密閉式ドライクーラー

密閉回路では、外気温が必要な供給温度より十分に低ければ、ドライクーラーだけで全負荷を放熱でき、機械式冷却を止められます。このときシステムの消費電力はファン動力だけになり、圧縮機を運転する場合と比べて一桁小さくなります。切替点は、必要な供給温度、選定で見込んだ余裕、地域の気候で決まり、固定の数値ではありません。許容できる供給温度が高いほど、また選定の余裕が大きいほど、チラーを止められる年間の時間は長くなります。フリークーリングを前提にシステムを組むかどうかは、経験則ではなく、現地の毎時気象データを供給温度と照合して判断します。

ドライクーラーの能力は外気の乾球温度に制約されるため、選定を左右するのは夏の最高気温です。断熱冷却は吸込空気に水を加えて吸込温度を乾球温度から湿球温度へ近づけ、高温時間帯の能力を補います。そのため、年間数百時間しか生じない高温条件に合わせて、ユニット全体を一回り大きくする必要がありません。気化パッド方式は水滴を飛ばさず、噴霧方式は構造が簡単な代わりに水質の条件が厳しくなります。どちらも自動排水が必要で、冬季に停止する際は配管とパッド面の水を抜いて凍結を防ぎます。水の使用量は実際の運転時間で計算し、通常は年間を通じて補給水を使う蒸発式の設備よりはるかに少なくなります。

高温地では夏の最高気温が選定条件となり、選定点をどこに置くかでユニットの大きさと断熱冷却の要否が決まります。高地では空気密度が低く、同じ回転数でも質量流量が減るため、放熱能力を実際の標高で補正し、ファンモーターは出力を低減するか高地仕様にします。極寒地では凍結防止が最優先です。最低外気温に合わせてグリコール濃度を決め、低温での粘度上昇が圧力損失に与える影響を確認したうえで、水抜きが可能な区間にはドレンを設け、それ以外の区間にはヒートトレースを施します。砂塵の多い現場では、フィンピッチを広げ、洗浄できるようにしておきます。熱交換の性能は、腐食よりも汚れによって早く低下するためです。

コントローラーは出口の液温に応じてファン回転数を制御し、設定値、不感帯、警報しきい値は試運転時にプロジェクトの条件に合わせて調整します。回転数には上限と下限を設け、低速運転が長く続いてモーターの冷却が不足するのを防ぎます。回転数異常、出口温度の上限超過・下限未満について、それぞれ個別に警報を出します。過渡的な変動の影響を避けるため、警報の遅延時間も設定できます。制御信号が途絶えた場合は停止せず連続冷却に入るため、異常時も回路から熱を逃がし続けます。運転状態、警報、回転数はデータインターフェースを通じて外部の監視システムへ送れます。通信プロトコルと監視点の範囲は、制御仕様を確定する際に取り決めます。

輸送方法は外形寸法で決まります。標準コンテナに収まるユニットは完成品のままコンテナで出荷し、寸法を超えるユニットは平床トレーラーで陸送するか、分割して出荷し現地で組み立てます。ユニットには吊りピースを備え、吊上げ姿勢とスリングの角度を外形図に示して、斜め吊りによるフレームのねじれを防ぎます。据付後は脚の位置と基礎の埋込み金物を図面と照合し、水平を確保します。エア抜きとドレンは高低差で機能するため、ユニットが傾いているとエアが十分に抜けません。現地配管を接続する前に、低所ドレンと高所エア抜きの相対的な高さを確認します。現地の作業は、配管、配線、試運転だけになります。