省エネQ&A

LED照明へ更新を図ることによる省エネ効果は？

回答

LEDは半導体であることから、その特性上温度が低いほど明るくなる傾向があり、蛍光灯が苦手とする低温環境での使用が可能です。そのため、庫内の照明を低温用LED照明（ベースライト型）に変更することで、ランプ消費電力と冷凍機消費電力の節減に加え、器具の取替費用と手間を同時に削減できます。

冷凍・冷蔵（倉）庫内のような低温環境では、蛍光灯が安定して点灯できない上に立上り時間も遅く（下左図：出典はパナソニックホームページ）、結果として低温効率が著しく低下します（下右図：出典は電気技術者協会ホームページの電気技術解説講座）。そのため、これまで冷凍・冷蔵（倉）庫内への照明対策として、保温効果を施した蛍光灯器具や白熱電球が用いられてきました。

（左図）蛍光灯の特性（立ち上がり時の光東比）、（右図）周囲温度と相対光東特性の関係 （左図）蛍光灯の特性（立ち上がり時の光東比）、（右図）周囲温度と相対光東特性の関係

一方、同じ照明器具でもLEDは半導体であることから、その特性上温度が低いほど明るくなる傾向があり、蛍光灯が苦手とする低温環境での使用が可能です。そのため、庫内の照明を低温用LED照明（ベースライト型）に変更することで、ランプ消費電力と冷凍機消費電力の節減に加え、特徴のランプ寿命の長さから、器具の取替費用と手間を同時に削減できます。

なお、以下の計算例に基づき、冷蔵庫内における照明器具の年間電力消費量と、LED活用時の年間電力消費量を求めることができるため、それぞれ比較することで定量的な省エネ効果（電力削減量）を明らかにすることができます。

試算例
  • 点灯時間と点灯率：5,110時間（14h／日×365日）×80％
  • 冷凍機のCOP（推定）：1.5
  • 現状の冷凍・冷蔵（倉）庫内（管理温度：-25℃）の白熱電球仕様と灯数：90W／台（光束1,520lm）×16台
  • 年間消費電力量：0.09kW／台×16／台×5,110h／年×0.8＝5,887kWh／年
  • 白熱電球による冷凍機負荷：0.09kW／台×16／台×5,110h／年×0.8÷1.5＝3,924kWh／年
  • 現状の白熱電球による消費電力量：5,887kWh／年＋3,924kWh／年＝9,811kWh／年
  • 更新するLED照明の仕様と灯数：33W／台（光束3,610lm）×8台←現状の白熱電球より光束が高いので照明器具数を削減できます
  • 年間消費電力量：0.033kW／台×8／台×5,110h／年×0.8＝1,079kWh／年
  • LED照明による冷凍機負荷：0.033kW／台×8／台×5,110h／年×0.8÷1.5＝719kWh／年
  • LED照明に更新後の消費電力量：1,079kWh／年＋719kWh／年＝1,798kWh／年
  • 年間削減電力量：9,811kWh／年—1,798kWh／年＝8,013kWh／年
回答者

技術士（衛生工学）　加治　均