JP2012007868A - Air conditioning control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調制御装置に関する。 The present invention relates to an air conditioning control device.
従来、例えば、特許文献1(特開2007−187342号公報)に開示の空調制御システムのように、圧縮機の駆動源にガスエンジンを用いるガスヒートポンプ空調機(以下、GHPという)と、圧縮機の駆動源に電気モータを用いる電気式ヒートポンプ空調機(以下、EHPという)とを、ビルのフロアスペース等の被空調空間に混在して配置し、両者が連動して制御されることで、被空調空間の空調を行う空調制御システムが提案されている。この空調制御システムでは、電力用デマンドを考慮し、EHPの電力消費量を抑えることによってEHPのエネルギーコストを抑えるEHPベース制御が開示されている。 Conventionally, for example, a gas heat pump air conditioner (hereinafter referred to as GHP) that uses a gas engine as a drive source of a compressor, such as an air conditioning control system disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-187342), and a compressor An electric heat pump air conditioner (hereinafter referred to as EHP) that uses an electric motor as a drive source is mixedly arranged in an air-conditioned space such as a floor space of a building, and the two are controlled in conjunction with each other. An air conditioning control system that performs air conditioning of an air conditioned space has been proposed. In this air conditioning control system, EHP-based control is disclosed in which the energy cost of EHP is reduced by taking into consideration the demand for power and reducing the power consumption of EHP.
GHPとEHPとが被空調空間に混在して協調して制御を行うような空調制御システムにおいては、EHPの電力消費量を抑えることによってGHPの運転時間が増えることが考えられる。 In an air conditioning control system in which GHP and EHP are mixed and controlled in an air-conditioned space, it is conceivable that the operation time of GHP increases by suppressing the power consumption of EHP.
しかし、GHP及びEHPが被空調空間に存在するような建物においては、電力会社だけでなく、ガス会社ともデマンド契約を結んでいることが想定されるため、GHPの運転時間の増大は、GHPのエネルギーコストの上昇を招く恐れがある。すなわち、EHPのエネルギーコストを抑制できても、トータルのエネルギーコストとしては、上昇することが懸念されるということである。 However, in buildings where GHP and EHP exist in the air-conditioned space, it is assumed that not only electric power companies but also gas companies have signed demand contracts. There is a risk of increasing energy costs. That is, even if the energy cost of EHP can be suppressed, there is a concern that the total energy cost will rise.
そこで、本発明の課題は、デマンド契約がされる建物内において、被空調空間の空調を協調して行うGHP及びEHPを制御する空調制御装置であって、トータルでのエネルギーコストを抑制できる空調制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is an air-conditioning control apparatus for controlling GHP and EHP that performs air-conditioning of an air-conditioned space in a building for which a demand contract is made, and is capable of suppressing total energy cost. To provide an apparatus.
本発明の第1観点に係る空調制御装置は、ガスヒートポンプ空調機と電気式ヒートポンプ空調機とを制御する空調制御装置を前提とする。ガスヒートポンプ空調機は、ガス用デマンド契約及び電力用デマンド契約がされた建物内において、ガスエンジンを動力源とする第1圧縮機を有し被空調空間の空調を行う。電気式ヒートポンプ空調機は、電動機を動力源とする第2圧縮機を有しガスヒートポンプ空調機とともに被空調空間の空調を行う。そして、空調制御装置は、記憶部と、制御部とを備える。記憶部は、第1デマンド時限における契約ガス量と、第2デマンド時限における契約電力量とを記憶する。第1デマンド時限における契約ガス量は、ガス用デマンド契約で定められる。第2デマンド時限における契約電力量は電力用デマンド契約で定められる。制御部は、契約ガス量と契約電力量とに基づいて、ガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機の制御を行う。制御部は、ガスヒートポンプ空調機のガス料金と電気式ヒートポンプ空調機の電力料金とのトータルのエネルギーコストが抑制されるように制御を行う。 The air conditioning control device according to the first aspect of the present invention is premised on an air conditioning control device that controls a gas heat pump air conditioner and an electric heat pump air conditioner. The gas heat pump air conditioner has a first compressor that uses a gas engine as a power source in a building for which a gas demand contract and a power demand contract are made, and air-conditions the air-conditioned space. The electric heat pump air conditioner has a second compressor that uses an electric motor as a power source, and air-conditions the air-conditioned space together with the gas heat pump air conditioner. The air conditioning control device includes a storage unit and a control unit. The storage unit stores the contract gas amount in the first demand time period and the contract power amount in the second demand time period. The contract gas amount in the first demand time period is determined by the gas demand contract. The contract power amount in the second demand time period is determined by the power demand contract. The control unit controls the gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner based on the contract gas amount and the contract power amount. The control unit performs control so that the total energy cost of the gas charge of the gas heat pump air conditioner and the electric charge of the electric heat pump air conditioner is suppressed.
本発明の第1観点に係る空調制御装置では、トータルのエネルギーコストを抑制できる。 In the air conditioning control device according to the first aspect of the present invention, the total energy cost can be suppressed.
本発明の第2観点に係る空調制御装置は、第1観点に係る空調制御装置であって、制御部は、第1デマンド時限においてガスヒートポンプ空調機を含むガス式設備機器のガス消費量が契約ガス量を超えないように、且つ、第2デマンド時限において電気式ヒートポンプ空調機を含む電気式設備機器の電力消費量が契約電力量を超えないように制御を行う。 An air conditioning control device according to a second aspect of the present invention is the air conditioning control device according to the first aspect, wherein the control unit contracts the gas consumption of the gas-type equipment including the gas heat pump air conditioner in the first demand period. Control is performed so as not to exceed the amount of gas, and in the second demand period, the power consumption of the electric equipment including the electric heat pump air conditioner does not exceed the contracted power amount.
本発明の第2観点に係る空調制御装置では、ガスヒートポンプ空調機を含むガス式設備機器のガス消費量及び電気式ヒートポンプ空調機を含む電気式設備機器の電力消費量が、それぞれの契約量(契約ガス量、契約電力量)を超えないように制御することで、ガス料金及び電力料金の上昇を抑制できる。 In the air conditioning control device according to the second aspect of the present invention, the gas consumption of the gas type equipment including the gas heat pump air conditioner and the power consumption of the electric type equipment including the electric heat pump air conditioner are the contracted amount ( By controlling so as not to exceed the contract gas amount and the contract power amount, it is possible to suppress an increase in the gas charge and the power charge.
本発明の第3観点に係る空調制御装置は、第1観点又は第2観点に係る空調制御装置であって、制御部は、消費予測量算出部と、第1運転能力抑制制御部と、第2運転能力抑制制御部と、バランス決定部とを有する。消費予測量算出部は、第1デマンド時限の終了時における第1デマンド時限のガス消費予測量である総ガス消費予測量と、第2デマンド時限の終了時における第2デマンド時限の電力消費予測量である総電力消費予測量とを算出する。第1運転能力抑制制御部は、総ガス消費予測量が契約ガス量を超えると判定する場合に、ガスヒートポンプ空調機の運転能力を抑制する。第2運転能力抑制制御部は、総電力消費予測量が契約電力量を超えると判定する場合に、電気式ヒートポンプ空調機の運転能力を抑制する。バランス決定部は、ガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機の運転バランスを決定する。 An air conditioning control device according to a third aspect of the present invention is the air conditioning control device according to the first aspect or the second aspect, wherein the control unit includes a predicted consumption calculation unit, a first driving ability suppression control unit, 2 It has a driving capability suppression control part and a balance determination part. The consumption prediction amount calculation unit is configured to calculate a total gas consumption prediction amount that is a gas consumption prediction amount of the first demand time period at the end of the first demand time period, and a power consumption prediction amount of the second demand time period at the time of the end of the second demand time period. And a predicted total power consumption amount. A 1st driving capability suppression control part suppresses the driving capability of a gas heat pump air conditioner, when it determines with the total gas consumption estimated amount exceeding contract gas amount. The second operating capacity suppression control unit suppresses the operating capacity of the electric heat pump air conditioner when determining that the total power consumption prediction amount exceeds the contracted power amount. The balance determination unit determines the operation balance of the gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner.
本発明の第3観点に係る空調制御装置では、第1運転能力抑制制御部による制御、第2運転能力抑制制御部による制御により、まず、総ガス消費予測量、総電力消費予測量が、それぞれ、契約ガス量、契約電力量を超えないようにすることができる。また、バランス決定部がガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機の運転バランスを決定することにより、第1運転能力抑制制御、第2運転能力抑制制御によって運転能力を抑制された空調機による空調の分については、他方の空調機で補うことができる。よって、トータルのエネルギーコストを抑制しながら、ユーザの快適性の低下を抑制できる。 In the air conditioning control device according to the third aspect of the present invention, first, the total gas consumption predicted amount and the total power consumption predicted amount are respectively controlled by the control by the first driving capability suppression control unit and the control by the second driving capability suppression control unit. The contract gas amount and the contract power amount can be prevented from exceeding. In addition, the balance determination unit determines the operation balance of the gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner, so that the air conditioning by the air conditioner whose operation capability is suppressed by the first operation capability suppression control and the second operation capability suppression control. The minutes can be supplemented by the other air conditioner. Therefore, it is possible to suppress a decrease in user comfort while suppressing the total energy cost.
本発明の第4観点に係る空調制御装置は、第1観点〜第3観点に係る空調制御装置であって、ガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機の一方を停止できる場合であっても、ガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機のいずれも運転する。 The air conditioning control device according to the fourth aspect of the present invention is the air conditioning control device according to the first aspect to the third aspect, and even when one of the gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner can be stopped, Both the gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner are operated.
本発明の第4観点に係る空調制御装置では、例えば、被空調空間の空調負荷が低く、ガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機の一方を停止できる場合であっても、いずれの空調機も運転する。これにより、被空調空間の温度ムラを抑制できる。なお、停止できる空調機を、例えば、弱運転又は弱運転に近い運転能力で運転することにより、トータルのエネルギーコストの抑制を考慮しながら、温度ムラを抑制できる。 In the air conditioning control device according to the fourth aspect of the present invention, for example, even if the air conditioning load in the air-conditioned space is low and one of the gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner can be stopped, drive. Thereby, the temperature nonuniformity of an air-conditioned space can be suppressed. In addition, by operating the air conditioner that can be stopped with, for example, a weak operation or a driving ability close to a weak operation, temperature unevenness can be suppressed while considering suppression of the total energy cost.
本発明の第5観点に係る空調制御装置は、第1観点に係る空調制御装置であって、記憶部は、第1超過コストと、第2超過コストとをさらに記憶し、制御部は、消費予測量算出部と、制御指令生成部とを有する。第1超過コストは、ガスヒートポンプ空調機を含むガス式設備機器のガス消費量が契約ガス量を超えたときのエネルギーコストである。第2超過コストは、電気式ヒートポンプ空調機を含む電気式設備機器の電力消費量が契約電力量を超えたときのエネルギーコストである。消費予測量算出部は、第1デマンド時限の終了時における第1デマンド時限のガス消費予測量である総ガス消費予測量と、第2デマンド時限の終了時における第2デマンド時限の電力消費予測量である総電力消費予測量とを算出する。制御指令生成部は、総ガス消費予測量が契約ガス量を超え、且つ、総電力消費予測量が契約電力量を超えたときに第1超過コスト及び第2超過コストのうちの安いほうを運転させる、制御指令を生成する。 An air conditioning control device according to a fifth aspect of the present invention is the air conditioning control device according to the first aspect, wherein the storage unit further stores a first excess cost and a second excess cost, and the control unit A prediction amount calculation unit; and a control command generation unit. The first excess cost is an energy cost when the gas consumption amount of the gas type equipment including the gas heat pump air conditioner exceeds the contract gas amount. The second excess cost is an energy cost when the electric power consumption of the electric equipment including the electric heat pump air conditioner exceeds the contract electric power. The consumption prediction amount calculation unit is configured to calculate a total gas consumption prediction amount that is a gas consumption prediction amount of the first demand time period at the end of the first demand time period, and a power consumption prediction amount of the second demand time period at the time of the end of the second demand time period. And a predicted total power consumption amount. The control command generation unit operates the lower one of the first excess cost and the second excess cost when the total gas consumption prediction amount exceeds the contract gas amount and the total power consumption prediction amount exceeds the contract power amount. A control command is generated.
本発明の第5観点に係る空調制御装置では、ガス消費量及び電力消費量が、それぞれ、契約ガス量、契約電力量を超える場合であっても、消費量が契約量を超えたときのエネルギーコストである超過コストの安いほうを運転することによって、トータルでのエネルギーコストを抑制できる。 In the air conditioning control device according to the fifth aspect of the present invention, even when the gas consumption and the power consumption exceed the contract gas amount and the contract power amount, respectively, the energy when the consumption exceeds the contract amount By driving the one with the cheaper excess cost, the total energy cost can be suppressed.
本発明の第6観点に係る空調制御装置は、第1観点〜第5観点に係る空調制御装置であって、第1デマンド時限と第2デマンド時限とは、異なり、且つ、一部が重なる。 The air conditioning control device according to the sixth aspect of the present invention is the air conditioning control device according to the first aspect to the fifth aspect, and the first demand time period and the second demand time period are different and partly overlap.
本発明の第6観点に係る空調制御装置では、第1デマンド時限と第2デマンド時限とが異なり、且つ、一部が重なることにより、時間差を有効に使って、トータルのエネルギーコストを抑制できるようなガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機の制御を行うことができる。 In the air-conditioning control apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the first demand time period and the second demand time period are different, and a part of them overlaps, so that the time difference can be used effectively and the total energy cost can be suppressed. The gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner can be controlled.
本発明の第1観点に係る空調制御装置では、トータルのエネルギーコストを抑制できる。 In the air conditioning control device according to the first aspect of the present invention, the total energy cost can be suppressed.
本発明の第2観点に係る空調制御装置では、ガス料金及び電力料金の上昇を抑制できる。 In the air conditioning control device according to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress an increase in gas charges and power charges.
本発明の第3観点に係る空調制御装置では、トータルのエネルギーコストを抑制しながら、ユーザの快適性の低下を抑制できる。 In the air conditioning control device according to the third aspect of the present invention, it is possible to suppress a decrease in user comfort while suppressing the total energy cost.
本発明の第4観点に係る空調制御装置では、停止できる空調機を、例えば、弱運転又は弱運転に近い運転能力で運転することにより、トータルのエネルギーコストの抑制を考慮しながら、温度ムラを抑制できる。 In the air conditioning control device according to the fourth aspect of the present invention, the air conditioner that can be stopped is operated with, for example, a weak operation or an operation capability close to a weak operation, thereby reducing temperature unevenness while considering suppression of the total energy cost. Can be suppressed.
本発明の第5観点に係る空調制御装置では、ガス消費量及び電力消費量が、それぞれ、契約ガス量、契約電力量を超える場合であっても、消費量が契約量を超えたときのエネルギーコストである超過コストの安いほうを運転することによって、トータルでのエネルギーコストを抑制できる。 In the air conditioning control device according to the fifth aspect of the present invention, even when the gas consumption and the power consumption exceed the contract gas amount and the contract power amount, respectively, the energy when the consumption exceeds the contract amount By driving the one with the cheaper excess cost, the total energy cost can be suppressed.
本発明の第6観点に係る空調制御装置では、時間差を有効に使って、トータルのエネルギーコストを抑制できるようなガスヒートポンプ空調機及び電気式ヒートポンプ空調機の制御を行うことができる。 In the air conditioning control device according to the sixth aspect of the present invention, it is possible to control the gas heat pump air conditioner and the electric heat pump air conditioner so as to suppress the total energy cost by effectively using the time difference.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る空調制御システム100について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
Hereinafter, an air
<第1実施形態>
(1)空調制御システム100の全体の概略構成
図1は、本発明の一実施形態に係る空調制御システム100の概略適用図である。
<First Embodiment>
(1) Overall Schematic Configuration of Air
空調制御システム100は、図1に示すように、ビルBの各部屋を被空調空間Sとして、この被空調空間Sの空調を行うための制御システムである。なお、ビルBの階数等は図1に示すものに限られない。
As shown in FIG. 1, the air
空調制御システム100は、主として、ガスヒートポンプ空調機(以下、GHPという)10と、電気式ヒートポンプ空調機(以下、EHPという)40と、GHP10及びEHP40の監視及び制御を行うコントローラ70とを有している。
The air
GHP10の室内機12及びEHP40の室内機42は、被空調空間Sの天井や壁に設置されている。すなわち、被空調空間Sには、GHP10の室内機12及びEHP40の室内機42が混在しており、これらが協調して被空調空間Sの空調を行っている。GHP10の室外機11及びEHP40の室外機41は、ビルBの屋外に設置されている。コントローラ70は、ビルBの統制室Cに配置されている。なお、GHP10の室内機12及びEHP40の室内機42の台数や配置等は、図1に示すものに限られず、被空調空間Sの広さや被空調空間Sの人数の多少等により種々の変更が可能である。
The
GHP10とコントローラ70とは、専用の通信線5を介して接続されており、双方向の通信が可能である。EHP40とコントローラ70とは、専用の通信線5を介して接続されており、双方向の通信が可能である。
The
この空調制御システム100では、以上のような構成の下、コントローラ70が、GHP10及びEHP40を監視及び制御することによって、被空調空間Sの空調、すなわち、被空調空間Sの冷暖房を行っている。
In the air
ここで、空調制御システム100では、具体的な制御については後述するが、GHP10及びEHP40のトータルのエネルギーコストが抑制されるような制御を行っている。よって、GHP10及びEHP40のエネルギーコストについて簡単に説明する。
Here, in the air
(1−1)GHP10及びEHP40のエネルギーの消費に係る料金の発生について
GHP10のようなガスエンジン111a(後述する)を駆動源とする空調機を使用すると、そのエネルギーコストとしてガス料金が請求され、EHPのような電気モータ411a(電動機に相当、後述する)を駆動源とする空調機を使用すると、そのエネルギーコストとして電力料金が請求される。
(1-1) Generation of charges related to energy consumption of GHP10 and EHP40 When an air conditioner using a
ガス料金及び電力料金は、通常、いずれも、基本料金と従量料金との和により算出される。これらの算出の方法については、以下に説明する。 Both the gas charge and the power charge are usually calculated by the sum of the basic charge and the metered charge. These calculation methods will be described below.
(1−2)ガス用デマンド契約及び電力用デマンド契約について
空調制御システム100では、ビルBの管理者等は、ガス会社及び電力会社のセールスパーソン等と、それぞれ、ガス用デマンド契約及び電力用デマンド契約を結んでいる。
(1-2) Gas Demand Contract and Electricity Demand Contract In the air
ガス用デマンド契約とは、簡単に言うと、GHP10を含むガス式設備機器(GHP10以外のガス式設備機器としては、床暖房等が挙げられる)のガス消費量がビルBとガス会社との間で定める一定の契約ガス量(以下に説明)を超えない限りは、一定の基本料金に抑えることができるといった契約である。 The gas demand contract simply means that the gas consumption of the gas-type equipment including GHP10 (such as floor heating etc. as gas-type equipment other than GHP10) is between building B and the gas company. As long as it does not exceed a certain amount of contract gas (described below), the contract can be held at a certain basic charge.
具体的には、まず、ガス料金の基本料金は、ガス用デマンド契約で定められる、ガス用デマンド時限((本実施形態では、1時間)(第1デマンド時限に相当))における最大に使用可能な契約ガス量に、単価を乗算することによって算出される。よって、ガス用デマンド契約では、ガス料金の基本料金は、過去1年間のガスデマンド時限単位の最大ガス消費量により決定される。なお、ここでの単価とは、ガス消費量に応じて変動する1m3当たりのガス消費量の料金である。ガス料金の従量料金は、単価にガス消費量を乗算することで算出される。 Specifically, first, the basic price of gas charges can be used at the maximum in the gas demand time limit ((in this embodiment, 1 hour) (corresponding to the first demand time limit)) defined in the gas demand contract. It is calculated by multiplying the contract gas amount by the unit price. Therefore, in the gas demand contract, the basic charge of the gas charge is determined by the maximum gas consumption in the gas demand time unit for the past one year. The unit price here is a charge of gas consumption per 1 m 3 that varies depending on the gas consumption. The metered charge of the gas charge is calculated by multiplying the unit price by the gas consumption.
電力用デマンド契約とは、簡単に言うと、EHP40を含む電気式設備機器(EHP40以外の電気式設備機器としては、照明等が挙げられる)の電力消費量がビルBと電力会社との間で定める一定の契約電力量(電力用デマンド契約で定められる、電力用デマンド時限((本実施形態では、30分)(第2デマンド時限に相当))における最大に使用可能な電力量)を超えない限りは、一定の基本料金に抑えることができるといった契約である。 In simple terms, the power demand contract means that the power consumption of electrical equipment including EHP 40 (such as lighting equipment and the like as electrical equipment other than EHP 40) is between building B and the power company. It does not exceed the fixed contract power amount (maximum amount of power that can be used in the power demand time limit (30 minutes in this embodiment) (corresponding to the second demand time limit) defined in the power demand contract). As far as the contract is concerned, it can be reduced to a fixed basic charge.
具体的には、電力料金の基本料金は、過去1年間の電力用デマンド時限単位の最大電力消費量により決定される。 Specifically, the basic charge of the power charge is determined by the maximum power consumption amount in the power demand time unit for the past year.
より具体的には、電力用デマンド時限毎に、ビルBに設置されるEHP40を含む電気式設備機器の電力用デマンド時限毎の総電力消費量(後述する)を算出し、この総電力消費量のうち過去1年間で最大となる最大電力消費量に基づいて、電力料金の基本料金が決定される。よって、ある月において総電力消費量が1回でも契約電力量を超えた場合は、この契約電力量を超えた総電力消費量が最大電力消費量となり、ビルBの管理者等は、翌月から1年は、この最大電力消費量に基づいた基本料金を電力会社に対して支払うことになる(もちろん、その1年間で新たに最大電力消費量が更新されれば、これに基づいた基本料金が算出され、その後1年間は、また新たな基本料金を支払うことになる)。電力料金の従量料金は、単位当たりの単価と電力消費量とを乗算することで算出される。
More specifically, for each power demand period, a total power consumption (described later) for each power demand period of the electrical equipment including the
なお、いずれのデマンド契約においても、上昇した基本料金を元に戻す場合は、基本料金が上昇した月から1年間を通して、最初にビルBとガス会社及び電力会社との間で定めた契約ガス量、契約電力量を超えないようにする必要がある。 In any demand contract, when returning the increased basic charge, the contract gas amount initially determined between the building B, the gas company, and the power company throughout the year from the month when the basic charge increased. It is necessary not to exceed the contracted power consumption.
以下、空調制御システム100を主として構成する各部の構成について適宜図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, the structure of each part which mainly comprises the air-
(2)各部の構成
(2−1)GHP10の構成
図2は、空調制御システム100の概略構成図である。以下、GHP10の構成について図2を用いて説明する。
(2) Configuration of Each Part (2-1) Configuration of
GHP10は、図2に示すように、主として、室外機11と、複数の室内機12と、室外機11と室内機12とを接続する冷媒配管13とを有している。室外機11及び室内機12は、それぞれ、室外側冷媒回路140a、室内側冷媒回路140bを有しており、これらが冷媒配管13によって接続されることで、1の冷媒回路14が形成されている。室外機11内には、圧縮機111、室外熱交換器112、四路切換弁113等の室外側冷媒回路140aを構成する機器や室外ファン114が収容されており、室内機12内には、室内熱交換器121、膨張弁122等の室内側冷媒回路140bを構成する機器や室内ファン123が収容されている。ここで、圧縮機111は、圧縮機本体111bに隣接するガスエンジン111aを動力源としている。ガスエンジン111aが外部から供給される燃料ガスによって駆動されることで圧縮機111は稼働する。圧縮機111は、開放型圧縮機であって、圧縮機本体111bとガスエンジン111aとは、直結又はベルトを介して連結されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、GHP10で空調されて冷やされた又は暖められた空気は、室内機12に形成される吹出口124を介して被空調空間Sに送られる。これにより、GHP10は、被空調空間Sの冷房又は暖房を行っている。なお、図2に示す中抜きの矢印は、吹出口124,424(後述する)を介して吹き出される空気流を示している。
The air that has been air-conditioned and cooled or warmed by the
GHP10の制御部(図示せず)は、室外機11の制御部(図示せず)と室内機12の制御部(図示せず)との集合体である。すなわち、室外機11の制御部と室内機12の制御部とは、専用の通信線を介して接続されており、互いに制御信号のやり取りが可能である。
The control unit (not shown) of the
また、GHP10の制御部とコントローラ70の制御部75(後述する)とが専用の通信線5を介して接続されていることにより、GHP10の制御部は、コントローラ70からの制御指令に基づいて、室外機11内や室内機12内に配置される各種機器の動作を制御している。ここで、制御指令とは、室内機12の運転/停止指令、室内機12の運転モードの変更指令等である。また、各種機器の動作の制御とは、圧縮機111、室外ファン114及び室内ファン123の回転数の調整や、膨張弁122の開度の調整等をいう。また、GHP10の制御部は、コントローラ70からの制御指令に応じて、GHP10の運転実績に関するデータ(以下、運転データという)をコントローラ70に送信する。
Further, since the control unit of the
GHP10の運転データには、室外機11の運転パラメータ(通常モード等)、室内機12の運転パラメータ(起動/停止の状態、設定温度、冷房/暖房/除湿等の運転モード等)、室外温度、室内温度、室外機11内及び室内機12内の各種機器の状態値(ファン114,123や圧縮機111の回転数等)、各種センサ15〜18の検出値等が含まれる。
The operation data of the
なお、各種センサ15〜18とは、室内機12の吸込口付近に設置され、被空調空間Sの温度(以下、室内温度という)を検出する室内温度センサ15と、室外機11の吸込口付近に設置され、室外機11の近傍の外気温度を検出する室外温度センサ16と、冷媒回路14の所定の位置に設置され冷媒温度を検出する冷媒温度センサ17と、冷媒回路14の所定の位置に設置され冷媒圧力を検出する冷媒圧力センサ18とである。
The
(2−2)EHP40の構成
以下、EHP40の構成について図2を用いて説明する。
(2-2) Configuration of
EHP40は、主として、室外機41と、室内機42と、室外機41と室内機42とを接続する冷媒配管43とを有している。室外機41及び室内機42は、それぞれ、室外側冷媒回路440a、室内側冷媒回路440bを有しており、これらが冷媒配管43によって接続されることで、1の冷媒回路44が形成されている。室外機41内には、圧縮機411、室外熱交換器412、四路切換弁413等の室外側冷媒回路440aを構成する機器や室外ファン414が収容されており、室内機42内には、室内熱交換器421、膨張弁422等の室内側冷媒回路440bを構成する機器や室内ファン423が収容されている。ここで、圧縮機411は、電気モータ411aを動力源としている。電気モータ411aは、外部から電力の供給を受けて駆動されるようになっており、これにより圧縮機411が稼働する。
The
なお、EHP40で空調されて冷やされた又は暖められた空気は、室内機42に形成される吹出口424を介して被空調空間Sに送られる。これにより、EHP40は、被空調空間Sの冷房又は暖房を行っている。
The air that has been air-conditioned and cooled or warmed by the
室外機41の制御部(図示せず)と室内機42の制御部(図示せず)との集合体であるEHP40の制御部(図示せず)は、GHP10の制御部とほぼ同様の構成を採りほぼ同様の動作を行う。よって、説明を省略する。なお、図2では、EHP40に係わる各種のセンサを示していないが、GHP10と同様に設けられており、各種のセンサによる検出信号を受信しているものとする。
The control unit (not shown) of the
(2−3)コントローラ70の構成
図3は、コントローラ70の概略構成図である。以下、コントローラ70の構成について図3を用いて説明する。
(2-3) Configuration of
コントローラ70は、図3に示すように、主として、通信部71と、記憶部72と、入力部73と、出力部74と、制御部75とを有している。
As shown in FIG. 3, the
通信部71は、コントローラ70をネットワーク(専用の通信線5)に接続可能にするネットワークインターフェースである。
The
記憶部72は、ハードディスク等から構成されており、主として、ガス消費量データベース72aと、電力消費量データベース72bと、契約値データベース72cと、制御指令データベース72dと、運転データベース72eとを保持している。
The
(2−3−1)ガス消費量データベース72a
ガス消費量データベース72aには、デマンド演算時間(本実施形態では、30秒)単位のGHP10のガス消費量である単位ガス消費量のデータが蓄積されたり、単位ガス消費量の累積量(経過した時間におけるガス消費量の累積量、以下、GHP累積消費量という)を含む、ガス式設備機器全体のガス消費量の累積量である累積ガス消費量のデータが蓄積されたり、ガス用デマンド時限の終了時におけるガス用デマンド時限毎の累積ガス消費量である総ガス消費量のデータが蓄積されたりする。
(2-3-1)
In the
(2−3−2)電力消費量データベース72b
電力消費量データベース72bには、デマンド演算時間(本実施形態では、30秒)単位のEHP40の電力消費量である単位電力消費量のデータが蓄積されたり、単位電力消費量の累積量(経過した時間における電力消費量の累積量、以下、EHP累積消費量という)を含む、電気式設備機器全体の電力消費量の累積量である累積電力消費量のデータが蓄積されたり、電力用デマンド時限の終了時における電力用デマンド時限毎の累積電力消費量である総電力消費量のデータが蓄積されたりする。
(2-3-2)
In the
(2−3−3)契約値データベース72c
契約値データベース72cには、契約ガス量と、契約電力量とが記憶されている。
(2-3-3)
The
(2−3−4)制御指令データベース72d
制御指令データベース72dには、GHP10及びEHP40に対する制御指令(稼働/停止指令、運転モードの変更指令等)のデータが格納される。
(2-3-4)
The
(2−3−5)運転データベース72e
運転データベース72eには、GHP10及びEHP40の運転データが格納される。
(2-3-5) Driving
The
入力部73及び出力部74は、タッチパネル式ディスプレイとして一体的に構成されるものである。ディスプレイ上に表示される管理者等の入力を受け付ける機能を有するボタン等に管理者等が触れることで、当該ボタンに対応する制御処理が制御部75によって実行されることになる。
The
なお、入力部73及び出力部74は上述のように一体的に構成されたものではなく、別体であってもよい。例えば、入力部73は、マウスやキーボードから構成されるものであり、出力部74は、ディスプレイやスピーカーから構成されるものであってもよい。
The
制御部75は、CPU、ROM、RAM等から構成されており、記憶部72に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、データ収集部75a、ガス消費量管理部75b、電力消費量管理部75c、消費予測量算出部75d、GHP運転能力抑制制御部75e、EHP運転能力抑制制御部75f、バランス決定部75g、制御指令生成部75h、指令送信部75i、空調負荷算出部75j等として機能する。
The
(2−3−6)データ収集部75a
データ収集部75aは、所定の時間間隔で(本実施形態では、1分毎に)、GHP10及びEHP40の運転データ(各種センサの検出値等)等を収集する。これらのデータは、データ収集部75aによって運転データベース72eに格納される。
(2-3-6)
The
(2−3−7)ガス消費量管理部75b
ガス消費量管理部75bは、GHP10を含むガス式設備機器のガス消費量の管理を行う。具体的には、GHP10の運転データ等から、単位ガス消費量、GHP累積消費量、累積ガス消費量、総ガス消費量等を算出する。算出したこれらのデータは、ガス消費量管理部75bによって、ガス消費量データベース72aに格納される。
(2-3-7) Gas
The gas
なお、ガス消費量管理部75bは、ガス用デマンド時限が終了すると、算出した累積ガス消費量をリセットし、そのガス用デマンド時限の終了時を新たな開始点として、新たに累積ガス消費量の算出を開始する。
When the gas demand time period ends, the gas consumption
(2−3−8)電力消費量管理部75c
電力消費量管理部75cは、EHP40を含む電気式設備機器の電力消費量の管理を行う。具体的には、EHP40の運転データ等から、単位電力消費量、EHP累積消費量、累積電力消費量、総電力消費量等を算出する。算出したこれらのデータは、電力消費量管理部75cによって、電力消費量データベース72bに格納される。
(2-3-8) Power
The power
なお、電力消費量管理部75cは、電力用デマンド時限が終了すると、算出した累積電力消費量をリセットし、その電力用デマンド時限の終了時を新たな開始点として、新たに累積電力消費量の算出を開始する。
When the power demand time period ends, the power
(2−3−9)消費予測量算出部75d
消費予測量算出部75dは、ビルB全体における、ガス用デマンド時限の終了時におけるガス用デマンド時限のガス消費量の予測量である総ガス消費予測量を算出する。また、消費予測量算出部75dは、ビルB全体における、電力用デマンド時限の終了時における電力用デマンド時限の電力消費量の予測量である総電力消費予測量を算出する。
(2-3-9) Consumption prediction
The predicted consumption
(2−3−10)GHP運転能力抑制制御部75e(第1運転能力抑制制御部に相当)
GHP運転能力抑制制御部75eは、GHP10の運転能力を抑制するGHP運転能力抑制制御を行う。
(2-3-10) GHP driving capability
The GHP driving capability
(2−3−11)EHP運転能力抑制制御部75f(第2運転能力抑制制御部に相当)
EHP運転能力抑制制御部75fは、EHP40の運転能力を抑制するEHP運転能力抑制制御を行う。
(2-3-11) EHP driving capability
The EHP driving capability
(2−3−12)バランス決定部75g
バランス決定部75gは、空調制御システム100全体でのエネルギーコストが抑制されるように、GHP10及びEHP40の運転バランスを決定する。
(2-3-12)
The
ここで、運転バランスとは、GHP10による空調と、EHP40による空調との比率を決定するようなものであり、被空調空間Sの空調負荷に対する運転能力の比率等である。運転バランスの決定には、GHP10やEHP40の機械特性等が考慮される。
Here, the operation balance is such that the ratio between the air conditioning by the
(2−3−13)制御指令生成部75h
制御指令生成部75hは、GHP10及びEHP40に対する制御指令を生成する。制御指令生成部75hによって生成された制御指令は、データとして、制御指令データベース72dに格納される。
(2-3-13)
The control
(2−3−14)指令送信部75i
指令送信部75iは、制御指令データベース72dに記憶されるGHP10及びEHP40に対する制御指令のデータを、それぞれ、GHP10の制御部、EHP40の制御部に送信する。これにより、コントローラ70は、GHP10及びEHP40の空調制御を行っている。
(2-3-14)
The
(2−3−15)空調負荷算出部75j
空調負荷算出部75jは、被空調空間Sの空調負荷を算出する。
(2-3-15) Air conditioning
The air
以上、制御部75を構成する各部の動作について簡単に説明したが、これらの具体的な動作については、以下の(3)コントローラ70の制御について、の箇所で説明する。
The operation of each unit constituting the
(3)コントローラ70の制御について
以下、空調制御システム100におけるコントローラ70の制御について説明する。
(3) Control of
図4は、第1実施形態に係るコントローラ70の処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing processing of the
図4に示すように、ステップS1では、バランス決定部75gは、GHP10及びEHP40の運転バランスを決定する。具体的には、空調負荷算出部75jは、目標とする設定温度と、室内温度との差から被空調空間Sの空調負荷を算出する。そして、バランス決定部75gは、被空調空間Sの空調負荷から、GHP10及びEHP40の運転バランスを決定している。
As shown in FIG. 4, in step S1, the
ステップS2では、ガス消費量管理部75bは、経過した時間における累積ガス消費量を算出する。また、電力消費量管理部75cは、経過した時間における累積電力消費量を算出する。
In step S2, the gas
具体的には、ガス消費量管理部75b及び電力消費量管理部75cは、それぞれ、GHP10の室外機11及びEHP40の室外機41の運転状態値(具体的には、圧縮機111及び圧縮機411の回転数や、圧縮機111及び圧縮機411への入力電流)から、GHP累積消費量及びEHP累積消費量、ひいては、ビルB全体で消費される累積ガス消費量及び累積電力消費量を算出している。なお、GHP10の室外機11及びEHP40の室外機41の運転状態値は、データ収集部75aが所定の時間間隔でGHP10及びEHP40の運転データを収集することによって運転データベース72eに記憶されている。
Specifically, the gas
ステップS3では、消費予測量算出部75dは、総ガス消費予測量及び総電力消費予測量を算出する。
In step S3, the predicted consumption
具体的には、消費予測量算出部75dは、累積ガス消費量、累積電力消費量と、ガス用デマンド時限の終了までの残り時間、電力用デマンド時限の終了までの残り時間とから、総ガス消費予測量、総電力消費予測量を算出する。より具体的には、例えば、累積ガス消費量、累積電力消費量と、経過時間との関係からある関数式が導ける場合は、この関数式を基に、総ガス消費予測量、総電力消費予測量を算出する。
Specifically, the predicted consumption
ステップS4では、EHP運転能力抑制制御部75fは、総電力消費予測量が契約電力量を超えるか否かを判定する。超えると判定する場合は、ステップS5へ移行し、他方、超えないと判定する場合は、ステップS6へ移行する。
In step S4, the EHP driving capability
ステップS5では、EHP運転能力抑制制御部75fがEHP運転能力抑制制御を行うとともに、バランス決定部75gが、EHP40の運転能力に基づいて、GHP10の運転能力を決定する。
In step S5, the EHP driving capability
具体的には、EHP運転能力抑制制御部75fは、まず、契約電力量と、EHP40の累積電力消費量と、電力用デマンド時限までの残り時間と、に基づいて、総電力消費予測量が契約電力量を超えないような、電力用デマンド時限までの残りの時間における累積電力消費量の割合(傾き)を算出する。そして、この累積電力消費量の割合に基づいて、EHP40の運転能力を決定している。そして、バランス決定部75gは、その時点における被空調空間Sの空調負荷と、EHP40の運転能力と、に基づいて、GHP10の運転能力を決定している。例えば、被空調空間Sの空調負荷の80%をEHP40による空調によって行える場合は、被空調空間Sの空調負荷の20%をGHP10による空調によって行えるように、GHP10の運転能力を決定している。
Specifically, the EHP driving capability
ここで、EHP運転能力抑制制御におけるEHP40の運転能力の抑制には、圧縮機411の回転数の抑制が挙げられる。また、目標とする設定温度を、冷房運転時においては上げ、暖房運転時においては下げることで、間接的にEHP40の運転能力を抑制できる。
Here, suppression of the operating capacity of the
ステップS6では、GHP運転能力抑制制御部75eは、総ガス消費予測量が契約ガス量を超えるか否かを判定する。超えると判定する場合は、ステップS7へ移行し、他方、超えないと判定する場合は、ステップS1に戻って処理を繰り返す。
In step S6, the GHP driving capability
ステップS7では、GHP運転能力抑制制御部75eがGHP運転能力抑制制御を行うとともに、バランス決定部75gが、GHP10の運転能力に基づいて、EHP40の運転能力を決定する。
In step S7, the GHP driving capability
具体的には、GHP運転能力抑制制御部75eは、まず、契約ガス量と、GHP10の累積ガス消費量と、ガス用デマンド時限までの残り時間と、に基づいて、総ガス消費予測量が契約ガス量を超えないような、ガス用デマンド時限までの残りの時間における累積ガス消費量の割合(傾き)を算出する。そして、この累積ガス消費量の割合に基づいて、GHP10の運転能力を決定している。そして、バランス決定部75gは、その時点における被空調空間Sの空調負荷と、GHP10の運転能力と、に基づいて、EHP40の運転能力を決定している。
Specifically, the GHP operation capacity
ここで、GHP運転能力抑制制御におけるGHP10の運転能力の抑制には、圧縮機111の回転数の抑制が挙げられる。また、目標とする設定温度を、冷房運転時においては上げ、暖房運転時においては下げることで、間接的にGHP10の運転能力を抑制できる。
Here, suppression of the driving capability of the
なお、ここでは、GHP10及びEHP40の運転バランスに基づいて、制御指令生成部75hがGHP10及びEHP40に対する制御指令を生成し、指令送信部75iによってこの制御指令のデータがGHP10の制御部及びEHP40の制御部に送信される。これにより、コントローラ70は、GHP10及びEHP40の制御を行っている。
Here, based on the operation balance of GHP10 and EHP40,
ここで、以上のような、コントローラ70によるGHP10及びEHP40の空調制御の一例を示したグラフを図5に示す。
Here, the graph which showed an example of the air conditioning control of GHP10 and EHP40 by the
以下、図5について簡単に説明する。なお、図5に示す上のグラフは、EHP40を含む電気式設備機器の電力用デマンド時限毎の累積電力消費量を表しており、下のグラフは、GHP10を含むガス式設備機器のガス用デマンド時限毎の累積ガス消費量を表している。また、0,30,60,90,120(min:分)は、空調制御が開始されてからの経過時間を示している。
Hereinafter, FIG. 5 will be briefly described. The upper graph shown in FIG. 5 represents the accumulated power consumption for each power demand period of the electric equipment including the
まず、図5のグラフに示されるような空調制御が開始された時点(0(min)の時点)では、EHP40による空調が主となるように、GHP10及びEHP40の運転バランスが決定されて、これらによる空調が行われている。
First, at the time when air conditioning control as shown in the graph of FIG. 5 is started (at time 0 (min)), the operation balance of
そして、A(min)の時点で、EHP運転能力抑制制御部75fは、総電力消費予測量が契約電力量を超えると判定し、EHP40の電力消費量が抑制されるように、EHP運転能力抑制制御を開始している。このとき、上述したように、バランス決定部75gは、GHP10とEHP40との運転バランスを決定する。そして、この運転バランスに基づく制御指令がGHP10及びEHP40に送信される。
Then, at the time of A (min), the EHP driving capability
よって、A(min)から30(min)までの間においては、EHP40の運転能力が抑制されることによりEHP40を含む電気式設備機器の累積電力消費量の傾きが0(min)からA(min)の間の傾きに比べると緩くなり、GHP10の運転能力が上昇することによりGHP10を含むガス式設備機器の累積ガス消費量の傾きが0(min)からA(min)の間の傾きに比べるときつくなる。
Therefore, during the period from A (min) to 30 (min), the slope of the cumulative power consumption of the electrical equipment including the
そして、30(min)の時点で累積電力消費量はリセットされる。30(min)の時点においては、GHP10の総ガス消費予測量が契約ガス量を超えると予測されていないので、GHP10及びEHP40は現在の運転状態を維持する。なお、ここでは、再度、空調負荷算出部75jが被空調空間Sの空調負荷を算出し、空調負荷等に基づいて、バランス決定部75gが、GHP10及びEHP40の運転バランスを決定してもよい。
Then, the accumulated power consumption is reset at 30 (min). At the time of 30 (min), since the predicted total gas consumption amount of the
B(min)の時点では、GHP運転能力抑制制御部75eは、総ガス消費予測量が契約ガス量を超えると判定し、GHP10の運転能力が抑制されるように、GHP運転能力抑制制御を開始する。このとき、GHP10の運転能力に合わせたEHP40の運転能力がバランス決定部75gによって決定される。そして、バランス決定部75gによって決定された運転バランスに基づいて、B(min)の時点からのGHP10及びEHP40による空調が行われる。そして、60(min)の時点で、累積電力消費量及び累積ガス消費量はリセットされる。
At the time of B (min), the GHP operation capability
60(min)の時点以降に関しても、上述と同様にして、コントローラ70による空調制御が行われる。よって、説明を省略する。
The air conditioning control by the
なお、以上のような空調制御システム100の適用事例としては、以下のようなものが挙げられる。
In addition, the following are mentioned as an application example of the above air
例えば、冬季における朝一番の被空調空間Sの空調負荷は高いと考えられ、且つ、急速暖房を行うことが望ましいと考えられる。このような場合、GHP10による空調とEHP40による空調との比率を同等にするよりも、急速暖房や低外気暖房を得意とするGHP10を主として運転させるほうが好ましい。よって、このような場合には、空調制御が開始される時点においては、被空調空間Sの空調負荷に対するGHP10による空調の比率がEHP40による空調の比率よりも高くなるようにGHP10及びEHP40の運転を行い、急速暖房を行う。これにより、ユーザの快適性が向上する。
For example, the air conditioning load in the first air-conditioned space S in winter is considered to be high, and it is desirable to perform rapid heating. In such a case, it is preferable to mainly operate the
なお、このような運転を行っても、総ガス消費量が契約ガス量よりを超えると判定すれば、GHP運転能力抑制制御が開始されるので、エネルギーコストを抑制できる。 Even if such an operation is performed, if it is determined that the total gas consumption exceeds the contract gas amount, the GHP operation capability suppression control is started, so that the energy cost can be suppressed.
また、電力用デマンド時限が30分であり、累積電力消費量は30分でリセットされるので、GHP運転能力抑制制御が行われるようになっても、EHP40で、GHP10の運転能力が抑制された空調の分を補うことができる。すなわち、ガス用デマンド時限及び電力用デマンド時限が異なることを生かした制御を行うことができる。これにより、ユーザの快適性の低下も防止することができる。
In addition, since the power demand time limit is 30 minutes and the accumulated power consumption is reset in 30 minutes, even when the GHP driving capability suppression control is performed, the driving capability of the
ガス用デマンド時限及び電力用デマンド時限を生かした制御にはさらに以下のようなものが挙げられる。 Examples of the control that takes advantage of the gas demand time limit and the power demand time limit include the following.
例えば、被空調空間Sにおける人数の多少を考慮して被空調空間Sの空調負荷を算出する場合は、昼休み後等は、被空調空間Sにおける空調負荷が高くなると考えられる。よって、1時間で累積ガス消費量がリセットされるガス式設備機器に含まれるGHP10を、昼休み後の30分は主に、運転能力を高めに設定して、運転するような制御を行うことができる。
For example, when the air conditioning load of the air-conditioned space S is calculated in consideration of the number of people in the air-conditioned space S, it is considered that the air conditioning load in the air-conditioned space S increases after a lunch break. Therefore, it is possible to perform control such that the
また、例えば、12:00〜12:15が休憩時間帯である場合、その時間帯は、あまり被空調空間Sの空調負荷は高くないと考えられる。よって、30分間で累積電力消費量がリセットされる電気式設備機器に含まれるEHP40を主に運転して、休憩時間帯が過ぎて被空調空間Sの空調負荷が高くなると考えられるときに、GHP10を主に運転するといったような制御を行うこともできる。
For example, when 12: 00 to 12: 15 is a break time zone, it is considered that the air conditioning load of the air-conditioned space S is not so high during that time zone. Therefore, when it is considered that the
(4)特徴
従来、GHP及びEHPが被空調空間に配置され両者が協調して空調を行う空調制御システムが提案されている。そして、このような空調制御システムでは、EHPの電力消費量を考慮して、累積電力消費量がデマンド時限(電力用デマンド時限)において、契約電力量を超えないように制御するものがある。
(4) Features Conventionally, there has been proposed an air conditioning control system in which GHP and EHP are arranged in an air-conditioned space and both perform air conditioning in cooperation. Some air conditioning control systems control the accumulated power consumption so as not to exceed the contracted power amount in the demand time period (power demand time period) in consideration of the EHP power consumption.
しかし、EHPだけでなくGHPも係わることで被空調空間の空調を行うような場合は、EHPの電力消費量を抑制することによってGHPの運転時間が増えることが考えられる。この場合、EHPのエネルギーコストを抑制できても、GHPのエネルギーコストを含んだトータルのエネルギーコストとしては、上昇してしまうことが懸念される。 However, when the air-conditioned space is air-conditioned not only by the EHP but also by the GHP, it is conceivable that the operation time of the GHP increases by suppressing the power consumption of the EHP. In this case, even if the energy cost of EHP can be suppressed, there is a concern that the total energy cost including the energy cost of GHP will increase.
そこで、本実施形態では、制御部75(具体的には、GHP運転能力抑制制御部75e及びEHP運転能力抑制制御部75f)は、GHP運転能力抑制制御とEHP運転能力抑制制御とを行うことにより、ガス用デマンド時限において累積ガス消費量(ガス消費量)が契約ガス量を超えないように、且つ、電力用デマンド時限において累積電力消費量(ガス消費量)が契約電力量を超えないように制御している。
Therefore, in the present embodiment, the control unit 75 (specifically, the GHP driving capability
これにより、空調制御システム100のトータルのエネルギーコストを抑制できる。
Thereby, the total energy cost of the air-
また、制御部75は、GHP運転能力抑制制御及びEHP運転能力抑制制御を行うだけでなく、GHP10及びEHP40の運転バランスも決定している。さらに、制御部75は、ガス用デマンド時限と、電力用デマンド時限とが異なる(一部は重なる)ことを生かしてGHP10及びEHP40の制御を行っている。
Moreover, the
すなわち、GHP運転能力抑制制御部75e又はEHP運転能力抑制制御部75fによってGHP運転能力抑制制御又はEHP運転能力抑制制御が行われても、バランス決定部75gがGHP運転能力抑制制御又はEHP運転能力抑制制御に連動させて、被空調空間Sの空調負荷からEHP40又はGHP10の運転能力を決定することによって、GHP10又はEHP40の運転能力が抑制されたことによる空調の制御の分を、EHP40又はGHP10による運転で補っている。よって、ユーザの快適性の低下を防止することができる。
That is, even if the GHP driving capability
(5)変形例
(5−1)変形例1A
上記実施形態では、GHP10のガス消費量(やGHP累積消費量)と、EHP40の電力消費量(やEHP累積消費量)とを、GHP10及びEHP40の運転状態値から算出すると説明したが、これに限られるものではない。
(5) Modification (5-1) Modification 1A
In the above embodiment, the
例えば、ガス消費量、電力消費量を計測するためのガス消費量計測器や電力消費量計測器を用いることによって、GHP10を含むガス式設備機器の累積ガス消費量及びEHP40を含む電気式設備機器の累積電力消費量を算出してもよい。 For example, by using a gas consumption measuring instrument or a power consumption measuring instrument for measuring gas consumption and power consumption, the cumulative gas consumption of gas-type equipment including GHP10 and electric equipment including EHP40 The accumulated power consumption may be calculated.
また、例えば、GHP10及びEHP40の運転状態値に加えて、GHP10及びEHP40の機種データ(例えば、圧縮機111,411の容量がわかるようなもの)を記憶部72に記憶することによって、GHP10のガス消費量及びEHP40の電力消費量を算出してもよい。
Further, for example, in addition to the operation state values of GHP10 and EHP40, model data of GHP10 and EHP40 (for example, the capacity of
(5−2)変形例1B
上記実施形態では、被空調空間Sにおける空調負荷を、設定温度と室内温度との差から算出すると説明したが、これに限られるものではない。
(5-2) Modification 1B
In the above embodiment, the air conditioning load in the air-conditioned space S has been described as being calculated from the difference between the set temperature and the room temperature. However, the present invention is not limited to this.
例えば、被空調空間Sの空調負荷に影響すると思われる要因要素であれば、当該要因要素を含めて被空調空間Sの空調負荷を算出してもよい。当該要因要素には、時間帯、被空調空間Sの広さや間取り、被空調空間Sにおける家具の配置、被空調空間Sにおける人数の多少、外気温度、台風等の外部環境等が挙げられる。 For example, if it is a factor that seems to affect the air conditioning load of the air-conditioned space S, the air-conditioning load of the air-conditioned space S may be calculated including the factor. Factors include the time zone, the size and layout of the air-conditioned space S, the arrangement of furniture in the air-conditioned space S, the number of people in the air-conditioned space S, the outside environment such as the outside air temperature and the typhoon.
<第2実施形態>
続いて、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成機器等については、同符号を付し、説明を省略する。
Second Embodiment
Next, the second embodiment will be described. In addition, about the component apparatus etc. similar to 1st Embodiment, a same sign is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
ここでは、第1実施形態のようなコントローラ70の制御のうち、被空調空間Sの空調負荷が所定の負荷となるまでは、GHP10及びEHP40の一方のみを運転することで処理し、被空調空間Sの空調負荷が所定の負荷を超える場合にGHP10及びEHP40の他方を運転する、といった制御を前提とする場合を例にとって説明する。ここで、所定の負荷とは、GHP10及びEHP40のうち運転が行われる一方の空調機が含まれる設備機器の契約量(契約ガス量又は契約電力量)に相当する被空調空間Sの空調負荷である。
Here, in the control of the
そして、第2実施形態に係るコントローラ70は、このような前提の下、GHP10及びEHP40のいずれかが停止しているような状態又は運転しているような状態がないように、制御するものである。すなわち、第2実施形態では、常に、GHP10及びEHP40のいずれもが運転している状態となるように制御している。
And the
なお、上述のような前提とする制御は、第1実施形態においては、例えば、バランス決定部75gが、被空調空間Sの空調負荷に対して、GHP10による空調で100%を補う(EHP40による空調は行わない)というような運転バランスを決定する等を行うことにより行われる。なお、このような場合の第1実施形態での制御の一例における、被空調空間Sの空調負荷に応じたGHP10及びEHP40の運転状態を示すグラフを図6に示している。よって、図6においては、上述したような所定の負荷とは、GHP10を含むガス式設備機器の契約ガス量に相当する空調負荷であるL1となる。図6におけるL2は、契約ガス量に相当する空調負荷に、契約電力量に相当する空調負荷を加算したものである。すなわち、L2からL1を引いた空調負荷が、契約電力量に相当する空調負荷である。また、図6では、被空調空間Sの空調負荷の変動(空調負荷変動)を波線で表している。
In the first embodiment, for example, the
以下、第2実施形態におけるコントローラ70の構成及び制御を説明する。
Hereinafter, the configuration and control of the
図7は、第2実施形態における、被空調空間Sの空調負荷に応じたGHP10及びEHP40の運転状態を示すグラフである。なお、図7におけるL1,L2,波線で示されるものは、図6と同様のものを意味する。
FIG. 7 is a graph showing operating states of the
(1)構成について
図8は、第2実施形態に係るコントローラ70の概略構成図である。
(1) Configuration FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a
第2実施形態では、コントローラ70の記憶部72は、運転優先ルールデータベース72fと、サブ空調機運転ルールデータベース72gとをさらに保持している。
In the second embodiment, the
運転優先ルールデータベース72fには、GHP10及びEHP40のいずれをメインで運転するかの運転優先ルールのデータが記憶されている。ここで、メインで運転する空調機をメイン空調機という。メイン空調機とは、被空調空間Sの空調負荷が、契約ガス量又は契約電力量に相当する空調負荷以下である場合は、単独で運転する空調機である。すなわち、メイン空調機は、定められた契約量(契約ガス量又は契約電力量)を超えないように運転能力抑制制御(GHP運転能力抑制制御又はEHP運転能力抑制制御)がされるものである。例えば、図6や図7に示すような場合は、GHP10がメイン空調機である。よって、運転優先ルールとは、GHP10及びEHP40のうち、メイン空調機が決定されるルールである。
The driving
具体的には、運転優先ルールは、GHP10及びEHP40の機械特性、季節、設定温度、被空調空間Sの空調負荷や温度分布等に基づくルールであり、例えば、冬季であれば暖房運転が得意なGHP10をメイン空調機にする、といったルールである。
Specifically, the operation priority rule is a rule based on the mechanical characteristics of the
なお、以下では、メインで運転しないGHP10又はEHP40をサブ空調機という。
Hereinafter, the
サブ空調機は、被空調空間Sの空調負荷が、契約ガス量又は契約電力量に相当する空調負荷を超える場合に運転する空調機である。 The sub air conditioner is an air conditioner that operates when the air conditioning load of the air-conditioned space S exceeds the air conditioning load corresponding to the contract gas amount or the contract power amount.
サブ空調機運転ルールデータベース72gには、サブ空調機をどのように運転するかを示したルールであるサブ空調機運転ルールのデータが記憶されている。
The sub air conditioner
サブ空調機運転ルールは、被空調空間Sの空調負荷に対して一定の比率でサブ空調機を運転するルールである(例えば、被空調空間Sの空調負荷の20%をサブ空調機によって空調する等)。なお、ここでは、サブ空調機の弱運転のときの運転能力に相当するように(近づくように)、サブ空調機が運転されることが望ましい。 The sub air conditioner operation rule is a rule for operating the sub air conditioner at a constant ratio with respect to the air conditioning load of the air-conditioned space S (for example, 20% of the air conditioning load of the air-conditioned space S is air-conditioned by the sub air conditioner. etc). Here, it is desirable that the sub air conditioner is operated so as to correspond to (approach) the operation capacity at the time of the weak operation of the sub air conditioner.
また、コントローラ70の制御部75は、メイン空調機決定部75kと、メイン空調機制御部75lと、サブ空調機制御部75mと、空調負荷判定部75nとしてさらに機能する。これらの動作については、(2)制御について、の箇所で説明する。
The
(2)制御について
図7に示すように、空調制御システム100の第2実施形態では、被空調空間Sの空調負荷が負荷L1以下の場合であっても、GHP10だけでなく、EHP40も運転している。すなわち、被空調空間Sの空調負荷が低く、GHP10及びEHP40の一方を停止することができる場合(図7のドット部分に示すCのような場合)であっても、必ずGHP10及びEHP40(メイン空調機及びサブ空調機)を運転している。
(2) Control As shown in FIG. 7, in the second embodiment of the air
以下に、このような制御を行うコントローラ70の具体的な処理について説明する。
Below, the specific process of the
図9は、第2実施形態に係るコントローラ70の処理を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing processing of the
図9に示すように、まず、ステップS21では、メイン空調機決定部75kは、運転優先ルールデータベース72fに記憶される運転優先ルールのデータに基づいて、メイン空調機を決定する。具体的には、まず、メイン空調機決定部75kは、運転優先ルールを読み出して、GHP10及びEHP40の設定温度や被空調空間Sの温度分布から、メイン空調機を決定する。なお、メイン空調機が決定されると自動的にサブ空調機も決定されることになるので、メイン空調機決定部75kは、サブ空調機も決定する機能を有する。
As shown in FIG. 9, first, in step S21, the main air
ステップS22では、メイン空調機制御部75lは、メイン空調機の運転を行う。具体的には、メイン空調機制御部75lによって生成されるメイン空調機への制御指令が、指令送信部75iによって送信されることで、メイン空調機の運転が行われる。また、このとき、サブ空調機制御部75mは、サブ空調機の運転を同時に行っている。具体的には、サブ空調機制御部75mによって生成されるサブ空調機への制御指令が、指令送信部75iによって送信されることで、サブ空調機の運転が行われる。
In step S22, the main air conditioner control unit 75l operates the main air conditioner. Specifically, the main air conditioner is operated by transmitting a control command to the main air conditioner generated by the main air conditioner control unit 75l by the
なお、メイン空調機への制御指令は、被空調空間Sの空調負荷に基づいて生成される。また、サブ空調機への制御指令は、サブ空調機運転ルール(被空調空間Sの空調負荷に対して一定の比率で運転するルール)に基づいて生成される。 The control command to the main air conditioner is generated based on the air conditioning load of the air-conditioned space S. The control command to the sub air conditioner is generated based on the sub air conditioner operation rule (rule that operates at a constant ratio with respect to the air conditioning load of the air-conditioned space S).
よって、ステップS22では、被空調空間Sの空調負荷に応じてメイン空調機及びサブ空調機の運転能力が変更されるように(例えば、被空調空間Sの空調負荷の80%はメイン空調機で運転し、被空調空間Sの空調負荷の20%はサブ空調機で運転するように)、メイン空調機制御部75l及びサブ空調機制御部75mは、それぞれ、メイン空調機及びサブ空調機への制御指令を生成している。
Therefore, in step S22, the operation capacity of the main air conditioner and the sub air conditioner is changed according to the air conditioning load of the air conditioned space S (for example, 80% of the air conditioning load of the air conditioned space S is the main air conditioner). The main air conditioner control unit 75l and the sub air
ステップS23では、空調負荷判定部75nは、被空調空間Sの空調負荷が所定の負荷(例えば、図7においては、メイン空調機であるGHP10の契約ガス量に相当する空調負荷であるL1)を超えるか否かを判定する。超えると判定する場合は、ステップS24へ移行し、他方、超えないと判定する場合は、ステップS23を繰り返す。
In step S23, the air-conditioning
ステップS24では、空調負荷算出部75jは、所定の負荷を超える分の被空調空間Sの空調負荷を算出する。
In step S24, the air conditioning
ステップS25では、サブ空調機制御部75mは、ステップS24で算出された、所定の負荷を超える分の被空調空間Sの空調負荷に合わせて、サブ空調機を運転する。すなわち、ここでは、メイン空調機を含む設備機器の消費量が契約量を超えないように、所定の負荷を超える分の被空調空間Sの空調負荷に関しては、サブ空調機による空調を行うことで補っている。なお、ステップS25の処理が終了すると、ステップS22に戻る。
In step S25, the sub air
なお、サブ空調機に関しても、総ガス消費予測量又は総電力消費予測量が、契約ガス量又は契約電力量を超えると判定される場合は、運転能力抑制制御(GHP運転能力抑制制御又はEHP運転能力抑制制御)が行われる。よって、空調制御システム100全体でのエネルギーコストを抑制できる。
In addition, regarding the sub air conditioner, when it is determined that the total gas consumption prediction amount or the total power consumption prediction amount exceeds the contract gas amount or the contract power amount, the operation capacity suppression control (GHP operation capacity suppression control or EHP operation) is determined. (Capacity suppression control) is performed. Therefore, the energy cost in the entire air
(3)特徴
第2実施形態では、第1実施形態と同様に、GHP10及びEHP40は、運転能力抑制制御(GHP運転能力抑制制御、EHP運転能力抑制制御)が行われるので、空調制御システム100でのトータルのエネルギーコストを抑制できる。また、第2実施形態では、GHP10とEHP40とのいずれもが、常に運転する。よって、GHP10及びEHP40の一方のみを運転するだけでよい場合であっても、常にGHP10及びEHP40を運転することで、被空調空間Sにおける温度ムラを抑制できる。
(3) Features In the second embodiment, as in the first embodiment, the
従って、エネルギーコストの抑制だけでなく、被空調空間Sの温度ムラを防止し、ユーザの快適性の向上を図っている。 Therefore, not only the energy cost is suppressed, but also the temperature unevenness of the air-conditioned space S is prevented, and the user's comfort is improved.
なお、被空調空間Sの空調負荷が低い場合にサブ空調機を運転しても、サブ空調機の運転能力を所定の運転能力以下に抑制するので、エネルギーコストの上昇にさほど影響はなく、やはり全体としてのエネルギーコストを抑制できる。 Even if the sub air conditioner is operated when the air conditioning load of the air-conditioned space S is low, the operating capacity of the sub air conditioner is suppressed below the predetermined operating capacity. The energy cost as a whole can be suppressed.
(4)変形例
サブ空調機運転ルールは、上記に記載したものに限られない。
(4) Modification The sub air conditioner operation rules are not limited to those described above.
例えば、サブ空調機運転ルールは、サブ空調機の運転能力の一定の比率(例えば、COPを考慮して、必ず1kwは出力する等)でサブ空調機を運転するルールであってもよい。これにより、省エネ及び省コストに貢献する。 For example, the sub air conditioner operation rule may be a rule for operating the sub air conditioner at a certain ratio of the operation capacity of the sub air conditioner (for example, 1 kw is always output in consideration of COP). This contributes to energy saving and cost saving.
<第3実施形態>
図10は、第3実施形態に係るコントローラ70の概略構成図である。図11は、第3実施形態における、被空調空間Sの空調負荷に応じたGHP10及びEHP40の運転状態を示すグラフである。なお、図11におけるL1,L2,波線で示されるものは、図6と同様のものを意味する。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a
以下、第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成機器等については、同符号を付し、説明を省略する。 Hereinafter, the third embodiment will be described. In addition, about the component apparatus etc. similar to 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
第3実施形態の第1実施形態及び第2実施形態と異なる点について簡単に説明すると、第1実施形態及び第2実施形態では、GHP10を含むガス式設備機器の累積ガス消費量が契約ガス量を超えないように、且つ、EHP40を含む電気式設備機器の累積電力消費量が契約電力量を超えないようにコントローラ70の制御部75で制御しているが、第3実施形態では、GHP10を含むガス式設備機器のガス消費予測量が契約ガス量を超え、且つ、EHP40を含む電気式設備機器の電力消費予測量が契約電力量を超えるような場合(図11の斜め網掛け部分に示すDのような場合)があることを想定した制御を行っている。すなわち、第3実施形態は、GHP10及びEHP40の使用方法や被空調空間Sの空調負荷によっては、ガス消費量、電力消費量が、契約ガス量、契約電力量を超えることがあることを想定したものである。
Briefly describing the differences of the third embodiment from the first embodiment and the second embodiment, in the first embodiment and the second embodiment, the cumulative gas consumption of the gas-type equipment including the
また、第3実施形態では、第2実施形態のように、常にGHP10及びEHP40のいずれも運転することを前提としたものではなく、所定の負荷を超えるまでは一方の空調機(メイン空調機)で空調を行い、所定の負荷を超えたときに他方の空調機(サブ空調機)を運転する制御を行っている。
In the third embodiment, unlike the second embodiment, it is not always assumed that both
以下、第3実施形態の第1実施形態及び第2実施形態と異なるコントローラ70の構成及び制御について説明する。
Hereinafter, the configuration and control of the
(1)構成について
図10に示すように、コントローラ70の記憶部72は、料金データベース72hをさらに保持する。料金データベース72hには、ガス料金及び電力料金のデータが記憶されている。ガス料金及び電力料金には、ガス消費量及び電力消費量がそれぞれ契約ガス量及び契約電力量を超える場合の、GHP10を含むガス式設備機器のエネルギーコストであるガス超過コスト(第1超過コストに相当)と、EHP40を含む電気式設備機器のエネルギーコストである電気超過コスト(第2超過コストに相当)とが記憶されている。ガス超過コスト及び電気超過コストは、契約量を超えたペナルティとしての料金であり、GHP10及びEHP40のCOP、ガス料金や電力料金の基本料金、超過時間等を基に算出されるものである。
(1) Configuration As shown in FIG. 10, the
また、コントローラ70の制御部75は、超過コスト算出部75oとしてさらに機能する。超過コスト算出部75oの動作については、後述する。
The
(2)制御について
図12は、第3実施形態に係るコントローラ70の処理を示すフローチャートである。
(2) Control FIG. 12 is a flowchart showing processing of the
以下、第3実施形態に係るコントローラ70の制御について図12を用いて説明する。
Hereinafter, control of the
まず、第2実施形態と同様に、メイン空調機を決定し(ステップS31)、被空調空間Sの空調負荷が第1負荷(図11においては、L1)を超えるか否かを判定する(ステップS32)。超えると判定する場合は、第1負荷を超える分の被空調空間Sの空調負荷を算出し(ステップS33)、超えないと判定する場合は、メイン空調機のみを運転する(ステップS34)。 First, as in the second embodiment, the main air conditioner is determined (step S31), and it is determined whether or not the air conditioning load of the air-conditioned space S exceeds the first load (L1 in FIG. 11) (step 1). S32). If it is determined that the air-conditioning space is exceeded, the air-conditioning load of the air-conditioned space S exceeding the first load is calculated (step S33). If it is determined that the air-conditioning space is not exceeded, only the main air conditioner is operated (step S34).
ステップS35では、メイン空調機及びサブ空調機を運転する。具体的には、メイン空調機で第1負荷の分の被空調空間Sの空調負荷を処理し、サブ空調機で第1負荷を超える分の被空調空間Sの空調負荷を処理するような運転を行う。 In step S35, the main air conditioner and the sub air conditioner are operated. Specifically, the main air conditioner processes the air-conditioning load of the air-conditioned space S corresponding to the first load, and the sub air-conditioner operates to process the air-conditioning load of the air-conditioned space S exceeding the first load. I do.
ステップS36では、空調負荷判定部75nは、被空調空間Sの空調負荷が第2負荷(図11においては、L2)を超えるか否かを判定する。すなわち、ここでは、総ガス消費予測量が契約ガス量を超え、且つ、総電力消費予測量が契約電力量を超えるかが判定されている。超えると判定する場合は、ステップS37へ移行し、他方、超えないと判定する場合は、ステップS35へ移行する。
In step S36, the air conditioning
ステップS37では、超過コスト算出部75oは、料金データベース72hに記憶されているガス料金及び電力料金の基本料金のデータを読み出して、ガス超過コスト及び電気超過コストを算出する。
In step S37, the excess cost calculation unit 75o reads the basic charge data of the gas charge and the power charge stored in the
ステップS38では、制御指令生成部75hは、ガス超過コスト及び電気超過コストの安いほうを運転させる制御指令を生成する。そして、指令送信部75iによって当該制御指令がGHPおよび10EHP40に送信される。
In step S38, the control
具体的な処理としては、まず、ステップS37で算出したガス超過コスト及び電気超過コストを読み出して両者を比較する。そして、両者のうちコストが安いほうのGHP10又はEHP40の運転能力抑制制御を解除する制御指令を生成している。これにより、運転能力抑制制御が解除されたGHP10又はEHP40の、ガス用デマンド時限における契約ガス量、電力用デマンド時限における契約電力量を超えての運転が可能になる。なお、このとき、運転能力抑制制御が解除されたGHP10又はEHP40は、被空調空間Sの空調負荷、室温、室温分布等に基づいた、制御指令生成部75hによる制御指令の生成により、所定の運転条件で運転が行われることになる。
As a specific process, first, the gas excess cost and the electricity excess cost calculated in step S37 are read and compared. And the control command which cancels | releases the driving capability suppression control of GHP10 or EHP40 with the cheaper cost among them is generated. As a result, the
(3)特徴
第3実施形態のコントローラ70の制御は、例えば、被空調空間Sの空調負荷が高い場合等、GHP10を含むガス式設備機器及びEHP40を含む電気式設備機器の消費量がそれぞれの契約量を超過せざるを得ない場合に、有効な制御である。すなわち、上述のような場合であっても、ガス超過コスト及び電気超過コストの安いほうのGHP10又はEHP40を契約量の超過の分に相当する空調負荷の分だけ運転するので、結果として空調制御システム100全体でのエネルギーコストを抑制するようにできる。
(3) Features The control of the
(4)変形例
(4−1)変形例3A
上記実施形態では、制御指令生成部75hが運転能力抑制制御を解除するような制御指令を生成することにより、GHP10を含むガス式設備機器又はEHP40を含む電気式設備機器の消費量が契約量を超える制御が可能になるが、例えば、ガス用デマンド契約及び電力用デマンド契約によって契約ガス量及び契約電力量は決定されているものの、コントローラ70が上述のような運転能力抑制制御を行っていないような場合にも、上述のような制御は適用できる。
(4) Modification (4-1) Modification 3A
In the above embodiment, the control
(4−2)変形例3B
上記実施形態では、ステップS36で空調負荷が第2負荷を超えると判定する場合にステップS37で超過コストを算出する処理構成になっているが、これに限られるものではない。
(4-2) Modification 3B
In the embodiment described above, the processing configuration is such that the excess cost is calculated in step S37 when it is determined in step S36 that the air conditioning load exceeds the second load, but this is not a limitation.
例えば、ステップS36とステップS37との間に、判定部(図示せず)が、超過コストを許可するか否かを判定する処理構成が入っていてもよい。このとき、超過コストを許可すると判定する場合は、ステップS37へ移行し、他方、許可しないと判定する場合は、GHP10及びEHP40の運転能力抑制制御を行うことになる。すなわち、この場合は、GHP運転能力抑制制御及びEHP運転能力抑制制御は同時に行われることになる。
For example, a processing configuration in which a determination unit (not shown) determines whether or not to allow an excess cost may be included between step S36 and step S37. At this time, when it is determined that the excess cost is permitted, the process proceeds to step S37. On the other hand, when it is determined that the excess cost is not permitted, the driving ability suppression control of the
(4−3)変形例3C
上記実施形態では、ガス超過コスト及び電気超過コストの安いほうを、契約量の超過の分に相当する空調負荷の分だけ運転すると説明したが、これに限られるものではない。
(4-3) Modification 3C
In the above-described embodiment, it has been described that the cheaper gas excess cost and electricity excess cost are operated by the air conditioning load corresponding to the excess of the contract amount, but the present invention is not limited to this.
例えば、ガス超過コスト及び電気超過コストが同コストである場合は、GHP10及びEHP40の運転能力抑制制御を解除することで、契約量の超過の分に相当する空調負荷の分をGHP10及びEHP40で処理してもよい。
For example, when the gas excess cost and the electricity excess cost are the same cost, the
また、ガス超過コスト及び電気超過コストが同コストである場合は、能力当たりのエネルギーコストや、能力当たりのCO2の排出量を考慮して、これらの値が低いGHP10又はEHP40を運転してもよい。
Further, when the gas excess cost and the electricity excess cost are the same cost, the
<第4実施形態>
以上、第1実施形態〜第3実施形態について説明した。続いて、第4実施形態について説明する。第4実施形態は、GHP10やEHP40の運転状態(抑制制御を行っている状態や抑制制御を行わない通常の運転状態)において、その運転状況値(電力消費量、ガス消費量、総ガス消費予測量、総電力消費予測量等)や、ガス料金及び電力料金の基本料金等を基に抑制制御の対象となり得る空調機を設定した上で、第1実施形態〜第3実施形態における制御処理を任意に組み合わせた制御を実行する実施形態である。
<Fourth embodiment>
The first to third embodiments have been described above. Subsequently, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the operating state values (power consumption, gas consumption, total gas consumption prediction) in the operating state of
以下、第4実施形態におけるコントローラ70の構成及び制御について説明する。なお、第1実施形態〜第3実施形態と同様の機器等については、同じ符号を付して説明を省略することにする。
Hereinafter, the configuration and control of the
(1)構成について
図13は、第4実施形態に係るコントローラ70の概略構成図である。図13に示すように、第4実施形態のコントローラ70の制御部75は、判定部75pと設定部75qとをさらに有する。判定部75p及び設定部75qの動作については後述する。
(1) Configuration FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a
(2)制御について
図14は、第4実施形態に係るコントローラ70の処理を示すフローチャートである。
(2) Control FIG. 14 is a flowchart showing processing of the
以下、第4実施形態におけるコントローラ70の制御について、図14を用いて説明する。
Hereinafter, the control of the
まず、ステップS41では、GHP10を含むガス式設備機器の累積ガス消費量及びEHP40を含む電気式設備機器の累積電力消費量を算出する。ステップS42では、総ガス消費予測量及び総電力消費量を算出する。
First, in step S41, the cumulative gas consumption of the gas type equipment including the
ステップS43では、判定部75pは、総電力消費予測量及び総ガス消費予測量が、それぞれ、契約電力量及び契約ガス量を超えるか否かを判定する。超えると判定する場合は、ステップS44へ移行し、他方、超えないと判定する場合は、ステップS47へ移行する。
In step S43, the
ステップS44では、判定部75pは、超過コストを許可するか否かを判定する。許可すると判定する場合は、ステップS45へ移行し、他方、許可しないと判定する場合は、ステップS46へ移行する。
In step S44, the
ステップS45では、超過コスト算出部75oは、GHP10を含むガス式設備機器のガス超過コストと、EHP40を含む電気式設備機器の電気超過コストとを算出する。次に、設定部75qは、超過コスト算出部75oによって算出されたガス超過コスト及び電気超過コストのうち高いほうの設備機器に含まれる空調機のみを、抑制制御の対象として設定する。すなわち、記憶部72に、抑制制御の対象となる空調機を記憶する。ここで、設定の方法としては、フラグの設定が挙げられる。
In step S45, the excess cost calculation unit 75o calculates the gas excess cost of the gas type equipment including the
なお、ここでは、例えば、GHP10及びEHP40が抑制制御の対象として設定されている場合は、設定部75qは、ガス超過コスト及び電気超過コストのうち安いほうの設備機器に含まれる空調機の抑制制御の対象の設定を解除することになる。
Here, for example, when the
ステップS46では、設定部75qは、GHP10とEHP40とのいずれの空調機も抑制制御の対象として設定する。
In step S46, the setting
ステップS47では、判定部75pは、総電力消費予測量が契約電力量を超えるか否かを判定する。超えると判定する場合は、ステップS48へ移行し、他方、超えないと判定する場合は、ステップS49へ移行する。
In step S47, the
ステップS48では、設定部75qは、EHP40のみを抑制制御の対象として設定する。ここでは、GHP10も抑制制御の対象として設定されている場合は、設定部75qは、GHP10の抑制制御の対象の設定を解除することになる。
In step S48, the setting
ステップS49では、判定部75pは、総ガス消費予測量が契約ガス量を超えるか否かを判定する。超えると判定する場合は、ステップS50へ移行し、他方、越えないと判定する場合は、ステップS51へ移行する。
In step S49, the
ステップS50では、設定部75qは、GHP10のみを抑制制御の対象として設定する。ここでは、EHP40も抑制制御の対象として設定されている場合は、設定部75qは、EHP0の抑制制御の対象の設定を解除することになる。
In step S50, the setting
ステップS51では、抑制制御、運転能力の決定制御等を実行する。具体的には、抑制制御の対象として設定した空調機に関しては、GHP運転能力抑制制御部75eやEHP運転能力抑制制御部75fが、抑制制御を行い、抑制制御の対象として設定していない空調機に関しては、空調負荷算出部75jが被空調空間Sの空調負荷を算出することによって、バランス決定部75gが、被空調空間Sの空調負荷や抑制制御の対象として設定する空調機の運転能力等から、運転能力を決定している。すなわち、運転能力が抑制された空調機が空調できる空調分に関しては、他方の空調機でカバーするように制御している。
In step S51, suppression control, driving ability determination control, and the like are executed. Specifically, for an air conditioner set as a target of suppression control, the GHP driving capability
ここで、ステップS41からステップS51までの処理は、所定の時間間隔で(本実施形態では、デマンド演算時間である30秒又は1分間隔で)行われている。 Here, the processing from step S41 to step S51 is performed at a predetermined time interval (in the present embodiment, at a demand calculation time of 30 seconds or 1 minute intervals).
ステップS51の具体的な制御としては、以下のようなものが挙げられる。 Specific control in step S51 includes the following.
例えば、累積ガス消費量及び累積電力消費量をリセットした直後においては、累積ガス消費量及び累積電力消費量は0となるので、総ガス消費予測量及び総電力消費予測量は、契約ガス量及び契約電力量を超えないと考えられる。よって、この場合、ステップS49でNOと判定し、GHP10及びEHP40ともに抑制制御の対象として設定しないので、ステップS51では、第1実施形態と同様に、時間帯(冬の朝一等)、GHP10やEHP40に機械特性、被空調空間Sの空調負荷等を考慮して、バランス決定部75gが、GHP10及びEHP40の運転バランスを決定する。そして、これに、基づく運転が行われる。なお、総電力消費予測量及び総ガス消費予測量がそれぞれ契約電力量及び契約ガス量を超えない場合も、ステップS51では、同様の制御を行う。
For example, immediately after resetting the cumulative gas consumption and the cumulative power consumption, the cumulative gas consumption and the cumulative power consumption are 0, so that the total gas consumption prediction amount and the total power consumption prediction amount are the contract gas amount and It is considered that the contracted power is not exceeded. Therefore, in this case, NO is determined in step S49, and neither GHP10 nor EHP40 is set as an object of suppression control. Therefore, in step S51, as in the first embodiment, time zone (such as winter morning), GHP10 or EHP40. The
また、例えば、抑制制御の対象としてGHP10及びEHP40を設定している場合に、累積電力消費量をリセットした場合、累積電力消費量は0となるので、ステップS47でNOと判定することになる。この場合、総ガス消費予測量が契約ガス量を超えると判定すれば、ステップS50でGHP10のみを抑制制御の対象として設定するが、超えないと判定する場合は、上記と同様に、GHP10及びEHP40の運転バランスを決定して運転する。 Further, for example, when GHP10 and EHP40 are set as the targets of suppression control, when the accumulated power consumption is reset, the accumulated power consumption becomes 0, so that NO is determined in step S47. In this case, if it is determined that the total gas consumption predicted amount exceeds the contract gas amount, only GHP10 is set as the target of suppression control in step S50, but if it is determined that it does not exceed, the GHP10 and EHP40 are similar to the above. Determine the driving balance and drive.
(3)特徴
第4実施形態では、予め抑制制御の対象とする空調機(GHP10及び/又はEHP40)を設定しておき、これに基づいた制御を行っている。よって、現在のGHP10やEHP40、ひいては、これらを含むガス式設備機器や電気式設備機器の運転状況等に応じて、種々の制御を選択して行うことができる。すなわち、ユーザの意向に応じた制御を行うことができるため、ユーザの快適性の向上に貢献する。
(3) Features In the fourth embodiment, an air conditioner (
(4)変形例
GHP10及びEHP40が抑制制御の対象として設定されている場合は、ステップS51において、図4に示すステップS1の処理、又は、ステップS4〜ステップS7の処理を行ってもよい。この場合、第1実施形態における制御のように、被空調空間Sの空調負荷や、GHP10及びEHP40のデマンド時限、契約ガス量、契約電力量等に基づいてGHP10及びEHP40の運転バランス(もちろん、ガス消費量、電力消費量が、それぞれ、契約ガス量、契約電力量を超えないような運転バランス)を決定し、当該運転バランスに基づいて両者を運転する制御を行う。なお、ステップS51において、ステップS4〜ステップS7の処理を行う場合は、ステップS5又はステップS7の処理が終了した後、また、ステップS6でNOと判定してステップS1の処理が終了した後は、再度ステップS41に戻ってそれ以降の処理が繰り返されることになる。なお、GHP10及びEHP40が抑制制御の対象として設定されている場合は、ステップS51において、図4に示す制御がループしてもよい。
(4) Modified Example When the
また、GHP10又はEHP40が抑制制御の対象として設定されている場合は、ステップS51における制御として、図9に示すステップS22〜ステップS25の制御を行ってもよい。なお、ステップS22では、メイン空調機及びサブ空調機の運転を行うが、この場合は、抑制制御の対象として設定される空調機がメイン空調機となり、抑制制御の対象として設定されない空調機がサブ空調機となる。なお、この場合は、ステップS23でNOと判定する場合及びステップS25の処理が終了した後は、再度ステップS41に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。なお、GHP10又はEHP40が抑制制御の対象として設定されている場合は、ステップS51における制御として、図9に示す制御がループしてもよい。 Moreover, when GHP10 or EHP40 is set as the object of suppression control, you may perform control of step S22-step S25 shown in FIG. 9 as control in step S51. In step S22, the main air conditioner and the sub air conditioner are operated. In this case, the air conditioner set as the target of suppression control is the main air conditioner, and the air conditioner not set as the target of suppression control is the sub air conditioner. It becomes an air conditioner. In this case, when NO is determined in step S23 and after the process of step S25 is completed, the process returns to step S41 again and the subsequent processes are repeated. In addition, when GHP10 or EHP40 is set as the object of suppression control, the control shown in FIG. 9 may loop as the control in step S51.
また、超過コストの高い空調機が抑制制御の対象として設定されている場合は、ステップS51における制御として、具体的に、図12に示すステップS38のような制御を行ってもよい。この場合、ステップS45で、抑制制御の対象とする空調機を設定しているので、ステップS51では、制御の解除は行わない。具体的には、第3実施形態における制御のように、超過コストの高い設備機器に含まれる空調機については抑制制御を行い、超過コストの安い設備機器に含まれる空調機については、新たに、空調機の運転条件を算出し、この運転条件で運転するような制御を行う。このステップS38が終了した後は、再度ステップS41に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。なお、超過コストの高い空調機が抑制制御の対象として設定されている場合は、ステップS51における制御として、図12に示すステップS38を開始とする制御がループしてもよい。 In addition, when an air conditioner with a high excess cost is set as a target for suppression control, specifically, the control in step S38 shown in FIG. 12 may be performed as the control in step S51. In this case, since the air conditioner targeted for suppression control is set in step S45, the control is not canceled in step S51. Specifically, as in the control in the third embodiment, the suppression control is performed for the air conditioner included in the equipment with a high excess cost, and the air conditioner included in the equipment with a low excess cost is newly The operating condition of the air conditioner is calculated, and control is performed so as to operate under this operating condition. After step S38 ends, the process returns to step S41 again and the subsequent processing is repeated. Note that when an air conditioner with a high excess cost is set as the target of suppression control, the control starting at step S38 shown in FIG. 12 may be looped as the control at step S51.
本発明は、被空調空間にGHPとEHPとが混在して協調して制御を行う種々の空調制御システムに適用可能である。 The present invention is applicable to various air conditioning control systems in which GHP and EHP coexist in the air-conditioned space and perform coordinated control.
10 GHP(ガスヒートポンプ空調機)
40 EHP(電気式ヒートポンプ空調機)
70 コントローラ(空調制御装置)
72 記憶部
75 制御部
75d 消費予測量算出部
75e GHP運転能力抑制制御部(第1運転能力抑制制御部)
75f EHP運転能力抑制制御部(第2運転能力抑制制御部)
75g バランス決定部
75h 制御指令生成部
100 空調制御システム
111 圧縮機(第1圧縮機)
111a ガスエンジン
411 圧縮機(第2圧縮機)
411a 電気モータ(電動機)
B ビル(建物)
S 被空調空間
10 GHP (gas heat pump air conditioner)
40 EHP (electric heat pump air conditioner)
70 Controller (Air conditioning controller)
72
75f EHP driving capability suppression control unit (second driving capability suppression control unit)
75g
411a Electric motor (electric motor)
B Building
S Air-conditioned space
Claims (6)
前記ガス用デマンド契約及び前記電力用デマンド契約で定められる、第1デマンド時限における契約ガス量と、第2デマンド時限における契約電力量とを記憶する記憶部(72)と、
前記ガスヒートポンプ空調機(10)のガス料金と前記電気式ヒートポンプ空調機(40)の電力料金とのトータルのエネルギーコストが抑制されるように、前記契約ガス量と前記契約電力量とに基づいて、前記ガスヒートポンプ空調機(10)及び前記電気式ヒートポンプ空調機(40)の制御を行う制御部(75)と、
を備える空調制御装置(70)。 A gas heat pump air conditioner that has a first compressor (111) that uses a gas engine (111a) as a power source to air-condition an air-conditioned space (S) in a building that has a gas demand contract and a power demand contract (10) and an electric heat pump air conditioner that includes the second compressor (411) using the electric motor (411a) as a power source and performs air conditioning of the air-conditioned space (S) together with the gas heat pump air conditioner (10). 40) and an air conditioning control device (70) for controlling
A storage unit (72) for storing a contract gas amount in a first demand time period and a contract power amount in a second demand time period defined in the gas demand contract and the power demand contract;
Based on the contract gas amount and the contract power amount so that the total energy cost of the gas charge of the gas heat pump air conditioner (10) and the power charge of the electric heat pump air conditioner (40) is suppressed. A control unit (75) for controlling the gas heat pump air conditioner (10) and the electric heat pump air conditioner (40);
An air conditioning control device (70).
請求項1に記載の空調制御装置(70)。 The control unit (75) is configured so that a gas consumption amount of a gas-type facility device including the gas heat pump air conditioner (10) does not exceed the contract gas amount in the first demand time period and the second demand time period. In order to control the power consumption of the electric equipment including the electric heat pump air conditioner (40) in the contract electric energy,
The air conditioning control device (70) according to claim 1.
前記第1デマンド時限の終了時における前記第1デマンド時限のガス消費予測量である総ガス消費予測量と、前記第2デマンド時限の終了時における前記第2デマンド時限の電力消費予測量である総電力消費予測量とを算出する消費予測量算出部(75d)と、
前記総ガス消費予測量が前記契約ガス量を超えると判定する場合に、前記ガスヒートポンプ空調機(10)の運転能力を抑制する第1運転能力抑制制御部(75e)と、
前記総電力消費予測量が前記契約電力量を超えると判定する場合に、前記電気式ヒートポンプ空調機(40)の運転能力を抑制する第2運転能力抑制制御部(75f)と、
前記ガスヒートポンプ空調機(10)及び前記電気式ヒートポンプ空調機(40)の運転バランスを決定するバランス決定部(75g)と、
を有する、
請求項1又は2に記載の空調制御装置(70)。 The control unit (75)
The total gas consumption prediction amount that is the gas consumption prediction amount of the first demand time period at the end of the first demand time period, and the total power consumption prediction amount of the second demand time period at the time of the end of the second demand time period. A predicted consumption calculator (75d) that calculates a predicted power consumption;
A first operating capability suppression control unit (75e) that suppresses the operating capability of the gas heat pump air conditioner (10) when determining that the total gas consumption predicted amount exceeds the contracted gas amount;
A second operating capability suppression control unit (75f) that suppresses the operating capability of the electric heat pump air conditioner (40) when determining that the predicted total power consumption exceeds the contracted power amount;
A balance determination unit (75g) for determining an operation balance of the gas heat pump air conditioner (10) and the electric heat pump air conditioner (40);
Having
The air conditioning control device (70) according to claim 1 or 2.
前記ガスヒートポンプ空調機(10)及び前記電気式ヒートポンプ空調機(40)の一方を停止できる場合であっても、前記ガスヒートポンプ空調機(10)及び前記電気式ヒートポンプ空調機(40)のいずれも運転する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の空調制御装置(70)。 The control unit (75)
Even if one of the gas heat pump air conditioner (10) and the electric heat pump air conditioner (40) can be stopped, both the gas heat pump air conditioner (10) and the electric heat pump air conditioner (40) drive,
The air-conditioning control apparatus (70) according to any one of claims 1 to 3.
前記ガスヒートポンプ空調機(10)を含むガス式設備機器のガス消費量が前記契約ガス量を超えたときのエネルギーコストである第1超過コストと、前記電気式ヒートポンプ空調機(40)を含む電気式設備機器の電力消費量が前記契約電力量を超えたときのエネルギーコストである第2超過コストと、をさらに記憶し、
前記制御部(75)は、
前記第1デマンド時限の終了時における前記第1デマンド時限のガス消費予測量である総ガス消費予測量と、前記第2デマンド時限の終了時における前記第2デマンド時限の電力消費予測量である総電力消費予測量とを算出する消費予測量算出部(75d)と、
前記総ガス消費予測量が前記契約ガス量を超え、且つ、前記総電力消費予測量が前記契約電力量を超えたときに前記第1超過コスト及び前記第2超過コストのうちの安いほうを運転させる、制御指令を生成する制御指令生成部(75h)と、
を有する、
請求項1に記載の空調制御装置(70)。 The storage unit (72)
The first excess cost, which is the energy cost when the gas consumption of the gas-type equipment including the gas heat pump air conditioner (10) exceeds the contract gas amount, and the electricity including the electric heat pump air conditioner (40) A second excess cost, which is an energy cost when the power consumption of the type equipment exceeds the contracted power amount,
The control unit (75)
The total gas consumption prediction amount that is the gas consumption prediction amount of the first demand time period at the end of the first demand time period, and the total power consumption prediction amount of the second demand time period at the time of the end of the second demand time period. A predicted consumption calculator (75d) that calculates a predicted power consumption;
When the total gas consumption prediction amount exceeds the contract gas amount and the total power consumption prediction amount exceeds the contract power amount, the lower one of the first excess cost and the second excess cost is operated. A control command generation unit (75h) for generating a control command;
Having
The air conditioning control device (70) according to claim 1.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の空調制御装置(70)。 The first demand time period and the second demand time period are different and partially overlap.
The air conditioning control device (70) according to any one of claims 1 to 5.
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