JP2015183935A - Facility control device, facility management method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、施設制御装置、施設管理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a facility control device, a facility management method, and a program.
近年、施設の空調を制御する空調機器にかかる空調負荷を推定する技術が研究されている。空調負荷の推定には、日射などの気象データ、施設内の人や機器からの発熱を示す発熱データが用いられる。一般的には、施設内の人の発熱量として平均的な実在人員を仮定して、当該仮定のもとに空調負荷の推定が行われる。
特許文献1には、気象情報や施設のスケジュールからエネルギー需要を予想し、エネルギー供給制御を行う技術が開示されている。
In recent years, a technique for estimating an air conditioning load applied to an air conditioner that controls air conditioning in a facility has been studied. For estimation of the air conditioning load, weather data such as solar radiation and heat generation data indicating heat generation from people and equipment in the facility are used. In general, assuming an average real person as the amount of heat generated by a person in the facility, the air conditioning load is estimated based on the assumption.
しかしながら、施設の管理運用に用いられる入退室管理システムや部屋使用予約システムや来訪者予約システムなどを活用した精緻化した発熱量や入熱量のインプットデータの活用がなされておらず、正確な空調負荷の推定ができていない。
本発明の目的は、正確に空調負荷を推定する施設制御装置、施設管理方法及びプログラムを提供することにある。
However, the precise heat generation load and heat input data using the entrance / exit management system, room use reservation system, visitor reservation system, etc. used for facility management operations are not used, and accurate air conditioning load Is not estimated.
An object of the present invention is to provide a facility control apparatus, a facility management method, and a program that accurately estimate an air conditioning load.
第1の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定する換気量推定部と、前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部と、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、を備える施設制御装置である。 A first mode is a ventilation amount estimation unit that estimates a quantity related to ventilation of the facility by a user of the facility at each future time based on planned use data of the facility, and ventilation estimated by the ventilation amount estimation unit An air conditioning load estimator that estimates an air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility based on the amount of the air conditioning, and an air conditioning that controls the air conditioning of the facility based on the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimator It is a facility control apparatus provided with the operation control part which performs a driving | operation.
また、第2の態様は、第1の態様において、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部を備え、前記運転制御部は、第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて空調運転を実行させる施設制御装置である。 Moreover, a 2nd aspect is a 1st aspect, The heat storage amount determination part which determines the calorie | heat amount which heat-stores to a thermal storage body beforehand to the said air conditioning equipment based on the air conditioning load which the said air conditioning load estimation part estimated, The operation control unit causes the air conditioner to execute a heat storage operation in which the heat storage body stores the amount of heat determined by the heat storage amount determination unit in a first time zone, and a second time different from the first time zone. A facility control device that causes the belt to perform an air conditioning operation based on the heat stored in the heat storage body and the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit.
また、第3の態様は、第2の態様において、前記運転制御部は、前記空調機器に前記蓄熱運転を実行させるときの運転時間及び負荷率を、前記空調機器による消費電力または電気料金が最小となるように制御する施設制御装置である。 Further, the third mode is the second mode, wherein the operation control unit sets an operation time and a load factor when causing the air conditioner to execute the heat storage operation, and the power consumption or the electricity charge by the air conditioner is minimized. It is a facility control device that performs control so that
また、第4の態様は、第1から第3の何れかの態様において、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による発熱量を推定する発熱量推定部を備え、前記空調負荷推定部は、前記換気量推定部が推定した換気に係る量と前記発熱量推定部が推定した発熱量とに基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する施設制御装置である。 Moreover, a 4th aspect is provided with the calorific value estimation part which estimates the calorific value by the said facility user in each future time based on the utilization plan data of a facility in any one of the 1st to 3rd aspects. The air conditioning load estimation unit estimates the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility based on the amount of ventilation estimated by the ventilation amount estimation unit and the heat generation amount estimated by the heat generation amount estimation unit It is.
また、第5の態様は、第1から第4の何れかの態様において、前記利用予定データと実際の空調負荷とに基づいて、前記空調負荷推定部が空調負荷の推定に用いる関数を修正する関数修正部を備える施設制御装置である。 Moreover, a 5th aspect corrects the function which the said air-conditioning load estimation part uses for the estimation of an air-conditioning load based on the said utilization schedule data and an actual air-conditioning load in any one of the 1st to 4th aspects. This is a facility control device including a function correction unit.
また、第6の態様は、第1から第3の何れかの態様において、前記施設に係るデータと実際の空調負荷とに基づいて、当該データに含まれるパラメータのうち空調負荷との相関を有するパラメータを特定するパラメータ特定部を備え、前記空調負荷推定部は、前記パラメータ特定部が特定したパラメータに基づいて前記空調負荷を推定する施設制御装置である。 In addition, in any one of the first to third aspects, the sixth aspect has a correlation with the air conditioning load among the parameters included in the data based on the data related to the facility and the actual air conditioning load. A parameter identification unit that identifies a parameter is provided, and the air conditioning load estimation unit is a facility control device that estimates the air conditioning load based on the parameter identified by the parameter identification unit.
また、第7の態様は、第1から第6の何れかの態様において、前記運転制御部は、前記空調機器の消費電力または電気料金と、前記施設の照明機器の消費電力または電気料金との和が最小となるように、前記空調機器、前記照明機器及び前記施設の遮光制御装置を制御する施設制御装置である。 Further, a seventh aspect is any one of the first to sixth aspects, wherein the operation control unit is configured to calculate a power consumption or an electricity charge of the air conditioning equipment and a power consumption or an electricity charge of the lighting equipment of the facility. It is a facility control device that controls the air conditioning device, the lighting device, and the light shielding control device of the facility so that the sum is minimized.
また、第8の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部と、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部と、第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、を備える施設制御装置である。 Moreover, an 8th aspect is an air-conditioning load estimation part which estimates the air-conditioning load of the air-conditioning equipment in the said facility in each future time based on the utilization plan data of a facility, and the air-conditioning load which the said air-conditioning load estimation part estimated Based on the heat storage amount determining unit that determines the amount of heat to be stored in the heat storage body in advance in the air conditioner, and the heat storage operation in which the heat storage body stores the amount of heat determined by the heat storage amount determination unit in the first time zone. In the second time zone that is different from the first time zone, the air conditioner is configured to store the facility air conditioner based on the heat stored in the heat storage body and the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit. And an operation control unit that executes an air conditioning operation for controlling the air conditioning.
また、第9の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定するステップと、前記推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定するステップと、前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、を有する施設管理方法である。 Further, the ninth aspect is based on the step of estimating the amount of ventilation of the facility by the facility user at each future time based on the facility use schedule data, and the estimated amount of ventilation A facility management method comprising: estimating an air conditioning load of an air conditioning device in the facility; and causing the air conditioning device to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility based on the estimated air conditioning load. .
また、第10の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定するステップと、前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定するステップと、第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させるステップと、前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、を有する施設管理方法である。 Further, a tenth aspect is the step of estimating the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility at each future time based on the utilization schedule data of the facility, and the air conditioning equipment in advance based on the estimated air conditioning load. Different from the first time zone, the step of determining the amount of heat to be stored in the heat storage body, the step of causing the air conditioner to perform a heat storage operation for storing the determined amount of heat in the heat storage body in a first time zone And a step of causing the air conditioner to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility based on the heat stored in the heat storage body and the estimated air conditioning load in a second time zone. .
また、第11の態様は、コンピュータを、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定する換気量推定部、前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、として機能させるためのプログラムである。 In an eleventh aspect, the computer uses a ventilation amount estimation unit that estimates an amount of ventilation of the facility by a user of the facility at each future time based on planned use data of the facility, and the ventilation amount estimation unit. The air conditioning load estimation unit that estimates the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility based on the amount of ventilation estimated by the air conditioning equipment, and the air conditioning equipment that performs the air conditioning of the facility based on the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit It is a program for functioning as an operation control part which performs the air-conditioning operation to control.
また、第12の態様は、コンピュータを施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部、第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、として機能させるためのプログラムである。 In addition, the twelfth aspect is the air conditioning load estimation unit that estimates the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility at each future time based on the use schedule data of the facility, and the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit. Based on the above, a heat storage amount determination unit that determines the amount of heat to be stored in the heat storage body in advance in the air conditioner, and a heat storage operation in which the heat storage body stores the amount of heat determined by the heat storage amount determination unit in the first time zone. In the second time zone that is different from the first time zone, the air conditioner is configured to store the facility air conditioner based on the heat stored in the heat storage body and the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit. It is a program for functioning as an operation control part which performs the air-conditioning operation which controls air-conditioning.
上記態様のうち少なくとも1つの態様によれば、空調負荷推定部は、施設の利用予定データに基づいて空調負荷を推定する。これにより、施設制御装置は、正確に空調負荷を推定することができる。 According to at least one of the above aspects, the air conditioning load estimation unit estimates the air conditioning load based on the utilization schedule data of the facility. Thereby, the facility control apparatus can accurately estimate the air conditioning load.
《第1の実施形態》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図1は、一実施形態による施設管理システム1の構成を示す概略ブロック図である。
施設管理システム1は、施設の管理運用に用いられる施設管理装置10と、施設の空調制御を行う空調機器20と、空調機器20の制御を行う施設制御装置30とを備える。施設制御装置30は、例えば、入退室管理機能、部屋使用予約機能、来訪者予約機能など、施設の利用予約を受け付ける機能を有する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a
The
施設制御装置30は、気象情報取得部301、入熱量推定部302、予約データ取得部303、発熱量推定部304、換気量推定部305、ビッグデータ取得部306、パラメータ特定部307、空調負荷推定部308、蓄熱量決定部309、熱源温度取得部310、運転制御部311、関数修正部312を備える。
図2は、施設管理装置10の動作例を示す図である。
図2に示すように、施設制御装置30は、空調負荷がピークでない時間帯(第1の時間帯)で蓄熱した熱を用いて、空調負荷がピークになる時間帯(第2の時間帯)の空調制御を行う。これにより、施設制御装置30は、空調機器20による消費電力量を低減することができる。本実施形態では、空調機器20による消費電力が比較的少ない時間帯を第1の時間帯とし、空調機器20による消費電力が比較的多い時間帯を第2の時間帯とする。
The
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation example of the
As shown in FIG. 2, the
気象情報取得部301は、外部装置から、制御対象となる施設が設けられている場所の時刻ごとの気象情報を取得する。
入熱量推定部302は、気象情報取得部301が取得した気象情報に基づいて、日射や貫流などにより施設に入熱する熱量を推定する。
The weather
Based on the weather information acquired by the weather
予約データ取得部303は、施設制御装置30から施設の利用予約データを取得する。利用予約データは、施設の時刻ごとの利用者数に関するデータであって、例えば施設内の在室予定データや、当該施設への来訪予定データなどが含まれる。
発熱量推定部304は、予約データ取得部303が取得した利用予約データに基づいて時刻ごとの利用者数を推定する。発熱量推定部304は、推定した利用者数に基づいて利用者の発熱量を推定する。
換気量推定部305は、予約データ取得部303が取得した利用予約データに基づいて時刻ごとの利用者による施設の換気量を推定する。換気量とは、施設の換気に係る物理量であって、例えば換気頻度(ドアの開閉数など)や換気時間などが挙げられる。
The reservation
The calorific
The ventilation
ビッグデータ取得部306は、施設制御装置30が収集する各種データを取得する。ビッグデータ取得部306が取得するデータには、利用予約データが含まれていても良い。
パラメータ特定部307は、ビッグデータ取得部306が取得したデータと、運転制御部311による空調機器20の過去の運転履歴とに基づいて、空調負荷との相関を有するパラメータを特定する。また、パラメータ特定部307は、ビッグデータ取得部306が取得したデータから特定したパラメータの値を取得する。
The big
The
空調負荷推定部308は、入熱量推定部302が推定した入熱量、発熱量推定部304が推定した発熱量、換気量推定部305が推定した換気量、及びパラメータ特定部307が取得したパラメータの値を用いて時刻ごとの空調負荷を推定する。具体的には、空調負荷推定部308は、上記各種パラメータを所定の関数に代入することで、空調負荷を推定する。
The air
蓄熱量決定部309は、空調負荷推定部308が推定した時刻ごとの空調負荷と、時刻ごとの気象情報とに基づいて、空調機器20が備える蓄熱体への蓄熱量を決定する。本実施形態において蓄熱体は、水である。例えば、空調機器20は、夜間に蓄熱体である水を凍らせて氷を作り、昼間に当該氷を解かすことで冷熱を得ることができる。
なお、蓄熱量決定部309は、第1の時間帯に蓄熱体を蓄熱するための消費電力と、第2の時間帯の空調制御に要する消費電力との差が最小となるように、蓄熱量を決定する。
The heat storage
Note that the heat storage
熱源温度取得部310は、空調設備の熱源の温度を取得する。
運転制御部311は、空調機器20による第1の時間帯の蓄熱運転及び第2の時間帯の空調運転を制御する。具体的には、蓄熱運転時には、熱源温度取得部310が取得した熱源の温度に応じてCOP(Coefficient of Performance: 成績係数)が最大になるように、空調機器20の負荷率を制御する。図3は、熱源の温度とCOPとの関係を示す図である。図3に示すように、熱源の温度及び空調機器20の負荷率に応じて空調機器20のCOPは変化する。つまり、運転制御部311は、熱源の温度が定まれば、空調機器20のCOPが最大となる負荷率を特定することができる。また、運転制御部311は、COPが最大となる負荷率で空調運転を実行した場合に不足する空調能力について、蓄熱体に蓄熱された熱により空調能力を発揮させる。また、運転制御部311は、COPが最大となる負荷率で蓄熱体への蓄熱運転を実施させる。
The heat source
The
関数修正部312は、運転制御部311による実際の運転制御結果に基づいて、空調負荷推定部308が空調負荷の推定に用いる関数を修正する。本実施形態では、関数修正部312は、入熱量、発熱量、換気量及びパラメータ特定部307が特定したパラメータに係る係数の値を変化させることで、関数を修正する。
The
次に、本実施形態に係る施設制御装置30の動作について説明する。
図4は、第1の実施形態に係る施設制御装置30による空調計画の生成方法を示すフローチャートである。
施設制御装置30は、第1の時間帯の開始前に、一日の空調計画を生成する。空調計画とは、一日の各時刻における空調機器20の負荷率に係る計画である。
まず気象情報取得部301は、外部の装置から、制御対象となる施設が設けられている場所の一日の各時刻における気象情報を取得する(ステップS1)。次に、入熱量推定部302は、気象情報から施設の入熱量を推定する(ステップS2)。入熱量は、施設筐体の熱伝導率や、日照の入射条件などの施設筐体に係るパラメータと、外気温や日射量などの天候に係るパラメータとに基づいて推定される。
Next, the operation of the
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for generating an air conditioning plan by the
The
First, the weather
次に、予約データ取得部303は、施設管理装置10から施設の利用予約データを取得する(ステップS3)。発熱量推定部304は、利用予約データから時刻ごとの施設内の利用者数及びPC(Personal Computer)等の利用機器数を算出し、当該利用者数に基づいて発熱量を推定する(ステップS4)。発熱量推定部304は、施設内の利用者による発熱に加え、当該利用者が所有する発熱機器による発熱量を推定することが好ましい。
Next, the reservation
また、換気量推定部305は、利用予約データから時刻ごとの施設内の利用者数と、施設の入退場者数を算出し、利用者による換気量を推定する(ステップS5)。換気量推定部305は、例えば施設の入退場者数に所定の係数を乗じて得られた値(施設の入退場による換気量)に、施設内の利用者数に所定の係数を乗じて得られた値(部屋間の移動による換気量)を加算することで換気量を算出することができる。
In addition, the ventilation
次に、ビッグデータ取得部306は、施設管理装置10が過去に収集した施設に係るデータを取得する(ステップS6)。次に、パラメータ特定部307は、ビッグデータ取得部306が取得したデータと、運転制御部311による過去の空調機器20の制御履歴とに基づいて、データマイニング(頻出パターン抽出や回帰分析)により空調負荷との相関を有するパラメータを特定する(ステップS7)。このとき、所定の相関性の閾値を満たすパラメータが存在しない場合、パラメータ特定部307はパラメータの特定を行わない。次に、パラメータ特定部307は、ビッグデータ取得部306が取得したデータの中から、一日の各時刻における空調負荷の推定に用いることができるパラメータの値を取得する(ステップS8)。
Next, the big
次に、空調負荷推定部308は、各時刻の入熱量、発熱量、換気量及びパラメータ特定部307が特定したパラメータの値を所定の関数に代入することで、時刻ごとの空調負荷を推定する(ステップS9)。空調負荷推定部308は、例えば、エネルギー保存式を変形した以下の式(1)を用いて空調負荷qを推定する。
Next, the air conditioning
ρは空気密度を示す。Cpaは空気比熱を示す。Tは温度を示す。uは換気量推定部305が推定した換気量を示す。qxは入熱量推定部302が推定した入熱量を示す。Qは発熱量推定部304が推定した発熱量を示す。Xは、パラメータ特定部307が特定したパラメータを示す。α、β、γ、εは、それぞれ換気量、入熱量、発熱量、パラメータ特定部307が特定したパラメータに係る補正係数である。
ρ represents the air density. Cp a indicates the air specific heat. T indicates temperature. u represents the ventilation amount estimated by the ventilation
次に、蓄熱量決定部309は、気象情報取得部301が取得した気象情報に基づいて、時刻ごとの熱源温度を推定する(ステップS10)。空調機器20の熱源である冷却水が、冷却塔によって冷却される場合、外気温によって冷却水の温度が変動するためである。次に、蓄熱量決定部309は、推定した熱源温度に基づいて空調機器20のCOPが最大となる時刻ごとの負荷率を特定する(ステップS11)。なお、空調機器20は、空調機器20の負荷率に応じてCOPが変化する部分負荷特性を有する。
Next, the heat storage
次に、蓄熱量決定部309は、空調負荷推定部308が推定した時刻ごとの空調負荷のうち、第2の時間帯における空調負荷を読み出す。そして、COPが最大になる負荷率で空調機器20を運転させたときの空調負荷がステップS9で推定した空調負荷より小さくなるピーク時間(図2における時間帯τ)を特定する(ステップS12)。次に、蓄熱量決定部309は、特定したピーク時間における、COPが最大になる負荷率で空調機器20を運転させたときの空調負荷とステップS9で推定した空調負荷との差の総和によって得られる熱量を、蓄熱体に蓄熱する熱量に決定する(ステップS13)。
Next, the heat storage
次に、運転制御部311は、蓄熱量決定部309がステップS11で推定した負荷率で、蓄熱量決定部309がステップS13で算出した熱量を蓄熱体に蓄熱するのに要する時間を算出する(ステップS14)。蓄熱体を蓄熱するのに要する時間tは、以下に示す式(2)によって算出される。
Next, the
Qsは、蓄熱量決定部309が決定した蓄熱量である。qoは、空調機器20の定格出力容量である。pは、空調機器20の負荷率である。
Qs is the heat storage amount determined by the heat storage
次に、運転制御部311は、算出した時間が第1の時間帯の長さ以下であるか否かを判定する(ステップS15)。
運転制御部311は、算出した時間が第1の時間帯の長さ以下であると判定した場合(ステップS15:YES)、運転制御部311は、第1の時間帯の運転計画として、蓄熱量決定部309がステップS11で推定した負荷率で、ステップS14で算出した時間の間、空調機器20を蓄熱運転させることを決定する(ステップS16)。また、運転制御部311は、第2の時間帯の運転計画として、ピーク時間の間、空調機器20をステップS11で特定した負荷率で運転させることを決定する(ステップS17)。そして、運転制御部311は、第2の時間帯のピーク時間以外の時間を、ステップS9で推定した空調負荷に対応する負荷率で運転させることを決定する(ステップS18)。
Next, the
When the
他方、運転制御部311は、算出した時間が第1の時間帯の長さより長いと判定した場合(ステップS15:NO)、ピーク時間における空調機器20の消費電力から第1の時間帯における空調機器20の消費電力を減算した値が最大となるような、第1の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率を特定する(ステップS19)。運転制御部311は、例えば、第1の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率の組み合わせごとに消費電力を算出することで、ピーク時間における空調機器20の消費電力から第1の時間帯における空調機器20の消費電力を減算した値が最大となる組み合わせを特定する。運転制御部311は、空調機器20の消費電力Eを、以下に示す式(3)を用いて算出することができる。
On the other hand, when it is determined that the calculated time is longer than the length of the first time zone (step S15: NO), the
Xcop(p)は、負荷率がpであるときの空調機器20のCOPである。
Xcop (p) is a COP of the
なお、運転制御部311は、ピーク時間における空調機器20の消費電力の最大値が契約電力を越えないよう、第1の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率を特定する。
The
運転制御部311は、第1の時間帯の運転計画として、ステップS19で決定した負荷率で、空調機器20を蓄熱運転させることを決定する(ステップS20)。また、運転制御部311は、第2の時間帯の運転計画として、ピーク時間の間、空調機器20をステップS19で特定した負荷率率で運転させることを決定する(ステップS21)。そして、運転制御部311は、第2の時間帯のピーク時間以外の時間を、ステップS9で推定した空調負荷に対応する負荷率で運転させることを決定する(ステップS22)。
The
これにより、施設管理装置10は、空調機器20の消費電力のピークを抑え、かつ総消費電力を低減する運転計画を生成することができる。次に、施設管理装置10は、生成した運転計画に基づいて空調機器20を運転させる。空調機器20の運転中、空調負荷推定部308は、現在時刻における空調負荷の推定を行う。これは、運転制御部311に、最新の空調負荷の予測値に基づいて運転計画を修正させるためである。
Thereby, the
また、運転制御部311は、第1の時間帯及びピーク時間において、熱源温度取得部310から実際の熱源温度を取得し、当該熱源温度に基づいてCOPが最大となる負荷率で空調機器20を動作させる。なお、運転制御部311は、空調機器20が電動式である場合、圧縮機の回転数を制御することで負荷率を制御する。また、運転制御部311は、蓄熱体の温度変化速度dT/dtに基づいて以下に示す式(4)に基づいて負荷率を演算し、制御することもできる。
In addition, the
Vは蓄熱体の体積を示す。Cpwは蓄熱体の比熱を示す。 V indicates the volume of the heat storage body. Cp w indicates the specific heat of the heat storage body.
施設制御装置30が一日の空調機器20の運転を終えると、関数修正部312は、運転制御部311による一日の運転履歴に基づいて、空調負荷推定部308が空調負荷の推定に用いる関数である式(1)の補正係数α、β、γ、εを修正する。このように、空調負荷の推定に用いる関数を更新していくことで、施設管理装置10は、より適切に空調機器20を制御することができるようになる。
When the
このように、本実施形態によれば、施設管理装置10は、施設が管理運用するために保有する施設管理装置10のデータを活用することで、空調負荷の推定の精緻化を図ることができる。関連する技術としては、気象情報を用いて空調負荷を推定する技術があるが、施設管理装置10のデータを活用して空調負荷の推定の精緻化を図ることはなされていなかった。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、施設管理装置10は、蓄熱運転を活用して空調機器20の部分負荷特性に基づいて消費電力が最小となる運転計画を生成することができる。関連する技術としては、定格負荷にて所望の蓄熱量を満たす運転計画を作成する技術があるが、空調機器20の部分負荷特性を考慮して運転計画を策定することはなされていなかった。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、施設管理装置10は、利用者数に基づいて発熱量と換気量とを推定し、当該発熱量と換気量に基づいて空調負荷の推定を行う。関連する技術としては、施設の平均的な利用者数から発熱量を推定する技術があるが、利用者数から発熱量と換気量を推定することはなされていなかった。施設管理装置10は、発熱量に加え換気量を推定することで、精度よく空調負荷を推定することができる。
Further, according to the present embodiment, the
《第2の実施形態》
次に、第2の実施形態について説明する。
第1の実施形態に係る施設管理装置10は、消費電力が最小となるように空調機器20を制御する。これに対し、第2の実施形態に係る施設管理装置10は、電気料金が最小となるように空調機器20を制御する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment will be described.
The
一般に電力系統の電気料金は、昼間電気料金より夜間電気料金が安く設定されている。そこで、第2の実施形態に係る施設管理装置10は、電気料金が相対的に安い時間帯(第1の時間帯)に空調機器20を蓄熱運転させ、電気料金が相対的に高い時間帯(第2の時間帯)に蓄熱した熱を用いて空調機器20に空調制御を行わせることで、空調にかかる電気料金を抑える。
Generally, the electricity charge for the power system is set to be lower than the daytime electricity charge. Therefore, the
第2の実施形態に係る施設管理装置10の構成は、第1の実施形態と同じである。
施設管理装置10は、運転制御部311が、上記ステップS19において、ピーク時間の電気料金から第1の時間帯の電気料金を減算した値が最大となるような、第1の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率を特定することで、電気料金が最小になるように空調機器20を制御する。
The configuration of the
The
《第3の実施形態》
第3の実施形態に係る施設管理装置10は、空調機器20に加え、施設の照明機器を制御する。
具体的には、運転制御部311は、空調機器20の消費電力または電気料金と、施設の照明機器の消費電力または電気料金との和が最小となるように、空調機器20、照明機器及び施設の遮光制御装置を制御する。遮光制御装置とは、例えばブラインドのような開度を調整することで施設内への日射量を制御する装置である。
<< Third Embodiment >>
The
Specifically, the
運転制御部311は、施設内の照度確保のため、気象情報取得部301が取得した気象情報が示す気象状態に応じて、施設内への日射量と照明機器の照度を制御する。これにより、運転制御部311は、照明機器の消費電力を抑えることが出来る。他方、施設内への日射量が増加すると入熱量が増加するため、空調機器20による除熱量を増加させる必要がある。そこで、運転制御部311は、消費電力または電気料金が最小となるように、施設内への日射量、照明機器の照度及び空調機器20の除熱量を調整する。
The
一例としては、運転制御部311は、第2の時間帯において空調機器20の負荷率が常に、COPが最大となる負荷率になるように、遮光制御装置を制御して日射量を調整する方法が挙げられる。
As an example, the
《総括》
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
<Summary>
As described above, the embodiment has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that described above, and various design changes and the like can be made.
図5は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータ900の構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、インタフェース904を備える。
上述の施設制御装置30は、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a
The
The
なお、少なくとも1つの実施形態において、補助記憶装置903は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース904を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムを主記憶装置902に展開し、上記処理を実行しても良い。
In at least one embodiment, the
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置903に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
The program may be for realizing a part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that realizes the above-described function in combination with another program already stored in the
1…施設管理システム 10…施設管理装置 20…空調機器 30…施設制御装置 301…気象情報取得部 302…入熱量推定部 303…予約データ取得部 304…発熱量推定部 305…換気量推定部 306…ビッグデータ取得部 307…パラメータ特定部 308…空調負荷推定部 309…蓄熱量決定部 310…熱源温度取得部 311…運転制御部 312…関数修正部 900…コンピュータ 901…CPU 902…主記憶装置 903…補助記憶装置 904…インタフェース
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部と、
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、
を備える施設制御装置。 A ventilation amount estimation unit for estimating an amount related to ventilation of the facility by a user of the facility at each future time based on planned use data of the facility;
An air conditioning load estimation unit that estimates an air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility based on the amount of ventilation estimated by the ventilation amount estimation unit;
Based on the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit, an operation control unit that causes the air conditioning device to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility;
A facility control apparatus comprising:
を備え、
前記運転制御部は、第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて空調運転を実行させる
請求項1に記載の施設制御装置。 Based on the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit, a heat storage amount determination unit that determines the amount of heat to be stored in the heat storage body in the air conditioning device in advance is provided.
The operation control unit causes the air conditioner to execute a heat storage operation in which the heat storage body stores the amount of heat determined by the heat storage amount determination unit in a first time zone, and a second time different from the first time zone. The facility control device according to claim 1, wherein the air conditioning operation is executed based on heat stored in the heat storage body and an air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit in a time zone.
請求項2に記載の施設制御装置。 The facility control according to claim 2, wherein the operation control unit controls an operation time and a load factor when causing the air conditioner to execute the heat storage operation so that power consumption or an electricity charge by the air conditioner is minimized. apparatus.
前記空調負荷推定部は、前記換気量推定部が推定した換気に係る量と前記発熱量推定部が推定した発熱量とに基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の施設制御装置。 A calorific value estimation unit that estimates the calorific value of the facility user at each future time based on the facility usage schedule data,
The air conditioning load estimation unit estimates the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility based on the amount of ventilation estimated by the ventilation amount estimation unit and the heat generation amount estimated by the heat generation amount estimation unit. The facility control device according to claim 3.
を備える請求項1から請求項4の何れか1項に記載の施設制御装置。 The function correction | amendment part which corrects the function which the said air-conditioning load estimation part uses for estimation of an air-conditioning load based on the said utilization plan data and actual air-conditioning load is provided in any one of Claims 1-4. Facility control device.
前記空調負荷推定部は、前記パラメータ特定部が特定したパラメータに基づいて前記空調負荷を推定する
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の施設制御装置。 Based on the data relating to the facility and the actual air conditioning load, a parameter identifying unit that identifies a parameter having a correlation with the air conditioning load among the parameters included in the data,
The facility control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the air conditioning load estimation unit estimates the air conditioning load based on a parameter specified by the parameter specifying unit.
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の施設制御装置。 The operation control unit shields the air conditioner, the lighting device, and the facility from light so that the sum of the power consumption or the electricity fee of the air conditioner and the power consumption or the electricity fee of the lighting device of the facility is minimized. The facility control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the facility control device is controlled.
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部と、
第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、
を備える施設制御装置。 An air conditioning load estimator that estimates the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility at each future time based on the planned use data of the facility;
Based on the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit, a heat storage amount determination unit that determines the amount of heat to be stored in the heat storage body in the air conditioning device in advance,
In the first time zone, the air conditioning device is caused to perform a heat storage operation for storing the amount of heat determined by the heat storage amount determination unit in the heat storage body, and the heat storage is performed in a second time zone different from the first time zone. An operation control unit that causes the air conditioning device to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility based on the heat stored in the body and the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit;
A facility control apparatus comprising:
前記推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定するステップと、
前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、
を有する施設管理方法。 Estimating an amount related to ventilation of the facility by a user of the facility at each future time based on planned use data of the facility;
Estimating the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility based on the estimated amount of ventilation; and
Based on the estimated air conditioning load, causing the air conditioning device to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility;
A facility management method.
前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定するステップと、
第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させるステップと、
前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、
を有する施設管理方法。 Estimating the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility at each future time based on the facility use schedule data;
Based on the estimated air conditioning load, determining the amount of heat to be stored in the heat storage body in the air conditioning device in advance,
In a first time zone, causing the air conditioner to execute a heat storage operation for storing the determined amount of heat in the heat storage body;
A step of causing the air conditioner to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility based on the heat stored in the heat storage body and the estimated air conditioning load in a second time zone different from the first time zone; ,
A facility management method.
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定する換気量推定部、
前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、
として機能させるためのプログラム。 Computer
A ventilation amount estimation unit for estimating an amount related to ventilation of the facility by a user of the facility at each future time based on planned use data of the facility;
An air conditioning load estimation unit that estimates an air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility based on the amount of ventilation estimated by the ventilation amount estimation unit;
Based on the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit, an operation control unit that causes the air conditioning device to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility,
Program to function as.
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部、
第1の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第1の時間帯と異なる第2の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、
として機能させるためのプログラム。 An air conditioning load estimator that estimates the air conditioning load of the air conditioning equipment in the facility at each future time based on the use schedule data of the facility;
Based on the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit, a heat storage amount determination unit that determines the amount of heat to be stored in the heat storage body in the air conditioning device in advance,
In the first time zone, the air conditioning device is caused to perform a heat storage operation for storing the amount of heat determined by the heat storage amount determination unit in the heat storage body, and the heat storage is performed in a second time zone different from the first time zone. An operation control unit for causing the air conditioner to perform an air conditioning operation for controlling the air conditioning of the facility based on the heat stored in the body and the air conditioning load estimated by the air conditioning load estimation unit;
Program to function as.
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