JP2014129935A - 電力量情報提供システム、按分電力量算出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る電力量情報提供システム1は、1つの電源6から電力が供給される第1機器4−1〜4−Nと、第1機器4−1〜4−Nのそれぞれに対応して複数ずつ設けられる第2機器5−1−1〜5−N−nと、電源6から供給された電力量を検出する第1電力量計7と、第1機器4−1〜4−Nの第1使用量を計測する第1計測手段8−1〜8−Nと、第2機器5−1−1〜5−N−nの第2使用量を計測する第2計測手段と、を備え、第1電力量計7で検出された電力量を第1使用量で按分して、第1機器4−1〜4−Nに対する按分電力量を算出し、按分電力量を第2使用量で按分して、第2機器5−1−1〜5−N−nに対する按分電力量を算出するものである。
【選択図】図1
Description
このような空気調和システムでは、各室外機の電力が1つの電源から供給される場合がある。
そのような空気調和システムは、電力量按分装置を有する。
電力量按分装置は、1つの電源が基準期間(例えば、1ヶ月、1時間等)内に各室外機に供給した電力量を、その基準期間内における各室内機の使用状況に基づいて按分する。
空気調和システムは、電力量按分装置からその按分された電力量を取得し、空気調和システムの管理者等は、その按分された電力量に基づいて室外機の電力使用料を各使用者に課金する(特許文献1参照)。
そのため、例えば、各室外機の設置環境、各室外機の整備状況等の相違によって、各室外機の運転効率の変化に差が生じた場合には、使用している室内機がどの室外機に接続されているかが加味されず、電力使用料の課金が不公平になってしまう。
つまり、このような空気調和システムでは、使用状況を正確に反映した電力量情報が提供されないという問題点があった。
また、使用状況を正確に反映した電力量情報を算出することができる按分電力量算出方法を得るものである。
なお、実施の形態の説明においては、電力量情報提供システムが、空気調和システム又は給湯システムである場合を説明しているが、本発明に係る電力量情報提供システムには、空気調和システム又は給湯システムと同様の構成を有する他のシステムが含まれる。
また、各図において、同一部材又は同一部分には同一の符号を付している。
また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
実施の形態1に係る電力量情報提供システムについて説明する。
なお、以下では、実施の形態1に係る電力量情報提供システムが、空気調和システムである場合を説明する。
(電力量情報提供システムの構成)
以下に、実施の形態1に係る電力量情報提供システムの構成について説明する。
図1は、実施の形態1に係る電力量情報提供システムの、構成を示す図である。
図1に示すように、電力量情報提供システム1は、少なくとも、電力量按分装置2と、複数の空気調和装置3−1〜3−Nと、を有する。
図1では、複数の空気調和装置3−1〜3−Nのそれぞれが、複数の室内機5−1−1〜5−1−nを同数(つまり、n個)有する場合を示しているが、互いに異なる数を有してもよい。
1つの室外機4−1には、図中太線で示すように、複数の室内機5−1−1〜5−1−nが冷媒配管で接続される。
複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれは、本発明における「第1機器」に相当する。
複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれは、本発明における「第2機器」に相当する。
1つの電源6から供給された電力の電力量は、電力量計7で検出される。
複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれには、電力量計8−1〜8−Nが内蔵される。
複数の電力量計8−1〜8−Nのそれぞれは、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれに外付けされてもよく、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれに対応して設けられていればよい。
図1では、複数の電力量計8−1〜8−Nのそれぞれが、室外機4−1〜4−Nのそれぞれに1つずつ設けられる場合を示しているが、室外機4−1〜4−Nのそれぞれに複数設けられ、例えば、平均値等が求められてもよい。
複数の電力量計8−1〜8−Nのそれぞれの検出精度は、電力量計7の検出精度と比較して低くてよい。
電力量計7は、本発明における「第1電力量計」に相当する。
複数の電力量計8−1〜8−Nは、本発明における「第1計測手段」に相当する。
複数の電力量計8−1〜8−Nのそれぞれは、本発明における「第2電力量計」に相当する。
図1では、電源6と異なる電源が、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれに1つずつ設けられる場合を示しているが、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのうちの複数に1つずつ設けられてもよい。
通信は、有線でもよく、また、無線でもよい。
電力量按分装置2は、初期設定部21と、設備機器データ部22と、通信部23と、データ入出力部24と、使用状況データ部25と、電力量データ部26と、按分計算部27と、計算結果データ部28と、を有する。
設備機器のデータは、少なくとも、設備機器識別子データ31と、冷媒サイクル接続データ32と、電力量計接続データ33と、である。
設備機器のデータは、例えば、データ入出力部24が、通信部23を介して、複数の空気調和装置3−1〜3−Nと電力量計7とから情報を取得する等、自動で入力されてもよい。
入力された設備機器のデータは、設備機器データ部22に格納される。
設備機器識別子データ31は、図2に示すような、各設備機器と、識別子(ID、アドレス等)と、の対応関係を示すデータである。
冷媒サイクル接続データ32は、図3に示すような、複数の室外機4−1〜4−Nの識別子と、複数の室内機5−1−1〜5−N−nの識別子と、の対応関係を示すデータである。
電力量計接続データ33は、図4に示すような、複数の室外機4−1〜4−Nの識別子と、複数の電力量計8−1〜8−Nの識別子と、の対応関係を示すデータである。
通信部23は、電力量計7から、基準期間内における電源6から供給された電力量のデータを受信する。
基準期間内における使用時間のデータは、電力量按分装置2で計測されてもよく、また、他の設備機器に設けられた制御装置、例えば、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれに設けられた制御装置等で計測されてもよい。
基準期間内における使用時間のデータが電力量按分装置2で計測される場合には、電力量按分装置2は、本発明における「第2計測手段」に相当する。
複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの出力が基準期間内に変化する場合には、基準期間内における使用状況のデータとして、使用時間のデータにその出力変化を係数として乗算したものが用いられてもよい。
また、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの能力に差がある場合、又は、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの能力に差がある場合には、基準期間内における使用状況のデータとして、使用時間のデータにその能力差を係数として乗算したものが用いられてもよい。
データ入出力部24は、基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの使用状況のデータを、通信部23から取得し、そのデータと、設備機器のデータと、を使用状況データ部25に出力する。
使用状況データ部25は、使用状況識別子データ34を作成する。
使用状況識別子データ34は、図5に示すような、複数の室内機5−1−1〜5−N−nの識別子と、複数の室内機5−1−1〜5−N−nの使用状況と、の対応関係を示すデータである。
図5では、基準期間内における使用状況のデータが、基準期間内における使用時間のデータである場合を示している。
電力量データ部26は、電力量識別子データ35を作成する。
電力量識別子データ35は、図6に示すような、電力量計7及び複数の電力量計8−1〜8−Nの識別子と、電力量計7及び複数の電力量計8−1〜8−Nの電力量と、の対応関係を示すデータである。
按分計算部27は、電力量識別子データ35を用いて、電力量計7の電力量を複数の電力量計8−1〜8−Nの電力量で按分する計算をして、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの按分電力量を求める。
按分計算部27は、その按分電力量と、設備機器のデータと、を用いて、室外機按分電力量識別子データ36を作成する。
按分計算部27は、その按分電力量と、使用状況識別子データ34と、を用いて、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの按分電力量を複数の室内機5−1−1〜5−N−nの使用状況で按分する計算をして、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの、室外機で使用された電力量の按分電力量を求める。
按分計算部27は、その按分電力量と、設備機器のデータと、を用いて、室内機按分電力量識別子データ37を作成する。
具体的な計算方法は、後に詳述する。
室外機按分電力量識別子データ36は、図7に示すような、複数の室外機4−1〜4−Nの識別子と、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの按分電力量と、の対応関係を示すデータである。
室内機按分電力量識別子データ37は、図8に示すような、複数の室内機5−1−1〜5−N−nの識別子と、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの、室外機で使用された電力量の按分電力量と、の対応関係を示すデータである。
計算結果データ部28は、室外機按分電力量識別子データ36と室内機按分電力量識別子データ37とを、電力量情報提供システム1の管理者等に提供する。
以下に、実施の形態1に係る電力量情報提供システムの按分計算部における按分電力量の計算方法について詳述する。
図9は、実施の形態1に係る電力量情報提供システムの、按分計算部における計算のフローを示す図である。
S901において、按分計算部27は、基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用量比率を求める。
基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用量比率は、基準期間内における複数の電力量計8−1〜8−Nのそれぞれで検出された電力量の比率と同義である。
よって、基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用量比率R4−i(i=1〜N)は、基準期間内における複数の電力量計8−1〜8−Nのそれぞれで検出された電力量Wh8−i(i=1〜N)を用いて、以下の数式1で算出される。
基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの按分電力量Whd4−i(i=1〜N)は、数式1で求められた基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用量比率R4−i(i=1〜N)と、基準期間内における電力量計7で検出された電力量Wh7と、を用いて、以下の数式2で算出される。
基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの使用量比率は、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれに接続された複数の室内機5−1−1〜5−N−nの使用量比率の合計が100%になるように計算される。
つまり、基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの使用量比率R5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)は、基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの使用時間T5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)を用いて、以下の数式3で算出される。
基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの、室外機で使用された電力量の按分電力量Whd5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)は、数式2で求められた基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの按分電力量Whd4−i(i=1〜N)と、数式3で求められた基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの使用量比率R5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)と、を用いて、以下の数式4で算出される。
以下に、実施の形態1に係る電力量情報提供システムの作用について説明する。
電力量情報提供システム1では、基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの、室外機で使用された電力量の按分電力量Whd5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)が、基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの按分電力量Whd4−i(i=1〜N)を用いて算出される。
そのため、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用状況を正確に反映した電力量情報が提供される。
複数の電力量計8−1〜8−Nが設けられることで、例えば、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの運転効率の変化を監視することができる等、空気調和システムとしての機能を更に向上させることが可能となる。
そのため、基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの、室外機で使用された電力量の按分電力量Whd5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)の算出に多少の誤差が生じるものの、その按分電力量Whd5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)の合計は、電力量計7で検出された電力量と等しくなり、電力量情報提供システム1の管理者等が過不足なく複数の室外機4−1〜4−Nの電力使用料を課金することができる。
つまり、検出精度が高い電力量計7を、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれに設けるような場合と比較して、安価に、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用状況を正確に反映した電力量情報を提供することができる。
電力量情報提供システム1では、複数の室外機4−1〜4−Nに1つの電源6から電力が供給されるが、複数の室外機4−1〜4−Nが複数のグループに分割され、そのグループのそれぞれに電源6が設けられてもよい。
そのような場合には、複数の電源6のそれぞれに電力量計7が設けられる。
また、そのような場合には、複数の室外機4−1〜4−Nが、電力量計を既に内蔵する室外機のグループと、電力量計を内蔵していない室外機のグループと、に分けられ、電力量計を内蔵していない室外機のグループの按分電力量については、従来と同様の手法で算出されてもよい。
グループ分け及び手法が、自動で設定されてもよい。
図10は、実施の形態1に係る電力量情報提供システムの変形例の、構成を示す図である。
図10に示すように、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの電力が、電源6から供給されてもよい。
そのような場合でも、複数の電力量計8−1〜8−Nによって、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用量比率が求められるため、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用状況を正確に反映した電力量情報が提供される。
また、図11に示すように、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの電力が、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれから供給されてもよい。
このような場合には、複数の電力量計8−1〜8−Nのそれぞれで検出される電力量には、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれに供給される電力量が含まれる。
按分計算部27における按分電力量の計算方法は、図9と同様である。
図9のS904で求められる、基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの、室外機で使用された電力量の按分電力量Whd5−i−j(i=1〜N、j=1〜n)には、室内機で使用された電力量の按分電力量が含まれる。
そのため、室内機で使用された電力量の情報と、室外機で使用された電力量の情報と、を別々に提供することはできないが、使用者に室内機の電力使用料を課金するために、複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれで使用された電力量を他の電力量計で検出する必要がなくなり、安価に、複数の室外機4−1〜4−N及び複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの使用状況を正確に反映した電力量情報を提供することができる。
按分計算部27が、例えば、基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの待機時間と、基準期間内における複数の室内機5−1−1〜5−N−nのそれぞれの待機時間とを、複数の空気調和装置3−1〜3−Nから、通信部23を介して取得する等によって、基準期間内における待機電力量を算出し、基準期間内における電力量計7で検出された電力量Wh7から基準期間内における待機電力量を減算した値を用いてもよい。
基準期間内における待機電力量は、別途、待機時間に応じて按分され、その按分された待機電力量の情報が、電力量情報提供システム1の管理者等に提供される。
電力量情報提供システム1の管理者等は、按分された待機電力量の情報に基づいて待機電力料を課金してもよい。
例えば、複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれに、例えば、送風機の回転数を検出するセンサ、冷媒の流量を検出するセンサ等、他の検出器が設けられ、その検出器の検出結果を用いて、基準期間内における複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれの使用量比率R4−i(i=1〜N)が求められてもよい。
複数の室外機4−1〜4−Nのそれぞれに複数の電力量計8−1〜8−Nが設けられる場合には、複数の電力量計8−1〜8−Nで検出された電力量の合計と電力量計7で検出された電力量とを比較することで、按分計算の誤差を類推することができるため、都合がよい。
実施の形態2に係る電力量情報提供システムについて説明する。
なお、以下では、実施の形態2に係る電力量情報提供システムが、給湯システムである場合を説明する。
(電力量情報提供システムの構成)
以下に、実施の形態2に係る電力量情報提供システムの構成について説明する。
図12は、実施の形態2に係る電力量情報提供システムの、構成を示す図である。
図12に示すように、電力量情報提供システム11は、少なくとも、電力量按分装置12と、複数の給湯装置13−1〜13−Nと、を有する。
図12では、複数の給湯装置13−1〜13−Nのそれぞれが、複数の蛇口15−1−1〜15−1−nを同数(つまり、n個)有する場合を示しているが、互いに異なる数を有してもよい。
1つの給湯機14−1には、図中太線で示すように、複数の蛇口15−1−1〜15−1−nが水配管で接続される。
複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれは、本発明における「第1機器」に相当する。
複数の蛇口15−1−1〜15−N−nのそれぞれは、本発明における「第2機器」に相当する。
1つの電源16から供給された電力の電力量は、電力量計17で検出される。
複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれには、電力量計18−1〜18−Nが内蔵される。
電力量計17は、本発明における「第1電力量計」に相当する。
複数の電力量計18−1〜18−Nは、本発明における「第1計測手段」に相当する。
複数の電力量計18−1〜18−Nのそれぞれは、本発明における「第2電力量計」に相当する。
電力量按分装置12は、初期設定部41と、設備機器データ部42と、通信部43と、データ入出力部44と、使用状況データ部45と、電力量データ部46と、按分計算部47と、計算結果データ部48と、を有する。
基準期間内における使用時間のデータが電力量按分装置12で計測される場合には、電力量按分装置12は、本発明における「第2計測手段」に相当する。
以下に、実施の形態2に係る電力量情報提供システムの按分計算部における按分電力量の計算方法について詳述する。
図13は、実施の形態2に係る電力量情報提供システムの、按分計算部における計算のフローを示す図である。
S1301において、按分計算部47は、基準期間内における複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれの使用量比率を求める。
基準期間内における複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれの使用量比率R14−i(i=1〜N)は、基準期間内における複数の電力量計18−1〜18−Nのそれぞれで検出された電力量Wh18−i(i=1〜N)を用いて、以下の数式5で算出される。
基準期間内における複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれの按分電力量Whd14−i(i=1〜N)は、数式5で求められた基準期間内における複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれの使用量比率R14−i(i=1〜N)と、基準期間内における電力量計17で検出された電力量Wh17と、を用いて、以下の数式6で算出される。
基準期間内における複数の蛇口15−1−1〜15−N−nのそれぞれの使用量比率R15−i−j(i=1〜N、j=1〜n)は、基準期間内における複数の蛇口15−1−1〜15−N−nのそれぞれの開栓時間T15−i−j(i=1〜N、j=1〜n)を用いて、以下の数式7で算出される。
複数の蛇口15−1−1〜15−N−nのそれぞれの水量が基準期間内で変化する場合には、基準期間内における使用状況のデータとして、開栓時間のデータにその水量変化を係数として乗算したものが用いられてもよい。
基準期間内における複数の蛇口15−1−1〜15−N−nのそれぞれの、給湯機で使用された電力量の按分電力量Whd15−i−j(i=1〜N、j=1〜n)は、数式6で求められた基準期間内における複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれの按分電力量Whd14−i(i=1〜N)と、数式7で求められた基準期間内における複数の蛇口15−1−1〜15−N−nのそれぞれの使用量比率R15−i−j(i=1〜N、j=1〜n)と、を用いて、以下の数式8で算出される。
以下に、実施の形態2に係る電力量情報提供システムの作用について説明する。
電力量情報提供システム11では、基準期間内における複数の蛇口15−1−1〜15−N−nのそれぞれの、給湯機で使用された電力量の按分電力量Whd15−i−j(i=1〜N、j=1〜n)が、基準期間内における複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれの按分電力量Whd14−i(i=1〜N)を用いて算出される。
そのため、複数の給湯機14−1〜14−Nのそれぞれの使用状況を正確に反映した電力量情報が提供される。
例えば、各実施の形態又は各変形例を組み合わせることも可能である。
Claims (5)
- 1つの電源から電力が供給される複数の第1機器と、
前記複数の第1機器のそれぞれに対応して複数ずつ設けられ、該対応する第1機器と連動して動作する複数の第2機器と、
基準期間内における前記1つの電源から供給された電力量を検出する第1電力量計と、
前記基準期間内における前記複数の第1機器のそれぞれの第1使用量を計測する第1計測手段と、
前記基準期間内における前記複数の第2機器のそれぞれの第2使用量を計測する第2計測手段と、
按分計算部を有する電力量按分装置と、
を備え、
前記按分計算部は、
前記第1電力量計で検出された前記電力量を、全ての前記第1機器の前記第1使用量で按分して、1つの前記第1機器に対する按分電力量を算出し、
前記按分電力量を、該按分電力量が算出された1つの前記第1機器に対応する複数の前記第2機器の前記第2使用量で按分して、1つの前記第2機器に対する按分電力量を算出する、
ことを特徴とする電力量情報提供システム。 - 前記第1計測手段は、前記複数の第1機器のそれぞれに対応して設けられ、前記基準期間内における前記複数の第1機器のそれぞれで使用された電力量を検出する複数の第2電力量計である、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力量情報提供システム。 - 前記第1電力量計の電力量の検出精度は、前記第2電力量計の電力量の検出精度と比較して高い、
ことを特徴とする請求項2に記載の電力量情報提供システム。 - 前記第1機器は、空気調和装置の室外機であり、
前記第2機器は、空気調和装置の室内機である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電力量情報提供システム。 - 1つの電源から電力が供給される複数の第1機器と、前記複数の第1機器のそれぞれに対応して複数ずつ設けられ、該対応する第1機器と連動して動作する複数の第2機器と、基準期間内における前記1つの電源から供給された電力量を検出する第1電力量計と、前記基準期間内における前記複数の第1機器のそれぞれの第1使用量を計測する第1計測手段と、前記基準期間内における前記複数の第2機器のそれぞれの第2使用量を計測する第2計測手段と、を備えた電力量情報提供システムに用いられる按分電力量算出方法であって、
前記第1電力量計で検出された前記電力量を、全ての前記第1機器の前記第1使用量で按分して、1つの前記第1機器に対する按分電力量を算出するステップと、
前記按分電力量を、該按分電力量が算出された1つの前記第1機器に対応する複数の前記第2機器の前記第2使用量で按分して、1つの前記第2機器に対する按分電力量を算出するステップと、
を有することを特徴とする按分電力量算出方法。
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