閉回路工業用クーラー

閉ループ動作と開ループ動作
閉回路冷却塔では、プロセス流体 (水または水とグリコールの混合物) が閉ループ配管システム内を循環します。 2 つの別個の水源があり、1 つは閉ループ内の外部にあり、もう 1 つはタワーの盆地から熱交換器に水を循環させます。密閉されたループ内の水とタワー内を循環する水との間には、いかなる接触もありません。

タワー洗面器内の水はポンプで汲み上げられ、閉ループ配管から供給されるコイル上に噴霧され、同時にファンが湿ったコイル上に空気を送り込みます。これにより、洗面器からの水の蒸発を最小限に抑えながら、コイルを通る熱伝達が増加します。閉ループコイル内の冷却された水は建物に戻り、より多くの熱を吸収します。

戻り空気は室内コイル上の空間から熱をもたらします。冷媒サイクルはその熱を水冷凝縮器コイルに移動させ、そこで冷却塔から循環される水がその熱を受け取ります。熱は冷却塔の閉ループ熱交換器コイルにポンプで送られ、コイル上に空気が誘導または強制されると、水がその上に噴霧されます。

開回路冷却塔
開回路冷却塔では、水は直接外気にさらされます。水はタワーの上部に入り、充填媒体または熱伝達媒体上に噴霧されます。熱交換は水と周囲の空気との間で直接起こります。チラーの凝縮器に循環する水とタワー内の空気は接触します。これにより、汚染物質が空気からこすり落とされて冷却塔の容器に流入する可能性が高まります。

その後、洗面器内の水は施設または水冷チラーの凝縮器側に戻されますが、水が適切に処理されないとチラーの凝縮器コイルが汚れる可能性があります。塔への補給水もプロセス水に汚染物質を導入する可能性があります。

誘導ドラフト vs 強制ドラフト
誘導通風や強制通風など、いくつかのタワー構成があります。誘導ドラフトタワーのファンはタワーの上部にあり、タワー内に空気を誘導します。強制通風タワーのファンはタワーの底部にあり、空気をタワー内とコイル上に送り込みます。

閉回路冷却塔の長所と短所
蒸発流体冷却器としても知られる閉回路冷却塔は、HVAC 業界における水源ヒートポンプ システムの動作において重要な役割を果たします。建物内に点在するすべての水源ヒートポンプのコイルに水が循環するため、閉ループシステムを使用することが重要です。オープンタワーからこれらすべてのリモートコイルに水を送り込むと、これらのユニットの効率が低下するとともに、メンテナンスの悪夢が生じる可能性があります。

閉回路冷却塔の利点
プロセス流体が外部要素から隔離されているため、汚染のリスクが軽減されます。
プロセス流体が閉ループ内で再循環されるため、節水効果があります。
システムが密閉されているため、スケーリングや汚れが発生しにくくなります。
機器のメンテナンスが軽減されます。
盆地から循環する水の量が減るため、水処理コストが削減されます。
ポンプを停止した状態で顕熱を遮断し、条件が適切であれば追加のエネルギーを節約します。

閉回路冷却塔の欠点
通常、ポンプや熱交換器などの追加設備が必要となるため、初期コストが高くなります。
腐食を防止し、流体の品質を確保するために、閉ループシステムのメンテナンスが必要です。

アプリケーション
閉回路冷却塔は、水質が重要であり、汚染のリスクを最小限に抑える必要がある用途で好まれることがよくあります。そのため、水冷ヒートポンプの用途や、研究所やデータセンターなどの厳しい品質基準が求められる業界に適しています。

開回路冷却塔の利点
追加の閉ループ装置が必要ないため、一般に初期コストが低くなります。
シンプルなデザインと操作性。
幅広い容量と構成。
エネルギー効率。

開回路冷却塔の欠点
塵、破片、生物増殖などの外部要素による汚染の影響を受けやすくなります。
水は再循環されず継続的に補充されるため、水の消費量が増加します。
水処理の要件。
追加レベルのメンテナンス。
水処理が適切に維持されていない場合、チラー凝縮器コイルのスケールや汚れにより効率が低下します。
タワーを配管システムやポンプの下に設置する場合、設計が複雑になります。

アプリケーション
開回路冷却塔は、水質がそれほど重要ではなく、コスト効率の高い冷却に重点が置かれている HVAC 業界で一般的に使用されています。これらは HVAC 業界のあらゆるタイプの建物に使用されています。冷却塔と冷却器の間に熱交換器を追加すると、冷却器の凝縮器チューブの汚れに対する保護層を追加できますが、追加のコストがかかります。これはタワーの水処理の必要性を排除するものではなく、単にタワー盆地の水をチラーコイルとの接触から熱交換器に移すだけです。