1.基本的な動作原理
冷凍サイクルプロセス
1) 圧縮: アンモニア ガスはコンプレッサーによって加圧され、高温高圧のガスになります (25 バール、80 度など)。{1}}
2) 凝縮: 高温のアンモニアガスは、水または空気を通じて凝縮器内で冷却され、液化して熱を放出します。
3) 絞り: 液体アンモニアは膨張弁を通して減圧され、その温度は蒸発温度 (-30 度など) まで急激に下がります。
4) 蒸発: 低温の液体アンモニアは蒸発器内で熱を吸収して蒸発し、冷凍されます。
5) COP: アンモニアシステムの COP は通常 3.5 ～ 6.0 で、これはフロンの COP よりもはるかに高くなります (R22 COP ≈ 3.0)。
2. コアコンポーネント
1) アンモニア圧縮機: 動力を供給し、ピストン式、スクリュー式、遠心式に分けられます。
2) 蒸発凝縮器: 熱交換コアは主にシェルアンドチューブタイプまたはプレートタイプです。
3) リザーバー: 液体アンモニアを貯蔵し、システム負荷のバランスをとります。
4) 安全制御システム: アンモニア濃度、圧力、温度を監視し、緊急停止をトリガーします。
3. 主要な利点
1) 環境に優しい:-アンモニアの ODP は 0 (オゾン層にダメージを与えない)、GWP は 0 (温室効果がない) であり、モントリオール議定書に準拠しています。
2）経済性：アンモニアはフロンに比べて価格が1/5で、運転エネルギーも低い（30％以上の節電）。
3) 高効率冷凍: 蒸発潜熱が大きく (1370 kJ/kg、R22 の 5 倍)、-50 度から 10 度の広い温度範囲に適しています。
4. アプリケーション
1) 食品冷凍: 急速冷凍倉庫 (-35 度)、コールドチェーン (マグロ加工など)。
2) 化学冷凍：アンモニア合成プラントおよび石油化学反応容器の冷却。
3) コールドチェーン物流：大型冷蔵施設（JD Asia No.1倉庫など）。
5. 安全性および規制要件
1) 安全上のリスク: アンモニアは有毒 (IDLH=300ppm) かつ可燃性 (爆発限界 15% - 28%) であるため、厳重な保護が必要です。
2) 設計基準
国際: ISO 5149、IIAR (国際アンモニア冷凍研究所) 規格。
中国: GB 50072-2021 年「冷蔵倉庫の設計規定」では、漏洩監視と防爆設計が義務付けられています。
3) 緊急措置
アンモニアガスセンサーやスプリンクラーシステムを設置するには、オペレーターは関連する証明書（圧力容器運転証明書など）を保持している必要があります。
6. フロン系との比較
アンモニアシステム フロンシステム（R404A）
冷凍効率 高（COP4.0以上） 中（COP≒3.0）
環境に優しい- 優れている (ODP=0、GWP=0) 悪い (GWP=3922)
安全性 厳重な管理が必要 比較的安全（クラスA1）
初期投資額 増加（約30％増） 減少
