デシカント空調システムの基礎理論と最新技術

［コードNo.15STA109］

著者

書籍趣旨

　現在、地球環境保護の観点から、CO2排出量削減を主とした地球温暖化防止が21世紀の大きな課題の一つとなっている。 このため、各種空調システムにおいてもその大幅な効率向上により一次エネルギー消費量の低減が求められている。 従来、空調システムでは、圧縮式ヒートポンプ、吸収式ヒートポンプ(冷凍利用も含めて一般用語として用いる場合にはヒートポンプと呼ぶこととする) を中心にその熱源機単体の性能向上が図られてきた。
その機器単体のこれ以上の性能改善は一般的には困難と考えられているが、機器単体でもまだ改善が可能な点がある。 それは、例えば、空調分野では、夏場には、除湿を行うことが多いが、除湿時の性能は、機器の年間性能の評価の中には含まれないため、 非常に低効率で運転されているにもかかわらず、どのような運転状況になっているのかは、ほとんど正確にはわかっていない。 著者らが実施した簡易なシミュレーションによる性能予測では、圧縮式ヒートポンプでは、冷却除湿に加えて、 再熱処理までを採用するとCOPが2〜3程度となり、大幅な性能低下が生じていることが明らかとされている。
デシカント空調システムは、媒体としてデシカント(除湿剤)を用いたシステムであり、除湿方法として採用されると、 一般的な空調システムが採用する冷却除湿を適用する必要がないことから冷えすぎた空気を供給することなく快適な温湿度の空気を室内に供給することが可能である。 また、動作原理が近い吸収式冷凍機と比較するとシステムが簡素となる。
しかし、単体として用いると、その性能は吸収式冷凍機と同程度かそれ以下であり、機器の耐久性、コスト高等の理由から未だ市場に普及してはいない。 ただし、空調システムとしてではなく、家庭用のコンパクトな除湿機は広く活用されるようになった。
　一方で、いわゆる潜、顕熱分離空調を可能とするため、圧縮式ヒートポンプとの複合システムや完全に機器同士を一体化させたハイブリッド型のシステムが登場している。 この場合には、デシカント空調システム側で、潜熱を顕熱に変換できるため、圧縮式のヒートポンプで冷却除湿や再熱処理を行う必要がなくなり、 システムの効率を5割程度も大幅にアップすることが可能な報告もあるほどである。
いずれにしてもデシカント空調システムは、活用方法によっては省エネルギーに対して大きなポテンシャルを有している機器であることは言うまでもない。 しかし、その動作原理は難解で一般の方が理解するのは容易ではないし、専門家から見ると省エネルギーには程遠いシステムが世の中に平然と出回っていることも事実である。
　そこで、まずはデシカント空調システムに必要不可欠となるデシカントの役割や空気の扱い方等の基礎的事項について述べるとともに、デシカント空調システムのシステム構成を説明する。 そして、シミュレーションによりその性能を明らかとする。
同時に最新のデシカントやシステムの研究開発状況から、具体的な活用事例までは幅広く本書で紹介していく。 本書がデシカント空調システムの理解の一助となれば幸いである。
(「齋藤潔」はじめにより抜粋一部変更　)

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