【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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