JP2005241189A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の室内ユニットを有する空気調和装置が複数系統接続され、これら空気調和装置の料金按分を行う集中制御装置を備えた空調システムに関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system including a central control device in which a plurality of air conditioning apparatuses having a plurality of indoor units are connected and a charge apportioning of these air conditioning apparatuses is performed.
これまでの空調システムでは、1台または複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを通信配線で接続した冷媒系統が複数系統設置される場合には、各前記冷媒系統を集中制御装置等へ接続し、前記集中制御装置等で各室内ユニット毎に電力等の使用料金を按分する空調システムが提案されている。(特許文献1参照)。 In conventional air-conditioning systems, when a plurality of refrigerant systems in which one or a plurality of outdoor units and a plurality of indoor units are connected by communication wiring are installed, the refrigerant systems are connected to a central control device or the like. There has been proposed an air conditioning system that connects and apportions a usage fee such as electric power for each indoor unit by the centralized control device or the like. (See Patent Document 1).
このような空調システムでは、各室内ユニットのサーモオン運転、サーモオフ運転および風速などの運転情報を前記集中制御装置へと収集させて、前記各室内ユニットのエネルギー消費率を算出し、当該空調システム全体の前記電力量と前記各室内ユニットのエネルギー消費率から、前記各室内ユニットの使用料金を按分算出していた。
しかしながら、このような空調システムでは、各室内ユニット毎のエネルギー消費率は考慮されて料金按分されているものの前記集中制御装置へ接続された各冷媒系統毎の料金按分が行われていないため、これまでの空気調和装置から省エネルギー性の高い空気調和装置への変更を行っても、その省エネルギー性の向上が顕著に表れないとともに、各冷媒系統毎の前記エネルギー消費率が異なった場合、夫々の室内ユニット毎の料金按分が適正とならない問題があった。 However, in such an air conditioning system, although the energy consumption rate for each indoor unit is taken into consideration and the charge is apportioned, the charge apportionment for each refrigerant system connected to the central control device is not performed. Even if the air conditioner is changed from the previous air conditioner to a highly energy-saving air conditioner, the improvement in energy saving performance does not appear remarkably, and the energy consumption rate for each refrigerant system is different. There was a problem that the apportionment of charges for each unit was not appropriate.
そこで、本発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、各冷媒系統毎に運転状態が異なっても適正な料金按分を行える空調システムを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and provides an air conditioning system that can perform an appropriate charge apportionment even if the operation state differs for each refrigerant system.
請求項1に記載の発明は、一又は複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを接続して構成される複数の冷媒系統と、これら各冷媒系統の運転制御および全冷媒系統で消費する全エネルギー消費量を積算する集中制御装置とを備え、前記全エネルギー消費量からそれぞれの室内ユニット毎の料金按分を算出する空調システムにおいて、まず、前記全エネルギー消費量を各系冷媒統毎に按分し、次に、それぞれの室内ユニット毎に按分させる按分手段を備えたことを特徴とするものである。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記按分手段は、前記各冷媒系統に接続された室外ユニットから、前記集中制御装置へ各冷媒系統毎のエネルギー消費係数を送信するとともに、各室内ユニット毎の定格消費電力等に相当するデータ、および、各室内ユニット毎の運転率のデータを送信して按分することを特徴とするものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記各冷媒系統の運転中は、この冷媒系統に接続された室外ユニットの圧縮機の運転電流、室外送風機の運転風速、前記室外ユニットの室外制御部の消費電力および当該冷媒系統に接続された室内ユニットの冷媒循環量等に基いて、各冷媒系統毎のエネルギー消費係数、および、各室内ユニットの運転率を算出し、前記各冷媒系統の停止中は、前記室外制御部の消費電力および前記圧縮機のクランクケースヒータなどの待機電力等に基いて、前記各冷媒系統毎のエネルギー消費係数を算出することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, during the operation of each refrigerant system, the operating current of the compressor of the outdoor unit connected to the refrigerant system, the outdoor fan Based on the operating wind speed, the power consumption of the outdoor control unit of the outdoor unit, the refrigerant circulation amount of the indoor unit connected to the refrigerant system, etc., the energy consumption coefficient for each refrigerant system, and the operating rate of each indoor unit And calculating the energy consumption coefficient for each refrigerant system based on the power consumption of the outdoor control unit and the standby power of the crankcase heater of the compressor, etc. while the refrigerant systems are stopped. It is a feature.
本発明によれば、まず、全エネルギー消費量から各冷媒系統毎に按分を行い、次に、それぞれの室内ユニット毎に按分させているため、各冷媒系統毎に運転状態が異なっていても、適正に按分することができる。 According to the present invention, first, the distribution is made for each refrigerant system from the total energy consumption, and then the distribution is made for each indoor unit, so even if the operation state is different for each refrigerant system, Proper distribution is possible.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の按分手段を適用した空調システム100の概要構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an
空調システム100は、例えば、ユニット間配管3−1で接続された1台の室外ユニット1と5台の室内ユニット1−1〜1−5から構成される第1冷媒系統U1と、ユニット間配管3−2で接続された1台の室外ユニット2と5台の室内ユニット2−1〜2−5から構成される第2冷媒系統U2とを、夫々副電力計WM1およびWM2を介して電力線6で商用電源Eへ接続して構成されており、前記副電力計WM1およびWM2と前記商用電源Eとの間には主電力計WMが設けられ、この主電力計WMから集中制御装置5へ通信線7が接続されている。
The
また、室外ユニット1および2、室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5は、共通の通信配線4に接続され、この通信配線4は集中制御装置5へ接続されて構成されている。
The
一方の第1冷媒系統U1について説明すると、図2に示すように、室外ユニット1には、冷媒を圧縮吐出し、前記商用電源Eの電力で駆動される圧縮機10と、前記冷媒の循環方向を反転させる四方弁11と、前記冷媒と外気との熱交換を行わせる室外熱交換器12と、前記冷媒の減圧を行う室外膨張弁13と、前記圧縮機10へ吸い込まれる冷媒の気液分離を行うアキュームレータ14とが冷媒配管で接続されて収納されるとともに、前記室外熱交換器12へ外気を送風する室外送風機15と、前記圧縮機10の運転電流を検出する電流センサ16と、この室外ユニット1の運転制御および後述する室内ユニット1−1〜1−5の室内制御部23a〜23eや集中制御装置5との送受信を行う室外制御部17とが収納されている。
The first refrigerant system U1 will be described. As shown in FIG. 2, the
また、室内ユニット1−1には、この室内ユニット1−1が設置された室内の室内空気と冷媒との熱交換を行う室内熱交換器20aと、この室内ユニット1−1へ流入する冷媒の流量調節および減圧を行う室内膨張弁21aとが冷媒配管で接続されて収納されるとともに、前記室内熱交換器20aへ前記室内空気を送風する室内送風機22aと、前記室内熱交換器20aの冷房運転時での冷媒入口温度(暖房運転時では冷媒出口温度)を検出する温度センサE1aと、冷媒出口温度(暖房運転時では冷媒入口温度)を検出する温度センサE3aと、この室内ユニット1−1の運転制御および上述の室外制御部17や集中制御装置5との送受信を行う室内制御部23aとが収納されている。
The indoor unit 1-1 includes an
なお、室内ユニット1−2〜1−5は、上記室内ユニット1−1と同様であるため、説明は省略する。さらに、他方の第2冷媒系統U2も、上記第1冷媒系統U1と同様であるため、図示および説明は省略する。 In addition, since the indoor units 1-2 to 1-5 are the same as the indoor unit 1-1, description thereof is omitted. Furthermore, since the other second refrigerant system U2 is the same as the first refrigerant system U1, illustration and description thereof are omitted.
また、集中制御装置5について説明すると、図3に示すように、集中制御装置5には、 前記第1冷媒系統U1および前記第2冷媒系統U2の運転/停止等の操作を行う操作部31と、収集された前記各室外ユニット1および2と、前記各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5とから送信された各データを表示する表示部32とが、図示しない筐体の正面に設けられており、内部には、この集中制御装置5の制御や、本発明の按分手段のプログラムを収納したROM33と、上記収集した前記各データを格納するRAM34と、前記通信配線4を介して各室外ユニット1および2や、各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5との送受信を行う第1送受信回路35と、前記主電力計WMから、この空調システム100の全エネルギー消費量MPを受信する第2送受信回路36とが備えられている。
Further, the
そして、本発明の按分手段は、まず、空調システム100の全エネルギー消費量MPから第1冷媒系統U1および第2冷媒系統U2の各冷媒系統毎に按分を行って、次に、各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5毎の按分を行う按分手段である。
The apportioning means of the present invention first apportions each refrigerant system of the first refrigerant system U1 and the second refrigerant system U2 from the total energy consumption MP of the
以下、この按分手段について説明する。 Hereinafter, this apportioning means will be described.
まず、図1を参照して、これら第1冷媒系統U1および第2冷媒系統U2が接続された空調システム100の電源が投入されると、前記第1冷媒系統U1では、室外ユニット1の室外制御部17と各室内ユニット1−1〜1−5の室内制御部20a〜20eとで送受信が行われて、この第1冷媒系統U1に接続された室内ユニット1−1〜1−5の台数データが室外ユニット1の室外制御部17へ収集され、図示しないRAMへと格納される。同様に、前記第2冷媒系統U2では、室外ユニット2の室外制御部17と各室内ユニット2−1〜2−5の室内制御部20a〜20eとで送受信が行われ、第2冷媒系統U2に接続された室内ユニット2−1〜2−5の台数データが室外ユニット2の室外制御部17へ収集され、図示しないRAMへと格納保管される。
First, referring to FIG. 1, when the air-
そして、各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5では、各室内ユニットの定格消費係数UT1−1〜UT1−5、UT2−1〜UT2−5を集中制御装置5へと送信する。この各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5の定格消費係数UT1−1〜UT1−5、UT2−1〜UT2−5は、各室内ユニット1−1〜1−5、2−1〜2−5が、定格能力運転を行った際の定格消費電力に相当するものである。
In each of the indoor units 1-1 to 1-5 and 2-1 to 2-5, the rated consumption coefficients UT1-1 to UT1-5 and UT2-1 to UT2-5 of each indoor unit are transferred to the centralized
そして、例えば、第1冷媒系統U1が運転中であれば、室外ユニット1の室外制御部17では、電流センサ16で検出される圧縮機10の運転電流、室外送風機15の運転風速等に基いて、この第1冷媒系統U1のエネルギー消費係数UR1を算出して集中制御装置5へ送信し、この第1冷媒系統U1が停止中であれば、室外制御部17の消費電力と、圧縮機10の図示しないクランクケースヒータなどの待機電力等に基いて、この第1冷媒系統U1のエネルギー消費係数UR1を算出して集中制御装置5へ送信する。
For example, if the first refrigerant system U1 is in operation, the
また、各室内ユニット1−1〜1−5の各室内制御部23a〜23eでは、夫々室内熱交換器20a〜20eの温度センサE1a〜E1eと温度センサE3a〜E3eとの温度差データΔTa〜ΔTeと、各室内送風機22a〜22eの設定風速とに基いて、各室内ユニット夫々の運転率SR1−1〜SR1−5、SR2−1〜SR2−5を算出して集中制御装置5へと送信する。なお、もし、前記各室内ユニット1−1〜1−5がヒータを備えている室内ユニットであれば、このヒータのON/OFFも加味して前記運転率の算出を行う。
Moreover, in each
同様に、例えば、第2冷媒系統U2が運転中であれば、室外ユニット2の室外制御部17では、電流センサ16で検出される圧縮機10の運転電流、室外送風機15の運転風速等に基いて、この第2冷媒系統U2のエネルギー消費係数UR2を算出して集中制御装置5へ送信し、この第2冷媒系統U2が停止中であれば、室外制御部17の消費電力と、圧縮機10の図示しないクランクケースヒータなどの待機電力等に基いて、この第2冷媒系統U2のエネルギー消費係数UR2を算出して集中制御装置5へ送信する。
Similarly, for example, if the second refrigerant system U2 is operating, the
また、各室内ユニット2−1〜2−5の各室内制御部23a〜23eでも上記第1冷媒系統U1と同様に、夫々室内熱交換器20a〜20eの温度センサE1a〜E1eと温度センサE3a〜E3eとの温度差データΔTa〜ΔTeと、各室内送風機22a〜22eの設定風速とに基いて、各室内ユニット夫々の運転率SR1−1〜SR1−5、SR2−1〜SR2−5を算出して集中制御装置5へと送信する。なお、もし、前記各室内ユニット2−1〜2−5がヒータを備えている室内ユニットであれば、このヒータのON/OFFも加味して前記運転率の算出を行う。
Further, in each of the
このようにして、集中制御装置5の前記RAM34へ前記第1冷媒系統U1および前記第2冷媒系統U2の夫々のエネルギー消費係数UR1、UR2を積算して、夫々の積算エネルギー消費係数SUR1、SUR2を求める。同様に、各室内ユニット1−1〜1−5、2−1〜2−5の夫々の運転率SR1−1〜SR1−5、SR2−1〜SR2−5も積算して行く。
In this way, the energy consumption coefficients UR1 and UR2 of the first refrigerant system U1 and the second refrigerant system U2 are integrated into the
そして、集中制御装置5の操作部31に設けられた図示しない操作スイッチが操作されて、この空調システム1の料金按分が指示されると、この集中制御装置5では、まず、主電力計WMへ空調システム100の全エネルギー消費量MPを要求して主電力計WMから通信線7を通じ、第2送受信回路36を介して、前記全エネルギー消費量MPを受信するとともに、第1冷媒系統U1および第2冷媒系統U2の夫々の積算エネルギー消費量SUR1、SUR2から各冷媒系統別に前記全エネルギー消費量MPを按分して各冷媒系統別エネルギー消費量UP1、UP2を算出する。
Then, when an operation switch (not shown) provided in the
次に、各冷媒系統別エネルギー消費量UP1、UP2から各室内ユニットの前記定格消費係数UT1−1〜UT1−5およびUT2−1〜UT2−5および各運転率SR1−1〜SR1−5およびSR2−1〜SR2−5に応じて、各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5毎に按分するものである。 Next, the rated consumption coefficients UT1-1 to UT1-5 and UT2-1 to UT2-5 of each indoor unit and the operation rates SR1-1 to SR1-5 and SR2 are determined from the energy consumption amounts UP1 and UP2 for each refrigerant system. According to -1 to SR2-5, each indoor unit 1-1 to 1-5 and 2-1 to 2-5 is prorated.
これを、図4で具体的数値を参照して説明すると、例えば、室外ユニット1および2を夫々10馬力とし、各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5を各2馬力として、前記各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5が、同一の空調条件で、設定温度20℃にて冷房運転を行い、主電力計WMで積算された全エネルギー消費量MPが2000kWhであった場合、本按分手段では、上述のように、まず、第1冷媒系統U1および第2冷媒系統U2の積算エネルギー消費係数SUR1、SUR2に基いて、各冷媒系統毎の按分を行う。この場合、室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5は、同様の能力構成であるとともに、同様の空調条件で運転しているため、第1冷媒系統U1および第2冷媒系統U2の積算エネルギー消費係数SUR1、SUR2は、同様の数値となることから、各冷媒系統別エネルギー消費量UP1、UP2は、夫々1000kWhづつとなる。
This will be described with reference to specific numerical values in FIG. 4. For example, the
次に、各冷媒系統別エネルギー消費量UP1、UP2から第1冷媒系統U1および第2冷媒系統U2に接続された各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5毎への按分を行う。この場合、上記条件から各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5毎の各定格消費係数UT1−1〜UT1−5、UT2−1〜UT2−5、および、各運転率SR1−1〜SR1−5、SR2−1〜SR2−5は略同一であるため、前記冷媒系統別エネルギー消費量UP1およびUP2は、それぞれ均等に5等分されて、各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5のエネルギー消費量は、200kWhとして算出されることとなる。 Next, from each refrigerant system energy consumption UP1, UP2 to each indoor unit 1-1 to 1-5 and 2-1 to 2-5 connected to the first refrigerant system U1 and the second refrigerant system U2. Apportion. In this case, the rated consumption coefficients UT1-1 to UT1-5, UT2-1 to UT2-5 for each of the indoor units 1-1 to 1-5 and 2-1 to 2-5, and each operation from the above conditions Since the rates SR1-1 to SR1-5 and SR2-1 to SR2-5 are substantially the same, the refrigerant system energy consumption UP1 and UP2 are equally divided into five equal parts, and each indoor unit 1-1. The energy consumption amounts of ˜1-5 and 2-1 to 2-5 are calculated as 200 kWh.
また、図5に示すように、第1冷媒系統U1の空調条件が、第2冷媒系統U2の空調条件よりも小さく設定され、空調システム100の全エネルギー消費量MPが1200kWhであった場合には、例えば、第1冷媒系統U1の積算エネルギー消費係数SUR1から、この第1冷媒系統U1の冷媒系統別エネルギー消費量UP1を200kWhと算出し、第2冷媒系統U2の積算エネルギー消費係数SUR2から、この第2冷媒系統U2の冷媒系統別エネルギー消費量UP2を1000kWhと算出する。
As shown in FIG. 5, when the air conditioning condition of the first refrigerant system U1 is set smaller than the air conditioning condition of the second refrigerant system U2, and the total energy consumption MP of the
そして、各冷媒系統別エネルギー消費量UP1、UP2から第1冷媒系統U1および第2冷媒系統U2に接続された各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5毎への按分を行う。この場合、各冷媒系統U1、U2毎に空調条件は同じであるため、一方の第1冷媒系統U1に接続された室内ユニット1−1〜1−5のエネルギー消費量は、夫々40kWhとして算出され、他方の第2冷媒系統U2に接続された室内ユニット2−1〜2−5のエネルギー消費量は、夫々200kWhとして算出される。 Then, it is apportioned for each indoor unit 1-1 to 1-5 and 2-1 to 2-5 connected to the first refrigerant system U1 and the second refrigerant system U2 from the energy consumption amounts UP1 and UP2 for each refrigerant system. I do. In this case, since the air conditioning conditions are the same for each refrigerant system U1, U2, the energy consumption of the indoor units 1-1 to 1-5 connected to one first refrigerant system U1 is calculated as 40 kWh, respectively. The energy consumption of the indoor units 2-1 to 2-5 connected to the other second refrigerant system U2 is calculated as 200 kWh.
これにより、空調負荷を小さく設定して空調運転を行わせた第1冷媒系統U1のエネルギー消費量を軽して按分でき、各冷媒系統毎に運転状態が異なっても適正な按分を行うことができる。 Thereby, the energy consumption of the 1st refrigerant | coolant system | strain U1 which performed the air-conditioning driving | operation with the air-conditioning load set small can be apportioned, and appropriate apportioning can be performed even if the operating state differs for each refrigerant system. it can.
また、このような各冷媒系統毎に運転状態が異なっても適正な按分が行える空調システムとしては、図6に示すように、各室内ユニット1−1〜1−5および2−1〜2−5に設けられた夫々の室内熱交換器20aの風上側に、夫々温度センサS1a〜S1eを設け、風下側に、夫々温度センサS2a〜S2eを設けて、夫々の温度差ΔSa〜ΔSeを算出し、各室内送風機22a〜22eの設定風速とに基いて、各室内ユニット夫々の運転率SR1−1〜SR1−5、SR2−1〜SR2−5を算出するものとしても良い。
Further, as shown in FIG. 6, as an air conditioning system capable of appropriate distribution even if the operation state differs for each refrigerant system, each indoor unit 1-1 to 1-5 and 2-1 to 2- Temperature sensors S1a to S1e are provided on the leeward side of the
さらに、室外ユニット1、2が、ガスを燃料としてエンジンの駆動力により駆動される圧縮機を搭載する、いわゆるガスエンジン・ヒートポンプ式の室外ユニットであれば、前記主電力計WMからの電力のほか、燃料計からの信号を受信して、適正な按分を行わせても良い。
Further, if the
複数の室内外機で構成される冷媒系統を複数備える空調システムに好適である。 It is suitable for an air conditioning system including a plurality of refrigerant systems composed of a plurality of indoor and outdoor units.
1 室外ユニット(第1冷媒系統)
1−1〜1−5 室内ユニット(第1冷媒系統)
2 室外ユニット(第2冷媒系統)
2−1〜2−5 室内ユニット(第2冷媒系統)
3−1、3−2 ユニット間配管
4 通信配線
5 集中制御装置
6 電力線
10 圧縮機
11 四方弁
12 室外熱交換器
13 室外膨張弁
14 アキュームレータ
15 室外送風機
16 電流センサ
17 室外制御部
20a〜20e 室内熱交換器
21a〜21e 室内膨張弁
22a〜22e 室内送風機
23a〜23e 室内制御部
31 操作部
32 表示部
33 ROM
34 RAM
35 送受信回路
100 空調システム
E1a〜E1e 温度センサ
E3a〜E3e 温度センサ
S1a〜S1e 温度センサ(室内空気吸込側)
S2a〜S2e 温度センサ(吹出側)
1 Outdoor unit (first refrigerant system)
1-1 to 1-5 indoor unit (first refrigerant system)
2 Outdoor unit (second refrigerant system)
2-1 to 2-5 Indoor unit (second refrigerant system)
3-1, 3-2
34 RAM
35 Transmission /
S2a to S2e Temperature sensor (outlet side)
Claims (3)
まず、前記全エネルギー消費量を各系冷媒統毎に按分し、次に、それぞれの室内ユニット毎に按分させる按分手段を備えたことを特徴とする空調システム。 A plurality of refrigerant systems configured by connecting one or a plurality of outdoor units and a plurality of indoor units, operation control of each refrigerant system, and centralized control for integrating the total energy consumption consumed by all refrigerant systems An air conditioning system for calculating a rate apportionment for each indoor unit from the total energy consumption,
First, an air conditioning system comprising a distribution means for distributing the total energy consumption for each system refrigerant system and then distributing the total energy consumption for each indoor unit.
During operation of each refrigerant system, the operating current of the compressor of the outdoor unit connected to the refrigerant system, the operating wind speed of the outdoor fan, the power consumption of the outdoor control unit of the outdoor unit, and the room connected to the refrigerant system The energy consumption coefficient for each refrigerant system and the operation rate of each indoor unit are calculated based on the refrigerant circulation amount of the unit, and the power consumption and the compression of the outdoor control unit are stopped while each refrigerant system is stopped The air conditioning system according to claim 1 or 2, wherein an energy consumption coefficient for each of the refrigerant systems is calculated based on standby power such as a crankcase heater of a machine.
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