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2010年4月 9日 (金)

超断熱住宅における冬の洗濯物③ 新潟の自然素材の家から

昨日、一昨日も前文で

設計事務所では特に理論と実践を大事にします。設計はそもそもこの世に同じ物が無いので設計する事になります(あれば前の設計図をそのまま造れば良いので設計図の必要がない)。だから今まで一度も造くられた事が無いので「理論」を頼りにし、設計段階で「理論」が成り立たなければ「実現」は困難と言う事を知っているからです。←当たりまえですね。

と書きました。が、今日は夏のエアコンと換気、洗濯物に話が移ります。

まず、市街地に建設される家は、真夏のエアコンは必須といえるでしょう。様々な建設会社さんが「夏も涼しい家」と宣伝してますが、これは過度に期待しない方がよろしいです。

なぜか・・・  本当に暑い日、熱帯夜は

1.市街地で、最近は防犯上から窓を開けて就寝できない。

2.市街地で、同上の理由によりちょっとした留守でも窓を開けて外出は不可。

3.窓を開けても、網戸、目隠しのすだれ等で風の抵抗が上がり通風不可。

4.仮に通風ができたとしても、お隣のエアコンの音がうるさいので窓は閉める。

ですね。←ですが決して通風は否定してません。

窓を閉めたままなのにずっと涼しいという家は、何か断熱に欠陥があると思ってよいかと思います。それは人の体温は100Wの熱源で待機電力と合計すると家一軒で約500W、これに大型テレビでもONすると合計で1,000Wのストーブが家の中にあるようなものです。
本当に高い断熱性能がある家なら1,000Wのストーブがあれば数時間で空気が5~6度も暑くなります。だから冷やす仕組みや装置がなければ室温が上がるのは当然です。むろん数時間の外気の上昇と室温の上昇のずれはありますが必ず数時間で室温か湿度が上がります。←凄く科学的な事です。

冷却装置としてたまに天窓や越屋根を付けてそれで通風を得ようととの試みがありますが、それもヒートアイランドの市街地ではなかなか効果がでません(これも20年前に実験している)。

勿論、郊外の家で、敷地300坪、周囲は緑であればこれは、これは、木々による気化熱の天然冷房や通風涼も有りでエアコンは要りません。が、最近の多くの家はそんな恵まれた条件で建てる事は不可能です。

そこでエアコンが登場します!
今の高性能エアコンはなんと実際使用時の平均COPは8を超えております(10を超えるコこともあります)。下の図は数年前に論文作成時に行った実測です。冷房は使用時間も少なく効率も高いので暖房より数段気兼ねなく使えます。
2

さて、暑い日に何気なくスイッチを入れ使うエアコンですが、このエアコン冷風を造ると同時に強力な除湿をしている事は普段気がつきませんよね。その点のお話です。

まず・・・
エアコンの能力(使用電力)の半分は除湿に使われると必ず覚えてください。
なぜか?

1
この図も論文を発表した時に実測したエアコンのデータです。冷たい空気を吹き出している空気温度と室内の空気の吸い込み温度と湿度を1分間隔で計測しました。それを平均化して1時間のデータに直したものです(吹き出し湿度は省略)。

概ね吸い込まれた空気温度は26度で湿度75%。その空気がエアコン内で冷やされ吹き出された空気は15℃で湿度100%(内部で結露していますから)とします。

26度の湿度75%の空気は1kgに対し18.3g湿気があります。

15度の湿度100%の空気は1kgに対し12.8gの湿気があります。 その差5.5gが除湿された水の量です。

よってこの時の潜熱除去は5.5×586cal/g=3,223cal

一方、冷やされた空気の温度差は26℃-15℃=11℃だから

この時の顕熱除去は11×1000g×0.3=3,300cal

つまり 3,223と3,300・・・ほぼ同じ

如何ですか?ほぼ同じなのです。つまりエアコンは空気だけを冷やしているのではなく湿気を除去するのに半分もの電気エネルギーを使用しているのですね。だからドレン水と呼ばれエアコンの室外機付近から湿気が水になったものをダラダラ流しているのです。

そう考えるとリビングだけを冷房し他の部屋の窓が開いていると、無駄なエネルギーを沢山垂れ流していると想像できます。湿気の移動は空気自体より顕著ですから・・・。

例えばお風呂から出た時洗面所の鏡が一瞬で曇りますね。あの現象は空気自体が動いたと言うより湿気だけ先に動いた感じがしませんか?湿気の移動は早いのです。だからリビング戸が閉まっていてもサッシのような気密性が無いので、外の高い湿気はエアコンで冷やされ湿気のないリビングに向かって流入します。すると空気の温度は下がっているのに湿気が高く快適では無い→温度更に下げる→冷房病になるのですね。

高い気密断熱性がある家は家中冷房(除湿)がお勧めです。
あっ・・・、除湿といってもエアコンはできるだけ冷房モードでお使いください。どのエアコンでも冷房の方が効率良く除湿します。除湿モードは弱冷房だったり、再加熱するので効率が大きく落ちます。→エアコンマニアの意見です。

冷房という状態がはっきりしたところでようやく換気扇と洗濯物の話になりますが、長くなりすぎましたからまた明日にします。

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