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省エネルギー関連装置を徹底解説！

省エネルギー関連装置とは？

工場の省エネルギーとは、使用しているエネルギーの無駄を低減し、エネルギーを効率的に使用することをいいます。省エネ対策の方法として、省エネ仕様の設備を新調するだけでなく、定期的なメンテナンスや使用していない照明は消すなど基本的な行動も大きな省エネルギーに繋がります。例えばパッケージエアコンの吸気フィルターが詰まっていると吸気が十分に行うことができずに装置に負担をかけてしまうことになります。

そのため定期的なメンテナンスを行うことで、運転効率、エネルギー効率が高まるだけでなく装置の寿命を長くすることにも繋がります。省エネルギーを意識した活動を企業全体で展開することによって設備寿命を延ばすことだけでなく、トラブル発生の低減、ランニングコストの低減、企業イメージのブランディングにも繋がります。
省エネルギー対策関連の種類、選定ポイント、トラブル事例について解説します。

省エネルギー関係の種類、原理、使用用途について

省エネルギー対策の種類
上項で現有設備の省エネルギー方法を記載しましたが、省エネ関連の仕様変更、サービスの一部を解説します。
・工場内照明を蛍光灯からLED照明に切り替える
・空調自動管理システムを導入する
・デマンドコントロールシステムを導入する
・エネルギーマネジメントシステムを導入する
＜低コストで実現可能な省エネルギー対策＞
・ビニールカーテンを用いて空調費用を抑える
・断熱塗装で工場内の気温上昇を抑える
省エネルギー関係価格について

省エネルギーの目的はランニングコストを低減し支出を抑えていくことですが、省エネルギーのためにエネルギー効率の高い装置へ新調するなどは設備投資を行うタイミングが重要になります。
ますはコストのかからない施策から実施することでライフラインでのランニングコストは大きく低減できる可能性があります。
省エネルギー関係の選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

省エネルギー対策を行う場合に様々な種類の取り組み方はありますが、ますは自社の課題、エネルギー使用状況を把握、見える化することが重要です。
課題を明確にすることで手を打つべき対策が具体的になります。項目ごとに省エネ案も異なります。
照明関連：不要照明の消灯、一般照明のLED化、照明本数の間引き、窓際照明の消灯、高効率ランプへの更新
空調・冷凍設備関連：室内温度の適正管理、ファンポンプへのインバータ導入、室内外機のフィン、フィルタ掃除
コンプレッサー関連：圧縮圧力設定値の見直し、運転時間、稼働台数の適正化、台数制御
ボイラー・給湯関連：蒸気圧力の低減、断熱、保温
生産製造設備関連：回転数制御（インバータ、風量、流量の適正化）、運転条件の適正化
省エネルギ―は設備や設定の大幅な仕様変更より、節約やメンテナンスなど基本的な行動の積み重ねによって大きな効果を発揮するものです。
省エネルギー関係のトラブル事例、事前対策ポイントについて

トラブル内容
モーターの新調を行ったが、想定していた能力が出ていない

原因
エネルギー消費量を抑えるために装置スペックを下位モデルとして導入を行った

対策
装置や機器のスペック選定を行う際には、余力を加味したモデルの選定を行う
※スペックを下位モデルにしたことで運転負荷の高い状態で常時運転することになり、モーター寿命の短期化、ランニングコスト増加に繋がることも多くあります。

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

赤外線カメラによる気流の可視化

赤外線カメラによる気流の可視化とは？直接目視することのできない大気の流れを可視化することは、快適な室内空調を実現する目的だけでなく、新型感染症対策のための効率的な換気の設定、廃熱を伴うプロセスでの省エネ対策等、様々な分野に応用することができます。これまで気流を可視化するために用いられてきた技術には、タフトと呼ばれるテープ状のものを流れのなかに多数設置する方法や、微粒子を気体に混ぜ、これをレーザで照射しながら高速撮影する方法などがありました。いずれにしましても、流れの場に気流を捕捉するためのトレーサとなるものを置く必要があります。また、微粒子により周囲を汚染させることや有害なレーザを用いることから、人が実際に生活している室内環境や、工場などの大空間、屋外、クリーンルーム等では、気流を測定することができませんでした。これに対し、当社の赤外線カメラによる気流可視化技術は、タフトや特別な微粒子、光学系を必要としないため、場所を問わず、周囲に気兼ねすることなく、多くの場面で気流を測定することができます。気流の可視化の原理赤外線カメラによる気流の可視化は、大気による赤外線の吸収を利用します。ここで、大気を構成する主成分は、N2、O2、CO2、Ar、H2Oですが、このうちN2とO2は等核二原子分子のため赤外線を吸収しません。また、Arも単原子分子のため赤外線を吸収しません。つまり、残りの成分であるCO2とH2Oで、赤外線の吸収が生じます。ところで、赤外線カメラは物質の表面からの赤外放射光強度より温度を測定するものですが、そもそも光路中の大気の影響を受けないようにするため"大気の窓"と呼ばれる大気の吸収の少ない波長帯で作られております。この"大気の窓"はほぼH2Oの吸収帯に相当しており、赤外線カメラでH2Oの吸収を捉えることはできません。ところがCO2には、冷却型赤外線カメラで用いられている中赤外波長域（3～5μm）に赤外線吸収があり、これを利用することができます。ただし、キルヒホッフの法則より、熱平衡状態では吸収率と放射率は等しくなります。そのため、単に赤外線カメラで大気を撮影しただけでは、CO2による吸収（放射）はごくわずかであるため、気流を可視化することはできません。図1 気流の可視化原理それでは、どのようにしてCO2の吸収を利用して気流を可視化するのでしょうか？図1に気流可視化の原理の模式図を示します。赤外線カメラにより測定される赤外放射画像は、大気（CO2）からの放射分とその裏にある背景からの放射分の重ね合わせであると考えられます。背景が固定されている場合、背景放射は数秒の時間経過（Δt）ではほぼ変化がないとみなせますが、一方で温度ムラのある大気（CO2）に流れがある場合、Δt間の流れにより放射画像の変化が観測されます。つまり、大きな背景放射にごくわずかな大気（CO2）からの放射が重畳した放射画像であっても、背景の温度変化（放射光の変化）がなければ、大気（CO2）の温度変化だけを抽出することができます。さらに、この大気（CO2）の温度変化を時間的に連続して解析すれば、気流とともに温度変化の凹凸も移動するため、気流として認識することが可能となります。なお、この温度変化の解析には、当社独自の「短時間ロックイン解析法」を適用することで、ノイズが低減でき、気流の動きをとらえやすくなります。「短時間ロックイン解析法」は、連続撮影した一連の温度データを数秒の短時間の窓で切り出し、それを時間方向にずらしながら少しずつロックイン解析を行う手法です。従来のロックイン解析法に時間軸の次元を加えたものであり、時間軸の分解能を保ちながら温度変化の凹凸の時間変化を高精度に解析することができます。参考文献：福田, 古川：赤外線カメラによる気流の可視化、クリーンテクノロジー、30 No.10(2020) 50-54. 室内の気流可視化空調の効率的化、各種工業用炉の省エネ対策、暑熱対策等窓からの日射で温められた室内の空気の流れの可視化事例を示します。

解決できる課題

品質向上
省エネ対策
見える化
CO2削減

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

湯沸かしチラー unimo WW

■「温水・冷水」を同時に取り出す自然冷媒ヒートポンプ給湯機最高給湯温度は90℃で、冷却側は-9℃供給（ブライン冷却）を実現します。温排水や冷却水などの排熱も有効に利用可能です。冷水温度の出口温度制御も可能で、既設のチラーの更新にも効果的。食品工場におけるボイラー・チラー設備を1台で代替できるため、効率的なエネルギー供給が可能です。【仕様】出湯温度：65℃または90℃、冷水温度：-9～35℃ 本体寸法(mm)：W1,100×L1,200×H1,893 仕様冷媒：自然冷媒（CO₂）使用用途：加熱、洗浄、冷却など冷房

解決できる課題

利益率改善
経費削減
SDGS対策
コスト削減
省エネ対策
生産効率改善

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

汚水対応ろ過・プレート熱交換ユニット

異物混入水対応ろ過＋プレート熱交換ユニットは、汚水や異物を含む水を対象に、ろ過処理を行いながら高効率プレート熱交換器で冷却または加熱を行う設備です。通常、異物を含む流体では高効率熱交換器が使いにくく、メンテナンス性重視で低効率な方式が選ばれがちですが、本製品はろ過ユニットを前段に配置することで、その課題を解決しやすくしています。資料では、熱交換効率：従来の10倍、逆洗機能、流量制御、現場に合わせた最適設計が強みとして示されています。チラー稼働が多く、エネルギーコストが高い現場や、異物除去しきれず熱交換効率が落ちやすい現場に向く製品です。

解決できる課題

利益率改善
経費削減
HACCP対策
SDGS対策
品質向上
コスト削減

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

CO₂削減冷房給湯機 unimo AW

■自然冷媒CO₂を採用した業務用・産業用ヒートポンプ給湯機空気のエネルギーを活用し、最高90℃までの大容量の温水供給を実現します。特に食品工場の加熱や洗浄プロセスに適しており、環境に配慮し、省エネルギーかつCO₂排出を削減するニーズに適応します。その他、工場や病院など幅広い分野での採用実績がございます。【仕様】出湯温度：65℃ or 90℃ 本体寸法(mm)：W1,250×L1,290×H2,085 仕様冷媒：自然冷媒（CO₂）使用用途：加熱、保温、加温、殺菌、洗浄など

解決できる課題

利益率改善
経費削減
SDGS対策
コスト削減
省エネ対策
生産効率改善

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

冷水廃熱回収システム

冷排水を回収し冷水チラー給水の冷却負荷を大幅削減いままで排水されていた冷熱エネルギーを高効率で回収冷廃水の冷熱エネルギーを効率よく回収し、水道水などの冷却負荷を削減する省エネルギーシステムです。野菜洗浄機、パスタ冷却機、茹で麵機からそのまま排水されている冷廃熱を回収し、水道水などから供給される20℃前後の給水と熱交換して予冷することにより、冷水チラーの冷却負荷を軽減します。温室効果ガス削減に効果を発揮します。仕様型　　式 CWEx191-4P 熱交換方式シェルアンドチューブ式能　　力 191kW 想定流量 300L/min 冷廃水側配管径 65A 想定入口/出口温度 5.9℃/15℃ 冷水側配管径 65A 想定入口/出口温度 20℃/10.9℃

解決できる課題

品質向上
省エネ対策

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

バイオマスボイラシステム

【バイオマスボイラ】バイオマスの価値ある利用に挑むオーカワラは、これまで廃棄処分されていた有機資源（間伐材、建築廃材、バークなどの木くず、鶏糞などの畜糞、コーヒー粕などの飲料残渣、工場残渣、汚泥）を再生可能エネルギーと位置付け、熱エネルギー（蒸気や温水など）への変換、さらには回収した熱エネルギーによる発電（創エネ）など、バイオマス資源のリサイクルを実現いたします。当社のバイオマスボイラーは、流動する高温の硅砂を熱媒体とする「流動床式燃焼炉」を採用し、リサイクル利用が難しい高水分残渣（コーヒー粕、茶粕など）泥状物（工場残渣、排水汚泥など）、液状物（廃液など）のバイオマスでも、安定した燃焼を行うことができ、効率の良い熱エネルギー（蒸気、温水など）への変換や発電が可能です。 ■特長・CO2削減・バイオマスのリサイクル利用 ■用途【飲料資源】コーヒー粕・茶粕／【畜産資源】鶏糞・畜糞／【林業資源】木屑／【食品資源】キノコ培地、堆肥（コンポスト）／【汚泥燃料】汚泥炭化品、乾燥汚泥

解決できる課題

人手不足解決
SDGS対策
自動化
生産効率改善
CO2削減

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

汚水対応パイプ式熱交換器

汚水対応パイプ式熱交換器は、汚水・異物混入水・汚泥水など、汚れを含む流体の冷却または加熱に適した熱交換器です。資料では、従来プレート式熱交換器を使用していた現場で、熱交換量の確認がしにくい、分解洗浄が大変といった課題に対し、パイプ式熱交換器へ置き換える提案が示されています。本製品は、熱交換器ユニットを着脱可能とすることで、メンテナンス性を向上させながら、熱交換量の確認やメンテナンス時期の把握にもつなげやすい構成です。汚れが多く、一般的な高効率熱交換器では保全負荷が高くなりやすい現場で、安定運用を支える設備として活用できます。

解決できる課題

利益率改善
経費削減
HACCP対策
SDGS対策
品質向上
コスト削減

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

パワー冷房給湯機ハイグレード unimo AW

■従来製品を超えた業界最大級の加熱能力を実現標準機（unimoAW）をベースにグレードアップした業務用・産業用ヒートポンプ給湯機。年間加熱効率、保温加熱能力ともに業界最大級の能力で温水供給が可能になります。【仕様】出湯温度：65℃ ～ 90℃ 本体寸法(mm)：W1,250×L1,900×H2,360 仕様冷媒：自然冷媒（CO₂）使用用途：加熱、保温、加温、殺菌、洗浄など

解決できる課題

利益率改善
経費削減
SDGS対策
コスト削減
省エネ対策
生産効率改善

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ユーティリティシステム
省エネルギー関連装置

CF油トリマン

「CF油トリマン」は、厨房排水のグリーストラップで油水分離により排水を清潔にし、ガソリンスタンド・工場などの油漏れ防止で、快適な生活環境と自然環境の保全に役立ちます。

解決できる課題

HACCP対策

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省エネルギー関連装置

エコドライヤー

【横型撹拌式伝導伝熱真空乾燥機】真空状態では水の沸点が低下するため、低温で水分を蒸発させることが出来ます。エコドライヤー本体に投入された汚泥や残渣等は、伝熱効果を高めるため内部の撹拌装置により撹拌されながら加熱された装置内面と連続的に接触し、効率よく乾燥が行われます。大気圧状態と比較して、排ガスの臭気処理対策が不用で、熱エネルギーをあまり必要としないため、低コストで乾燥できます。 ■特長・熱源に蒸気（120℃以上）や、温水（85℃以上）を使用できる・比較的低温で乾燥することが出来るため火災等の心配がない・有機物の場合、肥料としての成分が分解しにくいため乾燥品の付加価値が高く、リサイクルに最適・真空に近い状態で乾燥を行うため、臭気や排ガスがほとんど発生しない ■用途廃水処理施設からの脱水汚泥／各種廃水、廃液／食品残渣／乾燥品は有価物として販売できる場合があります。有機汚泥の場合1/5～1/6に減容が可能

解決できる課題