優良省エネルギー設備顕彰事例④運転・保守管理部門 一般社団法人日本冷凍空調設備工業連合会会長奨励賞

照明 LED 化に伴う冷房負荷低減による省エネ効果検証
設備所有者：株式会社立花エレテック
設備施工者：株式会社立花エレテック

建物の概要名称：‌株式会社立花エレテック‌

本社ビル（オール電化ビル）
所在地：大阪市西区西本町 1 丁目13番25号
概

要：建家

地上 9 階構造

地下 1 階

SRC造

延床面積
用途

10,179m 2事務所

1 ．技術検証の目的と経過目的：‌省エネ・CO 2 削減に直結する商品を販売・設計製作している企業として
1 ．本社ビルの蛍光灯全数をLEDに更新し、照明の消費電力削減で省エネ・節電に貢献する。
2 ．照明をLED化することで冷房負荷（冷房消費電力）にどのような影響を与えるかを検証する為、照明の更新前後の消費電力（照明・空調）を、実測したデータを基に比較検証した。
検証対象：‌空 調機、照明の台数と配置が同一である、 3 Fと 4 Fの消費電力（空調機と照明）のビフォア（蛍光灯）・アフター（LED照明）を比較した。
‌2 フロアで検証した背景は、 1 フロア検証による特異性が出現していない事を確認するためである。
検証期間
・電力使用量分析期間：2009年 7 月～2013年 9 月
・比較期間：各年度の7 ～ 9 月の 3 ヶ月間（冷房運転）

・比較時間：朝 9 時～夕方19時までの10時間
電力は 9 ：00～10：00を10：00とし、 気温は10：00を使用する
経過：照明のLED化工事

2011年 7 月完了（ 4 F）～2012年 8 月完了（ 3 F）

2 ．設備・システムの概要① 3 F、 4 Fの事務所フロア設備概要
空調設備： 3 F

三菱電機製ビルマルチエアコン

34馬力

+氷蓄熱

38馬力

4F

三菱電機製ビルマルチエアコン

34馬力

+氷蓄熱

38馬力

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2014年 8 月15日号

照明設備： 3 F

蛍光灯Hf32W 2 灯器具高出力型

136台⇒直管型LED272本へ更新

4F蛍光灯Hf32W 2 灯器具高出力型

136台⇒直管型LED272本へ更新※Hf32W蛍光灯は高出力タイプで消費電力45W/本→LED消費電力22W/本【単純計算での照明電力削減量は 1 フロア当り、(45-22)×272/1000 ＝ 6.2kW となる】
電力監視：フロア別、用途別（空調、照明、コンセント、その他）電力使用量を把握※第28回省エネ顕彰

運転保守管理部門

優秀賞

エネルギー監視・制御・見える化システム
3 ．着TEMSolutionのデータを活用分析

想一般的に照明をLED化することで照明消費電力削減以外に、プラス効果で冷房消費電力の削減効果があると言われている。実際に削減効果が確認できるかを検証した。
照明の消費電力は固定出力であるので更新後の効果は確実に確認できるが、空調機は全てインバータ機であるので事務所内の負荷変動要素（外気温度、執務人数、出入の頻度、PC等負荷の台数など）で消費電力は変動するため、より多くのデータを取得して分析することで削減効果の信憑性を検証した。
【大量のデータを用いて分析する事で、傾向がより明確に示される】
検証結果を、今後の空調システムの総合的な省エネ提案に活用していく目的もあった。
4 ．効果（省エネルギー）

1 ．照明データの分析
図 1 は 3 F、図 2 は 4 Fの照明の消費電力データ。
全灯点灯時の消費電力量を蛍光灯とLED化した後の電力消費量を比較。明らかに相違がある。
3 F、 4 Fとも、 6 kWの削減効果が見られる。（各階11.8kW→5.8kW：51%削減）（ 3 F、 4 Fとも、照明器具の仕様・台数は同一の為、全灯点灯時の削減値は計算値とほぼ同値となる）
2 ．空調機の消費電力データの分析【冷房時】
図 3 、 4 に空調機（冷房運転時）の消費電力を外気温度との関連で示した。
※‌外気温度が25℃未満と消費電力が10kW未満のデータ（休日等が該当）を除いたものが、図 3 、4 である。このデータで 1 次式近似したものを、青（蛍光灯）と赤（LED）の直線で示す。
傾向として、外気温度が低ければ、消費電力も少なくなっている。
3 Fのほうが 4 Fより空調機の消費電力が少なく、削減効果は 3 Fのほうが大きい。
蛍光灯時とLED化後の空調機消費電力値は、ほぼ平行状態で消費電力が削減されている。
‌外 気温度に係わらず削減量が同じ（照明の消費電力は外気温度に依存しない）で 3 F：3.2kW、4 F：2.1kWの削減効果が見られる。
（外気温30℃時

3 F：18.8kWh→15.6kWh、 4 F：20.5kWh→18.4kWhに消費電力低下）※執務人数 3 F：85人、 4 F：127人【暖房時】‌ 暖房時のデメリットについては、冷房ほど明確な差が出現しなかった。その要因については、今後もデータ収集を重ね、究明していく課題が残っている。
3 ．照明LED化による空調機の削減効果のまとめ① 3 Fの空調機では3.2kWhの削減、 4 Fの空調機では2.1kWhの削減（冷房時）②両フロアとも照明器具の消費電力削減量に相当する空調機の電力削減（冷房時）が見られる。
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冷凍空調設備 17

【空調機の平均COP＝ 3 と仮定すると、空調動力の削減効果は 2 kWとなる】③‌空調機はインバータ制御しており、単純に外気温度に比例して消費電力が変化しない為、同一温度でも、空調機の消費電力は異なる事が図で示されている。【図 3 、 4 、参照】
計測期間を長く採り、データを線形近似する事で、差異が明確に示されていると思われる。
（近似線が平行である事が、外気に依存しない照明負荷の削減効果であると、読み取れる）④基本料金も（デマンドも）その効果の相当分が、削減されると考えてよい。
4 ．省エネ性○‌上記 3 、 4 階のデータを基に計算： 3 F→3.2kWh、 4 F→2.1kWh削減。 2 フロア合計5.3kWhの削減。
○ 1 日の運転時間を10時間。 1 ヵ月の就業日数を21日間、冷房期間を 4 ヵ月とすると、5.3×10×21× 4 ＝4,452kWh削減（年間空調電力削減量）○照明年間消費電力は、LED化前（86,600kWh）、LED化後（42,200kWh）となり、年間削減量は、44,400kWhとなる。
○‌LED化によって、空調と照明の消費電力は年間、4,452kWh＋44,400kWh＝48,852kWh削減された。
5 ．投資回収（省マネー）○ 3 Fと 4 FのLED化工事投資金額：200万円○電力料金：14.065円/kWh○空調消費電力削減額：4,452kWh×14.065円＝62,617円○投資回収：200万円÷6.26万円＝31.9年○空調と照明を合わせた消費電力削減額：48,852kWh×14.065円＝687,103円○空調と照明を合わせた投資回収：200万円÷68.7万円＝2.9年
6 ．他の建物への応用性
事務所蛍光灯のLED化による冷房時の冷房負荷は、照明の消費電力削減量相当を削減できる見込みがある。
7 ．環境保全、便利性等
CO 2 削減量○空調年間電力削減量：4,452kWh○CO 2 排出係数：0.0045t－CO2/kWh

H23関西電力）○空調のCO 2 削減効果：4,452×0.00045＝ 2 t-CO 2○空調と照明のCO 2 削減効果：48,852×0.00045＝22t-CO 2
8 ．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
照明器具が蛍光灯からLEDへ更新されるケースが多くなってきた。
照明本体では、蛍光灯からLEDに代えることで省エネとなる事は、単純な消費電力の比較で計算する事ができる。
当然、照明負荷が下がる事で冷房負荷も下がり、空調機の消費電力が削減可能である事は容易に推察できるが、実際の効果をデータとして証明したケースは少ないと思われる。
今回、計測期間を長く採り、計測点数を多くする事で、全体の傾向を明確につかむ事ができ、照明のLED化は空調機にも消費電力量削減メリットがある（冷房時）事を定量的に示す事ができた。
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9 ．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等
東日本大震災後の電力供給危機において、電力の削減が課題であると同時に、本年 5 月末に公布された省エネ法改正への遵守が、企業に求められている大きな使命である。
その視点から、照明器具をLEDに切り替えることで、照明と空調機の消費電力削減を実現させていくのは、有効な手段のひとつといえる。
しかしながら、照明メーカー各社のカタログでは、照明電力削減のみの訴求で冷房負荷低減に関する訴求が見受けられないのは残念なことである。
技術商社を標榜する弊社としては、本データを生の実績値として最大限活用し、施主に対して照明に加え、空調機の省エネ提案として販売促進に結びつける。

図1

図2
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冷凍空調設備 19図3

図4

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図5

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