JP2007315613A - 空調システムの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーソナル蓄熱空調機とアンビエント空調機を有する空調システムの省エネルギーまたは省コストを図ることができる制御装置を提供する。
【解決手段】パーソナル蓄熱空調機の蓄熱電力時間帯における必要蓄熱量から、蓄熱電力時間帯におけるアンビエント用空調機の室内機の稼動スケジュールを作成する。作成された室内機の稼動スケジュールに基づいて、さらにパーソナル蓄熱空調機の蓄熱電力時間帯における稼動スケジュールを作成する。これらの稼動スケジュールに基づいて、パーソナル蓄熱空調機及びアンビエント空調機を備える空調システムの運転を制御する。また、パーソナル蓄熱空調機が電力ピークカット時間帯までに残しておくべき蓄熱確保量と、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱残存量とに基づいて、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費を抑制するようにパーソナル蓄熱空調機の運転を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は空調システムの制御装置に関する。

建物における空調の省エネ手法として、「タスクアンビエント空調」がある。これは利用者の作業領域（机上など）を個別用の空調機（以下、パーソナル空調機）により、各自の好みで快適に空調する一方、周辺領域は全体用の空調機（以下、アンビエント空調機）で不快にならない程度に弱く空調し、省エネルギーを図るものである。

特許文献１に記載されるパーソナル空調機ではパーソナル空調機内に熱源装置と潜熱蓄熱材を保持し、蓄熱材に蓄えた冷温熱で空調することで、配管（冷温水管及びドレン管、もしくは冷媒管及びドレン管、もしくは送風ダクト）の不要化，空調設備容量の低減，夜間電力使用による電力料金削減（安価な夜間電力使用と、ピーク電力カットによる基本料金削減），必要なときに大容量の冷温熱が利用できること、を実現可能としている。

この熱源装置と蓄熱材を持つパーソナル空調機（以下、パーソナル蓄熱空調機）をタスクアンビエント空調に用いることで、双方の利点を得ることができる。

実公平７−３７０６１号公報

パーソナル蓄熱空調機とアンビエント空調機をばらばらに稼動させていると、上記の省エネルギー・省コスト効果を十分に得られない恐れがある。例えば、夜間蓄熱時、パーソナル蓄熱空調機からの排熱を室外へ排する際に、アンビエント空調を必要以上に利かせ過ぎると、熱負荷の流入増加などにより、処理負荷量が増える。しかし、アンビエント空調が弱すぎると、室温が高くなり、パーソナル蓄熱空調機の冷熱源効率が下がる。また、昼間にどの程度ピークカットするかは、アンビエント空調機の昼間の稼動スケジュールと関係ある。この稼動スケジュールに合わせた蓄熱量をパーソナル蓄熱空調機に用意しないと不足し、アンビエント空調機を高出力で稼動せざるを得ず、確実なピークカットができない。

本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、パーソナル蓄熱空調機とアンビエント空調機を有する空調システムの省エネルギーまたは省コストを図ることができる制御装置を提供する。

パーソナル蓄熱空調機の蓄熱電力時間帯における必要蓄熱量から、蓄熱電力時間帯におけるアンビエント用空調機の室内機の稼動スケジュールを作成する。作成された室内機の稼動スケジュールに基づいて、さらにパーソナル蓄熱空調機の蓄熱電力時間帯における稼動スケジュールを作成する。これらの稼動スケジュールに基づいて、パーソナル蓄熱空調機及びアンビエント空調機を備える空調システムの運転を制御する。

また、パーソナル蓄熱空調機が電力ピークカット時間帯までに残しておくべき蓄熱確保量と、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱残存量とに基づいて、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費を抑制するようにパーソナル蓄熱空調機の運転を制御する。

本発明によれば、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱量に応じて室内機の運転が制御されるので、蓄熱時間帯において室内機による過剰な電力消費を抑制することができる。

また本発明によれば、電力ピークカット時間帯におけるパーソナル蓄熱空調機の蓄熱量不足を抑制できるので、確実にアンビエント空調機の消費電力をピークカットできる。

図１は、本発明の一実施例であるタスクアンビエント空調システムを示す。建物利用者が執務などをする一区域１００にて、利用者の各机上にパーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎが設置され、利用者が使用できるようになっている。また、天井にはアンビエント空調用の室内機１２０ａ〜１２０ｍが設置され、アンビエント空調用の室外機１３０とは空調制御ネットワーク１５０、ならびに冷媒管１５５で接続されている。

空調制御ネットワーク１５０は、制御コントローラ１７０，フィールドコントローラ
１８０を介して、ＢＡ(Building Automation) ネットワーク１４０と接続されている。同じようにパーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎもフィールドコントローラ１６０を介して、ＢＡネットワーク１４０に接続している。

ＢＡネットワーク１４０には、中央監視装置でもある空調運用サーバ１９０が接続され、管理者は、空調運用サーバ１９０のモニタとコンソールを用いて、ＢＡ上の設備の稼動状態監視ならびに運用設定変更をすることができる。

以下では、建物が冷房される場合について説明する。空調運用サーバ１９０は、夜間におけるパーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎの蓄熱スケジュール、ならびにパーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎから出される排熱を室外へ除去するための室内機１２０ａ〜１２０ｍの稼動スケジュールを作成し実行する。

また、空調運用サーバ１９０は、昼間における室内機１２０ａ〜１２０ｍの稼動スケジュールを作成して実行し、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎの利用状況を監視しながら、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎや室内機１２０ａ〜１２０ｍの運用設定（ＯＮ−ＯＦＦや出力など）を変更する。

図２は、空調運用サーバ１９０の機能構成図である。空調運用サーバ１９０は、センサ計測値を含めたＢＡ上の設備、すなわちＢＡネットワーク１４０に接続される設備を対象に、過去・現在の稼動状態を把握する設備稼動状態把握手段２１０，パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎが夜間に蓄える必要がある冷温熱量や電力ピークカット時間帯までに残しておくべき蓄熱量を計算する必要蓄熱量計算手段２２０，パーソナル蓄熱空調機
１１０ａ〜１１０ｎに残されている冷温熱量を把握する蓄熱残存量把握手段２３０，ＢＡ上の設備にある動作をさせると仮定したときにそのエネルギー消費量やコスト（エネルギー料金やＣＯ_２量など）を求めるエネルギー消費量・コスト算出手段２４０，ＢＡ上の設備を対象にあるルールに従って稼動スケジュールを作成する稼動スケジュール作成手段
２５０，設備稼動状態把握手段２１０や必要蓄熱量計算手段２２０や蓄熱残存量把握手段２３０からの情報、またはその情報からエネルギー消費量・コスト算出手段２４０により求めたエネルギー消費量・コストをもとに、ＢＡ上の設備の運用内容変更を判断する運用変更判断手段２６０，前記稼動スケジュール作成手段２５０による稼動スケジュールや、運用変更判断手段２６０による運用変更判断をもとに実際に設備を制御する制御指令手段２７０を有する。

以下（図３，図４）では、夜間の蓄熱時における本システムの動作を詳細に説明する。空調運用サーバ１９０は、電力契約で夜間蓄熱電力として定められている時間帯（夜間蓄熱電力時間帯）の開始時刻前に運用計画処理を行い、夜間蓄熱電力時間帯にその運用計画を実行に移す。

図３は、空調運用サーバ１９０が行う運用計画処理の一例である。この処理では、パーソナル蓄熱空調機に十分な蓄熱量を確保しつつ、その蓄熱量を得るための消費電力量を低減する。

ステップ３１０では、必要蓄熱量計算手段２２０（図２）によって、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎが当夜に蓄える必要のある蓄熱量（必要蓄熱量）を求める。

その方法としては、パーソナル蓄熱空調機自身が必要蓄熱量を計算している場合には、その値をＢＡネットワーク１４０を介して収集し合計する。

空調運用サーバ１９０にてパーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎ個々の必要蓄熱量を求める必要がある場合には、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎの蓄熱時動作に応じて計算する。

パーソナル蓄熱空調機が蓄熱容量上限まで自動的に蓄熱する仕様の場合には、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎ個々の残存蓄熱量を、蓄熱残存量把握手段２３０(図２)によってＢＡネットワーク１４０を介して収集し、空調運用サーバ１９０内のＤＢ（DataBase）にある蓄熱容量との差を必要蓄熱量とする。

パーソナル蓄熱空調機が空調運用サーバ１９０から翌朝までに新たに蓄える必要のある熱量（必要蓄熱残存量）について指示を受ける仕様の場合には、パーソナル蓄熱空調機
１１０ａ〜１１０ｎ個々の蓄熱残存量を、蓄熱残存量把握手段２３０によってＢＡネットワーク１４０を介して収集し、空調運用サーバ１９０内のＤＢに記録しておいた前回蓄熱終了時の蓄熱残存量との差を取ってその日の蓄熱消費量とした上でＤＢに記録し、過去の蓄熱消費量から翌日の蓄熱消費量を予測し、これをパーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜110n個々の必要蓄熱量としてパーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎに送信する。パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎ全体の必要蓄熱量は、個々の必要蓄熱量を合計して求める。

また、必要蓄熱量は、空調運用サーバ１９０がピークカットのために室内機１２０ａ〜１２０ｍの消費量抑制を行うか否か、行う場合はその程度にも左右される。空調運用サーバが翌日のピーク電力を過去データから予測し、室内機１２０ａ〜１２０ｍの抑制強度を求め、その抑制強度を必要蓄熱量の予測パラメタの１つとしてもよい。

ステップ３２０では、稼動スケジュール作成手段２５０（図２）によって、室内機120a〜１２０ｍの夜間の稼動スケジュールを作成する。ステップ３１０で求めた必要蓄熱量
（合計）から、室内機１２０ａ〜１２０ｍを効率の良い点で一定運転させる場合の稼動時間を次式により求める。

総排熱量［ＭＪ］＝必要蓄熱量［ＭＪ］／パーソナル蓄熱空調機熱源効率
稼動時間［ｈ］＝総排熱量［ＭＪ］／室内機最高効率点出力［ＭＪ／ｈ］
室内機１２０ａ〜１２０ｍの稼動時間が求まったら、夜間蓄熱電力時間帯の終了時刻を室内機１２０ａ〜１２０ｍの稼動終了時刻として、この稼動終了時刻から稼動時間を差し引いた時刻を、稼動開始時刻とする。

稼動開始時刻が夜間蓄熱電力時間帯の開始時刻より前になる場合には、室内機１２０ａ〜１２０ｍの出力を上げる。その場合、次式により出力増加幅を求める。

出力増加幅［ＭＪ／ｈ］＝必要蓄熱量［ＭＪ］／夜間蓄熱電力時間長［ｈ］
−室内機最高効率［ＭＪ／ｈ］
最高効率点出力＋出力増加幅が最高効率を超えるようだと、排熱を室外に排出しきれないため、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎに蓄熱量の抑制指令を送る。

ステップ３３０では、稼動スケジュール作成手段２５０（図２）によって、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎの稼動スケジュールを求める。まず、ある単位時間（例えば１０分）に同時に稼動させることができるパーソナル蓄熱空調機台数を次式により求める。

同時稼動台数＝室内機出力［ＭＪ／ｈ］／平均排熱量［ＭＪ／ｈ・台］
平均排熱量［ＭＪ／ｈ・台］＝総排熱量［ＭＪ］／総台数［台］／稼動時間［ｈ］
パーソナル蓄熱空調機１台あたりの排熱量［ＭＪ／ｈ・台］は、一定値とみなせる場合、空調運用サーバ１９０内ＤＢに保持しておいてもよい。次に、パーソナル蓄熱空調機
１１０ａ〜１１０ｎの起動・停止タイミングを決定する。

図４にパーソナル蓄熱空調機の稼動スケジュールの一例を示す。グラフ線４００は、あるパーソナル蓄熱空調機の稼動する（蓄熱する）時間帯を示している。１つの単位時間内に同時に通して稼動できるパーソナル蓄熱空調機台数は、同時稼動台数の整数部となる。単位時間のうち、一部の時間（「重なり時間」と呼ぶ）だけはもう１台稼動する、重なり時間は次式により求める。

重なり時間［分］＝単位時間［分］×同時稼動台数の小数部
パーソナル蓄熱空調機の起動・停止は、必要蓄熱量の多いものから行う。必要蓄熱量が同じものは、図４のように順番に行う。重なり時間で起動するパーソナル蓄熱空調機は１台に集中しないよう選択する。

運用計画ができたら、空調運用サーバ１９０は夜間蓄熱時間帯に運用計画を実行に移す。すなわち、空調運用サーバ１９０は、制御指令手段２７０（図２）によって、ステップ３３０で求めた稼動スケジュールに従って、室内機及び複数のパーソナル蓄熱空調機の運転を制御する。室内機１２０ａ〜１２０ｍに対しては、稼動開始時刻に起動指令、稼動終了時刻に停止指令を送るほか、出力を指令する。パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜110nに対しては、運用計画時には同時稼動台数と重なり時間を求めておき、夜間蓄熱時間帯に起動・停止タイミングと対象とするパーソナル蓄熱空調機を求めながら起動指令・停止指令を送っても良い。

また起動・停止指令ではなく、起動すべき時刻と停止すべき時刻を送信してもよい。この場合、パーソナル蓄熱空調機それぞれに時計を持つことになるが、時刻が空調運用サーバ１９０の時計からずれることを防ぐため、定期的に空調運用サーバ１９０が時刻を補正する。

外気冷房ができる設備が区域１００に存在する場合には、蓄熱実施時には周期的（例えば１０分）に、外気冷房の可能性についても判断する。ＢＡ上の外気温度センサと外気湿度センサから外気エンタルピを、室内温度センサと室内湿度センサから室内エンタルピを計算する。

外気冷房能力＝（室内エンタルピ−外気エンタルピ）×風量
外気冷房能力で排熱量［ＭＪ／ｈ・台］を処理できるようであれば、室内機１２０ａ〜１２０ｍによる冷房は一時停止して、外気冷房に切り替える。排熱量［ＭＪ／ｈ・台］を外気冷房で処理できなくなったら、室内機１２０ａ〜１２０ｍによる冷房に戻す。

運用計画の方法は上記の処理のほかにも考えられる。１つに、パーソナル空調機の起動・停止タイミングを、（非）線形計画法により求める方法がある。その場合の目的関数と制約条件の例は、次式の通りとなる。

このほか線形計画法ではなくＧＡ(Genetic Algorithm) により最適化する方法でも良い。

以上のようにして夜間の蓄熱が行われることにより、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱と、排熱処理のアンビエント空調を、エネルギー消費の無駄を少なく効率的に行うことができる。

以下では、昼間の空調時における本システムの動作を詳細に説明する。空調運用サーバ１９０は、パーソナル蓄熱空調機の利用状況や残存蓄熱量を監視しながら、電力ピークカット時間帯のための蓄熱量の確保や、空調環境を維持するために、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎや室内機１２０ａ〜１２０ｍの運用設定を随時変更する。

電力ピークカット時間帯では、アンビエント空調は低出力に、できれば停止していることが望ましい。少なくともピーク電力がある目標上限を超えないようにしたい。ここで目標上限は、過去１年間のピーク電力［ｋＷ］で基本料金が決定する契約の場合には、過去１年間のピーク電力などが適用され得る。目標上限を超えないようデマンド制御が行われることもある。

ピークカット時間帯にアンビエント空調機が低出力でも、パーソナル蓄熱空調機によって利用者の快適性を維持するためには、パーソナル空調機に電力ピークカット時間帯を賄える蓄熱量を確保する必要がある。このために空調運用サーバ１９０は、蓄熱終了後から図５の処理を行う。

ステップ５１０では、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎそれぞれについて、ピークカット時間帯までに残しておくべき蓄熱量（蓄熱確保量）を必要蓄熱量計算手段220（図２）によって計算する。蓄熱確保量には、空調運用サーバ１９０に予め設定しておいた値を適用しても良いし、過去のピーク時間帯に消費された蓄熱量を設備稼動状態把握手段２１０によってＢＡネットワーク１４０経由で収集しておいて、そのデータから外気温度をパラメタとした単回帰などにより需要予測した値を適用しても良い。

ステップ５２０では、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎ個々の蓄熱残存量を、蓄熱残存量把握手段２３０によってＢＡネットワーク１４０経由で確認する。蓄熱残存量は、蓄熱槽内の温度センサから計算で求めることができる。

ステップ５３０では、ステップ５１０で求めた蓄熱確保量とステップ５２０の蓄熱残存量とを比較し、蓄熱残存量が蓄熱確保量以下であればステップ５４０へ進み、そうでなければ、ステップ５２０で次のパーソナル蓄熱空調機について調べる。

ステップ５４０では、対象となるパーソナル蓄熱空調機に対し、制御指令手段２７０によって、蓄熱を温存するための蓄熱消費抑制動作を行う。蓄熱消費抑制動作は、次の内容うち１つ以上を含む指令をパーソナル蓄熱空調機にＢＡネットワーク１４０経由で送信するものである。
（１）パーソナル蓄熱空調機の表示部に、このまま使用を続けると、ピーク時間帯に蓄熱量が不足することが予想されることを表示する。
（２）パーソナル蓄熱空調機を停止する。
（３）パーソナル蓄熱空調機の運転モードとして送風のみを許可する。

パーソナル蓄熱空調機すべてについてステップ５２０〜５４０を終えると、ステップ
５５０では、一定時間スリープし、次の処理を待つ。

ステップ５６０では、現在時刻が電力ピークカット時間帯の開始時刻以降であるか否かを確認し、そうであれば処理を終了し、そうでなければステップ５２０から処理を繰り返す。すなわち、図５の処理は、パーソナル蓄熱空調機が蓄熱を終了してから、電力ピークカット時間帯開始時刻まで行われ、電力ピークカット時間帯および電力ピークカット時間帯終了時刻からパーソナル蓄熱空調機が蓄熱を開始して終了するまでは行われない。

図６は、蓄熱量確保の別方法を示す。図６の処理は、急に蓄熱消費が抑制されることのないように、早めに少しずつ蓄熱消費を抑制するものである。

ステップ６１０ではステップ５１０と同様、蓄熱確保量を計算する。

ステップ６２０〜６６５は、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎそれぞれについて実施する。ステップ６２０では、ステップ５２０と同様に、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱残存量を確認する。

ステップ６３０では、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱が消費される速度の許容上限を次式により計算する。

蓄熱消費速度上限＝蓄熱残存量／ピークカット時間帯開始時刻までの時間
ステップ６４０では、パーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費速度を確認する。

蓄熱消費速度＝時間ｔに消費された蓄熱量／時間ｔ
蓄熱消費速度はパーソナル蓄熱空調機で計算してその値を空調運用サーバ１９０に送信してもよいし、空調運用サーバ１９０で蓄熱残存量を周期的に確認し、その変化量から計算しても良い。

ステップ６５０では、ステップ６３０の蓄熱消費速度上限とステップ６４０の蓄熱消費速度とを比較し、蓄熱消費速度が上限以上であればステップ６６０へ、そうでなければステップ６６５へ進む。

ステップ６６０では、対象となるパーソナル蓄熱空調機に対し、蓄熱を温存するための蓄熱消費抑制動作を行う。蓄熱消費抑制動作は、ステップ５４０に挙げた内容に加え、蓄熱消費率を抑制する制御指令をパーソナル蓄熱空調機に送信するものである。蓄熱消費率抑制制御の内容としては、冷房（冷風供給）と送風とを交互に行う、一種の間欠運転が考えられる。冷房と送風の時間比は、蓄熱消費速度上限に比例させて送風時間の割合を大きくすれば、抑制効果が高くなる。

また、パーソナル蓄熱空調機に対し、蓄熱消費率上限値そのものを送信して、パーソナル蓄熱空調機自身で蓄熱消費率が上限以内になるように、間欠運転などを行っても良い。パーソナル蓄熱空調機が、蓄熱槽の蓄熱を取り出すための冷媒の流量を変えることで蓄熱消費率を制御できる場合には、蓄熱消費率上限値の送信は好適である。

パーソナル蓄熱空調機が、複数人数を対象とするやや大型のものである場合には、間欠運転の停止・送風時間帯がパーソナル蓄熱空調機間で重ならないよう、空調運用サーバ
１９０にて順番に実施する、輪番運転を行っても良い。

ステップ６６５では、ステップ６６０で送信した抑制指令を解除する指令を、パーソナル蓄熱空調機に送信する。もともと抑制されていないパーソナル蓄熱空調機は、この解除指令を無視する。

ステップ６７０では、一定時間スリープし、次の処理を待つ。

ステップ６８０では、現在時刻がピークカット時間帯の開始時刻以降であるか否かを確認し、そうであれば処理を終了し、そうでなければステップ６２０から処理を繰り返す。

図５や図６の処理は、ピークカット時間帯全体に対してと、ピークカット時間帯のなかでも特に電力消費が大きくなる一部時間帯に対して、２つを平行して行っても良い。

図５や図６の蓄熱量確保処理だけでは、ピークカット時間帯に予定通りの設備運用が行えない場合もある。例えば、予想より外気温度が高くなることでパーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費量が大きくなり蓄熱量が不足した、パーソナル蓄熱空調機が故障した、などのときである。このような場合には、アンビエント空調の運用を変え、ピークカット時に予定していた出力よりも高くして、空調環境を維持する必要がある。

図７に、空調運用サーバ１９０による、パーソナル蓄熱空調機の状態を考慮したアンビエント空調機の運用変更処理を示す。この処理は電力ピークカット時間帯開始時刻から開始する。ピークカット時間帯における、空調運用サーバ１９０による室内機１２０ａ〜
１２０ｍの運用モードは、次の３つを用意し、当初は「抑制モード」で運用されるものとする。
（１）抑制モード (例：設定温度２８℃） 抑制効果大
（２）弱抑制モード (例：設定温度２６℃) 抑制効果中
（３）非抑制モード (例：設定温度２４℃、もしくは設定温度は利用者が自由に設定可) 抑制効果小〜なし
ステップ７１０では、設備稼動状態把握手段２１０（図２）によって、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎの状態をＢＡネットワーク１４０から取得し、異常がないかを確認する。ここで異常とは、蓄熱量が無くなって冷房不能になっていないか、故障により稼動できないか、といったことが該当する。確認対象とするパーソナル蓄熱空調機は、稼動状態にあるもののみを対象とする。その理由は、使用されていないパーソナル蓄熱空調機の蓄熱量が０の可能性があるからである。

ステップ７２０では、異常台数が予め定めた閾値１以上か否かを確認し、閾値１以上であればステップ７２５へ、そうでなければステップ７３０へ進む。

ステップ７２５では、室内機１２０ａ〜１２０ｍの運用モードを「弱抑制モード」に変更し、ステップ７４０へ進む。

ステップ７３０では、異常台数が予め定めた閾値２以上か否かを確認し、閾値２以上であればステップ７３５へ、そうでなければステップ７４０へ進む。

ステップ７３５では、室内機１２０ａ〜１２０ｍの運用モードを「非抑制モード」に変更し、ステップ７４０へ進む。

ステップ７４０では、一定時間スリープする。

ステップ７５０では、現在時刻がピークカット時間帯の終了時刻以降であるか否かを確認し、そうであれば処理を終了し、そうでなければステップ７１０から処理を繰り返す。

図７のアンビエント空調機の運用変更処理を行うか否かは、快適性優先の場合には行う、コスト削減優先の場合には行わない、のように空調運用サーバ１９０にて設定可能とする。

ピークカットのために室内機１２０ａ〜１２０ｍを空調運用サーバ１９０から停止もしくは出力低下させるときに、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎを空調運用サーバ１９０から強制的に稼動させても良い。また空調運用サーバ１９０から、電力ピークカット時間帯をパーソナル蓄熱空調機に送信し、パーソナル蓄熱空調機が電力ピークカット時間帯と時間換算した蓄熱残存量を合わせて表示してもよい。

図７の処理のほか、ピークカット時間帯内で、室内機１２０ａ〜１２０ｍの運用モードを「弱抑制モード」もしくは「非抑制モード」に変更しても、ピーク電力が目標上限内に収まりそうなときには、モードを変更してもよい。ピーク電力が目標上限内に収まりそうか否かは、例えば過去データを用いて、運用モードごとの外気温度をパラメタとする単回帰により、エネルギー消費量・コスト算出手段２６０（図２）によって、ピーク電力を予測することで判定できる。逆に現在の運用モードではピーク電力が目標上限を超えそうな場合には、室内機１２０ａ〜１２０ｍの消費抑制を強めるか、他の設備を停止するなどの処置を取ることもできる。

図１以外のシステム構成として、空調運用サーバ１９０をインターネット上に設置し、ＢＡネットワーク１４０とインターネットとを接続してもよい。また、図２に示した空調運用サーバ１９０の機能を、パーソナル蓄熱空調機１１０ａ〜１１０ｎや室内機１２０ａ〜１２０ｍに分散して持たせても良い。

以上では冷房を前提に説明したが、暖房（パーソナル蓄熱空調機に温熱を貯める）でも同様の運用が可能である。昼間の放熱時は、冷房時と同様の処理になる。

システム構成図。 空調運用サーバの機能構成図。 運用計画処理。 パーソナル蓄熱空調機の稼動スケジュール。 ピークカット時間帯の蓄熱量確保処理。 ピークカット時間帯の蓄熱量確保処理。 アンビエント空調機の運用変更処理。

符号の説明

１１０ａ〜１１０ｎ…パーソナル蓄熱空調機、１２０ａ〜１２０ｍ…室内機、１３０…室外機、１４０…ＢＡネットワーク、１５０…空調制御ネットワーク、１６０，１８０…フィールドコントローラ、１７０…空調コントローラ、１９０…空調運用サーバ、１９５…監視用モニタ、２１０…設備稼動状態把握手段、２２０…必要蓄熱量計算手段、２３０…蓄熱残存量把握手段、２４０…エネルギー消費量・コスト算出手段、２５０…稼動スケジュール作成手段、２６０…運用変更判断手段、２７０…制御指令手段。

Claims (8)

1. 複数のパ−ソナル蓄熱空調機とアンビエント用空調機とを含む空調システムの制御装置において、
   前記複数のパーソナル蓄熱空調機の蓄熱電力時間帯における必要蓄熱量を求める必要蓄熱量計算手段と、
   前記必要蓄熱量から、前記蓄熱電力時間帯における前記アンビエント用空調機の室内機の稼動スケジュール作成し、前記室内機の前記稼動スケジュールに基づいて前記蓄熱電力時間帯における前記複数のパーソナル蓄熱空調機の稼動スケジュールを作成する稼動スケジュール作成手段と、
   前記各稼動スケジュールに基づいて前記複数のパーソナル蓄熱空調機及び前記室内機の運転を制御する制御指令手段と、
   を備えることを特徴とする空調システムの制御装置。
2. 請求項１において、前記必要蓄熱量計算手段は、電力ピークカット時間帯における前記室内機の電力消費量抑制に基づいて前記必要蓄熱量を求めることを特徴とする空調システムの制御装置。
3. 請求項１において、前記稼動スケジュール作成手段は、前記蓄熱電力時間帯における、前記室内機の稼動時間、及び前記複数のパーソナル蓄熱空調機の内の同時稼動台数を、次式、
   稼動時間［ｈ］＝総排熱量［ＭＪ］／室内機最高効率点出力［ＭＪ／ｈ］
   総排熱量［ＭＪ］＝必要蓄熱量［ＭＪ］／パーソナル蓄熱空調機熱源効率
   同時稼動台数＝室内機出力［ＭＪ／ｈ］／平均排熱量［ＭＪ／ｈ・台］
   平均排熱量［ＭＪ／ｈ・台］＝総排熱量［ＭＪ］／総台数［台］／稼動時間［ｈ］
   により求めることを特徴とする空調システムの制御装置。
4. 複数のパ−ソナル蓄熱空調機とアンビエント用空調機とを含む空調システムの制御装置において、
   前記複数のパーソナル蓄熱空調機の各々が電力ピークカット時間帯までに残しておくべき蓄熱確保量を計算する必要蓄熱量計算手段と、
   前記複数のパーソナル蓄熱空調機の各々の蓄熱残存量を確認する蓄熱残存量把握手段と、
   前記蓄熱確保量及び前記蓄熱残存量に基づいて、前記複数のパーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費を抑制するように前記複数のパーソナル蓄熱空調機の運転を制御する制御指令手段と、
   を備えることを特徴とする空調システムの制御装置。
5. 請求項４において、前記制御指令手段は、前記蓄熱残存量が前記蓄熱確保量以下である場合に、前記複数のパーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費を抑制するように前記複数のパーソナル蓄熱空調機を制御することを特徴とする空調システムの制御装置。
6. 請求項４において、前記制御指令手段は、前記蓄熱残存量から求められる前記複数のパーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費速度に基づいて、前記複数のパーソナル蓄熱空調機の蓄熱消費を抑制するように前記複数のパーソナル蓄熱空調機を制御することを特徴とする空調システムの制御装置。
7. 請求項４において、さらに、前記複数のパーソナル蓄熱空調機の内の異常台数に応じて、前記電力ピークカット時間帯における前記複数の室内機の運用モードを変更する運用変更判断手段を備えることを特徴とする空調システムの制御装置。
8. 請求項７において、前記運用変更判断手段は設定温度を下げるように前記運用モードを変更することを特徴とする空調システムの制御装置。
   

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