JP2013047579A - 空調制御システムおよび空調制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 実施形態によれば、空調制御システムは、建物二酸化炭素発生量推定部と、空調負荷量取得部と、エリア別二酸化炭素量推定部とを備える。建物二酸化炭素発生量推定部は、外気二酸化炭素濃度センサで計測された外気二酸化炭素濃度計測値と、排気二酸化炭素濃度センサで計測された排気二酸化炭素濃度計測値とから、建物の二酸化炭素発生量の推定値を算出する。空調負荷量取得部は、空調機ごとの空調負荷量を取得する。エリア別二酸化炭素量推定部は、建物二酸化炭素発生推定部で算出された建物の二酸化炭素発生量の推定値と空調負荷量取得部で取得された各空調機の空調負荷量とから、空調エリアごとの二酸化炭素発生量または二酸化炭素濃度の推定値を算出する。
【選択図】図1
Description
建物XのCO2発生量推定値
=g(外気CO2濃度計測値、排気のCO2濃度計測値、換気風量設定値)
=(排気CO2濃度計測値−外気CO2濃度計測値)×換気風量設定値 (1)
g:CO2発生量推定値を求める関数
また中央制御装置21では、取得された計測値および設定値から、エリア別の空調負荷量が取得される(S3)。
冷媒要求量に基づいて空調負荷量が取得される際には、まず室内機制御装置18において、取得された給気温度計測値、室内温度計測値、および給気風量設定値から、所望の温湿度状態に空調するための、室内機13A〜13Cそれぞれの冷却コイルに対する冷却量設定値が算出され、室外機制御装置19に送信される。
潜熱負荷推定量に基づいて空調負荷量が取得される際には、エリア別潜熱負荷推定部215において、換気条件情報受信部211で受信された換気温度計測値、換気湿度計測値、および換気風量設定値と、給気条件情報受信部212で受信された各Aエリア〜Cエリアの給気温度計測値、給気湿度計測値、および給気風量設定値と、室内環境情報受信部213で受信された各Aエリア〜Cエリアの室内温度計測値および室内湿度計測値とから、各Aエリア〜Cエリアの潜熱負荷推定値が、空調負荷量として算出される。
潜熱負荷推定値 = f(換気温度計測値、換気湿度計測値、換気風量設定値、給気温度計測値、給気湿度計測値、給気風量設定値、部屋温度計測値、部屋湿度計測値)
= 換気風量設定値×(calX(部屋温度計測値, 部屋湿度計測値)−calX(換気温度計測値, 換気湿度計測値))+ 給気風量設定値×(calX(部屋温度計測値, 部屋湿度計測値)−calX(給気温度計測値, 給気湿度計測値)) (2)
f:潜熱負荷推定値を求める関数
ここで、calX(部屋温度計測値、部屋湿度計測値)は、部屋温度計測値と、相対湿度値で示される部屋湿度計測値とから絶対湿度値を計算する関数であり、実用ベースの近似式として以下の式(3)が知られている。温度-20℃〜45℃の間では最大誤差が1.5×10-5程度であり、空調計算の範囲では十分な精度である。
xs = 相対湿度値×exp{ 2.406163E-09・t4 + 1.404653E-07・t3 − 2.874346E-04・t2 + 7.788766E-02・t - 5.580079 − 4.873040E-03・Abs(t)} (3)
xs:絶対湿度値 [kg/kg(DA)]
t:乾球温度値 [℃]
このように算出された各Aエリア〜Cエリアの潜熱負荷推定量は、各エリアの空調負荷量として取得される。
各エリアのCO2発生量 ∝ 各エリアの潜熱負荷推定量 (4)
このとき、算出された各Aエリア〜CエリアのCO2発生量推定値の合計値と、ステップS2において式(1)で求められた建物XのCO2発生量推定値とが比較され、これらの値の差に基づいて、各Aエリア〜CエリアのCO2発生量推定値が補正される(S4)。
エリア別顕熱負荷推定量 = エリア別冷媒要求量 − エリア別潜熱負荷推定量
(5)
次に、算出された各Aエリア〜CエリアのCO2発生量推定値に基づいて、各エリアのCO2濃度値を所定値以下に保つための、エリア別の必要換気量(必要外気量)が算出される(S5)。
11A〜11C…排気口
12A〜12C…換気口
13A〜13C…室内機
15…換気装置
16…換気制御装置
17…ダンパ制御装置
18…室内機制御装置
19…室外機制御装置
20…室外機
21…中央制御装置
131A〜131C…給気温度センサ
132A〜132C…給気湿度センサ
141A〜141C…室内温度センサ
142A〜142C…室内湿度センサ
151…排気ダンパ
152…排気CO2濃度センサ
153…外気導入ダンパ
154…外気CO2濃度センサ
155…ファン
156A…換気温度センサ
156B…換気湿度センサ
211…換気条件情報受信部
212…給気条件情報受信部
213…室内環境情報受信部
214…CO2濃度情報受信部
215…エリア別潜熱負荷推定部
216…建物CO2発生量推定部
217…冷媒情報受信部
218…エリア別CO2発生量推定部
Claims (6)
- 空調制御対象の建物内の複数の空調エリアに外気を取り入れるとともに、前記空調エリアの空気を排気する換気装置と、前記複数の空調エリアにそれぞれ設置され、前記空調エリア内を所定の温度設定値に基づいて空調する室内機と、前記換気装置により前記建物内に導入される外気の二酸化炭素濃度を計測する外気二酸化炭素濃度センサと、前記建物から排気される空気の二酸化炭素濃度を計測する排気二酸化炭素濃度センサとに接続された空調制御システムにおいて、
前記外気二酸化炭素濃度センサで計測された外気二酸化炭素濃度計測値と、前記排気二酸化炭素濃度センサで計測された排気二酸化炭素濃度計測値とから、前記建物の二酸化炭素発生量の推定値を算出する建物二酸化炭素発生量推定部と、
前記空調機ごとの空調負荷量を取得する空調負荷量取得部と、
前記建物二酸化炭素発生推定部で算出された前記建物の二酸化炭素発生量の推定値と前記空調負荷量取得部で取得された前記各空調機の空調負荷量とから、前記空調エリアごとの二酸化炭素発生量または二酸化炭素濃度の推定値を算出するエリア別二酸化炭素量推定部と
を備えることを特徴とする空調制御システム。 - 前記空調負荷量取得部で取得される空調負荷量は、各前記室内機に対してそれぞれ要求される冷媒要求量である
ことを特徴とする請求項1に記載の空調制御システム。 - 前記換気装置により前記空調エリアに導入される外気の、温度を計測する換気温度センサと、湿度を計測する換気湿度センサと、
各前記空調エリアに設置され、前記室内機により調整され給気される空気の、温度を計測する給気温度センサと、湿度を計測する給気湿度センサと、
各前記空調エリアに設置され、各空調エリア内の温度を計測する室内温度センサと、湿度を計測する室内湿度センサとにさらに接続され、
前記空調負荷量取得部は、前記換気温度センサで計測された換気温度計測値と、前記換気湿度センサで計測された換気湿度計測値と、前記給気温度センサで計測された給気温度計測値と、前記給気湿度センサで計測された給気湿度計測値と、前記室内温度センサで計測された室内温度計測値と、前記室内湿度センサで計測された室内湿度計測値と、前記給気温度計測値、給気湿度計測値、室内温度計測値、および室内湿度計測値から算出された給気風量設定値と、前記建物の二酸化炭素発生量の推定値から算出された換気風量設定値とから、前記空調負荷量として各前記空調エリアのエリア別潜熱負荷推定値を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の空調制御システム。 - 前記エリア別二酸化炭素量推定部で算出された前記空調エリアごとの二酸化炭素発生量または二酸化炭素濃度の推定値から、前記各空調エリアの二酸化炭素濃度を所定値以下に保つためのエリア別の必要外気量を算出し、このエリア別の必要外気量を導入するための換気風量設定値を算出する換気制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の空調制御システム。 - 前記換気制御部は、
前記二酸化炭素発生量または二酸化炭素濃度の推定量が最も多い空調エリアの二酸化炭素濃度が所定値以下になるように前記建物に対する前記換気風量設定値を算出するかまたは、
前記各空調エリアの前記二酸化炭素発生量または二酸化炭素濃度の推定量に基づいてそれぞれの空調エリアの二酸化炭素濃度が所定値以下になるように各空調エリアに対する換気風量設定値を算出する
ことを特徴とする請求項4に記載の空調制御システム。 - 空調制御対象の建物内の複数の空調エリアに外気を取り入れるとともに、前記空調エリアの空気を排気する換気装置と、前記複数の空調エリアにそれぞれ設置され、前記空調エリア内を所定の温度設定値に基づいて空調する室内機と、前記換気装置により前記建物内に導入される外気の二酸化炭素濃度を計測する外気二酸化炭素濃度センサと、前記建物から排気される空気の二酸化炭素濃度を計測する排気二酸化炭素濃度センサとに接続された空調制御システムが、
前記外気二酸化炭素濃度センサで計測された外気二酸化炭素濃度計測値と、前記排気二酸化炭素濃度センサで計測された排気二酸化炭素濃度計測値とから、前記建物の二酸化炭素発生量の推定値を算出する建物二酸化炭素発生量推定ステップと、
前記空調機ごとの空調負荷量を取得する空調負荷量取得ステップと、
前記建物二酸化炭素発生推定ステップで算出された前記建物の二酸化炭素発生量の推定値と前記空調負荷量取得ステップで取得された前記各空調機の空調負荷量とから、前記空調エリアごとの二酸化炭素発生量または二酸化炭素濃度の推定値を算出するエリア別二酸化炭素量推定ステップと
を有することを特徴とする空調制御方法。
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