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CO2/NH3カスケード二元冷凍システム:エンジニアリング紹介

昨今、自然冷媒の重要性が高まる中、当社は、我が国初めてとなるCO2/NH3カスケード二元冷凍システムを開発しました。このシステムはNH3とCO2を組合わせ、かつ最適に利用することで-50℃前後でのCOPの改善と安全性向上を実現しています。

自然冷謀への回帰

昨今、主に下記の理由により、自然冷媒の重要性が高まりを見せています。

自然冷媒の必要性を高める原因

  • フルオロカーボン(HCFC、HFC)によるオゾン層破壊、地球温暖化
  • フロン規制
    ・HCFC…2020年に全廃予定
    ・HFC…段階的削減スケジュール、2036年には85%削減
  • ISO14001(環境マネージメントシステム)取得企業増加
 

こうした中、自然冷媒としては、これまではNH3(アンモニア)が多く使用されていました。
しかし、NH3は冷媒として優れた特性を持っていますが、毒性・臭気性があり、負荷側への供給には危険性があるというデメリットも持っています。

CO2/NH3カスケード二元冷凍システムの特長

以上のような、「自然冷媒の必要性の高まり」と「NH3冷媒の欠点」という相反する難題を解決するため、当社は「CO2/NH3カスケード二元冷凍システム」を(株)神戸製鋼所と共同開発しました。

本装置は、高元側にアンモニアを使い、対象物を冷やすための低元側には二酸化炭素を使用する二元冷凍方式となっています。環境負荷低減と高い安全性をもつとともに省エネにも寄与しており、COPは従来のアンモニア二段設備に比べ20%も向上しています。

代表的な自然冷媒の安全性
  CO2 NH3 プロパン エタン
毒性 極小
可燃性
高効率:NH3(二段)比較
  CO2/NH3 NH3(二段)
冷却能力 1,000kW 1,000kW
凝縮温度 35℃ 35℃
蒸発温度 -55℃ -55℃
軸動力 833kW 1,000kW

(注)上記は参考値とし、実際には選定機種の関係で多少変わります。軸動力は冷凍機用電動機のみとし、補機は含みません。

安全性の向上

  • 高元側にのみNH3を使用することで、チャージ量を最小限にできる
  • NH3装置は機械室又は屋外に設置し、負荷側には供給しない
  • 低元側にCO2を使用し負荷側に供給することで安全性を確保

高効率・低コスト

  • CO2利用による配管費用等、設備費の低減
  • 圧縮機の-50℃前後でのCOPの改善

是非、世界最先端技術を駆使した「CO2/NH3カスケード二元冷凍システム」に注目してください。

CO2/NH3カスケード冷凍システム実施例

CO2/NH3カスケード冷凍システム実施例

CO2/NH3カスケード冷凍システム実施例

CO2/NH3カスケード冷凍システム実施例

 
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