空調制御の仕組みや省エネ効果とは？デマンド制御や省エネ事例も解説

空調制御システムは、室内の温湿度をセンサーで計測し、出力を自動調整するため、高い省エネ効果があります。

本記事では「空調制御の仕組み・省エネ効果」を中心に、以下のテーマにも焦点を当てていきます。

また、弊社「明電産業株式会社」は昭和23年の創業です。空調やLED設備の仕入れや施工、補助金申請に携わってまいりました。

当社は、省エネルギーを実現するための最適な空調制御サービスを提供しており、幅広い業界向けのソリューションを展開しています。

空調制御も取り扱っておりますので、ご興味のある方は「無料相談・お問い合わせフォーム」からご連絡ください。

メーカーごとの空調制御の特徴や適した設置場所を知りたい場合はこちらの記事をご覧ください。

空調の自動制御の仕組みをわかりやすく解説

調制御システムの導入により、快適性が向上し、商業施設やオフィスでのエネルギー消費を効率的に管理できます。

さらに、遠隔監視システムができるので、省エネルギー効果を最大化し、サステナビリティを意識した運営が可能です。

具体的には、空調制御システムは空調設備にセンサーや制御装置を取りつけることで、出力などを自動調整し室内環境を適切に保つ設備です。

たとえば、温湿度調整の仕組みは以下のとおりです。

温湿度調整以外にも次のような機能があり、空調環境の快適さと電力消費の効率化を両立できます。

空調制御システムは省エネになる？

空調制御システムの導入は省エネに有効です。

室内温湿度を細かくチェックできるため、空調稼働のムダが減り、電力消費を削減できます。

たとえば、設定温度を1℃緩和することで、冷房で約13％、暖房で約10％の省エネが可能です。

また、外気導入量（空調が取り込む外気量）の調整で、オフィスビルでは約5％、製造業では8%の省エネ効果が見込めます。

冷暖房は、取り込んだ外気を冷やしたり温めたりすることで室内温度を調整するため、原則外気導入量が少ないほど電力消費を抑えられます。

省エネ対策の軸として、まずは空調制御システムの導入を検討するのが賢明です。

比較的低コストで既存設備を活用でき、即効性のある省エネを実現できるためです。

ただし、さらに大幅な電気代削減を目指す場合は、空調設備自体の更新も視野に入れるべきでしょう。

初期投資は高くなりますが、最新の高効率設備への更新で、より大きな省エネ効果が期待できます。

参考：財団法人省エネルギーセンター｜「省エネライフスタイルチェック25」の各種行動と省エネ効果に関する調査報告書

参考：四国電力株式会社｜用途別節電事例集 ～具体的な節電方法とその効果～

空調制御は自動で省エネ効果を実現できますが、初期費用がかかります。
今すぐできる省エネ対策・節電対策もありますので、まとめた記事をご覧ください。

省エネ効果が高い「デマンド制御」とは

空調制御システムのなかでも省エネ効果が高いのが「デマンド制御」に対応した製品です。

デマンド制御では、30分間の電力消費量に目標値を設定し、出力をコントロールします。

デマンド制御の仕組みを知るためには、以下の2つを把握する必要があります。

・デマンド値と最大デマンド値の意味

・最大デマンド値と電気料金の関係

1つずつ解説します。

前提知識1：デマンド値と最大デマンド値の意味

「デマンド値」とは、30分間の電力消費平均値のことです。

以下のグラフをご覧ください。

縦軸は空調の電力消費量、横軸は稼働時間を表しています。

このグラフでは、前半15分間は出力300kWで、後半15分間は出力500kWで稼働しているため、デマンド値は、（300kW×15分+500kW×15分）/30分＝400kWとなります。

デマンド値は30分ごとに計測され、1時間で2回、1日で48回計測されます。

そして、1ヶ月間で計測されたデマンド値のうち最も高いデマンド値が「最大デマンド値」です。

前提知識2：最大デマンド値と電気料金の関係

500kW未満の高圧電力契約では、当月を含む過去12ヶ月の最大デマンド値のうち、もっとも高い値が電気料金に反映されます。

たとえば、以下のケースでは、12月の電気料金は4月の最大デマンド値500kWをベースに設定されます。

電気料金を削減するためには、電力消費量を減らすだけでなく、集中使用を避けることが不可欠です。

デマンド制御が省エネになる仕組み

デマンド制御は、デマンド値（30分間の平均消費電力）に目標値を設定し、電力消費をコントロールする方法です。

たとえば、「このままだとデマンド値が目標値を超える」と判断した場合、送風状態にするなどして消費量をカットします。

その結果、最大デマンド値が抑制され、電気料金を抑えることができます。

ただし、目標デマンド値を厳しく設定しすぎると、出力がすぐに下がり室内環境が悪化する恐れがあります。

一方で、目標デマンド値を緩めすぎると、十分な電気料金の削減ができません。

したがって、目標デマンド値は、コスト削減と室内環境の快適さを両立できる数値に設定する必要があります。

適切なデマンド値の算出については、弊社「明電産業株式会社」でもサポートを提供しております。

空調制御の省エネ事例｜病院や工場など7ケース

ここでは、弊社「明電産業株式会社」が取り扱う空調制御機器「Ai-Glies」（アイグリーズ）を導入し、電気料金削減を実現された事例7件をご紹介します。

事例	空調機数	電気料金削減（概算）	デマンド削減（概算）
病院	71台	414万円/年	-900kW
工場	61台	137万3,600円/年	別の建物との一括受電のため、デマンド制御はせず
金融機関	18台	128万3,352円/年	-33kW
自社ビル	18台	123万5,010円/年	-50kW
特別養護老人ホーム	17台	111万9,954円/年	-23kW
専門学校	7台	151万5,608円/年	-67kW
飲食店	5台	39万4,871円/年	-4kW

「Ai-Glies」を導入した7つの事例で、病院や工場などの施設が空調制御によって電気料金を大幅に削減しました。

特に、病院や工場は、24時間冷暖房機器が使用されているため、大幅な節電効果が期待できます。

また、デマンド削減にも貢献し、エネルギー効率向上が図られました。

空調制御システムを導入した企業では、エネルギー消費の見える化が進むだけではなく、カーボンニュートラルへの対応の準備が整います。

特定の熱源への影響を低減し、持続可能なビジネス環境を実現しています。

空調制御システム選びの3つのポイント

空調制御システムを選ぶ際は、以下3点に注目しましょう。

1つずつ解説します。

空調制御システムの種類

空調制御システムの選択において、システムの種類を理解することは非常に重要です。

なぜなら、各タイプは特定の環境や用途に最適化されているからです。

空調制御システムは主に3つのタイプに分類されます。

タイプ	特徴
オフィスビル特化型	人感センサーによる空調制御・フロアごとの温湿度設定が可能
データセンター特化型	サーバーの発熱対応・災害時にも室温を維持するシステムが搭載
多業種対応型	工場や医療機関など多様な施設に対応・設定をカスタムできる汎用性が高い

たとえば、空調制御システムを製造業の工場に導入する場合は、多業種対応型がおすすめです。

この型は、工場特有のニーズに柔軟に対応できます。

工場用空調には、一般的な業務用空調とは異なる以下のような性能が求められます。

• 高い耐久性：過酷な環境下での長時間稼働に対応
• 耐熱性能：工場の機械から発する熱にも耐えられる設計
• 空気清浄機能：粉塵や有害物質を除去する能力

工場の規模、製造工程の特性、採用している空調方式、そして工場特有の要件に合わせて適切なタイプを選択することが、効果的な空調管理と生産性向上につながるでしょう。

このように、空調制御システムの選定には、導入場所・範囲によって最適なものを選ぶことが重要です。

当社では、商業施設やオフィスに最適な空調制御システムを提供し、個別のニーズに合わせた提案を行っています。

空調の制御方法の違い

空調の制御方法は、施設の規模や用途によって、大きく2つの種類があります。

それは、CAV方式とVAV方式です。少し専門的なないようですが、ご興味のあるかたは解説記事をご覧ください。

デマンド制御の有無

デマンド制御は、電力使用の最適化と費用削減に大きく貢献するため、多くの企業にとって重要な機能です。

前項でも触れたようにデマンド制御は、ピーク時の電力使用を分散させ、最大デマンド値を低く抑えることで、基本料金の削減につながります。

例えば、以下のような方法で電力使用のバランスを取ることができます。

• 複数の空調機器の運転をずらす
• 出力を一時的に調整する

したがって、特に大規模な施設や電力消費量の多い企業では、デマンド制御機能を備えた空調制御システムの選択を検討することが賢明です。

導入コスト

空調制御システムを選ぶ際は、導入コストも考慮しましょう。

最新技術を搭載した空調制御システムは高額になる傾向があります。

これは、導入に専門知識が必要であり、人件費や作業費用が高くなるためです。

しかし、長期的な省エネ効果を考慮すると、投資に値する場合も多いでしょう。

費用を抑えるためには、以下の3つの対策が効果的です。

空調制御の仕組みでよくある質問

ここからは、空調制御システムの仕組みに関して、よくある質問への回答を掲載します。

そもそも空調自動制御とは？

空調自動制御（空調制御システム）とは、ビルなどの空調を自動制御するシステムです。

室内環境をモニタリングし、稼働状況を細かく調整できます。

外付けタイプであれば空調を更新する必要がないため、導入コストを抑えられる点も魅力です。

また自然エネルギー庁によると、オフィルビルの電力消費量のうち空調は約48％を占めています。

したがって、空調の効率化はコストカット効果が高く、CO2削減を通じてSDGsへの貢献にもつながるのです。

空調制御以外の省エネ方法はある？

空調制御システム以外の省エネ方法はおもに3つです。

室内外の環境を見直すこと

1つ目は、室内外の環境を見直すことです。

具体的には以下の方法があげられます。

	オフィスビル	工場・製造業
節電方法	夏はブラインドなどで遮光する 冬は日中、可能な限りブラインドを開け、自然光を取り入れる	空調を効かせるエリアを、ビニールカーテンなどで区分けする 高温になる機器周辺に遮熱材を設置し、稼働時間を最適化する

手軽に実施できるものもあるため、ここから着手するのもよいでしょう。

空調設備のメンテナンス

2つ目は、空調設備のメンテナンスです。

機器にホコリが溜まっていたり、設置環境が悪かったりすると、エネルギー効率が下がります。

とくに以下の点に注意しましょう。

稼働状況の見直し

最後は、稼働状況の見直しです。

起動時の室内温度と設定温度の差を縮めたり、機器を使用するタイミングをずらしたりすることで消費エネルギー量だけでなく電気料金を削減できます。

まとめ

空調制御システムは、センサーで室内環境を計測し、計測データをもとに制御装置で空調をコントロールします。

出力をほぼリアルタイムで調整するため、手動制御以上に効率的な省エネが可能です。

また、弊社「明電産業株式会社」ではデマンド制御対応の空調制御システム「Ai-Glies」（アイグリーズ）の販売・施工を行っています。

Ai-Gliesは、特許取得の「不快指数運動制御」により、屋外の不快指数に連動した出力調整が可能です。

無線+ソーラー給電を採用しているため導入コストが低く、脱炭素化にも貢献できます。

Ai-Gliesは、とくに以下のような企業におすすめです。

最新の設備を導入済みの企業には、運用の最適化による更なる省エネを、また更新を控えている企業には、既存設備を活用した効果的な電気代削減を実現します。

弊社ではAi-Gliesの設置や補助金に関する無料相談にも対応しています。

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