顕熱比SHFと必要送風量の計算

全熱負荷は顕熱負荷＋潜熱負荷で12＋3＝15.0kW、顕熱比SHFは12÷15＝0.80です。必要送風量は顕熱負荷×3,600÷(空気の密度1.2×比熱1.006×吹出温度差)で12×3,600÷(1.2072×11)＝3,253m3/h。吹出空気温度は室温26℃から11℃を引いた15.0℃です。室内空気の絶対湿度は26℃・50％で10.42g/kg、潜熱負荷3kWによる差1.11g/kgを引いて吹出は9.32g/kg(DA)。室容積600m3に対する換気回数は5.42回/h、外気500m3/hは送風量の15.4％にあたります。

用途別の顕熱比SHFの目安

吹出温度差と送風量の関係(顕熱12kWの場合)

※参考計算です。材料の仕様・現場条件・適用される規準によって値は変わるため、製品資料と最新の規準で確認してください。

顕熱比SHFと必要送風量の計算の詳しい解説

空調の風量が顕熱負荷だけで決まるのは、空気が温度を下げる働きと水分を取る働きを別々に受け持っているからです。風量は室温を保つために必要な顕熱の輸送量から決まり、潜熱はコイルの表面温度と通過風速によって除去されます。したがって潜熱の割合が大きい部屋でも、風量そのものは顕熱負荷と吹出温度差で決まる点をまず押さえる必要があります。

判断が分かれるのは吹出温度差の設定です。差を大きくすれば風量が減ってダクトも送風機も小さくなり、搬送動力が下がります。一方で吹出温度が低くなりすぎると、吹出口の周囲で結露したり、冷気が下降して居住域にドラフトを生じたりします。天井高さや吹出口の形式によって許容できる温度差は変わり、一般的な事務室では10℃から12℃程度が使われます。

見落とされやすいのは顕熱比とコイルの整合です。計算上の風量で室温は保てても、コイルの除湿能力が足りなければ室内の湿度は設計値より上がります。顕熱比が低い会議室や飲食店では、風量を確保しても湿度が下がらず、再熱や別系統の除湿が必要になることがあります。逆に電算室のように顕熱がほとんどの部屋では、過剰な除湿がエネルギーの無駄になります。

条件による違いも整理しておきます。外気導入量が送風量に占める割合が高いほど、外気の温湿度変動が室内条件に直接響きます。換気回数は空気の行き渡り方の目安で、少なすぎると温度むらが生じ、多すぎると気流感が問題になります。室容積が大きく天井が高い空間では、居住域だけを対象とした空調に切り替えて風量を抑える考え方もあります。実際の設計では負荷計算の前提条件と機器の能力表を突き合わせて確認してください。

部分負荷での挙動も検討に含めます。設計は最大負荷を前提としますが、実際に最大負荷となる時間は年間のごく一部で、大半は半分以下の負荷で運転されます。定風量方式では負荷が下がっても風量が変わらないため、吹出温度差が縮んで除湿が効かなくなり、湿度だけが上がる状態が生じます。変風量方式では風量を絞れる一方、絞りすぎると気流分布が崩れて温度むらが出ます。最小風量の設定と外気量の確保を両立できるかを、設計の段階で確認しておく必要があります。

業界・現場での使い方

よくある間違い・注意点

• 全熱負荷から風量を求める — 風量は顕熱負荷で決まります。全熱で計算すると過大な風量になります。
• 吹出温度差を大きく取りすぎる — 風量は減りますが、ドラフトと吹出口周りの結露が問題になります。
• 潜熱負荷を人数だけで概算する — 外気の持ち込みや調理、加湿機器の影響が抜けます。
• 顕熱比とコイルの能力を照合しない — 風量が足りていても除湿が足りず、室内湿度が設計値を超えます。
• 外気導入量を送風量に含め忘れる — 外気の割合が高いと室内条件が外気の変動に左右されます。

関連する規格・公的資料

• 環境省 — フロン排出抑制法・温室効果ガス
• 経済産業省 — フロン類の管理・省エネ
• 資源エネルギー庁 — 省エネルギー政策
• 省エネルギーセンター — 省エネ診断・技術資料
• 日本冷凍空調工業会 — 冷凍空調機器
• 日本冷凍空調学会 — 冷凍空調の学術規準
• 空気調和・衛生工学会 — 空気調和設備規準
• 日本産業標準調査会 (JISC) — JIS規格
• 気象庁 — 気温・湿度の観測値
• 国土交通省 — 建築設備設計基準

※本ツールは公的基準に基づく参考計算です。医療・法務・税務の判断は最新の告示・規格および専門家の判断に従ってください。

よくある質問（FAQ）

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