最新省エネシステム

地球にやさしい技術として,いま具体的にどのような研究がなされているのか,その最先端技術を紹介します.

乾式デシカント空調システム

排熱などの有効利用により省エネルギー効果が見込めるほか,従来方式と比べさまざまなメリットのあるシステムです.
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デシカントローターを用いた乾式の除湿方式では,デシカントローターに除湿すべき空気を通風させます.この時,シリカゲルをはじめとする除湿剤としての固体の吸着剤と湿り空気が直接接触し,除湿が行われます.

エアコン等で採用されている冷却除湿方式では,交換器により,湿り空気を熱必要となる露点温度以下で冷却します.すると空気中の水分が結露し,発生した水分を除去すれば除湿が可能となります.

例えば,家庭用のエアコンであれば,圧縮式冷凍機蒸発器において冷却除湿がなされます.すなわち,5℃程度の冷媒により,空気が必要露点まで冷却・除湿され,室内に供給されることになります.これがいわゆる除湿としては,最も多く採用されている方法です.

この方式では簡易に除湿を行えますが,時にカビやにおいを発生させ,圧縮式冷凍機の蒸発温度を大幅に低下させることが必要となります.

蒸発温度が低下すれば,圧縮式冷凍機の効率は大きく低下し、さらに空気の温度も低くなるため,冷却した空気を加熱して適温としてから室内に供給するような再熱処理なる過程も用いられ、ますます効率低下を招くこととなります.

一方で,デシカント空調システムは,80℃程度の排熱を用いて,冷却除湿を行うことなく除湿することが可能であるため,省エネルギーを実現する機器として注目されています.

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ハイブリッドリキッドデシカント空調システム

吸収式デシカント空調システムとの複合により,圧縮式冷凍機の効率を大幅に向上させながら除湿を行うことが可能です.
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リキッドデシカント空調システムでは,LiCl水溶液やLiBr水溶液,トリエチレングリコールなどの水分をよく吸収する吸収溶液を除湿剤として用い,湿り空気に直接接触させることで空気中の水分を除湿します.固体のシリカゲルやゼオライトを用いる乾式除湿機に対し,この方法は湿式デシカント空調システムとも呼ばれます.

リキッドデシカント除湿方式では,空気を除湿剤である吸収溶液と直接接触させますが,デシカントローターを用いた場合と大きく異なるのは,断熱除湿ではなく,冷却しながら除湿するため,温度上昇を伴わない点です.

この冷却方法では多くの場合,除湿過程そのものではなく,吸収溶液を除湿過程の前にいったん冷却した後に除湿器へ供給し,空気と接触させるという形をとります.つまり液体としての吸収溶液を直接冷却すればよく,熱交換器も非常にシンプルなものでまかなうことができます.

ただし,吸収溶液は非常に腐食性が強いため,材質には十分注意をする必要があります.実機では,多くの場合防食コーティングがなされていますが、どのように熱交換器の材料を工夫するかが,吸収式デシカント空調システムの耐久性を左右する非常に重要なポイントとなります.言い換えれば,熱交換器の材料を工夫しなければならない点が吸収式デシカント空調システムの欠点でもあります.

以上のシステムの溶液の加熱に圧縮式冷凍機の凝縮器の高温側冷媒を通し,溶液の冷却に圧縮式冷凍機の蒸発器の低温側冷媒を通せば,圧縮式冷凍機との複合型(ハイブリッド)の空調システムとなります.

先述したように,通常圧縮式冷凍機のみで除湿するには圧縮式冷凍機の蒸発温度をかなり低下させなければなりませんが,吸収式デシカント空調システムと複合すれば,温度の低下は不要となり,効率を大幅に向上させながら除湿を行うことができます.

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圧縮式ヒートポンプ,デシカント空調システム,吸収式冷凍機の静特性解析が可能となりました.

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