JP2003050038A - 温湿度制御システムおよび温湿度制御方法 - Google Patents
温湿度制御システムおよび温湿度制御方法Info
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Abstract
くし、省エネを図り、空調コストを低減させる。 【解決手段】 基準設定(24℃,50%RH)に対す
る±2℃、±10%RHの範囲(許容範囲)を設定ゾー
ンSとする。設定ゾーンSの周囲に目標値決定ゾーンZ
1〜Z6を定める。外気条件が位置するゾーンに応じ、
処理熱量が一番少ないと考えられる設定ゾーンSにおけ
る設定点として、室内温度設定値および室内湿度設定値
を決定する。この決定した室内温度設定値および室内湿
度設定値に室内温度および室内湿度が合致するように空
調制御対象室への給気の温湿度を制御する。
Description
への給気の温湿度を制御する温湿度制御システムおよび
温湿度制御方法に関するものである。
および室内湿度設定値を例えばTsp=24℃、RHs
p=50%として定め、この室内温度設定値Tspおよ
び室内湿度設定値RHspに室内温度および室内湿度が
合致するように空調制御対象室への給気の温湿度を制御
する。すなわち、空気線図上に目標値としてSP(24
℃,50%RH)を定め、この目標値SP(24℃,5
0%RH)の1点に室内温度および室内湿度が合致する
ように、空調制御対象室への給気の温湿度を制御する。
このような従来の温湿度制御における冷房動作と暖房動
作をそれぞれ図10と図11に示す空気線図を用いて説
明する。
作においては、室内温度よりも低い温度で給気しなけれ
ばならない。図10において、外気温度が22.1℃、
外気湿度が84%RHであり、給気温度は室内温度設定
値Tspよりも8℃低いものとする。また、室内の顕熱
比(SHF)は1とする。
内空気)RAとの混合空気MIXを冷却し、目標値SP
における露点温度まで下げる。これにより、混合空気M
IXの状態点がP1点からP2点を経てP3点へ至り、
混合空気MIXが冷却・除湿される。そして、この冷却
・除湿された混合空気MIXを加熱(再熱)し、室内温
度設定値Tspよりも8℃低い16℃まで上昇させる。
これにより、混合空気MIXの状態点はP3点からP4
点へ至る。この冷却・除湿/加熱された混合空気MIX
を給気SAとして空調制御対象室へ供給することによ
り、室内温度および室内湿度が目標値SP(24℃,5
0%)に合わせ込まれる。
作では、給気温度を室内温度設定値Tspよりも高くす
る必要がある。図11において、外気温度が−3.2
℃、外気湿度が77%RHであり、給気温度は室内温度
設定値Tspよりも8℃高いものとする。また、室内の
顕熱比(SHF)は1とする。
との混合空気MIXを加熱し、室内温度設定値Tsp=
24℃よりも8℃高い32℃とする(P1→P2)。そ
して、この混合空気MIXに対して加湿を行い、その絶
対湿度を目標値SPにおける絶対湿度と等しくする(P
2→P3)。これにより、混合空気MIXの状態点がP
1点からP2点を経てP3点へ至る。この加熱/加湿さ
れた混合空気MIXを給気SAとして空調制御対象室へ
供給することにより、室内温度および室内湿度が目標値
SP(24℃,50%RH)に合わせ込まれる。
うな温湿度制御方法によると、目標値としてSP(24
℃,50%RH)を1つに固定した1点制御であるため
に、加熱,冷却,加湿,除湿に多くの熱量を必要とし、
空調コストがアップするという問題があった。
なされたもので、その目的とするところは、加熱,冷
却,加湿,除湿に要する熱量を少なくし、省エネルギー
を図り、空調コストを低減させることの可能な温湿度制
御システムおよび温湿度制御方法を提供することにあ
る。
るために、本願の第1発明(請求項1および5に係る発
明)は、許容幅をもって定められる室内温度設定値の上
下限値と許容幅をもって定められる室内湿度設定値の上
下限値とによって規定される室内温湿度の許容範囲を設
定ゾーンとし、この設定ゾーンより外気条件に応じた室
内温度設定値および室内湿度設定値を決定し、この決定
した室内温度設定値および室内湿度設定値に室内温度お
よび室内湿度が合致するように空調制御対象室への給気
の温湿度を制御するようにしたものである。この発明に
よれば、室内温度設定値の上下限値(例えば、上限値2
4℃、下限値22℃)と室内湿度設定値の上下限値(例
えば、上限値60%RH、下限値40%RH)とによっ
て規定される室内温湿度の許容範囲が設定ゾーンとさ
れ、この設定ゾーン内において外気条件に応じて目標値
となる室内温度設定値および室内湿度設定値が決定さ
れ、この決定された室内温度設定値および室内湿度設定
値に室内温度および室内湿度が合致するように空調制御
対象室への給気の温湿度が制御される。すなわち、目標
値を1点に定めての制御(1点制御)ではなく、外気条
件によって設定ゾーン内で目標値を変更させての制御と
なる。
は、第1発明において、外気条件に応じて決定された室
内温度設定値および室内湿度設定値への室内温度および
室内湿度の合致後、負荷の増大によって室内温度および
室内湿度が設定ゾーンを外れた場合、外れた側の設定ゾ
ーンの境界線上に新たな室内温度設定値および室内湿度
設定値を決定するようにしたものである。例えば、今、
冷房制御によって室内温度が室内温度設定の下限値に合
わせ込まれた状態にあるものとする。ここで、室内の熱
負荷の増大により室内温度が上昇し、室内温度が設定ゾ
ーン内に入り、さならる室内温度の上昇により設定ゾー
ンを外れると、すなわち室内温度設定の上限値を超える
と、この室内温度設定の上限値が新たな室内温度設定値
となる。
は、第1発明において、設定ゾーン外の温湿度の状態を
複数のゾーンに分け、これらゾーン中の外気条件が位置
するゾーンに応じて室内温度設定値および室内湿度設定
値を決定するようにしたものである。この発明によれ
ば、外気条件が位置するゾーンによって、室内温度設定
値および室内湿度設定値が自動的に決定される。
は、第1〜3発明において、設定ゾーンより決定した室
内温度設定値および室内湿度設定値を目標値としこの目
標値に基づいて給気の温湿度を制御したときに要したエ
ンタルピーと、設定ゾーンの中心値を室内温度設定値お
よび室内湿度設定値の目標値としこの目標値に基づいて
給気の温湿度を制御するようにした場合に必要とするエ
ンタルピーとの差分を省エネルギー量として月単位に算
出し、この算出した省エネルギー量を光熱費に換算する
ようにしたものである。この発明によれば、月毎に、第
1〜第3発明の温湿度制御で要したエンタルピーと従来
の通常制御(1点制御)で必要とされるエンタルピーと
の差分が省エネルギー量として算出され、この算出され
た省エネルギー量が光熱費に換算される。
細に説明する。図1はこの発明の一実施の形態を示すシ
ステム構成図である。
からの給気SAの供給を受ける空調制御エリア(空調制
御対象室)、3は空調制御エリア2に配置された室内温
度センサ、4は空調制御エリア2に配置された室内湿度
センサ、5は空調機1からの空調制御エリア2への給気
通路6に配置された給気温度センサ、7および8は空調
機1への外気OAの供給通路9に配置された外気温度セ
ンサおよび外気湿度センサである。
に設けられた外気ダンパ、11は空調制御エリア2から
の室内空気の排出通路12に設けられた排気ダンパ、1
3は空調制御エリア2からの室内空気の還気通路14に
設けられた還気ダンパ、15および16は還気通路14
に配置された還気温度センサおよび還気湿度センサ、1
7は空調コントローラである。
ダンパ11を介して排気EXAとして排出される一方、
その一部が還気ダンパ13を介し還気RAとして外気O
Aと混合され、空調機1へ送られる。
1−2,加湿器1−3およびファン1−4を備えてい
る。また、空調機1には、冷却コイル1−1への冷水の
供給通路に冷却コイル弁18が、加熱コイル1−2への
温水の供給通路に加熱コイル弁19が、加湿器1−3へ
の蒸気の供給通路に加湿弁20が設けられている。
3からの室内温度Tpv、室内湿度センサ4からの室内
湿度(相対湿度)RHpv、給気温度センサ5からの給
気温度TSA、外気温度センサ7からの外気温度TOA、外
気湿度センサ8からの外気湿度(相対湿度)RHOA、還
気温度センサ15からの還気温度TRA、還気湿度センサ
16からの還気湿度RHRAを入力とし、冷却コイル弁1
8,加熱コイル弁19,加湿弁20の弁開度やファン1
−4の回転量、外気ダンパ10,排気ダンパ11,還気
ダンパ13の開度などを制御する。
を図2に示す。空調コントローラ17は、制御部17−
1と、記憶部17−2と、設定ゾーン決定部17−3
と、目標値決定ゾーン設定部17−4と、外気露点温度
算出部17−5と、目標値決定部17−6とを備えてい
る。記憶部17−2には、室内温湿度の基準設定が(2
4℃、50%RH)として、また給気温度と室内温度と
の差が8℃として設定されている。
17−3は、記憶部17−3から基準設定(24℃、5
0%RH)を取り込み、この基準設定に対する±2℃、
±10%RHの範囲を設定ゾーンSとする。すなわち、
図3に示す空気線図において、(24℃、50%RH)
の点を基準設定点P0とし、この基準設定点P0に対し
て2℃低い22℃を室内温度設定の下限値TD、2℃高
い26℃を室内温度設定の上限値TU、10%RH低い
40%RHを室内湿度設定の下限値RHD、10%RH
高い60%RHを室内湿度設定の上限値RHUとし、こ
の室内温度設定値の上下限値と室内湿度設定値の上下限
値とによって規定される室内温湿度の範囲(許容範囲)
を設定ゾーンSとして決定する。
ゾーン設定部17−4は、図3に示した空気線図におい
て、室内温度設定の上限値TUかつ室内湿度設定の上限
値RHUであるときの露点温度DPをDP1とし、DP
>DP1の領域をゾーンZ1とする。また、室内温度設
定の上限値TUかつ室内湿度設定の下限値RHDである
ときの露点温度DPをDP2とし、DP1>DP>DP
2でかつ乾球温度TがT>26℃の領域をゾーンZ2と
する。
湿度設定の下限値RHDであるときの露点温度DPをD
P3とし、DP2>DP>DP3でかつ相対湿度RHが
RH<40%、乾球温度TがT>22℃の領域をゾーン
Z3とする。また、露点温度DPがDP3>Dの領域を
ゾーンZ4とする。
湿度設定の上限値RHUであるときの露点温度DPをD
P4とし、DP4>DP>DP3でかつ乾球温度TがT
<22℃の領域をゾーンZ5とする。また、露点温度D
PがDP1>DP>DP4でかつ相対湿度RHがRH>
60%の領域をゾーンZ6とする。
温度算出部17−5は、外気温度センサ7からの外気温
度の実測値T OAと外気湿度センサ8からの外気湿度の実
測値RHOAを入力とし、外気露点温度DPOAを算出す
る。
標値決定部17−6は、目標値決定ゾーン設定部17−
2からの目標値決定ゾーンZ(Z1〜Z6)と、設定ゾ
ーン決定部17−3からの設定ゾーンSと、外気露点温
度算出部17−5からの外気露点温度DPOAと、外気温
度センサ7からの外気温度TOAと、外気湿度センサ8か
らの外気湿度RHOAとから目標値SP(Tsp,RHs
p)を次のようにして決定する。
条件がゾーンZ1にある場合、すなわち外気露点温度D
POAがDPOA>DP1の場合、処理熱量が一番少ないと
考えられる設定ゾーンSにおける設定点として、室内温
度設定の上限値TU=26℃を室内温度設定値Tspと
し、室内湿度設定の上限値RHU=60%RHを室内湿
度設定値RHspとする。すなわち、目標値SPをSP
(26℃,60%RH)とする。
条件がゾーンZ2にある場合、すなわち外気露点温度D
POAがDP1>DPOA>DP2かつ外気温度TOAがT
OA>26℃の場合、処理熱量が一番少ないと考えられる
設定ゾーンSにおける設定点として、室内温度設定の上
限値TU=26℃を室内温度設定値Tspとし、外気露
点温度DPOAと室内温度設定の上限値TU=26℃とか
ら求められる相対湿度RHOA26を室内湿度設定値RHs
pとする。すなわち、目標値SPをSP(26℃,RH
OA26)とする。
条件がゾーンZ3にある場合、すなわち外気露点温度D
POAがDP2>DPOA>DP3かつ外気湿度RHOAがR
HOA<40%の場合、処理熱量が一番少ないと考えられ
る設定ゾーンSにおける設定点として、外気露点温度D
POAと室内湿度設定の下限値RHD=40%RHとから
求められる乾球温度TOA40を室内温度設定値Tspと
し、室内湿度設定の下限値RHD=40%RHを室内湿
度設定値RHspとする。すなわち、目標値SPをSP
(TOA40,40%RH)とする。
条件がゾーンZ4にある場合、すなわち外気露点温度D
POAがDP3>DPOAの場合、処理熱量が一番少ないと
考えられる設定ゾーンSにおける設定点として、室内温
度設定の下限値TU=22℃を室内温度設定値Tspと
し、室内湿度設定の下限値RHU=40%RHを室内湿
度設定値RHspとする。すなわち、目標値SPをSP
(22℃,40%RH)とする。
条件がゾーンZ5にある場合、すなわち外気露点温度D
POAがDP4>DPOA>DP3でかつ外気温度TOAがT
OA<22℃の場合、処理熱量が一番少ないと考えられる
設定ゾーンSにおける設定点として、室内温度設定の下
限値TD=22℃を室内温度設定値Tspとし、外気露
点温度DPOAと室内温度設定の下限値TD=22℃とか
ら求められる相対湿度RHOA22を室内湿度設定値RHs
pとする。すなわち、目標値SPをSP(22℃,RH
OA22)とする。
気条件がゾーンZ6にある場合、すなわち外気露点温度
DPOAがDP1>DPOA>DP4でかつ外気湿度RH
OAがRHOA>60%RHの場合、処理熱量が一番少ない
と考えられる設定ゾーンSにおける設定点として、外気
露点温度DP OAと室内湿度設定の上限値RHU=60%
RHとから求められる乾球温度TOA60を室内温度設定値
Tspとし、室内湿度設定の上限値RHD=60%RH
を室内湿度設定値RHspとする。すなわち、目標値S
PをSP(TOA60,60%RH)とする。
気条件がが設定ゾーンSにある場合、すなわち外気露点
温度DPOAがDP1≧DPOA≧DP3で、外気温度TOA
が22℃≦TOA≦26℃、外気湿度RHOAが40%RH
≦RHOA≦60%RHの場合、その時の外気温度TOAお
よび外気湿度RHOAを室内温度設定値Tspおよび室内
湿度設定値RHspとする。すなわち、目標値SPをS
P(TOA,RHOA)とする。
の室内温度Tpv、室内湿度センサ4からの室内湿度R
Hpv、給気温度センサ6からの給気温度TSA、外気温
度センサ7からの外気温度TOA、外気湿度センサ8から
の外気湿度RHOA、還気温度センサ15からの還気温度
TRA、還気湿度センサ16からの還気湿度RHRAを入力
とし、目標値決定部17−6からの目標値SP(Ts
p,RHsp)、設定ゾーン決定部17−3からの設定
ゾーンS、記憶部17−2からの給気温度と室内温度と
の差(8℃)とに基づき、室内温度設定値Tspおよび
室内湿度設定値RHspに室内温度Tpvおよび室内湿
度RHpvが合致するように空調制御エリア2への給気
SAの温湿度を制御する。
いて、外気温度が22.1℃、外気湿度が84%RHで
あり、給気温度に対して室内温度が8℃アップするもの
とする。また、室内の顕熱比(SHF)は1とする。
気温度センサ7から外気温度の実測値がTOA=22.1
℃として、また外気湿度センサ8から外気湿度の実測値
がRHOA=84%RHとして入力される。この場合、外
気露点温度算出部17−5で算出される外気露点温度D
POAはDPOA>DP1となり、外気条件は図3に示した
空気線図中のゾーンZ1に位置する。したがって、目標
値決定部17−6では、室内温度設定の上限値TU=2
6℃を室内温度設定値Tspとし、室内湿度設定の上限
値RHU=60%RHを室内湿度設定値RHspとし、
これを目標値SP(26℃,60%RH)として制御部
17−1へ与える。
の外気温度の実測値TOAと外気湿度センサ8からの外気
湿度の実測値RHOAとから空気線図上における外気OA
の状態点を求め、また、還気温度センサ15からの還気
温度の実測値TRAと還気湿度センサ16からの還気湿度
の実測値RHRAとから空気線図上における還気RAの状
態点を求め、この外気OAの状態点と還気RAの状態点
とから混合空気MIXの状態点を求める。そして、室内
温度Tpvを室内温度設定値Tsp=26℃、室内湿度
RHpvを室内湿度設定値RHsp=60%とし得る給
気SAの状態点を求め、混合空気MIXに対する空調機
1での処理を決定する。
弁18を開いて、外気OAと還気RAとの混合空気MI
Xを冷却し、目標値SP(26℃,60%RH)におけ
る露点温度まで下げる。これにより、混合空気MIXの
状態点がP1点からP2点を経てP3点へ至り、混合空
気MIXが冷却・除湿される。そして、制御部17−1
は、加熱コイル弁19を開いて、冷却・除湿した混合空
気MIXを加熱(再熱)し、18℃まで上昇させる。こ
れにより、混合空気MIXの状態点がP3点からP4点
へ至り、この冷却・除湿/加熱された混合空気MIXが
給気SAとして空調制御エリア2へ供給されることによ
って、室内温度Tpvおよび室内湿度RHpvが目標値
SP(26℃,60%RH)に合わせ込まれる。
点P1から状態点P3までの冷却・除湿に要するエンタ
ルピーと状態点P3から状態点P4までの加熱に要する
エンタルピーとの和となる。ここで、図10と図4とを
比較してみると、従来の通常制御(1点制御)よりも本
実施の形態の制御の方が明らかに冷却・除湿+加熱のエ
ンタルピーが小さく、省エネルギーが図られていること
が分かる。
いて、外気温度が−3.2℃、外気湿度が77%RHで
あり、給気温度に対して室内温度が8℃ダウンするもの
とする。また、室内の顕熱比(SHF)は1とする。
気温度センサ7から外気温度の実測値がTOA=−3.2
℃として、また外気湿度センサ8から外気湿度の実測値
がRHOA=77%RHとして入力される。この場合、外
気露点温度算出部17−5で算出される外気露点温度D
POAはDP3>DPOAとなり、外気条件は図3に示した
空気線図中のゾーンZ4に位置する。したがって、目標
値決定部17−6では、室内温度設定の下限値TD=2
2℃を室内温度設定値Tspとし、室内湿度設定の下限
値RHD=40%RHを室内湿度設定値RHspとし、
これを目標値SP(22℃,40%RH)として制御部
17−1へ与える。
の外気温度の実測値TOAと外気湿度センサ8からの外気
湿度の実測値RHOAとから空気線図上における外気OA
の状態点を求め、また、還気温度センサ15からの還気
温度の実測値TRAと還気湿度センサ16からの還気湿度
の実測値RHRAとから空気線図上における還気RAの状
態点を求め、この外気OAの状態点と還気RAの状態点
とから混合空気MIXの状態点を求める。そして、室内
温度Tpvを室内温度設定値Tsp=26℃、室内湿度
RHpvを室内湿度設定値RHsp=60%とし得る給
気SAの状態点を求め、混合空気MIXに対する空調機
1での処理を決定する。
弁19を開いて、外気OAと還気RAとの混合空気MI
Xを加熱し、室内温度設定値Tsp=22℃よりも8℃
高い30℃とする。そして、加湿弁20を開いて、この
加熱された混合空気MIXへの加湿を行い、その絶対湿
度を目標値SP(22℃,40%RH)における絶対湿
度と等しくする。これにより、混合空気MIXの状態点
がP1点からP2点を経てP3点へ至り、この加熱/加
湿された混合空気MIXが給気SAとして空調制御対象
室へ供給されることによって、室内温度Tpvおよび室
内湿度RHpvが目標値SP(22℃,40%RH)に
合わせ込まれる。
点P1から状態点P2までの加熱に要するエンタルピー
と状態点P2から状態点P3までの加湿に要するエンタ
ルピーとの和となる。ここで、図11と図5とを比較し
てみると、従来の通常制御(1点制御)よりも本実施の
形態の制御の方が明らかに加熱+加湿のエンタルピーが
小さく、省エネルギーが図られていることが分かる。
気条件がゾーンZ1にある場合の冷房動作について、制
御例2として外気条件がゾーンZ4にある場合の暖房動
作について説明したが、外気条件が他のゾーンにある場
合にも同様にして空調機1での処理熱量が削減され、省
エネルギーが図られる。
来の1点制御に比べて、除湿のための冷却負荷、再熱の
ための加熱負荷を軽減することができる。ゾーンZ2に
外気条件がある場合には、外気を冷却するだけで空調を
行うことができる。また、室内温度の設定値が許容幅の
上限となるために、冷却負荷を軽減することができる。
ゾーンZ3に外気条件がある場合も、ゾーンZ2にある
場合と同様に、外気を冷却するだけで空調を行うことが
できる。また、加湿する必要がなく、加湿に要する処理
熱量が削減される。
房/加湿運転、冷房/加湿運転のエリアとなる。従来の
1点制御に比べて、温湿度の設定値が許容幅の下限とな
ることで、加湿負荷を軽減することができる。ゾーンZ
5に外気条件がある場合には、暖房運転のエリアとな
る。ここでは、室内温度の設定値が許容幅の下限となる
ので、加熱負荷を軽減することができる。また、加湿す
る必要がなく、加湿に要する処理熱量が削減される。ゾ
ーンZ6に外気条件がある場合には、暖房運転のエリア
となる。ここでは、室内湿度の設定値が許容幅の上限と
なるので、加熱負荷を軽減することができる。また、除
湿する必要がなく、冷却、再熱に要する処理熱量が削減
される。
御〕外気条件が設定ゾーンSにある場合、制御部17−
1は、その時の外気温度T OAおよび外気湿度RHOAを室
内温度設定値Tspおよび室内湿度設定値RHspとし
て、送風運転を行う。例えば、外気温度TOAが23℃、
外気湿度RHOAが40%RHであった場合、室内温度設
定値Tsp=23℃、室内湿度設定値RHsp=40%
RHとして、送風運転を行う。
定ゾーンSを外れた場合の目標値SPの再設定〕本実施
の形態では、図6(a)に示すように設定ゾーンSの図
示左側の境界線SL1上に目標値SP1が決定され、こ
の目標値SP1に合致するように冷房制御が行われるこ
とがある。この冷房制御において、室内温度および室内
湿度の目標値SP1への合致後、室内の熱負荷の増大に
よって室内温度が上昇することが考えられる。
湿度(PV)が設定ゾーンS内に入ると(図6
(b))、通常の制御であれば室内温湿度PVを目標値
SP1へ戻そうとする制御が行われる。しかし、この実
施の形態において、制御部17−1は、設定ゾーンSを
温湿度制御の不感帯(ゼロエナジバンド)とし、室内温
湿度PVが設定ゾーンS内に入ることを許可する。そし
て、室内温度の上昇により室内温湿度PVが設定ゾーン
Sを外れると(図6(c))、外れた側の設定ゾーンS
の境界線SL2上に新たなる目標値SP2を設定し(図
6(d))、室内温湿度PVをこの新たに設定した目標
値SP2に合致させるように制御する。
に目標値SP1へ戻そうとする制御が行われず、エネル
ギーの消費が押さえられる。また、設定ゾーンSを外れ
れば、目標値SP1よりも処理熱量が少なくて済む目標
値SP2に再設定されるので、省エネルギーが図られ
る。
定ゾーンS内に入る場合の動作〕図7(a)に示すよう
に設定ゾーンSの右側の境界線SL2上に目標値SP1
が決定され、この目標値SP1に合致するように冷房制
御が行われることがある。この冷房制御において、室内
温湿度PVの目標値SP1への合致後、室内の熱負荷の
減少によって室内温度が下降することが考えられる。こ
の場合、制御部17−1は、室内温湿度PVが設定ゾー
ンSに入ることを許可せず、図7(b)に示すように室
内温湿度PVを目標値SP1に合致させるように制御す
る。
合を例にとって説明したが、暖房制御が行われる場合に
も同様の制御が行われる。すなわち、図8(a)に示す
ように設定ゾーンSの図示右側の境界線SL2上に目標
値SP1が決定され、この目標値SP1に合致するよう
に暖房制御が行われることがあり、この暖房制御におい
て、室内温湿度PVの目標値SP1への合致後、室内の
熱負荷の増大によって室内温度が下降することが考えら
れる。
Sを温湿度制御の不感帯(ゼロエナジバンド)とし、室
内温湿度PVが設定ゾーンS内に入ることを許可する
(図8(b))。そして、室内温度の下降により室内温
湿度PVが設定ゾーンSを外れると(図8(c))、外
れた側の設定ゾーンSの境界線SL1上に新たなる目標
値SP2を設定し(図8(d))、室内温湿度PVをこ
の新たに設定した目標値SP2に合致させるように制御
する。
Sの左側の境界線SL1上に目標値SP1が決定され、
この目標値SP1に合致するように暖房制御が行われる
ことがあり、この暖房制御において、室内温湿度PVの
目標値SP1への合致後、室内の熱負荷の減少によって
室内温度が上昇することがある。この場合、制御部17
−1は、室内温湿度PVが設定ゾーンSに入ることを許
可せず、図9(b)に示すように室内温湿度PVを目標
値SP1に合致させるように制御する。
は、設定ゾーンSより決定された目標値SPに基づいて
制御したときに要したエンタルピーを月毎に算出する。
また、設定ゾーンSの中心値(24℃,50%RH)を
目標値SPとし、この目標値SPに基づいて制御(1点
制御)するようにした場合に必要とするエンタルピーを
月毎に算出する。そして、このエンタルピの差分を月単
位の省エネルギー量として求め、光熱費に換算する。こ
の月単位の省エネルギー量および換算された光熱費は、
図示されていない表示装置に送られ、そのディスプレイ
上に表示される。これにより、省エネルギーの試算など
を行うことができ、具体的な効果として数字で表現する
ことができる。また、制御の安定とコスト、省エネルギ
ー全ての面から制御効果を現すことが可能となる。
発明によれば、室内温度設定値の上下限値(例えば、上
限値24℃、下限値22℃)と室内湿度設定値の上下限
値(例えば、上限値60%、下限値40%RH)とによ
って規定される室内温湿度の許容範囲が設定ゾーンとさ
れ、この設定ゾーン内において外気条件に応じて目標値
となる室内温度設定値および室内湿度設定値が決定さ
れ、この決定された室内温度設定値および室内湿度設定
値に室内温度および室内湿度が合致するように空調制御
対象室への給気の温湿度が制御されるものとなり、外気
条件によって設定ゾーン内で目標値が変更されるので、
従来の1点制御と比べ、加熱,冷却,加湿,除湿に要す
る熱量を少なくし、省エネルギーを図り、空調コストを
低減させることが可能となる。
度設定値および室内湿度設定値への室内温度および室内
湿度の合致後、負荷の増大によって室内温度および室内
湿度が設定ゾーンを外れた場合、外れた側の設定ゾーン
の境界線上に新たな室内温度設定値および室内湿度設定
値を決定するようにしたので、負荷の増大に対して目標
値が設定ゾーンを外れると、処理熱量が少なくて済む新
しい目標値に再設定されるものとなり、省エネルギーが
図られるものとなる。
定値および室内湿度設定値を目標値としこの目標値に基
づいて制御したときに要したエンタルピーと、設定ゾー
ンの中心値を室内温度設定値および室内湿度設定値の目
標値としこの目標値に基づいて制御するようにした場合
に必要とするエンタルピーとの差分を省エネルギー量と
して月単位に算出し、この算出した省エネルギー量を光
熱費に換算するようにしたので、省エネルギーの試算な
どを行うことができ、具体的な効果として数字で表現す
ることができる。また、制御の安定とコスト、省エネル
ギー全ての面から制御効果を現すことが可能となる。
である。
部のブロック図である。
に定められるゾーンZを示す空気線図である。
を説明する空気線図である。
を説明する空気線図である。
ーンSを外れた場合の目標値SPの再設定(冷房制御
時)を説明する図である。
ーンS内に入る場合の動作(冷房制御時)を説明する図
である。
ーンSを外れた場合の目標値SPの再設定(暖房制御
時)を説明する図である。
ーンS内に入る場合の動作(暖房制御時)を説明する図
である。
作)を説明する空気線図である。
作)を説明する空気線図である。
3…室内温度センサ、4…室内湿度センサ、5…給気温
度センサ、7…外気温度センサ、8…外気湿度センサ、
15…還気温度センサ、16…還気湿度センサ、17…
空調コントローラ、17−1…制御部、17−2…記憶
部、17−3…設定ゾーン決定部、17−4…目標値決
定ゾーン設定部、17−5…外気露点温度算出部、17
−6…目標値決定部。
Claims (8)
- 【請求項1】 許容幅をもって定められる室内温度設定
値の上下限値と許容幅をもって定められる室内湿度設定
値の上下限値とによって規定される室内温湿度の許容範
囲を設定ゾーンとし、この設定ゾーンより外気条件に応
じた室内温度設定値および室内湿度設定値を決定する設
定値決定手段と、 この設定値決定手段によって決定された室内温度設定値
および室内湿度設定値に室内温度および室内湿度が合致
するように空調制御対象室への給気の温湿度を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする温湿度制御システ
ム。 - 【請求項2】 請求項1に記載された温湿度制御システ
ムにおいて、 前記外気条件に応じて決定された室内温度設定値および
室内湿度設定値への室内温度および室内湿度の合致後、
負荷の増大により室内温度および室内湿度が前記設定ゾ
ーンを外れた場合、外れた側の設定ゾーンの境界線上に
新たなる室内温度設定値および室内湿度設定値を決定す
る設定値再決定手段を備えたことを特徴とする温湿度制
御システム。 - 【請求項3】 請求項1に記載された温湿度制御システ
ムにおいて、前記設定値決定手段は、前記設定ゾーン外
の温湿度の状態を複数のゾーンに分け、これらゾーン中
の外気条件が位置するゾーンに応じて室内温度設定値お
よび室内湿度設定値を決定することを特徴とする温湿度
制御システム。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載された
温湿度制御システムにおいて、 前記設定ゾーンより決定された室内温度設定値および室
内湿度設定値を目標値としこの目標値に基づいて給気の
温湿度を制御したときに要したエンタルピーと、前記設
定ゾーンの中心値を室内温度設定値および室内湿度設定
値の目標値としこの目標値に基づいて給気の温湿度を制
御するようにした場合に必要とするエンタルピーとの差
分を省エネルギー量として月単位に算出する省エネルギ
ー算出手段と、 この省エネルギー算出手段によって算出された省エネル
ギー量を光熱費に換算する省エネルギー金額換算手段と
を備えたことを特徴とする温湿度制御システム。 - 【請求項5】 許容幅をもって定められる室内温度設定
値の上下限値と許容幅をもって定められる室内湿度設定
値の上下限値とによって規定される室内温湿度の許容範
囲を設定ゾーンとし、 この設定ゾーンより外気条件に応じた室内温度設定値お
よび室内湿度設定値を決定し、 この決定した室内温度設定値および室内湿度設定値に室
内温度および室内湿度が合致するように空調制御対象室
への給気の温湿度を制御するようにしたことを特徴とす
る温湿度制御方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載された温湿度制御方法に
おいて、 前記外気条件に応じて決定された室内温度設定値および
室内湿度設定値への室内温度および室内湿度の合致後、 負荷の増大によって室内温度および室内湿度が前記設定
ゾーンを外れた場合、 外れた側の設定ゾーンの境界線上に新たなる室内温度設
定値および室内湿度設定値を決定するようにしたことを
特徴とする温湿度制御方法。 - 【請求項7】 請求項5に記載された温湿度制御方法に
おいて、前記設定ゾーン外の温湿度の状態を複数のゾー
ンに分け、これらゾーン中の外気条件が位置するゾーン
に応じて室内温度設定値および室内湿度設定値を決定す
るようにしたことを特徴とする温湿度制御方法。 - 【請求項8】 請求項5〜7の何れか1項に記載された
温湿度制御方法において、 前記設定ゾーンより決定した室内温度設定値および室内
湿度設定値を目標値としこの目標値に基づいて給気の温
湿度を制御したときに要したエンタルピーと、前記設定
ゾーンの中心値を室内温度設定値および室内湿度設定値
の目標値としこの目標値に基づいて給気の温湿度を制御
するようにした場合に必要とするエンタルピーとの差分
を省エネルギー量として月単位に算出し、 この算出した省エネルギー量を光熱費に換算するように
したことを特徴とする温湿度制御方法。
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JP2001236190A JP2003050038A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 温湿度制御システムおよび温湿度制御方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003050038A true JP2003050038A (ja) | 2003-02-21 |
Family
ID=19067513
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