身の回りのさまざまなモノの値上がりが気になる今年の夏。節電・省エネを意識しつつ、できるだけ涼しく快適に過ごしたいですよね。
今回取り上げるのは、夏の節電・省エネ対策の代表格「扇風機」。少ない電力消費で暑さを凌げる、優秀な省エネ家電ですね。
今回の実験では、部屋に一人で滞在することを想定し、一般的なリビング扇風機とタワーファンでは、どちらがより快適性が高いかを比較。さらに、扇風機とエアコンを併用した場合の快適性や省エネ効果についても調べました。
扇風機or
タワーファンの
違いは？
扇風機とタワーファン、それぞれにメリットがありますが、風の届き方や快適性はどのように違うのでしょうか。
風速が同程度になるように風量を設定した、扇風機の5枚羽・8枚羽、そしてタワーファン、計3種類を比較しました。
「首振りあり」の場合はどれも同程度の風速でしたが、「首振りなし」にすることでそれぞれに少し差がつき、特徴が見えてきました。
風のばらつきが小さくて風が遠くまで届いたのは、8枚羽扇風機とタワーファン。
対して、風の広がりがより大きかったのは5枚羽扇風機でした。
タワーファンは風の吹き出し口が狭い構造をしているものが多いため風のばらつきが小さく、離れても風が届きやすいことがわかりました。
羽が少ない5枚羽扇風機は広い角度で風を発生させることが得意ですが、そのかわり扇風機から離れると風が弱まる傾向に。羽が多い8枚羽扇風機であれば、5枚羽に比べると比較的遠くまで風が届きました。
29℃までなら
「扇風機のみ」で
快適に過ごせる
次に、室温を少しずつ上げながらエアコンを使用せず、扇風機のみでどれくらい快適さが保てるかを快適さの指標「PMV(※)」の値で実験します。
扇風機の首振りあり/なしによる快適性の違いについても調べました。
風速0の場合は、室温が26℃でPMVが0（快適な条件）でしたが、扇風機を使うことでより快適になることが実験からわかりました。
「首振りあり」の場合は室温が約1℃～2℃上がっても快適性が得られ、さらに「首振りなし」時では約2℃～3℃室温が上がっても快適だといえます。
部屋に一人で居て扇風機のみで涼をとる場合、「首振りなし」で使用することで29℃までは快適に過ごせるという結果になりました。
エアコン＋
扇風機併用で
涼しさUP&省エネ
比較的涼しい日は扇風機だけでも快適ですが、暑さが厳しい日はやはりエアコンを上手に使いたいもの。エアコンを運転する日こそ、扇風機をうまく併用することで省エネ＆節電につながります。
次の実験は、エアコンに扇風機を併用した場合の快適性と省エネ効果についてです。扇風機の首振りあり/なしによる違いも比較します。
エアコンの設定温度は、まず27℃に設定。
「首振りあり」の場合、エアコンの設定温度を1℃～2℃上げても快適性が維持されます。さらに、「首振りなし」の場合は設定温度を2℃～3℃上げても快適性が保たれました。
設定温度を上げることでエアコンの消費電力量を削減できます。扇風機の消費電力量は微増といえる程度なので、設定温度を27℃から30℃へ上げたときの省エネ効果は▲57.6％にもなりました。
一人で過ごす場合や、冷たい風に当たって身体を冷やしたい場合は「首振りなし」、扇風機の風が直接当たるのが苦手な人の場合や、長時間滞在する場合は「首振りあり」など、うまく使い分けて併用したいですね。
エアコンの冷気を
攪拌すると
さらに涼しく
さらに、扇風機の風が苦手な人を想定し、人に直接当てず「扇風機で空気を攪拌する場合」についても実験しました。
扇風機で空気を攪拌した場合、同じエアコン設定温度でも室内の上下温度差は1.6℃も小さくなりました。快適性を示すPMVの平均値も快適域内でした。
さらに、消費電力量の総計は約31.7％も減少しました。
床付近の温度の低い空気と天井付近の温度の高い空気が扇風機により攪拌されることで、室内の温度ムラが小さくなります。それによってエアコン周辺の空気の温度が下がり、運転出力が抑制されたことが消費電力量減少の理由だと推測されます。
エアコン運転時、扇風機の風を人に当てるだけではなく、空気を攪拌するために使うことで省エネ＆節電に大きく貢献することがわかりました。
さらに、「エアコンのみ運転」と「エアコン＋扇風機併用」のそれぞれの室内で過ごす人がどのように快適性を感じているのか、被験者試験も行いました。
「エアコン＋扇風機併用」の部屋では、エアコンの設定温度を1℃上げて実験します。
温冷感は、特に開始30分間で大きな差が見られました。
設定温度を高くしているにもかかわらず、「扇風機とエアコンを併用した場合」の方が涼しいと感じられるようです。
実験の結果、快適感はすべての時間帯で、「エアコンのみを運転」より「扇風機とエアコンを併用した場合」の方が快適という結果になりました。
