工場に必要な産業用空気冷却器の数は、床面積以外にも依存します。ワークショップの容積、必要なエアフロー、熱源、天井の高さ、換気、各クーラーのエアフロー能力はすべて、最終的な量に影響します。
簡単な計算で暫定的なユニット数を得ることができますが、最終的な配置では、熱が発生する場所と、冷却された空気が工場内をどのように移動するかについても考慮する必要があります。
1. 必要な総エアフローから始めます
最初のステップは、作業場に必要な総空気流量を見積もることです。
基本的な計算は次のとおりです。
必要な空気流量 (m3/h)=作業場容積 (m3) × 1 時間あたりに必要な空気交換
ワークショップのボリュームは次のように計算されます。
長さ × 幅 × 平均高さ
たとえば、面積が 50 m × 30 m、平均天井高が 8 m の工場の容積は次のとおりです。
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
予備設計で 1 時間あたり 20 回の空気交換を行う場合:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
したがって、工場では開始点として約 240,000 m3/h の総空気流量が必要になります。
適切な空気交換率は実際の用途によって異なり、熱負荷や換気条件と合わせて評価する必要があります。{0}
2. 必要風量をユニットあたりの風量で割ります。
総風量がわかれば、工業用空気冷却器の予備的な数を計算できます。
空冷クーラーの数=必要な総風量 ÷ クーラーごとの風量
例えば：
必要な総風量: 240,000 m3/h
クーラーあたりの風量: 20,000 m3/h
それから：
240,000 ÷ 20,000 = 12
したがって、予備的な要件は 12 台の産業用空気冷却器です。
選択したモデルが 15,000 m3/h を提供する場合、計算は次のようになります。
240,000 ÷ 15,000 = 16
各クーラーが供給する空気流量が少なくなるため、同じ工場ではより多くのユニットが必要になります。
3. 床面積だけでは不十分な理由
一般的なアプローチは、工場の床面積に応じてクーラーの数を計算することです。
例えば：
100 平方メートルごとに 1 台の空気冷却器。
これにより、天井の高さが異なる建物では非常に異なる結果が生じる可能性があります。
同じ 2,000 平方メートルの床面積を持つ 2 つの工場を考えてみましょう。
| 工場 | 平均身長 | 風量 |
|---|---|---|
| A工場 | 4 m | 8,000 m³ |
| B工場 | 10 m | 20,000 m³ |
床面積は同じですが、B工場の風量は2.5倍です。
したがって、信頼性の高い産業用空気冷却器の計算では、平方メートルだけではなく、立方体積を考慮する必要があります。
4. 工場の熱負荷を考慮する
工場内に大量の熱源がある場合、エアフロー要件が大幅に変化する可能性があります。
例としては次のものが挙げられます。
- 溶接設備
- 炉
- オーブン
- 射出成形機
- コンプレッサー
- モーター
- 乾燥装置
- 高温生産ライン-
重機があり継続的に熱が発生する工場では、内部の熱利得が比較的低い倉庫とは異なる冷却配置が必要になる場合があります。
熱が 1 つの生産エリアに集中している場合、建物全体に同じ数の冷却器を追加するのは最適な配置ではない可能性があります。
機器は実際の熱分布に従って配置する必要があります。
5. 天井の高さを確認する
天井の高さは、総空気量と、冷却された空気が作業エリアに到達する方法の両方に影響します。
天井の高い作業場では、単に空気の流れを増やすだけでは、床面の冷却効果が向上するとは限りません。{0}}
設計では次のことを考慮する必要があります。
- 取付高さ
- 空気の排出方向
- 風速
- クーラー間の距離
- 機械の高さ
- 屋根構造
- 作業者の所在地
天井に取り付けられた産業用空気冷却器の場合、気流が占有ゾーンに効果的に到達する必要があるため、設置の高さと排出方向が特に重要です。
6. エアフローの分布を確認する
工場で 240,000 m3/h が必要で、12 台の冷却器が選択されたとします。
ユニットを配置するにはいくつかの方法があります。
12 台すべてのユニットが建物の片側付近に集中している場合、総気流は計算された要件を満たしますが、離れたエリアは高温のままになる可能性があります。
より良いレイアウトでは、以下に従って空気流が分散されます。
冷却装置 → 生産エリア → 暖気除去
したがって、ユニットの最終的な数と位置を決定する前に、ドア、窓、排気ファン、機械、保管ラック、内部パーティションの位置を考慮する必要があります。
7. 換気と排気を考慮する
工業用気化式空気冷却器は、冷却された空気を工場に導入します。暖かい空気と追加の湿気が建物から出る必要があります。
これは、冷却ユニットの数と利用可能な換気を考慮する必要があることを意味します。
工場に次のものがあるかどうかを確認します。
- 屋根の通気口
- 排気ファン
- 開いたドア
- 窓
- 壁の開口部
- 機械換気
建物が暖かく湿った空気を効果的に除去できない場合、追加の蒸発空気冷却器を設置しても、比例した冷却改善が得られない可能性があります。
8. 地域の温度と湿度を考慮する
気化式空気冷却器は、あらゆる気象条件下で同じ冷却効果を生み出すわけではありません。
空気が乾燥していると蒸発の可能性が高くなりますが、相対湿度が高いと利用可能な冷却の可能性が低くなります。
このため、設備の数量は、次のような地域の夏の条件を使用して評価する必要があります。
- 屋外温度
- 相対湿度
- 湿球温度
- 季節ごとの運転条件
高温で乾燥した気候にある工場では、2 つの建物の寸法が同じであっても、高温多湿な気候で稼働する工場とは異なる構成が必要になる場合があります。
9. より小さなユニットが必要ですか、それともより少ない大きなユニットが必要ですか?
総エアフロー要件だけで最終構成が決まるわけではありません。
たとえば、工場では 240,000 m3/h が必要になる場合があります。
これは理論的には次のようにして提供できます。
- 10台×24,000m3/h
- 12台×20,000m3/h
- 16台×15,000m3/h
3 つの組み合わせはすべて、ほぼ同じ総エアフローを提供します。
ただし、実際の選択は建物のレイアウトによって異なります。
より多くのユニットを使用すると、異なる生産ゾーン間で空気流を分配する際の柔軟性が向上します。また、より大きなユニットを使用すると、作業場に適切なレイアウトがある場合の設置が簡素化される可能性があります。
したがって、選択では、エアフロー能力、設置位置、冷却ゾーン、メンテナンスアクセス、プロジェクトコストのバランスを考慮する必要があります。
10. 例: 工場の空冷機の数を計算する
次のような生産ワークショップを検討してください。
長さ：60m
幅：40m
平均高さ：8m
ステップ 1: 風量を計算する
60 × 40 × 8 = 19,200 m³
ステップ 2: 必要なエアフローの見積もり
予備設計値が 1 時間あたり 20 回の空気交換であると仮定します。
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
ステップ 3: クーラーのエアフローを選択する
1 台の産業用空気冷却器が次の機能を備えていると仮定します。
24,000 m³/h
ステップ 4: ユニット数を計算する
384,000 ÷ 24,000=16 単位
したがって、予備計算では、工業用空気冷却器は 16 台となります。
実際のプロジェクト設計では、16 台のユニットが適切な空気分配を提供しているかどうか、また現地の気候、熱源、換気、設置条件が提案された配置をサポートしているかどうかを検証する必要があります。
11. 計算された数値に調整が必要な場合
計算された工業用空気冷却器の数は、必ずしも最終注文数量ではありません。
工場出荷時に次のような場合には、調整が必要になる場合があります。
非常に高い内部熱負荷
生産ゾーン間の温度差が大きい
非常に高い天井
換気の制限
空気の流れを妨げる大型機械
複数の独立したワークショップ
さまざまな冷却レベルが必要なエリア
逆に、冷却を必要としない領域は必ずしも計算に含める必要はありません。
たとえば、オフィス、保管室、または密閉されたプロセスエリアでは、大規模なオープン生産ホールとは異なる冷却ソリューションが必要になる場合があります。
12. 最終数量を決定するために必要な情報
産業用空気冷却器プロジェクトの場合、サプライヤーまたは HVAC エンジニアは通常、以下を必要とします。
工場出荷時の長さと幅
平均天井高
冷却が必要なエリア
地元の夏の気温
相対湿度
主な熱源
生産設備配置図
従業員数
既存の換気
排気ファンの位置
ドアと窓の位置
利用可能な給水
利用可能な電源
必要な稼働時間
これらの条件がより正確に定義されるほど、設備の数量とレイアウトの計算の信頼性が高まります。
産業用空気冷却器の数量: 重要な計算式
予備的な見積もりには、次を使用します。
ワークショップの体積=長さ × 幅 × 平均高さ
必要なエアフロー=ワークショップの容積 × 1 時間あたりの必要な空気交換量
産業用空気冷却器の数=必要な風量 ÷ ユニットあたりの風量
計算結果は必ず実用的な整数に四捨五入し、レイアウトや動作条件を確認した上で機器の選定を行ってください。
最終的な考慮事項
「工場スペース 100 平方メートルごとに産業用空気冷却器 1 台」などの普遍的なルールはありません。正しい数値は、総空気量、必要な空気流量、熱負荷、天井の高さ、湿度、換気、および空気流の分布によって異なります。
プロジェクトの予備見積もりでは、ワークショップの容積を計算し、必要な総風量を決定し、それを選択した産業用空気冷却器の定格風量で割ります。得られた数量はシステム設計の出発点であり、実際の工場の状態を確認する代わりにはなりません。
産業用空気冷却器を正確に提案するには、工場の寸法、天井の高さ、地域の気候、熱源、換気の配置、生産レイアウトを合わせて評価する必要があります。
