こんにちは。
普段空調関係の計算を行う場合に、kJやkWといった単位を扱うことが多い。
よく起きがちなことがどうやって単位を変換するかを忘れてしまうことだ。
今回はkJからkWへ変換する方法を実例を交えて紹介する。
ジュールとは
| ジュールとは | |
|---|---|
| 定義 | エネルギー、仕事量、熱量、電力量の単位 |
| 単位 | J/h、kJ/h |
ジュールとはエネルギーや仕事量、熱量、電力量の単位のことだ。
単位はJ/hやkJ/hで示されることが多い。
上記の場合は一時間あたりの熱量を示し、建築設備においても上記の単位で示されることが多い。
ワットとは
| ワットとは | |
|---|---|
| 定義 | 電気が1秒間に行う仕事の量 |
| 単位 | W、kW |
ワットとは電気が1秒間にする仕事の量のことだ。
単位はWやkWで示されることが多い。
似た単位としてワットアワーがある。(後述)
ワットアワーとは
| ワットアワーとは | |
|---|---|
| 定義 | 電力量 |
| 単位 | Wh、kWh |
ワットアワーとは電力量を示す。
単位はWhやkWhで示されることが多い。
電気代の支払い時に●●kWhと記載されているが、これは、月に合計どれだけの電力量を使用したかを示している。
例えば、600Wの機器を1時間使用すれば600Whとなる。
各単位の変換方法
| 単位の変換方法 | ||
|---|---|---|
| 項目 | 計算式 | 備考 |
| kJからkWへ変換 | 3,600kJ ⇒ 1kW | (kJを3,600で割る) |
| kWからkJへ変換 | 1kW ⇒ 3,600kJ | (kWを3,600で乗じる) |
| kWからkWhへ変換 | AkW x B時間 ⇒ AB kWh | (kWを時間数で乗じる) |
kJからkWへ変換する際には3,600で除する。
一方でkWからKJへ変換する際には3,600倍することでそれぞれ求めることが可能だ。
実際の計算例
空調吹き出し空気から空調機の処理熱量を求める
| 計算例 | ||
|---|---|---|
| 境界条件 | 室内空気のエンタルピー | 52kJ/kg |
| 空調空気のエンタルピー | 40kJ/kg | |
| 空調空気の供給量 | 1,000CMH | |
| 計算式 | エンタルピー差 | 52kJ/kg – 40kJ/kg = 12kJ/kg |
| 熱量 | 1.2 x 1,000CMH x 12kJ/kg = 14,400kJ/h | |
| 単位の変換 | 14,400kJ/h ÷ 3,600(kJ/h)/kW = 4.0kW | |
単位の変換にあたって例えば、空調吹き出し空気から空調機の処理熱量を求める際に使用する。
(空調機の冷却、加熱能力の計算)
建築設備設計基準では、係数を用いて計算手順が省略されてしまっているが、実際には上記の計算を行っている。
冷温水の流量を求める
| 計算例 | ||
|---|---|---|
| 境界条件 | 空調機の冷却能力 | 10kW |
| 冷水温度の温度差 | 7℃ (往:7℃、還:14℃) | |
| 計算式 | 単位の変換 | 10kW x 3,600(kJ/h)/kW = 36,000kJ/h |
| 冷温水の流量 | 36,000kJ/h ÷ ( 4.186 x 7℃ x 60) = 20.5L/min | |
空調機の能力から必要な冷温水の流量を求める際にも単位の変換を行う。
前項同様に、建築設備設計基準では計算簡略化のため、係数を用いることで計算を簡略化しているが、実際には上記の手順で計算を行うこととなる。
ネット上で自動計算
こちらにアクセスすれば、上記の計算をネット上で簡単に計算することができる。
操作方法についても数値を入力するだけなので比較的簡単だろう。
まとめ
今回はkJからkWへ変換する方法を実例を交えて紹介した。
単位の返還をスムーズに行うことができれば、設計業務をよりテンポよく進めることができるはずだ。
本稿の中でも登場したが、空調機の冷却プロセスについてより詳しく学びたい方は以下のリンクより確認されたい。
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