JP2005063383A - 建物のエネルギー管理システム及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 建物のエネルギー管理の一環として、エネルギー消費量の変化をその原因と共に確認できること。
【解決手段】 エネルギー管理システム１は、ビルＢ内の設備機器Ｍなどから直接又は接続された系統の配電盤や制御盤等を介して間接的にエネルギーの消費に関する管理データを取得、蓄積するために、各計測器等５をネットワーク３を通じて管理装置２に夫々接続する。管理装置２は、コンピュータ本体２ａとキーボード２ｂとモニター２ｃとを備え、計測器等５により取得した計測データを元にエネルギーの消費原単位などを算出し、モニター２ｃに複数年度の月別のエネルギー原単位をまとめたグラフを表示する。この表示画面内で所定操作によって負荷変動要因入力表を表示する。負荷変動要因入力表には、ビルＢのエネルギー消費量を変動させる原因を発生日と共に表示し、必要に応じてキーボード２ｂから入力できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビルなどの建物のエネルギー管理のために、エネルギー消費量の変化を確認するエネルギー管理システムに関するものである。

従来、建物内に設置される空調熱源機器について、建物の外気温や機器の運転時間などの影響因子とエネルギー消費量との関係を求めるエネルギー使用量の分析方法がある（特許文献１参照）。この分析方法は、例えば月単位のガス使用量などのエネルギー消費量と、このエネルギー消費量に影響を与える外気温などの影響因子を測定し、月平均の外気温を算出するなどの影響因子に統計処理を施して説明因子を算出し、エネルギー消費量の最大月と下位２つの月のデータからエネルギー消費量と説明因子との関係式を導き出すものである。この関係式を建物主等の顧客に提示することにより、影響因子がエネルギー消費量に与える影響を説明することとしている。
特開２００１−１４１７６２号公報

急激な気候変動や建物内の人員やＯＡ機器等の発熱源の増減など、環境変化によってエネルギー消費量は変化するものであるが、上記従来のエネルギー分析方法においては、これらの具体的な環境変化の情報を即座に確認することができない。特に、エネルギー管理に関する専門的知識を有しない者にとって建物全体のエネルギー消費量の変化とその具体的な原因を把握することが困難である。
従って、本発明は、建物のエネルギー消費量の時間的変動をその原因と共に確認でき、エネルギー管理に関する専門的知識を有する者でなくてもエネルギー消費に関する情報を容易に把握する建物のエネルギー管理システム及びそのコンピュータプログラムを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明においては、建物Ｂ内のエネルギー消費に関する管理データを計測機器等５のようなデータ取得手段により取得し、建物のエネルギー消費量を変動させる原因及びその発生日を負荷変動要因としてキーボード２ｂのようなデータ入力手段により入力し、データ取得手段により取得した管理データから建物Ｂのエネルギー消費量に関する月別変化をコンピュータ本体２ａのようなデータ処理手段でグラフ９，１０にすると共に、負荷変動要因のデータをグラフ９，１０に関連付け、エネルギー消費量に関する変化を示すグラフ９，１０と共に、必要に応じて負荷変動要因をモニター２ｃのような表示手段により表示し、エネルギー消費量に関する変化と共にその原因を確認できるようにした。

以上のように、本発明においては、建物のエネルギー消費量に関する経時的変化と、エネルギー消費量の変動要因とを同時に確認でき、エネルギー管理に関する専門的知識を有する者でなくてもエネルギー消費に関する情報を把握しやすくし、省エネルギーを目指したエネルギー管理の一助とすることができる。

本発明の実施の一形態を説明する。図１は本発明に係るエネルギー管理システムの概略的構成図、図２はエネルギー管理システムのフローチャート、図３はエネルギー管理システムの表示装置の画面構成図、図４は表示装置の他の画面構成図、図５は表示装置のさらに他の画面構成図である。

図１において、エネルギー管理システム１は、ビルＢ内の照明、空調、給湯等のためにエネルギーを消費する複数の設備機器Ｍから直接又はその大元となる配電盤や制御盤等を介して間接的にエネルギーの消費に関する管理データを取得し、エネルギー管理の一環として消費量に関する変動状態を把握するために使用する。このエネルギー管理システム１は、管理装置２にネットワーク３を通じプログラマブルロジックコントローラ（以下ＰＬＣという）４を介して各計測器等５が夫々接続されて構成される。

各計測器等５は、設備機器Ｍの目的に応じた温度計、排ガス濃度計、電圧計、電流計、圧力計などの計測器や各種センサであって、機器Ｍそれ自体に組み込まれたり、その大元となる配電盤や制御盤等の所要部位に別途付設されたものである。この計測器等５は管理データを取得するための管理データ取得手段を構成する。本実施形態における管理データのうち計測データは、建物全体の月単位の電力消費量、ガス消費量、油消費量及び上水消費量であり、計測器等５から自動的に取得するが、計測器等５のメータなどから読んだ数値を後記する入力手段によって入力することもできる。管理データには、計測データを元に算出した建物全体の年間の総エネルギー消費量、単位床面積当たりのエネルギー消費量（以下原単位という）、エネルギー消費量のコスト換算値及び二酸化炭素排出量換算値も含む。

管理装置２は、コンピュータ本体２ａとキーボード２ｂとモニター２ｃとを備えたコンピュータシステムによって構成される。コンピュータ本体２ａはデータ処理手段を構成し、ＬＡＮ３、ＰＬＣ４、計測器等５、キーボード２ｂ及びモニター２ｃ並びに管理データを管理制御するためのコンピュータプログラムが組み込まれている。コンピュータ本体２ａには、管理データを格納するデータベースが構築された記憶手段を内蔵する。キーボード２ｂはデータ入力手段を構成し、モニター２ｃは各種データ及び情報を表示する表示手段を構成する。コンピュータ本体２ａは、計測器等５により取得した計測データを元に他の管理データを算出したり、管理データをグラフ化する。

モニター２ｃには、コンピュータ本体２ａのコンピュータプログラムを起動させて必要な操作により、図３乃至図５に示すような画面を主に表示する。即ち、図３に示す画面には、単年度の月別、種類別のエネルギー消費量及び原単位をまとめた表６と、同じくエネルギー消費量の料金換算値の表７とを表示する。図４に示す画面には、複数年度の月別のエネルギー原単位をまとめた棒グラフ９と、年度累計の棒グラフ１０とを表示する。各画面にはポインティングデバイスなどのポインタで押しボタン操作が可能な各種操作ボタンアイコン８も表示される。グラフ９，１０を表示する画面内で所定の操作ボタンアイコン８を操作することによって、図５に示すように、新たな表示領域１１が出現して負荷変動要因入力表１２が表示される。負荷変動要因入力表１２は、ビルＢのエネルギー消費量を変動させる原因を発生日と共に該当する月の「負荷内容」の項目にキーボード２ｂから入力され、負荷変動要因として管理データとなる。この負荷変動要因は、例えば利用者数の増加や異常気象のように、空調機器や上水の使用頻度が増すことによって、発生したその月のエネルギー消費量が前後の月や前年度と対比して増減する原因を成す。この負荷変動要因は人的、気候的、設置機器の増減など環境変化でエネルギー消費量を増減させる要因となる情報である。

このエネルギー管理システムにおいては、図２に示すように、ビルＢ内の照明、空調、給湯などのための各設備機器Ｍで生じる月単位の電力消費量、ガス消費量、油消費量及び上水消費量を管理データとして計測器等５により取得し（ステップＳ１）、この管理データをネットワーク３を通じて管理装置２に入力する（ステップＳ２）。取得した管理データは管理装置２におけるコンピュータ本体２ａのデータベースに格納されて記憶手段に記憶される。コンピュータ本体２ａは、必要な操作に基づいて管理データから建物全体の年間の総エネルギー消費量、エネルギー消費原単位、エネルギー消費量のコスト換算値及び二酸化炭素排出量換算値を算出し（ステップＳ３）、新たな管理データとする。これらの管理データは、必要な操作によって表６及び表７にまとめられてモニター２ｃに表示できる。このときキーボード２ｂから表６，７中に管理データを新たに入力することができる。このモニター２ｃの画面内の操作ボタンアイコン８の操作により、コンピュータ本体２ａが管理データを年度ごとの月別エネルギー消費量にグラフ化し、モニター２ｃにエネルギー消費原単位のグラフ９及び年度累計のグラフ１０を表示する（ステップＳ４）。さらに、このモニター２ｃの画面内の操作ボタンアイコン８の操作により、新たな表示領域１１を開き、負荷変動要因入力表１２を連動させて表示する（ステップＳ５）。従って、負荷変動要因が生じた月のエネルギー消費量をその前後の月と対比して増減の原因を確認することができる。また、新たな負荷変動要因を管理データとして負荷変動要因入力表１６に入力できる（ステップＳ６）。また、グラフ９，１０には過去の年度の管理データも同時に表示して比較でき（ステップＳ７）、負荷変動要因が生じた月のエネルギー消費量を他年度の同月のものと対比して増減の原因を確認することができる。

さらに、コンピュータ本体２ａは、個々の負荷変動要因について、エネルギー消費量に影響を与える度合いに応じた数値を付与し（ステップＳ８）、この数値に基づいて過去の管理データから将来のエネルギー消費量を推定し（ステップＳ９）、予測消費量をモニター２ｃに表示する（ステップＳ１０）。この予測消費量は、エネルギー消費原単位のグラフ９上においてエネルギー消費量の修正分を許容範囲として表示すれば、予め設定したエネルギー削減目標と対比できる。
これらの一連の動作のための制御はコンピュータ本体２ａのコンピュータプログラムにより実行される。
なお、エネルギー管理システム１の管理装置２は、ビルＢ内の各設備機器Ｍを監視する中央監視装置のコンピュータで兼用するものであってもいいし、独立したコンピュータを別途設置したり、これを中央監視装置と通信手段で連携させてもよい。

本発明は、ビルなどの大型建物に限らず、建物一般のエネルギー消費量の変化を確認するのに有効である。

本発明に係るエネルギー管理システムの概略的構成図である。 エネルギー管理システムのフローチャートである。 エネルギー消費量に関する表示装置の画面構成図である。 エネルギー消費量に関する表示装置の他の画面構成図である。 エネルギー消費量に関する表示装置のさらに他の画面構成図である。

符号の説明

１ エネルギー管理システム
２ 管理装置
２ａ コンピュータ本体（データ処理手段）
２ｂ キーボード（データ取得手段）
２ｃ モニター（表示手段）
３ ネットワーク
５ 計測器等（データ取得手段）
９ グラフ
１０ グラフ
１２ 負荷変動要因入力表
Ｂ 建物
Ｍ 設備機器

Claims (3)

1. 建物内のエネルギー消費に関する管理データを取得するデータ取得手段と、
   建物のエネルギー消費量を変動させる原因及びその発生日を負荷変動要因として入力可能なデータ入力手段と、
   前記データ取得手段により取得した管理データから建物のエネルギー消費量に関する月別変化をグラフ化すると共に、前記負荷変動要因のデータを前記グラフに関連付けるデータ処理手段と、
   前記エネルギー消費量に関する変化を示すグラフと共に、必要に応じて前記負荷変動要因のデータを表示する表示手段とを具備し、
   エネルギー消費量に関する変化と共にその原因を確認できることを特徴とする建物のエネルギー管理システム。
2. 前記データ処理手段は、前記負荷変動要因にエネルギー消費量の変化に影響を与える度合いに応じた数値を付与し、エネルギー消費に関する過去の管理データからエネルギー消費量の予測値を算出し、
   前記表示手段は、エネルギー消費量の予測値を含めた前記グラフを表示することを特徴とする請求項１に記載の建物のエネルギー管理システム。
3. 建物のエネルギー消費に関する管理データをデータ取得手段に取得させ、
   建物のエネルギー消費量を変動させる原因及びその発生日を負荷変動要因としてデータ入力手段から入力を受け付け、
   前記データ取得手段により取得した管理データからデータ処理手段によってエネルギー消費量に関する経時的変化をグラフ化し、
   エネルギー消費の前記グラフと共に、必要に応じて前記負荷変動要因のデータを表示手段で表示させ、
   エネルギー消費量に関する変化と共にその原因を確認できることを特徴とする建物のエネルギー管理システムのコンピュータプログラム。

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