【建築設備】SHFの意味や求め方を紹介

こんにちは。

空調機を選定する際によくSHFといった言葉を耳にすることが多いかと思う。
初めて聞く方からすれば、英語の羅列だけでは意味がわからないだろう。
SHFは空調機を選定する上で非常に重要であり、これを間違えると、室内の湿度が目標値に到達しないといったこともありうる。

今回はSHFの意味や計算方法を紹介する。

SHFとはSensible Heat Factorの略であり、顕熱比を意味する。
顕熱比とは全熱に対する顕熱の比率を示す。

顕熱と潜熱

建物や室に発生する熱負荷は顕熱と潜熱で構成される。

顕熱

顕熱は単純に温度を上げたり、下げたりする際に発生する熱のことだ。
左図の例でいえば、火を使用して20℃から30℃へ昇温させれば10℃分の顕熱が発生したこととになる。
また、氷を使用して20℃から10℃へ減温させた時も10℃分の顕熱が発生する。

潜熱

潜熱とは水蒸気によって、発生させる熱のことだ。
例えば、左図のとおり、人の呼吸は水蒸気を含む。
そのため、人からは潜熱が発生している。
また、体内から発生している呼吸自体に熱を持っているため、同時に顕熱が発生する。
例として呼吸を挙げたが、実際には人の皮膚から汗が出たりする。
これも潜熱の一部となる。

顕熱と潜熱の仕分け

顕熱と潜熱の発生について、下表に示すとおり、熱負荷の種類ごとに整理した。
一般的に潜熱が発生する熱負荷は「人体負荷」と「外気負荷」となる。

熱負荷の種類顕熱潜熱
構造体負荷室内負荷空調機負荷熱源負荷
ガラス面負荷
室内発生負荷照明負荷
人体負荷
その他内部発熱負荷
間欠空調による畜熱負荷
送風機による負荷
ダクトにおける負荷
再熱負荷
外気負荷
ポンプによる負荷
配管の負荷
装置負荷

SHFの対象範囲

SHFは主に空調機の吹出温度を決定する際に使用される。
吹出温度に直接影響する対象は室内負荷のみであるため、室内負荷のみを対象としてSHFが計算される。
つまり、対象となる潜熱はほとんどのケースで人体負荷のみとなる。

顕熱と潜熱をもっと詳しく知るなら

SHFの計算式

前項までで紹介した内容を踏まえると、冒頭で紹介したSHFは下表のとおりに示すことも可能だ。

SHFの計算式
SHF = 顕熱 ÷ 全熱
SHF = 人体負荷以外の室内負荷 ÷ 室内負荷

計算例

計算例①

顕熱が4,500W、潜熱が500Wの場合を考えてみる。
全熱は4,500+500=5,000Wとなる。
結果、SHFは0.90となる。

SHFの計算式
SHF = 顕熱 ÷ 全熱
SHF = 顕熱 ÷ (顕熱+潜熱)
SHF = 4,500W ÷ (4,500W + 500W) = 0.90

計算例②

顕熱が5,000W、潜熱が1,000Wの場合を考えてみる。
全熱は5,000+1,000=6,000Wとなる。
結果、SHFは0.83となる。

SHFの計算式
SHF = 顕熱 ÷ 全熱
SHF = 顕熱 ÷ (顕熱+潜熱)
SHF = 5,000W ÷ (5,000W + 1,000W) = 0.83

SHFが吹出温度に与える影響

まとめ

今回はSHFの意味や計算方法を紹介した。

SHFは空調設計の基礎的内容であるため是非習得されたい。

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