JP2011150650A

JP2011150650A - 省エネルギ診断システム

Info

Publication number: JP2011150650A
Application number: JP2010013345A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Oda; 智宏織田; Takeshi Wanaka; 剛和中; Toshitaka Sato; 俊孝佐藤; Yasushi Shinyashiki; 泰史新屋敷; Junichi Furukawa; 順一古川; Masahiro Kidokoro; 正博城所; Kaoru Murakami; 薫村上; Izumi Usuki; 泉薄木; Tomiichi Imai; 富一今井
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2030-01-25
Also published as: WO2011089514A2; WO2011089514A3; JP5491215B2

Abstract

【課題】実際の電気機器の稼働状況を反映することにより、電気機器を入れ替えることによって得られる節電の効果を精度よく求めることができるようにする。
【解決手段】設備コントローラ１は、電力センサと接続されており、各電力センサで計測される系統ごとの消費電力を取得し、電力センサより取得した計測結果の時系列データを電力情報として電力情報記憶部１４に記憶する。中央サーバ３は、複数の電気機器について種別を含んだ機器情報を少なくとも消費電力と対応付けて格納した機器情報データベース３２と、分電盤の各系統に接続された現用の電気機器を同一種別の他の電気機器に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするシミュレーション部３３とを有する。シミュレーションの結果は、通信部３１から機器情報および電力情報の送信元の設備コントローラ１に対して返信され設備コントローラ１で表示される。
【選択図】図１

Description

本発明は、現在使用中の電気機器を同一種別の他の電気機器に入れ替えた場合の節電効果を求めるための省エネルギ診断システムに関するものである。

近年、省エネルギに対する関心が高まってきており、一般家庭においても、低消費電力の電気機器を選んで購入するなど省エネルギに対する意識が高まっている。ここで、通常、住宅内において現状使用している電気機器を、同一種別で最新型の他の電気機器に入れ替え（買い替え）た場合に、どの程度の消費電力量の削減（節電）の効果が得られるかは、カタログ等に記載されている年間消費電力量などの値に基づいて判断される。

ただし、住宅内には、照明器具や空調装置（エアコン）や冷蔵庫など多様な電気機器があり、しかも、これら各種他の電気機器は随時新型の電気機器が発売されるため、複数種他の電気機器について、新型の電気機器が発売される都度カタログの値に基づいて節電の効果が得られるかを判断することは多大な労力を要する。また、カタログの値は、ある特定の条件下で電気機器を使用したときの値に過ぎず、ユーザによってはこれとかけ離れた条件で電気機器を使用することによりカタログ値とは異なる結果となる場合がある。そのため、カタログ値に基づいて求まる節電の効果は、ユーザが実際に電気機器を使用した場合の節電効果との間に乖離が生じることがある。

この問題を解決するものとして、現状使用している電気機器（現用機器）の仕様および稼働時間を入力することにより、前記電気機器の仕様に相当する電気機器（省エネルギ機器）をデータベースから選択し、電気機器を入れ替えた場合の節電効果（電気料金の削減額）の算出を行う省エネルギ診断システムが提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１記載の発明では、現用の電気機器の仕様（名称、型式、消費電力等）と稼働時間とは、ユーザ端末からユーザが入力する。ここで、たとえば空調装置を例とすれば１日当たりの冷暖房の使用時間が上記稼働時間として入力される。

特開２００２−４９７２３号公報

しかし、上述した省エネルギ診断システムでは、電気機器の稼働時間はユーザが入力するものであって、実際の電気機器の稼働時間との間にずれを生じることも少なくない。たとえば、空調装置の場合、１日当たりの稼働時間が年中同じということは通常考えられず、ユーザは大体の値を稼働時間として入力するため、当然ながら、実際の電気機器の稼働時間との間にずれを生じる。すなわち、上記省エネルギ診断システムにおいて算出される節電の効果は、ユーザごとに異なる電気機器の実際の稼働状況を反映したものではなく、結局のところカタログ値と同様ユーザが実際に電気機器を使用した場合の節電効果との間に乖離が生じることがあり、信頼性にかけるという問題がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、実際の電気機器の稼働状況を反映することにより、電気機器を入れ替えることによって得られる節電の効果を精度よく求めることができる省エネルギ診断システムを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、宅内に設置される設備コントローラと、宅内の電気機器の消費電力を分電盤の系統ごとに計測する電力センサと、ネットワークを介して設備コントローラと通信可能に構成された中央サーバとを備えた省エネルギ診断システムであって、設備コントローラが、前記電力センサに接続され、電力センサの計測結果の時系列データを電力情報として随時記憶する電力情報記憶部と、分電盤の系統ごとに接続されている電気機器の種別を含んだ機器情報を記憶する機器情報記憶部と、中央サーバとの間で通信可能なコントローラ側通信部とを有し、分電盤の各系統ごとに電力情報および機器情報を中央サーバに送信し、中央サーバが、複数の電気機器について種別を含んだ機器情報を少なくとも消費電力と対応付けて格納した機器情報データベースと、設備コントローラとの間で通信可能なサーバ側通信部と、設備コントローラから受信した機器情報に基づいて、各系統に接続された現用の電気機器と同一種別の他の電気機器を機器情報データベース内から候補機器として選択し、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするシミュレーション部とを有し、シミュレーション部が、設備コントローラから受信した電力情報に基づいて、単位期間当たりの消費電力量と稼働時間との少なくとも一方を含む現用の電気機器の稼働状況を求め、当該稼働状況を候補機器に適用した場合の消費電力量をシミュレーションして設備コントローラに返信し、現用の電気機器と候補機器との消費電力量に関連する比較結果を設備コントローラに接続された提示手段に提示させることを特徴とする。

この構成によれば、中央サーバのシミュレーション部が、設備コントローラから受信した電力情報および機器情報に基づいて、各系統に接続された現用の電気機器と同一種別の他の電気機器を機器情報データベース内から候補機器として選択し、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするので、当該シミュレーション結果には現用の電気機器の実際の稼働状況が反映されることになる。すなわち、ユーザごとに異なる電気機器の実際の稼働状況を反映することで、電気機器を入れ替えることによって得られる節電の効果を精度よく求めることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記シミュレーション部が、前記電力情報から求まる時間経過に伴う消費電力の変化を変動パターンとして前記稼働状況に含めることを特徴とする。

この構成によれば、電気機器の動作状態によって消費電力が時間経過に伴い変化するような場合にも、当該消費電力の変化を考慮して、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の節電の効果を精度よく求めることができる。

請求項３の発明は、宅内に設置される設備コントローラと、宅内の電気機器の消費電力を分電盤の系統ごとに計測する電力センサと、ネットワークを介して設備コントローラと通信可能に構成された中央サーバとを備えた省エネルギ診断システムであって、設備コントローラが、前記電力センサに接続され、電力センサの計測結果の時系列データを電力情報として随時記憶する電力情報記憶部と、分電盤の系統ごとに接続されている電気機器の種別を含んだ機器情報を記憶する機器情報記憶部と、中央サーバとの間で通信可能なコントローラ側通信部とを有し、分電盤の各系統ごとに電力情報および機器情報を中央サーバに送信し、中央サーバが、複数の電気機器について種別を含んだ機器情報を少なくとも消費電力量と電気機器がする仕事の仕事量との対応関係を表す稼働効率に対応付けて格納した機器情報データベースと、設備コントローラとの間で通信可能なサーバ側通信部と、設備コントローラから受信した機器情報に基づいて、各系統に接続された現用の電気機器と同一種別の他の電気機器を機器情報データベース内から候補機器として選択し、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするシミュレーション部とを有し、シミュレーション部が、機器情報データベース内の稼働効率を用いて、設備コントローラから受信した電力情報に基づき現用の電気機器がした仕事の仕事量を求め、当該仕事量の仕事を候補機器がするために必要な消費電力量をシミュレーションして設備コントローラに返信し、現用の電気機器と候補機器との消費電力量に関連する比較結果を設備コントローラに接続された提示手段に提示させることを特徴とする。

この構成によれば、中央サーバのシミュレーション部が、設備コントローラから受信した電力情報および機器情報に基づいて、各系統に接続された現用の電気機器と同一種別の他の電気機器を機器情報データベース内から候補機器として選択し、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするので、当該シミュレーション結果には現用の電気機器の実際の稼働状況が反映されることになる。すなわち、ユーザごとに異なる電気機器の実際の稼働状況を反映することで、電気機器を入れ替えることによって得られる節電の効果を精度よく求めることができる。しかも、シミュレーション部は仕事量ベースで消費電力量のシミュレーションを行うので、現用の電気機器と候補機器との間の稼働効率の差を含めて、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の節電の効果を一層精度よく求めることができる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記中央サーバが、前記設備コントローラから日の出時刻と日の入り時刻と日照時間と気温と湿度と天候との少なくとも１つの検出結果を環境情報として受信し、当該環境情報を格納する環境情報データベースを有し、前記シミュレーション部は、前記環境情報を用いて環境変化による前記稼働効率の変化が前記仕事量に反映されるように仕事量を補正することを特徴とする。

この構成によれば、環境情報を用いて仕事量が補正されるので、日の出時刻と日の入り時刻と日照時間と気温と湿度と天候といった環境の影響によってシミュレーション結果に生じる誤差を少なくして、より正確なシミュレーション結果を得ることができる。

請求項５の発明は、請求項３または請求項４の発明において、前記設備コントローラが前記電気機器の監視制御を行う機能を有し、前記中央サーバが、設備コントローラによる電気機器の監視制御状態からユーザの行動パターンを推定するパターン推定部を有し、前記シミュレーション部は、前記行動パターンを用いてユーザの行動パターンによる前記稼働効率の変化が前記仕事量に反映されるように仕事量を補正することを特徴とする。

この構成によれば、ユーザの行動パターンを用いて仕事量が補正されるので、ユーザごとに異なる電気機器の使用パターンの影響によってシミュレーション結果に生じる誤差を少なくして、より正確なシミュレーション結果を得ることができる。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記設備コントローラが、前記分電盤に新規の電気機器が接続されると、当該電気機器との通信または前記電力センサの計測結果より新規の電気機器が接続されたことを認識し、当該電気機器との通信により当該電気機器の前記機器情報を自動的に取得して前記機器情報記憶部の機器情報を更新する機器情報更新部を有することを特徴とする。

この構成によれば、分電盤に新規の電気機器が接続された場合に機器情報記憶部の機器情報が自動的に更新されるので、機器情報記憶部の記憶情報を更新する手間が省けるという利点がある。

本発明は、シミュレーション部でのシミュレーション結果に実際の電気機器の稼働状況を反映したことにより、電気機器を入れ替えることによって得られる節電の効果を精度よく求めることができるという利点がある。

本発明の実施形態１の構成を示す概略ブロック図である。同上のシステム全体を示す概略システム構成図である。同上の動作例を示すシーケンス図である。同上の中央サーバの動作を示すフローチャートである。同上の動作例を示すシーケンス図である。本発明の実施形態２の動作を示すフローチャートである。

（実施形態１）
本実施形態の省エネルギ診断システムは、図２に示すように、住宅Ｈ１内に設定される設備コントローラ１と、インターネットＮｅ１を介して設備コントローラ１と通信可能に構成された中央サーバ３と、電気機器４の消費電力を分電盤５の系統ごとに計測する電力センサ（図示せず）とを備えている。

分電盤５は、主幹ブレーカ５１と、各系統ごとに設けられた分岐ブレーカ５２とを備えており、各系統に接続された電気機器４に対して分岐ブレーカ５２を介して電源が供給されるように構成される。本実施形態では、宅内に設置された照明器具や空調装置（エアコン）や冷蔵庫などの電気機器４が、各系統にそれぞれ１台ずつ接続されているものとして説明する。

電力センサは、分電盤５の各分岐ブレーカ５２にそれぞれ組み込まれており、各系統に流れる電流の瞬時値をカレントトランス（図示せず）で測定するとともに、各系統の線間電圧の瞬時値を測定し、これら（電流と電圧）の測定結果より各系統ごとの消費電力を計測する。

設備コントローラ１は、図１に示すように、インターネットＮｅ１を介して中央サーバ３に接続されるコントローラ本体１０と、宅内ＬＡＮを介してコントローラ本体１０に接続されたビューア２０とで構成されている。

コントローラ本体１０は、宅内の一部の電気機器（照明器具や空調装置）４と通信線Ｌ１を介して接続されるインタフェース（宅内インタフェース）１１と、これらの電気機器４の監視制御（動作状態の監視やオンオフ制御等）を行う演算処理部１２と、ビューア（宅内ＬＡＮ）２０と接続するためのインタフェース（ＬＡＮインタフェース）１３とを有する。コントローラ本体１０が行う監視制御は、ビューア２０、あるいは中央サーバ３とインターネットＮｅ１を介して通信可能なパーソナルコンピュータや携帯電話端末からの入力に従って行われる。

また、コントローラ本体１０は、インタフェース１１が通信線を介して電力センサとも接続されており、演算処理部１２にて各電力センサの計測結果（系統ごとの消費電力）を通信により取得する。コントローラ本体１０には、電力センサより取得した計測結果を記憶するための電力情報記憶部１４が設けられている。演算処理部１２は、一定時間間隔（たとえば５分間隔）で系統ごとに消費電力量（消費電力の積算値）を計測し、計測結果の時系列データを電力情報として電力情報記憶部１４に記憶する。

さらに、コントローラ本体１０は、インターネットＮｅ１を介して中央サーバ３との間で通信可能な通信部（コントローラ側通信部）１５と、分電盤５の系統ごとに接続されている電気機器４の種別および品番を含んだ機器情報を記憶する機器情報記憶部１６とを有する。ここでいう電気機器４の種別には、照明器具、空調装置、冷蔵庫等の別のほか、性能（照明器具であれば何畳用、冷蔵庫であれば容量・寸法等）なども含むものとする。つまり、コントローラ本体１０は、分電盤５の各系統にそれぞれどのような電気機器４が接続されているのかを機器情報記憶部１６にて管理している。この機器情報は、ユーザがビューア２０から入力できるものとする。

ここで、演算処理部１２は、分電盤５の各系統ごとに機器情報および電力情報を通信部１５から中央サーバ３に送信する機能を持つ。これら機器情報および電力情報は、ビューア２０にてユーザが所定の操作を行うことにより、中央サーバ３に送信される。

ビューア２０は、コントローラ本体１０と接続するためのインタフェース２１と、ユーザに対して各種情報を提示（表示）する提示手段たる表示部（ここでは液晶表示器とする）２２と、ユーザからの操作入力を受け付ける入力部（ここではタッチパネルとする）２３とを有する。ビューア２０は、部屋（たとえばリビング）の壁等、ユーザにとって視認し易い位置に設置される。コントローラ本体１０で管理される電力情報および機器情報は、コントローラ本体１０からビューア２０に宅内ＬＡＮを介して送信されることにより、宅内ビューア２０の表示部に表示させることができる。ビューア２０では、コントローラ本体１０で行う電気機器４の監視結果だけでなく、コントローラ本体１０から受けた電力情報についても分電盤５の系統ごとに表示部２２の画面上に表示することで、各系統で消費された電力量（つまり、各系統に接続された電気機器４の消費電力量）の時系列データをユーザに提示する。

また、ビューア２０は、所定の操作が行われることにより、コントローラ本体１０に対して電力情報・機器情報の送信要求を行う機能を有している。ここでは、ユーザがいずれか１つの系統（１台の電気機器４）を選択して電力情報・機器情報の送信要求を行うものとする。当該要求を受けたコントローラ本体１０では、電力情報記憶部１４、機器情報記憶部１６にそれぞれ格納されている電力情報・機器情報のうち、ビューア２０からの要求があった１つの系統に関するもののみを中央サーバ３に送信する。

一方、中央サーバ３は、インターネットＮｅ１を介して設備コントローラ１との間で通信可能な通信部（サーバ側通信部）３１と、複数の電気機器４について種別および品番を含んだ機器情報を少なくとも消費電力（定格値）と対応付けて格納した機器情報データベース３２とを有している。機器情報データベース３２には、宅内用の電気機器４に関する情報が、数年前に発売されたような旧型の電気機器４から最新の電気機器４まで、広範囲に亘って格納されており、その情報は随時更新されるものとする。なお、ここでは機器情報データベース３２は中央サーバ３の本体と一体に設けられているが、中央サーバ３の本体とは別に機器情報データベース３２を設け、機器情報データベース３２と中央サーバ３の本体と間で通信可能な構成としてもよい。

さらに、中央サーバ３は、分電盤５の各系統に接続された現用の電気機器４を同一種別の他の電気機器４に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするシミュレーション部３３と、シミュレーション結果をビューア２０に表示させるためのコンテンツデータを生成するコンテンツ生成部３４とを有している。

中央サーバ３が通信部３１にて設備コントローラ１から機器情報および電力情報を受信すると、シミュレーション部３３は、受信した機器情報に基づいて同一種別の他の電気機器４を候補機器として、機器情報データベース３２に登録されている電気機器４内から選択する。つまり、候補機器として選択されるのは、現用の電気機器４と同一の種別の電気機器４であって、照明器具、空調装置、冷蔵庫等の別が一致するのは勿論のこと、性能（照明器具であれば何畳用、冷蔵庫であれば容量・サイズ等）についても現用の電気機器４の代用が可能なものとする。本実施形態では、少なくとも省エネルギ性能が現用の電気機器４を上回るものであって、且つ現用の電気機器４の代用が可能なように所定のルールに従って１台の電気機器４に対して１台の候補機器が選択されるようにする。なお、複数台の候補機器が考えられる場合、その中で優先順位が高い１台のみが候補機器として選択されるものとする。

さらに、候補機器は複数台選択されるようにしてもよい。この場合、現用の電気機器４と性能が同等のものだけでなく、現用の電気機器４より上位の性能あるいは下位の性能の電気機器４も候補機器として選択することが考えられる。

シミュレーション部３３は、このように選択された候補機器たる電気機器４の機器情報およびこれに対応する消費電力を機器情報データベース３２から読み出す。さらに、シミュレーション部３３は、前記機器情報と一緒に受信した電力情報から、現用の電気機器４の稼働時間を算出し、前記他の電気機器（候補機器）４を同一の稼働時間に亘って使用した場合の消費電力量をシミュレーションする。すなわち、電力情報は系統ごとの消費電力量の時系列データであるので、当該電力情報からはその系統に接続された現用の電気機器４のオンオフ状態を推定することができ、その結果、現用の電気機器４が実際に稼働している（電力を消費している）稼働時間を求めることができる。

ここで、たとえば空調装置のような電気機器４においては、稼働中であってもその動作状態（強弱）は室温や設定温度等によって随時変動し、これに伴い各時間帯の消費電力量も随時変動する。したがって、このように稼働中に動作状態が変動する電気機器４が接続されている系統については、電力情報から単に稼働時間を算出するだけでなく、時間経過に伴う動作状態の変化を変動パターンとして推定するものとする。シミュレーション部３３では、推定される変動パターンを前記他の電気機器４に適用したときに想定される消費電力量をシミュレーションする。具体的には、シミュレーション部３３は、前記他の電気機器４の消費電力の定格値に対して、各時間帯ごとに変動パターンに応じた比率を掛け合わせて消費電力量を算出し、当該消費電力量の総和をシミュレーション結果とする。このように消費電力量の変動パターンから電気機器４の動作状態（強弱等）を推定することで、自動制御されていることから通常ユーザが認識し得ないような電気機器４の稼働状況についても推定することが可能になる。

シミュレーション部３３で行われるシミュレーションの結果は、通信部３１から機器情報および電力情報の送信元の設備コントローラ１に対して返信される。シミュレーション結果を受けた設備コントローラ１では、たとえば、電気機器４を入れ替えた場合の消費電力量を、現用の電気機器４の消費電力量と対比できるような形式でビューア２０に表示する。さらに、現用の電気機器４の消費電力量と電気機器４を入れ替えた場合の消費電力量との比率を計算して、電気機器４を入れ替えることにより消費電力量をどの程度改善（何％削減）できるのかということを具体的に表示させるようにしてもよい。この他にも、消費電力量を電気料金等に換算して表示させることなども考えられる。

なお、シミュレーション結果はビューア２０に表示されるものに限らず、たとえばビューア２０と別体であってビューア２０と通信可能な端末装置等に表示されるようにしてもよい。この場合、当該端末装置は、ビューア２０およびコントローラ本体１０と共に設備コントローラ１を構成することになる。

以下に、上記構成の省エネルギ診断システムの動作について、図３のシーケンス図を参照して説明する。

分電盤５の各系統ごとに設けられている電力センサは、それぞれの計測結果（消費電力）をコントローラ本体１０に周期的に伝達する。電力センサから計測結果を受けたコントローラ本体１０は、計測結果の時系列データを電力情報として電力情報記憶部１４に随時記憶する。ここで、ビューア２０に対してユーザが所定の操作を行うと、ビューア２０からコントローラ本体１０に電力情報・機器情報の送信要求がなされ、当該要求を受けたコントローラ本体１０は、電力情報記憶部１４・機器情報記憶部１６内の電力情報・機器情報を中央サーバ３に送信する。このとき、電力情報は、コントローラ本体１０にて各系統に接続されている電気機器４の情報と対応付けて送信され、これにより、中央サーバ３においては、各電気機器４の消費電力量を把握することができる。

中央サーバ３は、コントローラ本体１０から電気機器４のデータ（電力情報・機器情報）を受け取ると、シミュレーション部３３での消費電力量のシミュレーションを開始する。すなわち、中央サーバ３は、図４に示すようにデータを受信した（Ｓ１）後、受け取った電力情報からこの電気機器４の稼働状況（運転状態）を推定する（Ｓ２）。ここで、稼働状況には、電気機器４のオンオフ状態だけでなく強弱等の変動パターンも含まれる。

さらに、シミュレーション部３３は、受信した機器情報に基づいて、同一種別の他の電気機器（比較対象機器）４の機器情報およびこれに対応する消費電力を機器情報データベース３２から取得する（Ｓ３）。それから、シミュレーション部３３では、前記他の電気機器４に対しステップＳ２で推定された稼働状況を適用した場合の消費電力量を推定し（Ｓ４）、シミュレーション結果を設備コントローラ１に返信する（Ｓ５）。中央サーバ３でのシミュレーション結果は、コンテンツデータとしてビューア２０がインターネットＮｅ１を介して中央サーバ３からダウンロードし、その画面上に表示されることになる。

以上説明した構成の省エネルギ診断システムによれば、ユーザが実際に現用の電気機器４を使用した場合の消費電力量に基づいて、当該現用の電気機器４を新しい他の電気機器４に入れ替えた場合に改善が見込まれる消費電力量（節電量）を提示することができる。すなわち、カタログ等の定格値のみで比較するのではなく、ユーザごとに異なる電気機器４の実際の稼働状況を反映して節電効果を求めることにより、ユーザが実際に電気機器４を使用した場合の節電効果からのずれが小さくなる。結果的に、電気機器４を入れ替えることによって得られる節電の効果を、従来に比べて精度よく求めることが可能になる。しかも、中央サーバ３では、電気機器４の動作状態の変動（変動パターン）まで考慮して電気機器４を入れ替えた場合の節電効果をシミュレーションするので、単に電気機器４の稼働時間のみからシミュレーションを行う場合に比べて、シミュレーション結果の信頼性が一層高くなる。

また、シミュレーション部３３が電力情報に基づいて求める現用の電気機器４の稼働状況は稼働時間に限るものではなく、単位期間（たとえば１日）当たりの消費電力量であってもよい。この場合、シミュレーション部３３は、稼働状況として求めた現用の電気機器４の単位期間当たりの消費電力量を、前記他の電気機器（候補機器）４に適用したときの消費電力量をシミュレーションする。具体的には、シミュレーション部３３は、現用の電気機器４と前記他の電気機器４との消費電力の定格値の比率を稼働状況に掛け合わせることにより、電気機器４を入れ替えた場合の単位期間当たりの消費電力量をシミュレーションする。

ところで、本実施形態においては、分電盤５に接続される電気機器４が追加された場合、追加された電気機器４の機器情報を設備コントローラ１にて自動的に認識できるように、電気機器４の追加を認識する機器情報更新部としての機能を設備コントローラ１に設けてある。

具体的には、図５のシーケンス図に示すように、分電盤５のいずれかの系統に電気機器４が接続されて通電が開始すると、当該電気機器４から接続通知が機器情報とともにビューア２０に対してたとえば電力線通信により送信される。接続通知を受けたビューア２０は、接続通知の送信元の電気機器４が分電盤５のどの系統に接続されているかを識別するため、コントローラ本体１０に対して各系統別に電力情報を要求する。

ビューア２０は、コントローラ本体１０からの応答として各系統別の電力情報を受信すると、当該電力情報を用いて消費電力が増加した系統を検索し、消費電力が増加した系統に対して電気機器４が追加されたものと判断する。電気機器４を追加した系統が識別されると、ビューア２０はコントローラ本体１０に対し当該系統と前記機器情報とを対応付けて送信し、機器情報記憶部１６において当該系統に対応する機器情報が更新されるようにする。

なお、電気機器４が追加されたことの認識は、ビューア２０で所定の操作が為された場合に、設備コントローラ１が機器情報記憶部１６内に存在しない機器情報を持つ電気機器４を探索することで行うようにしてもよい。また、電気機器４を追加した系統の識別に関しては、上述のように系統別の消費電力の計測結果を利用した間接的な方法に限らず、電力線通信等の通信による直接的な方法を採用してもよい。

（実施形態２）
本実施形態の省エネルギ診断システムは、中央サーバ３のシミュレーション部３３が、電気機器４を入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするに当たって、候補機器にて現用の電気機器４と同等の仕事量の仕事をするのに必要な消費電力量を求めるようにした点が実施形態１の省エネルギ診断システムと相違する。

ここでは、中央サーバ３における機器情報データベース３２に機器情報と対応付けて格納される情報が、消費電力の定格値だけでなく、電気機器４の動作状態（たとえば空調装置であれば強弱）ごとの消費電力量と仕事量との対応関係を表す稼働効率も含んでいる。ここでいう仕事量とは、電気機器４が電気エネルギを消費して行う仕事の量を意味しており、たとえば空調装置であればどの程度の大きさの部屋をどの程度冷やしたかというのが仕事量に相当する。稼働効率は、電気機器４が消費する電気エネルギ（消費電力量）に対してどのくらいの仕事量の仕事をするかという関係を意味し、空調装置であれば冷房能力（ｋｃａｌ）が稼働効率に相当する。消費電力量および仕事量は、動作状態が連続値であるならば、動作状態を複数段階に分けた場合の各段階での値、あるいは近似式で表されるものとする。

中央サーバ３は、設備コントローラ１から送られてきた電力情報を、シミュレーション部３３にて機器情報データベース３２に格納されている稼働効率を用いて仕事量に変換し、一定期間内で仕事量の総和をとることで電気機器４がした仕事の仕事量を推定する。ここで、シミュレーション部３３では、仕事量に変換したデータを元に、稼働効率を用いて同一種別の他の電気機器（候補機器）４に同等の仕事量の仕事をさせるのに必要な消費電力量を計算し、計算結果をシミュレーション結果として設備コントローラ１に返信する。なお、シミュレーション部３３は、候補機器が上記仕事量の仕事をするのに要する稼働時間も併せて計算するようにしてもよい。

また、本実施形態では、各地の日の出時刻、日の入り時刻、日照時間、気温、湿度、天候等の検出結果を環境情報として、設備コントローラ１から受信し格納するための環境情報データベース（図示せず）が中央サーバ３に付加されている。環境情報は宅内に設置された照度センサや温度センサ等で検出し、その検出結果を設備コントローラ１にて取得するものとする。中央サーバ３に環境情報データベースを設けたことにより、シミュレーション部３３では、気温等の環境要因による電気機器４の稼働効率の変化（たとえば、気温が高ければ冷房の効きが悪くなる等）を考慮して、仕事量の補正を行うことができる。このように、仕事量の補正を行うことにより、シミュレーション部３３での消費電力量のシミュレーションの精度をより一層高めることができる。

さらにまた、設備コントローラ１は照明器具、空調装置、床暖房、ブラインド、電気錠など、制御対象となる電気機器４の動作状態を認識している。ここで、設備コントローラ１にて認識される電気機器４の動作履歴は、設備コントローラ１に設けた履歴記憶部（図示せず）に記憶される。

設備コントローラ１は電力情報の送信と同時に、認識している電気機器４の動作状態の履歴（動作履歴）を中央サーバ３に送信する。中央サーバ３では、受け取った動作履歴を電力情報の分析に使用する。すなわち、一例として設備コントローラ１は防犯用の電気機器４と共に構築するネットワークシステムで防犯機能（防犯カメラの動作や、電気錠の施解錠が行われた際の通報動作）を提供しており、当該防犯機能はユーザの就寝時や外出時に設定される。したがって、防犯用の電気機器４の動作履歴から、ユーザの就寝時間や在宅時間等を推定することができ、さらに他の電気機器４の動作履歴との関係からユーザの就寝時の冷暖房の使用の有無など、ユーザの行動パターンを推定することができる。

そこで、シミュレーション部３３では、推定されたユーザの行動パターンを考慮して、行動パターンによる電気機器の稼働効率の変化が仕事量に反映されるように仕事量の補正を行うことで、電気機器４の入れ替えによる節電の効果をより正確に推定する。たとえばユーザが防犯のために照明器具をオンにして外出しているような場合、明るさセンサ付きの照明器具等に入れ替えれば日中の無駄な電力消費を抑えることができるということも踏まえて、節電の効果をシミュレーションすることで、より正確なシミュレーションが可能になる。また、ユーザの行動パターンからは、ユーザが各電気機器４を使用する時間帯も推定できるので、電気料金の単価が昼夜で異なる場合でも、当該単価の違いも考慮して削減可能な電気料金を提示することも可能になる。

また、上述した環境情報とユーザの行動パターンとの関係を考慮することで、シミュレーションの精度を高めることも考えられる。たとえば照明器具からなる電気機器４については、日の出時刻、日の入り時刻、日照時間、天候と、電気機器４のオンオフの履歴とから、ユーザがどの程度の明るさで電気機器４のオンオフを行う傾向にあるかを推定でき、これにより、たとえば年間の稼働時間の予測等が可能となる。また、空調装置からなる電気機器４については、気温・湿度と、電気機器４の稼働状況との関係から、たとえばユーザがどの程度の気温・湿度で不快に感じて冷房を入れる傾向にあるかを推定できる。その結果、個々のユーザに合わせて、より正確な消費電力量の予測が可能になる。

以下、本実施形態における中央サーバ３の動作について図６のフローチャートを参照して説明する。

中央サーバ３は、コントローラ本体１０から電気機器４のデータ（電力情報・機器情報）を受信した（Ｓ１１）後、受け取った電力情報からこの電気機器４の稼働状況（運転状態）を推定する（Ｓ１２）。ここで、稼働状況には、電気機器４のオンオフ状態だけでなく強弱等の変動パターンも含まれる。

次に、シミュレーション部３３は、現用の電気機器４の稼働効率（消費電力量と仕事量との関係）を機器情報データベース３２から取得し（Ｓ１３）、取得した情報に基づいて電力情報を基に当該電気機器４がした仕事の仕事量を計算する（Ｓ１４）。ここで、シミュレーション部３３は、環境情報データベースから環境情報（気象データ）を取得し（Ｓ１５）、当該環境情報に従って仕事量の補正計算を行う（Ｓ１６）。

一方で、シミュレーション部３３は、受信した機器情報に基づいて、同一種別の他の電気機器（比較対象機器）４の機器情報およびこれに対応する消費電力を機器情報データベース３２から取得する（Ｓ１７）。ここで、シミュレーション部３３は、ユーザの行動パターンに適した動作が可能な電気機器４を選択し（Ｓ１８）、当該電気機器４に入れ替えた場合に現用の電気機器４と同等の仕事量の仕事をさせるために必要な消費電力量を推定する（Ｓ１９）。このとき、シミュレーション部３３では、ユーザの行動パターンに合わせて電気機器４を動作させた場合の消費電力量についても試算し（Ｓ２０）、シミュレーション結果を設備コントローラ１に返信する（Ｓ２１）。

以上説明した本実施形態の省エネルギ診断システムによれば、電気機器４を入れ替えた場合に現用の電気機器４と同等の仕事量の仕事をさせるのに必要な消費電力量を求めるので、電気機器４を入れ替えた場合の節電効果を精度よく推定することが可能になる。すなわち、シミュレーション部３３は仕事量ベースで消費電力量のシミュレーションを行うので、現用の電気機器４と候補機器との間に稼働効率の差があっても、この差を考慮して、現用の電気機器４を候補機器に入れ替えた場合の節電効果が精度よく推定可能になる。また、環境情報やユーザの行動パターン等を加味することで、ユーザが実際に電気機器４を使用した場合の節電効果からのずれを一層小さく抑えることができる。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

１設備コントローラ
３中央サーバ
４電気機器
５分電盤
１４電力情報記憶部
１５（コントローラ側）通信部
１６機器情報記憶部
２２表示部（提示手段）
３１（サーバ側）通信部
３２機器情報データベース
３３シミュレーション部
Ｎｅ１インターネット

Claims

宅内に設置される設備コントローラと、宅内の電気機器の消費電力を分電盤の系統ごとに計測する電力センサと、ネットワークを介して設備コントローラと通信可能に構成された中央サーバとを備えた省エネルギ診断システムであって、設備コントローラは、前記電力センサに接続され、電力センサの計測結果の時系列データを電力情報として随時記憶する電力情報記憶部と、分電盤の系統ごとに接続されている電気機器の種別を含んだ機器情報を記憶する機器情報記憶部と、中央サーバとの間で通信可能なコントローラ側通信部とを有し、分電盤の各系統ごとに電力情報および機器情報を中央サーバに送信し、中央サーバは、複数の電気機器について種別を含んだ機器情報を少なくとも消費電力と対応付けて格納した機器情報データベースと、設備コントローラとの間で通信可能なサーバ側通信部と、設備コントローラから受信した機器情報に基づいて、各系統に接続された現用の電気機器と同一種別の他の電気機器を機器情報データベース内から候補機器として選択し、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするシミュレーション部とを有し、シミュレーション部は、設備コントローラから受信した電力情報に基づいて、単位期間当たりの消費電力量と稼働時間との少なくとも一方を含む現用の電気機器の稼働状況を求め、当該稼働状況を候補機器に適用した場合の消費電力量をシミュレーションして設備コントローラに返信し、現用の電気機器と候補機器との消費電力量に関連する比較結果を設備コントローラに接続された提示手段に提示させることを特徴とする省エネルギ診断システム。
前記シミュレーション部は、前記電力情報から求まる時間経過に伴う消費電力の変化を変動パターンとして前記稼働状況に含めることを特徴とする請求項１記載の省エネルギ診断システム。
宅内に設置される設備コントローラと、宅内の電気機器の消費電力を分電盤の系統ごとに計測する電力センサと、ネットワークを介して設備コントローラと通信可能に構成された中央サーバとを備えた省エネルギ診断システムであって、設備コントローラは、前記電力センサに接続され、電力センサの計測結果の時系列データを電力情報として随時記憶する電力情報記憶部と、分電盤の系統ごとに接続されている電気機器の種別を含んだ機器情報を記憶する機器情報記憶部と、中央サーバとの間で通信可能なコントローラ側通信部とを有し、分電盤の各系統ごとに電力情報および機器情報を中央サーバに送信し、中央サーバは、複数の電気機器について種別を含んだ機器情報を少なくとも消費電力量と電気機器がする仕事の仕事量との対応関係を表す稼働効率に対応付けて格納した機器情報データベースと、設備コントローラとの間で通信可能なサーバ側通信部と、設備コントローラから受信した機器情報に基づいて、各系統に接続された現用の電気機器と同一種別の他の電気機器を機器情報データベース内から候補機器として選択し、現用の電気機器を候補機器に入れ替えた場合の消費電力量をシミュレーションするシミュレーション部とを有し、シミュレーション部は、機器情報データベース内の稼働効率を用いて、設備コントローラから受信した電力情報に基づき現用の電気機器がした仕事の仕事量を求め、当該仕事量の仕事を候補機器がするために必要な消費電力量をシミュレーションして設備コントローラに返信し、現用の電気機器と候補機器との消費電力量に関連する比較結果を設備コントローラに接続された提示手段に提示させることを特徴とする省エネルギ診断システム。
前記中央サーバは、前記設備コントローラから日の出時刻と日の入り時刻と日照時間と気温と湿度と天候との少なくとも１つの検出結果を環境情報として受信し、当該環境情報を格納する環境情報データベースを有し、前記シミュレーション部は、前記環境情報を用いて環境変化による前記稼働効率の変化が前記仕事量に反映されるように仕事量を補正することを特徴とする請求項３記載の省エネルギ診断システム。
前記設備コントローラは前記電気機器の監視制御を行う機能を有し、前記中央サーバは、設備コントローラによる電気機器の監視制御状態からユーザの行動パターンを推定するパターン推定部を有し、前記シミュレーション部は、前記行動パターンを用いてユーザの行動パターンによる前記稼働効率の変化が前記仕事量に反映されるように仕事量を補正することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の省エネルギ診断システム。
前記設備コントローラは、前記分電盤に新規の電気機器が接続されると、当該電気機器との通信または前記電力センサの計測結果より新規の電気機器が接続されたことを認識し、当該電気機器との通信により当該電気機器の前記機器情報を自動的に取得して前記機器情報記憶部の機器情報を更新する機器情報更新部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の省エネルギ診断システム。