こんにちは。
建物の一次エネルギー算出の際や、空調エネルギーを算出する際によく「空調負荷率」といった言葉を耳にすることがある。
普段設計や施工では、空調負荷率を使用することがないため、どういった意味７日がわからない方も少なくない。
しかし、近年では建物の省エネ化も求められるようになり、今後、頻出するであろう用語の一つでもある。
今回は空調負荷率の概念や計算方法を紹介する。
普段空調設備計画を行う際、各室の熱負荷に基づいて、空調機器の選定を行う。
熱負荷とは、冷暖房に必要な負荷を示し、空調負荷とも呼ばれる。
熱負荷は、建物の駆体による負荷や、日射負荷、照明負荷、人体負荷、外気負荷などから構成される。
空調負荷率
通常、熱負荷計算では、年間を通じて最大の負荷となる時刻(日)の熱負荷を計算する。
また、最大となる熱負荷を処理可能な空調機器を選定する。
しかし、実際に一年間空調を行うと、ほとんどの時間は空調機器が100%で動くことはない。
地域や空調の運転条件にもよるが、年間で平均すると空調機器は30%~40%程度で動いている。
この何%で動いているかが空調負荷率と呼ばれる。
空調負荷率の計算方法は以下の式で示される。
空調負荷率はよく、冷房時空調負荷率や暖房時空調負荷率、年間空調負荷率などと呼ばれることが多い。
| 計算式 |
|---|
| 空調負荷率[%] = 空調負荷[kW] ÷ 空調機器定格能力[kW] |
空調負荷率の傾向
| 冷暖房負荷月別変動比[%] | |||
|---|---|---|---|
| 冷房負荷 | 暖房負荷 | ||
| 5月 | 23% | 11月 | 17% |
| 6月 | 53% | 12月 | 41% |
| 7月 | 83% | 1月 | 97% |
| 8月 | 100% | 2月 | 100% |
| 9月 | 50% | 3月 | 41% |
| 10月 | 17% | 4月 | 7% |
建築設備手帳では、標準的な空調に対して、月別の空調負荷率が紹介されている。(左表参照)
ピークとなる夏期や冬期を除けば、ほとんどの期間は低負荷での空調の運転が行われている。
空調負荷率計算例
以下に空調負荷率の計算例を紹介する。
計算例①
| 最大熱負荷 | 2kW |
|---|---|
| 年間熱負荷 | 500kWh |
| 運転時間 | 500h |
| 平均負荷 | 500kWh÷500h=1kW |
| 平均負荷率 | 1kW÷2kW=50% |
計算例②
| 最大熱負荷 | 6kW |
|---|---|
| 年間熱負荷 | 1000kWh |
| 運転時間 | 500h |
| 平均負荷 | 1,000kWh÷500h=2kW |
| 平均負荷率 | 2kW÷6kW=33% |
まとめ
今回は空調負荷率の概念や計算方法を紹介した。
空調負荷率は考え方さえわかれば、そこまで難しくない内容である。
そのため、この機会にぜひどういった意味や使い方をするのかマスターしていただければと思う。
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