「空調最適化ってなに？」
「省エネ対策に取り組みたいけど、具体的な方法がわからない」
このような悩みや疑問を抱えている方もいるのではないでしょうか。
空調最適化はAIやIoT技術を活用して、空調の効率的な運転を実現する省エネ手法です。
本記事では空調最適化の仕組みやメリット、導入の流れを解説します。最後までお読みいただき、省エネと省コスト実現にお役立てください。
空調最適化とは
空調最適化とは、快適な室内環境を保ちながらエネルギー消費やコスト、CO2排出量を抑える取り組みです。
空調最適化を支えるのがAI（人工知能）とIoT（モノのインターネットをつなぐ技術）です。
IoTは空調設備に取り付けたセンサーを通じて、温湿度や熱源、天気などの膨大なデータを収集します。AIはデータを分析・学習して、その建物に最適な空調制御を行います。
AIは自己学習能力を備えており、知識を蓄積するたびに高精度な制御を行うことが可能です。過不足のない空調制御を行うと、快適性を維持しながら省エネにつなげられます。
空調のIoT化について、以下の記事で詳しく述べておりますので、あわせてご覧ください。
空調最適化が求められる背景
空調最適化が求められる背景には、エネルギー価格の高騰と地球温暖化への対策があります。
EIA（米国エネルギー情報局）によると、発電に必要な燃料費は2050年ごろまで高止まりすると見られており、建物の光熱費の上昇は避けられません。
また、カーボンニュートラル実現に向けて、日本政府は2030年度までにエネルギー起源のCO2排出量を2013年度比で46％削減する目標を掲げています。
こうしたなか建物の省エネ対策としては、ZEB（ゼロ・エネルギー・ビル）が注目されています。
建物で消費する年間のエネルギーの収支を実質0にする取り組みで、空調の省エネ化はもっとも貢献できる要素です。
従来の空調制御との違い
従来の空調制御とAIを活用した空調最適化では、制御の仕組みや操作方法、省エネ効果などが異なります。
| 項目 | 従来の空調制御 | AIを用いた空調最適化 |
|---|---|---|
| 制御の仕組み | 設定した温度に向けて稼働する仕組み | 環境データをもとにAIが自動で制御する仕組み |
| 操作方法 | 外気や人の出入りにあわせて手動で操作 | 外気温・室温・大まかな人流・時間帯などの 情報から自動で制御 |
| エネルギー効率 | 一定 | AIの学習により無駄を削減し、 省エネ効果が向上 |
| 設定 | 初期設定や調整が手動 | 初期設定以降はAIが自動で最適化 |
従来の空調制御は、人が設定した温度に基づき動くため、外部環境の変化に即座に対応できず、室温が冷えすぎたり暑くなりすぎたりする課題がありました。
一方、空調最適化はIoTで集めたデータをAIがリアルタイムで分析し、自動で最適な空調設定に調整します。たとえば、外気温が急に下がったら空調の冷房も緩和され、空調負荷を小さくすることが可能です。
そのため、空調効率を常に最大化させられ、従来の空調制御に比べて手間をかけずに快適性や省エネ化を維持できます。
AIを用いた空調最適化の3つのメリット
AIを用いた空調最適化のメリットは次の3つです。
- エネルギーコストを削減できる
- 室内の快適性を維持できる
- 環境負荷を抑えてSDGsに貢献できる
詳しく見ていきましょう。
1. エネルギーコストを削減できる
AIを活用した空調最適化では、建物の利用状況や気象データ、過去の運転履歴をもとに、空調設備の稼働を最小限に抑えられます。
人がいない部屋では空調を自動で弱めたり停止したりすることで、無駄な電力の使用を防ぐ仕組みです。
たとえば「朝の9時には会社に人が集まり、20時には少人数になる」といった行動パターンをAIが学習すると、午前中は空調を強め、夜間は出力を抑えるように調整できます。
最適な制御で電気代を削減すると、年間を通じてエネルギーコストの低減が期待できます。
2. 室内の快適性を維持できる
空調最適化をすると、無駄なエネルギーを使うことなく、快適な室内環境を保てます。
AIは、熱源や室温、外気温などのデータをリアルタイムで分析し、エリアごとに最適な温度設定を自動で行うことが可能です。
たとえば、従来の空調制御で起こりやすかった「部屋の一部だけが涼しくない」「会議室だけ寒い」といった温度ムラを解消できます。
その結果、利用者の満足度を高めるだけでなく、ビルの資産価値をあげ空きテナントの減少にもつながるでしょう。
3. 環境負荷を抑えてSDGsに貢献できる
空調最適化は、ビル運営で排出される温室効果ガスの削減に貢献し、脱炭素社会の実現に向けた重要な取り組みとして注目されています。
また、SDGs（持続可能な開発目標）への対応が企業評価に紐付けられる現代では、省エネ化の推進が社会的責任を果たす手段となります。
環境に配慮したビル運営は、企業のイメージアップや価値の向上にも寄与するでしょう。
AIを使った空調については、以下の記事でもわかりやすく述べておりますので、ぜひご覧ください。
空調最適化にする流れ5ステップ
空調最適化の導入は、以下の5ステップで進められます。
- 1. 申し込み
-
建物の種類や課題をヒアリングし、最適な導入プランを提案する
- 2. 機器設置
-
空調設備にセンサーや制御機器を取り付け、IoT環境を構築する
- 3. 事前データ収集
-
建物の温湿度・大まかな人流・CO2濃度などのデータを一定期間収集する
- 4. クラウド・AI環境構築
-
収集したデータをクラウドで管理し、AIによる制御環境を構築する
- 5. サービス開始
-
最適化された制御により、運用が始まる
AIはデータを収集すればするほど、正確な空調管理の予測ができるため、運用するほど快適性が増していきます。
また、既存の空調設備をそのまま活用できる場合が多いため、大規模な改修工事は不要です。ビル運営への影響を抑えながら導入できます。
空調最適化に向けたAI導入のポイント
空調最適化に向けたAI導入のポイントを2つ紹介します。
- 建物の用途にあわせてAIを最適化する
- IoT×AI×環境シミュレーションで総合的にアプローチする
順番に解説していきます。
建物の用途にあわせてAIを最適化する
オフィスビル・商業施設・病院では、人の出入りや空調の使われ方が異なるため、それぞれの特性にあわせたAIのカスタマイズを行う必要があります。
たとえば、オフィスでは勤務時間にあわせて人が増え、商業施設では時間帯によって来客数が変動します。病院では24時間体制で空調を管理し続けなければなりません。
建物ごとの在室状況や混雑度、営業時間の違いに応じて、AIは制御の仕組みを構築します。
建物の運用実態に即したAI制御を導入すると、省エネ効果と快適性を両立させられます。
IoT×AI×環境シミュレーションで総合的にアプローチする
空調最適化の効果を最大化するには、IoTセンサーや環境シミュレーションを組みあわせた総合的なアプローチが重要です。
室内の温湿度や熱源、CO2濃度をIoTセンサーがリアルタイムで収集し、そのデータをAIが活用して最適な空調制御を行います。
さらに、建物の構造や気象条件をもとにした環境シミュレーションを取り入れると、導入前から省エネ効果や快適性の変化を可視化できます。
株式会社メンテルでは、IoT×AI×シミュレーションを組みあわせた提案が可能です。シミュレーション結果をもとに、納得できる導入判断をサポートします。
なお、環境シミュレーションについては、以下の記事でより詳しく設計向けに述べているので、あわせてご覧ください。
空調最適化に関するよくある質問
空調最適化に関するよくある質問にお答えします。
- AI導入の初期費用はどれくらいかかる？
- 空調最適化の効果はすぐに出るの？
- AIの知識がなくても使いこなせる？
一つひとつ見ていきましょう。
AI導入の初期費用はどれくらいかかる？
空調最適化のAI導入費用は、一般的に数十万〜数百万円が目安です。
ただし、建物の規模や設備環境により異なります。国や自治体が提供する補助金制度を活用すると、初期コストを大きく抑えることが可能です。
費用を抑えるためにも、専門企業に相談しながら進めるとよいでしょう。
空調最適化の効果はすぐに出るの？
空調最適化の効果は、導入直後から現れるケースもあります。ただし、より大きな省エネ効果を得るには、継続的な運用とAIの学習が必要です。
一般的には1〜3ヶ月程度の検証期間を経て、AIが建物の環境データを学習し、最適な空調制御パターンを構築していきます。
データが蓄積されるほど、AIの制御制度も高まり、省エネ効果や快適性の両立が実現しやすくなります。
AIの知識がなくても使いこなせる？
AIの専門知識がなくても、空調最適化システムは問題なく運用できます。
操作や制御はAIが自動で行うため、ユーザーが複雑な操作をする必要はありません。
株式会社メンテルでは、導入前の丁寧なヒアリングから、運用開始後のサポート体制まで行っております。
ITに不慣れな方でも安心して導入・活用できるよう、専門スタッフがしっかりとサポートいたします。
まとめ｜空調最適化で省エネ化を目指すならメンテルにご相談ください
空調最適化は、省エネ・省コスト・CO2削減を同時に実現できる有効な手段です。
AIとIoTを活用すると、従来の手動制御では難しかった快適性と効率性の両立が可能になります。
既存設備を活かしつつ、建物ごとの特性に応じた最適な運用ができるのもメリットです。
株式会社メンテルでは、豊富な実績とノウハウを活かし、ヒアリングから導入、運用サポートまで一貫して対応しています。
空調の省エネ化をご検討の方は、ぜひお気軽にご相談ください。