全熱交換器とエアコンの違いを紹介

こんにちは。
空調設計を行うときにまず必ずと言っていいほど最初に耳にする単語。
そう。それは全熱交換器。
そもそも全熱交換器って何なのと疑問に思う方もいるだろう。
もしくは全熱交換器とエアコンは一体何が違うのと思われる方もいるかもしれない。
設備設計者であればその両者の違いについて理解しておきたいと思うのは当然のことだろう。
そこで今回は全熱交換器とエアコンの違いについて紹介する。

全熱交換器とは

全熱交換器は図のように2つのファンを抱えている。

また以下の4種類の空気が全熱交換器へ接続される。

外気・・・外部から室内へ供給する空気で外部から全熱交換器までの空気。
給気・・・外部から室内へ供給する空気で全熱交換器から室内までの空気。
還気・・・室内から外部へ排出する空気で室内から全熱交換器までの空気。
排気・・・室内から外部へ排出する空気で全熱交換器から外部までの空気。

主な全熱交換器の役割は外気を少しでも室内空気(温度湿度)に近づけた状態で給気することだ。また外気を室内へ供給していることからもわかる通り換気を行う役割を持つ。

屋外の空気が35℃で室内の空気が26℃だとする。
この時全熱交換器を用いない場合は35℃の空気を室内へそのまま供給することとなる。

結果局所的に35℃の空気を室内で人が感じる可能性がある。
一方で全熱交換器を用いた場合は35℃の空気を例えば30℃で供給することが可能となる。
30℃の空気と35℃の空気ではだいぶ人の感じ方も変わるだろう。
なおこの30℃という空気だが全熱交換器で熱をどの程度交換できるかによって実際には何度になるかが決まる。
(熱交換効率と呼ぶ)

そのため35℃であれば例えば30℃となった空気も外気が35℃から30℃となれば例えば28℃で供給されることとなったりする。
つまり供給温度は制御できるものではないということになる。

また余談だが還気からの空気は熱交換器を通すことで温度が上がる。
(給気の温度が外気と比べて低くなる場合)
これも熱交換器の特徴の一つだ。

エアコンとは

次にエアコンについて紹介する。
どの家庭にもきっと設置されているであろう壁掛けのエアコンを図示した。
よく事務所等で見かけるように壁掛けのみならず天井に設置されるものもエアコンと呼ばれる。

まずエアコンの場合は接続される空気が以下の2種類だ。 

給気・・・外部から室内へ供給する空気でエアコンから室内までの空気。
還気・・・室内から外部へ排出する空気で室内からエアコンまでの空気。

次にエアコンによる空気の温度変化を示す。例えば室内温度が25℃の場合。
冷房の場合はエアコンを通じて室内よりもより低い温度の空気を作り出すことができる。

例えば16℃といった温度だ。
エアコンには通常壁掛けのエアコンだけではなく屋外に設置されている室外機と呼ばれるものもセットで設置されている。
その室外機とエアコンとが給気の温度をコントロールしている。
だからエアコンのリモコンである設定温度にした場合に室内の空気がその目標温度へ近づく。

全熱交換器とエアコンの違い

全熱交換器とエアコンの違いは以下の通りだ。 

全熱交換器
特徴①・・・室内の空気と外気を用いて温度を室温に近づけることが可能
特徴②・・・室内への供給空気の温度を制御することはできない。
特徴③・・・外部から室内へ空気を供給し換気を行っている。

エアコン
特徴①・・・室内への供給空気の温度をある程度制御することが可能。
特徴②・・・室内で空気が循環している。

全熱交換器とエアコンの併用

前項までで全熱交換器とエアコンの違いを説明した。
役割が異なるため同一室内の両方の機器を併設することが可能だ。

例えば図に示す通りだ。

このように併設することのメリットとしてはエアコンの動きを抑制することが可能だ。
例えば35℃の空気が屋外から入り続けていたらその空気を冷やすためにエアコンは頑張って運転しなければならない。
一方で35℃の空気が30℃になった状態で室内へ入ればその分エアコンは頑張らなくてもよいこととなる。
つまりエアコンが頑張る量が減ることとなる。
結果としてエアコンの消費電力も小さくなるため省エネにも貢献する。 

まとめ

今回は全熱交換器とエアコンの違いについて紹介した。
全熱交換器とエアコンの違いを理解できれば設計の幅も広がることは間違いない。
そのため是非とも両者の違いを理解されたい。

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