JP2001197661A - 節電制御装置及び省エネルギーシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、消費電力の総合的省エネルギー化
を達成することを目的としたものである。 【解決手段】 本発明は、電力会社の変流器に接続され
たパルス検出器にデマンド制御装置を接続して成る節電
制御装置において、空調設備、冷凍設備、原動機設備及
び照明設備に関する時間差制御によって順位制御を行う
ように設定したリレー・タイマー盤を備えて成る節電制
御盤を前記デマンド制御装置に接続して消費電力のスケ
ジュール制御とピークカット制御を行うことにより消費
電力及び契約電力を低減するようにしたことを特徴とし
た節電制御装置によりその目的を達成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大型店舗等におい
て季節または時間帯によって異なる最大使用電力を所定
値以下に制御することにより、その店舗の契約電力及び
消費電力の低減を図るようにした節電制御装置及び省エ
ネルギーシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力需要家が受変電設備を設置して電力
供給を受ける際には、電力会社と需要家との間で電気供
給約款に基づく供給契約を行い、その上で契約電力を決
定することが行われている。即ち、契約電力とは、電力
会社と電力需要家との間で結ばれる電力供給の契約値を
いう。

【０００３】この契約電力の監視用計器として用いられ
るものが最大需要電力計であり、電気供給約款でその計
測時限が３０分間と規定されているため、これを３０分
最大需要電力計と呼んでいる。

【０００４】また、需要電力（デマンド）とは、電気供
給約款によって定められた３０分間の平均電力を云い、
一ヶ月の最大値を最大需要電力（最大デマンド）とい
う。

【０００５】契約電力が５００ＫＷ未満の電力需要家
は、いわゆる実量値契約が適用され、その月の契約電力
は、最大需要電力計により測定したその月を含む過去１
年間の最大需要電力（最大デマンド）に自動的に決定さ
れる。

【０００６】従って、契約電力が５００ＫＷ未満の電力
需要家はデマンドが契約電力を超えないようにする必要
があり、また毎月の最大デマンドを制御することによっ
て契約電力を下げることができるが、契約電力が下がる
とそれに応じて電気料金を節約することが可能となる。

【０００７】また、最大需要電力計の値が５００ＫＷ以
上となった場合は、使用する負荷設備及び受電設備の内
容、同一業種の負荷率、操業度などを基準として、需要
家と電力会社とで協議して契約電力を決定することとな
る。

【０００８】

【発明により解決しようとする課題】現在スーパーマー
ケット、専門店、百貨店などの大型店舗等は、契約電力
が５００ＫＷ以上の場合が多く、このような需要家にと
っては、電気料金の低減を図ることが重要課題であり、
電気料金の低減のためにデマンド制御を行うことが要求
されている。

【０００９】このために使用されている従来のデマンド
制御装置としては、３０分の平均使用電力を監視し、時
限終了時点の使用電力を予測演算しながら契約電力を超
過しないように、３段階の警報出力と、実量制対応を可
能とした２回路もしくは季節及び時間別対応を可能とし
た８回路の負荷制御を行うようにしたものがある。

【００１０】このデマンド制御装置の例として、図１４
に示すものは、電力会社の変流器に最大需要電力計とし
て用いられるパルス検出器を接続し、このパルス検出器
にデマンド制御装置を接続して、３段階の警報出力接点
接続端子と８段階の制御出力接点接続端子を制御するよ
うにしたものである。

【００１１】その制御対象は主に空調機設備、冷凍設
備、原動機設備及び照明設備であって監視的に設備をＯ
ＮまたはＯＦＦするものであり、使用電力が最大電力に
達した時点で空調機設備、冷凍設備、原動機設備または
照明設備を一括的にＯＦＦすることにより負荷制御して
需要電力を契約電力以下の状態に維持するようにしたも
のである。

【００１２】従って、このような従来のデマンド制御装
置によれば、店舗の機能的特性に応じて照明設備の制御
区域を店舗レイアウト上にて制御することができず、こ
のため店舗等において重要な要素である照明の必要照度
を確保することができないという問題点があった。

【００１３】また、照明と比較的要素比重が軽い空調機
とが同時期に制御されることは、売場の顧客対応及び作
業場の効率安全面等の点からも回避すべきである。

【００１４】なお、従来の店舗等においては、空調設備
の負荷を制御する単体制御として、デマンド制御または
スケジュール制御を行う機能はあったが、次のような欠
点を有していた。

【００１５】１）従来のデマンド制御は、上記のよう
に、最大電力に達した時点で一括的に照明設備をＯＮま
たはＯＦＦすることによって負荷制御するのであり、大
型店舗等において必要照度を確保できないおそれがあ
る。

【００１６】２）従来、作業灯及び営業灯をスケジュー
ル制御する機能はあったが、最大電力に達した時に、営
業全面点灯時の対応が一括的であり、系統的でないた
め、ピークカット制御ができない。

【００１７】３）従来のデマンド制御装置によれば、最
大電力に達した場合、負荷制御によって点灯、不点灯の
制御をすることは可能であるが、バックヤード施設、厨
房を除き、作業に必要な照度を確保して、バックヤード
施設の照明設備のピークカットという多岐に渡る対応は
未だできない。

【００１８】また、空調設備の最大電力時のピークカッ
トにおいては、単なる空調設備のＯＮ又はＯＦＦを行う
だけである。従って、空調機停止の時は空調機全面停止
となり、送風機能も作動せず、そのために室内空気は循
環されず、室内の床面と天井面における温度差が著しく
大きくなる。

【００１９】また、従来の大型店舗等においては、空調
設備の負荷を制御する単体制御として、デマンド制御ま
たはスケジュール制御を行う機能はあったが、次のよう
な欠点を有していた。

【００２０】１）従来のデマンド制御装置は、最大電力
に達したときに空調機設備をＯＦＦまたはＯＮする制御
であり、時間差制御による順位制御ができない。

【００２１】２）最大電力時のＯＦＦ・ＯＮ制御につ
き、店舗レイアウトによる順位づけられる。即ち冷凍設
備の壁面周り、冷凍設備の島中心部、非冷凍設備の衣
料、雑貨等に冷凍設備の冷気漏れを利用するようにした
空調機設備の店舗レイアウトに関する系統的段階制御が
できない。

【００２２】３）最大電力時のデマンド制御のために最
大電力に達すると同時に空調機がＯＦＦとなり、系統的
段階制御による制御同時過剰停止と時限リレーによる時
間差を設置することにより、復旧稼動の一過性による同
時起動による最大電力超過を防ぐシステムがない。

【００２３】４）単なる最大電力時のデマンド制御を行
うために、最大電力に達したとき、店舗営業に支障のな
いように順位づけた系統的時間差のシステム制御ができ
ないため、空調設備、原動機設備、冷凍設備又は照明設
備が最大電力値に達すると同時に制御されてＯＦＦとな
る。

【００２４】従って、空調機設備が再稼動した時、冷熱
循環と照明器具による過熱、冷凍設備による過冷によ
り、逆に冷熱のロスが発生して無駄な電力を消費するた
め、効率的な節電を行うことができない等の種々の問題
点が発生していた。

【００２５】本発明は、以上のような事情に鑑みて更に
改善すべくなされたもので、大型店舗等における営業に
支障がない状態で、空調設備の制御、冷凍設備の制御、
原動機設備の制御及び照明設備の制御を順位づけてスケ
ジュール制御とピークカット制御することにより、消費
電力を低減すると共に契約電力を低減し得る自動システ
ム制御を可能とした節電制御装置及び省エネルギーシス
テムを提供することを目的とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、空調設備、冷
凍設備、原動機設備及び照明設備について、省エネルギ
ーシステムを総合的に捕まえ、前記各設備の消費電力を
スケジュール制御とピックカット制御することにより、
契約電力及び従量電力を低減することに成功し、前記従
来の問題点を解決したのである。

【００２７】即ち、本発明の１つは、電力会社の変流器
に接続されたパルス検出器にデマンド制御装置を接続し
て成る節電制御装置において、空調設備、冷凍設備、原
動機設備と照明設備に関する時間差制御によって順位制
御を行うように設定したリレー盤を備えて成る節電制御
盤を前記デマンド制御装置に接続して消費電力のスケジ
ュール制御とピークカット制御を行うことにより消費電
力及び契約電力を低減するようにしたことを特徴とする
節電制御装置である。

【００２８】また他の発明は、請求項１の発明節電制御
装置に関して、照明設備に関する節電制御は、準備灯の
点灯をタイマーにより設定することと、人感センサーに
より不在時点灯防止及び消し忘れ防止を行うことと、照
度センサーにより昼光利用箇所の消灯を行うことと、消
費電力ピーク時にバックヤード照明を消灯することを特
徴とする節電制御装置である。

【００２９】次に他の発明は、請求項１の節電制御装置
に関して、空調設備に関する節電制御は、契約電力の目
標値から消費電力が増加するに従い空調圧縮機を順次Ｏ
ＦＦにして契約電力値を確保する空調制御を行うこと
と、前記空調制御によって契約電力のオーバーを予測し
たときに冷凍設備のデフロスト分散をデマンド制御装置
の接点を使用して制御することと、前記空調制御及び冷
凍設備制御によって契約電力のオーバーを予測したこと
にバックヤード照明をデマンド制御装置の接点を使用し
て制御することを特徴とする節電制御装置である。

【００３０】更に他の発明は、請求項１の節電制御装置
に関して、冷凍設備に関する節電制御は、冷凍設備のデ
フロスト分散により契約電力を削減することと、電力ピ
ーク時に霜取りコイルを順次ＯＦＦして消費電力が減っ
てきた時に霜取りコイルを順次ＯＮして消費電力が突出
しないように時限リレーにより制御することを特徴とす
る節電制御装置である。

【００３１】また他の発明は、原動機設備による節電制
御は、冷凍・冷蔵のデフロスト分散によるデマンド目標
値の削減と、電力ピーク時にデフロストコイルを順次Ｏ
ＦＦして消費電力を低減させ、ついでデフロストコイル
を順次ＯＮして消費電力が突出しないように時限リレー
によって制御するようにしたものである。

【００３２】次にシステムの発明は、電力会社の変流器
に接続されたパルス検出器に、デマンド制御装置を接続
して省エネルギーを行う為に、電力消費装置を時間差制
御により、順位制御を行うべく設定した省エネルギー制
御装置を低圧側に接続して、前記電力消費装置の消費電
力をスケジュール制御と、ピークカット制御を行うこと
により、契約電力及び従量電力を低減することを特徴と
した省エネルギーシステムであり、電力消費装置は、空
調設備、原動機設備、冷凍設備及び照明設備としたもの
である。

【００３３】また他の発明は、電力消費装置中の空調設
備による省エネルギーは、演算設定したデマンド目標値
に対して、タイマーにより計画的に時間稼動制御を行っ
た後、消費電力が増加する毎に空調圧縮機を順次ＯＦＦ
して目標値を確保する制御を行い、消費電力が低減して
来たときに、空調圧縮機を順次ＯＮして消費電力が突出
しないように時限リレーにより制御するものであり、消
費電力をスケジュール制御は、空調制御によってデマン
ド目標値のオーバーを予測した時に、原動機設備である
冷温水・給水・排水・揚水ポンプを順次ＯＦＦして目標
値を確保する原動機制御を行い、消費電力が低減して来
たときに、原動機設備を順次ＯＮして消費電力が突出し
ないように時限リレーにより制御するものである。

【００３４】更に他の発明は、原動機設備によってデマ
ンド目標値のオーバーを予測した時に、冷凍・冷蔵のデ
フロスト分散によりデマンド目標値を削減すると共に、
電力ピーク時にデフロストコイルを順次ＯＦＦして消費
電力が低減して来たときに、デフロストコイルを順次Ｏ
Ｎして消費電力が突出しないように時限リレーによって
制御するものであり、電力消費装置中の照明設備による
省エネルギーは、準備・閉館灯の点灯をタイマーにより
設定する事と、人感センサーにより不在時点灯防止及び
消し忘れ防止を行うと共に、照度センサー並びに自動調
光装置により昼光利用箇所の消灯又は照度の低減を行い
消費電力の消滅と、消費電力ピーク時にバックヤード照
明を所定の照度まで消灯し、消費電力が低減した時にバ
ックヤード照明を点灯するものである。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明は、空調設備、冷凍設備、
原動機設備及び照明設備の総合的省エネルギーシステム
であって、従来知られているデマンド制御にタイマー制
御を加えることによって、消費電力のスケジュール制御
とピークカット制御を行うことにより、消費電力及び契
約電力を低減するようにした節電制御装置及び省エネル
ギーシステムである。

【００３６】本発明の省エネルギーシステムの導入は、
例えば次のようにして行われる。本発明の省エネルギー
システムの具体化については、建物の種類、電力消費設
備の数、容量などにより異なるが、各種店舗、学校、文
化施設、集会場、庁舎、病院、福祉施設、養老院、商業
施設、事務所又はホテルなど千差万別であっても、何れ
も対応可能であり、その設定については概ね図１４のフ
ローにある。

【００３７】即ち電力数値の測定については、設計図、
各種設備の検討、現地調査、使用状況のヒアリング、省
エネルギーシステム、プログラムの作成、削減数値の作
成、電力会社への届出、施工、電力会社のパルス検出器
の設置、契約電力の決定という順序となる。

【００３８】本発明は、次のような手順により演算し、
設計し、設備することにより実施する。

【００３９】先ず、設備すべき建物を現地調査し、受変
電施設の検討と、力率・負荷率（力率１００％、契約料
金１５％割引、負荷率は低負荷トランスの整理統合で損
失防止）等を検討し、電灯、動力の電圧、電流、電力を
測定し、受電点、端末の測定で使用状況を掌握した後、
電気設備、機械設備の種類及び容量を調査して、設備・
負荷容量の設計と実績の乖離調査及び監視制御方式を掌
握する。次に業務時間及び休日の調査し、各室内、通
路、エントランスその他毎に設備容量と負荷、使用温度
を基に制御方式の検討演算して、照度分布調査と、各室
内、通路、エントランスその他の照度状況に基づき、制
御方式の検討をする。

【００４０】次に間取り調査し、建物の空調、照明、換
気、使用状況の間取りにより制御範囲を設定する。また
設計図の検討については、電気設備の電灯、動力設備の
容量調査及び検討を行い、電灯と動力設備の容量分配
と、面積当りの負荷係数の調査を行い、年間契約電力、
月間最大電力値の調査及び検討し、年間、月間の最大電
力値を基に、省エネ方式及び数値の検討し、ついで建物
のレイアウトと、使う方の調査及び検討し、各設計数値
の余剰を検討する。このようにして照明設備方式を調査
及び検討し、現行の照明設備を基に制御方式の検討を行
う。そこで適正照度の調査及び検討により、各室の適正
照度と外光分布エリアに対する制御の検討をする。かく
て事務機器、コンピュター、厨房機器、ＰＯＳレジの調
査及び検討し、各負荷機器の容量加算及び最低電圧を、
高度に要求する機器はバイパスにより、省エネ対象とす
るか検討する。このように空調設備の熱源方式・設備容
量・系統の調査及び検討と、空調設備の熱源が電気・ガ
ス方式か、新鮮空気、人体、光源による各室の負荷容
量、制御系統の検討により、インバーター等効率機器方
式の調査及び検討と、空調、原動機が必要容量に対して
回転数等が適正であるか、高効率のインバーター方式か
調査、検討して、換気回数、ダンパーの調査及び検討
上、各室の換気回数、外気導入方式を基に省エネ数値の
検討及び給排水設備の給排水方式・設備容量、使用量に
よる制御の検討と、冷温水ポンプ、給排水ポンプの方式
の調査及び検討及び空調設備の容量、使用温度の比較検
討、給排水ポンプ設備の容量、使用水量の比較検討によ
る省エネ数値の演算をする。

【００４１】大型冷凍、冷蔵庫の容量、デフロストスケ
ジュールの調査及び検討については、冷凍機械設備が電
磁弁、デジタル方式かの調査検討と、冷凍機械設備の設
備容量と冷凍、冷蔵庫の必要容量の調査と制御可能数値
の検討による各ガス契約を使用量によるローコスト形態
へのシステム検討する。

【００４２】また電灯、動力の電圧、電流、電力につい
ては、２４時間並びに１週間計測する事により電灯、動
力の電圧、電流、電力の使用状況と最大値による制御の
検討を行う。

【００４３】次に建物状況、優先頻度、顧客利用ヤー
ド、職員利用ヤード、利用時間帯と利用率及び利用内容
（温度帯・照度係数）についても検討する。

【００４４】更に設備容量は、設計時においては、建物
の用途、使用目的、規模及び使用頻度等を条件に諸元を
カウントして、将来のレイアウト変更もプラスして各種
設計基準を基に設定され全てをプラスカウントする。

【００４５】例えば最大デマンドは、５００ｋｗ以上の
場合、契約電力をオーバーするとペナルティが発生する
為に、契約電力値より１５〜２０％程度下げて、最大デ
マンド値を設定して管理されているので、これによる。

【００４６】前記のように建物の主たる使用エネルギー
は電気であり、その電気の消費比率は建物用途と規模に
もよるが概ね照明設備の２５〜３５％、空調設備の３５
〜４０％、原動機設備の４０〜２５％となる。従って一
部の設備だけを省エネルギー設備をしても効果はなく、
建物全体を実施する事により、効果は増大することが明
らかであり、本発明はこのシステムを採用したのであ
る。

【００４７】

【実施例１】本発明の実施例を図１、２に基づいて説明
する。図１は既成の受変電設備に本発明による節電制御
盤を接続したものである。図１において、受変電設備は
店舗等の需要家が自家用の設備として設置する受電また
は変電のための設備であって、一般的に６．６ＫＶまた
は特別高圧２２．３３ＫＶで供給送電された電力を変圧
器によって電力負荷設備に応じた低電圧に変成する機能
を有するものである。

【００４８】このような受変電設備に関し、図１に基づ
いて主回路を説明すると、電力会社側から供給された
６．６ＫＶの高圧電路が高圧引込ケーブルヘッドＣＨを
介して計器用変成器ＰＣＴに引込まれる。この計器用変
成器ＰＣＴでは、これに接続された積算電力計ＷＨによ
って高圧回路の電気使用量を積算するために、高圧の電
圧と電流を低圧に変成するようにしている。

【００４９】一方、電力会社の変流器ＣＴには最大需要
電力計として用いられるパルス検出器が接続され、さら
にこのパルス検出器にデマンドコントロールＤＭＣが接
続されている。

【００５０】また、計器用変成器ＰＣＴは断路器ＤＳを
経て高圧真空断路器ＶＣＢに接続されている。断路器Ｄ
Ｓは、変圧器、遮断器等の保守時等に回路から完全に切
り離す目的で使用される開閉装置である。また、高圧真
空断路器ＶＣＢは、常時の高圧電路の開閉を行い、過電
流、短路、地絡などの故障電流を検出し、自動的に回路
の遮断を行う。

【００５１】高圧真空断路器ＶＣＢは各負荷開閉器ＬＢ
Ｓを経て単相変圧器Ｔｒｌφ３Ｗと三相変圧器Ｔｒ３φ
３Ｗに接続され、変流器ＣＴと配線用遮断器ＭＣＣＢと
を経て、本発明による節電制御装置Ｃ１〜Ｃ３を介して
各分電盤ＮＦＢに接続され、単相変圧器Ｔｒｌφ３Ｗ側
は照明設備等の単相負荷側に、三相変圧器Ｔｒ３φ３Ｗ
側は冷蔵設備、空調設備等の三相負荷側に送電される。

【００５２】以上説明した構成においては、図２に示す
ように、既成の受変電設備に設けられた電力会社の変流
器ＣＴにパルス検出器が接続され、このパルス検出器に
接続されたデマンド制御装置ＤＭＣに本発明による節電
制御盤が接続され、この節電制御盤はリレー盤が設けら
れた照明設備制御装置Ｃ１、空調設備制御装置Ｃ２、冷
凍設備制御装置Ｃ３を備えて成り、これによって消費電
力のスケジュール制御とピークカット制御等の制御を行
うようにしている。

【００５３】なお、図２に示す照明設備制御装置Ｃ１、
空調設備制御装置Ｃ２、冷凍設備制御装置Ｃ３の枠内に
示した説明文１）〜８）は夫々の制御を要約的に記載し
てあり、後述する各制御装置Ｃ１〜Ｃ３の説明において
詳述する。

【００５４】上記の受変電設備は、図３の電流の流れ図
に示すように、通常の状態において、断路器ＤＳが投入
され、高圧真空断路器ＶＣＢがＯＮの状態にされ、各負
荷開閉器ＬＢＳがＯＮの状態にされ、各配電盤ＭＣＣＢ
がＯＮの状態にされ、また各分電盤ＮＦＢがＯＮの状態
にされることによって電力の供給が行われる。

【００５５】

【実施例２】本発明の実施例の概括的機能を図３に基づ
いて説明する。本発明の照明はスケジュール制御によっ
て準備灯が点灯する。就業開始３０分前には空調設備を
ＯＮする。また就業時には照明が、バックヤードはセン
サー制御を行うようにする。

【００５６】通常、業務時間には、空調設備、原動機設
備、冷凍設備の順位を設定して、デマンド計測時間の３
０分間で数分間の停止を行い、デマンド目標値内での計
画的稼動と、それに伴い従量制御のデマンド目標の管理
精度を高めるようにする。

【００５７】次に電力ピーク時には、空調設備、原動機
設備、冷凍設備を順次ＯＦＦするが、空調設備の制御、
原動機設備の制御によってもデマンド目標値をオーバー
する時は、冷凍設備のデフロストコイルをＯＦＦし、更
にバックヤード照明の必要照度を確保してＯＦＦする。
このようにして、消費電力がデマンド目標値に下がる
と、順次、バックヤード照明をＯＮにし、冷凍設備のデ
フロストコイルをＯＮにして、さらに空調圧縮機等をＯ
Ｎするものであり、このような制御をデマンド目標値の
オーバーを予測することにより、上記の制御を連続す
る。

【００５８】前記の照明設備の節電制御と空調設備の節
電制御と冷凍設備の節電制御との総合的な節電効果によ
り、図１０に示すように、節電前における５５０ＫＷの
消費電力を節電後には１７４ＫＷに削減し得ることが確
認されている。

【００５９】

【実施例３】本発明の照明設備制御装置Ｃ１、空調設備
制御装置Ｃ２、冷凍設備制御装置Ｃ３の構成及び機能に
ついて順次説明する。

【００６０】本発明の照明設備制御装置Ｃ１（照明設備
のスケジュール制御及びピークカット制御）の実施例に
ついて説明する。

【００６１】照明設備制御装置Ｃ１の構成を示す図４に
おいて、大型店舗等の場合ＳＷ１は準備灯・営業灯用ス
イッチであり、Ｔ１は準備灯用タイマー（７：００〜２
２：００に設定）であり、ＳＷ２は準備灯用強制スイッ
チであり、Ｔ２は営業灯用タイマー（１０：００〜２
１：００に設定）であり、ＳＷ３は営業灯用強制スイッ
チであり、ＳＷ４はバックヤード人感センサー用スイッ
チであり、Ｔ３はバックヤード人感センサー用タイマー
（７：００〜２２：００に設定）であり、ＳＷ５はバッ
クヤード人感センサー用強制スイッチであり、ＤＭＣは
デマンドコントロール接点（Ｈ）であり、Ｒはリモコン
リレーであり、ＳＷ６は人感センサー強制スイッチであ
り、ＳＷ７は照度センサー用強制スイッチであり、Ｔ４
は照度センサー用タイマー（１０：００〜２１：００に
設定）であり、ＳＷ８は照度センサー用タイマー強制ス
イッチであり、ＳＷ９は照度センサー用強制スイッチで
ある。

【００６２】このような照明設備制御装置Ｃ１によれ
ば、図５に示す照明制御フロー図に示すように、準備灯
・営業灯用スイッチＳＷ１を投入すると、準備灯用タイ
マーＴ１により、７：００〜２２：００の間、準備灯が
点灯する。なお、準備灯用強制スイッチＳＷ２の投入に
よって、準備灯を必要に応じて点灯することが可能であ
り、タイマーやセンサーの異常に対処することができ
る。

【００６３】そして、営業灯用タイマーＴ２によって、
開店時間１０：００から閉店時間２１：００間で営業灯
が全点灯する。ただし、営業用灯強制スイッチＳＷ３の
投入によって、必要に応じて営業灯を強制的に点灯する
ことができる。

【００６４】また、バックヤード人感センサー用スイッ
チＳＷ４を投入すると、バックヤード人感センサー用タ
イマーＴ３によって７：００〜２２：００の間、人感セ
ンサーが作動して、バックヤード（従業員用の休憩室、
ロッカー室、トイレ等の後方施設）の照明が人の出入り
に感知して点灯し、不在時には自動的に消灯する。な
お、バックヤード人感センサー用強制スイッチＳＷ５に
よって、バックヤード照明を必要に応じて点灯すること
が可能であり、タイマーやセンサーの異常に対処するこ
とができる。

【００６５】さらに、電力ピーク時は、デマンドコント
ロール接点ＤＭＣ（Ｈ回路）によって厨房を除いた各室
通路等のバックヤード照明を作業に必要な２０ルクス程
度に確保して他は消灯するようにしたピークカット制御
により、予測最大電力の５〜１０％下げたデマンド目標
値を確保することができる。

【００６６】また、ＳＷ７を投入すると、照度センサー
用タイマーＴ４によって１０：００〜２１：００の間、
照度センサーが作動して、搬出入口や軒下等の外灯に関
して設定照度により点灯または消灯する。なお、照度セ
ンサー用強制スイッチＳＷ９によって、搬出入口や軒下
等の外灯を必要に応じて点灯することができる。

【００６７】以上のような照明設備制御装置Ｃ１によっ
て、次のような効果を得ることができる。

【００６８】１）開店と閉店の前後の作業準備時間にお
いては、準備灯用タイマーＴ１において準備灯の点灯を
自由に設定することができる。

【００６９】２）営業時間中は営業灯用タイマーＴ２に
より、営業灯が自動的に点灯し、閉店時は準備灯のみと
なることにより、無駄な電力を節電することができる。

【００７０】３）人感センサーによって、不在時の消灯
や消し忘れを防止することができ、無駄な電力を削減で
きる。また、バックヤード人感センサー用スイッチＳＷ
４によって二重、三重の消し忘れを防止することができ
る。

【００７１】４）所定箇所に照度センサーを設けること
により、外光利用可能場所の消灯を行い、これによって
電力を削減できると共に、照度センサー用タイマーＴ４
によって夜間の消し忘れを防止して、電力の削減を行
い、省エネルギー化を図ることができる。

【００７２】５）電力ピーク時は、デマンドコントロー
ル接点ＤＭＣにおける接点Ｈにより、厨房を除いたバッ
クヤードの各室通路を作業に必要な２０ルクス程度を確
保して他は消灯することにより、予測最大電力の５〜１
０％程度下げたデマンド目標値をキープすることができ
る。

【００７３】６）準備灯用タイマーＴ１が異常の時は、
準備灯用強制スイッチＳＷ２により、また営業灯用タイ
マーＴ２が異常の時は、営業灯用強制スイッチＳＷ３で
対応することが可能である。

【００７４】７）人感センサーが異常の時は、バックヤ
ード人感センサー強制スイッチＳＷ５と人感センサー強
制スイッチＳＷ６で対応することができる。

【００７５】８）照度センサー或いは照度センサー用タ
イマーＴ４が異常の時は、照度センサー用タイマー強制
スイッチＳＷ８と照度センサー用強制スイッチＳＷ９で
対応することができる。

【００７６】９）照明設備の節電制御は、単なる照明の
負荷制御という回路毎の一括的な方式ではなく、スケジ
ュール制御、機能制御、ピークカット制御を各室、通
路、店舗、バックヤード等の照明整備を自動的に制御す
ることが可能となる。

【００７７】なお、以上の照明設備の節電制御による節
電効果により、図１１に示すように、節電前における消
費電力を節電後には２３ＫＷ削減し得ることが確認され
ている。

【００７８】

【実施例４】本発明の空調設備制御装置Ｃ２（空調設備
のスケジュール制御及びピークカット制御）の実施例を
図６、７について説明する。前記空調設備制御装置Ｃ２
の構成を示す図６において、Ａはリレー、Ｂｔ、Ｃｔ、
Ｄｔ、Ｅｔ、Ｆｔ、Ｇｔ及びＨｔは時限リレーである。

【００７９】前記において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、
Ｇ、Ｈは、デマンド制御装置の各接点である。

【００８０】ａ〜ｇはメイク側のリレー接点であり、ａ
はＡリレー接点（メイク）、ｂはＢリレー接点（メイ
ク）、ｃはＣリレー接点（メイク）、ｄはＤリレー接点
（メイク）、ｅはＥリレー接点（メイク）、ｆはＦリレ
ー接点（メイク）、ｇはＧリレー接点（メイク）、メイ
ク側のリレー接点ａ〜ｇは通常の電圧がかかった状態で
はＯＦＦの状態であるが、デマンド制御接点Ａ〜ＨがＯ
ＦＦになると各リレーが切れ、リレー接点ａ〜ｇはＯＮ
の状態になる。

【００８１】またａ’〜ｇ’はバック側のリレー接点で
あり、ａ’はＡリレー接点（バック）、ｂ’はＢリレー
接点（バック）、ｃ’はＣリレー接点（バック）、ｄ’
はＤリレー接点（バック）、ｅ’はＥリレー接点（バッ
ク）、ｆ’はＦリレー接点（バック）、ｇ’はＧリレー
接点（バック）、バック側のリレー接点ａ’〜ｇ’は通
常の電圧がかかった状態ではＯＮの状態であるが、デマ
ンド制御接点Ａ〜ＨがＯＮになると各リレーが繋り、リ
レー接点ａ’〜ｇ’はＯＦＦの状態になる。

【００８２】このような空気設備制御装置Ｃ２によれ
ば、図７に示す空調制御フロー図に示すように、デマン
ド予測値が目標値に達すると、デマンド制御接点ＡがＯ
ＦＦとなり、Ａリレーが遮断される。さらに、消費電力
が３０分単位で１Ｗでも上がると、デマンド制御接点Ｂ
が遮断され、ついで時限リレーＢｔが遮断される。以
下、消費電力が増してデマンド予測値が目標値に達する
ごとにデマンド制御接点Ｃ〜Ｆまでが遮断される。

【００８３】さらに、このような空調制御でも電力オー
バーのときは、冷凍設備の霜取りコイルがデマンド制御
接点ＧのＯＦＦ動作によって遮断される。また、この冷
凍設備の制御によっても電力オーバーのときは、デマン
ド制御接点ＨのＯＦＦ動作によってバックヤードの照明
が遮断される。

【００８４】前記制御によって消費電力を契約電力に抑
え、電力ピークが過ぎて消費電力が減ってくると、接点
Ｈよりスイッチが入り、接点Ｈを入れた場合でもデマン
ド値に達していない時は接点Ｇが入り、さらに消費電力
がデマンド値に達していない時は、以下順に接点Ｆ〜Ａ
が入る。

【００８５】これにより、図７のフロー図の通り、自動
的且つ連続的空調の時間差制御に基づくスケジュール制
御が接点Ａ〜Ｈにより可能となる。

【００８６】ここで、空調設備の電力ピークカットを店
舗レイアウトにより順位づけるようにした具体例をあげ
ると、第１に食品冷蔵ケースの壁面周り（Ａ回路、Ｂ回
路とする）、第２に食品冷蔵ケースの島及び中心部（Ｃ
回路、Ｄ回路とする）、第３に非冷蔵ケースの衣料及び
雑貨（Ｅ回路、Ｆ回路とする）というように、空調設備
のピークカット順位を設け、消費電力がデマンド目標値
に達したときに、次のような時間差制御によってＯＮ・
ＯＦＦ制御する。

【００８７】 （1）Ａ回路 10分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転）10分間運転 （2）Ｂ回路 10分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転）10分間運転 （3）Ｃ回路 15分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転） 5分間運転 （4）Ｄ回路 15分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転） 5分間運転 （5）Ｅ回路 20分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転） （6）Ｆ回路 20分間運転 15分停止（圧縮機は停止、送風機運転） また、消費電力がデマンド目標値に達したらＡ回路のリ
レー接点が遮断し、消費電力が１Ｗでも止まればＢ回路
へ移り、その消費電力が増加すれば、時限リレーによ
り、Ｃ回路へ移り、以下順にＤ回路よりＦ回路まで、空
調圧縮機ＯＦＦとし、その間は送風機運転することによ
り、デマンド目標値を確保する。

【００８８】このような空調制御によりデマンド目標値
を確保できる時は、Ａ回路からＦ回路の順に、またはそ
の逆の順で、連続的に自動制御運転することができる。

【００８９】以上のような空調設備制御装置Ｃ２によっ
て、次のような効果を得ることができる。

【００９０】１）契約電力の目標値から消費電力が増加
するに従い、予め定めた空調機ＯＦＦの順位に従い、Ｏ
ＦＦ〜ＯＮを繰り返す間欠運動によって契約電力値を確
保するが、送風機の運転を継続することにより、室内空
気は循環され、空調運転に近い状態となる。

【００９１】２）衣料や雑貨を扱うフロアにおいては、
例えば、空調設備を８時にＯＮし、店舗の全フロアを９
時３０分にＯＮするというように、季節による冷房開始
時期の調整をスケジュール制御により行うことにより節
電することが可能となる。

【００９２】３）空調設備の電力ピークカットを店舗レ
イアウトにより順位づけることができ、連続的に自動制
御運転することができる。

【００９３】４）空調設備のピークカット制御を店舗レ
イアウトに対応すると、冷蔵ケースの冷気もれを利用す
ることにより、電力消費量が年間において最大である真
夏時に最大電力を削減することが可能となり、契約電力
と消費電力を低減することができ、節電効果が大とな
る。

【００９４】５）空調設備のピークカット制御を回路別
に時間差を設定して行うことにより、最大電力値がデマ
ンド目標値に達した場合は、店舗レイアウトに応じた回
路別台数管理制御と時間差によるＯＮ・ＯＦＦ制御によ
り、制御オーバーを未然に防ぐことができ、最大電力に
最も適した自動制御により円滑な節電を行うことができ
る。

【００９５】６）逆に最大電力値がデマンド目標値をク
リアしたら、デマンド制御接点を逆の順に時間差を経な
がら自動的に復旧稼動していくことができ、このように
空調設備の稼動時に時間差を設定することにより、起動
時における一過性過電流を防ぎ、デマンド目標値を超過
することなく、節電を自動制御することができる。

【００９６】なお、以上のような空調設備制御による節
電効果により、図１２に示すように、節電前における消
費電力を節電後には１４６ＫＷ削減し得ることが確認さ
れている。

【００９７】

【実施例５】冷凍設備制御装置Ｃ３（冷凍設備のデフロ
スト分散スケジュール制御及びピークカット制御）を図
８について説明する。

【００９８】冷凍設備制御装置Ｃ３の構成を示す図８に
おいて、ＤＭＴはデフロストタイマー、ＤＭＣはデマン
ドコントロール装置、ＧＬは霜取りランプ、５２Ｈはデ
フロスト用電磁接触器、２１Ｔはデフロスト復帰用ソレ
ノイドコイル、ＤＰＨはヒータ、ＢＨはヒータ、２３Ｃ
は倉内温度調整用サーモ、２１Ｃは液電磁弁、２Ｗ２は
遅延タイマー、５２Ｃ１はコンプレッサ用電磁接触器、
５２Ｃ２はコンプレッサ用電磁接触器である。

【００９９】このような冷凍設備制御装置Ｃ３によれ
ば、図９に示す冷凍設備制御フロー図に示すように、 １）空調機ピークカット制御してもなお契約電力のデマ
ンド目標値をオーバーするときには、冷蔵ケースごとの
デフロストを分散する。さらに、４時間ごとに霜取りコ
イルをＯＮする。デマンド制御が空調によるピークカッ
トで止まらず、オーバーする時は、各冷蔵ケースの霜取
りコイルを順次ＯＦＦにして使用電力のデマンド値以下
にする。以下、オーバーする可能性がなくなったとき、
順次霜取りコイルをＯＮする。

【０１００】２）霜取りコイルをＯＮする場合、各冷蔵
ケースの霜取りコイルを時限リレーによって順次ＯＮす
る。これは、同時にＯＮした時の電力突出防止のために
行うものである。

【０１０１】以上のような冷凍設備制御装置Ｃ３によっ
て、次のような効果を得ることができる。

【０１０２】１）冷凍設備の霜取りコイルの稼動時間を
電力消費ピーク時間帯から、分散スケジュール制御によ
り分散することがで、最大電力値を低く抑え、基本契約
電力を削減できる。

【０１０３】２）空調設備の節電制御によっても最大電
力がデマンド目標値に達した場合は、冷蔵ケースの霜取
り時間を冷凍設備制御により、霜取りコイルを順次ＯＦ
Ｆしてデマンド目標値以下にキープすることができる。

【０１０４】３）デマンド目標値をオーバーするおそれ
がない状況で、霜取りコイルが順次ＯＮとなり、その場
合時限リレーにより一括稼動の電力突出を防止すること
ができる。

【０１０５】また、自動復旧の実施は４時間後より開始
することにより、電力ピーク時間帯の最大電力超過を防
ぐことができる。

【０１０６】なお、以上のような冷凍設備制御による節
電効果により、図１３に示すように、節電前における消
費電力を節電後には５ＫＷ削減し得ることが確認されて
いる。

【０１０７】

【発明の効果】本発明の節電制御装置及び省エネルギー
システムは、電力会社の変流器に接続されたパルス検出
器にデマンド制御装置を接続し、このデマンド制御装置
に空調設備、冷凍設備、原動機設備及び照明設備に関す
る時間差制御によって順位制御を行うように設定したタ
イマーリレー盤を備えて成る節電制御盤を接続して、消
費電力のスケジュール制御とピークカット制御を行うこ
とにより、消費電力及び契約電力を低減することができ
る効果がある。

【０１０８】また本発明の節電制御装置及び省エネルギ
ーシステムによれば、最大電力のデマンド目標値を自動
的にキープするため、照明設備におけるスケジュール機
能とピークカット制御、空調設備におけるスケジュール
機能とピークカット時制御、冷凍設備におけるデフロス
ト分散スケジュール制御とピークカット制御など各種の
制御装置により系統段階的に時間差を設定して順次的に
行うため、合理的に店舗等の特性に対処して節電を行う
ことができると共に、大型店舗等その他の運送物等の多
様化に応じて営業に支障のない状態で効率的かつ大幅の
節電ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の節電制御装置の実施例を既成の受変電
設備に接続した回路図。

【図２】同じく節電制御装置の全体的フロー図。

【図３】同じく節電制御フロー図。

【図４】同じく照明設備制御の実施例の回路図。

【図５】同じく照明設備の節電制御の実施例のフロー
図。

【図６】同じく空調設備の節電制御の実施例の回路図。

【図７】同じく空調設備の節電制御の実施例のフロー
図。

【図８】同じく冷凍設備の節電制御の実施例の回路図。

【図９】同じく冷凍設備の節電制御の実施例のフロー
図。

【図１０】同じく節電制御装置による節電状況と従来例
とを比較したグラフ。

【図１１】同じく照明設備制御装置による節電状況と従
来例とを比較したグラフ。

【図１２】同じく空調設備制御装置による節電状況と従
来例とを比較したグラフ。

【図１３】同じく冷凍設備制御装置による節電状況と従
来例とを比較したグラフである。

【図１４】同じく省エネルギーシステムの実施例のブロ
ック図。

【図１５】従来の制御装置を説明するためのフロー図。

【符号の説明】

Ｃ１ 照明設備制御装置 Ｃ２ 空調設備制御装置 Ｃ３ 冷凍設備制御装置 ＣＴ 変流器 ＤＭＣ デマンドコントロール ＰＣＴ 計器用変成器 ＷＨ 積算電力計 ＤＳ 断路器 ＶＣＢ 高圧真空断路器 ＬＢＳ 負荷開閉器 Ｔｒｌφ３Ｗ 単相変圧器 Ｔｒ３φ３Ｗ 三相変圧器 ＣＴ 変流器 ＮＦＢ 分電盤 ＭＣＣＢ 主配線用遮断器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年９月２５日（２０００．９．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８７】 （1）Ａ回路 10分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転）10分間運転 （2）Ｂ回路 10分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転）10分間運転 （3）Ｃ回路 15分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転） 5分間運転 （4）Ｄ回路 15分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転） 5分間運転 （5）Ｅ回路 20分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転） （6）Ｆ回路 20分間運転 5分停止（圧縮機は停止、送風機運転） また、消費電力がデマンド目標値に達したらＡ回路のリ
レー接点が遮断し、消費電力が１Ｗでも止まればＢ回路
へ移り、その消費電力が増加すれば、時限リレーによ
り、Ｃ回路へ移り、以下順にＤ回路よりＦ回路まで、空
調圧縮機ＯＦＦとし、その間は送風機運転することによ
り、デマンド目標値を確保する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９５】６）逆に最大電力値がデマンド目標値をク
リアしたら、デマンド制御接点を逆の順に時間差を経な
がら自動的に復帰稼動していくことができ、このように
空調設備の稼動時に時間差を設定することにより、起動
時における一過性過電流を防ぎ、デマンド目標値を超過
することなく、節電を自動制御することができる。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力会社の変流器に接続されたパルス検
   出器にデマンド制御装置を接続して成る節電制御装置に
   おいて、空調設備、冷凍設備、原動機設備及び照明設備
   に関する時間差制御によって順位制御を行うように設定
   したリレー・タイマー盤を備えて成る節電制御盤を前記
   デマンド制御装置に接続して消費電力のスケジュール制
   御とピークカット制御を行うことにより消費電力及び契
   約電力を低減するようにしたことを特徴とした節電制御
   装置。
2. 【請求項２】 空調設備に関する節電制御は、契約電力
   の目標値から消費電力が増加するに従い空調圧縮機を順
   次ＯＦＦにして契約電力値を確保する空調制御を行うこ
   とと、前記空調制御によって契約電力のオーバーを予測
   したときに冷凍設備のデフロスト分散をデマンド制御装
   置の接点を使用して制御することと、前記空調制御及び
   冷凍設備制御によって契約電力のオーバーを予測したこ
   とにバックヤード照明をデマンド制御装置の接点を使用
   して制御したことを特徴とする請求項１記載の節電制御
   装置。
3. 【請求項３】 冷凍設備に関する節電制御は、冷凍設備
   のデフロスト分散により契約電力を削減することと、電
   力ピーク時に霜取りコイルを順次ＯＦＦして消費電力が
   減ってきた時に霜取りコイルを順次ＯＮして消費電力が
   突出しないように時限リレーにより制御したことを特徴
   とする請求項１記載の節電制御装置。
4. 【請求項４】 原動機設備による節電制御は、冷凍・冷
   蔵のデフロスト分散によるデマンド目標値の削減と、電
   力ピーク時にデフロストコイルを順次ＯＦＦして消費電
   力を低減させ、ついでデフロストコイルを順次ＯＮして
   消費電力が突出しないように時限リレーによって制御す
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載の節電制御
   装置。
5. 【請求項５】 照明設備に関する節電制御は、準備灯の
   点灯をタイマーにより設定することと、人感センサーに
   より不在時点灯防止及び消し忘れ防止を行うことと、照
   度センサーにより昼光利用箇所の消灯を行うことと、消
   費電力ピーク時にバックヤード照明を消灯することを特
   徴とする請求項１記載の節電制御装置。
6. 【請求項６】 電力会社の変流器に接続されたパルス検
   出器に、デマンド制御装置を接続して省エネルギーを行
   う為に、電力消費装置を時間差制御により、順位制御を
   行うべく設定した省エネルギー制御装置を低圧側に接続
   して、前記電力消費装置の消費電力をスケジュール制御
   と、ピークカット制御を行うことにより、契約電力及び
   従量電力を低減することを特徴とした省エネルギーシス
   テム。
7. 【請求項７】 電力消費装置は、空調設備、原動機設
   備、冷凍設備及び照明設備としたことを特徴とする請求
   項６記載の省エネルギーシステム。
8. 【請求項８】 電力消費装置中の空調設備による省エネ
   ルギーは、演算設定したデマンド目標値に対して、タイ
   マーにより計画的に時間稼動制御を行った後、消費電力
   が増加する毎に空調圧縮機を順次ＯＦＦして目標値を確
   保する制御を行い、消費電力が低減して来たときに、空
   調圧縮機を順次ＯＮして消費電力が突出しないように時
   限リレーにより制御することを特徴とした請求項６又は
   ７記載の省エネルギーシステム。
9. 【請求項９】 消費電力をスケジュール制御は、空調制
   御によってデマンド目標値のオーバーを予測した時に、
   原動機設備である冷温水・給水・排水・揚水ポンプを順
   次ＯＦＦして目標値を確保する原動機制御を行い、消費
   電力が低減して来たときに、原動機設備を順次ＯＮして
   消費電力が突出しないように時限リレーにより制御する
   ことを特徴とした請求項６記載の省エネルギーシステ
   ム。
10. 【請求項１０】 原動機設備によってデマンド目標値の
    オーバーを予測した時に、冷凍・冷蔵のデフロスト分散
    によりデマンド目標値を削減すると共に、電力ピーク時
    にデフロストコイルを順次ＯＦＦして消費電力が低減し
    て来たときに、デフロストコイルを順次ＯＮして消費電
    力が突出しないように時限リレーによって制御すること
    を特徴とした請求項６又は７記載の省エネルギーシステ
    ム。
11. 【請求項１１】 電力消費装置中の照明設備による省エ
    ネルギーは、準備・閉館灯の点灯をタイマーにより設定
    する事と、人感センサーにより不在時点灯防止及び消し
    忘れ防止を行うと共に、照度センサー並びに自動調光装
    置により昼光利用箇所の消灯又は照度の低減を行い消費
    電力の消滅と、消費電力ピーク時にバックヤード照明を
    所定の照度まで消灯し、消費電力が低減した時にバック
    ヤード照明を点灯することを特徴とした請求項６又は７
    記載の省エネルギーシステム。