設備の勉強: 排熱投入型吸収冷温水機

■排熱投入型吸収冷温水機

https://www.ace.or.jp/web/chp/chp_0060.html

ガスエンジンの廃温水を補助熱源として有効利用することで、主燃料であるガスの使用量を２０~４０％（廃温水利用による定格時の冷凍出力比率）削減できる冷温水機（冷暖房が可能）である。

現在では、ガスエンジンコージェネの主要熱源機となっている。

■ナチュラルチラーの原理
https://panasonic.biz/appliance/air/nc/principle.html

■ジェネリンク
https://www.jsrae.or.jp/annai/yougo/90.html

燃料による加熱のほかに，ガスエンジンなどから発生する排熱温水を有効に利用して冷温水を供給する吸収冷温水機は，排熱投入形吸収冷温水機と呼ばれ，「ジェネリンク」の愛称がある．ジェネリンクはコージェネレーションシステムと空調設備とを簡単にしかも効率的にリンクするという意味であり，次のような特長がある．　

１省エネルギー　

吸収冷温水機の燃料消費量が削減され省エネルギーとなる．定格時で10～15％の燃料消費量が削減される．

２イニシャルコストの低減　

温水吸収冷凍機が不要となるために，温水吸収冷凍機およびその周辺機器が不要となり，イニシャルコストの低減と省スペースがはかれる．　

３省スペース　

排熱温水系統の制御（温水制御弁，センサー含む）まで含んでいるので，設計施工が容易で省スペースにもなる．

４安定した冷房能力　

排熱温水系統が変動しても効率が変わるだけで，燃料によるバックアップ運転が自動的になされるために，安定した冷房能力を提供できる．

図1に従来システムとの比較の例を示す．温水吸収冷凍機の代わりに排熱回収用の熱交換器が取付けられている．

図2に冷房サイクルフロー図を示す．溶液配管に取付けられた排熱回収用熱交換器により排熱を回収し，燃料を削減する．排熱回収用熱交換器の排熱温水系統には制御弁が取りつけてあり，最適な制御を行う．図3に冷凍機の外観を示す．

■蒸発→吸収→再生→凝縮　サイクル

https://eee.tokyo-gas.co.jp/product/naturalchiller.html

廃熱利用でさらなる省エネ

ガス吸収冷温水機（ナチュラルチラー）は、多様な熱エネルギーを回収して冷熱に交換することができます。ガスコージェネレーションシステム（コージェネ）の廃熱を利用したジェネリンクでは、さらなる省エネ・省CO2を実現します。

■排熱利用吸収冷凍機
http://www.pref.osaka.lg.jp/attach/6800/00028096/gijyutu_25_.pdf

・排熱利用吸収冷凍機(ジェネリンク)は、ガス吸収冷温水機の吸収液循環サイクルの中で、吸収器から出た低温の吸収液が再生器に戻るラインの間に排熱回収熱交換器を設置し、ガスエンジンからの排熱（温水）で吸収液を加熱することによって、高温再生器で消費する燃料ガス量を削減する。

・ベースとなるガス吸収冷温水機に高効率ガス吸収冷温水機を使用しており、直焚きCOPは1.29～1.35（HHV）である。さらに定格冷房運転時に排熱を利用することで燃料ガスを25%削減できる。

・冷凍機容量は 1 台あたり 281～2813kW（80～800RT）である。複数台設置によりさらに大容量への対応が可能である。

機能性向上効果

・ガスエンジンの排熱利用機器として排熱利用吸収冷凍機を設置することで、ビル冷房や工場設備のプロセス用冷水などの冷熱として有効利用することができる。

・排熱による冷房能力の不足部分は、都市ガスのインプットによりバックアップするため、必要な冷凍能力が確保できる。

・排熱温水の制御機構を機内に内蔵しているため、ガスエンジン排熱優先利用のための制御が容易である。経済性向上効果
従来の一般的な方式である、排熱利用専用の温水吸収冷凍機を設置する場合と比べ、温水吸収式本体、専用冷却塔及び付帯工事が不要となり、イニシャルコスト、設置スペースを大幅に削減できるため、経済性が向上する。 ■環境性向上効果冷房部分負荷運転においては吸収式冷凍機の部分負荷効率の向上に加え、排熱利用率が増加することで燃料削減率が向上する。また、負荷率 40％以下においては排熱のみでの運転が可能となるのでさらに省エネルギーとなる。

■ジェネリンクmini
http://www.netdecheck.com/emerging_technologies/GeneLinkmini/page1.htm