今日のエネルギー重視の世界では、効率的な熱除去システムが、さまざまな産業および商業用途で最適な温度を維持する上で重要な役割を果たしています。 幅広いシステム構成が利用可能であるため、ニーズに合ったものを選択するのは困難な作業となる場合があります。 この包括的なガイドでは、5 つの主要な熱遮断システム構成について詳しく説明しており、情報に基づいた意思決定を行い、冷却インフラストラクチャのパフォーマンスを向上できるようにします。
次の構成について詳しく説明します: 直接空冷システム、冷却塔を備えた直接水冷システム、冷却塔を備えた間接水冷システム、直接海水冷却システム、および熱を備えた間接海水冷却システム交換業者。 各構成の原理、利点、制限を理解することで、特定の要件に合わせて最も効果的な熱遮断ソリューションを選択して実装できるようになります。 それでは、熱遮断システムの世界に飛び込み、そのパフォーマンスを最適化する秘密を見つけてみましょう。
熱拒否現象
チラー内の冷媒は熱を放出し、それが外部の冷却媒体に伝達され、安全に廃棄できる場所に運ばれます。これは屋外の空気、運が良ければ川、湖、海などです。 ! 空冷チラーは空気を使用し、水冷チラーは冷却媒体として水を使用します。
中央冷水プラントの主要設備
空気を直接冷却源として使用しない場合は、冷却塔やラジエーターなどの熱伝達装置を使用して熱を大気に放出する必要があります。 さらに、水源がチラー コンデンサーに直接供給されない場合は、熱交換器を使用して熱を水に伝達する必要があります。
直接空冷システム
直接空冷システムは、熱を放散するために冷却剤を必要としない冷却システムです。 このタイプの冷却システムは、ポンプ、ラジエーター、クーラント タンクなどのコンポーネントを追加する必要がないため、従来の水冷システムよりも効率的です。 このシステムは、ファンを使用して熱源に空気を循環させ、システムから熱を放散することによって機能します。 直接空冷システムは、電子機器の冷却、空調、さらには車内の冷却など、さまざまな用途に使用できます。 このタイプの冷却システムは、効率が高く、追加のコンポーネントを使用する必要がないため、水冷システムよりも好まれることがよくあります。
凝縮器の熱を除去する最も簡単な方法は、空気を使用して凝縮器を冷却することです。これは、空冷チラーを使用する場合に当てはまります。 空冷チラーは、凝縮器としてフィンチューブコイルを備え、凝縮器コイルのフィンの隙間から外気を取り入れてチューブ内の冷媒を冷却するファンを備えています。 凝縮器とファン、圧縮機、蒸発器、膨張装置、制御盤、その他の付属品は、通常、パッケージ ユニットに組み込まれています。これは、現場で固定され、冷水パイプと電源が接続された状態で使用できます。 空冷チラーは、通常、屋外に設置されますが、必要に応じてダクト付きの排気で屋内に設置することもできます。
冷却塔を備えた直接水冷システム
冷却塔を備えた直接水冷システムは、産業用途に効果的な冷却システムです。 閉ループシステムを使用して、機械によって生成された熱を冷却塔に伝達します。 その後、水は熱交換プロセスによって冷却され、再利用のために機械に戻されます。 このシステムはエネルギー効率が高いことで知られており、発電所、化学プラント、その他の産業プロセスなど、大量の冷却が必要な用途でよく使用されます。 さらに、冷却塔は熱を放散するためのより効率的な方法を提供するため、多くの産業にとって理想的な選択肢となっています。
冷却塔は、水冷チラーの凝縮器の熱を大気中に放出できるようにする熱伝達装置です。 冷却塔の動作原理とプロセスに関する詳細な分析は、この章で後述します。 この排熱方式では、冷水器と冷却塔の間で復水器の水を循環させるためのウォーターポンプが設置されています。 その過程で失われた水分を補給するために水の供給が必要であり、水質を制御してレジオネラ症の発生を防ぐために水処理が必要です。 冬季に発生し、チラーの不安定な動作を引き起こす可能性がある、チラーに入る凝縮器の水温度が下限 (~16°C) を下回るのを防ぐために、通常、下限温度制御システムが設置されます。
冷却塔を備えた間接水冷システム
冷却塔を備えた間接水冷システムは、建物や産業施設を冷却する効率的な方法です。 このシステムには、水を蒸発させて熱を大気中に放出する冷却塔が含まれています。 水はタワーを通過する際に冷却され、建物や施設にポンプで戻されて冷気が供給されます。 このタイプのシステムは、より大規模で複雑な産業施設に最適で、あらゆるサイズや形状の建物に簡単に適合させることができます。 また、建物や施設を涼しく保つための費用対効果の高い方法であり、エネルギー効率が高いため、エネルギーコストを削減したい人に最適です.
上述の熱除去システムにおける凝縮器水回路は、その間の熱交換器によって熱的に接続される２つに分割されてもよい。 この設計は、海水が冷却塔を通る回路で使用され、淡水がチラーを通る回路で使用される場合に使用され、チラーコンデンサーを海水の腐食および浸食効果から保護します。 ポンプは、熱輸送のために各水回路に必要です。
直接海水冷却システム
直接海水冷却システムは、自然環境を利用して、発電所からの蒸気を冷却および凝縮します。 このプロセスは、従来の冷却システムよりも効率的で環境に優しいものです。 海の自然の特性を利用して発電所から熱を逃がすことにより、直接海水冷却システムはエネルギー消費を削減し、排出量を削減し、他の冷却システムよりもメンテナンスの必要が少なくなります。 さらに、このシステムは、実行に大量のエネルギーを必要とせず、冷却のために追加のリソースを必要としないため、費用対効果が高くなります。 全体として、直接海水冷却システムは、従来の冷却システムに代わる効果的で持続可能な代替手段です。
港に近い建物の場合、コンデンサー冷却用の海水を汲み上げるためのポンプ場が建設される場合があります。 海水ポンプによって取り込まれた海水は、チラーコンデンサーを通して直接供給される場合があり、使用済みの海水は廃棄のために港に戻されます。 水質を制御し、微生物の増殖を防ぐために、ろ過装置と化学薬品/殺生物剤の投与が必要です
熱交換器付き間接海水冷却システム
熱交換器を備えた間接海水冷却システムは、海水を使用して冷却および熱を伝達する効率的で環境に優しい冷却システムです。 このシステムは、海から海水を熱交換器に送り込むことによって機能し、そこで熱が海水から淡水ループに伝達されます。 この淡水ループは、熱の放散に役立つ冷却塔を介して循環され、熱交換器に戻されて冷却されます。 冷却された海水は海に戻すことができます。 このシステムは、効率が高く、費用対効果が高く、環境への影響が最小限であるため、ますます人気が高まっています。
チラーの凝縮器を保護するために、上記のシステムの凝縮器の水回路を 2 つに分割し、その間の熱交換器によって熱的に接続することができます。 これにより、チラーを介して回路内で真水を使用できますが、ポンプのグループがもう 1 つ必要になります。
