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おはようございます。昨日は暑かったですね。

 

でも、我が家に熱帯夜と冷房病はございません

昨夜の一階リビングの状況です。左から2番目の計器の下段が外気で25.3℃79%、右から2番目が室内で25.6℃61%です。

昨夜は外気温が25℃を超えていますから、いわゆる熱帯夜ということになりますが、室内は温度は外気温と同じ程度で湿度については60%程度と丁度良い快適な状態です。興味がある方はぜひ真似してみてください。

この状態はさらぽか空調ではなくて、二階の階段ホールにある2.2kWのエアコン1台で家全体を冷房しています。ただ、まだ慣れない新しいエアコンなので温度と湿度の配分に結構苦労していて、室内が若干寒くなっていました。

そこで、本日はその対策として行った、エアコンを冷房運転していて室内が寒くなった場合の対応について記載します。

 

エアコンの温度調整と除湿の切り替えスイッチは風量

以前に除湿をしたいならエアコンの風量を絞りましょうという記事を書きました。

 

 

エアコンを運転して部屋が冷えると空気の相対湿度が上昇するのは物理法則ですが、もう1つ要因があって、結果として家庭用のエアコンは部屋が寒くなるときは除湿が進まず、部屋が冷えないときは除湿が進むという特性があります。

これは非常に簡単な理屈でして、エアコン室内機に吸い込ませる暖かい室内の空気の量を減らせば、エアコン内部が冷えて結露するため除湿量が増えるというシンプルなことです。

暖かい空気がエアコンの室内機を通過するほどに、通過した空気にエネルギーを持っていかれてしまう(=室温は低下する)ため、エアコンの熱交換機が冷えず除湿が進まないことになります。この状態では室内は寒くて湿度が高いということです。

多くの方は部屋が冷えると除湿も進んでいると誤解されると思いますが、部屋が冷えるということは温度側(顕熱)にエネルギーを取られていて、湿度(潜熱)が減らないということになります。

高気密高断熱住宅では温度の低下は少ないエネルギーで実現できるため、湿度を下げる方にエアコンのエネルギーを振り向けたいものですが、家庭用のエアコンは消費電力を温度と湿度に配分をする機能を基本的に持っていません。

そこで、風量を利用者が調整するということがこの配分のスイッチとなります。エアコンには風量ボタンがありますが、それでも部屋が寒いという方はエアコンの機種等によりますが、このような方法が有効な場合があります。

 

後付けのエアコンフィルターを付ける

本日はエアコンの風量が温度と湿度に与える影響について解説するために、このようなフィルターを使って説明します。ちなみに、こちらの商品は、はがせる糊がついてるので脱着が簡単です。

設置できないエアコンの場合もありますが、エアコンの吸い込み口にフィルターを被せれば吸い込む空気の量を減らすことができるという理屈です。そこで吸い込み口に対してどの程度までフィルターを付けると良いか確認してみました。

 

 

エアコンフィルターなし

  • 左側のエアコン吹き出し口 絶対湿度12.3g/m3、温度14.9℃、相対湿度96%
  • 右側のエアコンの消費電力 206W

エアコンの設定で風量を最弱にしているのみの状態です。相対湿度が96%とエアコン内部で結露していることがわかりますが、絶対湿度がそれほど低くありません。除湿がそこそこ出来ている状態ですが若干除湿不足です。

 

 

エアコンフィルター半分貼り付け

  • 左側のエアコン吹き出し口 絶対湿度10.6g/m3、温度14.3℃、相対湿度86%
  • 右側のエアコンの消費電力 220W

相対湿度は86%ですが、絶対湿度が最も低いということは、エアコン内部で強烈に除湿されて乾いた空気が出てきているということになります。湿度だけみるとサーモオフと間違えやすいと思いますがむしろ一番良い状態です。やはり絶対湿度が一目で分かる「みはりん坊W」を設置すると理解しやすいですね。

 

 

エアコンフィルター全面貼り付け

  • 左側のエアコン吹き出し口 絶対湿度11.2g/m3、温度18.4℃、相対湿度71%
  • 右側のエアコンの消費電力 226W

絶対湿度はなかなか良いですが、通過する空気の量が少ないので家全体を除湿するには除湿量が不足すると思います。しかし、部屋の中に再熱除湿が付いたエアコンがない場合などに部屋の冷えすぎ防止に利用できる運転方法かも知れません。

 

 

サーモオフの状態

これは以前に撮影した、エアコンが設定温度に達して除湿をやめているサーモオフの状態です。

  • 左側のエアコン吹き出し口 絶対湿度13.9g/m3、温度20.8℃、相対湿度77%
  • 右側のエアコンの消費電力 6.6W(ファンが回っているだけでコンプレッサーが動いていない状態)

ファンは回っているため、涼しい風が出ていることからエアコンが稼働していると誤解しやすいですが、消費電力がほぼないためエアコンがお休みしています。この状態が頻発するようだと高気密高断熱住宅は温度は低いままで湿度だけがどんどん上昇していきます。居室の中に再熱除湿機能がないエアコンを設置して運転した場合に起きる湿度が80%~90%にもなる要因はこれです。

 

 

グラフにすると

横軸の「大・中・小」はエアコンが吸い込む風量を表し、エアコンの吸い込み口にフィルターを設置した面積が大きいほど風量は少なくなります。左の軸は棒グラフ、右の軸は折れ線グラフの数値の目盛となります。

このグラフの動きを理解すればエアコン全館冷房はすべて理解できたことになりますが、分かってしまうと非常に簡単な理屈であり、「風量の調整」と「サーモオフの回避」をすれば除湿量のコントロールができます。

繰り返しになりますが、この実験はエアコン本体の風量は最も弱くしたうえで、さらにエアコン吸い込み口にフィルターを付けて風量を調整して温度と除湿量の振り分けをしようとするものです。

エアコン吹き出し口からの相対湿度が100%に近いから除湿ができていると判断するのは半分当たってますが、その先に風量「中」のような、理想的な除湿状態がありますから、そこまで含めて理解すると良いでしょう。

特段問題なくエアコンの温度と湿度がちょうど良い方は風量「大」のフィルターを設置しない運転方法で良いと思いますが、湿度や温度に不満な場合はエアコンによっては風量を変えると改善する可能性があります。

エアコンが吸い込む風量が大きければ、吐き出される空気の温度は下がり、その分除湿量は減ります。よって、部屋が寒くて困っている方は風量「小」の状態をみればわかるとおり、エアコンの吹き出し口の温度が上がるようにすればよいわけです。

一方で除湿量を増やしたいという方は風量「中」を選択すると一番良いことがわかります。そして、フィルターを最も広く設置した風量「小」は消費電力が若干ですが上昇しています。空気が吸い込み難くなりファンのモーターに少し負担が掛かっているのかも知れません。

グラフ一番右の室温が設定温度に達した「サーモオフ」の状態は、ファンだけが回り風は出ていますがエアコンがお休みしているため、除湿が全く行われず吹き出し口の空気の温度も上昇しています。この状態は室温にある程度満足しても湿度はどんどん上昇する状態です。

今回の実験は我が家という条件においてですが、もし消費電力がずっと220Wなら、月に3,800円程度の電気代となります。これで熱帯夜がなく洗濯物が室内で乾くのであれば安いものでしょう。恐らく、さらぽか空調の半分から三分の1の電気代だと想定されます。

0.22kW×24時間×30日×@24円=3,801円

ただ、さらぽか空調は誰もが全館冷房を実現できる素晴らしいシステムであるため、一概に電気代だけで優劣を比較することはできないと思います。

 

 

自宅に合ったエアコンの運転方法を探そう

先のグラフではハッキリと分かり難いと思いますが、風量を絞らなければ温度側にエネルギー持っていかれて家全体の除湿量が減り、風量を絞り過ぎれば通過する空気が減りすぎて家全体の除湿量が減ってしまうため、ちょうどよいところがあります。

(イメージ)エアコンを通過する風量×絶対湿度の低さ=除湿量

ということは、室内が寒ければ風量を「小」にして、寒くなければ風量を「中」にすると丁度良いということになります。

このポイントを探すには、なんとなく一階と二階のエアコンを各1台づつ運転して、設定温度をなんとなく28℃等にしても、見つけることはできないと思いますから、やはり「みはりん坊W」等の計器は購入した方が良いでしょう。

全館冷房の仕組みはどの家でも同じですが、エアコンの機種や設置場所によって設定温度と風量は異なりますから、当てずっぽうではなく、計器を頼りに調整されると良いと思います。興味のある方は色々と試してみてください。

 

本日は以上でございます。

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