ポンプやブロワ・ファンなどの遠心式流体機器の特性を利用し、回転数を制御して機器のエネルギー効率を向上させる手段。
遠心式流体機器には次のような特性がある
1)流量は回転数に比例する。
2)全圧(揚程)は回転数の二乗に比例する。
3)所要動力は回転数の三乗に比例する。
この特性を利用した例
流量を20%下げると、所要動力は約50%に低減する。
流量は回転数に比例するため、所要動力を下げるには、回転数制御が有効。
回転数を変えるには次の方法がある。
・電動機の極数を変える
・プーリーで回転数を変える
・インバーターで回転数を変える
インバーターでは広範囲の回転数制御が可能で、大きな省エネ効果が得られるため、普及が進んでいる。
遠心式流体機器には次のような特性がある
1)流量は回転数に比例する。
2)全圧(揚程)は回転数の二乗に比例する。
3)所要動力は回転数の三乗に比例する。
この特性を利用した例
流量を20%下げると、所要動力は約50%に低減する。
流量は回転数に比例するため、所要動力を下げるには、回転数制御が有効。
回転数を変えるには次の方法がある。
・電動機の極数を変える
・プーリーで回転数を変える
・インバーターで回転数を変える
インバーターでは広範囲の回転数制御が可能で、大きな省エネ効果が得られるため、普及が進んでいる。
エアコンの省エネ性を表す指標のための新たな規格「日本冷凍空調工業会規格(JRA4046:ルームエアコンディショナの期間消費電力量算出基準)」が制定され、期間消費電力量(単位:kWh)として2000冷凍年度(平成11年10月〜平成12年9月)から各メーカーのエアコン用カタログに表示されるようになった。期間消費電力量は、ランニングコストを表す重要な省エネルギー指標。期間消費電力量は、機種に見合った広さの部屋で、新規格に基づき、以下の条件のもとに運転した時の試算値。実際には地域やご使用条件により電力量 が変わることがある。
「(社)日本冷凍空調工業会規格:ルームエアコンの期間消費電力算出基準」
外気温度:東京をモデルとして設定する。
室内設定温度: 冷房時27℃/暖房時20℃
期間: 冷房期間3.6ヶ月間(6月2日〜9月21日)
暖房期間5.5ヶ月間(10月28日〜4月14日)
使用時間: 6:00?24:00の18時間
住宅:JIS C 9612による平均的な住宅(木造、南向き、洋室)として計算する。
参考文献:「省エネ性能カタログ 2006夏」
室内設定温度: 冷房時27℃/暖房時20℃
期間: 冷房期間3.6ヶ月間(6月2日〜9月21日)
暖房期間5.5ヶ月間(10月28日〜4月14日)
使用時間: 6:00?24:00の18時間
住宅:JIS C 9612による平均的な住宅(木造、南向き、洋室)として計算する。
参考文献:「省エネ性能カタログ 2006夏」
「気候変動枠組条約」に基づき1997年に京都で開かれた「地球温暖化防止京都会議」で議決した議定書。正式名称は「気候変動に関する国際連合枠組条約の京都議定書」。地球温暖化の原因となる「温室効果ガス」の一種である、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、HFCs、PFCs、六フッ化硫黄について、先進国における削減率を90年を基準に各国別に定め、共同で約束期間内に目標を達成することを定めている。2008年から2012年の間に、日本はマイナス6%、アメリカはマイナス7%、EUはマイナス8%と各地域で削減率を設定する目標が盛り込まれた。
しかしながら現在の温室効果ガス排出量は、1990年に比べて減るどころか、逆に6.2%増加している。(2006年度の数値合計/2008年発表)
建築物環境衛生管理基準の空気環境調整基準の各項目について、測定要領が規定されている。当該建物の通常の使用時間中に、各階ごとに、居室中央部の床上75cm以上150cmの位置において、測定項目ごとに定められた測定器を用いて行う。
測定器は、
1)浮遊粉じんの量:グラスファイバーろ紙による重量法による
2)一酸化炭素の含有率:検知管方式
3)炭酸ガスの含有率:検知管方式
4)温度:0.5度目盛の温度計
5)相対湿度:0.5度目盛の乾湿球湿度計
6)気流:0.2m毎秒以上の気流を測定することができる風速計
7)ホルムアルデヒド:厚生労働大臣が指定する計測器他。
測定の頻度は2月以内ごとに一回、定期的に実施しなければならない。測定事業者は知事の登録を受け、測定を行う者は厚生労働大臣の定める所定の講習を修了した者が行う。
測定器は、
1)浮遊粉じんの量:グラスファイバーろ紙による重量法による
2)一酸化炭素の含有率:検知管方式
3)炭酸ガスの含有率:検知管方式
4)温度:0.5度目盛の温度計
5)相対湿度:0.5度目盛の乾湿球湿度計
6)気流:0.2m毎秒以上の気流を測定することができる風速計
7)ホルムアルデヒド:厚生労働大臣が指定する計測器他。
測定の頻度は2月以内ごとに一回、定期的に実施しなければならない。測定事業者は知事の登録を受け、測定を行う者は厚生労働大臣の定める所定の講習を修了した者が行う。
燃料を完全燃焼させる必要最低限の理論空気量A0と、実際に供給されている空気量Aの比が、空気比(m)といい、m=A/A0で表される。空気比が1より小さいと、空気量が不足するため不完全燃焼となる。また、空気比が大きいと、過剰に供給された低温の空気を加熱することになり、余分の燃料が必要となる。このため、燃料消費を抑えるためには、空気比を1以上に保った上で、可能な限り小さくする必要がある。稼動中の燃焼炉の空気比は、排ガス中の酸素分(余剰酸素濃度)の測定値(ドライ%)から、次の簡易式で計算できる(燃料中の水素の質量割合が大きい場合および空気比の大きい場合を除いて、燃料の種類による影響は無視できる)。m=21/(21-O2(%))
なお、ボイラー及び各種工業炉の空気比の基準値、目標値が省エネルギー法判断基準で規定されている。
ボイラーの熱効率を高める目的で、燃焼用に送り込む空気をあらかじめ加熱する装置。燃料の点火を容易にし、燃焼効率を高めるために用いる。加熱にはボイラーから排出される熱を利用。空気予熱器は低温ガスに接触するため、硫黄分を含む燃料を使用する場合は、低温腐食防止の観点から接触点温度が酸露点以下にならないように注意する必要がある。空気予熱器には、管型(チュブラー型)、板型(プレート型)、回転再生式などがある。燃焼空気を予熱する代わりのボイラー給水を予熱する装置を給水予熱器(エコノマイザー)という。
なお、省エネルギー法判断基準に規定されているボイラー基準廃ガス温度が遵守できるように排ガス熱回収を行う必要がある。
配置上から分類すると、中央式(セントラル式)と分散式(個別パッケージ式)に分類できる。
その基本システムは熱源設備、空調機設備、熱搬送設備から構成されるが、分散式では熱源設備と空調機設備が一体化している。
■熱源設備:空調機設備全体の熱負荷を処理するための設備。冷凍機とボイラーの熱源機を主体とし、冷却塔、冷却水ポンプ、給水設備、配管などの付属設備から構成される。冷凍機で作られた冷水(標準温度:7℃)は、空調機設備に送られる。
■空調機設備:温湿度を調整した空気を作る設備。空気の冷却器・減湿器・加熱器・エアフィルタおよび送風機を一体のケーシングに納めたもの。
■熱搬送設備:熱源設備と空調機設備の間で冷温水、蒸気、冷媒などを搬送・循環させるためのポンプ-配管系と、空調機設備と空調対象空間との間で空気を循環させ、あるいは外気を取り入れるための送風機-ダクト系から構成される。
熱媒体種類別方式
■全空気方式:空調空間に熱を搬送する媒体が空気のみの方式。一定の風量で温度を変えて対応する定風量(CAV)方式と、送風温度を一定にしたままで風量を変えて対応する変風量(VAV)方式がある。
■水-空気方式(ダクト併用ファンコイルユニット方式):熱搬送媒体として水と空気を併用する方式。水は室内の窓際に設置したファンコイルユニットに中央式で作られた冷・温水を送る。
■冷媒方式:分散配置のパッケージ型空調機に、冷凍機(ヒートポンプ式)からの液冷媒を直接送って空調空気を冷却・減湿。また、暖房時には(液冷媒を切り替えて)高圧ガス冷媒を送って加熱する方式。家庭用エアコンや独立設置型パッケージエアコン、1台の冷凍機で多数の天井吹き出し口に冷媒を直接送って空調制御する「ビルマルチ」と呼ばれる空調システムは、この方式を採用している。
その基本システムは熱源設備、空調機設備、熱搬送設備から構成されるが、分散式では熱源設備と空調機設備が一体化している。
■熱源設備:空調機設備全体の熱負荷を処理するための設備。冷凍機とボイラーの熱源機を主体とし、冷却塔、冷却水ポンプ、給水設備、配管などの付属設備から構成される。冷凍機で作られた冷水(標準温度:7℃)は、空調機設備に送られる。
■空調機設備:温湿度を調整した空気を作る設備。空気の冷却器・減湿器・加熱器・エアフィルタおよび送風機を一体のケーシングに納めたもの。
■熱搬送設備:熱源設備と空調機設備の間で冷温水、蒸気、冷媒などを搬送・循環させるためのポンプ-配管系と、空調機設備と空調対象空間との間で空気を循環させ、あるいは外気を取り入れるための送風機-ダクト系から構成される。
熱媒体種類別方式
■全空気方式:空調空間に熱を搬送する媒体が空気のみの方式。一定の風量で温度を変えて対応する定風量(CAV)方式と、送風温度を一定にしたままで風量を変えて対応する変風量(VAV)方式がある。
■水-空気方式(ダクト併用ファンコイルユニット方式):熱搬送媒体として水と空気を併用する方式。水は室内の窓際に設置したファンコイルユニットに中央式で作られた冷・温水を送る。
■冷媒方式:分散配置のパッケージ型空調機に、冷凍機(ヒートポンプ式)からの液冷媒を直接送って空調空気を冷却・減湿。また、暖房時には(液冷媒を切り替えて)高圧ガス冷媒を送って加熱する方式。家庭用エアコンや独立設置型パッケージエアコン、1台の冷凍機で多数の天井吹き出し口に冷媒を直接送って空調制御する「ビルマルチ」と呼ばれる空調システムは、この方式を採用している。
一定単位の燃料が完全燃焼したときに発生する熱量が「発熱量」と定義されている。燃焼過程では、水素と酸素の反応で生成する水蒸気および燃料中の水分が蒸発して燃焼ガスの中に水蒸気を含む。水蒸気の凝縮熱を含んだ総発熱量を「高発熱量(高位発熱量とも呼ぶ)」、含めない熱量を「低発熱量(低位発熱量、真発熱量とも呼ぶ)」と呼ぶ。国や統計によって、高発熱量または低発熱量と表現方法が異なるので、熱量計算を行う場合には注意が必要。
高発熱量が使用されているものには、総合エネルギー統計をはじめとする統計類、日本の火力発電所の発電効率、省エネ法で使用される発熱量、日本のCO2排出量計算に使用される発熱量などがある。
低発熱量が使用されているものには、ボイラ設備の熱効率、原動機の熱効率、CGSの性能表示、IPCCのCO2排出量計算に使用される発熱量などがある。
高発熱量が使用されているものには、総合エネルギー統計をはじめとする統計類、日本の火力発電所の発電効率、省エネ法で使用される発熱量、日本のCO2排出量計算に使用される発熱量などがある。
低発熱量が使用されているものには、ボイラ設備の熱効率、原動機の熱効率、CGSの性能表示、IPCCのCO2排出量計算に使用される発熱量などがある。
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