Q4. チルドタワーの内蔵チラーの構造・性能は水冷チラーと同じですか？

中間温度の冷水用設計と蒸発式コンデンサーの採用で、２０～２５℃の冷水供給でのＣＯＰは５.０～５.５（外気湿球温度２７℃）と非常に高い冷却効率です。

(1)蒸発式凝縮器によりＣＯＰ向上

水の蒸発潜熱を利用した蒸発式凝縮器は散布した水の蒸発により冷媒を直接的に冷却するため、一般的な水冷チラーで使用される冷却塔からの冷却水との熱交換の場合と比較して、冷媒をより低温まで冷却することができ、冷凍サイクルをより効率化できます。また、散水のための小さなポンプは付属されますが、冷却塔から供給される冷媒冷却用の冷却水をチラー内蔵凝縮器へ搬送するためのポンプ（冷却水ポンプ(※１）は不要となります。

(2)中間温度供給によるＣＯＰ向上

一般的なチラー冷水供給システムでは水冷チラーで７～１０℃の冷水を製造し、負荷側（二次側）には熱交換器、三方弁、循環ポンプを使用して間接的に２０℃の冷水を供給します。これに対して、チルドタワーは直接２０℃の冷水を供給することができるので、冷媒の蒸発温度を高めることができ、一般的なチラーシステムと比較して高い冷却効率（機器単体ＣＯＰ（一般的にＣＯＰと呼ばれています））を得ることができます。

水冷チラーシステムの構成

チルドタワーシステムの構成

ＣＯＰの向上

ＣＯＰ（Coefficient of Performance）とは機器の入力エネルギーに対する出力エネルギーの比を意味し、１kWの電力消費で１kWの冷凍能力を得た時、ＣＯＰは１となります。

ｐ－ｈ線図

ＣＯＰを高めるには次の２通りの方法があります。

• (1)＜ｈ２－ｈ１＞を小さくする・・・圧縮機の仕事量が小さくなる
• (2)＜ｈ１－ｈ３＞を大きくする・・・冷却能力が大きくなる

チルドタワーは下記方法によりＣＯＰを向上させています。

＜参考＞ 冷凍サイクル中の冷媒・蒸発過程は等圧変化で、気液混合状態となります。その状態では、蒸発・凝縮圧力は蒸発・凝縮温度に依存します。つまり、凝縮温度を低下させることで凝縮圧力は低下し、蒸発温度を上昇させることで蒸発圧力を上昇します。従って、冷媒温度を上昇、下降させることで、上記ｐ－ｈ線図の縦軸である冷媒圧力（ｐ）が上下します。

＜１＞蒸発式凝縮器採用によるＣＯＰ向上（冷媒の凝縮温度低下）

• * 下記する冷凍サイクルは説明用であって、実際のチルドタワーの冷凍サイクルを示したものではありません。

ｐ－ｈ線図

＜２＞熱交換器中間温度専用設計によるＣＯＰ向上（冷媒の蒸発温度上昇）

• * 下記する冷凍サイクルは説明用であって、実際のチルドタワーの冷凍サイクルを示したものではありません。

ｐ－ｈ線図

（参考）チルドタワーの熱源システムＣＯＰの推移

チルドタワーは、秋期から春期にかけて圧縮機と密閉式冷却塔のハイブリッド運転、フリークーリング運転へと自動的に切り替わり、圧縮機の稼働率が格段に減少するため、上記で示すように熱源システムCOPが格段に向上する。