氷蓄熱空調システムについて

質問

蓄熱式空調システムについて教えて下さい。

通常空調のプロセスは、(1)圧縮機での圧縮により冷媒を高温・高圧の気体にし、(2)熱交換器による凝縮で中温・高圧の液体になり、(3)膨張弁により低温・低圧の液体になり、(4)最後に熱交換器により蒸発し、低温・低圧の液体になるというものだと思います。

これが氷蓄熱を導入することにより、(1)～(4)のどの工程を助けることになるのでしょうか。ある工程を氷蓄熱システムが助けることにより、使用電力が低減されると思うのですが。

あと、もう一点お願いします。
ブラインと冷媒は同義と考えてよろしいのでしょうか。

恐れ入りますが、よろしくお願いいたします。

回答No.3

mermaid2004

どうも冷熱の使い方にもたくさん種類があるようですね。。。内融式か外融式か、ダイナミックかスタティックかなどで使い方が違うという理解でよろしいでしょうか。
●夜蓄冷熱し、昼にその冷熱を使うが基本であり、使い方は色々あります。

ちなみに、直接冷房で使う場合とは具体的にどのような使われ方なんでしょうか。
●電力のピーク時間帯（電気代が高い）等に冷凍機を使わず、蓄冷熱のみで冷房などをします。

圧力が下がると温度が下がることは知っていますが、逆のことも言えるのでしょうか。
●途中に流体の圧力抵抗が無い状態であれば、飽和圧力と飽和温度の関係にあり、逆の事もいえます。

中温の液体を冷却すると圧力は下がるのですか？
●圧縮機を出たガスは過熱蒸気で、外気の空気で冷やしている間も過熱蒸気で、冷熱で冷やし、飽和蒸気となります。（＃２の説明で記述が不適切でした）

これにより何の工程が助けられるのでしょうか。
●圧縮の圧力が下がり、電力が抑制できる

もしそうならこれだけで昼の空調電力の50％程度に下がるんですね・・・。
●冷熱を沢山使えば５０％近く迄下がる、
蓄熱式と称しているが２０％程度しか下がらない機種もあり、注意が必要です。

回答No.2

mermaid2004

●　氷蓄熱空調とは、夜間の安価な電力で氷を造り、昼間に冷熱を利用するシステムです。

●　冷熱は直接冷房に使う場合と、エアコンでは冷媒を圧縮し、外気で凝縮後に更に冷熱で冷やし、その後、膨張、蒸発さす場合もあります。

ある工程を氷蓄熱システムが助けることにより、使用電力が低減されると思うのですが。
●貴方の文面　(2)熱交換器による凝縮で中温・高圧の液体になり、更に氷で冷却する事で凝縮圧力が下がり、５０％程度の電力となります。但し、夜間も運転が必要で電力量はそれ程変化はしないが、夜間の安価な電力の利用と、エアコンの設備が小型と成ります。但し、蓄熱層が必要です。

＞ブラインと冷媒は同義と考えてよろしいのでしょうか。
●　大意では同じといえますが、一般的に冷凍サイクル（吸熱蒸発、圧縮、冷却凝縮）の過程で使われるのを冷媒と呼び、
ブラインは、冷凍機での冷熱を冷水にして、多くの工業プロセスへ供給する場合があるが、冷水は零℃で凍り取り扱いが困難であり、エチレングリコールなどを添加し、凍結温度を下げた流体をブラインと呼びます。
（単に水のみの場合もあるが）

補足

ご回答ありがとうございます。
いくつか確認させていただけますか。

>●冷熱は直接冷房に使う場合と、エアコンでは冷媒を>圧縮し、外気で凝縮後に更に冷熱で冷やし、
>その後、膨張、蒸発さす場合もあります。

どうも冷熱の使い方にもたくさん種類があるようですね。。。内融式か外融式か、ダイナミックかスタティックかなどで使い方が違うという理解でよろしいでしょうか。
ちなみに、直接冷房で使う場合とは具体的にどのような使われ方なんでしょうか。
また、凝縮後にさらに冷熱で冷やすことはいわゆる過冷却というものですか。

>●貴方の文面　(2)熱交換器による凝縮で中温・高圧
>の液体になり、更に氷で冷却する事で凝縮圧力が下が
>り、５０％程度の電力となります。

中温の液体を冷却すると圧力は下がるのですか？圧力が下がると温度が下がることは知っていますが、逆のことも言えるのでしょうか。
また、これにより何の工程が助けられるのでしょうか。熱交換器による凝縮後ということと、温度を下げる必要がないということから、膨張（圧力を下げて温度を下げる）の部分でしょうか。
もしそうならこれだけで昼の空調電力の50％程度に下がるんですね・・・。

回答No.1

Willyt

4)最後に熱交換器により蒸発し、低温・低圧の液体になる
　これを一つの過程にまとめるのは無理がありますね。
4)蒸発して温度が下がった状態の気体で部屋の空気から熱交換機を通して熱を奪い

5)高温の蒸気になった冷媒を氷で冷やして元の低温の液体に戻す

と二段階に分けるべきです。そうすると５で役に立っていることがはっきりします。なお、液体が低圧というのはおかしいですよ。

　ブラインは特殊な状態での低温の海水ですから、この場合は冷媒だということでしょう。

補足

>5)高温の蒸気になった冷媒を氷で冷やして元の
>低温の液体に戻す

これは氷畜熱システムの場合で非畜熱システムの場合は関係ありませんよね。
非畜熱の場合は、低温の冷媒が熱交換で少し温度が上がって気体になり、そしてまた圧縮機にいくという流れですよね。

ただ、氷畜熱が入っていれば既に温度が下がっているので、圧縮等のプロセスが省略できるという理解でよろしいのでしょうか。