CN102168876A - 空调控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明根据一个实施例，提供具有经由网络统一控制分别设置在多个建筑物每个中的空调设备的遥控空调控制装置的空调控制系统。建筑物监视控制装置设置在多个建筑物的每一个中。建筑物监视控制装置监视其自身设置的建筑物的空调设备，将空调设备的运行数据发送给遥控空调控制装置。遥控空调控制装置根据每一个的运行数据计算出各自的运行设定值，将计算出的运行设定值发送给与其对应的建筑物监视控制装置。接收到运行设定值的建筑物监视控制装置将运行设定值发送给空调设备，控制空调设备。

Description

空调控制系统

优先权基础申请等相关申请的引用

本申请基础于2010年2月26日申请的先前的日本国专利申请第2010-042961号的优先权的利益，并且请求其利益，其整个内容通过引用被包含于此。

技术领域

这里记载的实施例涉及控制办公大楼、商场、住宅楼等的空调的空调控制系统。

背景技术

近来，要求减轻环境负担。例如，在设备解决方案(facility solution)领域中，要求削减CO₂和节省能量。我们知道，建筑物内消耗的能量约50％为空调设备所使用。因此，在设备解决方案领域中降低空调设备的消耗能量成为重要的课题。

因此，考虑了利用了舒适性指标PMV(Predicted Mean Vote)值的空调控制系统。舒适性指标PMV作为ISO-7730而被国际标准化了的指标，根据以下6个要素而算出。这6个要素为4个物理性要素：(1)温度、(2)湿度、(3)辐射温度、(4)气流速度，和2个人的要素(5)穿衣量、(6)活动量(代谢量)。

空调控制系统通过利用计算出的舒适性指标PMV能够防止过度制冷和过度制热。由此，能够降低空调设备的消耗能量。

以往，居室或办公室的冷暖空调的控制以建筑物为单位进行。并且，空调控制系统设置在与空调被控制的建筑物相同的建筑物内(参照例如JPPH05-126380A)。

但是，现有技术所公开的空调控制系统存在初期成本高的问题。

发明内容

本发明的目的就是要实现初期成本低的空调控制系统。

一个实施例的空调控制系统具有多个建筑物监视控制装置，设置在多个建筑物的每个中，以及遥控空调控制装置，经由通信网络与多个建筑物监视控制装置连接。多个建筑物监视控制装置监视控制设置在多个建筑物每个中的多个空调设备的每一个。遥控空调控制装置通过通信网络从多个建筑物监视控制装置获取每个空调设备的运行数据。并且，遥控空调控制装置根据运行数据计算出每个空调设备的运行设定值。进而，遥控空调控制装置经由通信网络将计算出的每个空调设备的运行设定值提供给建筑物监视控制装置，该建筑物监视控制装置监视控制与每个运行设定值相对应的空调设备。

效果：根据上述结构的空调控制系统，由于1个遥控空调控制装置统一控制分别设置在多个建筑物中的多个空调设备，因此能够降低空调控制系统的引进成本和维持成本。

附图说明

图1为表示一个实施例的空调控制系统的结构的图；

图2为表示一个实施例的空调控制系统的动作的图。

具体实施方式

下面参照附图说明一个实施例。

图1为表示一个实施例的空调控制系统的结构的方框图。

如图1所示，本实施例的空调控制系统由通信网络1，与该通信网络1连接的遥控中心10，每一座建筑物20a、……、20n的建筑物监视控制装置构成。

通信网络1用能够互相通信的线路构成。通信网络1可以使用例如LAN、因特网等网络，也可以使用其他的通信网络。

遥控中心10为包含遥控控制装置11和路由器12的管理中心。遥控控制装置11通过建筑物监视控制装置25a、……、25n而统一管理多个建筑物20a、……、20n的空调设备27a、……、27n。

在建筑物20a、……、20n中设置有建筑物监视控制装置25a、……、25n和空调设备27a、……、27n以及路由器26a、……26n。空调设备27a、……、27n为空调机21a、……、21n2，本地空调控制装置22a、……、22n2，热源设备23a、……、23n，本地热源控制装置24a、……、24n。例如，建筑物20a具有空调机21a、本地空调控制装置22a、热源设备23a和本地热源控制装置24a作为空调设备27a。并且，建筑物20n具有空调机21n1、21n2、本地空调控制装置22n1、22n2、热源设备23n和本地热源控制装置24n作为空调设备27n。各建筑物20a、……、20n并不是只有1组空调机和本地空调控制装置，也可以具有多组空调机和本地空调控制装置。

下面说明各构成要素。

首先，说明遥控中心10的各构成要素。

遥控控制装置11通过路由器12统一进行成为控制对象的建筑物20a、……、20n的空调设备27a、……、27n的控制。遥控控制装置11将每个空调设备27a、……、27n的运行设定值发送给建筑物20a、……、20n内的建筑物监视控制装置25a、……、25n。

遥控控制装置11能够使用现有的空调控制方法来计算出运行设定值。遥控控制装置11例如利用舒适性指标PMV值计算出空调控制的运行设定值。

舒适性指标“PMV值”的计算需要温度、湿度、辐射温度、气流速度、穿衣量、活动量(代谢量)这6个要素。其中，气流速度、穿衣量、活动量(代谢量)的数值可以使用预先确定的数值。另外，穿衣量的数值能够根据空调设备设置的场所、季节而使用不同的数值。并且，辐射温度能够由各建筑物内的多个地方测量到的温度、湿度计算出。

本实施例中遥控控制装置11通过网络1定期地从建筑物监视控制装置25a、……、25n获取每座建筑物20a、……、20n的温度和湿度的运行数据。由此，遥控控制装置11实时地运算出每座建筑物20a、……、20n的“PMV值”。

而且，遥控控制装置11根据ISO-7730推荐“PMV值”，对每座建筑物20a、……、20n计算例如在-0.5～+0.5的范围内的温度和湿度。计算出的温度和湿度分别作为运行设定温度和运行设定湿度。另外，如果根据季节改变目的PMV值的话，则能够实现进一步的节能效果。例如，夏季即制冷情况下的PMV值采用+0.5，并且冬季即制热情况下的PMV值采用-0.5。

遥控控制装置11通过网络1将各自对应的运行设定温度和运行设定湿度发送给各建筑物监视控制装置25a、……、25n作为运行设定值。

另外，在上述说明中遥控控制装置11计算出了每座建筑物20a、……、20n的运行设定值。但是，遥控控制装置11也可以计算出建筑物的每个区域的运行设定值或每层的运行设定值。在这种情况下，遥控控制装置11从建筑物监视控制装置25a、……、25n接收每个区域的运行数据或每层的运行数据。

根据必要，遥控控制装置11除了受“PMV值”的制约外，还运算空调机和热源设备消耗能量成为最小的要件——例如“供气温度”和“热介质的温度”。并且，遥控控制装置11将运行设定温度和运行设定湿度以及供气温度或热介质温度发送给建筑物20a、……、20n的建筑物监视控制装置25a、……、25n作为运行设定值。另外，所谓“供气温度”为从空调机的送风口放出的空气的温度。

路由器12连接遥控控制装置11和通信网络1。路由器12中继建筑物20a、……、20n的建筑物监视控制装置25a、……、25n与遥控控制装置11的通信。

下面说明设置在建筑物20a、……、20n中的各设备。

空调机21a、……、21n2具有在热介质与空气之间进行热交换的热交换器。在制冷的情况下，空调机21a、……、21n2用风扇从送风口放出被热介质冷却过的空气。并且，在制热的情况下，空调机21a、……、21n2从送风口放出被热介质加温后的空气。热介质例如为水。在1个建筑物内设置多个空调机的情况下，空调机设置在每层或每个区域。

热源设备23a、……、23n冷却或者加温热介质。热源设备23a、……、23n为例如冷冻机或者热泵。

在空调机21a、……、21n2与热源设备23a、……、23n之间设置有图中没有表示的配管，热介质在配管内循环。并且，配管具有用来使热介质循环的泵。因此，用热源设备23a、……、23n冷却或加热过的热介质被送往空调机21a、……、21n，并且用空调机21a、……、21n2冷却或者加温空气，然后回到热源设备23a、……、23n。返回来的热介质再次被冷却或加温，再送往空调机21a、……、21n2。

本地空调控制装置22a、……、22n2控制空调机21a、……、21n2。本地空调控制装置22a、……、22n2定期地从建筑物监视控制装置25a、……、25n接收运行设定温度和运行设定湿度。本地空调控制装置22a、……、22n2使室内温度和室内湿度为运行设定温度和运行设定湿度地控制空调机21a、……、21n2的功率。本地空调控制装置22a、……、22n2例如调节空调机21a、……、21n2的风扇的转速来调节从送风口放出的空气的量。由此调整室内温度。并且，除湿通过如下这样进行：暂时使室内温度降低而使水蒸气结露，然后使室内温度升高。

为了将室内温度设定为例如18℃，从建筑物监视控制装置25a、……、25n给本地空调控制装置22a、……、22n2输入设定温度为18℃。

并且，本地空调控制装置22a、……、22n2测量室内的温度和湿度，定期地将测量到的温度和湿度作为运行数据送往建筑物监视控制装置25a、……、25n。

本地热源控制装置24a、……、24n控制热源设备23a、……、23n。本地热源控制装置24a、……、24n根据必要定期地从建筑物监视控制装置25a、……、25n接收热介质的运行设定温度(以下称为“运行设定热介质温度”)。本地热源控制装置24a、……、24n使热介质的温度成为运行设定热介质温度地控制热源设备23a、……、23n的功率。

为了将热介质的温度设定为例如7℃，从建筑物监视控制装置25a、……、25n给本地热源控制装置24a、……、24n输入热介质的设定温度为7℃。用热源设备23a、……、23n冷却过的热介质被空调机21a、……、21n2使用于冷风。并且，用热源设备23a、……、23n加温过的热介质被空调机21a、……、21n2使用于温风。

建筑物监视控制装置25a、……、25n接收从遥控控制装置11发送来的作为运行设定值的运行设定温度值和运行设定湿度值等。建筑物监视控制装置25a、……、25n将接收到的运行设定温度值和运行设定湿度值等发送给本地空调控制装置22a、……、22n。并且，建筑物监视控制装置25a、……、25n接收从遥控控制装置11发送的运行设定热介质温度值。此时，建筑物监视控制装置25a、……、25n将接收到的运行设定热介质温度值发送给本地热源控制装置24a、……、24n。

并且，建筑物监视控制装置25a、……、25n定期地从本地空调控制装置22a、……、22n收集空调机21a、……、21n2的运行数据。即，建筑物监视控制装置25a、……、25n接收定期地从本地空调控制装置22a、……、22n2发送来的室内的温度和湿度。并且，建筑物监视控制装置25a、……、25n通过网络1定期地将接收到的运行数据发送给遥控控制装置11。

路由器26a、……、26n连接建筑物监视控制装置25a、……、25n和通信网络1。路由器26a、……、26n中继建筑物监视控制装置25a、……、25n与遥控控制装置11的通信。

下面参照图2说明本实施例的作用。

图2表示实施例的空调控制系统的动作。

遥控中心10内的遥控控制装置11以一定的周期从建筑物20a、……、20n的建筑物监视控制装置25a、……、25n收集空调设备27a、……、27n的运行数据(步骤401)。运行数据为为了实时地计算出“PMV值”所必需的数据，如上所述为温度和湿度。

遥控控制装置11确认收集到的运行数据被正常接收到(步骤402)。在运行数据没有正常接收的情况下(步骤402中为“否”)，遥控控制装置11再次收集运行数据。再次收集运行数据时，收集的次数可以限定在预先设定的次数以内。

遥控控制装置11，根据从建筑物监视控制装置25a、……、25n发送来的运行数据和为了计算出“PMV值”而预先设定的值等，计算出每座建筑物20a、……、20n的“PMV值”。并且，遥控控制装置11计算出能够从计算出的PMV值获得预定的PMV值的运行设定值(步骤403)。

预定的“PMV值”为例如-0.5～+0.5的范围内的值。求出PMV值成为该范围的值的温度和湿度。将求得的温度作为运行设定温度，将求得的湿度作为运行设定湿度。

并且，在想要使整个空调系统的消耗能量最小化的情况下，遥控控制装置11还计算出使空调机21a、……、21n和热源设备23a、……、23n的功率以及输送热介质的泵的输送功率的合计值为最小化的“供气温度”和“热介质温度”等作为运行设定值。

遥控控制装置11经由网络1对每座建筑物20a、……、20n将计算出的运行设定值发送给相对应的每个建筑物监视控制装置25a、……、25n(步骤404)。为了避免故障等，也可以限制遥控控制装置11与建筑物监视控制装置25a、……、25n之间的发送次数。

建筑物监视控制装置25a接收从遥控控制装置11发送来的运行设定值。运行设定值为空调机21a的运行设定温度、运行设定湿度、以及热源设备23a的运行设定热介质温度等。建筑物监视控制装置25a将运行设定值送往空调设备27a。即，建筑物监视控制装置25a将运行设定温度、运行设定温度送往本地空调控制装置22a，并且将运行设定热介质温度送往本地热源控制装置24a。由此，本地空调控制装置22a执行空调机21a的设定值控制和功率控制，并且本地热源控制装置24a执行热源设备23a的设定值控制和功率控制(步骤405)。

并且，其他的建筑物监视控制装置与建筑物监视控制装置25a一样动作。例如建筑物监视控制装置25n接收从遥控控制装置11发送来的运行设定值。这样一来，建筑物监视控制装置25n将运行设定值送往空调设备27n。即，建筑物监视控制装置25n将运行设定温度、运行设定温度送往本地空调控制装置22n1、22n2，并且将运行设定热介质温度送往本地热源控制装置24n。由此，本地空调控制装置22n1执行空调机21n1的设定值控制和功率控制，本地空调控制装置22n2执行空调机21n2的设定值控制和功率控制，并且本地热源控制装置24n执行热源设备23n的设定值控制和功率控制(步骤405)。

然后，根据与时间一起变化的周围环境而重复步骤401～405的动作。

如以上说明过的那样，如果采用本实施例，遥控控制装置统一计算出每座建筑物的空调设备的运行设定值。因此，本实施例与每座建筑物设置计算运行设定值的装置时相比，能够减少计算运行设定值的装置的数量。并且，如果采用本实施例，与每座建筑物设置建筑物监视控制装置、每座建筑物设置计算运行设定值的装置时相比，能够廉价地提供空调控制系统。因此，如果采用本实施例，能够获得能够削减引进成本和维持成本的空调控制系统。

因此，如果采用本发明，能够提供能够削减引进成本和维持成本的空调控制系统。

虽然说明了本发明的一个实施例，但实施例只是作为例子而出示的，并没有限定发明范围的意图。能够以其他各种各样的形态实施新的实施例，在不超出发明宗旨的范围内能够进行各种省略、置换、更改。

例如，也可以在多个本地控制装置(本地空调控制装置或本地热源控制装置)的一个中附加建筑物监视控制装置的功能。

Claims (9)

1.一种空调控制系统，具有：

多个建筑物监视控制装置，设置在多个建筑物的每个中，监视控制设置在上述多个建筑物每个中的多个空调设备的每一个；以及

遥控空调控制装置，经由通信网络与上述多个建筑物监视控制装置连接；

上述遥控空调控制装置通过上述通信网络从上述多个建筑物监视控制装置获取每个上述空调设备的运行数据，根据上述运行数据计算出每个上述空调设备的运行设定值，经由上述通信网络将计算出的每个上述空调设备的运行设定值提供给上述建筑物监视控制装置，该建筑物监视控制装置监视控制与每个运行设定值相对应的上述空调设备。

2.如权利要求1所述的空调控制系统，各上述建筑物监视控制装置，

A)从被配置在配置各上述建筑物监视控制装置自身的上述建筑物中的上述空调设备接收该空调设备的上述运行数据；

B)经由上述通信网络将接收到的上述运行数据发送给上述遥控空调控制装置；

C)经由上述通信网络从上述遥控空调设备接收上述空调设备的上述运行设定值；并且

D)将接收到的上述运行设定值发送给上述空调设备，从而控制上述空调设备。

3.如权利要求2所述的空调控制系统，上述建筑物监视控制装置定期地从上述空调设备接收上述空调设备的运行数据，并且定期地将接收到的上述运行数据发送给上述遥控空调控制装置；并且，

上述遥控空调控制装置定期地将每个上述空调设备的上述运行设定值发送给上述建筑物监视控制装置，该建筑物监视控制装置监视控制上述运行设定值所对应的上述空调设备。

4.如权利要求1所述的空调控制系统，上述空调设备具有空调机和控制该空调机的本地空调控制装置，上述建筑物监视控制装置从上述本地空调控制装置获取上述空调机的运行数据，将获得的上述运行数据发送给上述遥控空调控制装置，并且将从上述遥控空调控制装置接收到的上述运行设定值送往上述本地空调控制装置。

5.如权利要求4所述的空调控制系统，上述运行设定值包含上述空调设备的运行设定温度和运行设定湿度，上述建筑物监视控制装置将上述运行设定温度和上述运行设定湿度发送给上述本地空调控制装置。

6.如权利要求5所述的空调控制系统，上述空调设备的运行数据包含温度和湿度；上述遥控空调控制装置使用舒适性指标PMV来计算出每个上述空调设备的上述运行设定值。

7.如权利要求6所述的空调控制系统，上述空调设备还具有热源设备和控制该热源设备的本地热源控制装置。

8.如权利要求7所述的空调控制系统，上述遥控空调控制装置决定上述空调设备的消耗能量为最小的运行设定值，计算出上述运行设定温度、上述运行设定湿度、运行设定热介质温度、上述空调设备的供气温度作为上述运行设定值；上述建筑物监视控制装置还将上述供气温度发送给上述本地空调控制装置；并且上述建筑物监视控制装置将上述运行设定热源温度发送给上述本地热源控制装置。

9.如权利要求1所述的空调控制系统，上述空调设备具有多个空调机和分别控制上述多个空调机的多个本地空调控制装置；上述建筑物监视控制装置从多个上述本地空调控制装置获取多个上述空调机的运行数据，将获得的多个上述空调机的上述运行数据发送给上述遥控空调控制装置；并且上述遥控空调控制装置计算出每个上述空调机的上述运行设定值，将计算出的每个上述空调机的上述运行设定值提供给上述建筑物监视控制装置，该建筑物监视控制装置监视控制与每个上述空调机的运行设定值相对应的上述空调设备。

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