冷却塔の省エネ方法とは?運転コストを削減する対策を紹介

この記事を見ていただいている方の多くは、最近、店舗やビルなどの電気代が高くなったと感じているのではないでしょうか?
電気代が高くなる原因が思い当たらないようでしたら、それは施設に設置している冷却塔(クーリングタワー)という設備が原因かもしれません。
店舗など運営をする上で、電気代にかかるコストは何とかして抑えたいものの一つではないでしょうか。

この記事では、冷却塔(クーリングタワー)が原因で電気代が高くなる理由から省エネ対策まで、しっかり解説していきます。
これを読めば、無駄な経費の一つを削減する方法が身につくでしょう。

冷却塔(クーリングタワー)とは

まず、冷却塔(クーリングタワー)という設備について理解を深めていきましょう。
普段あまり意識することがないので、冷却塔(クーリングタワー)という設備のことをよく知らないという人も少なくありません。

冷却塔は、別名『クーリングタワー』とも呼び、施設の空調設備の一つです。大型の施設になると多くの場合、施設の屋上に設置されています。

この冷却塔(クーリングタワー)の役割を身近なものに例えるなら、普段自宅などで使うエアコンの室外機です。エアコンの室外機と同じく、室内の熱を室外に放出する役割を担っています。
つまり、室内機で使われて温度が上がった冷却水を冷ますのが冷却塔(クーリングタワー)の役割です。

冷却塔(クーリングタワー)が冷却水の温度を下げる方法としては、気化熱を利用しています。
気化熱とは、水分が蒸発する際に周りの熱を奪っていく現象です。
人間が汗をかいて体温を下げるのと同じ原理ですね。

さらに、冷却塔(クーリングタワー)には開放式と密閉式の2種類があります。
これらの違いを簡単に説明すると、開放式は空気と水を直接接触させて冷却し、密閉式は空気と水が接触しない冷却方法をとっています。
このように、大型施設の空調にはなくてはならない設備が冷却塔(クーリングタワー)なのです。

冷却塔(クーリングタワー)の運転コストが高くなる3つの原因

それでは、ここからコスト面の話しに移っていきましょう。
まずは、運転コストが高くなる原因から解説していきます。

原因1.配管内の赤錆

冷却水を冷却塔(クーリングタワー)まで運ぶ配管の内部に、赤錆が発生することがあります。
その赤錆の発生が過度なものになると、冷却水の温度が上がる原因になってしまうのです。

そうなると冷却水を冷ますために余計なエネルギーが必要となり、結果としてコストが高くなるということになります。

原因2.冷却水の水質悪化

冷却水の4大障害とも言われる腐食障害、スケール障害、スライム障害、レジオネラ障害。
この中にも、運転コストの上昇に繋がるものがあります。

それは、スケール障害です。スケールとは、冷却水の中の不溶解成分が、配管内部に付着・堆積したもののことを指します。

このスケールによる障害を放置していると、熱交換器内のチューブの伝熱面に付着し熱交換能力を低下させる原因になります。
熱交換能力が低下するということは、その分運転コストがかさむことになるのです。

原因3.整備不足

必要な整備を怠ると、運転コストの増大に繋がります。
前項の水質悪化もこの整備不足の一部ですが、他にも冷却塔(クーリングタワー)の部品の消耗や劣化が運転コストを高くする原因となります。

整備をせずに放置していると、最悪の場合、運転コストがかさんだ上に多額の修理費用も必要になることも。
そして修理中は冷房が使えないといった事態も発生する可能性も少なくありません。
店舗のオーナーとしては避けたい事態ではないでしょうか。

発生しうる3点の被害

では、前章で述べた原因を放置しておくとどうなるのかを見ていきましょう。
日頃特に気にしないであろう冷却塔(クーリングタワー)ですが、問題は知らない内に深刻になっているかもしれません。

被害1.運転コストが高くなる

皆さんに直結する一番身近な被害がこの運転コストが高くなるということではないでしょうか。
運転コストは経営上ではあきらかにマイナスでしかありません。
この運転コストを下げることは、売上げを増やしたことと同じです。

最近、電気代が高くなったと感じ、他に思い当たることがなければ冷却塔(クーリングタワー)の点検からはじめてみましょう。
無駄な経費を削減することが最も簡単な増収増益の方法です。

被害2.整備費用が高額になる

整備を必要としている部分があったとして、そこを放置するとどうなるかは火を見るよりも明らかでしょう。
人間がケガをした場合と違い、機械は自然に故障が直ることはありません。

むしろ故障による被害は時間が経つにつれて大きくなってしまいます。
そうなれば、修理にかかる費用も大きく膨らむケースがほとんどです。

そればかりか、冷却塔(クーリングタワー)の修理中は営業できないという施設も出てきます。
そうなったら被害は想像をはるかに超えてきます。

被害3.冷却水の水質悪化による健康被害

冷却塔(クーリングタワー)の水質が悪化して冷却水の4大障害が起こることは前に述べました。
運転コストに直接関係してくるのは、そのうちのスケール障害でした。
しかし、他の障害も無視することはできません。

4大障害のうちの一つでも表面化してくれば、他の障害も発生していると思ったほうがいいのです。
特に、レジオネラ障害が発生したまま冷却塔(クーリングタワー)を運転していると、空気中に繁殖したレジオネラ菌を飛散させて重大な健康被害をもたらします。

ちなみに、スライム障害も藻類やバクテリア、カビなどの微生物やそれらから分泌される粘性有機物によってできています。
従って、このスライムも発生すると冷却水の冷却に影響し、さらには健康被害の原因になります。

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冷却塔(クーリングタワー)の省エネを実現する3つの対策

ここからは、冷却塔(クーリングタワー)の省エネ対策について紹介していきます。
冷却塔(クーリングタワー)を運転させる上でのリスクとコストをできるだけ削減しましょう。

対策1.日常的な点検

車や人の身体と同じく、コストパフォーマンスが一番良いことは悪化する前に予防することです。
車なら定期点検、人の身体なら健康診断といったように、冷却塔(クーリングタワー)も日頃の点検が重要になります。

専門業者に点検の依頼をしたり、自分で点検できるところは自分で点検してみるのもかなり効果的です。

対策2.メンテナンス

日常的な点検を行った後は、必要に応じたメンテナンスも重要になります。
被害が体感できない段階でメンテナンスに費用をかけるというのは抵抗があるかもしれません。

しかしこれまで述べてきたように、悪くなる前に手を打つことが一番のコスト対策です。
いつまでも省エネ運転ができるように、メンテナンスには必要なだけの費用をかけましょう。

対策3.フリークーリングシステムの導入

冷却塔(クーリングタワー)とは、冷却水を冷ます役割を持っていると前に解説しましたね。
それでは、冬の寒さを利用して冷却水を冷ますことができれば省エネに繋がるのではないでしょうか。
そのようなシステムを、フリークーリングシステムといいます。

フリークーリングシステムは、冬期に冷房が必要な施設(コンピュータールーム、研究施設等)に使用できます。主に外気の温度が低い冬場に冷凍機を使用せず、外気によって冷水を作るシステムです。

冷凍機を稼働させないので、冷却に充てていたエネルギーを節電することができます。

ただし、気象条件により冷水の温度が左右されたり、空気中の汚れが冷却水に混ざりこまないように密閉式にする、熱交換器を入れるなどの対策が必要になってきます。

ちなみに、よくフリークーリングシステムは「外気冷房」と同じものと勘違いされることがあります。
しかし、外気冷房とは直接的に外気を室内に取り入れ冷房を図るもので、フリークーリングシステムとは明確な違いがあります。

まとめ

冷却塔(クーリングタワー)の省エネについて述べてきました。

冷却塔(クーリングタワー)の運転コストが高額になる原因から、それにより起こりうる被害まで見れば、冷却塔(クーリングタワー)の省エネ運転を真剣に考えるだけの価値はあると感じていただけたのではないでしょうか。
省エネ対策についても、効果が期待できるフリークーリングシステムを紹介しました。

空調にかかるコストが気になっている人は、このシステムの導入を考えてもいいかもしれませんね。

冷却塔のフリークーリングシステムなら空研工業

冷却塔(クーリングタワー)の問題を放置しても、いいことは一つもありません。
どのような問題があって、どうすれば納得のいく解決に繋がるのかをしっかりと把握し考えていきましょう。

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