JP2014185832A - Air conditioning system, air conditioning control device, and air conditioning system control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和システム、空調制御装置、及び、空気調和システムの制御方法に関する。 The present invention relates to an air conditioning system, an air conditioning control device, and a control method for an air conditioning system.
近年、BEMS(ビルエネルギーマネジメントシステム)等を活用して、ビルなどの施設のエネルギー消費量を管理して省エネルギー化を図ることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1記載のシステムでは、システム全体のエネルギー消費量の累積値が警報値以上になると、照明の消灯等を行ってエネルギー消費量を抑制する。
In recent years, it has been proposed to use BEMS (building energy management system) and the like to manage energy consumption of facilities such as buildings to save energy (for example, see Patent Document 1). In the system described in
ところで、複数の被空調室を空調する空調システムにおいて消費エネルギーを抑制する場合には、特定の被空調室の運転が抑制されるなど、ビルを利用する利用者の利便性を損なうことが懸念される。一般的に、ビルに設置された空調機は多数であり、運転状態に大きな差異が生じることが少なくない。このような空調機に対して一律に能力(負荷)を制限した場合には、能力低下に伴う不公平感が生じることが懸念される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の空気調和装置の消費エネルギーを効率よく管理して、利便性を損なったり不公平感を与えたりすることなく、消費エネルギーの抑制を可能とすることを目的とする。
By the way, when energy consumption is suppressed in an air-conditioning system that air-conditions a plurality of air-conditioned rooms, there is a concern that the convenience of the user who uses the building may be impaired, such as the operation of a specific air-conditioned room being suppressed. The In general, there are a large number of air conditioners installed in a building, and it is not uncommon for large differences in operating conditions to occur. When the ability (load) is uniformly restricted for such an air conditioner, there is a concern that an unfair feeling associated with a reduction in ability may occur.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and efficiently manages energy consumption of a plurality of air conditioners, thereby suppressing energy consumption without impairing convenience or giving an unfair feeling. It aims to make it possible.
上記目的を達成するために、本発明は、ユニット間配管により接続された複数台の室内ユニットと室外ユニットとを有する複数の空気調和装置と、複数の前記空気調和装置に接続された制御装置と、を備え、前記制御装置は、指定された消費エネルギー目標に従って前記空気調和装置の消費エネルギーを抑制するエネルギー抑制制御を実行し、前記エネルギー抑制制御を実行する際に、当該制御前における各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを取得し、取得した消費エネルギーに基づき、前記消費エネルギー目標に適合するように各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを定めて各々の前記空気調和装置に通知し、前記空気調和装置が備える前記室外ユニットは、前記制御装置から通知された消費エネルギーに従って運転を行うこと、を特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a plurality of air conditioners having a plurality of indoor units and outdoor units connected by inter-unit piping, and a control device connected to the plurality of air conditioners. The control device executes energy suppression control that suppresses energy consumption of the air-conditioning apparatus according to a specified energy consumption target, and executes the energy suppression control. Obtaining the energy consumption of the air conditioner, determining the energy consumption of each of the air conditioner so as to meet the consumption energy target based on the acquired energy consumption, and notifying each of the air conditioner, the air The outdoor unit included in the harmony device is operated according to energy consumption notified from the control device. The features.
上記構成において、前記制御装置は、いずれかの前記空気調和装置が備えるいずれかの前記室内ユニット、または、いずれかの前記空気調和装置に対して優先度が設定されている場合に、設定された優先度を反映して各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを定め、前記空気調和装置に通知してもよい。
また、前記制御装置は、前記エネルギー抑制制御によって各々の前記空気調和装置の消費電力量を制御してもよい。
また、前記制御装置は、前記エネルギー抑制制御前における各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを、各々の前記空気調和装置の運転負荷に基づいて求めてもよい。
In the above configuration, the control device is set when a priority is set for any of the indoor units included in any of the air conditioning devices or any of the air conditioning devices. The energy consumption of each of the air conditioners may be determined reflecting the priority and notified to the air conditioner.
Moreover, the said control apparatus may control the power consumption of each said air conditioning apparatus by the said energy suppression control.
Moreover, the said control apparatus may obtain | require the energy consumption of each said air conditioning apparatus before the said energy suppression control based on the driving | operation load of each said air conditioning apparatus.
また、上記目的を達成するために、本発明は、ユニット間配管により接続された複数台の室内ユニットと室外ユニットとを有する複数の空気調和装置に接続され、指定された消費エネルギー目標に従って前記空気調和装置の消費エネルギーを抑制するエネルギー抑制制御を実行し、前記エネルギー抑制制御を実行する際に、当該制御前における各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを取得し、取得した消費エネルギーに基づき、前記消費エネルギー目標に適合するように各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを定めて各々の前記空気調和装置に通知すること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is connected to a plurality of air conditioners having a plurality of indoor units and outdoor units connected by inter-unit piping, and the air according to a designated energy consumption target. When performing the energy suppression control that suppresses the energy consumption of the conditioner, and executing the energy suppression control, acquire the energy consumption of each of the air conditioner before the control, based on the acquired energy consumption, It is characterized in that energy consumption of each air conditioner is determined so as to meet a consumption energy target and notified to each air conditioner.
この構成において、消費エネルギー目標を示す情報を通信回線を介して取得する通信手段を備えていてもよい。 In this configuration, communication means for acquiring information indicating the energy consumption target via a communication line may be provided.
また、上記目的を達成するために、本発明は、ユニット間配管により接続された複数台の室内ユニットと室外ユニットとを有する複数の空気調和装置と、複数の前記空気調和装置に接続された制御装置と、を備えた空気調和システムを制御して、前記制御装置により、指定された消費エネルギー目標に従って前記空気調和装置の消費エネルギーを抑制するエネルギー抑制制御を実行し、前記エネルギー抑制制御を実行する際に、当該制御前における各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを取得し、取得した消費エネルギーに基づき、前記消費エネルギー目標に適合するように各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを定めて各々の前記空気調和装置に通知すること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of air conditioners having a plurality of indoor units and outdoor units connected by inter-unit piping, and a control connected to the plurality of air conditioners. And an energy suppression control that controls energy consumption of the air conditioner according to a specified energy consumption target, and executes the energy suppression control. In this case, the energy consumption of each of the air conditioners before the control is acquired, and the energy consumption of each of the air conditioners is determined based on the acquired energy consumption so as to meet the energy consumption target. The air conditioner is notified.
本発明によれば、空気調和装置の利用者の利便性を損なったり不公平感を与えたりすることなく、複数の空気調和装置の消費エネルギーを効率よく管理して、消費エネルギーを抑制できる。 According to the present invention, energy consumption of a plurality of air conditioners can be efficiently managed and energy consumption can be suppressed without impairing the convenience or unfairness of the user of the air conditioner.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明を適用した実施形態に係る空気調和システム1の構成を示す図である。空気調和システム1は、複数の空気調和装置10を、通信回線2を介して制御装置50に接続して構成される。
空気調和装置10は、ユニット間配管25により接続された室外ユニット15及び室内ユニット20を有する。空気調和装置10における室外ユニット15の数、及び室内ユニット20の数に制限はない。本実施形態では1台の室外ユニット15と複数台の室内ユニット20とを備える空気調和装置10を例に挙げる。空気調和装置10は、例えば複数の被調和室を有する建物に設置され、各々の被調和室は1または複数の室内ユニット20により空調される。
空気調和システム1は、一または複数の空気調和装置10を含み、例えば、複数の階層を有する建物のフロア単位で空気調和装置10が設置された構成が想定されるが、この例に限定されない。空気調和システム1が有する空気調和装置10の数も任意であり、本実施形態では3系統の空気調和装置10を備えた例を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
The
The
室外ユニット15は、圧縮機、室外熱交換機及び室外ファンを有し、建物の外に設置される。また、空気調和装置10は、室内熱交換機及び室内ファンを有し、被調和室内に設置される。複数の室内ユニット20はユニット間配管25により室外ユニット15に接続され、このユニット間配管25に冷媒を循環させることにより、室内ユニット20による空気調和が行われる。空気調和装置10がシンプルなマルチユニットである場合、冷房運転時には各室外ユニット15が凝縮器として機能し、各室内ユニット20は蒸発器として機能し、暖房運転時には各室外ユニット15が蒸発器として機能する一方、各室内ユニット20は凝縮器として機能する。
The
室内ユニット20が設置された被調和室には、室内ユニット20を操作するリモコン装置30が設置されている。リモコン装置30により、その被調和室に設置された室内ユニット20の運転/停止、目標温度の設定、風速設定等の各種操作が可能である。リモコン装置30は、室内ユニット20に有線或いは無線で接続されている。リモコン装置30は、利用者の操作に応じて有線または無線で操作信号を出力し、この操作信号を室内ユニット20が受信する。
A
各々の室内ユニット20は、通信線6を介して室外ユニット15に接続されている。室外ユニット15は、後述するように、空気調和装置10の運転を制御する制御部151(図2)を備えている。各々の室内ユニット20は、互いに独立して運転/停止、目標温度の設定、風速設定等を行うことが可能であり、各々の室内ユニット20の運転状態や設定状態は制御部151が制御する。そして、制御部151の制御により、室外ユニット15は、同じ系統内の室内ユニット20、すなわちユニット間配管25を介して接続された室内ユニット20の運転状態に見合った負荷で運転を行う。
このような制御を実現するため、空気調和装置10は、各々の室内ユニット20と室外ユニット15とを接続する通信線6を有する。通信線6は、有線または無線により各室内ユニット20と室外ユニット15との間で制御信号等を送受信する通信線である。上述のようにリモコン装置30の操作により操作信号が送信され、室内ユニット20が操作信号を受信した場合、この操作信号の内容を示す制御信号が通信線6を介して室外ユニット15に送信される。そして、室外ユニット15によって室内ユニット20の運転を制御する制御情報が生成され、通信線6を介して室内ユニット20に送信される。
Each
In order to realize such control, the
室外ユニット15は、外部の交流電源系統(図示略)に接続され、この電源系統から電力の供給を受けて動作する。室外ユニット15は、図示しない電力線によって同じ系統内の室内ユニット20に対し電力を供給する。電源系統から室外ユニット15に繋がる電力線には、電力計18が設置されている。電力計18は、後述するように室外ユニット15の制御部151(図2)に接続されており、室外ユニット15は、電力計18の計量値、すなわち空気調和装置10の消費電力量を検出可能である。
The
室外ユニット15は、通信アダプタ5を介して外部の通信回線2に接続されている。通信回線2は、インターネット等のオープンネットワークまたは専用線等を用いたクローズドな通信ネットワークであり、その具体的な構成は任意である。通信アダプタ5は、室外ユニット15を通信回線2に接続する通信インターフェイスとして機能し、各々の室外ユニット15は制御装置50(空調制御装置)との間で各種データを送受信可能となっている。この制御装置50と複数の空気調和装置10とを含んで空気調和システム1が構成される。
The
制御装置50は、オペレーターの操作に応じて複数の空気調和装置10をそれぞれ制御する装置である。制御装置50の設置場所は空気調和装置10が設置された建物内であってもよいし遠隔地であってもよく、空気調和装置10との位置関係は特に限定されない。
The
図2は、空気調和システム1を構成する各部の機能ブロック図である。この図2には、制御装置50及び室外ユニット15について機能的構成を示している。また、空気調和システム1が備える複数の室外ユニット15の機能的構成は共通であるため、図2には一つの室外ユニット15について詳細を図示している。
図2に示すように、室外ユニット15は、室外ユニット15を含む空気調和装置10の全体を制御する制御部151と、制御部151の制御に従って室内ユニット20との間の通信を実行する室内側通信部152と、制御部151の制御に従って外部との通信を実行する通信部153と、制御部151が処理する各種データ等を記憶する記憶部16とを備えている。室内側通信部152は、通信線6に接続され、この室外ユニット15と同じ系統内の室内ユニット20(図1)との間で、上述した制御信号を送受信する。
また、通信部153は、電力計18及び通信アダプタ5に接続されており、電力計18との間の各種データの送受信、及び、通信アダプタ5を介した各種データの送受信を実行する。
FIG. 2 is a functional block diagram of each part constituting the
As shown in FIG. 2, the
The
制御部151は、室内側通信部152を制御して室内ユニット20との間で制御信号を送受信し、リモコン装置30(図1)の操作により送信された操作信号の内容を取得する。制御部151は、操作信号の内容に基づき、室内ユニット20を運転/停止させ、或いは目標温度の設定等を実行させるための制御信号を生成して、室内ユニット20に送信する。また制御部151は、同じ系統内の室内ユニット20の運転状態(運転、停止、各種設定値等)や運転の履歴等を示す室内ユニット運転データ161を生成して、この室内ユニット運転データ161を室内ユニット20毎に記憶部16に記憶させる。制御部151は、室内ユニット20に制御信号を送信して運転状態を変更する毎に室内ユニット運転データ161を更新する。また、制御部151は、運転状態を更新する場合に限らず、所定時間毎に室内ユニット20の運転状態を検出して室内ユニット運転データ161を更新してもよい。
The
また、制御部151には、室外ユニット15を構成する各部が接続されている。具体的には、圧縮機を駆動するモータ、熱源側熱交換器に送風する送風ファンのファンモータ、膨張弁及び各種電動弁を含む駆動部と、圧縮機の吸込圧、吐出圧、吐出温度、熱源側熱交換器の温度、冷媒流量、圧縮機のオイル量等を検出する各種センサとが制御部151に接続されている。制御部151は、各センサの検出値を取得し、取得した検出値や室内ユニット20の運転状態に合わせて各駆動部を動作させ、空気調和装置10全体の室内ユニット20の運転状態に見合った負荷で室外ユニット15を運転させる。
In addition, each part constituting the
制御部151は、電力計18の計量値を示すデータを取得し、取得したデータに基づいて消費電力データ162を生成して、記憶部16に記憶させる。制御部151は、空気調和装置10の運転中は予め設定された時間毎に電力計18からデータを取得し、消費電力データ162を更新する。
また、制御部151は、空気調和装置10の運転中に各種センサの検出値に基づいてユニット間配管25の冷媒流量を算出し、冷媒流量データ163を生成して記憶部16に記憶する。この冷媒流量データ163は、制御部151により、予め定められた時間毎に更新される。
また、制御部151は、空気調和装置10全体の運転負荷を予め定められた時間毎に算出して、負荷データ164を生成し、記憶部16に記憶させ、或いは更新させる。空気調和装置10の運転負荷は、各室内ユニット20の運転負荷に基づいて求めることができ、例えば、室内ユニット20が備える利用側熱交換器(図示略)の吸込温度と吹出温度、室内ユニット20が備える送風ファン(図示略)の風量等により求められる。
このように、制御部151は、リモコン装置30の操作に基づいて室外ユニット15及び室内ユニット20の運転を制御するとともに、空気調和装置10の運転状態に関するデータを所定時間毎に生成、更新する。
The
Further, the
In addition, the
As described above, the
さらに、制御部151は、制御装置50から運転負荷を指定するデータを受信した場合に、空気調和装置10の運転負荷を、指定された負荷を上限として制御する。通常、空気調和装置10の運転負荷は、室内ユニット20の運転状態によって決まる。具体的には、空気調和装置10内の室内ユニット20のうち運転している室内ユニット20の台数、各室内ユニット20の目標温度と被調和室の温度との差などにより運転負荷が決まる。
制御部151は、制御装置50から運転負荷を指定するデータを受信した場合に、このデータにより指定された運転負荷を上限とする。従って、室内ユニット20の運転状態に応じた運転負荷が上限を超える場合、制御部151は、室内ユニット20の運転を制限して、空気調和装置10の運転負荷を、指定された負荷以下とする。
Furthermore, when the
When the
制御部151は、空気調和装置10の運転負荷を低下させる場合に、運転中の全ての室内ユニット20の運転負荷を同じ割合で低下させてもよい。或いは、制御装置50から受信したデータにより指定される優先度に基づき、各室内ユニット20の運転負荷を低下させる割合を異ならせてもよい。例えば、いずれかの室内ユニット20は運転負荷が低下せず、他の室内ユニット20の運転負荷がより大きく低減されるように、制御を行う。優先する室内ユニット20を指定するデータ、及び、優先の度合いを指定するデータは、制御装置50が室外ユニット15に送信する。
When the operation load of the
制御装置50は、例えばパーソナルコンピュータやサーバ装置により、空気調和システム制御用の所定の制御プログラムを実行することによって実現される。複数のコンピュータやサーバ装置により仮想的に一つの制御装置50を実現してもよい。
制御装置50は、制御プログラムを実行して制御装置50の各部を制御するCPU51を備えている。また、制御装置50は、ROM52、RAM53、通信部54(通信手段)、入力部55、表示部56、及び、記憶部60を備え、これらの各部はCPU51とともにバス59を介して相互に接続されている。ROM52は、CPU51が実行する制御プログラムや各種データを不揮発的に記憶する。RAM53は、CPU51が実行するプログラムや処理されるデータを一時的に記憶する。通信部54は、通信回線2に接続され、CPU51の制御に基づき通信アダプタ5との通信を実行する通信インターフェイスである。入力部55は、キーボードやマウス等の入力デバイス(図示略)に接続され、これらの入力デバイスにより入力されたデータをCPU51に出力する。表示部56は、液晶ディスプレイ等の表示装置(図示略)に接続され、CPU51の制御に従って各種情報を表示装置に表示させる。例えば、CPU51は、入力部55により入力されたデータやCPU51の処理結果等を表示部56によって表示させる。
The
The
記憶部60は、CPU51により実行されるプログラム、及び、処理されるデータ等を不揮発的に記憶する。
記憶部60は、CPU51により実行される系統別制御プログラム61を記憶する。CPU51は、系統別制御プログラム61を実行することにより、エネルギー抑制制御を実行する。エネルギー抑制制御は、空気調和システム1における消費エネルギーの目標が設定された場合に、この設定された目標を満足するように、制御装置50が各空気調和装置10の消費エネルギーを制限する制御である。消費エネルギーの目標は、制御装置50に対して、通信回線2を介して外部の装置(図示略)から送信されるデータにより指定されるか、或いは、入力部55に接続された入力デバイス(図示略)により入力される。
The
The
本実施形態では、消費エネルギーの指標として消費電力量を用いる例を示す。この例では、空気調和システム1全体の消費電力量の目標が指定された場合に、制御装置50が、空気調和システム1の消費電力量が目標以下となるように、各々の空気調和装置10の消費電力量の上限を算出して空気調和装置10に通知する。
制御装置50は、例えば、BEMSアグリゲータと呼ばれるビル集中管理システム運営者により、電力の需要家が保有する空気調和システム1の消費電力量を管理する目的で使用される。消費電力量の需給予測に基づき需給の逼迫が予想される場合に、BEMSアグリゲータに対して管理対象の需要家の消費電力量を抑制するよう要請がなされる。この要請の際に、上述したように消費電力量の目標が通知される。これにより、消費電力量の広域的なマネジメントが可能となる。
In the present embodiment, an example in which power consumption is used as an index of energy consumption is shown. In this example, when the target of the power consumption of the entire
The
記憶部60は、系統別制御プログラム61の実行時に処理される系統間優先度データ62、電力抑制目標データ63、系統別消費電力データ64、系統別冷媒流量データ65、及び系統別負荷データ66の各データを記憶する。
The
系統間優先度データ62は、空気調和システム1が備える複数の空気調和装置10(系統)について優先度を定めるデータである。系統間優先度データ62が示す優先度は、エネルギー抑制制御の実行時に制御装置50が各空気調和装置10の消費電力量を制限する場合に反映される。例えば、系統間優先度データ62には、各空気調和装置10の優先度を示す係数が含まれる。この場合、制御装置50は、各空気調和装置10に係数を乗じることで重み付けを行った上で、消費電力量を均等に配分する処理を行う。具体的には、通常の空気調和装置10を1系統とし、優先度の高い空気調和装置10を1.3系統とし、優先度の低い空気調和装置10を0.7系統とし、1系統あたりの消費電力量を配分することができる。
また、系統間優先度データ62には、一つの空気調和装置10における室内ユニット20毎の優先度を定めるデータを含んでもよい。この場合、制御装置50は、空気調和装置10の消費電力量の上限を定めるデータを空気調和装置10に送信する際に、室内ユニット20間の優先度を示すデータを合わせて送信する。室外ユニット15は、制御装置50から受信したデータに基づいて各々の室内ユニット20に対して運転負荷を割り当てる場合に、室内ユニット20間の優先度を加味する処理を行う。室内ユニット20間の優先度は、例えば上述した係数を用いて定めることができる。
The
Further, the
電力抑制目標データ63は、上述したように通信回線2を介して、或いは入力部55を介して設定された消費電力量の目標を示すデータである。CPU51は、消費電力量の目標を示すデータを受信し、或いは入力された場合に、このデータを電力抑制目標データ63として記憶部60に記憶させる。
系統別消費電力データ64は、空気調和装置10の消費電力量を示すデータ、及び、エネルギー抑制制御において算出された空気調和装置10の消費電力量または運転負荷の上限を示すデータを含む。これらのデータは、各々の空気調和装置10に対応づけて記憶される。
室外ユニット15は、電力計18により検出された消費電力量を所定時間毎に制御装置50に送信する。制御装置50は室外ユニット15から送信された消費電力量のデータを、各々の空気調和装置10に対応づけて系統別消費電力データ64として記憶する。
The power
The system-specific
The
系統別冷媒流量データ65は、各空気調和装置10における冷媒流量を示すデータである。室外ユニット15は、冷媒流量を検出して所定時間毎に制御装置50に送信し、制御装置50は室外ユニット15から送信された冷媒流量のデータを、各々の空気調和装置10に対応づけて系統別冷媒流量データ65として記憶する。
系統別負荷データ66は、各空気調和装置10の運転中の負荷を示すデータである。制御装置50は、室外ユニット15から送信される消費電力量および冷媒流量に基づき、運転中の空気調和装置10が実行している運転負荷を算出し、各々の空気調和装置10に対応づけて系統別負荷データ66として記憶する。
The system-specific refrigerant
The system-
図3は、制御装置50が実行するエネルギー抑制制御を示すフローチャートである。
制御装置50は、消費電力量の目標に係るデータを、通信回線2を介して受信し、或いは入力部55から入力されたデータに基づいて取得し(ステップS11)、エネルギー抑制制御を開始する。
制御装置50は、通信回線2及び通信アダプタ5を介して各系統の室外ユニット15と通信を実行し、室外ユニット15から運転状態に関する情報を取得する(ステップS12)。具体的には、制御装置50は各室外ユニット15に対し、消費電力量及び/又は冷媒流量の送信を要求する。この要求に応じて、室外ユニット15は電力計18により検出した単位時間あたりの消費電力量及び/又は単位時間あたりの冷媒流量を、制御装置50に送信する。制御装置50は、室外ユニット15から送信された情報を受信して、室外ユニット15(系統)毎に系統別消費電力データ64及び系統別冷媒流量データ65を更新する。
FIG. 3 is a flowchart showing the energy suppression control executed by the
The
The
制御装置50は、ステップS12で取得した各系統の運転状態に基づき、ステップS11で取得した消費電力量の目標を満足するように、各系統に消費電力量を割り当てる演算処理を行い、各系統の消費電力量を算出する(ステップS13)。
そして、制御装置50は、算出した各系統の消費電力量を各々の室外ユニット15に送信し(ステップS14)、本処理を終了する。
Based on the operating state of each system acquired in step S12, the
And the
なお、ステップS13〜S14において、制御装置50は、各系統の消費電力量を徐々に低下させる制御を行ってもよい。例えば、制御装置50は、最終的な各系統の消費電力量を算出した後で、現在の消費電力量と最終的な消費電力量との間の値を、消費電力量の中間目標値として室外ユニット15に送信する。そして、室外ユニット15が検出した消費電力量が中間目標値の近傍まで低下してから、制御装置50が最終的な消費電力量を室外ユニット15に送信する。この場合、各系統の消費電力量が急激に低下することがなく、段階的に低下するので、被調和室を利用する利用者に不快感や違和感を与えないという利点がある。
In steps S13 to S14, the
図4は、エネルギー抑制制御の一例を示す図であり、制御装置50がエネルギー抑制制御を行った場合の空気調和装置10の消費電力量と各室内ユニット20の運転負荷の変化の例を示す。この図4には、第1の例((a)から(b))、第2の例((c)から(d))、第3の例((e)から(f))の3つの例を挙げる。図4の例では各系統の消費電力量および各室内ユニット20の運転負荷を定格消費電力及び定格出力に対する割合(%)で示す。また、各空気調和装置10の出力はいずれも30HPとする。
第1の例では、エネルギー抑制制御の実行前における3つの空気調和装置10(系統1、系統2、系統3)の消費電力量は、図4(a)に示すように、100%、80%、70%となっている。系統1では全ての室内ユニット20が100%の負荷で運転されている。これに対し、系統2では全ての室内ユニット20が90%の負荷で運転され、系統3では一つの室内ユニット20が停止している。なお、空気調和装置10においては、消費電力量と負荷とが完全に比例する関係ではないため、定格消費電力に対する消費電力量の割合と定格負荷に対する負荷の割合が異なっている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the energy suppression control, and illustrates an example of changes in the power consumption of the air-
In the first example, the power consumption amounts of the three air conditioners 10 (
図4(a)の状態で、BEMSアグリゲータに対して消費電力量の抑制が要請され、例えば前日の消費電力量から10%削減するよう要請がなされる。制御装置50は、系統別消費電力データ64に基づいて前日の空気調和システム1の最大消費電力量を取得し、取得した最大消費電力量より10%低い消費電力量を電力抑制目標データ63とする。例えば前日の最大消費電力量が定格消費電力の70%であった場合、電力抑制目標データ63は定格消費電力の63%となる。制御装置50は、制御の簡素化のために5%単位で制御を行うため、各室外ユニット15に対して定格消費電力の70%の消費電力で運転することを指示するデータが送信される。
この結果、図4(b)に示すように、各系統の消費電力量は定格の60%とされ、この消費電力量に適合するように、室外ユニット15により各室内ユニット20の運転負荷が調整される。この結果、系統1、2では各室内ユニット20の負荷が定格の75%とされ、系統3では各室内ユニット20の負荷が定格の90%とされる。
この第1の例では処理が極めて簡素である一方、系統1と系統2はエネルギー抑制制御の前における室内ユニット20の負荷が異なるのに、制御が開始されると同一の負荷となってしまう、一部の室内ユニット20が停止した系統3のみ高負荷にできる等、改善すべき点がある。すなわち、被調和室の利用者に対し不公平感を抱かせないような工夫を要する。
In the state of FIG. 4A, the BEMS aggregator is requested to reduce the power consumption, and for example, a request is made to reduce the power consumption by 10% from the previous day. The
As a result, as shown in FIG. 4B, the power consumption of each system is 60% of the rating, and the operation load of each
In this first example, the processing is extremely simple, while the load of the
そこで、本発明を適用した制御装置50は、第2の例((c)から(d))に示す制御を行う。エネルギー抑制制御の実行前の状態(図4(c))は第1の例(図4(a))と同一である。エネルギー抑制制御において、制御装置50は、現在の各系統の消費電力量に基づき、各系統の消費電力量の割り当てを算出する。図4(c)の系統1、2、3の消費電力量の総和を求めると、定格の83%である。例えば前日の最大消費電力量が定格消費電力の70%であった場合、電力抑制目標データ63は定格消費電力の63%となる。この場合、消費電力量を現在の83%から63%まで低下させる必要がある。現在の消費電力量に対し、63/83×100=76%の消費電力量に抑制することとなる。
ここで、制御装置50は、各系統の消費電力量を、現在の消費電力量の76%に低下させるため、各系統の消費電力量の割り当てを行う。より具体的には、制御の簡素化のために5%単位で制御を行うため、現在の消費電力量の75%とする制御を行う。制御装置50は、系統1の室外ユニット15に対し、現在の消費電力量(定格の100%)の75%に相当する消費電力量(定格の75%)を通知する。また、系統2の室外ユニット15に対し、現在の消費電力量(定格の80%)の75%に相当する消費電力量(定格の60%)を通知する。また、系統3の室外ユニット15に対し、現在の消費電力量(定格の70%)の75%に相当する消費電力量(定格の52.5%を5%単位とする50%)を通知する。その結果、各系統の消費電力量は図4(d)に示すように制御される。
Therefore, the
Here, the
図4(d)の例では各系統の消費電力量が、もとの消費電力量を同じ割合で減じた量となっている。また、この消費電力量に対応して、室内ユニット20の負荷も一様に低下しており、特定の系統において室内ユニット20の負荷が高くなっている等の不均衡がない。被調和室の利用者に対し不公平感を抱かせないようなことがなく、公平な消費電力量の割り当てを実現できている。
In the example of FIG. 4D, the power consumption of each system is an amount obtained by subtracting the original power consumption at the same rate. Further, the load on the
また、制御装置50は、第3の例((e)から(f))に示すように、各系統の現在の消費電力量に加え、冷媒流量から求められる現在の負荷(能力)と、各室内ユニット20の負荷に応じて、消費電力量を低下させる制御を行う。
制御装置50は、図4(c)及び(d)に示した第2の例のように、各系統の消費電力量を、現在の消費電力量の75%となるように各系統の消費電力量の割り当てを行う。ここで、制御装置50は、各系統の室外ユニット15に対して現在の消費電力量の95%に相当する消費電力量を通知する。通知を行ってから所定時間経過後、制御装置50は、各系統の室外ユニット15から現在の消費電力量、冷媒流量、及び各室内ユニット20の負荷を示す情報を取得する。制御装置50は、新たに取得した情報に基づいて、各系統に対する消費電力量の割り当てを再度実行し、各系統の室外ユニット15に対して現在の消費電力量の95%に相当する消費電力量を通知する。制御装置50は、所定時間経過後に各々の室外ユニット15から上記の情報を取得し、各系統の室外ユニット15から新たに取得した情報に基づいて、各系統に対する消費電力量の割り当てを実行する。このように。制御装置50は、各系統の室外ユニット15に対して現在の消費電力量よりもわずかに低い消費電力量を割り当てる処理を繰り返して、最終的に、消費電力量の目標を実現する。その結果、図4(f)に示すように、系統1〜3において運転中の室内ユニット20の負荷は均等になり、かつ、空気調和システム1全体の消費電力量は目標の値まで抑制される。
Further, as shown in the third example ((e) to (f)), the
As in the second example shown in FIGS. 4C and 4D, the
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る空気調和システム1は、ユニット間配管25により接続された複数台の室内ユニット20と室外ユニット15とを有する複数の空気調和装置10と、複数の空気調和装置10に接続された制御装置50と、を備え、制御装置50は、指定された消費電力量の目標に従って空気調和装置10の消費電力量を抑制するエネルギー抑制制御を実行し、エネルギー抑制制御を実行する際に、当該制御前における各々の空気調和装置10の消費電力量を取得し、取得した消費電力量に基づき、消費電力量目標に適合するように各々の空気調和装置10の消費電力量を定めて各々の室外ユニット15に通知し、室外ユニット15は、制御装置50から通知された消費電力量に従って運転を行う。
これにより、複数の空気調和装置10における消費電力量を低下させることにより、空気調和システム1全体の消費電力量を、指定された目標に合わせて低下させることができる。制御装置50は、各空気調和装置10の現在の消費電力量に基づいて、各空気調和装置10の消費電力量を割り当てて通知するので、系統別の室内ユニット20の負荷に偏りを生じにくい。従って、被調和室を利用する利用者に違和感を抱かせることなく、消費電力量を抑制できる。
As described above, the
Thereby, the power consumption of the whole
また、制御装置50は、いずれかの空気調和装置10が備えるいずれかの室内ユニット20、または、いずれかの空気調和装置10に対して優先度が設定されている場合に、設定された優先度を反映して各々の空気調和装置10の消費電力量を定め、空気調和装置10に通知することもできる。
また、制御装置50は、エネルギー抑制制御前における各々の空気調和装置10の消費電力量を、各々の空気調和装置10の運転負荷に基づいて求めてもよい。また、各々の空気調和装置10が備える室内ユニット20の負荷の和から求めてもよいし、上述した実施形態のように電力計18の検出値に基づいて求めてもよい。
また、制御装置50は、消費電力量の目標を示す情報を通信回線2を介して取得する54を備えていてもよい。
In addition, the
Moreover, the
Further, the
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであり、本発明を限定するものではない。例えば、上記実施の形態では、制御装置50がエネルギー抑制制御を実行する際に、その時点における各系統の消費電力量を示す情報を各室外ユニット15から取得する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。制御装置50がエネルギー抑制制御を実行する際に、その実行より前の消費電力量を取得するものであればよく、例えば、所定時間毎に消費電力量を室外ユニット15から取得し、エネルギー抑制制御を実行する際に直近の消費電力量を用いて制御を行ってもよい。この所定時間の長さは任意とすることができる。また、例えば、上記実施の形態では、消費エネルギーを抑制する制御の一例として消費電力量を抑制する構成を例に挙げて説明したが、例えば、空気調和装置10がガスエンジンにより圧縮機を駆動するガスヒートポンプを備えている場合には、消費エネルギーとしての燃料ガスの消費量を抑制する制御を行ってもよい。また、空気調和装置10が上記ガスエンジンにより駆動される発電機や太陽光発電設備を備え、系統連携により、外部の電源系統から供給される電力と発電した電力とを利用する構成において、外部の電源系統から供給される電力により運転される場合に上記のエネルギー抑制制御を行ってもよい。
また、上述の実施形態では、制御装置50が処理を実行するための系統別制御プログラム61を記憶部60に予め記憶しておく場合について説明したが、このプログラムを磁気記録媒体、光記録媒体、半導体記録媒体等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータが記録媒体からこの制御プログラムを読み取って実行するようにしてもよい。また、この制御プログラムを通信ネットワーク上の配信サーバ等からダウンロードできるようにしてもよい。また、その他の細部についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
In addition, the said embodiment shows the one aspect | mode which applied this invention, and does not limit this invention. For example, in the above-described embodiment, when the
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the system-
1 空気調和システム
2 通信回線
10 空気調和装置
15 室外ユニット
18 電力計
20 室内ユニット
25 ユニット間配管
50 制御装置(空調制御装置)
51 CPU
54 通信部(通信手段)
55 入力部
60 記憶部
61 系統別制御プログラム
DESCRIPTION OF
51 CPU
54 Communication unit (communication means)
55
Claims (7)
前記制御装置は、指定された消費エネルギー目標に従って前記空気調和装置の消費エネルギーを抑制するエネルギー抑制制御を実行し、
前記エネルギー抑制制御を実行する際に、当該制御前における各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを取得し、取得した消費エネルギーに基づき、前記消費エネルギー目標に適合するように各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを定めて各々の前記空気調和装置に通知し、
前記空気調和装置が備える前記室外ユニットは、前記制御装置から通知された消費エネルギーに従って運転を行うこと、
を特徴とする空気調和システム。 A plurality of air conditioners having a plurality of indoor units and outdoor units connected by inter-unit piping, and a control device connected to the plurality of air conditioners,
The control device executes energy suppression control for suppressing energy consumption of the air conditioner according to a specified energy consumption target,
When executing the energy suppression control, the energy consumption of each of the air conditioners before the control is acquired, and based on the acquired energy consumption, each of the air conditioners is adapted to meet the energy consumption target. Determine the energy consumption and notify each air conditioner,
The outdoor unit included in the air conditioner is operated according to energy consumption notified from the control device;
Air conditioning system characterized by
指定された消費エネルギー目標に従って前記空気調和装置の消費エネルギーを抑制するエネルギー抑制制御を実行し、
前記エネルギー抑制制御を実行する際に、当該制御前における各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを取得し、取得した消費エネルギーに基づき、前記消費エネルギー目標に適合するように各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを定めて各々の前記空気調和装置に通知すること、
を特徴とする空調制御装置。 Connected to a plurality of air conditioners having a plurality of indoor units and outdoor units connected by inter-unit piping;
Executing energy suppression control for suppressing energy consumption of the air conditioner according to a specified energy consumption target;
When executing the energy suppression control, the energy consumption of each of the air conditioners before the control is acquired, and based on the acquired energy consumption, each of the air conditioners is adapted to meet the energy consumption target. Determining energy consumption and notifying each air conditioner;
An air conditioning control device.
前記制御装置により、指定された消費エネルギー目標に従って前記空気調和装置の消費エネルギーを抑制するエネルギー抑制制御を実行し、
前記エネルギー抑制制御を実行する際に、当該制御前における各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを取得し、取得した消費エネルギーに基づき、前記消費エネルギー目標に適合するように各々の前記空気調和装置の消費エネルギーを定めて各々の前記空気調和装置に通知すること、
を特徴とする空気調和システムの制御方法。 Controlling an air conditioning system comprising a plurality of air conditioners having a plurality of indoor units and outdoor units connected by inter-unit piping, and a control device connected to the plurality of air conditioners,
The control device executes energy suppression control that suppresses the energy consumption of the air conditioner according to a specified energy consumption target,
When executing the energy suppression control, the energy consumption of each of the air conditioners before the control is acquired, and based on the acquired energy consumption, each of the air conditioners is adapted to meet the energy consumption target. Determining energy consumption and notifying each air conditioner;
An air conditioning system control method characterized by the above.
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