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ルーフトップを利用した熱回収:効率向上とコスト削減

機器制御の決定に実際に影響を与えるもの
エネルギー効率とコスト削減はこれまで以上に重要です。
企業は常に運営を最適化するための革新的なソリューションを求めています。見逃してはならないソリューションの一つが、HVACユニットへの熱回収システムの統合です。

現在、工場で取り付けられた高度な熱回収システムを備えたルーフトップが利用可能であり、ユニットの設置面積や試運転時間にほとんど影響を与えることなく、エネルギー節約と運用コストの削減を実現する絶好の機会を提供します。

熱回収が有効な場合とは?

熱回収システムは、屋外と屋内の空気温度に大きな差がある気候で特に有益です。
例えば冬の間、システムは排気から熱を回収し、それを取り入れる冷たい空気の予備調整に利用することで、暖房システムの負荷を軽減します。

 

ルーフトップに利用できる最も効果的な熱回収技術とは?

現在、最も人気があり実績のある技術は、エネルギー回収モジュール(ERM)とエネルギー回収回路(ERC)の2つです。

 

エネルギー回収モジュール(ERM)とは?

エネルギー回収モジュール(ERM)は、排気から新鮮な空気に顕熱と潜熱の両方を移動させるために設計された回転ホイールシステムです。このプロセスは、ERMの中心であるエンタルピーホイールによって実現されます。エンタルピーホイールは熱を捕捉して移動させることで、取り入れる空気の調整に必要なエネルギーを大幅に削減します。通常の作業条件下で、ルーフトップの全体容量を最大50%まで増加させることができます。

 

エネルギー回収モジュール(ERM)の主な利点

1. プレパッケージアセンブリ:
ERMは完全にパッケージ化されたアセンブリとして提供されるため、設置プロセスが簡素化されます。これにより、総設置コストと時間が削減され、企業にとってコスト効果の高いソリューションとなります。

2. 特別なルーフカーブが不要:
ERMは、低から中程度の外部静圧のアプリケーションで排気を管理するよう設計されており、特別なルーフカーブを必要としません。これにより、設置がさらに簡素化され、関連コストが削減されます。さらに、排気ファンのおかげで、建物内の圧力が適切に管理されます。

3. マイクロインバータ技術:
 特に寒冷な環境では、ERMはエンタルピーホイールの回転速度を管理するマイクロインバータを装備しています。これにより、ホイール上の氷の形成を防ぎ、厳しい冬の条件でも連続的かつ効率的な運転を確保します。


エネルギー回収回路(ERC)とは?

エネルギー回収回路(ERC)は、エネルギー効率を最大化するために設計された革新的なコンポーネントです。ERCは専用の高効率冷凍回路を備えており、排気を利用して建物に取り入れる新鮮な空気を予熱または予冷します。排気中の熱を回収することで、通常の作業条件下でルーフトップの全体容量を最大25%まで増加させることができます。これにより、電力消費に大きな影響を与えることなく、ルーフトップユニットの全体効率が大幅に向上します。特に部分負荷条件では、全体の効率が大幅に向上します。

 

エネルギー回収回路(ERC)の主な利点

1. 完全統合設計:
ERCはユニットに統合されており、設置面積にほとんど影響を与えません。これにより、システムはコンパクトで設置が容易になります。

2. 標準排気モジュール:
排気モジュールは標準で提供され、新鮮な空気ダンパーの直下に取り付けられます。これにより、低から中程度の静圧要件を持つアプリケーションで排気を管理するための追加機器が不要になります。

3. 優れた性能:
追加の冷凍回路と排気の厳密な管理により、トレインのERCシステムは屋外コイルを利用する代替システムと比較して優れた性能を保証します。ERCは、回収冷媒回路が最適に機能する暖かい夏の地中海気候で評価されるソリューションです。


どれくらいのエネルギーを節約できるのでしょうか?

ケーススタディを見てみましょう。
22,000 m³/hのルーフトップユニットが、建物内の適切な空気更新を保証するために30%の新鮮な空気で運転する必要があるとします。EN14825:2022で定義された平均気候条件を考慮すると、同じユニットにERM(エネルギー回収モジュール)を搭載することで、回転ホイールによって回収されるエネルギーのおかげで、一次エネルギー(電力)を最大30%節約することができます。

 

結論

ルーフトップに熱回収システムを統合することは、企業にとって賢明な投資です。熱回収の利点を活用することで、企業は迅速な投資回収を実現し、大幅なエネルギー節約を達成し、より持続可能な未来に貢献することができます。


Blog_heat_recovery_on_RTU_bottom.jpg

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    熱回収コンデンサ

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    インバータ(AFD)

    トレインのインバータ(AFD : Adaptive Frequency Drive)は独自の自己学習機能VVVF コントロールにより冷凍機の特性と負荷・冷水及び冷却水温度等、状況にあわせ電圧/周波数とベーンを最適化制御することで、冷凍機を常に最大の効率で運転します。

  • フリークーリング

    フリークーリング

    冷媒が温度の低い部分に集まる特性を利用し、冷却塔の運転のみで蒸発・凝縮サイクルを実現し、定格能力の約40%の冷凍能力を得ることができます。

  • 氷蓄熱

    氷蓄熱

    氷蓄熱には、契約電力量の低減や最大供給冷熱量の低減による冷凍機容量の小型化など、多くのメリットがあります。

  • 可変風量システム(VAV)

    可変風量システム(VAV)

    空調機給気ファンのインバータ制御により風量を最適化し、給気ファンの搬送動力を削減させることで省エネルギーを実現します。

  • 大温度差空調 EarthWise™ システム

    大温度差空調 EarthWise™ システム

    必要な冷凍熱量が同じ場合、温度差を大きくとると流量は比例して減少します。最大搬送水量を低減するのが、大温度差空調です。

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