全熱交換換気システムの動作原理
中古で買った我が家を 10 年前(九大の定年退職のとき)に建て替えた。隣の家とその次の家の、おばあさんが、冬の寒い日に、一方はトイレで、もう一人は脱衣所で、倒れて(いわゆるヒートショック)、相次いで亡くなったのがきっかけである。建て替えてよかったとつくづく思っている。当時は珍しかった、基礎を含めて建物全体を高気密の断熱材で覆う、外断熱工法を用いている。外気温が 0 ℃になっても、夜の暖房なしで家の中は、屋根裏も含めて、どこも 15 ℃以下にはならない。もちろん、冷暖房の効き目も良い。 高気密の家は、強制換気が必須である。単に吸排気するのみであると、外気温の空気がそのまま入ってくるので、断熱した効果が薄れる。そのために、排気の熱と水蒸気をともに回収する、全熱交換器を床下に設置している。その効率は、 80 %とうたっている。最近のものは、 90 %ぐらいに改善されているようだ。 熱交換の原理と効率について、私が考え違いをしていたことを、最近、分かった。そこでのいきさつと、正しくは、どのように理解すべきかについて、以下に書くことにする。 仮に、外気温 0 ℃、建物内室温 20 ℃としよう。私は、給気温度が 10 ℃になるのが、最高効率( 100 %)であると思っていた( 0 ℃と 20 ℃の水を同量混ぜると、温度は 10 ℃になることからの類推である)。そこで、排出される空気の温度 10 ℃が外気温より高いことに着目し、排気をエアコンの室外機の空気取り入れ口に吹きつければ、暖房(夏であれば冷房)効果が上がると思った。念のため、今使っている全熱交換吸排気システムの製造元であるマーベックス社に問い合わせてみた。技術者が言うには、熱交換率が 100 %であるということは、先の例では、室内への給気温度は 20 ℃、排気温度は 0 ℃ということである。これで私の目論見は無駄であることになる。先に示した、水の混合からの類推が間違いである。いろいろ考えた結果(正解が知らされているのでわりと容易)、次のように理解した。 不織布でできた長い、四角パイプ 2 本が、長手方向に一つの面を接してくっついているとしよう。この布は、空気( N 2 , O 2 )と水蒸気 (H 2 O) は通すものの、建物内で発生した汚染物質...