キャノピー付きの遮光 AC ユニットは光熱費を削減しますか?

この評価について

米国エネルギー省の報道官は、これは「神話」であると語った。木陰のある家ではエネルギーコストが削減される可能性がありますが、AC ユニットに傘をかざした場合に見られる違いはごくわずかです。

2022 年の夏、米国や世界の他の多くの地域が過度の熱波に見舞われていたとき、人々は家の温度だけでなく光熱費も下げることができると主張する「ライフハック」がソーシャルメディアで拡散しました。屋外の AC ユニットの上に傘や天蓋を置きます。

米国エネルギー省 (DOE) によると、これは作り話です。エアコンユニットを傘や天蓋で遮っても、請求額に大きな変化は生じません。

DOEの広報担当者は電子メールで「これは迷信だ。傘でエアコンを遮っても影響は無視できるだろう」と語った。

Direct Energy ブログが 2017 年にこの問題を調査したとき、シェードソリューションには論理的な欠陥がいくつかあることが指摘されました。しかし、その前に、家電会社 Carrier が提供するこれらのエアコンコンデンサーユニットの 1 つがどのように機能するかについて簡単に説明します。

冷媒ガスは銅管を通って家から出て、屋外のエアコンユニットのコンプレッサーに入ります。コンプレッサーは大きな電動ポンプと考えてください。コンプレッサーは冷媒ガスを加圧し、室外機の凝縮コイルに冷媒を送ります。大型ファンが屋外の空気を凝縮器コイルを通して引き込み、空気が家からの暖房エネルギーを吸収して屋外に放出できるようにします。このプロセス中に、冷媒は液体に戻ります。次に、銅管を通って室内ユニットに戻り、そこで蒸発器コイルへの冷媒の流れを制御する膨張装置を通過します。冷たい冷媒は室内の空気からより多くの熱を吸収し、サイクルが継続します。

AC ユニットを遮光する目的は、冷媒を家から送り返すときに凝縮コイルと銅管の周囲の温度を下げることです。ただし、これらの部分はすでにユニットのケーシングによって影が付けられています。

ダイレクト・エナジーはこう書いている。

まず、太陽がユニットに直接当たると、全体がレンガのように熱くなるという仮定があります。さて、コンデンサーを日陰にするとケーシングにかかる太陽光の熱が減るかもしれませんが、コンデンサーのケーシングは内部のフィンやチューブにそれほど多くの熱を伝えません。実際、これらすべてのビットはすでにケース内で影の下にあります。

この問題に関しては、長年にわたっていくつかの研究が行われてきました。たとえば、2010年にクウェート科学研究所の研究者らは日陰がエアコンに及ぼす影響を研究し、日陰だけでは最大でも効率の向上は1%にとどまることを発見した。研究では次のように結論づけられました。

シェーディングによる実際の効率の増加は最大 1% を超えることはないと予想されます。実際の毎日および季節ごとのエネルギー節約量はさらに低くなります。この研究の結果は、蒸発散を伴わない日よけだけでは、エアコンの効率を改善したり、電力需要を削減したりする効果的な手段ではないことを示唆しています。

上に示したような仮設構造物はエネルギーコストの削減にはあまり役に立ちませんが、他の戦略は家の涼しさを助ける可能性があります。 DOE によると、ヒントの 1 つは、AC ユニットが清潔で、空気の流れを妨げるものが近くにないことを確認することです。さらに良いことに、人々は家の周りに木を植えて、家やエアコンに自然な冷却を提供することができます。 DOEの広報担当者は次のように述べた。

樹木やその他の大きな構造物で AC ユニットの周囲の温度を下げることができれば、AC 負荷を低減できる可能性がありますが、樹木には日陰によって建物全体の AC 負荷も低減できるという利点もあります。室外機を掃除したり、空気の流れを妨げる可能性のあるものを取り除くと、実際には大きな違いが生じます。

木々は日陰を提供するだけでなく、実際に蒸発によって空気を冷やすことができます。オーストラリアの樹木医でありキャノピー・ツリー・エキスパートのコンサルタントでもあるアラン・マン氏は、2015年にシドニー・モーニング・ヘラルド紙に次のように語った。

都市における木の最大の利点は、木が生み出す冷却です。木の下にある日陰は、日よけ構造の下にある日陰よりも最大 10 度涼しくなります。それは樹木が蒸散するからです。つまり、根から水を吸い上げ、大気中に蒸発させます。

これは空気を冷却する効果があります。

米国環境保護庁によると、人々は木やその他の植物を使って家の日陰を作ることで、エネルギーコストを削減できるそうです。これにより、空調の需要も減少します。 EPA は次のように書いています。

樹木や植生は、日陰を提供し、蒸発散を通じて地表温度と気温を下げます。たとえば、日陰の表面は、日陰のない材料のピーク温度よりも 20 ～ 45°F (11 ～ 25°C) 低い場合があります。蒸発散を単独で、または日よけと組み合わせることにより、夏のピーク気温を 1 ～ 5 °C 下げることができます。

樹木や植生は、建物の周囲の戦略的な場所に植えたり、駐車場や道路の舗装を日陰にする場合に、緩和戦略として最も役立ちます。研究者らは、落葉樹やブドウの木を西側に植えることが、特に窓や建物の屋根の一部を遮る場合、建物の冷房に最も効果的であることを発見しました。

都市環境における樹木や植生の利用は、エネルギー使用量の削減など、都市のヒートアイランドを緩和する以上の利点をもたらします。樹木や植生が建物に直接日陰を作ると、空調の需要が減少します。