省エネチューニング事例集財団法人省エネルギーセンター診断指導部平成 23 年 2 月目次はじめに第 1 章省エネチューニング事例 1. 負荷の低減 1-1 室内温度条件の緩和 1-2 外気量の削減 1-3 外気導入制御 1-4 外気冷房 1-5 室内混合損失の改善 2. 機器の効率運転 2-

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『省エネチューニング事例集』

財団法人省エネルギーセンター

診断指導部

平成23年2月

1．負荷の低減 1-1 室内温度条件の緩和 1-2 外気量の削減 1-3 外気導入制御 1-4 外気冷房 1-5 室内混合損失の改善 2．機器の効率運転 2-1 冷温水出口温度設定値の変更 2-2 冷却水温度設定値の変更 3．搬送動力の節減 3-1 ポンプ変流量方式の改善 4．運用 4-1 空調機起動時刻の改善 4-2 間欠運転

第2章省エネチューニングデータ解析

(2)

はじめに

この事例集は実在のビルで行った省エネチューニングの結果です。

業務用ビル（空調エリアの大半が居室で、電算センターのように稼働

時間が長くないビル）を対象としておりますが、実際の設備システム

はビルごとに異なっております。個々の現場での省エネチューニング

ではこの事例集を参考として計画されるべきものです。

また、この事例集は各省エネチューニング事例において対象ビルの

適否、実施の注意点、省エネ量を記述して、ビルのオーナー、省エネ

推進担当者、エネルギー設備管理担当者向けに解説しています。オ

フィスビル、商業ビル等の業務用ビル特有のエネルギー消費の特徴

を踏まえ、省エネ対策の活動推進につながれば幸いです。

第1章省エネチューニング事例

１．負荷の低減

(3)

居住者の合意が得られる範囲で、冷房設定温度または暖房設定温度を変更するこ

とによって、省エネルギーを図ることができます。

過剰な冷暖房

は大きなエネルギー損失に

つながります。また、居住者にとっての環

境衛生や健康面からみても、必ずしも良い

サービスとはいえません。

一般に、冷暖房温度を1℃変更できれば、

熱源で

約10%のエネルギー削減

が

できるとい

われています。

1-1 室内温度条件の緩和

概要

Go!

Stop!

１）冷房温度が低い、暖房温度が高い

２）クールビズ・ウォームビズをまだ

行なっていない

現状温度が一般に比べて、過剰と

判断される場合は

冷暖房温度の変

更

を検討してみましょう

居住者の理解、協力を得られること

が条件です

トップダウンによって協力を求めて

推進していくことが有効です

１）既に冷暖房温度が変更されている

２）居住者の理解や協力が得られない

省エネルギーや地球温暖化防止、ＣＳ

Ｒに関する資料を活用する等、理解を

高める努力をすることも大切です

1-1 室内温度条件の緩和

私のビルでも使えますか？

この手法は、以下のような場合、実施が容易で、よい結果が得られ、お勧めできます。以下のような場合、この手法は不適切、また_{は慎重な検討、専門家への依頼が必要です。}

(4)

１-１室内温度条件の緩和

実施上の注意点と実施手順

 室内温度環境の確認空気環境測定記録や中央監視盤データ等を利用。（位置や時期による違いに注意しましょう）室内温度センサーの取付位置によっては日射や室内発熱機器により測定温度の不具合が発生している場合もあるので、定期的に室内状況を確認しましょう。  調整余地の確認 17℃以上28℃以下がビル管法の規定の範囲内ですが、下限値や上限値に近い場合は調整の余地はほとんどないと言えます。設定は 25℃ 設定を27℃ にします。 25℃ 26℃ 今26℃だから 28℃となるとどうだろう。  変更案（調整）の作成許容できる範囲を想定し、変更案を検討・作成します。快適性や室内生産性を損なわない範囲で実施することが重要です。  居住者への変更案提示（説得や理解と協力の要請）省エネルギーの目的や予想効果を明確に示し、トップダウンで理解を求めるのが効果的です。  居住者の合意を得る  設定温度の変更  クレーム・不都合の有無確認日常からポスター等で協力を訴えておくと理解されやすい。テナントや居住者の理解や協力を得て実施する。クレームが生じた場合は、室内温度条件を元に戻して再検討する。室内温度環境の確認

１-１室内温度条件の緩和

実施例1

1）実施要領

室温変更 27℃、25℃ 計測時期 2009年8月3日～8月7日 27℃ 2009年8月10日～8月14日 25℃ データ収集 9時～17時50分 10分周期ＶＡＶ方式における室内温度設定値の変更 2)エネルギー削減結果 外気エンタルピ57kJ/kgでは室温1℃下げるとDHC 熱量14.7％の省エネ 建物用途事務所建物規模地上44階、地下4階延床面積 120,000㎡熱源 DHC ～～～～～ＦＡＮ RＡ ← ＯＡ

→

←

EA ＣＨＣＣＦＡＮ VAV設置箇所（温度計測） ×5箇所 VAV

(5)

©2010 ECCJ All Rights Reserved 9 2009年 VAV温度 09月06日（日） 09月07日（月） 09月08日（火） 09月09日（水） 09月10日（木） 09月11日（金） 09月12日（土） 2009年 VAV温度 09月13日（日） 09月14日（月） 09月15日（火） 09月16日（水） 09月17日（木） 09月18日（金） 09月19日（土） 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時

℃ T_VAV 01 T_VAV 02 T_VAV 03 T_VAV 04 T_VAV 05 T_VAV 01C D_VAV

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時

℃ T_VAV 01 T_VAV 02 T_VAV 03 T_VAV 04 T_VAV 05 T_VAV 01C D_VAV

25℃設定 27℃設定 3）実施結果確認

１-１室内温度条件の緩和

実施例1

記号インテリア系統のVAV T_VAV01C ：室温設定 T_VAV01～05：室温状況 D_VAV ：運転状態室温設定運転状態

１-１室内温度条件の緩和

実施例1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時 GJ/h Q_cwLS 2009年09月07日（月）負荷熱量採用時間帯

評価するデータは、コアタイムを9時~17時50分として、

この時間帯のデータのみをピックアップしました。

4）熱量データ採取

(6)

１-１室内温度条件の緩和

実施例1

平均外気ENT日合計熱量一次ENG 室温設定室温平均給気温度還気温度 kJ/kg’ GJ GJ ℃ ℃ ℃ ℃ 8月3日 67.2 42.4 57.7 27.0 27.2 24.2 26.9 8月4日 53.5 28.9 39.3 27.0 27.1 23.6 26.9 8月5日 53.3 30.9 42.0 27.0 27.0 22.7 26.7 8月6日 54.6 31.4 42.7 27.0 27.3 25.6 26.9 8月7日 59.7 41.4 56.3 27.0 27.1 26.8 26.5 日合計の平均 57.7 35.0 47.6 27.0 27.1 24.6 26.8 8月10日 62.1 60.2 81.8 25.0 25.0 23.1 26.9 8月11日 52.7 41.3 56.2 25.0 24.9 16.3 25.1 8月12日 45.8 36.9 50.2 25.0 24.8 16.7 24.8 8月13日 46.3 35.5 48.2 25.0 24.9 17.1 24.7 8月14日 52.8 36.5 49.6 25.0 24.8 16.7 24.8 日合計の平均 51.9 42.1 57.2 25.0 24.9 18.0 25.3 27℃ 設定 25℃ 設定代表階のデータ単純比較では 17％減（１）外気エンタルピーと負荷熱量および運転状況 5）データ解析

１-１室内温度条件の緩和

実施例1

（２）冷水負荷熱量（一次ENG）のトレンド 2009年負荷熱量 08月02日（日） 08月03日（月） 08月04日（火） 08月05日（水） 08月06日（木） 08月07日（金） 08月08日（土） 2009年負荷熱量 08月09日（日） 08月10日（月） 08月11日（火） 08月12日（水） 08月13日（木） 08月14日（金） 08月15日（土） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cwLS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cwLS 25℃設定 27℃設定

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１-１室内温度条件の緩和

実施例1

（３）散布図による外気エンタルピーと負荷熱量解析結果外気エンタルピー～一次ENG 9時～18時（10分周期） y = 0.153 x - 2.893 y = 0.213 x - 3.896 -2 4 6 8 10 12 14 40 45 50 55 60 65 70 75 外気エンタルピーｋJ/kg' 一次ENG GJ/h 27℃設定 25℃設定線形 (27℃設定) 線形 (25℃設定) 基準とする外気エンタルピー

57.0 25℃設定

27℃設定

ａ＝

0.213

0.153 ｂ＝

-3.896

-2.893

一次ENG GJ/ｈ

8.25

5.83 省エネ率＝

29.3 省エネ率＝

14.7

*1℃当たり外気エンタルピ57kJ/kgでは室温1℃下げると14.7％の 省エネとなりました

１-１室内温度条件の緩和

実施例2

1）実施要領

室温変更 27℃、26℃ 計測時期 7月1日～9月30日 2002年 26℃ 2003年 27℃ データ収集 9時～18時 1時間周期建物全体受入冷熱量 2)エネルギー削減結果 外気エンタルピ63kJ/kgでは室温1℃下げるとDHC 熱量6％の省エネ 建物用途事務所建物規模地上34階、地下2階延床面積 110,000㎡熱源 DHC

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１-１室内温度条件の緩和

実施例2

７月～９月平日の外気エンタルピと消費熱量 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 30 40 50 60 70 80 90 外気エンタルピ（KJ/Kｇ）消費熱量（M J / H ）線形 (平成14年) 線形 (平成15年) 外気エンタルピ63kJ/kgのとき ６％の削減 33.0℃ 56% 79kJ/kg 27.0℃ 50% 56kJ/kg 28.0℃ 57% 63kJ/kg 26℃ 27℃

3ヶ月間合計熱量*は

１５％の削減

（2003年は冷夏）

＊平日9～18時の合計

１-１室内温度条件の緩和

実施例2-1

実施例2の対象ビルをESUMで試算

7月～9月温湿度設定26℃50%（2002年度） 7月～9月温湿度設定27℃55%（2003年度）それぞれの年度の気象データを利用したモデルを作成。空調熱源の消費エネルギーは同年度で 5%程度削減、2002年･2003年の比較で 2003年冷夏のため14%程度削減。 (ESUM 原単位管理ツール省エネルギーセンターホームページ年間一次エネルギー消費原単位 0 500 1,000 1,500 2,000 2002年度 26℃ 2003年度 27℃ 電力ガス油 DHC (MJ/㎡) 年間一次エネルギー消費量 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 2002年度 26℃ 2003年度 27℃ 熱源機器空調機器ポンプ照明ｺﾝｾﾝﾄ換気設備給湯設備飲食店ｺﾝﾋﾞﾆ給排水･ELV･その他･Tr損失合計 (GJ) ＊実施例2のビルでは、湿度は設定しているのではなく、成り行きである。 ESUM試算結果熱源エネルギー消費量室温 7月 8月 9月合計 GJ 26℃50% 5,064 5,048 3,615 13,727 1 1 27℃50% 4,910 4,896 3,490 13,296 0.97 0.97 27℃55% 4,821 4,807 3,414 13,042 0.95 0.95 28℃50% 4,753 4,740 3,366 12,859 0.94 0.94 26℃50% 3,978 4,557 3,972 12,507 1 0.91 27℃50% 3,836 4,416 3,841 12,093 0.97 0.88 27℃55% 3,749 4,330 3,761 11,840 0.95 0.86 28℃50% 3,691 4,271 3,709 11,671 0.93 0.85 比率 2002年 2003年年度 7月平均 8月平均 9月平均 3ヶ月平均比率 2002年 70.3 69 57 65.4 2003年 57 68 60 61.8 外気ｴﾝﾀﾙﾋﾟ (kJ/kg) 1 0.94

(9)

1-2 外気量の削減

概要

居室の空調管理は、主に冷暖房（温度・湿

度）・空気清浄度・気流の適正を目的として実

施されます。

換気（外気取り入れ）は空気清浄度の適正

維持のために必要ですが、冷暖房運転時に

換気過剰はエネルギー増大

等に繋がり注意

が必要です。

壁体負荷30％外気負荷30％人体負荷10％照明負荷18％その他12％

1-2 外気量の削減

概要

居室（オフィス）の一人あたりの

床面積

Ⅱ．日本ﾌｧｼﾘﾃｨﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ推進協会データ㎡／人 Ⅰ 基本設計 5.0 Ⅱ 全体 15.2 日本企業 14.8 外資企業 17.8 Ⅲ 日本ビルジング協会データ 13.6

ビル管理法による空気環境の「基準値」

空気1㎥につき 0.1mg以下ホルムアルデヒドの量 7 0.5m/s以下気流 6 40%以上70%以下相対湿度 5 17℃以上 28℃以下 ※冷房時、外気温との差を著しくしない温度 4 10ppm以下一酸化炭素 3 1,000ppm以下二酸化炭素 2 0.15mg/㎥浮遊粉じん 1 管理基準値項目

(10)

1-2 外気量の削減

私のビルでも使えますか？

Stop!

１）

ＣＯ

2

濃度が低い

ほど削減可能な取り

入れ外気量が多く、省エネも大きくな

ります

２）給気・還気・外気・排気風量の

調整

可能

であることが必要です

１）建物全体が負圧になっている

２）

特殊用途や多量の換気を要する部屋

がある下記のような部屋、空調系統の

場合は臭気によるクレーム、不安定な

燃焼、一酸化炭素や薬剤による中毒

が発生することが懸念されます

・火気や薬剤を使用している

・臭気や内部発塵が多い

（湯沸し室・喫煙室・印刷室・コピー室等）

このような部屋で外気量の調整を実

施する場合には、設計者や施工者と

よく話し合い慎重に実施する必要があ

ります

外気を絞って調整目標に近づける不可× 効果大○ 調整目標効果小△ 1,000 950 850 350 外気 ppm Go! この手法は、以下のような場合、実施が容易で、よい結果が得られ、お勧めできます。以下のような場合、この手法は不適切、または慎重な検討、専門家への依頼が必要です。

1-2 外気量の削減

実施上の注意点

ダンパ開度が40%でも風量は40%ではありません。開度70％程度では全開の場合とほとんど風量は変化していません。計測が必要です竣工直後は空調負荷やビル利用状況が安定しないことやコンクリート躯体の結露なども懸念されることから、半年程度は様子を見ながら徐々に外気を減らしていきましょう

竣工直後（～半年程度）は実施しない

ダンパの

開度と風量

は比例しない

0 200 400 600 800 1000 1 / 1 7 1 / 1 8 1 / 1 9 1 / 2 0 1 / 2 1 1 / 2 2 1 / 2 3 1 / 2 4 1 / 2 5 1 / 2 6 1 / 2 7 C O 2 濃度 [p pm ]

CO

2

測定値の評価

ビル（または居室）の在室者数は曜日や時間帯によって変動するので1,000ppm ギリギリに調整することはなるべく避け、様子をみて問題がなければ再度調整しましょう（チューニング初期設定は850～900ppm程度）

(11)

1-2 外気量の削減

実施手順

１）空気環境測定結果（CO₂値）の確認２）基本になる外気量の決定と調整現在の在室者数で外気量（上限の風量）を決定しなおします。なお、火気・薬品を使用する部屋は別途外気量を算出します。３）基本になる外気量の決定と調整（排気）外気ダンパだけでなく、排気ダンパや換気扇等の排気風量も測定し、建物全体で「外気風量＝排気風量」になるように調整します。４）設定変更後の異常（有無）調査風量調整後１週間程度は、下記の項目に注意し、異常がないことを確認してから次の段階に進みます。５）と７）の調整の後も同じです。その後様子を見ますが、改善が見られない場合は中止して設定を元に戻し、次のステップに進みます。５）起動（予冷・予熱）時の外気導入停止この方法については別に項目を作りましたので1-3外気導入制御をご参照下さい。６）在室者数の経時的な変動の調査１）で予想される最大人数を調査し、３）でその人数に合わせて調整しましたが、次に経時的な変化を調査し、傾向をつかみます。例えば、曜日毎の人数、残業時間帯の人数です。環境測定結果（1）測定状況温度湿度気流二酸化炭素一酸化炭素測定場所時刻在室喫煙 17～28℃ 40～ 0.5 1,000ppm 10ppm 人員者数 1.2m 0.1m 差 70% m/s 瞬間平均瞬間時：分人人 ℃ ℃ ℃ %RH m/s ppm ppm ppm 11:00 20 0 26.2 27.1 -0.9 60.5 0.09 618 0.8 8F テナントA 14:30 15 0 25.9 27.2 -1.3 56.9 0.38 578 598 0.5 11:05 20 0 25.8 26.7 -0.9 62.1 0.3 650 0.8 7F テナントB 14:35 15 0 25.5 25.9 -0.4 57.8 0.23 601 625.5 0.5 両方を調整外気量削減余地あり

1-2 外気量の削減

実施例1

1）実施要領

外気量削減

約25％削減

CO

₂

濃度

700ppmから1000ppm程度(図3）

計測時期

2007年8月27日～9月 7日

対象

基準階オフィス 600㎡

2)エネルギー削減結果

外気エンタルピ約70kJ/kgの時DHC熱量

10％の削減

建物用途事務所建物規模 B1F～ 26F 延床面積 72,000㎡熱源 DHC 計測期間中の冷水量の推移 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 8 / 2 8 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 8 / 2 9 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 8 / 3 0 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 8 / 3 1 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 9 / 4 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 9 / 5 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 9 / 6 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 9 / 7 0 :0 0 6 :0 0 1 2 :0 0 1 8 :0 0 冷水量「ｌ/ m in 」 A系統冷水量「l/min」外気量2,373㎥/ｈ外気量1,819㎥/ｈ外気量の変更における冷水消費熱量の外気エンタルピ比較 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 110.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 外気エンタルピ（ｋJ/kｇ）消費熱量（M J / H ) 外気量 2373㎥/H 外気量 1819㎥/H 線形 (外気量 2373㎥/H) 線形 (外気量 1819㎥/H) 図2 消費熱量図1 冷水量変化約12％（10MJ/H）

(12)

1-2 外気量の削減

実施例1

検証結果より外気量を (1100-400)÷(1000-400)=1.17倍の2,130㎥/hに増やすと冷水熱量は 10MJ/h÷1.17=8.5MJ/h の削減外気エンタルピ72kJ/kgの時10％の冷水熱量の削減

室内CO

₂

濃度の推移

CO2濃度の推移 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 9: 0 0 1 0: 0 0 1 1: 0 0 1 2: 0 0 1 3: 0 0 1 4: 0 0 1 5: 0 0 1 6: 0 0 1 7: 0 0 1 8: 0 0 9: 0 0 1 0: 0 0 1 1: 0 0 1 2: 0 0 1 3: 0 0 1 4: 0 0 1 5: 0 0 1 6: 0 0 1 7: 0 0 1 8: 0 0 9: 0 0 1 0: 0 0 1 1: 0 0 1 2: 0 0 1 3: 0 0 1 4: 0 0 1 5: 0 0 1 6: 0 0 1 7: 0 0 1 8: 0 0 9: 0 0 1 0: 0 0 1 1: 0 0 1 2: 0 0 1 3: 0 0 1 4: 0 0 1 5: 0 0 1 6: 0 0 1 7: 0 0 1 8: 0 0 9: 0 0 1 0: 0 0 1 1: 0 0 1 2: 0 0 1 3: 0 0 1 4: 0 0 1 5: 0 0 1 6: 0 0 1 7: 0 0 1 8: 0 0 8月28日 8月29日 8月30日 8月31日 9月3日 9月4日 9月5日 9月6日 9月7日 C O 2 濃度（ｐｐｍ）外気ダンパ開度50％（ 2,373㎥/ｈ）時のCO2濃度外気ダンパ開度30％（ 1,819㎥/ｈ）時のCO2濃度図3 室内CO₂濃度外気量を23％削減（2,373㎥/h→1,819㎥/h）約12％（10MJ/h）の冷水熱量の削減但し、1,000ppmを超えない範囲での調整が必要開度50%⇒ 開度30%⇒

1-2 外気量の削減

実施例2

室内CO

₂

濃度を700ppmから900ppmとした場合

①必要外気量

①－１人の排出炭酸ガス量

酸素は体のエネルギー代謝をするために必要とするもので、安静に座っている場合で、

体重1㎏当たり毎分3.5cc必要。体重50kgの人ですと180cc、牛乳瓶1本分の酸素が毎分

必要。立つと約2倍、歩くと4倍、階段を登ると7倍というふうに体を少しでも動かすと酸素

の必要量は増える。

それからもう一つの大事な働きは炭酸ガスを出すことです。大体、酸素を10取り込む

と炭酸ガスは8排出される仕組みになっている

◇医療講演会◇ （H16.9.24）

事務所作業呼吸倍率 1.2 （安静に座っている時との比較）平均体重男子70ｋｇ、女子50ｋｇ在室割合男子：女子＝8：2とする平均体重 66kg 炭酸ガス排出量酸素消費量3.5×60×66×１.2＝ 16.6 L/h人炭酸ガス排出量 16.6×0.8＝15.9 L/h人

外気削減試算例

(13)

1-2 外気量の削減

実施例2

①－２必要外気量

人のCO₂排出0.021m3_{/h人と言われているが先の資料により0.0159m}3_{/h人とする} 外気CO₂濃度 370ppm 室内CO₂濃度 700ppmのときの必要外気量Q 0.0159×1人×106_{÷(700-370)＝} _48m3_/h人室内CO₂濃度 900ppmのときの必要外気量Q 0.0159×1人×106_{÷(900-370)＝} _30m3_/h人削減外気量 18m3_/h人

②削減外気負荷

外気負荷q q＝風量Q×比重1.2×（外気エンタルピーio－室内エンタルピーii ）室内エンタルピーii 室外エンタルピーio 夏 26℃ 50% 53kJ/ｋｇ夏 32℃ 68% 85kJ/ｋｇ削減外気負荷q＝18×1.2×(85-53)= 691kJ/h人＝ 0.691 GJ/h人冷房負荷に対する削減外気負荷の割合冷房負荷概算 418.6KJ/hｍ2 1人当たり占有面積 0.1人/m2 1人当たり冷房負荷 4,186 KJ/h人冷房負荷に対する削減割合 17.0% 370ppm 700ppm Qm3/h 0.0159m3/人h Qm3/h Q×370/106＋0.0159=Q×700/106 Q=0.0159×106_/(700-370)

1-3 外気導入制御

概要

熱源や空調機は

始業前

に起動して予

冷または予熱することが一般的です。し

かし、この時間帯（始業前）は在室者が

殆どいないので、

外気取り入れ（換気）

の必要性も殆どありません。

この時間帯の外気導入を停止してエ

ネルギーを削減する手法です。冷暖房

起動時（特にピーク期）の室内温熱負荷

は非常に大きく、この手法を導入するこ

とで、省エネルギー効果も大きくなりま

す。外気負荷が大きい季節、立地では

大きな省エネルギー効果があります。

上図は、ウォーミングアップ制御を実施していないビルの暖房熱量トレンド（地域冷暖房）例です。空調立ち上がりの1時間が突出して高いことが分りますが、この時間帯での冷暖房運転を適正化することで、エネルギー使用量、デマンドの双方で大きな省エネルギー効果が期待できます。 24hr 空調起動時

(14)

Stop!

1-3 外気導入制御

私のビルでも使えますか？



この手法は、問題になる点が少なく比較的容易に実施できます。

1) 風量（ＳＡ・ＲＡ・ＯＡ・ＥＡ）が個別に設定可能下記のような機器があることが前提になります。・風量調整ダンパ（VD）、VAV（変風量装置）、CAV（定風量装置）などがある。・室内循環用のファンとは別に外気ファンが存在し、インバータなどで風量を変更できる。外気と循環系を別個に発停できない場合、熱源だけ先に起動し、始業時刻に冷温水の水温が適切になるようにし、始業直前に外気・循環系を投入します。始めの寒暑を多少我慢するということになりますが、大部屋や休み明けでなければすぐ適温になるのでこの方法でも良いでしょう。 2) 空調機器の自動制御発停が可能毎日のことなので、恒常的に発停操作の調整ができるかどうかも問題となります。自動制御（スケジュール発停）が附置されていな場合、タイマーは安価なので設置を検討してください。 3) 冷暖房ピーク期 4) ビル立地の気候条件が厳しい外気条件の厳しい立地のビルでは、より大きな省エネルギー効果が得られます。 Go! 1) 24時間使用／就労時間が一律でない病院や警備・監視など24時間使用を前提とするビル、系統では採用できません。 ※但し、冷暖房と換気のニーズが異なるケースは可です。 2) 予冷・予熱時間帯に清掃を行っている（臭気や内部発塵の多い清掃の場合）調整時間帯に、臭気や塵埃の発生が懸念されるような場合は採用できません。この手法は、以下のような場合、実施が容易で、よい結果が得られ、お勧めできます。以下のような場合、この手法は不適切、または慎重な検討、専門家への依頼が必要です。

1-3 外気導入制御

実施上の注意点・実施手順

1-2 外気量の削減（CO

₂

濃度による制御）

1-3 外気取り入れ制御

は、ともに外気量を削減する手法ですので、「実施上の注意点」、

「実施の手順」、「効果を確認する」はほぼ同じになります。

1-2 外気量の削減をご参照下さい。

(15)

1-4 外気冷房

概要

冷暖房時は、一般的に外気

量を必要最小限にして空調管

理しますが、

外気温度が室温

より低い（または冷房送風温

度に近い）場合は

、取り入れ

外気量を逆に多くしたり、窓を

開けることで省エネルギーを

図ります。自然エネルギー（冷

房運転時の低温外気）の有効

活用をしてみましょう。

2007年 14階SW外気冷房とエンタルピ 05月20日（日） 05月21日（月） 05月22日（火） 05月23日（水） 05月24日（木） 05月25日（金） 05月26日（土） 2007年 14階SW外気冷房とエンタルピ 05月27日（日） 05月28日（月） 05月29日（火） 05月30日（水） 05月31日（木） 06月01日（金） 06月02日（土） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 ℃ E_out i_14FSWPL i_14FSW T_out D_14-2-OACOOL D_14-4-OACOOL

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 ℃ E_out i_14FSWPL i_14FSW T_out D_14-2-OACOOL D_14-4-OACOOL

KJ/Kg KJ/Kg

外気冷房中

外気ｴﾝﾀﾙﾋﾟ

外気ｴﾝﾀﾙﾋﾟが50kJ/kgより下がり外気冷房開始の状況

1-4 外気冷房

私のビルでも使えますか？

Go!

Stop!

１）粉塵・排気ガス・臭気などの問題がある

２）外気温が非常に低い

１）室内管理温度より

外気温度

がかなり

低い場合

２）最少外気取り入れ制御機能がある

場合

３）全熱交換器をバイパスできる場合

外気冷房を実施する際に全熱交換器

を運転すると、効果が減少するだけで

なく、場合によっては増エネにもなるの

で注意しましょう。

(16)

1-4 外気冷房

実施上の注意点

ダンパの

開度と風量

は比例しない

特に外気温が低くファンを使って送風運転する場合、多量の

外気を入れると局所的に寒くなるか極度の乾燥状態になり

ます。また、ファンの動力もムダになります

外気冷房だからといって

外気を全開にする必要は

ありません

ダンパ開度が40%でも風量は40%ではありません。開度70%

程度では全開の場合とほとんど風量は変化していません

上記に加えて以下のような点に注意する必要があります

・扉が開けにくいところや

すきま風

が吹いているところはありませんか？

風量バランス

再調整が必要です

・外気冷房時に

熱源が起動

していませんか？

・

窓をあけたまま空調

運転していませんか？

全開

1-4 外気冷房

実施手順

1) 空調設備仕様の確認 2) 外気条件のデータを収集必要不可欠ではありませんが、気象データでビルの外気冷房可能時期を確認しておくことも有効です。 3) 外気冷房可能な外気条件を検討する外気冷房条件を決定し、マニュアルを作成します。・送風運転で実施する場合外気温度（給気温度）が、概ね15～20℃程度である場合は有効です。冷房軽負荷期や中間期は、それ以上の外気温度でも可能な場合があるので、系統ごとに検討してください。・窓を開けて実施する場合室内管理温度（冷房温度）と同程度（20～25℃）でも可能な場合があります。室内発熱負荷や日射の影響なども考慮して、外気冷房の活用を試しましょう。 4) 外気取り入れ管理判断外気と室内のエンタルピを比較し、3)で決めた条件を満たす外気冷房を実施し、満たさない場合は外気取り入れを削減する手法（このマニュアルの1-2や1-3）を実施します。なお、エンタルピは相対湿度と乾球温度から空気線図を用いて求めることができますが、簡易的には気温の比較だけでも良いでしょう。

(17)

1-4 外気冷房

実施例1

1）実施要領

外気量削減

外気ダンパ20％から100％に変更

計測時期

2007年10月

対象

全館の空調機26台

2)エネルギー削減結果

図2より外気エンタルピ約45kJ/kgの時DHC熱量

10％の削減

建物用途商業ビル建物規模 B3F～ 10F 延床面積 68,000㎡熱源 DHC 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 1 0 /5 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 1 0 /6 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 1 0 /7 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 1 0 /8 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 1 0 /9 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 10 / 10 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 10 / 11 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 10 / 12 0 :0 0 6 :0 0 12 :0 0 18 :0 0 地域冷暖房冷水熱量「 K J / H 」 -90.0 -70.0 -50.0 -30.0 -10.0 10.0 30.0 50.0 70.0 外気エンタルピ「ｋ J / kg 」冷水消費熱量外気エンタルピ外気温度ﾀﾞﾝﾊﾟ開度20％ﾀﾞﾝﾊﾟ― ﾀﾞﾝﾊﾟ開度100％開度調整日外気ダンパ切り替え前後の消費熱量比較 y = 151.51x + 2226.3 R2_{= 0.7623} y = 150.77x + 1365.6 R2_{= 0.3025} 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 外気エンタルピ「ｋJ/kg」地域冷暖房消費熱量「 M J / H 」線形 (OAダンパー開度２０％) 線形 (OAダンパー開度１００％)

10％削減

1-4 外気冷房

実施例2

*5/27の週は5/20の週と外気エンタルピはほぼ50kJ/ｋｇであり冷房負荷は同程度と考えられる。冷房熱量は 5/23①1.2+1.7=2.9GJ/hに対し外気冷房により5/30②1+0.5=1.5GJ/hとなり48％の省エネとなっている。

1）実施要領

BEMSデータ解析*

2)エネルギー削減結果 DHC熱量

48％の削減

2007年 14階SW外気冷房とエンタルピ 05月20日（日） 05月21日（月） 05月22日（火） 05月23日（水） 05月24日（木） 05月25日（金） 05月26日（土） 2007年 14階SW外気冷房とエンタルピ 05月27日（日） 05月28日（月） 05月29日（火） 05月30日（水） 05月31日（木） 06月01日（金） 06月02日（土） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時

℃ E_out i_14FSWPL i_14FSW T_out D_14-2-OACOOL D_14-4-OACOOL

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時

℃ E_out i_14FSWPL i_14FSW T_out D_14-2-OACOOL D_14-4-OACOOL

2007年高層冷水・冷温水熱量とインテリアAHU 05月20日（日） 05月21日（月） 05月22日（火） 05月23日（水） 05月24日（木） 05月25日（金） 05月26日（土） 2007年高層冷水・冷温水熱量とインテリアAHU 05月27日（日） 05月28日（月） 05月29日（火） 05月30日（水） 05月31日（木） 06月01日（金） 06月02日（土） 0 0.51 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cwＤ_ＡＣ－14－9ＳＷ Q_chwＤ_ＡＣ－14－10ＳＷＤ_ＡＣ－14－5ＳＷＤ_ＡＣ－14－11ＳＷＤ_ＡＣ－14－6ＳＷＤ_ＡＣ－14－12ＳＷＤ_ＡＣ－14－8ＳＷＤ_ＡＣ－14－13ＳＷ 0 0.51 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cwＤ_ＡＣ－14－9ＳＷ Q_chwＤ_ＡＣ－14－10ＳＷＤ_ＡＣ－14－5ＳＷＤ_ＡＣ－14－11ＳＷＤ_ＡＣ－14－6ＳＷＤ_ＡＣ－14－12ＳＷＤ_ＡＣ－14－8ＳＷＤ_ＡＣ－14－13ＳＷ ② インテリアAHU冷房建物用途事務所建物規模 B3～21F 延床面積 58,900㎡熱源 DHC 外気冷房 ①

(18)

1-4 外気冷房

実施例3

実施要領 ESUMによる外気冷房試算 対象ビルは【【11--11室内温度条件の緩和室内温度条件の緩和実施例実施例22--11】】に同じ。に同じ。年間冷房サイクルで冬期設計室温は年間冷房サイクルで冬期設計室温は2626℃℃である。である。 Case1 通常外気量（人数×25m3/h人）の場合と空調エネルギー比較 Case2 外気冷房時外気量=設計外気量×1.5とした場合 2％（水加湿の場合4％）削減 Case3 外気冷房時外気量=空調機送風量とした場合 8％（水加湿の場合17％）削減 (GJ) 電力 DHC 合計電力 DHC 合計電力 DHC 合計空調機器 18,997 18,997 18,997 18,997 18,997 18,997 ポンプ冷水ポンプ 1,993 1,993 1,964 1,964 1,531 1,531 温水ポンプ 422 422 422 422 424 424 合計 2,415 2,415 2,386 2,386 1,955 1,955 熱源機器冷房 0 38,796 38,796 0 36,395 36,395 0 29,142 29,142 暖房 0 530 530 0 531 531 0 543 543 加湿（Case1を０とする） 0 0 1,142 1,142 4,591 4,591 合計 0 39,326 39,326 0 38,067 38,067 0 34,277 34,277 空調合計 21,412 39,326 60,738 21,383 38,067 59,451 20,952 34,277 55,229 1 1 1 1.00 0.97 0.98 0.98 0.87 0.91 比率 Case-3

MY26℃50％_2002年度 _{（設計外気×1.5）_2002年度}MY26℃50％外気冷房 _{（空調機送風量）_2002年度}MY26℃50％外気冷房

年間一次エネルギ消費量事務所 Case-1 Case-2 建物用途オフィスビル建物規模 B2F～ 34F 延床面積 100,000㎡熱源 DHC -200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 1 時 ₃時 ₅時 ₇時 ₉時 1 1 時 1 3 時 1 5 時 1 7 時 1 9 時 2 1 時 2 3 時室内負荷外気負荷ﾌｧﾝ発熱空調負荷空調出力 4月15日 (平日 ) (kW) -200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 1 時 ₃時 ₅時 ₇時 ₉時 1 1 時 1 3 時 1 5 時 1 7 時 1 9 時 2 1 時 2 3 時室内負荷外気負荷ﾌｧﾝ発熱空調負荷空調出力 10月25日(平日) (kW) Case1 2002年外気量人数×25m3/h（水加湿） Case3 2002年外気冷房時外気量=空調機送風量（水加湿） -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1 時 ₃時 ₅時 ₇時 ₉時 1 1 時 1 3 時 1 5 時 1 7 時 1 9 時 2 1 時 2 3 時室内負荷外気負荷ﾌｧﾝ発熱空調負荷空調出力 4月15日 (平日 ) (kW) -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1 時 ₃時 ₅時 ₇時 ₉時 1 1 時 1 3 時 1 5 時 1 7 時 1 9 時 2 1 時 2 3 時室内負荷外気負荷ﾌｧﾝ発熱空調負荷空調出力 10月 25日(平日) (kW) DHC消費量 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 C a s e -1 C a s e -2 C a s e -3 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月合計給排水･ELV･その他･Tr損失ｺﾝﾋﾞﾆ飲食店給湯設備換気設備照明ｺﾝｾﾝﾄポンプ空調機器熱源機器 (GJ)

1-4 外気冷房

実施例3

(19)

ビルの高気密化や内部発熱増加等によ

り、インテリア系統空調機器は

冬季も冷

房運転

が必要という例が増えています。

ペリメータ系統→暖房運転

インテリア系統→冷房運転

同時運転による混合損失が懸念され、

設定温度や運転方法などを見直す

こと

によって

省エネルギーを図る

ことができ

ます。

インテリア系統空調機器ペリメータ系統空調機器冷風温風

1-5 室内混合損失の改善

概要

Go!

Stop!

1. 同一空間に対して複数の空調機器

で冷暖房同時運転を行っている

2. 同時に冷熱と温熱を供給している

システムである

(冷・温水４管式の場合など)

3. 冷熱と温熱の同時消費量が大

(中間期や冬期に、冷熱と温熱の

同時消費量が大きい場合)

1.冷熱と温熱の同時使用状況が確認

できない。

(不明な場合は、専門家へ相談

することも有効です。)

2.室内環境上の理由でやむを得ない

(室内環境上やむを得ない程度の

冷熱と温熱の同時使用は許容せ

ざるを得ません)。

1-5 室内混合損失の改善

私のビルでも使えますか？

(20)

1-5 室内混合損失の改善

実施上の注意点

暖房を中止

室内環境上許容できる

範囲で実施

インテリア系統空調機器ペリメータ系統空調機器冷風温風冷熱と温熱の同時使用が全くあってはならないということではありません。暖房設定温度を下げる

定期的に確認し再発を

防止する

ペリメータ機器の運転や設定を室使用者に開放設定を室使用者に開放している場合などでは、設定温度を調整しても、再度変更されてしまう可能性も十分にあります。設定温度を変更しないでください。設定温度は××ビル管理が季節ごとに調整しています。 ××ビル管理設定に当たっての注意事項を使用者に徹底したり、定期的に運転状態の確認定期的に運転状態の確認をすることが必要です。ペリメータ機器操作盤例１）システムの確認同系統で冷暖房運転（冷熱と温熱の同時供給）しているかなど、室内混合損失が生じ得るシステムかどうかを確認します。２）発生状況の確認現状や過去の運転実績から、室内混合損失が発生しているかどうかを確認します。室内混合損失が発生し易い冬期などに空調機器の運転モードや吹出し温度を確認します。３）混合損失の有無判断・ペリメータ機器が暖房運転を行っている時、インテリア機器が冷房運転を行っている。・冬期に冷熱と温熱が同時使用されている。４）制御仕様や設定温度等の確認一般に、「暖房用ペリメータの機器の設定温度」が「冷房運転となっているインテリアの機器の設定温度」に対し過剰に高くなっている場合に、混合損失が発生し易くなります。５）チューニング（設定温度や運転方法の変更）（「ペリメータ機器の暖房設定温度」が高過ぎる場合）許容される範囲で、暖房設定温度を「インテリア機器の冷房設定温度」に近づけます。冬期に暖房が必要となるのは、主に朝の立ち上がり時が多いため、日中は暖房運転を行わないなどの運転スケジュール変更によって効果が出る場合があります。６）チューニング対応後の再確認変更を行った後の「混合損失」改善状況、残存状況などを再確認することが必要です。損失が抑制または極小化されていればＯＫです。

1-5 室内混合損失の改善

実施手順

(21)

1）実施要領

BEMSデータ解析

暖房時の冷水熱量と温水熱量の同

時使用調査による改善の立案

2)エネルギー削減見込み

ビル全エ

ネルギーの1.3％の削減

建物用途事務所建物規模 B3～21F 延床面積 58,900㎡熱源 DHC

基準階平面図

← ～～～ → ← ～～ ← ～～～～～ → ←

1-5 室内混合損失の改善

実施例

現状冬期の午後室温は26℃を超えることがある。平均25℃程度。改善案 9時30分以降は空調機の送風温度を3℃下げ室温を22℃とする。エネルギー削減量見込み 939 GJ/年（ビル全エネルギ－量の 1.3%） 2009年01月19日（月） 14FSW系ペリメータ、外調機給気温度 2009年01月19日（月） 14FSW系インテリアAHU還気温度 10 15 20 25 30 35 40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時 ℃ Ts_AC-14-2 Ts_AC-14-4 D_AC-14-h2 D_AC-14-41 D_AC-14-42

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時 ℃

Tr_AC-14-5 Tr_AC-14-6 Tr_AC-14-7 Tr_AC-14-8 Tr_AC-14-9 Tr_AC-14-10 Tr_AC-14-11 Tr_AC-14-12 ペリメータ送風温度外調機送風温度 2009年01月19日（月） 14FSW系ペリメータ、外調機給気温度 2009年01月19日（月） 14FSW系インテリアAHU還気温度 10 15 20 25 30 35 40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時 ℃ Ts_AC-14-2 Ts_AC-14-4 D_AC-14-h2 D_AC-14-41 D_AC-14-42

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時 ℃

Tr_AC-14-5 Tr_AC-14-6 Tr_AC-14-7 Tr_AC-14-8 Tr_AC-14-9 Tr_AC-14-10 Tr_AC-14-11 Tr_AC-14-12 ペリメータ送風温度外調機送風温度現状ペリメータ空調機送風温度 36～37℃ 外調機送風温度 23℃ インテリアAHUの吸い込み温度午後24～27℃ 1月でも午後冷房が入る 2007年高層冷水・冷温水熱量 01月21日（日） 01月22日（月） 01月23日（火） 01月24日（水） 01月25日（木） 01月26日（金） 01月27日（土） 2007年高層冷水・冷温水熱量 02月18日（日） 02月19日（月） 02月20日（火） 02月21日（水） 02月22日（木） 02月23日（金） 02月24日（土） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cw Q_chw 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cw Q_chw 2007年高層冷水・冷温水熱量 03月25日（日） 03月26日（月） 03月27日（火） 03月28日（水） 03月29日（木） 03月30日（金） 03月31日（土） 2007年高層冷水・冷温水熱量 04月22日（日） 04月23日（月） 04月24日（火） 04月25日（水） 04月26日（木） 04月27日（金） 04月28日（土） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cw Q_chw 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 GJ/h Q_cw Q_chw 毎年温水、冷水の同時使用あり（BEMSデータ）温水冷水空調機送風温度の変更案(冬期)

1-5 室内混合損失の改善

実施例

インテリアAHU還気温度

(22)

第１章省エネチューニング事例

２．機器の効率運転

2-1-1 冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）

概要

【冷房運転】

軽負荷時は冷水出口温

度を「高めに設定する」ことで燃料

消費率は低減します(図-1)。周囲と

の温度差も小さくなることで、吸熱

ロスや結露ロス等も減少して大幅な

燃料の節約となります。

【暖房運転】

軽負荷運転時の燃料消

費率はあまり変わりませんが、温水

出口温度を下げることで配管系での

放熱ロス(図-2)が減少します（その

結果、燃料消費が抑えられる）

冷水出口温度と燃料消費率 90 92 94 96 98 100 102 5 6 7 8 9 10 11 12 冷水出口温度燃料消費率（％）冷水出口温度チューニング省エネ効果温水温度とシステム放熱ロス 35 40 45 50 55 60 65 システム放熱ロス ( 小 ⇔ 大）温水出口温度ﾁｭｰﾆﾝｸﾞ省エネ効果

(23)

Stop!

１）冷暖房ピーク時（冷凍機、空調機

の最大負荷時）

[冷凍機能力]＞[空調負荷]

であれば、

空調負荷条件に応じた冷(温)水出口

温度に変更することで省エネルギーが

図れます。

２）

冷暖房軽負荷時

ピーク時以外は概ね[冷凍機能力]＞

[空調負荷]であることから、冷暖房負

荷状況に応じた冷(温)水温度設定変

更による省エネルギーが可能です。

１）冷暖房ピーク時

冷凍・空調

能力が不足

し、空調制御に

不具合が生じている場合は不可です。

２）空調機コイルの冷暖房能力劣化時

空調機器コイルの熱交換能力が低下

または不足

から、冷暖房の不具合が生

じる場合も不可です。

３）

除湿能力が要求される時

梅雨時期や人の多い集会場などにお

いて除湿制御を要求されるような場合、

冷水温度調整に制限を受けることがあ

ります

2-1-1 冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）

私のビルでも使えますか？

この手法は、以下のような場合、実施が容易で、よい結果が得られ、お勧めできます。以下のような場合、この手法は不適切、または慎重な検討、専門家への依頼が必要です。

2-1-1 冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）

実施上の注意点

冷暖房能力は、空調設備コイル能力の影響を受けます。コイル性能劣化によって、より低い温度の冷水が必要となるので注意が必要です。性能低下分を補おうとしてコイルに流れる冷水の循環量を増やそうとするため、搬送動力は増加する場合もあります。一般的には、搬送動力が若干増加しても全体の省エネ効果は大きくなりますが、ビルシステムによっての影響を確認しておくことも必要です。冷温水一次ポンプ冷温水発生機冷温水発生機冷却塔冷却塔ファンコイルユニット空調機冷温水二次ポンプ冷却水ポンプターボ冷凍機冷却塔冷温水発生機が複数台設置されている場合、運転台数が増段になる場合もあるので、注意が必要です。台数自動制御システムが「負荷が増えて冷水温度が高くなった」と判断します。チューニング実施の際には制御仕様を確認し、強制増段制御が組み込まれている場合は事前解除を検討することも必要です。室内湿度が高い時に注意が必要です。冷水温度を上げて運転すると搬送動力が増加します。冷水温度を高く設定すると除湿能力は低下します。梅雨時期や集会場・宴会場など潜熱負荷が大きい系統では、湿度の適正も確認して冷水温度設定を検討する必要があります。

(24)

2-1-1 冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）

実施手順

９）設定を元

に戻し、運転

を継続する

いいえ

START

１）室内温湿度管理標準を作成

２）チューニングﾞ前の基本計測

を実施

３）計測結果を記録・空調負荷率

を算出

４）冷(温)水温度の設定変更値を

決める

５）決めた設定値に変更し,運転

６）設定変更後の基本計測を実施

７）室内は管理

基準値内に保たれて

いますか？

８）先の計測を基

に更なる温度設定

の見直しを図る

はい外気エンタルピ等によりこまめに設定すると効果大となります。

2-1-1 冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）

実施例1

1日単位の集計平均外気ENT平均出口温度負荷熱量ガス消費量 1次ENG Ｃ．Ｏ．Ｐ kJ/’kg ℃ GJ m3 _GJ _－ 2009/9/28 57.0 6.4 33.5 844 38.0 0.89 2009/9/29 61.0 6.3 31.4 808 36.4 0.87 2009/9/30 53.0 6.5 19.6 544 24.5 0.80 2009/10/1 52.3 6.3 25.8 677 30.5 0.85 2009/10/2 52.2 6.2 17.2 461 20.8 0.83 日合計の平均 55.1 6.4 25.5 667 30.0 0.85 2009/10/5 51.0 8.3 19.2 476 21.4 0.90 2009/10/6 49.8 8.5 14.6 400 18.0 0.82 2009/10/7 48.2 8.6 11.4 319 14.3 0.83 2009/10/8 51.3 8.4 25.9 638 28.7 0.91 2009/10/9 37.4 8.9 19.2 503 22.6 0.84 日合計の平均 47.5 8.5 18.1 467 21.0 0.86 2009/10/13 42.5 11.8 26.8 591 26.6 1.01 2009/10/14 44.3 11.4 17.9 437 19.7 0.92 2009/10/15 39.3 11.6 20.8 453 20.4 1.03 2009/10/16 38.9 11.8 21.1 502 22.6 0.94 日合計の平均 41.3 11.7 21.7 496 22.3 0.97 7℃ 9℃ 12℃ 平均的な負荷熱量＝ 0.6 GJ ７℃設定９℃設定１２℃設定ａ＝ 1.0111 0.9349 0.6709 ｂ＝ 0.1057 0.1036 0.1948 ガス量 GJ/ｈ 0.712 0.665 0.597 負荷熱量ー～ガス消費量 9時～17時（15分周期単位のデータ） y = 1.0111x + 0.1057 y = 0.9349x + 0.1036 y = 0.6709x + 0.1948 -0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 - 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 負荷熱量 GJ ガス消費量 GJ 7℃ 9℃ 12℃ 線形 (7℃) 線形 (9℃) 線形 (12℃) 冷凍機種類吸収式冷凍能力 1 231kW（4 430MJ）ガス消費量 95.4Nm3_/h 標準C.O.P 1.03

1）実施要領

冷水温度 7℃、9℃、12℃ 計測時期 2009年9月～10月 9時～17時のコアタイム

2)エネルギー削減結果

7℃の送水温度に対し9℃では6.7％、12℃では16.1％ガス消費量の削減（平均的な負荷熱量0.6GJの時）建物用途事務所建物規模延床面積㎡熱源吸収式冷凍機

(25)

2-1-1 冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）

実施例

2

建物用途事務所建物規模 B2F～16F 延床面積 26,200 ㎡熱源吸収式冷凍機冷却能力[350USRT] 燃料使用量 [13Aｶﾞｽ 95.4Nm3/h] COP＝1.01 空調負荷率 40％

1）実施要領

冷水出口温度設定：8℃

⇒11℃

計測時期

2004年11月～12月、2005年10月

2)エネルギー削減結果

（COP）【実施前】0.6 ⇒

【実施後】0.75

チューニングの効果(概算)

冷凍機使用エネルギー

およそ、

20%の省エネを達成

COP対外気エンタルピ 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 53 54 55 56 57 58 59 60 外気エンタルピ(kJ /kg【DA 】） C O P 8℃時のＣＯＰ (10/5) 11℃ 時のＣＯＰ (10/4)

2-1-1 冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）

実施例

3

建物用途事務所建物規模 B2F～16F 延床面積

26,200 ㎡

熱源吸収式冷凍機暖房能力[1177 kW] 燃料使用量[13Aガス 109 Nm3/h] 空調負荷率

40％

1）実施要領

温水出口温度設定：55℃

⇒45℃

計測時期

2004年11月～12月、2005年10月

2)エネルギー削減結果

チューニング効果の判定

冷凍機使用エネルギー

【実施前】平均ガス消費量

47 [m3/h]

【実施後】平均ガス消費量

42.5[m3/h]

およそ、

10%の省エネを達成

温水温度別ガス消費量 20 25 30 35 40 45 50 55 60 15 20 25 30 35 外気ｴﾝﾀﾙﾋﾟ[kJ/kgDA] ガス消費量 [m 3 /h ] 温水・冷水ガス合計消費量 45℃ 温水・冷水ガス合計消費量 55℃

(26)

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動冷凍機）

概要

冷暖房ピーク時以外に実施することで効果が期待で

きます。

【ヒートポンプチラー】

・冷房運転：冷水出口温度を高めに設定することで冷媒の

蒸発温度も高くなり、圧力ヘッドが低下し冷凍能力当たり

の圧縮機動力が削減されます。

・暖房運転：温水出口温度を低めに設定することで、同様

に圧力ヘッドが低下し圧縮機動力が削減できます。

【ターボ冷凍機】

【条件】

冷水温度差：5℃

冷却水温度差：5.5℃

羽根車を最適選定

一般的には水冷式の冷却専用形が多いので、冷水出口温

度設定についてではヒートポンプチラーと同じように圧縮

機動力が低く抑えられます。

･私のビルでも使えますか？・実施上の注意点・実施手順は2-1-1冷温水出口温度設定冷温水出口温度設定値の変更（冷温水発生機）参照値の変更（冷温水発生機）参照

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

建物用途商業施設建物規模 B3～9F 延床面積 72,600 ㎡熱源ターボ冷凍機 500RT×2台 1000RT×2台

1）実施要領

対象機器

ターボ冷凍機500RT×1（定格COP 4.66）

冷水出口温度の設定

7℃、8℃

冷却水温度の設定

25℃

計測時期

2005年10月

2)エネルギー削減結果

冷凍機所要動力は

14.4％削減

省エネ確認手順

① 冷水温度の設定を 7℃及び 8℃に変え、運転状況をトレンドグラフに表す。

② COPの変化の状況を調査し、COPを上げる要因をとらえる。

③ COPの変化による省エネ率を算出する。

④ ③の省エネ率より、年間の省エネ量を算出する。

⑤ 冷却水の変化はCOPの変化に大きく影響を与えるので、評価の期間中

冷却水の変化が少ないことを確認する。

冷却水の変化が大きい場合、COPに与える影響を評価して、冷水及び

冷却水変化による省エネ効果をそれぞれ算出する。

(27)

①-１運転状況→

傾向

把握

冷水出口温度 6.6℃程度で変化はありませんが

COPは冷凍機負荷率が低い時に影響を受け低下しています

①トレンドグラフ

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

2005年冷水出口温度とCOP 10月16日（日） 10月17日（月） 10月18日（火） 10月19日（水） 10月20日（木） 10月21日（金） 10月22日（土） 2005年冷凍機負荷率 10月16日（日） 10月17日（月） 10月18日（火） 10月19日（水） 10月20日（木） 10月21日（金） 10月22日（土） 4 4.55 5.56 6.57 7.5 8 8.59 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 ℃ cws COP 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時％ cq

6.6℃

cop

COP

・10/26以降の冷水出口温度；6.6℃→8.5℃

COP； 5.2（10/24）→5.6(10/28)と7.7%上昇

・10/26、10/27は冷凍機負荷率が55％程度と低く冷凍機負荷率が80% を超えている日

のCOPより低くなっています。

よって、COPは冷凍機負荷率と冷水出口温度にそれぞれ影響を受けていることが分

かります。１日データでの詳細検討を要します。

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

2005年冷水出口温度とCOP 10月23日（日） 10月24日（月） 10月25日（火） 10月26日（水） 10月27日（木） 10月28日（金） 10月29日（土） 2005年冷凍機負荷率 10月23日（日） 10月24日（月） 10月25日（火） 10月26日（水） 10月27日（木） 10月28日（金） 10月29日（土） 4 4.55 5.56 6.5 7 7.5 8 8.59 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 ℃ cws COP cop 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時％ cq cop cop 6.6℃ 8.5℃ 5.2 5.6

(28)

©2010 ECCJ All Rights Reserved 55 2005年10月26日（水）冷水出口温度とCOP 2005年10月26日（水）冷凍機負荷率 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時 ℃ cws COP 30 35 40 45 50 55 60 65 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時％ cq

①-２日トレンドグラフによる詳細検討

6.6℃ _8.5℃ 43％ 57％ 4.4 4.7

・10/26 15:40ごろまでは冷水温度は6.6℃程度で変化ありません

・負荷率；43％→57％増により COPは4.4→4.7と6.8%増えています。

・その後冷水温度が8.5℃と約2℃上昇すると

COPは4.7から5.3へ13％向上しています

5.3

冷水温変化と

COP変化

負荷率変化と

COP変化

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

2005年11月01日（火）冷水出口温度とCOP 2005年11月01日（火）冷凍機負荷率 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時 ℃ cws COP 30 35 40 45 50 55 60 65 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 時％ cq ・冷水出口温度変化なく、負荷率の変動によってCOPは4.4から5.2程度約18％変動しています。以上より冷凍機の成績係数（COP）は冷水出口温度、冷凍機負荷率によって変化していることが判明しました。・冷水出口温度のちがいによる省エネ量省エネ量＝COPの変化より算出 COPは冷凍機負荷率を基準に冷水出口温度毎に散布図より求めます。 4.4→5.2 40％→50%

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

(29)

②COPの変化による

省エネ率

の算出

②-１冷水温度のちがいによるCOPの散布図と相関近似式

冷水出口温度とCOP y = -0.0016x2_{+ 0.2139x - 1.3568} R2= 0.7839 y = -0.0013x2+ 0.1868x - 1.6149 R2= 0.9034 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 冷凍機負荷率％ C O P 冷水7℃設定冷水8℃設定

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

②-２年間の省エネ率の算出

冷水出口温度設定を7℃から8℃にした場合のCOP向上

近似式より算出

COP向上表

冷凍機冷水出口温度を7℃から8℃に上げると

冷凍機所要動力は

14.4％削減

負荷率％出現率 8℃設定 7℃設定 COP向上% 平均COP向上％ 40 0.1 4.64 3.78 22.8 50 0.2 5.34 4.48 19.2 60 0.2 5.72 4.91 16.5 70 0.3 5.78 5.09 13.6 80 0.1 5.52 5.01 10.2 100 0.1 4.03 4.07 -1 14.4

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

(30)

③検証

冷凍機のCOPの変化は冷水温度、冷却水温度、負荷率によって生じます。計測期間中冷却水温度が一定であることを確認します。 20 22 24 26 28 30 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 1218 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 ℃ cds cdr 2005年冷却水出入口温度 10 月16日（日） 10月17日（月） 10月18日（火） 1 0月19 日（水） 10 月20日（木） 10月21日（金） 10月22日（土） 20 22 24 26 28 30 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 1218 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 0 6 12 18 時 ℃ cds cdr 2005年冷却水出入口温度 10 月23日（日） 10月24日（月） 10月25日（火） 1 0月26 日（水） 10 月27日（木） 10月28日（金） 10月29日（土）期間中ほぼ２６℃で安定していますが10/26は26.6℃と僅かに上昇しています。多少COP計測は不利となりますが②-２の省エネ率の変化は僅かです。 ③-１冷却水温度の影響

2-1-2 冷温水出口温度設定値の変更（電動機）

実施例

図-1 遠心冷凍機の容量制御特性図-2 冷却水入口温度を変化させたときの冷凍能力の変化（ガス焚き冷温水機の場合）出典：エネルギー管理特別研修テキスト（(財)省エネルギーセンター）

2-2 冷却水温度設定値の変更

概要

入力低下冷凍能力向上

冷房ピーク時以外の

軽負荷時

は

冷却水温度設定を下げる

ことによって省エネルギーを図ることができます。

(31)

Stop!

ほとんどの建物で実施が可能です。

冷房軽負荷期や冬期、中間期でも冷

房要求がある場合は、特に大きな省

エネルギー効果が期待できます。

冷却水温度を下げると冷凍機効率は

上がりますが、冷却塔のファン動力は

増加します。

通常は、冷却塔ファン動力の増加を

考慮しても省エネルギーとなりますが、

実施手順に記載したように、冷却塔動

力を含めた可否判定が必要です。

特に、夏場のピーク時にしか動かない

冷凍機の場合は冷却水設定温度を下

げても効果の無い場合があります。

この手法は、以下のような場合、実施が容易で、よい結果が得られ、お勧めできます。以下のような場合、この手法は不適切、または慎重な検討、専門家への依頼が必要です。

2-2 冷却水温度設定値の変更

この方法は私のビルでも使えますか？



冷却水温度を下げると冷凍機の効率は向上しますが、冷却塔動力は増加する場合もあ

るので、このバランスを判断して取り進めることが必要です。

バイパス管がある場合は、冷却塔出口の設定温度とともに、バイパス制御用の設定値も調整する必要があります。不明な場合は、空調システム施工者やメーカー等にアドバイスを得て実施していくことが必要です。

2-2 冷却水温度設定値の変更

実施上の注意点

冷却水設定温度調節器（この温度を変更）バイパス管がある場合はこちらの設定値も変更バイパス弁を制御し、冷却水下限値を補償しています。ファン動力増加ポンプ動力増加冷却水温度を下げることで冷凍機効率が向上バイパス制御用センサ冷却塔ファン発停用センサ冷凍機冷却塔

(32)

3）判断・評価

冷却水温度設定変更による冷凍機の効率向上と、

冷却塔ファン動力の増加量を比較し、冷凍機効率向

上のほうが大きければ、採用します。

設備ごと、系統ごとのエネルギー使用量計測が困難

である場合は、総エネルギー使用量で比較してもよ

いでしょう。

2-2 冷却水温度設定値の変更

実施手順

バイパス制御用センサ冷却塔ファン発停用センサ冷凍機冷却塔

1）

現在の

冷却

水

設定温度

を確認

する

（1）ある場合）

2）

冷凍機の冷却水

下限温度を確認

し、

冷却水設定温度を

決定

冷凍機の冷却水下限温度は一般的には

22℃程度ですが、メーカや

機種によって下

限値が異なります

。

下限温度の確認は必ず行って下さい。

特に、吸収冷凍機では「結晶の問題」、圧

縮式の場合は「凝縮機圧力低下による弊

害の問題」があります。

冷却水温度は、冷却塔ファンの発停により

ハンチングする場合があります。

温度の変動状況を確認の上、設定温度を

決定することが重要です。

建物用途事務所・店舗建物規模 B2～22F 延床面積 62,000 ㎡熱源吸収冷温水発生機 600RT

1）実施要領

冷却水温度の設定 28℃→24℃

冷水温度の設定

7℃～8℃

計測時期

2006年 9月26日～10月 9日

2)エネルギー削減結果

冷凍機所要動力は

17％削減

2-2 冷却水温度設定値の変更

実施例

冷却塔ファン

現状の設定

(33)

©2010 ECCJ All Rights Reserved 65 冷却水２５℃以下冷水7～8℃ y = 0.6133x + 0.9281 R2 = 0.7775 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 ガス入力GJ/ｈ冷凍機出力 G J /ｈ RG-1出力(GJ/h) 冷却水温度２８℃以上冷水出口温度７℃～８℃ y = 0.4906x + 0.9877 R2= 0.7761 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 ガス入力ＧＪ／ｈ冷凍機出力 G J / ｈ＋冷却塔平均消費電力 21.57ｋＷｈ ＋冷却塔平均消費電力 18.51ｋＷｈ 冷却水25℃以下、冷水出口温度7～8℃の場合ガス入力GJ/h X 入力/出力ガス入力GJ/h X 入力/出力 3 3.4 1.13 4.1 1.37 3.5 4.2 1.20 5.1 1.46 4 5 1.25 6.1 1.53 4.2 5.3 1.26 6.5 1.55 平均 4.5 1.21 5.45 1.47 エネルギー削減率 82 100 冷凍機出力 GJ/h Y 25℃以下 28℃以上

2-2 冷却水温度設定値の変更

実施例

 近似式を求める（冷凍機出力Y、ガス入力X）冷却水28℃以上、冷水出口温度7～8℃の場合  冷却塔消費エネルギ（冷水出口温度7～8℃）冷却水温度 25℃以下 21.57 kWｈ 0.22GJ/h 冷却水温度 28℃以上 18.51 kWｈ 0.19GJ/h  エネルギー削減量（4.5+0.22）/（5.5+0.19）＝0.83 17％減となる。

第１章省エネチューニング事例

３．搬送動力の節減

(34)

3-1 ポンプ変流量方式の改善

概要

冷水二次側循環ポンプ（二次ポンプ）は複数台で負荷流量によって台数制御及び

INV制御をおこなっている。INVは二次ポンプ全台設置の場合と1台のみ設置の場

合があります。

この場合、二次ポンプ往還圧力を一定にする方式（定圧力制御）と流量の変化に応

じて圧力を変化させる方式（変圧力制御）があります。省エネルギーに大きな差が

あるので、効果的な制御方式を設定し、省エネを図っていく手法を紹介します。

ポンプの圧力制御

・変圧力制御では、基本的には①の配

管抵抗特性線に従った圧力制御を行

えばよい

P＝RQ

２

・残業や営業時間の違う店舗を考慮し

て②のように最小圧力を上乗せる

P＝RQ

２

＋ｂ

・ｂの値はビルの特性に応じて考慮する

圧力設定方法 300 350 400 450 500 550 600 650 700 0 100 200 300 400 500 600 700 800 圧力 kPa 負荷流量 m3_/h ③ 定圧力制御 ② 変圧力制御 ① 配管抵抗特性

ポンプ流量と動力

・軸動力

ｋＷ=ｋ×Q×P/n

・動力算出式

ｎ:運転台数

①バイパス弁=ｎ×定格電力量

②INV １台=Q×制御圧力（1台運転時）

=ｎ×定格電力量＋最小動力

（２台以上運転時）

③定圧力制御運転

=ｎ×（Q/n×制御圧力）＋最小動力

④変圧力制御運転=Q×変圧力＋最小動力

・③定圧力制御運転と④変圧力制御運転の消費

動力差は⑤となります。

年間の負荷流量は最大流量の50%以下であり、

大きな差となります。

流量～動力の関係 -20 40 60 80 100 120 0 100 200 300 400 500 600 700 800 kW 負荷流量 m3/h ③ 定圧力 ② 変圧力 ① ＢＶ差 ⑤

3-1 ポンプ変流量方式の改善

概要