エマソンのヒートポンプテクノロジーは

地球温暖化へのインパクトなしに

極寒の北海の水を使って都市を暖房

ノルウェイの冬は厳しく、ほとんどの日が平均気温氷点下です。北海の水温は摂氏6度(華氏43度)まで下がります。ノルウェイの都市ドラムメンで、地元住民と企業向けの新しい地区暖房システムに使う温水が必要になりました。極寒の北海を再生可能エネルギー源として利用できるようになり、エマソンの技術がそれを実現しました。

極寒な
気候

ノルウェイの都市ドラムメンでは、冬の間ほとんどの日の平均気温が氷点下となります。

年を囲む北海の水温は摂氏6度まで下がります。

 

驚きの発見

ドラムメンでは、北海の極寒の海水から熱を引き起こすことを可能にする環境への影響が少ない新たな暖房方法を模索していました。

エマソンとプロジェクトのパートナーであるRefrigeration社は、高温の産業用ヒートポンプで冷媒としてアンモニアを使用する方法を見つけました。これは国際エネルギー機関(International Energy Agency: IEA)によって不可能であると考えられていたことを見事に実現した偉業です。

理想的な暖房ソリューション

ヒートポンプの冷媒としてアンモニアを使用するメリット
• 非オゾン破壊性
• 地球温暖化への影響ゼロ
• R-134A冷媒を使用するヒートポンプに比べ15%高速で作動

エマソンのヒートポンプテクノロジーは、地球温暖化へのインパクトなしに、極寒の北海の水を使って都市を暖房

ノルウェイの冬は厳しく、ほとんどの日が平均気温氷点下です。北海の水温は6℃まで下がります。こんな極寒の環境の中、首都オスロ近くのドランメンフィヨルドにある人口6万のドランメン市で、地域の住宅や事業所に暖房を提供する新しい集中暖房システム。このシステムに90℃の湯が必要となった際、再生可能エネルギー源として利用されたのはその北海の冷水でした。これに一役買ったのがエマソンのヒートポンプ技術です。

欧州では、消費エネルギーよりもずっと大きな熱エネルギーが得られ、化石燃料への依存度や他の再生可能エネルギー源の必要性を大幅に減らせるという理由で、水や空気から熱を取り出すヒートポンプ導入の動きが広がっています。実際、欧州委員会はヒートポンプを冷暖房のための再生可能エネルギー技術に指定しています。しかし、ドランメン市のプロジェクトには単なるヒートポンプ技術の利用にとどまらない目標がありました。得られる熱量の消費エネルギーに対する比率を表す性能係数(COP)を最大限に高めたいと考えていたのです。年間の運用・保守コストが低い技術を利用したいという考えもありました。また、ドランメン市は地球温暖化に悪影響を及ぼさない非オゾン破壊性の冷媒を使用するシステムを理想としました。

エマソンクライメートテクノロジー とパートナーの Star Refrigeration社がプロジェクトに関与し始めた当初、ドランメン市が求めるものは実現不可能に思われました。欧州では産業用ヒートポンプのほとんどで、温暖化効果が非常に高い(二酸化炭素の1,400倍以上)R-134Aという冷媒が使用されているからです。

効率、環境の面でドランメン市が求める条件をすべて満たしうる数少ない冷媒のひとつがアンモニアでした。食品・飲料業界でプロセス冷却や冷凍に使用されるのが最も一般的な、高効率冷媒(冷媒番号:R-717)です。アンモニアがオゾン層の破壊や地球温暖化の一因となることはありません。ただ、産業用高温ヒートポンプの冷媒として使用されたこともありませんでした。実際、国際エネルギー機関(IEA)のヒートポンプセンターは、アンモニアを産業用高温ヒートポンプに使用するのに適した高圧コンプレッサーがないとして、ヒートポンプ冷媒としての使用は不可能という見解を示していたのです。

 

「無理だと思われていたこと」 エマソンのエンジニアはStar Refrigeration社と協力し、エマソンの産業用冷却コンプレッサー、 Vilter シングルスクリューコンプレッサーを利用することでこの難題に挑みました。エマソンのコンプレッサー技術により、Star Refrigeration社とノルウェイ国内のプロジェクトパートナー、Norsk Kulde社とDrammen Fjernvarme社は、環境面で優れ(非オゾン破壊性で地球温暖化への影響なし)、より高温を実現し、熱効率も競合する技術より高くなるアンモニアを冷媒に使えるようになったのです。実際のところ、アンモニアを冷媒とする新型の産業用ヒートポンプの性能は、R-134Aを冷媒に使用するヒートポンプと比較して15%以上向上すると推定されます。

また、シングルスクリューコンプレッサーの半径方向の力と軸方向の力を均衡させる設計がユニットの軸受に対する負荷を軽減する結果、非常に低い運用・保守コストで、他のタイプのコンプレッサーでは不可能なレベルの性能を実現できます。

エマソンのVilterシングルスクリューコンプレッサー技術は極めて適応範囲が広く、他にもより高い性能効率を求める様々な顧客のニーズを満たしています。例えば、欧州のある菓子メーカーはエマソンのVilterシングルスクリューコンプレッサーをチョコレートの冷却用に使い、取り出される熱で水を60℃に加熱し、その湯をチョコレートを型から外すのに利用しています。このように、エマソンの技術は世界中で顧客企業がよりエネルギー効率の高い、環境にやさしい方法で事業を行う手助けをしています。

ウェブサイト:エマソンの気候関連テクノロジー
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