【自動・手動】照明制御方法とバッチ系化学工場での使い方

電気電気設計

NEONEEETです。

この記事は、化学工場の機電系設計者・プラントエンジニを対象としています。

この記事を読むと、照明制御の方法を学ぶことができます。

結論

照明の電力量はプラント内の数%程度を占め、無視できない。

手動スイッチが多い。

プラント内は手動・プラント外は自動が主流。

はじめに

照明は「あって当然」と思われるので、意識することは少ないかもしれません。

そこで照明の制御が1つの課題になります。

照明の電力量は無視できない!

バッチ系化学工場での照明の電力量を簡単に計算しましょう。

私が担当するプラントで考えます。

例えば、幅20m×長さ50m×高さ20mのストリップ工場が多いので、これを使いましょう。

LEDの照明を1個当たり20Wとします。

幅5m×長さ5mに1個付けるのが普通です。

1つの階の高さは5m程度です。

そうすると、1つの階に付くLED照明の数は40個程度。

工場内には全部で、40×4=160個程度の照明が付きます。

ストリップ工場といいつつ、部屋があったり、特殊な場所で照明が必要であるので、余裕を持たせて200個の照明が付くと考えましょう。

20W×200個 = 4kW

4kWなら小さいように見えますが、1日単位でみるべきです。

何も考えずに1日24時間使った場合は、

4×24 = 96 kWh

となります。

他の機械設備の動力はどれくらいでしょうか?

設備の中心となる攪拌機が平均10kW程度で、20基くらい設置されています。

実際に撹拌をする時間は平均で12時間程度。

10×20×12 = 2,400 kWh

プラントの機械設備で使う電力量の4%くらいが照明に使われる。

という計算結果になりました。

実際には攪拌機の設置数や運転時間はもっと小さいと思いますので、

照明に使う電力量が無視可能と言えるレベルではないことが分かります。

照明制御の基本は手動スイッチ

照明の電力量が意外大きいころに気が付けば、それを削減しようとします。

そこで目を向けるのは、照明を24時間使い続けているということ。

明るい昼間は照明を切ればいいでしょう。と誰もが思います。

朝8時から夕方16時まで照明を切れば、1日24時間から16時間に、3分の2に照明の電力量を削減できます。

これを照明制御という面で見ましょう。

簡単なのは手動

家庭にあるスイッチと同じです。

毎日決まった時間に入り切りすることが一般的です。

たまに照明を消し忘れたり、付け忘れたりすることもあるでしょう。

この辺りが手動制御の問題点です。

真面目な人間ばかりが集まっていれば、照明の消し忘れや付け忘れをお互いに注意しあって管理します。

ところが、照明なんてどうでもいい、と思う人が集まれば、消し忘れていて付け忘れていても放っておくでしょう。

管理者が気が付いて注意したときに、運転員は対応する、という感じでしょうか。

普通の会社なら、スイッチの付け忘れ程度で、罰金や減給が発生することはありませんからね。

管理者が指導をしても、スイッチごときに注意を割く余裕がない、などと反論すれば、管理者は強くは言い返せません。

ここで、とにかくスイッチを入り切りしろと精神論をかざす管理者は失格ですね。

周囲の明るさで自動入切

最近はこのパターンが増えてきていると思います。

手動に頼らず自動で照明を入り切りしようという発想です。

プラント内は難しいですが、外は結構簡単にできます。

プラント内は暗い部分もあり、明るい部分もあるので、

照明の入り切りのセンサーをどこに設置するかで、条件が変わってしまいます。

バッチ系化学工場では1階が特に暗く、屋上は明るいです。

プラント内とプラント外の照明系統を分けて、プラント内は階ごとに手動・プラント外は自動とすることが多いです。

プラント内を自動にすると、屋上の条件で1階の照明が作動することがあります。

屋上だけをプラント外と同じ制御にするということも考えられますが、

分かりにくい思想は中長期的には持ちません。

  • プラント内は手動・プラント外は自動
  • 屋上を除くプラント内は手動・屋上とプラント外は自動

こうやって見比べてみれば、どちらがシンプルか明白ですね。

おわりに

電気屋なら照明も業務のターゲットに上がりますが、

その他の人はほとんど気にしていないでしょう。

これを電力量という概念で見て、電力料金を削減するという目で見れると、視野が広がります。

この記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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