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省エネと省人化を両立する次世代冷却塔とは？
冷却塔の運用における課題
冷却塔は工場やビル設備で年間を通じて運転されることが多く、設備のライフサイクルコストにおいて電力費用と保守費用が大きな割合を占めます。
特に、送風機モータは長時間運転されるため、冷却塔の省エネ化は電気料金削減やカーボンニュートラル推進において重要なテーマとなっています。
また、従来の冷却塔ではVベルトや減速機などの定期点検や部品交換が必要となり、保守作業の負担や人手不足への対応が課題となっています。
そのため、
・消費電力を削減する「省エネ化」
・保守作業を削減する「省人化」
の両立が冷却塔選定の重要なポイントとなっています。
IE5効率相当モータによる冷却塔の省エネ化
冷却塔は年間を通じて長時間運転される設備であり、消費電力の大部分を送風機モータが占めています。
そのため、モータの効率向上は冷却塔全体の省エネ化に大きく貢献します。
特に冷却塔は、季節や外気温の変化によって必要な冷却能力が変動するため、送風機の回転数を制御しながら運転するケースが多くあります。
このような可変速運転では、モータ効率の違いが年間消費電力量に大きく影響します。
IE5効率相当モータは、従来のIE3モータと比較し得エネルギーロスを低減し、高効率運転を実現します。
特に、部分負荷運転時においても高い効率を維持できるため、外気温や冷却負荷の変化に応じて運転する冷却塔との相性に優れています。
周波数可変時のIE3とIE5効率モータの比較は下記ページをご参照ください
冷却塔の省人化を実現するVベルトレス構造
セル式冷却塔では送風機を駆動するためにVベルトを使用する方式が広く採用されています。
しかし、Vベルトは消耗部品であるため、定期的な点検や交換が必要となり、保守担当者の負担増加や維持管理コスト増加に繋がります。
特に冷却塔は屋外に設置されることが多く、高所作業や狭所作業を伴う場合もあるため、
Vベルトの張り調整や摩耗点検、交換作業には多くの作業時間と専門知識が必要となります。
また、ベルトの劣化や張力不足は風量低下や設備停止の原因となるため、計画的な保守管理が欠かせません。
→そこで注目されているのが、
送風 機とモータを直接接続する”ダイレクトドライブ方式（Vベルトレス構造）”です。
ダイレクトドライブ方式（Vベルトレス構造）のメリット
Vベルトやプーリーを使用しないため、
・Vベルト交換作業が不要
・張力調整が不要
・摩耗点検の削減
・部品在庫管理の削減
を実現できます。
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Vベルト式
ダイレクトドライブ方式
Vベルトレス構造
冷却塔の省人化を実現するギアボックスレス構造
大型冷却塔の送風機駆動式には、ギアボックスやドライブシャフトを使用する構造が広く採用されています。
しかしギアボックスは、定期的な潤滑油管理や部品点検が必要となり、長時間の運転ではオーバーホールや部品交換も発生します。また、ドライブシャフトやカップリングなどの回転機器についても定期的な点検が必要となるため、保守管理に多くの人手と時間を要します。
→そこで注目されているのが、ギアボックスやドライブシャフトを使用しない
”ダイレクトドライブ方式（ギアボックスレス構造）”です。
ダイレクトドライブ方式（ギアボックスレス構造）のメリット
送風機とモータを直接接続することで、
・ギアボックスの定期点検を削減
・潤滑油交換作業を削減
・ドライブシャフト保守を削減
・故障要因となる機械部品を削減
・保守部品在庫を削減
することが可能になります。
ギアボックス式
ダイレクトドライブ方式
ギアボックスレス構造
