技術や素材の進歩により、何十年も前から建築物の持続可能性は一貫して向上し続けています。その中のいくつかは画期的なものです。今日では、排出量を削減しながら、建物のオーナーに経済的な利益を還元することができるソリューションが、すぐに利用できるのです。
ここでは、空調システムが脱炭素化に向けて今よりも大きく前進するための6つの方法をご紹介します。
1．1キロワット単位の非効率を徹底的に排除
電力網の一部には、いまだに炭素を排出する電源が使われています。脱炭素化への第一歩は、応用システム設計の基本原則に従うことから始まります。圧縮方式の暖房システムでは、化石燃料を使用する暖房システムと比較し、排出量を削減可能な高い年間COPを実現する必要があります。
高効率システムは、適切な制御技術によって、無駄なエネルギー需要をさらに削減します。一例として、トレインのSymbio® 800コントローラ（Adaptive Controls搭載）は、コンプレッサーとファンを調整し、あらゆる運転条件でピーク効率を実現します。複数のユニットが設置されている場合は、Tracer® SC+（チラープラント制御アプリケーション）を利用すれば、ユニットを効率的に配列し、システム制御の設定値を動的に調整することで、すべての負荷条件においてエネルギー使用量を最小限に抑えることができます。
2. コンプレッサーの代わりに冷たい外気を使う
自然は度々私たちが必要とするものを提供してくれます。現代のソリューションは、地域の気候や地理的資源を利用することで、非常に賢明になっています。市場で最も実用的で、すぐに利用できるソリューションの一つが、フリークーリングです。フリークーリングは、冬、春、秋の外気温度が適温な場合、コンプレッサーを使わずに外気を利用して冷凍システム内の水を冷やすものです。多くのトレイン製冷凍機に搭載されている統合型フリークーリングは、建物の冷却をより簡単に、より効率的に、より低コストで行うことができる技術です。
3. 熱エネルギーの回収・再利用
多くの建物では、冷暖房を同時に行う必要があります。ある場所は暑く、ある場所は寒く感じるという経験は誰にでもあるでしょう。ガス暖房で熱を発生させるのではなく、熱を移動させることで、建物の直接的な温室効果ガスの排出量を削減し、快適性を向上させることができます。電子機器や照明、そして人間の体からは熱が発生し、室内に蓄積されていきます。熱回収システムは、通常は建物から排出される余分な熱エネルギーを回収し、熱を必要とするさまざまな場所に移動させます。
4. 低GWP冷媒への移行を計画する
米国EPA（環境保護庁）は、モントリオール議定書のキガリ改正や、2020年に制定されたAIM法（HFCの生産・消費量を、2036年までに2011〜2013年を基準年とし約15％までの段階的削減を義務付けたもの）に合わせて、地球温暖化係数（GWP）に基づいてHFCの生産を制限する新ルールを提案しています。トレイン・テクノロジーズのギガトンチャレンジの一環として、トレインは規制に先駆けて2030年までに高GWP冷媒からの完全移行を計画しています。R-513A、R-514A、R-1233zdなど、GWPが極めて低い次世代冷媒への移行については、トレインにご相談ください。
5. エネルギーを蓄え、需要と供給のバランスをとる
私たちは皆、この問題に取り組んでいます。建物は問題の一部であり、解決策の一部として大きな責任を負っています。これまでに大きな進歩があったにもかかわらず、米国の電力消費量と電力部門のCO2排出量の70％以上を建物が占めています(1)。
効率化を進める一方で、建物が最もエネルギーを消費するタイミングをより柔軟にする必要があります。これを可能にするのがエネルギーの貯蔵であり、冷凍機プラントでは、電力需要と価格が低い夜間に冷凍機で冷熱を作り出し、ピーク時の昼間に使用する氷蓄熱を行っています。建物の負荷を移動させることで、電力網の電力供給と、顧客の需要のバランスをとることができます。これは、電力網の再生可能エネルギーへの完全移行を促進するための重要な前提条件のひとつです。
6. オンサイトとオフサイトの自然エネルギーへの移行
エネルギー需要を削減したり、シフトさせたりする空調システムのソリューションと組み合わせて使用すれば、太陽光や風力などの再生可能エネルギーで建物のエネルギー需要の大部分を賄うことができます。電力会社の環境対策が進む中、高度な冷凍機制御は、送電網との双方向通信を可能にするサービスと統合することができます。エネルギー使用量の削減、シフト、調整を行い、需要の柔軟性を確立することができる建物は、化石燃料を使わない再生可能エネルギーのグリッドの実現を促進します。
適切なパートナーがいれば、実績があり、実用的で手頃な価格のソリューションを用いて戦略を立てることができます。次世代の脱炭素化のパートナーとして、ぜひトレインにご相談ください。
(1) 米国エネルギー省 エネルギー効率・再生可能エネルギー部 「頭脳を得た建物-グリッド インタラクティブ エフィシェント ビルディング（GEB）に対する国家のロードマップ」 2021年5月
英文の同記事を読む Read this article in English