省エネエアコンについての一考察

質問

熱力学に詳しい方に質問です。
気温が高くても湿度が低ければあまり暑く感じ無いと言われています。（例：イタリアやスペインの夏）
そこで冷房と同時に除湿するエアコンがあれば省エネになるのではと思いますがどうなんでしょうか？

回答No.6

akadonta · ベストアンサー

メーカーによっても多少は差異があると思いますが、除湿モードには再熱除湿と冷房除湿があると思います。

冷房除湿は冷却コイルの温度を露点以下まで下げて風量を落とす除湿モードですので、まさにNo.3様が説明されている湿度を下げる方法です。
ただし、冷えすぎてしまったり、風量が少ないことで部屋の中の温度が不均一になってしまうといった点で快適性に問題が起こることがあります。

対して再熱除湿は室内側の熱交換器の中段付近に電磁弁（膨張弁）を設けて、室外機と共に室内機の電磁弁上流側を放熱コイルとし、下流側を通常通りの冷却コイルとして運転します。
室内機はこの放熱コイルで暖められた空気と、冷却コイルで冷されて除湿された空気を混合して部屋へ吹き出すことになります。

しかし、既に指摘されている通り、再熱除湿は冷房運転と比較して消費電力が大きいです。
再熱除湿の効率が悪いこと（本来室外に捨てられる熱の一部を室内に放熱しているのだから、顕熱交換をあえて行っていない分効率は低いです。）、それから冷房運転の場合は室内温度が下がってくると冷房運転出力を徐々に落としていくのに対して、再熱除湿は常に全負荷に近い状態で運転されるのも理由と考えられます。
成績係数でいうと冷房時はCOP5.0を超えるのに対して再熱除湿はCOP1.5～2.0程度しかないので、省エネという観点からはあまり好ましくないとも言えます。
ですが、熱交換器を用いて調湿するには冷却→再熱という方法をとらざるを得ません。

最近はデシカント方式という調湿方法も利用されています。
固形または水溶液状の吸湿材で室内空気から吸湿し、高温空気にて吸湿材を再生する方法です。
しかし、再生するために高温空気が必要なこと、暖められた吸湿材は室内空気をも暖めてしまうので、室内空気と熱交換するか別途冷却コイルでの顕熱交換、あるいはその両方が必要です。
そのためにこれも効率が抜群に良いわけではありません。
大型店舗などでは冷房負荷低減策として用いられていますが、この場合、冷蔵ショーケースと組み合わせる事で高効率化が図れるようです。

最近、ようやくヒートポンプと低い温度で再生できる吸湿材を組み合わせた小型の外気処理機が登場しました。（正確にはビルマルと組み合わせる外気処理システムですが。）
更なる小型化と設置コスト低減が進めば、近い将来、家庭用で除湿運転時のCOPが4.0を超える日も来るはずです。

お礼

回答有難うございます。

＞更なる小型化と設置コスト低減が進めば、近い将来、家庭用で除湿運転時のCOPが4.0を超える日も来るはずです。

実用化を切に願います。

回答No.5

tac351115

現状のエアコンの仕組みにこだわらなければ、良いアイデアです。

除湿剤で除湿し温度はそのままで循環送風すれば良いでしょう。理屈では扇風機並みの送風のエネルギーのみで済みそうです。

除湿剤が要りますが・・・

お礼

回答有難うございます。

＞理屈では扇風機並みの送風のエネルギーのみで済みそうです。

この電力危機のおり何とか」突破口をみつけたいですね。

回答No.4

tadys

家にあるエアコン２台は湿度の制御が出来るようになっています。
質問のエアコンはすでにあります。

湿度を下げようとするとエアコンの熱交換機の温度を露点以下に保たなければなりません。
それにより室温が下がりすぎると部屋の温度を上げなければなりません。
そうすると室温を上げるのに余計なエネルギーが必要です。
温度と湿度を設定すると条件次第では逆にエネルギー消費が増えます。

最近のエアコンではエネルギー消費量を表示するものが有るので条件を変えてみれば分かるでしょう。

お礼

回答有難うございます。

回答No.3

Saturn5

Ｎｏ．１、Ｎｏ．２の回答は幾つかの誤りがあります。
まず、除湿をしないエアコンを作ることは可能であり、実際に家庭用エアコン
でも室温－３℃程度の運転ではほとんど除湿はされていません。

しかし、実際問題としてエアコンを使うと湿度が下がり、ドレインダクトからは
水が排出されます。
これは、室内機に入った空気が露点（結露する温度）以下まで冷却され、その結果
水滴が生じるのです。ですから、冷やされた直後の空気はほぼ湿度が１００％に
なっています。この空気が壁面などで暖められると、実水蒸気量は変化しませんが、
飽和水蒸気量が上がって湿度は小さくなるのです。
ですから、湿度が下がる現象はエアコンだけの問題ではなく、部屋の温度差です。
したがって、断熱度が高い部屋ではあまり湿度は下がりません。

湿度を下げる方法としては、温度をできるだけ低く、風量をできるだけ小さくする
ことです。すなわち、室内機を通る空気の温度をできるだけ下げればいいのです。
逆に、湿度を保つためには温度設定をやや高めにして、最大風力にすればいいのです。
そうすれば、室内機を通る空気の温度をあまり下げないですみ、場合によっては
全く水が結露しないようにもできます。
また、これは秋口にエアコンを保存するときにも応用できます。
できるだけ高い温度で最大風力で運転すれば室内機の中の結露を無くすことが
できますので、使わない間にカビが発生するのを防げます。

お礼

回答有難うございます。

回答No.2

佐藤 志緒（@g4330）

除湿しない冷房は作れません。
冷房とは空気を冷やすこと、空気は冷えると湿度が下がります。
だから、エアコンから水が多量に出てくるのです。

お礼

回答有難うございます。

回答No.1

nerimaok

エアコンは冷房する時には必ず除湿してますので・・・・(冷房の原理上、必ず除湿します)

「除湿モード」は「冷房して除湿した冷気をわざわざ暖める」というエネルギーの無駄遣いしてるだけです。

お礼

回答有難うございます。