JP2011007358A - Air conditioning facility control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調負荷に基づいて空調設備を制御する空調設備装置に関し、特に空調負荷の算出方法の改良に関する。 The present invention relates to an air conditioning equipment device that controls air conditioning equipment based on an air conditioning load, and more particularly to an improvement in a method for calculating an air conditioning load.
従来から、人が快適に活動できる室内環境を確保するために、その室内の空調負荷に基づいて室内の冷暖房、換気、加湿そして除湿などを行う空調設備を制御する空調設備制御装置が知られている。空調負荷とは、建物構造体を通過してくる熱負荷、窓を通過してくる熱負荷、室内で発生する熱負荷、外気による熱負荷などのことである。 Conventionally, in order to secure an indoor environment where people can work comfortably, an air conditioning equipment control device that controls an air conditioning equipment that performs indoor air conditioning, ventilation, humidification, and dehumidification based on the air conditioning load in the room is known. Yes. The air conditioning load is a heat load that passes through a building structure, a heat load that passes through a window, a heat load generated in a room, a heat load caused by outside air, and the like.
下記特許文献1には、単位時間当たりにおける、壁からの取得熱量、ガラス面からの取得熱量、人の発熱負荷、電気機器の発熱負荷そして外気処理負荷などの熱負荷に基づいて空調負荷を算出するビル空調熱負荷予測装置が記載されている。 In Patent Document 1 below, the air conditioning load is calculated based on the heat load such as the heat amount acquired from the wall, the heat amount acquired from the glass surface, the heat generation load of the person, the heat generation load of the electrical equipment, and the outside air processing load per unit time. A building air-conditioning heat load prediction device is described.
下記特許文献2には、室内のCO2濃度計による計測値と変化率とから推定された在室人員数に基づいて、空調負荷の一つである人の熱負荷を算出する空調制御装置が記載されている。 Patent Document 2 listed below describes an air conditioning control device that calculates the thermal load of a person, one of the air conditioning loads, based on the number of people in the room estimated from the measured values and the rate of change by the indoor CO2 concentration meter. Has been.
上記特許文献1のビル空調熱負荷予測装置は、空調負荷のなかで人の発熱負荷と外気処理負荷とがビル内の人数の変動により大きく変動することに着目し、ビル内の人数変動パターンに基づいて、人の発熱負荷と外気処理負荷を算出するようにしている。ここで、人数変動パターンとは、ビル内の時間単位在室率および在室率の一日の平均等のデータである。しかしながら、この文献には、時間単位在室率などの具体的な算出方法について開示されていない。 The building air conditioning thermal load prediction device of Patent Document 1 focuses on the fact that the heat generation load and the outside air processing load of a person greatly vary in the air conditioning load due to the fluctuation of the number of people in the building. Based on this, the human heat generation load and the outside air processing load are calculated. Here, the number of people variation pattern is data such as the time unit occupancy rate in the building and the average of the occupancy rate per day. However, this document does not disclose a specific calculation method such as the time unit occupancy rate.
上記特許文献2の空調制御装置においては、室内のCO2濃度計の計測結果に基づいて在室人員数を算出するようにしている。しかしながら、この算出方法では、実際に在室人員をカウントしていないので、在室人員数を正確に把握することはできない。したがって、在室人員に起因する空調負荷を正確に把握することができず、空調設備を最適に制御することができないという問題がある。 In the air conditioning control device of Patent Document 2, the number of people in the room is calculated based on the measurement result of the indoor CO2 concentration meter. However, in this calculation method, the number of people in the room cannot be accurately grasped because the number of people in the room is not actually counted. Therefore, there is a problem that the air conditioning load caused by the occupant cannot be accurately grasped and the air conditioning equipment cannot be optimally controlled.
室内にいる利用者の人数を正確に把握するために、ビルのセキュリティに用いられる入退室管理装置から時点の在室利用者の人数を把握する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、利用者の入退室が頻繁に行なわれると、時点、すなわち瞬時の在室利用者の人数が頻繁に変動してしまう。そうすると、この人数に基づいて算出された空調負荷も頻繁に変動してしまうため、空調設備の制御がハンチングしてしまうという問題がある。 In order to accurately grasp the number of users in the room, a method of grasping the number of users in the room at the time from an entrance / exit management device used for building security can be considered. However, in this method, if a user frequently enters and leaves the room, the time point, that is, the number of instantaneous users in the room frequently fluctuates. As a result, the air conditioning load calculated based on the number of people also fluctuates frequently, which causes a problem that the control of the air conditioning equipment is hunted.
本発明の目的は、在室利用者に起因する負荷を正確に把握することで、空調設備を最適に制御することができる空調設備制御装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the air-conditioning equipment control apparatus which can control an air-conditioning equipment optimally by grasping | ascertaining the load resulting from an in-room user correctly.
本発明は、利用者の入退室を管理する入退室管理部と、入退室管理部の利用者情報に基づいて、所定時間における在室利用者の平均人数を算出する在室平均人数算出部と、在室平均人数算出部により算出された平均人数に基づいて、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する利用者負荷算出部と、利用者負荷算出部により算出された利用者負荷と、この負荷以外の空調負荷に基づいて、空調設備を制御する空調設備制御部と、を有することを特徴とする。 The present invention includes an entrance / exit management unit that manages the entrance / exit of a user, an average occupancy calculating unit that calculates the average number of occupants in a predetermined time based on user information of the entrance / exit management unit, and Based on the average number of people calculated by the average occupancy calculation unit, a user load calculation unit that calculates a user load, which is a load caused by the resident user, and a usage calculated by the user load calculation unit And an air conditioning equipment control unit that controls the air conditioning equipment based on an air conditioning load other than this load.
また、入退室管理部の利用者情報は、利用者が室内に滞在する滞在時間を有し、在室人数算出部は、所定時間内に室内に滞在する利用者の滞在時間を合計して累積滞在時間を算出し、この累積滞在時間をその所定時間で除して平均人数を算出することができる。 In addition, the user information of the entrance / exit management unit has a staying time for the user to stay in the room, and the occupancy calculating unit accumulates the staying times of the users who stay in the room within a predetermined time. The staying time is calculated, and the average number of people can be calculated by dividing the accumulated staying time by the predetermined time.
また、利用者負荷は、利用者による熱負荷を含み、空調設備制御部は、この熱負荷に基づいて室内の冷暖房を行う空調設備を制御することができる。 In addition, the user load includes a heat load by the user, and the air conditioning equipment control unit can control the air conditioning equipment that performs indoor air conditioning based on the thermal load.
また、利用者負荷は、さらに、利用者の炭酸ガス発生量に基づいて導入される外気による熱負荷を含み、空調設備制御部は、この炭酸ガス発生量に基づいて室内の換気を行う空調設備を制御するとともに、外気による熱負荷に基づいて室内の冷暖房を行う空調設備を制御することができる。 The user load further includes a heat load caused by outside air introduced based on the amount of carbon dioxide gas generated by the user, and the air conditioning equipment control unit performs air conditioning in the room based on the amount of carbon dioxide gas generated. It is possible to control the air conditioning equipment that cools and heats the room based on the heat load caused by the outside air.
また、利用者負荷は、さらに、利用者による水分蒸発量と前記外気とに基づく加湿負荷を含み、空調設備制御部は、この加湿負荷に基づいて室内の加湿を行う空調設備を制御することができる。 Further, the user load further includes a humidification load based on the amount of moisture evaporated by the user and the outside air, and the air conditioning equipment control unit can control the air conditioning equipment that performs indoor humidification based on the humidification load. it can.
さらに、利用者負荷は、さらに、利用者による水分蒸発量と前記外気とに基づく除湿負荷を含み、空調設備制御部は、この除湿負荷に基づいて室内の除湿を行う空調設備を制御することができる。 Further, the user load further includes a dehumidification load based on the amount of moisture evaporated by the user and the outside air, and the air conditioning equipment control unit can control the air conditioning equipment that performs dehumidification in the room based on the dehumidification load. it can.
また、別の発明は、利用者の入退室を管理する入退室管理部と、入退室管理部の利用者情報に基づいて、所定時間における在室利用者毎の滞在時間を算出する利用者毎滞在時間算出部と、入退室管理部の利用者情報と、利用者毎滞在時間算出部により算出された利用者毎の滞在時間とに基づいて、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する利用者負荷算出部と、利用者負荷算出部により算出された利用者負荷と、この負荷以外の空調負荷に基づいて、空調設備を制御する空調設備制御部と、を有することを特徴とする。 Moreover, another invention is based on the user information of the entrance / exit management part which manages a user's entrance / exit, and the user information of an entrance / exit management part. The user who is the load caused by the user in the room based on the user information of the stay time calculation unit, the entry / exit management unit, and the stay time for each user calculated by the stay time calculation unit for each user A user load calculation unit that calculates a load, a user load calculated by the user load calculation unit, and an air conditioning facility control unit that controls the air conditioning facility based on an air conditioning load other than the load. Features.
また、入退室管理部の利用者情報は、各利用者に対応する、単位時間あたりの発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量をそれぞれ含み、利用者負荷算出部は、利用者の滞在時間に、その利用者に対応する発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量をそれぞれ乗じて利用者毎の利用者負荷を算出し、これらの利用者負荷を合計して、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出することができる。 The user information of the entrance / exit management unit includes the amount of heat generated per unit time, the amount of carbon dioxide generated, and the amount of water evaporation corresponding to each user, and the user load calculation unit The user load for each user is calculated by multiplying the amount of heat generated, the amount of carbon dioxide gas generated, and the amount of water evaporated corresponding to the user, and the total user load is calculated to be attributed to the user in the room. The user load that is the load to be calculated can be calculated.
本発明の空調設備制御装置によれば、在室利用者に起因する負荷を正確に把握することで、空調設備を最適に制御することができる。 According to the air conditioning equipment control device of the present invention, the air conditioning equipment can be optimally controlled by accurately grasping the load caused by the occupant.
以下、本発明に係る空調設備制御装置の実施形態について、図1を用いて説明する。一例として、一つの居室を挙げ、この居室を対象にする空調設備を制御する空調設備制御装置について説明する。なお、本発明は、この態様に限らず、複数の居室をそれぞれ対象にする空調設備をまとめて制御する空調設備制御装置にも適用することができる。 Hereinafter, an embodiment of an air conditioning equipment control device according to the present invention will be described with reference to FIG. As an example, an air-conditioning equipment control apparatus that controls an air-conditioning equipment that targets one living room will be described. Note that the present invention is not limited to this aspect, and can also be applied to an air conditioning equipment control apparatus that collectively controls air conditioning equipment for a plurality of living rooms.
図1は、本実施形態の空調設備制御装置の構成を示す図である。本実施形態の空調設備制御装置10は、居室12を対象にする空調設備を制御する装置である。居室12に設置された空調設備とは、居室12の冷暖房、加湿及び除湿を行う空調機14と、居室12の換気を行う換気装置16である。本実施形態の空調設備は、空調機14と換気装置16から構成される場合について説明したが、この構成に限定されず、空調設備が、これらの機器14,16の機能をすべて含む一つの装置であってもよく、または各機能、すなわち冷暖房、換気、加湿及び除湿を別個に有する複数の装置から構成されてもよい。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioning equipment control device according to the present embodiment. The air conditioning
居室12は、利用者が利用する部屋であり、例えばオフィスビルなどの建物の執務スペースや会議室である。居室12には、利用者の出入り口となる扉18が設けられている。
The
空調機14は、ファン、コイル及び加湿器(図示せず)を内蔵している。コイルで冷却または加熱された空気をファンが居室12内に送り出すことにより、空調機14は居室12の冷房または暖房を行う。また、コイルがこれを通過する空気を露点温度より低下させることにより、空調機14は居室12の除湿を行う。さらに、加湿器がコイルで加熱された空気中に水分を放出することにより、空調機14は居室12の加湿を行う。
The
空調機14には、空調機14を操作する操作部(図示せず)が接続されている。操作部は、リモコン、複数台の空調機を操作する集中コントローラなどである。操作部は、空調機14の運転及び停止、居室12内の設定温度の調整、風向き及び風速の調整などを行うことができる。なお、居室12を対象にする空調機14の台数が一台に限らず複数台とすることができる。
An operation unit (not shown) for operating the
換気装置16は、給気用と排気用のファン及び熱交換器(図示せず)を内蔵している。給気用ファンが外気を居室12内に送り出すとともに、排気用ファンが室内空気を居室12の外部へ送り出すことにより、換気装置16は外気と室内空気を交換して居室12内の換気を行う。また、換気装置16は、この内部において外気と室内空気が熱交換器を通過するように風路を切り替えることにより、外気と室内空気の間で熱交換を行う。なお、換気装置16に内蔵される熱交換器は、顕熱と潜熱を含む全熱を交換する全熱交換器であっても、顕熱のみを交換する顕熱交換器であってもよい。
The
このように、換気装置16は、外気と室内空気を交換する換気運転と、外気と室内空気を交換するとともに外気を室内空気の間で熱を交換する熱交換運転とをすることができ、これらの運転を切り替えることができる。
Thus, the
換気装置16には、換気装置16を操作する操作部(図示せず)が接続されている。操作部は、リモコン、複数台の熱交換機を操作する集中コントローラなどである。操作部は、換気装置16の運転及び停止、換気運転と熱交換運転の切り替え、風速の調整などを行うことができる。
An operation unit (not shown) for operating the
本実施形態の換気装置16は、換気機能のほかに熱交換機能を有する場合について説明したが、この構成に限定されない。換気装置16は、換気機能のみを有することもできる。さらに、換気装置16はコイルを内蔵し、このコイルにより、外気による熱負荷を処理することもできる。また、本実施形態においては、換気装置16が、これに内蔵された給気用と排気用のファンで換気を行う、いわゆる第1種機械換気である場合について説明したが、この構成に限定されない。換気装置16が給気用のファンのみを内蔵して換気を行う、いわゆる第2種機械換気であってもよく、または換気装置16が排気用のファンのみを内蔵して換気を行う、いわゆる第3種機械換気であってもよい。
Although the
空調設備制御装置10は、居室12に対する利用者の入退室を管理する入退室管理部20を有する。入退室管理部20には、利用者が所持する記憶媒体に記憶された記憶媒体情報を読み取る記憶媒体情報読取部22と、扉18の電気錠(図示せず)とが接続されている。
The air-conditioning
記憶媒体情報読取部22は、扉18の付近であって、居室12の外側、例えば共用部と、居室12の内側とにそれぞれ設置される。利用者が所持する記憶媒体とは、例えばカードや携帯端末のことである。記憶媒体に記憶された記憶媒体情報とは、記憶媒体を所持するユーザ本人であることを証明する情報(ID)であり、例えば複数の文字を含むID番号や図形からなる情報である。記憶媒体情報読取部22は、記憶媒体に対し接触または非接触で記憶媒体情報を読み取り、その情報を入退室管理部20に送信する。本実施形態においては、記憶媒体情報読取部22が記憶媒体情報を読み取る場合について説明したが、この構成に限定されず、ユーザ本人であることを証明する情報であれば、記憶媒体情報読取部22は、指紋または静脈などの生体情報を読み取り、その情報を入退室管理部20に送信することもできる。
The storage medium
入退室管理部20は、各種情報、具体的には利用者の個人情報を記憶する記憶部(図示せず)を有する。利用者の個人情報とは、ID番号、これに対応する入退室許可居室番号のことである。入退室許可居室番号とは、入退室が許可される居室に番号を付したものである。
The entrance /
入退室管理部20は、記憶媒体情報読取部22が読み取った記憶媒体情報と、記憶部が記憶する個人情報とを照合して、利用者の入退室を管理する。具体的には、利用者の入室時、入退室管理部20は、居室12の外側の記憶媒体情報読取部22から記憶媒体情報である例えばID番号を受信する。そして、入退室管理部20は、記憶媒体情報読取部22からのID番号と、記憶部からのID番号を照合し、一致したID番号に対応する入退室許可番号に基づいて入室の確認を行う。居室12の入退室許可番号がある場合、入退室管理部20は、利用者の入室を確認するとともに、扉18の電気錠に解錠指令を送信する。このとき、記憶媒体情報読取部22が、利用者の入室が許可された旨を音声またはランプ等の表示により報知してもよい。一方、居室12の入退室許可番号がない場合、入退室管理部20は、利用者の入室を許可せず、扉18の電気錠は施錠状態のままとなる。このとき、記憶媒体情報読取部22が、利用者の入室が許可されない旨を音声またはランプ等の表示により報知してもよい。
The entrance /
利用者の退室時、入退室管理部20は、居室12の内側の記憶媒体情報読取部22からID番号を受信する。そして、入退室管理部20は、記憶媒体情報読取部22からのID番号と、記憶部からのID番号を照合し、それらが一致することにより退室の確認を行う。ID番号が一致した場合、入退室管理部20は、利用者の退室を確認するとともに、扉18の電気錠に解錠指令を送信する。このとき、記憶媒体情報読取部22が、利用者の退室が許可された旨を音声またはランプ等の表示により報知してもよい。
When the user leaves the room, the entrance /
入退室管理部20は、利用者の入室を確認した時点と退室を確認した時点とに基づいて、その利用者が居室12に滞在している滞在時間を算出し、この滞在時間の情報を利用者情報として管理する。または、入退室管理部20は、利用者の入室を確認しているにもかかわらず利用者の退室を確認していない場合には、利用者の入室を確認した時点と現時点とに基づいて、その利用者が居室12に滞在している滞在時間を算出し、この滞在時間の情報を利用者情報として管理する。
The entrance /
また、空調設備制御装置10は、入退室管理部20の利用者情報に基づいて、所定時間Tにおける在室利用者の平均人数Mを算出する在室平均人数算出部24と、在室平均人数算出部24により算出され平均人数Mに基づいて、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する利用者負荷算出部26とを有する。
Further, the air conditioning
利用情報とは、上述したように利用者が居室12に滞在している滞在時間のことである。在室平均人数算出部24は、所定時間T内の利用者の滞在時間を合計して累積滞在時間を算出し、この累積滞在時間を所定時間Tで除することにより、所定時間Tにおける在室利用者の平均人数Mを算出する。
The usage information is the staying time during which the user stays in the
在室平均人数算出部24が在室利用者の平均人数Mを算出する方法の一例について、図2を用いて説明する。図2には、居室12に対する利用者AからEの入退室状況の視認性を良くするために、利用者AからEの入退室状況が棒グラフ状に示されている。ここで、所定時間Tは1時間とするが、本発明は1時間に限定されず、所定時間Tは1時間より長くても、または短くてもよい。また、対象となる利用者の数が5人であるが、本発明はこの数に限定されず、利用者の数が5人より多くても、または少なくてもよい。
An example of a method by which the occupancy average number of
9時から10時までの時間における各利用者AからEの滞在時間は、以下の通りである。すなわち、利用者Aは9時から10時までの間を通じて居室12に滞在しているので、利用者Aの滞在時間は60分である。利用者Bは、9時6分に入室して9時54分に退室しているので、利用者Bの滞在時間は48分である。利用者Cは、9時前に入室して9時12分に退室し、その後9時24分に入室して10時まで居室12に滞在しているので、利用者Cの滞在時間は48分である。利用者Dは、9時6分に入室して9時12分に退室し、その後9時42分に入室して9時48分に退室しているので、利用者Dの滞在時間は12分である。利用者Eは、9時48分に入室して10時まで居室12に滞在しているので、利用者Eの滞在時間は12分である。9時から10時までの時間における利用者AからEまでの滞在時間を合計すると180分になる。この時間が累積滞在時間である。そして、この累積滞在時間を所定時間T、すなわち60分で割ると平均人数Mである3人が算出される。なお、図2に示される、10時から11時までの時間における平均人数Mである2.7人も上述のようにして算出することができるので、詳細な説明は省略する。このようにして、在室平均人数算出部24は、所定時間Tにおける平均人数Mを算出することができる。
The staying time of each user A to E in the time from 9:00 to 10:00 is as follows. That is, since the user A stays in the
このような在室平均人数算出部24の算出方法によれば、所定時間Tにおける在室利用者の平均人数Mを算出しているので、従来技術のような時点ごと、すなわち瞬時の在室利用者の人数をカウントすることによる人数の頻繁な変動を抑制することができる。人数の頻繁な変動が抑制されることにより、後述する在室利用者に起因する負荷の頻繁な変動が抑制されるので、空調設備の制御におけるハンチングが抑制される。その結果、本実施形態の空調設備制御装置10は、空調設備の制御性の向上を図ることができる。
According to the calculation method of the occupancy average number-of-
利用者負荷算出部26は、在室平均人数算出部24により算出され平均人数Mに基づいて、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する。利用者負荷とは、利用者による熱負荷と、利用者の炭酸ガス発生量に基づいて導入される外気による熱負荷と、その外気と利用者による水分蒸発量と基づく加湿及び除湿負荷とである。
The user
利用者による熱負荷は、人間の代謝機能に基づく熱放射による負荷である。人間一人あたりの発生熱量は、例えば顕熱が63W/人であり、潜熱が69W/人である。利用者による熱負荷は、この発生熱量と平均人数Mに基づいて算出することができる。なお、所定時間Tが1時間ではない場合は、所定の係数により上述の発生熱量を補正する必要がある。 The heat load by the user is a load due to heat radiation based on human metabolic functions. The amount of heat generated per person is, for example, 63 W / person for sensible heat and 69 W / person for latent heat. The heat load by the user can be calculated based on this generated heat amount and the average number of people M. When the predetermined time T is not 1 hour, it is necessary to correct the generated heat amount by a predetermined coefficient.
利用者の炭酸ガス発生量は、人間の代謝機能による二酸化炭素の発生量である。人間一人当たりの炭酸ガス発生量は、例えば0.02m3/h・人であり、建築基準法において、居室の必要換気量として20m3/h以上の外気を導入することと、中央管理方式の空調調和設備の場合、室内の二酸化炭素濃度を1000ppm以下にすることとが規定されている。この規定を満たすためには、一般的に30m3/h・人程度の換気量が必要となり、この換気量と平均人員Mとに基づいて居室12に導入される外気の流量を算出することができる。そして、外気による熱負荷は、温湿度が居室12と異なる外気が居室12に持ち込む熱の負荷のことであり、通常、上述の外気の流量と室内外の温湿度とに基づいて算出することができる。このため、利用者負荷算出部26には、居室12に設けられた温度センサ32と湿度センサ34が接続され、さらに屋外に設けられた温度センサ36と湿度センサ38が接続されおり、これらのセンサ32,34,36,38からの各種検出結果と上述した外気の流量とに基づいて外気による熱負荷が算出される。なお、所定時間Tが1時間ではない場合は、所定の係数により上述の換気量を補正する必要がある。
The amount of carbon dioxide generated by the user is the amount of carbon dioxide generated by the human metabolic function. The amount of carbon dioxide generated per person is, for example, 0.02 m 3 / h · person. In the Building Standards Law, the introduction of outside air of 20 m 3 / h or more as the necessary ventilation of the living room, In the case of air conditioning equipment, it is stipulated that the indoor carbon dioxide concentration be 1000 ppm or less. In order to satisfy this regulation, a ventilation amount of about 30 m 3 / h · person is generally required, and the flow rate of outside air introduced into the
利用者による水分蒸発量は、人間の代謝機能による水分、すなわち呼気に含まれる水分や汗の蒸発量である。この水分蒸発量と平均人員Mとに基づいて居室12の湿度の増加量を算出することができる。また、上述した居室12に導入される外気の流量と、居室12と外気の温湿度状態とに基づいて、夏期の場合には主に除湿量を、冬期の場合には主に加湿量を算出することができる。加湿負荷は、主に冬期の負荷であり、上述した加湿量と居室12の湿度の増加量とに基づいて算出することができる。この算出方法によれば、外気導入に伴って必要となる加湿量の一部が利用者による水分蒸発量により補われるので、加湿器の加湿量を軽減することができる。一方、除湿負荷は、主に夏期の負荷であり、上述した除湿量と居室12の湿度の増加量とに基づいて算出することができる。この算出方法によれば、外気導入に伴って必要となる除湿量の他に利用者による水分蒸発量が除湿の対象となるので、除湿制御の精度の向上を図ることができる。
The amount of water evaporated by the user is the amount of water generated by human metabolic function, that is, the amount of water or sweat contained in exhaled breath. Based on this amount of moisture evaporation and the average number of persons M, the amount of increase in the humidity of the
さらに、空調設備制御装置10は、上述した利用者負荷以外の空調負荷を算出する空調負荷算出部28と、利用者負荷とこの負荷以外の空調負荷とに基づいて、空調設備を制御する空調設備制御30とを有する。利用者負荷以外の空調負荷とは、建物構造体を通過してくる熱負荷、窓を通過してくる熱負荷、室内で発生する熱負荷などである。室内で発生する熱負荷には、人体による熱負荷(利用者負荷に相当)を除く、照明による熱負荷およびOA機器のよる熱負荷などが含まれる。
Furthermore, the air-conditioning
空調負荷算出部28には、居室12の温度センサ32及び湿度センサ34と、居室12で消費される電力を計測する電力計(図示せず)と、居室12のペリメータ廻りの赤外線放射エネルギを感知する放射温度センサ40とが接続される。建物構造体を通過してくる熱負荷と窓を通過してくる熱負荷は、温度センサ32と放射温度センサ40との各種検出結果に基づいて算出される。照明による熱負荷およびOA機器による熱負荷は、電力計の検出結果に基づいて算出される。なお、空調負荷算出部28による空調負荷の算出方法は、上述した構成に限定されず、周知の算出方法を採用することができる。
The air conditioning
そして、空調設備制御部30は、利用者負荷算出部26と空調負荷算出部28により算出された空調負荷に基づいて、空調設備、すなわち空調機14と換気装置16を制御する。
The air conditioning
本実施形態の空調設備制御装置10によれば、在室平均人数算出部24と利用者負荷算出部26により、変動負荷である、在室利用者に起因する負荷を正確に算出することできるので、その負荷に基づいて空調設備を最適に制御することができる。
According to the air conditioning
次に、別の実施形態の空調設備制御装置10について、図3を用いて説明する。図3は、別の実施形態の空調設備制御装置10の構成を示す図である。なお、上記実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
Next, the air-conditioning
上記実施形態においては、在室平均人数算出部24が、所定時間Tにおける在室利用者の平均人数Mを算出した。そして、利用者負荷算出部26が、この平均人数Mに基づいて利用者負荷を算出した。すなわち、利用者負荷算出部26が、平均人数Mに対して、人間一人当たりの発熱量、炭酸ガス発生量及び水分蒸発量から得られる熱負荷量及び加湿・除湿負荷量を乗じることで、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出していた。しかし、人間の代謝量には個人差があるので、上述のような平均人数Mと一般的な単位負荷とを用いて算出された利用者負荷と、実際の利用者負荷とには若干の誤差が生じてしまう。そこで、この実施形態においては、人間の代謝量の個人差を考慮して、利用者負荷を算出することができるようにした。次に、利用者負荷の算出方法について具体的に説明する。
In the embodiment described above, the occupancy average number of
空調設備制御装置10は、入退室管理部20の利用者情報に基づいて、所定時間Tにおける在室利用者毎の滞在時間を算出する利用者毎滞在時間算出部42を有する。
The air conditioning
利用者毎滞在時間算出部42が在室利用者毎の滞在時間を算出する方法の一例について、図2を用いて説明する。なお、上述したように、図2には、居室12に対する利用者AからEの入退室状況の視認性を良くするために、利用者AからEの入退室状況が棒グラフ状に示されている。ここで、所定時間Tは1時間とするが、本発明は1時間に限定されず、所定時間Tは1時間より長くても、または短くてもよい。また、対象となる利用者の数が5人であるが、本実施形態はこの数に限定されず、利用者の数が5人より多くても、または少なくてもよい。
An example of a method in which the stay
9時から10時までの時間における各利用者AからEの滞在時間は、以下の通りである。すなわち、利用者Aは9時から10時までの間を通じて居室12に滞在しているので、利用者Aの滞在時間は60分である。利用者Bは、9時6分に入室して9時54分に退室しているので、利用者Bの滞在時間は48分である。利用者Cは、9時前に入室して9時12分に退室し、その後9時24分に入室して10時まで居室12に滞在しているので、利用者Cの滞在時間は48分である。利用者Dは、9時6分に入室して9時12分に退室し、その後9時42分に入室して9時48分に退室しているので、利用者Dの滞在時間は12分である。利用者Eは、9時48分に入室して10時まで居室12に滞在しているので、利用者Eの滞在時間は12分である。したがって、9時から10時までの時間における各利用者AからEの滞在時間は、利用者Aが60分、利用者Bが48分、利用者Cが48分、利用者Dが12分、利用者Eが12分となる。このようにして、利用者毎滞在時間算出部42は、所定時間Tにおける利用者毎の滞在時間を算出することができる。
The staying time of each user A to E in the time from 9:00 to 10:00 is as follows. That is, since the user A stays in the
入退室管理部20は、各利用者固有の、単位時間あたりの発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量を利用者情報として予め設定および記憶することができる。
The entrance /
利用者負荷算出部26は、入退室管理部20の利用者情報と、利用者毎滞在時間算出部42により算出され利用者毎の滞在時間とに基づいて、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する。具体的には、利用者の滞在時間に、その利用者に対応する発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量をそれぞれ乗じて利用者毎の利用者負荷、すなわち熱負荷、加湿及び除湿負荷を算出し、これらの負荷を合計することで、利用者負荷を算出する。この構成により、変動負荷である、在室利用者に起因する負荷を、上記実施形態より正確に算出することできるので、その負荷に基づいて空調設備を最適に制御することができる。
The user
なお、各利用者に対応する、単位時間あたりの発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量が個別の値である場合に限定されず、それらの単位負荷が平均値であってもよい。また、各利用者に対応する、単位時間あたりの発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量は、性別および年齢などに基づいて設定することができる。 It should be noted that the amount of heat generated per unit time, the amount of generated carbon dioxide gas, and the amount of water evaporation corresponding to each user are not limited to individual values, and the unit loads may be average values. In addition, the amount of heat generated per unit time, the amount of carbon dioxide generated, and the amount of water evaporation corresponding to each user can be set based on sex, age, and the like.
10 空調設備制御装置、12 居室、14 空調機、16 換気装置、20 入退室管理部、24 在室平均人数算出部、26 利用者負荷算出部、28 空調負荷算出部、30 空調設備制御部、42 利用者毎滞在時間算出部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
入退室管理部の利用者情報に基づいて、所定時間における在室利用者の平均人数を算出する在室平均人数算出部と、
在室平均人数算出部により算出された平均人数に基づいて、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する利用者負荷算出部と、
利用者負荷算出部により算出された利用者負荷と、この負荷以外の空調負荷に基づいて、空調設備を制御する空調設備制御部と、
を有することを特徴とする空調設備制御装置。 An entrance / exit management department for managing the entrance / exit of users;
Based on the user information of the entrance / exit management unit, an average occupancy calculating unit that calculates the average number of occupants in a predetermined time,
Based on the average number of people calculated by the occupancy average number of people calculation unit, a user load calculation unit that calculates a user load that is a load caused by the resident user;
An air conditioner control unit that controls the air conditioner based on the user load calculated by the user load calculating unit and an air conditioner load other than this load;
The air-conditioning equipment control apparatus characterized by having.
入退室管理部の利用者情報は、利用者が室内に滞在する滞在時間を有し、
在室人数算出部は、所定時間内に室内に滞在する利用者の滞在時間を合計して累積滞在時間を算出し、この累積滞在時間をその所定時間で除して平均人数を算出する、
ことを特徴とする空調設備制御装置。 In the air-conditioning equipment control device according to claim 1,
The user information of the entrance / exit management department has the stay time that the user stays in the room,
The occupancy number calculation unit calculates the accumulated stay time by totaling the stay times of users who stay in the room within a predetermined time, and calculates the average number of persons by dividing the accumulated stay time by the predetermined time.
The air-conditioning equipment control apparatus characterized by the above.
利用者負荷は、利用者による熱負荷を含み、
空調設備制御部は、この熱負荷に基づいて室内の冷暖房を行う空調設備を制御する、
ことを特徴とする空調設備制御装置。 In the air-conditioning equipment control device according to claim 1 or 2,
User load includes heat load by the user,
The air conditioning equipment control unit controls the air conditioning equipment that cools and heats the room based on the heat load.
The air-conditioning equipment control apparatus characterized by the above.
利用者負荷は、さらに、利用者の炭酸ガス発生量に基づいて導入される外気による熱負荷を含み、
空調設備制御部は、この炭酸ガス発生量に基づいて室内の換気を行う空調設備を制御するとともに、外気による熱負荷に基づいて室内の冷暖房を行う空調設備を制御する、
ことを特徴とする空調設備制御装置。 In the air-conditioning equipment control device according to claim 3,
The user load further includes a heat load caused by outside air introduced based on the amount of carbon dioxide generated by the user,
The air-conditioning equipment control unit controls the air-conditioning equipment that ventilates the room based on the carbon dioxide generation amount, and controls the air-conditioning equipment that cools and heats the room based on the heat load caused by the outside air.
The air-conditioning equipment control apparatus characterized by the above.
利用者負荷は、さらに、利用者による水分蒸発量と前記外気とに基づく加湿負荷を含み、
空調設備制御部は、この加湿負荷に基づいて室内の加湿を行う空調設備を制御することを特徴とする空調設備制御装置。 In the air-conditioning equipment control device according to claim 4,
The user load further includes a humidification load based on the amount of water evaporated by the user and the outside air,
The air-conditioning equipment control unit controls the air-conditioning equipment that humidifies the room based on the humidification load.
利用者負荷は、さらに、利用者による水分蒸発量と前記外気に基づく除湿負荷を含み、
空調設備制御部は、この除湿負荷に基づいて室内の除湿を行う空調設備を制御することを特徴とする空調設備制御装置。 In the air-conditioning equipment control device according to claim 4 or 5,
The user load further includes a dehumidification load based on the amount of water evaporated by the user and the outside air,
An air-conditioning equipment control unit controls an air-conditioning equipment that performs indoor dehumidification based on the dehumidifying load.
入退室管理部の利用者情報に基づいて、所定時間における在室利用者毎の滞在時間を算出する利用者毎滞在時間算出部と、
入退室管理部の利用者情報と、利用者毎滞在時間算出部により算出された利用者毎の滞在時間とに基づいて、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する利用者負荷算出部と、
利用者負荷算出部により算出された利用者負荷と、この負荷以外の空調負荷に基づいて、空調設備を制御する空調設備制御部と、
を有することを特徴とする空調設備制御装置。 An entrance / exit management department for managing the entrance / exit of users;
Based on the user information of the entrance / exit management unit, a stay time calculation unit for each user that calculates a stay time for each user in the room at a predetermined time, and
A user who calculates a user load, which is a load caused by a user in the room, based on the user information of the entrance / exit management unit and the stay time for each user calculated by the stay time calculation unit for each user. A load calculation unit;
An air conditioner control unit that controls the air conditioner based on the user load calculated by the user load calculating unit and an air conditioner load other than this load;
The air-conditioning equipment control apparatus characterized by having.
入退室管理部の利用者情報は、各利用者に対応する、単位時間あたりの発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量をそれぞれ含み、
利用者負荷算出部は、利用者の滞在時間に、その利用者に対応する発生熱量、炭酸ガス発生量および水分蒸発量をそれぞれ乗じて利用者毎の利用者負荷を算出し、これらの利用者負荷を合計して、在室利用者に起因する負荷である利用者負荷を算出する、
ことを特徴とする空調設備制御装置。 In the air-conditioning equipment control device according to claim 7,
The user information of the entrance / exit management unit includes the amount of heat generated per unit time, the amount of carbon dioxide gas generated, and the amount of water evaporation corresponding to each user,
The user load calculation unit calculates the user load for each user by multiplying the staying time of the user by the amount of heat generated, the amount of carbon dioxide gas generated, and the amount of water evaporation corresponding to the user. Calculate the user load, which is the load attributed to the user in the room, by summing the loads.
The air-conditioning equipment control apparatus characterized by the above.
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