冷却塔とチラーの違い・種類(水冷式と空冷式)・選び方について解説

冷却塔とは、水を冷却する装置のことを言い、別名「クーリングタワー」と呼ばれています。

エアコンは、室外機を通して室内の熱を外に出し、室内を適切な温度に保つ役割をしていますが、冷却塔(クーリングタワー)にも同じような働きがあるのです。

冷却塔(クーリングタワー)は通常、ショッピングモールなど大きな建物の屋上に設置されています。

しばしば冷却塔(クーリングタワー)とチラーは同一視されることがありますが、厳密に言うと両者は異なります。
両者にはどのような違いがあるのか、チラーとは何か、など疑問が出てくるかもしれません。

ここでは、冷却塔(クーリングタワー)とチラーの違いとともに、チラーの種類について、わかりやすく説明します。

チラーとは

チラーとは、液体を使って温度調節をする装置のことを指します。
英語の「chill(冷気)」を由来とする言葉で、日本語では、「冷却水循環装置」と呼ばれることもあるのです。

チラーは主に機器の温度を下げる目的で使用され、理化学機器や産業機器などが冷却する機械の対象となります。

チラーの仕組みはシンプルです。
冷却したい機械に、「循環液」と呼ばれる液体を循環させて冷却させます。

チラーの仕組みは、装置の種類によって異なる点もありますが、基本的には、液体をタンクに溜めておき、冷やしたい産業機器に液体を送り込むのです。

送り込まれた液体は適度に冷えていますので、循環し続けている間は機械の温度上昇を抑え、一定の温度に保つことが可能になります。

冷却に使用された循環液は、温度が上昇します。
1度利用しただけでも温度が上がってしまいますので、再度冷却用に使うには、適温に下げる必要があるのです。

その際利用されるのが、ファンや水です。
チラーは、ファンまたは水を使って液体を適温まで下げ、再び冷却用の液体として利用できるよう温度調節しています。

このように説明すると、チラーは機械を冷ますだけの装置という風に考えるかもしれません。
しかし、その逆も可能です。

もし、機械が冷えすぎて温度を上げる必要がある場合は、液体の温度を上げて機械に流し込むことによって、機械の温度を適温まで上昇させます。

実際にチラーを使用している現場では、冷却だけでなく、加熱にも利用されているようです。

冷却塔(クーリングタワー)とチラーの違いとは

冷却塔(クーリングタワー)もチラーも、「冷却する装置」であることに変わりありません。
そのため、同じものだと言われることもありますが、仕組みや役割を見ると、異なるものであることがわかります。

冷却塔(クーリングタワー)は、通常大きな空調設備が必要とする、冷却水を冷やす目的で設置されます。
なぜ冷却塔(クーリングタワー)が必要であるかというと、冷却水は使用されると熱を持ち、温度が上昇するからです。

空調や冷房が適切に稼働するためにも、冷却水は必要になることから、冷却塔(クーリングタワー)は重要な役割を担っていることがわかります。

このように、冷却塔(クーリングタワー)は空気の冷却をするために利用されるのです。

一方のチラーは、熱くなった機械の冷却に用いられます。
この点で、まず異なると考えられるのではないでしょうか。

冷却塔(クーリングタワー)は、冷却された水などを利用して熱を外に放出し、室内の温度を下げます。
チラーも、冷却された液体や気体で機械の温度を下げますが、温度を下げるだけではありません。
場合によっては温度を上げることもあります。

このように、冷却だけでなく、機械の温度を一定に保つ点で、「空気の冷却」を目的とする冷却塔(クーリングタワー)とは異なると言えるでしょう。

チラーの種類

チラーは、循環液を液体または気体によって冷やし、対象とする機械の温度を一定に保ちます。
チラーにはいくつか種類がありますが、主なものは液体を使う「水冷式」と、気体を使う「空冷式」の2種類です。

種類1.水冷式

水冷式は、液体を用いたチラーのことを言います。

使われる液体は、水道水など身近な水である場合がほとんどですが、中にはエタノールなどのアルコール類をはじめ、蒸留水、脱イオン水、軟水などを使うものもあります。

水冷式のチラーは、循環液(循環水)を常に循環させて機械を一定の温度に保つのです。
水冷式のチラーで使用する循環液は、何もしないと温度が上がり、適切に機械を冷却できなくなります。

そこで、循環液を適温に保つために利用されているのが冷却水で、使用された循環液を冷却し、適温にした状態で再び機械に流し込みます。

種類2.空冷式

空冷式のチラーは、空気を用いて循環液の温度を一定に保ちます。
空冷式には水の代わりにファンが設置されていて、ファンは外部から空気を取り込むのです。
取り込んだ空気を循環液に送ると、循環液はその冷気によって冷却されます。

水冷式と空冷式の違いとは

違い1.循環液の冷却方法

水冷式と空冷式の大きな違いは、循環液の冷却方法です。
水冷式は水を利用し、空冷式は空気を使います。

水冷式で冷却する場合、熱は冷却水と交換されるため、外部に熱が出ることはありませんが、空冷式の場合は、室内に排熱が発生するのです。

室内の温度が上昇すると、不快に感じることや機械自体のパフォーマンスが落ちるなどの弊害が考えられます。
空冷式を利用する場合は、室内の温度対策も視野に入れる必要が出てくるでしょう。

違い2.冷却効率

冷却効率の面でも、水冷式と空冷式では違いがあります。

冷却効率は、機種などによって異なりますが、水冷式と空冷式では、どちらかというと前者のほうが冷却効率が良いと言われているのです。

違い3.使用スペース

こうして見ると、排熱を出さずに冷却効果の高い水冷式のほうが優れていると思うかもしれませんが、空冷式にも水冷式にはないメリットがあります。
それは、スペースを取らないことです。

水冷式は装置が大掛かりになりがちですが、空冷式はそれに比べるとコンパクトな場合が多く、設置しやすさが魅力となります。

水冷式と空冷式について、簡単に比べてみましたが、両者の仕組みは異なり、それぞれメリット・デメリットがあることがわかります。

チラーを導入する前に、こうした違いを把握しておくと、条件にあったチラーを選びやすくなるでしょう。

チラー導入のご相談なら空研工業

次の項では、チラーを選ぶ際のポイントについてご紹介します。

チラーを選ぶ際のポイントとは

条件に合ったチラーを選ぶには、いくつかポイントがあります。

ポイント1.冷却する機械に合ったものを選ぶ

チラーを導入する目的は、対象とする機械を冷やし、機械のパフォーマンスを落とさないことです。
そのため、チラーは冷却対象となる機械に合ったものを選ぶことが重要なポイントになります。

ポイント2.循環水を最適温度に設定できるか確認

冷却する機械には、それぞれ最適温度があります。
循環水を最適温度に設定できるかどうかも、チラーを選ぶ際のポイントになるでしょう。

はじめに機械の最適温度を把握しておき、循環水の温度を決めていきますが、それを参考にしてどのチラーにするか検討することをおすすめします。

ポイント3.適切な冷却方式をメーカーに相談

チラーの冷却方式も、選ぶ際に外せない判断材料になります。
主な冷却方式には、水冷式と空冷式がありました。

簡単に比較しただけでも、両者のメリットやデメリットを見つけることはできますが、実際に利用してみないことには、どちらがぴったりか見極めるのが難しいかもしれません。

また、市販されているチラーは、メーカーによって仕様などが異なりますので、最終的にどの機種を選ぶか、判断に迷うことも考えられます。

その場合は、メーカーの担当者に相談するなどして、アドバイスを得ると良いでしょう。
チラーについて詳しい人に相談すれば、自分で調べても見つけられなかった情報を得られる可能性もありますし、より条件にあったチラーを見つけやすくなるかもしれません。

ポイント4.サービスや対応力のあるメーカーを選ぶ

また、担当者から話を聞くことで、メーカーの対応の良し悪しもわかるでしょう。

チラーは購入しておしまい、というわけにはいかず、アフターケアーが必要な場合も出てきます。
品質だけでなく、サービスと対応に優れているところを選べば、何かあったときに安心です。

ポイント5.チラーの性能をチェック

後は細かい部分になりますが、「冷却能力」や「ポンプ能力」など、チラーの性能についてもチェックしておく必要があります。

こうした性能についてカタログに記載されていない場合は、メーカーに問い合わせてみると良いでしょう。

まとめ

冷却塔(クーリングタワー)とチラーの違いから、チラーの種類、選び方などについて解説しました。

冷却塔(クーリングタワー)は冷やすのが専門ですが、チラーは冷やすことも温めることも可能な装置で、この点が一番の相違点と言えます。

チラーの仕組みや種類について理解を深めると、最適なものを選びやすくなるでしょう。
チラーには種類があり、冷却方法から水冷法と空冷法に分類されます。

チラーを選ぶ際は、こうした冷却方法の違いから、そのチラーが持つ性能そして対象冷却となる機械との相性などを考慮することがポイントです。

冷却塔のチラーの導入なら空研工業

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