現状
従来のSWACシステムでは、パイプの最上部にポンプを設置してあります。
ポンプを作動させると、水を吸い込むことにより管内の水圧は下がります。温度にかかわらず、ある一定以下に水圧が下がると液体は気体へと変化します。この現象をキャビテーションといいます。
温度と圧力における水の状態図
キャビテーションによる悪影響：
- 液体の流れが変動し、ポンプは正しく作動しない。
- 気体に変化した水は、再び液体に戻ったときに大きな衝撃を発生する。
キャビテーションで壊れたポンプ (source: Wikipedia)
したがってキャビテーションを避ける必要があり、その為にはポンプの吸引力を制限することが不可欠となります。
この制限は、吸い込む水のスピードに関係してきます。
パイプ径におけるキャビテーション発生速度の関係
スピードに制限をかけると、システムの効率自体に影響を及ぼしてしまいます。:
- 水の流れは冷却システムの重要な要因である。
- 水のスピードが落ちると、パイプ内における水の滞在時間が延びパイプ周囲の温かい海水と熱交換が始まり、冷却水の温度が上昇してしまう。
上記の問題点は、特に小さなパイプに影響を及ぼします。この事から、従来型SWACシステムはパイプの径を大きくする方法を取り、どうしても大容量の冷房ユーザへの提供に限られてしまいます。