エアコンの冷房、暖房機能の仕組みを解説
エアコンは空気を作る機械ではなく熱を運ぶ機械
エアコンは、機械の中で室内に冷たい空気や熱い空気を新しく作り出しているように見えますが実は間違っています。
実際には室外機と室内機を繋ぐダクトを通じて熱を移動させることで部屋の温度を変えています。
そこでは「冷媒」という熱を運ぶガスのような物質が働いており、圧縮すると高温になり、膨張すると低温になる性質を利用しています。つまり、エアコンの基本は冷房では屋外に熱を捨てる、暖房では室内に熱を集めるのことの切り替えであり、この流れをうまく使うことで、1台で冷房と暖房の両方ができるのです。
冷房は、部屋の中の熱を外へ追い出すことで涼しくしている
冷房運転では、エアコンは室内機で部屋の空気から熱を取り出し、その熱を室外機から外へ逃がしています。
部屋の中が涼しくなるのは、エアコンの中で冷たい空気を生成しているのではなく、室内の空気に含まれる熱を外へ追い出しているからです。
冷媒は室内機の熱交換器で空気の熱を受け取って蒸発し、その後コンプレッサーで圧縮されて高温になります。そして室外機で熱を放出し、再び液体に戻ります。さらに膨張弁で一気に圧力を下げて低温になり、また室内の熱を吸収します。この循環を繰り返すことで、部屋の熱が少しずつ外へ運ばれ、室内が涼しくなる仕組みとなっています。
暖房は、外の空気にある熱を集めて部屋の中へ運んでいる
一方、暖房運転では、冷房とは逆向きに熱を動かします。つまり、外の空気から熱を集めて、それを室内へ運ぶ仕組みです。冬の外気は冷たく感じますが、完全に熱がなくなるわけではないため、エアコンはそのわずかな熱も利用できます。
暖房を稼働させると、室外機で冷媒が外気の熱を取り込み、コンプレッサーで圧縮されて高温になったあと、室内機で熱を放出して部屋を暖める仕組みです。
また、暖房中、室外機に霜が付くことがありますが、それは外気から熱を取り込む際に熱交換器が冷えるためです。エアコン暖房は、熱を作るというより、外から集めて効率よく運ぶしくみだからこそ、省エネ性にも優れています。
なお、室外機に付いた霜は「霜取り運転」を行い、霜を溶かすことをお勧めします。
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