JP2014167398A - 消費電力監視装置及び消費電力監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の削減量の算出精度を高める。
【解決手段】第１種別の第１照明の単位時間あたりの消費電力を示す第１消費電力と、第１照明よりも消費電力が大きい第２種別の第２照明の単位時間あたりの消費電力を示す第２消費電力とを記憶する第１記憶部と、照明装置が第１照明を点灯しているか否かを判定する判定部と、判定部が判定した結果に基づいて、所定期間内に第１照明が点灯されていた点灯時間を集計する集計部と、集計部が集計した点灯時間、第１消費電力、及び第２消費電力に基づいて、所定期間内の消費電力削減量を算出する算出部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置の消費電力を監視する消費電力監視装置及び消費電力監視システムに関する。

従来、省エネルギー機器を導入する前後の電気料金の差額を算出し、算出した差額を償還するシステムが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。当該システムにおいては、省エネルギー機器を導入する前の電気料金の平均値を記憶しておき、当該平均値と省エネルギー機器を導入した後の電気料金との差額が、電気料金の削減額として算出される。そして、電気料金の削減額が、省エネルギー機器の初期コストの支払いに用いられる。

特開２０１０−２０５２５５号公報

ところで、省エネルギー機器の導入前と省エネルギー機器の導入後との間で省エネルギー機器を使用する時間が変化しない場合、省エネルギー機器を導入する前の電気料金の平均値を用いて算出した差額は、実際に消費電力が低減したことによる電気料金の削減額にほぼ等しい。

しかし、省エネルギー機器の導入前と省エネルギー機器の導入後との間で、省エネルギー機器を使用する時間が変化しないという場合は少ない。例えば、オフィスの照明が点灯される時間は、業務の忙しさやオフィスを使用する社員の人数等によって変動する。したがって、オフィスの照明を蛍光灯照明からＬＥＤ照明に変更した後で、照明の点灯時間の長さが変わることがある。

このように、省エネルギー機器の導入前と省エネルギー機器の導入後との間で省エネルギー機器を使用する時間が変化する場合には、省エネルギー機器を導入する前の電気料金の平均値を用いて算出された差額が、省エネルギー機器を導入したことによる電気料金の削減額と一致しないという問題が生じる。例えば、蛍光灯照明を使用していた間は、１日当たり１２時間照明を点灯していたにもかかわらず、ＬＥＤ照明を導入してからは、１日当たり８時間だけ照明を点灯するようになるような場合がある。このような場合には、蛍光灯照明を使用していた間の電気料金の平均値を用いて算出される差額が、蛍光灯照明をＬＥＤ照明に切り替えたことによる電気料金の削減額よりも大きくなってしまうという問題が生じる。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、従来よりも消費電力が小さい照明を導入したことによる消費電力の削減量を、従来よりも高い精度で算出できるようにすることを目的とする。

本発明の第１の態様に係る消費電力監視装置は、第１種別の第１照明の単位時間あたりの消費電力を示す第１消費電力と、第１照明よりも消費電力が大きい第２種別の第２照明の単位時間あたりの消費電力を示す第２消費電力とを記憶する第１記憶部と、照明装置が第１照明を点灯しているか否かを判定する判定部と、判定部が判定した結果に基づいて、所定期間内に第１照明が点灯されていた点灯時間を集計する集計部と、集計部が集計した点灯時間、第１消費電力、及び第２消費電力に基づいて、所定期間内の消費電力削減量を算出する算出部と、を備える。

上記の算出部は、消費電力削減量に単位時間あたりの電気料金を乗じることで、所定期間内の電気料金削減額を算出してもよい。

上記の判定部は、例えば、照明装置が第１照明を点灯している状態における第１消費電力と、照明装置が第１照明を点灯していない状態における消灯時消費電力との間の大きさの閾値電力の大きさを記憶する第２記憶部と、照明装置に供給される供給電力の大きさを測定する測定部と、供給電力の大きさと閾値電力の大きさとに基づいて、第１照明が点灯されているか否かを判定する点灯判定部と、を備える。

上記の消費電力監視装置は、建物内の複数の区画のそれぞれに設けられた照明装置に接続されており、集計部は、所定期間内に第１照明が点灯されていた区画と、当該区画の照明装置が点灯されていた点灯時間とを関連付けた区画別点灯時間を集計し、算出部は、区画別点灯時間、第１消費電力、及び第２消費電力に基づいて区画別に消費電力削減量を算出してもよい。

上記の消費電力監視装置は、複数の照明装置に接続されており、判定部は、複数の照明装置に設けられた複数の第１照明のうちの点灯している第１照明の本数を判定し、集計部は、所定期間内に点灯されていた第１照明の本数と、当該本数の第１照明が点灯されていた点灯時間とを関連付けた本数別点灯時間を集計し、算出部は、本数別点灯時間、第１消費電力、第２消費電力、及び本数別点灯時間に関連付けられた本数に基づいて、消費電力削減量を算出してもよい。第２記憶部は、点灯している第１照明の本数に関連付けて、複数の第１消費電力を記憶してもよい。

本発明の第２の態様に係る消費電力監視システムは、照明装置と、照明装置と接続された消費電力監視装置とを備える消費電力監視システムであって、第１照明の単位時間あたりの消費電力を示す第１消費電力と、第１照明よりも消費電力が大きい第２種別の第２照明の単位時間あたりの消費電力を示す第２消費電力とを記憶する第１記憶部と、照明装置が第１照明を点灯しているか否かを判定する判定部と、所定期間内に第１照明が点灯されていた点灯時間を集計する集計部と、集計部が集計した点灯時間、第１消費電力、及び第２消費電力に基づいて、所定期間内の消費電力削減量を算出する算出部と、を備える。

本発明によれば、従来よりも消費電力が小さい照明を導入したことによる消費電力の削減量を、従来よりも高い精度で算出できるという効果を奏する。

第１の実施形態に係る消費電力監視システムの構成例を示す。 照明装置における１日の消費電力の変化の様子の一例を示す。 第２の実施形態に係る消費電力監視システムの構成例を示す。 照明装置における１日の消費電力の変化の様子の一例を示す。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る消費電力監視システムＳの構成例を示す。消費電力監視システムＳは、複数の照明装置２（照明装置２−１から照明装置２−ｎ）と、複数の照明装置２の消費電力を監視する消費電力監視装置１とを備える。消費電力監視装置１は、照明装置２に電力を供給する電気配線の途中に設けられている。消費電力監視装置１は、例えば、配電盤に接続されて使用される。

消費電力監視装置１は、第１記憶部１１、判定部１２、集計部１３、及び算出部１４を備える。
第１記憶部１１は、第１種別の第１照明の単位時間あたりの消費電力を示す第１消費電力と、第１照明よりも消費電力が大きい第２種別の第２照明の単位時間あたりの消費電力を示す第２消費電力とを記憶する。第１種別の第１照明とは、例えばＬＥＤ照明である。第２種別の第２照明とは、例えば蛍光灯照明である。

ＬＥＤ照明の単位時間あたりの消費電力は、蛍光灯照明の単位時間あたりの消費電力よりも小さい。例えば、直管型蛍光灯照明の消費電力が４０（Ｗ）である場合に、同一サイズの直管型ＬＥＤ照明の消費電力は２０（Ｗ）である。

第１記憶部１１は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）又はハードディスクのような記憶媒体である。第１記憶部１１には、通信インターフェイス（不図示）を介してコンピュータから入力された、第１照明の型名及び第２照明の型名に関連付けられた第１消費電力と第２消費電力とが記憶されている。消費電力監視装置１が操作部を備え、第１記憶部１１は、当該操作部から入力された第１消費電力と第２消費電力とを記憶してもよい。

判定部１２は、第２記憶部１２１、測定部１２２及び点灯判定部１２３を有しており、照明装置２が第１種別の第１照明を点灯しているか否かを判定する。判定部１２は、例えば、照明装置２に供給される電力の大きさに基づいて、第１照明が点灯されている状態であるか第１照明が消灯されている状態であるかを判定する。

具体的には、第２記憶部は、照明装置２が第１照明を点灯している状態における第１消費電力と、照明装置２が第１照明を点灯していない状態における消灯時消費電力との間の大きさの閾値電力の大きさを記憶している。消費電力監視装置１が、ｎ台の照明装置２に接続されている場合、第１消費電力は、第１照明が設けられた照明装置２の１台当たりの消費電力×ｎ（Ｗ）である。消灯時消費電力は、例えば０（Ｗ）である。この場合、例えば閾値電力の大きさは、消費電力×ｎ／２（Ｗ）である。閾値電力は、１つの第１照明の消費電力より小さい値であってもよい。

測定部１２２は、照明装置２に供給される供給電力の大きさを測定する。測定部１２２は、例えば電力計であり、照明装置２に印加する電圧と測定部１２２を流れる電流とに基づいて、照明装置２に供給される電力の大きさを測定する。

点灯判定部１２３は、測定部１２２が測定した供給電力の大きさと第２記憶部に記憶されている閾値電力の大きさとに基づいて、第１照明が点灯されているか否かを判定する。具体的には、点灯判定部１２３は、供給電力が閾値電力よりも大きい場合に、第１照明が点灯されていると判定する。点灯判定部１２３は、供給電力が閾値電力よりも小さい場合に、第１照明が消灯されていると判定する。

点灯判定部１２３は、第１照明が点灯されていると判定した時間帯を第２記憶部に記憶させる。例えば、点灯判定部１２３は、第１照明が点灯された日時と第１照明が消灯された時刻とを第２記憶部に格納する。

集計部１３は、判定部１２が判定した結果に基づいて、所定期間内に第１照明が点灯されていた点灯時間を集計する。具体的には、例えば第２記憶部を参照することにより、１日の間に第１照明が点灯されていた時間の長さを集計する。

算出部１４は、集計部１３が集計した点灯時間、前記第１消費電力、及び前記第２消費電力に基づいて、所定期間内の消費電力削減量を算出する。算出部１４は、例えば、点灯時間に第１消費電力と第２消費電力との差分電力を乗じることで、所定期間内の消費電力削減量を算出する。算出部１４は、集計部１３が集計した第１照明の点灯時間に第２照明が点灯されていたとした場合の消費電力と、集計部１３が集計した第１照明の点灯時間における第１照明の消費電力との差分に相当する消費電力削減量を算出してもよい。算出部１４が消費電力削減量を算出することにより、消費電力監視装置１は、第２照明を使用する場合に比べて第１照明を使用するとどれくらいの消費電力が削減されるかを算出することができる。

算出部１４は、消費電力削減量に単位時間あたりの電気料金を乗じることで、所定期間内の電気料金削減額を算出することもできる。例えば、算出部１４は、外部端末又は操作部を介して取得した単位時間あたりの電気料金を用いて電気料金削減額を算出してもよく、予め第１記憶部１１に記憶された単位時間あたりの電気料金を用いて電気料金削減額を算出してもよい。

算出部１４は、第１照明の使用を開始してからの累計電気料金削減額を算出して、第１記憶部１１に記憶してもよい。さらに、算出部１４は、第２照明を第１照明に交換した際に生じた第１照明の購入費用や工事費用等の初期費用を取得し、累計電気料金削減額が初期費用に等しくなったことを示す情報を出力してもよい。算出部１４は、所定期間内の平均電気料金削減額に基づいて、累計電気料金削減額が初期費用に等しくなる日を予測して、予測した日を出力してもよい。

図２は、照明装置２における１日の消費電力の変化の様子の一例を示す。図２における実線は、第１照明が設けられた照明装置２における１日の消費電力の変化を示す。図２における１点鎖線は、第２照明が設けられた照明装置２における１日の消費電力の変化の様子を示す。

１本の第１照明の単位時間あたりの消費電力は２０（Ｗ）であり、第１照明が点灯している単位時間あたりの消費電力は２０×ｎ（Ｗ）である。９時から１２時の間、及び１３時から２１時の間に第１照明が点灯されているので、集計部１３は、第１照明が点灯されている時間を１１時間であると集計する。

図２に示す使用態様によれば、第１照明を用いる場合の１日あたりの消費電力は、１１×２０×ｎ＝２２０×ｎ（Ｗ）である。第１照明の代わりに、単位時間あたりの消費電力が１本で４０（Ｗ）の第２照明が用いられた場合、１日あたりの消費電力は、１１×４０×ｎ＝４４０×ｎ（Ｗ）である。したがって、図２に示す使用態様において、算出部１４は、第２照明を第１照明に交換することによる１日あたりの消費電力削減量を４４０×ｎ−２２０×ｎ＝２２０×ｎ（Ｗ）と算出する。

なお、上記の説明においては、第１照明の単位時間あたりの消費電力として、予め第１記憶部１１に記憶された第１消費電力を用いることを前提にして説明した。しかし、測定部１２２が実測した消費電力に基づいて、第１照明の単位時間あたりの消費電力を算出した値を第１消費電力として用いてもよい。

以上のとおり、本実施形態によれば、算出部１４が、集計部１３が集計した第１照明の点灯時間に、第１照明の単位時間あたりの第１消費電力と第２照明の単位時間あたりの第２消費電力との差分電力を乗じることで、所定期間内の消費電力削減量を算出する。したがって、蛍光灯照明をＬＥＤ照明に交換した場合の節電量や電気料金の削減額を高い精度で算出することができる。

＜第２の実施形態＞
［区画別の消費電力削減量を算出する］
図３は、第２の実施形態に係る消費電力監視システムＳの構成例を示す。本実施形態に係る消費電力監視装置１は、建物内の複数の区画４（区画４−１、区画４−２、区画４−３）のそれぞれに設けられた複数の照明装置２に接続されている。

判定部１２は、それぞれの区画４に設けられた照明装置２に電力を供給する電気配線に接続されており、それぞれの区画４に供給される電力の変化を測定することにより、それぞれの区画４に設けられた照明装置２が点灯されているか否かを判定する。集計部１３は、所定期間内に第１照明が点灯されていた区画と、当該区画の照明装置２が点灯されていた点灯時間とを関連付けた区画別点灯時間を集計する。算出部１４は、区画別点灯時間、第１消費電力及び第２消費電力に基づいて、区画別に消費電力削減量を算出する。算出部１４は、例えば、区画別点灯時間に差分電力を乗じて区画ごとに消費電力削減量を算出する。算出部１４は、区画別の消費電力削減量に基づいて、区画別の電気料金削減量を算出して出力してもよい。

複数の区画４にそれぞれ異なる台数の照明装置２が設けられている場合、第２記憶部は、それぞれの区画４に設けられた照明装置２の台数に基づいて定められる、それぞれ異なる閾値電力を記憶してもよい。例えば、第２記憶部は、それぞれの区画４における消灯時の消費電力と点灯時の消費電力との中間の消費電力を閾値電力として記憶する。判定部１２は、それぞれの区画４に対応する閾値電力に基づいて、それぞれの区画４における第１照明が点灯しているか否かを判定する。このように、区画ごとに異なる閾値電力を用いることにより、ノイズ等による消費電力の変動の影響を受けることなく、高い精度で区画ごとの消費電力を検出できる。

以上のとおり、本実施形態によれば、算出部１４は、区画ごとに消費電力削減量を算出することができる。したがって、建物内の区画ごとに異なる会社が入っているような場合に、会社ごとに消費電力削減量を通知することができる。

＜第３の実施形態＞
［点灯している本数に基づいて管理する］
本実施形態に係る消費電力監視システムＳにおいては、全ての第１照明が一斉に点灯／消灯されるのではなく、複数の第１照明のうちの一部の第１照明を点灯／消灯することができる。本実施形態に係る消費電力監視システムＳは、点灯している第１照明の本数を推定し、点灯している第１照明の本数に基づいて消費電力削減量を算出する点で、上記の実施形態に係る消費電力監視システムＳと異なる。

判定部１２は、複数の照明装置２に設けられた複数の第１照明のうちの点灯している第１照明の本数を判定する。判定部１２は、例えば、測定部１２２において測定した消費電力を、予め第１記憶部１１に記憶された、１本の第１照明の単位時間あたりの消費電力で除することにより、第１照明の本数を判定する。判定部１２は、予め第１記憶部１１に記憶された、消費電力と第１照明の本数とを関連付けたテーブルを用いて第１照明の本数を判定してもよい。

集計部１３は、所定期間内に点灯されていた第１照明の本数と、当該本数の第１照明が点灯されていた点灯時間とを関連付けた本数別点灯時間を集計する。算出部１４は、本数別点灯時間、第１消費電力、第２消費電力、及び本数別点灯時間に関連付けられた本数に基づいて、消費電力削減量を算出する。算出部１４は、例えば、本数別点灯時間に第１消費電力と第２消費電力との差分電力と、本数別点灯時間に関連付けられた本数とを乗じることで、消費電力削減量を算出する。

図４は、照明装置２における１日の消費電力の変化の様子の一例を示す。図４には、時間帯によって、消費電力の大きさが変動している様子が示されている。具体的には、７時から９時まで、及び１８時から２１時までの消費電力は１００（Ｗ）、９時から１２時まで、及び１３時から１５時までの消費電力は２００（Ｗ）、１５時から１８時までの消費電力は４００（Ｗ）である。

第１照明１本あたりの消費電力が２０（Ｗ）である場合、判定部１２は、７時から９時まで、及び１８時から２１時までは、５本の第１照明が点灯されており、９時から１２時まで、及び１３時から１５時までは、１０本の第１照明が点灯されており、１５時から１８時までは、２０本の第１照明が点灯されていると判定する。集計部１３は、５本の第１照明が５時間だけ点灯され、１０本の第１照明が５時間だけ点灯され、２０本の第１照明が３時間だけ点灯されたと集計する。

算出部１４は、図４に示す使用態様で第１照明が使用された場合の１日あたりの消費電力は、（５×５＋５×１０＋３×２０）×２０＝２７００（Ｗ）であると算出する。算出部１４は、第１照明の点灯による消費電力に、第１照明の単位時間あたりの消費電力と第２照明の単位時間あたりの消費電力との比を乗じることで、図４に示す使用態様で第２照明が使用された場合の１日あたりの消費電力を５４００（Ｗ）と算出する。算出部１４は、図４に示した日の消費電力削減量を５４００−２７００＝２７００（Ｗ）と算出する。算出部１４は、１時間あたり１ＫＷの電力を使用した場合の電気料金が例えば２０円である場合、図４に示した日の電気料金削減額を５４円と算出する。

以上のとおり、本実施形態に係る消費電力監視システムＳは、点灯している第１照明の本数を推定し、点灯している第１照明の本数に基づいて消費電力削減量を算出することができるので、消費電力監視装置１に接続された複数の照明装置２のうち、一部の照明装置２ごとに点灯／消灯の操作をできる場合であっても、消費電力削減量を高い精度で算出することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１・・・消費電力監視装置、２・・・照明装置、４・・・区画、１１・・・第１記憶部、１２・・・判定部、１３・・・集計部、１４・・・算出部、１２１・・・第２記憶部、１２２・・・測定部、１２３・・・点灯判定部

Claims (7)

1. 第１種別の第１照明の単位時間あたりの消費電力を示す第１消費電力と、前記第１照明よりも消費電力が大きい第２種別の第２照明の単位時間あたりの消費電力を示す第２消費電力とを記憶する第１記憶部と、
   照明装置が前記第１照明を点灯しているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が判定した結果に基づいて、所定期間内に前記第１照明が点灯されていた点灯時間を集計する集計部と、
   前記集計部が集計した前記点灯時間、前記第１消費電力、及び前記第２消費電力に基づいて、前記所定期間内の消費電力削減量を算出する算出部と、
   を備える消費電力監視装置。
2. 前記算出部は、前記消費電力削減量に単位時間あたりの電気料金を乗じることで、前記所定期間内の電気料金削減額を算出する、
   請求項１に記載の消費電力監視装置。
3. 前記判定部は、
   前記照明装置が前記第１照明を点灯している状態における前記第１消費電力と、前記照明装置が前記第１照明を点灯していない状態における消灯時消費電力との間の大きさの閾値電力の大きさを記憶する第２記憶部と、
   前記照明装置に供給される供給電力の大きさを測定する測定部と、
   前記供給電力の大きさと前記閾値電力の大きさとに基づいて、前記第１照明が点灯されているか否かを判定する点灯判定部と、
   を備える請求項１又は２に記載の消費電力監視装置。
4. 建物内の複数の区画のそれぞれに設けられた前記照明装置に接続されており、
   前記集計部は、所定期間内に前記第１照明が点灯されていた前記区画と、当該区画の照明装置が点灯されていた点灯時間とを関連付けた区画別点灯時間を集計し、
   前記算出部は、前記区画別点灯時間、前記第１消費電力、及び前記第２消費電力に基づいて区画別に前記消費電力削減量を算出する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の消費電力監視装置。
5. 複数の前記照明装置に接続されており、
   前記判定部は、前記複数の照明装置に設けられた複数の前記第１照明のうちの点灯している第１照明の本数を判定し、
   前記集計部は、所定期間内に点灯されていた前記第１照明の本数と、当該本数の第１照明が点灯されていた点灯時間とを関連付けた本数別点灯時間を集計し、
   前記算出部は、前記本数別点灯時間、前記第１消費電力、前記第２消費電力、及び前記本数別点灯時間に関連付けられた本数に基づいて、前記消費電力削減量を算出する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の消費電力監視装置。
6. 前記照明装置が前記第１照明を点灯している状態における前記第１消費電力と、前記照明装置が前記第１照明を点灯していない状態における消灯時消費電力との間の大きさの閾値電力の大きさを記憶する第２記憶部を備え、
   前記第２記憶部は、点灯している前記第１照明の本数に関連付けて、複数の前記第１消費電力を記憶する、
   請求項５に記載の消費電力監視装置。
7. 照明装置と、前記照明装置と接続された消費電力監視装置とを備える消費電力監視システムであって、
   第１照明の単位時間あたりの消費電力を示す第１消費電力と、前記第１照明よりも消費電力が大きい第２種別の第２照明の単位時間あたりの消費電力を示す第２消費電力とを記憶する第１記憶部と、
   前記照明装置が前記第１照明を点灯しているか否かを判定する判定部と、
   所定期間内に前記第１照明が点灯されていた点灯時間を集計する集計部と、
   前記集計部が集計した前記点灯時間、前記第１消費電力、及び前記第２消費電力に基づいて、前記所定期間内の消費電力削減量を算出する算出部と、
   を備える消費電力監視システム。
   
   
   

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