JP2010242995A - Air conditioning system - Google Patents

Air conditioning system Download PDF

Info

Publication number
JP2010242995A
JP2010242995A JP2009089836A JP2009089836A JP2010242995A JP 2010242995 A JP2010242995 A JP 2010242995A JP 2009089836 A JP2009089836 A JP 2009089836A JP 2009089836 A JP2009089836 A JP 2009089836A JP 2010242995 A JP2010242995 A JP 2010242995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air conditioning
indoor space
conditioning system
air
load
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.)
Granted
Application number
JP2009089836A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5391785B2 (en
Inventor
Yasunari Okamoto
康令 岡本
Koichi Ishida
耕一 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2009089836A priority Critical patent/JP5391785B2/en
Publication of JP2010242995A publication Critical patent/JP2010242995A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5391785B2 publication Critical patent/JP5391785B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the power consumption of an air conditioning system while appropriately handling an air conditioning load in an indoor space in the air conditioning system performing air conditioning in the indoor space. <P>SOLUTION: A controller (100) controls each constituting equipment by repeatedly performing first operation and second operation. In the first operation, the air conditioning load in the indoor space (30) is estimated based on a physical quantity indicating the condition of air in the indoor space (30). In the second operation, a control amount of each constituting equipment is set to be a value enabling the air conditioning system (10) to exhibit an air conditioning capacity in accordance with the air conditioning load in the indoor space (30) estimated in the first operation, and minimizing the power consumption of the air conditioning system (10). Moreover, in the second operation, each constituting equipment is controlled based on the set control amount. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、室内空間の空気調和を行う空調システムに関するものである。   The present invention relates to an air conditioning system that performs air conditioning in an indoor space.

従来より、室内空間の空気調和を行う空調システムが知られている。この種の空調システムが、例えば特許文献1に開示されている。   Conventionally, an air conditioning system that performs air conditioning in an indoor space is known. This type of air conditioning system is disclosed in Patent Document 1, for example.

特許文献1の空調システムは、空気の潜熱を処理する調湿装置と、空気の顕熱を処理する空調装置とを備えている。冷房運転では、吸込温度センサの検出温度と設定温度との温度差に基づいて、空調装置の冷房能力が制御される。また、除湿運転では、室外空気及び供給空気の絶対湿度と、設定温度と設定相対湿度から算出される目標絶対湿度とに基づいて、調湿装置の除湿能力が制御される。   The air conditioning system of Patent Literature 1 includes a humidity control device that processes latent heat of air and an air conditioning device that processes sensible heat of air. In the cooling operation, the cooling capacity of the air conditioner is controlled based on the temperature difference between the detected temperature of the suction temperature sensor and the set temperature. Further, in the dehumidifying operation, the dehumidifying capacity of the humidity control apparatus is controlled based on the absolute humidity of the outdoor air and the supply air, and the target absolute humidity calculated from the set temperature and the set relative humidity.

特開2006−329483号公報JP 2006-329483 A

ところで、従来の空調システムでは、室内空間の空気の状態を表す物理量等に基づいて、各構成機器の制御量が決定されていた。しかし、空調システムの消費電力を考慮して、各構成機器の制御量は決定されていなかった。   By the way, in the conventional air-conditioning system, the control amount of each component apparatus was determined based on the physical quantity etc. which represent the state of the air of indoor space. However, the control amount of each component device has not been determined in consideration of the power consumption of the air conditioning system.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、室内空間の空気調和を行う空調システムにおいて、室内空間の空調負荷を的確に処理しつつ、空調システムの消費電力を低減させることにある。   The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to reduce power consumption of an air conditioning system while accurately processing an air conditioning load of the indoor space in an air conditioning system that performs air conditioning of the indoor space. There is.

第1の発明は、複数の構成機器を有し、該複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の空気調和を行う空調システム(10)を対象とする。そして、この空調システム(10)は、上記室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて該室内空間(30)の空調負荷を推定する第1動作と、該第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定し、決定した制御量に基づいて各構成機器を制御する第2動作とを繰り返し行う制御手段(100)を備えている。   The first invention is directed to an air conditioning system (10) having a plurality of component devices and operating the plurality of component devices to perform air conditioning of the indoor space (30). And this air-conditioning system (10) estimated by the 1st operation | movement which estimates the air-conditioning load of this indoor space (30) based on the physical quantity showing the state of the air of the said indoor space (30), and this 1st operation | movement. Determine the amount of control of each component device so that the air conditioning system (10) exhibits the air conditioning capability according to the air conditioning load of the indoor space (30) and the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. And a control means (100) for repeatedly performing a second operation for controlling each component device based on the determined control amount.

第1の発明では、複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の空気調和が行われる。空調システム(10)の運転中は、制御手段(100)が、第1動作と第2動作とを繰り返し行うことによって、各構成機器を制御する。第1動作では、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量(例えば、室内空間(30)の空気の温度)に基づいて室内空間(30)の空調負荷が推定される。第2動作では、第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷に応じた空調能力を空調システム(10)が発揮するような値に、各構成機器の制御量が決定される。また、第2動作では、空調システム(10)の消費電力が最小となるような値に、各構成機器の制御量が決定される。各構成機器の制御量は、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量から直接決定されるのではなく、室内空間(30)の空調負荷を媒介として決定される。   In the first invention, air conditioning of the indoor space (30) is performed by operating a plurality of component devices. During operation of the air conditioning system (10), the control means (100) controls each component device by repeatedly performing the first operation and the second operation. In the first operation, the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated based on a physical quantity representing the state of air in the indoor space (30) (for example, the temperature of the air in the indoor space (30)). In the second operation, the control amount of each component device is determined to such a value that the air conditioning system (10) exhibits the air conditioning capability according to the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation. In the second operation, the control amount of each component device is determined to a value that minimizes the power consumption of the air conditioning system (10). The control amount of each component device is not determined directly from the physical quantity representing the air state of the indoor space (30), but is determined using the air conditioning load of the indoor space (30) as a medium.

ここで、空調システム(10)の空調能力を所定値に調節する場合に、各構成機器の制御量の値の組合せは、複数通りある。つまり、空調システム(10)の空調能力が等しくなる各構成機器の制御量の値の組合せは、複数通りある。例えば、送風量及び温度調節量を調節して空調システム(10)の空調能力を所定値に調節する場合に、送風量を多めに調節してもよいし、温度調節量を多めに調節してもよい。そして、空調システム(10)の空調能力が等しくなる各構成機器の制御量の値の複数の組合せの中には、空調システム(10)の消費電力が最小となる組合せがある。室内空間(30)の空調負荷を媒介として各構成機器の制御量を決定する場合には、例えば非線形計算によって、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量を決定することが可能である。この第1の発明では、そのような点に着目して、空調システム(10)の消費電力が最小となるように各構成機器の制御量を決定することができるように、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の空調負荷を媒介として、各構成機器の制御量を決定している。   Here, when adjusting the air-conditioning capacity of the air-conditioning system (10) to a predetermined value, there are a plurality of combinations of values of control amounts of the constituent devices. That is, there are a plurality of combinations of values of control amounts of the component devices that have the same air conditioning capability of the air conditioning system (10). For example, when adjusting the air conditioning capacity of the air conditioning system (10) to a predetermined value by adjusting the air flow rate and the temperature adjustment amount, you may adjust the air flow amount more, or adjust the temperature adjustment amount more Also good. Among the plurality of combinations of the control amount values of the components that make the air conditioning capacity of the air conditioning system (10) equal, there is a combination that minimizes the power consumption of the air conditioning system (10). When determining the control amount of each component device through the air conditioning load of the indoor space (30), the control amount of each component device is minimized so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized by, for example, nonlinear calculation. Can be determined. In this 1st invention, paying attention to such a point, the air conditioning system (10) can determine the control amount of each component device so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. The amount of control of each component device is determined using the air conditioning load of the indoor space (30), which is the target of the air conditioning capacity, as a medium.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記第1動作では、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて決定した修正値を用いて、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を修正することによって、上記室内空間(30)の空調負荷が推定される。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the first operation, the correction value determined based on the physical quantity representing the air state of the current indoor space (30) is used, The air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by correcting the estimated air conditioning load of the indoor space (30).

第2の発明では、第1動作において、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて決定した修正値を用いて、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を修正することによって、室内空間(30)の空調負荷が推定される。最新の第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷は、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を、現在の室内空間(30)の空気の状態に応じて修正した値となる。   In the second invention, in the first operation, using the correction value determined based on the physical quantity representing the air state of the current indoor space (30), the indoor space (30) estimated in the past first operation is used. By correcting the air conditioning load, the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated. The air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the latest first operation is the air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the past first operation according to the air condition of the current indoor space (30). The corrected value.

第3の発明は、上記第1の発明において、上記第1動作では、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差が大きいほど大きな値となる修正値を用いて、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を修正することによって、上記室内空間(30)の空調負荷が推定される。   According to a third invention, in the first invention, in the first operation, the larger the difference between the physical quantity representing the current air state of the indoor space (30) and the target value of the physical quantity, the larger the value. The air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by correcting the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the past first operation using the value.

第3の発明では、第1動作において、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差が大きいほど、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷の修正に用いる修正値が大きな値となる。ここで、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷を空調システム(10)の空調能力の目標とする場合に、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷と室内空間(30)の実際の空調負荷との誤差が大きいほど、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量を該物理量の目標値に調節するのに時間が掛かる。従って、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差が大きい状態では、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷と実際の室内空間(30)の空調負荷との誤差が比較的大きくなっているおそれがある。このため、この第3の発明では、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷と実際の室内空間(30)の空調負荷との誤差が速やかに小さくなるように、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差が大きいほど、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷の修正に用いる修正値が大きな値となるようにしている。   In the third invention, in the first operation, the larger the difference between the physical quantity representing the air state of the current indoor space (30) and the target value of the physical quantity, the larger the indoor space (30 The correction value used for correction of the air conditioning load in (2) is a large value. Here, when the air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the first operation is set as the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10), the air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the first operation The larger the error from the actual air conditioning load of the indoor space (30), the longer it takes to adjust the physical quantity representing the air state of the indoor space (30) to the target value of the physical quantity. Therefore, in a state where the difference between the physical quantity representing the air state of the current indoor space (30) and the target value of the physical quantity is large, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the past first operation and the actual indoor space The error with the air conditioning load in the space (30) may be relatively large. For this reason, in the third aspect of the invention, the current indoor space (30) estimated in the first operation and the actual indoor space (30) are reduced so that the error between the air conditioning load and the actual indoor space (30) is reduced quickly. The larger the difference between the physical quantity representing the air state of the space (30) and the target value of the physical quantity, the larger the correction value used to correct the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the past first operation. It is trying to become.

第4の発明は、上記第1の発明において、上記第1動作では、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差を偏差とするPID動作によって得られた修正値を用いて、前回の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を修正することによって、上記室内空間(30)の空調負荷が推定される。   According to a fourth invention, in the first invention, the first operation is obtained by a PID operation in which a difference between a physical quantity representing the current air state of the indoor space (30) and a target value of the physical quantity is a deviation. The air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by correcting the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the previous first operation using the corrected value.

第4の発明では、第1動作において、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差を偏差とするPID動作によって得られた修正値によって、室内空間(30)の空調負荷が推定される。PID動作では、前回の第1動作で推定された室内空間(30)の空調負荷を修正値によって修正することによって、室内空間(30)の空調負荷が推定される。PID動作によって得られた修正値で修正すれば、室内空間(30)の実際の空調負荷との誤差が小さくなるように、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷が徐々に修正されてゆく。   In the fourth aspect of the invention, in the first operation, the indoor space is obtained by the correction value obtained by the PID operation in which the difference between the physical quantity representing the air state of the current indoor space (30) and the target value of the physical quantity is a deviation. The air conditioning load of (30) is estimated. In the PID operation, the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by correcting the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the previous first operation with the correction value. If the correction is made with the correction value obtained by the PID operation, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation is gradually reduced so that the error from the actual air conditioning load of the indoor space (30) is reduced. It will be corrected.

第5の発明は、上記第1乃至第4の何れか1つの発明において、上記複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の温度を調節する運転を行う一方、上記制御手段(100)は、上記第1動作として、上記室内空間(30)の空気の温度に基づいて該室内空間(30)の顕熱負荷を推定する動作を行い、上記第2動作では、該第1動作で推定した室内空間(30)の顕熱負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定する。   According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the plurality of component devices are operated to adjust the temperature of the indoor space (30), while the control means (100) Performs the operation of estimating the sensible heat load of the indoor space (30) based on the temperature of the air in the indoor space (30) as the first operation, and in the second operation, the estimation is performed by the first operation. The air conditioning capacity according to the sensible heat load of the indoor space (30) is demonstrated by the air conditioning system (10), and the control amount of each component device is such that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. decide.

第5の発明では、室内空間(30)の温度調節の際に、制御手段(100)が、第1動作と第2動作とを繰り返し行うことによって、各構成機器を制御する。第1動作では、室内空間(30)の空気の温度に基づいて室内空間(30)の顕熱負荷が推定される。第2動作では、第1動作で推定した室内空間(30)の顕熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標として、各構成機器の制御量が決定される。第2動作では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。この第5の発明では、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の顕熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。   In the fifth invention, when the temperature of the indoor space (30) is adjusted, the control means (100) controls each component device by repeatedly performing the first operation and the second operation. In the first operation, the sensible heat load of the indoor space (30) is estimated based on the temperature of the air in the indoor space (30). In the second operation, the control amount of each component device is determined using the sensible heat load of the indoor space (30) estimated in the first operation as a target of the air conditioning capability of the air conditioning system (10). In the second operation, the control amount of each component device is determined so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. In the fifth aspect of the invention, each component device is configured such that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the sensible heat load of the indoor space (30) which is the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The amount of control is determined.

第6の発明は、上記第1乃至第4の何れか1つの発明において、上記複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の湿度を調節する運転を行う一方、上記制御手段(100)は、上記第1動作として、上記室内空間(30)の空気の湿度に基づいて該室内空間(30)の潜熱負荷を推定する動作を行い、上記第2動作では、該第1動作で推定した室内空間(30)の潜熱負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定する。   In a sixth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the control unit (100) is configured to operate the plurality of components to adjust the humidity of the indoor space (30). Performs the operation of estimating the latent heat load of the indoor space (30) based on the humidity of the air in the indoor space (30) as the first operation, and the first operation is estimated in the first operation. The control amount of each component device is determined such that the air conditioning system (10) exhibits the air conditioning capability according to the latent heat load of the indoor space (30) and the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. .

第6の発明では、室内空間(30)の湿度調節の際に、制御手段(100)が、第1動作と第2動作とを繰り返し行うことによって、各構成機器を制御する。第1動作では、室内空間(30)の空気の湿度に基づいて室内空間(30)の潜熱負荷が推定される。第2動作では、第1動作で推定した室内空間(30)の潜熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標として、各構成機器の制御量が決定される。第2動作では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。この第6の発明では、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の潜熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。   In the sixth invention, when the humidity of the indoor space (30) is adjusted, the control means (100) controls each component device by repeatedly performing the first operation and the second operation. In the first operation, the latent heat load of the indoor space (30) is estimated based on the humidity of the air in the indoor space (30). In the second operation, the control amount of each component device is determined using the latent heat load of the indoor space (30) estimated in the first operation as the target of the air conditioning capability of the air conditioning system (10). In the second operation, the control amount of each component device is determined so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. In the sixth aspect of the invention, each component device is configured so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the latent heat load of the indoor space (30), which is the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). A control amount is determined.

第7の発明は、上記第1乃至第4の何れか1つの発明において、上記複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の温度及び湿度を調節する運転を行う一方、上記制御手段(100)は、上記第1動作として、上記室内空間(30)の空気の温度に基づいて該室内空間(30)の顕熱負荷を推定すると共に、該室内空間(30)の空気の湿度に基づいて該室内空間(30)の潜熱負荷を推定する動作を行い、上記第2動作では、該第1動作で推定した室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定する。   In a seventh aspect of the invention, in any one of the first to fourth aspects of the invention, the plurality of components are operated to adjust the temperature and humidity of the indoor space (30), while the control means ( 100) estimates the sensible heat load of the indoor space (30) based on the temperature of the air in the indoor space (30) as the first operation, and based on the humidity of the air in the indoor space (30). The operation of estimating the latent heat load of the indoor space (30) is performed, and in the second operation, the air conditioning capacity according to the sensible heat load and the latent heat load of the indoor space (30) estimated in the first operation is The control amount of each component device is determined such that the system (10) exhibits and the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized.

第7の発明では、室内空間(30)の温湿度調節の際に、制御手段(100)が、第1動作と第2動作とを繰り返し行うことによって、各構成機器を制御する。第1動作では、室内空間(30)の空気の温度に基づいて室内空間(30)の顕熱負荷が推定され、室内空間(30)の空気の湿度に基づいて室内空間(30)の潜熱負荷が推定される。第2動作では、第1動作で推定した室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標として、各構成機器の制御量が決定される。第2動作では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。この第7の発明では、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。   In the seventh invention, when adjusting the temperature and humidity of the indoor space (30), the control means (100) controls each component device by repeatedly performing the first operation and the second operation. In the first operation, the sensible heat load of the indoor space (30) is estimated based on the temperature of the air in the indoor space (30), and the latent heat load of the indoor space (30) is estimated based on the humidity of the air in the indoor space (30). Is estimated. In the second operation, the control amount of each component device is determined using the sensible heat load and latent heat load of the indoor space (30) estimated in the first operation as targets of the air conditioning capability of the air conditioning system (10). In the second operation, the control amount of each component device is determined so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. In the seventh aspect of the invention, the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the sensible heat load and latent heat load of the indoor space (30) which is the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The control amount of each component device is determined.

第8の発明は、上記第1乃至第7の何れか1つの発明において、上記制御手段(100)は、上記第2動作において、上記空調システム(10)の消費電力を推定するための推定モデルによる該空調システム(10)の消費電力の推定値が最小となるような各構成機器の制御量を決定する一方、上記空調システム(10)の消費電力を計測するための電力計測手段(17)を備え、上記制御手段(100)は、上記第2動作で決定した制御量を用いて各構成機器を制御している状態における上記電力計測手段(17)の計測値に上記推定モデルによる上記推定値が近づくように、該推定モデルを補正する。   An eighth invention is the estimation model according to any one of the first to seventh inventions, wherein the control means (100) estimates the power consumption of the air conditioning system (10) in the second operation. The power measurement means (17) for measuring the power consumption of the air conditioning system (10) while determining the control amount of each component device such that the estimated value of the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized And the control means (100) uses the control model determined in the second operation to control the component devices to measure the power measurement means (17) with the estimation model. The estimated model is corrected so that the values approach.

第8の発明では、第2動作において、空調システム(10)の消費電力を推定するための推定モデルによる空調システム(10)の消費電力の推定値が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。ここで、推定モデルによる推定値は、実際の空調システム(10)の消費電力に対して誤差を有している場合がある。この第8の発明では、そのような点を改善するために、実際の空調システム(10)の消費電力を計測するための電力計測手段(17)が設けられている。推定モデルは、推定モデルによる推定値が電力計測手段(17)の計測値に近づくように補正される。つまり、推定モデルは、推定モデルによる推定値が実際の空調システム(10)の消費電力に近づくように補正される。   In the eighth invention, in the second operation, each component device is controlled so that the estimated value of the power consumption of the air conditioning system (10) by the estimation model for estimating the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. The amount is determined. Here, the estimated value based on the estimation model may have an error with respect to the actual power consumption of the air conditioning system (10). In the eighth aspect of the invention, in order to improve such a point, the power measuring means (17) for measuring the power consumption of the actual air conditioning system (10) is provided. The estimated model is corrected so that the estimated value by the estimated model approaches the measured value of the power measuring means (17). That is, the estimated model is corrected so that the estimated value based on the estimated model approaches the actual power consumption of the air conditioning system (10).

本発明では、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の空調負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の空調負荷は、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて推定した室内空間(30)の空調負荷を空調システム(10)の空調能力の目標とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の空調負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。   In the present invention, the control amount of each component device is set so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the air conditioning load of the indoor space (30) which is the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). It is determined. The actual air conditioning load of the indoor space (30) is the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10), which is estimated based on the physical quantity representing the air state of the indoor space (30). It will be processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the air conditioning load of the indoor space (30).

また、上記第2の発明では、最新の第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷が、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を、現在の室内空間(30)の空気の状態に応じて修正した値となるようにしている。修正前の過去の室内空間(30)の空調負荷は、過去の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて、推定されている。このため、最新の第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷は、過去の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量とを用いて推定されることになる。最新の第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷には、過去から現在までの室内空間(30)の空気の状態の変化が反映される。従って、室内空間(30)の空気の状態の変化に対して、室内空間(30)の空調負荷を正確に推定することができる。   In the second aspect of the invention, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the latest first operation is the current air space load of the indoor space (30) estimated by the past first operation. The value is adjusted according to the air condition of (30). The air conditioning load of the past indoor space (30) before correction is estimated based on a physical quantity representing the air state of the past indoor space (30). For this reason, the air-conditioning load of the indoor space (30) estimated in the latest first operation is the physical quantity representing the air state of the past indoor space (30) and the air state of the current indoor space (30). It is estimated using the physical quantity to represent. The air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the latest first operation reflects the change in the air state of the indoor space (30) from the past to the present. Therefore, the air conditioning load of the indoor space (30) can be accurately estimated with respect to the change in the air state of the indoor space (30).

また、上記第3の発明では、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷と室内空間(30)の実際の空調負荷との誤差が速やかに小さくなるように、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差が大きいほど、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷の修正に用いる修正値が大きな値となるようにしている。第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷は、速やかに室内空間(30)の実際の空調負荷に近づいてゆく。従って、室内空間(30)の空調負荷を的確に処理することができる。   In the third aspect of the invention, the current indoor space is set so that the error between the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation and the actual air conditioning load of the indoor space (30) is quickly reduced. The larger the difference between the physical quantity representing the air state of (30) and the target value of the physical quantity, the larger the correction value used for correcting the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the past first operation. I am doing so. The air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation approaches the actual air conditioning load of the indoor space (30) quickly. Therefore, the air conditioning load of the indoor space (30) can be accurately processed.

また、上記第4の発明では、室内空間(30)の実際の空調負荷との誤差が小さくなるような修正値が得られるPID動作によって、室内空間(30)の空調負荷が推定される。従って、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷が徐々に室内空間(30)の実際の空調負荷に近づいてゆく。従って、室内空間(30)の空調負荷を的確に処理することができる。   In the fourth aspect of the invention, the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by the PID operation that obtains a correction value that reduces the error from the actual air conditioning load of the indoor space (30). Accordingly, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation gradually approaches the actual air conditioning load of the indoor space (30). Therefore, the air conditioning load of the indoor space (30) can be accurately processed.

また、上記第5の発明では、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の顕熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の顕熱負荷は、室内空間(30)の空気の温度に基づいて推定した室内空間(30)の顕熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の顕熱負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。   In the fifth aspect of the present invention, each of the air conditioning systems (10) is minimized so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the sensible heat load of the indoor space (30) as a target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The control amount of the component device is determined. The actual sensible heat load of the indoor space (30) should be the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10) based on the sensible heat load of the indoor space (30) estimated based on the temperature of the air in the indoor space (30) It is processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the sensible heat load in the indoor space (30).

また、上記第6の発明では、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の潜熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の潜熱負荷は、室内空間(30)の空気の湿度に基づいて推定した室内空間(30)の潜熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の潜熱負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。   In the sixth aspect of the invention, each component is configured so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the latent heat load of the indoor space (30), which is the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The control amount of the device is determined. The actual latent heat load of the indoor space (30) is determined by setting the latent heat load of the indoor space (30) estimated based on the humidity of the air in the indoor space (30) as the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). It is processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the latent heat load of the indoor space (30).

また、上記第7の発明では、空調システム(10)の空調能力の目標となる室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の顕熱負荷は、室内空間(30)の空気の温度に基づいて推定した室内空間(30)の顕熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標とすることで、処理される。また、室内空間(30)の実際の潜熱負荷は、室内空間(30)の空気の湿度に基づいて推定した室内空間(30)の潜熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。   In the seventh aspect of the invention, the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the sensible heat load and latent heat load of the indoor space (30), which is the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). In addition, the control amount of each component device is determined. The actual sensible heat load of the indoor space (30) should be the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10) based on the sensible heat load of the indoor space (30) estimated based on the temperature of the air in the indoor space (30) It is processed. In addition, the actual latent heat load of the indoor space (30) should be the target of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10) based on the latent heat load of the indoor space (30) estimated based on the humidity of the air in the indoor space (30). It is processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the sensible heat load and latent heat load of the indoor space (30).

また、上記第8の発明では、第2動作で空調システム(10)の消費電力を推定する際に用いる推定モデルが、推定モデルによる推定値が実際の空調システム(10)の消費電力に近づくように補正される。このため、第2動作において、実際の空調システム(10)の消費電力が最小となるように各構成機器の制御量を決定することができる。従って、空調システム(10)の消費電力をさらに低減させることができる。   In the eighth invention, the estimation model used when estimating the power consumption of the air conditioning system (10) in the second operation is such that the estimated value based on the estimation model approaches the actual power consumption of the air conditioning system (10). It is corrected to. For this reason, in the second operation, the control amount of each component device can be determined so that the power consumption of the actual air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be further reduced.

実施形態における空調システムの概略構成図である。It is a schematic structure figure of an air-conditioning system in an embodiment. 実施形態におけるコントローラの動作を表すブロック図である。It is a block diagram showing operation | movement of the controller in embodiment. 実施形態の変形例3におけるコントローラの動作を表すブロック図である。It is a block diagram showing operation | movement of the controller in the modification 3 of embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

−冷凍システムの全体構成−
本実施形態の空調システム(10)は、本発明に係る空調システムの一例である。この空調システム(10)は、室内空間(30)の湿度と温度とを調節することができるように構成されている。この空調システム(10)は、例えば半導体の製造工場等に設置される。
-Overall configuration of refrigeration system-
The air conditioning system (10) of the present embodiment is an example of an air conditioning system according to the present invention. The air conditioning system (10) is configured to be able to adjust the humidity and temperature of the indoor space (30). This air conditioning system (10) is installed in a semiconductor manufacturing factory, for example.

図1に示すように、本実施形態の空調システム(10)は、室内空気(RA)を取り込み、湿度や温度を調節した後の空気を供給空気(SA)として室内空間(30)へ送るように構成されている。空調システム(10)は、チラーユニット(20)と空調ユニット(50)とを有している。また、空調システム(10)は、冷媒回路(21)と放熱回路(31)と熱媒体回路(41)とを有している。   As shown in FIG. 1, the air conditioning system (10) of this embodiment takes in indoor air (RA) and sends the air after adjusting humidity and temperature to the indoor space (30) as supply air (SA). It is configured. The air conditioning system (10) includes a chiller unit (20) and an air conditioning unit (50). The air conditioning system (10) includes a refrigerant circuit (21), a heat dissipation circuit (31), and a heat medium circuit (41).

〈冷媒回路の構成〉
冷媒回路(21)は、チラーユニット(20)に含まれている。冷媒回路(21)は、冷媒が充填された閉回路を構成している。冷媒回路(21)には、圧縮機(22)と放熱器(23)と膨張弁(24)と蒸発器(25)とが接続されている。冷媒回路(21)では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
<Configuration of refrigerant circuit>
The refrigerant circuit (21) is included in the chiller unit (20). The refrigerant circuit (21) constitutes a closed circuit filled with the refrigerant. A compressor (22), a radiator (23), an expansion valve (24), and an evaporator (25) are connected to the refrigerant circuit (21). In the refrigerant circuit (21), a refrigerant is circulated to perform a vapor compression refrigeration cycle.

圧縮機(22)は、運転容量を調節可能に構成されている。圧縮機(22)のモータには、インバータを介して電力が供給される。インバータの出力周波数を変更すると、モータの回転速度が変更され、圧縮機(22)の運転容量が変更される。   The compressor (22) is configured to be able to adjust the operating capacity. Electric power is supplied to the motor of the compressor (22) via an inverter. When the output frequency of the inverter is changed, the rotational speed of the motor is changed, and the operating capacity of the compressor (22) is changed.

放熱器(23)は、冷媒回路(11)と接続する第1伝熱管(23a)と、放熱回路(31)と接続する第2伝熱管(23b)とを有している。放熱器(23)は、冷媒回路(21)だけでなく、放熱回路(31)にも接続されている。放熱器(23)では、第1伝熱管(23a)を流れる冷媒と第2伝熱管(23b)を流れる熱媒体との間で熱交換が行われる。   The radiator (23) includes a first heat transfer tube (23a) connected to the refrigerant circuit (11) and a second heat transfer tube (23b) connected to the heat dissipation circuit (31). The radiator (23) is connected not only to the refrigerant circuit (21) but also to the heat dissipation circuit (31). In the radiator (23), heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the first heat transfer tube (23a) and the heat medium flowing through the second heat transfer tube (23b).

また、蒸発器(25)は、冷媒回路(11)と接続する第1伝熱管(25a)と、熱媒体回路(41)と接続する第2伝熱管(25b)とを有している。蒸発器(25)は、冷媒回路(21)だけでなく、熱媒体回路(41)にも接続されている。蒸発器(25)では、第1伝熱管(25a)を流れる冷媒と第2伝熱管(25b)を流れる熱媒体との間で熱交換が行われる。   The evaporator (25) has a first heat transfer tube (25a) connected to the refrigerant circuit (11) and a second heat transfer tube (25b) connected to the heat medium circuit (41). The evaporator (25) is connected not only to the refrigerant circuit (21) but also to the heat medium circuit (41). In the evaporator (25), heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the first heat transfer tube (25a) and the heat medium flowing through the second heat transfer tube (25b).

〈放熱回路の構成〉
放熱回路(31)は、熱媒体としての水が充填されている。放熱回路(31)には、上述した放熱器(23)と水ポンプ(32)とクーリングタワー(33)とが接続されている。
<Configuration of heat dissipation circuit>
The heat dissipation circuit (31) is filled with water as a heat medium. The radiator (23), the water pump (32), and the cooling tower (33) are connected to the heat dissipation circuit (31).

水ポンプ(32)は、吐出流量を調節可能に構成されている。水ポンプ(32)は、放熱回路(31)の水を循環させる。クーリングタワー(33)では、放熱回路(31)を循環する水が冷却される。なお、図面上において、水ポンプ(32)に付した矢印は、放熱回路(31)における水の流通方向を意味している。   The water pump (32) is configured to be able to adjust the discharge flow rate. The water pump (32) circulates the water in the heat dissipation circuit (31). In the cooling tower (33), water circulating in the heat dissipation circuit (31) is cooled. In the drawing, the arrow attached to the water pump (32) means the direction of water flow in the heat dissipation circuit (31).

〈循環回路の構成〉
熱媒体回路(41)は、熱媒体としての水が充填された閉回路を構成している。熱媒体回路(41)には、上述した蒸発器(25)と循環ポンプ(42)と空気熱交換器(61)とが接続されている。
<Configuration of circulation circuit>
The heat medium circuit (41) constitutes a closed circuit filled with water as a heat medium. The evaporator (25), the circulation pump (42), and the air heat exchanger (61) are connected to the heat medium circuit (41).

循環ポンプ(42)は、吐出流量を調節可能に構成されている。循環ポンプ(42)は、熱媒体回路(41)の水を循環させる。蒸発器(25)では、熱媒体回路(41)を循環する熱媒体が冷却される。なお、図面上において、循環ポンプ(42)に付した矢印は、熱媒体回路(41)における水の流通方向を意味している。   The circulation pump (42) is configured to be able to adjust the discharge flow rate. The circulation pump (42) circulates the water in the heat medium circuit (41). In the evaporator (25), the heat medium circulating in the heat medium circuit (41) is cooled. In the drawing, the arrow attached to the circulation pump (42) means the direction of water flow in the heat medium circuit (41).

また、熱媒体回路(41)には、水バイパス管(43)が接続されている。水バイパス管(43)の一端は、循環ポンプ(42)と空気熱交換器(61)の入口との間に接続している。水バイパス管(43)の他端は、空気熱交換器(61)の出口と蒸発器(25)の入口との間に接続している。水バイパス管(43)には、開度可変の電動調節弁により構成されたバイパス電動弁(44)が設けられている。   A water bypass pipe (43) is connected to the heat medium circuit (41). One end of the water bypass pipe (43) is connected between the circulation pump (42) and the inlet of the air heat exchanger (61). The other end of the water bypass pipe (43) is connected between the outlet of the air heat exchanger (61) and the inlet of the evaporator (25). The water bypass pipe (43) is provided with a bypass motor-operated valve (44) constituted by an electrically adjustable valve having a variable opening.

〈空調ユニットの構成〉
空調ユニット(50)は、上下に扁平な直方体形状のケーシング(51)を有している。ケーシング(51)の内部には、空気が流通する空気通路(52)が形成されている。空気通路(52)の流入端には、吸込ダクト(53)の一端が接続している。吸込ダクト(53)の他端は室内空間(30)に臨んでいる。空気通路(52)の流出端には、給気ダクト(54)の一端が接続している。給気ダクト(54)の他端は室内空間(30)に臨んでいる。
<Configuration of air conditioning unit>
The air conditioning unit (50) has a rectangular parallelepiped casing (51) that is flat in the vertical direction. An air passage (52) through which air flows is formed in the casing (51). One end of the suction duct (53) is connected to the inflow end of the air passage (52). The other end of the suction duct (53) faces the indoor space (30). One end of an air supply duct (54) is connected to the outflow end of the air passage (52). The other end of the air supply duct (54) faces the indoor space (30).

空気通路(52)には、上流側から下流側に向かって順に、空気熱交換器(61)、電気ヒータ(55)、散水器(56)、及び送風機(57)が設けられている。電気ヒータ(55)は、空気熱交換器(61)を通過した空気を加熱する加熱部を構成している。電気ヒータ(55)は、空気の温度を調節するための構成機器であり、空気の加熱量を調節可能に構成されている。散水器(56)は、ケーシング(51)外のタンク(図示省略)の水をノズルから空気中へ散布する加湿部を構成している。散水器(56)は、空気の湿度を調節するための構成機器であり、空気への加湿量を調節可能に構成されている。送風機(57)は、送風量を調節可能に構成されている。   In the air passage (52), an air heat exchanger (61), an electric heater (55), a sprinkler (56), and a blower (57) are provided in order from the upstream side to the downstream side. The electric heater (55) constitutes a heating unit that heats the air that has passed through the air heat exchanger (61). The electric heater (55) is a component device for adjusting the temperature of air, and is configured to be able to adjust the amount of heating of air. The water sprinkler (56) constitutes a humidifying unit that sprays water in a tank (not shown) outside the casing (51) from the nozzle into the air. The sprinkler (56) is a component device for adjusting the humidity of the air, and is configured to be able to adjust the amount of humidification to the air. The blower (57) is configured to be able to adjust the amount of blown air.

空気熱交換器(61)は、空気の温湿度を調節するための構成機器である。空気熱交換器(61)は、空気を露点温度以下まで冷却するための冷却熱交換器を構成している。空気熱交換器(61)は、複数のフィンと、複数のフィンを貫通する伝熱管とを有し、いわゆるフィンアンドチューブ式の熱交換器を構成している。   The air heat exchanger (61) is a component device for adjusting the temperature and humidity of air. The air heat exchanger (61) constitutes a cooling heat exchanger for cooling the air to the dew point temperature or lower. The air heat exchanger (61) includes a plurality of fins and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins, and constitutes a so-called fin-and-tube heat exchanger.

〈コントローラの構成〉
空調システム(10)は、制御手段(100)としてのコントローラ(100)を備えている。コントローラ(100)は、圧縮機(22)、膨張弁(24)、水ポンプ(32)、循環ポンプ(42)、電気ヒータ(55)、散水器(56)、バイパス電動弁(44)等を制御するように構成されている。コントローラ(100)は、能力制御部(15)と顕熱負荷推定部(12)と潜熱負荷推定部(13)と目標値決定部(14)と設定部(16)とを備えている。設定部(16)には、ユーザーによって設定温度Tsetと設定湿度Husetが入力される。
<Configuration of controller>
The air conditioning system (10) includes a controller (100) as control means (100). The controller (100) includes a compressor (22), an expansion valve (24), a water pump (32), a circulation pump (42), an electric heater (55), a sprinkler (56), a bypass motor operated valve (44), etc. Configured to control. The controller (100) includes a capacity control unit (15), a sensible heat load estimation unit (12), a latent heat load estimation unit (13), a target value determination unit (14), and a setting unit (16). A set temperature Tset and a set humidity Huset are input to the setting unit (16) by the user.

能力制御部(15)には、熱媒体回路(41)において蒸発器(25)から流出した冷水の温度の目標値として、第1制御目標値(Tw)が設定されている。能力制御部(15)は、冷水温度センサ(28)の計測温度が第1制御目標値(Tw)になるように、圧縮機(22)の運転容量を調節する。また、能力制御部(15)は、冷媒回路(21)において蒸発器(25)から流出した冷媒の過熱度が目標値(例えば5℃)になるように、膨張弁(24)の開度を調節する。なお、図示しないが、蒸発器(25)の入口と出口には、冷媒の温度を計測する温度センサがそれぞれ設けられている。   In the capacity control unit (15), a first control target value (Tw) is set as a target value of the temperature of the cold water flowing out from the evaporator (25) in the heat medium circuit (41). The capacity controller (15) adjusts the operating capacity of the compressor (22) so that the measured temperature of the cold water temperature sensor (28) becomes the first control target value (Tw). In addition, the capacity control unit (15) controls the opening degree of the expansion valve (24) so that the superheat degree of the refrigerant flowing out of the evaporator (25) in the refrigerant circuit (21) becomes a target value (for example, 5 ° C.). Adjust. Although not shown, temperature sensors for measuring the temperature of the refrigerant are provided at the inlet and the outlet of the evaporator (25), respectively.

また、能力制御部(15)には、熱媒体回路(41)において空気熱交換器(61)へ供給する冷水の流量の目標値として、第2制御目標値(Gw)が設定されている。能力制御部(15)は、第2制御目標値(Gw)に対応した吐出流量となるように、循環ポンプ(42)の運転容量を調節する。能力制御部(15)は、第2制御目標値(Gw)が大きいほど循環ポンプ(42)を大きな運転容量に設定する。   In the capacity control unit (15), a second control target value (Gw) is set as a target value of the flow rate of the cold water supplied to the air heat exchanger (61) in the heat medium circuit (41). The capacity controller (15) adjusts the operating capacity of the circulation pump (42) so that the discharge flow rate corresponds to the second control target value (Gw). The capacity controller (15) sets the circulating pump (42) to a larger operating capacity as the second control target value (Gw) is larger.

また、能力制御部(15)には、送風機(57)の送風量の目標値として、第3制御目標値(Ga)が設定されている。能力制御部(15)は、第3制御目標値(Ga)に対応した風量となるように、送風機(57)のファンステップを調節する。能力制御部(15)は、第3制御目標値(Ga)が大きいほど、送風機(57)を高いファンステップに設定する。   Moreover, the 3rd control target value (Ga) is set to the capacity | capacitance control part (15) as a target value of the ventilation volume of a fan (57). The capacity control unit (15) adjusts the fan step of the blower (57) so that the air volume corresponding to the third control target value (Ga) is obtained. The capacity control unit (15) sets the blower (57) to a higher fan step as the third control target value (Ga) is larger.

また、能力制御部(15)には、電気ヒータ(55)による空気の加熱量の目標値として、第4制御目標値(H)が設定されている。能力制御部(15)は、第4制御目標値(H)に対応した加熱量となるように、電気ヒータ(55)の出力を調節する。能力制御部(15)は、第4制御目標値(H)が大きいほど電気ヒータ(55)を高い出力に設定する。   In the capacity control unit (15), a fourth control target value (H) is set as a target value for the amount of air heated by the electric heater (55). The capacity controller (15) adjusts the output of the electric heater (55) so that the heating amount corresponds to the fourth control target value (H). The capacity controller (15) sets the electric heater (55) to a higher output as the fourth control target value (H) is larger.

また、能力制御部(15)には、散水器(56)による空気の加湿量の目標値として、第5制御目標値(K)が設定されている。能力制御部(15)は、第5制御目標値(K)に対応した加湿量となるように、散水器(56)の散水量を調節する。能力制御部(15)は、第5制御目標値(K)が大きいほど散水器(56)の散水量を大きな値に設定する。   Moreover, the 5th control target value (K) is set to the capability control part (15) as a target value of the humidification amount of the air by the water sprinkler (56). The capacity controller (15) adjusts the amount of water sprayed from the water sprinkler (56) so that the humidification amount corresponds to the fifth control target value (K). The capacity control unit (15) sets the watering amount of the water sprayer (56) to a larger value as the fifth control target value (K) is larger.

顕熱負荷推定部(12)は、室内空間(30)の顕熱負荷Qssetを推定する顕熱推定動作を行うように構成されている。顕熱負荷推定部(12)は、PID温度調節器(TIC)により構成されている。顕熱推定動作では、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量のうち温度に基づいて、室内空間(30)の顕熱負荷Qssetが推定される。なお、室内空間(30)の顕熱負荷Qssetは、室内空間(30)の温度を設定温度Tsetに保つために必要な顕熱処理能力に等しくなる。顕熱推定動作についての詳細は後述する。   The sensible heat load estimation unit (12) is configured to perform a sensible heat estimation operation for estimating the sensible heat load Qsset of the indoor space (30). The sensible heat load estimation unit (12) is configured by a PID temperature controller (TIC). In the sensible heat estimation operation, the sensible heat load Qsset of the indoor space (30) is estimated based on the temperature among the physical quantities representing the air state of the indoor space (30). Note that the sensible heat load Qsset of the indoor space (30) is equal to the sensible heat treatment capability necessary to keep the temperature of the indoor space (30) at the set temperature Tset. Details of the sensible heat estimation operation will be described later.

潜熱負荷推定部(13)は、室内空間(30)の潜熱負荷Qlsetを推定する潜熱推定動作を行うように構成されている。潜熱負荷推定部(13)は、PID湿度調節器(HIC)により構成されている。潜熱推定動作では、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量のうち湿度に基づいて、室内空間(30)の潜熱負荷Qlsetが推定される。なお、室内空間(30)の潜熱負荷Qlsetは、室内空間(30)の湿度を設定湿度Husetに保つために必要な潜熱処理能力に等しくなる。潜熱推定動作についての詳細は後述する。   The latent heat load estimation unit (13) is configured to perform a latent heat estimation operation for estimating the latent heat load Qlset of the indoor space (30). The latent heat load estimation unit (13) is configured by a PID humidity controller (HIC). In the latent heat estimation operation, the latent heat load Qlset of the indoor space (30) is estimated based on the humidity among the physical quantities representing the air state of the indoor space (30). Note that the latent heat load Qlset of the indoor space (30) is equal to the latent heat treatment capacity necessary to keep the humidity of the indoor space (30) at the set humidity Huset. Details of the latent heat estimation operation will be described later.

目標値決定部(14)は、各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)を決定する目標値決定動作を行うように構成されている。目標値決定動作では、顕熱推定動作で推定した顕熱負荷Qssetを空調システム(10)の顕熱処理能力の目標値とし、潜熱推定動作で推定した潜熱負荷Qlsetを空調システム(10)の潜熱処理能力の目標値として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)が決定される。目標値決定動作についての詳細は後述する。   The target value determining unit (14) is configured to perform a target value determining operation for determining each control target value (Tw, Gw, Ga, H, K). In the target value determination operation, the sensible heat load Qsset estimated in the sensible heat estimation operation is set as the target value of the sensible heat treatment capability of the air conditioning system (10), and the latent heat load Qlset estimated in the latent heat estimation operation is used as the latent heat treatment of the air conditioning system (10). As the target value of capacity, each control target value (Tw, Gw, Ga, H, K) is determined so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Details of the target value determination operation will be described later.

−運転動作−
空調システム(10)の運転動作について説明する。本実施形態の空調システム(10)は、冷房と除湿を同時に行う冷房除湿運転と、暖房と加湿を同時に行う暖房加湿運転とを実行可能に構成されている。
-Driving action-
The operation of the air conditioning system (10) will be described. The air conditioning system (10) of the present embodiment is configured to be capable of performing a cooling and dehumidifying operation that simultaneously performs cooling and dehumidification, and a heating and humidifying operation that simultaneously performs heating and humidification.

[冷房除湿運転]
冷房除湿運転では、圧縮機(22)、水ポンプ(32)、循環ポンプ(42)、及び送風機(57)の運転が行われる。また、冷房除湿運転では、基本的には、電気ヒータ(55)が停止状態となり散水器(56)の散水は停止状態となる。
[Cooling and dehumidifying operation]
In the cooling and dehumidifying operation, the compressor (22), the water pump (32), the circulation pump (42), and the blower (57) are operated. Further, in the cooling and dehumidifying operation, basically, the electric heater (55) is stopped and the watering of the water sprinkler (56) is stopped.

なお、本実施形態の空調システム(10)は、再熱除湿運転も実行可能に構成されている。再熱除湿運転は、電気ヒータ(55)が通電状態となる点が冷房除湿運転と相違しているだけであるため、説明は省略する。   In addition, the air conditioning system (10) of this embodiment is comprised so that reheat dehumidification driving | operation can also be performed. The reheat dehumidifying operation is different from the cooling dehumidifying operation only in that the electric heater (55) is energized, and the description thereof will be omitted.

冷房除湿運転では、冷媒回路(21)において冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機(22)で圧縮された冷媒は、放熱器(23)において、第2伝熱管(23b)を流れる水に放熱して凝縮する。放熱器(23)で冷却された冷媒は、膨張弁(24)で減圧された後に、蒸発器(25)において、第2伝熱管(25b)を流れる水から吸熱して蒸発する。蒸発器(25)で蒸発した冷媒は、圧縮機(22)に吸入されて圧縮される。なお、放熱器(23)の第2伝熱管(23b)で加熱された水は、クーリングタワー(33)において室外空気へ放熱する。   In the cooling and dehumidifying operation, a refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (21). Specifically, the refrigerant compressed by the compressor (22) dissipates heat into the water flowing through the second heat transfer tube (23b) and condenses in the radiator (23). The refrigerant cooled by the radiator (23) is depressurized by the expansion valve (24) and then evaporates by absorbing heat from the water flowing through the second heat transfer tube (25b) in the evaporator (25). The refrigerant evaporated in the evaporator (25) is sucked into the compressor (22) and compressed. In addition, the water heated with the 2nd heat exchanger tube (23b) of the radiator (23) radiates heat to outdoor air in the cooling tower (33).

熱媒体回路(41)では、蒸発器(25)の第2伝熱管(25b)で冷却された水が、空気熱交換器(61)において、空気通路(52)を流れる空気を冷却する。空気熱交換器(61)を通過した水は、蒸発器(25)の第2伝熱管(25b)に戻り再び冷却される。熱媒体回路(41)では、蒸発器(25)において水が冷媒から得た冷熱が、空気熱交換器(61)に搬送される。   In the heat medium circuit (41), the water cooled by the second heat transfer tube (25b) of the evaporator (25) cools the air flowing through the air passage (52) in the air heat exchanger (61). The water that has passed through the air heat exchanger (61) returns to the second heat transfer tube (25b) of the evaporator (25) and is cooled again. In the heat medium circuit (41), the cold heat obtained by the water from the refrigerant in the evaporator (25) is conveyed to the air heat exchanger (61).

空調ユニット(50)では、吸込ダクト(53)に取り込まれた室内空気(RA)が、空気通路(52)を流れる。この空気は、空気熱交換器(61)で熱媒体回路(41)の水によって冷却されて除湿される。空気熱交換器(61)で冷却/除湿された空気は、給気ダクト(54)を経由して、供給空気(SA)として室内空間(30)へ供給される。   In the air conditioning unit (50), room air (RA) taken into the suction duct (53) flows through the air passage (52). This air is cooled and dehumidified by the water in the heat medium circuit (41) in the air heat exchanger (61). The air cooled / dehumidified by the air heat exchanger (61) is supplied to the indoor space (30) as supply air (SA) via the air supply duct (54).

[暖房加湿運転]
暖房加湿運転では、電気ヒータ(55)、散水器(56)及び送風機(57)の運転が行われる。圧縮機(22)、水ポンプ(32)、及び循環ポンプ(42)は、停止される。
[Heating and humidifying operation]
In the heating / humidifying operation, the electric heater (55), the sprinkler (56), and the blower (57) are operated. The compressor (22), the water pump (32), and the circulation pump (42) are stopped.

暖房加湿運転では、空調ユニット(50)において、吸込ダクト(53)に取り込まれた室内空気(RA)が、空気通路(52)を流れる。この空気は、電気ヒータ(55)によって加熱された後に、散水器(56)によって加湿される。散水器(56)によって加湿された空気は、給気ダクト(54)を経由して、供給空気(SA)として室内空間(30)へ供給される。   In the heating and humidifying operation, in the air conditioning unit (50), the indoor air (RA) taken into the suction duct (53) flows through the air passage (52). The air is heated by the electric heater (55) and then humidified by the watering device (56). The air humidified by the water sprinkler (56) is supplied to the indoor space (30) as supply air (SA) via the air supply duct (54).

−コントローラの動作−
コントローラ(100)の動作について説明する。コントローラ(100)は、冷房除湿運転、再熱除湿運転、又は暖房加湿運転時に、顕熱推定動作及び潜熱推定動作と、目標値決定動作と、目標値変更動作とを繰り返し行うことによって、圧縮機(22)、水ポンプ(32)、循環ポンプ(42)、電気ヒータ(55)、及び散水器(56)の5つの構成機器のうち運転中の構成機器を制御するように構成されている。
-Controller operation-
The operation of the controller (100) will be described. The controller (100) is configured to repeatedly perform a sensible heat estimation operation and a latent heat estimation operation, a target value determination operation, and a target value change operation during a cooling dehumidifying operation, a reheat dehumidifying operation, or a heating and humidifying operation. (22) It is comprised so that the component apparatus in operation may be controlled among five component apparatuses, a water pump (32), a circulation pump (42), an electric heater (55), and a sprinkler (56).

コントローラ(100)では、顕熱負荷推定部(12)が、室内空間(30)の顕熱負荷Qssetを推定する顕熱推定動作を行う。顕熱負荷推定部(12)には、室内温度センサ(18)から出力された計測温度Tと、設定部(16)から出力された設定温度Tsetとが入力される。また、潜熱負荷推定部(13)が、室内空間(30)の潜熱負荷Qlsetを推定する潜熱推定動作を行う。顕熱負荷推定部(12)には、室内湿度センサ(19)から出力された計測湿度Huと、設定部(16)から出力された設定湿度Husetとが入力される。なお、計測湿度と設定湿度には相対湿度の値が用いられている。顕熱推定動作と潜熱推定動作は、第1動作に相当する。   In the controller (100), the sensible heat load estimation unit (12) performs a sensible heat estimation operation for estimating the sensible heat load Qsset of the indoor space (30). The sensible heat load estimation unit (12) receives the measured temperature T output from the indoor temperature sensor (18) and the set temperature Tset output from the setting unit (16). In addition, the latent heat load estimation unit (13) performs a latent heat estimation operation for estimating the latent heat load Qlset of the indoor space (30). The sensible heat load estimation unit (12) receives the measured humidity Hu output from the indoor humidity sensor (19) and the set humidity Huset output from the setting unit (16). Note that relative humidity values are used for the measured humidity and the set humidity. The sensible heat estimation operation and the latent heat estimation operation correspond to the first operation.

顕熱推定動作及び潜熱推定動作では、PID制御ロジックが用いられる。顕熱推定動作では、計測温度Tと設定温度Tsetとの差を偏差とするPID動作によって得られた修正値Δu(n)を用いて、前回の顕熱推定動作で推定した室内空間(30)の顕熱負荷を修正することによって、室内空間(30)の顕熱負荷が推定される。また、潜熱推定動作では、計測湿度Huと設定湿度Husetとの差を偏差とするPID動作によって得られた修正値Δu(n)を用いて、前回の顕熱推定動作で推定した室内空間(30)の潜熱負荷を修正することによって、室内空間(30)の潜熱負荷が推定される。   PID control logic is used in the sensible heat estimation operation and the latent heat estimation operation. In the sensible heat estimation operation, the indoor space (30) estimated in the previous sensible heat estimation operation using the correction value Δu (n) obtained by the PID operation with the difference between the measured temperature T and the set temperature Tset as a deviation. By correcting the sensible heat load, the sensible heat load of the indoor space (30) is estimated. In the latent heat estimation operation, the indoor space (30) estimated in the previous sensible heat estimation operation using the correction value Δu (n) obtained by the PID operation with the difference between the measured humidity Hu and the set humidity Huset as a deviation. The latent heat load of the indoor space (30) is estimated by correcting the latent heat load of).

具体的に、本実施形態では、速度型のPID制御ロジックを用いて、室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷が推定される。このPID制御ロジックには、下記の式1及び式2が用いられている。式2はPID動作の計算式である。   Specifically, in this embodiment, the sensible heat load and the latent heat load of the indoor space (30) are estimated using the speed type PID control logic. For this PID control logic, the following equations 1 and 2 are used. Equation 2 is a calculation formula for the PID operation.

式1:u(n)=u(n-1)+Δu(n)
式2:Δu(n)=Kp×[e(n)−e(n-1)]+(T/T)×e(n)+(T/T)×[e(n)−2×e(n-1)+e(n-2)]
顕熱推定動作の場合は、上記式1において、u(n)は今回の顕熱推定動作で算出される負荷率、u(n-1)は前回の顕熱推定動作で算出された負荷率、Δu(n)は修正値をそれぞれ表している。顕熱負荷Qssetは、空調システム(10)の定格出力に負荷率を掛けることによって算出される。
Formula 1: u (n) = u (n-1) + Δu (n)
Formula 2: Δu (n) = Kp × [e (n) −e (n−1)] + (T / T I ) × e (n) + (T D / T) × [e (n) −2 × e (n-1) + e (n-2)]
In the case of the sensible heat estimation operation, in Equation 1 above, u (n) is the load factor calculated in the current sensible heat estimation operation, and u (n-1) is the load factor calculated in the previous sensible heat estimation operation. , Δu (n) represent correction values. The sensible heat load Qsset is calculated by multiplying the rated output of the air conditioning system (10) by the load factor.

また、潜熱推定動作の場合は、上記式1及び式2において、u(n)は今回の潜熱推定動作で算出される負荷率、u(n-1)は前回の潜熱推定動作で算出された負荷率、Δu(n)は修正値をそれぞれ表している。潜熱負荷Qlsetは、空調システム(10)の定格出力に負荷率を掛けることによって算出される。   In the case of the latent heat estimation operation, in the above formulas 1 and 2, u (n) is the load factor calculated in the current latent heat estimation operation, and u (n-1) is calculated in the previous latent heat estimation operation. The load factor, Δu (n), represents the correction value. The latent heat load Qlset is calculated by multiplying the rated output of the air conditioning system (10) by the load factor.

また、上記式2において、Kpは比例ゲイン、Tは積分時間、Tは微分時間、Tはタイムステップをそれぞれ表している。また、顕熱推定動作の場合に、e(n)は今回の顕熱推定動作における室内温度センサ(18)の計測温度Tと設定温度Tsetとの差、e(n-1)は前回の顕熱推定動作における室内温度センサ(18)の計測温度Tと設定温度Tsetとの差、e(n-2)は前々回の顕熱推定動作における室内温度センサ(18)の計測温度Tと設定温度Tsetとの差をそれぞれ表している。顕熱推定動作の場合に、e(n)は今回の潜熱推定動作における室内湿度センサ(19)の計測湿度Huと設定湿度Husetとの差、e(n-1)は前回の潜熱推定動作における室内湿度センサ(19)の計測湿度Huと設定湿度Husetとの差、e(n-2)は前々回の潜熱推定動作における室内湿度センサ(19)の計測湿度Huと設定湿度Husetとの差をそれぞれ表している。 In the above formula 2, Kp is a proportional gain, T I is the integral time, T D represents derivative time, T is the time step, respectively. In the sensible heat estimation operation, e (n) is the difference between the measured temperature T of the room temperature sensor (18) and the set temperature Tset in this sensible heat estimation operation, and e (n-1) is the previous sensible heat estimation operation. The difference between the measured temperature T and the set temperature Tset of the indoor temperature sensor (18) in the heat estimation operation, e (n-2) is the measured temperature T and the set temperature Tset of the indoor temperature sensor (18) in the previous sensible heat estimation operation. And the difference between each. In the case of the sensible heat estimation operation, e (n) is the difference between the measured humidity Hu of the indoor humidity sensor (19) and the set humidity Huset in the current latent heat estimation operation, and e (n-1) is the previous latent heat estimation operation. The difference between the measured humidity Hu and the set humidity Huset of the indoor humidity sensor (19), and e (n-2) is the difference between the measured humidity Hu and the set humidity Huset of the indoor humidity sensor (19) in the previous latent heat estimation operation. Represents.

顕熱推定動作では、修正値Δu(n)の算出に、室内温度センサ(18)の計測温度Tと設定温度Tsetとの差が用いられている。式2によれば、修正値Δu(n)は、室内温度センサ(18)の計測温度Tと設定温度Tsetとの差が大きいほど大きな値となる。ここで、室内温度センサ(18)の計測温度Tと設定温度Tsetとの差が大きい状態では、前回の顕熱推定動作で推定した顕熱負荷Qssetと実際の室内空間(30)の顕熱負荷との誤差が比較的大きくなっていることを意味している。このため、本実施形態では、室内温度センサ(18)の計測温度Tと設定温度Tsetとの差が大きいほど大きな値となる修正値Δu(n)を用いて顕熱負荷Qssetを算出することで、推定する顕熱負荷Qssetが速やかに実際の室内空間(30)の顕熱負荷に近づくようにしている。   In the sensible heat estimation operation, the difference between the measured temperature T of the indoor temperature sensor (18) and the set temperature Tset is used to calculate the correction value Δu (n). According to Equation 2, the correction value Δu (n) increases as the difference between the measured temperature T of the indoor temperature sensor (18) and the set temperature Tset increases. Here, when the difference between the measured temperature T of the indoor temperature sensor (18) and the set temperature Tset is large, the sensible heat load Qsset estimated in the previous sensible heat estimation operation and the sensible heat load of the actual indoor space (30) This means that the error is relatively large. For this reason, in this embodiment, the sensible heat load Qsset is calculated by using the correction value Δu (n) that becomes larger as the difference between the measured temperature T of the indoor temperature sensor (18) and the set temperature Tset is larger. The estimated sensible heat load Qsset is made to approach the sensible heat load of the actual indoor space (30) promptly.

また、潜熱推定動作では、修正値Δu(n)の算出に、室内湿度センサ(19)の計測湿度Huと設定湿度Husetとの差が用いられている。式2によれば、修正値Δu(n)は、室内湿度センサ(19)の計測湿度Huと設定湿度Husetとの差が大きいほど大きな値となる。ここで、室内湿度センサ(19)の計測湿度Huと設定湿度Husetとの差が大きい状態では、前回の潜熱推定動作で推定した潜熱負荷Qlsetと実際の室内空間(30)の潜熱負荷との誤差が比較的大きくなっていることを意味している。このため、本実施形態では、室内湿度センサ(19)の計測湿度Huと設定湿度Husetとの差が大きいほど大きな値となる修正値Δu(n)を用いて潜熱負荷Qlsetを算出することで、推定する潜熱負荷Qlsetが速やかに実際の室内空間(30)の潜熱負荷に近づくようにしている。   In the latent heat estimation operation, the difference between the measured humidity Hu of the indoor humidity sensor (19) and the set humidity Huset is used to calculate the correction value Δu (n). According to Equation 2, the correction value Δu (n) increases as the difference between the measured humidity Hu of the indoor humidity sensor (19) and the set humidity Huset increases. Here, when the difference between the measured humidity Hu of the indoor humidity sensor (19) and the set humidity Huset is large, the error between the latent heat load Qlset estimated in the previous latent heat estimation operation and the latent heat load of the actual indoor space (30). Means that it is relatively large. For this reason, in this embodiment, by calculating the latent heat load Qlset using the correction value Δu (n) that becomes larger as the difference between the measured humidity Hu of the indoor humidity sensor (19) and the set humidity Huset is larger, The estimated latent heat load Qlset is quickly brought close to the latent heat load of the actual indoor space (30).

なお、顕熱推定動作及び潜熱推定動作では、PID制御ロジックの他に、PI制御、I−PDなど派生的なPID制御、フィードフォワード制御、フィードバック制御、モデル予測制御、最適制御、適応制御、ロバスト制御、H∞制御、ファジー論理制御、ニューロ制御、非線形制御などの制御ロジックを用いることができる。   In the sensible heat estimation operation and the latent heat estimation operation, in addition to PID control logic, derivative PID control such as PI control, I-PD, feedforward control, feedback control, model predictive control, optimal control, adaptive control, robust Control logic such as control, H∞ control, fuzzy logic control, neuro control, and nonlinear control can be used.

顕熱推定動作及び潜熱推定動作が終了すると、目標値決定部(14)が、各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)を決定する目標値決定動作を行う。目標値決定動作では、空調システム(10)の消費電力が略最小となるように、各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)が決定される。なお、目標値決定動作から次の目標値変更動作を実行して、各構成機器の制御量を決定するまでが、第2動作に相当する。   When the sensible heat estimation operation and the latent heat estimation operation are completed, the target value determination unit (14) performs a target value determination operation for determining each control target value (Tw, Gw, Ga, H, K). In the target value determining operation, each control target value (Tw, Gw, Ga, H, K) is determined so that the power consumption of the air conditioning system (10) is substantially minimized. The process from the target value determining operation to the next target value changing operation to determining the control amount of each component device corresponds to the second operation.

具体的に、目標値決定動作では、下記の式3−式12が用いられる。式4は目的関数であり、式5はペナルティ関数(制約条件式)である。   Specifically, in the target value determination operation, the following Expression 3 to Expression 12 are used. Expression 4 is an objective function, and Expression 5 is a penalty function (constraint condition expression).

式3:f1(Tw,Gw,Ga,H,K)=E_all+Ci
式4:E_all=E_ciller+E_pump+E_fan+E_heater+E_humi
式5:Ci=(Qsset−Qs)+(Qlset−Ql)
上記式3において、E_allは空調システム(10)の消費電力を表している。また、上記式4において、E_cillerはチラーユニット(20)の消費電力、E_pumpは循環ポンプ(42)の消費電力、E_fanは送風機(57)の消費電力、E_heaterは電気ヒータ(55)の消費電力、E_humiは散水器(56)の消費電力をそれぞれ表している。また、上記式5において、Qsは空調システム(10)の顕熱処理能力(顕熱処理のための空調システム(10)の出力)、Qlは空調システム(10)の潜熱処理能力(潜熱処理のための空調システム(10)の出力)をそれぞれ表している。Qssetは、顕熱処理能力の目標値となり、Qlsetは、潜熱処理能力の目標値となっている。
Formula 3: f1 (Tw, Gw, Ga, H, K) = E_all + Ci
Formula 4: E_all = E_ciller + E_pump + E_fan + E_heater + E_humi
Equation 5: Ci = (Qsset-Qs ) 2 + (Qlset-Ql) 2
In the above formula 3, E_all represents the power consumption of the air conditioning system (10). In Eq. 4, E_ciller is the power consumption of the chiller unit (20), E_pump is the power consumption of the circulation pump (42), E_fan is the power consumption of the blower (57), E_heater is the power consumption of the electric heater (55), E_humi represents the power consumption of the watering device (56). In the above formula 5, Qs is the sensible heat treatment capacity of the air conditioning system (10) (output of the air conditioning system (10) for sensible heat treatment), and Ql is the latent heat treatment capacity of the air conditioning system (10) (for latent heat treatment). Represents the output of the air conditioning system (10). Qsset is a target value for the sensible heat treatment capability, and Qlset is a target value for the latent heat treatment capability.

式6:E_ciller=f2(To,Tw)
式7:E_pump=f3(Gw)
式8:E_fan=f4(Ga)
式9:E_heater=f5(H)
式10:E_humi=f6(K)
式11:Qs=f7(Tw,Gw,Ga,H,K)
式12:Ql=f8(Tw,Gw,Ga,H,K)
上記式6において、f2は、外気温度Toと冷水温度Twを代入してチラーユニット(20)の消費電力を算出できる線形関数を表している。なお、外気温度Toには、図示しない外気温度センサの計測温度が用いられる。上記式7において、f3は、冷水量Gwを代入して、循環ポンプ(42)の消費電力を算出できる線形関数を表している。上記式8において、f4は、送風量Gaを代入して、送風機(57)の消費電力を算出できる線形関数を表している。上記式9において、f5は、加熱量Hを代入して、電気ヒータ(55)の消費電力を算出できる線形関数を表している。上記式10において、f6は、加湿量Kを代入して、散水器(56)の消費電力を算出できる線形関数を表している。上記式11において、f7は、冷水温度Tw、冷水量Gw、送風量Ga、加熱量H、及び加湿量Kを代入して、顕熱処理能力Qsを算出できる線形関数を表している。上記式12において、f8は、冷水温度Tw、冷水量Gw、送風量Ga、加熱量H、及び加湿量Kを代入して、潜熱処理能力Qlを算出できる線形関数を表している。
Formula 6: E_ciller = f2 (To, Tw)
Formula 7: E_pump = f3 (Gw)
Formula 8: E_fan = f4 (Ga)
Formula 9: E_heater = f5 (H)
Formula 10: E_humi = f6 (K)
Formula 11: Qs = f7 (Tw, Gw, Ga, H, K)
Formula 12: Ql = f8 (Tw, Gw, Ga, H, K)
In Formula 6, f2 represents a linear function that can calculate the power consumption of the chiller unit (20) by substituting the outside air temperature To and the cold water temperature Tw. Note that a measured temperature of an outside temperature sensor (not shown) is used as the outside temperature To. In Equation 7, f3 represents a linear function that can calculate the power consumption of the circulation pump (42) by substituting the cold water amount Gw. In the above equation 8, f4 represents a linear function that can calculate the power consumption of the blower (57) by substituting the blowing amount Ga. In Formula 9, f5 represents a linear function that can calculate the power consumption of the electric heater (55) by substituting the heating amount H. In the above formula 10, f6 represents a linear function that can calculate the power consumption of the sprinkler (56) by substituting the humidification amount K. In the above formula 11, f7 represents a linear function that can calculate the sensible heat treatment capability Qs by substituting the cold water temperature Tw, the cold water amount Gw, the blown air amount Ga, the heating amount H, and the humidification amount K. In the above equation 12, f8 represents a linear function that can calculate the latent heat treatment capacity Ql by substituting the cold water temperature Tw, the cold water amount Gw, the blown air amount Ga, the heating amount H, and the humidification amount K.

目標値決定部(14)は、一般的な非線形計画法のプログラムにより、式3のf1(Tw,Gw,Ga,H,K)が最小となる各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)を算出する。なお、目標値決定部(14)は、式5のCiがゼロとなる制約の下で、式4のE_allが最小となる各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)を算出してもよい。   The target value determining unit (14) is configured to control each control target value (Tw, Gw, Ga, H, which minimizes f1 (Tw, Gw, Ga, H, K) of Equation 3 by a program of a general nonlinear programming method. , K). The target value determination unit (14) calculates each control target value (Tw, Gw, Ga, H, K) that minimizes E_all in Equation 4 under the constraint that Ci in Equation 5 is zero. May be.

目標値決定動作が終了すると、目標値変更動作が行われる。目標値変更動作では、目標値決定動作で算出された各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)が、目標値決定部(14)から能力制御部(15)へ送られる。能力制御部(15)では、各制御目標値(Tw,Gw,Ga,H,K)が、目標値決定部(14)から受信した値に変更される。   When the target value determining operation is completed, a target value changing operation is performed. In the target value changing operation, each control target value (Tw, Gw, Ga, H, K) calculated in the target value determining operation is sent from the target value determining unit (14) to the capability control unit (15). In the capability control unit (15), each control target value (Tw, Gw, Ga, H, K) is changed to the value received from the target value determination unit (14).

能力制御部(15)は、冷水温度センサ(28)の計測温度が変更後の第1制御目標値(Tw)になるように、圧縮機(22)の制御量(運転容量)を決定する。また、能力制御部(15)は、変更後の第2制御目標値(Gw)に対応した吐出流量となるように、循環ポンプ(42)の制御量(運転容量)を決定する。また、能力制御部(15)は、変更後の第3制御目標値(Ga)に対応した送風量となるように、送風機(57)の制御量(ファンステップ)を決定する。また、能力制御部(15)は、変更後の第4制御目標値(H)に対応した加熱量となるように、電気ヒータ(55)の制御量(出力値)を決定する。また、能力制御部(15)は、変更後の第5制御目標値(K)に対応した加湿量となるように、散水器(56)の制御量(散水量)を決定する。   The capacity control unit (15) determines the control amount (operating capacity) of the compressor (22) so that the measured temperature of the cold water temperature sensor (28) becomes the first control target value (Tw) after the change. Moreover, a capability control part (15) determines the control amount (operating capacity) of a circulation pump (42) so that it may become the discharge flow volume corresponding to the 2nd control target value (Gw) after a change. Moreover, a capability control part (15) determines the control amount (fan step) of an air blower (57) so that it may become the air flow volume corresponding to the 3rd control target value (Ga) after a change. The capacity control unit (15) determines the control amount (output value) of the electric heater (55) so that the heating amount corresponds to the changed fourth control target value (H). Moreover, a capability control part (15) determines the control amount (sprinkling amount) of the water sprinkler (56) so that it may become the humidification amount corresponding to the 5th control target value (K) after a change.

−実施形態の効果−
本実施形態では、空調システム(10)の空調能力の目標値となる室内空間(30)の空調負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の空調負荷は、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて推定した室内空間(30)の空調負荷を空調システム(10)の空調能力の目標値とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の空調負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。
-Effect of the embodiment-
In this embodiment, the control of each component device is performed so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the air conditioning load of the indoor space (30) that is the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The amount is determined. The actual air conditioning load in the indoor space (30) is the air conditioning load in the indoor space (30) estimated based on the physical quantity representing the air state in the indoor space (30) and the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). To be processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the air conditioning load of the indoor space (30).

また、本実施形態では、最新の第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷が、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を室内空間(30)の空気の状態に応じて修正した値となるようにしている。修正前の過去の室内空間(30)の空調負荷は、過去の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて、推定されている。このため、最新の第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷は、過去の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量とを用いて推定されることになる。最新の第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷には、過去から現在までの室内空間(30)の空気の状態の変化が反映される。従って、室内空間(30)の空気の状態の変化に対して、室内空間(30)の空調負荷を正確に推定することができる。   In the present embodiment, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the latest first action is the air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the past first action. The value is corrected according to the state of. The air conditioning load of the past indoor space (30) before correction is estimated based on a physical quantity representing the air state of the past indoor space (30). For this reason, the air-conditioning load of the indoor space (30) estimated in the latest first operation is the physical quantity representing the air state of the past indoor space (30) and the air state of the current indoor space (30). It is estimated using the physical quantity to represent. The air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the latest first operation reflects the change in the air state of the indoor space (30) from the past to the present. Therefore, the air conditioning load of the indoor space (30) can be accurately estimated with respect to the change in the air state of the indoor space (30).

また、本実施形態では、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷と実際の室内空間(30)の空調負荷との誤差が速やかに小さくなるように、室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差が大きいほど、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷の修正に用いる修正値が大きな値となるようにしている。第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷は、速やかに室内空間(30)の実際の空調負荷に近づいてゆく。従って、室内空間(30)の空調負荷を的確に処理することができる。   Further, in the present embodiment, the indoor space (30) is adjusted so that the error between the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation and the air conditioning load of the actual indoor space (30) is quickly reduced. The larger the difference between the physical quantity representing the air state and the target value of the physical quantity is, the larger the correction value used for correcting the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the past first operation is. . The air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation approaches the actual air conditioning load of the indoor space (30) quickly. Therefore, the air conditioning load of the indoor space (30) can be accurately processed.

また、本実施形態では、室内空間(30)の実際の空調負荷との誤差が小さくなるような修正値が得られるPID動作によって、室内空間(30)の空調負荷が推定される。従って、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷が徐々に室内空間(30)の実際の空調負荷に近づいてゆく。従って、室内空間(30)の空調負荷を的確に処理することができる。   In the present embodiment, the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by a PID operation that obtains a correction value that reduces an error from the actual air conditioning load of the indoor space (30). Accordingly, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation gradually approaches the actual air conditioning load of the indoor space (30). Therefore, the air conditioning load of the indoor space (30) can be accurately processed.

また、本実施形態によれば、PID制御ロジックによって、第1動作で推定される室内空間(30)の空調負荷が徐々に室内空間(30)の実際の空調負荷に近づいてゆき、最終的に推定される室内空間(30)の空調負荷が、室内空間(30)の実際の空調負荷にほぼ等しくなる。ここで、室内空間(30)の空調負荷を推定するためのモデル式を構築し、過去に推定した空調負荷を用いることなく、そのモデル式に室内空間(30)の空気の状態や室外の空気の状態を入力することによって、室内空間(30)の空調負荷を推定することが考えられる。しかし、この場合は、モデル式が実状態に厳密に合うことがないので、正確な空調負荷を算出することができない。また、冷水量、風量などの制御目標値が求められても、求められた制御目標値に調整しようとすれば、冷水量、風量を計測して、その制御目標値に制御しないといけないし、例え、その制御目標値に制御できたとしても、推定した空調負荷が実際の空調負荷に厳密に合うことはないので、設定温度、設定湿度になることを補償できなかった。それに対して、本実施形態では、PID制御ロジックによって、室内空間(30)の温度を見ながら、過去に推定した空調負荷を修正してゆくので、正確な顕熱負荷を算出することができる。従って、各構成機器の制御量を適正化することができ、室内空間(30)の温度を設定温度に、室内空間(30)の湿度を設定湿度に調節することができる。   Further, according to the present embodiment, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the first operation gradually approaches the actual air conditioning load of the indoor space (30) by the PID control logic, and finally The estimated air conditioning load of the indoor space (30) is substantially equal to the actual air conditioning load of the indoor space (30). Here, a model formula for estimating the air conditioning load of the indoor space (30) is constructed, and the air condition of the indoor space (30) and the outdoor air are used in the model formula without using the air conditioning load estimated in the past. It is conceivable to estimate the air conditioning load of the indoor space (30) by inputting the state of. However, in this case, since the model formula does not exactly match the actual state, an accurate air conditioning load cannot be calculated. In addition, even if control target values such as the amount of chilled water and airflow are obtained, if you try to adjust to the calculated control target value, you must measure the amount of chilled water and airflow and control to that control target value, For example, even if the control target value can be controlled, the estimated air conditioning load does not exactly match the actual air conditioning load, so that it cannot compensate for the set temperature and the set humidity. On the other hand, in this embodiment, the air conditioning load estimated in the past is corrected while viewing the temperature of the indoor space (30) by the PID control logic, so that an accurate sensible heat load can be calculated. Therefore, the control amount of each component device can be optimized, and the temperature of the indoor space (30) can be adjusted to the set temperature, and the humidity of the indoor space (30) can be adjusted to the set humidity.

また、本実施形態では、空調システム(10)の空調能力の目標値となる室内空間(30)の顕熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の顕熱負荷は、室内空間(30)の空気の温度に基づいて推定した室内空間(30)の顕熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標値とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の顕熱負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。   Further, in this embodiment, each component is configured so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the sensible heat load of the indoor space (30), which is the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The control amount of the device is determined. The actual sensible heat load of the indoor space (30) is the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10), which is estimated based on the temperature of the air in the indoor space (30). It will be processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the sensible heat load in the indoor space (30).

また、本実施形態では、空調システム(10)の空調能力の目標値となる室内空間(30)の潜熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の潜熱負荷は、室内空間(30)の空気の湿度に基づいて推定した室内空間(30)の潜熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標値とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の潜熱負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。   In the present embodiment, each component device is configured so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the latent heat load of the indoor space (30), which is the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The amount of control is determined. The actual latent heat load of the indoor space (30) is determined by setting the latent heat load of the indoor space (30) estimated based on the humidity of the air in the indoor space (30) as the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). ,It is processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the latent heat load of the indoor space (30).

また、本実施形態では、空調システム(10)の空調能力の目標値となる室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷を媒介として、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器の制御量が決定される。室内空間(30)の実際の顕熱負荷は、室内空間(30)の空気の温度に基づいて推定した室内空間(30)の顕熱負荷を空調システム(10)の空調能力の目標値とすることで、処理される。また、室内空間(30)の実際の潜熱負荷は、室内空間(30)の空気の湿度に基づいて推定した室内空間(30)の潜熱負荷を空調システム(10)の出力の目標値とすることで、処理される。その過程では、空調システム(10)の消費電力が最小となるように、各構成機器が制御される。従って、室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷を的確に処理しつつ、空調システム(10)の消費電力を低減させることができる。   Further, in the present embodiment, the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized through the sensible heat load and latent heat load of the indoor space (30), which is the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10). The control amount of each component device is determined. The actual sensible heat load of the indoor space (30) is the target value of the air conditioning capacity of the air conditioning system (10), which is estimated based on the temperature of the air in the indoor space (30). It will be processed. In addition, the actual latent heat load of the indoor space (30) should be the target value of the output of the air conditioning system (10) based on the latent heat load of the indoor space (30) estimated based on the humidity of the air in the indoor space (30). It is processed. In this process, each component device is controlled so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be reduced while accurately processing the sensible heat load and latent heat load of the indoor space (30).

−実施形態の変形例1−
この変形例1では、空調ユニット(50)に、空気を空調するための構成機器として、電気ヒータ(55)及び散水器(56)が設けられておらず、空気熱交換器(61)だけが設けられている。コントローラ(100)は、冷房除湿運転時に、顕熱推定動作及び潜熱推定動作と、目標値決定動作と、目標値変更動作とを繰り返し行うことによって、圧縮機(22)、水ポンプ(32)、及び循環ポンプ(42)の3つの構成機器を制御するように構成されている。
-Modification 1 of embodiment-
In this modified example 1, the air conditioning unit (50) is not provided with the electric heater (55) and the water sprinkler (56) as components for air conditioning, and only the air heat exchanger (61) is provided. Is provided. The controller (100) repeatedly performs the sensible heat estimation operation and the latent heat estimation operation, the target value determination operation, and the target value change operation during the cooling and dehumidifying operation, thereby causing the compressor (22), the water pump (32), And three components of the circulation pump (42) are controlled.

目標値決定動作では、上記式11の代わりに下記の式13が用いられる。また、上記式12の代わりに下記の式14が用いられる。下記式13において、f9は、冷水温度Tw、冷水量Gw、及び送風量Gaを代入して、顕熱出力Qsを算出できる線形関数を表している。上記式14において、f10は、冷水温度Tw、冷水量Gw、及び送風量Gaを代入して、潜熱出力Qlを算出できる線形関数を表している。   In the target value determining operation, the following formula 13 is used instead of the above formula 11. Further, the following formula 14 is used instead of the above formula 12. In the following formula 13, f9 represents a linear function that can calculate the sensible heat output Qs by substituting the cold water temperature Tw, the cold water amount Gw, and the blown air amount Ga. In the above equation 14, f10 represents a linear function that can calculate the latent heat output Ql by substituting the cold water temperature Tw, the cold water amount Gw, and the blown air amount Ga.

式13:Qs=f9(Tw,Gw,Ga)
式14:Ql=f10(Tw,Gw,Ga)
−実施形態の変形例2−
この変形例2では、空調ユニット(50)に、空気を空調するための構成機器として、散水器(56)が設けられておらず、電気ヒータ(55)及び空気熱交換器(61)が設けられている。コントローラ(100)は、運転時に、顕熱推定動作及び潜熱推定動作と、目標値決定動作と、目標値変更動作とを繰り返し行うことによって、圧縮機(22)、水ポンプ(32)、循環ポンプ(42)、及び電気ヒータ(55)の4つの構成機器を制御するように構成されている。
Formula 13: Qs = f9 (Tw, Gw, Ga)
Formula 14: Ql = f10 (Tw, Gw, Ga)
-Modification 2 of embodiment-
In this modified example 2, the air conditioning unit (50) is not provided with a water sprinkler (56) as a component device for air conditioning, but is provided with an electric heater (55) and an air heat exchanger (61). It has been. During operation, the controller (100) repeatedly performs a sensible heat estimation operation and a latent heat estimation operation, a target value determination operation, and a target value change operation, so that the compressor (22), the water pump (32), and the circulation pump (42) and the four components of the electric heater (55) are controlled.

目標値決定動作では、上記式11の代わりに下記の式15が用いられる。また、上記式12の代わりに下記の式16が用いられる。下記式15において、f11は、冷水温度Tw、冷水量Gw、送風量Ga及び加熱量H代入して、顕熱出力Qsを算出できる線形関数を表している。上記式16において、f12は、冷水温度Tw、冷水量Gw、送風量Ga及び加熱量Hを代入して、潜熱出力Qlを算出できる線形関数を表している。   In the target value determination operation, the following equation 15 is used instead of the above equation 11. Further, instead of the above formula 12, the following formula 16 is used. In the following formula 15, f11 represents a linear function that can calculate the sensible heat output Qs by substituting the cold water temperature Tw, the cold water amount Gw, the blown air amount Ga, and the heating amount H. In the above equation 16, f12 represents a linear function that can calculate the latent heat output Ql by substituting the cold water temperature Tw, the cold water amount Gw, the blown air amount Ga, and the heating amount H.

式15:Qs=f11(Tw,Gw,Ga,H)
式16:Ql=f12(Tw,Gw,Ga,H)
−実施形態の変形例3−
この変形例3では、コントローラ(100)が、各構成機器の消費電力を計算する計算式を補正する補正動作を行う。空調システム(10)には、図3に示すように、電力計測手段(17)を構成する電力計(17)が設けられている。この変形例3では、制御目標値を用いて各構成機器の消費電力を計算する計算式として、上記式6−10の代わりに、下記の式17−21が用いられる。下記の式17−21は推定モデルに相当し、下記の式17−21の計算値は推定モデルの推定値に相当する。
Formula 15: Qs = f11 (Tw, Gw, Ga, H)
Formula 16: Ql = f12 (Tw, Gw, Ga, H)
—Modification 3 of Embodiment—
In the third modification, the controller (100) performs a correction operation for correcting the calculation formula for calculating the power consumption of each component device. As shown in FIG. 3, the air conditioning system (10) is provided with a wattmeter (17) that constitutes a power measuring means (17). In the third modification, the following expression 17-21 is used instead of the above expression 6-10 as a calculation expression for calculating the power consumption of each component device using the control target value. The following expression 17-21 corresponds to the estimation model, and the calculated value of the following expression 17-21 corresponds to the estimation value of the estimation model.

式17:E_ciller=f2(To,Tw)+A
式18:E_pump=f3(Gw)+B
式19:E_fan=f4(Ga)+C
式20:E_heater=f5(H)+D
式21:E_humi=f6(K)+E
電力計(17)は、チラーユニット(20)の消費電力、循環ポンプ(42)の消費電力、送風機(57)の消費電力、電気ヒータ(55)の消費電力、及び散水器(56)の消費電力をそれぞれ計測するように構成されている。電力計(17)は、目標値変更動作後の制御目標値に基づいてチラーユニット(20)、循環ポンプ(42)、送風機(57)、電気ヒータ(55)、及び散水器(56)のうち運転中の構成機器を制御している状態において、該運転中の構成機器の消費電力の実測値を、目標値決定部(14)に出力する。
Expression 17: E_ciller = f2 (To, Tw) + A
Formula 18: E_pump = f3 (Gw) + B
Formula 19: E_fan = f4 (Ga) + C
Formula 20: E_heater = f5 (H) + D
Formula 21: E_humi = f6 (K) + E
The power meter (17) consists of the power consumption of the chiller unit (20), the power consumption of the circulation pump (42), the power consumption of the blower (57), the power consumption of the electric heater (55), and the power consumption of the water sprinkler (56). It is comprised so that electric power may be measured, respectively. The wattmeter (17) includes a chiller unit (20), a circulation pump (42), a blower (57), an electric heater (55), and a sprinkler (56) based on the control target value after the target value changing operation. In a state in which the operating component device is being controlled, an actual measurement value of the power consumption of the operating component device is output to the target value determining unit (14).

目標値決定部(14)は、電力計(17)から入力された各構成機器の消費電力の実測値を用いて補正動作を行う。補正動作では、運転中の構成機器に対して、該構成機器に対応する上記計算式に直前の目標値決定動作において決定された制御目標値を代入して得られた計算値が、該構成機器の消費電力の実測値に近づくように、上記式17−21の補正係数A,B,C,D,Eが補正される。   The target value determination unit (14) performs a correction operation using the actual measurement value of the power consumption of each component device input from the wattmeter (17). In the correction operation, the calculated value obtained by substituting the control target value determined in the immediately preceding target value determination operation into the above-described calculation formula corresponding to the component device for the component device in operation is the component device. The correction coefficients A, B, C, D, and E in the above equation 17-21 are corrected so as to approach the actual measured value of power consumption.

このため、各構成機器の消費電力を計算する計算式が、その計算値が実際の構成機器の消費電力に近づくように補正される。その結果、目標値決定動作で算出される空調システム(10)の消費電力が、実際の空調システム(10)の消費電力に近づく。従って、目標値決定動作において、実際の空調システム(10)の消費電力が最小となるように各構成機器の制御量を決定することができる。従って、空調システム(10)の消費電力をさらに低減させることができる。   For this reason, the calculation formula for calculating the power consumption of each component device is corrected so that the calculated value approaches the actual power consumption of the component device. As a result, the power consumption of the air conditioning system (10) calculated by the target value determination operation approaches the power consumption of the actual air conditioning system (10). Therefore, in the target value determination operation, the control amount of each component device can be determined so that the actual power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. Therefore, the power consumption of the air conditioning system (10) can be further reduced.

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

上記実施形態について、空調システム(10)が、室外空気(OA)から取り込んだ空気を空気調和して室内空間(30)へ供給するように構成されていてもよい。すなわち、吸込ダクト(53)の入口端が室外に臨んでいてもよい。   About the said embodiment, the air conditioning system (10) may be comprised so that the air taken in from outdoor air (OA) may be air-conditioned and supplied to indoor space (30). That is, the inlet end of the suction duct (53) may face the outdoors.

また、上記実施形態について、能力制御部(15)が、バイパス電動弁(44)の開度を調節することによって、熱媒体回路(41)において空気熱交換器(61)へ供給する冷水の流量を調節するように構成されていてもよい。   Moreover, about the said embodiment, the flow volume of the cold water which a capacity | capacitance control part (15) supplies to an air heat exchanger (61) in a heat medium circuit (41) by adjusting the opening degree of a bypass motor operated valve (44). May be configured to adjust.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、室内空間の空気調和を行う空調システムについて有用である。   As described above, the present invention is useful for an air conditioning system that performs air conditioning in an indoor space.

10 空調システム
12 顕熱負荷推定部
13 潜熱負荷推定部
14 目標値決定部
15 運転制御部
16 設定部
18 室内温度センサ
19 室内湿度センサ
100 コントローラ(制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air conditioning system 12 Sensible heat load estimation part 13 Latent heat load estimation part 14 Target value determination part 15 Operation control part 16 Setting part 18 Indoor temperature sensor 19 Indoor humidity sensor 100 Controller (control means)

Claims (8)

複数の構成機器を有し、該複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の空気調和を行う空調システムであって、
上記室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて該室内空間(30)の空調負荷を推定する第1動作と、該第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定し、決定した制御量に基づいて各構成機器を制御する第2動作とを繰り返し行う制御手段(100)を備えていることを特徴とする空調システム。
An air conditioning system having a plurality of component devices and operating the plurality of component devices to perform air conditioning of the indoor space (30),
A first operation for estimating an air conditioning load of the indoor space (30) based on a physical quantity representing an air state of the indoor space (30), and an air conditioning load of the indoor space (30) estimated by the first operation The control amount of each component device is determined so that the air conditioning system (10) exhibits the air conditioning capacity and the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized, and each component is configured based on the determined control amount. An air conditioning system comprising control means (100) for repeatedly performing a second operation for controlling equipment.
請求項1において、
上記第1動作では、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量に基づいて決定した修正値を用いて、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を修正することによって、上記室内空間(30)の空調負荷が推定されることを特徴とする空調システム。
In claim 1,
In the first operation, the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in the past first operation is corrected using the correction value determined based on the physical quantity representing the air state of the current indoor space (30). Thus, the air conditioning system in which the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated.
請求項1において、
上記第1動作では、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差が大きいほど大きな値となる修正値を用いて、過去の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を修正することによって、上記室内空間(30)の空調負荷が推定されることを特徴とする空調システム。
In claim 1,
In the first operation, the estimation is performed in the past first operation using a correction value that becomes larger as the difference between the physical quantity representing the air condition in the current indoor space (30) and the target value of the physical quantity is larger. The air conditioning system characterized in that the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by correcting the air conditioning load of the indoor space (30).
請求項1において、
上記第1動作では、現在の室内空間(30)の空気の状態を表す物理量と該物理量の目標値との差を偏差とするPID動作によって得られた修正値を用いて、前回の第1動作で推定した室内空間(30)の空調負荷を修正することによって、上記室内空間(30)の空調負荷が推定されることを特徴とする空調システム。
In claim 1,
In the first operation, the previous first operation is performed using the correction value obtained by the PID operation in which the difference between the physical quantity representing the air state of the current indoor space (30) and the target value of the physical quantity is a deviation. The air conditioning system characterized in that the air conditioning load of the indoor space (30) is estimated by correcting the air conditioning load of the indoor space (30) estimated in (1).
請求項1乃至4の何れか1つにおいて、
上記複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の温度を調節する運転を行う一方、
上記制御手段(100)は、上記第1動作として、上記室内空間(30)の空気の温度に基づいて該室内空間(30)の顕熱負荷を推定する動作を行い、上記第2動作では、該第1動作で推定した室内空間(30)の顕熱負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定することを特徴とする空調システム。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
While operating the plurality of components to adjust the temperature of the indoor space (30),
The control means (100) performs an operation of estimating the sensible heat load of the indoor space (30) based on the temperature of the air in the indoor space (30) as the first operation. In the second operation, The air conditioning system (10) exhibits the air conditioning capability according to the sensible heat load of the indoor space (30) estimated in the first operation, and the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. An air conditioning system characterized by determining a control amount of a component device.
請求項1乃至4の何れか1つにおいて、
上記複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の湿度を調節する運転を行う一方、
上記制御手段(100)は、上記第1動作として、上記室内空間(30)の空気の湿度に基づいて該室内空間(30)の潜熱負荷を推定する動作を行い、上記第2動作では、該第1動作で推定した室内空間(30)の潜熱負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定することを特徴とする空調システム。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
While operating the plurality of component devices to adjust the humidity of the indoor space (30),
The control means (100) performs an operation of estimating the latent heat load of the indoor space (30) based on the humidity of the air in the indoor space (30) as the first operation, and in the second operation, Each component device in which the air conditioning system (10) exhibits the air conditioning capability according to the latent heat load of the indoor space (30) estimated in the first operation and the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. An air conditioning system characterized by determining a control amount.
請求項1乃至4の何れか1つにおいて、
上記複数の構成機器を運転させて室内空間(30)の温度及び湿度を調節する運転を行う一方、
上記制御手段(100)は、上記第1動作として、上記室内空間(30)の空気の温度に基づいて該室内空間(30)の顕熱負荷を推定すると共に、該室内空間(30)の空気の湿度に基づいて該室内空間(30)の潜熱負荷を推定する動作を行い、上記第2動作では、該第1動作で推定した室内空間(30)の顕熱負荷及び潜熱負荷に応じた空調能力を上記空調システム(10)が発揮し、且つ、該空調システム(10)の消費電力が最小となるような各構成機器の制御量を決定することを特徴とする空調システム。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
While operating the plurality of components to adjust the temperature and humidity of the indoor space (30),
The control means (100) estimates the sensible heat load of the indoor space (30) based on the temperature of the air in the indoor space (30) as the first operation, and the air in the indoor space (30). The operation of estimating the latent heat load of the indoor space (30) is performed based on the humidity of the air. In the second operation, air conditioning according to the sensible heat load and the latent heat load of the indoor space (30) estimated in the first operation is performed. An air conditioning system characterized in that the air conditioning system (10) exhibits the capability and determines the control amount of each component device so that the power consumption of the air conditioning system (10) is minimized.
請求項1乃至7の何れか1つにおいて、
上記制御手段(100)は、上記第2動作において、上記空調システム(10)の消費電力を推定するための推定モデルによる該空調システム(10)の消費電力の推定値が最小となるような各構成機器の制御量を決定する一方、
上記空調システム(10)の消費電力を計測するための電力計測手段(17)を備え、
上記制御手段(100)は、上記第2動作で決定した制御量を用いて各構成機器を制御している状態における上記電力計測手段(17)の計測値に上記推定モデルによる上記推定値が近づくように、該推定モデルを補正することを特徴とする空調システム。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
In the second operation, the control means (100) is configured such that an estimated value of power consumption of the air conditioning system (10) based on an estimation model for estimating power consumption of the air conditioning system (10) is minimized. While determining the control amount of component equipment,
Power measuring means (17) for measuring the power consumption of the air conditioning system (10) is provided,
The said control means (100) approaches the said estimated value by the said estimation model in the measured value of the said electric power measurement means (17) in the state which is controlling each component apparatus using the control amount determined by the said 2nd operation | movement. Thus, the air conditioning system characterized by correcting the estimated model.
JP2009089836A 2009-04-02 2009-04-02 Air conditioning system Expired - Fee Related JP5391785B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009089836A JP5391785B2 (en) 2009-04-02 2009-04-02 Air conditioning system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009089836A JP5391785B2 (en) 2009-04-02 2009-04-02 Air conditioning system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010242995A true JP2010242995A (en) 2010-10-28
JP5391785B2 JP5391785B2 (en) 2014-01-15

Family

ID=43096186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009089836A Expired - Fee Related JP5391785B2 (en) 2009-04-02 2009-04-02 Air conditioning system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5391785B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012119547A (en) * 2010-12-02 2012-06-21 Shinryo Corp Air conditioning system for server room
JP2013002671A (en) * 2011-06-14 2013-01-07 Azbil Corp Air-conditioning control device and method
WO2013099913A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 ダイキン工業株式会社 Air-conditioning system that adjusts temperature and humidity
JP2013139923A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Daikin Industries Ltd Air-conditioning system for adjusting temperature and humidity
JPWO2014162509A1 (en) * 2013-04-02 2017-02-16 三菱電機株式会社 Air conditioner control system and air conditioner control method
KR20190076350A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 주식회사 경동전자 Air conditioner and control method of air conditioner
JP6811909B1 (en) * 2020-03-05 2021-01-13 三菱電機株式会社 Heat load estimation device, air conditioning control system and heat load estimation method
KR20220166137A (en) * 2021-06-09 2022-12-16 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for controlling an air conditioning equipment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05264086A (en) * 1992-03-19 1993-10-12 Hitachi Ltd Air conditioner and controller thereof
JPH08338664A (en) * 1995-06-15 1996-12-24 Toshiba Corp Freezing cycle device
JPH1194327A (en) * 1997-09-18 1999-04-09 Matsushita Seiko Co Ltd Controller for air conditioner
JP2004324973A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Mitsubishi Electric Corp Air conditioner and operating method of air conditioner
JP2006329483A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Daikin Ind Ltd Air conditioning system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05264086A (en) * 1992-03-19 1993-10-12 Hitachi Ltd Air conditioner and controller thereof
JPH08338664A (en) * 1995-06-15 1996-12-24 Toshiba Corp Freezing cycle device
JPH1194327A (en) * 1997-09-18 1999-04-09 Matsushita Seiko Co Ltd Controller for air conditioner
JP2004324973A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Mitsubishi Electric Corp Air conditioner and operating method of air conditioner
JP2006329483A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Daikin Ind Ltd Air conditioning system

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012119547A (en) * 2010-12-02 2012-06-21 Shinryo Corp Air conditioning system for server room
JP2013002671A (en) * 2011-06-14 2013-01-07 Azbil Corp Air-conditioning control device and method
EP2806223A4 (en) * 2011-12-28 2016-01-13 Daikin Ind Ltd Air-conditioning system that adjusts temperature and humidity
JP2013139923A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Daikin Industries Ltd Air-conditioning system for adjusting temperature and humidity
JP2013139921A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Daikin Industries Ltd Air-conditioning system for adjusting temperature and humidity
CN104024749A (en) * 2011-12-28 2014-09-03 大金工业株式会社 Air-conditioning system that adjusts temperature and humidity
WO2013099913A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 ダイキン工業株式会社 Air-conditioning system that adjusts temperature and humidity
US9261288B2 (en) 2011-12-28 2016-02-16 Daikin Industries, Ltd. Air conditioning system for adjusting temperature and humidity
JPWO2014162509A1 (en) * 2013-04-02 2017-02-16 三菱電機株式会社 Air conditioner control system and air conditioner control method
KR20190076350A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 주식회사 경동전자 Air conditioner and control method of air conditioner
KR102529427B1 (en) * 2017-12-22 2023-05-08 주식회사 경동나비엔 Air conditioner and control method of air conditioner
JP6811909B1 (en) * 2020-03-05 2021-01-13 三菱電機株式会社 Heat load estimation device, air conditioning control system and heat load estimation method
WO2021176631A1 (en) * 2020-03-05 2021-09-10 三菱電機株式会社 Thermal load estimation device, air conditioning control system, and thermal load estimation method
KR20220166137A (en) * 2021-06-09 2022-12-16 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for controlling an air conditioning equipment
KR102491475B1 (en) * 2021-06-09 2023-01-26 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for controlling an air conditioning equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP5391785B2 (en) 2014-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5391785B2 (en) Air conditioning system
JP5375945B2 (en) Air conditioning system that adjusts temperature and humidity
JP6567183B2 (en) Air conditioning system
JP6300921B2 (en) Air conditioning ventilator
JP5328951B2 (en) Air conditioning system
JP5097852B1 (en) Air conditioning method and air conditioning apparatus
CN104110768B (en) Air-conditioner control method for electronic expansion valve and control circuit
JP7026781B2 (en) Air conditioning system
JP2011242011A (en) Air conditioning system for server
JP6250148B2 (en) Air conditioning system
JP2010243002A (en) Air conditioning system
JP6897848B2 (en) Air conditioning system
JP4990339B2 (en) Refrigeration cycle equipment
JP5737173B2 (en) Air conditioning system that adjusts temperature and humidity
JP7002918B2 (en) Ventilation system, air conditioning system, ventilation method and program
JP5673524B2 (en) Air conditioning system that adjusts temperature and humidity
JP5491908B2 (en) Humidification control system
JP7374633B2 (en) Air conditioners and air conditioning systems
JP2011185559A (en) Air conditioning device and method of controlling the same
JP7209485B2 (en) air conditioning system
JPH05288375A (en) Method and apparatus for detecting humidity of humidifier
JP2020020488A (en) Air conditioning system
JP2023137319A (en) air conditioning system
JP2021156489A (en) Heat exchange type ventilation device with humidification function
JP2023090879A5 (en) air conditioning system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111207

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130221

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130930

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees