JP2014137207A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内空気の温度を調節する空気調和装置と、室内へ供給される室外空気の温度又は温度及び湿度を調節する外気処理装置とを備えた空調システムに関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system including an air conditioner that adjusts the temperature of indoor air and an outdoor air processing device that adjusts the temperature or temperature and humidity of outdoor air supplied to the room.
従来より、空気調和装置と外気処理装置とを備えた空調システムが知られている。例えば、特許文献1には、冷凍サイクルを行う冷媒回路が設けられた空気調和装置と、デシカントロータを用いて空気の湿度を調節する外気処理装置とを備える空調システムが開示されている。また、特許文献2や特許文献3には、空気熱交換器の表面に担持された吸着剤を冷媒で加熱し又は冷却することによって空気の湿度を調節する外気処理装置と、冷凍サイクルを行う冷媒回路が設けられた空気調和装置とを備える空調システムが開示されている。この種の空調システムにおいて、空気調和装置は、取り込んだ室内空気の温度を調節し、温度を調節した室内空気を室内へ供給する。また、外気処理装置は、取り込んだ室外空気の温度と湿度を調節し、温度と湿度を調節した室外空気を室内へ供給する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioning system including an air conditioner and an outside air processing device is known. For example,
これら各特許文献に開示された外気処理装置は、取り込んだ室外空気の温度と湿度を調節する。このため、この外気処理装置を備える空調システムでは、外気処理装置が温度と湿度を調節した室外空気を室内へ供給することによっても、室内の気温を変化させることができる場合がある。そこで、特許文献2に開示された空調システムでは、空気調和装置の冷媒回路に設けられた圧縮機の容量を制御する際に外気処理装置の運転状態を考慮することによって、室内気温が設定値に達するまでの時間を短縮している。
The outdoor air processing devices disclosed in these patent documents adjust the temperature and humidity of the outdoor air taken in. For this reason, in an air conditioning system provided with this outside air processing device, the indoor air temperature may be changed even when the outside air processing device supplies outdoor air whose temperature and humidity are adjusted to the room. Therefore, in the air conditioning system disclosed in
上述したように、室外空気の温度と湿度の両方を調節する外気処理装置が設けられた空調システムでは、外気処理装置によっても室内の気温を変化させられる場合があるため、室内の空調負荷を常に空気調和装置だけで処理する必要はない。一方、空気調和装置と外気処理装置について、両者の運転効率は必ずしも一致しないのが通常である。このため、空調システム全体が発揮する空調能力が同じ場合であっても、室内の空調負荷のうち空気調和装置が処理する分と外気処理装置が処理する分との割合が異なれば、空気調和装置が消費するエネルギと外気処理装置が消費するエネルギとの和(即ち、空調システム全体の消費エネルギ)も異なることが有り得る。 As described above, in an air conditioning system provided with an outdoor air processing device that adjusts both the temperature and humidity of outdoor air, the indoor air temperature may be changed even by the outdoor air processing device. It is not necessary to treat only with the air conditioner. On the other hand, the operating efficiency of the air conditioner and the outside air treatment device is usually not always the same. For this reason, even if the air conditioning capacity exhibited by the entire air conditioning system is the same, if the proportion of the indoor air conditioning load processed by the air conditioning device and the amount processed by the outside air processing device are different, the air conditioning device The sum of the energy consumed by the outdoor air processing apparatus and the energy consumed by the outside air processing device (that is, the energy consumption of the entire air conditioning system) may be different.
ところが、従来は、このような事情を考慮した空調システムの運転制御は行われていなかった。このため、従来の空調システムでは、室内の空調負荷のうち空気調和装置が処理する分と外気処理装置が処理する分との割合が最適化されておらず、無駄なエネルギを消費してしまうおそれがあった。 However, conventionally, operation control of the air conditioning system in consideration of such circumstances has not been performed. For this reason, in the conventional air conditioning system, the proportion of the air conditioning load that is processed by the air conditioning device and the amount that is processed by the outside air processing device is not optimized in the indoor air conditioning load, and wasteful energy may be consumed. was there.
また、室外空気の温度を一旦露点温度まで低下させて除湿した後、所望の温度まで加熱して室内へ供給する外気処理装置では、室外空気が室内空気の状態に近い状態である場合には、無駄に露点温度以下の温度まで冷却して再加熱することにより、無駄なエネルギを消費してしまうおそれがあった。 In addition, in the outdoor air processing apparatus that reduces the temperature of the outdoor air to the dew point temperature and dehumidifies it, then heats it to the desired temperature and supplies it to the room, if the outdoor air is in a state close to the state of the room air, There is a possibility that wasteful energy may be consumed by wasteful cooling to a temperature below the dew point temperature and reheating.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気調和装置と外気処理装置とを備えた空調システムにおいて、その消費エネルギを必要最小限に抑えることにある。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to suppress the energy consumption to the minimum necessary in the air conditioning system provided with the air conditioning apparatus and the external air processing apparatus.
第1の発明は、取り込んだ室内空気を少なくともその温度を調節してから室内へ供給する空気調和装置(20)と、取り込んだ室外空気をその温度又は温度及び湿度を調節してから室内へ供給する外気処理運転と取り込んだ室外空気をそのまま室内へ供給する換気運転とを行う外気処理装置(50)と、上記空気調和装置(20)及び上記外気処理装置(50)の運転を制御する制御手段(90)とを備える空調システムであって、上記制御手段(90)は、室外空気の温度及び湿度が、所定の換気領域内の状態であるか否かを判断する判断部(93a)と、上記判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断すると、室内空気及び室外空気が上記換気領域内の状態となるように上記空気調和装置(20)及び上記外気処理装置(50)を運転し、その運転を上記空気調和装置(20)の消費エネルギと上記外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように制御する最小エネルギ制御部(93b)と、上記判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断すると、少なくとも上記外気処理装置(50)に上記換気運転を行わせる換気運転制御部(93c)とを有している。 The first aspect of the present invention is an air conditioner (20) for supplying the indoor air taken into the room after adjusting its temperature at least, and supplying the outdoor air taken into the room after adjusting its temperature or temperature and humidity. Outdoor air processing device (50) for performing outdoor air processing operation and ventilation operation for supplying the outdoor air taken into the room as it is, and control means for controlling the operation of the air conditioner (20) and the outdoor air processing device (50) (90), wherein the control means (90) is configured to determine whether the temperature and humidity of the outdoor air are in a predetermined ventilation region, When the determination unit (93a) determines that the outdoor air is not in the ventilation region, the air conditioner (20) and the outdoor air processing device are configured so that the indoor air and the outdoor air are in the ventilation region. Drive (50), that A minimum energy control unit (93b) for controlling the operation so that the sum of the energy consumption of the air conditioner (20) and the energy consumption of the outside air processing device (50) is minimized, and the determination unit (93a), When it is determined that the outdoor air is in the ventilation region, at least a ventilation operation control unit (93c) that causes the outside air processing device (50) to perform the ventilation operation is provided.
第1の発明の空調システム(10)において、空気調和装置(20)は、取り込んだ室内空気の少なくとも温度を調節し、調節した室内空気を室内へ供給する。また、外気処理装置(50)は、取り込んだ室外空気の温度又は温度及び湿度を調節し、調節した室外空気を室内へ供給する。制御手段(90)の判断部(93a)は、室外空気の温度及び湿度が、所定の換気領域内の状態であるか否かを判断する。判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断すると、換気運転制御部(93c)が換気運転を行う。一方、判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断すると、最小エネルギ制御部(93b)が、空気調和装置(20)及び外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように両装置(20,50)の運転を制御する。つまり、室外空気の温度又は温度及び湿度の調節が必要でない場合には、室外空気の温度又は温度及び湿度を調節することなく換気運転が行われ、室外空気の温度又は温度及び湿度の調節が必要な場合には、空気調和装置(20)及び外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように両装置(20,50)の運転が制御されるため、空調システム(10)の消費エネルギが必要最小限に抑えられる。 In the air conditioning system (10) of the first invention, the air conditioner (20) adjusts at least the temperature of the taken indoor air and supplies the adjusted indoor air to the room. The outdoor air processing device (50) adjusts the temperature or temperature and humidity of the taken outdoor air, and supplies the adjusted outdoor air to the room. The determination unit (93a) of the control means (90) determines whether the temperature and humidity of the outdoor air are in a predetermined ventilation region. When the determination unit (93a) determines that the outdoor air is in the ventilation region, the ventilation operation control unit (93c) performs the ventilation operation. On the other hand, when the determination unit (93a) determines that the outdoor air is not in the ventilation region, the minimum energy control unit (93b) calculates the sum of energy consumption of the air conditioner (20) and the outside air processing device (50). The operation of both devices (20, 50) is controlled so that is minimized. In other words, if it is not necessary to adjust the temperature or temperature and humidity of the outdoor air, ventilation operation is performed without adjusting the temperature or temperature and humidity of the outdoor air, and adjustment of the temperature or temperature and humidity of the outdoor air is necessary. In this case, since the operation of both devices (20, 50) is controlled so that the sum of energy consumption of the air conditioner (20) and the outside air processing device (50) is minimized, the air conditioning system (10) Energy consumption is minimized.
第2の発明は、第1の発明において、上記換気運転制御部(93c)は、上記外気処理装置(50)の上記換気運転中に、室内の空調負荷に応じて上記空気調和装置(20)の運転を制御するように構成されている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the ventilation operation control unit (93c) includes the air conditioner (20) according to an indoor air conditioning load during the ventilation operation of the outside air treatment device (50). It is comprised so that the driving | operation may be controlled.
第2の発明では、換気運転制御部(93c)により、外気処理装置(50)において換気運転が実行されている際に、空気調和装置(20)は、室内の空調負荷に応じて運転が制御される。よって、空調システム(10)の消費エネルギが必要最小限に抑えられる。 In the second invention, when the ventilation operation is performed in the outside air processing device (50) by the ventilation operation control unit (93c), the operation of the air conditioner (20) is controlled according to the indoor air conditioning load. Is done. Therefore, the energy consumption of the air conditioning system (10) can be minimized.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、上記最小エネルギ制御部(93b)は、上記空気調和装置(20)が発揮すべき空調能力である第1目標空調能力と、上記外気処理装置(50)が発揮すべき空調能力である第2目標空調能力とを、上記第1目標空調能力と上記第2目標空調能力の和が空調システムに要求される空調能力と等しくなるという条件下において上記空気調和装置(20)の消費エネルギと上記外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように決定し、上記空気調和装置(20)が上記第1目標空調能力を発揮するように該空気調和装置(20)の運転を制御し、上記外気処理装置(50)が上記第2目標空調能力を発揮するように該外気処理装置(50)の運転を制御するように構成されている。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the minimum energy control unit (93b) includes a first target air conditioning capability that is an air conditioning capability to be exhibited by the air conditioner (20), and the outside air processing. The second target air conditioning capacity, which is the air conditioning capacity to be exhibited by the device (50), is set under the condition that the sum of the first target air conditioning capacity and the second target air conditioning capacity is equal to the air conditioning capacity required for the air conditioning system. Is determined so that the sum of the energy consumption of the air conditioner (20) and the energy consumption of the outside air treatment device (50) is minimized, and the air conditioner (20) exhibits the first target air conditioning capability. The operation of the air conditioner (20) is controlled as described above, and the operation of the outside air treatment device (50) is controlled so that the outside air treatment device (50) exhibits the second target air conditioning capability. ing.
第3の発明では、最小エネルギ制御部(93b)が、第1目標空調能力と第2目標空調能力とを決定する。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、空気調和装置(20)が第1目標空調能力を発揮するように空気調和装置(20)の運転を制御し、外気処理装置(50)が第2目標空調能力を発揮するように外気処理装置(50)の運転を制御する。 In the third invention, the minimum energy control unit (93b) determines the first target air conditioning capability and the second target air conditioning capability. The minimum energy control unit (93b) controls the operation of the air conditioner (20) so that the air conditioner (20) exhibits the first target air conditioning capability, and the outside air processing device (50) is the second target. The operation of the outside air processing device (50) is controlled so as to exert the air conditioning capability.
ここで、空調システム(10)に例えば30kWの空調能力を発揮させるには、空気調和装置(20)に20kWの空調能力を発揮させて外気処理装置(50)に10kWの空調能力を発揮させてもよいし、空気調和装置(20)に25kWの空調能力を発揮させて外気処理装置(50)に5kWの空調能力を発揮させてもよい。一方、1kWの空調能力を得るのに必要なエネルギは、空気調和装置(20)と外気処理装置(50)とで相違するのが通常である。このため、上記の例において、空気調和装置(20)が20kWの空調能力を発揮して外気処理装置(50)が10kWの空調能力を発揮する場合と、空気調和装置(20)が25kWの空調能力を発揮して外気処理装置(50)が5kWの空調能力を発揮する場合とを比べると、空調システム(10)全体の消費エネルギ(即ち、空気調和装置(20)が消費するエネルギと外気処理装置(50)が消費するエネルギとの和)は、必ずしも同じとは限らない。 Here, in order to cause the air conditioning system (10) to exert, for example, 30 kW of air conditioning capability, the air conditioner (20) exhibits 20 kW of air conditioning capability, and the outside air processing device (50) exhibits 10 kW of air conditioning capability. Alternatively, the air conditioner (20) may exhibit a 25 kW air conditioning capability, and the outside air treatment device (50) may exhibit a 5 kW air conditioning capability. On the other hand, the energy required to obtain an air conditioning capacity of 1 kW is usually different between the air conditioner (20) and the outside air treatment device (50). For this reason, in the above example, the air conditioner (20) exhibits an air conditioning capability of 20 kW and the outside air processing device (50) exhibits an air conditioning capability of 10 kW, and the air conditioner (20) is an air conditioner of 25 kW. Compared with the case where the outside air processing device (50) exhibits 5 kW air conditioning capability by exhibiting the capacity, the energy consumption of the entire air conditioning system (10) (that is, the energy consumed by the air conditioner (20) and the outside air processing) The sum of the energy consumed by the device (50) is not necessarily the same.
そこで、第3の発明の制御手段(90)の最小エネルギ制御部(93b)は、第1目標空調能力と第2目標空調能力の和が空調システム(10)全体に要求される空調能力と等しくなるという条件下において空気調和装置(20)の消費エネルギと外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように、第1目標空調能力と第2目標空調能力とを決定する。つまり、この最小エネルギ制御部(93b)は、空調システム(10)に要求される空調能力のうち空気調和装置(20)が発揮する分(第1目標空調能力)と外気処理装置(50)が発揮する分(第2目標空調能力)とを、消費エネルギが最小となるように決める。そして、空気調和装置(20)が第1目標空調能力を発揮し、外気処理装置(50)が第2目標空調能力を発揮する状態では、空調システム(10)が発揮する空調能力がその要求値と一致し、しかも空調システム(10)の消費エネルギが必要最小限に抑えられる。 Therefore, the minimum energy control unit (93b) of the control means (90) of the third invention is equal to the sum of the first target air conditioning capacity and the second target air conditioning capacity equal to the air conditioning capacity required for the entire air conditioning system (10). The first target air conditioning capability and the second target air conditioning capability are determined so that the sum of the energy consumption of the air conditioner (20) and the energy consumption of the outside air processing device (50) is minimized under the conditions of In other words, the minimum energy control unit (93b) includes the amount of air conditioning device (20) that is required by the air conditioning system (10) (first target air conditioning capability) and the outside air processing device (50). The amount to be exhibited (second target air conditioning capacity) is determined so that the energy consumption is minimized. When the air conditioner (20) exhibits the first target air conditioning capability and the outside air processing device (50) exhibits the second target air conditioning capability, the air conditioning capability exhibited by the air conditioning system (10) is the required value. In addition, the energy consumption of the air conditioning system (10) can be minimized.
第4の発明は、上記第3の発明において、上記最小エネルギ制御部(93b)は、上記空気調和装置(20)における空調能力と消費エネルギの関係を示す第1運転特性データと、上記外気処理装置(50)における空調能力と消費エネルギの関係を示す第2運転特性データとを予め記憶し、上記第1運転特性及び上記第2運転特性に基づいて上記第1目標空調能力及び上記第2目標空調能力を決定するように構成されている。 In a fourth aspect based on the third aspect, the minimum energy control unit (93b) includes first operating characteristic data indicating a relationship between air conditioning capability and energy consumption in the air conditioner (20), and the outside air processing. Second operation characteristic data indicating the relationship between the air conditioning capacity and energy consumption in the device (50) is stored in advance, and the first target air conditioning capacity and the second target are based on the first operation characteristic and the second operation characteristic. It is configured to determine the air conditioning capability.
第4の発明では、最小エネルギ制御部(93b)が第1運転特性データと第2運転特性データとを予め記憶している。第1運転特性データを用いれば、ある空調能力を発揮している空気調和装置(20)において消費されるエネルギを算出できる。また、第2運転特性データを用いれば、ある空調能力を発揮している外気処理装置(50)において消費されるエネルギを算出できる。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、第1運転特性データを用いて空気調和装置(20)の消費エネルギを算出する一方、第2運転特性データを用いて外気処理装置(50)の消費エネルギを算出し、それぞれの消費エネルギの算出値を用いて第1目標空調能力と第2目標空調能力とを決定する。 In the fourth invention, the minimum energy control unit (93b) stores the first operating characteristic data and the second operating characteristic data in advance. If the first operating characteristic data is used, the energy consumed in the air conditioner (20) exhibiting a certain air conditioning capability can be calculated. Further, by using the second operation characteristic data, it is possible to calculate the energy consumed in the outside air processing device (50) exhibiting a certain air conditioning capability. The minimum energy control unit (93b) calculates the energy consumption of the air conditioner (20) using the first operating characteristic data, while the energy consumption of the outside air processing device (50) uses the second operating characteristic data. And the first target air conditioning capability and the second target air conditioning capability are determined using the calculated values of the respective energy consumption.
第5の発明は、第3又は4の発明において、上記空気調和装置(20)は、圧縮機(41)が接続されて冷凍サイクルを行う第1冷媒回路(30)を備え、室内空気を上記第1冷媒回路(30)の冷媒と熱交換させることによって室内空気の温度を調節するように構成され、上記外気処理装置(50)は、圧縮機(71)が接続されて冷凍サイクルを行う第2冷媒回路(101)を備え、上記外気処理運転の際には、取り込んだ室外空気を、上記第2冷媒回路(101)の冷媒と熱交換させることによって室外空気の温度又は温度及び湿度を調節するように構成されている。 According to a fifth invention, in the third or fourth invention, the air conditioner (20) includes a first refrigerant circuit (30) connected to a compressor (41) to perform a refrigeration cycle, and the room air The indoor air temperature is adjusted by exchanging heat with the refrigerant in the first refrigerant circuit (30), and the outside air processing device (50) is connected to the compressor (71) to perform a refrigeration cycle. Two refrigerant circuits (101) are provided, and the temperature or temperature and humidity of the outdoor air is adjusted by exchanging heat of the taken outdoor air with the refrigerant of the second refrigerant circuit (101) during the outside air processing operation. Is configured to do.
第5の発明では、空気調和装置(20)には、第1冷媒回路(30)が設けられる。第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)を駆動すると、第1冷媒回路(30)内を冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。空気調和装置(20)は、室内空気を第1冷媒回路(30)の冷媒と熱交換させることによって、室内空気の加熱又は冷却を行う。 In 5th invention, a 1st refrigerant circuit (30) is provided in an air conditioning apparatus (20). When the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) is driven, the refrigerant circulates in the first refrigerant circuit (30) to perform a refrigeration cycle. The air conditioner (20) heats or cools the room air by exchanging heat between the room air and the refrigerant in the first refrigerant circuit (30).
また、第5の発明では、外気処理装置(50)には、第2冷媒回路(60)が設けられる。第2冷媒回路(60)に接続された圧縮機(71)を駆動すると、第2冷媒回路(60)内を冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。外気処理装置(50)は、第2冷媒回路(60)の冷媒によって室外空気の温度と湿度を調節する。 In the fifth invention, the outside air processing device (50) is provided with the second refrigerant circuit (60). When the compressor (71) connected to the second refrigerant circuit (60) is driven, the refrigerant circulates in the second refrigerant circuit (60) to perform a refrigeration cycle. The outdoor air processing device (50) adjusts the temperature and humidity of the outdoor air using the refrigerant in the second refrigerant circuit (60).
第6の発明は、第3又は4の発明において、上記空気調和装置(20)は、圧縮機(41)が接続されて冷凍サイクルを行う第1冷媒回路(30)を備え、室内空気を上記第1冷媒回路(30)の冷媒と熱交換させることによって室内空気の温度を調節するように構成され、上記外気処理装置(50)は、圧縮機(71)が接続されて冷凍サイクルを行う第2冷媒回路(60)と、該第2冷媒回路(60)の冷媒によって冷却され又は加熱される吸着剤とを備え、室外空気を上記吸着剤と接触させることによって室外空気の温度及び湿度を調節するように構成されている。 In a sixth aspect based on the third or fourth aspect, the air conditioner (20) includes a first refrigerant circuit (30) to which a compressor (41) is connected to perform a refrigeration cycle, and the room air The indoor air temperature is adjusted by exchanging heat with the refrigerant in the first refrigerant circuit (30), and the outside air processing device (50) is connected to the compressor (71) to perform a refrigeration cycle. 2 refrigerant circuit (60) and an adsorbent cooled or heated by the refrigerant of the second refrigerant circuit (60), and adjusting the temperature and humidity of the outdoor air by bringing outdoor air into contact with the adsorbent Is configured to do.
第6の発明では、空気調和装置(20)には、第1冷媒回路(30)が設けられる。第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)を駆動すると、第1冷媒回路(30)内を冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。空気調和装置(20)は、室内空気を第1冷媒回路(30)の冷媒と熱交換させることによって、室内空気の加熱又は冷却を行う。 In the sixth invention, the air conditioner (20) is provided with the first refrigerant circuit (30). When the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) is driven, the refrigerant circulates in the first refrigerant circuit (30) to perform a refrigeration cycle. The air conditioner (20) heats or cools the room air by exchanging heat between the room air and the refrigerant in the first refrigerant circuit (30).
また、第6の発明では、外気処理装置(50)には、第2冷媒回路(60)が設けられる。第2冷媒回路(60)に接続された圧縮機(71)を駆動すると、第2冷媒回路(60)内を冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。外気処理装置(50)は、第2冷媒回路(60)の冷媒によって吸着剤の加熱又は冷却を行い、加熱され又は冷却された吸着剤を室外空気と接触させることによって室外空気の温度と湿度を調節する。 In the sixth invention, the outside air processing device (50) is provided with the second refrigerant circuit (60). When the compressor (71) connected to the second refrigerant circuit (60) is driven, the refrigerant circulates in the second refrigerant circuit (60) to perform a refrigeration cycle. The outdoor air processing device (50) heats or cools the adsorbent with the refrigerant of the second refrigerant circuit (60), and brings the heated or cooled adsorbent into contact with the outdoor air, thereby adjusting the temperature and humidity of the outdoor air. Adjust.
第7の発明は、第5の発明において、上記換気領域は、室内空気の温度及び湿度に近い空気状態である所定のニュートラルエアゾーンに基づいて設定されている。 In a seventh aspect based on the fifth aspect, the ventilation region is set based on a predetermined neutral air zone that is in an air state close to the temperature and humidity of the room air.
第7の発明では、所定のニュートラルエアゾーンの室外空気は、室内空気の温度及び湿度に近い状態であるため、温度又は温度及び湿度を調節することなく室内へ供給しても室内空間の温度及び湿度を大きく変動させることがない。このようなニュートラルエアゾーンに基づいて換気領域を設定することにより、該換気領域が容易に設定される。 In the seventh invention, since the outdoor air in the predetermined neutral air zone is in a state close to the temperature and humidity of the indoor air, even if the indoor air is supplied to the room without adjusting the temperature or temperature and humidity, the temperature of the indoor space and Humidity does not fluctuate greatly. By setting the ventilation region based on such a neutral air zone, the ventilation region is easily set.
第8の発明は、第5乃至7のいずれか1つの発明において、上記制御手段(90)は、上記第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量を、上記空気調和装置(20)が上記第1空調能力を発揮するように調節し、上記第2冷媒回路(60,101)に接続された圧縮機(71,104)の運転容量を、上記外気処理装置(50)が上記第2空調能力を発揮するように調節するように構成されている。 In an eighth aspect based on any one of the fifth to seventh aspects, the control means (90) determines the operating capacity of the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) as the air. It adjusts so that a harmony device (20) may demonstrate the 1st above-mentioned air-conditioning capability, and the above-mentioned outside air processing device (50) is the above-mentioned operating capacity of the compressor (71,104) connected to the above-mentioned 2nd refrigerant circuit (60,101). It is comprised so that it may adjust so that the 2nd air conditioning capability may be exhibited.
第8の発明では、第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量が変化すると、第1冷媒回路(30)における冷媒の循環量が変化し、空気調和装置(20)が発揮する空調能力が変化する。そこで、制御手段(90)は、空気調和装置(20)が第1目標空調能力を発揮するように、第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量を調節する。 In the eighth invention, when the operating capacity of the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) changes, the circulation amount of the refrigerant in the first refrigerant circuit (30) changes, and the air conditioner (20 ) Changes the air conditioning capability. Therefore, the control means (90) adjusts the operating capacity of the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) so that the air conditioner (20) exhibits the first target air conditioning capability.
また、第8の発明において、第2冷媒回路(60,101)に接続された圧縮機(71,104)の運転容量が変化すると、第2冷媒回路(60,101)における冷媒の循環量が変化し、外気処理装置(50)が発揮する空調能力が変化する。そこで、制御手段(90)は、外気処理装置(50)が第2目標空調能力を発揮するように、第2冷媒回路(60,101)に接続された圧縮機(71,104)の運転容量を調節する。 In the eighth aspect of the invention, when the operating capacity of the compressor (71, 104) connected to the second refrigerant circuit (60, 101) changes, the amount of refrigerant circulating in the second refrigerant circuit (60, 101) changes, and the outside air processing device (50) changes the air conditioning capability. Therefore, the control means (90) adjusts the operating capacity of the compressor (71, 104) connected to the second refrigerant circuit (60, 101) so that the outside air processing device (50) exhibits the second target air conditioning capability.
第9の発明は、上記第5乃至7のいずれか1つの発明において、上記制御手段(90)は、上記第1冷媒回路(30)における冷媒の蒸発温度が、上記空気調和装置(20)が上記第1空調能力を発揮するような所定の蒸発温度となるように、上記第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量を調節し、上記外気処理装置(50)に取り込まれて上記第2冷媒回路(101)の冷媒と熱交換した室外空気の温度が、上記外気処理装置(50)が上記第2空調能力を発揮するような所定の温度となるように、上記第2冷媒回路(101)に接続された圧縮機(104)の運転容量を調節するように構成されている。 In a ninth aspect based on any one of the fifth to seventh aspects, the control means (90) is configured such that the evaporation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit (30) is determined by the air conditioner (20). The operating capacity of the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) is adjusted so as to achieve a predetermined evaporation temperature that exhibits the first air conditioning capability, and the outside air processing device (50) So that the temperature of the outdoor air that is taken in and exchanges heat with the refrigerant in the second refrigerant circuit (101) becomes a predetermined temperature at which the outdoor air processing device (50) exhibits the second air conditioning capability. The operation capacity of the compressor (104) connected to the second refrigerant circuit (101) is adjusted.
第9の発明では、第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量が変化すると、該第1冷媒回路(30)における冷媒の蒸発温度が変化し、空気調和装置(20)が発揮する空調能力が変化する。そこで、制御手段(90)は、第1冷媒回路(30)における冷媒の蒸発温度が、空気調和装置(20)が第1目標空調能力を発揮するような所定の蒸発温度となるように、第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量を調節する。 In the ninth aspect, when the operating capacity of the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) changes, the evaporation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit (30) changes, and the air conditioner ( 20) The air-conditioning capacity that is exhibited changes. Therefore, the control means (90) sets the first evaporating temperature in the first refrigerant circuit (30) so that the evaporating temperature becomes a predetermined evaporating temperature at which the air conditioner (20) exhibits the first target air conditioning capability. 1 Adjust the operating capacity of the compressor (41) connected to the refrigerant circuit (30).
また、第9の発明において、第2冷媒回路(101)に接続された圧縮機(104)の運転容量が変化すると、該第2冷媒回路(101)の冷媒と熱交換した室外空気の温度が変化し、外気処理装置(50)が発揮する空調能力が変化する。そこで、制御手段(90)は、外気処理装置(50)に取り込まれて第2冷媒回路(101)の冷媒と熱交換した室外空気の温度が、外気処理装置(50)が第2目標空調能力を発揮するような所定の温度となるように、第2冷媒回路(60)に接続された圧縮機(71)の運転容量を調節する。 In the ninth aspect, when the operating capacity of the compressor (104) connected to the second refrigerant circuit (101) changes, the temperature of the outdoor air that exchanges heat with the refrigerant in the second refrigerant circuit (101) It changes, and the air-conditioning capability which an outside air processing device (50) exhibits changes. Therefore, the control means (90) takes the temperature of the outdoor air taken into the outside air processing device (50) and exchanges heat with the refrigerant in the second refrigerant circuit (101), so that the outside air processing device (50) has the second target air conditioning capacity. The operating capacity of the compressor (71) connected to the second refrigerant circuit (60) is adjusted so that the temperature reaches a predetermined temperature.
第10の発明は、第1又は第2の発明において、上記最小エネルギ制御部(93b)は、上記空気調和装置(20)に流れる電流値と上記外気処理装置(50)に流れる電流値との合計が最小となるように、上記空気調和装置(20)及び上記外気処理装置(50)の運転をPID制御するように構成されている。 In a tenth aspect based on the first or second aspect, the minimum energy control section (93b) is configured to calculate a current value flowing through the air conditioner (20) and a current value flowing through the outside air processing device (50). The operation of the air conditioner (20) and the outside air treatment device (50) is configured to be PID controlled so that the sum is minimized.
第10の発明では、空気調和装置(20)及び上記外気処理装置(50)は、空気調和装置(20)に流れる電流値と外気処理装置(50)に流れる電流値との合計値が最小となるように運転が制御される。 In a tenth aspect of the invention, the air conditioner (20) and the outside air treatment device (50) have a minimum total value of a current value flowing through the air conditioner (20) and a current value flowing through the outside air treatment device (50). The operation is controlled so that
第1の発明によれば、制御手段(90)の判断部(93a)により、室外空気の温度及び湿度が所定の換気領域内の状態であるか否かを判断し、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断されると、換気運転制御部(93c)によって換気運転を行うこととした。つまり、室外空気の温度又は温度及び湿度の調節が必要でない場合に、温度及び湿度を調節することなく換気運転を行うこととした。よって、室外空気を無駄に冷却除湿して再加熱することがないため、空調システム(10)において消費されるエネルギを必要最低限に抑えることが可能となる。 According to the first invention, the determination unit (93a) of the control means (90) determines whether the temperature and humidity of the outdoor air are in a predetermined ventilation region, and the outdoor air is in the ventilation region. When it is determined that the state is in the above state, the ventilation operation is controlled by the ventilation operation control unit (93c). That is, when it is not necessary to adjust the temperature of the outdoor air or the temperature and humidity, the ventilation operation is performed without adjusting the temperature and humidity. Therefore, since the outdoor air is not wastefully cooled and dehumidified and reheated, the energy consumed in the air conditioning system (10) can be minimized.
また、第1の発明によれば、判断部(93a)によって、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断された場合には、最小エネルギ制御部(93b)が、空気調和装置(20)及び外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように、両装置(20,50)の運転を制御する。従って、空調システム(10)において消費されるエネルギを必要最低限に抑えることが可能となる。 Further, according to the first invention, when the determination unit (93a) determines that the outdoor air is not in the ventilation region, the minimum energy control unit (93b) determines that the air conditioner (20) And the operation of both devices (20, 50) is controlled so that the sum of the energy consumption of the outside air processing device (50) is minimized. Therefore, the energy consumed in the air conditioning system (10) can be minimized.
また、第2の発明によれば、外気処理装置(50)において換気運転を実行する際に、空気調和装置(20)を室内の空調負荷に応じて運転制御するように換気運転制御部(93c)を構成した。従って、空調システム(10)の消費エネルギが必要最小限に抑えることが可能となる。 Further, according to the second aspect of the invention, when the ventilation operation is performed in the outside air processing device (50), the ventilation operation control unit (93c) is configured to control the operation of the air conditioner (20) according to the indoor air conditioning load. ) Was configured. Therefore, the energy consumption of the air conditioning system (10) can be minimized.
また、第3の発明によれば、最小エネルギ制御部(93b)を、第1目標空調能力と第2目標空調能力の和が空調システム(10)全体に要求される空調能力と等しくなるという条件下において空気調和装置(20)の消費エネルギと外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように第1目標空調能力と第2目標空調能力とを決定し、空気調和装置(20)が第1目標空調能力を発揮して外気処理装置(50)が第2目標空調能力を発揮するように、両装置(20,50)を制御するように構成した。従って、空調システム(10)に必要十分な空調能力を発揮させつつ、空調システム(10)において消費されるエネルギを必要最低限に抑えることが可能となる。 According to the third aspect of the invention, the minimum energy control unit (93b) determines that the sum of the first target air conditioning capacity and the second target air conditioning capacity is equal to the air conditioning capacity required for the entire air conditioning system (10). The first target air conditioning capability and the second target air conditioning capability are determined so that the sum of the energy consumption of the air conditioner (20) and the energy consumption of the outside air processing device (50) is minimized, and the air conditioner (20 ) Is configured to control both devices (20, 50) such that the first target air conditioning capability is exhibited and the outside air processing device (50) exhibits the second target air conditioning capability. Therefore, it is possible to suppress the energy consumed in the air conditioning system (10) to the minimum necessary while exhibiting the necessary and sufficient air conditioning capability for the air conditioning system (10).
また、第7の発明によれば、室内空気の温度及び湿度に近い空気状態であるニュートラルエアゾーンに基づいて換気領域を設定することとしたため、該換気領域を容易に設定することができる。 According to the seventh aspect, since the ventilation region is set based on the neutral air zone that is in an air state close to the temperature and humidity of the room air, the ventilation region can be easily set.
また、第10の発明によれば、最小エネルギ制御部(93b)を、空気調和装置(20)に流れる電流値と外気処理装置(50)に流れる電流値との合計値が最小となるように両装置(20,50)の運転を制御するように構成した。従って、空調システム(10)において消費されるエネルギを容易な制御で必要最低限に抑えることが可能となる。 According to the tenth aspect of the invention, the minimum energy control unit (93b) causes the total value of the current value flowing through the air conditioner (20) and the current value flowing through the outside air processing device (50) to be minimized. It was configured to control the operation of both devices (20, 50). Therefore, the energy consumed in the air conditioning system (10) can be suppressed to the minimum necessary by easy control.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態1》
本実施形態1の空調システム(10)は、空気調和装置(20)と、外気処理装置(50)と、連携制御コントローラ(93)とを備えている。また、この空調システム(10)では、空気調和装置(20)に設けられた空調側コントローラ(91)と、外気処理装置(50)に設けられた調湿側コントローラ(92a,92b)と、連携制御コントローラ(93)とが、制御手段である制御システム(90)を構成している。
The air conditioning system (10) of the first embodiment includes an air conditioner (20), an outside air processing device (50), and a cooperation controller (93). In this air conditioning system (10), the air conditioning controller (91) provided in the air conditioner (20) and the humidity controller (92a, 92b) provided in the outside air processing device (50) are linked. The control controller (93) constitutes a control system (90) which is a control means.
〈空気調和装置の構成〉
空調システム(10)を構成する空気調和装置(20)は、一台の室外ユニット(21)と、四台の室内ユニット(22a,22b,22c,22d)とを備えている。この空気調和装置(20)では、室外ユニット(21)と各室内ユニット(22a〜22d)を配管で接続することによって、第1冷媒回路である空調用冷媒回路(30)が形成されている。なお、室外ユニット(21)及び室内ユニット(22a〜22d)の台数は、単なる例示である。
<Configuration of air conditioner>
The air conditioner (20) constituting the air conditioning system (10) includes one outdoor unit (21) and four indoor units (22a, 22b, 22c, 22d). In the air conditioner (20), the outdoor unit (21) and the indoor units (22a to 22d) are connected by piping to form an air conditioning refrigerant circuit (30) that is a first refrigerant circuit. The numbers of outdoor units (21) and indoor units (22a to 22d) are merely examples.
室外ユニット(21)には、室外回路(40)と室外ファン(23)とが収容されている。室外回路(40)には、空調用圧縮機(41)と、アキュームレータ(42)と、四方切換弁(43)と、室外熱交換器(44)と、室外膨張弁(45)と、レシーバ(46)と、液側閉鎖弁(47)と、ガス側閉鎖弁(48)とが設けられている。 The outdoor unit (21) accommodates an outdoor circuit (40) and an outdoor fan (23). The outdoor circuit (40) includes an air conditioning compressor (41), an accumulator (42), a four-way switching valve (43), an outdoor heat exchanger (44), an outdoor expansion valve (45), and a receiver ( 46), a liquid side closing valve (47), and a gas side closing valve (48).
室外回路(40)において、空調用圧縮機(41)は、その吐出側が四方切換弁(43)の第1のポートに接続され、その吸入側がアキュームレータ(42)を介して四方切換弁(43)の第2のポートに接続されている。四方切換弁(43)の第3のポートは、室外熱交換器(44)のガス側端に接続されている。室外熱交換器(44)の液側端は、室外膨張弁(45)の一端に接続されている。室外膨張弁(45)の他端は、レシーバ(46)を介して液側閉鎖弁(47)に接続されている。四方切換弁(43)の第4のポートは、ガス側閉鎖弁(48)に接続されている。 In the outdoor circuit (40), the air-conditioning compressor (41) has a discharge side connected to the first port of the four-way switching valve (43), and a suction side connected to the four-way switching valve (43) via the accumulator (42). Connected to the second port. The third port of the four-way switching valve (43) is connected to the gas side end of the outdoor heat exchanger (44). The liquid side end of the outdoor heat exchanger (44) is connected to one end of the outdoor expansion valve (45). The other end of the outdoor expansion valve (45) is connected to the liquid side closing valve (47) via the receiver (46). The fourth port of the four-way switching valve (43) is connected to the gas side closing valve (48).
室外回路(40)には、高圧センサ(26)と低圧センサ(27)とが設けられている。高圧センサ(26)は、空調用圧縮機(41)の吐出側と四方切換弁(43)を繋ぐ配管に接続され、空調用圧縮機(41)から吐出された高圧冷媒の圧力を計測する。低圧センサ(27)は、アキュームレータ(42)と四方切換弁(43)を繋ぐ配管に接続され、空調用圧縮機(41)へ吸入される低圧冷媒の圧力を計測する。 The outdoor circuit (40) is provided with a high pressure sensor (26) and a low pressure sensor (27). The high pressure sensor (26) is connected to a pipe connecting the discharge side of the air conditioning compressor (41) and the four-way switching valve (43), and measures the pressure of the high pressure refrigerant discharged from the air conditioning compressor (41). The low pressure sensor (27) is connected to a pipe connecting the accumulator (42) and the four-way selector valve (43), and measures the pressure of the low pressure refrigerant sucked into the air conditioning compressor (41).
空調用圧縮機(41)は、いわゆる全密閉型の圧縮機である。空調用圧縮機(41)の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。インバータから電動機へ供給される交流の周波数(即ち、空調用圧縮機(41)の運転周波数)を変化させると、電動機の回転速度が変化し、その結果、空調用圧縮機(41)の運転容量が変化する。 The air conditioning compressor (41) is a so-called hermetic compressor. Electric power is supplied to the motor of the air conditioning compressor (41) via an inverter (not shown). Changing the frequency of AC supplied from the inverter to the motor (that is, the operating frequency of the air conditioning compressor (41)) changes the rotational speed of the motor, and as a result, the operating capacity of the air conditioning compressor (41). Changes.
室外熱交換器(44)は、室外ファン(23)によって供給された室外空気を冷媒と熱交換させるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。四方切換弁(43)は、第1のポートが第3のポートに連通し且つ第2のポートが第4のポートに連通する第1状態(図1に実線で示す状態)と、第1のポートが第4のポートに連通し且つ第2のポートが第3のポートに連通する第2状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わる。 The outdoor heat exchanger (44) is a fin-and-tube heat exchanger that exchanges heat between the outdoor air supplied by the outdoor fan (23) and the refrigerant. The four-way switching valve (43) includes a first state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port; The state is switched to a second state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port.
各室内ユニット(22a〜22d)には、室内回路(35a,35b,35c,35d)が一つずつ収容されている。また、各室内ユニット(22a〜22d)には、室内ファン(24a,24b,24c,24d)と、室内温度センサ(25a,25b,25c,25d)とが一つずつ設けられている。 Each indoor unit (22a-22d) accommodates one indoor circuit (35a, 35b, 35c, 35d). Each indoor unit (22a-22d) is provided with one indoor fan (24a, 24b, 24c, 24d) and one indoor temperature sensor (25a, 25b, 25c, 25d).
各室内回路(35a〜35d)には、室内熱交換器(36a,36b,36c,36d)と、室内膨張弁(37a,37b,37c,37d)とが一つずつ設けられている。室内熱交換器(36a〜36d)は、室内ファン(24a〜24d)によって供給された室内空気を冷媒と熱交換させるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。 Each indoor circuit (35a to 35d) is provided with one indoor heat exchanger (36a, 36b, 36c, 36d) and one indoor expansion valve (37a, 37b, 37c, 37d). The indoor heat exchangers (36a to 36d) are fin-and-tube heat exchangers that exchange the indoor air supplied by the indoor fans (24a to 24d) with the refrigerant.
各室内回路(35a〜35d)において、室内熱交換器(36a〜36d)は、その一端が室内回路(35a〜35d)のガス側端に接続され、その他端が室内膨張弁(37a〜37d)を介して室内回路(35a〜35d)の液側端に接続されている。各室内回路(35a〜35d)は、それぞれの液側端が液側連絡配管(31)を介して室外回路(40)の液側閉鎖弁(47)に接続され、それぞれのガス側端がガス側連絡配管(32)を介して室外回路(40)のガス側閉鎖弁(48)に接続されている。 In each indoor circuit (35a-35d), one end of the indoor heat exchanger (36a-36d) is connected to the gas side end of the indoor circuit (35a-35d), and the other end is an indoor expansion valve (37a-37d). Is connected to the liquid side end of the indoor circuit (35a to 35d). Each indoor circuit (35a to 35d) has its liquid side end connected to the liquid side shut-off valve (47) of the outdoor circuit (40) via the liquid side connecting pipe (31), and each gas side end has a gas side. It is connected to the gas side shut-off valve (48) of the outdoor circuit (40) via the side connection pipe (32).
図示しないが、各室内ユニット(22a〜22d)には、空気の吸込口と吹出口が形成されている。各室内ユニット(22a〜22d)は、それぞれに形成された吸込口及び吹出口の全てが同一の室内空間に連通するように設置されている。つまり、各室内ユニット(22a〜22d)は、同一の室内空間から室内空気を吸い込み、室内熱交換器(36a〜36d)を通過した室内空気を同一の室内空間へ吹き出す。 Although not shown, each indoor unit (22a to 22d) has an air inlet and an outlet. Each indoor unit (22a-22d) is installed so that all of the suction inlets and outlets formed in the respective indoor units communicate with the same indoor space. That is, each indoor unit (22a-22d) sucks indoor air from the same indoor space, and blows out the indoor air which passed the indoor heat exchanger (36a-36d) to the same indoor space.
〈外気処理装置の構成〉
空調システム(10)を構成する外気処理装置(50)は、一台の圧縮機ユニット(51)と、二台の調湿ユニット(52a,52b)とを備えている。この外気処理装置(50)では、圧縮機ユニット(51)と各調湿ユニット(52a,52b)を配管で接続することによって、第2冷媒回路である調湿用冷媒回路(60)が形成されている。なお、圧縮機ユニット(51)及び調湿ユニットの台数は、単なる例示である。
<Configuration of outside air treatment device>
The outside air processing device (50) constituting the air conditioning system (10) includes one compressor unit (51) and two humidity control units (52a, 52b). In the outside air processing device (50), the compressor unit (51) and the humidity control units (52a, 52b) are connected by piping to form a humidity control refrigerant circuit (60) as a second refrigerant circuit. ing. In addition, the number of compressor units (51) and humidity control units is merely an example.
圧縮機ユニット(51)には、圧縮機側回路(70)が収容されている。圧縮機側回路(70)には、調湿用圧縮機(71)と、アキュームレータ(72)と、高圧側閉鎖弁(73)と、低圧側閉鎖弁(74)とが設けられている。圧縮機側回路(70)において、調湿用圧縮機(71)は、その吐出側が高圧側閉鎖弁(73)に接続され、この吸入側がアキュームレータ(72)を介して低圧側閉鎖弁(74)に接続されている。 The compressor unit (51) accommodates a compressor side circuit (70). The compressor side circuit (70) is provided with a humidity control compressor (71), an accumulator (72), a high pressure side closing valve (73), and a low pressure side closing valve (74). In the compressor side circuit (70), the humidity control compressor (71) has its discharge side connected to the high pressure side closing valve (73), and this suction side connected to the low pressure side closing valve (74) via the accumulator (72). It is connected to the.
調湿用圧縮機(71)は、いわゆる全密閉型の圧縮機である。調湿用圧縮機(71)の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。インバータから電動機へ供給される交流の周波数(即ち、調湿用圧縮機(71)の運転周波数)を変化させると、電動機の回転速度が変化し、その結果、調湿用圧縮機(71)の運転容量が変化する。 The humidity control compressor (71) is a so-called hermetic compressor. Electric power is supplied to the electric motor of the humidity control compressor (71) via an inverter (not shown). When the frequency of the alternating current supplied from the inverter to the electric motor (that is, the operating frequency of the humidity control compressor (71)) is changed, the rotational speed of the electric motor changes. As a result, the humidity control compressor (71) The operating capacity changes.
図2にも示すように、各調湿ユニット(52a,52b)には、調湿用回路(80a,80b)が一つずつ収容されている。各調湿用回路(80a,80b)には、四方切換弁(83a,83b)と、第1吸着熱交換器(81a,81b)と、第2吸着熱交換器(82a,82b)と、調湿用膨張弁(84a,84b)とが一つずつ設けられている。 As shown in FIG. 2, each humidity control unit (52a, 52b) accommodates one humidity control circuit (80a, 80b). Each humidity control circuit (80a, 80b) includes a four-way switching valve (83a, 83b), a first adsorption heat exchanger (81a, 81b), and a second adsorption heat exchanger (82a, 82b). One wet expansion valve (84a, 84b) is provided.
各調湿用回路(80a,80b)において、四方切換弁(83a,83b)は、その第1のポートが調湿用回路(80a,80b)の高圧側端に接続され、その第2のポートが調湿用回路(80a,80b)の低圧側端に接続されている。また、各調湿用回路(80a,80b)では、四方切換弁(83a,83b)の第3のポートから第4のポートに向かって順に、第1吸着熱交換器(81a,81b)と、調湿用膨張弁(84a,84b)と、第2吸着熱交換器(82a,82b)とが配置されている。各調湿用回路(80a,80b)は、それぞれの高圧側端が高圧側連絡配管(61)を介して圧縮機側回路(70)の高圧側閉鎖弁(73)に接続され、それぞれの低圧側端が低圧側連絡配管(62)を介して圧縮機側回路(70)の低圧側閉鎖弁(74)に接続されている。 In each humidity control circuit (80a, 80b), the four-way switching valve (83a, 83b) has its first port connected to the high-pressure end of the humidity control circuit (80a, 80b), and its second port. Is connected to the low-pressure side end of the humidity control circuit (80a, 80b). In each humidity control circuit (80a, 80b), in order from the third port of the four-way switching valve (83a, 83b) to the fourth port, the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), A humidity control expansion valve (84a, 84b) and a second adsorption heat exchanger (82a, 82b) are arranged. Each humidity control circuit (80a, 80b) has its high-pressure end connected to the high-pressure side shut-off valve (73) of the compressor-side circuit (70) via the high-pressure side connecting pipe (61). The side end is connected to the low pressure side shut-off valve (74) of the compressor side circuit (70) via the low pressure side connecting pipe (62).
第1吸着熱交換器(81a,81b)と第2吸着熱交換器(82a,82b)は、いずれもフィン・アンド・チューブ型の熱交換器の表面にゼオライト等の吸着剤を担持させたものである。これら吸着熱交換器(81a,82a,81b,82b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱され又は冷却され、そこを通過する空気が吸着剤と接触する。各四方切換弁(83a,83b)は、第1のポートが第3のポートに連通し且つ第2のポートが第4のポートに連通する第1状態(図2(A)に示す状態)と、第1のポートが第4のポートに連通し且つ第2のポートが第3のポートに連通する第2状態(図2(B)に示す状態)とに切り換わる。 Each of the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) and the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) has an adsorbent such as zeolite supported on the surface of a fin-and-tube heat exchanger. It is. In these adsorption heat exchangers (81a, 82a, 81b, 82b), the adsorbent carried on the surface is heated or cooled by the refrigerant, and the air passing there comes into contact with the adsorbent. Each four-way switching valve (83a, 83b) has a first state (state shown in FIG. 2 (A)) in which the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port. The first port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port (the state shown in FIG. 2B).
各調湿ユニット(52a,52b)には、給気ファン(53a,53b)と排気ファン(54a,54b)とが収容されている。また、各調湿ユニット(52a,52b)には、空気通路が形成されている。各調湿ユニット(52a,52b)では、図外のダンパを開閉することによって、空気の流通経路が切り換え可能となっている。そして、各調湿ユニット(52a,52b)は、室内空気と室外空気を吸い込むと共に、吸着熱交換器(81a,82a,81b,82b)を通過した室内空気を室外へ排出し、吸着熱交換器(81a,82a,81b,82b)を通過した室外空気を室内へ供給するように構成されている。 Each humidity control unit (52a, 52b) accommodates an air supply fan (53a, 53b) and an exhaust fan (54a, 54b). Each humidity control unit (52a, 52b) has an air passage. In each humidity control unit (52a, 52b), the air circulation path can be switched by opening and closing a damper (not shown). Each humidity control unit (52a, 52b) sucks indoor air and outdoor air, and exhausts indoor air that has passed through the adsorption heat exchanger (81a, 82a, 81b, 82b) to the outside. The outdoor air that has passed (81a, 82a, 81b, 82b) is supplied to the room.
具体的に、各調湿ユニット(52a,52b)では、吸着熱交換器(81a,82a,81b,82b)の上流側における空気の流通経路が、室内空気が第1吸着熱交換器(81a,81b)へ送られて室外空気が第2吸着熱交換器(82a,82b)へ送られる状態(図2(A)に示す状態)と、室内空気が第2吸着熱交換器(82a,82b)へ送られて室外空気が第1吸着熱交換器(81a,81b)へ送られる状態(図2(B)に示す状態)とに切り換え可能となっている。また、各調湿ユニット(52a,52b)では、吸着熱交換器(81a,82a,81b,82b)の下流側における空気の流通経路が、第1吸着熱交換器(81a,81b)を通過した空気が排気ファン(54a,54b)へ送られて第2吸着熱交換器(82a,82b)を通過した空気が給気ファン(53a,53b)へ送られる状態(図2(A)に示す状態)と、第1吸着熱交換器(81a,81b)を通過した空気が給気ファン(53a,53b)へ送られて第2吸着熱交換器(82a,82b)を通過した空気が排気ファン(54a,54b)へ送られる状態(図2(B)に示す状態)とに切り換え可能となっている。 Specifically, in each humidity control unit (52a, 52b), the air flow path on the upstream side of the adsorption heat exchanger (81a, 82a, 81b, 82b), the indoor air is the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), the outdoor air is sent to the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) (the state shown in FIG. 2A), and the indoor air is the second adsorption heat exchanger (82a, 82b). The outdoor air can be switched to a state (the state shown in FIG. 2B) where the outdoor air is sent to the first adsorption heat exchanger (81a, 81b). In each humidity control unit (52a, 52b), the air flow path downstream of the adsorption heat exchanger (81a, 82a, 81b, 82b) has passed through the first adsorption heat exchanger (81a, 81b). State in which air is sent to the exhaust fan (54a, 54b) and passed through the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) and sent to the air supply fan (53a, 53b) (state shown in FIG. 2A) ) And the air that has passed through the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is sent to the supply fan (53a, 53b) and the air that has passed through the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) 54a, 54b) can be switched to the state (the state shown in FIG. 2B).
各調湿ユニット(52a,52b)には、室内温度センサ(55a,55b)と、室内湿度センサ(56a,56b)と、室外温度センサ(57a,57b)と、室外湿度センサ(58a,58b)とが設けられている。これらのセンサ(55a,56a,…,55b,56b,…)は、空気の流通経路における吸着熱交換器(81a,82a,81b,82b)の上流側に設置されている。室内温度センサ(55a,55b)は、調湿ユニット(52a,52b)へ吸い込まれた室内空気の温度を計測する。室内湿度センサ(56a,56b)は、調湿ユニット(52a,52b)へ吸い込まれた室内空気の相対湿度を計測する。室外温度センサ(57a,57b)は、調湿ユニット(52a,52b)へ吸い込まれた室外空気の温度を計測する。室外湿度センサ(58a,58b)は、調湿ユニット(52a,52b)へ吸い込まれた室外空気の相対湿度を計測する。 Each humidity control unit (52a, 52b) includes an indoor temperature sensor (55a, 55b), an indoor humidity sensor (56a, 56b), an outdoor temperature sensor (57a, 57b), and an outdoor humidity sensor (58a, 58b). And are provided. These sensors (55a, 56a,..., 55b, 56b,...) Are installed upstream of the adsorption heat exchangers (81a, 82a, 81b, 82b) in the air flow path. The indoor temperature sensor (55a, 55b) measures the temperature of the indoor air sucked into the humidity control unit (52a, 52b). The indoor humidity sensor (56a, 56b) measures the relative humidity of the indoor air sucked into the humidity control unit (52a, 52b). The outdoor temperature sensor (57a, 57b) measures the temperature of the outdoor air sucked into the humidity control unit (52a, 52b). The outdoor humidity sensor (58a, 58b) measures the relative humidity of the outdoor air sucked into the humidity control unit (52a, 52b).
図示しないが、各調湿ユニット(52a,52b)には、室内空気の吸込口及び吹出口と、室外空気の吸込口及び吹出口とが形成されている。各調湿ユニット(52a,52b)は、それぞれに形成された室内空気の吸込口及び吹出口の全てが同一の室内空間に連通するように設置されている。つまり、各調湿ユニット(52a,52b)は、同一の室内空間から室内空気を吸い込んで室外へ排出し、取り込んだ室外空気を同一の室内空間へ供給する。 Although not shown, each humidity control unit (52a, 52b) is formed with an air inlet and outlet for indoor air and an air inlet and outlet for outdoor air. Each of the humidity control units (52a, 52b) is installed so that all of the indoor air inlets and outlets formed therein communicate with the same indoor space. That is, each humidity control unit (52a, 52b) sucks indoor air from the same indoor space and discharges it outside the room, and supplies the taken outdoor air to the same indoor space.
また、各調湿ユニット(52a,52b)に形成された室内空気の吸込口及び吹出口が連通する室内空間は、空気調和装置(20)の各室内ユニット(22a〜22d)の吸込口及び吹出口が連通する室内空間と同一の空間である。つまり、本実施形態の空調システム(10)では、各調湿ユニット(52a,52b)に形成された室内空気の吸込口及び吹出口と、各室内ユニット(22a〜22d)に形成された吸込口及び吹出口とは、いずれも共通の室内空間に連通している。 In addition, the indoor space formed in each humidity control unit (52a, 52b) through which the indoor air suction ports and air outlets communicate with each other is the air inlets and air outlets of the indoor units (22a to 22d) of the air conditioner (20). It is the same space as the indoor space where the exit communicates. In other words, in the air conditioning system (10) of the present embodiment, the indoor air inlet and outlet formed in each humidity control unit (52a, 52b) and the inlet formed in each indoor unit (22a to 22d). And the air outlet is in communication with a common indoor space.
〈制御システムの構成〉
上述したように、空調システム(10)の制御システム(90)は、空調側コントローラ(91)と調湿側コントローラ(92a,92b)と連携制御コントローラ(93)とによって構成されている。
<Control system configuration>
As described above, the control system (90) of the air conditioning system (10) includes the air conditioning controller (91), the humidity controller (92a, 92b), and the linkage controller (93).
空調側コントローラ(91)は、空気調和装置(20)の室外ユニット(21)に収容されている。空調側コントローラ(91)には、低圧センサ(27)や高圧センサ(26)の計測値が入力される。空調側コントローラ(91)は、空気調和装置(20)の運転動作を制御するように構成されている。空気調和装置(20)の運転中において、空調側コントローラ(91)は、空調用圧縮機(41)に接続されたインバータの出力周波数を制御することによって、空気調和装置(20)が発揮する空調能力を調節する。 The air conditioning controller (91) is accommodated in the outdoor unit (21) of the air conditioner (20). The measured values of the low pressure sensor (27) and the high pressure sensor (26) are input to the air conditioning side controller (91). The air conditioning controller (91) is configured to control the operation of the air conditioner (20). During the operation of the air conditioner (20), the air conditioning controller (91) controls the output frequency of the inverter connected to the air conditioning compressor (41), whereby the air conditioner (20) exerts air conditioning. Adjust ability.
調湿側コントローラ(92a,92b)は、外気処理装置(50)の調湿ユニット(52a,52b)に一つずつ収容されている。第1の調湿ユニット(52a)に設けられた調湿側コントローラ(92a)には、第1の調湿ユニット(52a)に設けられた室内温度センサ(55a)、室内湿度センサ(56a)、室外温度センサ(57a)、及び室外湿度センサ(58a)の計測値が入力される。この調湿側コントローラ(92a)は、第1の調湿ユニット(52a)の運転動作を制御するように構成されている。第2の調湿ユニット(52b)に設けられた調湿側コントローラ(92b)には、第2の調湿ユニット(52b)に設けられた室内温度センサ(55b)、室内湿度センサ(56b)、室外温度センサ(57b)、及び室外湿度センサ(58b)の計測値が入力される。この調湿側コントローラ(92b)は、第2の調湿ユニット(52b)の運転動作を制御するように構成されている。 The humidity control controllers (92a, 92b) are housed one by one in the humidity control units (52a, 52b) of the outside air processing device (50). The humidity control controller (92a) provided in the first humidity control unit (52a) includes an indoor temperature sensor (55a), an indoor humidity sensor (56a) provided in the first humidity control unit (52a), Measurement values of the outdoor temperature sensor (57a) and the outdoor humidity sensor (58a) are input. The humidity control side controller (92a) is configured to control the operation of the first humidity control unit (52a). The humidity controller (92b) provided in the second humidity control unit (52b) includes an indoor temperature sensor (55b), an indoor humidity sensor (56b) provided in the second humidity control unit (52b), Measurement values of the outdoor temperature sensor (57b) and the outdoor humidity sensor (58b) are input. This humidity control controller (92b) is configured to control the operation of the second humidity control unit (52b).
第1の調湿ユニット(52a)に設けられた調湿側コントローラ(92a)は、調湿用圧縮機(71)の運転制御を行うように構成されている。外気処理装置(50)の運転中において、調湿側コントローラ(92a)は、調湿用圧縮機(71)に接続されたインバータの出力周波数を制御することによって、外気処理装置(50)が発揮する空調能力を調節する。 The humidity control controller (92a) provided in the first humidity control unit (52a) is configured to control the operation of the humidity control compressor (71). During the operation of the outside air treatment device (50), the humidity controller (92a) controls the output frequency of the inverter connected to the humidity control compressor (71) so that the outside air treatment device (50) exhibits. Adjust the air conditioning capacity.
連携制御コントローラ(93)は、判断部(93a)と、最小エネルギ制御部(93b)と、換気運転制御部(93c)とを有している。連携制御コントローラ(93)には、各調湿ユニット(52a,52b)に設けられた室内温度センサ(55a,55b)、室内湿度センサ(56a,56b)、室外温度センサ(57a,57b)、及び室外湿度センサ(58a,58b)の計測値(即ち、室内温度、室内湿度、外気温度、外気湿度)が入力される。また、連携制御コントローラ(93)には、ユーザーによって設定された室内空気の温度の目標値(即ち、目標室内温度Ts)及び室内空気の相対湿度の目標値(即ち、目標室内湿度Hs)が、図外のリモコンを介して入力される。 The cooperation controller (93) includes a determination unit (93a), a minimum energy control unit (93b), and a ventilation operation control unit (93c). The linkage controller (93) includes indoor temperature sensors (55a, 55b), indoor humidity sensors (56a, 56b), outdoor temperature sensors (57a, 57b) provided in the humidity control units (52a, 52b), and Measurement values of the outdoor humidity sensors (58a, 58b) (that is, indoor temperature, indoor humidity, outdoor air temperature, outdoor air humidity) are input. Further, the cooperation controller (93) has a target value of the indoor air temperature (ie, the target indoor temperature Ts) and a target value of the relative humidity of the indoor air (ie, the target indoor humidity Hs) set by the user. Input via remote control not shown.
上記判断部(93a)は、室外空気が所定の換気領域内の状態であるか否かを判断する。本実施形態では、所定の換気領域は、上記目標室内湿度Hsを基準に設定された所定の湿度領域であり、判断部(93a)は、各室外湿度センサ(58a,58b)によって検出された外気湿度から、室外空気が所定の換気領域内の状態であるか否かを判断する。 The determination unit (93a) determines whether or not the outdoor air is in a predetermined ventilation region. In the present embodiment, the predetermined ventilation area is a predetermined humidity area set based on the target indoor humidity Hs, and the determination unit (93a) detects the outdoor air detected by the outdoor humidity sensors (58a, 58b). From the humidity, it is determined whether or not the outdoor air is in a predetermined ventilation region.
上記最小エネルギ制御部(93b)は、判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断すると、最小エネルギ制御を実行する。本実施形態では、最小エネルギ制御部(93b)は、最小エネルギ制御において、図4に示すように、五つの動作(第1〜第5動作)を順次行うように構成されている。また、最小エネルギ制御部(93b)は、図4に示す五つの動作からなる最小エネルギ制御を、所定の時間が経過する毎に繰り返し行うように構成されている。 When the determination unit (93a) determines that the outdoor air is not in the ventilation region, the minimum energy control unit (93b) performs minimum energy control. In the present embodiment, the minimum energy control unit (93b) is configured to sequentially perform five operations (first to fifth operations) as shown in FIG. 4 in the minimum energy control. The minimum energy control unit (93b) is configured to repeatedly perform the minimum energy control including the five operations shown in FIG. 4 every time a predetermined time elapses.
最小エネルギ制御部(93b)が行う第1〜第5動作の詳細は後述する。ここでは、各動作の概要を説明する。第1動作は、各センサ(55a,56a,…)の出力値等の必要なデータを取得する動作である。第2動作は、第1動作において取得したデータに基づき、空調システム(10)全体に要求される空調能力を算出する動作である。第3動作は、第2動作において算出した空調システム(10)全体に要求される空調能力に基づき、空気調和装置(20)が発揮すべき第1目標空調能力と外気処理装置(50)が発揮すべき第2目標空調能力とを決定する動作である。第4動作は、第3動作において決定した第1目標空調能力及び第2目標空調能力に基づき、空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値と調湿用圧縮機(71)の運転周波数の指令値とを決定する動作である。第5動作は、第4動作において決定した空調用圧縮機(41)及び調湿用圧縮機(71)の運転周波数の指令値に基づき、各圧縮機(41,71)へ電力を供給するインバータに対して出力周波数を指令する動作である。 Details of the first to fifth operations performed by the minimum energy control unit (93b) will be described later. Here, an outline of each operation will be described. The first operation is an operation for acquiring necessary data such as output values of the sensors (55a, 56a,...). The second operation is an operation for calculating the air conditioning capacity required for the entire air conditioning system (10) based on the data acquired in the first operation. The third action is based on the air conditioning capacity required for the entire air conditioning system (10) calculated in the second action, and the first target air conditioning capacity that the air conditioner (20) should exhibit and the outside air processing device (50) This is an operation for determining the second target air conditioning capacity to be performed. The fourth operation is based on the first target air conditioning capability and the second target air conditioning capability determined in the third operation, and the operating frequency command value of the air conditioning compressor (41) and the operating frequency of the humidity control compressor (71). The command value is determined. The fifth operation is an inverter that supplies power to each compressor (41, 71) based on the command value of the operating frequency of the air conditioning compressor (41) and humidity control compressor (71) determined in the fourth operation. Is an operation for commanding the output frequency.
上記換気運転制御部(93c)は、判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断すると、換気運転制御を実行する。換気運転制御部(93c)は、換気運転制御において、室内の空調負荷、即ち、各室内温度センサ(56a,56b)によって検出された室内温度と目標室内温度Tsとの温度差に応じて上記空気調和装置(20)の運転を制御する一方、調湿用圧縮機(71)の運転を停止し、外気処理装置(50)において室外空気の温度及び湿度を調節することなく室内へ供給するように構成されている。 The ventilation operation control unit (93c) executes ventilation operation control when the determination unit (93a) determines that the outdoor air is in the ventilation region. In the ventilation operation control, the ventilation operation control unit (93c) performs the air conditioning load in the room, that is, the air according to the temperature difference between the indoor temperature detected by each indoor temperature sensor (56a, 56b) and the target indoor temperature Ts. While controlling the operation of the conditioning device (20), the operation of the humidity control compressor (71) is stopped, and the outdoor air processing device (50) supplies the indoor air without adjusting the temperature and humidity of the outdoor air. It is configured.
−運転動作−
空調システム(10)の運転動作について説明する。本実施形態の空調システム(10)において、空気調和装置(20)では冷房運転と暖房運転が切り換え可能となり、外気処理装置(50)では除湿運転と加湿運転と換気運転とが切り換え可能となっている。なお、除湿運転と加湿運転とが外気処理運転を構成する。
-Driving action-
The operation of the air conditioning system (10) will be described. In the air conditioning system (10) of the present embodiment, the air conditioner (20) can be switched between a cooling operation and a heating operation, and the outside air treatment device (50) can be switched between a dehumidifying operation, a humidifying operation, and a ventilation operation. Yes. The dehumidifying operation and the humidifying operation constitute an outside air processing operation.
〈空気調和装置の運転動作〉
上述したように、空気調和装置(20)では、冷房運転と暖房運転とが切り換え可能となっている。冷房運転中と暖房運転中のいずれにおいても、空気調和装置(20)の空調用冷媒回路(30)では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
<Operation of air conditioner>
As described above, in the air conditioner (20), the cooling operation and the heating operation can be switched. In both the cooling operation and the heating operation, the air-conditioning refrigerant circuit (30) of the air conditioner (20) performs the vapor compression refrigeration cycle by circulating the refrigerant.
空気調和装置(20)の冷房運転について説明する。冷房運転中の空調用冷媒回路(30)では、四方切換弁(43)が第1状態(図1に実線で示す状態)に設定され、室外膨張弁(45)が全開状態に設定され、各室内膨張弁(37a〜37d)の開度が適宜調節される。また、冷房運転中の空調用冷媒回路(30)では、室外熱交換器(44)が凝縮器として動作し、各室内熱交換器(36a〜36d)が蒸発器として動作する。 The cooling operation of the air conditioner (20) will be described. In the air conditioning refrigerant circuit (30) during the cooling operation, the four-way switching valve (43) is set to the first state (the state indicated by the solid line in FIG. 1), the outdoor expansion valve (45) is set to the fully open state, The opening degree of the indoor expansion valve (37a to 37d) is adjusted as appropriate. In the air conditioning refrigerant circuit (30) during the cooling operation, the outdoor heat exchanger (44) operates as a condenser, and each of the indoor heat exchangers (36a to 36d) operates as an evaporator.
冷房運転中の空調用冷媒回路(30)における冷媒の流れを具体的に説明する。空調用圧縮機(41)から吐出された高圧冷媒は、四方切換弁(43)を通過後に室外熱交換器(44)へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器(44)から流出した冷媒は、室外膨張弁(45)とレシーバ(46)を通過後に液側連絡配管(31)へ流入し、各室内回路(35a〜35d)へ分配される。各室内回路(35a〜35d)へ流入した冷媒は、室内膨張弁(37a〜37d)を通過する際に減圧されて低圧冷媒となり、その後に室内熱交換器(36a〜36d)へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内回路(35a〜35d)において室内熱交換器(36a〜36d)から流出した冷媒は、ガス側連絡配管(32)へ流入して合流した後に室外回路(40)へ流入し、四方切換弁(43)を通過後に空調用圧縮機(41)へ吸入されて圧縮される。 The refrigerant flow in the air conditioning refrigerant circuit (30) during the cooling operation will be specifically described. The high-pressure refrigerant discharged from the air conditioning compressor (41) flows into the outdoor heat exchanger (44) after passing through the four-way switching valve (43), and dissipates heat to the outdoor air and condenses. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (44) flows into the liquid side communication pipe (31) after passing through the outdoor expansion valve (45) and the receiver (46), and is distributed to each indoor circuit (35a to 35d). . The refrigerant flowing into each indoor circuit (35a to 35d) is reduced in pressure when passing through the indoor expansion valve (37a to 37d) to become a low pressure refrigerant, and then flows into the indoor heat exchanger (36a to 36d) It absorbs heat from the air and evaporates. In each indoor circuit (35a-35d), the refrigerant that has flowed out of the indoor heat exchanger (36a-36d) flows into the gas side connecting pipe (32), joins, and then flows into the outdoor circuit (40). After passing through (43), it is sucked into the air conditioning compressor (41) and compressed.
上述したように、冷房運転中には、各室内熱交換器(36a〜36d)が蒸発器として動作する。各室内ユニット(22a〜22d)は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器(36a〜36d)において冷却した後に室内へ送り返す。 As described above, during the cooling operation, each indoor heat exchanger (36a to 36d) operates as an evaporator. Each indoor unit (22a-22d) cools the sucked indoor air in the indoor heat exchanger (36a-36d) and then sends it back into the room.
空気調和装置(20)の暖房運転について説明する。暖房運転中の空調用冷媒回路(30)では、四方切換弁(43)が第2状態(図1に破線で示す状態)に設定され、室外膨張弁(45)及び各室内膨張弁(37a〜37d)の開度が適宜調節される。また、暖房運転中の空調用冷媒回路(30)では、各室内熱交換器(36a〜36d)が凝縮器として動作し、室外熱交換器(44)が蒸発器として動作する。 The heating operation of the air conditioner (20) will be described. In the air conditioning refrigerant circuit (30) during the heating operation, the four-way switching valve (43) is set to the second state (the state indicated by the broken line in FIG. 1), and the outdoor expansion valve (45) and each indoor expansion valve (37a to 37a) are set. The opening degree of 37d) is adjusted as appropriate. In the air conditioning refrigerant circuit (30) during the heating operation, each indoor heat exchanger (36a to 36d) operates as a condenser, and the outdoor heat exchanger (44) operates as an evaporator.
暖房運転中の空調用冷媒回路(30)における冷媒の流れを具体的に説明する。空調用圧縮機(41)から吐出された冷媒は、四方切換弁(43)を通過後にガス側連絡配管(32)へ流入し、各室内回路(35a〜35d)へ分配される。各室内回路(35a〜35d)へ流入した冷媒は、室内熱交換器(36a〜36d)へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。各室内回路(35a〜35d)において室内熱交換器(36a〜36d)から流出した冷媒は、室内膨張弁(37a〜37d)を通過後に液側連絡配管(31)へ流入して合流してから室外回路(40)へ流入する。室外回路(40)へ流入した冷媒は、レシーバ(46)を通過後に室外膨張弁(45)へ流入し、室外膨張弁(45)を通過する際に減圧されて低圧冷媒となる。室外膨張弁(45)を通過した冷媒は、室外熱交換器(44)へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器(44)から流出した冷媒は、四方切換弁(43)を通過後に空調用圧縮機(41)へ吸入されて圧縮される。 The refrigerant flow in the air conditioning refrigerant circuit (30) during the heating operation will be specifically described. The refrigerant discharged from the air conditioning compressor (41) passes through the four-way switching valve (43) and then flows into the gas side communication pipe (32) and is distributed to the indoor circuits (35a to 35d). The refrigerant flowing into each indoor circuit (35a to 35d) flows into the indoor heat exchanger (36a to 36d), dissipates heat to the indoor air, and condenses. In each indoor circuit (35a-35d), the refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (36a-36d) flows through the indoor expansion valve (37a-37d) and then flows into the liquid side connecting pipe (31) to join. It flows into the outdoor circuit (40). The refrigerant flowing into the outdoor circuit (40) flows into the outdoor expansion valve (45) after passing through the receiver (46), and is reduced in pressure when passing through the outdoor expansion valve (45) to become a low-pressure refrigerant. The refrigerant that has passed through the outdoor expansion valve (45) flows into the outdoor heat exchanger (44), absorbs heat from the outdoor air, and evaporates. The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (44) passes through the four-way switching valve (43) and is then sucked into the air conditioning compressor (41) and compressed.
上述したように、暖房運転中には、各室内熱交換器(36a〜36d)が凝縮器として動作する。各室内ユニット(22a〜22d)は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器(36a〜36d)において加熱した後に室内へ送り返す。 As described above, during the heating operation, each indoor heat exchanger (36a to 36d) operates as a condenser. Each indoor unit (22a-22d) heats the sucked indoor air in the indoor heat exchanger (36a-36d) and then sends it back into the room.
〈外気処理装置の運転動作〉
上述したように、外気処理装置(50)では、除湿運転と加湿運転と換気運転とが切り換え可能となっている。除湿運転中と加湿運転中のいずれにおいても、外気処理装置(50)の調湿用冷媒回路(60)では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。一方、換気運転では、調湿用冷媒回路(60)において冷媒が循環しない。
<Operation of outside air treatment device>
As described above, in the outside air processing device (50), the dehumidifying operation, the humidifying operation, and the ventilation operation can be switched. In both the dehumidifying operation and the humidifying operation, in the humidity adjusting refrigerant circuit (60) of the outside air processing device (50), the vapor compression refrigeration cycle is performed by circulating the refrigerant. On the other hand, in the ventilation operation, the refrigerant does not circulate in the humidity control refrigerant circuit (60).
外気処理装置(50)の除湿運転について、図2を参照しながら説明する。除湿運転中において、各調湿ユニット(52a,52b)は、第1動作と第2動作を交互に所定の時間毎(例えば3分間毎)に切り換えて行う。なお、各調湿ユニット(52a,52b)における第1動作と第2動作の相互切り換えのタイミングは、互いに同期している必要はない。 The dehumidifying operation of the outside air processing device (50) will be described with reference to FIG. During the dehumidifying operation, each of the humidity control units (52a, 52b) alternately performs the first operation and the second operation every predetermined time (for example, every 3 minutes). Note that the timing of mutual switching between the first operation and the second operation in each humidity control unit (52a, 52b) does not need to be synchronized with each other.
図2(A)に示すように、第1動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、四方切換弁(83a,83b)が第1状態に設定され、調湿用膨張弁(84a,84b)の開度が適宜調節される。そして、第1動作中の調湿用回路(80a,80b)では、第1吸着熱交換器(81a,81b)が凝縮器として動作し、第2吸着熱交換器(82a,82b)が蒸発器として動作する。第1吸着熱交換器(81a,81b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第2吸着熱交換器(82a,82b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。 As shown in FIG. 2 (A), in the humidity control unit (52a, 52b) in the first operation, the four-way switching valve (83a, 83b) is set to the first state, and the humidity control expansion valve (84a, 84b). ) Is adjusted as appropriate. In the humidity control circuit (80a, 80b) during the first operation, the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) operates as a condenser, and the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) is an evaporator. Works as. In the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), the adsorbent supported on the surface is heated by the refrigerant. In the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), the adsorbent carried on the surface is cooled by the refrigerant.
第1動作中の調湿用回路(80a,80b)における冷媒の流れを具体的に説明する。調湿用回路(80a,80b)の高圧側端には、調湿用圧縮機(71)から吐出された高圧冷媒が高圧側連絡配管(61)を通じて供給される。調湿用回路(80a,80b)へ流入した高圧冷媒は、四方切換弁(83a,83b)を通過後に第1吸着熱交換器(81a,81b)へ流入して凝縮する。第1吸着熱交換器(81a,81b)から流出した冷媒は、調湿用膨張弁(84a,84b)を通過する際に減圧されて低圧冷媒となり、その後に第2吸着熱交換器(82a,82b)へ流入して蒸発する。第2吸着熱交換器(82a,82b)から流出した冷媒は、四方切換弁(83a,83b)を通過後に低圧側連絡配管(62)へ流入し、その後に調湿用圧縮機(71)へ吸入されて圧縮される。 The flow of the refrigerant in the humidity control circuit (80a, 80b) during the first operation will be specifically described. The high-pressure refrigerant discharged from the humidity-control compressor (71) is supplied to the high-pressure side end of the humidity control circuit (80a, 80b) through the high-pressure side connection pipe (61). The high-pressure refrigerant flowing into the humidity control circuit (80a, 80b) flows into the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) and condenses after passing through the four-way switching valve (83a, 83b). The refrigerant that has flowed out of the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is reduced in pressure when passing through the humidity control expansion valves (84a, 84b) to become a low-pressure refrigerant, and then the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) and evaporates. The refrigerant that has flowed out of the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) passes through the four-way switching valve (83a, 83b) and then flows into the low-pressure side connection pipe (62) and then to the humidity control compressor (71). Inhaled and compressed.
また、図2(A)に示すように、第1動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、室内空気が第1吸着熱交換器(81a,81b)へ送られ、室外空気が第2吸着熱交換器(82a,82b)へ送られる。第1吸着熱交換器(81a,81b)では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室内空気に付与される。第1吸着熱交換器(81a,81b)を通過する際に加湿された室内空気は、排気ファン(54a,54b)に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。一方、第2吸着熱交換器(82a,82b)では、室外空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(82a,82b)を通過する際に除湿された室外空気は、給気ファン(53a,53b)に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。 Further, as shown in FIG. 2A, in the humidity control unit (52a, 52b) in the first operation, the indoor air is sent to the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), and the outdoor air is second. It is sent to the adsorption heat exchanger (82a, 82b). In the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), moisture desorbed from the heated adsorbent is given to the room air. The room air humidified when passing through the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is sucked into the exhaust fan (54a, 54b) and then discharged outside the room. On the other hand, in the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), moisture in the outdoor air is adsorbed by the adsorbent, and the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant. The outdoor air dehumidified when passing through the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) is sucked into the air supply fan (53a, 53b) and then supplied into the room.
図2(B)に示すように、第2動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、四方切換弁(83a,83b)が第2状態に設定され、調湿用膨張弁(84a,84b)の開度が適宜調節される。そして、第2動作中の調湿用回路(80a,80b)では、第2吸着熱交換器(82a,82b)が凝縮器として動作し、第1吸着熱交換器(81a,81b)が蒸発器として動作する。第2吸着熱交換器(82a,82b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第1吸着熱交換器(81a,81b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。 As shown in FIG. 2B, in the humidity control unit (52a, 52b) in the second operation, the four-way switching valve (83a, 83b) is set to the second state, and the humidity control expansion valve (84a, 84b). ) Is adjusted as appropriate. In the humidity control circuit (80a, 80b) during the second operation, the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) operates as a condenser, and the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is an evaporator. Works as. In the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), the adsorbent supported on the surface is heated by the refrigerant. In the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), the adsorbent carried on the surface is cooled by the refrigerant.
第2動作中の調湿用回路(80a,80b)における冷媒の流れを具体的に説明する。調湿用回路(80a,80b)の高圧側端には、調湿用圧縮機(71)から吐出された高圧冷媒が高圧側連絡配管(61)を通じて供給される。調湿用回路(80a,80b)へ流入した高圧冷媒は、四方切換弁(83a,83b)を通過後に第2吸着熱交換器(82a,82b)へ流入して凝縮する。第2吸着熱交換器(82a,82b)から流出した冷媒は、調湿用膨張弁(84a,84b)を通過する際に減圧されて低圧冷媒となり、その後に第1吸着熱交換器(81a,81b)へ流入して蒸発する。第1吸着熱交換器(81a,81b)から流出した冷媒は、四方切換弁(83a,83b)を通過後に低圧側連絡配管(62)へ流入し、その後に調湿用圧縮機(71)へ吸入されて圧縮される。 The flow of the refrigerant in the humidity control circuit (80a, 80b) during the second operation will be specifically described. The high-pressure refrigerant discharged from the humidity-control compressor (71) is supplied to the high-pressure side end of the humidity control circuit (80a, 80b) through the high-pressure side connection pipe (61). The high-pressure refrigerant that has flowed into the humidity control circuit (80a, 80b) passes through the four-way switching valve (83a, 83b) and then flows into the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) to condense. The refrigerant flowing out of the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) is reduced in pressure when passing through the humidity control expansion valves (84a, 84b) to become a low-pressure refrigerant, and then the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) evaporates. The refrigerant that has flowed out of the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) passes through the four-way switching valve (83a, 83b) and then flows into the low-pressure side connection pipe (62), and then to the humidity control compressor (71). Inhaled and compressed.
また、図2(B)に示すように、第2動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、室内空気が第2吸着熱交換器(82a,82b)へ送られ、室外空気が第1吸着熱交換器(81a,81b)へ送られる。第2吸着熱交換器(82a,82b)では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室内空気に付与される。第2吸着熱交換器(82a,82b)を通過する際に加湿された室内空気は、排気ファン(54a,54b)に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。一方、第1吸着熱交換器(81a,81b)では、室外空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(81a,81b)を通過する際に除湿された室外空気は、給気ファン(53a,53b)に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。 Further, as shown in FIG. 2B, in the humidity control unit (52a, 52b) in the second operation, the indoor air is sent to the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), and the outdoor air is the first. It is sent to the adsorption heat exchanger (81a, 81b). In the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), moisture desorbed from the heated adsorbent is given to the room air. The room air humidified when passing through the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) is sucked into the exhaust fan (54a, 54b) and then discharged to the outside. On the other hand, in the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), moisture in the outdoor air is adsorbed by the adsorbent, and the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant. The outdoor air dehumidified when passing through the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is sucked into the air supply fan (53a, 53b) and then supplied into the room.
外気処理装置(50)の加湿運転について、図3を参照しながら説明する。加湿運転中において、各調湿ユニット(52a,52b)は、第1動作と第2動作を交互に所定の時間毎(例えば3分間毎)に切り換えて行う。なお、各調湿ユニット(52a,52b)における第1動作と第2動作の相互切り換えのタイミングは、互いに同期している必要はない。 The humidification operation of the outside air processing device (50) will be described with reference to FIG. During the humidification operation, each of the humidity control units (52a, 52b) alternately performs the first operation and the second operation every predetermined time (for example, every 3 minutes). Note that the timing of mutual switching between the first operation and the second operation in each humidity control unit (52a, 52b) does not need to be synchronized with each other.
図3(A)に示すように、第1動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、四方切換弁(83a,83b)が第1状態に設定され、調湿用膨張弁(84a,84b)の開度が適宜調節される。そして、第1動作中の調湿用回路(80a,80b)では、第1吸着熱交換器(81a,81b)が凝縮器として動作し、第2吸着熱交換器(82a,82b)が蒸発器として動作する。第1吸着熱交換器(81a,81b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第2吸着熱交換器(82a,82b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。第1動作中の調湿用回路(80a,80b)における冷媒の流れは、除湿運転の第1動作中の調湿用回路(80a,80b)における冷媒の流れと同じである。 As shown in FIG. 3A, in the humidity control unit (52a, 52b) in the first operation, the four-way switching valve (83a, 83b) is set to the first state, and the humidity control expansion valve (84a, 84b). ) Is adjusted as appropriate. In the humidity control circuit (80a, 80b) during the first operation, the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) operates as a condenser, and the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) is an evaporator. Works as. In the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), the adsorbent supported on the surface is heated by the refrigerant. In the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), the adsorbent carried on the surface is cooled by the refrigerant. The refrigerant flow in the humidity control circuit (80a, 80b) during the first operation is the same as the refrigerant flow in the humidity control circuit (80a, 80b) during the first operation of the dehumidifying operation.
また、図3(A)に示すように、第1動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、室外空気が第1吸着熱交換器(81a,81b)へ送られ、室内空気が第2吸着熱交換器(82a,82b)へ送られる。第1吸着熱交換器(81a,81b)では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室外空気に付与される。第1吸着熱交換器(81a,81b)を通過する際に加湿された室外空気は、給気ファン(53a,53b)に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。一方、第2吸着熱交換器(82a,82b)では、室内空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(82a,82b)を通過する際に除湿された室内空気は、排気ファン(54a,54b)に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。 Further, as shown in FIG. 3A, in the humidity control unit (52a, 52b) in the first operation, outdoor air is sent to the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), and the indoor air is second. It is sent to the adsorption heat exchanger (82a, 82b). In the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), moisture desorbed from the heated adsorbent is given to the outdoor air. The outdoor air humidified when passing through the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is sucked into the air supply fan (53a, 53b) and then supplied into the room. On the other hand, in the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), moisture in the room air is adsorbed by the adsorbent, and the adsorption heat generated at that time is absorbed by the refrigerant. The room air dehumidified when passing through the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) is sucked into the exhaust fan (54a, 54b) and then discharged to the outside.
図3(B)に示すように、第2動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、四方切換弁(83a,83b)が第2状態に設定され、調湿用膨張弁(84a,84b)の開度が適宜調節される。そして、第2動作中の調湿用回路(80a,80b)では、第2吸着熱交換器(82a,82b)が凝縮器として動作し、第1吸着熱交換器(81a,81b)が蒸発器として動作する。第2吸着熱交換器(82a,82b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第1吸着熱交換器(81a,81b)では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。第2動作中の調湿用回路(80a,80b)における冷媒の流れは、除湿運転の第2動作中の調湿用回路(80a,80b)における冷媒の流れと同じである。 As shown in FIG. 3B, in the humidity control unit (52a, 52b) in the second operation, the four-way switching valve (83a, 83b) is set to the second state, and the humidity control expansion valve (84a, 84b). ) Is adjusted as appropriate. In the humidity control circuit (80a, 80b) during the second operation, the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) operates as a condenser, and the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is an evaporator. Works as. In the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), the adsorbent supported on the surface is heated by the refrigerant. In the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), the adsorbent carried on the surface is cooled by the refrigerant. The refrigerant flow in the humidity control circuit (80a, 80b) during the second operation is the same as the refrigerant flow in the humidity control circuit (80a, 80b) during the second operation of the dehumidifying operation.
また、図3(B)に示すように、第2動作中の調湿ユニット(52a,52b)では、室外空気が第2吸着熱交換器(82a,82b)へ送られ、室内空気が第1吸着熱交換器(81a,81b)へ送られる。第2吸着熱交換器(82a,82b)では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室外空気に付与される。第2吸着熱交換器(82a,82b)を通過する際に加湿された室外空気は、給気ファン(53a,53b)に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。一方、第1吸着熱交換器(81a,81b)では、室内空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(81a,81b)を通過する際に除湿された室内空気は、排気ファン(54a,54b)に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。 Further, as shown in FIG. 3B, in the humidity control unit (52a, 52b) in the second operation, the outdoor air is sent to the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), and the room air is the first. It is sent to the adsorption heat exchanger (81a, 81b). In the second adsorption heat exchanger (82a, 82b), moisture desorbed from the heated adsorbent is given to the outdoor air. The outdoor air humidified when passing through the second adsorption heat exchanger (82a, 82b) is sucked into the air supply fan (53a, 53b) and then supplied into the room. On the other hand, in the first adsorption heat exchanger (81a, 81b), moisture in the room air is adsorbed by the adsorbent, and the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant. The room air dehumidified when passing through the first adsorption heat exchanger (81a, 81b) is sucked into the exhaust fan (54a, 54b) and then discharged to the outside.
換気運転では、調湿用圧縮機(71)が駆動されず、調湿用冷媒回路(60)において冷媒が循環しない。一方、調湿ユニット(52a,52b)では、給気ファン(53a,53b)と排気ファン(54a,54b)とは駆動される。これにより、室外空気が、第1及び第2吸着熱交換器(81a,81b)(82a,82b)のいずれか一方を通過して給気ファン(53a,53b)に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。一方、室内空気は、第1及び第2吸着熱交換器(81a,81b)(82a,82b)の室外空気が通過したものとは別の方を通過して排気ファン(54a,54b)に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。このような動作により、室外空気が温度及び湿度を調節されることなく室内へ供給される一方、室内空気が室外へ排出されて室内空間の換気が行われる。 In the ventilation operation, the humidity control compressor (71) is not driven, and the refrigerant does not circulate in the humidity control refrigerant circuit (60). On the other hand, in the humidity control unit (52a, 52b), the air supply fan (53a, 53b) and the exhaust fan (54a, 54b) are driven. As a result, outdoor air passes through one of the first and second adsorption heat exchangers (81a, 81b) (82a, 82b) and is sucked into the air supply fan (53a, 53b), and then into the room Supplied. On the other hand, the indoor air passes through a different direction from the outdoor air of the first and second adsorption heat exchangers (81a, 81b) (82a, 82b) and is sucked into the exhaust fan (54a, 54b). And then discharged outside the room. By such an operation, the outdoor air is supplied to the room without adjusting the temperature and humidity, while the indoor air is discharged to the outside and the indoor space is ventilated.
〈制御システムの動作〉
空調側コントローラ(91)と調湿側コントローラ(92a,92b)と連携制御コントローラ(93)とによって構成された制御システム(90)の動作について説明する。
<Operation of control system>
The operation of the control system (90) constituted by the air conditioning controller (91), the humidity controller (92a, 92b), and the linkage controller (93) will be described.
空調側コントローラ(91)は、空調用冷媒回路(30)に設けられた四方切換弁(43)や室外膨張弁(45)に対する制御動作や、室外ファン(23)等に対する制御動作を行う。各調湿ユニット(52a,52b)に設けられた調湿側コントローラ(92a,92b)は、調湿用回路(80a,80b)に設けられた四方切換弁(83a,83b)や調湿用膨張弁(84a,84b)に対する制御動作を行う。 The air conditioning controller (91) performs a control operation for the four-way switching valve (43) and the outdoor expansion valve (45) provided in the air conditioning refrigerant circuit (30), and a control operation for the outdoor fan (23) and the like. The humidity controller (92a, 92b) provided in each humidity control unit (52a, 52b) is equipped with a four-way selector valve (83a, 83b) provided in the humidity control circuit (80a, 80b) and a humidity control expansion. Control operation is performed on the valves (84a, 84b).
また、上述したように、連携制御コントローラ(93)は、まず、判断部(93a)により、各室外湿度センサ(58a,58b)によって検出された外気湿度から、室外空気が所定の換気領域内の状態であるか否かを判断する。そして、判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断すると、換気運転制御部(93c)が、室内の空調負荷に応じて空気調和装置(20)を運転させる一方、調湿用圧縮機(71)の運転を停止し、外気処理装置(50)において室外空気の温度及び湿度を調節することなく室内へ供給する換気運転制御を実行する。一方、判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断すると、最小エネルギ制御部(93b)が、最小エネルギ制御を実行する。 As described above, the cooperative controller (93) first determines whether the outdoor air is within the predetermined ventilation region from the outdoor humidity detected by the outdoor humidity sensors (58a, 58b) by the determination unit (93a). It is determined whether or not it is in a state. When the determination unit (93a) determines that the outdoor air is in the ventilation region, the ventilation operation control unit (93c) operates the air conditioner (20) according to the indoor air conditioning load. Then, the operation of the humidity control compressor (71) is stopped, and ventilation operation control for supplying the indoor air without adjusting the temperature and humidity of the outdoor air is executed in the outdoor air processing device (50). On the other hand, when the determination unit (93a) determines that the outdoor air is not in the ventilation region, the minimum energy control unit (93b) executes minimum energy control.
最小エネルギ制御部(93b)は、図4に示す五つの動作を行う。この最小エネルギ制御部(93b)は、図4に示す第1〜第5動作を順に行う動作を一連の制御動作とし、この一連の制御動作を所定の時間が経過する毎(例えば、12分毎)に繰り返し行う。なお、最小エネルギ制御部(93b)において、第1〜第5動作から成る制御動作の時間間隔は、各調湿ユニット(52a,52b)における第1動作と第2動作の切り換え時間間隔よりも長い値に設定されている。以下では、この最小エネルギ制御部(93b)が行う第1〜第5動作のそれぞれについて、詳細に説明する。 The minimum energy control unit (93b) performs the five operations shown in FIG. The minimum energy control unit (93b) performs a series of control operations in which the first to fifth operations shown in FIG. 4 are sequentially performed, and the series of control operations is performed every predetermined time (for example, every 12 minutes). ) Repeatedly. In the minimum energy control unit (93b), the time interval between the control operations including the first to fifth operations is longer than the switching time interval between the first operation and the second operation in each humidity control unit (52a, 52b). Is set to a value. Below, each of the 1st-5th operation | movement which this minimum energy control part (93b) performs is demonstrated in detail.
=== 第1動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第1動作として、必要なデータを取得する動作を行う。具体的に、最小エネルギ制御部(93b)は、第1の調湿ユニット(52a)に設けられた室内温度センサ(55a)、室内湿度センサ(56a)、室外温度センサ(57a)、及び室外湿度センサ(58a)のそれぞれから計測値を取得する。また、最小エネルギ制御部(93b)は、目標室内温度Ts(室内空気の温度の目標値)及び目標室内湿度Hs(室内空気の相対湿度の目標値)を、図外のリモコンから取得する。
=== First action ===
The minimum energy control unit (93b) performs an operation of acquiring necessary data as the first operation. Specifically, the minimum energy control unit (93b) includes an indoor temperature sensor (55a), an indoor humidity sensor (56a), an outdoor temperature sensor (57a), and an outdoor humidity provided in the first humidity control unit (52a). Measurement values are acquired from each of the sensors (58a). Further, the minimum energy control unit (93b) acquires the target indoor temperature Ts (target value of indoor air temperature) and the target indoor humidity Hs (target value of relative humidity of indoor air) from a remote controller (not shown).
=== 第2動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第1動作が終了すると第2動作を実行する。最小エネルギ制御部(93b)は、第2動作として、空調システム(10)全体に要求される空調能力(総計要求能力Q)を算出する動作を行う。総計要求能力Qは、室内の空気調和に必要な空調能力Q1と、外気処理に必要な空調能力Q2との和である(Q=Q1+Q2)。そこで、最小エネルギ制御部(93b)は、室内の空気調和に必要な空調能力Q1と、外気処理に必要な空調能力Q2とを個別に算出し、それらを足し合わせることによって総計要求能力Qを算出する。
=== Second action ===
The minimum energy control unit (93b) executes the second operation when the first operation ends. The minimum energy control unit (93b) performs an operation of calculating an air conditioning capability (total required capability Q) required for the entire air conditioning system (10) as the second operation. The total required capacity Q is the sum of the air conditioning capacity Q1 required for indoor air conditioning and the air conditioning capacity Q2 required for outside air treatment (Q = Q1 + Q2). Therefore, the minimum energy control unit (93b) calculates the air conditioning capacity Q1 necessary for air conditioning in the room and the air conditioning capacity Q2 necessary for the outside air processing separately, and calculates the total required capacity Q by adding them together. To do.
最小エネルギ制御部(93b)の第2動作について、空気調和装置(20)が冷房運転を行い、外気処理装置(50)が除湿運転を行っている場合を例に、図5を参照しながら説明する。同図において、点Aは室外空気の状態を、点Bは現時点における室内空気の状態を、点Cは目標とする室内空気の状態を、それぞれ表している。点Aの状態は、乾球温度が室外温度センサ(57a)の計測値となり、相対湿度が室外湿度センサ(58a)の計測値となっている状態である。点Bの状態は、乾球温度が室内温度センサ(55a)の計測値となり、相対湿度が室内湿度センサ(56a)の計測値となっている状態である。点Cの状態は、乾球温度が目標室内温度Tsとなり、相対湿度が目標室内湿度Hsとなっている状態である。 The second operation of the minimum energy control unit (93b) will be described with reference to FIG. 5, taking as an example the case where the air conditioner (20) performs a cooling operation and the outside air processing device (50) performs a dehumidifying operation. To do. In the figure, point A represents the state of outdoor air, point B represents the current state of indoor air, and point C represents the target state of indoor air. The state at point A is a state in which the dry bulb temperature is a measurement value of the outdoor temperature sensor (57a) and the relative humidity is a measurement value of the outdoor humidity sensor (58a). The state at point B is a state in which the dry bulb temperature is a measured value of the indoor temperature sensor (55a) and the relative humidity is a measured value of the indoor humidity sensor (56a). The state at point C is a state in which the dry bulb temperature is the target indoor temperature Ts and the relative humidity is the target indoor humidity Hs.
まず、最小エネルギ制御部(93b)が外気処理に必要な空調能力Q2を算出する動作について説明する。図5に示すように、外気処理に必要な空調能力Q2は、点Aの状態の室外空気を点Cの状態にするために必要な空調能力である。そこで、最小エネルギ制御部(93b)は、点Aの状態の湿り空気と点Cの状態の湿り空気の比エンタルピの差h_2を算出する。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、第1の調湿ユニット(52a)が室内へ供給する室外空気の流量と、第2の調湿ユニット(52b)が室内へ供給する室外空気の流量との合計値Voaを比エンタルピ差h_2に乗ずることによって、外気処理に必要な空調能力Q2を算出する(Q2=h_2×Voa)。 First, the operation in which the minimum energy control unit (93b) calculates the air conditioning capability Q2 necessary for the outside air processing will be described. As shown in FIG. 5, the air conditioning capability Q2 required for the outside air processing is an air conditioning capability necessary for changing the outdoor air in the state of point A to the state of point C. Therefore, the minimum energy control unit (93b) calculates the difference h_2 in the specific enthalpy between the humid air in the state of point A and the humid air in the state of point C. The minimum energy control unit (93b) includes a flow rate of outdoor air supplied to the room by the first humidity control unit (52a), and a flow rate of outdoor air supplied to the room by the second humidity control unit (52b). Is multiplied by the specific enthalpy difference h_2 to calculate the air conditioning capacity Q2 required for the outside air treatment (Q2 = h_2 × Voa).
次に、最小エネルギ制御部(93b)が室内の空気調和に必要な空調能力Q1を算出する動作について説明する。図5に示すように、室内の空気調和に必要な空調能力Q1は、点Bの状態の室内空気を点Cの状態にするために必要な空調能力である。 Next, the operation in which the minimum energy control unit (93b) calculates the air conditioning capability Q1 necessary for indoor air conditioning will be described. As shown in FIG. 5, the air conditioning capability Q1 necessary for air conditioning in the room is the air conditioning capability necessary to change the room air in the state of point B to the state of point C.
ところで、室内の空気調和に必要な空調能力Q1は、在室者の人数や発熱源となるOA機器の台数などの影響を受ける値である。このため、現時点での室内空気の状態(点Bの状態)と目標とする室内空気の状態(点Cの状態)とが分かっても、それから空調能力Q1を理論的に算出することはできない。そこで、最小エネルギ制御部(93b)は、点Bの状態と点Cの状態の乾球温度差(即ち、室内温度センサ(55a)の計測値Trと目標室内温度Tsの差(Tr−Ts))と、空気調和装置(20)の定格能力Qac0とを用いて、室内の空気調和に必要な空調能力Q1を推定する。 By the way, the air conditioning capability Q1 required for indoor air conditioning is a value affected by the number of people in the room and the number of OA devices that serve as heat sources. For this reason, even if the current indoor air state (point B state) and the target indoor air state (point C state) are known, the air conditioning capability Q1 cannot be calculated theoretically. Therefore, the minimum energy control unit (93b) determines the difference in dry bulb temperature between the state of point B and the state of point C (ie, the difference between the measured value Tr of the indoor temperature sensor (55a) and the target indoor temperature Ts (Tr−Ts)). ) And the rated capacity Qac0 of the air conditioner (20), the air conditioning capacity Q1 necessary for indoor air conditioning is estimated.
具体的に、最小エネルギ制御部(93b)は、温度差(Tr−Ts)が所定の基準値ΔTm以上の場合(Tr−Ts≧ΔTm)には、室内の空気調和に必要な空調能力Q1が空気調和装置(20)の定格能力Qac0に等しい(Q1=Qac0)と推定し、温度差(Tr−Ts)がゼロの場合(Tr=Ts)には、室内の空気調和に必要な空調能力Q1がゼロである(Q1=0)と推定する。また、最小エネルギ制御部(93b)は、温度差(Tr−Ts)がゼロより大きくて基準値ΔTm未満の場合(0<Tr−Ts<ΔTm)には、温度差(Tr−Ts)の値に応じた係数を空気調和装置(20)の定格能力Qac0に乗じて得られた値を、室内の空気調和に必要な空調能力Q1の値であると推定する。つまり、0<Tr−Ts<ΔTmである場合において、最小エネルギ制御部(93b)は、例えば「Q1={(Tr−Ts)/ΔTm}×Qac0」という数式を用いて空調能力Q1の値を推定する。 Specifically, the minimum energy control unit (93b) has an air conditioning capability Q1 required for indoor air conditioning when the temperature difference (Tr−Ts) is equal to or larger than a predetermined reference value ΔTm (Tr−Ts ≧ ΔTm). If the temperature difference (Tr-Ts) is zero (Tr = Ts), it is estimated that the air conditioner (20) is equal to the rated capacity Qac0 (Q1 = Qac0). Is zero (Q1 = 0). Further, the minimum energy control unit (93b) determines the value of the temperature difference (Tr−Ts) when the temperature difference (Tr−Ts) is greater than zero and less than the reference value ΔTm (0 <Tr−Ts <ΔTm). It is estimated that the value obtained by multiplying the rated capacity Qac0 of the air conditioner (20) by the coefficient corresponding to is the value of the air conditioning capacity Q1 required for indoor air conditioning. That is, in the case of 0 <Tr−Ts <ΔTm, the minimum energy control unit (93b) sets the value of the air conditioning capability Q1 by using, for example, an equation “Q1 = {(Tr−Ts) / ΔTm} × Qac0”. presume.
=== 第3動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第2動作が終了すると第3動作を実行する。最小エネルギ制御部(93b)は、第3動作として、空気調和装置(20)が発揮すべき第1目標空調能力Qac_setと外気処理装置(50)が発揮すべき第2目標空調能力Qdc_setとを決定する動作を行う。この第3動作において、最小エネルギ制御部(93b)は、第1目標空調能力Qac_setと第2目標空調能力Qdc_setの和が総計要求能力Qとなる(Q=Qac_set+Qdc_set)という条件の下で、空気調和装置(20)の消費電力Wacと外気処理装置(50)の消費電力Wdcの和(即ち、空調システム(10)全体の消費電力Ws(=Wac+Wdc))が最小となるように、第1目標空調能力Qac_set及び第2目標空調能力Qdc_setの値を決定する。
=== Third action ===
The minimum energy control unit (93b) executes the third operation when the second operation ends. The minimum energy control unit (93b) determines, as a third operation, a first target air conditioning capability Qac_set that the air conditioner (20) should exhibit and a second target air conditioning capability Qdc_set that the outside air processing device (50) should exhibit. To perform the operation. In this third operation, the minimum energy control unit (93b) performs air conditioning under the condition that the sum of the first target air conditioning capability Qac_set and the second target air conditioning capability Qdc_set is the total required capability Q (Q = Qac_set + Qdc_set). The first target air conditioning so that the sum of the power consumption Wac of the device (20) and the power consumption Wdc of the outside air processing device (50) (ie, the power consumption Ws (= Wac + Wdc) of the entire air conditioning system (10)) is minimized. The values of the capability Qac_set and the second target air conditioning capability Qdc_set are determined.
最小エネルギ制御部(93b)は、第3動作を行うために、第1運転特性データと第2運転特性データとを予め記憶している。第1運転特性データは、空気調和装置(20)における空調能力と消費電力の関係を示すデータであって、図6に示すようなマトリックスとして最小エネルギ制御部(93b)に記録されている。一方、第2運転特性データは、外気処理装置(50)における空調能力と消費電力の関係を示すデータであって、図7に示すようなマトリックスとして最小エネルギ制御部(93b)に記録されている。 The minimum energy control unit (93b) stores first operation characteristic data and second operation characteristic data in advance in order to perform the third operation. The first operating characteristic data is data indicating the relationship between the air conditioning capacity and power consumption in the air conditioner (20), and is recorded in the minimum energy control unit (93b) as a matrix as shown in FIG. On the other hand, the second operation characteristic data is data indicating the relationship between the air conditioning capability and power consumption in the outside air processing device (50), and is recorded in the minimum energy control unit (93b) as a matrix as shown in FIG. .
まず、第1運転特性データについて説明する。図6に示すように、第1運転特性データは、異なる能力比について作成された複数のマトリックスによって構成されている。第1運転特性データを構成する各マトリックスは、室内空気の湿球温度(T1,T2,…)と室外空気の乾球温度(Ta,Tb,…)とで決まる複数の運転条件において空気調和装置(20)が発揮する空調能力と、その空調能力を発揮する状態における空気調和装置(20)の消費電力とによって構成される。なお、図6には、「能力比:100%」のマトリックスと「能力比:90%」のマトリックスだけを図示しているが、最小エネルギ制御部(93b)には、それ以外の能力比についてのマトリックスも記録されている。 First, the first operating characteristic data will be described. As shown in FIG. 6, the first operating characteristic data is composed of a plurality of matrices created for different capacity ratios. Each matrix constituting the first operating characteristic data is an air conditioner in a plurality of operating conditions determined by the wet bulb temperature (T1, T2,...) Of the indoor air and the dry bulb temperature (Ta, Tb,...) Of the outdoor air. It is comprised by the air-conditioning capability which (20) exhibits, and the power consumption of the air conditioning apparatus (20) in the state which exhibits the air-conditioning capability. FIG. 6 shows only the matrix of “capacity ratio: 100%” and the matrix of “capacity ratio: 90%”, but the minimum energy control unit (93b) has other capacity ratios. The matrix is also recorded.
ここで、仮に、定格運転条件が“室内空気の湿球温度がT3で、室外空気の乾球温度Tdである運転条件”であるとする。この場合、図6における「能力比:100%」のマトリックスを構成する「Qd3(100)」の値が、空気調和装置(20)の定格能力となる。また、「Wd3(100)」の値は、定格運転条件において空気調和装置(20)が定格能力を発揮しているときに空気調和装置(20)が消費する電力である。 Here, it is assumed that the rated operating condition is “an operating condition in which the wet bulb temperature of the indoor air is T3 and the dry bulb temperature Td of the outdoor air”. In this case, the value of “Qd3 (100)” constituting the matrix of “capacity ratio: 100%” in FIG. 6 is the rated capacity of the air conditioner (20). The value of “Wd3 (100)” is the power consumed by the air conditioner (20) when the air conditioner (20) exhibits the rated capacity under the rated operating conditions.
この定格運転条件において空気調和装置(20)が空調能力「Qd3(100)」を発揮しているときの空調用圧縮機(41)の運転周波数が「Fac_100」であるとする。そして、この「能力比:100%」のマトリックスにおいて、例えば「Qb2(100)」の値は、“室内空気の湿球温度がT2で、室外空気の乾球温度Tbである運転条件”において空調用圧縮機(41)の運転周波数を「Fac_100」に設定したときに空気調和装置(20)が発揮する空調能力であり、「Wb2(100)」の値は、この運転条件で空気調和装置(20)が空調能力「Qb2(100)」を発揮しているときの空気調和装置(20)の消費電力である。つまり、第1運転特性データを構成する「能力比:100%」のマトリックスは、空調用圧縮機(41)の運転周波数を「Fac_100」に設定したときに各運転条件において空気調和装置(20)が発揮する空調能力と、そのときの空気調和装置(20)の消費電力とを示している。 It is assumed that the operating frequency of the air conditioning compressor (41) is “Fac_100” when the air conditioner (20) exhibits the air conditioning capability “Qd3 (100)” under the rated operating conditions. In this “capacity ratio: 100%” matrix, for example, the value of “Qb2 (100)” is air conditioning under “operating conditions in which the wet bulb temperature of the indoor air is T2 and the dry bulb temperature of the outdoor air is Tb”. This is the air conditioning capacity that the air conditioner (20) exhibits when the operating frequency of the compressor (41) is set to “Fac_100”. The value of “Wb2 (100)” is the air conditioner ( 20) is the power consumption of the air conditioner (20) when the air-conditioning capability “Qb2 (100)” is exhibited. That is, the matrix of “capacity ratio: 100%” constituting the first operating characteristic data is the air conditioner (20) in each operating condition when the operating frequency of the air conditioning compressor (41) is set to “Fac_100”. Shows the air conditioning capability exhibited by the air conditioner and the power consumption of the air conditioner (20) at that time.
図6の「能力比:90%」のマトリックスにおいて、定格運転条件における空気調和装置(20)の空調能力を示す「Qd3(90)」の値は、定格能力である「Qd3(100)」の値の90%である(Qd3(90)=0.9×Qd3(100))。また、「Wd3(90)」の値は、定格運転条件において空気調和装置(20)が空調能力「Qd3(90)」を発揮しているときの空気調和装置(20)の消費電力である。 In the matrix of “capacity ratio: 90%” in FIG. 6, the value of “Qd3 (90)” indicating the air conditioning capability of the air conditioner (20) under the rated operating condition is the value of “Qd3 (100)” which is the rated capability. 90% of the value (Qd3 (90) = 0.9 × Qd3 (100)). The value of “Wd3 (90)” is the power consumption of the air conditioner (20) when the air conditioner (20) exhibits the air conditioning capability “Qd3 (90)” under the rated operating conditions.
この定格運転条件において空気調和装置(20)が空調能力「Qd3(90)」を発揮しているときの空調用圧縮機(41)の運転周波数が「Fac_90」であるとする。そして、この「能力比:90%」のマトリックスにおいて、例えば「Qe4(90)」の値は、“室内空気の湿球温度がT4で、室外空気の乾球温度Teである運転条件”において空調用圧縮機(41)の運転周波数を「Fac_90」に設定したときに空気調和装置(20)が発揮する空調能力であり、「We4(90)」の値は、この運転条件で空気調和装置(20)が空調能力「Qe4(90)」を発揮しているときの空気調和装置(20)の消費電力である。つまり、第1運転特性データを構成する「能力比:90%」のマトリックスは、空調用圧縮機(41)の運転周波数を「Fac_90」に設定したときに各運転条件において空気調和装置(20)が発揮する空調能力と、そのときの空気調和装置(20)の消費電力とを示している。 It is assumed that the operating frequency of the air conditioning compressor (41) when the air conditioner (20) exhibits the air conditioning capability “Qd3 (90)” under this rated operating condition is “Fac_90”. In this “capacity ratio: 90%” matrix, for example, the value of “Qe4 (90)” is air-conditioning under “operating conditions where the wet bulb temperature of the indoor air is T4 and the dry bulb temperature Te of the outdoor air”. This is the air conditioning capacity that the air conditioner (20) exhibits when the operating frequency of the compressor (41) is set to “Fac_90”. The value of “We4 (90)” is the air conditioner ( 20) is the power consumption of the air conditioner (20) when the air-conditioning capability “Qe4 (90)” is exerted. That is, the matrix of “capacity ratio: 90%” constituting the first operating characteristic data is the air conditioner (20) in each operating condition when the operating frequency of the air conditioning compressor (41) is set to “Fac_90”. Shows the air conditioning capability exhibited by the air conditioner and the power consumption of the air conditioner (20) at that time.
次に、第2運転特性データについて説明する。図7に示すように、第2運転特性データは、異なる能力比について作成された複数のマトリックスによって構成されている。第2運転特性データを構成する各マトリックスは、室内空気の乾球温度(T1,T2,…)及び相対湿度(r1,r2,…)と室外空気の乾球温度(Ta,Tb,…)及び相対湿度(R1,R2,…)とで決まる複数の運転条件において外気処理装置(50)が発揮する空調能力と、その空調能力を発揮する状態における外気処理装置(50)の消費電力とによって構成される。なお、図7には、「能力比:100%」のマトリックスと「能力比:90%」のマトリックスだけを図示しているが、調湿側コントローラ(92a)には、それ以外の能力比についてのマトリックスも記録されている。 Next, the second operating characteristic data will be described. As shown in FIG. 7, the second operating characteristic data is composed of a plurality of matrices created for different capacity ratios. Each matrix constituting the second operating characteristic data includes indoor air dry bulb temperature (T1, T2,...) And relative humidity (r1, r2,...) And outdoor air dry bulb temperature (Ta, Tb,...) Consists of the air conditioning capability that the outside air treatment device (50) exhibits under a plurality of operating conditions determined by the relative humidity (R1, R2, ...) and the power consumption of the outside air treatment device (50) in a state where the air conditioning capability is exhibited. Is done. FIG. 7 shows only the matrix of “capacity ratio: 100%” and the matrix of “capacity ratio: 90%”, but the humidity controller (92a) has other capacity ratios. The matrix is also recorded.
ここで、仮に、定格運転条件が“室内空気の湿球温度がT2且つ相対湿度がr2で、室外空気の乾球温度Tb且つ相対湿度がR2である運転条件”であるとする。この場合、図7における「能力比:100%」のマトリックスを構成する「Qb2_22(100)」の値が、外気処理装置(50)の定格能力となる。また、「Qsb2_22(100)」の値は、外気処理装置(50)が発揮する定格能力のうちの顕熱能力(即ち、室外空気の温度を変化させるために用いられる能力)であり、「Wb2_22(100)」の値は、定格運転条件において外気処理装置(50)が定格能力を発揮しているときに外気処理装置(50)が消費する電力である。 Here, it is assumed that the rated operation condition is “an operation condition in which the wet bulb temperature of the indoor air is T2 and the relative humidity is r2, and the dry bulb temperature Tb of the outdoor air and the relative humidity is R2.” In this case, the value of “Qb2 — 22 (100)” constituting the matrix of “capacity ratio: 100%” in FIG. 7 is the rated capacity of the outside air processing device (50). The value of “Qsb2_22 (100)” is the sensible heat capacity (that is, the capacity used to change the temperature of the outdoor air) out of the rated capacity exhibited by the outdoor air processing device (50). The value of “(100)” is the power consumed by the outside air processing device (50) when the outside air processing device (50) exhibits the rated capacity under the rated operating conditions.
この定格運転条件において外気処理装置(50)が空調能力「Qb2_22(100)」を発揮しているときの調湿用圧縮機(71)の運転周波数が「Fdc_100」であるとする。そして、この「能力比:100%」のマトリックスにおいて、例えば「Qa1_13(100)」の値は、“室内空気の湿球温度がT1且つ相対湿度がr3で、室外空気の乾球温度Ta且つ相対湿度がR1である運転条件”において調湿用圧縮機(71)の運転周波数を「Fdc_100」に設定したときに外気処理装置(50)が発揮する空調能力である。また、「Qsa1_13(100)」の値は、外気処理装置(50)が発揮する空調能力「Qa1_13(100)」のうちの顕熱能力であり、「Wa1_13(100)」の値は、この運転条件で外気処理装置(50)が空調能力「Qa1_13(100)」を発揮しているときの外気処理装置(50)の消費電力である。つまり、第2運転特性データを構成する「能力比:100%」のマトリックスは、調湿用圧縮機(71)の運転周波数を「Fdc_100」に設定したときに各運転条件において調湿用圧縮機(71)が発揮する空調能力と、そのときの外気処理装置(50)の消費電力とを示している。 It is assumed that the operating frequency of the humidity control compressor (71) is “Fdc_100” when the outside air processing device (50) exhibits the air conditioning capability “Qb2 — 22 (100)” under the rated operation conditions. In this “capacity ratio: 100%” matrix, for example, the value of “Qa1_13 (100)” is “the wet bulb temperature of the indoor air is T1 and the relative humidity is r3, the dry bulb temperature Ta of the outdoor air and the relative This is the air conditioning capability exhibited by the outside air processing device (50) when the operating frequency of the humidity control compressor (71) is set to "Fdc_100" under the "operating condition where the humidity is R1". The value of “Qsa1_13 (100)” is the sensible heat capacity of the air conditioning capacity “Qa1_13 (100)” exhibited by the outside air treatment device (50), and the value of “Wa1_13 (100)” It is the power consumption of the outside air processing device (50) when the outside air processing device (50) is exhibiting the air conditioning capability “Qa1_13 (100)” under the conditions. In other words, the “capacity ratio: 100%” matrix that constitutes the second operating characteristic data is a humidity control compressor in each operating condition when the operating frequency of the humidity control compressor (71) is set to “Fdc_100”. The air conditioning capacity exhibited by (71) and the power consumption of the outside air processing device (50) at that time are shown.
図7の「能力比:90%」のマトリックスにおいて、定格運転条件における外気処理装置(50)の空調能力を示す「Qb2_22(90)」の値は、定格能力である「Qb2_22(100)」の値の90%である(Qb2_22(90)=0.9×Qb2_22(100))。また、「Qsb2_22(90)」の値は、外気処理装置(50)が発揮する空調能力「Qb2_22(90)」のうちの顕熱能力であり、「Wb2_22(90)」の値は、定格運転条件において外気処理装置(50)が空調能力「Qb2_22(90)」を発揮しているときにの外気処理装置(50)の消費電力である。 In the matrix of “capacity ratio: 90%” in FIG. 7, the value of “Qb2_22 (90)” indicating the air conditioning capability of the outside air treatment device (50) under the rated operating condition is the value of “Qb2_22 (100)” which is the rated capability. 90% of the value (Qb2 — 22 (90) = 0.9 × Qb2 — 22 (100)). The value of “Qsb2_22 (90)” is the sensible heat capacity of the air conditioning capacity “Qb2_22 (90)” exhibited by the outside air treatment device (50), and the value of “Wb2_22 (90)” is the rated operation This is the power consumption of the outside air processing device (50) when the outside air processing device (50) is exhibiting the air conditioning capability “Qb2 — 22 (90)” under the conditions.
この定格運転条件において外気処理装置(50)が空調能力「Qb2_22(90)」を発揮しているときの調湿用圧縮機(71)の運転周波数が「Fdc_90」であるとする。そして、この「能力比:90%」のマトリックスにおいて、例えば「Qa2_32(90)」の値は、“室内空気の湿球温度がT2且つ相対湿度がr2で、室外空気の乾球温度Ta且つ相対湿度がR3である運転条件”において調湿用圧縮機(71)の運転周波数を「Fdc_90」に設定したときに外気処理装置(50)が発揮する空調能力である。また、「Qsa2_32(90)」の値は、外気処理装置(50)が発揮する空調能力「Qa2_32(90)」のうちの顕熱能力であり、「Wa2_32(90)」の値は、この運転条件で外気処理装置(50)が空調能力「Qa2_32(90)」を発揮しているときの外気処理装置(50)の消費電力である。つまり、第2運転特性データを構成する「能力比:90%」のマトリックスは、調湿用圧縮機(71)の運転周波数を「Fdc_90」に設定したときに各運転条件において調湿用圧縮機(71)が発揮する空調能力と、そのときの外気処理装置(50)の消費電力とを示している。 It is assumed that the operating frequency of the humidity control compressor (71) is “Fdc_90” when the outside air processing device (50) exhibits the air conditioning capability “Qb2_22 (90)” under the rated operation conditions. In this “capacity ratio: 90%” matrix, for example, the value of “Qa2_32 (90)” is “the wet bulb temperature of the indoor air is T2 and the relative humidity is r2, and the dry bulb temperature Ta of the outdoor air and the relative This is the air conditioning capability exhibited by the outside air processing device (50) when the operating frequency of the humidity control compressor (71) is set to "Fdc_90" under the "operating condition where the humidity is R3". The value of “Qsa2_32 (90)” is the sensible heat capacity of the air conditioning capacity “Qa2_32 (90)” exhibited by the outside air processing device (50), and the value of “Wa2_32 (90)” This is the power consumption of the outside air processing device (50) when the outside air processing device (50) is exhibiting the air conditioning capability “Qa2_32 (90)” under the conditions. In other words, the “capacity ratio: 90%” matrix that constitutes the second operating characteristic data is a humidity control compressor in each operating condition when the operating frequency of the humidity control compressor (71) is set to “Fdc_90”. The air conditioning capacity exhibited by (71) and the power consumption of the outside air processing device (50) at that time are shown.
最小エネルギ制御部(93b)が第1目標空調能力Qac_setと第2目標空調能力Qdc_setを決定する動作について説明する。ここでは、空気調和装置(20)の定格能力が40kW、外気処理装置(50)の定格能力が12kWで、且つ空調システム(10)全体に要求される空調能力(総計要求能力Q)が30kWである場合を例に、図8を参照しながら説明する。なお、図8に示す数値は、いずれも単なる一例である。 The operation in which the minimum energy control unit (93b) determines the first target air conditioning capability Qac_set and the second target air conditioning capability Qdc_set will be described. Here, the rated capacity of the air conditioner (20) is 40 kW, the rated capacity of the outside air treatment apparatus (50) is 12 kW, and the air conditioning capacity (total required capacity Q) required for the entire air conditioning system (10) is 30 kW. An example will be described with reference to FIG. Note that the numerical values shown in FIG. 8 are merely examples.
この場合、最小エネルギ制御部(93b)は、空気調和装置(20)の空調能力Qacと外気処理装置(50)の空調能力Qdcの和(Qac+Qdc)が総計要求能力Q(図8の例では30kW)となるように、空気調和装置(20)の空調能力Qacと外気処理装置(50)の空調能力Qdcの組合せを複数組み抽出する。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、抽出した空気調和装置(20)の空調能力Qacと外気処理装置(50)の空調能力Qdcの組合せのそれぞれについて、空気調和装置(20)の消費電力と外気処理装置(50)の消費電力とを、第1運転特性データ及び第2運転特性データを用いて算出する。 In this case, the minimum energy control unit (93b) is configured such that the sum (Qac + Qdc) of the air conditioning capability Qac of the air conditioner (20) and the air conditioning capability Qdc of the outside air processing device (50) is the total required capability Q (30 kW in the example of FIG. 8). ), A plurality of combinations of the air conditioning capability Qac of the air conditioner (20) and the air conditioning capability Qdc of the outside air processing device (50) are extracted. And the minimum energy control part (93b) is the power consumption of the air conditioner (20) for each combination of the air conditioning capability Qac of the extracted air conditioner (20) and the air conditioning capability Qdc of the outside air treatment device (50). The power consumption of the outside air processing device (50) is calculated using the first operating characteristic data and the second operating characteristic data.
まず、最小エネルギ制御部(93b)が空気調和装置(20)の消費電力を算出する動作について説明する。仮に、室内空気の湿球温度が20℃で室外空気の乾球温度が32℃であったとする。なお、室内空気の湿球温度は、室内温度センサ(55a)及び室内湿度センサ(56a)の計測値から算出される。また、室外空気の乾球温度は、室外温度センサ(57a)の計測値である。 First, the operation in which the minimum energy control unit (93b) calculates the power consumption of the air conditioner (20) will be described. Suppose that the wet bulb temperature of indoor air is 20 ° C. and the dry bulb temperature of outdoor air is 32 ° C. The wet bulb temperature of the room air is calculated from the measured values of the room temperature sensor (55a) and the room humidity sensor (56a). The dry bulb temperature of the outdoor air is a measurement value of the outdoor temperature sensor (57a).
例えば、空気調和装置(20)の空調能力Qacが22kWのときの空気調和装置(20)の消費電力Wacを算出する場合、最小エネルギ制御部(93b)は、“室内空気の湿球温度が20℃で室外空気の乾球温度が32℃である運転条件”において空気調和装置(20)の空調能力Qacが22kWとなるときの能力比を、第1運転特性データを用いて決定する。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、第1運転特性データを構成するマトリックスのうち決定した能力比に対応するものを参照し、“室内空気の湿球温度が20℃で室外空気の乾球温度が32℃である運転条件”において空気調和装置(20)の空調能力Qacが22kWとなるときの消費電力Wacを算出する。 For example, when calculating the power consumption Wac of the air conditioner (20) when the air conditioning capacity Qac of the air conditioner (20) is 22 kW, the minimum energy control unit (93b) indicates that the “wet bulb temperature of room air is 20”. The capacity ratio when the air conditioning capacity Qac of the air conditioner (20) is 22 kW under the "operating condition in which the dry-bulb temperature of the outdoor air is 32 ° C at ° C" is determined using the first operating characteristic data. Then, the minimum energy control unit (93b) refers to the matrix corresponding to the determined capacity ratio among the matrices constituting the first operating characteristic data, and “the wet bulb temperature of the indoor air is 20 ° C. and the dry bulb of the outdoor air. The power consumption Wac when the air conditioning capability Qac of the air conditioner (20) is 22 kW under the “operating condition where the temperature is 32 ° C.” is calculated.
次に、最小エネルギ制御部(93b)が外気処理装置(50)の消費電力を算出する動作について説明する。仮に、室内空気の乾球温度が25℃で相対湿度が60%であり、室外空気の乾球温度が32℃で相対湿度が80%であるとする。なお、室内空気の乾球温度は室内温度センサ(55a)の計測値であり、室内空気の相対湿度は室内湿度センサ(56a)の計測値である。また、室外空気の乾球温度は室外温度センサ(57a)の計測値であり、室外空気の相対湿度は室外湿度センサ(58a)の計測値である。 Next, the operation in which the minimum energy control unit (93b) calculates the power consumption of the outside air processing device (50) will be described. Assume that the dry bulb temperature of indoor air is 25 ° C. and the relative humidity is 60%, and the dry bulb temperature of outdoor air is 32 ° C. and the relative humidity is 80%. Note that the dry bulb temperature of the room air is a measured value of the room temperature sensor (55a), and the relative humidity of the room air is a measured value of the room humidity sensor (56a). The dry bulb temperature of the outdoor air is a measured value of the outdoor temperature sensor (57a), and the relative humidity of the outdoor air is a measured value of the outdoor humidity sensor (58a).
例えば、外気処理装置(50)の空調能力Qdcが8kWのときの外気処理装置(50)の消費電力Wdcを算出する場合、最小エネルギ制御部(93b)は、“室内空気の乾球温度が25℃且つ相対湿度が60%で、室外空気の乾球温度が32℃且つ相対湿度が80%である運転条件”において外気処理装置(50)の空調能力Qdcが8kWとなるときの能力比を、第2運転特性データを用いて決定する。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、第2運転特性データを構成するマトリックスのうち決定した能力比に対応するものを参照し、“室内空気の乾球温度が25℃且つ相対湿度が60%で、室外空気の乾球温度が32℃且つ相対湿度が80%である運転条件”において外気処理装置(50)の空調能力Qdcが8kWとなるときの消費電力Wdcを算出する。 For example, when calculating the power consumption Wdc of the outside air processing device (50) when the air conditioning capacity Qdc of the outside air processing device (50) is 8 kW, the minimum energy control unit (93b) indicates that “the dry bulb temperature of the room air is 25 The operating ratio when the air conditioning capacity Qdc of the outside air treatment device (50) is 8 kW under the "operating conditions in which the dry air temperature of the outdoor air is 32 ° C and the relative humidity is 80%" It determines using 2nd driving | running characteristic data. Then, the minimum energy control unit (93b) refers to the matrix corresponding to the determined capacity ratio among the matrices constituting the second operating characteristic data, and “the dry bulb temperature of the room air is 25 ° C. and the relative humidity is 60%. Thus, the power consumption Wdc when the air-conditioning capability Qdc of the outdoor air processing device (50) is 8 kW under the “operating condition where the dry bulb temperature of the outdoor air is 32 ° C. and the relative humidity is 80%” is calculated.
最小エネルギ制御部(93b)は、抽出した空気調和装置(20)の空調能力Qacと外気処理装置(50)の空調能力Qdcの組合せのそれぞれについて、空気調和装置(20)の消費電力Wacと外気処理装置(50)の消費電力Wdcの和(即ち、空調システム(10)全体の消費電力Ws(=Wac+Wdc))を算出する。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、各組合せにおける消費電力Wsを比較し、消費電力Wsが最小となる空気調和装置(20)の空調能力Qacと外気処理装置(50)の空調能力Qdcの組合せ選択し、その組合せにおける空調能力Qacの値を第1目標空調能力Qac_setとし、その組合せにおける空調能力Qdcの値を第2目標空調能力Qdc_setとする。つまり、図8に示す例では、消費電力Wsの最小値が7.7kWであり、その時の空気調和装置(20)の空調能力Qacは22kWであり、その時の外気処理装置(50)の空調能力Qdcは8kWである。従って、この例において、最小エネルギ制御部(93b)は、第1目標空調能力Qac_setの値を22kWとし、第2目標空調能力Qdc_setの値を8kWとする。 The minimum energy control unit (93b) calculates the power consumption Wac of the air conditioner (20) and the outside air for each of the combinations of the air conditioning capacity Qac of the extracted air conditioner (20) and the air conditioning capacity Qdc of the outside air processing device (50). The sum of the power consumption Wdc of the processing device (50) (that is, the power consumption Ws (= Wac + Wdc) of the entire air conditioning system (10)) is calculated. Then, the minimum energy control unit (93b) compares the power consumption Ws in each combination, and compares the air conditioning capability Qac of the air conditioner (20) and the air conditioning capability Qdc of the outside air processing device (50) that minimize the power consumption Ws. A combination is selected, and the value of the air conditioning capability Qac in the combination is set as the first target air conditioning capability Qac_set, and the value of the air conditioning capability Qdc in the combination is set as the second target air conditioning capability Qdc_set. That is, in the example shown in FIG. 8, the minimum value of the power consumption Ws is 7.7 kW, the air conditioning capacity (Qac) of the air conditioner (20) at that time is 22 kW, and the air conditioning capacity of the outside air processing apparatus (50) at that time Qdc is 8 kW. Therefore, in this example, the minimum energy control unit (93b) sets the value of the first target air conditioning capability Qac_set to 22 kW and the value of the second target air conditioning capability Qdc_set to 8 kW.
=== 第4動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第3動作が終了すると第4動作を実行する。最小エネルギ制御部(93b)は、第4動作として、空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値と調湿用圧縮機(71)の運転周波数の指令値とを決定する動作を行う。
=== Fourth operation ===
The minimum energy control unit (93b) executes the fourth operation when the third operation ends. As the fourth operation, the minimum energy control unit (93b) performs an operation of determining a command value for the operating frequency of the air conditioning compressor (41) and a command value for the operating frequency of the humidity control compressor (71).
まず、最小エネルギ制御部(93b)が空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値を決定する動作について説明する。ここで、室内空気の乾球温度及び相対湿度と室外空気の乾球温度とが分かれば、その運転条件において空気調和装置(20)が第1目標空調能力Qac_setを発揮するときの空気調和装置(20)の能力比(目標能力比)が決まる。一方、上述したように、第1運転特性データを構成する各マトリックスは、空調用圧縮機(41)の運転周波数を所定値(Fac_100,Fac_90,…)に設定したときに各運転条件において空気調和装置(20)が発揮する空調能力と、そのときの空気調和装置(20)の消費電力とを示している。従って、空気調和装置(20)の目標能力比が決まれば、その目標能力比に対応する空調用圧縮機(41)の運転周波数が決まる。そこで、最小エネルギ制御部(93b)は、その目標能力比に対応する空調用圧縮機(41)の運転周波数を、空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値に設定する。 First, the operation in which the minimum energy control unit (93b) determines the command value for the operating frequency of the air conditioning compressor (41) will be described. Here, if the dry-bulb temperature and relative humidity of the indoor air and the dry-bulb temperature of the outdoor air are known, the air-conditioning apparatus (20) when the air-conditioning apparatus (20) exhibits the first target air conditioning capability Qac_set under the operating conditions ( 20) Capacity ratio (target capacity ratio) is determined. On the other hand, as described above, each matrix constituting the first operating characteristic data is air conditioned in each operating condition when the operating frequency of the air conditioning compressor (41) is set to a predetermined value (Fac_100, Fac_90,...). It shows the air conditioning capability exhibited by the device (20) and the power consumption of the air conditioner (20) at that time. Therefore, when the target capacity ratio of the air conditioner (20) is determined, the operating frequency of the air conditioning compressor (41) corresponding to the target capacity ratio is determined. Therefore, the minimum energy control unit (93b) sets the operating frequency of the air conditioning compressor (41) corresponding to the target capacity ratio to the command value of the operating frequency of the air conditioning compressor (41).
次に、最小エネルギ制御部(93b)が調湿用圧縮機(71)の運転周波数の指令値を決定する動作について説明する。ここで、室内空気の乾球温度及び相対湿度と室外空気の乾球温度及び相対湿度とが分かれば、その運転条件において外気処理装置(50)が第2目標空調能力Qdc_setを発揮するときの外気処理装置(50)の能力比(目標能力比)が決まる。一方、上述したように、第2運転特性データを構成する各マトリックスは、調湿用圧縮機(71)の運転周波数を所定値(Fdc_100,Fdc_90,…)に設定したときに各運転条件において外気処理装置(50)が発揮する空調能力と、そのときの外気処理装置(50)の消費電力とを示している。従って、外気処理装置(50)の目標能力比が決まれば、その目標能力比に対応する調湿用圧縮機(71)の運転周波数が決まる。そこで、最小エネルギ制御部(93b)は、その目標能力比に対応する調湿用圧縮機(71)の運転周波数を、調湿用圧縮機(71)の運転周波数の指令値に設定する。 Next, the operation in which the minimum energy control unit (93b) determines the command value for the operating frequency of the humidity control compressor (71) will be described. Here, if the dry bulb temperature and relative humidity of the indoor air and the dry bulb temperature and relative humidity of the outdoor air are known, the outside air when the outside air processing device (50) exhibits the second target air conditioning capability Qdc_set under the operating conditions. The capacity ratio (target capacity ratio) of the processing device (50) is determined. On the other hand, as described above, each matrix that constitutes the second operating characteristic data is the outside air in each operating condition when the operating frequency of the humidity control compressor (71) is set to a predetermined value (Fdc_100, Fdc_90,...). It shows the air conditioning capability exhibited by the processing device (50) and the power consumption of the outside air processing device (50) at that time. Therefore, when the target capacity ratio of the outside air processing device (50) is determined, the operating frequency of the humidity control compressor (71) corresponding to the target capacity ratio is determined. Therefore, the minimum energy control unit (93b) sets the operation frequency of the humidity control compressor (71) corresponding to the target capacity ratio to a command value of the operation frequency of the humidity control compressor (71).
=== 第5動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第4動作が終了すると第5動作を実行する。最小エネルギ制御部(93b)は、第5動作として、各圧縮機(41,71)へ電力を供給するインバータに対して出力周波数を指令する動作を行う。
=== Fifth action ===
The minimum energy control unit (93b) executes the fifth operation when the fourth operation ends. As the fifth operation, the minimum energy control unit (93b) performs an operation of instructing an output frequency to an inverter that supplies electric power to each compressor (41, 71).
具体的に、この第5動作において、最小エネルギ制御部(93b)は、空調用圧縮機(41)へ電力を供給するインバータに対し、第4動作において決定した空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値を、そのインバータの出力周波数の指令値として送信する。その結果、空調用圧縮機(41)へ供給される電力の周波数が、第4動作で決定された空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値となり、空気調和装置(20)の発揮する空調能力が第1目標空調能力となる。 Specifically, in the fifth operation, the minimum energy control unit (93b) operates the air conditioning compressor (41) determined in the fourth operation with respect to the inverter that supplies power to the air conditioning compressor (41). The frequency command value is transmitted as a command value for the output frequency of the inverter. As a result, the frequency of the electric power supplied to the air conditioning compressor (41) becomes the command value of the operating frequency of the air conditioning compressor (41) determined in the fourth operation, which is exhibited by the air conditioner (20). The air conditioning capacity becomes the first target air conditioning capacity.
また、この第5動作において、最小エネルギ制御部(93b)は、調湿用圧縮機(71)へ電力を供給するインバータに対し、第4動作において決定した調湿用圧縮機(71)の運転周波数の指令値を、そのインバータの出力周波数の指令値として送信する。その結果、調湿用圧縮機(71)へ供給される電力の周波数が、第4動作で決定された調湿用圧縮機(71)の運転周波数の指令値となり、外気処理装置(50)の発揮する空調能力が第2目標空調能力となる。 In the fifth operation, the minimum energy control unit (93b) operates the humidity control compressor (71) determined in the fourth operation with respect to the inverter that supplies power to the humidity control compressor (71). The frequency command value is transmitted as a command value for the output frequency of the inverter. As a result, the frequency of the electric power supplied to the humidity control compressor (71) becomes the operation frequency command value of the humidity control compressor (71) determined in the fourth operation, and the outside air processing device (50) The air conditioning capability to be exhibited is the second target air conditioning capability.
−実施形態1の効果−
本実施形態1によれば、制御システム(90)の判断部(93a)により、室外空気の温度及び湿度が所定の換気領域内の状態であるか否かを判断し、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断されると、換気運転制御部(93c)によって換気運転を行うこととした。つまり、室外空気の温度又は温度及び湿度の調節が必要でない場合に、温度及び湿度を調節することなく換気運転を行うこととした。よって、室外空気を無駄に冷却除湿して再加熱することがないため、空調システム(10)において消費されるエネルギを必要最低限に抑えることが可能となる。
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, the determination unit (93a) of the control system (90) determines whether the temperature and humidity of the outdoor air are in a predetermined ventilation region, and the outdoor air is in the ventilation region. When it is determined that the state is in the above state, the ventilation operation is controlled by the ventilation operation control unit (93c). That is, when it is not necessary to adjust the temperature of the outdoor air or the temperature and humidity, the ventilation operation is performed without adjusting the temperature and humidity. Therefore, since the outdoor air is not wastefully cooled and dehumidified and reheated, the energy consumed in the air conditioning system (10) can be minimized.
本実施形態1において、制御システム(90)の判断部(93a)により、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断された場合には、最小エネルギ制御部(93b)が、第1目標空調能力Qac_setと第2目標空調能力Qdc_setとを、第1目標空調能力Qac_setと第2目標空調能力Qdc_setの和(Qac_set+Qdc_set)が総計要求能力Q(即ち、空調システム(10)全体に要求される空調能力)と等しくなるという条件下において空気調和装置(20)の消費電力Wacと外気処理装置(50)の消費電力Wdcの和(Wac+Wdc)が最小となるように決定する。そして、本実施形態1では、空気調和装置(20)が第1目標空調能力を発揮して外気処理装置(50)が第2目標空調能力を発揮するように、制御システム(90)が空調用圧縮機(41)及び調湿用圧縮機(71)の運転周波数を調節する。従って、本実施形態1によれば、空調システム(10)に総計要求能力Qを発揮させつつ、空調システム(10)の消費電力Wsを必要最低限に抑えることが可能となる。
In
また、本実施形態1によれば、外気処理装置(50)において換気運転を実行する際に、空気調和装置(20)を室内の空調負荷に応じて運転制御するように換気運転制御部(93c)を構成した。従って、空調システム(10)の消費エネルギが必要最小限に抑えることが可能となる。 Further, according to the first embodiment, when the ventilation operation is executed in the outside air processing device (50), the ventilation operation control unit (93c) is configured to control the operation of the air conditioner (20) according to the indoor air conditioning load. ) Was configured. Therefore, the energy consumption of the air conditioning system (10) can be minimized.
−実施形態1の変形例1−
上記実施形態1では、“空気調和装置(20)の全熱能力Qacと外気処理装置(50)の全熱量力Qdcとの和(Qac+Qdc)が空調システム(10)全体に要求される全熱能力(総計要求能力Q)になる”という条件の下で空気調和装置(20)の消費電力Wacと外気処理装置(50)の消費電力Wdcとの和(Wac+Wdc)が最小となるように、空気調和装置(20)の全熱能力Qacの目標値を第1目標空調能力Qac_setに設定し、外気処理装置(50)の全熱量力Qdcの目標値を第2目標空調能力Qdc_setに設定している。なお、全熱能力とは、処理対象の空気の温度を調節するのに要する能力である顕熱能力と、処理対象の空気の絶対湿度を調節するのに要する能力である潜熱能力との和である。
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In the first embodiment, “the total heat capacity required for the entire air conditioning system (10) is the sum (Qac + Qdc) of the total heat capacity Qac of the air conditioner (20) and the total heat capacity Qdc of the outside air treatment apparatus (50). Air conditioning so that the sum (Wac + Wdc) of the power consumption Wac of the air conditioner (20) and the power consumption Wdc of the outside air treatment device (50) is minimized under the condition of "(total required capacity Q)" The target value of the total heat capacity Qac of the device (20) is set to the first target air conditioning capacity Qac_set, and the target value of the total heat capacity Qdc of the outside air processing device (50) is set to the second target air conditioning capacity Qdc_set. The total heat capacity is the sum of the sensible heat capacity that is required to adjust the temperature of the air to be processed and the latent heat capacity that is required to adjust the absolute humidity of the air to be processed. is there.
このように、上記実施形態1では、全熱能力を基準に第1目標空調能力と第2目標空調能力を設定している。一方、上記実施形態1では、顕熱能力を基準に第1目標空調能力と第2目標空調能力を設定することも可能であるし、潜熱能力を基準に第1目標空調能力と第2目標空調能力を設定することも可能である。 As described above, in the first embodiment, the first target air conditioning capacity and the second target air conditioning capacity are set based on the total heat capacity. On the other hand, in the first embodiment, it is possible to set the first target air conditioning capacity and the second target air conditioning capacity based on the sensible heat capacity, and the first target air conditioning capacity and the second target air conditioning based on the latent heat capacity. It is also possible to set the ability.
まず、調湿側コントローラ(92a)が顕熱能力を基準に第1目標空調能力Qac_setと第2目標空調能力Qdc_setを設定する場合について、図5〜7を参照しながら説明する。 First, the case where the humidity controller (92a) sets the first target air conditioning capability Qac_set and the second target air conditioning capability Qdc_set based on the sensible heat capability will be described with reference to FIGS.
なお、図5において、点Aの状態の空気(即ち、実際の室外空気)の乾球温度をTaとして絶対湿度をXaとし、点Bの状態の空気(即ち、実際の室内空気)の乾球温度をTbとして絶対湿度をXbとし、点Cの状態の空気(乾球温度が目標室内温度Tsで相対湿度が目標室内湿度Hsの湿り空気)の絶対湿度をXcとする。また、点Dの状態の空気は、乾球温度がTaで絶対湿度がXcとなった湿り空気であり、点Eの状態の空気は、乾球温度がTbで絶対湿度がXcとなった湿り空気であり、
図5において、外気処理に必要な顕熱能力Q2sは、点Dの状態と点Cの状態の比エンタルピ差h_s2に、第1及び第2の調湿ユニット(52a,52b)が室内へ供給する室外空気の流量Voaを乗ずることによって算出される(Q2s=h_s2×Voa)。ここで、室内の空気調和に必要な全熱能力のうちの顕熱能力の割合Rsは、点Eの状態と点Cの状態の比エンタルピ差h_s1を点Bの状態と点Cの状態の比エンタルピ差h_1で除することによって得られる(Rs=h_s1/h_1)。一方、室内の空気調和に必要な全熱能力Q1は、制御システム(90)の第2動作についての説明で述べたのと同じ手順で推定できる。そして、室内の空気調和に必要な顕熱能力Q1sは、室内の空気調和に必要な全熱能力Q1に割合Rsを乗ずることによって得られる(Q1s=Q1×Rs)。また、空調システム(10)全体に要求される顕熱能力Qsは、室内の空気調和に必要な顕熱能力Q1sと外気処理に必要な顕熱能力Q2sを足し合わせることによって算出される(Qs=Q1s+Q2s)。
In FIG. 5, the dry bulb temperature of the air in the state of point A (ie, actual outdoor air) is Ta, the absolute humidity is Xa, and the dry bulb of the air in the state of point B (ie, actual indoor air). The temperature is Tb, the absolute humidity is Xb, and the absolute humidity of the air in the state of point C (wet air having a dry bulb temperature of the target indoor temperature Ts and a relative humidity of the target indoor humidity Hs) is Xc. The air in the state of point D is humid air whose dry bulb temperature is Ta and the absolute humidity is Xc, and the air in the state of point E is wet where the dry bulb temperature is Tb and the absolute humidity is Xc. Air
In FIG. 5, the sensible heat capacity Q2s necessary for the outside air treatment is supplied to the room by the first and second humidity control units (52a, 52b) to the specific enthalpy difference h_s2 between the point D state and the point C state. It is calculated by multiplying the outdoor air flow rate Voa (Q2s = h_s2 × Voa). Here, the ratio Rs of the sensible heat capacity out of the total heat capacity necessary for air conditioning in the room is the ratio enthalpy difference h_s1 between the state of the point E and the state of the point C, and the ratio of the state of the point B to the state of the point C. It is obtained by dividing by the enthalpy difference h_1 (Rs = h_s1 / h_1). On the other hand, the total heat capacity Q1 required for indoor air conditioning can be estimated by the same procedure as described in the description of the second operation of the control system (90). The sensible heat capacity Q1s necessary for indoor air conditioning is obtained by multiplying the total heat capacity Q1 necessary for indoor air conditioning by a ratio Rs (Q1s = Q1 × Rs). Further, the sensible heat capacity Qs required for the entire air conditioning system (10) is calculated by adding the sensible heat capacity Q1s required for indoor air conditioning and the sensible heat capacity Q2s required for outdoor air treatment (Qs = Q1s + Q2s).
図6に示す第1運転特性データでは、空気調和装置(20)の全熱能力が記録されているが、この全熱能力を顕熱能力Qs_acと潜熱能力Qr_acに予め分けておくことは可能である。なお、空気調和装置(20)の冷房運転中には、蒸発器となった室内熱交換器(36a,36b,…)において空気中の水分が凝縮するため、空気調和装置(20)の冷房能力(全熱能力)は、顕熱能力と潜熱能力に分けられる。また、空気調和装置(20)の暖房運転中には、凝縮器となった室内熱交換器(36a,36b,…)において空気の温度だけが上昇するため、空気調和装置(20)の暖房能力(全熱能力)は、その全部が顕熱能力である。一方、図7に示す第2運転特性データでは、外気処理装置(50)の顕熱能力Qs_dcが既に記録されている。 In the first operating characteristic data shown in FIG. 6, the total heat capacity of the air conditioner (20) is recorded, but it is possible to divide this total heat capacity into sensible heat capacity Qs_ac and latent heat capacity Qr_ac in advance. is there. During the cooling operation of the air conditioner (20), moisture in the air is condensed in the indoor heat exchangers (36a, 36b, ...) that have become evaporators, so the cooling capacity of the air conditioner (20) (Total heat capacity) is divided into sensible heat capacity and latent heat capacity. Further, during the heating operation of the air conditioner (20), only the temperature of the air rises in the indoor heat exchanger (36a, 36b,...) That is a condenser. (Total heat capacity) is all sensible heat capacity. On the other hand, in the second operating characteristic data shown in FIG. 7, the sensible heat capacity Qs_dc of the outside air processing device (50) is already recorded.
この場合において、調湿側コントローラ(92a)は、空気調和装置(20)の顕熱能力Qs_acの目標値と外気処理装置(50)の顕熱量力Qs_dcの目標値とを、空気調和装置(20)の顕熱能力Qs_acと外気処理装置(50)の顕熱能力Qs_dcの和が空調システム(10)全体に要求される顕熱能力Qsになる(Qs=Qs_ac+Qs_dc)という条件の下で空気調和装置(20)の消費電力と外気処理装置(50)の消費電力の和が最小となるように決定する。そして、調湿側コントローラ(92a)は、このようにして決定した空気調和装置(20)の顕熱能力Qs_acの目標値を第1目標空調能力Qac_setに、外気処理装置(50)の顕熱量力Qs_dcの目標値を第2目標空調能力Qdc_setに、それぞれ設定する。 In this case, the humidity controller (92a) determines the target value of the sensible heat capacity Qs_ac of the air conditioner (20) and the target value of the sensible heat quantity force Qs_dc of the outside air treatment device (50) as the air conditioner (20 ) Sensible heat capacity Qs_ac and the sensible heat capacity Qs_dc of the outside air treatment device (50) become the sensible heat capacity Qs required for the entire air conditioning system (10) (Qs = Qs_ac + Qs_dc). The sum of the power consumption of (20) and the power consumption of the outside air processing device (50) is determined to be minimum. Then, the humidity controller (92a) sets the target value of the sensible heat capacity Qs_ac of the air conditioner (20) thus determined to the first target air conditioning capacity Qac_set, and the sensible heat capacity of the outside air processing apparatus (50). The target value of Qs_dc is set to the second target air conditioning capability Qdc_set, respectively.
次に、調湿側コントローラ(92a)が潜熱能力を基準に第1目標空調能力Qac_setと第2目標空調能力Qdc_setを設定する場合について、図5〜7を参照しながら説明する。 Next, the case where the humidity controller (92a) sets the first target air conditioning capability Qac_set and the second target air conditioning capability Qdc_set based on the latent heat capability will be described with reference to FIGS.
図5において、外気処理に必要な潜熱能力Q2sは、点Aの状態と点Dの状態の比エンタルピ差h_r2に、第1及び第2の調湿ユニット(52a,52b)が室内へ供給する室外空気の流量Voaを乗ずることによって算出される(Q2r=h_r2×Voa)。ここで、室内の空気調和に必要な全熱能力のうちの潜熱能力の割合Rrは、点Bの状態と点Eの状態の比エンタルピ差h_r1を点Bの状態と点Cの状態の比エンタルピ差h_1で除することによって得られる(Rr=h_r1/h_1)。一方、室内の空気調和に必要な全熱能力Q1は、制御システム(90)の第2動作についての説明で述べたのと同じ手順で推定できる。そして、室内の空気調和に必要な潜熱能力Q1rは、室内の空気調和に必要な全熱能力Q1に割合Rrを乗ずることによって得られる(Q1r=Q1×Rr)。また、空調システム(10)全体に要求される潜熱能力Qrは、室内の空気調和に必要な潜熱能力Q1rと外気処理に必要な潜熱能力Q2rを足し合わせることによって算出される(Qr=Q1r+Q2r)。 In FIG. 5, the latent heat capacity Q2s necessary for the outside air treatment is calculated based on the specific enthalpy difference h_r2 between the state of point A and the state of point D, which is supplied to the outdoor by the first and second humidity control units (52a, 52b). It is calculated by multiplying the air flow rate Voa (Q2r = h_r2 × Voa). Here, the ratio Rr of the latent heat capacity out of the total heat capacity necessary for air conditioning in the room is the specific enthalpy difference h_r1 between the state of point B and the state of point E, and the specific enthalpy of the state of point B and the state of point C It is obtained by dividing by the difference h_1 (Rr = h_r1 / h_1). On the other hand, the total heat capacity Q1 required for indoor air conditioning can be estimated by the same procedure as described in the description of the second operation of the control system (90). The latent heat capacity Q1r necessary for indoor air conditioning is obtained by multiplying the total heat capacity Q1 necessary for indoor air conditioning by a ratio Rr (Q1r = Q1 × Rr). The latent heat capacity Qr required for the entire air conditioning system (10) is calculated by adding together the latent heat capacity Q1r necessary for indoor air conditioning and the latent heat capacity Q2r necessary for outside air processing (Qr = Q1r + Q2r).
上述したように、図6に示す第1運転特性データでは、空気調和装置(20)の全熱能力が記録されているが、この全熱能力を顕熱能力Qs_acと潜熱能力Qr_acに予め分けておくことは可能である。一方、図7に示す第2運転特性データでは、外気処理装置(50)の顕熱能力Qs_dcが既に記録されているため、外気処理装置(50)の潜熱能力Qr_dcは、外気処理装置(50)の全熱能力Qdcから外気処理装置(50)の顕熱能力Qs_dcを差し引くことによって算出される(Qr_dc=Qdc−Qs_dc)。 As described above, in the first operating characteristic data shown in FIG. 6, the total heat capacity of the air conditioner (20) is recorded. This total heat capacity is divided into a sensible heat capacity Qs_ac and a latent heat capacity Qr_ac in advance. It is possible to leave. On the other hand, in the second operating characteristic data shown in FIG. 7, since the sensible heat capacity Qs_dc of the outside air processing device (50) has already been recorded, the latent heat capacity Qr_dc of the outside air processing device (50) is determined as the outside air processing device (50). This is calculated by subtracting the sensible heat capacity Qs_dc of the outside air processing device (50) from the total heat capacity Qdc of (Qr_dc = Qdc−Qs_dc).
この場合において、調湿側コントローラ(92a)は、空気調和装置(20)の潜熱能力Qr_acの目標値と外気処理装置(50)の潜熱量力Qr_dcの目標値を、空気調和装置(20)の潜熱能力Qr_acと外気処理装置(50)の潜熱能力Qr_dcの和が空調システム(10)全体に要求される潜熱能力Qrになる(Qr=Qr_ac+Qr_dc)という条件の下で空気調和装置(20)の消費電力と外気処理装置(50)の消費電力の和が最小となるように決定する。そして、調湿側コントローラ(92a)は、このようにして決定した空気調和装置(20)の潜熱能力Qr_acの目標値を第1目標空調能力Qac_setに、外気処理装置(50)の潜熱量力Qr_dcの目標値を第2目標空調能力Qdc_setに、それぞれ設定する。 In this case, the humidity controller (92a) uses the target value of the latent heat capability Qr_ac of the air conditioner (20) and the target value of the latent heat quantity force Qr_dc of the outside air treatment device (50) as the latent heat of the air conditioner (20). The power consumption of the air conditioner (20) under the condition that the sum of the capacity Qr_ac and the latent heat capacity Qr_dc of the outside air treatment device (50) becomes the latent heat capacity Qr required for the entire air conditioning system (10) (Qr = Qr_ac + Qr_dc) And the outside air processing device (50) are determined so that the sum of the power consumption is minimized. Then, the humidity controller (92a) sets the target value of the latent heat capability Qr_ac of the air conditioner (20) thus determined to the first target air conditioning capability Qac_set and the latent heat amount force Qr_dc of the outside air processing device (50). A target value is set for each second target air conditioning capability Qdc_set.
−実施形態1の変形例2−
図9に示すように、上記実施形態1では、各調湿ユニット(52a,52b)に調湿用圧縮機(71a,71b)が一台ずつ搭載されていてもよい。図9に示す空調システム(10)では、外気処理装置(50)が二台の調湿ユニット(52a,52b)だけによって構成される。各調湿ユニット(52b)の調湿用回路(80a,80b)において、調湿用圧縮機(71a,71b)は、その吐出側が四方切換弁(83a,83b)の第1のポートに接続され、その吸入側がアキュームレータ(72a,72b)を介して四方切換弁(83a,83b)の第2のポートに接続される。
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As shown in FIG. 9, in
《発明の実施形態2》
本実施形態2の空調システム(10)は、空気調和装置(20)と、外気処理装置(50)と、連携制御コントローラ(93)とを備えている。また、この空調システム(10)では、空気調和装置(20)に設けられた空調側コントローラ(91)と、外気処理装置(50)に設けられた外気処理側コントローラ(92)と、連携制御コントローラ(93)とが、制御手段である制御システム(90)を構成している。
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The air conditioning system (10) of
〈空気調和装置の構成〉
実施形態2では、空調システム(10)を構成する空気調和装置(20)は、一台の室外ユニット(21)と、二台の室内ユニット(22a,22b)とを備えている。この空気調和装置(20)では、室外ユニット(21)と各室内ユニット(22a,22b)を配管で接続することによって、第1冷媒回路である空調用冷媒回路(30)が形成されている。なお、室外ユニット(21)及び室内ユニット(22a〜22d)の台数は、単なる例示である。室外ユニット(21)及び各室内ユニット(22a,22b)の構成は実施形態1と同様である。
<Configuration of air conditioner>
In
〈外気処理装置の構成〉
空調システム(10)を構成する外気処理装置(50)は、所謂オールフレッシュタイプの直膨外気処理装置(Dedicated Outdoor Air System)に構成されている。外気処理装置(50)は、例えば、ビルの屋上等の室外空間に設置され、図示しないが、室外空気の吸込口と吹出口とが形成されている。室外空気の吸込口は、室外において開口する一方、吹出口には、給気通路(100a)の流入端が接続されている。給気通路(100a)は、流出端が二つに分岐して二つの室内空間(S1,S2)に接続されている。給気通路(100a)は、外気処理装置(50)において温度又は温度及び湿度が調節された空気を二つの室内空間(S1,S2)へ導く。給気通路(100a)の二つの流出端部には、給気の流量を調節する流量調節機構(100c,100c)がそれぞれに設けられている。一方、室内空間(S1,S2)には、排気通路(100b)が接続されている。排気通路(100b)は、流入側が二つに分岐し、二つの流入端が二つの室内空間(S1,S2)にそれぞれ接続される一方、流出端は室外に開口している。排気通路(100b)は、二つの室内空間(S1,S2)の空気を室外へ排出する。なお、室内空間及び外気処理装置の数は、単なる例示である。
<Configuration of outside air treatment device>
The outside air processing device (50) constituting the air conditioning system (10) is a so-called all-fresh type directly expanded outside air processing device (Dedicated Outdoor Air System). The outdoor air processing device (50) is installed in an outdoor space such as a rooftop of a building, for example, and is formed with an outdoor air suction port and an air outlet, although not shown. The outdoor air suction port opens outside the room, and the inflow end of the air supply passage (100a) is connected to the outlet. The air supply passage (100a) has an outflow end branched into two and connected to the two indoor spaces (S1, S2). The air supply passage (100a) guides the air whose temperature or temperature and humidity are adjusted in the outside air processing device (50) to the two indoor spaces (S1, S2). Flow rate adjusting mechanisms (100c, 100c) for adjusting the flow rate of the supply air are respectively provided at the two outflow end portions of the supply air passage (100a). On the other hand, an exhaust passage (100b) is connected to the indoor space (S1, S2). In the exhaust passage (100b), the inflow side branches into two, the two inflow ends are connected to the two indoor spaces (S1, S2), respectively, while the outflow end opens to the outside. The exhaust passage (100b) exhausts the air in the two indoor spaces (S1, S2) to the outside. Note that the numbers of indoor spaces and outside air processing devices are merely examples.
外気処理装置(50)には、外気処理用冷媒回路(101)と、加熱ヒータ(102)と、給気ファン(103)とが収容されている。 The outside air processing device (50) accommodates an outside air processing refrigerant circuit (101), a heater (102), and an air supply fan (103).
外気処理用冷媒回路(101)には、外気処理用圧縮機(104)と、四方切換弁(105)と、熱源側熱交換器(106)と、膨張弁(107)と、利用側熱交換器(108)と、アキュームレータ(109)とが設けられている。 The outside air processing refrigerant circuit (101) includes an outside air processing compressor (104), a four-way switching valve (105), a heat source side heat exchanger (106), an expansion valve (107), and a use side heat exchange. A vessel (108) and an accumulator (109) are provided.
外気処理用冷媒回路(101)において、外気処理用圧縮機(104)は、その吐出側が四方切換弁(105)の第1のポートに接続され、その吸入側がアキュームレータ(109)を介して四方切換弁(105)の第2のポートに接続されている。四方切換弁(105)の第3のポートは、熱源側熱交換器(106)のガス側端に接続されている。熱源側熱交換器(106)の液側端は、膨張弁(107)の一端に接続されている。膨張弁(107)の他端は、利用側熱交換器(108)の液側端に接続されている。利用側熱交換器(108)のガス側端は、四方切換弁(105)の第4のポートに接続されている。熱源側熱交換器(106)の近傍には、熱源側ファン(106a)が設けられている。 In the outside air processing refrigerant circuit (101), the discharge side of the outside air processing compressor (104) is connected to the first port of the four-way switching valve (105), and the suction side is switched four-way through the accumulator (109). Connected to the second port of the valve (105). The third port of the four-way switching valve (105) is connected to the gas side end of the heat source side heat exchanger (106). The liquid side end of the heat source side heat exchanger (106) is connected to one end of the expansion valve (107). The other end of the expansion valve (107) is connected to the liquid side end of the use side heat exchanger (108). The gas side end of the use side heat exchanger (108) is connected to the fourth port of the four-way switching valve (105). A heat source side fan (106a) is provided in the vicinity of the heat source side heat exchanger (106).
外気処理用冷媒回路(101)には、高圧センサ(110)と低圧センサ(111)とが設けられている。高圧センサ(110)は、外気処理用圧縮機(104)の吐出側と四方切換弁(105)を繋ぐ配管に接続され、外気処理用圧縮機(104)から吐出された高圧冷媒の圧力を計測する。低圧センサ(111)は、アキュームレータ(109)と四方切換弁(105)を繋ぐ配管に接続され、外気処理用圧縮機(104)へ吸入される低圧冷媒の圧力を計測する。 The outside air processing refrigerant circuit (101) is provided with a high pressure sensor (110) and a low pressure sensor (111). The high pressure sensor (110) is connected to a pipe connecting the discharge side of the outside air processing compressor (104) and the four-way switching valve (105), and measures the pressure of the high pressure refrigerant discharged from the outside air processing compressor (104). To do. The low pressure sensor (111) is connected to a pipe connecting the accumulator (109) and the four-way switching valve (105), and measures the pressure of the low pressure refrigerant sucked into the outside air processing compressor (104).
外気処理用圧縮機(104)は、いわゆる全密閉型の圧縮機である。外気処理用圧縮機(104)の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。インバータから電動機へ供給される交流の周波数(即ち、外気処理用圧縮機(104)の運転周波数)を変化させると、電動機の回転速度が変化し、その結果、外気処理用圧縮機(104)の運転容量が変化する。 The outside air processing compressor (104) is a so-called hermetic compressor. Electric power is supplied to the motor of the outside air processing compressor (104) via an inverter (not shown). When the frequency of AC supplied from the inverter to the electric motor (that is, the operating frequency of the outside air processing compressor (104)) is changed, the rotation speed of the electric motor changes, and as a result, the outside air processing compressor (104) The operating capacity changes.
熱源側熱交換器(106)は、熱源側ファン(106a)によって供給された室外空気を冷媒と熱交換させるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。四方切換弁(105)は、第1のポートが第3のポートに連通し且つ第2のポートが第4のポートに連通する第1状態(図10に実線で示す状態)と、第1のポートが第4のポートに連通し且つ第2のポートが第3のポートに連通する第2状態(図10に破線で示す状態)とに切り換わる。 The heat source side heat exchanger (106) is a fin-and-tube heat exchanger that exchanges heat between outdoor air supplied by the heat source side fan (106a) and refrigerant. The four-way switching valve (105) includes a first state (state indicated by a solid line in FIG. 10) in which the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port, The state is switched to a second state (state indicated by a broken line in FIG. 10) in which the port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port.
利用側熱交換器(108)は、給気ファン(103)によって供給された室外空気を冷媒と熱交換させるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。 The use side heat exchanger (108) is a fin-and-tube heat exchanger that exchanges heat between the outdoor air supplied by the air supply fan (103) and the refrigerant.
加熱ヒータ(102)は、本実施形態では電気ヒータによって構成され、給気ファン(103)によって供給された室外空気を加熱する。なお、加熱ヒータ(102)は、電気ヒータに限られず、例えば、ガスヒータであってもよい。 In the present embodiment, the heater (102) is an electric heater, and heats the outdoor air supplied by the air supply fan (103). The heater (102) is not limited to an electric heater, and may be a gas heater, for example.
上述したように、図示しないが、外気処理装置(50)には、室外空気の吸込口と吹出口とが形成されている。外気処理装置(50)の内部において、上記給気ファン(103)は、吸込口と吹出口との間に設けられ、吸込口と吹出口との間に空気通路が形成されている。該空気通路の上流側から下流側へ向かって、上記利用側熱交換器(108)、加熱ヒータ(102)、給気ファン(103)の順に配置されている。このような構成により、外気処理装置(50)は、室外空間から室外空気を取り込み、利用側熱交換器(108)、加熱ヒータ(102)を順に通過させた後、給気通路(100a)を介して二つの室内空間(S1,S2)へ吹き出す。 As described above, although not shown, the outdoor air processing device (50) is formed with an outdoor air suction port and an air outlet. In the outside air processing device (50), the air supply fan (103) is provided between the suction port and the outlet, and an air passage is formed between the suction port and the outlet. The utilization side heat exchanger (108), the heater (102), and the air supply fan (103) are arranged in this order from the upstream side to the downstream side of the air passage. With such a configuration, the outdoor air processing device (50) takes outdoor air from the outdoor space, passes the use side heat exchanger (108) and the heater (102) in order, and then passes through the air supply passage (100a). To the two indoor spaces (S1, S2).
外気処理装置(50)には、空気通路における利用側熱交換器(108)の上流側に、室外温度センサ(112)と、室外湿度センサ(113)とが設けられている。室外温度センサ(112)は、外気処理装置(50)へ吸い込まれた室外空気の温度を計測する。室外湿度センサ(113)は、外気処理装置(50)へ吸い込まれた室外空気の相対湿度を計測する。また、各室内空間(S1,S2)には、室内温度センサ(114a,114b)と、室内湿度センサ(115a,115b)とが設けられている。室内温度センサ(114a,114b)は、各室内空間(S1,S2)の空気の温度を計測する。室内湿度センサ(115a,115b)は、各室内空間(S1,S2)の空気の相対湿度を計測する。 The outdoor air processing device (50) is provided with an outdoor temperature sensor (112) and an outdoor humidity sensor (113) on the upstream side of the use side heat exchanger (108) in the air passage. The outdoor temperature sensor (112) measures the temperature of the outdoor air sucked into the outdoor air processing device (50). The outdoor humidity sensor (113) measures the relative humidity of the outdoor air sucked into the outdoor air processing device (50). Each indoor space (S1, S2) is provided with an indoor temperature sensor (114a, 114b) and an indoor humidity sensor (115a, 115b). The indoor temperature sensors (114a, 114b) measure the temperature of the air in each indoor space (S1, S2). The indoor humidity sensor (115a, 115b) measures the relative humidity of the air in each indoor space (S1, S2).
〈制御システムの構成〉
上述したように、空調システム(10)の制御システム(90)は、空調側コントローラ(91)と外気処理側コントローラ(92)と連携制御コントローラ(93)とによって構成されている。
<Control system configuration>
As described above, the control system (90) of the air conditioning system (10) includes the air conditioning side controller (91), the outside air processing side controller (92), and the cooperative control controller (93).
空調側コントローラ(91)は、空気調和装置(20)の室外ユニット(21)に収容されている。空調側コントローラ(91)には、低圧センサ(27)や高圧センサ(26)の計測値が入力される。空調側コントローラ(91)は、空気調和装置(20)の運転動作を制御するように構成されている。空気調和装置(20)の運転中において、空調側コントローラ(91)は、空調用圧縮機(41)に接続されたインバータの出力周波数を制御することによって、空気調和装置(20)が発揮する空調能力を調節する。 The air conditioning controller (91) is accommodated in the outdoor unit (21) of the air conditioner (20). The measured values of the low pressure sensor (27) and the high pressure sensor (26) are input to the air conditioning side controller (91). The air conditioning controller (91) is configured to control the operation of the air conditioner (20). During the operation of the air conditioner (20), the air conditioning controller (91) controls the output frequency of the inverter connected to the air conditioning compressor (41), whereby the air conditioner (20) exerts air conditioning. Adjust ability.
外気処理側コントローラ(92)は、外気処理装置(50)に収容されている。外気処理側コントローラ(92)には、外気処理装置(50)に設けられた室外温度センサ(116)及び室外湿度センサ(117)の計測値が入力される。外気処理側コントローラ(92)は、外気処理用圧縮機(104)の運転制御を行うように構成されている。外気処理装置(50)の運転中において、外気処理側コントローラ(92)は、外気処理用圧縮機(104)に接続されたインバータの出力周波数を制御することによって、外気処理装置(50)が発揮する空調能力を調節する。 The outside air processing side controller (92) is accommodated in the outside air processing device (50). Measurement values of an outdoor temperature sensor (116) and an outdoor humidity sensor (117) provided in the outdoor air processing device (50) are input to the outdoor air processing side controller (92). The outside air processing side controller (92) is configured to control the operation of the outside air processing compressor (104). During the operation of the outside air processing device (50), the outside air processing side controller (92) controls the output frequency of the inverter connected to the outside air processing compressor (104) so that the outside air processing device (50) exhibits. Adjust the air conditioning capacity.
連携制御コントローラ(93)は、判断部(93a)と、最小エネルギ制御部(93b)と、換気運転制御部(93c)とを有している。連携制御コントローラ(93)には、外気処理装置(50)に設けられた室外温度センサ(116)及び室外湿度センサ(117)の計測値(即ち、外気温度、外気湿度)が入力される。また、連携制御コントローラ(93)には、ユーザーによって設定された室内空気の温度の目標値(即ち、目標室内温度Ts)及び室内空気の相対湿度の目標値(即ち、目標室内湿度Hs)が、図外のリモコンを介して入力される。 The cooperation controller (93) includes a determination unit (93a), a minimum energy control unit (93b), and a ventilation operation control unit (93c). Measurement values (that is, the outside temperature and the outside humidity) of the outdoor temperature sensor (116) and the outdoor humidity sensor (117) provided in the outside air processing device (50) are input to the cooperation controller (93). Further, the cooperation controller (93) has a target value of the indoor air temperature (ie, the target indoor temperature Ts) and a target value of the relative humidity of the indoor air (ie, the target indoor humidity Hs) set by the user. Input via remote control not shown.
上記判断部(93a)は、室外空気が所定の換気領域内の状態であるか否かを判断する。本実施形態では、所定の換気領域は、室内空気の温度及び湿度に近い状態である所定のニュートラルエアゾーン(Neutral air zone)を基準に設定されている。 The determination unit (93a) determines whether or not the outdoor air is in a predetermined ventilation region. In the present embodiment, the predetermined ventilation region is set based on a predetermined neutral air zone that is close to the temperature and humidity of the room air.
ここで、ニュートラルエアゾーンとは、図11に示すように、湿り空気線図において、室内空間の空気の温度及び湿度に近い状態の空気領域(図11中(1)の領域)を指し、具体的に、乾球温度をT、絶対湿度をXとすると、T1≦T≦T2、及びX1≦X≦X2を満たす空気領域を言う。なお、T1は華氏70度(摂氏21度)、T2は華氏80度(摂氏26度)、X1は0.036kg/kg(DA)、X2は0.040kg/kg(DA)とする。 Here, as shown in FIG. 11, the neutral air zone refers to an air region (region (1) in FIG. 11) in a state close to the temperature and humidity of air in the indoor space in the humid air diagram. Specifically, when the dry bulb temperature is T and the absolute humidity is X, the air region satisfies T1 ≦ T ≦ T2 and X1 ≦ X ≦ X2. T1 is 70 degrees Fahrenheit (21 degrees Celsius), T2 is 80 degrees Fahrenheit (26 degrees Celsius), X1 is 0.036 kg / kg (DA), and X2 is 0.040 kg / kg (DA).
また、本実施形態2では、判断部(93a)は、まず、室外空気の状態が、図11に示すゾーン(1)〜(7)のいずれの状態であるかを判定する。 In the second embodiment, the determination unit (93a) first determines whether the outdoor air is in any of the zones (1) to (7) shown in FIG.
ここで、ゾーン(1)は、上記ニュートラルエアゾーンであり、T1≦T≦T2、及びX1≦X≦X2を満たす空気領域である。ゾーン(2)は、T>T2、及びX>X2を満たす空気領域である。ゾーン(3)は、T>T2、及びX≦X2を満たす空気領域である。ゾーン(4)は、T1≦T≦T2、及びX<X1を満たす空気領域である。ゾーン(5)は、T1≦T≦T2、及びX>X2を満たす空気領域である。ゾーン(6)は、T<T1、及びX≧X1を満たす空気領域である。ゾーン(7)は、T<T1、及びX<X1を満たす空気領域である。 Here, the zone (1) is the neutral air zone and is an air region that satisfies T1 ≦ T ≦ T2 and X1 ≦ X ≦ X2. Zone (2) is an air region that satisfies T> T2 and X> X2. Zone (3) is an air region that satisfies T> T2 and X ≦ X2. The zone (4) is an air region that satisfies T1 ≦ T ≦ T2 and X <X1. The zone (5) is an air region that satisfies T1 ≦ T ≦ T2 and X> X2. The zone (6) is an air region that satisfies T <T1 and X ≧ X1. The zone (7) is an air region that satisfies T <T1 and X <X1.
また、本実施形態2では、上記ゾーン(1)とゾーン(4)とを合わせた空気領域が換気領域として設定されている。そのため、判断部(93a)は、上記判定において、室外空気の状態が、ゾーン(1)又は(4)であると判定されると、室外空気が所定の換気領域内の状態であると判断する。一方、判断部(93a)は、上記判定において、室外空気の状態が、ゾーン(2)、(3)、(5)、(6)又は(7)であると判定されると、室外空気が所定の換気領域内の状態でないと判断する。 Further, in the second embodiment, an air region combining the zone (1) and the zone (4) is set as a ventilation region. Therefore, the determination unit (93a) determines that the outdoor air is in a predetermined ventilation region when the outdoor air state is determined to be the zone (1) or (4) in the above determination. . On the other hand, when the determination unit (93a) determines in the above determination that the outdoor air is in the zone (2), (3), (5), (6) or (7), the outdoor air is It is determined that the condition is not within a predetermined ventilation area.
本実施形態2おいても、上記最小エネルギ制御部(93b)は、判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断すると、最小エネルギ制御を実行する。最小エネルギ制御部(93b)は、最小エネルギ制御において、図12に示すように、五つの動作(第1〜第5動作)を順次行うように構成されている。また、最小エネルギ制御部(93b)は、図12に示す五つの動作からなる最小エネルギ制御を、所定の時間が経過する毎に繰り返し行うように構成されている。 Also in the second embodiment, the minimum energy control unit (93b) executes the minimum energy control when the determination unit (93a) determines that the outdoor air is not in the ventilation region. The minimum energy control unit (93b) is configured to sequentially perform five operations (first to fifth operations) in the minimum energy control, as shown in FIG. The minimum energy control unit (93b) is configured to repeatedly perform the minimum energy control including the five operations shown in FIG. 12 every time a predetermined time elapses.
最小エネルギ制御部(93b)が行う第1〜第5動作の概要を説明する。第1動作は、各センサ(112,113,114a,114b,115a,115b)の出力値等の必要なデータを取得する動作である。第2動作は、第1動作において取得したデータに基づき、空調システム(10)全体に要求される空調能力を算出する動作である。第3動作は、第2動作において算出した空調システム(10)全体に要求される空調能力に基づき、空気調和装置(20)が発揮すべき第1目標空調能力と外気処理装置(50)が発揮すべき第2目標空調能力とを決定する動作である。第4動作は、第3動作において決定した第1目標空調能力及び第2目標空調能力に基づき、空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値と外気処理用圧縮機(104)の運転周波数の指令値とを決定する動作である。第5動作は、第4動作において決定した空調用圧縮機(41)及び外気処理用圧縮機(104)の運転周波数の指令値に基づき、各圧縮機(41,104)へ電力を供給するインバータに対して出力周波数を指令する動作である。 An outline of the first to fifth operations performed by the minimum energy control unit (93b) will be described. The first operation is an operation for acquiring necessary data such as output values of the sensors (112, 113, 114a, 114b, 115a, 115b). The second operation is an operation for calculating the air conditioning capacity required for the entire air conditioning system (10) based on the data acquired in the first operation. The third action is based on the air conditioning capacity required for the entire air conditioning system (10) calculated in the second action, and the first target air conditioning capacity that the air conditioner (20) should exhibit and the outside air processing device (50) This is an operation for determining the second target air conditioning capacity to be performed. The fourth operation is based on the first target air conditioning capability and the second target air conditioning capability determined in the third operation, and the operating frequency command value of the air conditioning compressor (41) and the operating frequency of the outside air processing compressor (104). The command value is determined. The fifth operation is based on the operating frequency command values of the air conditioning compressor (41) and the outside air processing compressor (104) determined in the fourth operation, with respect to the inverter that supplies power to each compressor (41,104). This is an operation to command the output frequency.
本実施形態2おいても、上記換気運転制御部(93c)は、判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断すると、換気運転制御を実行する。換気運転制御部(93c)は、換気運転制御において、室内の空調負荷、即ち、各室内温度センサ(56a,56b)によって検出された室内温度と目標室内温度Tsとの温度差に応じて上記空気調和装置(20)の運転を制御する一方、外気処理用圧縮機(104)の運転を停止し、外気処理装置(50)において室外空気の温度及び湿度を調節することなく室内へ供給するように構成されている。 Also in the second embodiment, the ventilation operation control unit (93c) executes the ventilation operation control when the determination unit (93a) determines that the outdoor air is in the ventilation region. In the ventilation operation control, the ventilation operation control unit (93c) performs the air conditioning load in the room, that is, the air according to the temperature difference between the indoor temperature detected by each indoor temperature sensor (56a, 56b) and the target indoor temperature Ts. While controlling the operation of the conditioner (20), the operation of the compressor (104) for treating the outside air is stopped, and the outside air treatment device (50) is supplied to the room without adjusting the temperature and humidity of the outdoor air. It is configured.
−運転動作−
空調システム(10)の運転動作について説明する。実施形態2の空調システム(10)において、空気調和装置(20)では冷房運転と暖房運転が切り換え可能となり、外気処理装置(50)では冷房運転と暖房運転と換気運転とが切り換え可能となっている。なお、冷房運転と暖房運転とが外気処理運転を構成する。空気調和装置の運転動作については、実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
-Driving action-
The operation of the air conditioning system (10) will be described. In the air conditioning system (10) of the second embodiment, the air conditioner (20) can be switched between cooling operation and heating operation, and the outside air treatment device (50) can be switched between cooling operation, heating operation and ventilation operation. Yes. The cooling operation and the heating operation constitute the outside air processing operation. About the operation | movement operation | movement of an air conditioning apparatus, since it is the same as that of
〈外気処理装置の運転動作〉
上述したように、外気処理装置(50)では、冷房運転と暖房運転と換気運転とが切り換え可能となっている。冷房運転中と暖房運転中のいずれにおいても、外気処理装置(50)の外気処理用冷媒回路(101)では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。一方、換気運転では、外気処理用冷媒回路(101)において冷媒が循環しない。
<Operation of outside air treatment device>
As described above, in the outside air processing device (50), the cooling operation, the heating operation, and the ventilation operation can be switched. In both the cooling operation and the heating operation, in the outside air processing refrigerant circuit (101) of the outside air processing device (50), a vapor compression refrigeration cycle is performed by circulating the refrigerant. On the other hand, in the ventilation operation, the refrigerant does not circulate in the outside air processing refrigerant circuit (101).
外気処理装置(50)の冷房運転について説明する。実施形態2では、外気処理装置(50)は、室外空気の状態が、ゾーン(2)、ゾーン(3)、ゾーン(5)及びゾーン(6)の状態である場合に、冷房運転を行う。 The cooling operation of the outside air processing device (50) will be described. In the second embodiment, the outdoor air processing device (50) performs the cooling operation when the outdoor air is in the state of the zone (2), the zone (3), the zone (5), and the zone (6).
冷房運転中の外気処理用冷媒回路(101)では、四方切換弁(105)が第1状態(図10に実線で示す状態)に設定され、膨張弁(107)の開度が適宜調節される。また、冷房運転中の外気処理用冷媒回路(101)では、熱源側熱交換器(106)が凝縮器として動作し、利用側熱交換器(108)が蒸発器として動作する。 In the outside air processing refrigerant circuit (101) during the cooling operation, the four-way switching valve (105) is set to the first state (the state indicated by the solid line in FIG. 10), and the opening degree of the expansion valve (107) is appropriately adjusted. . In the outside air processing refrigerant circuit (101) during the cooling operation, the heat source side heat exchanger (106) operates as a condenser, and the use side heat exchanger (108) operates as an evaporator.
冷房運転中の外気処理用冷媒回路(101)における冷媒の流れを具体的に説明する。外気処理用圧縮機(104)から吐出された高圧冷媒は、四方切換弁(105)を通過後に熱源側熱交換器(106)へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。熱源側熱交換器(106)から流出した冷媒は、膨張弁(107)を通過する際に減圧されて低圧冷媒となり、その後に利用側熱交換器(108)へ流入し、給気となる室外空気から吸熱して蒸発する。利用側熱交換器(108)から流出した冷媒は、四方切換弁(105)を通過後に外気処理用圧縮機(104)へ吸入されて圧縮される。 The refrigerant flow in the outside air processing refrigerant circuit (101) during the cooling operation will be specifically described. The high-pressure refrigerant discharged from the outside air processing compressor (104) flows into the heat source side heat exchanger (106) after passing through the four-way switching valve (105), dissipates heat to the outdoor air, and condenses. The refrigerant that has flowed out of the heat source side heat exchanger (106) is reduced in pressure when passing through the expansion valve (107) to become a low pressure refrigerant, and then flows into the use side heat exchanger (108) to supply air. It absorbs heat from the air and evaporates. The refrigerant that has flowed out of the use side heat exchanger (108) passes through the four-way switching valve (105), and is then sucked into the outside air processing compressor (104) and compressed.
上述したように、冷房運転中には、利用側熱交換器(108)が蒸発器として動作する。外気処理装置(50)は、吸い込んだ室外空気を利用側熱交換器(108)において冷却した後に、必要に応じて加熱ヒータ(102)で加熱して室内へ供給する。 As described above, during the cooling operation, the use side heat exchanger (108) operates as an evaporator. The outdoor air processing device (50) cools the sucked outdoor air in the use side heat exchanger (108), then heats it with the heater (102) as necessary and supplies it to the room.
外気処理装置(50)の暖房運転について説明する。実施形態2では、外気処理装置(50)は、室外空気の状態が、ゾーン(7)の状態である場合に、暖房運転を行う。 The heating operation of the outside air processing device (50) will be described. In the second embodiment, the outdoor air processing device (50) performs the heating operation when the outdoor air is in the zone (7).
暖房運転中の外気処理用冷媒回路(101)では、四方切換弁(105)が第2状態(図10に破線で示す状態)に設定され、膨張弁(107)の開度が適宜調節される。また、暖房運転中の外気処理用冷媒回路(101)では、利用側熱交換器(108)が凝縮器として動作し、熱源側熱交換器(106)が蒸発器として動作する。 In the outside air processing refrigerant circuit (101) during the heating operation, the four-way switching valve (105) is set to the second state (the state indicated by the broken line in FIG. 10), and the opening degree of the expansion valve (107) is appropriately adjusted. . In the outside air processing refrigerant circuit (101) during the heating operation, the use side heat exchanger (108) operates as a condenser, and the heat source side heat exchanger (106) operates as an evaporator.
暖房運転中の外気処理用冷媒回路(101)における冷媒の流れを具体的に説明する。外気処理用圧縮機(104)から吐出された冷媒は、四方切換弁(105)を通過後に利用側熱交換器(108)へ流入し、給気となる室外空気へ放熱して凝縮する。利用側熱交換器(108)から流出した冷媒は、膨張弁(107)を通過する際に減圧されて低圧冷媒となる。膨張弁(107)を通過した冷媒は、熱源側熱交換器(106)へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。熱源側熱交換器(106)から流出した冷媒は、四方切換弁(105)を通過後に外気処理用圧縮機(104)へ吸入されて圧縮される。 The flow of the refrigerant in the outside air processing refrigerant circuit (101) during the heating operation will be specifically described. The refrigerant discharged from the outside air processing compressor (104) flows into the utilization side heat exchanger (108) after passing through the four-way switching valve (105), dissipates heat to the outdoor air serving as supply air, and condenses. The refrigerant flowing out from the use side heat exchanger (108) is reduced in pressure when passing through the expansion valve (107) to become a low pressure refrigerant. The refrigerant that has passed through the expansion valve (107) flows into the heat source side heat exchanger (106), absorbs heat from the outdoor air, and evaporates. The refrigerant that has flowed out of the heat source side heat exchanger (106) passes through the four-way switching valve (105) and then is sucked into the outside air processing compressor (104) and compressed.
上述したように、暖房運転中には、利用側熱交換器(108)が凝縮器として動作する。外気処理装置(50)は、吸い込んだ室外空気を利用側熱交換器(108)において加熱した後に室内へ供給する。 As described above, during the heating operation, the use side heat exchanger (108) operates as a condenser. The outdoor air processing device (50) supplies the sucked outdoor air to the room after heating it in the use side heat exchanger (108).
外気処理装置(50)の換気運転について説明する。実施形態2では、外気処理装置(50)は、室外空気の状態が、ゾーン(1)及びゾーン(4)の状態である場合に、換気運転を行う。 The ventilation operation of the outside air processing device (50) will be described. In the second embodiment, the outdoor air processing device (50) performs the ventilation operation when the outdoor air is in the state of the zone (1) and the zone (4).
換気運転では、外気処理用圧縮機(104)が駆動されず、外気処理用冷媒回路(101)において冷媒が循環しない。加熱ヒータ(102)の運転も停止される。一方、外気処理装置(50)では、給気ファン(103)は駆動される。これにより、室外空気が、利用側熱交換器(108)及び加熱ヒータ(102)を単に通過して給気ファン(103)に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。このような動作により、室外空気が温度及び湿度を調節されることなく室内へ供給される一方、室内空気が室外へ排出されて室内空間の換気が行われる。 In the ventilation operation, the outside air processing compressor (104) is not driven, and the refrigerant does not circulate in the outside air processing refrigerant circuit (101). The operation of the heater (102) is also stopped. On the other hand, in the outside air processing device (50), the air supply fan (103) is driven. As a result, the outdoor air simply passes through the use side heat exchanger (108) and the heater (102), is sucked into the air supply fan (103), and then supplied to the room. By such an operation, the outdoor air is supplied to the room without adjusting the temperature and humidity, while the indoor air is discharged to the outside and the indoor space is ventilated.
〈制御システムの動作〉
空調側コントローラ(91)と外気処理側コントローラ(92)と連携制御コントローラ(93)とによって構成された制御システム(90)の動作について説明する。
<Operation of control system>
The operation of the control system (90) constituted by the air conditioning side controller (91), the outside air processing side controller (92), and the cooperation controller (93) will be described.
空調側コントローラ(91)は、空調用冷媒回路(30)に設けられた四方切換弁(43)や室外膨張弁(45)に対する制御動作や、室外ファン(23)等に対する制御動作を行う。外気処理側コントローラ(92)は、外気処理用冷媒回路(101)に設けられた四方切換弁(105)や膨張弁(107)に対する制御動作を行う。 The air conditioning controller (91) performs a control operation for the four-way switching valve (43) and the outdoor expansion valve (45) provided in the air conditioning refrigerant circuit (30), and a control operation for the outdoor fan (23) and the like. The outside air processing side controller (92) performs a control operation on the four-way switching valve (105) and the expansion valve (107) provided in the outside air processing refrigerant circuit (101).
連携制御コントローラ(93)は、図13に示すような制御動作を行う。具体的に、連携制御コントローラ(93)は、まず、室外温度センサ(112)によって検出された外気温度と室外湿度センサ(113)によって検出された外気湿度とのデータを取得する(ステップS1)。次に、連携制御コントローラ(93)は、判断部(93a)により、ステップS1において取得した外気温度と外気湿度とのデータに基づき、室外空気の状態がゾーン(1)〜(7)のいずれの状態であるかを判定する(ステップS2)。そして、連携制御コントローラ(93)は、判断部(93a)により、室外空気の状態が予め換気領域として設定されたゾーン(1)及びゾーン(4)のいずれかの状態であるか否かを判断する(ステップS3)。 The cooperation controller (93) performs a control operation as shown in FIG. Specifically, the cooperation controller (93) first acquires data on the outside air temperature detected by the outdoor temperature sensor (112) and the outside air humidity detected by the outdoor humidity sensor (113) (step S1). Next, the cooperative controller (93) determines whether the outdoor air is in any of the zones (1) to (7) based on the data of the outside air temperature and the outside air humidity acquired in step S1 by the determination unit (93a). It is determined whether it is in a state (step S2). Then, the linkage controller (93) determines whether the outdoor air is in the state of zone (1) or zone (4) set in advance as a ventilation region by the determination unit (93a). (Step S3).
ステップS3において、判断部(93a)が、室外空気の状態がゾーン(1)又はゾーン(4)の状態、即ち、換気領域内の状態であると判断すると、ステップS4に進み、換気運転制御部(93c)が、室内の空調負荷に応じて空気調和装置(20)を運転させる一方、外気処理用圧縮機(104)の運転を停止し、外気処理装置(50)において室外空気の温度及び湿度を調節することなく室内へ供給する換気運転制御を実行する。一方、ステップS3において、判断部(93a)が、室外空気の状態がゾーン(2)、(3)、(5)、(6)又は(7)の状態、即ち、換気領域内の状態でないと判断すると、ステップS5に進み、最小エネルギ制御部(93b)が、最小エネルギ制御を実行する。 In step S3, when the determination unit (93a) determines that the outdoor air is in the zone (1) or zone (4), that is, in the ventilation region, the process proceeds to step S4, where the ventilation operation control unit (93c) operates the air conditioner (20) in accordance with the air conditioning load in the room, while stopping the operation of the outdoor air processing compressor (104), and the outdoor air temperature and humidity in the outdoor air processing device (50). Ventilation operation control to be supplied to the room without adjusting the is executed. On the other hand, in step S3, the determination unit (93a) determines that the outdoor air state is not in the state of zone (2), (3), (5), (6) or (7), that is, in the ventilation region. If it judges, it will progress to step S5 and a minimum energy control part (93b) will perform minimum energy control.
また、実施形態2においても、最小エネルギ制御部(93b)は、最小エネルギ制御において、図12に示す五つの動作を行う。この最小エネルギ制御部(93b)は、図12に示す第1〜第5動作を順に行う動作を一連の制御動作とし、この一連の制御動作を所定の時間が経過する毎(例えば、12分毎)に繰り返し行う。なお、最小エネルギ制御部(93b)において、第1〜第5動作から成る制御動作の時間間隔は、任意に設定可能である。以下では、この最小エネルギ制御部(93b)が行う第1〜第5動作のそれぞれについて、実施形態1と異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Also in the second embodiment, the minimum energy control unit (93b) performs the five operations shown in FIG. 12 in the minimum energy control. The minimum energy control unit (93b) performs a series of control operations that sequentially perform the first to fifth operations shown in FIG. 12, and the series of control operations is performed every predetermined time (for example, every 12 minutes). ) Repeatedly. In the minimum energy control unit (93b), the time interval of the control operations including the first to fifth operations can be arbitrarily set. Hereinafter, each of the first to fifth operations performed by the minimum energy control unit (93b) will be described in detail only for parts different from the first embodiment.
=== 第1動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第1動作において、必要なデータとして、室内温度センサ(114a,114b)、室内湿度センサ(115a,115b)、室外温度センサ(112)、及び室外湿度センサ(113)のそれぞれから計測値を取得する。また、最小エネルギ制御部(93b)は、目標室内温度Ts(室内空気の温度の目標値)を、図外のリモコンから取得する。
=== First action ===
In the first operation, the minimum energy control unit (93b) includes, as necessary data, an indoor temperature sensor (114a, 114b), an indoor humidity sensor (115a, 115b), an outdoor temperature sensor (112), and an outdoor humidity sensor (113). ) Get the measured value from each of the above. Further, the minimum energy control unit (93b) obtains the target room temperature Ts (target value of the temperature of the room air) from a remote controller (not shown).
=== 第2動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第1動作が終了すると、第2動作として、実施形態
1と同様に、室内の空気調和に必要な空調能力Q1と、外気処理に必要な空調能力Q2とを個別に算出し、それらを足し合わせることによって空調システム(10)全体に要求される空調能力(総計要求能力Q)を算出する動作を行う。
=== Second action ===
When the first operation ends, the minimum energy control unit (93b), as the second operation, performs the air conditioning capability Q1 necessary for indoor air conditioning and the air conditioning capability Q2 necessary for the outside air processing, as in the first embodiment. An operation for calculating the air conditioning capacity (total required capacity Q) required for the entire air conditioning system (10) is performed by individually calculating and adding them.
最小エネルギ制御部(93b)の第2動作について、空気調和装置(20)が冷房運転を行い、外気処理装置(50)が冷房運転を行っている場合を例に、図14を参照しながら説明する。同図において、点Aは室外空気の状態を、点Bは現時点における室内空気の状態を、点Cは目標とする室内空気の状態を、それぞれ表している。点Aの状態は、乾球温度が室外温度センサ(57a)の計測値となり、相対湿度が室外湿度センサ(58a)の計測値となっている状態である。点Bの状態は、乾球温度が室内温度センサ(55a)の計測値となり、相対湿度が室内湿度センサ(56a)の計測値となっている状態である。点Cの状態は、乾球温度が目標室内温度Tsとなり、絶対湿度が点Bの絶対湿度となっている状態である。 The second operation of the minimum energy control unit (93b) will be described with reference to FIG. 14, taking as an example the case where the air conditioner (20) performs a cooling operation and the outside air processing device (50) performs a cooling operation. To do. In the figure, point A represents the state of outdoor air, point B represents the current state of indoor air, and point C represents the target state of indoor air. The state at point A is a state in which the dry bulb temperature is a measurement value of the outdoor temperature sensor (57a) and the relative humidity is a measurement value of the outdoor humidity sensor (58a). The state at point B is a state in which the dry bulb temperature is a measured value of the indoor temperature sensor (55a) and the relative humidity is a measured value of the indoor humidity sensor (56a). The state at point C is a state in which the dry bulb temperature is the target indoor temperature Ts and the absolute humidity is the absolute humidity at point B.
まず、最小エネルギ制御部(93b)が外気処理に必要な空調能力Q2を算出する動作について説明する。図14に示すように、外気処理に必要な空調能力Q2は、点Aの状態の室外空気を点Cの状態にするために必要な空調能力である。そこで、最小エネルギ制御部(93b)は、点Aの状態の湿り空気と点Cの状態の湿り空気の比エンタルピの差h_2を算出する。そして、最小エネルギ制御部(93b)は、外気処理装置(50)が室内へ供給する室外空気の流量Voaを比エンタルピ差h_2に乗ずることによって、外気処理に必要な空調能力Q2を算出する(Q2=h_2×Voa)。 First, the operation in which the minimum energy control unit (93b) calculates the air conditioning capability Q2 necessary for the outside air processing will be described. As shown in FIG. 14, the air conditioning capability Q2 required for the outside air processing is an air conditioning capability necessary for changing the outdoor air in the state of point A to the state of point C. Therefore, the minimum energy control unit (93b) calculates the difference h_2 in the specific enthalpy between the humid air in the state of point A and the humid air in the state of point C. Then, the minimum energy control unit (93b) calculates the air conditioning capability Q2 required for the outdoor air processing by multiplying the specific enthalpy difference h_2 by the flow rate Voa of the outdoor air supplied to the room by the outdoor air processing device (50) (Q2). = H_2 × Voa).
次に、最小エネルギ制御部(93b)が室内の空気調和に必要な空調能力Q1を算出する動作について説明する。図14に示すように、室内の空気調和に必要な空調能力Q1は、点Bの状態の室内空気を点Cの状態にするために必要な空調能力である。実施形態2においても、最小エネルギ制御部(93b)は、点Bの状態と点Cの状態の乾球温度差(即ち、室内温度センサ(55a)の計測値Trと目標室内温度Tsの差(Tr−Ts))と、空気調和装置(20)の定格能力Qac0とを用いて、室内の空気調和に必要な空調能力Q1を推定する。 Next, the operation in which the minimum energy control unit (93b) calculates the air conditioning capability Q1 necessary for indoor air conditioning will be described. As shown in FIG. 14, the air conditioning capability Q1 required for indoor air conditioning is the air conditioning capability required to change the room air in the state of point B to the state of point C. Also in the second embodiment, the minimum energy control unit (93b) performs the dry bulb temperature difference between the point B state and the point C state (that is, the difference between the measured value Tr of the indoor temperature sensor (55a) and the target indoor temperature Ts ( Tr-Ts)) and the rated capacity Qac0 of the air conditioner (20) are used to estimate the air conditioning capacity Q1 required for indoor air conditioning.
具体的に、最小エネルギ制御部(93b)は、温度差(Tr−Ts)が所定の基準値ΔTm以上の場合(Tr−Ts≧ΔTm)には、室内の空気調和に必要な空調能力Q1が空気調和装置(20)の定格能力Qac0に等しい(Q1=Qac0)と推定し、温度差(Tr−Ts)がゼロの場合(Tr=Ts)には、室内の空気調和に必要な空調能力Q1がゼロである(Q1=0)と推定する。また、最小エネルギ制御部(93b)は、温度差(Tr−Ts)がゼロより大きくて基準値ΔTm未満の場合(0<Tr−Ts<ΔTm)には、温度差(Tr−Ts)の値に応じた係数を空気調和装置(20)の定格能力Qac0に乗じて得られた値を、室内の空気調和に必要な空調能力Q1の値であると推定する。つまり、0<Tr−Ts<ΔTmである場合において、最小エネルギ制御部(93b)は、例えば「Q1={(Tr−Ts)/ΔTm}×Qac0」という数式を用いて空調能力Q1の値を推定する。 Specifically, the minimum energy control unit (93b) has an air conditioning capability Q1 required for indoor air conditioning when the temperature difference (Tr−Ts) is equal to or larger than a predetermined reference value ΔTm (Tr−Ts ≧ ΔTm). If the temperature difference (Tr-Ts) is zero (Tr = Ts), it is estimated that the air conditioner (20) is equal to the rated capacity Qac0 (Q1 = Qac0). Is zero (Q1 = 0). Further, the minimum energy control unit (93b) determines the value of the temperature difference (Tr−Ts) when the temperature difference (Tr−Ts) is greater than zero and less than the reference value ΔTm (0 <Tr−Ts <ΔTm). It is estimated that the value obtained by multiplying the rated capacity Qac0 of the air conditioner (20) by the coefficient corresponding to is the value of the air conditioning capacity Q1 required for indoor air conditioning. That is, in the case of 0 <Tr−Ts <ΔTm, the minimum energy control unit (93b) sets the value of the air conditioning capability Q1 by using, for example, an equation “Q1 = {(Tr−Ts) / ΔTm} × Qac0”. presume.
=== 第3動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第2動作が終了すると、第3動作として、空気調和装置(20)が発揮すべき第1目標空調能力Qac_setと外気処理装置(50)が発揮すべき第2目標空調能力Qdc_setとを決定する動作を行う。この第3動作において、最小エネルギ制御部(93b)は、第1目標空調能力Qac_setと第2目標空調能力Qdc_setの和が総計要求能力Qとなる(Q=Qac_set+Qdc_set)という条件の下で、空気調和装置(20)の消費電力Wacと外気処理装置(50)の消費電力Wdcの和(即ち、空調システム(10)全体の消費電力Ws(=Wac+Wdc))が最小となるように、第1目標空調能力Qac_set及び第2目標空調能力Qdc_setの値を決定する。
=== Third action ===
When the second operation ends, the minimum energy control unit (93b) performs, as the third operation, the first target air conditioning capability Qac_set that the air conditioner (20) should exhibit and the second that the outside air processing device (50) should exhibit. The operation of determining the target air conditioning capability Qdc_set is performed. In this third operation, the minimum energy control unit (93b) performs air conditioning under the condition that the sum of the first target air conditioning capability Qac_set and the second target air conditioning capability Qdc_set is the total required capability Q (Q = Qac_set + Qdc_set). The first target air conditioning so that the sum of the power consumption Wac of the device (20) and the power consumption Wdc of the outside air processing device (50) (ie, the power consumption Ws (= Wac + Wdc) of the entire air conditioning system (10)) is minimized. The values of the capability Qac_set and the second target air conditioning capability Qdc_set are determined.
実施形態2においても、最小エネルギ制御部(93b)は、第3動作を行うために、第1運転特性データと第2運転特性データとを予め記憶している。実施形態1と同様に、第1運転特性データは、空気調和装置(20)における空調能力と消費電力の関係を示すデータであり、第2運転特性データは、外気処理装置(50)における空調能力と消費電力の関係を示すデータである。 Also in the second embodiment, the minimum energy control unit (93b) stores first operation characteristic data and second operation characteristic data in advance in order to perform the third operation. As in the first embodiment, the first operating characteristic data is data indicating the relationship between the air conditioning capability and power consumption in the air conditioner (20), and the second operating characteristic data is the air conditioning capability in the outside air processing device (50). And data showing the relationship between power consumption.
なお、実施形態2では、最小エネルギ制御部(93b)は、第1及び第2運転特性データを、複数パターン記憶し、室外空気の状態に応じて用いる第1及び第2運転特性データを変更するように構成されている。具体的に、例えば、室外空気の状態がゾーン(2)、(5)、(6)の状態である場合には、同一の能力・入力特性式から導出される空調能力と消費電力の関係を示す第1及び第2運転特性データが用いられる。一方、室外空気の状態がゾーン(3)の状態である場合には、外気処理用冷媒回路(101)において蒸発器となる利用側熱交換器(108)における冷媒の蒸発温度が室外空気の露点温度よりも高くなるような高顕熱型の能力・入力特性式から導出される高顕熱型の第1及び第2運転特性データが用いられる。また、室外空気の状態がゾーン(7)の状態である場合には、暖房運転用の能力・入力特性式から導出される暖房用の第1及び第2運転特性データが用いられる。このように、実施形態2では、室外空気の状態に応じて異なる第1及び第2運転特性データが用いられる。なお、第1及び第2運転特性データを用いて空気調和装置(20)が発揮すべき第1目標空調能力Qac_setと外気処理装置(50)が発揮すべき第2目標空調能力Qdc_setとを決定する動作は、実施形態1と同様である。 In the second embodiment, the minimum energy control unit (93b) stores a plurality of patterns of the first and second operating characteristic data, and changes the first and second operating characteristic data used according to the state of the outdoor air. It is configured as follows. Specifically, for example, when the outdoor air is in the states of zones (2), (5), and (6), the relationship between the air conditioning capacity and power consumption derived from the same capacity / input characteristic equation The first and second operating characteristic data shown are used. On the other hand, when the outdoor air is in the state of zone (3), the evaporating temperature of the refrigerant in the use side heat exchanger (108) serving as an evaporator in the outdoor air processing refrigerant circuit (101) is the dew point of the outdoor air. High sensible heat type first and second operation characteristic data derived from a high sensible heat type capability / input characteristic equation that is higher than the temperature is used. When the outdoor air is in the zone (7), the first and second operation characteristic data for heating derived from the capacity / input characteristic equation for heating operation is used. Thus, in the second embodiment, different first and second operating characteristic data are used depending on the state of outdoor air. The first target air conditioning capability Qac_set to be exhibited by the air conditioner (20) and the second target air conditioning capability Qdc_set to be exhibited by the outside air processing device (50) are determined using the first and second operation characteristic data. The operation is the same as in the first embodiment.
=== 第4動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第3動作が終了すると、第4動作として、空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値と外気処理用圧縮機(104)の運転周波数の指令値とを決定する動作を行う。具体的に、実施形態1と同様に、最小エネルギ制御部(93b)は、その目標能力比に対応する空調用圧縮機(41)の運転周波数を、空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値に設定し、目標能力比に対応する外気処理用圧縮機(104)の運転周波数を、外気処理用圧縮機(104)の運転周波数の指令値に設定する。
=== Fourth operation ===
When the third operation ends, the minimum energy control unit (93b), as the fourth operation, includes a command value for the operating frequency of the air conditioning compressor (41) and a command value for the operating frequency of the outside air processing compressor (104). The action to determine is performed. Specifically, as in the first embodiment, the minimum energy control unit (93b) sets the operating frequency of the air conditioning compressor (41) corresponding to the target capacity ratio to the operating frequency of the air conditioning compressor (41). The operating frequency of the outside air processing compressor (104) corresponding to the target capacity ratio is set to the command value, and the operating frequency command value of the outside air processing compressor (104) is set.
=== 第5動作 ===
最小エネルギ制御部(93b)は、第4動作が終了すると、第5動作として、各圧縮機(41,104)へ電力を供給するインバータに対して出力周波数を指令する動作を行う。
=== Fifth action ===
When the fourth operation ends, the minimum energy control unit (93b) performs an operation of instructing the output frequency to the inverter that supplies electric power to each compressor (41, 104) as the fifth operation.
具体的に、最小エネルギ制御部(93b)は、実施形態1と同様に、空調用圧縮機(41)へ電力を供給するインバータに対し、第4動作において決定した空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値を、そのインバータの出力周波数の指令値として送信する。その結果、空調用圧縮機(41)へ供給される電力の周波数が、第4動作で決定された空調用圧縮機(41)の運転周波数の指令値となり、空気調和装置(20)の発揮する空調能力が第1目標空調能力となる。 Specifically, as in the first embodiment, the minimum energy control unit (93b) sets the air conditioning compressor (41) determined in the fourth operation to the inverter that supplies power to the air conditioning compressor (41). The operation frequency command value is transmitted as the output frequency command value of the inverter. As a result, the frequency of the electric power supplied to the air conditioning compressor (41) becomes the command value of the operating frequency of the air conditioning compressor (41) determined in the fourth operation, which is exhibited by the air conditioner (20). The air conditioning capacity becomes the first target air conditioning capacity.
また、最小エネルギ制御部(93b)は、実施形態1と同様に、外気処理用圧縮機(104)へ電力を供給するインバータに対し、第4動作において決定した外気処理用圧縮機(104)の運転周波数の指令値を、そのインバータの出力周波数の指令値として送信する。その結果、外気処理用圧縮機(104)へ供給される電力の周波数が、第4動作で決定された外気処理用圧縮機(104)の運転周波数の指令値となり、外気処理装置(50)の発揮する空調能力が第2目標空調能力となる。 Further, as in the first embodiment, the minimum energy control unit (93b) controls the outside air processing compressor (104) determined in the fourth operation to the inverter that supplies power to the outside air processing compressor (104). The operation frequency command value is transmitted as the output frequency command value of the inverter. As a result, the frequency of the electric power supplied to the outside air processing compressor (104) becomes the command value of the operating frequency of the outside air processing compressor (104) determined in the fourth operation, and the outside air processing device (50) The air conditioning capability to be exhibited is the second target air conditioning capability.
以上により、実施形態2においても、実施形態1と同様の効果を奏することができる。 As described above, also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
また、本実施形態2によれば、室内空気の温度及び湿度に近い空気状態であるニュートラルエアゾーンに基づいて換気領域を設定することとしたため、該換気領域を容易に設定することができる。 Further, according to the second embodiment, since the ventilation region is set based on the neutral air zone that is in an air state close to the temperature and humidity of the room air, the ventilation region can be easily set.
また、実施形態2では、最小エネルギ制御部(93b)は、室外空気の状態が、換気領域であるゾーン(1)及びゾーン(4)の空気の絶対湿度以下であるゾーン(3)の状態である場合に、高顕熱型の能力・入力特性式から導出される高顕熱型の第1及び第2運転特性データを用いて、空調システム(10)全体に要求される空調能力(総計要求能力Q)の分担の最適点を探索するように構成されている。これにより、室外空気は、該室外空気の露点温度より高い温度の冷媒によって冷却されることとなる。つまり、従来の外気処理装置のように、室外空気の絶対湿度が十分に低い場合に、無駄に室外空気を低温に冷却して除湿させてしまうことなく、所望の温度に冷却することができる。従って、無駄なエネルギ消費を抑制することができるため、空調システム(10)において、その消費エネルギを必要最小限に抑えることができる。また、ゾーン(3)の状態である場合に、最小エネルギ制御部(93b)が、空気調和装置(20)側においても、空調用冷媒回路(30)の蒸発温度を室内空気の露点温度より高い温度にすることとしてもよい。この場合、更なる省エネルギ化を図ることができる。 Further, in the second embodiment, the minimum energy control unit (93b) is in a state of the zone (3) in which the outdoor air state is equal to or lower than the absolute humidity of the air in the zone (1) and the zone (4) that are the ventilation region. In some cases, using the high sensible heat type first and second operation characteristic data derived from the high sensible heat type capacity / input characteristic equation, the air conditioning capacity required for the entire air conditioning system (10) (total required capacity Q ) To search for the optimum point. Thereby, outdoor air will be cooled with the refrigerant | coolant of temperature higher than the dew point temperature of this outdoor air. That is, when the absolute humidity of the outdoor air is sufficiently low as in a conventional outside air processing apparatus, the outdoor air can be cooled to a desired temperature without being wasted and dehumidified. Therefore, since wasteful energy consumption can be suppressed, the energy consumption can be suppressed to the minimum necessary in the air conditioning system (10). In the state of zone (3), the minimum energy control unit (93b) also sets the evaporation temperature of the air conditioning refrigerant circuit (30) higher than the dew point temperature of the room air on the air conditioner (20) side. It is good also as temperature. In this case, further energy saving can be achieved.
また、上記実施形態2では、外気処理用冷媒回路(101)を冷媒循環方向が可逆となるように構成し、冷房運転では蒸発器として動作する利用側熱交換器(108)において室外空気を冷却する一方、暖房運転では凝縮器として動作する利用側熱交換器(108)において室外空気を加熱することとしていた。しかしながら、外気処理用冷媒回路(101)は、利用側熱交換器(108)が蒸発器として動作する方向にのみ冷媒が循環するように構成され、暖房運転では、加熱ヒータ(102)によって室外空気を加熱することとしてもよい。 In the second embodiment, the outside air processing refrigerant circuit (101) is configured such that the refrigerant circulation direction is reversible, and the outdoor air is cooled in the use side heat exchanger (108) operating as an evaporator in the cooling operation. On the other hand, in the heating operation, outdoor air is heated in the use side heat exchanger (108) operating as a condenser. However, the outside air processing refrigerant circuit (101) is configured so that the refrigerant circulates only in the direction in which the use-side heat exchanger (108) operates as an evaporator. In the heating operation, the outdoor air is cooled by the heater (102). It is good also as heating.
また、上記実施形態2において、加熱ヒータ(102)を設けないこととしてもよい。 In the second embodiment, the heater (102) may not be provided.
−実施形態2の変形例1−
上記実施形態2では、空調側コントローラ(91)は、空調用圧縮機(41)に接続されたインバータの出力周波数を制御することによって、空気調和装置(20)が発揮する空調能力を調節していた。また、外気処理側コントローラ(92)は、外気処理用圧縮機(104)に接続されたインバータの出力周波数を制御することによって、外気処理装置(50)が発揮する空調能力を調節していた。しかしながら、空気調和装置(20)の空調能力の調節手法と、外気処理装置(50)の空調能力の調節手法とはこれに限られない。
-
In the second embodiment, the air conditioning controller (91) adjusts the air conditioning capability exhibited by the air conditioner (20) by controlling the output frequency of the inverter connected to the air conditioning compressor (41). It was. Further, the outside air processing side controller (92) adjusts the air conditioning capability exhibited by the outside air processing device (50) by controlling the output frequency of the inverter connected to the outside air processing compressor (104). However, the method for adjusting the air conditioning capability of the air conditioner (20) and the method for adjusting the air conditioning capability of the outside air processing device (50) are not limited thereto.
実施形態2の変形例1は、実施形態2において、空気調和装置(20)の空調能力の調節手法と、外気処理装置(50)の空調能力の調節手法とを変更したものである。
The
具体的に、冷房運転時において、空調側コントローラ(91)は、空調用冷媒回路(30)における蒸発温度が空気調和装置(20)が所望の空調能力を発揮するような所定の蒸発温度となるように、空調用圧縮機(41)に接続されたインバータの出力周波数又は室外膨張弁(45)の開度を調節することによって、空気調和装置(20)が発揮する空調能力を調節するように構成されている。 Specifically, during the cooling operation, the air conditioning controller (91) causes the evaporation temperature in the air conditioning refrigerant circuit (30) to be a predetermined evaporation temperature at which the air conditioner (20) exhibits a desired air conditioning capability. As described above, by adjusting the output frequency of the inverter connected to the compressor for air conditioning (41) or the opening of the outdoor expansion valve (45), the air conditioning capacity exhibited by the air conditioner (20) is adjusted. It is configured.
また、外気処理側コントローラ(92)は、外気処理装置(50)の利用側熱交換器(108)を通過した空気の温度が外気処理装置(50)が所望の空調能力を発揮するような温度となるように、外気処理用圧縮機(104)に接続されたインバータの出力周波数を調節することによって、外気処理装置(50)が発揮する空調能力を調節するように構成されている。 Further, the outside air processing side controller (92) is configured such that the temperature of the air that has passed through the use side heat exchanger (108) of the outside air processing device (50) is such that the outside air processing device (50) exhibits a desired air conditioning capability. Thus, the air-conditioning capability exhibited by the outside air processing device (50) is adjusted by adjusting the output frequency of the inverter connected to the outside air processing compressor (104).
このような構成によっても、実施形態2と同様の効果を奏することができる。 Even with such a configuration, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.
−実施形態2の変形例2−
実施形態2の変形例2は、実施形態2において、換気領域を空調システム(10)のユーザーによって変更可能に構成したものである。
-
In the second modification of the second embodiment, the ventilation region in the second embodiment can be changed by the user of the air conditioning system (10).
具体的に、変形例2においても、図11に示すゾーン(1)とゾーン(4)とを合わせた空気領域を換気領域として設定する一方、変形例2では、ゾーン(5)及びゾーン(6)について、換気領域とするか否かをユーザーがリモコン等によって変更可能に構成されている。 Specifically, also in the second modification, an air region that is a combination of the zone (1) and the zone (4) shown in FIG. ) Can be changed by the user using a remote controller or the like.
このような構成によれば、室外空気の湿度が所望の湿度よりも高いゾーン(5)及びゾーン(6)について、ユーザーの判断により、換気領域とすることで、消費エネルギの高い冷房運転ではなく、消費エネルギの低い換気運転が行われるため、ユーザーの需要に応じて消費エネルギを必要最小限に抑えることができる。 According to such a configuration, the zone (5) and the zone (6) in which the humidity of the outdoor air is higher than the desired humidity is set as a ventilation region at the user's judgment, so that the cooling operation with high energy consumption is not performed. Since the ventilation operation with low energy consumption is performed, the energy consumption can be suppressed to the minimum necessary according to the user's demand.
−実施形態2の変形例3−
実施形態2では、最小エネルギ制御部(93b)による最小エネルギ制御を、能力・入力特性式から導出される空調能力と消費電力の関係を示す第1及び第2運転特性データを用いて、空調システム(10)全体に要求される空調能力(総計要求能力Q)の分担の最適点を探索する予測制御によって行っていた。しかしながら、最小エネルギ制御部(93b)による最小エネルギ制御は、このような予測制御に限られない。
—
In the second embodiment, the minimum energy control by the minimum energy control unit (93b) is performed using the first and second operation characteristic data indicating the relationship between the air conditioning capacity and the power consumption derived from the capacity / input characteristic equation. (10) It was performed by predictive control that searches for an optimum point for sharing the air conditioning capacity (total required capacity Q) required for the whole. However, the minimum energy control by the minimum energy control unit (93b) is not limited to such predictive control.
変形例3では、最小エネルギ制御部(93b)は、空気調和装置(20)と外気処理装置(50)の電流値の合計が最小となるように、各圧縮機(41,104)に接続されたインバータの出力周波数を調節するPID制御によって最小エネルギ制御を行うように構成されている。具体的に、最小エネルギ制御部(93b)は、各室内温度センサ(56a,56b)によって検出された室内温度が換気領域内の温度である目標室内温度Tsとなるように空気調和装置(20)の運転を制御し、室外温度センサ(57a)によって検出された室外空気の温度が換気領域内の温度である所定の目標温度となるように外気処理装置(50)の運転を制御する。また、最小エネルギ制御部(93b)は、空気調和装置(20)と外気処理装置(50)の電流値が入力されるように構成され、これらの電流値の合計を目標値としてこの合計電流値が最小となるように、空気調和装置(20)及び外気処理装置(50)の運転を制御する。各運転は、例えば、各圧縮機(41,104)に接続されたインバータの出力周波数を変更することによって制御する。このような構成によっても、実施形態2と同様の効果を奏することができる。
In
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、室内空気の温度を調節する空気調和装置と、室内へ供給される室外空気の温度又は温度及び湿度を調節する外気処理装置とを備えた空調システムについて有用である。 As described above, the present invention is useful for an air conditioning system including an air conditioner that adjusts the temperature of indoor air and an outdoor air processing device that adjusts the temperature or temperature and humidity of outdoor air supplied to the room. is there.
10 空調システム
20 空気調和装置
30 空調用冷媒回路(第1冷媒回路)
41 空調用圧縮機(圧縮機)
50 外気処理装置
60 調湿用冷媒回路(第2冷媒回路)
71 調湿用圧縮機(圧縮機)
90 制御システム(制御手段)
93a 判断部
93b 最小エネルギ制御部
93c 換気運転制御部
101 外気処理用冷媒回路(第2冷媒回路)
104 外気処理用圧縮機(圧縮機)
10 Air conditioning system
20 Air conditioner
30 Refrigerant circuit for air conditioning (first refrigerant circuit)
41 Air-conditioning compressor (compressor)
50 Outside air treatment device
60 Humidity conditioning refrigerant circuit (second refrigerant circuit)
71 Humidity control compressor (compressor)
90 Control system (control means)
93a Judgment part
93b Minimum energy control unit
93c Ventilation
104 Compressor for external air processing (compressor)
Claims (10)
上記制御手段(90)は、
室外空気の温度及び湿度が、所定の換気領域内の状態であるか否かを判断する判断部(93a)と、
上記判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態でないと判断すると、室内空気及び室外空気が上記換気領域内の状態となるように上記空気調和装置(20)及び上記外気処理装置(50)を運転し、その運転を上記空気調和装置(20)の消費エネルギと上記外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように制御する最小エネルギ制御部(93b)と、
上記判断部(93a)が、室外空気が上記換気領域内の状態であると判断すると、少なくとも上記外気処理装置(50)に上記換気運転を行わせる換気運転制御部(93c)とを有している
ことを特徴とする空調システム。 An air conditioner (20) that supplies the indoor air after adjusting the temperature at least after adjusting the temperature, and an outdoor air processing operation that supplies the outdoor air after adjusting the temperature or temperature and humidity. An outside air treatment device (50) for performing a ventilation operation for supplying outdoor air to the room as it is, and a control means (90) for controlling the operation of the air conditioner (20) and the outside air treatment device (50). An air conditioning system,
The control means (90)
A determination unit (93a) for determining whether the temperature and humidity of the outdoor air are in a predetermined ventilation region;
When the determination unit (93a) determines that the outdoor air is not in the ventilation region, the air conditioner (20) and the outdoor air processing device are configured so that the indoor air and the outdoor air are in the ventilation region. (50), and a minimum energy control unit (93b) for controlling the operation so that the sum of the energy consumption of the air conditioner (20) and the energy consumption of the outside air treatment device (50) is minimized,
When the determination unit (93a) determines that the outdoor air is in the ventilation region, the determination unit (93a) includes at least a ventilation operation control unit (93c) that causes the outside air processing device (50) to perform the ventilation operation. An air conditioning system characterized by
上記換気運転制御部(93c)は、上記外気処理装置(50)の上記換気運転中に、室内の空調負荷に応じて上記空気調和装置(20)の運転を制御するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In claim 1,
The ventilation operation control unit (93c) is configured to control the operation of the air conditioner (20) according to an indoor air conditioning load during the ventilation operation of the outside air processing device (50). An air conditioning system characterized by
上記最小エネルギ制御部(93b)は、上記空気調和装置(20)が発揮すべき空調能力である第1目標空調能力と、上記外気処理装置(50)が発揮すべき空調能力である第2目標空調能力とを、上記第1目標空調能力と上記第2目標空調能力の和が空調システムに要求される空調能力と等しくなるという条件下において上記空気調和装置(20)の消費エネルギと上記外気処理装置(50)の消費エネルギの和が最小となるように決定し、上記空気調和装置(20)が上記第1目標空調能力を発揮するように該空気調和装置(20)の運転を制御し、上記外気処理装置(50)が上記第2目標空調能力を発揮するように該外気処理装置(50)の運転を制御するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In claim 1 or 2,
The minimum energy control unit (93b) is a first target air conditioning capability that is the air conditioning capability that the air conditioner (20) should exhibit, and a second target that is the air conditioning capability that the outside air processing device (50) should exhibit. The air conditioning capacity is determined under the condition that the sum of the first target air conditioning capacity and the second target air conditioning capacity is equal to the air conditioning capacity required of the air conditioning system. Determining the sum of energy consumption of the device (50) to be minimum, and controlling the operation of the air conditioner (20) so that the air conditioner (20) exhibits the first target air conditioning capability; An air conditioning system configured to control the operation of the outside air processing device (50) so that the outside air processing device (50) exhibits the second target air conditioning capability.
上記最小エネルギ制御部(93b)は、
上記空気調和装置(20)における空調能力と消費エネルギの関係を示す第1運転特性データと、上記外気処理装置(50)における空調能力と消費エネルギの関係を示す第2運転特性データとを予め記憶し、
上記第1運転特性及び上記第2運転特性に基づいて上記第1目標空調能力及び上記第2目標空調能力を決定するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In claim 3,
The minimum energy control unit (93b)
First operation characteristic data indicating the relationship between air conditioning capability and energy consumption in the air conditioner (20) and second operation characteristic data indicating the relationship between air conditioning capability and energy consumption in the outside air processing device (50) are stored in advance. And
An air conditioning system configured to determine the first target air conditioning capability and the second target air conditioning capability based on the first operation characteristic and the second operation characteristic.
上記空気調和装置(20)は、圧縮機(41)が接続されて冷凍サイクルを行う第1冷媒回路(30)を備え、室内空気を上記第1冷媒回路(30)の冷媒と熱交換させることによって室内空気の温度を調節するように構成され、
上記外気処理装置(50)は、圧縮機(71)が接続されて冷凍サイクルを行う第2冷媒回路(101)を備え、上記外気処理運転の際には、取り込んだ室外空気を、上記第2冷媒回路(101)の冷媒と熱交換させることによって室外空気の温度又は温度及び湿度を調節するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In claim 3 or 4,
The air conditioner (20) includes a first refrigerant circuit (30) to which a compressor (41) is connected to perform a refrigeration cycle, and allows the indoor air to exchange heat with the refrigerant of the first refrigerant circuit (30). Is configured to regulate the temperature of indoor air,
The outdoor air processing device (50) includes a second refrigerant circuit (101) connected to a compressor (71) to perform a refrigeration cycle. During the outdoor air processing operation, the taken-out outdoor air is used as the second refrigerant circuit (101). An air conditioning system configured to adjust the temperature or temperature and humidity of outdoor air by exchanging heat with the refrigerant in the refrigerant circuit (101).
上記空気調和装置(20)は、圧縮機(41)が接続されて冷凍サイクルを行う第1冷媒回路(30)を備え、室内空気を上記第1冷媒回路(30)の冷媒と熱交換させることによって室内空気の温度を調節するように構成され、
上記外気処理装置(50)は、圧縮機(71)が接続されて冷凍サイクルを行う第2冷媒回路(60)と、該第2冷媒回路(60)の冷媒によって冷却され又は加熱される吸着剤とを備え、室外空気を上記吸着剤と接触させることによって室外空気の温度及び湿度を調節するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In claim 3 or 4,
The air conditioner (20) includes a first refrigerant circuit (30) to which a compressor (41) is connected to perform a refrigeration cycle, and allows the indoor air to exchange heat with the refrigerant of the first refrigerant circuit (30). Is configured to regulate the temperature of indoor air,
The outside air processing device (50) includes a second refrigerant circuit (60) to which a compressor (71) is connected to perform a refrigeration cycle, and an adsorbent that is cooled or heated by the refrigerant in the second refrigerant circuit (60). And an air conditioning system configured to adjust the temperature and humidity of the outdoor air by bringing the outdoor air into contact with the adsorbent.
上記換気領域は、室内空気の温度及び湿度に近い空気状態である所定のニュートラルエアゾーンに基づいて設定されている
ことを特徴とする空調システム。 In claim 5,
The air conditioning system, wherein the ventilation region is set based on a predetermined neutral air zone that is in an air state close to the temperature and humidity of room air.
上記制御手段(90)は、上記第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量を、上記空気調和装置(20)が上記第1空調能力を発揮するように調節し、上記第2冷媒回路(60,101)に接続された圧縮機(71,104)の運転容量を、上記外気処理装置(50)が上記第2空調能力を発揮するように調節するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In any one of Claims 5 thru | or 7,
The control means (90) adjusts the operating capacity of the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) so that the air conditioner (20) exhibits the first air conditioning capability. The operation capacity of the compressor (71, 104) connected to the second refrigerant circuit (60, 101) is adjusted so that the outside air processing device (50) exhibits the second air conditioning capability. An air conditioning system characterized by
上記制御手段(90)は、上記第1冷媒回路(30)における冷媒の蒸発温度が、上記空気調和装置(20)が上記第1空調能力を発揮するような所定の蒸発温度となるように、上記第1冷媒回路(30)に接続された圧縮機(41)の運転容量を調節し、上記外気処理装置(50)に取り込まれて上記第2冷媒回路(101)の冷媒と熱交換した室外空気の温度が、上記外気処理装置(50)が上記第2空調能力を発揮するような所定の温度となるように、上記第2冷媒回路(101)に接続された圧縮機(104)の運転容量を調節するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In any one of Claims 5 thru | or 7,
The control means (90) is configured so that the evaporation temperature of the refrigerant in the first refrigerant circuit (30) becomes a predetermined evaporation temperature at which the air conditioner (20) exhibits the first air conditioning capability. Adjusting the operating capacity of the compressor (41) connected to the first refrigerant circuit (30) and taking it into the outside air processing device (50) to exchange heat with the refrigerant in the second refrigerant circuit (101) Operation of the compressor (104) connected to the second refrigerant circuit (101) so that the temperature of the air becomes a predetermined temperature at which the outside air processing device (50) exhibits the second air conditioning capability. An air conditioning system configured to adjust capacity.
上記最小エネルギ制御部(93b)は、上記空気調和装置(20)に流れる電流値と上記外気処理装置(50)に流れる電流値との合計が最小となるように、上記空気調和装置(20)及び上記外気処理装置(50)の運転をPID制御するように構成されている
ことを特徴とする空調システム。 In claim 1 or 2,
The minimum energy control unit (93b) is configured so that the sum of the current value flowing through the air conditioner (20) and the current value flowing through the outside air treatment device (50) is minimized. And an air conditioning system configured to perform PID control of the operation of the outside air processing device (50).
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