【技術コラム】ダクト内で発生した何リットルもの水の正体は!?

こんな経験ありますよね・・

  ・冷え冷えのビールを注いだとたんにグラスが曇り水滴が垂れた。 

  ・車に乗って走り出したら窓が曇ってきた・・。 

  ・お風呂から上がったら洗面台の鏡が曇った・・。 

これらは全て『結露』のせいです。

 結露は身近な現象であり、意外と複雑な仕組みになっているようですが、温度と湿度さえ把握していればあとは数値で管理・判断が付きます。

では結露の仕組みをご説明致します。

 空気中には目に見えない水分が含まれているのですが、それは状況により大きく変化していきます。 

例えば、同じお部屋にいても、シンク付近と、稼動しているエアコン付近とでは空気中に含まれている水分にはかなりの差があります。 

空気中の最大水蒸気量は温度が高いほど多くなり、温度が低いほど少なくなります。 

言い換えますと、空気に蓄えておくことの出来る水分には限りがあり、温度が高いほど沢山の水分を蓄えることができる・・ということです。 

そして、ある温度の空気中に含まれる最大水蒸気(水分)に対して、その時点での実際の水蒸気量(水分)の割合を表したものを相対湿度(以下「湿度」)と言います。(天気予報などで使われる「湿度」がこれです) 

たとえば10℃の空気1㎥には、最大9.4gまでの水蒸気しか入ることはできませんが、20℃の空気1㎥には最大17.3gまでの水蒸気が入ることができます。 

どちらの場合も湿度100%と言うことになります。 

 結露 水蒸気量

 

湿り空気h-x線図から、もう少し細かく見ていきましょう。

空気線図

条件は、ドライエア(宇宙での計測と思ってください)です。 

室温25℃ 湿度50% の時、結露が発生する外気温度が13.5℃

その時の発生水分量は0.00975kg 

13.5℃より気温が下がった時点で結露が発生することになります。

 

室温20℃ 湿度50% の時、結露が発生する外気温度が9.5℃ 

その時の発生水分量が0.00725kg

 

ここで解るのは、室温25℃ 湿度50% 外気温度が13.5度のお部屋で、外気温が9.5℃まで下がりました。

 それに伴い室温も20度まで下げました。

 その時に結露にて発生する水分量は0.0025kg

 ということが解ります。 

 

室温20度 湿度50% の時、結露が発生する外気温度が9.5度 

結露を発生させたくない場合は、外気との接触面を9.5度よりも高くさせておく、もしくは、室内の湿度を下げておくことです。

  

結露には「表面結露」と「内部結露」があり、コップの表面に出来る結露や、窓ガラスなどに起こるものを「表面結露」と呼びます。

 押入れの床や、クロスが湿気る、建物内部から発生してくるものを「内部結露」と呼んでいます。

 

以前に飲食店に設置したダクト内で水が何リットルも発生したことがありましたが、悪さをしたのはやはり「結露」でした。

 内部結露が発生した・・ということですね。 

塵もつもれば・・で何リットルもの水が発生することになるのですね。

 「結露」・・・しっかりと理解してお付き合いしていきたいですね。

【技術コラム】外気負荷算出時の定数0.28について

外気負荷の算出において用いた定数0.28について

前回の【技術コラム】にも記載いたしましたが、

・前回の記事→ http://www.c-clie.co.jp/news/20111110_297.html

外気負荷の求め方は

外気負荷 = 0.28 ×dt(室内外の温度差) ×Q(排気量)

で求められます。

では0.28という数字はなんでしょうか・・

それは空気の比熱 × 空気の密度  の数値です。

比熱とは1gあたりの物質(ここでは空気)の温度を1度上げるのに必要な熱量のことです。

密度とは単位体積あたりの質量です。

空気の比熱は0.24Kcal/Kg℃

空気の密度は1.2Kg/㎥

したがって、0.24×1.2=0.288

すなわち・・

1㎥の空気を1℃上昇させるために必要な熱量が 0.288Kcal

ということです。

 

一般的に定数として使用するときには、0.28を使用いたします。

どうしても有効数字にこだわりたいときには0.288を用いて計算されると良いと思います。

『いやいや、0.3で計算されたことがあるよ』 とおっしゃる方・・・

 それは単に計算しやすいので 0.28を四捨五入して一桁減らして計算されただけ・・・かと思います。

 

室内外の温度差と排気量(㎥/h)が分かれば外気負荷が簡単に求められるということですね。

 

どんなに暖房を焚いて室内を暖めようと頑張っても、暖かい室内の空気を排気して、

冷たい室外の空気を給気していたら燃費の悪い自動車に乗るのと同じ感じがしませんか?

更にその冷たい外気を床面近くから取り込んでしまったりしたら、いくら厚い靴下を履いても

底冷え感は伝わってきますよね・・。

 

建物の天井面には暖かい空気溜りがあるので、その空気を循環させて利用できれば効率がよく、

さらにECOに繋がることになりますね。

地球規模のエコロジーを考える上でもフードの面風速の選定は重要なことであり、

綿密な計画・計算が必要と考えております。

 

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