冷凍機COP改善・冷却水温度低下の省エネ効果計算

冷凍機・チラーのCOP改善、冷却水温度低下、または実測入力電力の変化から、年間電力量差、電気代差額、CO2差分、単純投資回収年数を概算します。 冷却塔改善、熱交換器洗浄、冷却水条件の見直し、制御改善などの一次検討に使えます。

このページは概算用です。冷却水温度低下によるCOP改善率はユーザー入力の仮定であり、メーカー性能曲線や保証値を代替するものではありません。 実設備では、改善前後の運転条件、負荷率、補機動力、季節別単価、デマンド料金、保守費、実測値をあわせて確認してください。

計算結果

使用式

• 入力電力[kW] = 冷凍能力[kW] / COP
• 冷却水温度低下幅[K] = 改善前冷却水温度 - 改善後冷却水温度
• 推定改善後COP = 現状COP × (1 + 冷却水温度低下幅 × COP改善率 / 100)
• 年間電力量差[kWh/年] = (改善前入力電力 - 改善後入力電力) × 年間運転時間 × 平均負荷率 / 100
• 年間電気代差額[円/年] = 年間電力量差 × 電力単価
• 単純投資回収年数[年] = 投資額 / 年間電気代差額（削減方向で正の場合のみ）

入力値の注意点

• COP改善率は、性能曲線や実測値がある場合はそれを優先してください。不明な場合は小さめの仮定で感度を見るのが安全です。
• 冷却水温度を下げても、冷却塔ファンやポンプの電力が増える場合があります。システム全体の電力も確認してください。
• 投資額には工事費、制御変更費、洗浄費、点検費、停止損失など、比較に必要な費用を含めてください。
• CO2排出係数は契約、年度、電力会社、社内ルールで変わります。対象条件に合う値をユーザー側で入力してください。

計算例

冷凍能力500 kW、改善前COP 4.0、改善後COP 4.5、年間運転時間3,000 h、平均負荷率70%、電力単価25円/kWhの場合、 改善前入力電力は125 kW、改善後入力電力は約111.11 kW、年間電力量削減は約29,166.67 kWh/年、 年間電気代削減額は約729,167円/年です。

現状COP 4.0、冷却水温度を32℃から29℃へ下げ、COP改善率を2%/Kと仮定すると、推定改善後COPは4.24です。 同じ500 kW、3,000 h/年、平均負荷率70%、25円/kWhでは、年間電気代削減額は約371,462円/年です。

よくある間違い

• 冷凍能力kWと入力電力kWを混同し、COPを考慮せずに削減額を計算する。
• 冷却水温度低下によるCOP改善率を大きく見積もりすぎる。
• 冷凍機本体だけの削減額と、冷却塔ファン・冷却水ポンプを含むシステム全体の削減額を混同する。
• 改善前後で運転時間、負荷率、電力単価、対象設備の範囲をそろえない。
• 単純投資回収年数だけで判断し、保守費、設備寿命、信頼性、季節変動を見落とす。

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