【エアコンの制御システム】エアコンメーカーの工場に導入！自動制御システムの重要性

自動制御システムに興味をお持ちの方のために、自動制御システムの概要と、導入する際の重要事項をご紹介いたします。

エアコンの自動制御システムとは

自動制御システムとは、エアコンの運転状況や各種数値の計測を自動化するシステムのことで「ビルディングオートメーション」ともいわれています。

自動制御システムの重要事項

自動制御システムで重要となるのが「設定値と制御値の一致」「修正動作のリアクションの早さ」「安定動作」の3つです。エアコンの自動制御システムを例にとり、それぞれの項目についてご説明いたします。

設定値と制御値の一致

工場やオフィスなどはエリアによって作業員や社員の人数、行う作業内容、取り扱う機材や商品などが異なります。温度設定ができても、エリアごとに最適な温度を制御できなければ意味がありません。したがってエリアごとに省エネ率の変更などが容易にできることが重要です。

エアコンの自動制御システムは設定値と制御値を一致させるために各エリアに温度センサーを設置し、それぞれの温度情報を収集するものです。もし設定値と制御値に誤差が生じたら、設定値に近づけようと稼働します。設定値に近づいたら圧縮機を停止したり送風運転に切り替えたりするなど、電力を抑えた省エネ対策も可能です。

この場合、多くのセンサーやコントロールが必要で金額的にも高額です。工事的にも大変になるので新設ビル建設時での対応となります。

修正動作のリアクションの早さ

温度管理が必要な倉庫や食品工場では、品質を保つために常に温度を一定に保つことが必要不可欠です。自動制御システムの機能では、エアコンを稼働させるだけでなく、温度の誤差を感知してから修正が作動するまでの時間、設定値まで修正するのにかかる時間も重要なポイントとなります。

温度センサーからの情報をもとに圧縮機を停止させることで、実際の省エネになります。それよりも圧縮機の稼働情報から直接判断し、タイミングを見てリアクションするほうが制御スピードは上がり、省エネへの確実性が高まります。結果的に室内温度が追従するので、温度センサーでの省エネより実説的な評価は高いです。

安定動作

自動制御システムは様々なメーカーが独自の商品を販売しています。導入した場合、必要に応じてカスタマイズし、機能性を高めたり必要のない機能を省いたりして、業務の効率化とコスト削減を図ることも可能です。しかし自動制御システムを導入する際はこうした外的要因よりも、安定動作ができるかが何よりも重要となります。

その点、エコプランの省エネ制御システムはシンプルな制御で確実な制御を行っており、非常に安定した制御システムになっております。また、室内温度は0.2～0.5℃程度のゆらぎはあるものの、体感温度的にもクレームの少ない自動制御システムといえます。

自社に合う自動制御システムを選ぶためには、自動制御システムの種類を理解しておくことも大切です。自動制御システムは、大きく分けて「定性的制御」と「定量的制御」の2つに分類することができます。それぞれの特徴と自動制御システムの種類は次のとおりです。

「定性的制御」と「定量的制御」の違い

定性的制御は工程を細かく分けてオンとオフを用いて制御するものです。一方、定量的制御は量的な値も考慮して制御を行います。定性的制御の代表的なものといえば「シーケンス制御」、定量的制御でよく知られているのが「フィードバック制御」です。

自動制御システムの種類とそれぞれの特徴

自動制御システムには「シーケンス制御」「フィードバック制御」「フィードフォワード制御」があります。それぞれの特徴は次のとおりです。

シーケンス制御

シーケンス制御を採用している電化製品といえば、自動洗濯機や自動販売機です。自動洗濯機を例にとると、「水を入れる」「洗う」「汚水を抜く」「ゆすぐ」「脱水」のように工程が決められているものに対し、順序立てて制御します。基本的には「オンとオフ」「レベルのゼロと最大値」の2つの値による動作になります。

フィードバック制御

設定値と制御値の誤差を検出し、状況に合わせた自動制御を行うタイプです。フィードバック制御はエアコン、冷蔵庫、アイロンなどに採用されています。誤差が生じない限り作動しないので省エネ効果がありますが、誤差を検出するのに時間がかかるため、設定値に合わせるまでに時間がかかってしまうのがデメリットです。

フィードフォワード制御

フィードフォワード制御は誤差が生じる前に制御を行うため、フィードバック制御の欠点を補える自動制御システムです。前もって作動させておくことで、設定値を制御値の誤差を最小限に抑えることができます。ちなみにBe ONEはこれに該当いたします。