JP2009109034A - 空調制御支援データ生成装置および空調制御支援データ生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 できるだけ少ないエネルギー消費で快適な室内温熱環境を確保するとともに、在室者に対して的確な空調制御を行う際の制御操作を支援する空調制御支援データ生成装置および空調制御支援データ生成方法を提供する。
【解決手段】 在室者からの空調制御に対するクレームに関するクレームデータを取得したときに、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値を取得するデータ取得部２１と、取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値からＰＭＶ値を算出するＰＭＶ値演算部２２と、取得されたクレームデータと算出されたＰＭＶ値とからクレーム数が最も少ないＰＭＶ値を算出し、予め生成され記憶されているＰＭＶ値ごとの不快者数の割合を示すＰＰＤ曲線の変局点を、算出したクレーム数が最も少ないＰＭＶ値にシフトして補正した空調制御支援データを生成する表示データ生成部２４とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オフィスビルや工場などの空調制御操作を支援する空調制御支援データ生成装置および空調制御支援データ生成方法に関する。

近年、オフィスビルや工場などにおける空調制御においては、できるだけ少ないエネルギー消費で快適な室内温熱環境を確保することが求められている。

しかし、この省エネと快適な室内温熱環境の確保とはトレードオフの関係にあり、省エネを優先させると室内温熱環境が悪化して在室者からのクレームが多くなり、室内温熱環境を向上させて在室者からのクレームを少なくさせると使用エネルギーが増加して省エネに繋がらないことが多い。

ところで、このようなオフィスビルや工場などでは、多くの場合、人が感じる快適度を示す指数であるＰＭＶ（Predicted Mean Vote）値を参照して運用者の操作により空調制御が行われている。

このＰＭＶ値とは、ファンガー（Ｆａｎｇｅｒ）氏によって提案されたもので、同氏により発表された快適方程式により、快適度を７段階（＋３；暑い，＋２；暖かい，＋１；やや暖かい，０；どちらでもない、快適，−１；やや涼しい，−２；涼しい，−３；寒い）で表現したものでこの値が０の時が快適となる。

ＰＭＶ値は、暑い、寒いなどの気温の変化だけではなく、代謝量（身体の活動状況）、着衣量、温度、湿度、平均輻射温度、気流速度の６つの要素を組み合わせて快適さの指数から算出されるため、より人間の体感に合った空調制御を行うことができる。

ＰＭＶ値を利用した技術として、特許文献１に示す空調制御システムがある。

この特許文献１の空調制御システムは、在室者個人毎のＰＭＶ値の平均値を算出し、この平均値に基づいて空調制御を行うことにより、多数の人が快適になるように制御するものである。
特開２００５−７７０６６号公報

しかし、上記のような従来のＰＭＶ値を利用した空調制御システムでは、ＰＭＶ値を参照して運用者が空調設備の制御を行う場合、運用者の勘に頼るところが大きく、省エネよりも室内温熱環境の向上を優先させて在室者からのクレームが来ないように設定することが多いため、省エネ効果を得ることができないという問題があった。

また、運用者が空調設備の制御を行う際に、ＰＭＶ値ごとに集計された温熱環境に不満足・不快さを感じる人の割合を示すＰＰＤ（Predicted Percentage of Dissatisfied,予測不快者率）も参照データとして用いられるが、このＰＰＤ値は、室内環境を測定するセンサ周囲の値と在室者がいる位置の値とでは異なることが多く、在室者に対して高い精度で的確な空調制御を行うことが難しいという問題があった。

よって本発明の目的は、できるだけ少ないエネルギー消費で快適な室内温熱環境を確保するとともに在室者に対して的確な空調制御を行う際の、制御操作を支援する空調制御支援データ生成装置および空調制御支援データ生成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の空調制御支援データ生成装置は、在室者からの空調制御に対するクレームに関するクレームデータを取得したときに、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値を取得するデータ取得部と、前記データ取得部で取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値からＰＭＶ値を算出するＰＭＶ値演算部と、前記データ取得部で取得されたクレームデータと前記ＰＭＶ値演算部で算出されたＰＭＶ値とからクレーム数が最も少ないＰＭＶ値を算出し、予め生成され記憶されているＰＭＶ値ごとの不快者数の割合を示すＰＰＤ曲線の変局点を、算出したクレーム数が最も少ないＰＭＶ値にシフトして補正した空調制御支援データを生成する表示データ生成部とを備えることを特徴とする。

また、本発明の空調制御支援データ生成方法は、在室者からの空調制御に対するクレームに関するクレームデータを取得したときに、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値を取得するデータ取得ステップと、前記データ取得ステップで取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値からＰＭＶ値を算出するＰＭＶ値演算ステップと、前記データ取得ステップで取得されたクレームデータと前記ＰＭＶ値演算ステップで算出されたＰＭＶ値とからクレーム数が最も少ないＰＭＶ値を算出し、予め生成され記憶されているＰＭＶ値ごとの不快者数の割合を示すＰＰＤ曲線の変局点を、算出したクレーム数が最も少ないＰＭＶ値にシフトして補正した空調制御支援データを生成する表示データ生成ステップとを備えることを特徴とする。

本発明の空調制御支援データ生成装置および空調制御支援データ生成方法によれば、できるだけ少ないエネルギー消費で快適な室内温熱環境を確保するとともに在室者に対して的確な空調制御を行う際の、制御操作を支援することができる。

本発明の一実施形態による空調制御支援データ生成装置を利用した空調制御システムについて、図面を参照して説明する。

〈一実施形態による空調制御システムの構成〉
本発明の一実施形態による空調制御支援データ生成装置を利用した空調制御システム１の構成について、図１を参照して説明する。

本実施形態による空調制御システム１は、空調制御支援データ表示装置として機能し空調制御の運用操作を行う運用者が管理する運用者管理装置１０と、空調制御支援データ生成装置として機能するデータサーバ２０と、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値を入力する入力端末３０と、制御対象の室内環境の測定を行う温度センサ４０、湿度センサ５０、および輻射温度センサ６０と、制御対象の室内の空調を制御する空調機８０と、空調機８０の状態を示す値を取得して入力する入力端末７０とを有する。

運用者管理装置１０は、クレームデータ入力部１１と、表示データ取得要求部１２と、表示部１３とを有する。

クレームデータ入力部１１は、在室者から「暑い」「寒い」等の空調に関するクレームがあった際に、運用者の操作によりこのクレーム内容を示すクレームデータを入力する。

表示データ取得要求部１２は、運用者の操作により、空調制御に利用する空調制御支援データを表示させるための表示データ取得要求が入力されると、この表示データ取得要求をデータサーバ２０に送信する。

表示部１３は、データサーバ２０から送信された表示データを表示する。

データサーバ２０は、データ取得部２１と、ＰＭＶ値演算部２２と、データ記憶部２３と、表示データ生成部２４とを有する。

データ取得部２１は、クレームデータ入力部１１から送信されたクレームデータを受信し、後述する入力端末３０から制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値を取得する。

ＰＭＶ値演算部２２は、データ取得部２１で取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値から、ＰＭＶ値を算出する。

データ記憶部２３は、データ取得部２１で取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値と、クレームデータと、ＰＭＶ値演算部２２で算出されたＰＭＶ値とを記憶する。

表示データ生成部２４は、表示データ取得要求部１２から表示データ取得要求が受信されると、データ記憶部２３に記憶されたデータに基づいて空調制御支援データで構成される表示データを生成する。

入力端末３０は、温度センサ４０、湿度センサ５０、および輻射温度センサ６０から測定値を取得するとともに、予め設定された在室者の着衣量、活動量を示す値、および気流速度を取得し、データサーバ２０に入力する。

〈一実施形態による空調制御システムの動作〉
次に、本実施形態による空調制御システム１の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。

本実施形態においては、温度センサ４０、湿度センサ５０、および輻射温度センサ６０において所定間隔で測定値が取得されて入力端末３０に送信されている。また、入力端末３０では、予め設定された在室者の着衣量、活動量を示す値、および気流速度が取得されている。

また、入力端末７０では、空調機８０から空調機のＯＮ／ＯＦＦを示す値、設定温度が所定間隔で取得されている。

このような状態で、在室者から「暑い」「寒い」等の空調に関するクレームがあると、運用者の操作によりこのクレーム内容を示すクレームデータが運用者管理装置１０のクレームデータ入力部１１から入力される（Ｓ１）。

入力されたクレームデータは、入力された時点の日時情報とともにデータサーバ２０のデータ取得部２１に送信される。

データ取得部２１では、クレームデータ入力部１１から送信されたクレームデータが受信されると、入力端末３０から最新の制御対象の室内環境である温度センサ４０、湿度センサ５０、および輻射温度センサ６０の測定値、および在室者の着衣量、活動量を示す値、および気流速度（固定）が取得され、また、入力端末７０から空調機８０のＯＮ／ＯＦＦ、設定温度を示す値が取得される（Ｓ２）。

データ取得部２１で取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値はＰＭＶ値演算部２２に送出され、また、クレームデータ、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値、空調機の状態を示す値はデータ記憶部２３に送出される。

ＰＭＶ値演算部２２では、データ取得部２１から制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値が取得されると、これらの値に基づいてＰＭＶ値が算出され、データ記憶部２３に送出される（Ｓ３）。

データ記憶部２３ではデータ取得部２１から取得されたクレームデータ、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値、空調機の状態を示す値、ＰＭＶ値演算部２２から取得されたＰＭＶ値が図３に示すようにデータベースに記憶される（Ｓ４）。

図３のデータベースにおいては、クレームデータが入力される毎に、日時情報、クレームの内容（「暑い」ときは「０」、「寒い」ときは「１」）、空調機のＯＮ／ＯＦＦを示す「ＡＨＵ」（「ＯＮ」のときは「１」、「ＯＦＦ」のときは「０」）、空調機で設定されている温度、制御対象の室内の温度、湿度、輻射温度、在室者の活動量、着衣量、日射量が、それぞれ数値化され記憶されている。

これらのデータがデータ記憶部２３に記憶されている状態で、運用者の操作により運用者管理装置１０の表示データ取得要求部１２から空調制御に利用する空調制御支援データを表示させるための表示データ取得要求が入力されると、この表示データ取得要求がデータサーバ２０の表示データ生成部２４に送信される（Ｓ５）。

表示データ生成部２４では、表示データ取得要求が受信されるとデータ記憶部２３に記憶されたデータに基づいて、空調制御支援データで構成される表示データが生成される（Ｓ６）。

生成された表示データの一例を、図４に示す。

図４の表示データは、データ記憶部２３から取得されたクレーム数および前記ＰＭＶ値演算部で算出されたＰＭＶ値から、制御対象の室内におけるクレーム数の割合が所定範囲のＰＭＶ値ごとに示された棒グラフと、予め表示データ生成部２４に記憶されているＰＰＤ曲線Ｒとで構成されている。

本実施形態においては、制御対象の室内におけるクレーム数の割合は、ＰＭＶ値が０．０５の範囲ごとに集計され構成されている。

また、予め記憶されているＰＰＤ曲線Ｒとは、各範囲のＰＭＶ値ごとの温熱環境に対して不快に感じる人の割合（ＰＰＤ）が、多数の被験者から得たデータを基に生成されたものである。

ところで、制御対象の室内においては、図５に示すように温度センサや湿度センサ等の付近エリアＡと在室者が実際に居るエリアＢとでは輻射温度の違いなどによりＰＭＶ値が異なるため、このＰＰＤ曲線Ｒも実際の制御対象の室内の在室者の感覚とはずれが生じる。

そこで表示データ生成部２４では、これらの表示データが生成されると、生成された棒グラフの中で最もクレーム数の割合が低いＰＭＶ値の範囲が求められ、このＰＭＶ値の範囲の中心にＰＰＤ曲線Ｒの最も低い値（変曲点）が合うようにシフトされることにより補正される（Ｓ７）。

図４においては、ＰＭＶ値「０．１５」のときが最もクレーム数が少なくなっているため、ＰＭＶ値「０．１５」の位置にＰＰＤ曲線Ｒの変曲点が合うようにＰＰＤ曲線ＲがシフトされてＰＰＤ曲線ｒに補正される。

このように補正された表示データは運用者管理装置１０の表示部１３に送信されて表示され、運用者の空調制御操作に利用される（Ｓ８）。

運用者により例えば図４の表示データが参照されて空調制御操作が行われる際は、最もクレームが少ないＰＭＶ値が「０」から「０．１５」にずれたＰＰＤ曲線ｒを参照することにより、目標ＰＭＶ値が設定される。

以上の本実施形態の空調制御システムによれば、制御対象の室内の在室者からクレームがあった際に算出されるＰＭＶ値に基づいて空調制御支援データが生成され表示されるため、運用者は在室者の快適さとエネルギー消費量とを同時に考慮して空調制御操作を行う際の支援をすることができる。

本発明の一実施形態による空調制御支援データ生成装置を利用した空調制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による空調制御支援データ生成装置を利用した空調制御システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による空調制御支援データ生成装置に記憶されたデータベースの一例を示す表である。 本発明の一実施形態による空調制御支援データ生成装置で生成された表示データの一例を示す表示図である。 本発明の一実施形態による空調制御支援データ生成装置で生成された空調制御支援データによる制御対象の室内を示す概略図である。

符号の説明

１…空調制御システム
１０…運用者管理装置
１１…クレームデータ入力部
１２…表示データ取得要求部
１３…表示部
２０…データサーバ
２１…データ取得部
２２…ＰＭＶ値演算部
２３…データ記憶部
２４…表示データ生成部
３０…入力端末
４０…温度センサ
５０…湿度センサ
６０…輻射温度センサ
７０…入力端末
８０…空調機

Claims (2)

1. 在室者からの空調制御に対するクレームに関するクレームデータを取得したときに、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値を取得するデータ取得部と、
   前記データ取得部で取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値からＰＭＶ値を算出するＰＭＶ値演算部と、
   前記データ取得部で取得されたクレームデータと前記ＰＭＶ値演算部で算出されたＰＭＶ値とからクレーム数が最も少ないＰＭＶ値を算出し、予め生成され記憶されているＰＭＶ値ごとの不快者数の割合を示すＰＰＤ曲線の変局点を、算出したクレーム数が最も少ないＰＭＶ値にシフトして補正した空調制御支援データを生成する表示データ生成部と、
   を備えることを特徴とする空調制御支援データ生成装置。
2. 在室者からの空調制御に対するクレームに関するクレームデータを取得したときに、制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値を取得するデータ取得ステップと、
   前記データ取得ステップで取得された制御対象の室内環境および在室者の状態を示す値からＰＭＶ値を算出するＰＭＶ値演算ステップと、
   前記データ取得ステップで取得されたクレームデータと前記ＰＭＶ値演算ステップで算出されたＰＭＶ値とからクレーム数が最も少ないＰＭＶ値を算出し、予め生成され記憶されているＰＭＶ値ごとの不快者数の割合を示すＰＰＤ曲線の変局点を、算出したクレーム数が最も少ないＰＭＶ値にシフトして補正した空調制御支援データを生成する表示データ生成ステップと、
   を備えることを特徴とする空調制御支援データ生成方法。

Images