空調のランニングコストを下げたいとき、まず設定温度や運転時間の見直しを考える方は多いかもしれません。
しかし実際には、空調コストを押し上げている要因の一つが、空気中の湿気を取り除く「除湿負荷」です。
とくに高湿度外気を多く取り込む施設や、湿度を厳密に管理したい現場では、除湿の方法そのものを見直すことで運用コスト改善につながる場合があります。
本ページでは、空調のランニングコストを削減する考え方と、デシカント式が有利になりやすい理由を分かりやすく整理します。新晃工業は潜熱・顕熱分離により熱源効率を20〜30%向上できると案内しており、昭和鉄工も省エネルギーな潜熱・顕熱分離空調を訴求しています。
冷房時は、室内の温度を下げるだけでなく、空気中の湿気を取るための処理も同時に行われています。
とくに蒸し暑さ対策においては、この「除湿負荷」が空調コストの大きな要素を占める傾向があります。そのため、設定温度の数値だけを見直しても、エネルギー消費の実態が見えにくく、期待通りのコスト削減につながらないケースがあります。
換気量が多い施設や、新鮮な外気を多く取り込む必要がある施設は、外気の影響を直接受けやすくなります。
夏場や梅雨の時期、あるいは高湿度の地域では、外気に含まれる湿気(潜熱負荷)がそのまま室内機への負担となり、結果として建物の用途や換気基準によってコスト構造が大きく変わってしまいます。
食品工場、医薬品工場、精密機器の製造現場、病院、クリーンルームなどでは、快適性だけでなく品質を維持するための厳格な空調管理が求められます。
こうした現場では、一定の湿度条件を常にクリアし続ける必要があるため、一般的なオフィス空調よりも除湿にかかる負荷が大きくなり、運用費がかさみやすい傾向にあります。
まずは過剰な冷房・暖房設定を避け、不要な時間帯の運転を見直すことが基本となります。
エリアごとのゾーン制御やスケジュール制御を適切に活用することで、無駄なエネルギー消費を抑える第一歩となります。
フィルターの詰まりや熱交換器の汚れによる効率低下は、消費電力の増加に直結します。
また、室内の空気の偏りや無駄な送風があると、空調効率が著しく低下します。定期的なメンテナンスと、空間に合わせた気流設計の両面から見直すことが重要です。
湿気(潜熱)負荷が大きい現場では、機器の設定や使い方だけでなく「空調方式の選定」そのものが重要になります。
従来の冷却除湿を中心とした運用では、負荷が大きくなりすぎて効率が落ちるケースがあります。このような場面において、湿度処理を得意とするデシカント式の優位性が発揮されやすくなります。
デシカント式は空気中の水分を直接吸着するため、湿度処理(潜熱)を効率よく担うことができます。
これにより、温度処理(顕熱)を別系統の空調機に任せる「潜熱・顕熱分離」のシステム構築と非常に相性がよく、熱源全体の効率改善につながりやすくなります。
例えば、新晃工業は、潜熱をデシカント空調機、顕熱を循環空調機で分けて処理することで、従来の冷却除湿方式より冷水温度を高く設定でき、熱源効率を20〜30%向上できると説明しています。
デシカント式は、高湿度な外気から湿気だけを効率よく処理しやすいという特徴を持っています。
外気由来の潜熱負荷を室内機側に持ち込みにくくなるため、換気量の多い施設や外気導入が必須の現場で有利になりやすい仕組みです。
ダイキンは自社のデシカント空調「DESICA」について、温度と湿度の個別コントロールを可能にした外気処理機として案内しています。
デシカントローターの水分を放出(再生)するための熱源として、工場内の低温排熱や太陽熱を利用できる構成が可能です。
また、潜熱・顕熱分離によって中温冷水を活用できるようになれば、さらなる熱源効率の改善が期待できます。新晃工業でも、低温排熱や太陽熱の活用、中温冷水の有効活用を案内しており、建物全体・工場全体のエネルギー最適化に組み込みやすいメリットがあります。
一般的な冷却除湿は、空気を露点温度以下まで冷やして結露させることで水分を取り除きます。そのため、高湿度な外気を処理する場合や、低い露点が求められる場合には、過度な冷却が必要になり負荷が増えやすくなります。
一方、デシカント式は吸着材による水分除去という異なるアプローチをとるため、高湿度条件においてもエネルギー効率の面で有利になりやすい特徴があります。
クリーンルームや精密機器、食品・医薬品工場など、非常に低い湿度(低露点)や高精度な除湿が求められる現場では、冷却除湿だけでは効率や安定性に課題が出ることがあります。
デシカント式であれば、温度に依存せず安定した除湿能力を発揮しやすいため、厳しい品質条件とコスト削減の目標を両立しやすい場合があります。
デシカント式外調機などで外気側の湿度処理を適切に行うことで、室内側の空調機構成を柔軟に工夫できるようになります。
これにより、高顕熱型空調や輻射冷房などとの組み合わせが現実的な選択肢となります。昭和鉄工は、リタンエアデシカント外気処理機「ラデック」について、外気負荷をほぼ完全に処理するため、高顕熱型ビル用マルチエアコンや輻射冷房を使用でき、省エネルギーな潜熱・顕熱分離空調システムを実現すると案内しています。
病院、商業施設、学校、オフィス、飲食関連施設など、人の出入りや法令基準によって換気量が多い施設では、外気処理負荷が大きくなります。
このような環境では、湿度負荷をどの段階で処理するかがコストに直結するため、外気処理に優れたデシカント式の適性が高まります。
食品、医薬品、精密機器、半導体、電子部品などを製造する工場では、製品の品質維持のために温度だけでなく湿度の安定が前提条件となります。
厳しい品質管理要件を満たしながら、膨らみがちな除湿コストを削減したいケースにおいて、デシカント空調は有効な選択肢となります。
季節による外気条件の差が激しく、とくに夏場や梅雨時に高湿度外気が運用コストを大きく押し上げる建物では、年間を通じた空調費が膨らみがちです。
このような施設は、除湿方式そのものを見直すことで、ランニングコスト削減の大きな余地が生まれます。
製造プロセスで発生する未利用の排熱がある工場や、熱源全体の最適化(コージェネレーションシステムの活用など)を進めたい施設に適しています。
デシカントの再生熱としてこれらの排熱を活用できる構成が組みやすく、施設全体のエネルギー効率向上に寄与します。
デシカント式は優れた除湿能力を持ちますが、必要とされる湿度や露点がそれほど厳しくない一般的な環境では、導入によるコストメリットが出にくい場合もあります。
通常の一般空調(冷却除湿)で十分に対応できる合理的なケースもあるため、自社の用途と必要な温湿度条件を冷静に整理することが大切です。
設備更新の際、どうしても初期投資の金額が先行して評価されがちです。しかし、空調のランニングコスト削減効果は、長期間の運用の中で徐々に効いてくるものです。
ASHRAE(米国暖房冷凍空調学会)でも、DOAS(専用外気処理システム)やデシカント除湿を導入する際は、エネルギー使用量だけでなく、ライフサイクルコストも含めて全体で設計する考え方が扱われています。初期費用と長期的な運用費を分けてライフサイクルで比較することが重要です。
デシカント式空調のエネルギー効率を比較する際は、ローターを再生させるための熱源(再生流路)や、空気を送るためのファン動力なども考慮に入れる必要があります。
個別機器のカタログスペックによる単純比較ではなく、システム全体を俯瞰した評価を行うことで、実際の運用に即したコスト検証が可能になります。
やみくもに設備を更新する前に、現在の空調コストが何によって引き上げられているのかを切り分けます。
「室内の温度負荷が大きいのか」「湿度負荷が大きいのか」「外気の処理負荷が大きいのか」など、原因を正確に把握することが第一歩です。
現状分析の結果、除湿にかかっている負担が大きいと判明した場合は、冷却除湿のままでチューニングして最適化できるか、それともデシカント式を導入する適性があるかを検討します。
現場で要求される必要湿度と、利用可能な熱源の条件を整理して比較を行います。
実際に空調設備の更新を行う際は、室内機や外調機といった単体機器の入れ替えにとどまらず、外気処理、熱源、熱回収システムまでを含めた全体最適で考えることが求められます。
現場の運用フローや日々の保守性にも目を向け、過不足のない適切なシステム設計を目指すことが、真のランニングコスト削減につながります。
空調のランニングコストは、単なる温度調整だけでなく、空気中の湿気を取り除く「除湿負荷」の影響を大きく受けています。
高湿度な外気を多く取り込む施設や、厳密な湿度精度が求められる製造現場などでは、従来の冷却除湿に代わってデシカント式を採用することが、運用費削減において有利に働くケースが多く見られます。特に、潜熱・顕熱分離空調の導入や、排熱回収・外気処理の最適化を進めたい現場においては、比較検討する価値が高い方式です。
除湿の見直しによるコスト削減効果や、デシカント空調の具体的な仕組み・費用について、さらに詳しく知りたい方は以下のページも参考にしてください。
空調のランニングコストを削減するには、設定温度や運転時間の見直しといった一般的な節電対策だけでなく、除湿のやり方そのものを見直す視点が極めて重要です。
デシカント式は、潜熱(湿気)と顕熱(温度)を分けて処理しやすい構造を持ち、高湿度外気や低露点要求のある現場でその優位性を発揮しやすいシステムです。
一方で、すべての現場で一律に有利となるわけではないため、必要湿度、外気条件、利用可能な熱源、そして運用条件を丁寧に整理したうえで比較検討することが大切です。
導入を検討する際は、初期費用の多寡だけでなく、中長期的な光熱費、メンテナンス等の保守費、さらには生産性や品質安定化への寄与といったライフサイクル全体で判断することで、自社に最適な空調設備更新の方向性が見えてくるはずです。
画像引用元:株式会社ティーネットジャパン公式HP
(https://www2.tn-japan.co.jp/kathabar/contents/products/kathabar/)
0℃付近で高い省エネ効率(乾式デシカント比約40%削減※1)を発揮し、低温環境での運用コストを大幅に削減。霜取り運転も不要なため安定した稼働が見込めます。
特殊溶液が結露・粉じんを抑え、製品トラブルを予防。除菌性(食塩水相当)により空気中の菌も除去※2し、HACCPにも対応可能です。
画像引用元:株式会社西部技研公式HP
(https://seibu-giken.com/products/287/)
機能性ハニカム構造を製造する技術と、特殊シリカゲルや合成ゼオライトを使用することにより、-90℃DPという超低露点に対応します。
クリーンブースの一体設計が可能。湿度制御の精度を高めることで、恒常的な超低湿制御が前提となる有機EL製造に対応できます。
画像引用元:日本特殊陶業公式HP
(https://niterra-air.com/)
天井埋め込み型なので店内の景観を損なわず、最短1日の夜間工事※3で設置が完了。営業への影響を抑えた導入が可能です。
独自開発の除湿素材を活用し、店内の湿度を40〜50%に保つことで、冷蔵ショーケースの曇りや結露の発生を抑えやすい空調環境を整えます。
※1 108.8kW→61.9kW 参照元:ティーネットジャパン公式HP(https://www2.tn-japan.co.jp/kathabar/files/products_kathabar/comparison_table.pdf)
※2 実証実験による結果。測定場所:某ビール工場 測定日時:1998年7月7日 測定機器:RCSエアーサンプラー(密閉状態で測定)
参照元:ティーネットジャパン公式HP(https://www2.tn-japan.co.jp/kathabar/contents/products/kathabar/)
※3 1台で約1日(スーパーマーケットの場合、閉店後~翌開店前まで)で設置可能。 参照元:日本特殊陶業株式会社公式HP(https://niterra-air.com/faq/)