省エネに寄与するグリーンセンサネットワークシステムの構築と実証実験

中小オフィス用グリーンセンサネットワークシステムの開発
ダイキン工業（株）
西野 淳

ＮＭＥMＳ技術研究機構

発表内容

１．背景と目的
２．開発テーマ概要・目標
３．開発内容と取り組み
４．省エネ推進システムの開発と実証実験
５．活用分野６．まとめ

ＮＭＥMＳ技術研究機構

１．背景と目的 ～ビルのエネルギー問題と本テーマの目的～■背景： 社会問題 エネルギー消費が増加傾向。
・BEMS導入は大中規模ビルが中心。
［市場規模：約500億円］＜ビルのエネルギー消費量（建物規模別）※＞
約７割

・BEMS導入が進んでいない
5000㎡未満の中小ビルで全体の約７割のエネルギーを消費。省エネ推進が必要。
BEMS： Building Energy Management System※IEEJ：２００４年１月掲載「民生部門のエネルギー実態調査について」に基づいて作成。

■目的
中小オフィスビル向けグリーンセンサネットワークシステムを構築し、▲１０％以上の省エネ効果が得られることを実証する。
ＮＭＥMＳ技術研究機構

１．背景と目的 ～中小規模ビルへのＢＥＭＳ導入の課題～■中小規模ビルへのＢＥＭＳ導入阻害要因を解決する。
・工事不要化（ﾃﾅﾝﾄ業務に支障が出ない。ﾃﾅﾝﾄ判断で導入可能）
・導入・運用費用の投資回収期間を短縮（理想：２年以下）※ビル総面積の約半分は中小規模ビル（国内）

BEMS： Building Energy Management System

省工事性

ＧＳＮ
工事不要が求められるﾀﾞｲｷﾝBEMS

簡単工事なら許容される（空調配線利用）法規制対応（省ｴﾈ法）

大中規模ビル

政府支援（補助金）

中小規模ビル

工事を許容

従来BEMS

市場拡大

中長期回収（2~10年）を許容

短期回収が必須■参考： 要工事の問題点
・テナントの業務に支障がでる。
（テナントとの調整作業が必要）
・高額の工事費が発生する。
（工事費５０万円～）
・省エネ志向のテナントがいても、テナント判断で導入できない。
（退出時に、原状回復のルールがあり、その費用負担も必要）

低コスト性

ＮＭＥMＳ技術研究機構

２．開発テーマ概要・目標～４年間の開発ステップ～■仕様検討・効果見積りから、実証システム構築・効果検証まで実施。
Ｈ２３年度： 仕様検討・省エネ効果
見積りのための環境データ計測

Ｈ２５年度： ロス分析機能、省エネ自動制御機能の開発

温 度 （℃）

3331292725
0:00

6:00

12:00 18:00

0:00

Ｈ２４年度： 省エネ方法の選定、センサとシステムの仕様決定

Ｈ２６年度： 実証システムの構築と実証実験

ＮＭＥMＳ技術研究機構

３．開発内容と取り組み■中小オフィスに導入しやすい省エネシステムのコンセプトを立案し、これを元にセンサ端末の仕様抽出／システム構築／効果実証を実施。
H24,25 仕様決定、開発
分析機能、自動制御機能
不在人

H23 効果見積り
H26 実証実験

空調・照明の停止

在不在エリア制御

温度

供給側

空調調整
換気調整
換気量制御

温度設備

高効率化

建物

窓開閉ｶﾞｲﾀﾞﾝｽ

通知
断熱不良箇所の抽出・改善

ＮＭＥMＳ技術研究機構

効果実証

中小オフィス向け省エネシステム

グリーンセンサ端末
需要側

H23 環境ﾃﾞｰﾀ計測
H24 仕様決定
需給バランス調整

H23 ｺﾝｾﾌﾟﾄ立案

４．中小オフィス向け省エネ推進システムの開発： コンセプト[新しいコンセプト]
天井にセンサ端末を貼るだけで､これまで見えなかったエネルギーロスをリアルタイムに見える化（対策も提案）し、誰でも簡単に省エネを推進できるセンサ端末（部屋全体を監視）
温度分布と人数・位置を同時検出（赤外線アレーセンサ）

貼るだけ(ﾏｸﾞﾈｯﾄ)【特徴】センサ端末の開発
太陽電池と無線機能を一体化し，電源・配線工事を不要化。

アプリケーション(省エネ推進)①ロス発生場所をリアルタイム表示

対策

省エネ活動
標準機能（見える化）②ロス発生の通知（Twitter等）

省エネ手法
１.不在エリア制御
２.換気量制御
３.窓開閉ガイダンス
４.断熱不良箇所の抽出・改善【特徴】応用システムの開発
ロス発生をすぐに通知し，ロス発生の最小化を手伝う。

オプション機能（自動制御）③設備運用の自動化■ロス発生通知・２Ｆ事務所西側でロス発生。
詳細位置[http:// ○○○]
対策一覧[http:// ○○○]

ロス発生
例：冷え過ぎ・１Ｆ会議室東側でロス発生。
詳細位置[http:// ○○○]
対策一覧[http:// ○○○]
・・・ＮＭＥMＳ技術研究機構

ロス発生のリアルタイム検知結果を元に，空調機等のON/OFF，設定を最適化。

４．中小オフィス向け省エネ推進システムの開発： システム構成■赤外線アレーセンサのデータを複数設備（空調、照明）で共有し、これをもとに空調・照明が連動（見える化、最適化）する構成を提案。
⇒現地に設置したセンサのデータをクラウド上に集約し、タブレット等で見える化。
ＧＳＮ（現地オフィス）クラウドサーバ

空調機等

アプリケーション

自動制ｺﾝﾄﾛｰﾗ

制御指令データ・分析機能（見える化）ＬＡＮ

Wi-Fi子機(市販品)

赤外線ｺﾝｾﾝﾄﾚｰﾀ
920
ｱﾚーｾﾝｻ MHz帯 （受信装置）

・自動制御機能(ｵﾌﾟｼｮﾝ)

Wi-Fi【省エネ手法】
・不在エリア制御
・換気量制御・窓開閉ガイダンス
・断熱不良箇所の抽出

Ｍ２Ｍクラウド基盤
センサデータＬＴＥ または ３Ｇ

ＤＢ

計測＆処理

データ収集・転送

制御指令データ

データ蓄積

見える化

見える化端末（タブレット等）
・ロス発生場所を、室内レイアウト図上に俯瞰表示
・併せて、省エネ対策（ガイダンス）を表示
・温度分布、人位置も重畳して表示⇒省エネ活動の推進に貢献する。

ＮＭＥMＳ技術研究機構

補足： 開発センサ端末の特徴 ～中小オフィス向け仕様抽出～■特徴： ・中小オフィスに求められる「省工事」の超小型センサ端末
・人数まで検出できる１６×１６画素の赤外線アレーセンサ●革新的センサ端末［スマートセンサ］
・室内の温度分布と人分布（人数・位置）を出力できる赤外線アレーセンサ（16×16画素）
・太陽電池と無線通信機能を一体化し、配線工事を不要化
・超小型化
一体化
・太陽電池
・無線機能
超小型端末

センサ基板
大容量薄型タイプＮＭＥMＳ技術研究機構

16x16 赤外線センサ部

４．中小オフィス向け省エネ推進システムの開発： 分析機能、自動制御機能■専門知識不要で複数の省エネ手法を運用できる機能を開発。
[機能] “ロスがどこで起こっているか”を、“対策”と併せて 即 表示※<凡例>
ロスの発生場所

赤外線アレーセンサ●（太陽電池+無線通信）

人の位置
室温分布

貼るだけ設置見える化■エネルギーロスの見える化⇒ロス発生場所と種類を即表示。

■省エネガイダンス ⇒ロスの種類/程度に合せた対策を表示。※省エネ手法②納得性を高める。

・温度,人位置を表示

ガイダンスの一例

温度 人位置 人数①ムダ発生が直感的に分かる。
・室内レイアウト上に俯瞰表示
・ロスの種類と発生場所表示

センサ情報

１ 不在エリアでの停止/温度緩和○

2 換気量制御3 中間期の窓開閉
ガイダンス○

エリア（○）の空調機を停止しましょう。
エリア（○）の設定温度を上げしょう。
○ 換気操作スイッチを弱にしましょう。

○

空調機を停止して，窓を開けましょう。

ＮＭＥMＳ技術研究機構※自動制御（省エネガイダンスの内容に応じた制御指令データの送信）も可能。ユーザにより自動制御する／しないを選択。

４．中小オフィス向け省エネ推進システムの開発： 実証システム構築■実オフィスに実証システムを構築し、省エネ効果の実証を実施。
（２０１４年 夏期～）
＜実証システムの構築（一例）＞- 実証場所： Ｄ社 事務所 ［約５００㎡］- 設置ｾﾝｻ： 赤外線ｱﾚｰｾﾝｻ端末 × ４１台、 コンセントレータ ×１台、 見える化端末×１台
赤外線アレーセンサ端末（照明に取付け）

Ｄ社 事務所

磁石で貼るだけの簡単設置

照明

省エネ対策の実施（空調、換気、照明）

省エネ効果を実証ガイダンスに基いて省エネ
コンセントレータ

見える化端末・不在エリアの空調・照明を停止
・人数に合わせて換気量を削減※［手動操作／自動制御］を選択

ＮＭＥMＳ技術研究機構

４．中小オフィス向け省エネ推進システム開発の成果： 実証結果
■複数オフィス［大阪、東京］にシステムを構築し、実際に利用。
⇒▲１０％以上の省エネ効果を確認（夏期・中間期・冬期）。
Ｄ社 事務所 ［大阪］Ｏ社 事務所 ［東京］

約５００㎡

約８０㎡

設置センサ

赤外線ｱﾚｰｾﾝｻ端末 × ４１台

赤外線ｱﾚｰｾﾝｻ端末 × ５台

制御対象

空調機×１２台、 換気装置×１台、照明×２４系統

空調機×３台、 換気装置×４台、照明×３系統

実証内容

見える化＆最適化［手動・自動併用］

見える化＆最適化［手動操作］

床面積▲１０％以上を達成

GSN導入前の電力（基準）GSN導入後の電力

Ｄ社 事務所 ［大阪］Ｏ社 事務所［東京］ＮＭＥMＳ技術研究機構

４．中小オフィス向け省エネ推進システム開発の成果： 省エネ行動■省エネ行動状況（例：夏期、Ｏ社事務所）⇒出社直後、昼休み直後の行動が多い。
■ 省エネ対策の実施履歴（日別）
日時：2014年９月８日（月）～ ９月２２日（月）
省エネ対策の実施履歴
9/8 9/9 9/10 9/11 9/12 9/13 9/14 9/15 9/16 9/17 9/18 9/19 9/20 9/21 9/22
月 火 水 木 金 土 日 月 火 水 木 金 土 日 月実施 実施 実施 実施 - 実施 - 実施 実施 - 実施
冷・暖- 実施 実施 実施 実施 - 実施
換気 開始 実施 実施 実施 実施 窓開表示

見える化画面（抜粋）■実施された時間帯⇒定期的に実施（出社直後等は高頻度）。

22:00

20:00

18:00

16:00

14:00

12:00

昼休み直後

10:00

ＮＭＥMＳ技術研究機構※調整はスイッチ操作［停止／間欠運転：弱／間欠運転：強／連続運転］

省エネ対策実施

8:00

換気量調整

4:00
6:00

頻度 [％]

温度緩和

20%
18%
16%
14%出社直後
12%
10%
8%
6%
4%
2%
0%
2:00

不在停止

0:00

■ 実施された省エネ対策（内訳）⇒換気量の調整※が主に実施された。

４．中小オフィス向け省エネ推進システム開発の成果： 利用者の声■ヒアリングを行い、利用者の生の声・行動を確認⇒目に入り易い場所に設置することで、省エネ意識の向上に役立つ
・導入前に比べて、省エネ行動が増えましたか？
⇒かなり増えた。特に換気なんて、これまで気にしていなかった。
⇒画面があるので、ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝが生まれて省エネ意識が上がった。

・１日何回程度、画面を見ましたか？
⇒３回以上は見ている。入口付近の受付カウンターに置いてあるので、入退室時［トイレ、休憩、コピー］に目に入り、確認する。

・画面を見ようとしたきっかけは何ですか？
⇒画面の横を通って目に入った時が多い。通りがかった部門外の人に聞かれることもあった。
⇒“暑いな？”と思って、温度確認のために見ることも。
ＮＭＥMＳ技術研究機構

５．活用分野■中小オフィスの省エネルギー推進
中小ビルでの省エネ行動は在室者が主体。（管理者がいない）⇒“ロスを直観的に把握”でき、“即対策できる情報”を提供対策実施までの時間・ロスの発生を直感的に理解できる。
・納得性を高める情報を併せて表示。
・分かり易い対策を知らせる。

ＧＳＮ
即実行できる
政府支援（補助金）
原因特定に時間がかかる

従来見える化■電力料金■電力トレンド■省エネ診断サービス

環境計測に時間がかかる
把握できない直観的に専門知識があれ
ＮＭＥMＳ技術研究機構把握できるば把握できる

ｴﾈﾙｷﾞｰロスの把握し易さ

６．まとめ●中小オフィス向け省エネ推進システムを開発- 中小オフィスに適した新しいコンセプトを立案。
「天井にｾﾝｻ端末を貼るだけで､これまで見えなかったｴﾈﾙｷﾞｰﾛｽをﾘｱﾙﾀｲﾑに見える化（対策も提案）し、誰でも簡単に省ｴﾈを推進できる」- 温度・人数分布データを活用してロス発生位置・程度を推定、さらに、省エネガイダンスを表示できるシステム※を実現。
※空調・照明の自動制御も可能（オプション機能）。

●実オフィスにて、省エネ効果を実証（２０１４年夏期～）- 複数オフィス［大阪、東京］にシステムを構築し、実際に利用。
- １０％以上の省エネ効果を確認※（夏期・中間期・冬期代表期間）。
※表示（見える化）のみ／自動制御併用の２種類で確認。
ＮＭＥMＳ技術研究機構