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冷却能力の決定方法

チラーの選び方について

負荷(i)<冷却能力(ii):対象となる負荷に対して大きい冷却能力を選定

1. 負荷の求め方

2つの方法で計算することができます。

循環水の負荷(装置)側からの出口温度と入り口温度が判明している場合

Q:熱量=m:重量×C:非熱×⊿T:温度差 の公式から、

Q=γb×Lb×Cb×(Tout-Tin)×0.07・・・(1)式

  • Q : 負荷容量[kW]
  • Lb : 循環水流量[ℓ/min]
  • Cb : 循環水比熱[cal/g・℃]
  • Tout : 負荷出口温度[℃]
  • γb : 循環水密度[g/㎤]
  • Tin : 負荷入口温度[℃]

算出例

例)流量12ℓ/minの循環水が30℃で入水し、32℃で出てくる場合の装置側の負荷容量を計算する。
但し、循環水は水で比熱(cb):1.0[cal/g℃]、密度(γb):1.0[g/㎤]とする。

(1)式より

負荷容量Q= 1.0×12×1.0×(32-30)×0.07=1.68 [kW]

安全率20%を見込んで、1.68×1.2=2.02[kw]
負荷容量2.02[kw]を上回る冷却能力を持つチラーを選定します。

被冷却対象物の冷却時間と温度が判明している場合

被冷却対象物の冷却時間、温度から冷却能力を算出。
冷却対象物の冷却時間、温度から冷却能力を算出することができます。その場合には冷却対象物の密度を確認する必要があります。

  • Q : 負荷容量[kW]
  • Tb : 被冷却対象物の冷却前温度[℃]
  • Vs : 被冷却対象物体積[㎥]
  • Ta : 被冷却対象物の冷却後温度[℃]
  • Cs : 被冷却対象物比熱[KJ/g・℃]
  • T : 被冷却対象物の冷却時間[sec]
  • γs : 被冷却対象物密度[g/㎤]

算出例

例)幅730mm、長さ920mm、厚み20mmのアルミ板を、3分で34℃から24℃に冷却する場合の負荷容量を計算する。
但し、アルミの比熱(Cs)を0.215[cal/g℃]、密度(γs)を2.7[g/㎤]とする。

※1[cal]=4.2Jであるため、比熱:0.215[cal/g・℃]=0.903[KJ/kg・℃]、
密度:2.7[g/c㎥]=2688[kg/㎥]として単位系を統一して計算する。

(2)式より

負荷容量:Q=(0.73x0.92x0.02)x0.903x2688x(34-24)/(3x60)=1.81[kW]

安全率20%を見込んで、1.81×1.2=2.18[kw]
負荷容量2.18[kw]を上回る冷却能力を持つチラーを選定します。

2. 冷却能力の求め方

下記のグラフは、循環水の温度、周囲温度(冷却式の場合は冷却水温度)とチラーの冷却性能の関係を示すものです。
このグラフを利用して必要な冷却能力を
算出することができます。

例)循環水温度25℃、周囲温度20℃の時、PCU-3300Rの冷却能力を求めます。

循環水の温度、周囲温度(冷却式の場合は冷却水温度)とチラーの冷却性能の関係グラフ

上記グラフより冷却能力が3600Wと求められます。(周波数60Hzにて選定)

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