蒸発量計算ツールとは?
このツールは、プール・池・水槽・濡れた床などの開放された水面から、水がどのくらいの速さで蒸発するかを推定します。計算には物質移動の古典的な式 \(g_h = \Theta \cdot A \cdot \left( x_s - x \right)\) を用います。算出される値は1時間あたりに水面から失われる水分量(kg)で、プール用除湿機の選定や換気設備、空調(HVAC)負荷の設計に欠かせない指標です。
使い方
入力するのは次の4つの値です。蒸発係数 \(\Theta\)(kg/m²·h)、濡れている水面の面積 \(A\)(m²)、水面直上の空気の飽和絶対湿度 \(x_s\)、そして周囲の室内空気の絶対湿度 \(x\)(いずれも乾き空気1kgあたりの水分量 kg)。これらを掛け合わせて1時間あたりの蒸発量を求め、あわせて1日あたりの合計も表示します。
計算式の解説
蒸発係数 \(\Theta\) は、水面上を流れる空気の速度を反映する値です。室内の静かなプールではおおむね 25 kg/m²·h 程度ですが、空気の動きが大きくなるほど値も上がります。蒸発の原動力となるのが絶対湿度の差 \(\left( x_s - x \right)\) で、空気がまだ水分を吸収できる間だけ蒸発が進みます。室内の空気が飽和状態(\(x = x_s\))になると差はゼロになり、蒸発は止まります。
計算例
面積 1 m² の濡れた水面で、\(\Theta = 25\)、\(x_s = 0.025\) kg/kg、\(x = 0.010\) kg/kg の場合:差は 0.015 kg/kg なので、$$g_h = 25 \times 1 \times 0.015 = 0.375 \ \text{kg/h}$$ となり、1日あたり約 9 kg になります。
よくある質問
\(\Theta\) にはどのような値を使えばよいですか? 静止した空気ではおよそ 25 kg/m²·h を、利用者のいるプールなど空気の動きや活動が大きい水面では、それ以上(40〜60以上)を目安にしてください。
絶対湿度はどうやって求めますか? 湿り空気線図(湿度図表)から読み取ります。\(x_s\) は水面温度(飽和状態とみなす)から、\(x\) は室内の温度と相対湿度から求めます。
蒸発量がマイナスになることはありますか? \(x\) が \(x_s\) を上回ると、式の値はマイナスになります。これは蒸発ではなく、水面への結露が起きていることを意味します。