ELシステムは、CO2（炭酸ガス）センサーと雑ガスセンサーの反応に応じて、送風機や有圧扇等を制御し、環境に応じ適切な換気量を維持する事で、外気負荷抑制を図っています。
ELシステム
ELシステムの概要説明
| ELシステムの解説 | |
| ELシステムを簡単に説明すると、CO2（炭酸ガス）センサーと雑ガスセンサーの反応に応じて、送風機や有圧扇等を制御し、環境に応じ適切な換気量を維持する事で、外気負荷抑制を図っています。 更に年間を通して、外気条件（温度：28℃～19℃・相対湿度：65％RH～35％RH）時に、換気量を全稼働させる事で、外気空調として作用させ、エアコンの稼働抑制を果たしています。 法定換気量をベースに置き、この二つの換気作用により換気量に応じた熱エネルギーを算出し、エネルギーの「見える化」を図り、常に適切な換気量を維持しながら、エネルギー削減を果たす事を目的としています。 |
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| ①制御とエネルギー削減について | |
| a. 換気と熱損失の関係 b. 中間期（夏期も含む）外気空調効果 |
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| ②ＥＬシステムの構成について | |
| a. 概略構成図 b. センサー構成と用途 c. システム構成系統図 d. 稼働試算（参考）【日稼働集計】 e. 稼働報告（参考）【月間稼働集計】 f. 稼働報告（参考）【月間稼働グラフ】 g. 稼働報告（参考）【月間換気稼働】 |
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| ③ELシステム概要フローチャート | |
| ④実例でわかる！ELシステム |
①換気制御とエネルギー削減について
| a.換気と熱損失の関係 | |
| エアコンの能力は一般に「空調負荷」と呼ばれる、熱損失量（室内に与える熱）を求め、その合計熱損失により、エアコンの装置能力が決定されます。 室内に影響する負荷の割合は、冷房時と暖房時では、概ね以下の様な比率になりますが、その中でも「外気負荷（換気時に作用する熱負荷）」が、大きな割合を占めています。 この外気負荷は、換気（室内空気を入替える）作用の熱損失ですが、法令に定められた計算式で求めた換気量が必要になり、その換気量を熱損失（外気負荷）に置き換えると、下の円グラフの様な割合になります。 |
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| この冷暖房負荷は、もちろん建物によっても違いますが、一例としては上の円グラフで表現出来ます。 換気量に相当する外気負荷は、夏の冷房時では全体の54％を占め、冬の暖房時では62％を占めています。 この様に法令で定められた法定換気量を、連続的に取り入れると当然外気負荷は多くなりますが、仮に換気を全停止すると、外気負荷は隙間風（扉の開閉等）のみなので、確実に外気負荷要素は低下します。 然し外気負荷は減りますが、室内空気汚染は人数に比例するので、呼吸作用によるＣＯ2（炭酸ガス）量は上昇し、更に他の要因（汗や体臭等）で発生する雑ガス濃度も増え、室内の空気汚染は大きくなります。 |
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そこで、「空気の汚れの度を測り、汚れ度に応じて自動的に換気扇等を運転させる」装置を介する事で、人為操作に頼らない合理的な方法として、室内環境を一定条件内に保ち、同時に外気負荷（熱損失）を抑制させる装置が、「ＥＬシステム」です。 換気扇が複数台になると段階制御が不可欠になり、ELシステムの換気制御が威力を発揮します。 |
| b.中間期（冬期や夏期も含む）の外気空調効果 | |
| 外気温度温度条件としては、11月～2月迄の冬期モードと、3・4・5・10月の中間期モード、更に6月～9月までの夏期モードに分類されますが、19℃～28℃の温度範囲を外気温度条件として採用します。 この温度範囲は、ほぼエアコンの温度設定範囲と同じ条件になります。 外気の相対湿度については、65～35％ＲＨの範囲（多湿時の不快感を防ぐ）を、外気湿度条件として採用します。 外気温湿度が、この二つの条件範囲内に一定時間以上留まった時点で、外気空調信号をエアコンに伝送し、エアコンを全停止させると同時に、全換気扇を稼働させて換気作用促し室内空気を入替える事で、外気空調（外気冷房）効果が発揮され、同時にエアコンが停止した時間だけ、ガス消費量が削減されます。 但し寒冷地域では中間期間が短く、外気空調効果が余り発揮されない場合も有り、不向きです。 |
②ＥＬシステムの構成について
| a.概略構成図 |
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| b.センサー構成と用途 | |||
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天井スラブ下面に取付け、天井スラブ面の温度を計測します。 | |
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天井内の温度を計測し、天井内に設けられた換気扇を、設定温度に従い発停させ、輻射熱の放出を行い、特に輻射熱が大きい冷房時には効果を発揮します。 | |
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上部温度センサーは、主にデータ収集としての役目を持っていますが、この温度情報をＥＬシステムを介し、対流機能の機器と連動させると、温度変化に応じ機器を発停する事も可能です。 | |
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給気用有圧扇に設けられた、フルター出入口の圧力差を計測し、汚れ度の情報信号として利用します。 | |
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外気負荷を抑制させる手段の一つは、ＣＯ2濃度を常時監視し、設定値（例えば、900ppm）を超えると、換気扇を順次稼働させ、常にＣＯ2濃度を設定値以下になる様に制御します。 | |
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ＣＯ2濃度を抑制しただけでは、換気作用は満足されず、有機溶剤等の雑ガスは、人体に影響を及ぼし、体臭等は違和感を与えます。 この様な雑ガスを感知し、このＶＯＣ（雑ガスセンサー）とＣＯ2センサーの値が満足されない限り、換気扇は全停止しません。 |
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温湿度センサーは、コントロールとは直接関連していませんが、室内温湿度と、外気温湿度、換気量の関係から、換気時のエネルギーが算出されます。 | |
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屋外温湿度センサーは、外気温度計測として、屋外に設けられた、強制痛風式百葉箱内に設置され、目的は上記センサーと同様です。 | |
| C.システム構成系統図 |
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| d.稼働試算（参考）【日稼働集計】 |
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| e.稼働報告 （参考）【月間稼働集計】 |
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| f.稼働報告 （参考） 【月間稼働グラフ】 |
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| g.稼働報告（参考）【月間換気稼働】 |
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③ELシステム概要フローチャート
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| フローチャートをクリックすると、画面が拡大します |
④実例でわかる！ELシステム
| ＥＬシステムを導入頂いている店舗の例（換気扇９組：給気用９台、排気用９台）店舗面積約8,000㎡、小売業、関東南部 |
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| ELシステムのQ&A | |
| 毎日店舗のデータを収集し、月ごとに集計します。1年分をまとめたものが、上の表です。 Q：どんなデータを計測しているの？ A：屋外温湿度、屋内上部温度、屋内下部温湿度、天井内温度、スラブ下面温度、二酸化炭素濃度、雑ガス濃度 など |
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| 室内のCO2濃度、雑ガス濃度を計測して、設定値以下になるように換気機器の稼働台数を制御しています。 Q：室内のCO2濃度、雑ガス濃度を計測し、空気が汚れると・・・ A：換気扇を汚れの状態に応じて動かします Q：空気の汚れが少ないと・・・ A：換気台数を減らします ※24時間換気が必要なので、最低限の換気扇（1～2台）は常時ローテーション稼働します |
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| 室内と室外の温湿度を計測し、換気扇が全台稼働した場合の外気負荷（※1）Ⓐ（Kw）と ELシステムにより制御した場合の外気負荷（※2）Ⓑ（Kw）を計算します。 Q：※１ 外気負荷とは？ A：換気作用の熱損失のこと →最大量の換気をすることで、エアコンによる夏の冷気、冬の暖気をどんどん排出してしまう |
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| Q：※2 エンタルピー算出は？ A：PLCにより、室内外の温湿度と、換気稼動量によって算出します。 |
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| 全台稼働時の外気負荷Ⓐにかかるエアコンのガス消費量（㎥N）と 制御換気時の外気負荷Ⓑにかかるエアコンのガス消費量Ⓓ（㎥N）を計算し 削減できたガス額Ⓔを算出（※３） 同様に、削減できたCO2排出量Ⓕを算出（※４）  制御換気を行うことで 外気負荷を削減し、エアコンのエネルギー消費量とCO2排出量を削減できます。 Q：※３削減できたガス額の算出は？ A：都市ガスによる業務用エアコンの場合、１㎥N＝95円として計算 Q：※４削減できたCO2排出量の算定は？ A：都市ガス消費量×発熱量×CO2排出係数＝CO2排出量 |
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| Q：外気空調効果とは A：屋外が快適な温度・湿度の時、その外気を取り入れることです Q：条件は A：気候の良い時期（3～5、10月：外気温19～23℃、6～9月：外気温24～28℃）相対湿度35％～65％RHの時 Q：どうするの A：全換気扇を稼働させ、積極的に空気を入れ替えます ➡エアコンと連動し、エアコンを停止します Q：どうなるの A：外気空調・外気冷房を使用することにより、エネルギー消費量の削減になります ※寒冷地帯では、外気空調効果が余り発揮されない場合もあります。 屋外が快適な温度・湿度の時は外気を取り入れ、エアコンのエネルギー消費量を削減できます。  |
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| まとめ | |
| ２０２０年５月のデータを集計したところ、換気制御の効果が一目でわかる結果が出ました。 2019年8月～2020年４月まで、換気制御による削減効果額が上がっていますが、 2020年5月は、削減効果が見られません。 なぜでしょうか？ 正解は…「ＥＬシステムの換気制御を行わなかったから」です。 新型コロナウイルス感染拡大防止対策として、店舗営業時間中、換気扇を最大量動かし続けたのです。 （緊急事態宣言発令中でしたが、店舗は営業を続けていました。） ELシステムは自動で換気制御を行いますが、手動でも換気扇ごとに運転・停止を選択できます。 また、運転時間等も設定できます。 店舗にあるタッチパネルで操作できますが、ＶＰＮを構築することで、ネオテック本社からの遠隔操作も可能です。 |
| ＜ＥＬシステムの特長＞ | |
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タッチパネルで現状（稼働状況、リアルタイムの情報（温度、湿度、削減量など））が見える、簡単操作 |
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データはＰＬＣ本体のＳＤカードにＣＳＶデータとして収集。ＬＡＮ（VPN）を構築すれば、遠隔でのモニタリングや情報収集も可能です。 |
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毎営業日にモニタリングを行い、月ごとに月間稼動報告書を作成します。 |
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毎朝稼動時に、室内のガス濃度を計測します。ローテーション起動を採用し、均等に稼働させ、単体機器の連続運転を抑制します。（まんべんなく稼動させることで、特定の１台に負担をかけることがありません） |
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人の操作に頼らず、（大型店舗などにおいて、人が常に換気をコントロールするのは困難）快適な室内環境を保ち、同時に外気負荷を抑制させる装置がＥＬシステムです。 |
| ＜ＥＬシステムの前提＞ | |
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第一種換気であること |
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一定の換気量を保つために、定期的なフィルター清掃またはフィルター交換が必要です |
