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資料6 簡易型BEMSの紹介
1 簡易型BEMSの紹介 NEDOの補助事業による 東京都環境科学研究所の省エネシステム実証事業 研究開発期間：平成21年11月18日～平成22年2月28日 平成2４年１２月２１日 中野区地球温暖化防止審議会資料 公益財団法人 東京都環境公社 東京都環境科学研究所 藤原孝行 2 内容 １． 研究開発の背景、目的、目標 ２． 研究開発内容、研究開発体制 ３． 省エネ効果等の評価、目標達成率 ４． 課題、今後の予定＇事業化など（、展望等 １．研究開発の背景、目的、目標 １．１．背景 ＜社会的必要性等＞ ・既築ビルの空調や照明設備の多くは、各室ごとの個別制御となっており、人に 頼らない集中管理やスケジュール管理など省エネへの取り組みができにくいのが 現状。 ・本研究開発の相互接続＇オープンシステム（技術は、既築ビルでかつ中央監視 設備のないビルを対象とした遠隔制御システムであり、無駄の解消やスケジュール 運用を行う施設に有効である。 ＜技術的状況等＞ ・本実証事業で使う技術は、すでに普及している技術の応用である。 ビル計測・制御システムの中核となるマイクロCPU内蔵リレーユニットを構成する 個々のパーツは、安価で広く利用されているものを組み合わせて開発することが 可能である。信頼度についても、リレーなど個々の機器については実績も豊富である。 ・実証が必要な部分は、こうしたパーツを組み合わせたときの性能評価を行うことで ある。 ・簡易BEMSについても、既存ソフトを最小カスタマイズにて使う。 安価なパーツと既存ソフトの利用により省エネシステムの中小の既存ビルに対する 導入コストを下げ、普及のスピードが速くなることが期待される。 3 4 １．２．目的 ➣本研究は、こうした対策として各室にLANや電話回線など 既設の通信設備と通信でき、そこから受け取った信号をマ イクロCPU内蔵 リレーユニットにより、スイッチを制御するユ ニットを設置し管理人の PCから一斉消灯や切り忘れなど の省エネ管理を行うことを目指す ➣このユニットに温度・湿度などのデータを計測し伝送する機 能 を付加し、室内環境と運転状態を管理PC＇簡易BEMS（ により、省エネのための解析を行い、省エネに役立てる。 とりわけ、近年教室の冷暖房設備の整備が進む学校や貸 し会議室 等への導入が考えられる。 １．３．目標 ➣東京都はCO2排出削減を進めている。その先導施策の一つとして、 この技術の都有施設への導入展開を推進する。 ＇東京都の目標 ２０２０年までに２０００年比２５％削減（ ➣東京のCO２排出量では、民生分野の事務所・事業所で６０％を 占めており、この分野の省エネ推進が必要である。そのため、 東京都環境科学研究所のビルでIT技術を駆使して対策可能な 省エネシステムを実証する。 ➣省エネシステムは建築物に対するダメージを最小とし、施設後 省エネ効果と課題が検証できるようにセンサーの整備とデータベース の構築を行う。 ➣省エネシステムはマイクロCPU内蔵リレーユニットを使ったビル計測・ 制御システムと簡易BEMSで構成される。 ➣特に、この省エネシステムは、中小の既築ビルに対する省エネ化に 役立つと考えられる。 5 ２．研究開発内容、研究体制 ２．１．研究開発内容 ➣ 本研究は、各室に LANや電話回線など 既設の通信設備と 通信が可能。 ➣ そこから受け取った 信号をマイクロCPU 内蔵リレーユニットに より、スイッチを制御 するユニットを設置。 ➣ 管理人のPCから一斉 消灯や切り忘れなど の省エネ管理を行う ことを目指している 6 7 部屋単位での電力量の測定 ＲU：リモートユニット 電力量をデジタル変換して、監視装置と通信を行う。 従来 目標 部屋単位に小型RUを設置 分電盤回路単位での測定 WH 部屋単位での測定 ＲU WH ＲU WH ＲU WH ＲU マイクロCPU内蔵リレーユニット（ルームコントローラ（構成図 ◎通信にTCP/IPベースのオープンプロトコルoBIXを採用 AC100/200V ）コモン側を制御 リレー DO-1 DI-1 タンブラーSW 照明器具 LED付手動SW ）コモン側を制御 FCUスイッチ ファンコイルユニット リレー oBIXプロトコル ＇TCP/IP（ DO-2 DI-2 LED付手動SW ）D0-1～3、DI-1～3は任意に照明又はファンコイルユニットを選択可能 DO-3 DI-3 COM-1 COM-2 PI-1 PI-2 CO2センサ RS232C 温湿度センサ MicroLAN パルス 電力量計 電灯 パルス 電力量計 コンセント 8 9 簡易BEMS構成図 ◎汎用ソフトSCADAをベースに構築。エンジニアリング方法を開示 SCADAパッケージソフト 自動データ入出力 見える化 一覧表示、グラフ表示 マイクロCPU 内蔵リレーユ ニット＇ルームコントローラ（ 制御 ＭＣＲＵ oBIXプロトコル ＇その他、LONWROKS、 OPCをサポート（ 演算 帳票出力 日報、月報、年報、省エネレポート オペレータによる自動データ入出力 スケジュールデータ 登録 統計処理 外部連携 テンプ レート 固定値入力 ＇例（流量、面積・・ 蓄積 CSVファイル出力 10 ルームコントローラ 手動延長スイッチ 電力計＇照明用（ CO2センサ 温室度センサ 所長室 事務室 11 ルームコントローラ ＇oBIXコントローラ（ 照明スイッチ＇既存（ ボックスでかさ上げし、 配線を変更 手動延長スイッチ ＇上段：照明、下段：空調（ 12 簡易BEMS本体 ＇タッチパネルディス プレイ付きパソコン（ 13 ２．２．研究開発体制 NEDO アドバイザー ＇財（東京都環境整備公社 東京都環境科学研究所 建築設備機器制御のオープン化共同研究会 ＇当研究所が２０年度より実施している研究会（ 所長 主任研究員 主任研究員 主任研究員 ＇データ解析と 環境性能評価担当（ ＇制御・通信技術を担当（ 受注業者 NPO ロンマークジャパン協議会 パナソニック株式会社 パナソニック電工株式会社 ジョンソンコントロールズ株式会社 ダイキン工業株式会社 三洋電機株式会社 三菱電機株式会社 株式会社東芝 東日本旅客鉄道株式会社 国土交通省 株式会社山武 三機工業株式会社 新菱冷熱工業株式会社 日本電気株式会社 空気調和・衛生工学会 東京大学 東京都 株式会社ＮＴＴファシリティーズ 日本IBM株式会社 ３．省エネ効果等の評価、目標達成率 ３．１．省エネ効果等の評価 ■システムの評価 ①簡易的な制御システムで安価なシステムでも安定して運用できることを確認した ②簡易BEMSのWEBサービス機能を、所員に公開することにした。所員自らデータ を見ることで、省エネ啓蒙が可能となる ■データからの評価 ①照明制御について、時間によるON/OFF制御を行った結果、節電効果が確認で きた ②CO2 濃度については、ビル管理法で定める基準１０００PPMを大きくい下回って おり、外気取入れを大幅に削減できる。 今後の改修に向けてCO２制御を行うことで省エネに貢献できることが分かった ③空調については、２０１０年度に冷凍機など熱源機器の改修を行っていたため、 室内ファンコイルユニットのON /OFF等の運転データがえられなかった 今年度から取得を開始し評価を行いたい 14 15 ３．２．目標達成率 目標：照明電力について、対前年10%の削減 実績：対前年21%の削減＇7～6月平均（ 照明電力量 目標達成率 ２１０％ 照明電力量＇研究調整課事務室（ 16 照明電力量＇調査研究科事務室（ 17 照明電力量＇分析研究科事務室（ 18 CO2 19 温度 20 湿度 21 ４．課題、今後の予定（事業化など）、展望等 ４．１．課題 ① 各要素パーツの低廉化 マーケットの創出・拡大 ② SBCモデルの普及拡大 オーナーのベネフィットの創出 スマートグリッドのデマンド ③ BEMS機能のアウトソーシング データ構造の標準化 カーボンマネージャーの育成・資格要件 ④ オープン化に伴うSI(システムインテグレータ（の役割 各種システムや異なるベンダーをまとめる能力 発注方法の検討 22 23 SBCモデルの適用案 データ＆アプリケーションサーバ ３事務室設置 データベース 初期範囲 SBCモデルデータ oBIX通信 簡易ＢＥＭＳ １Ｆ管理室設置 上位通信 モジュール ビルコントローラ ＇５F設置（ データベース 簡易BEMS ＇SCADA) 下位通信 監視・制御 oBIX通信 ルームコントローラ MCRU MCRU MCRU 24 ４．２．展望等 ■都有施設への普及拡大を推進 都立高校約２００校 区立小中学校約３０００校 ■順次全国の学校への普及を計る 約２７０００校 ■中小規模のビルへの普及 約７０万事業所 ■スマートグリッドへの対応 25 ＷＥＢ・ＬｏｎＷｏｒｋｓ 対応 LC-1000 中小規模監視制御システム ・ＷＥＢサーバ搭載のビル、工場、駅舎向け監視制御 システムです（管理点数５００点まで対応） ・空調、照明制御を含め、警報監視、計測計量監視を 実現します ﾓﾃﾞﾙ型式 ： LC-1000 ・スケジュール運転、日月年報機能、トレンドグラフ 表示を含めた簡易ＢＥＭＳシステムを構築できます 【構成イメージ】 フィールドネットワークとしてLonWorksを採用 し、グローバルに普及しているさまざまなデバイ スを接続できます ルータ 本体はディスクレス・ファンレス設計で、盤内設 置できます ＩＰネットワーク 遠隔監視端末 群管理装置 LC-1000M タブレット端末 別途、当社製群管理システムを導入することで、 複数拠点を一元管理できます 【グラフィック表示＇ＨＥＭＳ導入例（】 【トレンドグラフ表示】 フィールド ネットワーク ＇LonWorks) ﾊﾟﾙｽﾓｼﾞｭｰ 空調 ﾙ他 ｲﾝﾀｰﾌｪｲｽ 照明 ｲﾝﾀｰﾌｪｲｽ 空調メーカー ネットワーク 室内機 室外機 電力量 電力量計 計 照明 【ＬｏｎＷｏｒｋｓで接続可能な空調・照明システム】 一般的な計測装置とは違い、空調や照明システムと 連携し、最適制御で省エネを実現できるシステムです （対応する空調・照明システムは左記をご覧ください） 空調インターフェイス ＇下記以外のメーカーについては、お問い合わせください。（ カスタマイズで専用のグラフィック画面を構築可能 （下記は、ＨＥＭＳ実証実験時のグラフィック画面） ダイキン ＤＭＳインターフェイス パナソニック＇旧三洋（ ロンワークスインターフェイス 三菱電機 ＬＭアダプター 東芝キャリア ＬＮインターフェイス 三菱重工業 ＬＯＮゲートウェイ 日立アプライアンス ＬｏｎＷｏｒｋｓネットワークアダプタ 照明インターフェイス ＇下記以外のメーカーについては、お問い合わせください。（ パナソニック フル２線方式 東芝ライテック ＭＥＳＬ伝送方式 タブレットＰＣにも対応 していますので簡単快適な 操作性を実現します 省エネするための機能 ・スケジュール運転制御（１００グループ ６山） ・日出・日没制御、デイライト制御機能 ・空調の室温設定や照明の調光度などを設定でき、 決め細やかな制御を実現します 省エネを分析・検証するための機能 ・日月年報蓄積表示（年報レベルで３年） ・１分トレンドデータ蓄積・表示（８０点×３日間） 26 27 出典：＇財（ 省エネルギーセンター 28 出典：＇財（ 省エネルギーセンター