空調ポンプ・冷却塔ファン省エネ効果計算
冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔ファンの入力電力や回転数低減条件から、年間電力量差、年間電気代差額、CO2差分を概算します。 冷凍機本体のCOP改善とは分けて、補機動力だけを切り出して確認したい場合に使えます。
このページは省エネ効果の一次確認用です。実際の削減量はポンプ曲線、ファン曲線、静揚程、最低流量、バイパス、制御方式、 冷却水温度、インバータ効率、実測入力電力によって変わります。結果は保証値ではなく、条件整理と比較検討のための概算として扱ってください。
このページで確認できること
- 冷水ポンプ・冷却水ポンプ・冷却塔ファンの改善前後入力電力から、年間電力量と電気代の差を概算できます。
- 回転数を下げた場合の効果を、三乗則と固定成分を組み合わせて概算できます。
- 冷凍機まわりの補機動力をまとめて見て、冷却システム全体の電気代確認へつなげられます。
計算結果
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使用式
年間電力量差 [kWh/年] = (改善前合計入力電力 - 改善後合計入力電力) × 年間運転時間
年間電気代差額 [円/年] = 年間電力量差 × 電力単価
CO2差分 [kg-CO2/年] = 年間電力量差 × CO2排出係数
回転数低減モードでは、各補機の改善後入力電力を次の式で概算します。
改善後入力電力 = 現在入力電力 × ((固定成分[%] / 100) + (1 - 固定成分[%] / 100) × (回転数比[%] / 100)^3)
計算例
改善前後の入力電力が、冷水ポンプ15→10 kW、冷却水ポンプ18→14 kW、冷却塔ファン7→4 kW、 年間運転時間4000 h/年、電力単価25円/kWhの場合、改善前合計は40 kW、改善後合計は28 kWです。 年間電力量削減は48,000 kWh/年、年間電気代削減額は1,200,000円/年になります。
回転数低減モードで、冷水ポンプ15 kW・90%・固定20%、冷却水ポンプ18 kW・90%・固定20%、 冷却塔ファン7 kW・80%・固定0%とすると、改善後合計入力電力は約29.43 kWです。 年間運転時間4000 h/年、電力単価25円/kWhでは、年間電気代削減額は約1,057,040円/年になります。
よくある間違い
- ポンプにも冷却塔ファンと同じように三乗則をそのまま当てはめ、静揚程や最低流量を無視する。
- 冷却塔ファンだけの省エネ効果を見て、冷却水温度上昇による冷凍機COP悪化を確認しない。
- 銘板出力を実際の平均入力電力として扱い、過大な削減額を見積もる。
- 改善前後で冷却負荷、外気条件、運転時間が異なるデータを比較する。
- 削減額だけで投資判断を行い、工事費、保守費、制御設定、運転安定性を見落とす。
FAQ
冷却塔ファンの回転数を下げると必ず省エネになりますか？
ファン単体では消費電力が下がることが多いですが、冷却水温度が上がると冷凍機の入力電力が増える場合があります。 冷却システム全体の電気代も合わせて確認してください。
固定成分には何を入れればよいですか？
回転数を下げても減りにくい動力の割合を入力します。冷却塔ファンの概算では0%に近い値、静揚程や最低流量が大きいポンプでは20～50%程度を仮定することがあります。 迷う場合は複数の値で感度を見てください。
投資回収年数もこのページで判断できますか？
このページでは年間電気代削減額までを概算します。投資回収年数を判断する場合は、工事費、制御改造費、保守費、補助金、運転条件の変化を整理してから、 省エネ投資回収・CO2削減量計算も確認してください。
実測入力電力と銘板出力のどちらを使うべきですか？
可能であれば実測入力電力を使ってください。銘板出力はモーター容量であり、実際の平均入力電力とは異なる場合があります。 実測値がない場合は、結果を概算として扱い、過大評価に注意してください。