空調電力削減システム「エネデュース」

経年劣化と電気代

エアコンの電気代。5年後には20%増、10年後には1.5倍に!

年々増えていく消費電力量

  • 「最近、エアコンの効きが悪い
  • 「節電しているのに、電気の使用量があまり減らない

実は、エアコンの消費電力量は毎年4~5%の割合で増加しています。
右のグラフは、エアコンの使用期間と消費電力の推移を表したものです。購入後1年未満から消費電力は増加し、5年後には新品購入時のおよそ20~30%増、さらに10年以上すると50%以上、つまり1.5倍の増加となることもあります。12年を超えるとその増加率はさらに急激に上昇します。

エアコンの使用期間と消費電力の推移

エアコンは、設定温度に達するまで高速運転を行い、設定温度になると温度を維持するための低速運転に入ります。新品のエアコンは性能が高いため、高速運転時間は短くてすみます。性能の低下した古いエアコンの場合、高速運転をしてもなかなか設定温度に達することができません。
つまり、高速運転時間が長く、電力を大幅に消費してしまうのです。
10年以上を経過したエアコンでは、もはや設定温度に達することができず、つねに高速運転状態が続いてしまうことになります。

エアコンの構造から探る、経年劣化の原因

エアコンや冷凍・冷蔵機には、コンプレッサーと呼ばれる圧縮機が備えられています。
ここで、エアコンの原理について簡単にご説明しましょう。
例えば、アルコールを浸した脱脂綿で腕を拭くと、ひんやりと感じます。これは、アルコールが蒸発する際に周りから熱を奪う作用によるもの。この原理を応用し、エアコンは室内機の中で揮発性の液体を蒸発させ、周りの空気を増やすことで冷気を生み出しています。

1. 液体が蒸発する時に冷える 2. 蒸発したガスを回収して液体に戻す

エアコンに使われる冷媒は、蒸発するとガスになり、圧縮すると液体になる性質があります。蒸発した冷媒はそのままだと消えてなくなってしまうため、回収して再使用します。
コンプレッサーは、この蒸発した冷媒を回収して圧縮する、いわば「エアコンの心臓部」なのです。

エアコンの構造
❶ 膨張弁
高圧で液化した冷媒の圧力を急激に下げ、蒸発しやすい状態にします。図では室内機側にありますが、室外機側にあることもあります。
❷ 蒸発器
空気中の熱を使い、液化した冷媒を蒸発(気化)させて温度を下げます。これによってシロッコファンで送った空気が冷やされ、冷気に変わります。
❸ コンプレッサー
冷媒を圧縮して気体から液体に変え、循環させる役割を果たすエアコンの心臓部です。内部には潤滑油(冷凍機油)も入っており、圧縮機やモーター等の機械部品を潤滑しています。
❹ 凝縮器
コンプレッサーで高圧に圧縮された冷媒ガスを空気で冷やして液化させます。

※上記は冷房の場合の構造を図解したものです。
 暖房ではこの流れが逆転し、圧縮によって暖められた空気を室内に流すことで温度調節を行っています。

コンプレッサーの摩耗が性能劣化を引き起こす!

一般的なエアコンに使用されるコンプレッサーは「スクロール式」と呼ばれるもの。内部では渦巻き状の2枚の金属板が組み合わされており、一方が固定され(固定スクロール)、もう一方(旋回スクロール)が回転しながら摩擦しあうことで、冷媒ガスをもみ込むように圧縮し、中心へと集めていきます。

スクロール型コンプレッサーの例

スクロール式のコンプレッサーは、固定スクロールと旋回スクロールの微細な隙間に冷凍機油の油膜が張られ、気密性を確保しています。そのため、金属表面に微細なキズや摩耗が生じると隙間から冷媒ガスが漏れ、圧縮効率が落ちてしまうのです。
冷媒ガスの圧縮効率が低下すれば、冷気のもととなる冷媒ガスを液化させる能力が弱まります。これが、いわゆる「冷房の効きが悪い」状態です。
特に年式の古いエアコンでは、設定温度に至るまでの高速運転の時間が長くなり、結果として消費電力量が増加します。
また、冷媒ガスの漏れは、高速運転時より低速運転時に大きな影響を与えます。小さな穴の開いた器を使って水を運ぶ様子をイメージしてみてください。早く動かせば多くの水を運べますが、遅いと水がたくさん漏れてしまいます。
比較的新しいエアコンの場合、一般的に高速運転時間は10分程度です。あとは温度を維持するための低速運転が稼働時間のほとんどを占めることになります。消費電力量は時間に比例して増加するため、長時間稼働している低速運転の効率が悪くなれば、新しいエアコンでも消費電力量が加速度的に増加することになるのです。
コンプレッサーはエアコンの中で最も電力を消費する部品であり、その性能の低下は、消費電力量の大幅な増加を招きます。それだけではありません。室外機の騒音や回転振動などを引き起こし、メンテナンス費用の発生や、機器そのものの買い替えが必要になることもあります。また、消費電力量が増えるということは、問題視されているCo2排出量の増加にも大きな影響を与えます。