JP2008286445A - 設定値管理方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度設定値などの温熱環境の設定値を基準設定値へリセットする場合のさらなる省エネルギーを実現する。
【解決手段】指定時刻になると、現在の制御モードが冷房モードであるのか、暖房モードであるのかを判断する。例えば、冷房モードと判断した場合、現在の温度設定値ｔｓｐと基準設定値ＴＣＲとを比較し、ｔｓｐ＜ＴＣＲであれば温度設定値ｔｓｐを基準設定値ＴＣＲに変更し（リセット許可）、ｔｓｐ≧ＴＣＲであれば、温度設定値ｔｓｐは現状のままとする（リセット禁止）。これにより、省エネルギー方向にあると判断された場合にのみ、基準設定値への変更が行われ、エネルギー消費が増加する方向への温度設定値の変更がなくなる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、指定時刻などに、被空調空間に対して定められている温度設定値などの温熱環境の設定値を予め定められている基準設定値にリセットする設定値管理方法および装置に関するものである。

従来より、オフィスビル等の空調制御システムにおいては、例えば各フロア内の空調ゾーン（被空調空間）に対して定められる設定温度を、その空調ゾーンに設けられた温度設定器を用いて、居住者の好みに合わせて変えることができるようになっている。設定温度には、冷房時と暖房時とで、それぞれ上限値と下限値とが定められる。居住者は、この上下限値の範囲内で、自由に温度設定値を変更することができる。

図７（ａ）にオフィスビルにおける前日の温度設定状況の一例を示す。この例において、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４では、温度設定値ｔｓｐがそれぞれ２２℃，２３℃，２３℃，２２℃とされている。なお、この場合、冷房時の設定温度の上限値（ＴＣＨ）は２６℃、下限値（ＴＣＬ）は２２℃、暖房時の設定温度の上限値（ＴＨＨ）は２２℃、下限値（ＴＨＬ）は１８℃として定められているものとする。

この種の空調制御システムでは、設定値を管理する手法として、例えば指定時刻に、空調ゾーンに対して定められている現在の温度設定値を予め定められている基準設定値にリセットするということが行われる。例えば、図７（ａ）において、冷房モードにおける基準設定値（ＴＣＲ）を２４℃、暖房モードにおける基準設定値（ＴＨＲ）を２０℃とした場合、翌日の指定時刻に、冷房モードでの空調制御が開始されるものとすれば、図７（ｂ）に示されるように、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４に対する温度設定値ｔｓｐは全て基準設定値ＴＣＲ（２４℃）に変更される。

これにより、翌日の指定時刻には、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４における温度設定値ｔｓｐが前日の温度設定値ｔｓｐよりも高めに設定され、省エネルギーが図られるものとなる。なお、この例では、翌日の指定時刻に現在の温度設定値を基準設定値にリセットするものとしたが、ホテルなどでは、チェックアウト時に、客室内の温度設定値を基準設定値にリセットするというようなことも行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１２１８４９号公報

しかしながら、上述した従来の設定値の管理方法では、省エネルギーを目的としているにも拘わらず、省エネルギーに反する方向、すなわちエネルギー消費が増加する方向に、温度設定値がリセットされてしまうことがある。この問題は、冷房と暖房とが混在する中間期に頻繁に起こる。

図８（ａ）にオフィスビルにおける中間期の前日の温度設定状況の一例を示す。この例において、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３では前日の冷房時の温度設定により温度設定値ｔｓｐが２２℃，２６℃，２３℃とされ、空調ゾーンＺ４では前日の暖房時の温度設定により温度設定値ｔｓｐが１８℃とされている。

ここで、翌日の指定時刻に、冷房モードでの空調制御が開始されるものとすれば、図８（ｂ）に示されるように、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４に対する温度設定値ｔｓｐは全て基準設定値ＴＣＲ（２４℃）に変更される。この場合、空調ゾーンＺ２では、前日の温度設定値ｔｓｐよりも低めに温度設定値ｔｓｐが設定されることから、エネルギー消費が増加する。

冷暖房が混在する中間期では、空調ゾーンＺ２での温度設定のように、基準設定値ＴＣＲ（２４℃）よりも温度設定値ｔｓｐが高めに設定されるというようなことが頻繁に起こる。また、これとは逆に、基準設定値ＴＨＲ（２０℃）よりも温度設定値ｔｓｐが低めに設定されるということも頻繁に起こる。この場合、翌日の指定時刻に、暖房モードでの空調制御が開始されるものとすれば、前日の温度設定値ｔｓｐよりも高めに温度設定値ｔｓｐが設定されることから、エネルギー消費が増加する。

なお、冷房時の設定温度の上限値ＴＣＨを基準設定値ＴＣＲとして定めたり、暖房時の設定温度の下限値ＴＨＬを基準設定値ＴＨＲとして定めたりすることが考えられるが、このようにするとあまりにも省エネルギーの方向へ温度設定値ｔｓｐが変更されてしまうものとなり、翌日の指定時刻に多くの居住者が不満足状態に陥り、クレームが多発する虞れがある。このため、冷房時の設定温度の上限値ＴＣＨと下限値ＴＣＬとの間に基準設定値ＴＣＲを、暖房時の設定温度の上限値ＴＨＨと下限値ＴＨＬとの間に基準設定値ＴＨＲを定めている。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、温度設定値などの温熱環境の設定値を基準設定値にリセットする場合のさらなる省エネルギーを実現することができる設定値管理方法および装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、被空調空間に対して定められている温熱環境の設定値を予め定められている基準設定値にリセットする設定値管理方法（設定値管理装置）において、基準設定値へのリセットが指示された場合、その時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かを判断し、省エネルギー方向にあると判断した場合にはその時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更を許可し、省エネルギー方向にないと判断した場合にはその時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更を禁止するようにしたものである。

この発明によれば、基準設定値へのリセットが指示されると、その時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かが判断される。例えば、温熱環境の設定値を温度設定値とすると、その時の温度設定値の基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かが判断される。ここで、省エネルギー方向にあると判断されれば、その時の温度設定値の基準設定値への変更が許可され、省エネルギー方向にないと判断されれば、その時の温度設定値の基準設定値への変更が禁止される。これにより、省エネルギー方向にあると判断された場合にのみ、温度設定値の基準設定値への変更が行われるものとなり、エネルギー消費が増加する方向への温度設定値の変更がなくなる。

本発明では、温熱環境の設定値の基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かの判断を行うが、この判断は例えば次のような方法で行う。基準設定値へのリセットが指示された場合、被空調空間に対する現在の空調制御の制御モードを判断し、その制御モードに応じて定められている基準値を基準設定値としてその時の温熱環境の設定値と比較し、この比較結果に応じてその時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かを判断する。

例えば、現在の空調制御の制御モードを冷房モードと判断した場合、冷房モードに応じて定められている基準設定値ＴＣＲをその時の温度設定値ｔｓｐと比較し、その時の温度設定値ｔｓｐが基準設定値ＴＣＲよりも低ければ省エネルギー方向にあると判断し、その時の温度設定値ｔｓｐが基準設定値ＴＣＲよりも高ければ省エネルギー方向にないと判断する。現在の空調制御の制御モードを暖房モードと判断した場合、暖房モードに応じて定められている基準設定値ＴＨＲをその時の温度設定値ｔｓｐと比較し、その時の温度設定値ｔｓｐが基準設定値ＴＨＲよりも高ければ省エネルギー方向にあると判断し、その時の温度設定値ｔｓｐが基準設定値ＴＨＲよりも低ければ省エネルギー方向にないと判断する。

この場合、現在の空調制御の制御モードを判断する必要があるが、この制御モードを判断する手法としては種々の方法が考えられる。例えば、空調機の冷暖信号をみたり、大元の冷凍機やボイラの運転状態をみたりして、冷房モードにあるのか、暖房モードにあるのかを判断する。また、制御対象温度と設定温度から判断したり、現在または前日などの制御弁開度から判断したり、季節（日付）で判断したり、外気温度で判断したりすることも考えられる。

本発明によれば、基準設定値へのリセットが指示された場合、その時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かを判断し、省エネルギー方向にあると判断した場合にはその時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更を許可し、省エネルギー方向にないと判断した場合にはその時の温熱環境の設定値の基準設定値への変更を禁止するようにしたので、省エネルギー方向にあると判断された場合にのみ、温熱環境の設定値の基準設定値への変更が行われるものとなり、エネルギー消費が増加する方向への温熱環境の設定値の変更がなくなって、さらなる省エネルギーが実現される。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る設定値管理方法の実施に用いる空調制御システムの一例を示すシステム構成図である。

同図において、１（１−１〜１−４）は温度設定器、２（２−１〜２−４）は温度検出器であり、温度設定器１−１および温度検出器２−１は空調ゾーンＺ１に、温度設定器１−２および温度検出器２−２は空調ゾーンＺ２に、温度設定器１−３および温度検出器２−３は空調ゾーンＺ３に、温度設定器１−４および温度検出器２−４は空調ゾーンＺ４に設けられている。

また、空調ゾーンＺ１に対してはＶＡＶユニット（可変風量調節ユニット）３−１が設けられ、空調ゾーンＺ２に対してはＶＡＶユニット３−２が設けられ、空調ゾーンＺ３に対してはＶＡＶユニット３−３が設けられ、空調ゾーンＺ４に対してはＶＡＶユニット３−４が設けられている。

この空調制御システムにおいて、温度設定器１（１−１〜１−４）、温度検出器２（２−１〜２−４）、ＶＡＶユニット３（３−１〜３−４）は空調制御装置５に接続されている。

空調制御装置５は、温度設定器１（１−１〜１−４）からの温度設定値ｔｓｐ（ｔｓｐ１〜ｔｓｐ４）および温度検出器２（２−１〜２−４）からの室内温度の計測値ｔｐｖ（ｔｐｖ１〜ｔｐｖ４）を入力とし、空調ゾーンＺ（Ｚ１〜Ｚ４）における室内温度ｔｐｖ（ｔｐｖ１〜ｔｐｖ４）を温度設定値ｔｓｐ（ｔｓｐ１〜ｔｓｐ４）に合致させるように、空調機６からのＶＡＶユニット３（３−１〜３−４）への給気の温度や給気量、ＶＡＶユニット３（３−１〜３−４）におけるダンパ開度などを制御する。

図２に空調制御装置５のハードウェア構成の概略を示す。同図において、５−１はＣＰＵ、５−２はＲＡＭ、５−３はＲＯＭ、５−４はハードディスクなどの記憶装置、５−５，５−６はインターフェイスである。ＣＰＵ５−１は、ＲＡＭ５−２にアクセスしながら、ＲＯＭ５−３や記憶装置５−４に格納されたプログラムに従って動作する。記憶装置５−４には、本実施の形態特有のプログラムとして、設定値管理プログラムが格納されている。この設定値管理プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録された状態で提供され、この記録媒体から読み出されて記憶装置５−４にインストールされている。

以下、図４に示すフローチャートを参照して、設定値管理プログラムに従ってＣＰＵ５−１が実行する処理動作について説明する。なお、この実施の形態においても、従来例と同様、冷房時の設定温度の上限値ＴＣＨは２６℃、下限値ＴＣＬは２２℃、暖房時の設定温度の上限値ＴＨＨは２２℃、下限値ＴＨＬは１８℃、冷房モードにおける基準設定値ＴＣＲは２４℃、暖房モードにおける基準設定値ＴＨＲは２０℃として定められているものとする（図３参照）。

ＣＰＵ５−１は、指定時刻になると（ステップ１０１のＹＥＳ）、基準設定値へのリセットが指示されたと判断し、空調ゾーンＺ（Ｚ１〜Ｚ４）に対する現在の空調制御の制御モードが冷房モードであるのか、暖房モードであるのかを判断する（ステップ１０２）。この例では、空調機６への冷暖信号から、冷房モード／暖房モードを判断する。

〔冷房モードの場合〕
ＣＰＵ５−１は、ステップ１０２において、現在の空調制御の制御モードを冷房モードと判断すると、空調ゾーンＺ毎にその時の温度設定値ｔｓｐと基準設定値ＴＣＲとを比較する（ステップ１０３）。

ここで、ｔｓｐ＜ＴＣＲであれば（ステップ１０３のＮＯ）、その空調ゾーンＺにおける温度設定値ｔｓｐを基準設定値ＴＣＲに変更する（ステップ１０４）。ｔｓｐ≧ＴＣＲであれば（ステップ１０３のＹＥＳ）、その空調ゾーンＺにおける温度設定値ｔｓｐは変更せずに、現在のままとする（ステップ１０５）。

すなわち、ｔｓｐ＜ＴＣＲの空調ゾーンＺについては、省エネルギー方向への変更であると判断し、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＣＲへの変更を許可（リセット許可）し、ｔｓｐ≧ＴＣＲの空調ゾーンＺについては、省エネルギー方向への変更ではないと判断し、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＣＲへの変更を禁止（リセット禁止）する。

このようにして、ＣＰＵ５−１は、空調ゾーンＺ毎に、その時の温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＣＲへの変更の許可／禁止を定め、許可した空調ゾーンＺについてのみ温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＣＲへの変更を行った後、空調制御を開始する（ステップ１０９）。

〔暖房モードの場合〕
ＣＰＵ５−１は、ステップ１０２において、現在の空調制御の制御モードを暖房モードと判断すると、空調ゾーンＺ毎にその時の温度設定値ｔｓｐと基準設定値ＴＨＲとを比較する（ステップ１０６）。

ここで、ｔｓｐ＞ＴＨＲであれば（ステップ１０６のＮＯ）、その空調ゾーンＺにおける温度設定値ｔｓｐを基準設定値ＴＨＲに変更する（ステップ１０７）。ｔｓｐ≦ＴＨＲであれば（ステップ１０６のＹＥＳ）、その空調ゾーンＺにおける温度設定値ｔｓｐは変更せずに、現在のままとする（ステップ１０８）。

すなわち、ｔｓｐ＞ＴＨＲの空調ゾーンＺについては、省エネルギー方向への変更であると判断し、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＨＲへの変更を許可（リセット許可）し、ｔｓｐ≦ＴＨＲの空調ゾーンＺについては、省エネルギー方向への変更ではないと判断し、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＨＲへの変更を禁止（リセット禁止）する。

このようにして、ＣＰＵ５−１は、空調ゾーンＺ毎に、その時の温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＨＲへの変更の許可／禁止を定め、許可した空調ゾーンＺについてのみ温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＨＲへの変更を行った後、空調制御を開始する（ステップ１０９）。

図５（ａ）にオフィスビルにおける中間期の前日の温度設定状況の一例を示す。この例において、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３では前日の冷房時の温度設定により温度設定値ｔｓｐが２２℃，２６℃，２３℃とされ、空調ゾーンＺ４では前日の暖房時の温度設定により温度設定値ｔｓｐが１８℃とされている。

この場合、翌日の指定時刻に（ステップ１０１のＹＥＳ）、現在の空調制御の制御モードが冷房モードと判断されると（ステップ１０２の「冷房」）、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４のぞれそれについて、その時の温度設定値ｔｓｐと基準設定値ＴＣＲとが比較される（ステップ１０３）。

この例では、基準設定値ＴＣＲが２４℃とされており、空調ゾーンＺ１，Ｚ３，Ｚ４についてはｔｓｐ＜ＴＣＲの条件が成立するので（ステップ１０３のＮＯ）、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＣＲへの変更が許可される（ステップ１０４）。これに対して、空調ゾーンＺ２についてはｔｓｐ≧ＴＣＲの条件が成立するので（ステップ１０３のＹＥＳ）、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＣＲへの変更が禁止される（ステップ１０５）。これにより、図５（ｂ）に示すように、 空調ゾーンＺ２では温度設定値ｔｓｐが２６℃のままの状態となり、エネルギー消費が増加する方向への温度設定値の変更がなくなる。

図６（ａ）にオフィスビルにおける中間期の前日の温度設定状況の別の例を示す。この例において、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３では前日の暖房時の温度設定により温度設定値ｔｓｐが２１℃，１８℃，２２℃とされ、空調ゾーンＺ４では前日の冷房時の温度設定により温度設定値ｔｓｐが２４℃とされている。

この場合、翌日の指定時刻に（ステップ１０１のＹＥＳ）、現在の空調制御の制御モードが暖房モードと判断されると（ステップ１０２の「暖房」）、空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４のぞれそれについて、その時の温度設定値ｔｓｐと基準設定値ＴＨＲとが比較される（ステップ１０６）。

この例では、基準設定値ＴＨＲが２０℃とされており、空調ゾーンＺ１，Ｚ３，Ｚ４についてはｔｓｐ＞ＴＨＲの条件が成立するので（ステップ１０６のＮＯ）、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＨＲへの変更が許可される（ステップ１０７）。これに対して、空調ゾーンＺ２についてはｔｓｐ≦ＴＨＲの条件が成立するので（ステップ１０６のＹＥＳ）、温度設定値ｔｓｐの基準設定値ＴＨＲへの変更が禁止される（ステップ１０８）。これにより、図６（ｂ）に示すように、 空調ゾーンＺ２では温度設定値ｔｓｐが１８℃のままの状態となり、エネルギー消費が増加する方向への温度設定値の変更がなくなる。

なお、上述した実施の形態では、ステップ１０２において、空調機６への冷暖信号から現在の空調制御の制御モードを判断するようにしたが、例えば大元の冷凍機やボイラの運転状態から、冷水生成の時は冷房モード、温水生成の時は暖房モードというように判断するようにしてもよい。また、制御対象温度と設定温度から判断するようにしたり、現在または前日などの制御弁開度から判断したり、季節（日付）で判断したり、外気温度で判断したりするようにしてもよい。例えば、４月〜９月は冷房モード、１０月〜３月は暖房モードなどと判断する。また、外気温度が２０℃以上ならば冷房モード、２０℃以下ならば暖房モードと判断する。また、これらの組合せにより、冷房モード／暖房モードを判断するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、冷房時の設定温度の上限値ＴＣＨと下限値ＴＣＬとの間の中間値を基準設定値ＴＣＲとし、暖房時の設定温度の上限値ＴＨＨと下限値ＴＨＬとの間の中間値を基準設定値ＴＨＲとしたが、必ずしも設定温度の上下限の中間値を基準設定値としなくてもよい。例えば、基準設定値ＴＣＲを２５℃として定めたり、基準設定値ＴＨＲを１９℃として定めたりするようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、指定時刻に基準設定値へのリセットを行うようにしたが、任意のタイミングで基準設定値へのリセットを行うようにしてもよい。例えば、ホテルなどにおいて、チェックアウト時に、客室内の温度設定値を基準設定値にリセットするような場合にも、本発明は適用することが可能である。

また、上述した実施の形態では、温熱環境の設定値として温度設定値を基準設定値にリセットする場合を例にとって説明したが、空気温度、平均輻射温度、気温、温度、着衣量 、代謝量の組合せに対する快適度を示すＰＭＶ(Predicted Mean Vote ）を基準設定値にリセットするような場合にも本発明は適用することが可能である。

本発明に係る設定値管理方法の実施に用いる空調制御システムの一例を示すシステム構成図である。 この空調制御システムにおける空調制御装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。 冷房時の設定温度の上下限値および暖房時の設定温度の上下限値と冷房モードおよび暖房モードにおける基準設定値との関係を示す図である。 空調制御装置のＣＰＵが実行する設定値管理プログラムに従う処理動作を説明するためのフローチャートである。 オフィスビルにおける前日の温度設定状況の一例および翌日の指定時刻の基準設定値へのリセット状況を示す図である。 オフィスビルにおける前日の温度設定状況の別の例および翌日の指定時刻の基準設定値へのリセット状況を示す図である。 オフィスビルにおける従来の前日の温度設定状況の一例および翌日の指定時刻の基準設定値へのリセット状況を示す図である。 オフィスビルにおける従来の前日の温度設定状況の別の例および翌日の指定時刻の基準設定値へのリセット状況を示す図である。

符号の説明

Ｚ（Ｚ１〜Ｚ４）…空調ゾーン、１（１−１〜１−４）…温度設定器、２（２−１〜２−４）…温度検出器、３（３−１〜３−４）…ＶＡＶユニット、５…空調制御装置、５−１…ＣＰＵ、５−２…ＲＡＭ、５−３…ＲＯＭ、５−４…記憶装置、５−５，５−６…インタフェース、６…空調機。

Claims (4)

1. 被空調空間に対して定められている温熱環境の設定値を予め定められている基準設定値にリセットする設定値管理方法において、
   前記基準設定値へのリセットが指示された場合、その時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かを判断する第１ステップと、
   前記第１ステップによって省エネルギー方向にあると判断された場合、その時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更を許可する第２ステップと、
   前記第１ステップによって省エネルギー方向にないと判断された場合、その時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更を禁止する第３ステップと
   を備えることを特徴とする設定値管理方法。
2. 請求項１に記載された設定値管理方法において、
   前記第１ステップは、
   前記基準設定値へのリセットが指示された場合、前記被空調空間に対する現在の空調制御の制御モードを判断し、その制御モードに応じて定められている基準値を前記基準設定値としてその時の温熱環境の設定値と比較し、この比較結果に応じてその時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かを判断する
   ことを特徴とする設定値管理方法。
3. 被空調空間に対して定められている温熱環境の設定値を予め定められている基準設定値にリセットする設定値管理装置において、
   前記基準設定値へのリセットが指示された場合、その時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かを判断する省エネ判断手段と、
   前記省エネ判断手段によって省エネルギー方向にあると判断された場合、その時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更を許可する変更許可手段と、
   前記省エネ判断手によって省エネルギー方向にないと判断された場合、その時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更を禁止する変更禁止手段と
   を備えることを特徴とする設定値管理装置。
4. 請求項３に記載された設定値管理装置において、
   前記省エネ判断手段は、
   前記基準設定値へのリセットが指示された場合、前記被空調空間に対する現在の空調制御の制御モードを判断し、その制御モードに応じて定められている基準値を前記基準設定値としてその時の温熱環境の設定値と比較し、この比較結果に応じてその時の温熱環境の設定値の前記基準設定値への変更が省エネルギー方向にあるか否かを判断する
   ことを特徴とする設定値管理装置。

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