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技術資料
 
室内の空調された空気の持ち出しによるエネルギーロスに対する考察   H25.3.22

1.前提条件

  1. 空調された室内の空気のエンタルピー(kJ/kg)と外気のエンタルピーの差を50(kJ/kg)と仮定します。(冷暖房とも)
    • 文献1 : 北陸「でんきほあん」 '11 陽春号『省エネ・省コスト 換気システムと省エネルギー』より、冷房時と暖房時の空気の保有熱量(エンタルピー)のグラフ図1と図2より。
    • 文献2 : 日本冷凍空調学会『SI による上級冷凍受験テキスト』
                手塚俊一作成、付図8湿り空気 h - x 線図
  2. 空調された室内の空気の持ち出し量を 60CMH (1CMM)としてユニット化する。空気の比重を 1.24kg/m3 とすると
    60CMH(m3/hr) × 1.24 (kg/m3) = 74.4 (kg/hr)となる。
  3. 従って持ち出された空気と外気のエンタルピーの差による単位時間あたりのエネルギー量は
    74.4(kg/hr) × 50 (kJ/kg) = 3720 (kJ/hr) となる。
  4. 最終的にはこの持ち出されたエンタルピーを空調機で冷房(または暖房)して、元の室内空気の状態に戻す必要がある。このとき、空調機のCOP(成績係数 = (熱エネルギー) / (入力電気エネルギー)) を4とすると、
    3.で述べた1時間(hr)あたりの熱エネルギーを取り戻すための空調機の1時間あたりの入力電気エネルギーは 3720 / 4 = 930 (kJ)となる。これは単位を換算すると 1J = 1W・sec , 4.2kJ = 1.163Whrなので 930kJ = 257Whr の電気量となる。
  5. 電気代を 1kWhrあたり 20円とすると 20円×0.257 kWhr = 5.14 円 / hrとなる。

2.経済計算

  1. 室内空気の持ち出し量を 16CMM = 960CMHとするとこのときの空調機の電気代は
    5.14円 / hr×16(CMM) = 82.24円 / hr となる。この空気の持ち出しが1日8hr稼動日数200日とすると年間で82.24円 / hr×8hr×200日 = 131,584円/年となる。
  2. この電気代を 3年間で取り戻すための室内空気持ち出し防止対策に掛ける
    設備費用(イニシャルコスト) は 3年 ×131,584(円/年) = 394,752 円が Maxである。

3.結論

  1. 空調された空気の持ち出しによるエネルギーロスを 3年間で回収するための省エネ設備のイニシャルコストは 1CMM(60CMH)当たり 15.42円が上限と考えます。
 
 
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