熱交換システムをご存知ですか？ | 住宅における役割を説明します

熱交換器の代表的な用途は？

熱交換器の主な用途として、「冷却・加熱」があります。

例えば、家庭や業務用の冷凍庫や食品の製造、化学薬品の製造などが一例としてあります。

代表的なものでは、水蒸気を凝縮し、水に変化させる「凝縮器」や、液体を加熱することで気化させる「蒸発器」などがあります。

「ボイラー」という言葉は聞いたことがあるという方も多いのではないでしょうか？

ボイラーとは、水を沸かすことで、湯や水蒸気を作り出す装置のことをいいます。

ボイラーは、熱交換器の中でもっともメジャーなものです。

ボイラーにはさまざまな種類があり、例えば排ガス熱を活かして空気を温める、「給気予熱器」や、同じように排ガス熱を活用して水を温める「給水予熱器」などがあります。その他にも、水の管で炎の熱を吸収する「水冷壁」と呼ばれるものや、「炉筒」、「煙管」といったものもあります。

水を蒸発させるときに、大きな圧力が生まれます。これを利用してタービンを回すものを、蒸気タービンといいます。蒸気タービンには、原子炉で使用される「蒸気発生器」や、水蒸気を冷却して水に変化させる「復水器」といったものがあります。

換気は燃料の消費を抑制し、熱交換によって排気・給気を行うものを指します。排熱と同時に湿気を外気と交換する「全熱交換器」や、湿気を排出したうえで温度を一定に保つことができる「顕熱交換器」というものがあります。

例えば真冬の条件について考えてみます。真冬は気温が低く、家の中はそれにともなって温度は低くなってしまいます。このような場合、エアコンなどの暖房器具を利用して、室温を温めるのが一般的ですよね。

熱交換システムを導入していない住宅では、外気をそのまま給気するため、暖かい室内の空気を排出して冷たい外気を給気してしまいます。そのため、部屋の中の温度が下がってしまい、温度が低下した分エアコンなどの暖房器具は室内を温めようとするので、非常に非効率です。

一方、熱交換システムを導入した住宅では、排気する暖かい空気に含まれる温度を、給気する冷たい空気に移してあげることで、部屋の中の温度と給気の差異を少なくすることが可能です。その結果、省エネ効果も高まり、電気代の節約にもつながります。

熱交換システムには２つのタイプがあります。

1つめのタイプは「顕熱交換」です。「顕熱交換」は、温度だけを交換し、湿気は排出される仕組みとなっています。湿気というのは外気の影響を受けやすいため、湿気を排出することで効率的な熱交換が可能となります。一般的には、寒冷地に住んでいる人が対象となります。

2つめのタイプは「全熱交換」です。「全熱交換」は、温度、湿度ともに交換するシステムです。このシステムでは、室内の湿度は一定に保たれ、温暖な地域に住んでいる人に向いています。特に梅雨のじめじめした時期においても、湿度を一定に保つことができ、室内で快適に過ごせるといったメリットがあります。

いかがでしたか？

熱交換システムがどういった場面で使われるのか調べてみることで、色々な可能性に気付くかもしれません。

我が国では、熱交換器を設計・製造している企業や、熱交換器のメンテナンスを生業としている企業が多くあります。熱交換器の導入を検討している方や既に熱交換器のメンテナンスの相談がしたいという方は、是非この記事が参考になれば嬉しいです。