プロ・リフリジェレーション社は、カリフォルニア州のハナビ・ラガー・カンパニーと
協力し、小規模醸造所向けのCO₂(R744)チラーの実現可能性を検証するとともに、RDワイナリーで稼働中のR454Cチラーと比較することで、その投資収益率(ROI)の見込みを算出しています。
プロ・リフリジェレーション社は、ナパバレーにあるハナビ社の施設に、2台の25HPドーリン製圧縮機を動力源とする、約20.8TR(73TR)のCO₂システムを設置しました。 5月に稼働を開始したこのシステムは、32°F(0°C)の冷水を生成し、グリコール貯蔵槽の温度を18~25°F(−8~−4°C)に維持するとともに、熱回収により醸造工程や衛生管理用に最大180°Fの温水を供給しています。 当初は10月下旬に終了する予定だったこの試験運用ですが、醸造所の生産スケジュールに合わせ、またデータ収集のための追加時間を確保するため、2027年1月まで延長されることになりました。
「当社には冷却と加熱の両方のニーズがあるため、Pro社とそのCO₂システムを活用し、他のチラーでは通常大気中に放出されてしまう廃熱を、温水の生成に利用することに非常に興味を持ちました」と、Hanabi Lagerのオーナー兼創設者であるニック・ギスラソン氏は述べています。 「そうでなければ、温水を生成するために化石燃料を使用しなければならなかったでしょう。」
Pro Refrigeration社は、南アフリカのコンサルティング会社Future Green Nowの支援を受け、2021年にプロセス冷却および温水生成用の初のCO₂チラーを開発しました。 カリフォルニア州の酪農場で本装置の試験を行った後、同社は最大冷却能力1,829,000BTUH(152.5TR/536kW)の「100HP ProGreen CO₂チラー」を発売しました。
機器開発:この醸造所プロジェクトは、Pro Refrigeration社にとって、醸造業界向けに最適化された小容量ユニットを含む、新たなCO₂機器を開発する好機となっています。
- 負荷プロファイルが反復的な酪農場とは異なり、醸造所では加熱・冷却負荷の変動が激しく、急速に変化するため、流量制御やシステムの待機時間において課題が生じています。
- この新しいユニットには、Thermaline製のガスケット付きプレート式熱交換器が採用されており、醸造所では、ユニットを分解することなく、除垢用化学薬品を循環させて衛生的な洗浄を行うことが可能です。Pro Refrigeration社は現在、この衛生用熱交換器を、同社のすべてのチラー製品ラインにおける標準的なアップグレードとして提供しています。
- また、Pro Refrigeration社は、断熱式ガスクーラーに流入する外気を予冷するために、湿式メッシュ表面を備えた新しいパッド設計も採用しました。
性能:CO₂チラーの1週間弱の実稼働データに基づき、Pro Refrigeration社は8月中旬、平均周囲温度70°F(21°C)の条件下でCOP 3.65を記録したと報告しました。
- このシステムは、総冷却能力250,000BTUH (20.8TR/73kW)の総冷却出力を発生させ、Pro Refrigeration社の Pro Refrigeration社の冷凍エンジニア、セルジオ・ロメロ氏によると、
- システムを暖房モードに切り替えることなく、327,000BTUH (27.3TR/96kW)の熱回収能力があり、1時間あたり474gal(1,794L)の水を71~154°F(22~68°C)の範囲で加熱することが可能です。 これは、ガスクーラーの入口温度が163°F(73°C)、出口温度が77°F(25°C)で稼働していることを前提としています。
- このシステムの潜在的な加熱能力により、 Pro Refrigeration社の地域営業マネージャーであるジム・ウェザーワックス氏によると、ギスラソン社はこのシステムの潜在的な加熱能力を活用し、60bbl(1,860ガロン/7,040リットル)のタンクを200bbl(6,200ガロン/23,500リットル)のタンクに置き換える計画です。 これにより、「施設全体に必要な温水を十分に確保できるようになる」とウェザーワックス氏は付け加えました。
比較に関する注記:「ハナビ・ラガー」と「RDワイナリー」は、12社以上のビール、サイダー、ワインの生産者が共有する同一の共同スペースで操業しています。CO₂システムは、R454Cチラーの設置から2週間後に導入されました。
- このCO₂システムのコストは、R454Cユニットよりも約10万ドル(85,800ユーロ)高くなっています。
- しかし、R454Cチラーは温水を供給しません。Pro Refrigerationの共同創業者兼CEOであるジム・ヴァンダーギッセン・ジュニア氏によると、この合成冷媒システムは、廃熱を効果的に回収できるほど高い温度で稼働しないとのことです。
- 今後数ヶ月の間に、同じ水槽を冷却する際の両システムの電力消費量を直接比較する試験が行われる予定です。 「電力1キロワットあたりの冷却能力という観点で、CO₂チラーと合成冷媒システムの効率にはどれほどの差があるのでしょうか?」これは、ギスラソン氏が頻繁に受け、確かなデータをもって答えたいと考えている質問です。
引用:「性能は、キロワット単位の電力使用量から明確な事実を示しています」とギスラソン氏は述べました。「当社の周囲環境による熱損失は、生産ニーズに比べて比較的小さいものです。そのため、このシステムが不必要に大量の電力を消費していないという確信を持てます。」
「性能は、電力消費量から明確な事実を示しています。当社の周囲環境による熱損失は、生産ニーズに比べて比較的少ないのです。」 ニック・ギスラソン、ハナビ・ラガー社 オーナー兼創設者



