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二次ポンプ向け省エネポンプコントローラー
「P-Q master+(プラス)」を開発
〜 コストダウンと消費電力削減を実現 〜
2013.5.30
 
 新日本空調株式会社は、コストダウンと消費電力削減の両方を可能とした、「P-Q master+(プラス)」を開発しました。
 当社独自開発の「省エネポンプコントローラー P-Q master(ピーキューマスター)※1」の仕様を見直し、約60%のコストダウンを図ると共に、二次ポンプの最適台数制御機能(特許出願中)を搭載し、従来のポンプ台数制御と比較し最大15%以上の消費電力削減を実現しました。
 今後は、二次ポンプや中規模施設など導入対象施設や適用範囲を拡大し、新築・リニューアルを問わず、国内外の様々な施設・建物を対象にポンプの省エネ制御をご提案していく予定です。

※1:

省エネポンプコントローラー「P-Q master (ピーキューマスター)」は、従来の制御では不可能な、異なる機種・異なる容量の熱源機器やポンプが混在する熱源システムにおいても、安定した運転を行いながらポンプ動力を大幅に削減できるポンプ・インバータ制御として高く評価され、2012年に「空気調和・衛生工学会論文賞(学術論文部門)」を受賞。

1.開発に至る経緯
 近年、大規模ビルの熱源機器において、冷温水や冷却水の“変流量対応の省エネ機器”が導入されるなど、省エネルギー化への取り組みが広がっています。
 新日本空調(株)では、省エネに対する社会ニーズに応えて、従来のポンプ・インバータ制御では不可能な、異なる機種・異なる容量の熱源機器が混在する熱源システムにおいても安定した運転を保ちながらポンプ動力を大幅に削減できるポンプのインバータ制御技術「省エネポンプコントローラー P-Q master(ピーキューマスター)」の開発を2008年9月に完了し、国内施設への導入を図り、その効果について学術的にも高い評価を得て参りました。
 そして更に2012年9月より、省エネポンプコントローラー 「P-Q master」の仕様見直しを行い、約60%のコストダウンを図ると共に、従来のポンプ台数制御と比較し、最大15%以上の消費電力を削減可能な、二次ポンプの最適台数制御機能(特許出願中)を搭載した「P-Q master+(プラス)」の開発を完了しました。
2.「P-Q master」の仕様変更内容
 従来の「P-Q master」は、接続可能な機器(ポンプ)台数が最大16台で、制御盤は空冷熱源機器への対応を考慮して屋外設置を可能としていました。
 今回、「P-Q master」の仕様を見直し、接続可能な機器(ポンプ)台数を最大4台とし、屋内仕様にすることで約60%のコストダウンを図りました。
 尚、接続機器台数が5台以上の場合や、屋外仕様が必要な場合は、オプションにて対応致します。
3.「P-Q master+(プラス)」の特徴
 「P-Q master+(プラス)」は、「P-Q master」に当社独自開発の二次ポンプ用最適台数制御機能を搭載したモデルです。
 従来の「P-Q master」は別途台数制御盤が必要でしたが、今回開発した「P-Q master+(プラス)」は、二次ポンプの台数制御盤が不要となります。また、「P-Q master」と従来のポンプ台数制御とを組み合わせた場合と比較すると、「P-Q master+(プラス)」は、最適台数制御機能(特許出願中)により、最大15%以上の消費電力削減が可能となります。
二次ポンプ最適台数制御機能付
「P-Q master+(プラス)」概要図

二次ポンプ最適台数制御機能付「P-Q master+(プラス)」概要図

4.二次ポンプ用最適台数制御の概要
 従来のポンプ台数制御では、ポンプの運転台数毎に上下限流量を設定し台数制御を行っていましたが、必要流量が変化すると、ポンプの運転周波数とポンプ効率が最適となる運転ポイントも変化するため、設定値を変更することが難しく、無駄な運転を行っていました。
 これに対し、当社が独自開発した二次ポンプ用最適台数制御を組み込んだ「P-Q master+(プラス)」は、図−1のポンプ運転周波数、運転流量とポンプ効率の関係を数値モデル化します。これによりポンプ消費電力を高精度で予測し、消費電力予想が最小となるポンプ運転台数となるように制御します。
 今回仕様変更した「P-Q master」に、従来のポンプ台数制御を組み合わせた場合と、二次ポンプ用最適台数制御機能を組み込んだ「P-Q master+(プラス)」とのポンプ運転台数の違いを図−2に、このときの年間消費電力量の違いを図−3に示します。「P-Q master+(プラス)」は、従来のポンプ台数制御と比較すると、最大15%以上の消費電力の削減が可能となります。
図−1 運転周波数・運転流量とポンプ効率の関係(例)
図−1 運転周波数・運転流量とポンプ効率の関係(例)

図−2 台数運転比較(例)
図−2 台数運転比較(例)

図−3 年間消費電力量比較
図−3 年間消費電力量比較
<年間消費電力量 試算条件>
2万m2程度の一般事務所ビルの二次ポンプの冷房運転を対象とし、以下の条件で試算
 ・二次ポンプ仕様:流量80m3/h 吐出圧120kPa 設置台数3台
 ・ヘッダ間差圧可変範囲:20−120kPa
5.今後の展開
 今後は、二次ポンプや中規模施設など導入対象施設や適用範囲を拡大し、新築・リニューアルを問わず、国内外の様々な施設・建物を対象に、「P-Q master」や「P-Q master+(プラス)」によるポンプの省エネ制御をご提案していく予定です。
6.本件に関する問い合わせ先
新日本空調株式会社 経営企画本部 広報課 高辻 勇
TEL:03−3639−2332(ダイヤルイン)
FAX:03−3639−2734
E-mail: takatsujii@snk.co.jp

新日本空調株式会社 技術本部 技術企画部 佐藤 秀幸
TEL:03−3639−2702
FAX:03−3639−2736
E-mail:SATOHH@snk.co.jp