Energy Valve
ビル空調用の冷温水を制御する比例式のバルブ（流量制御弁）と熱量計（流量計測＋水温計測）を組み合わせ一体の機器としてインテリジェント化した製品です。

製品の構成
流量計測 演算 回路部
バルブアクチュエータ
制御 回路部

手動操作
ハンドル

施工例
電源／通信ケーブル
Energy Vlave
保護管

RJ45 コネクタ
PC 接続

空調機などの冷温水コイル

パラメータ設定

保護管

温度センサ（往側）ケーブル（長い方 3m）

流量制御部
ボール弁

流量計測管
超音波センサ
流体流れ方向5D

温度センサ（還側）
ケーブル（0.8m）
流量計と同じ配管に設置

温度センサ

冷温水配管（往）
温度センサ

製品の用途
・ 空調機、ファンコイル廻りの冷温水制御、 熱交換器廻りの冷温水制御などに使用します。

製品の特長／機能・ 冷温水の３つの制御モード （バルブ開度制御：従来式） （流量制御） （熱量制御）
・ 冷温水の状態のモニター （瞬時流量） （瞬時熱量） （往温度） （還温度） （温度差）
・ 冷温水の使用熱量の積算 （本製品は特定計量器ではありません）
・ 上位側コントローラとの通信 （Modbus RTU / BAC net MSTP） ： 制御およびモニター・ 省エネのための制御機能 （温度差下限リミット） （制御流量制限）
・ 省エネ評価および対策のための各計測値の保存 （データロギング）

写真は実際の製品とは若干違います。

製品の型式、口径、定格流量・ 主な仕様 ： 流量制御部 ＝ 比例式電動ボール弁
流量計測部 ＝ 超音波式
温度計測部 ＝ Pt1000Ω 温度センサ （2本）

小口径：ネジ・タイプ

大口径：フランジ・タイプ

フランジはDIN規格です。

制御システム 参考例

Modbus / BACnet MS/TP 通信による制御／モニター

Energy Valve
ウェブサーバー機能（サービス用PC接続）
・初期設定
・データモニター・データロギング

空調機制御用
デジタルコントローラ

・積算熱量・瞬時流量・瞬時熱量
・往温度／還温度・温度差

Modbus / BACnet MSTP 通信・制御・データモニター・積算熱量・瞬時流量・瞬時熱量
・往温度／還温度・温度差

RJ45 コネクタ PC 接続

制御システム 参考例

電圧信号による制御／モニター（改修工事の場合など通信無し対応）

空調機制御用コントローラEnergy Valve

コントローラよりの制御信号
電圧信号 ： DC 2 －10V

ウェブサーバー機能（サービス用PC接続）
・初期設定
・データモニター・データロギング

Energy Valve では
制御信号を下記３種類のどれかに設定
・ バルブ開度制御 （0－100 %）・ 流量制御 （例 ： 0－20 m3/h）
・ 熱量制御 （例 ： 0－80 kW）

・積算熱量
・瞬時流量・瞬時熱量
・往温度／還温度・温度差▼▲

Energy Valve よりコントローラへのフィードバック信号
電圧信号 : DC 2 －10V
下記３種類のどれかに設定
・ バルブ開度 （0－100 %）・ 流量計測 （例 ： 0－20 m3/h）
・ 熱量計測 （例 ： 0－80 kW）

RJ45 コネクタ PC 接続

流量制御、熱量制御の場合の信号レンジは、ウェブサーバー機能の初期設定にて設定します。

具体例 選定・設定・制御

例えば流量制御の場合設定
Energy Valve は初期設定 （ウェブサーバー機能） によりその制御 （位置制御、流量制御、熱量制御）を選択できます。
流量制御または熱量制御を選択した場合には、制御レンジの設定ができます。
例 制御レンジ設定 ＝ 0 ～ Vmax ℓ/min（Vmax ≦ 定格流量 Vnom）

制御
空調機 ① 設計流量＝280 ℓ/min
対応 Energy Valve ＝ 流量制御に設定
制御流量最大値 Vmax を 280 ℓ/min に設定
制御は 0 ～ 280 ℓ/min

選定
Energy Valve 選定（同じ機種）
口径＝50A
定格流量 Vnom ＝ 288 l/min

一次側
配管に圧力
変動
あり

空調機 ② 設計流量＝175 ℓ/min→

対応 Energy Valve ＝ 流量制御に設定
制御流量最大値 Vmax を 175 ℓ/min に設定
制御は 0 ～ 175 ℓ/min

二次側
制
御は影
響
最小

空調機 ③ 設計流量＝224 ℓ/min
対応 Energy Valve ＝ 流量制御に設定
制御流量最大値 Vmax を 224 ℓ/min に設定
制御は 0 ～ 224 ℓ/min

Pressure Differential Sensor

流量制御の特徴
10 psi・ 従来のバルブの開度制御ではバルブの入口圧力の変動にともない同じ開度でも制御流量が変動します。
・ 流量制御は流量計測部で計測する流量を制御するのでバルブの入口圧力の変動に影響を受けなくできます。
例えば高層階／低層階などでの配管系統ごとの難しい圧力バランスの調整を容易にできます。

4

p = 4 psi

p = 4 psi
gpm = 0 to 100

20 psi3p = 4 psi p = 12 psi

p = 4 psi
gpm = 0 to 100

30 psi2p = 4 psi p = 22 psi

p = 4 psi
gpm = 0 to 100

40 psipp = 2 psi

1p = 4 psi
gpm = 0 to 100
VFD-Pump

p = 4 psi

p = 32 psi

Overflow
Overflow
Bypass Line

Chiller 1
Chiller 2

熱量制御の特徴
・ 例えば空調機の冷温水コイルの場合には、コイルを通過する流量および入口温度と出口温度の温度差を計測し熱量を演算し、その演算した熱量値を直接の目標値とした制御をします。

Coil ＝ 流量
Power ＝ 熱量
Valve ＝ バルブ開度

・冷温水の配管系統が多く集中している場合各系統ごとの制御がシンプルに管理できる。

温度差 （dＴ） リミット（下限）設定機能 （dＴ- Manager） の特徴
Energy Valve には計測した温度差 （例えば 空調機コイルの入口出口の温度差）に対してリミット（下限値）を設定しバルブの制御に制限（温度差下限リミット）をかけることができる機能があります。
例えば、実際の空調負荷に対して空調機のコイルの能力や制御弁のサイズなどのバランスが良好ではない場合など、制御弁は温度差が小さい状態で継続して制御していることがあります。
あまり温度差が小さい制御状態はエネルギー消費的にはあまり良好な制御ではない場合もあります。

Energy Valve の （dT-Manager） 制御内容
この制御は（流量制御）または（熱量制御）に設定されている場合に有効に設定できます。
制御中に温度差の値が設定された値より小さくなるとバルブは設定された温度差より値が小さくならないようにその制御対象を切り替えます、温度差が大きくなればバルブは通常の制御に戻ります。
このようなバルブの温度差制御により、例えば最終目標である室内などの温度制御には多少影響がある（例えば高くなる）ことも考えられますが、それ以上に温度差制御中のバルブ制御流量を抑えることができるという省エネ的なメリットも得られます。

温度差より演算する
流量設定

実際の温度差値

実際の温度差値が、リミット設定以下となった場合△T Manager 制御へ変わる
通常制御の場合の予想されるバルブの制御流量の状態

温度差リミット設定値
バルブの制御流量の状態△T Manager 時
温度差リミット制御時のバルブの制御流量の状態

Energy Valve 別のメリット 長期にわたる使用期間中の活用
Energy Valve Data Logging 機能
計測した各データ（トレンドデータ）および設定されたパラメータなどを保存（ロギング）する機能があります。
データの保存は、短期保存および長期保存の２つの方法にて行っています。

Data Logging① 短期 Short term storage （３０秒周期 １日ごと CSV ファイル化 最大３１日分）② 長期 Long term storage（２時間周期 １ヶ月ごと CSV ファイル化 最大１３ヶ月分）

ロギングデータの収集方法 → Energy Valve にＰＣを接続しデータをロードします。
ＰＣに専用ソフトは必要ありません。

収集データ例 ： 「Flow 流量」 「Power 熱量」 「サプライ／リターン温度」 「dT 温度差」 「Vlave バルブ開度」「積算熱量」 「外部よりの設定値」 など長期間に渡るデータ収集例より コイル廻りの劣化判断と流量リミット
運転開始より毎年１年間の 「流量」 「熱量」 「温度差」 「バルブ開度」 のロギングデータを収集し１年ごとにグラフ化。

最初の１年間のデータをグラフ化 （参考例）

赤（Coil）＝ 流量点線（Power）＝ 熱量
緑（△T）＝ 温度差
黒（Vlave）＝ バルブ開度
各曲線はデータをプロットしたあとの代表（平均）曲線
バルブの開度の増加（0→100%）にともない流量および熱量も追従

数年後
コイルのフィンの目詰まり
コイルチューブ内スケール

数年後の１年間のデータをグラフ化 （参考例）

コイルの劣化によりバルブの開度の増加（0→100%）にともなう流量および熱量の増加に限界が発生
この状況でも温度制御に問題なければバルブは100%まで動作させる必要なし → 80% でリミットをかける。
または毎年のデータの検証によりコイル劣化の判断に使用