優良省エネルギー設備顕彰事例③
運転・保守管理部門㈳日本冷凍空調設備工業連合会会長奨励賞

吸収式冷凍機遠隔監視データを活用した省エネシステム
設備所有者：㈱日立ビルシステム
設備施工者：㈱日立ビルシステム

建物の概要
名

称

某社社有保養所

所 在 地

神奈川県三浦郡葉山町

概

建家

要

地上 2 階

地下 1 階

延床面積1,090㎡

構

造

RC造

用

途

宿泊施設

保養所外観

1 ．技術開発の目的と経過目的：

らすみやかに処置することでエネルギーロスを最データの常時監視により空調用吸収式冷凍機のラ小に抑えることができる。

イフサイクルコスト最小化を図る。

これら全ての経済効果を客観的に評価するのは経過：

難しいが、冷却水配管（伝熱管）汚れによる伝熱不平成 6 年（日立ビルシステムで遠隔監視事業開始）

良は、比較的定量評価しやすいので以下詳述する。

平成14年（申請設備建物で吸収式冷凍機の入替

開放系の冷却塔を使用している限り、必ず発工事、同時に遠隔監視システム導入）

生・進行するこの事象への対処は、定期的な洗浄平成19年（遠隔監視データを基にして伝熱管洗であり、一般的に所定の運転時間が経過したら伝浄による第一回性能回復）

熱管を洗浄することが推奨されている。しかしな

平成21年（遠隔監視データを基にして伝熱管洗がら、設備ごとに運転状態や冷却水質も異なるた浄による第二回性能回復）

め、あくまでも目安にすぎない。そこで本遠隔監視システムでは、遠隔監視で得られるデータか

2 ．設備・システムの概要

ら、伝熱管の汚れ度合い、及びそれによる無駄な中大形ビルの空調に広く採用されている吸収式エネルギーコストを定量的に演算し、伝熱管洗浄冷凍機は、日常点検や定期的な整備が不可欠で、に必要な保守費用との比較で、最適保守周期をユ構造上内部挙動が見えにくいこともあり、遠隔監ーザーに提供するシステムを遠隔監視センター装視は保守管理において大きな威力を発揮する。

置内に持っている。

本遠隔監視システムは、保守管理に必要な計測値の保存はもとより、得られたデータから①漏え

3 ．着想

いの有無②冷却水系の伝熱不良③燃焼器の伝熱不遠隔監視は、故障の早期発見と迅速な復旧、運良④吸収液の循環不良などを自動診断し、アラー転トレンド把握による故障の未然防止など、機器ムとして出力している。いずれも吸収式冷凍機のの不稼動時間を少なくすることが初期の目的であ効率低下につながるもので、事象の兆候が現れたったが、近年、エネルギーコストの低減が社会的

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にクローズアップされ、遠隔監視を省エネに活用する技術が進んでいる。
本システムは主要冷凍サイクル温度を遠隔監視で常時計測・記録していることに着目し、いろいろな条件設定ができるサイクルシミュレーターで、実計測データに最も近い機器の現在状態を導き出し、汚れ状態を定量的に推定するものである。
4 ．効果（省エネルギー）
対象建物における吸収式冷凍機および遠隔監視

年度における冷房期の平均性能で、実線は性能推移を推定したものである。稼動 5 年目を境に傾き装置の仕様を以下に示す。

が変化しているのは、初期の劣化遅延によるもの
型式

HBA-K30B

冷凍容量105.5kW

吸収式冷凍機 燃料消費量
冷水入口／出口である。

9.8L/h（灯油）7 /12.5℃

冷却水入口／出口 32.0/37.8℃
型式
遠隔監視装置 計測項目
警報

TSM- Ⅲ
温度 6 点

状態信号 9 点

重警報 1 点軽警報12点

5 ．投資回収（省マネー）
前述のとおり、冷却水伝熱管汚れによる伝熱不良は、吸収式冷凍機の効率低下になる。そして洗浄することで汚れが取り除かれ性能回復する。こ

対象建物で冷房稼動状況は以下のとおりである。の関係を図示したものが下図である。

冷房運転時間

1,540h ／年（実測値）

負荷率70％（推定値）

定格値とした場合の冷房期
灯油消費量

10,564kL ／年⇒ 740 千円／年（70 円／ L）

定格値とした場合の冷房期冷
5,174kWh ／年⇒ 62 千円（12却水系電力量（冷却水ポンプ円／ kWh）
3.7kW 冷却塔 1.1kW）

よって吸収式冷凍機の冷房期に係るランニングコストは802千円、また、伝熱管洗浄費用を140この洗浄を怠るとエネルギーロスが増加する

千円／回として、前述、性能劣化推移図をもとが、伝熱管汚れによるエネルギーコストの上昇に、タイムベースドメンテナンス法（TMB）とと、伝熱管洗浄に必要な保守費用との比較で、洗本システムによるコンディションベースドメンテ浄の最適時期が求められる。下図はこの関係を概ナンス法（CBM）で伝熱管洗浄保守を15年間に念的に表したもので、この例では汚れの進行が一わたり試算すると以下のとおりになる。TMBで定ならば 3 年周期での洗浄が最も経済的であるは空調用の目安である 4 年ごとに洗浄するものことを示している。とし、CBMでは性能劣化をみながら洗浄するものとしている。

本システムで演算した対象吸収式冷凍機の性能劣化推移は下図のとおりである。プロットはその2011年 4 月15日号

冷凍空調設備 2115年間の累計では【TBM】
エネルギーコスト
洗浄費用
トータルコスト【CBM】

12,732 千円

12,573 千円

420 千円（ 3 回） 560 千円（ 4 回）
13,152 千円

13,133 千円

TBMは洗浄回数が 1 回多いにもかかわらずトータルコストで安くなっている。これは、適正周期の洗浄により高効率が維持され、エネルギーコストが抑えられたからである。
対象吸収式冷凍機は30冷凍トンと最も小さい部類に入り、洗浄費用が割高、エネルギーコストが小さいという、省マネーの効果が出にくい設備であるが、それでもわずかながら、本システムを活用することにより省マネーの見込みが得られた。
さらに大容量の吸収式冷凍機であれば、洗浄費用も相対的に割安で、同じ効率低下でもエネルギーコストの差額が大きくなり、より大きな効果が望める。
6 ．他の建物への応用性
日立製吸収冷凍機は、現流機のサイクルシミュレーターがあり、ほぼ全てに当該システムが適用できる。ただし、適用できない機種、あるいは運転状況により正確な診断ができないケースもあり、それらのブラッシュアップが必要である。
他社機に関しては検証していない。
7 ．仕様又は開発製品、システム、部品等の仕様

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8 ．環境保全、便利性等10．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品

遠隔監視による最適保全は機器の高効率状態の又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等維持であり、燃焼器を持つタイプの吸収式冷凍機

約5,800台の吸収式冷凍機に採用されているが、では、燃費の向上、すなわちCO2、NOX、SOX等

吸収式冷凍機の国内市場そのものが減少傾向にあの抑制に直結する。

り、横ばいが続くと予想される。競合他社も同様な機能を有していると思われるが、詳細は不明。

9 ．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等、設備の特徴
空調用吸収式冷凍機は、フィールドに供された

11．外観・構造図
構造・システムフロー図

場合、定格点で運転されることはほとんどなく、吸収式冷凍機に専用の端末装置を取り付け、遠その時の空調負荷に応じ冷暖房容量が制御され隔監視センターとは公衆回線で結ぶ。端末装置はる。そこで、空調負荷が少ない時期でも診断を行周期的に機器各部温度データ・状態信号などをサうため、起動時の温度履歴から最終到達温度（定ンプリングし保存する。端末装置で異常を検出し格点）を推定して判断させた。

た場合は、端末遠隔からセンター装置にその内容温度計測誤差、機器固体差、運転状態の相違なを通報する。また、異常の有無にかかわらず、定どを考慮し、ある一定期間の診断結果を平均化さ期的にホスト装置から端末装置にアクセスし、保せた。

存されているデータを回収、ホスト装置に保存する。ホスト装置に保存されたデータは、伝熱管汚れなどの高度な解析・診断を定期的に行い、その結果は各地のサービス拠点から検索できるようになっている。

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