CN1275004C - 空调设备运用系统和空调设备设计支援系统 - Google Patents

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Abstract

通过用公众电话线路等运用空调设备，降低空调设备的运转成本。通过网络将存储构成空调设备的机器的机器特性数据的机器信息数据库，存储煤气，石油和电力等的价格和费用的数据的燃料和电力费用数据库，机器特性和价格数据库，用燃料和电力费用数据库的数据计算运转费用的空调设备模拟器，备有通过网络进行通信的通信装置的管理服务器，和对备有通过网络进行通信的通信装置的空调设备进行管理控制的空调设备管理控制装置连接起来，用管理服务器作成运用计划，通过网络向控制空调设备的空调设备管理控制装置发射运用计划，并按照用管理服务器作成的运用计划，控制和运用空调设备。

Description

空调设备运用系统和空调设备设计支援系统
技术领域
本发明涉及运用空调设备的空调设备运用系统和支援设计该空调设备的设计支援系统。
背景技术
已有空调设备的例子记载于日本平成8年公开的8-86533号专利公报上。在这个公报中，将吸收式空调机和压缩式空调机组合起来构成空调设备。而且，低负荷时最初使吸收式空调机运转。空调负荷超过吸收式空调机的最大负荷时，使运转吸收式空调机和压缩式空调机两者运转。
又，在日本平成7年公开的7-139761号专利公报中，记载着在净化间内，为了通过利用冷却塔高效率地运用能量，当外部气体温度检测装置检测出的外部气体温度比室内温度检测装置检测出的室内温度低时，使冷却塔运转的内容。
在上述日本平成8年公开的8-86533号专利公报的记载中，优先使吸收式冷冻机运转，此后与负荷相对应使压缩式冷冻机运转。但是，在这个公报中记载的只是与冷却能力相应地改变运转的冷冻机，不一定充分考虑到通过考虑各冷冻机的特性，减少与各冷冻机的运转有关的费用的问题。
又在日本平成7年公开的7-139761号专利公报的记载中，当外部气体温度下降时切换到冷却塔的运转。但是因为通过冷却塔的冷却能力与外部气体温度条件非常有关，所以不一定能够充分利用冷却塔的能力，恐怕会引起用冷却塔不能冷却的事态发生。
发明内容
本发明就是鉴于上述已有技术的不合适处提出的，本发明的目的是降低运转成本地运用空调设备。本发明的其它目的是降低也包含生产成本在内的空调设备的费用。本发明的另一个目的是低成本地提供冷水。而且本发明的目的是至少能够实现这些目的中的任何一个目的。
为了达到上述目的的本发明的特征是在服务提供公司运用设置在合同规定地点的空调设备的空调设备运用系统中，上述服务提供公司根据1年内的空调负荷变动数据和/或气象数据，使空调设备备有的涡轮冷冻机和/或吸收式冷冻机的总运转费用最小那样地，设定这些涡轮冷冻机和吸收式冷冻机的全负荷运转或部分负荷运转。
而且在这个特征中，总运转费用也可以包含使收容空调设备的生产装置的净化间中的发热和在生产装置的发热释放出来的冷却塔引起的费用，服务提供公司通过也可以通过公众电话线路或因特网对合同规定地点的空调设备进行控制，并通过公众电话线路或因特网从气象预报公司取得气象数据。
为了达到上述目的的本发明的其它特征是在服务提供公司运用设置在合同规定地点的空调设备的空调设备运用系统中，上述服务提供公司具有存储构成空调设备的空调机器的机器特性数据的机器信息数据库，存储煤气，石油和电力中至少一种的费用数据的燃料和电力费用数据库，和备有用上述机器特性数据和循环模拟器求部分负荷率和在部分负荷运转时的消费电力和燃料消费量中的至少一项，从这个求得的电力量和/或燃料消费量用上述费用数据计算运转成本的空调设备模拟器的管理服务器，在上述合同规定地点设置管理控制空调设备的空调设备管理控制装置，通过网络将上述管理服务器和上述空调设备管理控制装置连接起来，上述管理服务器从外部气体的温度和湿度的时间系列的预测数据参照上述机器信息数据库预测冷却负荷作成上述空调机器的运用计划，上述空调设备管理控制装置按照这个运用计划运用上述空调机器。
而且在这个特征中，也可以空调设备模拟器计算空调机器的每种运用方法的运转成本，从算出的运转成本中运转成本最低的运用方法作成运用计划数据；空调设备备有吸收式冷冻机和涡轮冷冻机，上述空调设备模拟器与这个吸收式冷冻机和涡轮冷冻机的设定冷却热量相应地选择这些冷冻机的全负荷或部分负荷计算这时的运转成本；空调设备备有冷却塔，上述空调设备模拟器与冷却塔的运转和停止相应计算运转成本；用上述服务提供公司备有的冷水产生装置产生的冷水冷却在空调设备上备有的被冷却体，将用于检测这个冷水的冷却热量的温度传感器设置在被冷却体近旁，上述空调设备模拟器从这个温度传感器检测出的温度术得冷却热量计算上述合同规定地点的利用费用；管理服务器从气象预报公司购入的外部气体的温度和湿度的预测数据预测冷却负荷，上述空调设备模拟器从预测的冷却负荷通过Web网在上述空调设备管理控制装置中设定空调设备的运用方法；备有检测外部气体的温度和湿度的装置和检测空调设备备有的冷却负荷的装置，从这些检测装置检测出的外部气体的温度和湿度及冷却负荷，导出冷却负荷与外部气体的温度和湿度的关系式，用这个关系式预测冷却负荷。
为了达到上述目的的本发明的另一个其它特征是在支援空调设备具有的多个空调机器的设计的空调设备设计支援系统中，具有(A)产生空调设备的1年内的冷却负荷变动曲线的步骤，(B)参照存储上述多个空调机器的机器特性和价格的机器信息数据库计算生产成本的步骤，(C)从1年内的冷却负荷变动曲线，参照存储机器特性和价格的数据库和存储燃料和电力费用的数据库，计算1年内的运转成本的步骤，(D)计算包含机器的税金和利息在内的成本的步骤，和(E)计算包含生产成本和设定年数的运转成本的总成本的步骤，并通过改变空调设备的空调机器的构成，重复上述(B)～(E)的步骤，使总成本最低廉那样地设定空调设备的各空调机器。
而且最好用存储过去的外部气体的温度和湿度的气象数据的气象信息数据库产生1年内的冷却负荷曲线。
为了达到上述目的的本发明的另一个其它特征是在服务提供公司运用设置在合同规定地点的空调设备的空调设备运用系统中，用上述服务提供公司的冷水产生装置产生的冷水冷却上述空调设备的被冷却体，从位于被冷却体近旁的温度传感器和流量计的输出求这个冷水的冷却热量，根据这个求得的冷却热量计算预定的收费率求得利用费用。
附图说明
图1是与本发明有关的空调设备运用系统的一个实施例的方框图。
图2是用于图1所示的空调设备运用系统的空调设备管理控制装置的方框图。
图3是用于图1所示的空调设备运用系统的空调设备的系统流程图。
图4是说明冷冻机的运转成本的图。
图5是说明冷冻机的运用方式的图。
图6是说明冷冻机的运转成本的图。
图7是说明净化间的冷却负荷的图。
图8是说明空调设备的冷却负荷的图。
图9是运用空调设备的程序操作图。
图10是说明冷却负荷变化的图。
图11是冷却负荷变化的其它说明图。
图12是使空调设计最佳化的程序操作图。
图13是表示机器构成数据组的一个例子的图。
图14是说明空调设备中的消费电力的图。
图15是说明负荷变动的图。
图16是说明各从业者之间的合同关系的图。
图17是说明各从业者之间的合同关系的图。
图18是空调设备的其它实施例的系统流程图。
图19是说明冷却塔工作的图。
图20是说明空调设备运转成本的图。
图21是说明冷却塔工作的图。
图22是说明冷却费用的图。
具体实施方式
下面，我们用附图说明本发明的几个实施例。在图1中，表示与本发明有关的空调设备运用系统的一个实施例的全体构成图。在空调设备运用系统中，通过因特网10将服务提供公司2与各合同规定地点1，1a，1b连接起来。服务提供公司2具有管理服务器20，通过因特网10将存储在这个管理服务器20中的各种信息从通信装置52发射给合同规定地点1的空调设备管理控制装置30或使该装置30接收。在合同规定地点1内，为了能够将数据从空调设备管理控制装置30发射给空调设备39的各构成机器或从各构成机器接收数据那样地，连接空调设备通信线路38。
服务提供公司2与气象预报公司8缔结提供气象预报信息的合同。通过因特网10将来自气象预报公司8的气象预报数据提供给服务提供公司2。气象预报数据是包含外部气体的温度和湿度在内的预测数据。服务提供公司2用气象预报公司8的气象预报数据作成合同规定地点1的空调设备39的运用计划。根据这个作成的运用计划，空调设备管理控制装置30对空调设备39进行管理和控制。从空调设备39向签订合同公司11供给冷水，对签订合同公司11的各室实施空调，或对签订合同公司11的装置进行冷却。合同规定地点1和签订合同公司11的关系是例如签订合同公司是工厂或大楼的所有者，从合同规定地点1通过租约等借得也包含运转控制在内的空调设备。所以，合同规定地点1对签订合同公司11的空调机的整个管理负有责任。
服务提供公司2备有的管理服务器20备有通过因特网10控制通信的通信装置52，显示器，键盘和鼠标等输入输出装置51，硬盘等存储装置54和微计算机等的计算装置53硬件。而且，备有燃料和电力费用数据库21，机器信息数据库24，系统构造数据库22，运转记录数据库25，气象信息数据库23，运用管理装置41，空调设备模拟器42，机器特性修正装置43，运用方法最佳化装置44和设备设计支援装置45。
在机器信息数据库24中，存储着构成与空调设备管理控制装置30连接的空调设备39的机器的特性数据和价格数据。这些数据包含由制造各机器的公司提供的机器特性数据和价格数据，以及根据这些机器的运转记录数据，机器特性修正装置43修正的机器特性数据。在燃料和电力费用数据库21中，存储着从过去到现在的煤气供给公司4的煤气费用，电力供给公司5的电力费用，和石油销售公司6的石油销售价格。
在气象信息数据库23中，存储着气温和湿度等的气象数据。在气象数据中，包含着气象局提供的AMEDAS(Automatic Metrorological DataAcquisition System，自动气象数据获得系统)等的数据和气象预报公司8预测的气象预报数据。通过因特网10从缔约的气象预报公司8将气象预报数据逐次地发射给合同规定地点1，1a，1b，存储在气象信息数据库23中。
在运转记录数据库25中，存储着设置在合同规定地点1的空调设备39的运转记录数据。运转记录数据是将安装在空调设备各部分中的测量装置测量得到的数据和各机器的运转开始信号或停止信号时间系列地记录下来的数据。将这个运转记录数据定期地或按照管理服务器20的要求从空调设备管理控制装置30发射出去。
在系统构造数据库22中，存储着各合同规定地点1，1a，1b......的空调设备的系统构造数据。作为空调设备的系统构造数据，有空调设备的各机器构成和各机器的连接信息。
运用管理装置41，对通过因特网10将空调设备的运用计划数据发射给空调设备管理控制装置30进行管理，同时将通过因特网10从空调设备管理控制装置30接收的空调设备39的运转记录数据存储在运转记录数据库25中并进行管理，从运转记录数据计算向签订合同公司11收取的费用，计算向气象预报公司8，电力供给公司和煤气供给公司支付的费用，对收入支出资金状况进行管理。空调设备的运用计划数据包含空调设备备有的各机器的运转开始指令，运转停止指令和各机器的控制目标值。
空调设备模拟器42模拟设置在合同规定地点1的空调机器。在空调设备模拟器42上，搭载着作为软件的，从在空调设备39上连接的机器的信息计算使用的泵和冷冻机的负荷率的程序，计算空调设备39备有的冷却螺旋管和干燥螺旋管上的交换热量和冷却螺旋管和干燥螺旋管出口处的水或空气的温度的程序，计算热交换器的交换热量和热交换器的出口处的温度的程序，模拟冷冻机的冷冻循环的程序和计算冷却塔的冷却热量和冷却塔出口处的冷却水温度的程序。
空调设备模拟器42，例如从外部气体的温度和湿度，冷却负荷，各机器的控制目标值的数据，参照存储在机器信息数据库24中的机器特性数据和存储在系统构造数据库22中的合同规定地点1的空调设备的系统构造数据，计算各机器的部分负荷率和各机器的消费电力，燃料消费量。进一步，参照存储在燃料和电力费用数据库中的电力费用数据，煤气费用数据和石油价格数据，换算成与电力消费和燃料消费相伴的运转成本。
从冷却负荷求吸收式冷冻机32的燃料消费量和涡轮冷冻机33的消费电力时，如果知道计算各冷冻机备有的蒸发器和凝结器的传热性能等的冷冻循环所必需的参数值，则用循环模拟器计算消费电力。当不知道计算这些冷冻循环所必需的参数值，则用后面所述的图15所示的涡轮冷冻机33的冷却负荷和消费电力的关系计算消费电力。
机器特性修正装置43，参照存储在运转记录数据库25中的空调设备的运转记录数据，修正空调设备的机器特性数据后，将修正数据存储在机器信息数据库24中。记录机器恶化引起的机器特性的变化。在运用方法最佳化装置44中，探索使运转成本最低廉那样地运用设置在合同规定地点1的空调设备的运用方法，作成运转计划数据。设备设计支援装置45当设计空调设备时或交换空调设备时，探索使包含生产成本和运转成本，维护成本，废弃成本在内的总成本最低廉的空调设备构成。
服务提供公司2的计划员用管理服务器20作成合同规定地点1，1a，1b备有的空调设备39的运用计划，维护计划和替换计划，同时设计新签订合同的合同规定地点的空调设备。在服务提供公司2的管理服务器20中，存储着燃料和电力费用数据库21，机器信息数据库24，系统构造数据库22，运转记录数据库25，和气象信息数据库23。当设计新的合同规定地点的空调设备时，当存在使用与现在相同的机器还是使用与过去相同的机器的合同规定地点，使用在这些合同规定地点积蓄的数据时，可以用这些积蓄的数据详细设计空调设备。
因为通过也包含使用同一机种的其它合同规定地点的运转记录数据能够检讨机器的特性，所以能够建立更正确的运用计划。又，需要维护时，如果是同一机种则显示同样的运转经历倾向。因此，当在多个合同规定地点使用同一机种时，通过用需要积蓄的过去维护时的运转经历倾向，能够建立维护计划。因为在燃料和电力费用数据库21中一起存储着燃料和电力费用的合同条件，所以通过选择燃料消费少的时期和电力消费少的时期多消费燃料和电力，能够以低价购入燃料和电力。
图1所示的空调设备管理控制装置30的详细情形如图2所示。空调设备管理控制装置30备有通过网络10控制通信的通信装置61，显示器，键盘和鼠标等输入输出装置65，硬盘等存储装置62，包含微计算机的计算装置63，和控制与空调设备39通信的空调设备通信装置64作为硬件。运用空调设备的空调设备管理控制装置66是软件。
在存储装置62中，存储着从运用记录数据69和从服务提供公司2的管理服务器20发射的气象预报数据68，运用计划数据67。空调设备管理控制装置30的空调设备通信装置64，通过空调设备通信线路38，向空调设备39备有的各机器发射数据或从它们接收数据。
空调设备管理控制装置66管理和控制空调设备39。参照从服务提供公司2的管理服务器20发射的存储在存储装置62中的运用计划数据67，控制空调设备39。与此同时，将测量装置测量得到的测量值和各机器的运转值，作为运转记录数据68存储在存储装置62中。空调设备管理控制装置66接收从管理服务器20发射的运用计划数据和气象预报数据，并向管理服务器发射运转记录数据。
合同规定地点1的管理者，操作输入输出装置65，检查空调设备39的运转状况和测量装置的测量值，同时存取管理服务器的燃料和电力费用数据库21，机器信息数据库24，系统构造数据库22，和运转记录数据库25的信息。进一步，使用管理服务器的运用管理装置41，空调设备模拟器42，机器特性修正装置43，运用方法最佳化装置44和设备设计支援装置45。
图3表示合同规定地点1的空调设备39的一个例子。空调设备39备有吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33。这些冷冻机32，33冷却冷水，冷却后的冷水冷却冷却负荷。使冷水流过冷水槽460。
我们用图3说明产生这个冷水的装置。用冷却水泵340将吸收式冷冻机32的冷却水导入冷却塔310，进行冷却。同样，用冷却水泵341将涡轮冷冻机33的冷却水导入冷却塔311，进行冷却。由变换器400驱动的冷水一次泵342从冷水槽460将冷水导入吸收式冷冻机32。同样，由变换器431驱动的冷水一次泵343从冷水槽460将冷水导入涡轮冷冻机33。此外，代替用变换器400，431改变负荷比例，在吸收式冷冻机32一侧设置三通阀860，在涡轮冷冻机33一侧设置三通阀861，控制这些三通阀860，861，也可以变更各冷冻机的负荷比例。我们将在后面述说它的详细情况。
在吸收式冷冻机32中，将冷水出口温度传感器806检测出的值作为预先设定的目标温度值，吸收式冷冻机的图中未画出的控制装置控制吸收式冷冻机32。同样，将冷水出口温度传感器807检测出的温度作为目标温度，涡轮冷冻机33的图中未画出的控制装置控制涡轮冷冻机33。在本实施例的空调设备中，将目标温度设定为7℃。能够根据空调设备管理控制装置30的指令改变目标温度。
在吸收式冷冻机32中，安装着检测冷水入口温度的温度传感器808，检测冷水出口温度的温度传感器806，检测冷水流量的流量计830，检测冷却水入口温度的温度传感器804，检测冷却水出口温度的温度传感器802，和检测冷水流量的流量计834。在涡轮冷冻机中，安装着检测冷却水入口温度的温度传感器809，检测冷却水出口温度的温度传感器807，检测冷水流量的流量计831，检测冷水入口温度的温度传感器805，检测冷水出口温度的温度传感器803，和检测冷水流量的流量计835。将温度传感器802～809和流量计830，831的输出用于计算吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的冷却热量。
吸收式冷冻机32的冷却热量Q32(kW)由下列公式进行计算。
Q32＝cp×ρ×W830/60×(T808-T806)          ......(式1)
在(式1)中，Q32是吸收式冷冻机32的冷却热量(kW)，cp是水的恒压比热(kj/kg℃)，ρ是水的密度(kg/m3)W830是流量计830的测量值(m3/min)，T806是温度计806的测量值(℃)，T808是温度计808的测量值(℃)。
在使冷水和冷却水循环的泵340～343中，因为在流量和电流之间存在一定的关系，所以也可以使电流表与冷水一次泵342连接，用电流表测量得到的值和这个泵342的机器特性数据计算流量。当用泵的电流和泵的机器特性数据求流量时，因为电流表的价格比流量计便宜，所以能够实现低成本化。但是，电流表的精度比流量计差。也能够用同样的计算方法计算涡轮冷冻机33的冷却热量。
从温度传感器802～805和流量计834，835检测出的温度和流量计算由各冷却塔310，311冷却的热量。也将这些传感器测量的数据用于分析机器特性，也可用在机器特性修正装置43中。
其次，我们说明是冷水的二次侧的冷却负荷侧的构成的一个例子。通过冷水二次泵344将在吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33中产生的流过冷水槽460的冷水送到冷水水箱450。此后，将一部分供给外部气体调和机430备有的冷水螺旋管424。在冷水水箱450中安装着压力传感器840。回到在冷水槽的配管与冷水水箱450连接，在该配管上安装着自动阀862。使压力传感器840检测出的压力成为预先确定的压力那样地，对自动阀862进行控制。
外部气体调和机430是矩形导管状的空气通路，由送风机350将来自图3的左端部分的外部气体送入这个导管。用过滤器420，422除去由送风机350送入的外部气体中的尘埃。在过滤器420和过滤器422之间配置预热螺旋管421，在过滤器422的下游一侧顺次地配置加湿器423，送风机350，冷却螺旋管424和再热螺旋管425。在冷却螺旋管424的近旁配置温度传感器813。用预热螺旋管421，加湿器423，冷却螺旋管424和再热螺旋管425调整送入外部气体调和机430的外部气体的温度及湿度，使它们达到目标温度和目标湿度。将经过温度及湿度调整的外部气体导入净化间360。
导入外部气体调和机430的冷却螺旋管424的冷水，经过自动阀865回到冷水槽460。使温度传感器813检测出的外部气体温度成为设定温度那样地，对自动阀865进行控制。此外，为了检测供给冷却螺旋管424的冷水的温度和流量，在冷水供给配管458上设置温度传感器811和流量计832，在返回配管459上设置用于检测返回温度的温度传感器812。
为了加热送入外部气体调和机430的外部气体，从图中未画出的锅炉经过配管451向预热螺旋管421，加湿器423和再热螺旋管425供给蒸汽。为了通过图中未画出的传感器检测出的送入外部气体调和机430的外部气体的温度和湿度控制供给这些机器的蒸汽量，分别在预热螺旋管421的下游一侧安装自动阀870，在加湿器423的上游一侧安装自动阀871，在再热螺旋管425的下游一侧安装自动阀872。
通过在各机器中的热交换，温度下降，由蒸汽凝结得到的水经过配管452返回锅炉。此外，在蒸汽供给配管451上安装流量计835和温度传感器822，在凝结水返回配管452上安装流量计836和温度传感器823。
供给冷水水箱450的冷水的一部分用于冷却净化间360内的空气。从冷水配管458分叉出来的冷水配管471上安装着用于干燥螺旋管冷却水的热交换器455。在净化间360内流通的外部气体在干燥螺旋管427中与冷却水配管472内循环的冷却水进行热交换。这个冷却水和在冷水配管471内流通的冷水在用于干燥螺旋管冷却水的热交换器455中进行热交换。
使干燥螺旋管入口侧温度传感器814，干燥螺旋管427的流量计和干燥螺旋管出口侧温度传感器816检测出的值成为预先设定值那样地，通过自动流量调整阀866调整用于干燥螺旋管冷却水的泵345使在干燥螺旋管427内流通的冷却水量。在用于干燥螺旋管冷却水的热交换器455中温度上升的冷水从冷水配管459返回冷水槽460。使温度传感器814检测出的温度成为预先设定温度那样地，控制设置在用于干燥螺旋管冷却水的热交换器455和冷水配管459之间的自动流量调整阀864。
利用供给冷水水箱450的冷水的另一部分经过从配管458分叉出来的配管472，冷却设置在净化间360内的生产装置411。流过配管472的冷水，在用于生产装置冷却水的热交换器456中，与冷却生产装置411的冷却水进行热交换。与冷却水进行热交换温度上升的冷水从冷水配管459返回冷水槽460。在用于生产装置冷却水的热交换器456和冷水配管459之间设置自动流量调整阀863，调整流过冷水配管459内的冷水量。
冷却生产装置411的冷却水，由用于装置冷却水的阀347从生产装置冷却水槽461供给用于装置冷却水的热交换器456，与冷水进行热交换后，经过冷却水配管473供给生产装置411。对生产装置411进行冷却后的冷却水经过冷却水配管474返回生产装置冷却水槽461。在冷却水配管473上安装着检测冷却水入口温度的温度传感器820，检测入口压力的压力传感器841和检测冷却水量的流量计834。在冷却水配管474上安装着检测冷却水出口温度的温度传感器821。设置从冷却水配管473分叉出来的使冷却水返回生产装置411的冷却水槽的配管，在该配管上安装着自动阀869。使压力传感器841检测出的压力成为预先设定压力那样地对这个自动阀869进行控制。
送入净化间360的外部空气由风扇装置355，355，.......导入过滤器426进行除尘，供给配置了生产装置411的隔离室361，在隔离室361内形成向下的流动。此后，从形成栅格的底面流出到隔离室361的外部，在干燥螺旋管427中与冷却水进行热交换受到冷却。将用于测量隔离室361内的温度的温度传感器801和用于测量湿度的湿度计851安装在隔离室361内的适宜位置上。
从接在冷水配管458上的2个温度传感器811，812和流量计832的检测值，求得外部气体调和机430具有的冷却螺旋管424中的交换热量。从接在干燥螺旋管427的冷却水配管上的温度计814，816和流量计833的检测值，求得干燥螺旋管427中的交换热量。从接在生产装置411的冷却水配管473，474上的温度传感器820，821和流量计834的检测值，求得生产装置411的生产装置冷却热量。将以上的各热量合计起来，求得净化间360的全部冷却负荷。
从温度传感器822和流量计835的检测值，求得流过外部气体调和机430的配管451的蒸汽的质量流量。其次，从温度传感器823和流量计836的检测值，求得流过外部气体调和机430的配管452的水的质量流量。如果从流过配管451的蒸汽的质量流量减去流过配管452的水的质量流量，则求得外部气体调和机430备有的加湿器423中使用的蒸汽量。
从安装在外部气体调和机430的配管451，452上的温度传感器822，823和流量计836的检测值，求得流过配管451的蒸汽的比焓，流过配管452的水的比焓和质量流量。用这些值，由(式2)给出在外部气体调和机430备有的预热螺旋管421和再热螺旋管425中交换的热量的合计值。
(Q421+Q425)＝G452×(h451-h452)         .........(式2)
在(式2)中，Q421是预热螺旋管421中的交换热量(kW)，Q425是再热螺旋管425中的交换热量(kW)。G452是配管452中的水的质量流量(kg/s)，h451是流过配管451的蒸汽的比焓(kJ/kg)，h452是流过配管452的水的比焓(kJ/kg)。
在净化间360中，备有生产装置411的电源410，由电表855测量消费电力。在生产装置411等的使用电力的机器中发生的热成为净化间内的空气或装置冷却水的冷却负荷。因为大部分消费电力都变成热，所以将电表855测量的消费电力用于冷却负荷的分析。为了测量外部气体温度和湿度，在百叶箱300内备有温度计800和湿度计850。
用空调设备通信线路38使吸收式冷冻机32和附属它的冷却塔310，涡轮冷冻机33和附属它的冷却塔311，空调设备运用系统备有的各泵340～347，阀860～872，温度传感器800～825，湿度计850，851，流量计830～836，压力传感器840，841与空调设备管理控制装置30连接或将上述各机器之间连接起来。用空调设备通信线路38，开始和停止运转空调设备的各机器，变更控制目标值。进一步，发射温度传感器，压力传感器，流量计等的各传感器的检测值，各机器的运转信号和停止信号。
其次，我们说明将吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33组合起来运用的方法。在图4中，表示了对于吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33，每单位冷却热量的运转成本指数随冷却负荷变化的一个计算例。参照存储在机器信息数据库24中的吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的部分负荷特性的数据以及存储在燃料和电力费用数据库21中的煤气费用数据和电力费用数据，能够算出这些值。
冷却负荷为100％是吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33以最大冷却能力运转时的值。下面，热量的％(百分比)显示表示对冷冻机的最大冷却能力的比率。在涡轮冷冻机33中，如果在最大冷却能力点运转则能够得到高效率，随着冷却热量减少效率下降。与此相对，在吸收式冷冻机32中，即便热量减少，效率的变化也是大致轻微地增加。又在图4中，将吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33制成冷气设备时的成绩系数(COP)之比设定为1∶4.7，将煤气和电力的能量单价之比设定为1∶4.2。
在图4中，吸收式冷冻机的特性和涡轮冷冻机的特性在冷却热量X的地方交叉。当冷却负荷在X以上使用涡轮冷冻机33，冷却负荷在X以下使用吸收式冷冻机32时，运转成本低廉。在图5中表示了将吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33组合起来运用的例子。吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的最大冷却能力都同样是100％。
因为直到冷却负荷为X％，吸收式冷冻机32一方的运转成本小，所以运转吸收式冷冻机32。因为在冷却负荷为X％以上100％以下的范围内，涡轮冷冻机33一方的运转成本小，所以运转涡轮冷冻机33。冷却负荷超过100％但在120％以下时，由吸收式冷冻机32冷却20％的冷却负荷，由涡轮冷冻机33冷却剩余的冷却负荷。冷却负荷在120％以上时，用涡轮冷冻机冷却100％的冷却负荷，用吸收式冷冻机32冷却剩余的冷却负荷。
在图6中，表示了对于将1台涡轮冷冻机和1台吸收式冷冻机组合起来运用的情形，2台涡轮冷冻机的情形和2台吸收式冷冻机的情形，每单位冷却热量的运转成本指数随冷却热量变化的一个例子。此外，在使用2台涡轮冷冻机的情形和使用2台吸收式冷冻机的情形中，冷却负荷在100％以下时运转1台冷冻机，冷却负荷比100％大时运转2台冷冻机。2台冷冻机的最大冷却热量相同。
冷却负荷约在155％以上时，运转2台涡轮冷冻机，运转成本降到最小。在除此之外的冷却负荷范围内，用吸收式冷冻机和涡轮冷冻机各1台，如果按照图5的运用方法进行运转，则使运转成本降到最小。
即便在夏天冷却负荷最大时，也要多少有些富余那样地设定冷冻机的最大冷却能力。在通过四季的运转时间中，冷却负荷最大的夏天的负荷带中运转冷冻机的时间所占的比例小。即，冷却负荷接近200％的运转时间短。
在图7中，表示了冷却负荷随净化间中的外部气体的比焓的变化。直线970是在净化间360内由生产装置411，风扇装置355，照明和工作人员等发出的热量的合计量。在净化间360内发生的热由流过干燥螺旋管427的冷却水和冷却生产装置的冷却水运走。这些量分别表示为干燥螺旋管427的负荷974和生产装置的冷却负荷973。直线971是在净化间360内部发生的热量和外部气体的冷却负荷的合计量。直线971的斜率与导入外部气体的质量流量(kg/s)相当。点972是没有从外部气体调和机430吸入的外部气体的冷却负荷的点。
在图8中，表示冷却负荷分布的一个例子。假定空调设备具有图7所示的冷却负荷特性。将外部气体条件设想为日本国内的某一地域的条件。图8表示每个冷却负荷对冷冻机最大冷却能力之比的，在该冷却负荷下运用的累计时间和累计热量。
下面我们说明在上述那样的条件和特性下，降低空调设备运用系统的成本的方法。在图9中，表示用运用方法最佳化装置44降低煤气和电力费用的方法。煤气和电力费用随季节或其它重要原因变动。即便冷却负荷相同，如果外部气体的温度和湿度变化，则附属冷冻机的冷却塔310，311的冷却热量发生变化。结果，由于冷却水温度变化，吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33运转成本发生变化。
我们以图3所示的空调设备39为例。运用方法最佳化装置44将计划开始时刻设定为0时刻(步骤800S)。其次，读入外部气体的温度和湿度的预测值(步骤801S)。用气象预报公司8预报的值作为外部气体的温度和湿度的预测值。此外，当运用时刻与气象预报公司8预测的时刻不同时，对由气象预报公司送来的数据进行补插求得运用时刻的预测值。
计算冷却负荷的预测值(步骤802S)。从外部气体的温度和湿度的预测值计算外部气体的比焓的预测值。如果求得比焓，则从图7所示的外部气体的比焓和冷却负荷的关系算出冷却负荷。根据存储在运转记录数据库25中的运转记录数据，用后面所述的方法预先作成图7所示的外部气体的比焓与冷却负荷的关系。
其次，设定运用方法(步骤803S)。空调设备具有图5所示的特性，冷却负荷的预测值X为150％。这时，因为只用1台冷冻机冷却能力不足，所以需要2台冷冻机。X1是吸收式冷冻机32目标冷却热量，X2是涡轮冷冻机33的目标冷却热量，它们可能的组合如下列3种。预先将这些组合存储在数据库中。
(1)X2＝100，X1＝X-X2
(2)X1＝100，X2＝X-X2
(3)X2＝X/2，X2＝X/2
用空调运转模拟器计算采用运用方法(1)时的运转成本(步骤804S)。因为在步骤810S再次使用这个计算的运转成本，所以将它存储在存储装置中，对它实行全部3种运用方法。如果计算了全部运用方法(1)～(3)，则结束计算进行到步骤807S(步骤805S)。又当余下没有计算的情形时，进行到步骤806S，计算其它的运用方法。比较算出的3个运转成本的结果，选择最便宜的运用方法，并输出这个运用方法(步骤807S)。
对于每个冷却负荷得到的冷冻机的运用方法的候补如下所示。
X≤100时，
(A)X1＝X，X2＝0
(B)X1＝0，X2＝X
100＜X≤120时
(C)X1＝20，X2＝X-X1
(D)X2＝20，X1＝X-X2
(E)X1＝X/2，X2＝X/2
120＜X≤200时
(F)X2＝100，X1＝X-X2
(G)X1＝100，X2＝X-X1
(H)X1＝X/2，X2＝X/2
判断时刻是否是运用结束时刻(步骤808S)。当时刻不是运用结束时刻时，使时刻只前进预先确定的时间(步骤809S)。时间间隔为10分钟，使时刻前进10分钟。重复这个操作，制作每10分钟记述一次的1日内的运用计划。制作1日内的运用计划时，要考虑机器的运转开始和停止时的运转成本(步骤810S)。
确定运用方法开始运转冷冻机后，在该日中改变运用方法时，发生与机器的运转开始和停止相伴的运转成本。因此，比较1日中改变运用方法时和不改变运用方法时的运转成本，选择运转成本最低的运用方法。例如，建立起到计划日的前一日的24时运转涡轮冷冻机，到计划日的0～12时运转涡轮冷冻机，到12～15时运转吸收式冷冻机，到15～24时运转涡轮冷冻机的计划。这时比较下面所示的运用方法(4)～(6)，选择运转成本最低的运用方法。
(4)到0～12时运转涡轮冷冻机，到12～15时运转吸收式冷冻机，到15～24时运转涡轮冷冻机。
(5)0～24时之间一直运转涡轮冷冻机。
(6)0～24时之间一直运转吸收式冷冻机。
在图9的步骤804S，因为存储运转成本的计算结果，所以不进行运转成本的计算。因为前日运转涡轮冷冻机，所以由于替换吸收式冷冻机的运用方法(6)和在途中替换运用冷冻机的运用方法(4)，发生与机器的运转开始和停止相伴的运转成本。将这些费用加起来。通过这个步骤810S的操作，能够排除短时间内变换运转的这种不合适的情形。
通过网络10将由运用方法最佳化装置44制作的运用计划作为运用计划数据发送到空调设备管理控制装置30。运用计划数据例如由if～then～形式那样的“条件”和“操作”构成。空调设备管理控制装置30根据这个运用计划数据运转空调设备。此外，当机器开始运转时，机器达到稳定状态需要时间。考虑到这个过渡状态的时间，作成运用计划数据。在吸收式冷冻机中，因为达到稳定状态需要30分钟少一些，所以为了使吸收式冷冻机在12时到达稳定状态，制作成在11时30分前开始吸收式冷冻机运转的运用计划数据。
成为“条件”的是既可以是时刻，也可以是从外部气体的温度等的测量值和冷却负荷等的检测值求得的物理量，也可以是它们的组合。作为“条件”，当将从变更运用时刻的外部气体的温度等的测量值和冷却负荷的检测值计算的物理量，和时刻范围组合起来，作为“条件”时，具有对于从气象预报得到的气温和湿度的预测值，即便实际的气温和湿度在时间上多少有一些前后，但是也不需要变更运用计划数据那样的优点。例如，当作成“在10时开始吸收式冷冻机32的运转，这时的冷却负荷为95％”的计划时，将“在9～11时之间冷却负荷变到95％以上时，开始吸收式冷冻机32的运转”的运用计划作成数据。因此，即便外部气体温度的上升多少早一些，在9时30分冷却负荷达到95％，也是可以对应的。
当实际的气温和湿度超过从气象预报公司8预想的气象数据得到的允许范围时，和气象预报公司8变更气象预报时，要对运用计划进行修改。当实际的气温和湿度与预想的不同，冷冻机的冷却能力不足时，使未工作的冷冻机运转。将这个设定预先存储在空调设备管理控制装置30的空调设备管理控制装置66中。当实行这个设定时，要对运用计划进行修改。
在图10和图11中，表示在空调设备管理控制装置30的管理监视器上显示的运用计划的一个例子。服务提供公司2的计划员使用管理服务器20的输入输出装置51，在合同规定地点1的管理者使用空调设备管理控制装置30的输入输出装置65，确认运用计划和冷却负荷的预测值和测量值。显示出冷却负荷的预测值，冷却负荷的测量值，现在时刻和运转成本的预测值。在图10中，也显示出吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的冷却热量的预测值。在图11中，也显示出吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的冷却能力的最大值。
图中的现在的日期和时间是2001年7月1日22时30分，我们从图11看到，在7月2日9时10分，冷却负荷的预测值成为100％，只用涡轮冷冻机冷却能力不足。因为吸收式冷冻机32从开始运转到达到稳定状态需要30分钟不到一些的时间，所以为了补足冷却能力最好在8时40分启动吸收式冷冻机32。因为在8时40分冷却负荷达到94％，所以预先确定当冷却负荷为94％时开始运转吸收式冷冻机32。如果冷却负荷在30分内连续地在100％以下，则使吸收式冷冻机32停止。冷却负荷在30分内连续地在100％以下的这种条件是为了防止短时间中重复进行运转开始和停止。
从图10，可以看到吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的冷却负荷的分配状态。通过使设置在各冷冻机的冷水配管上的温度传感器808，809检测出的冷水入口温度成为设定的目标温度7℃那样地控制三通阀860，861，与成为与各冷冻机的冷却负荷对应的入口温度那样地控制三通阀860，861，分配吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的冷却负荷。从(式3)求得吸收式冷冻机32的冷水入口温度的目标值。
Tt808＝T806+Qt32/(cp×ρ×W830)              ........(式3)
在(式3)中，Qt32是吸收式冷冻机32的目标冷却热量(kW)，cp是水的恒压比热(kj/kg℃)，ρ是水的密度(kg/m3)，W830是流量计830的测量值(m3/min)，T806是温度计806的测量值(℃)，Tt808是吸收式冷冻机32的冷水入口温度的目标值(℃)。即便对于涡轮冷冻机33，也同样地进行计算。
在上述实施例中用三通阀860，861，分配涡轮冷冻机33和吸收式冷冻机32的冷却负荷，但是将冷水一次泵342，343作为由变换器400，431驱动的泵也能分配负荷。下面我们说明这个方法。通过变换器400，431改变冷水一次泵342，343的冷水流量。吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的冷却热量比按照冷水一次泵342和冷水一次泵343的冷水流量比进行变化。例如，吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的冷却热量比为2∶10时，使冷水一次泵342和冷水一次泵343的冷水流量比成为2∶10那样地改变变换器400，431的频率。当用变换器400，431时，因为能够以适当的动力实现适当的流量所以能够降低运转成本。
在图12和图13中，表示用设备设计支援装置45的空调设计的最佳化。在步骤901，用存储在气象数据库中的1年内的气温和湿度的变化数据，和图7所示的冷却负荷与外部气体比焓的关系图，产生1年内的冷却负荷曲线。在设计阶段，如下作成外部气体比焓与冷却负荷的关系。
干燥螺旋管冷却水的冷却负荷973和生产装置冷却水的冷却负荷974是来自净化间360内的生产装置411的发热，风扇装置355的发热和照明等的发热。在由生产装置411产生的热量中推算出生产装置冷却水冷却的热量，作为生产装置冷却水的冷却负荷973。推算净化间内的生产装置411的发热量，风扇装置355的发热量和照明等的发热量，从它们的合计量减去生产装置冷却水的冷却负荷973，得到干燥螺旋管冷却水的冷却负荷974。
在图7中，导入外部气体的冷却负荷975的斜率与导入外部气体的质量流量(kg/s)相当。将这个导入外部气体的冷却负荷线971与干燥螺旋管冷却水的冷却负荷974和装置冷却水的冷却负荷973之和的直线970的交点972的比焓，设定为外部气体调和机430的冷却螺旋管424冷却空气的比焓。
在步骤902，确定空调设备39具有的各个机器的连接关系。设计者用安装在计算器中编辑器，输入关于泵和冷冻机，温度传感器等的各机器的种类信息，将从泵输出的冷水导入冷冻机的物理连接信息，将温度传感器的检测值控制在作为控制目标值的设定温度上的控制信息。
在步骤903，决定各机器的型式和台数。参照登记在机器信息数据库24中的机器构成数据组，构成1个空调设备。在图13中，表示机器构成数据组的一个例子。在机器构成数据组中，包含各机器的型式和台数的数据。从登记在机器信息数据库24中的机器中选择用于空调设备的机器，输入到机器构成数据组的项目中。当使用的机器没有登记在机器信息数据库24中时，将该机器新登记在机器信息数据库24中。
因为在机器信息数据库24中除了机器特性数据外也存储价格数据，所以在步骤904用这个价格数据算出各空调设备的生产成本。根据在步骤901作成的1年内的冷却负荷曲线，在步骤905决定对于各冷却负荷最佳的运用方法。用这个方法算出1年内使空调设备工作时的运转成本。作为最佳的运用方法的例子，是图9所示的运用计划的最佳化算法。
在步骤906，算出保养合同费用和维护合同费用，保险费用，税金，与废弃时有关的费用等的其它的成本。在步骤907，算出使空调设备只工作合同等规定的年数时的运转成本，生产成本，其它成本的合计值。在步骤908，将是上述各成本的合计值的总成本以低廉的顺序排序。
在步骤909，判断是否变更机器构成数据组。当变更机器构成数据组时，回到步骤903。当不变更机器构成数据组时，进行到步骤910。在步骤910，判断是否变更空调设备的连接关系(流程)。当变更空调设备的连接关系时，回到步骤902。当不变更时，进行到步骤911。在步骤911，显示出以总成本低廉的顺序举出作为候补的空调设备。如果根据本实施例，则因为通过变更空调设备的流程和机器构成数据组，重复进行总成本的计算，所以能够容易地构筑总成本低廉的空调设备。
消费电力随冷却水入口温度为28℃时的涡轮冷冻机33的冷却热量的变化的一个例子如图14所示。曲线130是制造涡轮冷冻机33时测定的消费电力特性曲线。连续地运转涡轮冷冻机33的结果是由于冷却水的污染等引起对蒸发机的传热管的污染，在涡轮冷冻机33中发生随时间的变化。结果，消费电力的运转记录数据131在上方偏离初期特性曲线130。因此，通过内插或近似运转记录数据得到新的消费电力特性曲线132。当这个消费电力特性曲线132大幅度地偏离初期状态时，就要研讨是否需要维护。机器特性修正装置43实行这个变更。同样，当从运用记录数据判明随由于时间的变化等引起的预先存储的关于吸收式冷冻机32和其它机器的机器特性数据的变化时，机器特性修正装置43对存储的特性数据进行修正。
图15表示冷却螺旋管424的冷却负荷随从画出运转记录数据得到的外部气体比焓的变化的一个例子。从在百叶箱300内的温度计800和湿度计850的测量值求得外部气体的比焓，根据温度传感器811，812和流量计832的检测值求得导入外部气体的冷却负荷。我们看到由冷却螺旋管冷却的导入外部气体的冷却负荷与外部气体的比焓成线性关系161。这个关系161是通过对运转记录数据进行最小二乘法近似得到的。在图9所示运用计划最佳化算法的步骤802，使用这个近似式求冷却负荷的预测值。又，在后面所述的讨论替换时也使用这个近似式。
图7所示的螺旋管冷却水的冷却负荷974和装置冷却水的冷却负荷975，当生产量和生产设备不改变时大致是恒定的。因此，从运转记录数据求得在各生产体制中平均值。在图3所示的空调设备的例子中，从温度传感器814，816和流量计833的检测值，求得干燥螺旋管冷却水的冷却负荷974。同样，从温度传感器820，821和流量计834的检测值，求得生产装置冷却水的冷却负荷975。此外，用图9所示的运用计划的最佳化算法，在步骤802求冷却负荷的预测值时，看作与前日大致相同的生产状况时，也可以将前日的值用于干燥螺旋管冷却水的冷却负荷974和生产装置冷却水的冷却负荷975。
开发高效率的机器和从设计空调设备时的冷却负荷有大幅度改变时，按照图13所示的流程研讨设备替换问题。这里，我们只说明研讨设备替换与设计设备的不同点。
从在用机器特性修正装置43作成的图15中作为一个例子表示的导入外部气体的冷却负荷与外部气体比焓的关系图，求得导入外部气体的冷却负荷975。从过去的运转记录数据求得干燥螺旋管冷却水的冷却负荷974和装置冷却水的冷却负荷973。从与设备设计相同的过去的外部气体的温度和湿度的数据求得1年内的外部气体的温度和湿度的变化。在步骤901，用这些各个值作成1年内的冷却负荷曲线。
现在算出在某个设备上设定的年数的总成本。这时，将生产成本看作0。与设计设备时相同地实施图13的步骤905～911。回到步骤902，存在变更点时，在步骤902，变更空调设备的流程，在步骤903，变更各主要机器的形式和台数。
假定替换时，将生产成本作为替换所需的费用。在步骤904，算出替换所需的费用。与设计设备时相同地实施步骤905～911。如果替换时的总成本比现在某个设备的总成本低廉，则因为能够在比以前在步骤907设定的年数短的期间收回替换费用，所以进行替换。
在图16和17中，表示合同开始时的过程。服务提供公司2具有空调设备39和空调设备管理控制装置30。服务提供公司2向签订合同公司11供给冷水，与冷水供给量相应地从签订合同公司11接受货款。因此，签订合同公司11不进行初期投资能够使空调设备节省能量和节省成本。在图16中，当来自签订合同公司11的订购到达服务提供公司2时(601)，调查合同规定地点1的冷却负荷(602)，取得冷却负荷数据(603)。这时，调查已经设置的空调设备的运转成本，算出这个设备的每单位热量的运转成本。服务提供公司2概略地设计空调设备(604)，依靠制造公司3提供的构成机器的机器特性等的信息和估算(605)，接收这些信息(606)。与金融公司7交涉构入机器的资金的融资问题(607)。服务提供公司2，进一步，与电力供给公司5，煤气供给公司4和气象预报公司8交涉关于电力供给条件和费用，煤气供给条件和费用以及气象预报提供条件和费用的合同条件(608)。
服务提供公司2使用设备设计支援装置45详细地设计设备，作成合同条件(609)。服务提供公司2与签订合同公司11交涉合同条件(610)。当合同条件不合意时，为了再研讨回到605。当合同条件合意时，签订合同(611，612)。
在签订合同公司11中存在已经设置的空调设备，并使用该空调设备的一部分时，服务提供公司2从签订合同公司11买取使用的机器，或签订租赁合同(612)。服务提供公司2向制造公司定购空调设备(613)，在合同规定地点1设置空调设备39和空调设备管理控制装置30(614)。进一步，服务提供公司2关于空调设备39和空调设备管理控制装置30的货款问题与金融公司7缔结融资合同(615)，从金融公司7接受融资(616)。
服务提供公司2向制造公司3支付空调设备39和空调设备管理控制装置30的货款(617)。从签订合同公司11买取已经设置的空调设备时，向签订合同公司11支付货款。服务提供公司2与电力供给公司5，煤气供给公司4和气象预报公司8缔结电力供给合同，煤气供给合同和气象预报提供合同(618)。
在图17中，表示通常运用时的过程。服务提供公司2通过网络10从设置在合同规定地点1的空调设备管理控制装置30接收空调设备39的运用记录数据。服务提供公司2通过网络10从气象预报公司8接收气象预报数据。然后，用运用方法最佳化装置44，求得运转成本最低的运用方法。按照得到的运用方法，作成运用计划数据(632)。
服务提供公司2将作成的运用计划数据和从气象预报公司接收的气象预报数据的时间系列数据发射给合同规定地点1的空调设备管理控制装置30。又，将直到现在的冷却热量的总量，加热热量的总量，蒸汽的使用量，直到现在的利用费用，冷却热量，加热热量和蒸汽的质量流量的时间变化等的工作状况通知签订合同公司11(634)。
利用费用是将冷却或加热热量的累计使用量和蒸汽的累计使用量与单价相乘得到的按量收取费用加到月收费额恒定的基本费用上产生的费用。冷却热量是用冷却螺旋管424冷却导入外部气体调和机430的空气的热量(也包含除湿时的潜热)，用干燥螺旋管426冷却净化间360内的空气的热量与用装置冷却水冷却生产装置411的热量的和。加热热量是用流过预热螺旋管421和再热螺旋管425内的蒸汽加热导入外部气体调和机430的空气的热量。蒸汽使用量是加湿器423中使用的蒸汽量。
对于1年内冷却负荷的变动很小的合同规定地点，低廉地设定基本费用，对于1年内冷却负荷的变动大，1年内平均的冷却负荷和峰值时的冷却负荷之差大的合同规定地点，较高地设定基本费用。或者，峰值时的冷却负荷越大，基本费用也设定得越高。蒸汽使用量的基本费用也与加热热量相同。
在步骤635判断是否是费用支付日。当不是费用支付日时，回到步骤630。当是费用支付日时，在步骤636要求签订合同公司11支付费用。然后，在步骤637服务提供公司2从签订合同公司11取得费用。向签订合同公司11要求的这个费用是从利用费用减去土地租赁费用等，支付给签订合同公司11的费用后余下的费用。
服务提供公司2在步骤638向气象预报公司8支付提供气象预报的价款。然后，在步骤639向电力供给公司5支付电力费用，在步骤640向煤气供给公司4支付煤气费用，在步骤641将借入的资金返还金融公司7。
下面我们说明合同规定地点1保有空调设备39的情形。这时服务提供公司2通过改善合同规定地点1所有的空调设备39的效率来削减运转成本，将这个削减后的成本分配给签订合同公司11和服务提供公司2。服务提供公司2运用前的每单位热量运转成本(日元/MJ)由下式计算。
A1＝(B1+C1)/D1                   ........(式4)
在(式4)中，A1是服务提供公司2运用前的每单位热量运转成本(日元/MJ)，B1是服务提供公司2运用前的1年内的煤气费用(日元/年)，C1是服务提供公司2运用前的1年内的电力费用(日元/年)，D1是服务提供公司2运用前的1年内的冷却热量的总量(MJ/年)。这个冷却热量D1(MJ/年)是服务提供公司2运用空调设备前装上测量器的测定值。因此，能够高精度地求得服务提供公司2运用开始前的运转成本A1。代替测定冷却热量，也可以从签订合同公司11保有的数据进行推算求得冷却热量。因为服务提供公司2保有其它的合同规定地点的各种数据，所以通过用设备构成类似的合同规定地点的数据，能够推定每单位热量运转成本。
用(式5)，计算运转成本的削减金额。
M2＝D2×A1-(B2+C2+E2)             ........(式5)
这里，M2是1个月内运转成本的削减金额(日元/月)，B2是1个月内的煤气费用(日元/月)，C2是1个月内的电力费用(日元/月)，E2是包含1个月内的偿还成本和利息在内的其它费用(日元/月)，D2是1个月内的冷却热量的总量(MJ/月)。
将服务提供公司运用结果得到的运转成本的削减金额M2(日元/月)按照合同决定的比例分配给签订合同公司11和服务提供公司2。对加热热量的总量和蒸汽的使用量也同样进行计算。工作状况恶化时，1个月内的运转成本的削减金额M2(日元/月)成为负的。因此，在签订合同公司11和服务提供公司2之间预先确定这个风险负担。
在图18中，表示本发明的其它的实施例。本实施例与图3所示的实施例不同之处是生产装置411的冷却水和配置在净化间360内的干燥螺旋管427的冷却水与在冷却塔312，313中循环的冷却水进行热交换。即，流过干燥螺旋管427的冷却水从阀866经过温度传感器816在热交换器457与在冷却塔312，313中循环的冷却水进行热交换实现冷却。冷却后的水从温度传感器815经过用于干燥螺旋管的冷却水的泵345送到用于冷却干燥螺旋管的热交换器455。此外，在冷却塔312中循环的冷却水的配管的途中，设置三通阀867，三通阀867的一方与热交换器457的支管连接。在冷却塔312的冷却水循环配管中，设置检测泵346和冷却水出口温度的温度传感器817。
用泵348将冷却生产装置411流过生产装置冷却水槽461的冷却水导入冷却塔313。在冷却塔313中循环的冷却水配管上设置检测从冷却塔313出来的冷却水的温度的温度传感器818，与位于这个温度传感器下游，给冷却塔313设置旁路的支管连接的三通管868，和位于三通管868下游检测冷却水温度的温度传感器819。使温度传感器816，819检测的温度成为设定温度那样地，控制三通管867，868。为了防止冷却塔312，313出口的冷却水的温度过低，与温度传感器817，818的检测值相对应，对冷却塔312，313具有的风扇进行ON/OFF控制或旋转数控制。
在如本实施例那样的构成中，与以前图3的构成情形比较冷却塔的数目增加了，但是仅靠这点就可以增加冷却能力，并可以应付突然增加的需要。
在图19中，表示在冷却塔312，313检测出的外部气体的湿球温度和冷却温度关系。根据这个外部气体温度和湿度变化，作成冷却塔312，313的运用计划，同时根据在合同规定地点1年内的温度和湿度变化，使总成本变得低廉那样地设计空调设备。
在图20中，表示外部气体的湿球温度和冷却塔312，313的每单位热量的运转成本的关系。在运转成本中也包含冷却塔312的消费电力和循环泵的消费电力。当与图5所示的吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的每单位热量的运转成本比较时，根据外部气体的湿球温度，冷却塔312，313的每单位热量的运转成本较低。这时，使冷却塔312，313运转，能够抑制运转成本。
为了选择冷却塔312，313的运用方法，作成运转或停止各个冷却塔312，313时的组合。按照图9所示的运用流程，作成最佳的运用计划。具体地，我们表示冷冻机的冷却负荷X在100％以下的例子。
X≤100时，
(11)X1＝X，X2＝0，运转冷却塔312和冷却塔313。
(12)X1＝0，X2＝X，运转冷却塔312和冷却塔313。
(13)X1＝X，X2＝0，运转冷却塔312，停止冷却塔313。
(14)X1＝0，X2＝X，运转冷却塔312，停止冷却塔313。
(15)X1＝X，X2＝0，停止冷却塔312，运转冷却塔313。
(16)X1＝0，X2＝X，停止冷却塔312，运转冷却塔313。
(17)X1＝X，X2＝0，停止冷却塔312和冷却塔313。
(18)X1＝0，X2＝X，停止冷却塔312和冷却塔313。
冷却塔312和冷却塔313的运转由外部气体的湿球温度决定。从机器特性数据决定是否可以运转冷却塔312和冷却塔313。当能够运转冷却塔312，313时，求冷却塔312，313可以冷却的冷却热量。从全体冷却负荷提取由冷却塔312，313可以冷却的冷却热量值，作为冷冻机的冷却负荷X，设定吸收式冷冻机32和涡轮冷冻机33的目标冷却热量。
在图21中，表示冷却塔出口温度为14℃时的露点温度和冷却塔的冷却热量之间的关系。曲线140是制造时的特性曲线。曲线141是连接运转记录数据的曲线。运转记录数据只从初期特性曲线140偏离所定量时，对从运转记录数据求得的曲线141进行特性曲线修正。
我们用图22说明按量费用的其它计算方法。图22是表示冷水温度和冷水的单位重量的单价的图。冷水温度越低，将冷水的单价设定得越高。这个理由是因为冷水温度越低就需要越多的能量。关于冷水螺旋管424，干燥螺旋管426和生产装置411的冷却负荷，从下列公式求得按量费用。
MM＝(MM1-MM2)×WW/60×T1×ρ          .......(式6)
在(式6)中，MM是冷水的按量费用(日元)，MM1是与供给的冷水温度相对应的单价(日元/kg)，MM2是与返回冷水的温度相对应的单价(日元/kg)，WW是流量(m3/min)，T1是时间(s)，ρ是水的密度(kg/m3)。
我们将分别增加冷却塔310，311台数的情形作为图18所示的实施例的变形例。除了冷却塔310，311外再增加冷却塔312，313。与此相应，也增加冷水一次泵342，343，冷却水泵340，341。单纯地进行组合和增加组合数，但是考虑到空调设备具有的特征，能够减少增加情形的数目。
例如，如果冷冻机的冷却负荷为280％时，冷冻机的运转台数为4台以上，则运转的冷水一次泵342，343，冷却水泵340，341和冷却塔310，311的电力增加，但是如果只运转3台冷冻机则能够降低运转成本。因此，在运转3台冷冻机的前提下，设定冷冻机的运转组合。因此，能够减少组合数。
如上所述如果根据本发明，在备有多台冷冻机的空调设备运用系统中，因为考虑到各冷冻机的部分负荷特性及燃料和电力费用，运用空调设备，所以可以实现对于负荷降低运转成本的运用。又，能够实现降低包含生产成本和运转成本在内的总成本的空调设备运用系统。进一步，能够实现可以供给低价冷水的运营系统。

Claims (7)

1.一种服务提供公司运用设置在合同规定地点的空调设备的空调设备运用系统，其中：
所述服务提供公司具有包括通信装置、存储装置、计算装置和输入输出装置的管理服务器；
在所述合同规定地点设置有控制所述空调设备运转的空调设备控制装置，所述空调设备管理控制装置经由网络与所述管理服务器的通信装置相连接；
其中，所述存储装置存储有：
机器信息数据库，所述机器信息数据库存储包含构成所述合同规定地点的空调设备的空调机器的机器非线性特性数据在内的数据；
存储煤气、石油和电力中至少之一的费用数据的燃料和电力费用数据库；和
空调设备模拟部，所述空调设备模拟部包含用于利用上述机器非线性特性数据和循环模拟器中的至少之一来求出所述空调设备的部分负荷率和在部分负荷运转时的消耗电量和燃料消耗量中的至少一个、并根据该求得的电量和/或燃料消耗量利用上述费用数据来计算所述空调设备的整体运转成本的程序；
所述计算装置利用存储在所述存储装置中的所述程序、所述机器信息数据库和费用数据库中的数据来计算所述空调设备的整体运转成本并将该计算结果记录在所述存储装置中，同时根据外部气体的温度和湿度的按时间系列的预测数据参照所述机器信息数据库来预测冷却负荷，并生成所述合同规定地点的空调机器的运用计划，经由所述通信装置和所述网络将该运用计划发送给所述空调设备管理控制装置，所述空调设备管理控制装置按照发送来的运用计划来运用上述空调机器。
2.权利要求1记载的空调设备运用系统，其中所述服务提供公司的管理服务器中的所述计算装置利用所述空调设备模拟部的程序来计算所述空调机器在每种运用方法下的运转成本，并根据在所计算出的运转成本中运转成本最低的运用方法来生成运用计划数据。
3.权利要求2记载的空调设备运用系统，其中所述合同规定地点的所述空调设备包括吸收式冷冻机和涡轮冷冻机，所述计算装置利用所述空调设备模拟部的程序、与该吸收式冷冻机和涡轮冷冻机的设定冷却热量相应地选择这些冷冻机的全负荷或部分负荷，并计算此时的运转成本。
4.权利要求2记载的空调设备运用系统，其中上述空调设备包括冷却塔，所述计算装置利用所述空调设备模拟部的程序、相应于所述冷却塔的运转和停止而计算运转成本。
5.权利要求1记载的空调设备运用系统，其中上述管理服务器根据从气象预报公司购入的外部气体的温度和湿度的预测数据来预测冷却负荷，上述计算装置根据所预测的冷却负荷来确定空调设备的运用方法，并经由所述网络将该运用方法发送给所述空调设备管理控制装置。
6.权利要求1记载的空调设备运用系统，还包括用于检测外部气体的温度和湿度的温湿度检测器和用于检测空调设备的冷却负荷的冷却负荷检测器，
其中所述计算装置按照所述模拟部的所述程序，根据所述温湿度检测器和冷却负荷检测器检测出的外部气体的温度和湿度以及冷却负荷，导出冷却负荷与外部气体的温度和湿度的关系式，并利用该关系式来预测冷却负荷。
7.权利要求1记载的空调设备运用系统，其中：
所述空调设备在流过冷水以使被冷却体冷却的热交换器的近旁设置有用于计测在被冷却体被冷水冷却前的温度、被冷却体冷却后的温度以及流量的温度传感器和流量计，其中利用由上述服务提供公司的冷水发生装置产生的冷水来冷却上述空调设备的被冷却体，
所述计算装置根据位于冷却所述被冷却体的热交换器近旁的所述温度传感器和流量计的输出求出被冷却体被冷水冷却前的温度、被冷却体冷却后的温度以及流量，并根据求出的计测值来计算利用费用。
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