産業部門(製造業)の指針(対策メニュー)

産業部門(製造業)

工場で温室効果ガス排出削減をする際、参考となる対策メニューを掲載しています。

フリークーリングの導入

対策の概要

【目的】

  • 近年、照明、OA機器の増加などにより室内発熱が増加し、中間期や冬期に冷房が必要なビルが増えている。

  • フリークーリング(外気活用型冷水製造システム)は、冷却塔(夏期に冷凍機用冷却水の放熱に利用)を活用して、低温の外気と冷却水(還水)を熱交換して冷却水を冷却し、それを熱交換器で熱交換して冷水を製造するシステムである。

  • 中間期や冬期などの一時的な冷房需要期にフリークーリングシステムを導入することで、冷凍機で製造するより少ないエネルギーで冷房を行い、熱源エネルギーの消費量(消費電力)やCO2排出量の削減を図る。

【概要】

  • フリークーリング制御システムとしては、冷却塔で直接冷水を造り、熱交換器を介して冷房を行う「開放式」と、冷却塔で冷水を造り、冷凍機入り口冷水の予冷を行う「密閉式」の2つのシステムがある(一般的には開放式の場合が多い)。

  • 冷却塔で外気と熱交換をすることにより、冷水を製造し、冷凍機を停止することができるなど、既設の冷却塔を利用できるため、設備更新時期にかかわらず導入が可能である。

  • 冷水戻り温度と外気湿球温度の温度差が大きい場合に熱交換効率が高くなることから、導入は「湿球温度が低くなる地域」「夜間の冷房需要があるなど運転時間が長いビル」「年間を通して冷却需要があるビル」などに最適である。

図1:フリークーリング制御へのリニューアルイメージ

図1 フリークーリング制御へのリニューアルイメージ

実施上の留意点

  • 冷却塔の能力は外気条件に大きく左右されるため、年間で大きく変動する外気条件の下で安定した温度の冷水供給を続けることは困難である。このため、全てのビルで活用が可能なシステムではなく、上記のような地域や建物用途など、一定条件を満たす場合に限定される。

  • 外気冷房が導入されている場合には、冬期の冷房負荷を外気でまかなっていることが多く、効果が少ないことが想定される。低湿度対策等で外気冷房を行っていない場合には、フリークーリングが有効になる。

  • 特に負荷が少ない場合は、冷却水・散布水が外気湿球温度付近まで下がるので凍結対策を十分に考慮する必要がある。

出典

事業者のためのCO2削減対策Navi
フリークーリングの導入

環境省

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