みなさんの“?”を解決 家づくりの知識

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潜熱と顕熱 

1)潜熱と顕熱とは何か?

空気には、水蒸気とともに「熱」も含まれています。湿り空気線図中でも、
左下から右上がりにのびる斜線でこの熱が表されています。
これは「エンタルピー」と呼ばれ、「潜熱」と「頚熱」という2つの熱量を
合わせたものです。空気中の乾き空気には顕熱が、水蒸気には顕熱と潜熱が
含まれています。顕熱は、物質の状態はそのままで温度だけが変化する熱量です。

10℃の水を80℃まで熱した場合、水という液体の状態は変らず温度だけが変わり、
その温度変化は温度計で見ることができます。この温度変化が顕熱です。
温度の変化が「顕われる(あらわれる)」ので顕熱と呼ばれます。
潜熱は、物質が相変化する時に出入りする目に見えない熱量です。水の常態変化でいうと、
気化熱(水→水蒸気)、凝縮熱(水蒸気→水)、融解熱(氷→水)、凝固熱(水→氷)という
潜熱が存在しています。容器に入った水を熱するとやがて100℃に達して、そこからは温度は
上がらずに「水」が「水蒸気」に変化します。また、水を冷やし続けると0℃に達し、そこからは
温度が下がらず「水」はしだいに「氷」になります。

水の常態変化.jpg

2)熱交換型換気

潜熱と頚熱に着目した換気方式として、熱交換型換気があります。
熱交換型換気とは、換気時に空気だけを入れ替えて熱は逃がさないという仕組みの換気です。

換気をすると、その空気に含まれる熱も逃げてしまうことになりますが、熱交換型換気を導入すると、この熱量が削減できます。

熱交換型換気には「頚熱交換」「全熱交換」という2つの種類があります。

頚熱交換では排気から給気へ温度(頚熱)だけを戻し、全熱交換では排気から給気へ温度(頚熱)と水蒸気(潜熱)を戻します。

熱交換をしない排気のみの換気に比べると、頚熱交換では、冬期は暖房負荷を減少させることができますが、夏期は冷房負荷に潜熱の影響が大きくなるため、あまり効果がみられません。
全熱交換では、冬季夏季共に暖冷房負荷を減少させることができ、特に夏季は高湿度の空気を外に戻すことができるため、エアコンが除湿に費やすエネルギーの削減につながります。
ただし、全熱交換は導入コストが高いことが課題です。
また一般的な情報には「全熱交換は臭いを戻してしまう欠点がある」という話がありますが、このあたりはメーカーや使用者によく話を聞いて判断したほうがよいでしょう。
なお、いずれの熱交換型換気扇についても、その省エネルギー性を評価するときには、暖冷房負荷の削減量と電力消費量とを比較する必要があります。

湿気や湿度とはなにか?

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