日立エネルギー回収システム

水の力を電気に変える

日立エネルギー回収システム
身近に利用できるエネルギーがあります。

平成２０年度 日本機械工業連合会会長賞受賞

第5回エコプロダクツ大賞受賞
エコプロダクツ大賞推進協議会 会長賞

未利用水力エネルギーを利用し ませんか。
エネルギー回収システム（マイクロ水力発電）

現在、地球温暖化問題への世界的な取り組みが進む中、環境へ与える負荷が小さく、資源制約の少ないクリーンな未利用エネルギーの有効活用が求められています。
日立では、これまで見逃されていた未利用水力エネルギーを発電水車により電気エネルギ－として回収する「エネルギー回収システム」をご提案します。
回収した電力は設備の動力を低減したり、照明・給湯用などさまざまな用途でご活用いただけます。
改正省エネ法が施行されて以来、省エネニーズはますます高くなっています。
日立はエネルギー回収システムでお客さまのソリューションにお応えします。

特長

1. エネルギー回収率約 60％の高効率※1

4. 省スペースで取り付けられます

流量と落差の変化に対して、水車の発電効率が最大となる

本体は水車、発電機が一体構造で、小形、軽量。配管途ように制御する最適運転制御可変速発電システムを開発。

中に設置可能なインライン設計で、狭い空間でも取り付

特許第 5268871 号

けられます。

特許第 4456807 号（3kW 出力機種の場合）

2. 電気出力のため多様な負荷に対応が可能
インバータ駆動している機器には、コントローラから直接※2 また、インバータへ直流送電。
（直流出力タイプ）系統

3kW 水車9kW 水車連系装置を介して三相 200V の交流送電が可能です。
（交流出力タイプ）
特許第 4824097 号※1 : エネルギー回収効率は、（1）式で示す総合効率（η）です。
η＝Ｐ／（0.163×Ｑ×Ｈ）×100‥‥‥‥（1）
Ｐ：制御盤出力［kW］
Ｑ：流量［m3 ／ min］
Ｈ：有効落差［ｍ］

3. 落差、流量に応じ、さらに多くの電力回収も可能

Ｈ＝Ｈ1－Ｈ2 ‥‥‥‥‥（2）「エ ネ ル ギ ー 回 収 システム 」は 、有 効 落 差 に 応じた水 車の最適回転数制御により高効率のエネルギー回収を実現します。

ビルや設備位置の高さ（落差）、流量に応じてより多くの

Ｈ2：水車出口圧力ヘッド［ｍ］

小型の発電機一体型インライン水車の採用 により、配管途中への取り付けが可能で、狭い場所にも設置できます。
環 境 への負荷を低 減するため当 社 の 流 体・モータ・制 御 の技術を結集し、未利用エネルギー の高回収を実現した特長ある製品です。

1

電力を回収できます。高層で落差が大きい場合は水車2 台を直列運転、また流量が多い場合は並列運転させるなど、規模に見合った対応が可能です。
（9kW 機種では直列・並列運転はできません。）
特許第 4610866 号
特許第 5041889 号

Ｈ1：水車入口圧力ヘッド［ｍ］
η：総合効率［％］η＝ηt××ηc‥‥‥（3）ηt：水車効率［％］：発電機効率［％］ηc：制御盤効率［％］※2 : 送電先のインバータは 200V 級に限ります。
他社インバータへの出力はお問い合わせください。

2

回収した未利用エネルギーを広範囲で活かし、節電・環境保全に貢献します。
用途適用基準● ビル空調の蓄熱式冷温水供給サイクルに① 使用環境
周囲温度：0 ～ 40℃（凍結なし）● 工場内の冷却水系統に

周囲湿度：20 ～ 85％（結露なし）● ホテル、病院等の空調系統に② 使用条件● 山間部における湧水排水

水など

質：水道水相当

pＨ5.8 ～ 8.6（不凍液混入は可能）
液 温 度：0 ～ 80℃③ 設置場所：屋内専用

納入事例
事例 1 : A 社
事務所ビルの空調設備に 3kW 機種 2 台を設置。
（ 直列運転）発電電力は建物内の照明用電源に使用。
空調負荷

有効落差５０m（ポンプ圧力分含む）

水流

発電機一体型
インライン水車
２.４kW×２台
流量約１m3/min

制御盤

水車発電機
照明に供給

落水防止弁

P 空調用ポンプ

蓄熱槽（冷温水）

地上６階 地下１階（地下蓄熱水槽）事例 2 : B 社
冷却水循環設備に 9kW 機種を設置。
稼働日数 : 年間 360 日
発電量 : 6kW

水車発電機

エネルギー回収状況が目に見えるように発電量をパネル表示

3エネルギー回収システム（マイクロ水力発電）

適用例
ビル空調の事例
・流量変化に対応して水車および電動弁を制御し、環水配管の圧力を一定に保ちます。

空調負荷
A.H.
（10F）
A.H.
（9F）
A.H.
（5F）

インライン形
水車発電機
電動弁
入口弁

落水防止弁

M 出口弁

P 空調用ポンプ
蓄熱槽（冷温水）

工場における冷却水系統の事例
・ 環水配管内を満水状態にするため、エアー抜きが必要になります。

クーリングタワー
（開放）

M

生産設備
生産設備

・ 水車にバイパス配管を設け、発電が停止したときに電動弁を開き、クーリングタワーからのオーバーフローを防止します。

電動弁

エアー抜き

インライン形
水車発電機

生産設備
入口弁

出口弁

手動閉止弁

P 循環ポンプ

貯水槽

工業用水導入部の事例

工業用水

インライン形
水車発電機
電動弁

ストレーナ

入口弁

送水ＭP ポンプ

FM

上限水位

下限水位

貯水槽

・通常は水車を介して工業用水を貯水槽に取り込みます。
ポンプからの送水量が増え、貯水槽の水位が下限水位になるとFM弁を開き補給量を増やします。ポンプからの送水量が減り貯水槽水位が上限水位になると電動弁と FM 弁を閉じ水車は停止します。
注）工業用水を利用する際は水道事業者に水車設置の可否を必ず確認してください。

4

電力の出力形式
1. インバータ負荷直流送電タイプ
ポンプ、ファンなどを駆動するインバータ制御機器がある場合、そのインバータへ直流送電します。
水流

出力形式：直流

商用電源

水車発電機

水車制御盤

直流出力

コントローラ負荷

日立インバータ

商用電源からの消費電力が発電した電力分だけ低減

注）負荷用インバータは200V級に限ります。
他社インバータへの出力の際はお問い合わせください。

2. 交流送電タイプ
系統連系装置 ※1 を介して商用電源へ帰還させることができ、動力電源を低減します。
水流
水車発電機

発電した電力は基本的に建物・工場内の負荷で消費することをお勧めします。

出力形式：交流
水車制御盤交流出力

コントローラ

3相3線式200Vまたは400V

系統連系装置

電力会社との系統連系協議が必要です。

性能曲線
4540
出力
3.0

有効落差H（m）

3582.02572.53.0（kW）

2.0201.0

EBS-F80H

153221EBS-F80M

5431.5

1.0

642.0

875

2.5

1.5

1.059（kW）

61.5

10

EBS-F125M

1EBS-F80L
00.5

11.5

流量

59（kW）

2.5300EBS-F125H

2Q（ｍ3/min）

2.5

33.5

エネルギー回収システム（マイクロ水力発電）

製品仕様
EBS-F80H

EBS-F80M

EBS-F80L

80mm

80mm

80mm

水車口径

EBS-F125H

EBS-F125M

入口100mm、出口125mm 入口100mm、出口125mm

発電効率MAX56%

MAX57%

MAX6１%MAX59%

MAX66%

出力

0.5～3.0kW

0.5～2.6kW

0.5～3.5kW

1.0～9.0kW

1.0～9.0kW

流量0.6～1.05m3/min

0.7～1.08m3/min

0.8～1.38m3/min

1.5～2.8m3/min

1.8～3.15m3/min

有効落差※210～34m

9～26m

8～27m

10～35m8～26m

最大流入圧力1.0MPa1.0MPa1.0MPa1.0MPa1.0MPa

53㎏

48㎏

46㎏

182㎏

182㎏

※1質量

同期発電機

発電機

誘導発電機

注）本表は系統連系（交流200V）タイプの仕様です。
※1 : 直流タイプ（負荷インバータへ出力する場合）の発電効率は60%以上です。
※2 : 最大有効落差を越える場合は2台直列設置も可能です。
（9kW機種では直列設置できません）

寸法図
3kW 水車 寸法図

9kW 水車 寸法図

吸込フランジ
JIS10K 並型

吐出フランジ
JIS10K 並型

ゲージ用穴
3/8B

R

8-M12ボルト穴

22Cφ150Hφ185

フランジ
JIS10K 薄型

250

寸法表
口径（mm）

形式

各部寸法（mm）
AB

CHREFW

概算質量TL （㎏）80

EBS-F80H 100 200 230 430 360 163 145 308 460

5380

EBS-F80M 100 180 210 390 360 148 128 276 460

4880

EBS-F80L 100 190 200 390 369 133 110 243 469

464-φ19
基礎ボルト穴

24295

B

φ80
φ130（296）

22PS 3／8（出口側圧力センサ取付用）

919

A622

端子箱

16TL

端子箱｠（478）

φ125
φ210
φ250200
分解空間φ100φ175φ210水車
発電機

8-M20ボルト穴（225） （253）8-M16ボルト穴（E）（F）（W）

φ2224280380660

概算質量：182kg6標準付属品
制御盤（屋内自立形）……………… 1 面

特別付属品
系統連系装置 ………………………1 台オプション仕様（1）出力電圧圧力計 ……………………………… 2 個（2）直列運転※

圧力センサ ………………………… 2 個（3）並列運転※

入口側仕切弁 ……………………… 1 個

AC400Ｖ※ 9kW 機種は水車と制御盤が一対です。直列・並列設置の場合、制御盤は２面になります。

出口側仕切弁 ……………………… 1 個

省エネ効果【省エネ効果計算式】
省エネ効果金額 ＝ エネルギー回収システム出力 × 電気代単価 × 稼動時間 × 年間稼働日【例 1】～ 工 場 の 空 調 設 備 や 工 場 の 冷 却 水 設 備 など連 続運 転する場 合 ～（ 9 k W 機 種 ）【例 2】～オフィスビル など季 節 により稼 動 状 況 が 変 化 する
場合～（3kW 機種・並列運転）

流 量 2.8（m3 /min）、有 効 落 差 33(m) の 場 合 9.0（kW）を
出力

流 量 2.1(m3 /min)、有 効 落 差 32(m) の 場 合 5.4 ※ (kW ) を
出力 ※ 2 台並列運転時

年 間 省エネ 効 果 金 額 ＝9.0（kW）×19（円 ／ kWh）×24（hr）×365（日）＝ 1,497,960 円

年 間 省エネ 効 果 金 額 ＝5.4（kW）×19（円 ／ kWh）×12（hr）×250（日）＝ 307,800 円

注）電力会社との契約料金、流量、落差、稼動状況により年間省エネ効果
金額は変わります。

運転方式決定上の注意事項（1）年間を通じての最大流量で選定してしてください。
（2）流量が水車の適用範囲を超える場合は並列設置になります。
（3）落差が水車の適用範囲を超える場合は直列設置になります。

7【直列運転】【並列運転】（1）最 高 流 入 圧 力（水 車 入 口 側 圧 力）は 最 大 1.0（MPa）までとなります。
（2）有効落差は各水車の設置場所で変わります。

（1）水車入口側および出口側にヘッダー管が必要となります。
（2）並 列 設 置 の 場 合で もバイパス管 は 一 本で 対 応します。
（ 但し、最 大 流 量 によりバイパス管 口 径 は 異 なります。）

エネルギー回収システム（マイクロ水力発電）

事前確認項目
1. 適用する配管系統【開放型水循環方式】【密閉型水循環方式】

開放型の配管例

密閉型の配管例

空調機または機械設備

負荷

空調機
負荷

落水防止弁

P ポンプ

P

水槽

チラー

真空破壊弁

（1）配管系統
・開放型水循環方式に限ります。密閉型水循環方式は不可。
・落水防止弁（または流量調整弁）がない場合、開放還水法 ※1 を採用しているものに限ります。

負荷

P ポン プ

還り主管

水槽※1 : 開放還水法とは、還水管の最上部を大気に解放して還り主管の水を落水させる方法。
システム内の冷温水が抜け落ちないように還水管頂部を立上げる。
（ 右図参照）（2）用途（3）負荷は何か（4）クーリングタワーの有無（5）落水防止弁の有無（6）真空破壊弁の有無（7）設置場所

・空調機・機械設備
・有り（屋上設置・地上設置）
・有り
・無し
・有り
・無し
・屋内・屋外・その他・無し

２．取扱液の種類
冷温水（温度：最低℃、最高℃、不凍液の有無：種類と濃度（wt%））

工場冷却水（スラリーの有無、スラリー濃度 200ppm 以上は水質調査が必要）
備考欄

３．有効落差・定落差m

・変落差～

どちらか一方のみ記入（落水防止弁が有る場合：落水防止弁入口側圧力４．水mMPa、出口側圧力MPa）

量・定流量m3 /min

・変流量～m3 /min

どちらか一方のみ記入

５．回収電力の用途
・電力出力タイプ（1）インバータへ直接出力（但し、使用インバータは三相 200V に限ります）（2）系統連系（ ・三相 200V・三相 400V ）６．運転時間時間／年

７．電力単価１日当たりの運転時間時間

１年当たりの運転日数日円／ kWh8適用検討に際する注意点（1）水車が発電を停止すると、水車通過流量が発電時の約 1/3 に 減 少しま す。所 定 流 量 を 確 保 する 必 要 が ある
場合は、バイパス配管側に電動弁を設け、電動弁で流量を制御してください。

（ 3 ）水 車 は 圧 力 を 使って 発 電しま す の で、水 車 出 口 の圧力が、有効落差分小さくなります。水車出口において、
所 定 の 圧 力 が 必 要 な 場 合 は、その 分 だ け有 効 落 差 が 小さくなります。

（ 2 ）クーリング タワ ー の 環 水 配 管 に 適 用 する 場 合 は 、環水配管内を満水にするため、配管最上部にエアー抜き配管を設けてください。

（ 4 ）工 業 用 水 引 込 系 統 へ の 設 置 を 検 討 する際 は 、水 道
事 業 者 に 水 車 設 置 の 可 否を必 ずご 確 認ください。

発電電力の売電に関して
直流出力の場合電気回路の構造上、発電電力は系統へ逆潮流しませんので、売電はできません。
また、直流電力は系統連系に当たりませんので、電力会社との系統連系協議は必要ありません。

水力発電の法規制
ダム・堰を有さない出力 20kW 未満の場合ダム・堰を有さない出力 20kW～200kW 未満の場合一般電気工作物に該当しますので、法規制はありません。

事業用電気工作物に該当しますので、次の規制が生じます。
（1）事業用電気工作物の維持（2）保安規定の作成と届け出（3）第三種電気主任技術者の選任
20kW 未満の水力発電設備を複数台設置する場合でも、合計出力が 20kW を超えるときは、規制の対象となります。

9エネルギー回収システム（マイクロ水力発電）

MEMO

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HP-365T

2023.1Printed in Japan(H)