Ｐａｇｅ 498 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼機器発熱量の算出法 ピッコ 04/3/27(土) 0:08 ┣Re:機器発熱量の算出法 ラムロ 04/3/27(土) 22:12 ┣Re:機器発熱量の算出法 鹿の骨 04/3/28(日) 22:06 ┣Re:機器発熱量の算出法 なかしん 04/3/29(月) 13:18 ┃ ┗Re:機器発熱量の算出法 ピッコ 04/3/29(月) 23:44 ┃ ┗Re:機器発熱量の算出法 P-21 04/3/30(火) 11:35 ┗Re:機器発熱量の算出法 P-21 04/3/30(火) 11:25 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： 機器発熱量の算出法 ■名前 ： ピッコ ■日付 ： 04/3/27(土) 0:08 -------------------------------------------------------------------------
| とある書籍に電動機で駆動される機械を設置したときに発生する 熱量の計算式がありました。 発生する熱量＝Pn x 1/ηm x f1 x f2 Pn:電動機定格出力(kW) ηm：電動機出力/電動機入力(一般値 0.8-0.9) f1：負荷率(一般値 0.95-0.85) f2：稼働率 仮に定格出力7.5kWの冷水循環ポンプが機械室にあり ηm=0.85 f1=0.9 f2=100% とした場合 上記計算式でいくと機器発熱量は 7.5 x 1/0.85 x 0.9 x 1.0 = 7.94kW となります。 この時ふと疑問に思うことがあります。 ｢電気ヒータならいざ知らず冷水循環ポンプって冷水を搬送する事に エネルギーの大半を費やしているのにホントにこんな発熱をして しまうのだろうか？この計算からいくと搬送エネルギーはどこへ 行ってしまったのだろうか？等々・・・｣なんか納得できません。 このモヤモヤした気持ちを解決できる方返信お待ちしています。 ちなみに私はこの計算式を見る前までは 概算的にいつも 機器発熱＝電動機定格出力ｘ（1/負荷率(=0.8)-1) x 稼働率 ぐらいしか見込んでいませんでした。これって間違いだったのかな･･･ あー不安だ |
| ポンプ本体から発する熱量は計算値の30％位です、他は水を循環させる部分での摩擦抵抗があります、摩擦抵抗により熱が出ます。 ポンプそのものの発熱+摩擦抵抗が発生する熱量になると思います、ポンプ本体からの熱量の計算は私は不明ですので、皆様からの投稿を期待します |
| どう考えてもこの式はおかしいと思います。 ピコさんの考え方が基本的に正しいと思います。 この式で算出される値は消費電力です。 従って、この値がそのまま機械室に放出されたらおかしな事になります。 小生は電気畑の人間ですが、順序よく考えて行くと下記になります。 循環ポンプの場合 定格出力７．５ｋＷの誘導電動機とします。 ７．５ｋＷという値はこの電動機の軸出力値（機械的出力値）です。 一次側の電気的主力はこの値のおよそ１／０．８３程度になります。 電気エネルギーを機械エネルギーに変換する効率が８３％程度という意味です。 実際はポンプが必要としている機械的入力は７．５ｋＷでは有りません。 例えば６．８ｋＷの機械的入力を必要としているポンプが有ったとした場合、 ６．８ｋＷという電動機は規格品にはありませんので、規格品の７．５ｋＷを持ってきます。 この値の差を「負荷率」と称しているなら、 ポンプの軸入力＝電動機の軸出力×負荷率 になります。 （電気工学で定義される負荷率は定義式が全く違う。負荷率＝平均電力／最大電力） 上記の値を条件に電動機がら放出される熱量を考えます。 稼働率は１００％とします。 熱量＝電動機出力×負荷率／電動機の効率×（１−電動機の効率） ＝電動機出力×負荷率×｛（１／電動機の効率）−１｝ ＝７．５×０．９×｛（１／０．８３）−１｝ ＝１．３８ｋＷ 電動機は通常空冷ですから、この値が機械室内に放出されます。 熱の一部は、軸を伝熱してポンプ側にも伝わると思いますが、無視します。 空気の熱抵抗と比較して軸の鉄は熱抵抗が小さいので結構な量が伝わると思いますが、全く計算できません。 悪しからず。 上記の値はそのまま計上する以外、方法は無いと想います。 次にポンプの効率を考えます。 ポンプの効率は良く解りませんが、取り敢えず８０％とします。 つまり軸入力の２０％が発熱します。 軸入力は 軸入力＝電動機の軸出力×負荷率 で計算されますので ポンプの発熱量＝軸入力×（１−ポンプ効率） ＝電動機の軸出力×負荷率×（１−ポンプ効率） の式で計算できます。 実値を代入すると ポンプの発熱量＝７．５×０．９×（１−０．８） ＝１．３５ｋＷ 上記の値が機械室に放出される熱量になります。＜＝＝では無いと想います。 ポンプですから、水を運ぶ機械です。 このポンプから出た熱は、流れている水に乗って外に出て行くと考えるのが普通だと思います。 ですから上記の値を１００％見込んでしまったら見過ぎだと思います。 良く解らないので、半分の５０％とすると １．３５ｋＷ×０．５＝０．６８ｋＷ という値を得ます。 この値と電動機から放出される値を合算すると １．３８ｋＷ＋０．６８ｋＷ＝２．０６ｋＷ という値を得ます。 この値と、電動機の軸出力値を比較すると ２．０６÷７．５＝２７．５％ となります。 つまり、丼勘定で「電動機の軸出力値の２〜３割を見込む。」となります。 これで回答になりましたか？ |
| これは、私も疑問に思っていて十数年たっています。ピッコさんも エネルギー保存の法則から出力＝軸動力で計算すると仕事をしないで ほとんどが熱に変わるのかという点だと思います。色々な文献（空調関係） を見ても、「疑問に思われた式」となっています。 また、発熱量を記載したものもあり 定格出力7.5kw時の発熱量=6651wと記載されています。 ↑ASHRAE(F29.7) （電動機と駆動機器が同一の場合）定格出力は「motor nameplate」と記載 さて、モーターの発熱を研究したのが、ジュールです。（160年前） 電線の発熱=電流＾2×抵抗 モーターは、コイルと磁石からできています。大きな力を出そうとすれば コイルの巻き数を多くするや電流を多くするなどが考えられます。 （電気理論は不得意、勉強していません） 電流と抵抗があれば発熱する。（ジュール熱） ・ポンプ等で仕事をしない状態（揚水できない状態）となったら、電気エネ ルギーは全て熱に変わるか？ モーターが焼けるなどと言いますね。 あの式は、仕事に関して触れていませんね。 ・モーターを動かすために必要な磁界を作るのに、電気をどれくらい消費する のか？ （電流と磁界の関係が不明点） ・「疑問のある発熱計算」は、始動電流も含んでいるのか？ （始動電流は、定格電流の5倍以上あります） ・定格出力（軸動力）から消費電力を計算してよいのか？ 以上の疑問点が今もわかりません。（調べていないだけ？） 理論では説明できませんが、定格出力と消費電力を示すメーカーの表から納得し、 現在にいたっています。 参考↓ http://kadenfan.hitachi.co.jp/pump/shiyou.pdf |
| ラムロさん､鹿の骨さん､なかしんさん返信ありがとうございます。 私の考えもあながち間違いでないことがわかり安心しました。 今回はポンプを例に挙げましたが これが室内空気を撹拌するだけのｻｰｷｭﾚｰｼｮﾝﾌｧﾝであると その室で仕事のほとんどが完結するため 発生する熱量＝Pn x 1/ηm x f1 x f2 Pn:電動機定格出力(kW) ηm：電動機出力/電動機入力(一般値 0.8-0.9) f1：負荷率(一般値 0.95-0.85) f2：稼働率 の式があてはまってくるのかな？ この場合の発熱の内訳は(ざくっと思いついたものですが･･･) 1.電動機発熱 2.ﾌｧﾝ稼動部摩擦熱 3.ﾀﾞｸﾄと搬送空気の摩擦熱 4.吹出空気の風速が0m/sになるまでの摩擦熱 5.発生騒音が周辺空気および躯体に吸収される時の摩擦熱 6.発生振動が躯体に吸収される時の摩擦熱 3と4は機器本体発熱というよりは 機器による仕事の結果の発熱という感じがします 5と6は熱に変換されるのか想像し難いですネ 設置される機器の用途･種類によって機器発熱の考え方は 違ってくるということですね うーむ奥が深い・・・ |
| 全部読まないでレスしました。 すみません。送風機の例はこのとおりですが、ポンプでも締め切り運転時このことが起きます。 ポンプにかかる軸動力が全てポンプの保有水量にかかります。 塩ビの配管が抜けたりポンプが破損したりします。 また、冷温水循環ポンプも大きな保有水量の締め切り運転ですので、配管やポンプ表面からの放熱がなければやはり温度は上がって生きます。 > >今回はポンプを例に挙げましたが >これが室内空気を撹拌するだけのｻｰｷｭﾚｰｼｮﾝﾌｧﾝであると >その室で仕事のほとんどが完結するため > >発生する熱量＝Pn x 1/ηm x f1 x f2 > >Pn:電動機定格出力(kW) ηm：電動機出力/電動機入力(一般値 0.8-0.9) >f1：負荷率(一般値 0.95-0.85) f2：稼働率 > >の式があてはまってくるのかな？ > >この場合の発熱の内訳は(ざくっと思いついたものですが･･･) >1.電動機発熱 2.ﾌｧﾝ稼動部摩擦熱 3.ﾀﾞｸﾄと搬送空気の摩擦熱 >4.吹出空気の風速が0m/sになるまでの摩擦熱 >5.発生騒音が周辺空気および躯体に吸収される時の摩擦熱 >6.発生振動が躯体に吸収される時の摩擦熱 > >3と4は機器本体発熱というよりは >機器による仕事の結果の発熱という感じがします > >5と6は熱に変換されるのか想像し難いですネ > >設置される機器の用途･種類によって機器発熱の考え方は >違ってくるということですね うーむ奥が深い・・・ |
| >とある書籍に電動機で駆動される機械を設置したときに発生する >熱量の計算式がありました。 > >発生する熱量＝Pn x 1/ηm x f1 x f2 > >Pn:電動機定格出力(kW) ηm：電動機出力/電動機入力(一般値 0.8-0.9) >f1：負荷率(一般値 0.95-0.85) f2：稼働率 1/μｍが違っていると思います。 １−μｍのはずです。 つまり下記条件の場合7.5KWのポンプモータからは 7.5*(1-0.8)*0.9*1.0＝1.35の熱が発生するという考え方です。 > >仮に定格出力7.5kWの冷水循環ポンプが機械室にあり >ηm=0.85 f1=0.9 f2=100% とした場合 上記計算式でいくと機器発熱量は >7.5 x 1/0.85 x 0.9 x 1.0 = 7.94kW となります。 >この時ふと疑問に思うことがあります。 >｢電気ヒータならいざ知らず冷水循環ポンプって冷水を搬送する事に >エネルギーの大半を費やしているのにホントにこんな発熱をして >しまうのだろうか？この計算からいくと搬送エネルギーはどこへ >行ってしまったのだろうか？ まさしくこのとおりです。 モータ入力−ポンプ仕事量が発熱量です。 ただしモータ入力もポンプ仕事量も変動数です。 詳細な検討が必要な場合、それぞれの機器データを取り寄せて数値を当てはめなければなりません。 機種もメーカも決まっていない段階での検討ならば定格出力*0.2でも0.25でもいいのではないでしょうか。 等々・・・｣なんか納得できません。 >このモヤモヤした気持ちを解決できる方返信お待ちしています。 > >ちなみに私はこの計算式を見る前までは >概算的にいつも >機器発熱＝電動機定格出力ｘ（1/負荷率(=0.8)-1) x 稼働率 >ぐらいしか見込んでいませんでした。これって間違いだったのかな･･･ >あー不安だ |
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