(57)【要約】【課題】省エネ効果を正確に評価することのできる省エネルギー評価装置を得る。【解決手段】１次側に接続された電源からの第１の電圧を調整する電圧制御装置と、電圧制御装置の２次側に接続され、電圧制御装置で調整された第２の電圧が印加される評価対象負荷と、電圧制御装置の１次側に接続され、第１の電圧が印加されて第１の電流が流れる第１の計測用負荷と、電圧制御装置の２次側に接続され、第２の電圧が印加されて第２の電流が流れる第２の計測用負荷と、第１の計測用負荷の所定期間の第１の電力消費量を算出する第１の電力解析装置と、第２の計測用負荷の所定期間の第２の電力消費量を算出する第２の電力解析装置とを備え、第２の計測用負荷は、第１の計測用負荷と同定格の負荷で構成され、第１および第２の電力消費量は、評価対象負荷の評価に用いられる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側に接続された電源からの第１の電圧を調整する電圧制御装置と、
前記電圧制御装置の２次側に接続され、前記電圧制御装置で調整された第２の電圧が印加される評価対象負荷と、
前記電圧制御装置の１次側に接続され、前記第１の電圧が印加されて第１の電流が流れる第１の計測用負荷と、
前記電圧制御装置の２次側に接続され、前記第２の電圧が印加されて第２の電流が流れる第２の計測用負荷と、
所定期間の間に計測される前記第１の電圧および前記第１の電流に基づいて、前記第１の計測用負荷の第１の電力消費量を算出する第１の電力解析装置と、
前記所定期間の間に計測される前記第２の電圧および前記第２の電流に基づいて、前記第２の計測用負荷の第２の電力消費量を算出する第２の電力解析装置と
を備え、
前記第２の計測用負荷は、前記第１の計測用負荷と同定格の負荷で構成され、前記第１および第２の電力消費量は、前記評価対象負荷の評価に用いられることを特徴とする省エネルギー評価装置。
【請求項２】
１次側に接続された電源からの第１の電圧を所定の削減率で調整する電圧制御装置と、
前記電圧制御装置の２次側に接続され、前記電圧制御装置で調整された第２の電圧が印加される評価対象負荷と、
前記削減率と、前記所定期間の間に計測される前記第２の電圧および前記電流とに基づいて、前記評価対象負荷のエネルギー削減の評価値を算出する電力解析装置と、
前記評価値を表示する省エネ監視装置と
を備えたことを特徴とする省エネルギー評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、分電盤の照明負荷設備を対象に節電器（電力制御装置）を設置したことによる節電効果を正確に把握するための省エネルギー評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の省エネルギー評価装置を示す回路構成図であり、図５は、節電器の１次側および２次側の電圧の時間的変化を示す波形図である。
【０００３】
図４において、１は電圧を調整する節電器４の１次側の単相３線式（例えば１φ３Ｗ、２１０／１０５Ｖ）のＲ相、Ｎ相、Ｔ相それぞれの電源ラインを示す。また、２は節電器４の２次側の単相３線式ラインをそれぞれ示す。
【０００４】
また、１次側のＲ相の電源ライン１とＮ相の電源ライン１との線間電圧（Ｒ相側電圧）はＶＲＮ１、Ｎ相の電源ライン１とＴ相の電源ライン１との線間電圧（Ｔ相側電圧）はＶＴＮ１とし、２次側の線間電圧はそれぞれＶＲＮ２、ＶＴＮ２とする。
【０００５】
２次側の単相３線式ライン２は照明負荷３に接続され、照明負荷３に電圧が印加される。
【０００６】
電気室から分電盤に供給される電圧は時間的および季節的な需要電力の大きさに左右されるため、一般的に変動が激しい。したがって、照明負荷３等に給電している分電盤の１次側に省エネルギーを目的に接続された節電器４の出力電圧についても、入力電圧よりも数ボルト低い状態で通常変動している。
【０００７】
図５において、１１は、１次側のＲ相側電圧ＶＲＮ１、１２は、２次側のＲ相側電圧ＶＲＮ２、１３は、Ｎ相のゼロ電位レベルを示し、１次側のＲ相側電圧ＶＲＮ１（１１）および２次側のＲ相側電圧ＶＲＮ２（１２）は、それぞれ時間的な変動を呈する。
【０００８】
例えば、節電器４で設定された節電電圧を４Ｖとし、１次側のＲ相側電圧ＶＲＮ１（１１）は、例えば１０５Ｖ前後を変動するものとすると、２次側のＲ相側電圧ＶＲＮ２（１２）は１０１Ｖ前後で変動する。これはＴ相側電圧ＶＴＮ１、ＶＴＮ２についても同様である。
【０００９】
照明負荷３等に給電する分電盤は節電器４の２次側に設置されており、その給電電圧は、Ｒ相側において、節電器設置前はＶＲＮ１（例えば１０５Ｖ前後で変動）であり、節電器設置後はＶＲＮ２（１０１Ｖ前後で変動）となる。なお、Ｔ相側の給電電圧も同様である。
【００１０】
節電器４を設置したことによりどの程度の省エネ効果があるかどうかを評価するために、照明負荷３の消費電力量を計測する電力解析器５を接続し、２電力計法の原理で電力計測することが通常行われている。
【００１１】
図４において、電力解析器５は、一方の接続端子を電圧信号線６のワニ口クリップ（図示せず）などにより、節電器４と照明負荷３との間の２次側の単相３線式ライン２にそれぞれ接続し、他方の接続端子を電流信号線７の先端のクランプＣＴ８、９により、２次側の単相３線式ライン２のＲ相、Ｔ相にセットすることにより接続する。
【００１２】
省エネ効果を評価する場合、まず、節電器設置前の段階、もしくは節電器５において節電モードを実施しない直送状態で、照明負荷３に印加される電圧と、照明負荷３を流れる電流とを計測する。
【００１３】
電圧および電流は、図５のように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの所定期間Ｔ（例えば２４時間）の間計測し、電圧値、電流値、所定期間Ｔに基づいて、所定期間Ｔにおける消費電力量Ｗ１を算出する。
【００１４】
次に、節電器設置後、所定の節電モード（例えば４Ｖの節電）で節電を実施し、照明負荷３に印加される電圧と、照明負荷３を流れる電流とを計測する。
【００１５】
節電実施前と同様に、電圧および電流は、図５のように、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの所定期間Ｔの間計測し、所定期間Ｔにおける消費電力量Ｗ２を算出する。なお、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間Ｔと、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間Ｔとは同じ長さとする（例えば２４時間）。
【００１６】
電力解析器５でそれぞれの消費電力量が算出されると、作業者は式（１）、（２）により、電力の削減率（節電率、省エネ率）αを算出して、節電器導入による省エネ効果を評価していた。
【００１７】
削減電力量ΔＷ　＝　Ｗ１　−　Ｗ２　　　　　　　　　　　　・・・（１）
節電率α　＝　ΔＷ　÷　Ｗ１　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の省エネルギー評価装置は以上のように、節電前後において電力解析器５の計測時間が同じであっても、節電器設置前と設置後の異なる時間帯（計測タイミング）で電力計測を実施するので、節電器４の入出力電圧の変動により、本来数％〜１０％程度ある省エネ効果が±１〜３％の絶対誤差が発生してしまうという問題点があった。
【００１９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、省エネ効果を正確に評価することのできる省エネルギー評価装置を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る省エネルギー評価装置は、１次側に接続された電源からの第１の電圧を調整する電圧制御装置と、電圧制御装置の２次側に接続され、電圧制御装置で調整された第２の電圧が印加される評価対象負荷と、電圧制御装置の１次側に接続され、第１の電圧が印加されて第１の電流が流れる第１の計測用負荷と、電圧制御装置の２次側に接続され、第２の電圧が印加されて第２の電流が流れる第２の計測用負荷と、所定期間の間に計測される第１の電圧および第１の電流に基づいて、第１の計測用負荷の第１の電力消費量を算出する第１の電力解析装置と、所定期間の間に計測される第２の電圧および第２の電流に基づいて、第２の計測用負荷の第２の電力消費量を算出する第２の電力解析装置とを備え、第２の計測用負荷は、第１の計測用負荷と同定格の負荷で構成され、第１および第２の電力消費量は、評価対象負荷の評価に用いられるものである。
【００２１】
また、この発明に係る省エネルギー評価装置は、１次側に接続された電源からの第１の電圧を所定の削減率で調整する電圧制御装置と、電圧制御装置の２次側に接続され、電圧制御装置で調整された第２の電圧が印加される評価対象負荷と、削減率と、所定期間の間に計測される第２の電圧および電流とに基づいて、評価対象負荷のエネルギー削減の評価値を算出する電力解析装置と、評価値を表示する省エネ監視装置とを備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
【００２３】
図１は、この発明の実施の形態１の省エネルギー評価装置を示す回路構成図であり、図２は、節電器の１次側および２次側の電圧の時間的変化を示す波形図である。
【００２４】
なお、図１において、前述（図４参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００２５】
図１において、２１、３１は、省エネ評価の試験時において臨時的にセットされるダミー照明負荷（第１の計測用負荷、第２の計測用負荷）であり、その負荷仕様は多くの照明負荷を代表する２台の同定格の照明器具である。ダミー照明負荷２１、３１は、電圧信号線２２、３２によって節電器（電力制御装置）４の１次側、２次側の各相にそれぞれ接続されて給電点灯される。
【００２６】
また、ダミー照明負荷２１、３１の所定期間の電力消費量を計測する電力解析器（第１の電力解析装置、第２の電力解析装置）２３、３３は、一方の接続端子を電圧信号線２４、３４によって接続し、他方の接続端子を、電流信号線２５、３５のクランプＣＴ２６、２７、３６、３７によりＲ相およびＴ相への電圧信号線２２、３２にセットすることにより接続する。
【００２７】
１００Ｖ系の節電器４の節電タップ（節電モード）は、例えば０、２、４、６Ｖなどの複数のタップ（モード）を有しており、設定する２次側電圧を例えば１００Ｖとした時、１次側の電源電圧が１０５Ｖの時は４Ｖタップ、１０６Ｖの時は６Ｖタップが自動的に選択され、照明負荷（評価対象負荷）３への２次側電圧が制御される。
【００２８】
すなわち、節電器４は、１次側の電源電圧の変動に応じて節電モードを選択し、２次側電圧が設定値になるように制御する。
【００２９】
次に、この発明の実施の形態１による動作について説明する。
図２において、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの所定期間Ｔ（例えば２４時間）において、電力解析器２３は、１次側のダミー照明負荷２１に印加される電圧と、電圧に対応してダミー照明負荷２１に流れる電流とを計測し、電圧値、電流値および所定期間Ｔに基づいて、ダミー照明負荷２１の消費電力量Ｗ１１を算出する。
【００３０】
また、１次側の電力解析器２３と同時間帯の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの所定期間Ｔ（例えば２４時間）において、電力解析器３３は、２次側のダミー照明負荷３１に印加される電圧と、電圧に対応してダミー照明負荷３１に流れる電流とを計測し、電圧値、電流値および所定期間Ｔに基づいて、ダミー照明負荷３１の消費電力量Ｗ２１を算出する。
【００３１】
同時間帯の１次側のダミー照明負荷２１と２次側のダミー照明負荷３１との消費電力量がそれぞれ計測されると、作業者は、それぞれの消費電力量に基づいて、式（１）、（２）を準用して節電率αを算出し、節電率αに基づいて省エネ効果の評価を行う。
【００３２】
前述のように１次側の電源電圧は変動が激しく、変動に応じて節電器４の節電モードも切り替えられるため、節電器タップ制御により連動される１次側と２次側との電圧差も常に変動する。したがって、同一期間の間に、１次側と２次側との消費電力量を計測することにより、正しい節電状態を計測することができる。
【００３３】
このように、対象となる白熱電灯や蛍光灯と同種類であって、同定格のダミー照明負荷を２つ用意し、節電器４の設置工事後に省エネ効果を計測したい時、一方のダミー照明負荷２１を節電器４の１次側に接続し、他方のダミー照明負荷３１を２次側に接続することにより、それぞれのダミー照明負荷の電力計測を同じ時間帯で行うことができ、１次側、２次側の電圧の変動に関わらず、正確な省エネ効果を計量、評価することができる。
【００３４】
したがって、この省エネ効果を踏まえて、節電器の１次側電圧の変動に連動した２次側電圧の変動における、多くの照明負荷設備の節電量を正確に把握することができる。
【００３５】
なお、節電器４の２次側電圧が一定値となるタイプの節電器４であっても、正確な省エネ効果を計量、評価することができる。
【００３６】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１にて得られた省エネ効果の評価結果を踏まえて、様々な省エネ指標を算出してもよい。
【００３７】
図３は、この発明の実施の形態２の省エネルギー評価装置を示す回路構成図である。なお、図３において、前述（図１、図４参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００３８】
図３において、図１におけるダミー照明負荷撤去後、電圧信号線６および電流信号線７により、節電器４の２次側に、消費電力量や省エネ指標を算出する電力解析器５５を接続する。
【００３９】
また、電力解析器５５には、省エネ指標を表示させる表示させる省エネ監視盤（省エネ監視装置）１０を接続する。
さらに、電力解析器５５には、前述の実施の形態１によって算出された節電率（省エネ率）αを設定する。
【００４０】
次に、この発明の実施の形態２による動作について説明する。
所定期間Ｔにおける節電器４の１次側の消費電力量をＷ１１、同一時間帯での２次側の消費電力量をＷ２１とすると、節電率αは、式（１）および式（２）を準用して、式（３）のように表すことができる。
【００４１】
節電率α　＝　（Ｗ１１　−　Ｗ２１）　÷　Ｗ１１　　　・・・（３）
【００４２】
さらに、削減電力量ΔＷは、式（４）のように表すことができる。
【００４３】
削減電力量ΔＷ　＝　Ｗ２１　×　｛　α　／　（１　−　α）｝・・・（４）
【００４４】
電力解析器５５は、所定期間Ｔ（例えば２４時間）における消費電力量Ｗ２１を計測すると、消費電力量Ｗ２１の計測値と設定された節電率αとに基づいて、式（４）により削減電力量ΔＷを算出する。
【００４５】
例えば、節電後、１ヶ月の間、照明負荷３の消費電力量を計測し、その計測値が１０，０００ｋＷｈであり、電力解析器５５に設定された節電率αが８％であるとすると、電力解析器５５は、式（４）に各値を代入し、式（５）のように削減電力量ΔＷを算出する。
【００４６】
2004061279.tif 000003
【００４７】
電力解析器５５はさらに、電力単価や、地球環境と関連するＣＯ２排出量の原単位が設定され、削減電気料金や、削減ＣＯ２排出量などの様々な省エネ指標を算出する。
【００４８】
例えば、月の削減電力量ΔＷが８７０ｋＷｈ、電力単価を１２円／ｋＷｈとすると、削減電気料金は、１０，４４０円／月となる。
【００４９】
さらに、ＣＯ２排出原単位を０．３０ｋｇ／ｋＷｈとすると、削減ＣＯ２排出量は２６１ｋｇ／月となる。
【００５０】
省エネ監視盤１０は、電力解析器５５で算出された省エネ指標を表示させ、作業者は表示された省エネ指標を確認しながら、その評価を行う。
【００５１】
このように、節電率αをあらかじめ電力解析器５５に設定することにより、節電率に基づいた削減量を電力量や電気料金などの様々な省エネルギー量に換算でき、換算した省エネルギー量をモニタリングすることができるので、省エネルギーの評価がビジブルとなって、省エネルギーの啓蒙に役立てることができる。
【００５２】
また、省エネ導入の経済効果を評価することもでき、また、省エネ機器導入後の定期的な評価フォローもすることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、１次側に接続された電源からの第１の電圧を調整する電圧制御装置と、電圧制御装置の２次側に接続され、電圧制御装置で調整された第２の電圧が印加される評価対象負荷と、電圧制御装置の１次側に接続され、第１の電圧が印加されて第１の電流が流れる第１の計測用負荷と、電圧制御装置の２次側に接続され、第２の電圧が印加されて第２の電流が流れる第２の計測用負荷と、所定期間の間に計測される第１の電圧および第１の電流に基づいて、第１の計測用負荷の第１の電力消費量を算出する第１の電力解析装置と、所定期間の間に計測される第２の電圧および第２の電流に基づいて、第２の計測用負荷の第２の電力消費量を算出する第２の電力解析装置とを備え、第２の計測用負荷は、第１の計測用負荷と同定格の負荷で構成され、第１および第２の電力消費量は、評価対象負荷の評価に用いられるので、１次側、２次側の電圧の変動に関わらず、正確な省エネ効果を計量、評価することのできる省エネルギー評価装置が得られる効果がある。
【００５４】
また、この発明によれば、１次側に接続された電源からの第１の電圧を所定の削減率で調整する電圧制御装置と、電圧制御装置の２次側に接続され、電圧制御装置で調整された第２の電圧が印加される評価対象負荷と、削減率と、所定期間の間に計測される第２の電圧および電流とに基づいて、評価対象負荷のエネルギー削減の評価値を算出する電力解析装置と、評価値を表示する省エネ監視装置とを備えたので、節電率に基づいた削減量を様々な評価値に換算でき、省エネルギーの評価がビジブルとなる省エネルギー評価装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の省エネルギー評価装置を示す回路構成図である。
【図２】節電器の１次側および２次側の電圧の時間的変化を示す波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２の省エネルギー評価装置を示す回路構成図である。
【図４】従来の省エネルギー評価装置を示す回路構成図である。
【図５】節電器の１次側および２次側の電圧の時間的変化を示す波形図である。
【符号の説明】
１　電源ライン、２　単相３線式ライン、３　照明負荷、４　節電器、６　電圧信号線、７　電流信号線、８、９　クランプＣＴ、１０　省エネ監視盤、１１節電器の１次側のＲ相側電圧、１２　節電器の２次側のＲ相側電圧、１３　Ｎ相のゼロ電位レベル、２１　ダミー照明負荷、２２　電圧信号線、２３　電力解析器、２４　電圧信号線、２５　電流信号線、２６、２７　クランプＣＴ、３１ダミー照明負荷、３２　電圧信号線、３３　電力解析器、３４　電圧信号線、３５　電流信号線、３６、３７　クランプＣＴ、５５　電力解析器。
【図１】
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【図２】
2004061279.tif 000005
【図３】
2004061279.tif 000006
【図４】
2004061279.tif 000007
【図５】
2004061279.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月28日(2003.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
また、電力解析器５５には、省エネ指標を表示させる省エネ監視盤（省エネ監視装置）１０を接続する。
さらに、電力解析器５５には、前述の実施の形態１によって算出された節電率（省エネ率）αを設定する。