太陽熱温水器を駆動熱源とする吸着式デシカント空調システム－室内潜熱負荷を考慮した装置規模,システム性能の推算

摘要

近年，デシカント空調プロセスに関する研究は海外，国内共に活発になっている．児玉らは再生空気に温度差をつけた段階再生手法において，低温度の熱源においても除湿量が改善できることを示した．金らはデシカント空調システムの性能に与える操作条件の影響を実証試験から検証し，除湿ローターの再生湿度が100°Cを超える場合，再生側と給気側の風量比を1:2とすることで冷房成績係数が改善できることを示した．また，Ahmedらは数値計算によって除湿量に与える処理風量の影響や，除湿ローターの最適回転数を示した．これらの研究は主に除湿ローターに着眼した研究であり，デシカント空調装置の要である除湿性能の改善の点では非常に重要であるものの，実際の導入指針や装置規模を提供するものではない．特に太陽熱を用いる場合，デシカント空調プロセスのみならず，熱源である太陽熱温水器の受熱面積の大きさも設置面積の観点から重要となる．トランらは，吸収式冷凍機と組み合わせたハイブリッド式デシカント空調装置において外気導入率がシステム性能に与える影響を示した．しかしながら，具体的な対象室の設定はあるものの，装置の規模に関しては言及していない．筆者は太陽熱駆動型デシカント空調プロセスの実証試験を通して，除湿量と再生温度の関係や，太陽熱温水器が与える冷房性能への影響を検討してきた．また，デシカント空調プロセスを構成する加熱器，太陽熱温水器などの機器は，長年利用されてきており，その効率などは明らかとなっている．そこで本報では，これら熱供給プロセスと組み合わせた太陽熱駆動デシカント空調システムの導入指針を提供するため，特定の空間を想定し，潜熱負荷の増大に応じた冷房性能を得るために必要な太陽熱温水器の受熱面積，温水温度などを実証試験データを基に算出した．さらに，システムを構成する除湿機，顕熱交換器の冷房性能への寄与率を検討した．