JP2008170025A - Air-conditioning control device - Google Patents
Air-conditioning control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008170025A JP2008170025A JP2007001520A JP2007001520A JP2008170025A JP 2008170025 A JP2008170025 A JP 2008170025A JP 2007001520 A JP2007001520 A JP 2007001520A JP 2007001520 A JP2007001520 A JP 2007001520A JP 2008170025 A JP2008170025 A JP 2008170025A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- humidity
- value
- room
- setting value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、居住空間の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネ空調制御を実現するようにした空調制御装置に関する。 The present invention relates to an air-conditioning control apparatus that realizes fine and effective energy-saving air-conditioning control according to the season without sacrificing comfort of a living space.
現在、建築設備全体の消費エネルギーの約半分が空調関連のエネルギー消費で占められていると言われている。このため、空調制御面で省エネルギーを推進することは建築設備全体の省エネルギーに大きく貢献する。一方、アメニティ空間としての事務所ビル等では、室内での居住者の温熱感覚、いわゆる快適性を満足することが要求されている。省エネルギーと快適性は相反する面を持つこともある。しかし、居住者の快適性の範囲内で過剰なエネルギー消費を抑えることにより、エネルギーの無駄を省くことが可能である。 Currently, it is said that about half of the energy consumed by all building facilities is occupied by energy consumption related to air conditioning. For this reason, promoting energy saving in terms of air conditioning control greatly contributes to energy saving of the entire building equipment. On the other hand, an office building or the like as an amenity space is required to satisfy the thermal sensation of a resident in the room, so-called comfort. Energy savings and comfort may have conflicting aspects. However, it is possible to eliminate waste of energy by suppressing excessive energy consumption within the range of comfort of residents.
その一例として、快適性指標PMV(Predicted Mean Vote:予測平均回答)を使用した空調制御が知られている。 As an example, air conditioning control using a comfort index PMV (Predicted Mean Vote) is known.
従来、快適性指標PMVを用いて省エネルギーと居住者の快適性を両立させるようにした快適空調制御は既に実用化されている。例えば、特許文献1参照。
上記特許文献1に記載の装置では、快適性指標PMVが一定となるような温度設定値を自動で演算する方式が採用されている。この例では、湿度のコントロールは実行されていない。湿度をコントロールしない理由は、通常の空調機では湿度を低下させるために一旦過冷却させた後、加温して室温を一定に保つ必要があるからである。例えば、夏期の冷房時に除湿制御を行うと、供給空気の再加熱が必要になってくる。このように湿度も制御する場合、温度のみを制御する方式に較べてエネルギーを過剰に消費してしまう。
In the apparatus described in
最近、樹脂の微細な孔に水分を吸着させ、乾燥した空気を吹き出す(除湿)デシカント方式の空調や、直膨コイルと冷・温水コイルの両方を用いた空調などにより、消費エネルギーを抑えて温度・湿度を個別に制御できるようになってきた。また、できる限り消費エネルギーを抑える空調の温度・湿度制御アルゴリズム等も発明されている(例えば特許文献2参照)。 Recently, by using a desiccant type air conditioner that adsorbs moisture into fine pores in the resin and blows dry air (dehumidification), or by using an air conditioner that uses both a direct expansion coil and a cold / hot water coil, the temperature can be reduced while reducing energy consumption.・ Humidity can be controlled individually. In addition, an air conditioning temperature / humidity control algorithm or the like that suppresses energy consumption as much as possible has been invented (see, for example, Patent Document 2).
しかし、温度と湿度の両方をコントロールして省エネルギーと居住者の快適を両立させる効果的な空調制御装置は実現されていないのが実状である。 However, in reality, an effective air-conditioning control device that controls both temperature and humidity to achieve both energy saving and occupant comfort has not been realized.
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、室内温度と室内湿度を両方制御して、かつ省エネルギーと居住者の快適を両立させる空調制御装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an air conditioning control device that controls both room temperature and room humidity and achieves both energy saving and occupant comfort.
上記の目的を達成するために本発明は、請求項1では、人間の温熱感覚を快適性指標として用いた空調制御装置であって、快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、この温度設定値・湿度設定値決定手段によって決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、前記快適性指標として標準有効温度(SET*)またはミスナール体感温度を用いることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, in
請求項2では、人間の温熱感覚を快適性指標として用いた空調制御装置であって、快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、着衣量設定値および活動量設定値と、温度計測値および湿度計測値などから現在の快適性指標値を求める現在快適性指標値演算手段と、この現在快適性指標値演算手段によって求められた快適性指標現在値が前記快適性指標の目標値からずれているときは、前記温度設定値・湿度設定値決定手段で選択された温度設定値を修正することにより、快適性指標を目標値に一致させる温度設定値を求める温度設定値修正手段と、この設定値修正手段で修正された温度設定値および湿度設定値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、前記快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いることを特徴としている。
In
本発明によれば、快適性指標として標準有効温度(SET*)またはミスナール体感温度を用いることにより、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネ空調制御を実現することができる。 According to the present invention, by using the standard effective temperature (SET *) or the Misnar sensation temperature as the comfort index, while controlling both the room temperature and the room humidity, without sacrificing the comfort of the resident, The energy-saving air-conditioning control that is fine and effective according to the season can be realized.
〈快適性指標としての標準有効温度について〉
人間の暑さ、寒さの感覚(温冷感覚)を表す指標は前述したPMVが有名であるが、このPMVでは人体の発汗が加味されていない。そのPMV理論の欠点を補うために発汗を含めた熱平衡式に基づく温熱指数:新有効温度ET*を取り入れて提唱されたのが、ASHRAE(米国暖房・冷房・空気調和学会)が採用している標準有効温度:SET*(Standard New Effective Temperature)である。本発明では、快適度の指標として標準有効温度(SET*)を用いるので、以下に簡単に説明する。
<Standard effective temperature as a comfort index>
The above-mentioned PMV is well known as an index representing the sense of heat and coldness of human beings (warm and cold sensation), but this PMV does not take into account the sweating of the human body. ASHRAE (American Society of Heating, Cooling and Air Conditioning) has been proposed to incorporate the new effective temperature ET *, which is a thermal index based on a thermal equilibrium formula including sweating to compensate for the shortcomings of the PMV theory. Standard effective temperature: SET * (Standard New Effective Temperature). In the present invention, the standard effective temperature (SET *) is used as an index of comfort level, which will be briefly described below.
人間の快適性を考えて、適正な室内温熱環境を確保するにあたっては、暑さ、寒さに対する人間の温熱感覚を考慮することが重要である。これに影響を与える変数として次のものがある。 In consideration of human comfort, it is important to consider the human thermal sensation of heat and cold when ensuring an appropriate indoor thermal environment. The following variables affect this:
(1) 周囲空気温度 (乾球温度) ℃
(2) 相対湿度 %
(3) 平均輻射温度 周囲の壁体などの温度 ℃
(4) 気流速度 m/s
(5) 活動量(人体の内部発熱量) 1[met]=58.2[W/m2]
(6) 着衣量 1 [clo]=0.155 [m2・℃/W]
PMVでも、上記6変数が考慮されているが、有効温度は、これを1つの体感温度で表現する方法である。熱の標準環境を設定し、実在の熱環境を、その標準熱環境の温度で表現する方法が標準有効温度である。
(1) Ambient air temperature (dry bulb temperature) ° C
(2) Relative humidity%
(3) Average radiation temperature Temperature of surrounding walls, etc. ℃
(4) Air velocity m / s
(5) Amount of activity (internal calorific value of human body) 1 [met] = 58.2 [W / m2]
(6) Amount of clothing 1 [clo] = 0.155 [m2 ・ ℃ / W]
Even in PMV, the above six variables are taken into consideration, but the effective temperature is a method of expressing this with one body temperature. A standard effective temperature is a method of setting a standard thermal environment and expressing the actual thermal environment by the temperature of the standard thermal environment.
標準熱環境を以下に述べる。
1.周囲空気温度(乾球温度)と周囲の壁体などの温度が等しいとする。
The standard thermal environment is described below.
1. Assume that the ambient air temperature (dry bulb temperature) is equal to the temperature of the surrounding wall.
2.その周囲温度における相対湿度は50%とする。
3.風速は0.1m/sから0.15m/s程度、例えば0.13m/sとする。
4.着衣量は代謝量が1.17met のとき0.6cloである (1.0metのとき0.67clo)。
2. The relative humidity at the ambient temperature is 50%.
3. The wind speed is about 0.1 m / s to 0.15 m / s, for example, 0.13 m / s.
4). The amount of clothing is 0.6clo when the metabolic rate is 1.17met (0.67clo when 1.0met).
次に、実在熱環境における熱収支を計算し、平均皮膚温度と皮膚濡れ面率を計算する。標準熱環境において、実在熱環境で計算された平均皮膚温度(tsk)と皮膚濡れ面率(w)の値を使用し、皮膚からの顕熱、潜熱の和(C+R+Esk)が実在熱環境と等しくなるように、標準熱環境の温度を計算する。その温度を標準有効温度SET*(エス・イー・ティ・スター)という。 Next, the heat balance in the actual heat environment is calculated, and the average skin temperature and the skin wetted surface ratio are calculated. In the standard heat environment, the average skin temperature (tsk) and skin wettability (w) values calculated in the real heat environment are used, and the sum of sensible heat and latent heat from the skin (C + R + Esk) is real. Calculate the temperature of the standard thermal environment to be equal to the thermal environment. This temperature is called the standard effective temperature SET *.
実際の計算では、実在熱環境の6要素を入力し、実在環境の平均皮膚温度(tsk)と皮膚濡れ面率(w)、顕熱、潜熱の和(C+R+Esk)を計算し、次に標準熱環境の風速、着衣量、計算される標準有効温度の相対湿度50%、即ち、標準有効温度の飽和水蒸気圧を求め、その0.5倍の値を採用する。標準有効温度を求めるためには繰り返し計算が必要である。計算式で説明すると、
1.実在環境の潜熱の和(C+R+Esk)を計算する。
In the actual calculation, 6 elements of the actual thermal environment are input, and the average skin temperature (tsk) and skin wetting area ratio (w) of the actual environment, the sum of sensible heat and latent heat (C + R + Esk) are calculated, Next, the wind speed of the standard thermal environment, the amount of clothing, the relative humidity of the calculated standard
1. Calculate the sum of latent heat (C + R + Esk) in the real environment.
2.標準熱環境の対流熱伝達率hcsと放射熱伝達率hrs(hs=hcs+hrs),着衣の熱と水蒸気の抵抗を計算し,SET*は未知として,
3.C+R+Esk= fcls・hs・(tsk−set*)+w・LR・Fpcls・hcs・(Psk,s−0.5・Pset*,s)
C+R+Esk、tsk、w、Psk,sが実在熱環境、set*は求める標準有効温度、その他が標準熱環境、水蒸気圧の添え字skは皮膚温度、sは飽和の意味
(参考文献:http://home.kanto-gakuin.ac.jp/~yamazaki/yamaken/2n/sets142.htm)
上述の計算式を用いて計算された標準有効温度の一例を図7、図8に示す。図7は、椅子座事務作業、相対湿度50%、気流速0.125m/sの場合の周囲温度に対する標準有効温度SET*を図示してある。図8は、相対湿度を70%にした場合である。
2. Calculate the convective heat transfer coefficient hcs and radiant heat transfer coefficient hrs (hs = hcs + hrs) in the standard thermal environment, the heat and water vapor resistance of the clothing, and SET * is unknown.
3. C + R + Esk = fcls / hs / (tsk-set *) + w / LR / Fpcls / hcs / (Psk, s-0.5 / Pset *, s)
C + R + Esk, tsk, w, Psk, s is the actual thermal environment, set * is the standard effective temperature to be found, others are the standard thermal environment, the subscript sk is the skin temperature, and s is the meaning of saturation (references) : Http://home.kanto-gakuin.ac.jp/~yamazaki/yamaken/2n/sets142.htm)
An example of the standard effective temperature calculated using the above formula is shown in FIGS. FIG. 7 shows the standard effective temperature SET * with respect to the ambient temperature in the case of chair work,
〈第1実施形態〉
次に、本発明による空調制御装置の第1実施形態を説明する。第1実施形態では快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いることとする。また、実施形態での制御対象となる空調機は、消費エネルギーを抑えて室内温度と室内湿度を個別に制御できるシステムとする。
<First Embodiment>
Next, a first embodiment of an air conditioning control device according to the present invention will be described. In the first embodiment, the standard effective temperature (SET *) is used as the comfort index. In addition, the air conditioner to be controlled in the embodiment is a system that can individually control the indoor temperature and the indoor humidity while suppressing energy consumption.
図1は本発明による空調制御装置の第1実施形態を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an air conditioning control device according to the present invention.
同図に示す空調制御装置1aは、標準有効温度(SET*)目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段2と、この室内温度・室内湿度の組算出手段2によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して決定する温度設定値・湿度設定値決定手段3aと、温度設定値・湿度設定値決定手段3aによって決定された温度値および湿度値と一致するように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段4とを備え、空調機5を制御して室内6の温度および湿度を調節する。なお、図中の7は室内6の温度計、8は室内6の湿度計である。
The air
室内温度・室内湿度の組算出手段2は、例えば季節毎に快適域内の標準有効温度(SET*)目標値を定めて、これを満たす室内温度と室内湿度の組を求める。図2は、標準有効温度(SET*)目標値に対する室内温度と室内湿度の組み合わせの一例を示している。図2の例では、夏季 :風速を0.13m/s、衣服の断熱性を0.6clo、代謝量を1METとし、標準有効温度(SET*)目標値として快適域上限値に近い
SET*=26℃
となる室内温度と室内湿度の組を求めたのが、右側の線である。また、同様に冬季 :風速を0.13m/s、衣服の断熱性を1.0clo、代謝量を1METとし、標準有効温度(SET*)目標値として快適域下限値に近い
SET*=22℃
となる室内温度と室内湿度の組を求めたのが、左側の線である。
The room temperature / room humidity
SET * = 26 ℃
The right-hand line is the set of room temperature and room humidity. Similarly, in winter: wind speed is 0.13m / s, clothing thermal insulation is 1.0clo, metabolic rate is 1MET, and the standard effective temperature (SET *) target value is close to the comfort range lower limit.
SET * = 22 ℃
The left-hand line is the set of room temperature and room humidity.
温度設定値・湿度設定値決定手段3aは、前述の室内温度と室内湿度の無数の組から省エネとなる温度・湿度の値を一定周期毎に決定する。例えば、外気温度と外気湿度の計測値から公知の関係式によって演算される外気エンタルピーと、室内温度と室内湿度の計測値から公知の関係式によって演算される室内空気エンタルピーとの差が極小となる室内温度と室内湿度の値を選ぶ(請求項3に対応)。 The temperature setting value / humidity setting value determining means 3a determines the temperature / humidity value for energy saving from a countless combination of the room temperature and the room humidity described above for every predetermined period. For example, the difference between the outside air enthalpy calculated from the measured values of the outside air temperature and the outside humidity by a known relational expression and the indoor air enthalpy calculated from the measured values of the room temperature and the room humidity based on the known relational expression is minimized. Choose values for room temperature and humidity (corresponding to claim 3).
温度・湿度制御手段4は、DDC( Direct Digital Controller)などで構成され、室内温度および室内湿度が温度設定値・湿度設定値決定手段3から一定周期毎に出力されてくる温度設定値および湿度設定値に一致するように空調機に流れる冷温水や空気配管のダンパ開度等の操作量を、室内温度計測値、室内湿度計測値に基づいて温度、湿度を個別に自動制御する。 The temperature / humidity control means 4 is constituted by a DDC (Direct Digital Controller) or the like, and the temperature setting value and humidity setting in which the room temperature and the room humidity are output from the temperature setting value / humidity setting value determination means 3 at regular intervals. The amount of operation such as cold / hot water flowing in the air conditioner and the damper opening of the air pipe is automatically controlled individually based on the indoor temperature measurement value and the indoor humidity measurement value so as to match the values.
図3は、温度・湿度制御手段4で温度及び湿度が調整される空調機5の具体的なシステム構成を示している。 FIG. 3 shows a specific system configuration of the air conditioner 5 in which the temperature and humidity are adjusted by the temperature / humidity control means 4.
同図に示すように、空調機5は、外気を導入して冷媒により冷却あるいは加熱する直膨コイル11と、この直膨コイル11で冷却あるいは加熱された外気を冷水または温水により、冷却または加温して室内への給気温度を調節する冷温水コイル12とを備え、冷温水コイル12で温度調整された空気を給気ファン13によって室内6に給気する。
As shown in the figure, the air conditioner 5 includes a direct expansion coil 11 that introduces external air and cools or heats it with a refrigerant, and cools or heats the external air cooled or heated by the direct expansion coil 11 with cold water or hot water. A cold / hot water coil 12 for adjusting the temperature of the air supplied to the room by heating is supplied to the
直膨コイル11には、冷媒を圧縮するコンプレッサ14と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器15と、凝縮された冷媒を膨張させるための膨張弁16とがこの順番で接続され、これによって冷媒サイクルが構成されている。
The direct expansion coil 11 is connected with a compressor 14 that compresses the refrigerant, a
冷温水コイル12には中央熱源(図示せず)から制御弁17を介して冷温水が供給されており、供給された空気が冷却または加温されて室内6に供給されるようになっている。冷温水コイル12を冷却した後の冷水は還り冷水として凝縮器15に供給され、この凝縮器15を冷却した後、中央熱源へ戻される。
Cold / hot water is supplied to the cold / hot water coil 12 through a control valve 17 from a central heat source (not shown), and the supplied air is cooled or heated and supplied to the
室内6からの還気(リターン空気)は還気ファン18によりダンパ19を介して排気される一方、還気の一部がダンパ20、配管21、配管22を介して外気と混合された後、直膨コイル11に供給されている。また、ダンパ23、配管24を介して直膨コイル11出側の配管25において直膨コイル11で冷却された外気と還気とが混合された後、冷温水コイル12に供給されるように成っている。
The return air from the room 6 (return air) is exhausted by the
また、空調制御対象となる室内6には、温度計7と、湿度計8とが設置されている。温度計7で計測された室内温度信号は、温度・湿度制御手段4のDDC41に接続されており、このDDC41によって、冷温水コイル12に冷温水を供給する制御弁17の制御が実行されている。また、湿度計8で計測された室内湿度信号は、DDC42に接続されており、このDDC42によって、直膨コイル11に還気を供給するダンパ20と、冷温水コイル12に還気を供給するダンパ23の制御が実行されている。
Further, a thermometer 7 and a
以上の構成において、ダンパ26、配管22を介して導入された外気は直膨コイル11で冷却される。直膨コイル11を構成する蒸発器の冷媒蒸発温度は5℃程度になるため、外気の湿分を除去することができる。室内湿度は、湿度計8で計測され、室内湿度を制御するため湿分除去量は、直膨コイル11の蒸発器を通過させる外気と還気の混合比を調節する、すなわち、湿度計8で計測された湿度に基づきDDC42によるダンパ23及びダンパ20の開度調節により行われる。
In the above configuration, the outside air introduced through the
直膨コイル11を通過した混合空気は、室内に戻す還気量(戻し空気量)から直膨コイル11を通過した還気量を引いた量と再び混合され、冷温水コイル12に導入される。室内6からの還気と混合することにより、直膨コイル11で過冷却された空気が暖められる。室内6の温度は給気温度を調節して行う。この制御は冷温水コイル12の冷水/温水流量を室内6の温度計7の信号に基づいてDDC41が制御弁17の弁開度を自動制御することにより行われる。
以上の第1実施形態によれば、上述のような手段を講じたことにより、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネルギーの空調制御を実現することができる。
The mixed air that has passed through the direct expansion coil 11 is mixed again with an amount obtained by subtracting the return air amount that has passed through the direct expansion coil 11 from the return air amount (return air amount) that returns to the room, and is introduced into the cold / hot water coil 12. . By mixing with the return air from the
According to the above first embodiment, by taking the above-described means, it is possible to control both the indoor temperature and the indoor humidity, and finely adjust according to the season without sacrificing the comfort of the resident. It is possible to realize energy-saving air conditioning control that is highly effective.
また、温湿度制御における室温調整の再加熱の余分なエネルギー消費を抑制することができ、省エネルギーを達成することができる。 In addition, it is possible to suppress excessive energy consumption due to room temperature adjustment reheating in temperature and humidity control, and energy saving can be achieved.
〈第2実施形態〉
次に、本発明による空調制御装置の第2実施形態を説明する。なお、基本的な装置構成は図1と同じであるため、図1を援用して説明する。
Second Embodiment
Next, 2nd Embodiment of the air-conditioning control apparatus by this invention is described. The basic apparatus configuration is the same as that in FIG. 1 and will be described with reference to FIG.
第2実施形態では、快適性指標としてミスナール体感温度を用いる点が第1実施形態と相異する。 The second embodiment is different from the first embodiment in that Misnar sense temperature is used as a comfort index.
体感温度には気温の他に、すでに述べたように風速、湿度、日射、体温、服装などが影響すると考えられており、算出法はSET*以外にいくつもあるが、室内湿度の影響だけを考慮した比較的計算しやすく、よく使われるのがミスナール法である。 ミスナール法は無風状態での湿度による体感温度の変化を数式化したもので、主に蒸し暑さを表現する場合によく使われている。ミスナール体感温度(℃)は以下の式で求めることができる。 In addition to air temperature, it is thought that wind speed, humidity, solar radiation, body temperature, clothing, etc. will affect the perceived temperature.There are various calculation methods other than SET *, but only the influence of indoor humidity is considered. The Misnar method is often used because it is relatively easy to calculate. The Misnar method is a mathematical expression of the change in temperature experienced by humidity in the absence of wind, and is often used mainly to express the heat of heat. The Misnar body temperature (° C.) can be determined by the following equation.
ミスナール体感温度(℃)=T − 1/2.3 × (T−10) × (0.8− H/100)
Tは室内温度(℃)、Hは室内相対湿度(%)
室内温度・湿度の組算出手段では、快適域内のミスナール体感温度の目標値が入力され、これを満たす室内温度と室内湿度の組を求める。図4に示した例では夏季、ミスナール体感温度の目標値が24℃、25℃、26℃の時の、それぞれの室内温度と室内湿度の組を求めた結果を示してある。
Misnar temperature (° C) = T − 1 / 2.3 × (T−10) × (0.8− H / 100)
T is room temperature (° C), H is room relative humidity (%)
In the room temperature / humidity pair calculating means, the target value of the Misnar sensation temperature in the comfortable area is inputted, and a pair of the room temperature and the room humidity satisfying this is obtained. In the example shown in FIG. 4, the results of obtaining the respective sets of room temperature and room humidity when the target values of the Missnar sensation temperature are 24 ° C., 25 ° C., and 26 ° C. are shown.
このように、快適性指標としてミスナール体感温度を使用した場合にも、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネルギーの空調制御を実現することができる。 In this way, even when using the Missinal sensation temperature as a comfort index, it is possible to control both the room temperature and the room humidity, and at the same time fine and effective according to the season without sacrificing the comfort of the residents. Large energy-saving air conditioning control can be realized.
また、温湿度制御における室温調整の再加熱の余分なエネルギー消費を抑制することができ、省エネルギーを達成することができる。 In addition, it is possible to suppress excessive energy consumption due to room temperature adjustment reheating in temperature and humidity control, and energy saving can be achieved.
〈第3実施形態〉
図5は本発明による空調制御装置の第3実施形態を示すブロック図である。なお、図5において、図1と同一構成部分には同一番号を付してその説明は省略する。また、この実施形態では、快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いた例を示している。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the air-conditioning control apparatus according to the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIG. Moreover, in this embodiment, the example which used standard effective temperature (SET *) as a comfort parameter | index is shown.
同図に示す空調制御装置1bは、標準有効温度(SET*)目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段2と、着衣量設定値と活動量設定値とから現在の標準有効温度(SET*)値を算出する現在快適性指標値算出手段51と、標準有効温度(SET*)目標値と算出された標準有効温度(SET*)現在値とがずれている場合に現在標準有効温度(SET*)値を目標標準有効温度(SET*)値に一致させるべく温度設定値を修正する温度設定値修正手段52と、室内温度・室内湿度の組算出手段2によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択するとともに、温度設定値修正手段52によって修正された温度設定値により修正済温度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段3bと、温度設定値・湿度設定値決定手段3bによって決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段4とを備えている。
The air
現在快適性指標値算出手段51は、着衣量及び活動量設定値や温度、湿度等の計測値から快適性指標値を演算する。また、温度設定値修正手段52は、例えばファジィ推論により修正値を演算して今回周期における温度設定値を求める。後者についての具体的な方法は、例えば、特許第3049266号(特開平5−126380号)公報や、特許第3361017号(特開平10−141736号)公報に詳述されている。 The current comfort index value calculation means 51 calculates a comfort index value from measured values such as clothing and activity amount set values, temperature, and humidity. Further, the temperature set value correction means 52 calculates a correction value by, for example, fuzzy inference to obtain a temperature set value in the current cycle. A specific method for the latter is described in detail, for example, in Japanese Patent No. 3049266 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-126380) and Japanese Patent No. 3361017 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-141736).
現在快適性指標値算出手段51では着衣量及び活動量設定値や温度、湿度、平均輻射温度、気流速度の計測値を用いて、既に標準有効温度(SET*)の説明で述べた計算方法により求める。風速( 気流速度)v がv ≦ 0 . 1 m / s のとき、SET* の値はv の変化に対して変化しない。また空調制御が定風量方式のときv は一定と見なせる。よって、これらの場合、SET*の演算から風速を省略できる。また、平均輻射温度のセンサーを設置しない場合は、平均輻射温度を演算により予測する(特許第3751830号公報参照)。温度設定値修正手段52の具体的な構成例を図6に示す。この例は、特許第3049266号公報に開示されたものである。
The current comfort index value calculation means 51 uses the calculation method already described in the explanation of the standard effective temperature (SET *) using the measured values of the clothing amount and the activity amount set value, the temperature, the humidity, the average radiation temperature, and the airflow velocity. Ask. Wind velocity (air velocity) v is v ≦ 0. At 1 m / s, the value of SET * does not change with changes in v. In addition, when the air conditioning control is a constant air volume method, v can be considered constant. Therefore, in these cases, the wind speed can be omitted from the calculation of SET *. Moreover, when the sensor of average radiation temperature is not installed, average radiation temperature is estimated by calculation (refer patent 3758830 gazette). A specific configuration example of the temperature set
温度設定値修正手段52は、現在快適性指標値算出手段51で演算された現在標準有効温度(SET*)値と標準有効温度(SET*)目標値との偏差Epを求める偏差演算部71と、偏差Epの変化量ΔEpを演算する変化量演算部72と、偏差Epと偏差Epの変化量ΔEpとを入力して室温設定値の変化量をファジィ推論により演算するファジィ演算部73と、演算された室温設定値の変化量を累積加算して室温設定値を求める加算部74とを備えている。
The temperature set
この場合、変化量演算部72は、偏差演算部71で求められた標準有効温度(SET*)値の偏差Epを入力してその前回値との差を演算し偏差Epの変化量ΔEpをファジィ演算部73に供給する。
In this case, the change
ファジィ演算部73には、ファジィ制御ルールテーブルと、メンバーシップ関数(何れも図示を省略する)が予め設定されており、これらファジィ制御ルールテーブルと各メンバーシップ関数とから温度設定値の変化量(補正量)が求められる。そして、加算部74は、前回の温度設定値に温度設定値の変化量を加算して今回の温度温設定値を求めて温度設定値・湿度設定値決定手段3bに供給するのである。
In the
以後の温度設定値・湿度設定値決定手段3bの動作および温度・湿度制御手段4の動作は図1に示した第1実施形態と同様である。
The subsequent operation of the temperature / humidity setting
以上の第3実施形態によれば、上述のような手段を講じたことにより、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネ空調制御を実現することができる。 According to the above third embodiment, by taking the above-mentioned means, it is possible to control both the indoor temperature and the indoor humidity, and finely adjust according to the season without sacrificing the comfort of the resident. Energy-saving air-conditioning control that is highly effective.
また、第3実施形態において、温度設定値修正手段の構成(図6参照)としてファジイ演算を用いた例を示したがPID演算などでも良い。 In the third embodiment, an example in which fuzzy calculation is used as the configuration of the temperature set value correction means (see FIG. 6) is shown, but PID calculation or the like may be used.
〈他の実施形態)
なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるものである。
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change and implement variously.
例えば、上述した各実施形態において、温度設定値・湿度設定値決定手段3は、室内温度と室内湿度の組(図2、図4)から温度と湿度の値を選ぶ場合、湿度の下限制限値(例えば30%)を設けるようにしても良い。これは人間の健康を考慮して、過乾燥状態を避けるためである。同様に、過湿度状態を避けるために、湿度の上限制限値(例えば70%)を設けるようにしても良い(請求項4に対応)。
For example, in each of the embodiments described above, the temperature setting value / humidity setting
また、各実施形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。 Further, the embodiments can be implemented in combination as much as possible, and in that case, the effect of the combination can be obtained.
1a,1b:空調制御装置
2:室内温度・室内湿度の組算出手段
3a,3b:温度設定値・湿度設定値決定手段
4:温度・湿度制御手段
5:空調機
6:室内
7:温度計
8:湿度計
51:現在快適性指標値算出手段
52:温度設定値修正手段
61:気流速度計
62:平均輻射温度計
DESCRIPTION OF
Claims (4)
快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、
この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、
この温度設定値・湿度設定値決定手段によって決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、
前記快適性指標として標準有効温度(SET*)またはミスナール体感温度を用いることを特徴とする空調制御装置。 An air conditioning control device that uses human thermal sensation as a comfort index,
A room temperature / room humidity set calculating means for calculating a combination of the room temperature and the room humidity corresponding to the target value of the comfort index;
Select a combination of room temperature and humidity to save energy from the combination of room temperature and room humidity calculated by the room temperature / humidity pair calculation means, and set the temperature setting value and humidity setting value at regular intervals. A temperature setting value / humidity setting value determining means to be determined;
Temperature / humidity control means for individually controlling the room temperature and the room humidity so as to be the temperature value and the humidity value determined by the temperature setting value / humidity setting value determination means,
The air conditioning control apparatus characterized by using a standard effective temperature (SET *) or a Misnar sensation temperature as the comfort index.
快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、
この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、
着衣量設定値および活動量設定値と、温度計測値および湿度計測値などから現在の快適性指標値を求める現在快適性指標値演算手段と、
この現在快適性指標値演算手段によって求められた快適性指標現在値が前記快適性指標の目標値からずれているときは、前記温度設定値・湿度設定値決定手段で選択された温度設定値を修正することにより、快適性指標を目標値に一致させる温度設定値を求める温度設定値修正手段と、
この設定値修正手段で修正された温度設定値および湿度設定値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、
前記快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いることを特徴とする空調制御装置。 An air conditioning control device that uses human thermal sensation as a comfort index,
A room temperature / room humidity set calculating means for calculating a combination of the room temperature and the room humidity corresponding to the target value of the comfort index;
Select a combination of room temperature and humidity to save energy from the combination of room temperature and room humidity calculated by the room temperature / humidity combination calculation means at regular intervals, and set the temperature setting value and humidity setting value. A temperature setting value / humidity setting value determining means to be determined;
A current comfort index value calculating means for obtaining a current comfort index value from a clothing amount set value and an activity amount set value and a temperature measurement value and a humidity measurement value;
When the current comfort index value calculated by the current comfort index value calculating means is deviated from the target value of the comfort index, the temperature set value selected by the temperature set value / humidity set value determining means is A temperature setting value correcting means for obtaining a temperature setting value for matching the comfort index with the target value by correcting;
Temperature / humidity control means for individually controlling the room temperature and the room humidity so as to be the temperature setting value and the humidity setting value corrected by the setting value correction means,
An air conditioning control device using a standard effective temperature (SET *) as the comfort index.
前記温度設定値・湿度設定値決定手段は、室内温度と室内湿度で求められる室内空気エンタルピーと外気温度と外気湿度で求められる外気エンタルピーとの差が極小となる室内温度と室内湿度の値を選択することを特徴とする空調制御装置。 In the air-conditioning control device according to claim 1 or 2,
The temperature setting value / humidity setting value determining means selects the values of the room temperature and the room humidity at which the difference between the room air enthalpy obtained from the room temperature and the room humidity and the outside air enthalpy obtained from the outside air temperature and the outside air humidity is minimized. An air-conditioning control device.
前記温度設定値・湿度設定値決定手段で選択される室内湿度の値に上下限の制限範囲を設けて湿度設定値を決定することを特徴とする空調制御装置。 In the air-conditioning control device according to any one of claims 1 to 3,
An air-conditioning control apparatus that determines a humidity setting value by providing upper and lower limit ranges for the indoor humidity value selected by the temperature setting value / humidity setting value determining means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007001520A JP2008170025A (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Air-conditioning control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007001520A JP2008170025A (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Air-conditioning control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008170025A true JP2008170025A (en) | 2008-07-24 |
Family
ID=39698290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007001520A Pending JP2008170025A (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Air-conditioning control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008170025A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010249385A (en) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Sharp Corp | Air cleaner |
WO2014115958A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Park Kyunghwa | System for optimally controlling sensory temperature based on humidity |
CN103994556A (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-20 | 三菱电机株式会社 | Air conditioner |
WO2017186109A1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-02 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air conditioner control method and device |
CN111237998A (en) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 广东美的制冷设备有限公司 | Method and device for reducing power consumption of air conditioner, air conditioner and electronic equipment |
CN113339941A (en) * | 2020-07-06 | 2021-09-03 | 浙江大学 | Control method of variable frequency air conditioner |
CN114251792A (en) * | 2020-09-24 | 2022-03-29 | 海信(山东)空调有限公司 | Control method and device of air conditioner and air conditioner |
CN114659173A (en) * | 2022-04-29 | 2022-06-24 | 海信(山东)空调有限公司 | Air conditioner and control method of operating parameters of air conditioner |
-
2007
- 2007-01-09 JP JP2007001520A patent/JP2008170025A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010249385A (en) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Sharp Corp | Air cleaner |
US11064661B2 (en) | 2013-01-28 | 2021-07-20 | Kyunghwa Park | System for optimally controlling sensory temperature based on humidity |
WO2014115958A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Park Kyunghwa | System for optimally controlling sensory temperature based on humidity |
CN104956282A (en) * | 2013-01-28 | 2015-09-30 | 朴庆和 | System for optimally controlling sensory temperature based on humidity |
GB2527949A (en) * | 2013-01-28 | 2016-01-06 | Kyunghwa Park | System for optimally controlling sensory temperature based on humidity |
CN104956282B (en) * | 2013-01-28 | 2017-08-01 | 朴庆和 | The optimal sendible temperature control system being defined by humidity |
CN103994556A (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-20 | 三菱电机株式会社 | Air conditioner |
WO2017186109A1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-02 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air conditioner control method and device |
CN111237998A (en) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 广东美的制冷设备有限公司 | Method and device for reducing power consumption of air conditioner, air conditioner and electronic equipment |
CN113339941A (en) * | 2020-07-06 | 2021-09-03 | 浙江大学 | Control method of variable frequency air conditioner |
CN114251792A (en) * | 2020-09-24 | 2022-03-29 | 海信(山东)空调有限公司 | Control method and device of air conditioner and air conditioner |
CN114251792B (en) * | 2020-09-24 | 2023-04-25 | 海信空调有限公司 | Air conditioner control method and device and air conditioner |
CN114659173A (en) * | 2022-04-29 | 2022-06-24 | 海信(山东)空调有限公司 | Air conditioner and control method of operating parameters of air conditioner |
CN114659173B (en) * | 2022-04-29 | 2023-06-09 | 海信空调有限公司 | Air conditioner and control method of operation parameters of air conditioner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100867365B1 (en) | Air conditioning controller | |
JP5132334B2 (en) | Air conditioning control device and air conditioning control system using the same | |
JP4703692B2 (en) | Air conditioning control system, air supply switching controller used therefor, and air conditioning control method | |
KR101162582B1 (en) | Device and method for humidity estimation | |
JP2008170025A (en) | Air-conditioning control device | |
JP5175643B2 (en) | Air conditioning control system and air conditioning control device | |
CN103542490B (en) | Humidity control method under air-conditioning sleep environment and device | |
Yan et al. | Further development of a thermal comfort based fuzzy logic controller for a direct expansion air conditioning system | |
CN107084490B (en) | Control method of air conditioner and air conditioner | |
JP4664190B2 (en) | Air conditioning control system | |
Abd Aziz et al. | Low cost humidity controlled air-conditioning system for building energy savings in tropical climate | |
CN107314508A (en) | Air conditioning control method, air-conditioning and computer-readable recording medium | |
JP4836967B2 (en) | Air conditioning control support screen generation device, air conditioning control support screen generation method, and air conditioning monitoring system | |
JP2007120889A (en) | Air conditioning control device | |
JPH09217953A (en) | Air conditioning control equipment | |
CN109556257B (en) | Air conditioner and dehumidification control method thereof | |
JP2006292299A (en) | Air-conditioning controller | |
JP7141002B1 (en) | Air conditioner and control system | |
JP2010190480A (en) | Air conditioning control system, air supply switching controller used for the same and air conditioning control method | |
JP5284528B2 (en) | Air conditioning control device, air conditioning system, air conditioning control method, air conditioning control program | |
JPH0861751A (en) | Air conditioning controller | |
JP2008304169A (en) | Air-conditioning control device | |
CN106524424A (en) | Variable frequency air conditioner control method | |
JP2000257941A (en) | Operation controller for air conditioner | |
JP2002349933A (en) | Controller for air conditioning of air-conditioning facility |