JP2004012342A - 省エネルギー評価手段及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベースライン記録部46及び標準気象データ記録部47からのデータから各機器の所定の期間の標準運転データを求めるようにした標準運転演算部48と、検出された実績運転データから実績運転データを求める実績運転演算部43と、標準運転演算部48及び実績運転演算部43からのデータに基き補正係数を求める補正係数演算部49と、補正係数演算部49からの補正係数を標準運転データに掛けて、実績運転データの予測値を求める消費エネルギー再計算部50とを備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は省エネルギー評価手段及び記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ESCO事業やPFI事業では、所轄官庁に省エネルギー実績報告書を提出することが義務付けられている。一方、ESCO事業やPFI事業で省エネルギー機器(ECM)を設置するに際しては、季節や月日、時刻により変動する標準の気象データに基いて省エネルギー機器を設置する前の消費エネルギーの量を算出し、又、熱源機器の標準の運転時間、運転方法を想定して省エネルギー機器を設置する前の消費エネルギーの量を算出し、これらの消費エネルギーを基として、省エネルギー機器を設置した場合にどの程度の省エネルギーが可能となるかというベースラインを算出してユーザに提示したうえ事業契約を締結する。
【0003】
しかるに、省エネルギー機器の設置後にベースラインの想定時には予期しなかった異常気象や、例えば室温の設定値を勝手に変更する等、ユーザの恣意的な運転等によりエネルギー消費量が増加し、当初の省エネルギーの目標を達成できない場合には、事業収益が悪化するという事態を招来する虞がある。
【0004】
又、省エネルギー機器の設置後には、どの程度エネルギーを消費しているかを知ることが必要であり、このため、従来はエネルギー監視システムが用いられている。このエネルギー監視システムでは、予め想定したベースラインと比較してどの程度の省エネルギーを達成しているかの評価は、エネルギー監視システムで得たデータを抽出してエネルギー監視システムとは別に設けたパソコンにデータを用い行っていた。
【0005】
而して、従来の省エネルギー監視システムの適用される電力やエネルギーを消費する設備の例は図10に示され、この設備に使用するエネルギー監視システムは図11に示されている。
【0006】
図10中、1はパソコン、2は図11に示すエネルギー監視システムが内臓されたハードウエア、3はビル、工場、病院等の施設に設けられた計測システムである。計測システム3は分(配)電盤電力検出手段4、熱源設備エネルギー検出手段5、空調設備エネルギー検出手段6、ポンプ等の搬送設備電力検出手段7、照明設備電力検出手段8、パソコン等の機器のケーブルが接続されるコンセントのコンセント電力検出手段9、外気条件検出手段10、日射条件検出手段11、空調条件検出手段12を備えている。
【0007】
而して、分(配)電盤電力検出手段4からは電力W1を、熱源設備エネルギー検出手段5からはエネルギーE1を、空調設備エネルギー検出手段6からはエネルギーE2を、搬送設備電力検出手段7からは電力W2を、照明設備電力検出手段8からは電力W3を、コンセント電力検出手段9からは電力W4を、外気条件検出手段10からは外気温度T1や外気湿度H1を、日射条件検出手段11からは日射量Iを、空調条件検出手段12からは温度T2や湿度H2を、夫々パソコン1からハードウエア2に与え得るようになっている。
【0008】
13は冷房設備、暖房設備等の空調設備で、空調設備13が暖房設備の場合は温水循環ライン14を備えている。温水循環ライン14には、温水循環方向へ向かって、例えば一次ポンプ15、熱源設備16、二次ポンプ17、コイル18を備えていると共に、温水循環ライン14における熱源設備16の入側及び出口側には、熱源入口温度計19及び熱源出口温度計20、熱源水流量計21が、又、温水循環ライン14におけるコイル18の入口側及び出口側には、温水コイル入口温度計22及び温水コイル出口温度計23、温水流量計24が夫々設けられている。
【0009】
コイル18は空調機25に設置されており、空調機25には、コイル18により加熱された空気を吸引して送出するブロワ26、混合気温度計27、混合気湿度計28、還気温度計29が設置されている。
【0010】
空調機25に設置されたブロワ26から吐出された温空気は、中途部に給気温度計30を備えたダクト31を通って暖房を行う室32へ送給されるようになっており、室32から還気された空気はダクト33から空調機25へ戻り得るようになっている。室32内には、室内温度計34、室内湿度計35が設置されている。
【0011】
戸外には外気温度検出計36及び外気湿度検出計37が設置されていると共に日射計38が設置されている。
【0012】
而して、熱源入口温度計19及び熱源出口温度計20で検出した温度並びに熱源水流量計21で検出した温水流量は、熱源設備エネルギー検出手段5に与え得るようになっている。又、温水コイル入口温度計22で検出した温水温度及び温水コイル出口温度計23で検出した温水温度並びに温水流量計24で検出した温水流量は、空調設備エネルギー検出手段6に与え得るようになっている。
【0013】
更に、一次ポンプ15運転時の動力及び二次ポンプ17運転時の動力は搬送設備電力検出手段7へ与え得るようになっており、外気温度検出計36で検出した外気温度及び外気湿度検出計37で検出した外気湿度は外気条件検出手段10へ与え得るようになっている。又、日射計38で検出した日射量は日射条件検出手段11へ与え得るようになっており、混合気温度計27で検出した温度、混合気湿度計28で検出した湿度、還気温度計29で検出した温度、給気温度計30で検出した湿度、室内温度計34で検出した温度、室内湿度計35で検出した湿度は、夫々空調条件検出手段12へ与え得るようになっている。
【0014】
又、図示してないが、熱源設備16、ブロワ26、一次ポンプ15、二次ポンプ17といったポンプ、照明設備、コンセントの運転時間は、図示してないハードウエア2に内蔵した運転時間検出器により検出して後述のエネルギー監視システム39における通信インターフェース40、データ収集部41を介してエネルギー監視システム39のデータ記録部42に与え得るようになっている。
【0015】
ハードウエア2に設定されたエネルギー監視システム39は、図11に示すように、図10における計測システム3の分(配)電盤電力検出手段4、熱源設備エネルギー検出手段5、空調設備エネルギー検出手段6、搬送設備電力検出手段7、照明設備電力検出手段8、コンセント電力検出手段9、外気条件検出手段10、日射条件検出手段11、空調条件検出手段12から伝送された各データを仲介する通信インターフェース40、通信インターフェース40からのデータを収集するデータ収集部41、データ収集部41からのデータを記録するデータ記録部42、データ記録部42からのデータを基として実績運転データを演算する実績運転演算部43、実績運転演算部43で演算した実績運転データを表示する表示部44を備えている。
【0016】
上記設備の稼動時においては、熱源入口温度計19及び熱源出口温度計20で検出した温度並びに熱源水流量計21で検出した温水流量は、熱源設備エネルギー検出手段5に与えられ、温水コイル入口温度計22で検出した温水温度及び温水コイル出口温度計23で検出した温水温度並びに温水流量計24で検出した温水流量は、空調設備エネルギー検出手段6に与えられる。
【0017】
又、一次ポンプ15運転時の動力及び二次ポンプ17運転時の動力は搬送設備電力検出手段7へ与えられ、外気温度検出計36で検出した外気温度及び外気湿度検出計37で検出した外気湿度は外気条件検出手段10へ与えられ、日射計38で検出した日射量は日射条件検出手段11へ与えられ、混合気温度計27で検出した温度、混合気湿度計28で検出した湿度、還気温度計29で検出した温度、給気温度計30で検出した湿度、室内温度計34で検出した温度、室内湿度計35で検出した湿度は空調条件検出手段12へ与えられる。
【0018】
而して、分(配)電盤電力検出手段4からは分(配)電盤の電力W1が、熱源設備エネルギー検出手段5からは上述の与えられた検出データから求められたエネルギーE1が、空調設備エネルギー検出手段6からは上述の与えられた検出データから求められたエネルギーE2が、搬送設備電力検出手段7からは上述の与えられた検出データから求められた電力W2が、照明設備電力検出手段8からは上述の与えられた検出データから求められた電力W3が、コンセント電力検出手段9からはパソコン等の電力W4が、外気条件検出手段10からは上述の与えられた検出データから求められた外気温度T1、外気湿度H1が、日射条件検出手段11からは日射量Iが、空調条件検出手段12からは上述の与えられた検出データから求められた温度T2、湿度H2が、夫々パソコン1を介してハードウエア2のエネルギー監視システム39に与えられる。各電力W1、W2、W3、W4及びエネルギーE1、E2、外気温度T1、温度T2、外気湿度H1、湿度H2、日射量Iは一定時間間隔(例えば10分間隔)でハードウエア2のエネルギー監視システム39に与えられる。
【0019】
熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントのエネルギー、電力と外気条件、日射条件、空調条件の温度と湿度、日射量は、パソコン1を介してハードウエア2に設定されているエネルギー監視システム39の通信インターフェース40、データ収集部41を介してデータ記録部42に与えられ、データ記録部42からは、必要なデータが実績運転演算部43に取出され、所定の演算が行われる。運転時間は例えば計測システム3の各検出手段から一定時間間隔で与えられた信号を実績運転演算部43に内臓された運転時間検出器によりカウントすることにより求められる。熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントが運転されていることは、一定時間間隔でデータが送られていることにより判断される。
【0020】
例えば、X月Y日〜X月Z日の間における期間の熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントの運転時間数は、運転時間検出器により検出された運転時間のデータを加算することにより演算されて実績運転データが得られ、又、熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントの運転時間数を加算することによりX月Y日〜X月Z日の間におけるトータルの実績運転データが得られる。
【0021】
而して、得られた運転時間数の実績運転データは、図12に示すように個々の機器の運転時間数及び各機器のトータルの運転時間数として適宜、表示部44に表示される。図12において、横棒線グラフは各熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントの夫々の運転時間数を表わし、縦棒線グラフは熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントのトータルの運転時間数を表わしている。
【0022】
例えば、X月Y日〜X月Z日の間において外気条件に対応した熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントの消費エネルギーの実績運転データのトータルΣEは、実績運転演算部43において個々のデータを基に求められる。すなわち、分(配)電盤電力検出手段4からの電力W1、搬送設備電力検出手段7からの電力W2、照明設備電力検出手段8からの電力W3、コンセント電力検出手段9からの電力W4といった各電力に運転時間数並びに係数が掛けられると共に、熱源設備エネルギー検出手段5からのエネルギーE1、空調設備エネルギー検出手段6からのエネルギーE2が加算されて求められる。消費エネルギーのトータルΣEの実績運転データを求める式は[数1]に示されている。
【数1】
ΣE=(ΣW1×h1+ΣW2×h2+ΣW3×h3+ΣW4×h4)・α+E1+E2
【0023】
ここで、h1、h2、h3、h4は対応した各機器の運転時間、αは電力をエネルギーに換算するための係数である。而して、[数1]によりX月Y日〜X月Z日の間における消費エネルギーのトータルの実績運転データが得られる。
【0024】
得られた消費エネルギーの個々の設備の実績運転データやトータルの実績運転データは図13に示すように適宜表示部44に表示される。図13において、横棒線グラフは各熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントの夫々の消費エネルギーを表わし、縦棒線グラフは熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントのトータルの消費エネルギーを表わしている。
【0025】
又、上述の各検出データは例えば10分に1回エネルギー監視システム39に伝送されるが、実績運転演算部43では例えば検出された温度や湿度は毎正時毎に10分毎のデータを6回加算して6で除し、1時間当たりの温度や湿度に換算し、これから実際の毎正時のデータを求めて空気線図上にプロットした状態で表示部44に表示させられる。図14にはX月Y日〜X月Z日の間における毎正時毎の実際の気象データ及びその間の空調設備処理エネルギーが実績運転データとして表示されている。図14中、イは比エンタルピー線、ロは飽和水蒸気曲線、ハは毎正時の温度と湿度を表わす気象データである。図14によれば、X月Y日〜X月Z日の間における実際の気象状態と空調設備処理エネルギーの関係が分る。
【0026】
更に、実績運転演算部43においては、外気条件検出手段10からの外気温度T1、外気湿度H2、空調条件検出手段12からの温度T2、湿度H2からX月Y日〜X月Z日の間における特定の時間における外気、空調機25の混合器25a、室32内、ブロワ26の給気部の空気の温度Tや湿度Hを[数2]、[数3]により毎正時のデータとして求めることもできる。
【数2】
T=(T10+T20+T30+T40+T50+T60)×1/6
【数3】
H=(H10+H20+H30+H40+H50+H60)×1/6
【0027】
[数2]においてT10〜T60は10分間隔で測定した所定場所の温度、[数3]においてH10〜H60は10分間隔で測定した所定場所の湿度である。
【0028】
[数2]、[数3]で求めたデータも表示部44に表示される。図15に特定の時間の外気、空調機25の混合器25aにおける空気、室内、給気部の空気の関係及びそのときの空調設備処理エネルギーが示されている。
【0029】
図15中、ニは外気、ホは混合器25aの部分の空気、へは室32内の空気、トはブロワ26における給気部の空気の温度及び湿度の状態を示す。従って、図14によれば、X月Y日〜X月Z日の間の特定の日時における気象状態と空調設備処理エネルギーの関係が分り、図15によればX月Y日〜X月Z日の間の特定の日時における特定の場所の気象状態と空調設備処理エネルギーの関係が分る。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
上述の設備では、省エネルギー機器の設置後にベースラインの想定時には予期しなかった異常気象や、例えば室温の設定値を勝手に変更する等、ユーザの恣意的な運転等によりエネルギー消費量が増加し、当初の省エネルギーの目標を達成できない場合には、事業収益が悪化するという事態を招来する虞がある。
【0031】
しかるに、上記設備では実績運転データは把握することができるが、予め定められたベースラインから求められる設備としての標準運転データと実績運転データにどの程度の差異があるかの解析、ベースラインの算定、省エネルギーの解析、評価は別のパソコンを使用して演算する必要があるため、前記差異をオンタイムでは知ることができず、その結果、オンタイムで不測の事態に対応することができず、問題が起きた後でしかその事実を把握することができなかった。
【0032】
又、省エネルギー評価は実績運転データを印刷して出力し、その出力結果を人が見て判断しているため、省エネルギー評価に多大な労力、コスト、時間を要し、更に設備の運用が不適切に行われていても発見に時間が掛かり、省エネルギー機器の性能を十分に発揮させることができなかった。
【0033】
本発明は、斯かる実情に鑑み、省エネルギーの評価をオンタイムで行い得るようにすることにより、迅速に不測の事態に対応することができるようにし、以って事業収益の悪化のリスクを回避できるようにし、しかも省エネルギーの評価に労力、コスト、時間を要さず、省エネルギー機器の性能を十分に発揮させることのできるようにした省エネルギー評価手段及び記録媒体を提供することを目的としてなしたものである。
【0034】
【課題を解決するための手段】
請求項1の省エネルギー評価手段は、熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備等、建物に係わる設備に使用する各機器のベースラインとなる消費エネルギーが設定されているベースライン記録部と、所定期間における各月日における所定時刻毎の想定された外気気温、外気湿度、外気エンタルピーが気象データとして設定された標準気象データ記録部と、前記ベースライン記録部及び標準気象データ記録部からのデータを基に各機器の所定の期間の消費エネルギーの標準運転データを求めるようにした標準運転演算部と、所定のエネルギー検出手段により検出したエネルギーの検出データから消費エネルギーの実績運転データを求める実績運転演算部と、前記標準運転演算部及び実績運転演算部からのデータに基き補正係数を求める補正係数演算部と、該補正係数演算部からの補正係数を基に消費エネルギーの実績運転データの予測値を求める消費エネルギー再計算部とを備えたものである。
【0035】
請求項2の省エネルギー評価手段においては、消費エネルギー再計算部は、請求項1の消費エネルギー再計算部に代えて若しくは加えて、1月からX月までの消費エネルギーの実績運転データを加算すると共に、(X+1)月から12月までの消費エネルギーの標準運転データに補正係数を掛けて(X+1)月から12月までの消費エネルギーの実績データの予測値を求め、1月からX月までの消費エネルギーの実績運転データと(X+1)月から12月までの消費エネルギーの実績データの予測値とを加算して年間の消費エネルギーのトータルを求めるよう構成したものである。
【0036】
請求項3の省エネルギー評価手段は、前記標準運転演算部及び実績運転演算部からの標準運転データ、実績運転データの並列表示、若しくは標準気象データ、実績気象データの重ね合わせ表示或は並列表示、又は、標準運転演算部及び消費エネルギー再計算部からの標準運転データ、実績運転データの予測値の比較表示を、夫々単独で或は任意の組合せで行い得るようにした表示部を備えたものである。
【0037】
請求項4の省エネルギー評価手段は、熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備等、建物に係わる設備に使用する各機器のベースラインとなる消費エネルギーが設定されているベースライン記録部と、所定期間における各月日における所定時刻毎の想定された外気気温、外気湿度、外気エンタルピーが気象データとして設定された標準気象データ記録部と、前記ベースライン記録部及び標準気象データ記録部からのデータを基に各機器の所定の期間の消費エネルギーの標準運転データを求めるようにした標準運転演算部と、所定のエネルギー検出手段により検出したエネルギーの検出データから消費エネルギーの実績運転データを求める実績運転演算部と、前記標準運転演算部及び実績運転演算部からの標準運転データ、実績運転データの並列表示、若しくは標準気象データ、実績気象データの重ね合わせ表示或は並列表示、又は、標準運転演算部及び消費エネルギー再計算部からの標準運転データ、実績運転データの予測値の比較表示を、夫々単独で或は任意の組合せで表示し得るようにした表示部を備えたものである。
【0038】
請求項5の記録媒体は、請求項1、2又は3の省エネルギー評価手段がソフトとして記録されているものである。
【0039】
本発明によれば、予め定められたベースラインから求められる設備としての標準運転データと実績運転データにどの程度の差異があるかの解析、ベースラインの算定、省エネルギーの解析、評価をオンラインで行うことができるため、オンタイムで不測の事態に対処でき、しかも、事業収益の悪化のリスクを回避することができ、又、即時に省エネルギー評価ができるため、省エネルギー評価の労力、コスト、時間の削減を行うことができ、運用が良くない場合には直ちにそれが分り、運用方法を改善することで設備性能をフルに発揮することができる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図1〜図9は本発明の実施の形態の一例を示す。本実施の形態例においては、省エネルギー評価システムの適用される電力やエネルギーを消費する設備は図10に示す従来の例と同じであり、パソコン1のハードウエア2に設定されるのは、従来のエネルギー監視システムではなく、省エネルギー評価システムである点が図11に示す従来のものとは異なっている。
【0041】
すなわち、図1は本発明を実施する省エネルギー評価システムの実施の形態の一例であって、図中、図11と同一の符号を付した部分は同一のものを表わしている。而して、本図示例の特徴とするところは、図11に示す実績運転を演算表示する系統を備えたエネルギー監視システム39に、予め想定したベースラインや標準気象データを基として標準運転状態を演算する系統を設けてハードウエア2に内蔵された省エネルギー評価システム45(図1参照)を形成し、オンタイムで標準運転データと実績運転データを比較して各種の補正係数を求め得るようにした点、及び消費エネルギーを予測し得るようにした点にある。
【0042】
図1中、46はベースライン記録部であり、ベースライン記録部46には、一年間の各月日における各機器の運転時間、運転時の消費エネルギーが想定されたベースラインとして入力されるようになっている。すなわち、365日×24時間(8,760時間)の間における想定される機器の運転時間の標準運転データ、想定される機器の運転時間から定まる消費エネルギーの標準運転データがベースラインのデータとして設定されるようになっている。
【0043】
47は標準気象データ記録部であり、標準気象データ記録部47には、一年間の各月日における各正時ごとの想定された外気温度、外気湿度、外気エンタルピーが標準気象データとして入力されるようになっている。標準気象データ記録部47には標準気象データとしてトータル8,760×3個のデータが設定されるようになっている。
【0044】
48は標準運転演算部であり、標準運転演算部48では、ベースライン記録部46から与えられた各機器のある月日における想定された運転時間及び消費エネルギーの標準運転データ、標準気象データ記録部47から与えられたある月日における毎正時の温度及び湿度の標準気象データから各機器のある期間X月Y日〜X月Z日の間の標準運転データを求め得るようになっている。
【0045】
例えば各機器の運転時間は、ベースライン記録部46から与えられた所定の機器の運転時間を加算すれば、X月Y日〜X月Z日の間の所定の機器の運転時間の標準運転データが分る。又各機器の消費エネルギーの標準運転データは、標準気象データから定まる対応する機器の単位時間当たりの消費エネルギーにX月Y日〜X月Z日の間の運転時間の標準運転データを掛けることにより求められ、各機器のトータルの消費エネルギーの標準運転データは[数1]に順じて演算され、演算された機器の運転時間、消費エネルギーの標準運転データ、気象データは表示部44及び補正係数演算部49に与え得るようになっている。又、運転時間、消費エネルギーの標準運転データの他に標準気象データ記録部47からの温度及び湿度並びにエンタルピーの標準気象データを補正係数演算部49に与え得るようになっている。
【0046】
補正係数演算部49には、標準運転演算部48からのベースラインとなる消費エネルギーのトータルの標準運転データ、気象データの他に実績運転演算部43から[数1]により演算したトータルの消費エネルギーΣEの実績運転データやトータルの運転時間、気象データの実績運転データを与え得るようになっている。なお、エンタルピーは計測できないので、実績運転演算部43からの外気エンタルピーは計測された外気温度及び外気湿度から所定の関数により演算したデータである。
【0047】
補正係数演算部49ではある期間X月Y日〜X月Z日の間の消費エネルギーの補正係数、運転時間の補正係数、外気温度の補正係数、エンタルピーの補正係数を演算し得るようになっている。各補正係数は[数4]により求められる。
【数4】
【0048】
ここで、Ci−jはある期間i−j(例えばX月Y日〜X月Z日)の消費エネルギー、運転時間、外気温度、外気エンタルピーの補正係数、REALpは消費エネルギー、運転時間、外気温度、外気エンタルピーの実績運転データのある時間pのある値、STDpは消費エネルギー、運転時間、外気温度、外気エンタルピーの標準運転データのある時間pのある値、Ni−jは消費エネルギー、運転時間、外気温度、外気エンタルピーのデータの個数である。
【0049】
50は消費エネルギー再計算部であり、消費エネルギー再計算部50では例えば、1月〜X月の消費エネルギーの実績運転データを加算すると共に(X+1)月〜12月までの標準運転データに補正係数を掛けて得たデータを加算して1年間の消費エネルギーの再計算を行い得るようになっている。又、標準運転データ、実績運転データの予測値は消費エネルギー再計算部50から表示部44に与えて比較表示し得るようになっている。
【0050】
次に、上記図示例の作動を図10をも参照しつつ説明する。
設備の稼動に際しては、ベースライン記録部46には予め、一年間における各月日における各機器の運転時間、運転時の消費エネルギーの標準運転データが想定されたベースラインとして入力されている。すなわち、365日×24時間(8,760時間)の間における想定される機器の運転時間の標準運転データ、想定される機器の運転時間から定まる消費エネルギーの標準運転データがベースラインのデータとして設定されている。
【0051】
又、標準気象データ記録部47には予め、一年間における各月日における各正時ごとの想定された外気温度、外気湿度、外気エンタルピーが気象データとして入力されている。標準気象データ記録部47には標準気象データとしてトータル8,760×3個のデータが設定されている。
【0052】
而して、ベースライン記録部46に設定されている各機器の所定期間X月Y日〜X月Z日の運転時間、運転時の消費エネルギーの標準運転データ、標準気象データ記録部47に設定されている外気気温、外気湿度、外気エンタルピーといった標準気象データは標準運転演算部48に与えられて上記期間における熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントの標準の運転時間数、標準の消費エネルギー([数1]参照)が演算され、演算されたた標準の運転時間数、標準の消費エネルギーは標準運転データとして表示部44及び補正係数演算部49に与えられる。又、標準運転データを演算した場合の標準気象データも表示部44及び補正係数演算部49に与えられる。
【0053】
一方、計測システム3により従来の場合と同様にして分(配)電盤電力検出手段4により検出された分(配)電盤の電力W1、熱源設備エネルギー検出手段5により検出された熱源設備のエネルギーE1、空調設備エネルギー検出手段6により検出された空調設備のエネルギーE2、搬送設備電力検出手段7により検出された搬送設備の消費エネルギーW2、照明設備電力検出手段8により検出された照明設備の電力W3、コンセント電力検出手段9により検出されたコンセントの電力W4、外気条件検出手段10により検出された外気温度T1、外気湿度H1、日射条件検出手段11により検出された日射量I、空調条件検出手段12により検出された空調温度T2及び空調湿度H2は通信インターフェース40、データ収集部41、データ記録部42を経て実績運転演算部43に与えられる。
【0054】
実績運転演算部43では従来と同様にしてX月Y日〜X月Z日間の熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントの運転時間数の実績運転データ、消費エネルギーの実績運転データ、空調設備処理エネルギーの実績運転データが演算されて表示部44及び補正係数演算部49に与えられる。又、実績運転データを演算した際の外気温度、外気湿度、外気エンタルピーも表示部44及び補正係数演算部49に与えられる。外気エンタルピーは外気温度、外気湿度から関数により演算される。
【0055】
補正係数演算部49では、[数4]を基として補正係数が演算される。補正係数として求めるのは、消費エネルギーの補正係数(=消費エネルギーの実績運転データ/消費エネルギーの標準運転データ)、空調設備処理エネルギーの補正係数(=空調設備処理エネルギーの実績運転データ/空調処理エネルギーの標準運転データ)、運転時間の補正係数(=運転時間数の実績運転データ/運転時間数の標準運転データ)、外気温度の補正係数(=外気温度の実績運転データ/外気温度の標準運転データ)、外気エンタルピーの補正係数(=外気エンタルピーの実績運転データ/外気エンタルピーの標準運転データ)である。
【0056】
補正係数演算部49で求められた各補正係数は消費エネルギー再計算部50へ与えられ、例えば消費エネルギーの実績運転データがない月の消費エネルギーの実績運転データの予測値が求められる。又、年間のトータルの消費エネルギーの実績運転データの予測値の再計算が行われる。すなわち、例えば(X+1)月から12月までの各月の標準運転データに補正係数を掛けて(X+1)月〜12月までの実績運転データの予測値を演算し、1月〜X月までの各月の実績運転データと、(X+1)月から12月までの各月の実績運転データの予測値を加算して1月から12月までの消費エネルギーの予測値を求める(図2参照)。予測値は具体的には[数5]により演算される。
【数5】
E1y=E01+E02+E03+・・・Ex+Es(x+1)×K+Es(x
+2)×K+Es(x+3)×K+・・・Es(12)×K
【0057】
ここで、E1yは標準運転データ及び実績運転データから求められる一年間のトータルの消費エネルギーの予測値、E01、E02、E03・・・Exは、1月、2月、3月・・・X月の消費エネルギーの実績運転データ、Es(x+1)、Es(x+2)、Es(x+3)・・・Es(12)は、(x+1)月、(x+2)月、(x+3)月・・・12月における消費エネルギーの標準運転データ、KはX月に求めた消費エネルギーの補正係数である。なお、(x+1)月まで設備の稼動が行われた場合においては[数5]においては、消費エネルギーの標準運転データEs(x+1)は消費エネルギーの実績運転データE(x+1)となり、補正係数は(x+1)月に計算された新たな補正係数となる。
【0058】
この計算により、予め定められたベースラインから求められる設備としての標準運転データと実績運転データにどの程度の差異があるかの解析、ベースラインの算定、省エネルギーの解析、評価をオンラインで行うことができ、このため、オンタイムで不測の事態に対処でき、又、事業収益の悪化のリスクを回避することができる。
【0059】
上述の1月から12月までの消費エネルギーと同様の計算は、空調設備処理エネルギー、運転時間数、外気温度、外気湿度、外気エンタルピーについても行われる。
【0060】
表示部44では図2〜図9に示すようなグラフが比較表示或は並列表示若しくは重ね合わせ表示が行われる。例えば、図2に示すように、1月〜X月までは、消費エネルギーの標準運転データと実績運転データとがグラフとして比較表示され、(X+1)月から12月までは、消費エネルギーの標準運転データと実績運転データの予測値とがグラフとして比較表示される。又、図3に示すように熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントといった各機器のX月Y日〜X月Z日における運転時間数の標準運転データ、運転時間数の実績運転データ、トータルの運転時間数の標準運転データ、トータルの運転時間数の実績運転データがグラフとして並列表示される。
【0061】
更に、表示部44では、図4に示すようにX月Y日〜X月Z日における標準気象データと空調設備処理エネルギーの標準運転データ、実績気象データと空調設備処理エネルギーの実績運転データが並列表示される。図4中、白丸52はベースラインを計算する際に用いる毎正時の外気温度と絶対湿度の関係を、又、黒角53は実際に測定された毎正時の外気温度と絶対湿度の関係を示し、イは比エンタルピー線、ロは飽和水蒸気曲線を示す。
【0062】
更に又、表示部44では、図5に示すようにX月Y日〜X月Z日における熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントといった各機器の消費エネルギーの標準運転データ、トータルの消費エネルギーの標準運転データ、熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備、コンセントといった各機器の消費エネルギーの実績運転データ、トータルの消費エネルギーの実績運転データが並列表示される。
【0063】
更に又、表示部44では、図6に示すように、X月Y日〜X月Z日における空調設備処理エネルギーの標準運転データ、空調設備処理エネルギーの実績運転データが並列表示されると共に絶対湿度と外気温度の標準気象データと実績気象データが重ね合わせ比較表示され、図7に示すように、標準気象データと実績気象データの絶対湿度と外気温度との関係が外気条件予測表示として表示され、図8に示すように空調設備処理エネルギーの標準運転データと実績運転データ、ある時間のある場所における絶対湿度と外気温度の関係の標準運転データ、ある時間のある場所における絶対湿度と外気温度の関係の実績運転データが並列表示される。図8中、’のついたものは、標準運転データで、ニ’は外気、ホ’は混合器25aの部分の空気、へ’は室32内の空気、ト’はブロワ26における給気部の空気の夫々空気温度及び絶対湿度の状態を示し、’がついていないものは、実績運転データで、ニは外気、ホは混合器25aの部分の空気、へは室32内の空気、トはブロワ26における給気部の空気の夫々空気温度及び絶対湿度の状態を示す。
【0064】
又更に、表示部44では、図9に示すように空調設備処理エネルギーの標準運転データと実績運転データとが並列表示され、絶対湿度と外気温度との関係の標準運転データと実績運転データとが重ね合わせ比較表示される。
【0065】
なお、図3、図5、図12に示す棒グラフ中、同一の模様で表わすものは同一の機器の運転時間数、消費エネルギーの状態を表わしており、図4、図6、図8、図9、図14、図15に示す棒グラフ中、同一の模様で表わすものは同一の状態の負荷処理エネルギーを表わしている。
【0066】
図2に示すように表示部44に標準運転データ、実績運転データ、実績運転データの予測値を比較表示し、図3〜図9に示すように表示部44に標準運転データと実績運転データを並列表示し或は重ね合わせ表示することにより、即時に省エネルギー評価ができるため、省エネルギー評価の労力、コスト、時間の削減を行うことができ、運用が良くない場合には直ちにそれが分り、運用方法を改善することで設備性能をフルに発揮することができる。
【0067】
なお、本発明の省エネルギー評価手段及び記録媒体は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0068】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項1〜5に記載の省エネルギー評価手段及び記録媒体によれば、予め定められたベースラインから求められる設備としての標準運転データと実績運転データにどの程度の差異があるかの解析、ベースラインの算定、省エネルギーの解析、評価をオンラインで行うことができるため、オンタイムで不測の事態に対処でき、しかも、事業収益の悪化のリスクを回避することができ、又、即時に省エネルギー評価ができるため、省エネルギー評価の労力、コスト、時間の削減を行うことができ、運用が良くない場合には直ちにそれが分り、設備性能をフルに発揮することができる、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の省エネルギー評価手段及び記録媒体の実施の形態の一例を表わすブロック図である。
【図2】図1に示す消費エネルギー再計算部で計算して得られた一定期間の消費エネルギーの標準運転データ、実績運転データ、実績運転データの予測値を表わすグラフであり、図1に示す表示部に表示される予測グラフである。
【図3】図1に示す表示部に表示される各機器の一定期間における運転時間数及びトータルの運転時間数の標準運転データ及び実績運転データを表わすグラフである。
【図4】一定期間の毎正時における絶対湿度と外気温度との関係を示す標準気象データとそのときのある空調設備の空調処理エネルギーを表わす標準運転データ、及び一定期間の毎正時における絶対湿度と外気温度との関係を示す実績気象データとそのときのある空調設備の空調設備処理エネルギーを表わす実績運転データとを図1に示す表示部に並列表示された状態を示すグラフである。
【図5】各機器の消費エネルギー及びトータルの消費エネルギーの標準運転データ及び実績運転データを図1に示す表示部に並列表示された状態を示すグラフである。
【図6】一定期間の絶対湿度と外気温度の標準気象データ及び実績気象データを図1の表示部に重ね合わせ表示すると共に、ある空調設備における空調設備処理エネルギーの標準運転データと実績運転データを図1の表示部に並列表示した状態を示すグラフである。
【図7】ある特定の月の絶対湿度と外気温度の標準気象データ及び実績気象データを図1に示す表示部に重ね合わせ表示した状態を示すグラフである。
【図8】ある特定の日における各場所の絶対湿度と気温及びそのときの空調設備処理エネルギーの標準運転データ、ある特定の日における各場所の絶対湿度と気温及びそのときの空調設備処理エネルギーの実績運転データを図1の表示部に並列表示した状態を示すグラフである。
【図9】ある特定の日における各場所の絶対湿度と気温の標準気象データ及び実績気象データとを図1の表示部に重ね合わせ表示すると共に、そのときの空調設備処理エネルギーの標準運転データ及び実績運転データを図1の表示部に並列表示した状態を示すグラフである。
【図10】図1の省エネルギー評価手段或は記録媒体、若しくは図11のエネルギー監視手段が適用される設備の概要図である。
【図11】図10の空調設備に適用されるエネルギー監視手段のブロック図である。
【図12】図11の表示部に表示される一定期間の各機器の運転時間数及びトータルの運転時間数の実績運転データを示すグラフである。
【図13】図11の表示部に表示される一定期間における各機器の消費エネルギーの実績運転データ及び一定期間における各機器のトータルの消費エネルギーの実績運転データを示すグラフである。
【図14】図11の表示部に表示される一定期間における毎正時の絶対湿度と外気温度との関係を示す実績気象データ及びそのときの空調設備処理エネルギーの実績運転データを示すグラフである。
【図15】図11の表示部に表示されるある特定の日における各場所の絶対湿度と外気温度の関係を示す実績気象データと、そのときの空調設備処理エネルギーの実績運転データを示すグラフである。
【符号の説明】
4 分(配)電盤電力検出手段(エネルギー検出手段)
5 熱源設備エネルギー検出手段(エネルギー検出手段)
6 空調設備エネルギー検出手段(エネルギー検出手段)
7 搬送設備電力検出手段(エネルギー検出手段)
8 照明設備電力検出手段(エネルギー検出手段)
9 コンセント電力検出手段(エネルギー検出手段)
13 空調設備
43 実績運転演算部
44 表示部
45 省エネルギー評価システム(省エネルギー評価手段)
46 ベースライン記録部
47 標準気象データ記録部
48 標準運転演算部
49 補正係数演算部
50 消費エネルギー再計算部
K 補正係数
Claims (5)
- 熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備等、建物に係わる設備に使用する各機器のベースラインとなる消費エネルギーが設定されているベースライン記録部と、所定期間における各月日における所定時刻毎の想定された外気気温、外気湿度、外気エンタルピーが気象データとして設定された標準気象データ記録部と、前記ベースライン記録部及び標準気象データ記録部からのデータを基に各機器の所定の期間の消費エネルギーの標準運転データを求めるようにした標準運転演算部と、所定のエネルギー検出手段により検出したエネルギーの検出データから消費エネルギーの実績運転データを求める実績運転演算部と、前記標準運転演算部及び実績運転演算部からのデータに基き補正係数を求める補正係数演算部と、該補正係数演算部からの補正係数を基に消費エネルギーの実績運転データの予測値を求める消費エネルギー再計算部とを備えたことを特徴とする省エネルギー評価手段。
- 消費エネルギー再計算部は、請求項1の消費エネルギー再計算部に代えて若しくは加えて、1月からX月までの消費エネルギーの実績運転データを加算すると共に、(X+1)月から12月までの消費エネルギーの標準運転データに補正係数を掛けて(X+1)月から12月までの消費エネルギーの実績データの予測値を求め、1月からX月までの消費エネルギーの実績運転データと(X+1)月から12月までの消費エネルギーの実績データの予測値とを加算して年間の消費エネルギーのトータルを求めるよう構成した請求項1に記載の省エネルギー評価手段。
- 前記標準運転演算部及び実績運転演算部からの標準運転データ、実績運転データの並列表示、若しくは標準気象データ、実績気象データの重ね合わせ表示或は並列表示、又は、標準運転演算部及び消費エネルギー再計算部からの標準運転データ、実績運転データの予測値の比較表示を、夫々単独で或は任意の組合せで行い得るようにした表示部を備えた請求項1又は2に記載の省エネルギー評価手段。
- 熱源設備、空調設備、搬送設備、照明設備等、建物に係わる設備に使用する各機器のベースラインとなる消費エネルギーが設定されているベースライン記録部と、所定期間における各月日における所定時刻毎の想定された外気気温、外気湿度、外気エンタルピーが気象データとして設定された標準気象データ記録部と、前記ベースライン記録部及び標準気象データ記録部からのデータを基に各機器の所定の期間の消費エネルギーの標準運転データを求めるようにした標準運転演算部と、所定のエネルギー検出手段により検出したエネルギーの検出データから消費エネルギーの実績運転データを求める実績運転演算部と、前記標準運転演算部及び実績運転演算部からの標準運転データ、実績運転データの並列表示、若しくは標準気象データ、実績気象データの重ね合わせ表示或は並列表示、又は、標準運転演算部及び消費エネルギー再計算部からの標準運転データ、実績運転データの予測値の比較表示を、夫々単独で或は任意の組合せで行い得るようにした表示部を備えたことを特徴とする省エネルギー評価手段。
- 請求項1、2又は3の省エネルギー評価手段がソフトとして記録されていることを特徴とする記録媒体。
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