JP4178786B2

JP4178786B2 - 空調・熱源設備最適抑制制御システム

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Publication number: JP4178786B2
Application number: JP2001337912A
Authority: JP
Inventors: 友昭宮崎; 宏竹井; 正道沢田
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP2003139372A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空調・熱源設備における空調管理制御のオープンネットワーク技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９はビル等で一般的に採用されている空調設備の概略構成を示すものである。図示するように、空調・熱源設備２は、各フロア毎等のように所定の範囲をカバーして複数に区画されている各空調ゾーンにそれぞれ独立して設けられる需要側の空調設備４と、これらの各空調設備４のそれぞれに熱媒を循環供給する供給側熱源設備６とからなる。
【０００３】
熱源設備６は、熱媒（冷水又は温水）を各需要側空調設備４に供給する供給配管１０、並びに回収する戻り配管１２、供給配管１０に設けられたポンプ１４、熱媒に熱を供給する２台の熱供給機器１６ａ，１６ｂ等を備える。
【０００４】
需要側空調設備４は、前記供給配管１０と戻り配管１２とを繋いで熱媒流路を形成する熱媒配管２６と、この熱媒配管２６の途中に設けられた熱交換器２８及び熱媒の流量調整弁３０、並びに空調ゾーンの空気を熱交換器２８を通過させて循環させる送風機３２等の機器からなる。各空調設備４には、各々の空調ゾーン毎に個別に設定される温度や湿度等の各種空調目標値に実測値が収束するように当該各需要側空調設備４の空調機器の作動を制御する空調機器制御ユニット３４が設けられている。
【０００５】
前記空調機器制御ユニット３４はマイクロコンピュータ等を用いた制御ユニット３６で構成され、この制御ユニット３６には室内温度センサ３８、室内湿度センサ４０、吹出温度センサ４２、熱媒入口温度センサ４４、熱媒出口温度センサ４６、空調目標値の設定入力をするリモコン４８が接続されており、これらのセンサーやリモコンから入力されるデータに基づいて、送風機３２の作動や流量調整弁３０の開度、また図示していない外気導入量調節フラップの開度等を制御して、室内温度と湿度とをリモコンから入力された目標値に収束させるようになっている。ここで、各空調ゾーンはその使用用途により、それぞれ快適域には違いがあり、事務室の空気環境の場合では、１７℃以上で２８℃以下の範囲にあり、しかも外気温との差は７℃以内で、湿度は４０％以上７０％以下とするよう定められており、在室者の快適さを優先するならば２６℃，５０％前後を空調目標値として設定するのが一般的となっている。
【０００６】
また、前記熱源設備６には、熱媒（冷水又は温水）を循環させるポンプ１４と熱供給機器１６ａ，１６ｂ等の作動を制御する、やはりマイクロコンピュータ等を用いた制御ユニット５２で構成された熱源の運転制御ユニット５０が設けられている。この熱源運転制御ユニット５０は、供給配管１０に送り出される熱媒の流出温度を検知する流出温度センサ５４と、戻り配管１２を通じて戻ってくる熱媒の流入温度を検知する流入温度センサ５６とを備えており、これら流出・入温度センサ５４，５６からの信号とポンプ１４の吐出流量とから需要側の総熱負荷を算出し、これが予め定められた増段設定値を超えたときに熱供給機器１６ａ，１６ｂの運転台数を段階的に増やしていく制御を行うようになっている。つまり、熱源運転制御ユニット５０は熱供給機器１６ａ，１６ｂの増段運転制御機能を有し、また熱供給機器１６は常時運転されるプライマリー側の第１熱供給機器１６ａと総熱負荷が増段設定値を超えたときに運転されるセカンダリー側の第２熱供給機器１６ｂとからなっている。
【０００７】
即ち、このような従来の空調設備システム２では、各空調ゾーンに設けられたそれぞれの需要側空調設備４，４，…の送風機３２や流量調整弁３０等の空調機器は、各々の空調ゾーン毎に個別に設定されている室内温度と湿度等の空調目標値に、センサーで実測した温度や湿度が収束して保持されるように、また必要な外気取り入れ量が確保されるように、予め決められたアルゴリズムによって制御され、当該空調制御は供給側熱源設備６の熱供給機器１６ａ，１６ｂの運転状況とは独立されて行われていて、それら個々の空調ゾーンでの消費熱量が反映された結果の需要側全体の総消費熱量に基づいて、熱源設備６の熱供給機器１６ａ，１６ｂの運転台数制御が実行されるようになっている。
【０００８】
ここで、前記運転台数制御においてはハンチングを防止するために、運転台数を増やす増段設定値と運転台数を減らす減段設定値とには制御ディファレンシャルが与えられていて、冷房運転を例にすると、この制御ディファレンシャルは図１０と図１１とに示すように、減段設定値▲２▼は増段設定値▲１▼よりも低く定められ、また増段設定値▲１▼は１台の熱供給機器による最大供給可能熱量▲３▼に対して十分な余裕を持たせて低めに定められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように従来では、需要側の総消費（要求）熱量に応じて、その増大変化に追従して熱源設備６における熱供給機器１６ａ，１６ｂの運転台数を増やしていく増段運転制御を行い、当該増段運転制御をするにあたっては、その消費熱量の増大に対して余裕を持って対応できるように、熱源設備６の熱供給機器１６ａ，１６ｂの増段設定値▲１▼を決定しているが、このような従来の制御方法であると、次のような不具合点があった。
【００１０】
即ち、図１２に示すように、需要側の総消費熱量が一台目の第１熱供給機器１６ａによる最大熱供給可能量を超えることがない範囲で推移する様な場合であっても、増段設定値▲１▼は余裕を持たせて低めに設定してあるため、当該増段設定値▲１▼を超えてしまえば、その時点で２台目の第２熱供給機器１６ｂが起動されて、総消費（要求）熱量が減段設定値▲２▼を下回るまでは２台運転が継続されることになり、このため、総消費熱量が第１熱供給機器１６ａの最大熱供給可能量以下の状態にあるにも拘わらず増段制御が働いてしまい、システム効率の悪い運転が行われているケースが多かった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、需要側空調設備の総消費熱量の推移と現状の空調目標値とから、当該総消費熱量の今後の変動を予測して、この予測値が増段設定値を超える場合に、各需要側空調設備毎に設定されている空調目標設定値を、その快適範囲内で熱負荷が低減する側に自動的に変更することによって熱負荷の増大を規制し、これにより２台目の熱供給機器の運転機会を可及的に抑制して、空調設備のシステム効率の向上と省エネルギー化とが図れるようにした空調設備システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明にあっては、複数の空調ゾーン毎に設けられた需要側空調設備と、該各需要側空調設備のそれぞれに付設されて、各空調ゾーン毎に設定された温度や湿度等の各種空調目標値に実測値が収束するように該各需要側空調設備の空調機器の作動を制御する空調機器制御ユニットと、各需要側空調設備のそれぞれに熱媒を循環供給する供給側熱源設備とを備え、該供給側熱源設備には熱媒に熱を供給する複数の熱供給機器と、需要側の総熱負荷が予め定められた増段設定値を超えたときに該熱供給機器の運転台数を段階的に増やしていく増段運転制御ユニットとが設けられている空調設備システムにおいて、前記各需要側の空調制御手段と前記供給側の増段運転制御ユニットとを相互に通信可能に繋ぐとともに、各空調ゾーン毎の空調目標値とその消費熱量実績値の推移とに基づいて行われる予測結果とその結果に基づく設定値変更後の熱負荷変動の予測を行う熱負荷予測手段と、該熱負荷予測手段で予測した総熱負荷が前記増段設定値を超える場合に、前記空調目標値を快適範囲内で熱負荷低減側に設定変更して総熱負荷が増段設定値を超えないように制限する目標値変更手段とを付加したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る空調設備システムにあっては、前記空調目標値の設定変更後の総熱負荷予測値が前記増段設定値を上回る場合に、該増段設定値を現在の運転台数での最大供給可能熱量に近づけて設定変更させる機能を前記目標値変更手段に付加させたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態例を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る空調設備システムの一実施例を示すものであり、その主たる構成は前述した図９の従来例と同様であり、よって同一部材には同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００１５】
図示するように、本発明に係る空調設備システム６０は、図９の従来例と同様に、各空調ゾーン毎にそれぞれ設けられた需要側空調設備４には、その各空調ゾーン毎に設定された温度や湿度等の各種空調目標値に実測値が収束するように、各需要側空調設備４の熱媒流量調整弁３０や送風機３２等の空調機器の作動を制御する空調機器制御ユニット３４が付設されていて、これらの空調機器はリモコン４８から設定入力される空調目標値と、室内温度センサ３８、室内湿度センサ４０、吹出温度センサ４２、熱媒入口温度センサ４４、熱媒出口温度センサ４６等から入力される各種データに基づいてその作動が制御される。
【００１６】
一方、各需要側空調設備４のそれぞれに熱媒を循環供給する供給側熱源設備６も従来例と同様に、熱媒（冷水又は温水）に熱を供給する複数（本実施形態例では２台）の熱供給機器１６ａ，１６ｂ、並びに熱媒を循環送給するポンプ１４とを有し、これら熱供給機器１６ａ，１６ｂとポンプ１４とにはその作動を制御する熱源運転制御ユニット５０が付設されていて、この熱源運転制御ユニット５０のマイコン等から成る制御ユニット５２は熱媒の流出温度センサ５４と流入温度センサ５６から入力されるデータ及びポンプ１４の吐出流量データ等に基づいて需要側の配管熱損失や機器効率等も踏まえた総供給熱量（即ち、総熱負荷）を算出して、これが予め定められた増段設定値を超えると熱供給機器１６ａ，１６ｂの運転台数を段階的に増やす制御を行うようになっていて、熱供給機器１６ａ，１６ｂの増段運転制御ユニット５０ａの機能を有している。また、算出された上記総供給熱量は、供給側熱源設備６の実績総供給熱量データとしてその推移が把握できるように逐次記録されていく。
【００１７】
ところで、本発明の空調設備システム６０にあっては、熱源運転制御ユニット５０の制御ユニット５２と各需要側空調設備４における空調機器制御ユニット３４の制御ユニット３６とは、信号線６２によって相互に通信可能に繋がれているとともに、各空調ゾーンの空調目標値とその消費熱量実績値の推移とに基づいて熱負荷変動の予測を行う熱負荷予測手段５２ａと、この熱負荷予測手段５２ａで予測した総熱負荷が前記増段設定値を超える場合に、前記空調目標値を快適範囲内で熱負荷低減側に設定変更して総熱負荷が増段設定値を超えないように制限する目標値変更手段５２ｂとが付加されていて、本実施形態ではそれら熱負荷予測手段５２ａと目標値変更手段５２ｂとはともに制御ユニット５２内に組み込まれている。
【００１８】
熱負荷予測手段５２ａは、各空調機器制御ユニット３４の個々の制御ユニット３６から信号線６２を介して、それぞれの空調目標値や室内温度、室内湿度、吹出温度、熱媒入口温度、熱媒出口温度、熱媒流量（流量調整弁開度）等の各種データを取得し、各空調設備４毎の熱媒入口温度、熱媒出口温度、熱媒流量とから現状の熱負荷を算定する。そして、その熱負荷値を消費熱量実績値として適宜なメモリーデバイスに逐次記憶する。また、熱源運転制御ユニット５０の制御ユニット５２には外気温度センサ６４、外気湿度センサ６６、日射量センサ６８が接続されており、熱負荷予測手段５２ａはこれらのセンサーから入力される外気温、外気湿度、日射量等の気象データと、前記消費熱量実績値の推移、既設定の空調目標値等を考慮して、今後の各空調設備４における熱負荷の変動を十数分後の短期予測で、及び数時間後の長期予測で算出して、それら空調設備側全体の予測総消費熱量を算出する。さらに、これと同時に熱負荷予測手段５２ａは、空調目標値を快適範囲内で種々に変更した仮空調目標値を設定し、各仮目標値に設定変更した場合の熱負荷変動も同様に予測して、推移データとして逐次保存する。
【００１９】
また、熱負荷予測手段５２ａは、熱源設備６での実績総供給熱量の推移データと、外気温度・外気湿度・日射量等の気象データの推移データ、及び空調設備側の既設の空調目標値とを基にして、熱源設備６側での総供給熱量変動の予測を上記と同様に短期と長期で行い、当該総供給熱量変動の予測値を逐次に推移データとして保存する。さらに同時に、空調目標値を快適範囲内で種々に変更した仮空調目標値での総供給熱量変動も上記と同様に予測して、推移データとして逐次保存する。
【００２０】
なお、負荷変動の予測技術としては、図２に表にしてまとめて示してあるように、フィジカルモデル法、ＡＲＩＭＡモデル法、ＴＣＢＭ法、回帰法、ＧＭＤＨ法、カルマンフィルター法、ニューラルネットワーク法、ファジーニューロ法、ファジー法等があり、これらのいずれか、またはこれらを組み合わせて採用することができる（蓄熱式空調システムの異常診断・適正制御の研究社団法人空気調和・衛生工学会蓄熱最適化委員会報告書１９９６．３〜１９９８．３参照）。
【００２１】
一方、目標値変更手段５２ｂは図３に示すように、現状の空調目標値で算出した短期及び長期の熱負荷予測値Ｑ２が１台目の最大供給可能熱量▲３▼以下で増段設定値▲１▼を超えている場合には、その実際の熱負荷を増段設定値▲１▼未満のＱ３になし得るようなエネルギー削減目標値＊Ａを算出設定して、このエネルギー削減目標値＊Ａを達成し得る空調目標値＊Ｂを、予測した種々の仮空調目標値の中から算出・選定する。そして、各空調設備４の制御ユニット３６にアクセスして既設の空調目標値を当該算出・選定した空調目標値＊Ｂに更新する。
【００２２】
また、目標値変更手段５２ｂは図５に示すように、既設の現状の空調目標値で算出した短期及び長期の熱負荷予測値Ｑ２が１台目の最大供給可能熱量▲３▼を超えている場合には、その実際の熱負荷を当該最大供給可能熱量▲３▼未満のＱ３になし得るようなエネルギー削減目標値＊Ａを算出設定し、このエネルギー削減目標値＊Ａを達成し得る空調目標値＊Ｂを、予測した種々の仮空調目標値の中から算出・選定する。そして、各空調設備４の制御ユニット３６にアクセスして既設の空調目標値を当該算出・選定した空調目標値＊Ｂに更新するとともに、増段設定値▲１▼を更新する。即ち、更新後の空調目標値＊Ｂで予測した、目標と成す総消費熱量値Ｑ３以上で、１台目の最大供給可能熱量▲１▼に対して若干低くて余裕のある熱量値を、増段設定値▲１▼の変更目標値＊Ｃとして算定し、当該増段設定値を▲１▼から▲１▼’に変更する。
【００２３】
図８は当該空調設備システム６０で行われる運転制御フローの一例を概略的に示すフローチャートである。即ち、空調設備システム６０が稼働されると、先ず、Ｓ１０で熱供給機器１６ａ，１６ｂの運転状況の把握が行われて、その運転台数と供給エネルギー量とが検知される。次ぎに、Ｓ２０で各空調ゾーン別に空調設備機器の運転状況の把握が行われ、機器の発停状態と各空調ゾーン別の消費熱量、各空調ゾーン別の空調目標値（温度、湿度、外気導入量等）が検知され、各空調ゾーン毎の消費熱量のデータとそれらを総合した総消費熱量のデータとが実績消費熱量として記録蓄積される。
【００２４】
次いで、Ｓ３０で空調設備４毎の熱負荷予測が行われ、現状の空調目標値設定での推移と、空調目標値を種々に変更した場合の各種仮空調目標値設定での推移とが算出されて、これらは１５分〜数時間後の短期から長期に亘る予測データとして蓄積され、かつ各空調設備４での予測熱負荷を総合した総熱負荷値も算出されて同様に予測データとして蓄積される。また、これらの予測データには外気温や外気湿度、日射量等の気象データの推移も付帯される。
【００２５】
次のＳ４０では、熱源設備６での総供給熱量（総熱負荷）予測がおこなわれる。この総供給熱量予測は、前術のように実績供給熱量の推移データ、空調設備側の既設の空調目標値とを基にして、熱源設備６側での総供給熱量予測が短期と長期とで行なわれて、当該予測値は逐次に推移データとして蓄積される。また、同時に空調目標値変更時の総供給熱量予測が１５分〜数時間後の短期と長期とで行なわれて、当該予測値は逐次に推移データとして蓄積される。
【００２６】
次いでＳ５０では、熱供給機器の増段運転要否条件が算定される。即ち、現状設定の空調目標値と各種仮設定の仮目標値との各条件下における増段の要否状況の分析が、空調設備側若しくは熱源設備側優先で行われるとともに、現状空調目標値での推移並びに各種仮空調目標値での推移による熱量削減目標値＊Ａが算定され、かつ増段設定値▲１▼の変更目標値＊Ｃの算定が行われる。
【００２７】
次にＳ６０において、各空調設備４における空調目標値の調整変更の要否が判定され、この判定は算定されたエネルギー量削減目標値＊Ａが０でない、つまり＊Ａ＞０であるか否かで判定され、＊Ａ＞０であれば要と判定される。
【００２８】
そして、上記判定が要であるとＳ７０に進み、空調目標値の調整変更値の算定が行われる。つまり、予め記憶されている室内温度、室内湿度、外気取り入れ量の制御因子の各空調ゾーンでの快適範囲を読み込んで、これらの許容制御幅（許容変更幅）を算定し、当該快適範囲内でエネルギ削減目標値＊Ａを達成できる空調目標値＊Ｂを、各種仮空調目標値で予測した推移データのなかから選定する。
【００２９】
次のＳ８０では、空調目標値の調整変更制御の実施が行われる。つまり、制御ユニット３６に対してアクセスして、既設の空調目標値（室内温度、室内湿度、外気取り入れ量）を選定された空調目標値＊Ｂに更新する。例えば、既設の目標室内温度が２６℃であったのを２７．５℃に、更には既設の目標室内湿度が５０％であったのを６５％にする等の更新が行われる。
【００３０】
次ぎに、Ｓ９０で熱供給機器１６ａ，１６ｂの運転台数を増やす増段設定値の変更条件の判定が行われる。つまり、更新後の、若しくは未更新のままの現状設定での空調目標値による予測総熱負荷が、初期設定されている増段設定値▲１▼を超えていて、かつ１台目の最大供給可能熱量▲３▼は超えていない場合に、増段設定値▲１▼の変更が要と判定される。
【００３１】
そして、次のＳ１００で増段設定値の変更制御が行われる。つまり既に算定されている変更目標値＊Ｃが読み込まれて、当該変更目標値＊Ｃに更新される。
【００３２】
一方、上記Ｓ６０での判定が否で空調目標値の変更が不要である場合には、Ｓ９０にジャンプされ、また、Ｓ９０での判定が否で増段設定値の変更が不要の場合には、Ｓ１００がジャンプされる。そして、Ｓ１０〜Ｓ１００の制御フローが逐次繰り返される。
【００３３】
以下に、上述のような運転制御がなされる本実施形態例の空調設備システム６０の作用効果について説明する。なお、各空調ゾーン毎に設置された空調設備４はそれぞれの該空調ゾーン毎に設定された空調目標値に実際の実測値が収束して一定に保持されるように、その空調設備機器類の作動が制御されるのであるが、ここでは説明の便宜上、各空調ゾーンはすべて同一の空調目標値に設定されているものとして述べる。
【００３４】
即ち、リモコン等によって初期設定された空調目標値が、例えば室内温度目標値２６℃、室内湿度目標値５０％他であったとすると、それらの空調目標値に実測値（室内温度、室内湿度、外気導入量等）が収束して一定に保たれるように各空調設備４の空調設備機器類が制御ユニット３６によって作動制御され、同時に熱源運転制御ユニット５０の制御ユニット５２は、現状設定による空調目標値での熱負荷推移を実績値として記録保存し、かつ、今後の推移を予測算出して記録保存していく。ここで、この実績推移と予測推移とは、各空調ゾーンに設置された空調設備４ごとに行われて、その各空調設備４で予測された熱負荷を総和した予測総熱負荷が算出される。
【００３５】
そして、図３と図４とに示すように、例えば現時刻ｔ１における現状空調目標値設定での空調設備４全体の実績総熱負荷がＱ１（Ｑ１＜増段設定値▲１▼）であって、当該現状の空調目標値の設定のままで予測した熱負荷の最大値が、時刻ｔ２でＱ２（１台の最大供給可能熱量▲３▼＜Ｑ２＜増段設定値▲１▼）に達すると算出された場合にあっては、熱源運転制御ユニット５０の制御ユニット５２は時刻ｔ２における予測総熱負荷が増段設定値▲１▼に満たない熱量Ｑ３になるような空調目標値＊Ｂをその快適域内で算出して、例えば室内温度目標値が２７．５℃で室内湿度が６０％といった空調目標値を選定して、各空調設備４の制御ユニット４に記憶されている空調目標値を更新してこれを設定変更し、この更新以後は空調設備４の制御ユニット３６は当該設定変更された新たな各種の空調目標値に基づいて各空調設備機器類を制御するとともに、当該新たな空調目標値に基づいて熱負荷予測を行う。そして、当該空調目標値の算出・選定及び更新が逐次繰り返し行われていく。
【００３６】
このため、総熱負荷が１台目のプライマリー側の第１熱供給機器１６ａによる最大供給可能熱量▲３▼を超えることがないような場合において、総熱負荷を可及的に増段設定値▲１▼未満に抑制できるようになり、もってセカンダリー側の第２熱供給機器１６ｂが不必要に運転されてしまうのを防止して、熱源効率を高く維持して省エネルギー化を達成できるようになる。
【００３７】
また、図５〜図７に示すように、現時刻ｔ１における現状空調目標値設定での空調設備４全体の実績総熱負荷がＱ１（Ｑ１＜増段設定値▲１▼）であって、当該現状の空調目標値の設定のままで予測した熱負荷の最大値が、時刻ｔ２でＱ２（Ｑ２＞１台の最大供給可能熱量▲３▼）に達すると算出された場合にあっては、熱源運転制御ユニット５０の制御ユニット５２は時刻ｔ２における予測総熱負荷が増段設定値▲１▼に満たない熱量Ｑ３になるような空調目標値＊Ｂをその快適域内で算出して、例えば室内温度目標値が２７．５℃で室内湿度が６５％といった空調目標値を選定して、各空調設備４の制御ユニット４に記憶されている空調目標値を更新してこれを設定変更し、この更新以後は空調設備の制御ユニット３６は当該設定変更された新たな空調目標値に基づいて各空調設備機器類を制御するとともに、当該新たな空調目標値に基づいて熱負荷予測を行う。さらに、制御ユニット５２は、その更新した空調目標値＊Ｂに基づいて予測された最大熱負荷Ｑ３を上回り、かつ１台の最大供給可能熱量▲３▼を下回る熱量値＊Ｃを算出して、この熱量値＊Ｃを増段設定値▲１▼の変更目標値＊Ｃとなして、既設の増段設定値▲１▼を新たな増段設定値▲１▼’に更新していく。そして、当該空調目標値＊Ｂの算出選定及び更新、並びに新たな増段設定値▲１▼’の算出・更新が逐次に繰り返して行われていく。
【００３８】
このため、総熱負荷が１台目のプライマリー側の第１熱供給機器１６ａによる最大供給可能熱量▲３▼を超えてしまうような場合においても、快適域を逸脱しない範囲で総熱負荷を可及的に１台の最大供給可能熱量▲３▼未満に抑制し得るのみならず、更新した増段設定値▲１▼’未満に抑制できるようになり、もってセカンダリー側の第２熱供給機器１６ｂが不必要に運転されてしまうのを可及的に防止して、熱源効率を高く維持して省エネルギー化を達成できるようになる。ここで、増段設定値▲１▼の更新はせずに、空調目標値＊Ｂの更新だけをして熱負荷の抑制を行うようにするだけであっても、プライマリー側の第２熱供給機器１６ｂの運転開始時期を遅らせることができるので、熱源効率の向上並びに省エネルギー化とを達成できるようになる。
【００３９】
なお、空調目標値を快適域範囲内で設定変更するだけでは、総熱負荷を最大供給可能熱量▲３▼を下回るようにすることができない場合にあっては、当該空調目標値は快適域の上限（つまり、室内温度２８℃、室内湿度７０％）に設定変更する。そして、このように空調目標値を快適域の上限に設定変更して総熱負荷の増大を抑制しておけば、熱負荷が増段設定値▲１▼に達する迄の時間を大きく取れるようになって、２台目の第２熱供給機器の運転開始時期を遅らせることができるようになる。
【００４０】
また、上述の説明では便宜上、複数の空調ゾーンにおいて空調目標値がすべて同一に設定される場合を示してあるが、実際には、各空調ゾーン毎の使用用途によって快適域は異なるものになるので、空調目標値は各空調ゾーン毎に個別に設定して更新設定していくようにする。さらに、更新設定をするに当たっては、その空調ゾーンが南西向きであるか、または北西向きであるか等の環境も考慮して、各空調ゾーン間でその更新設定の優先順位を定めておき、複数の空調ゾーンの空調目標値を段階的に変更していくようにすることもできる。
【００４１】
さらにまた、上述の実施形態では、減段設定値は設定変更しないようになっているが、当該減段設定値を増段設定値の変更に合わせて制御ディファレンシャルを同一に保ったまま一緒に変更するようにして、減段運転の時期を早めるようにすることもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、実施形態で詳しく述べたように、本発明に係る空調設備システムによれば、供給側熱源設備に複数の熱供給機器が備えられて、需要側の総熱負荷が予め定められた増段設定値を超えたときに該複数の熱供給機器の運転台数を段階的に増やしていく空調設備システムにおいて、需要側空調設備の熱負荷変動を逐次予測して、その予測総熱負荷が増段設定値を超えてしまうような場合には、空調目標値を快適域の範囲内で総熱負荷が低減される側に適宜設定変更して、総熱負荷の増大を抑制するようにしたので、快適域を維持しながら熱源側熱供給機器の運転台数の増加機会を可及的に抑制することができるようになり、もって空調設備システムの熱源効率の向上と省エネルギー化とを可及的に図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空調・熱源設備最適抑制制御システムの一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に用い得る熱負荷の予測技術を表にして一覧表示した図である。
【図３】本発明において行われる、ある空調条件下での熱供給機器の運転台数制御の各種設定値を説明する図である。
【図４】図４における熱供給機器の運転台数制御の内容を説明する図である。
【図５】本発明においておこなわれる、別の空調条件下での熱供給機器の運転台数制御の各種設定値を説明する図である。
【図６】図５における熱供給機器の運転台数制御の内容を説明する図である。
【図７】図６における運転台数制御で行われる、熱供給機器の増段・減段運転の制御ディファレンシャルを説明する図である。
【図８】本発明に係る空調・熱源設備最適抑制制御システムで行われる、制御ロジックフローの一例を概略的に示すフローチャートである。
【図９】従来の空調・熱源設備システムの概略構成図である。
【図１０】従来における熱供給機器の運転台数制御の各種設定値を説明する図である。
【図１１】熱源側設備における熱供給機器の増段・減段運転の制御ディファレンシャルを説明する図である。
【図１２】従来における熱供給機器の運転台数制御の内容を説明する図である。
【符号の説明】
４需要側空調設備
６供給側熱源設備
１６ａ，１６ｂ熱供給機器
３０熱媒流量調整弁（空調設備機器）
３２送風機（空調設備機器）
３４空調機器制御ユニット
３６制御ユニット
３８室内温度センサ
４０室内湿度センサ
４２吹出温度センサ
４４熱媒入口温度センサ
４６熱媒出口温度センサ
４８リモコン
５０熱源運転制御ユニット
５０ａ増段運転制御ユニット
５２制御ユニット
５２ａ熱負荷予測手段
５２ｂ目標値変更手段
５４流出温度センサ
５６流入温度センサ
６０空調設備システム
６２信号線
６４外気温度センサ
６６外気湿度センサ
６８日射量センサ

Claims

複数の空調ゾーン毎に設けられた需要側空調設備と、該各需要側空調設備のそれぞれに付設されて、各空調ゾーン毎に設定された温度や湿度等の各種空調目標値に実測値が収束するように該各需要側空調設備の空調機器の作動を制御する空調機器制御ユニットと、各需要側空調設備のそれぞれに熱媒を循環供給する供給側熱源設備とを備え、
該供給側熱源設備には熱媒に熱を供給する複数の熱供給機器と、需要側の総熱負荷が予め定められた増段設定値を超えたときに該複数の熱供給機器の運転台数を段階的に増やしていく増段運転制御ユニットとが設けられている空調設備システムにおいて、
前記各需要側の空調機器制御ユニットと前記供給側の増段運転制御ユニットとを相互に通信可能に繋ぐとともに、各空調ゾーン毎の空調目標値とその消費熱量実績値の推移とに基づいて行われる予測結果とその予測結果に基づく設定値変更後の熱負荷変動の予測を行う熱負荷予測手段と、該熱負荷予測手段で予測した総熱負荷が前記増段設定値を超える場合に、前記空調目標値を快適範囲内で熱負荷低減側に設定変更して総熱負荷が増段設定値を超えないように制限する目標値変更手段とを付加したことを特徴とする空調・熱源設備最適抑制制御システム。
前記空調目標値の設定変更後の総熱負荷予測値が前記増段設定値を上回る場合に、該増段設定値を現在の運転台数での最大供給可能熱量に近づけて設定変更させる機能を前記目標値変更手段に付加させたことを特徴とする請求項１記載の空調・熱源設備最適抑制制御システム。