|
氷蓄熱システムとは 水から氷へ状態変化する時に、必要な熱エネルギーを「潜熱」といいます。水の潜熱エネルギーは79kcal/kgです。一般的な空調システムの冷水還り温度は15℃であり、「15℃の水から0℃の氷になるまでに蓄えられるエネルギーは94 kcal/kg」です。氷蓄熱システムとは「非空調時間帯（ピーク以外の時間帯）を利用し、冷凍機により氷を作り、ためておき、昼間のピークの空調時間帯においては夜間貯めておいた氷を溶かしながら、冷凍機を運転することで、ピークの使用電力を低減させる」という時間帯を善用する氷蓄熱システムです。
|
一般的空調システムの流れ及び原理。
一般的空調システム：
空調使用時間帯に冷水チラーと全ての付属設備が運転する。空調使用ピーク時は電気料金の一番高い時間帯である（2.95元/電力量料金1kw）。システムの流れは右図に示す。
氷蓄熱空調システム:
電気料金の一番安い夜間運転（0.525元/電力量料金1kw）を利用するによって、ブラインチラーと蓄氷用ブラインポンプを起動し、氷を貯めておく（白線フロー）ことによって、昼間に空調使用の際、電気料金の節約が可能になる。
昼間に空調使用の際、融氷用ブラインポンプ（黒線フロー）のみで運転すれば、空調の使用は可能になり、昼間の空調使用をピークシフトして、電気料金の節約が可能になる（177元/電力量料金1kw）。
非常事態に融氷ポンプが非常用発電機に接続されていれば、停電時にも冷水を供給できる。
備考
1：基本電気料金単価は、夏季またはその他季の基本電気料金の平均単価を示す。
2：変動電気料金単価は、高圧電力以上の三段階式時間帯別電気料金のみを示す。
氷蓄熱システムの経済効果
1：ビーク運転時の最大電力量の低減：夜間或いは非空調時において冷凍機を運転し、氷を蓄え、昼間の使用電力を抑え、一日の電力使用を平均化させることができる。
2：電気の基本料金及び外線・高圧受電設備の費用軽減：
例えば、ある工場において生産設備使用電力が100kwで、空調用最大使用電力が100kwとすると、一般的電気基本料金は100kw+100kw＝200kwと必要になる。しかし、氷 蓄熱システムを使用する場合は、工場の設備が停止した後に冷凍機を運転することによって運転時間をずらしたため、契約電気基本料金は100kwまで抑えることができる
■電力費の節約■電気料金を二段或いは三段で計算するため、電力使用をピークシフトして電気料金を節約できる。81年6月1日から、電力使用のピークとノン・ピーク時の電気料金は1：4.25となる。更に、ノン・ピーク時の電気料金は35％程度割引が受けられる。
■冷凍機容量の低減■一般的空調において冷凍機の容量はピーク時の負荷によって選定される。また、この負荷は年間を通して60日程度としか必要とされていない。さらに春期、秋期においてはこの容量の50％程度としか必要とされていない。このことから大型の冷凍機を使用することによって年間を通して無駄と考えられる。氷蓄熱式空調システムにおいては冷凍機の運転時間を延長させることで、冷凍機の容量を大幅に低減できる。
例）空調時間が朝8：00～17：00（9時間）で1時間当たりの負荷が100RTの建物の時、一日の空調負荷が100RT×9h=900RT（9時間）となる。冷凍機の一日運転時間を15時間としたならば、計算上は60RT（900RT/h÷15h）の負荷に低減することができる。しかし、実際は氷蓄熱の効率があるため、冷凍機能力は80RT程度まで低減することができる。今までの空調方式によると、100RTの冷凍機が必要だった。
■冷凍機の高効率運転■氷を蓄える間、冷凍機は絶えず100％能力で運転しているため、高効率の運転を保ち続ける。低回転数運転での効率ロスが避けられる。（一般的空調の運転では回転数が50％下がっても電力の消耗は25％程度しか下がらない。）
■拡張機能■既存の熱源設備を増設しないで冷凍機の運転時間を延長するだけで、冷房能力を向上させることができる。使用方法によってさまざまな対応が可能。
■低温冷水の供給■氷蓄熱システムにおいてO℃～1℃の低温冷水を供給できるため、冷蔵、除湿、プロセス冷却にも使用できる。又、低温のため、水量や風量を低減でき、ファンコイルとポンプの電力消耗の節約及び、工事コストの減少するのも可能であり、少。施工コストを最小に抑えることができる。100Rの負荷がかかる一般的空調を氷蓄熱システムに入れ替えをとしたら、年間の電気代は約35～40万元が節約できる（冷凍機の容量はピークの場合。）
