本システムは、従来の重油（ガス）ボイラーと冷凍機及び空冷式EHPによる冷暖房を再生可能エネルギーを利用したヒートポンプシステムとして一つに集約することで、エネルギー効率の高い機器を導入、並びに電化によるエネルギーコスト削減を実現するものである。本設備の仕組みとして、超高効率水冷式インバーターチラー（再生可能エネルギー回収型ヒートポンプ）を利用し、効率的に身近にある再生可能エネルギー（井水・温泉・太陽熱・工場廃熱等）を熱源として熱を回収する仕組みである。熱回収にあたって熱交換効率が高い熱交換器を用いることで熱ロスを少なくし熱エネルギーを最大限回収出来るシステムである。また、本設備は広義では居住域へのプロセスに位置付けられるものの、従来にない分野であり、今後新たに農業ハウスなどの大規模農園へのプロセスも取り込む可能性がある。 超高効率水冷式インバーターチラー（再生可能エネルギー回収型ヒートポンプ） 太陽集熱パネル システム型番：VEMS 002
本システムは、排水として捨てていた冷水を廃熱回収技術により冷熱を取り出し利用することで、従来チラーのエネルギー量（電気等）を大幅に削減でき、同時に温水も作り出すことで給湯設備（ボイラー等）のエネルギー量（重油等）も削減するものです。これにより、従来チラー等のエネルギー量を30～40%削減させ、省エネに寄与することが可能となります。超小型水熱源ヒートポンプを利用し、熱交換効率が高い熱交換器を用いることで熱ロスを少なくし熱エネルギーを最大限回収できるシステムです。また、昨今の温暖化により夏場に必要な冷水温度までチラーで作ることが出来なくなっている工場が多く、その場合、生産量を落とすか、もしくはチラーを新たに導入する必要があります。本システムを導入することで既存チラーの負荷を減らすことができ、生産量を落とすことなく本来必要な冷水を供給することも期待できます。 特徴は、排熱エネルギーを利用したヒートポンプの運転を効率よく持続させ、無駄なエネルギー消費を少なくすることのできるヒートポンプシステムです。複数の熱源の温度や利用状況により、フリークーリングやカスケード利用等の流路を自動で切替を行い、状況に応じてヒートポンプ単体のみではなくシステム全体としてSCOPを向上させる事を目的としたヒートポンプシステムです。 以下のグラフは2019年に導入した工場様の既存チラーと廃熱回収システムの消費電力比較です。 年間の省エネ率はおおよそ37％となりました。 システム型番：VEMS 001
導入前の課題 工場内の一部の生産ライン部屋には冷房設備がなく、給気のために外気をそのまま取り込んでいるため、夏場の室内温度は40℃まで達する。 熱中症対策をしたいが、これ以上電力量を増やしたくない。どうにかしたい。 外調機 SP6000導入後 外調機内にＳＰ６０００を2台設置。今までのように外気を直接取り込むのではなく、チラー水をＳＰ６０００に送水し冷風を送り給気ダクトへ送り込む。夏場のピークでも工場内吹き出し温を度が24℃以下となった。 外調機内にＳＰ６０００を設置 SP6000の熱源はチラー水を利用
Ｋ工場では生産設備機器を冷却するために地下水を利用し、冷却後の水は排水へ捨てていました。 しかし、工場の生産ピークである冬場になると地下水が渇水となり、生産を止めざるおえない状況でした。 生産性を上がるために冷却後の水を再利用することは出来ないかと相談を頂き、冬場の外気温を活用した排水冷却循環システムを構築させて頂きました。 それほど広い場所ではないため、設置可能な機器も限られていました。 限られた場所で最大限冷却できる熱交換器やラジエータを用いて構築した結果、冬場の渇水が無くなり、お客様には非常に喜んで頂きました。
地下水を利用した超高効率冷房システムを導入する前のＪ工場では、夏場の工場内を空冷エアコンで冷やしていました。 冷却能力25kW、消費電力7.5kWの一般的なエアコンです。 工場内に冷やされた空気が届けられ、ダクトから作業者へ向けて延長ダクトが設けられていました。 Ｊ工場では地下水が使える状態でしたので、地下水を利用した超高効率冷房システムを構築させて頂きました。 既存のエアコンは停止させても同等の冷風（冷却能力25kW相当）が出ることが確認でき、消費電力は0.7kWとなり約93%の電気代削減となりました。 工場内は既存のダクトをそのまま使いましたので工事のコストも抑えられました。 地下水を利用することで電力量が大きく削減でき、地球環境にもやさしい冷房システムを構築することが出来ました。
ボアホール型地中熱システムは12本をボーリング、さらに排水槽から熱を取り出し、工場の冷暖房システムを構築致しました。 未利用熱① 地中の安定した熱を利用した冷暖房システム ボアホール型地中熱システムは12本をボーリング 地中の熱を利用してヒートポンプを効率的に動かし冷暖房の仕組みを構築します。 未利用熱② 今まで捨てられていた排水の熱だけを回収する冷暖房システム 現状では工場で使い終わったお湯は排水槽に貯められ、捨てられていました。 この排水槽へ投げ込み式熱交換器を入れ、温かい熱だけを取ります。 回収した温かい熱は暖房システムの補助として利用しています。 環境へのインプット アウトプットの負荷を明確に把握して、環境に与える影響 を認識し、環境負荷を可能な限り軽減できるようなシステム構築を目指しています。
導入前の課題 工場内ではエアコンがなくスポットクーラーで対応している箇所がいくつかある。スポットクーラーでは温風排熱が出るため部屋全体は冷やせないことはわかっているが、電力量やコストの関係で他に解決策が見当たらない。排熱を外に出すにも工事が必要だし、移動が容易に出来なくなる。 SP6000導入後 ＳＰ６０００を1台設置。 計測した結果、室温32.3℃に対して23℃の冷風が出ていること確認。
【宇都宮】大谷地域で8月10日、観光客が多くなるお盆期間に合わせ、渋滞緩和に向けた社会実験が始まりました。（8月10日～8月18日） ゴールデンウイーク期間に続いて宇都宮市が実施し、地域内の周遊する電動車「グリーンスローモビリティ」も引き続き運行。 クラフトワークでは、電動車「グリーンスローモビリティ」の停留所に冷たい地下貯留水を活用したラジエータファンを設けさせて頂きました。 大谷特有の地下貯留水を活用したラジエータファンを設置。 外気温35℃の中でも地下貯留水は約20℃と非常に冷たく、その水をラジエータファンを通して冷たい風を観光客へ提供。 ラジエータファンを通った水は（熱交換後）は30℃まで上昇してました。 ラジエータファンの隣には、宇都宮大学が提供した「クールベンチ」も設置しており、たくさんの観光客のクールスポットとして活用頂きました。 ※下野新聞（8月11日）
常時安定した温度を供給する地中熱を利用することで、季節・時間・天候で温度が変動する空気熱を利用した従来型のシステムに比べると、年間約43.7%のCO2削減効果が見込まれます。 室内の冷却を行った後の熱は、ヒートポンプシステムに戻され、地中熱を用いて再度冷やされるため、大気に放熱されません。 地中熱の利用は運転コスト削減だけでなく、ヒートアイランド現象など、環境負荷を低減させております。
平成25年度補正予算 住宅・ビルの革新的省エネ技術導入促進事業費補助金（ZEB化推進） 採択事業 導入前 食糧倉庫の荷捌き室をエアコンで年中15℃を維持 湿度は年中70%に維持したいがエアコンでは難しい 導入後 地中熱、地下水熱を使って荷捌き室の冷房へ利用 対流式から輻射式に変更したことで冷房は常時15℃、湿度70%を維持 さらに余温熱で事務室を暖房しています ・荷捌き室（冷房） ・事務室（暖房）