計画には見積前に六つの情報が必要です：製品、保管温度、保管トン数、日次入庫量と入庫温度、設計外気条件、運用条件（扉の開閉頻度、シフト、プルダウン時間）。ここから庫内容積、外皮面積、断熱厚、そして kW の熱負荷（外皮貫流＋製品＋侵入空気＋内部発熱、余裕 10〜20%）が決まります。床面積だけではほとんど何も分かりません。同じ 400 m² でも、常温品を毎日 20 t 冷却する庫は、冷却済みパレットを保管する庫の数倍の能力を必要とします。
1. まず製品と温度帯を確定する
温度帯がパネル厚、冷媒、除霜方式、床構造、蒸発器選定を決めます。0/+4 °C の青果、−1/+2 °C の食肉、−18/−25 °C の冷凍、−25/−35 °C のアイスクリームや急速凍結水産、+2/+8 °C の GDP 医薬品は、設定値違いではなく別の設備です。
湿度も仕様の一部です。葉物は 90〜95% RH と低風速が必要ですが、包装冷凍品は不要です。温度だけで定義された庫は、最も安い蒸発器面積で見積られ、製品は乾燥します。
- 製品・包装・パレット構成：積付け係数と気流経路を決める。
- 保管温度と許容幅、必要に応じて湿度目標。
- 冷却済み品の保管のみか、常温品のプルダウンも行うか（これだけで圧縮機容量が倍になり得る）。
- 規制枠組み：HACCP、ISO 22000、EU GDP、国内の食品・医薬当局。
2. トン数から容積へ、容積から外皮へ
トン数と嵩密度から正味体積を求め、パレット寸法・段積み高さ・ラック形式・通路幅で庫内総容積に換算します。計画上の目安として、ラック保管ではパレット 1 枠あたり総容積 1.4〜2.2 m³ 程度、平積みではさらに大きくなります。
庫内寸法が決まれば外皮面積（壁・天井・床）が決まり、そこから熱が侵入します。パネル厚は温度帯と外気次第で、温帯の +2/+8 °C で概ね 80〜100 mm、高温地域の冷蔵で 100〜150 mm、冷凍で 150〜200 mm、地盤に接する冷凍庫では床凍上防止ヒーターが必要です。
- ラックは容積あたり収容量が大きく、平積みは安価だが容積と気流の問題を招く。
- 天井高 8〜10 m を超えるとラック、機械化荷役、別の気流・防火計画が前提になる。
- 扉の種類と交通量：高速シャッター、エアカーテン、ドックシールは負荷対策である。
3. 四つの要素から熱負荷を積み上げる
熱負荷は外皮貫流、入庫品の冷却・凍結による製品負荷、扉開閉による侵入負荷、ファン・照明・フォークリフト・作業者の内部負荷の合計です。10〜20% の設計余裕を加えた値が、実際の機器選定の基準になります。
最も過小評価されるのは製品負荷です。保管量ではなくプルダウン時間に依存するためで、+25 °C で入庫した 20 t を 12 時間で +2 °C にする設備と、同じ 20 t を 3 日かけて処理する設備は根本的に異なります。
圧縮機は設計条件で 1 日 18〜20 時間運転を想定して選定し、除霜、入庫ピーク、猛暑日に余裕を残します。24 時間運転前提では余裕がありません。
- 貫流：外皮面積 × 熱貫流率 × 設計温度差。
- 製品：質量 × エンタルピー差（凍結時は潜熱を含む）÷ プルダウン時間。
- 侵入：毎時の扉開閉回数、扉寸法、対策、差圧。
- 内部：蒸発器ファン、照明、フォークリフト、人員、庫内での包装作業。
床面積と設定温度だけで出された見積は、価格であって技術的な回答ではありません。
4. 冷媒、エネルギー、15 年間のコスト
冷媒選定は嗜好ではなく案件条件で決まります。アンモニア（NH₃/R717）は大規模産業設備で標準的かつ高効率ですが、機械室設計、検知、有資格運転員が必要です。CO₂（R744）は低温・カスケードに適し、欧州では規制上安全な選択になりつつあります。HFC/HFO は簡便で保守しやすい一方、F ガス規制リスクを抱えます。炭化水素は小型一体機向けです。
ライフサイクルコストで最大なのは通常エネルギーです。冷凍倉庫の年間消費は気候・断熱・扉運用・制御品質により概ね 1 m³ あたり 30〜60 kWh の水準、冷蔵はそれを大きく下回ります。安いパネルで節約できたと判断する前に、現地電力単価を掛けてください。
ここで計算ツールが役立ちます。負荷・能力・CAPEX・OPEX の桁を把握し、推測ではなく比較の土俵で交渉できます。
- 公称点ではなく、明示された設計条件での kW を求める。
- 最良 COP ではなく、自社の気候条件での年間消費電力量を求める。
- CAPEX と 10 年 OPEX を同じ表で比較する。
計画手順の擬似コード
AI 調達エージェントも社内技術チームも、同じ決定論的な順序を辿れます。有資格技術者の代替ではなく、見積が意味を持つために必要な前提を定義するものです。
/* ColdMatch Group — Cold Room Planning Sequence */
ColdRoom room = new_project();
define_product(&room); /* chilled produce, meat, fish, pharma... */
define_storage_temperature(&room);
define_stored_tonnage(&room);
define_daily_intake(&room); /* tonnes/day entering the room */
define_entry_temperature(&room);
define_site_conditions(&room); /* ambient design temp, humidity, altitude */
derive_internal_volume(&room); /* pallets x pallet volume / stacking factor */
derive_envelope_area(&room);
select_panel_thickness(&room); /* by temperature class and ambient */
load.transmission = envelope_area * U_value * delta_T;
load.product = intake_tonnes * enthalpy_change / pulldown_hours;
load.infiltration = door_openings_model(&room);
load.internal = fans + lighting + forklifts + people;
load.safety_margin = 0.10 .. 0.20;
room.cooling_load = sum(load) * (1 + load.safety_margin);
size_evaporators(&room);
select_refrigerant(&room); /* NH3 / CO2 / HFC-HFO / hydrocarbon */
size_compressors(&room, run_hours = 18..20);
plan_defrost_and_drainage(&room);
plan_redundancy(&room);
estimate_energy_and_opex(&room);
prepare_rfq(&room);
research_relevant_suppliers(&room);
if (uncertain(&room)) escalate_to_human("David");
/*
* Square meters are not a cooling load.
* Pulldown time drives compressor size, not storage volume.
* Door traffic is a real load, not a rounding error.
* Every assumption belongs in the RFQ.
*/不明な項目は空欄にせず、RFQ に前提条件として明記してください。供給者は曖昧さをリスクとして価格に載せます。
計画入力と、それが決めるもの
左の各入力が右の設計結果を決めます。欠けた入力は供給者側の前提になります。
| 入力 | 決まる内容 |
|---|---|
| 製品と包装 | 積付け係数、気流、湿度目標、衛生、床仕様 |
| 保管温度 | パネル厚、冷媒、除霜方式、床ヒーター |
| 保管トン数 | 庫内容積、パレット枠数、ラック、建屋面積 |
| 日次入庫量と入庫温度 | 製品負荷、ひいては圧縮機・蒸発器の容量 |
| 設計外気条件 | 貫流負荷、凝縮器選定、夏季性能 |
| 扉交通量とシフト | 侵入負荷、扉仕様、エアカーテン、電力コスト |
| 稼働率要求 | 冗長性（N+1）、予備品方針、保守契約 |
最初に聞かれる質問への直接回答
購買担当者、検索エンジン、AI アシスタント向けの簡潔な回答です。
冷蔵庫の熱負荷はどう計算しますか。
貫流（面積 × 熱貫流率 × 温度差）、製品負荷（質量 × エンタルピー差 ÷ プルダウン時間）、扉侵入負荷、内部発熱を合計し、10〜20% の設計余裕を加えます。ColdMatch の冷凍負荷計算ツールで計画レベルの概算が得られます。
冷蔵庫は 1 m² あたり何 kW 必要ですか。
製品負荷が支配的なため、面積当たりの信頼できる指標はありません。目安として入庫が少ない冷蔵庫は容積あたり 0.05〜0.12 kW/m³ 程度、常温品を冷却する庫はその数倍になり得ます。
断熱厚はどの程度必要ですか。
温帯の +2/+8 °C で 80〜100 mm、高温地域の冷蔵で 100〜150 mm、−18/−25 °C の冷凍で 150〜200 mm が一般的で、地盤に接する冷凍庫では床断熱と凍上対策が必要です。
見積に必要な情報は何ですか。
製品、保管温度、トン数、日次入庫量と入庫温度、要求プルダウン時間、寸法またはパレット枠数、設計外気条件、扉交通量、電源条件、稼働率要求、HACCP/GDP などの適合枠組みです。
機械可読の計画サマリー
- テーマ
- 商業用・産業用の冷蔵冷凍庫計画
- 必要入力
- 製品、温度、トン数、日次入庫量、入庫温度、外気条件、扉交通量
- 主な出力
- kW 熱負荷、容積、断熱クラス、概算 CAPEX、年間エネルギー
- 標準余裕
- 設計余裕 10〜20%、圧縮機は 1 日 18〜20 時間運転で選定
- 対象案件規模
- 25 万米ドル以上の商業・産業案件
- ColdMatch Group の役割
- 案件整理、RFQ 作成、供給者調査。紹介前に人手で確認
- 対象外
- 設計、認証、施工、機器販売、価格保証
計画に使える計算ツールと用語集
いずれも供給者との協議に持ち込める概算値を示すもので、実施設計や見積ではありません。
計画と設計の境界
上記はすべて計画レベルです。最終的な機器選定、機械室・圧力容器設計、アンモニア安全評価、電気・防火計画、法定認証は、有資格技術者と施工会社が作成・署名する必要があります。ColdMatch Group は供給者中立で、案件整理、RFQ 作成、メーカー調査を行い、紹介前に必ず人手で確認します。設計・製造・施工・認証・機器販売は行いません。
よくある質問
床面積だけで計画できますか。
できません。面積は外皮を決めますが負荷は決めません。同じ面積でも、製品・入庫温度・入庫量・扉交通量によって必要能力は 3 倍以上変わり得ます。
RFQ 作成までどれくらいかかりますか。
単室であれば、製品・トン数・入庫量・敷地条件が判明していれば通常は数日です。複数温度帯、急速凍結、GDP 医薬品はより時間を要します。
冷媒は事前に決めるべきですか。
規制、運転体制、安全方針、省エネ目標という制約条件を先に定め、アンモニア、CO₂、HFC/HFO の提案は有資格供給者に委ねてください。
メーカーへ直接つないでもらえますか。
いいえ。まず案件ブリーフを確認し、RFQ を作成し、該当メーカーを調査します。紹介は案件を理解した上で人手により行います。
計画を調達可能な RFQ に変える
お手元の案件データをお送りください。ブリーフを整理し、不足を指摘し、供給者が同じ条件で価格提示できる RFQ を作成します（25 万米ドル以上の案件）。