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冷房と矛盾するパソコンなどの「機器発熱」、うまく回収するビル省エネシステム

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冷房と矛盾するパソコンなどの「機器発熱」、うまく回収するビル省エネシステム

NEDOは、業務用ビルのZEB(ネット・ゼロ・エネルギー・ビル)化を推進するため、新たな液冷空調システムを開発したと11月24日に発表した。

業務用ビルでのZEB(ネット・ゼロ・エネルギー・ビル)化には、空調エネルギー消費量の大幅な削減が必要だ。従来の空気空調機方式の空調では、パソコンなどの機器発熱が室内に拡散した後、室内空気を冷却するため、省エネ性、快適性に課題を抱えていた。

新たに開発された空調システムは、パソコンや複合機などの室内に放出される機器発熱を、発生源で冷却・回収することで、省エネと快適性の両立を実現するもの。実証実験とシステムシミュレーションの結果、年間空調エネルギー消費量を80%以上削減でき、温熱環境を数値化した指標PMVは、ISOが推奨する快適な室内環境を示す基準値である±0.5以内を示した。

年間空調エネルギー消費量が80%以上削減できるしくみは、下記のとおり。

  1. 従来、室内に放出される機器発熱を、発生源で中温冷水により冷却・回収する液冷化を行う。
  2. 回収温熱・太陽熱などの再生可能エネルギーを利用できる熱源システムを組み合わせる。
  3. これらの機器をサポートする管理システムにより、最適運転を行う。

パソコンや複合機、LED照明の熱も回収するしくみ

同開発を行ったのは、日建設計総合研究所(東京都千代田区)、大成建設(東京都新宿区)、朝日工業社(東京都港区)の3社。今回開発が行われた項目と担当社名は、具体的に下記のとおり。

1. 内部負荷液冷システム(大成建設)

LED照明、複合機、パソコン等の内部発熱を中温冷水により発熱源で冷却・回収する液冷熱交換ユニット

2. ヒートポンプ熱源デシカントによる外気潜熱負荷処理システム(朝日工業社)

太陽熱や回収温熱を利用した温熱源と中温冷水による外気潜熱処理システム

3. 室内の顕熱処理を液冷で行う冷房システム(大成建設)

中温冷水を使用したチルドビームや放射パネルによる室内の顕熱処理システム

4. 建物内液冷配水・接続システム(朝日工業社)

中温冷水や回収温熱の配管システム、万が一の漏水時の対策としての漏水ブレーカーによる漏水検知と通水遮断システム、液冷熱交換ユニットの脱着をノンリークで可能な液冷コンセント

5. 内部発熱回収温熱を有効利用する熱源システム(日建設計総合研究所)

回収温熱、太陽熱、フリークーリングなどの未利用エネルギーを利用し、中温冷水や温水の供給を行う高効率液冷ヒートポンプや吸着式冷凍機などの熱源システム

6. ZEBエネルギー管理システム(日建設計総合研究所)

機器の運転状態のモニタリングと理想的な運転状態のシステムシミュレーションをリアルタイムで行うことにより、運転状況の確認や最適な運転方法の決定を行い、高い省エネ運転を実現する管理システム

従来システムとの電力消費量比較

従来システムとの電力消費量比較

同事業は、戦略的省エネルギー技術革新プログラムにおける開発事業として実施され、東京大学、神奈川大学、山口大学との共同研究、ダイキン工業、MDIへの一部委託により実施されたもの。NEDOは今後、2020年頃を目処に、この空調システムを組み込んだZEBの普及展開を目指す。

なお、11月27日まで東京ビッグサイトで開催されている「NEDO省エネルギー技術フォーラム2015」において、今回開発した液冷熱交換ユニット、放射パネル、液冷コンセントなどが展示されている。

【参考】
NEDO - 省エネと快適性を両立した新たな業務用ビル液冷空調システムを開発

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