JP2005156148A - 空調システムの空調制御装置および空調制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気調和システム1は、熱処理した空気を対応する被空調空間2a〜2cに供給する室内機11a〜11cと、対応する室内機11a〜11cの運転を制御する室内機制御装置12a〜12cと、外気を熱処理して室内機11a〜11cまたは被空調空間2a〜2cに供給する外調機13と、外調機の運転を制御する制御装置14とを有する。外調機制御装置14は、外調機13、室内給気センサ、内部センサ21a〜21c、排気センサ22、外調機給気センサ23および設定器31a〜31cから受信する室内給気温度、内部温度、排気温度、外調機給気温度、設定温度等のデータに基づいて、外調機13の運転を制御する
【選択図】 図1
Description
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
例えば、室内機側の負荷が限界に達したとしても、外調機へ負荷を割り当てることができなかった。
また、室内機では室内の設定温度に基づいて空調制御を行うため、外調機および室内機の一方では暖房運転、他方では冷房運転を行う場合があった。この場合には、冷温熱の相互干渉による冷暖混合損失が発生し、エネルギーの大きな無駄が生じていた。
さらに、外調機と室内機とが共に加熱または冷却処理を行う場合でも、外調機と室内機で行う時間帯等によりエネルギーコストが異なるにもかかわらず、このことを踏まえた制御が行われていなかった。
また、夏季の場合、冷風を供給するための負荷を外調機または室内機の一方が持ちすぎると、過度な除湿を行うことになり、結果としてエネルギーを無駄に使用することになっていた。
そこで、本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、省エネルギーを考慮した空調制御装置および空調制御方法を提供することを目的とする。
ここで、室内機の給気温度、被空調空間からの排気温度または外調機の給気温度と環境変化のうち少なくとも何れか1つを測定する測定手段とをさらに備え、検出手段は、室内機の給気温度、排気温度または外気温度と環境変化のうち少なくとも何れか1つに基づいて室内機の運転モードを検出するようにしてもよい。
また、本発明によれば、制御パラメータを変更することによって、モードが異なることによる無駄なエネルギー消費を抑えることができ、より効率のよい空調を行うことが可能となる。
また、本発明によれば、コストを最小とする最適な空調制御が可能となる。
また、本発明によれば、制御パラメータを変更して過除湿を解消することにより、無駄なエネルギー消費を抑え、より効率のよい運転と省エネルギーとを実現することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる空調システムの空調制御装置を適用した空気調和システム全体の構成を示す図である。
空気調和システム1は、熱処理した空気(SA)を対応する被空調空間2a〜2cに供給する室内機11a〜11cと、対応する室内機11a〜11cの運転を制御する室内機制御装置12a〜12cと、外気を熱処理して室内機11a〜11cまたは被空調空間2a〜2cに供給する外調機13と、外調機の運転を制御する外調機制御装置14とを有する。また、センサとして、被空調空間2a〜2cの室内温度を測定する内部センサ21a〜21cと、被空調空間2a〜2cからの排気(EA)の状態を測定する排気センサ22と、外調機13から送出される空気の状態を測定する外調機給気センサ23、外気温度を測定する外気センサ24が設けられている。さらに、被空調空間2a〜2cの設定温度を設定する設定器31a〜31cも備えられている。
検出部143は、外調機13の運転モードとは異なるモードで運転している室内機11a〜11cが存在するか否かを検出し、この検出結果に基づく指示をパラメータ変更部146に送信する。
コスト算出部144は、室内機11a〜11cと外調機13との運転コストの差を算出し、その差が大きいか否かを判定し、この判定結果に基づく指示をパラメータ変更部146に送信する。
除湿判断部145は、室内機11a〜11cまたは外調機13が除湿中であるか否かを判定し、この判定結果に基づく指示をパラメータ変更部146に送信する。
パラメータ変更部146は、判定部142、検出部143、コスト算出部144または除湿判断部145からの指示を受信すると、その指示を外調機給気温度設定変更ロジックに基づいて外調機13の設定温度や運転モードについての制御パラメータを生成し、外調機13に送信する。
本実施の形態にかかる空気調和システムは、外調機13、室内給気センサ、内部センサ21a〜21c、排気センサ22、外調機給気センサ23および設定器31a〜31cから受信する室内給気温度、内部温度、排気温度、外調機給気温度、設定温度等のデータに基づいて、外調機制御装置14が外調機13の運転を制御することを特徴とするものである。
なお、能力不足の室内機を判定する基準となる上記所定時間、排気温度の所定範囲、排気露点温度の下限値等は適宜自由に設定することができる。
冷房能力が不足している台数が暖房能力が不足している台数よりも多い場合(ステップS302:YES)、判定部142は、パラメータ変更部146に外調機13の給気温度を下げる旨の指示を出す(ステップS304)。
暖房能力が不足している台数が冷房能力が不足している台数よりも多い場合(ステップS302:NO、ステップS303:YES)、判定部142は、パラメータ変更部146に外調機13の給気温度を上昇させる旨の指示を出す(ステップS305)。
冷房能力が不足している台数と暖房能力が不足している台数とが等しい場合(ステップS302:NO、ステップS303:NO)、判定部142は、パラメータ変更部146に外調機13の給気温度を変更しない旨の指示を出す(ステップS306)。
検出部143が室内機11a〜11cの運転モードを判断する方法としては、室内機11a〜11cから直接に運転モードに関する情報を得る、室内機11a〜11cの送水温度から判断する、外調機給気温度と季節から判断する等の方法が挙げられる。
外調機13の運転コストが高い場合(ステップS404:YES)、コスト算出部144は、外調機給気温度の設定を緩和する旨の指示をパラメータ変更部146に出す(ステップS406)。
室内機11a〜11cの運転コストが高い場合(ステップS404:NO、ステップS405:YES)、コスト算出部144は、外調機給気温度の設定を増強する旨の指示を出す(ステップS407)。例えば、外調機13が暖房モードで運転している場合、コスト算出部144は、外調機13からの給気温度をさらに上げる旨の指示を出す。また、外調機13が冷房モードで運転している場合、コスト算出部144は、外調機13からの給気温度をさらに下げる旨の指示をパラメータ変更部146に出す。
室内機11a〜11cと外調機13の運転コストの差が所定の値よりも高くない場合(ステップS404:NO、ステップS405:NO)、コスト算出部144は、外調機給気温度を変更しない旨の指示をパラメータ変更部146に出す(ステップS408)。
なお、室内機11a〜11cおよび外調機13の運転コストの差を比較する上記所定の値は、適宜自由に設定することができる。
外調機13が過除湿の場合(ステップS501:YES)、除湿判断部145は、外調機給気温度を緩和する、すなわち外調機13からの給気温度を上げる旨の指示をパラメータ変更部146に出す(ステップS503)。
室内機11a〜11cが過除湿の場合(ステップS501:NO、ステップS502:YES)、除湿判断部145は、外調機給気温度を増強する、すなわち外調機13からの給気温度を下げる旨の指示をパラメータ変更部146に出す(ステップS504)。
室内機11a〜11cおよび外調機13の何れも過除湿ではない場合(ステップS501:NO、ステップS502:NO)、除湿判断部145は、外調機13の給気温度を変更しない旨の指示をパラメータ変更部146に出す(ステップS505)。
上記過除湿の程度は、適宜自由に設定することができる。
外調機13の運転モードが冷房の場合、パラメータ変更部146は、設定緩和要求を受信すると、外調機13の設定温度を上げる旨の制御パラメータを生成する。一方、設定増強要求を受信すると、外調機13の設定温度を下げる旨の制御パラメータを生成する。
外調機13の運転モードが送風の場合や外調機13が運転していない場合、パラメータ変更部146は、設定緩和要求を受信しても、外調機の設定温度を変更しない。一方、設定増強要求を受信すると、パラメータ変更部146は、室内機11a〜11cの運転モードが暖房の場合には給気温度の設定値を給気温度の計測値から+1℃、室内機11a〜11cの運転モードが冷房の場合には給気温度の設定値を給気温度の測定値から−1℃と設定する制御パラメータを生成する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、上述した第1の実施の形態と同等の構成要素には、同じ名称および符号を付して、適宜説明を省略する。
これにより、本実施の形態では、外調機13の制御パラメータを変更して、室内機2a〜2cの負荷の一部を外調機に負担させることにより、省エネルギーを実現することができる。また、負荷の平準化を図ることも可能となる。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、上述した第1,2の実施の形態と同等の構成要素には、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
まず、検出部143は、外調機13の運転モードとは異なるモードで運転している室内機11a〜11cが存在するか否かを検出する(ステップS1001)。ここで、検出部143による外調機13の運転モードの判断方法について説明する。外調機13の運転モードは、次の方法より判断される。
これにより、本実施の形態では、制御パラメータを変更することによって、モードが異なることによる無駄なエネルギー消費を抑えることができ、より効率のよい空調を行うことが可能となる。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、上述した第1〜3の実施の形態と同等の構成要素には、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
まず、コスト算出部144は、室内機11a〜11cと外調機13とでそれぞれ消費するエネルギーのエネルギーコストを算出し、そのエネルギーコストの差が大きいか否かを判定する(ステップS1201)。ここで、コスト算出部144による室内機11a〜11cおよび外調機13の運転コストの判断方法について、以下に説明する。
これにより、本実施の形態によれば、空調システム全体としてのエネルギーコストを減少させることが可能となる。
[第5の実施の形態]
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、上述した第1〜4の実施の形態と同等の構成要素には、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
まず、除湿判断部145は、室内機11a〜11cまたは外調機13の何れかが過除湿であるか否かを判断する(ステップS1401,1402)。この除湿判断部145による室内機11a〜11cおよび外調機13の過除湿の判断方法について、以下に説明する。
ここで、上記過除湿の程度は、適宜自由に設定することができる。
これにより、本実施の形態では、制御パラメータを変更して過除湿を解消することにより、無駄なエネルギー消費を抑え、より効率のよい運転と負荷の平準化とを実現することができる。
Claims (10)
- 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御装置であって、
前記室内機の動作状況を監視する監視手段と、
少なくとも前記室内機の動作状況に応じて前記外調機の制御パラメータを変更するパラメータ変更手段と
を備えたことを特徴とする空調制御装置。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御装置であって、
前記室内機の空調負荷が所定の値を超えているか否かを判定する判定手段と、
この判定手段により前記室内機の空調負荷が前記所定の値を超えていると判定されると、前記外調機の制御パラメータを変更するパラメータ変更手段と
を備えたことを特徴とする空調制御装置。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御装置であって、
前記室内機および前記外調機の加熱、冷却または送風のいずれかの運転モードをそれぞれ検出する検出手段と、
この検出手段により検出された前記室内機および前記外調機の運転モードが互いに異なると、前記外調機の制御パラメータを変更するパラメータ変更手段と
を備えたことを特徴とする空調制御装置。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御装置であって、
前記室内機および前記外調機においてそれぞれ消費するエネルギーのコストを算出するコスト算出手段と、
前記コストを減らすように前記外調機の制御パラメータを変更するパラメータ変更手段と
を備えたことを特徴とする空調制御装置。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御装置であって、
前記室内機による除湿の状態と前記外調機による除湿の状態とを比較していずれか一方が他方より過剰に除湿を行う過除湿の状態にあるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段により前記室内機および前記外調機のいずれか一方が過除湿の状態にあると判定されると、前記外調機の制御パラメータを変更するパラメータ変更手段と
を備えたことを特徴とする空調制御装置。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御方法であって、
前記室内機の動作状況を監視するステップと、
少なくとも前記室内機の動作状況に応じて前記外調機の制御パラメータを変更するステップと
を有することを特徴とする空調制御方法。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御装置であって、
前記室内機の空調負荷が所定の値を超えているか否かを判定するステップと、
前記室内機の空調負荷が所定の値超えていると判定されると、前記外調機の制御パラメータを変更するステップと
を有することを特徴とする空調制御方法。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御方法であって、
前記室内機および前記外調機の加熱、冷却または送風のいずれかの運転モードをそれぞれ検出するステップと、
検出された前記室内機および前記外調機の運転モードが互いに異なると、前記外調機の制御パラメータを変更するステップと
を有することを特徴とする空調制御方法。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御方法であって、
前記室内機および前記外調機においてそれぞれ消費するエネルギーのコストを算出するステップと、
前記コストを減らすように前記外調機の制御パラメータを変更するステップと
を有することを特徴とする空調制御方法。 - 被空調空間の空気調和を行う少なくとも1つの室内機と、前記被空調空間および前記空調機の少なくとも一方に供給する空気を熱処理する外調機とを有する空調システムの空調制御方法であって、
前記室内機による除湿の状態と前記外調機による除湿の状態とを比較していずれか一方が他方より過剰に除湿を行う過除湿の状態にあるか否かを判定するステップと、
前記室内機および前記外調機のいずれか一方が過除湿の状態にあると判定されると、前記外調機の制御パラメータを変更するステップと
を有することを特徴とする空調制御方法。
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