第一工業株式会社

省エネルギー技術

省エネルギー技術

蓄熱槽(氷蓄熱)システム

蓄熱式空調システムは、建物を空調している日中の時間帯に加え、エネルギ-需要が少ない夜間にも熱源(ヒートポンプ)を稼働させ、生じた熱エネルギーを冷水、水、温水の状態で水槽等に蓄えておき、日中に使用するシステムです。
冷房利用の場合、冷水や氷を蓄熱槽に蓄え、暖房の場合、温水を蓄熱槽に蓄えます。そして、翌日のエネルギー需要が多い日中に、蓄熱槽から熱エネルギーを使い、冷暖房を実施します。
昼間のピーク時間帯に使われる電力を夜間へ移行するため、契約電力の低減と電力の負荷平準化が可能となり、夜間の割安料金利用による電気料金の削減が図られるほか熱源設備の容量を抑えることが可能です。

施工実績

  • 国会議事堂国会議事堂
  • 墨田区庁舎墨田区庁舎
  • 国立病院機構水戸医療センター国立病院機構水戸医療センター
  • 市立豊中病院市立豊中病院

外気冷房

人体、照明、OA機器などにより室内発熱が増加し、中間期や冬季に冷房が必要なビルが増えています。
こうしたビルでは、外気温度が室温より低い場合に、外気を送風する「外気冷房」を実施することにより、熱源設備のエネルギ-消費量の削減を図ります。

CO2制御

居室空間には、換気のために一定量の新鮮外気が導入されていますが、室内温度より外気温度が高い場合(冷房時)は、この外気導入が室内の空調にとって大きな熱負荷となります。 外気の導入量は、一般的には設計時点で想定した最大在室人数により決定されていますが、室内のCO2濃度の監視によって必要な外気導入量に制御することで、空調機の動力及び外気熱負荷量の削減を図ります。

施工実績

  • 国会議事堂国会議事堂

大温度差空調

一般的に、ファン・ポンプのエネルギ-消費は、一般的にオフィスビルの全エネルギ-消費の3~4割を占めています。このため、省エネやCO2排出の削減を進めるためには、搬送エネルギ-の低減が重要となります。水を循環させて熱を搬送させる場合、冷水の往きと還り温度の差と流量は反比例の関係にあり、この為、往き・還り温度差を大きく取り、搬送設備のエネルギ-消費量やCO2排出量の削減を図ります。
大温度差空調システムは、空調空気の吹き出し温度差、冷媒や水の場合の冷温水コイル・冷凍機蒸発器・凝縮器の出入り口温度差を大きくとり、流量を減らして換気ファンや循環ポンプの搬送動力の削減を図るものです。

インバーター制御

冷水、温水系統では通常、ポンプ吐出側のバルブを絞ることにより抵抗(圧力)を増し、設計水量となるよう調整されています。そこで、バルブ抵抗(圧力)を開放し、インバータによる回転数制御の導入により水量を調整することで省エネを図ることができます。
また、空調等においては、季節・日間においては、負荷変動が大きいため、インバータによる流量調整を行うことにより大きな省エネ効果が得られます。ファンにおいても、同様に、インバータの設置により、風量変化にあわせてファンの回転数をコントロ-ルでき、省エネを図ることができます。

太陽熱利用

建築分野での太陽熱利用システムは、主に給湯用、暖房用、冷房用として利用され、負荷に応じて用途を組み合わせた暖房給湯システムや暖冷房給湯システムなどがあります。
太陽熱利用の用途は、給湯や暖房の他、冷房や除湿などの用途にも利用できます。ただし、太陽エネルギ-は、昼夜、気象変動、地域差などにより大きく変動するため、有効に利用するための技術が必要です。建築用の基本的なシステムの機能として、集熱、蓄熱、熱搬送、冷熱発生、放熱があり、需要や設備に応じて機能的に組み合わせることは、システムを構成する上で、経済的かつ効果的です。
例えば、高性能な集熱器を用いても、蓄熱槽の容量が不十分であれば、システムの稼働率は低下しでしまいます。使用目的や熱需要の状況に応じた機器の選定を行うことが、太陽熱利用する上で最も重要です。それによって、省エネが図れます。

地中熱利用

地中深さ10mくらいの地温は、その地の年平均気温にほぼ等しくなっています。四季のある日本では、冬と夏に気温と地温との間で10℃~15℃もの温度差が生じています。つまり、温度が一定である地中は冬に温かく夏には冷たく、地中熱利用ではこの温度差に着目して、効率的に熱エネルギ-の利用を行っています。
ここで、地熱と地中熱の違いについて補足的に説明します。地球がもっている熱エネルギ-が地熱ですので、地中熱は地熱の一部ともいえますが、利用の仕方から見ると、火山に近い場所にある高温のエネルギ-を発電等に利用する地熱と足もとにある恒温のエネルギ-を温熱・冷熱として利用する地中熱とは、似て非なるものです。

 

コージェネレーションシステム

コ-ジェネには内燃機関(エンジン、タービン)や燃料電池で発電を行ってその際に発生する熱を活用する方法、蒸気ボイラ-と蒸気タ-ビンで発電を行って蒸気の一部を熱として活用する方法があり、国内では主に内燃機関による方法が用いられています。内燃機関を用いた発生電力は商用系統と連携し供給され、廃熱から発生する蒸気や温水は空調用の吸収式冷凍機、あるいは給湯の熱源として利用されます。
近年では、原動機の高率化により、発電効率が上がっているほか、廃熱回収効率も向上していることから、高い総合高率を実現できるようになっています。

施工実績

  • 墨田区庁舎墨田区庁舎
  • 国立病院機構水戸医療センター国立病院機構水戸医療センター
  • 東京国際ファーラム東京国際ファーラム

BEMS(ベムス)

ビルの機器・設備等の運転管理によってエネルギ-消費量の削減を図るためのシステムのことであり、BEMSは運用面での配慮を目指します。室内環境を人感センサーや自動調光などで自動管理する場合や、機器設備・配管等の温度・流量・圧力などのデータを収集して、運転管理者に対して評価を表示させるなど様々なシステムが存在し各計測値を分析、最適に制御することで、必要以上のエネルギ-を省くことができた場合の維持費用削減のメリットは大きいものがあります。

ターボ冷凍機制御技術(特許出願中)

今まで実現が不可能であった、1ポンプシステムでのターボ冷凍機を複数台使用した台数運転制御を実現させるとともに、インバーターターボ冷凍機と冷水、冷却水ポンプの省エネ最適運転を実現させました。

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