熱交換式の換気扇(全熱交換器等)

2023-01-032024-10-05

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冬になると、せっかく暖房や加湿器を使っても換気システムのせいで快適な空気が屋外に出ていってしまいます。

効率的に加湿や暖房を使うには換気システムの機能も重要なので、”熱交換式の換気扇”について調べてみました。電気代が高騰する昨今、節電対策といった意味でも熱交換は役立つ仕組みです。

本記事は、個人住宅向けの熱交換式の換気扇について調べた際のメモです。

基本

家庭用でも、熱交換タイプの換気扇があるようです。

室内の気温や湿度を維持しながら換気できるので、冬の暖房や加湿器(夏であれば冷房)を効率的に使用できます。

以下のような種類があります。

第三種換気の方が、仕組みがシンプルで、換気扇本体の価格が安く、消費電力も低いです。

一方、第一種換気は、第三種換気に比べて換気扇本体の価格や消費電力が高いですが、室内空気の温湿度(快適さ)を保ちやすくなります。
冷暖房や加湿器を効率的に使用できるので、それらを含めた総合的な電力コストを抑えやすくなります。

上記のように、熱交換式の換気扇には、顕熱交換式と全熱交換式という種類があります。

換気扇のことを考える上で、熱交換について少し理解するためには、熱≠温度であるという点と、顕熱(温度)と潜熱(湿度)というものについて把握する必要性があります。

熱交換のメインの仕組みとしては、エレメントという専用の部品が使用されます。
エレメントの材質は主に、顕熱交換式なら樹脂製、全熱交換器なら膜製(紙)です。

吸気と排気の間で、より効率的に熱交換が行うためには、エレメントが大きい方が良いです。
そのため、大きなエレメントを用いて建物内の熱交換処理を集中的に行う換気システムもあります。

※本記事には、このあたりのより詳細な説明は無いので、換気扇メーカーや信頼できそうな建築業者のWebサイトや動画、また物理のことを分かりやすく説明しているWebサイトや動画をご覧ください。

熱交換の効率を表す熱交換率については、後述します。

住宅向けの換気システムとして、熱交換式のものを選ぶ場合についてです。

全熱交換器
換気扇として、全熱交換器を選ぶと、室内空気の温度や湿度を維持しながら換気できます(維持できる割合は熱交換率によります)。
つまり、冬の暖房や加湿器(夏であれば冷房)を効率的に使用できることになります。
暖房や加湿器を動作させるための電力コストを抑えやすくなるということです。
顕熱交換器
顕熱交換器の場合は、温度のみを維持します。湿度は維持しません。
温度が維持される一方で、加湿された空気が加湿されていない外気と入れ替わってしまうためです。
どちらを選ぶか
寒冷地やペットのいる住宅には顕熱交換式、夏場に高温多湿になる地域の住宅には全熱交換器が良いと言われています。
(個人的には寒冷地でも室内の湿度維持を優先するなら全熱交換器の方が良いかと思っています)

なお、においや湿気の多いトイレや浴室(洗面所)には全熱交換器は使用できません。湿度を交換しない顕熱交換器は使用できます。
また熱交換効率は100%ではないため、どうしても吸気により室温より低い空気が入ってきます。その気温低下を少しでも避けたい場合には、第一種換気と組み合わせてトイレや浴室(洗面所)は”排気のみ”にすることになるでしょう。
電気代等の削減例