환기, 열저장에 의한 에너지 절약

건물의 내부에는 많은 사람들이 생활하고 있는데, 그 사람들을 위해 새로운 공기를 흡입하고, 오래된 공기를 내보내는 이른바 환기를 할 필요가 있습니다. 그러나 이 환기 때문에 외기를 그 상태 그대로 실내로 흡입하면 실내상태가 엉망진창이 되어 버리기 때문에 흡입하기 전에 공조기에서 여름의 경우에는 온도와 습도를 낮추고, 겨울이라면 반대로 이 두가지를 높일 필요가 있습니다. 이 결과 환기 때문에 생기는 냉난방부하는 건물 전체의 부하중에도 꽤 큰 비율을 차지합니다. 또 지금까지 대게의 건물에는 실내의 공기를 그대로 배기해 버렸지만 외기를 처맇사는 수고를 생각한다면 아주 아까운 일입니다. 이러한 환기에 의한 열의 낭비를 줄이기 위해서 최근에는 전열교환기라는 것이 흔이 사용되고 있습니다. 이것은 특수석면지를 적층하여 벌집 상태로 한 원판을 회전시켜 그 상반부와 하반부를 공기가 서로 반대 방향으로 통과하도록 한 것으로, 이 때 현열과 잠열 양쪽을 교환할 수 있도록 조립되어 있습니다. 따라서 이 전열교환기로 실외로부터의 도입공기와 실내에서 실외로 버리는 배기를 상호 열교환시켜 건구온도와 수분을 조절할 수가 있게 됩니다. 만약, 열교환하는 효율이 100%라면 외기는 배기에 의해 완전히 처리되어 환기에 의한 부하는 없게 됩니다. 그러나 실제의 효율은 고작 70% 정도이므로 나머지 분량은 다른 기기로 처리할 필요가 있으며, 그 분량의 냉난방부하를 계산에 넣어줄 필요가 있습니다. 그렇지만  전열교환기를 이용함으로써 냉동기나 보일러의 용량을 작게 할 수 있어 설비비 뿐만아니라 운전비도 크게 감소시키는 것이 큰 특징이라 볼 수 있습니다. 

우리는 적당히 일을 하는 것보다 일을 할 때에는 정신을 바짝 차려 일하고, 쉴 때에는 충분히 쉬는 편이 생활도 충실하고, 또 신체의 건강에도 좋다는 것을 잘 알고 있습니다. 그러나 쉴 때에 수입이 없더라도 곤란하지 않도록 일하고 있는 동안에 충분히 저축을 해 둘 필요가 있습니다. 냉공기나 보일러에 관해서도 이것과 같다고 할 수 있습니다. 이들 기기의 용량은 대부분의 경우 한 여름의 무더운 날이나 한 겨울의 추운 날처럼 냉방이나 난방부하가 최대가 되는 시기에 맞춰 선택되어 있습니다. 그러나 이런 날은 1년 가운데서 겨우 며칠 정도이며, 그 날 가운데도 실제로 부하가 최대가 되는 시간은 그렇게 길지 않습니다. 이 이외에도 예정한 만큼의 사람이 방에 없기도 하고, 때로는 사용하지 않는 방이 있기도 하여 부하가 훨씬 작게 되는 경우도 있기 때문에 냉동기나 보일러가 그 능력을 모두 발휘하면 방의 온도가 너무 내려가거나 올라가는 결과가 됩니다. 그러나 용량을 줄여 운전하면, 아무래도 기계효율이 저하되기 쉽습니다. 그래서 부하가 작은 때라도 기기를 한도껏 운전해서 효율을 높게 유지하고, 그 여분의 열을 저장해 두는 방법이 행해지고 있습니다. 열을 저장해 두는 데에는 열용량이 큰 대상이 필요합니다. 

열의 저장 방법에는 축열조의 물을 계절에 따라 냉수와 온수로 바꾸어 사용하는 방법과, 축열조를 2개 설치해서 연중 냉수와 온수를 별도로 저장해 두어서 필요에 따라 이용하는 방법이 있습니다. 축열조를 사용하면 기기를 효율적으로 이용할 수 있을 뿐만아니라 기기의 크기를 작게 할 수 있으므로 설비비도 싸게 됩니다. 따라서 건물의 최대부하와 같은 정도의 기기용량이 아니더라도 부하가 작을 때에 저장해 둔 열을 부하가 기기의 능력이상이 되었을 때 사용하도록 변경하면 문제가 없는 것입니다. 만약 기기의 용량이 아무래도 부족한 경우에는, 공조장치를 운전하는 시간 이상으로 냉동기나 보일러를 운전하는 시간을 연장하면 되는 것입니다. 축열조를 사용하면 장치의 운전비용도 싸게 할 수가 있습니다.