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Technisches Gebiet
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Die vorliegende liegende Offenbarung betrifft ein Klimatisierungsmanagementgerät, ein Klimatisierungsmanagementverfahren und ein Programm.
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Technischer Hintergrund
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Unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung ist es bekannte Praxis, ein Ziel zur Umfangssenkung oder Verhältnissenkung des jährlichen oder monatlichen Energieverbrauchs einzustellen und den Betrieb einer Klimaanlage so zu steuern, dass das Ziel erreicht wird.
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Zum Beispiel beschreibt Patentliteratur 1 eine Erstellung eines Klimaanlagensteuerungsplans, der es ermöglicht, das Jahresziel der Energieverbrauchs unter Berücksichtigung einer Wettervorhersage zu erreichen.
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Zitatliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Kokai Veröffentlichung Nr. 2004-20019 .
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Die Patentliteratur 1 erstellt einen Klimatisierungssteuerungsplan unter Berücksichtigung einer Wettervorhersage. Allerdings ist keine spezielle Vorgehensweise ersichtlich, einen Steuerungsplan aus einer Wettervorhersage zu erstellen und es ist schwierig, einen richtigen Zielerreichbarkeitsplan zu erstellen.
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Die vorliegende Erfindung ist mit Blick auf die vorstehende Situation gemacht und ein Ziel der Offenbarung ist es, ein Klimatisierungsmanagementgerät, ein Klimatisierungsmanagementverfahren und ein Programm bereitzustellen, die es ermöglichen, einen richtigen Klimatisierungsbetriebsplan aus einer Wettervorhersage zu erstellen.
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Lösung des Problems
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Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen umfasst das Klimatisierungsmanagementgerät der vorliegenden Offenbarung:
Zieleinstellmittel, das ein Ziel für die von einer Klimaanlage für einen bestimmten Zeitraum gebrauchten Energie einstellt;
Standardplanerstellungsmittel, das einen Standardplan der Klimaanlage erstellt, der es ermöglicht, das durch das Zieleinstellmittel eingestellte Ziel zu erreichen;
Wettervorhersagedatenerfassungsmittel, das mehrere Wettervorhersagedaten für unterschiedliche Vorhersagezeiträume erfasst; und
Planaktualisierungsmittel, das den Standardplan unter Verwenden der erfassten mehreren Wettervorhersagedaten in der Reihenfolge des Vorhersagezeitraums vom Längsten an zu aktualisieren.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung erstellt einen Klimatisierungsbetriebszeitplan aus mehreren Stücken einer Wettervorhersage für unterschiedliche Vorhersagezeiträume, was es ermöglicht, einen richtigen Plan zu erstellen, in welchem die Wettervorhersage wiedergegeben wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Diagramm, das eine Systemkonfiguration, einschließlich des Klimatisierungsmanagementgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Klimatisierungsmanagementgeräts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Durchschnittstemperaturdaten zeigt;
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4A ist ein Diagramm (Nr. 1), das ein Beispiel der Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle;
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4B ist ein Diagramm (Nr. 2), das ein Beispiel der Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle zeigt;
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5A ist ein Diagramm, das ein Beispiel der täglichen Plandaten zeigt;
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5B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die aktuellen Tagesplandaten zeigt;
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6A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Wettervorhersagedaten (drei Monate) zeigt;
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6B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Wettervorhersagedaten (ein Monat) zeigt;
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6C ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Wettervorhersagedaten (eine Woche) zeigt;
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6D ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) zeigt;
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7 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Plans in der Standardplanerstellungsprozedur;
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8 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Plans in der Tagesenergieverbrauchsberechnungsprozedur;
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9A ist ein Diagramm (Nr. 1), das ein Beispiel der Tabelle zeigt, welche die Priorität zum Bestimmen der Reihenfolge definiert, in der die Betriebsbedingungen neu angegeben werden;
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9B ist ein Diagramm (Nr. 2), das ein Beispiel der Tabelle zeigt, welche die Priorität zum Bestimmen der Reihenfolge definiert, in der die Betriebsbedingungen neu angegeben werden;
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10 ein Flussdiagramm zum Erläutern des Plans in der Planaktualisierungsprozedur;
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11 ein Flussdiagamm zum Erläutern des Plans in der Planaktualisierungsprozedur (nächste drei Monate);
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12 ist ein Diagramm zum Erläutern, wie die tatsächlichen Leistungswerte beim Einstellen eines Zielwerts für den Energieverbrauch wiedergegeben werden;
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13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Tabelle zeigt, auf die zum Korrigieren der Temperatur Bezug genommen wird;
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14 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Plans in der Planaktualisierungsprozedur (nächster Monat);
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15 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Plans in der Planaktualisierungsprozedur (nächste Woche); und
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16 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Plans in der Planaktualisierungsprozedur (aktueller Tag).
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Figuren sind gleiche oder entsprechende Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Es wird ein Klimatisierungsmanagementgerät 10 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Das Klimatisierungsmanagementgerät 10 ist ein System zum Verwalten des Betriebs einer Klimaanlage 20, die in einem Gebäude installiert ist. Das Klimatisierungsmanagementgerät 10 ist mit der Klimaanlage 20 als einem Managementziel und einem Energiemesssensor 30 wie in 1 gezeigt verbunden. Der Energiemesssensor 30 ist an einer Energieleitung 40 installiert, welche die Klimaanlage 20 und eine nicht gezeigte Energiequelle verbindet, und misst den benötigten Energieverbrauch der Klimaanlage 20. Das Klimatisierungsmanagementgerät 10 ist weiterhin mit einem externen Wettervorhersagesystem 20 über ein Netzwerk wie dem Internet verbunden. Das Wettervorhersagesystem 50 sagt das Wetter in dem Bereich periodisch voraus, wo das Gebäude liegt, in welchem die Klimaanlage 20 installiert ist.
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Das Klimatisierungsmanagementgerät 10 ist ein Computer wie eine Klimatisierungssteuerung, und umfasst eine Kommunikationsschnittstelle, ein RAM (Random Access Memory), ein ROM (Read Only Memory), eine CPU (Central Processing Unit), eine Festplatte, eine Flüssigkristallanzeige, Bedienungsknöpfe und Ähnliches. Das Klimatisierungsmanagementgerät 10 umfasst funktional, wie in 2 gezeigt, einen Informationsspeicher 11, einen Zieleinsteller 12, einen Wettervorhersageerfasser 13, einen Wettervorhersagedatenspeicher 14, einen Erfasser aktueller Leistung 15, einen Planhersteller 16 und eine Klimatisierungssteuerung 17.
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Der Informationsspeicher 11 speichert verschiedenartigem Daten, Tabelle und Ähnliches, die für das Klimatisierungsmanagementgerät 10 nötig sind, um einen Plan für die Klimaanlage 20 zu erstellen. Genauer gesagt speichert der Informationsspeicher 11 Zieldaten 111, Durchschnittstemperaturdaten 112, aktuelle Leistungsdaten 113, eine elektrische Leistungsberechnungsreferenztabelle 114, tägliche Plandaten 115 und tagesaktuelle Plandaten 116.
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Die Zieldaten 111 sind Daten, die den jährlichen Zielenergieverbrauch der Klimaanlage 20 wiedergeben.
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Die Durchschnittstemperaturdaten 112 sind Daten, welche die durchschnittlich höchste Temperatur und niedrigste Temperatur jedes Kalendertages von mehreren Jahren in der Vergangenheit (zum Beispiel den letzten 30 Jahren), wie in 3 gezeigt wiedergeben. Die gewichteten Temperaturdaten 112 können gewichtete durchschnittliche Werte als ein Ergebnis des Gewichtens der Temperaturen näher dem aktuellen Jahr unter den Temperaturen von mehreren Jahren in der Vergangenheit einschließen.
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Zurückkehrend zu 2 sind die aktuellen Leistungsdaten 113 Daten, welche die aktuellen Leistungswerte des täglichen Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 wiedergeben.
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Die Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle 114 ist eine Tabelle, auf die zum Erhalten des Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 Bezug genommen wird.
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Hier zeigen 4A und 4B Beispiele der Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle 114. 4A ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle 114 zeigt, wenn die Klimaanlage 20 in dem Heizmodus betrieben wird. Zum Beispiel kann aus diesem Diagramm entnommen werden, dass der Energieverbrauch 7,8 kWh beträgt, wenn die Klimaanlage 20 in dem Heizmodus mit einer eingestellten Temperatur von 16°C läuft, während die niedrigste Temperatur 0°C ist.
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Auf der anderen Seite ist 4B ein Diagramm, das ein Beispiel der Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle 114 zeigt, wenn die Klimaanlage 20 in dem Klimatisierungsmodus läuft. Zum Beispiel kann aus diesem Diagramm entnommenen werden, dass der Energieverbrauch 7,0 kWh Kilowattstunden beträgt, wenn die Klimaanlage 20 in dem Klimatisierungsmodus mit einer eingestellten Temperatur von 24°C läuft, während die höchste Temperatur 28°C ist.
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Zurückkehrend zu 2 sind die täglichen Plandaten 115 und tagesaktuellen Plandaten 116 Daten, die von dem Planersteller 16 erstellt und aktualisiert werden, und welche die verfügbare elektrische Energie der Klimaanlage 20 entsprechend auf einer täglichen Basis für das Jahr und einer Zeitfensterbasis für den aktuellen Tag wiedergeben. Zum Beispiel zeigt 5A ein Beispiel der täglichen Plandaten 115 und 5B zeigt ein Beispiel der tagesaktuellen Plandaten 116.
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Zurückkehrend zu 2 erstellt (stellt ein) der Zieleinsteller 12 Zieldaten 111, die einen Zielwert des jährlichen Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 basierend auf Weisungen von dem Nutzer in dem Informationsspeicher 11.
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Der Wettervorhersageerfasser 13 erfasst letzte Wettervorhersagedaten von dem Wettervorhersagesystem 50 über das Netzwerk N1 und speichert die erfassten Wettervorhersagedaten in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14. Hier bestehen vier Arten von Wettervorhersagedaten abhängig von den Vorhersagezeitspannen (Vorhersagezeitraum): Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141, Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142, Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 und Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144. Der Wettervorhersageerfasser 13 erfasst die Wettervorhersagedaten 141 bis 144 zu unterschiedlichen Zeiten.
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Die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 sind Daten, welche die Wettervorhersage für jeden Monat der nächsten drei Monate wiedergeben. Zum Beispiel schließen die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 Daten ein, welche die Ergebnisse eines Vergleichs zwischen den monatliche vorhergesagten Temperaturen für April bis Juni und den Temperaturen des gleichen Zeitraums von einem normalen Jahr, ”niedrig”, ”mittel” und ”hoch”, im Verhältnis (%) wie in 6A gezeigt, wiedergeben. Im Übrigen erfasst der Wettervorhersageerfasser 13 die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 auf einer monatlichen Basis und speichert die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14 ab. Mit anderen Worten werden die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141, die in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14 gespeichert sind, auf die neusten Daten auf einer monatlichen Basis aktualisiert.
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Die Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142 sind Daten, welche die Wettervorhersage für die erste, zweite und dritte/vierte Woche des nächsten Monats wiedergeben. Zum Beispiel schließen die Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142 Daten ein, welche die Ergebnisse eines Vergleichs zwischen den vorhergesagten Temperaturen für die erste, zweite und dritte/vierte Woche von April und den Temperaturen der gleichen Zeitspanne eines normalen Jahres, ”niedrig”, ”mittel” und ”hoch”, im Verhältnis (%) wie in 6B gezeigt, wiedergeben. Im Übrigen werden die Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142, die in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14 gespeichert sind, auf die neuesten Daten auf einer wöchentlichen Basis aktualisiert.
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Die Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 sind Daten, welche die Wettervorhersage für jeden Tag der kommenden Woche wiedergeben. Zum Beispiel schließen die Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 Daten ein, welche eine Verlässigkeit und vorhergesagte höchste und niedrigste Temperaturen des 1. bis 7. Aprils, wie in 6C gezeigt, wiedergeben. Hier gibt die Verlässlichkeitsinformation den Grad der Vorhersage als unwahrscheinlich an, dass sich etwas ändert (Grad der Sicherheit der Vorhersage) und stellt auf ”A”, ”D” oder ”C” in der Reihenfolge des Grads der Sicherheit der Vorhersage von dem Höchsten ausgehend. Im Übrigen werden die Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14 gespeichert, um auf die neuesten Daten auf einer täglichen Basis aktualisiert zu werden.
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Die Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144 sind Daten, welche die Wettervorhersage für den aktuellen Tag wiedergeben. Zum Beispiel schließen die Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144 Daten ein, welche die vorgesagten Temperaturen alle drei Stunden am 1. April wiedergeben, wie in 6D gezeigt. Im Übrigen werden die Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144, die in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14 gespeichert sind, auf die neuesten Daten um 5, 11 und 17 Uhr aktualisiert.
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Zurückkehrend zu 2 akkumuliert der Erfasser aktueller Leistung 15 die Leistungsaufnahme der Klimaanlage 20, die fortlaufend durch den Energiemesssensor 30 gemessen wird, um den täglichen Energieverbrauch zu berechnen, und aktualisiert die aktuellen Leistungsdaten 113.
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Der Planersteller 16 erstellt einen optimalen Plan zum Betreiben der Klimaanlage 20 mit dem jährlichen Energieverbrauch, dargestellt durch die Zieldaten 111, basierend auf unterschiedlichen Daten und Tabelle, die in dem Informationsspeicher 11 gespeichert sind, und den Wettervorhersagedaten, die in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14 gespeichert sind. Der Planersteller 16 umfasst einen Standardplanersteller 161, einen Saisonplanaktualisierer 162, einen Monatsplanaktualisierer 163, einen Wochenplanaktualisierer 164 und einen Planaktualisierer des aktuellen Tages 165.
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Der Standardplanersteller 161 erstellt einen das Jahresziel erreichbar machenden täglichen Betriebsplan (Standardplan) der Klimaanlage 20, der als der Standard (Basis) für das Aktualisieren in den nachfolgenden Prozeduren dient. Im Übrigen ist der Standardplan der Plan, der ohne Bezugnahme auf die Wettervorhersagedaten erstellt wird.
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Der Saisonplanaktualisierer 162 aktualisiert den Plan für die nächsten drei Monate basierend auf den Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141.
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Der Monatsplanaktualisierer 163 aktualisiert den Plan für den nächsten Monat basierend auf den Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142.
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Der Planaktualisierer 164 aktualisiert den Plan für die nächste Woche basierend auf den Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143.
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Der Planaktualisierer des aktuellen Tages 165 aktualisiert den Plan für den aktuellen Tag basierend auf den Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144.
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Zurückkehrend zu 2 steuert die Klimatisierungssteuerung 17 den Betrieb der Klimaanlage 20 durch periodisches Senden eines Steuerungssignals an die Klimaanlage 20, so dass die Klimaanlage 20 mit der verfügbaren elektrischen Energie arbeitet, die durch die täglichen Plandaten 115 und tagesaktuellen Plandaten 116 definiert ist.
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Nachfolgend wird ein Betrieb des Klimatisierungsmanagementgeräts 10 beschrieben.
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(Standardplanerstellungsprozedur)
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Zuerst wird der Betrieb der Standardplanerstellungsprozedur beschrieben. Zum Beispiel bedient an dem ersten Tag eines Fiskaljahres (zum Beispiel 1. April) ein Nutzer, welcher der Gebäudeadminsistrator ist, einen nicht gezeigtes Bedienelement des Klimatisierungsmanagementgeräts 10, um das Jahresziel des gesamten Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 dieses Fiskaljahres einzugeben. Der Zieleinsteller 12 des Klimatisierungsmanagementgeräts 10 erstellt Zieldaten 111 des Jahresziels, das durch den Nutzer eingegeben wurde, und speichert die Zieldaten 111 in dem Informationsspeicher 11. Wenn die Zieldaten 111 in dem Informationsspeicher 11 gespeichert sind, führt der Standardplanersteller 161 die Standardplanerstellungsprozedur durch, um einen Standardplan zum Erreichen des jährlichen Ziels wie in 7 gezeigt zu erstellen. Die nachstehende Erläuterung wird hier auf der Annahme getroffen, dass ein Fiskaljahr am ersten April beginnt und am einunddreißigsten März endet.
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Zuerst erfasst der Standardplanersteller 161 das Jahresziel, das durch den Nutzer eingegeben wurde (Schritt S11). Zum Beispiel kann, wenn der Nutzer ein Jahresziel von ”1500 kWh” eingegeben hat, der Standardplanersteller 161 diesen Wert als das Jahresziel erfassen. Alternativ kann der Standardplanersteller 161 den Wert, der durch den Nutzer eingegeben wird, von welchen eine Toleranz (zum Beispiel 10%) abgezogen wird, als das Jahresziel einstellen. Alternativ kann, wenn der Nutzer das ”vorhergehende Jahr – 10%” eingibt, der Standardplanersteller 161 den aktuellen Leistungswert des jährlichen Energieverbrauchs aus dem vorhergehenden Jahr, von welchem 10% abgezogen ist, als das Jahresziel erfassen.
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Nachfolgend führt der Standardplanersteller 161 die tägliche Energieverbrauchsberechnungsprozedur durch, um den täglichen Energieverbrauch zu erhalten, der es möglich macht, das erfasste Jahresziel (Schritt S12) zu erreichen.
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Die tägliche Energieverbrauchsberechnungsprozedur wird unter Bezugnahme auf 8 im Detail beschrieben.
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Zuerst gibt der Standardplanersteller 161 Betriebsbedingungen der Klimaanlage 20 für den höchsten Komfort an (Schritt S121). In dieser Ausführungsform umfassen die Betriebsbedingungen der Klimaanlage 20 für den höchsten Komfort eine eingestellte Temperatur von 22°C, wenn die Klimaanlage 20 in dem Heizmodus arbeitet, und eine eingestellte Temperatur von 24°C, wenn die Klimaanlage 20 in dem Klimatisierungsmodus arbeitet.
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Nachfolgend nimmt der Standardplanersteller 161 Bezug auf die Durchschnittstemperaturdaten 112 und eine Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle 114 und gewinnt den vorhergesagten Energieverbrauch jedes Tages des Jahres, wenn die Klimaanlage 20 unter den angegebenen Betriebsbedingungen (eingestellte Temperaturen) arbeitet (Schritt S122). Der vorhergesagte Energieverbrauch wird unter der Annahme gewonnen, dass die höchste Temperatur und niedrigste Temperatur jedes Tages des Jahres gleich der höchsten Temperatur und niedrigsten Temperatur sind, die durch die Durchschnittstemperaturdaten 112 wiedergegeben werden.
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Anschließend summiert der Standardplanersteller 161 den erhaltenen, vorhegesagten Energieverbrauch jedes Tages, um den vorhergesagten jährlichen Gesamtenergieverbrauch zu erhalten, wenn die Klimaanlage 20 unter den angegebenen Betriebsbedingungen arbeitet (Schritt S123).
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Anschließend bestimmt der Standardplanersteller 161, ob der erhaltene, vorhergesagte jährliche Gesamtenergieverbrauch gleich oder niedriger als das Jahresziel ist, das im Schritt S11 (Schritt S124) erworben wurde.
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Wenn der vorhergesagte Gesamtenergieverbrauch nicht gleich oder niedriger als das Jahresziel (Schritt S124: Nein) ist, erstellt der Standardplanersteller 161 neu (ändert) die Betriebsbedingungen, um den vorhergesagten Energieverbrauch zu senken (Schritt S125). Zum Beispiel senkt der Standardplanersteller 161 die im Heizmodus eingestellte Temperatur von früher 1°C ab oder hebt die im Klimatisierungsmodus eingestellte Temperatur um 1°C für die tagesvorgegebenen Bedingungen.
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Im Übrigen nimmt dabei der Standardplanersteller 161 Bezug auf die Tabellen, aus denen für jede Kombination einer Außentemperatur und einer eingestellten Temperatur der Klimaanlage 20 eine Prioritätsstufe hervorgeht, wie in 9A und 9B gezeigt, und die Tage auswählt, für welche die Betriebsbedingungen in der Reihenfolge von Prioritätsstufen, die in den Tabellen definiert sind, neu angegeben sind. Im Übrigen ist es wünschenswert, die Prioritätsstufen unter Berücksichtigung des Komforts für den Nutzer zu vergeben.
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Zurückkehrend zu 8 gewinnt der Standardplanersteller 161 nachfolgend den vorhergesagten Energieverbrauch für die Tage, für welche die Betriebsbedingungen neu angegeben (geändert) sind (Schritt S126). Unter Verwenden der Ergebnisse erhält der Standardplanersteller 161 wieder den vorhergesagten jährlichen Gesamtenergieverbrauch (Schritt S127). Dann bestimmt der Standardplanersteller 161 wieder, ob der vorhergesagte Gesamtenergieverbrauch gleich oder geringer als das jährliche Ziel ist (Schritt S124). Die vorstehende Verarbeitung wird wiederholt, bis der vorhergesagte Gesamtenergieverbrauch gleich oder geringer als das jährliche Ziel ist.
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Wenn der vorhergesagte Gesamtenergieverbrauch gleich oder geringer als das jährliche Ziel ist (Schritt S124; Ja), wird ein täglicher Zielerreichbarkeitsplan erstellt und die Tagesenergieverbrauchsberechnungsprozedur endet.
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Zurückkehrend zu 7 erstellt, nachdem die Tagesenergieverbrauchsberechnungsprozedur endet, der Standardplanersteller 161 tägliche Plandaten 115, die den Energieverbrauch jedes Tages als die verfügbare elektrische Energie wiedergeben, und speichert die täglichen Plandaten 115 in dem Informationsspeicher 11 (Schritt S13). Dann endet die Standardplanerstellungsprozedur.
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Wie vorstehend beschrieben wird ein Betriebsplan für die Klimaanlage 20, der es ermöglicht, das gesetzte jährliche Ziel zu erreichen, durch die Standardplanberechnungsprozedur erstellt. Im Übrigen ist der hier erstellte Plan der Plan, der basierend auf den vergangenen Durchschnittstemperaturdaten 112 und ähnlichem erstellt wird, und die Wettervorhersagedaten für dieses Fiskaljahr sind noch nicht wiedergegeben.
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(Planaktualisierungsprozedur)
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Nachfolgend wird die Planaktualisierungsprozedur zum Aktualisieren des Plans der Klimaanlage 20 basierend auf Wettervorhersagedaten unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 10 beschrieben.
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Der Planersteller 16 führt die Planaktualisierungsprozedur jedes Mal durch, wenn der Wettervorhersageerfasser 13 letzte Wettervorhersagedaten von dem Wettervorhersagesystem 50 erfasst und aktualisiert Daten in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14.
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Zuerst führt der Saisonplanaktualisierer 162 des Planerstellers 16 die Planaktualisierungsprozedur (nächste drei Monate) durch, um den Plan der Klimaanlage 20 für die nächsten drei Monate basierend auf den Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 zu aktualisieren, die in dem Wettervorhersagedatenspeicher 14 (Schritt S21) gespeichert sind.
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Es wird nun die Planaktualisierungsprozedur (nächste drei Monate) unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 11 beschrieben.
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Zunächst nimmt der Saisonplanaktualisierer 162 Bezug auf die täglichen Plandaten 115 und gewinnt die verfügbare elektrische Energie für die nächsten drei Monate (Schritt S211).
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Nachfolgend vergleicht der Saisonplanaktualisierer 162 den aktuellen Gesamtleistungswert mit der verfügbaren elektrischen Gesamtenergie von dem ersten Monat (April) des Fiskaljahres bis zu dem vorhergehenden Monat, und subtrahiert, wenn der aktuelle Gesamtleistungswert die verfügbare elektrische Gesamtenergie überschreitet, den Überschuss von dem in dem Schritt S11 gewonnenen Gesamtwert. Auf der anderen Seite, wenn die verfügbare elektrische Gesamtehre den aktuellen Gesamtleistungswert überschreitet, addiert der Saisonplanaktualisierer 162 den Überschuss zu dem Gesamtwert, der in dem Schritt S211 (Schritt S212) gewonnen wird. Der erhaltene Wert in Schritt S212 ist der Zielwert des Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 für die nächsten drei Monate.
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Es wird nun die Verarbeitung der Schritte S211 und S212 unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Diese Figur zeigt die Beziehung zwischen der verfügbaren elektrischen Energie und einem aktuellen Leistungswert in jedem Monat ab dem ersten Monat (April) des Fiskaljahres. Im Übrigen kann die verfügbare elektrische Energie jedes Monats aus den Tagesplan Daten 115 gewonnen werden und der aktuelle Leistungswert kann aus den aktuellen Leistungsdaten 113 gewonnen werden.
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Bei dem in der Figur gezeigten Fall ist, unter der Annahme, dass der aktuelle Monat Juni ist, die verfügbare elektrische Gesamtenergie für die nächsten drei Monate (nämlich Juni bis August) 520 kWh. Die verfügbare elektrische Gesamtenergie für April bis Mai ist 30 kWh. Der aktuelle Gesamtleistungswert ist 50 kWh. Deshalb überschreitet in diesem Fall die aktuelle Gesamtleistung die verfügbare elektrische Gesamtenergie um 20 kWh. Bei Abziehen des Überschusses von 20 kWh ist der Rest von 500 kWh der Zielwert des Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 für die nächsten drei Monate.
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Zurückkehrend zu 11 korrigiert der Saisonplanaktualisierer 162 nachfolgend die Durchschnittstemperaturen von jedem Tag der nächsten drei Monate, die durch die Durchschnittstemperaturdaten 112 basierend auf den Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 (Schritt S213) definiert sind.
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Zum Beispiel gewinnt, wenn die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 Daten wie in 6A gezeigt sind, der Saisonplanaktualisierer 162 einen Korrekturwert aus den Verhältnissen (%) der Temperaturvorhersage ”niedrig”, ”mittel” und ”hoch” von jedem Monat basierend auf gegebenen Regeln, und korrigiert die Durchschnittstemperaturen von jedem Tag der nächsten drei Monate.
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Genauer gesagt wird eine Tabelle beibehalten, welche die Verhältnisse der Temperaturvorhersagen ”niedrig”, ”mittel” und ”hoch” in den Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 mit Korrekturwerten wie in 13 gezeigt verknüpft, und der mit der Vorhersage verknüpfte Korrekturwert wird benutzt, um die Temperaturen von jedem Tag des Monats zu korrigieren. Zum Beispiel wird angenommen, dass die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 vorhersagen, dass die Temperatur im August ”niedrig: mittel: hoch = 100: 0: 0” ist. In einem solchen Fall korrigiert der Saisonplanaktualisierer 162 unter Bezugnahme auf die in 13 gezeigte Tabelle die Temperaturen von jedem Tag im August, die durch die Durchschnittstemperaturdaten 112 definiert sind, auf um zwei °C niedrigere Werte.
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Im Übrigen werden die Korrekturwerte, gegeben in der Temperaturkorrekturtabelle gezeigt in 13, mit der nachstehenden Formel berechnet: Korrekturwert = Differenz + Variation der Differenz/2 bei welchem ”Different” die Temperaturdifferenz im Vergleich mit einem normalen Jahr wiedergibt. Die ”Differenz” wird durch Subtrahieren des numerischen Werts der Wettervorhersage ”niedrig” von dem numerischen Wert der ”hoch” und Multiplizieren des Rests durch 0,025 berechnet. Die Differenz fällt jedoch nicht außerhalb eines Bereichs von –0,2 bis +0,2.
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Zudem gibt die Variation der Differenz in der vorstehenden Formel wieder, in welchem Umfang der Wert der Differenz variiert. Die Variation der Differenz wird mit der nachstehenden Formel berechnet: Variation der Differenz = –(numerischer Wert der Vorhersage ”mittel” + numerische Wert von ”hoch”·2)/100 wenn die ”Differenz” negativ ist; Variation der Differenz = 0 wenn die ”Differenz” 0 ist; und Variation der Differenz + (numerischer Wert der Vorhersage ”mittel” + numerischer Wert von ”niedrig”·2)/100 wenn die” ”Differenz” positiv ist.
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Zurückkehrend zu 11 gewinnt der Saisonplanaktualisierer 162 nachfolgend die täglich verfügbaren elektrischen Energie, die es ermöglicht, den Zielenergieverbrauch für die nächsten drei Monate zu erreichen, der in Schritt S212 aus den korrigierten Durchschnittstemperaturdaten 112 (Schritt S214) erhalten wird. Im Übrigen kann diese Verarbeitung mitdem gleichen Schema wie in der in 8 gezeigten Tagesenergieverbrauchsberechnungsprozedur ausgeführt werden. Mit anderen Worten gibt der Saisonplanaktualisierer 162 erst Betriebsbedingungen der Klimaanlage 20 für höchsten Komfort an und erhält den Gesamtenergieverbrauch für die nächsten drei Monate unter Bezugnahme auf die korrigierten Durchschnittstemperaturdaten 112 und Energieverbrauchsberechnungsreferenztabelle 114. Dann, wenn der erhaltene Gesamtenergieverbrauch nicht gleich oder niedriger als dem in dem Schritt S212 erhaltenen Ziel ist, gibt der Saisonplanaktualisierer 162 die Betriebsbedingungen erneut an, um den Energieverbrauch zu senken. Unter wiederholt neuem Angeben der Betriebsbedingungen, bis der Gesamtenergieverbrauch gleich oder niedriger als das Ziel wird, kann der tägliche Energieverbrauch für die nächsten drei Monate erzielt werden, der den Gesamtenergieverbrauch gleich oder niedriger als das Ziel macht.
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Nachfolgend gibt der Saisonplanaktualisierer 162 die täglich verfügbare elektrische Energie wieder, die in Schritt S214 in den Tagesplandaten 115 (Schritt S215) erhalten wird. Mit anderen Worten wird, als ein Ergebnis dieser Verarbeitung, der Plan für die nächsten drei Monate in dem Jahresplan auf den Plan aktualisiert, in welchem die Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 wiedergegeben sind. Dann endet die Planaktualisierungsprozedur (nächste drei Monate).
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Zurückkehrend zu 10 führt nachfolgend, nachdem die Planaktualisierungsprozedur (nächste drei Monate) (Schritt S21) endet, der Monatsplanaktualisierer 163 die Planaktualisierungsprozedur (nächster Monat) durch, um den Plan der Klimaanlage 20 für den nächsten Monat basierend auf den Wettervorhersagedaten (einen Monat) 142 (Schritt S22) zu aktualisieren.
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Es wird nun die Planaktualisierungsprozedur (nächster Monat) unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 14 beschrieben. Zuerst nimmt der Monatsplanaktualisierer 163 Bezug auf die Tagesplandaten 115 und erhält die verfügbare elektrische Energie für den nächsten als Ziel genommenen Monat (S221). Der in dieser Verarbeitung gewonnene Wert ist der Zielwert des Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 für den nächsten Monat.
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Nachfolgend korrigiert der Monatsplanaktualisierer 163 die Durchschnittstemperaturdaten von jedem Tag in dem nächsten Monat, die durch die Durchschnittstemperaturdaten 112 basierend auf den Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142 (Schritt S222) definiert sind. Wie in 6B gezeigt, stellen die Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142 die Temperaturvorhersage ”niedrig”, ”mittel” und ”hoch” im Verhältnis (%) dar. Deshalb können die Durchschnittstemperaturen durch das gleiche Schema wie in Schritt S213 der vorstehend beschriebenen Planaktualisierungsprozedur (nächste drei Monate) korrigiert werden.
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Nachfolgend gewinnt der Monatsplanaktualisierer 163 die täglich verfügbare elektrische Energie, die es ermöglicht, das in Schritt S221 erhaltene Ziel des Energieverbrauchs für den nächsten Monat aus den korrigierten Durchschnittstemperaturdaten 112 (Schritt S223) zu erreichen. Im Übrigen kann diese Verarbeitung durch das gleiche Schema wie in der Tagesenergieverbrauchsberechnungsprozedur, gezeigt in 8, ausgeführt werden.
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Nachfolgend gibt der Monatsplanaktualisierer 163 die täglich verfügbare elektrische Energie wieder, die in dem Schritt S223 in den Tagesplandaten 115 (Schritt S224) erhalten wird. Mit anderen Worten wird, als ein Ergebnis dieser Verarbeitung, der Plan für den nächsten Monat in dem Jahresplan auf den Plan aktualisiert, in welchem die Wettervorhersagedaten (ein Monat) 142 wiedergegeben sind. Dann endet die Planaktualisierungsprozedur (nächster Monat).
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Zurückkehrend zu 10 führt nachfolgend, nachdem die Planaktualisierungsprozedur (nächster Monat) (Schritt S22) endet, der Wochenplanaktualisierer 164 die Planaktualisierungsprozedur (nächste Woche) durch, um den Plan für die Klimaanlage 20 für die nächste Woche basierend auf den Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 (Schritt S23) zu aktualisieren.
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Es wird nun die Planaktualisierungsprozedur (nächste Woche) unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 15 beschrieben. Zuerst nimmt der Wochenplanaktualisierer 164 Bezug auf die Tagesplandaten 115 und gewinnt die verfügbare elektrische Energie für die nächste als Ziel genommene Woche (Schritt S231). Der in dieser Verarbeitung gewonnene Wert ist der Zielwert des Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 für die nächste Woche.
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Nachfolgend korrigiert der Wochenplanaktualisierer 164 die Durchschnittstemperaturen von jedem Tag in der nächsten Woche, die durch die Durchschnittstemperaturdaten 112 basierend auf den Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 (Schritt S232) definiert sind. Wie in 6C gezeigt ist, geben die Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 die höchste Temperatur und niedrigste Temperatur von jedem Tag wieder. Deshalb werden die Temperaturen der Durchschnittstemperaturdaten 112 auf diese höchste Temperatur und niedrigste Temperatur aktualisiert.
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Nachfolgend gewinnt der Wochenplanaktualisierer 164 die täglich verfügbare elektrische Energie, die es ermöglicht, das in dem Schritt S231 erhaltene Ziel des Energieverbrauchs für die nächste Woche aus den korrigierten Durchschnittstemperaturdaten 112 (Schritt S233) zu erhalten. Im Übrigen kann diese Verarbeitung durch das gleiche Schema wie in der Tagesenergieverbrauchsberechnungsprozedur, gezeigt in 8, durchgeführt werden.
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Nachfolgend gibt der Wochenplanaktualisierer 164 die täglich verfügbare elektrische Energie wieder, die in dem Schritt S233 in den Tagesplandaten 115 (Schritt S234) erhalten wird. Mit anderen Worten wird, als ein Ergebnis dieser Verarbeitung, der Plan für die nächste Woche in dem Jahresplan auf den Plan aktualisiert, in welchem die Wettervorhersagedaten (eine Woche) 143 wiedergegeben sind. Dann endet die Planaktualisierungsprozedur (nächste Woche).
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Zurückkehrend zu 10 führt nachfolgend, nachdem die Planaktualisierungsprozedur (nächste Woche) (Schritt S23) endet, der Planaktualisierer für den aktuellen Tag 165 die Planaktualisierungsprozedur (aktueller Tag) durch, um den Betriebsplan der Klimaanlage 20 für den aktuellen Tag basierend auf den Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144 (Schritt S24) zu aktualisieren.
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Es wird nun die Planaktualisierungsprozedur (aktueller Tag) unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 16 geschrieben. Zuerst nimmt der Planaktualisierer für den aktuellen Tag 165 Bezug auf die Tagesplandaten 115 und gewinnt die verfügbare elektrische Energie für den ins Ziel genommenen aktuellen Tag (Schritt S241). Der in dieser Verarbeitung gewonnene Wert ist der Zielwert des Energieverbrauchs der Klimaanlage 20 für den aktuellen Tag.
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Nachfolgend verteilt der Planaktualisierer für den aktuellen Tag 165 die verfügbare elektrische Energie, die in dem Schritt S241 erfasst wird, unter den Zeitfenstern basierend auf der vorhergesagten Temperaturänderung über den Tag, die durch die Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144 (Schritt S242) wiedergegeben ist. Zum Beispiel wichtet der Planaktualisierer für den aktuellen Tag 165 die Zeitfenster gemäß der vorhergesagten Temperaturen und verteilt die verfügbare elektrische Energie in Übereinstimmung mit dem gewichteten Anteil.
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Nachfolgend gibt der Planaktualisierer für den aktuellen Tag 165 die verfügbare elektrische Energie von jedem Zeitfenster wieder, das in dem Schritt S242 in den tagesaktuellen Plandaten 116 (Schritt S243) erhalten wird. Mit anderen Worten wird, als ein Ergebnis dieser Verarbeitung, der aktuelle Tagesplan in dem Jahresplan auf den Plan aktualisiert, in welchem die Wettervorhersagedaten (aktueller Tag) 144 wiedergegeben sind. Dann endet die Planaktualisierungsprozedur (aktueller Tag).
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Zurückkehrend zu 10 endet die Planaktualisierungsprozedur, nachdem die Planaktualisierungsprozedur (aktueller Tag) endet.
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Wie vorstehend im Detail beschrieben, erstellt das Klimatisierungsmanagementgerät 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung automatisch einen Betriebsplan der Klimaanlage 20, der es ermöglicht, das Energieeinsparungsziel unter Verwenden mehrerer Teile einer Wettervorhersage für unterschiedliche Vorhersagezeiträume zu erreichen. Auf diese Weise kann ein richtiger Betriebsplan für die Klimaanlage 20 aus der Wettervorhersage erstellt werden. Zudem macht es das Klimatisierungsmanagementgerät 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, die Klimaanlage 20 basierend auf dem erstellten Plan richtig zu steuern.
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Zudem definiert beim Erstellen eines Betriebsplans das Klimatisierungsmanagementgerät 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stufenweise die Bedingungen von den Bedingungen für den höchsten Komfort für den Nutzer neu und erstellt schließlich einen Zielerreichbarkeitsplan. Damit ist es möglich, einen Betriebsplan der Klimaanlage 20 unter Berücksichtigung des äußersten Maßes an Komfort für den Nutzer zu erstellen. Zudem erstellt das Klimatisierungsmanagementgerät 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Betriebsplan der Klimaanlage 20 unter Berücksichtigung einer langfristigen Wettervorhersage. Damit ist es möglich, einen Plan zu erstellen, der den Komfort für den Nutzer in einer langen Zeitspanne soweit als möglich nicht verringert.
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Zudem erstellt das Klimamanagementgerät 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Berücksichtigung der Differenz zwischen dem vorliegenden aktuellen Gesamtenergieverbrauch und dem Ziel (verfügbare elektrische Energie) beim Aktualisieren des Plans unter Verwenden der Wettervorhersagedaten (drei Monate) 141 für den längsten Vorhersagezeitraum einen Plan für die nächsten drei Monate. Es ist deshalb möglich, einen Plan zu erstellen, in welchem der aktuelle Verbrauch wiedergegeben ist.
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Zudem startet das Klimamanagementgerät 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Planaktualisierungsprozedur, wenn irgendwelche der Wettervorhersagedaten 141 bis 144 erfasst werden. Damit ist es möglich, einen Plan zu erstellen, in welchem die neuesten Wettervorhersagedaten auf einer Echtzeitbasis wiedergegeben werden.
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Im Übrigen ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform und Zeichnungen beschränkt. Es ist flüssig zu sagen, dass die Ausführungsform und Zeichnungen in einem Ausmaß modifiziert werden können, in dem der Kern der vorliegenden Erfindung nicht verändert wird.
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Zum Beispiel wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein Plan unter Verwenden von vier Arten von Wettervorhersagedaten für Vorhersagezeiträume von drei Monaten, einem Monat, einer Woche und dem aktuellen Tag erstellt. Die vorliegende Offenbarung kann unter Verwenden von Wettervorhersagedaten für andere Vorhersagezeiträume realisiert werden.
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Zudem wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein Plan für ein Jahr erstellt. Die vorliegende Ausführungsform ist anwendbar zum Erstellen eines Klimaanlagenbetriebsplans für sechs Monate, für zwei Jahre oder Ähnliches.
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Zudem wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Ziel für die elektrische Energie eingestellt, und es wird ein Plan erstellt, der es ermöglicht, das Ziel zu erreichen. Es ist jedoch möglich, ein Ziel für eine andere Art von Energie einzustellen, die von der Klimaanlage verbraucht wird, und einen Plan für die Energie zu erstellen.
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Zudem kann zum Beispiel ein vorhandener Personalcomputer, Informationsendgerät oder Ähnliches veranlasst werden, als das Klimatisierungsmanagementgerät 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu funktionieren, durch Anwenden der Betriebsprogramme, die den Betrieb des Klimatisierungsmanagementgerät 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung auf dem vorhandenen Personalcomputer oder Ähnlichem definieren.
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Die vorstehenden Programme können durch jegliche Verfahren verteilt und zum Beispiel auf einem Computer-lesbaren nichtflüchtigen Aufnahmemedium wie einer CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disk), MO (Magneto Optical gut Disk), und Speicherkarte gespeichert und verteilt werden, oder über ein Kommunikationsnetzwerk wie das Internet verteilt werden.
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Verschiedene Ausführungsformen und Modifikationen der vorliegenden Offenbarung sind verfügbar, ohne von dem weiten Sinngehalt und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist zum Erläutern der vorliegenden Offenbarung angegeben und beschränkt nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung. Mit anderen Worten wird der Umfang der vorliegenden Offenbarung durch den Umfang der Ansprüche fortgeführt, nicht durch die Ausführungsform. Verschiedene Modifikationen innerhalb des Umfangs der Ansprüche und dem Umfang der Bedeutung der Offenbarung äquivalent dazu werden als unter den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallend betrachtet.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung ist bevorzugt anwendbar auf ein Klimatisierungsmanagementgerät einer Klimaanlage, die in einem Gebäude oder dergleichen installiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Klimatisierungsmanagementgerät
- 11
- Informationsspeicher
- 111
- Zieldaten
- 112
- Durchschnittstemperaturdaten
- 113
- Aktuelle Leistungsdaten
- 114
- Stromverbrauchsberechnungsreferenztabelle
- 115
- Tagesplandaten
- 116
- Plandaten des aktuellen Tages
- 12
- Zieleinsteller
- 13
- Wettervorhersageerfasser
- 14
- Wettervorhersagedatenspeicher
- 141
- Wettervorhersagedaten (drei Monate)
- 142
- Wettervorhersagedaten (ein Monat)
- 143
- Wettervorhersagedaten (eine Woche)
- 144
- Wettervorhersagedaten (aktueller Tag)
- 15
- Erfasser aktueller Leistung
- 16
- Planersteller
- 161
- Standardplanersteller
- 162
- Saisonplanaktualisierer
- 163
- Monatsplanaktualisierer
- 164
- Wochenplanaktualisierer
- 165
- Planaktualisierer für aktuellen Tag
- 17
- Klimatisierungssteuerung
- 20
- Klimaanlage
- 30
- Energiemesssensor
- 40
- Energieleitung
- N1
- Netzwerk
