熱交換器

【熱交換器】相当放熱面積とは?計算方法や使い方について

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空調機や給水ポンプ、真空ポンプなどの能力を表す指標として相当放熱面積というものがあります。

この記事では、相当放熱面積とは何か、どのように計算するのかについて書いていきたいと思います。

相当放熱面積とは?

相当放熱面積は等価放熱面積とも呼ばれ、空調機や放熱器の能力を表す指標です。英語ではEquivalent Direct Radiationとも呼ばれ略称のEDRで表されることもあります。

相当放熱面積の定義は次のようになっています。

EDR(相当放熱面積)とは直接暖房設備の容量表示法の一種で、室温18.5℃、蒸気温度102℃、温水温度85℃を基準状態とし、暖房負荷などを蒸気暖房では650kcal/h(約2723kJ/h)、温水暖房では450kcal/h(約1885kJ/h)で除した値を単位EDR㎡で表したもの。基準温度での放熱を標準放熱量と言います。

これだけだと少し分かりにくいので、実際に計算をしながら考えてみましょう。

相当放熱面積の計算

空調機の場合

空調機の場合は、空調機の暖房負荷によって次のように計算することができます。

蒸気空調の場合

$$EDR=[暖房負荷][kcal/h]÷650[kcal/h]$$

温水空調の場合

$$EDR=[暖房負荷][kcal/h]÷450[kcal/h]$$

ラジエータ、コンベア、ベースボードヒータの選定方法(外部リンク)

ボイラー給水ポンプの場合

ボイラー給水ポンプの場合は、ボイラーの定格出力[kcal/h]を用いて計算することができます。

$$EDR=[ボイラー定格出力]÷650[kcal/h]$$

空気調和設備 熱源付属機器の算定(外部リンク)

真空ポンプの場合

真空ポンプの場合、相当放熱面積の計算は次のようになります。

還水タンクに還水する真空給水ポンプユニットの能力は、放熱器及び熱交換器等の負荷を相当放熱面積に換算した値に基づき算定する。

(引用:建築設備設計基準)

つまり、真空ポンプの吸引能力から熱交換器の能力を計算し、相当放熱面積に換算するという事になります。

例えば、蒸気ドレンを吸引させる真空ポンプのドレン処理能力が2m3/h(2000kg/h)の場合、102℃の蒸気の潜熱は538kcal/kgなので次の式により、相当放熱面積は1655m2となります。

$$538[kcal/kg]×2000[kg/h]÷650[kcal/h]≒1655$$

真空ポンプの場合、単純に吸引能力が高ければ高いほど、相当放熱面積は大きくなるという事になります。

まとめ

  • 相当放熱面積は空調機や放熱器の能力を表す指標。
  • 基準温度をもとに蒸気は650kcal/h、温水は450kcal/hで除したもの。
  • ポンプの場合は送り先や回収先の定格にて計算する。

相当放熱面積は熱交換器なのかポンプなのかによって若干計算方法が変わるので分かりにくいです。

最近ではあまり使うことはありませんが、まれに会話に上がることもあるので注意しましょう。

2020/2/29

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エコおじい

プラント系エンジニアです。「エネ管.com」というブログで工業系の技術に関する情報を発信しています。最近、Youtubeも始めました。応援よろしくお願いします。

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