2．一般的なエアコンは、なぜ夏の猛暑や冬の寒さで省エネルギー性能が低下するのか

一般的な空冷ヒートポンプの冷房サイクル

一般的なエアコンの省エネルギー性能を理解するうえで重要なのが、COP（成績係数）という指標です。

COPとは、エアコンが消費した電力に対して、どれだけの冷暖房能力を発揮できるかを示す数値です。

例えば、消費電力1kWで4kWの冷房能力が得られる場合、COPは4となります。

近年のエアコンは高効率化が進み、優れたCOPを実現しています。しかし、ここで注意しなければならないのは、COPは一定の数値ではなく、屋外の気温や運転条件によって変化するということです。

一般的な空冷式エアコンでは、室内から取り出した熱と圧縮機によって加えられたエネルギーを、室外機から屋外へ放出しています。

例えば、外気温が35℃に達する真夏の日を考えてみます。

室内へ冷たい空気を送り続けるためには、冷媒を低温に保つ一方、室外機では35℃の外気よりも高い温度で熱を放出しなければなりません。

そのため、冷媒の高温側と低温側の温度差が大きくなり、圧縮機に必要な仕事量が増加します。

特に猛暑時には、冷房が最も必要とされる時間帯に、エアコンの効率が低下しやすくなるという課題があります。

カタログに示されるCOPが4程度の機器でも、厳しい外気条件や運転状態によっては、実際のCOPが3程度、あるいはそれ以下になる場合があります。

ただし、実際の性能は機種や設計、運転条件によって異なります。

重要なのは、エアコンの効率を評価するときには、定格値だけでなく、実際に使用する季節や温度条件を見る必要があるということです。

冬の暖房運転では、エアコンは冷房時と反対の働きをします。

室外機で屋外の空気から熱を取り込み、圧縮機によって冷媒の温度を高め、その熱を室内へ送り込みます。

ところが、外気温が低くなると、室外機の熱交換器はさらに低い温度になることがあります。

このとき、空気中の水分が熱交換器の表面で凍結し、霜が付着します。

霜が増えると空気の流れや熱交換が妨げられ、暖房能力が低下します。

そこでエアコンは、付着した霜を溶かすために、定期的に除霜運転を行います。

除霜運転中は通常の暖房が一時的に制限されるため、寒冷時には暖房能力だけでなく、一定時間全体で見た省エネルギー性能にも影響が生じます。

外気温が低く、霜取りが頻繁に必要になるような厳しい条件では、実際の平均COPが大きく低下することがあります。

条件によっては、電気ヒーターのCOPである1に近づくことも考えられます。

エアコンそのものは、非常に優れた技術です。

しかし、冷媒を圧縮して熱を移動させる仕組みである以上、屋外と室内の温度条件によって効率が左右されます。

これに対してAGEは、地下水などの自然界に存在する安定した温度の水を利用し、できるだけ少ない機械エネルギーで冷暖房を行うことを基本としています。

真夏や真冬など、空調が最も必要とされるときに、どれだけ少ないエネルギーで必要な能力を確保できるか。

AGEが重視しているのは、この実際の使用条件における省エネルギー性能なのです。