チラー、冷却塔、エアハンドリングユニットはどのように連携して建物に空調 (HVAC) を提供します。この記事では、HVAC セントラル プラントの基本を理解するためにこのトピックを取り上げます。

チラー冷却塔と AHU がどのように連携するか

中央冷却プラントの主なシステム コンポーネントは次のとおりです。

• チラー
• エアハンドリングユニット (AHU)
• 冷却塔
• パンプス

チラーは通常、地下または屋上のいずれかに設置されますが、これは使用するチラーのタイプによって異なります。屋上のチラーは通常「空冷」、地下チラーは通常「水冷」ですが、どちらも建物から不要な熱を除去して空調用の冷水を生成するという同じ機能を実行します。唯一の違いは、チラーが不要な熱をどのように廃棄するかです。

空冷チラーは、ファンを使用して周囲の冷たい空気を凝縮器に吹き付け、システムから熱を除去します。このタイプのチラーは冷却塔を使用しません。ここをクリックすると、このシステムについて学び、ビデオチュートリアルを視聴できます。この記事の残りの部分では、水冷チラーと冷却塔に焦点を当てます。

水冷チラーには 2 つの大きなシリンダーがあり、1 つは蒸発器と呼ばれ、もう 1 つは凝縮器と呼ばれます。

冷たい水：
チラーの蒸発器は「冷水」を生成する場所です。「冷水」は約 6°C (42.8°F) で蒸発器から出て、冷水ポンプによって建物の周りに押し出されます。冷水は「ライザー」と呼ばれるパイプを通って、建物の高さを上がって各階まで流れます。これらのパイプは、水がパイプ内を上向きに流れるか下向きに流れるかに関係なく、ライザーとして知られています。

冷水はライザーから小さな直径のパイプに分岐し、ファン コイル ユニット (FCU) とエア ハンドリング ユニット (AHU) に向かい、空調を提供します。AHU と FCU は基本的に、内部にファンを備えたボックスで、建物から空気を吸い込み、加熱コイルまたは冷却コイルに空気を押し出して空気の温度を変え、この空気を建物内に押し戻します。冷水は AHU/FCU に入り、冷却コイル (一連の細いパイプ) を通過し、そこで吹き抜ける空気の熱を吸収します。冷水は加熱され、そこを吹き抜ける空気は冷却されます。冷水が冷却コイルから出ると、その温度は約 12°C (53.6°F) になります。温かい冷水はリターンライザーを介して蒸発器に戻り、蒸発器に入ると、冷媒が不要な熱を吸収して凝縮器に移動します。冷やされた水は再び冷えた状態になり、建物内を循環してさらに不要な熱を収集できるようになります。注：冷水は温水、冷水に関係なく「冷水」と表記します。

凝縮水:
チラーの凝縮器は、冷却塔に送られる前に不要な熱が収集される場所です。冷媒は蒸発器と凝縮器の間を通過して、不要な熱をすべて移動させます。「凝縮器水」として知られる別の水のループが、凝縮器と冷却塔の間のループを通過します。冷媒は蒸発器の「冷水」ループから熱を収集し、これを凝縮器の「凝縮水」ループに移動します。

凝縮器の水は約 27°C (80.6°F) で凝縮器に入り、通過し、途中で熱を収集します。凝縮器を出る頃には、温度は約 32°C (89.6°F) になります。凝縮器の水と冷媒は決して混合せず、常にパイプの壁によって分離されており、熱は壁を通って伝達するだけです。凝縮器の水が凝縮器を通過して不要な熱を吸収すると、冷却塔に向かってこの熱を捨て、より多くの熱を収集できる状態にある冷却器に戻ります。

冷却塔：
冷却塔は通常、屋上に設置され、建物内の不要な熱の最終目的地となります。冷却塔には大型ファンが搭載されており、ユニット内に空気を送り込みます。凝縮水は冷却塔までポンプで汲み上げられ、空気流にスプレーされます。冷たい周囲の空気が入ってきて、凝縮器水の噴霧（開放型冷却塔内）と直接接触すると、凝縮器水の熱が空気中に伝わり、この空気が大気中に吹き出されます。凝縮器の水は集まってチラーの凝縮器に戻り、さらに熱を集める準備が整います。冷却塔に関する特別なチュートリアルをここでご覧ください。