冷凍設備に携わる人は、基本的な知識を理解していなければなりません!

1. セントラル空調に関する基礎知識

 

1. 冷媒とは何か、またその作動原理は何か?

冷却対象物と周囲媒体との間で熱を伝達し、最終的に冷却対象物から周囲媒体へ熱を伝達する作動物質であり、冷凍サイクルを実行する冷蔵庫においてその役割を担う。その作動原理は、冷媒が蒸発器内で冷却対象物の熱を吸収して蒸発することである。

 

2. 二次冷媒とは何ですか?また、その作動原理は何ですか?

冷却装置の冷却能力を冷却対象物に伝達する媒体物質。例えば、一般的に用いられる空調用冷水は、蒸発器で冷却された後、長距離輸送されて冷却対象物を冷却する。

 

3. 顕熱とは何ですか?

つまり、物質の形状を変えずに温度変化を引き起こす熱を顕熱という。顕熱の変化は温度測定器で測定できる。

4. 潜熱とは何ですか?

物質の温度変化を伴わずに状態変化(相転移とも呼ばれる)を引き起こす熱を潜熱という。潜熱の変化は温度測定器では測定できない。

 

5. 動圧、静圧、全圧とは何ですか?

エアコンや扇風機を選ぶ際には、静圧、動圧、全圧という3つの概念によく遭遇します。

 

静圧(Pi):空気分子が不規則な動きで管壁に衝突することによって生じる圧力を静圧といいます。計算の際には、絶対真空を計算の基準点とした静圧を絶対静圧、大気圧を基準とした静圧を相対静圧といいます。エアコン内の空気静圧は、この相対静圧を指します。静圧は、大気圧より高い場合は正、低い場合は負となります。

 

動圧(Pb):空気が流れる際に発生する圧力を指します。空気がダクト内を流れる限り、一定の動圧が発生し、その値は常に正になります。

 

全圧(Pq):全圧は静圧と動圧の代数和です。Pq=Pi + Pb。全圧は1m3のガスが持つ全エネルギーを表します。計算の出発点として大気圧を用いる場合、全圧は正の値にも負の値にもなり得ます。

 

2. エアコンの分類

 

1. 使用目的によって、エアコンはどのような種類に分類できますか?

快適なエアコン:適切な温度と快適な環境を必要とし、温度と湿度の調整精度に厳しい要件はなく、住宅、オフィス、劇場、ショッピングモール、体育館、自動車、船舶、航空機などで使用されます。

 

プロセス用エアコン:温度調整の精度に一定の要求があり、空気の清浄度にも高い要求があります。電子機器製造工場、精密機器製造工場、コンピュータールーム、生物学実験室などで使用されます。

 

2. 空気処理方法によって、どのような種類に分類できますか?

集中空調方式:空気処理装置は中央空調室に集中しており、処理された空気はダクトを通して各部屋の空調システムに送られます。広い面積、密集した部屋、各部屋の熱負荷と湿度負荷が比較的近い場所に適しています。

 

半集中型空調システム:中央空調システムと、空気を処理する末端ユニットの両方を備えた空調システム。このシステムは比較的複雑ですが、高い調整精度を実現できます。空気の精度に高い要求がある作業場や研究所に適しています。

 

部分空調:各部屋に空調設備(例えば、セパレート型エアコンなど)が設置されているタイプ。あるいは、ファンコイル型エアコンと配管で冷温水を中央供給し、各部屋で必要に応じて室温を調整できるシステムも考えられる。

 

3. 冷却能力に応じて、どのような種類に分類できますか?

大型空調設備:水平組立式スプリンクラー型、表面冷却式空調設備など、大型工場や映画館などで使用されるもの。

中型空調ユニット:ウォーターチラーやキャビネット型エアコンなど、小規模な作業場、コンピュータールーム、会議場、レストランなどで使用されるもの。

小型エアコン:オフィス、住宅、ゲストハウスなど向けのセパレート型エアコン。

 

4. 外気量に応じて、エアコンはどのような種類に分類できますか?

ワンパス方式:処理された空気は新鮮な空気であり、各部屋に送られて熱と湿度を交換した後、還気ダクトを使わずに外部に排出されます。

密閉システム:空調システムで処理された空気はすべて再循環され、新鮮な空気は加えられないシステム。

ハイブリッドシステム:エアコンが処理する空気は、還気と外気の混合です。

 

5.送風速度による分類?

高速システム:メインエアダクトの風速は20~30m/sです。

低速システム:主空気ダクトの風速は12m/s未満です。

 

3.エアコンに関する一般的な用語

 

1. 定格冷却能力

エアコンが定格冷却条件下で単位時間あたりに空間または部屋から除去する熱量を、定格冷却能力と呼びます。

 

2. 公称暖房能力

エアコンが、標準的な暖房条件下で、単位時間あたりに空間または部屋に放出する熱量。

 

3. エネルギー効率比(EER)

単位モーター入力電力あたりの冷却能力。これは、冷房運転時のエアコンの冷却能力と冷却電力の比率を表し、単位はW/Wです。

 

4. 性能パラメータ(COP)

冷凍コンプレッサーの性能パラメータであるCOP値、すなわち単位軸動力あたりの冷却能力。

 

5. 一般的な空調測定単位と換算方法:

1キロワット(kW)=860カロリー(kcal/時)。

1カロリー(kcal/h)=1.163ワット(w)。

1冷凍トン(USRT)=3024kcal(kcal/h)。

1冷凍トン(USRT)=3517ワット(W)。

 

4. 一般的なエアコン

 

1. 水冷式チラー

水冷式チラーは、中央空調システムの冷凍ユニットの一部です。冷媒は水であり、チラーと呼ばれ、凝縮器の冷却は常温水の熱交換と冷却によって行われます。そのため、水冷式ユニットと呼ばれ、水冷式ユニットの反対は空冷式ユニットと呼ばれます。空冷式ユニットの凝縮器は、強制換気と外気との熱交換によって冷却を行います。

 

2. VRVシステム

VRVシステムは、冷媒流量を可変にするシステムです。その構成は、機能ユニット、定速ユニット、周波数変換ユニットから構成される複数の室外機からなります。室外機システムを並列接続することで、冷媒配管を1つの配管システムに集約できるため、室内機の容量に合わせて容易に配管を組み替えることができます。

 

1つの室内ユニットグループには最大30台の室内ユニットを接続でき、室内ユニットの能力は室外ユニットの能力の50%から130%の範囲で調整可能です。

 

3. モジュールマシン

VRVシステムをベースに開発されたこのモジュール式機器は、従来の冷媒配管を水配管に変更し、室内機と室外機を一体化した冷凍ユニットとし、室内機をファンコイルユニットに変更しています。冷凍プロセスは、冷媒水の熱交換を利用して行われます。このモジュール式機器は、冷却負荷に応じて起動ユニット数を自動的に調整し、柔軟な組み合わせを実現できることから、その名が付けられました。

 

4. ピストン式チラー

ピストンチラーは、空調冷却専用に設計された一体型冷凍装置で、ピストン式冷凍コンプレッサー、補助機器、および冷凍サイクルを実現するために必要な付属品をコンパクトに統合しています。ピストンチラーの単体冷凍能力は60kWから900kWまであり、中小規模のプロジェクトに適しています。

 

5. スクリューチラー

スクリューチラーは、冷水を供給する大型および中型の冷凍装置です。国防研究、エネルギー開発、運輸、ホテル、レストラン、軽工業、繊維などの分野で空調によく使用されるほか、水利・電力プロジェクト向けの冷水供給にも使用されます。スクリューチラーは、スクリュー式冷凍コンプレッサーユニット、凝縮器、蒸発器、自動制御部品、計器類で構成される完全な冷凍システムです。コンパクトな構造、小型軽量、省スペース、操作とメンテナンスの容易さ、安定した運転といった利点があり、広く使用されています。単体の冷却能力は150~2200kWで、中規模から大規模のプロジェクトに適しています。

 

6. 遠心式チラー

遠心式チラーは、遠心式冷凍コンプレッサー、それに適合する蒸発器、凝縮器、流量制御装置、および電気メーターで構成される完全なチラーです。単体の冷却能力は700kWから4200kWまでで、大規模および超大規模プロジェクトに適しています。

 

7. 臭化リチウム吸収式冷凍機

臭化リチウム吸収式チラーは、熱エネルギーを動力源、水を冷媒、臭化リチウム溶液を吸収剤として使用し、0℃以上の冷媒水を生成します。この冷媒水は、空調や製造工程の冷源として使用できます。臭化リチウム吸収式チラーは、熱エネルギーを動力源として使用します。動力源には、直接燃焼式、蒸気式、温水式の3種類があります。冷却能力は230~5800kWで、中規模、大規模、超大規模プロジェクトに適しています。

 

5. 中央空調ユニットの分類

 

中央空調ユニットは、中央空調システムの中核となる部分です。中央空調プロジェクトにおいては、ユニットの適切な選定が非常に重要です。冷水(温水)ユニットの冷凍方式と構造分類に関して、以下のタイプに分類できます。

 

 


投稿日時:2023年2月6日