JP5094988B2 - 冷熱機器制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷熱機器制御装置に関し、特に、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方に連系された冷熱機器制御装置に関する。

従来、自動販売機（冷却機器および加熱機器）に連系されたコントローラ（冷熱機器制御装置）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、電力需要の少ない深夜の時間帯において、自動販売機のコールド商品の保冷庫の設定温度を下げるとともに、自動販売機のホット商品の保温庫の設定温度を上げるコントローラが開示されている。上記特許文献１では、深夜の間に自動販売機の保冷庫および保温庫に蓄熱することが可能であるので、昼間の時間帯における自動販売機の消費電力を低減することが可能である。
特開平６−６０２６０号公報

しかしながら、上記特許文献１では、深夜の時間帯において、自動販売機のコールド商品の保冷庫の設定温度を下げるとともに、自動販売機のホット商品の保温庫の設定温度を上げるので、深夜の自動販売機の消費電力が大きくなるという不都合がある。このため、電力会社から購入する電力の契約容量を大きく設定する必要があるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、契約容量を低減することが可能な冷熱機器制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による冷熱機器制御装置は、太陽電池と、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方とが連系されるとともに、太陽電池の発電のピーク後から太陽電池の発電がなくなるまでの時間帯において、冷却機器においては設定温度を下げるとともに、加熱機器においては設定温度を上げる。

この発明の一の局面による冷熱機器制御装置では、上記のように、太陽電池と、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方とに連系することによって、太陽電池の発電電力により、通常、消費電力のピークとなる昼間の時間帯における電力会社などからの購入電力を低減することができるので、契約容量を低減することができる。この場合、太陽電池の発電電力が減少する時間帯以降において、建物全体の電力会社などからの購入電力がピークになる場合がある。そこで、本発明の一の局面による冷熱機器制御装置では、太陽電池の発電のピーク後から太陽電池の発電がなくなるまでの時間帯において、冷却機器においては設定温度を下げるとともに、加熱機器においては設定温度を上げることによって、太陽電池の発電のピーク後から太陽電池の発電がなくなるまでの時間帯において、冷却機器および加熱機器に蓄熱することができる。これにより、太陽電池が連系された建物全体の購入電力がピークになる時間帯において、冷却機器および加熱機器の消費電力を低減することができるので、電力会社などからの購入電力をより低減することができる。その結果、契約容量をより低減することができる。

上記構成において、好ましくは、冷却機器においては、設定温度を下げた後、太陽電池の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を上げ、加熱機器においては、設定温度を上げた後、太陽電池の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を下げる。このように構成すれば、太陽電池の発電電力の減少に伴って、冷却機器および加熱機器の消費電力を低減することができるので、太陽電池の発電のピーク後において、電力会社などからの購入電力が増大するのを抑制することができる。

上記構成において、好ましくは、冷却機器においては、設定温度を下げた後、建物全体の購入電力のピークの時間帯において、設定温度を上げ、加熱機器においては、設定温度を上げた後、建物全体の購入電力のピークの時間帯において、設定温度を下げる。このように構成すれば、建物全体の購入電力のピークの時間帯において、冷却機器および加熱機器の消費電力を低減することができる。

上記構成において、好ましくは、建物の外部または内部の測定温度と、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方の消費電力とに基づいて、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を決定する。このように構成すれば、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方の消費電力を、測定温度および消費電力に基づいて効率良く低減することができる。

上記構成において、好ましくは、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方の機器別の設定可能温度範囲、稼動優先順位および消費電力のうちの少なくともいずれか１つに基づいて、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を機器別に決定する。このように構成すれば、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方の消費電力を、効率良く低減することができる。

上記構成において、好ましくは、建物全体の購入電力のピークの時間帯において、建物全体における所定の時間帯の平均の購入電力が契約容量を超えないように、冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を決定する。このように構成すれば、建物全体の購入電力のピークの時間帯においても、所定の時間帯の平均の購入電力が契約容量を超えないようにすることができるので、容易に、契約容量を低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２は、本発明の一実施形態による冷熱機器制御装置の構成を説明するためのブロック図である。図３は、室外温度と店舗全体の消費電力との関係を示した図である。まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による冷熱機器制御装置３０の構成について説明する。

本実施形態では、図１に示すように、店舗１には、太陽電池１０の発電電力がパワーコンディショナ１１を介して供給されるとともに、発電所（電力会社）２０の発電電力が供給されている。また、店舗１と発電所２０との間には、発電所２０から供給（購入）される購入電力を計測する機能を有する電力計２１が配置されている。なお、店舗１は、本発明の「建物」の一例である。

ここで、本実施形態では、店舗１の内部には、冷熱機器制御装置３０と、データ収集器４０および表示部５０と、冷熱機器６０と、複数の室内温度計７０とが配置されている。この冷熱機器６０は、複数の空調機６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）、複数の冷凍機６２（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）、複数の冷蔵機６３（６３ａ、６３ｂ、６３ｃ）および加熱機６４によって構成されている。また、冷熱機器６０（複数の空調機６１、複数の冷凍機６２、複数の冷蔵機６３および加熱機６４）には、それぞれ、冷熱機器６０の温度を測定するための温度計６５と、冷熱機器６０を制御するためのコントローラ６６とが設けられている。また、店舗１の外部には、室外温度計７１と、冷熱機器６０を駆動するための外調機８０と、外調機８０に散水することにより外調機８０を冷却する散水機８１とが配置されている。なお、空調機６１、冷凍機６２、冷蔵機６３は、本発明の「冷却機器」の一例である。また、空調機６１および加熱機６４は、本発明の「加熱機器」の一例である。また、空調機６１は、夏場においては冷却機器として機能するとともに、冬場においては加熱機器として機能する。

また、冷熱機器制御装置３０には、データ収集器４０と、表示部５０と、冷熱機器６０の複数のコントローラ６６と、散水機８１とが接続されている。また、冷熱機器制御装置３０は、複数のコントローラ６６を介して冷熱機器６０の設定温度を制御する機能を有する。

また、データ収集器４０には、冷熱機器６０の複数の温度計６５と、複数の室内温度計７０と、室外温度計７１と、電力計２１とが接続されている。これにより、データ収集器４０は、冷熱機器６０の機器別の温度データ、室内温度データ、室外温度データ、および、発電所２０から供給（購入）される購入電力データを収集することが可能である。

また、冷熱機器制御装置３０は、図２に示すように、第１記憶部３１、第２記憶部３２、演算部３３および制御部３４を含んでいる。第１記憶部３１には、店舗１（図１参照）が発電所２０（図１参照）から購入する電力の契約容量データと、冷熱機器６０の機器別の消費電力データと、室外温度に対する店舗１全体の消費電力データと、太陽電池１０（図１参照）の予想発電電力算出用の発電電力算出パラメータとが格納されている。この契約容量データには、去年１年間の所定の時間毎の購入電力量のうちの最大の購入電力量に基づいて、発電所（電力会社）２０との間で設定された契約容量が含まれている。また、冷熱機器６０の機器別の消費電力データには、以下の表１に示すように、機器名称データと、機器別に設定された稼動優先順位データ、設定可能温度範囲データ、および、１℃設定温度を下げることに対する増加消費電力データとが含まれている。また、室外温度に対する店舗１全体の消費電力データには、図３に示すように、室外温度と店舗１全体の消費電力との関係を示したデータが含まれている。また、発電電力算出パラメータには、以下の表２に示すように、太陽電池１０の所定の時間帯における平均の予想発電電力を算出する際に用いる各種パラメータが含まれている。

また、第２記憶部３２は、データ収集器４０および演算部３３に接続されている。また、第２記憶部３２には、複数の温度計６５（図１参照）、室内温度計７０および室外温度計７１により測定された冷熱機器６０の温度、室内温度および室外温度の測定温度データと、電力計２１により計測された発電所２０からの購入電力データと、日射量データとが格納されている。なお、日射量データは、日射計を設けて日射量を測定することにより取得してもよいし、気象庁などから取得してもよい。

また、演算部３３は、第１記憶部３１、第２記憶部３２および制御部３４に接続されている。また、演算部３３は、太陽電池１０の設置方位から太陽電池１０の発電のピーク時刻を算出する機能を有する。

また、演算部３３は、太陽電池１０の所定の時間帯における平均の予想発電電力（単位時間当りの予想発電電力）を算出する機能を有する。具体的には、予想発電電力は、次の式（１）、（２）および発電電力算出パラメータ（表２参照）を用いて算出される。

予想発電電力＝日射量×標準状態太陽電池モジュール出力×（１−α／１００＊（室外温度−２５））×基本設計係数／日射時間・・・(１)
基本設計係数＝ＫＨＤ＊ＫＰＤ＊ＫＰＡ＊ＫＰＭ＊ηＩＮＯ・・・(２)
ＫＨＤ：日射量年変動補正係数
ＫＰＤ：経時変化補正係数
ＫＰＡ：アレイ回路補正係数
ＫＰＭ：アレイ負荷整合補正係数
ηＩＮＯ：連系形インバータエネルギー効率
α：最大出力温度係数
また、演算部３３は、店舗１（図１参照）全体の予想消費電力（単位時間当りの予想消費電力）を算出する機能を有する。この予想消費電力は、室外温度に対する店舗１全体の消費電力データ（図３参照）と、室外温度計７１により測定された室外温度とを用いて算出される。

また、制御部３４は、図２に示すように、演算部３３と、表示部５０と、冷熱機器６０の複数のコントローラ６６（図１参照）と、散水機８１とに接続されている。

また、本実施形態では、制御部３４は、演算部３３の算出結果に基づいて、消費電力の削減に有効なアドバイスを表示部５０に表示したり、冷熱機器６０の設定温度を制御する機能を有する。なお、消費電力の削減に有効なアドバイスとしては、たとえば、要冷却商品の搬入時刻、照明（図示せず）の照度を下げること、生ゴミ処理機（図示せず）の使用を避けるべき時刻、外調機８０に散水する時刻、冷凍機６２および冷蔵機６３の霜取り時刻などのアドバイスが挙げられる。また、制御部３４は、演算部３３の算出結果に基づいて、散水機８１を開いて外調機８０（図１参照）に散水することにより外調機８０の温度を低下させたり、散水機８１を閉じて外調機８０への散水を停止する機能を有する。

また、本実施形態では、制御部３４は、太陽電池１０の発電のピーク後から太陽電池１０の発電がなくなるまでの時間帯において、複数の空調機６１、複数の冷凍機６２、複数の冷蔵機６３の設定温度を下げるとともに、加熱機６４の設定温度を上げる機能を有する。

具体的には、制御部３４は、太陽電池１０の発電のピーク後から太陽電池１０の発電がなくなるまでの時間帯において、購入電力が契約容量よりも大きくない場合に、次の時間帯における予想購入電力が契約容量よりも大きいか否かを判断するように構成されている。また、制御部３４は、次の時間帯における予想購入電力が契約容量よりも大きい場合に、消費電力の削減に有効なアドバイスを表示部５０に表示するとともに、購入電力が契約容量を超えないように、複数の空調機６１、複数の冷凍機６２、複数の冷蔵機６３の設定温度を下げるとともに、加熱機６４の設定温度を上げるように構成されている。これにより、太陽電池１０の発電のピーク後から太陽電池１０の発電がなくなるまでの時間帯において、冷熱機器６０に蓄熱することが可能である。

図４は、図１に示した冷熱機器制御装置が冷熱機器の温度設定を制御する方法を説明するためのフローチャートである。図５は、図１に示した店舗全体の夏場の消費電力の一例を示した図である。図６は、図１に示した太陽電池（たとえば、定格１０ｋＷ）の夏場の発電電力の一例を示した図である。図７は、図５に示した店舗全体の消費電力から図６に示した太陽電池の発電電力を除した図である。図８は、図１に示した本発明の冷熱機器制御装置を用いた場合の冷蔵機の設定温度の一例を示した図である。図９は、図１に示した本発明による冷熱機器制御装置を用いた場合の発電所（電力会社）からの購入電力を示した図である。次に、図１〜図９を参照して、冷熱機器制御装置３０が、冷熱機器６０の温度設定を制御する方法について説明する。なお、本発明による冷熱機器制御装置３０を用いない場合は、図７に示した電力が発電所（電力会社）２０からの購入電力となり、太陽電池１０の発電電力がなくなる時間帯付近（１８時〜２１時）での店舗１全体の購入電力が、他の時間帯の購入電力に比べて大きくなる。

まず、図４に示したステップＳ１において、演算部３３（図２参照）により、太陽電池１０（図１参照）の設置方位から太陽電池１０の発電のピーク時刻が算出される。本実施形態では、図６に示すように、太陽電池１０の発電のピーク時刻は１２時になる。

そして、本実施形態では、図４に示したステップＳ２において、制御部３４（図２参照）により、現在の時刻が太陽電池１０の発電のピーク時刻を過ぎているか否かが判断される。ステップＳ２において、現在の時刻が太陽電池１０の発電のピーク時刻を過ぎていないと判断された場合には、ステップＳ２の判断が繰り返される。また、ステップＳ２において、現在の時刻が太陽電池１０の発電のピーク時刻を過ぎていると判断された場合には、ステップＳ３に進む。

その後、本実施形態では、ステップＳ３において、発電所２０（図１参照）から供給（購入）されている現在の購入電力が契約容量よりも大きいか否かが判断される。ステップＳ３において、現在の購入電力が契約容量よりも大きいと判断された場合には、ステップＳ４に進む。そして、ステップＳ４において、消費電力の削減に有効なアドバイスが表示部５０に表示される。具体的には、表示部５０（図２参照）には、たとえば、要冷却商品の搬入時刻、照明（図示せず）の照度を下げること、生ゴミ処理機（図示せず）の使用を避けるべき時刻、冷凍機６２および冷蔵機６３（図２参照）の霜取り時刻などのアドバイスが表示される。この場合、作業者がアドバイスに従って作業を行うことにより、所定の時刻における複数の冷凍機６２、複数の冷蔵機６３、照明および生ゴミ処理機の消費電力を低減することが可能となる。その後、ステップＳ５において、散水機８１が開かれて外調機８０（図１参照）に散水することにより、外調機８０の温度が低下する。これにより、外調機８０の消費電力を低減することが可能となる。また、ステップＳ３において、現在の購入電力が契約容量よりも大きくないと判断された場合には、ステップＳ６に進む。

そして、ステップＳ６において、演算部３３により、上記式（１）、（２）および発電電力算出パラメータ（表２参照）を用いて、太陽電池１０の次の時間帯における平均の予想発電電力（単位時間当りの予想発電電力）が算出される。その後、ステップＳ７において、演算部３３により、店舗１全体の消費電力データ（図３参照）および測定された室外温度を用いて、店舗１全体の次の時間帯における平均の予想消費電力（単位時間当りの予想消費電力）が算出される。そして、ステップＳ８において、演算部３３により、次の時間帯における店舗１全体の平均の予想消費電力から太陽電池１０の平均の予想発電電力が減算されて、次の時間帯における発電所（電力会社）２０からの平均の予想購入電力が算出される。

その後、本実施形態では、ステップＳ９において、制御部３４により、予想購入電力が契約容量よりも大きいか否かが判断される。ステップＳ９において、予想購入電力が契約容量よりも大きくないと判断された場合には、ステップＳ３に戻る。また、ステップＳ９において、予想購入電力が契約容量よりも大きいと判断された場合には、ステップＳ１０に進む。そして、ステップＳ１０において、消費電力の削減に有効なアドバイスが表示部５０に表示される。この場合、表示部５０には、たとえば、要冷却商品の搬入時刻、照明の照度を下げること、生ゴミ処理機の使用を避けるべき時刻、外調機８０に散水する時刻、冷凍機６２および冷蔵機６３の霜取り時刻などのアドバイスが表示される。

その後、ステップＳ１１において、機器別の消費電力データ（表１参照）から稼動優先順位の最も高い機器が選択される。そして、ステップＳ１２において、選択された機器の設定温度変更後の店舗１全体の予想消費電力が算出される。その後、ステップＳ１３において、選択された機器の設定温度変更後の予想購入電力が算出される。

そして、ステップＳ１４において、設定温度変更後の予想購入電力が契約容量よりも大きいか否かが判断される。ステップＳ１４において、設定変更後の予想購入電力が契約容量よりも大きくないと判断された場合には、ステップＳ１１に戻り、機器別の消費電力データから稼動優先順位の２番目に高い機器が選択されて、ステップＳ１２に進む。また、ステップＳ１４において、設定変更後の予想購入電力が契約容量よりも大きいと判断された場合には、ステップＳ１５に進む。そして、ステップＳ１５において、現在の時間帯の平均の予想購入電力が契約容量を超えないように、設定温度が算出される。その後、ステップＳ１６において、冷熱機器６０の設定温度が変更されて処理が終了される。

以下、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を、現在の時刻が夏場における１７時の場合を例として、具体的に説明する。ここでは、図５〜図７にそれぞれ示すように、店舗１全体の１７時の消費電力が約２５．５ｋＷであるとともに、太陽電池１０の１７時の発電電力が約２．５ｋＷであり、かつ、店舗１全体の１７時における必要な電力が約２３ｋＷ（＝約２５．５ｋＷ−約２．５ｋＷ）である場合について説明する。また、ここでは、契約容量が、たとえば、２６ｋＷである場合について説明する。なお、この場合、余裕電力（契約容量−店舗１全体が必要な電力）は、約３ｋＷ（＝２６ｋＷ−約２３ｋＷ）となる。

図２に示したステップＳ１１において、機器別の消費電力データ（表１参照）から稼動優先順位の最も高い冷蔵機６３ａが選択される。そして、ステップＳ１２において、冷蔵機６３ａの設定温度変更後の店舗１全体の予想消費電力が算出される。このとき、機器別の消費電力データの冷蔵機６３ａの設定可能温度範囲は３℃であるから、冷蔵機６３ａの設定温度を３℃下げる場合について、店舗１全体の予想消費電力が算出される。冷蔵機６３ａの設定温度を３℃下げた場合、冷蔵機６３ａの消費電力は約２．１ｋＷ（＝約０．７ｋＷ／℃×３℃）増加するので、店舗１全体の予想消費電力は、約２７．６ｋＷ（＝約２５．５ｋＷ＋約２．１ｋＷ）となる。

その後、ステップＳ１３において、設定温度変更後の予想購入電力が算出される。この場合、予想購入電力は、約２５．１ｋＷ（＝約２７．６ｋＷ−約２．５ｋＷ）となる。

そして、ステップＳ１４において、設定温度変更後の予想購入電力（約２５．１ｋＷ）が契約容量（２６ｋＷ）よりも大きいか否かが判断される。この場合、設定温度変更後の予想購入電力（約２５．１ｋＷ）は、契約容量（２６ｋＷ）よりも約０．９ｋＷ（＝２６ｋＷ−約２５．１ｋＷ）だけ大きくなるので、ステップＳ１１に戻り、機器別の消費電力データ（表１参照）から稼動優先順位の２番目に高い冷蔵機６３ｂが選択される。

そして、ステップＳ１２において、冷蔵機６３ａおよび６３ｂ設定温度変更後の店舗１全体の予想消費電力が算出される。このとき、機器別の消費電力データの冷蔵機６３ｂの設定可能温度範囲は３℃であるから、冷蔵機６３ｂの設定温度を３℃下げる場合について、店舗１全体の予想消費電力が算出される。冷蔵機６３ｂの設定温度を３℃下げた場合、冷蔵機６３ｂの消費電力は約２．１ｋＷ（＝約０．７ｋＷ／℃×３℃）増加するので、店舗１全体の平均の予想消費電力は、約２９．７ｋＷ（＝約２７．６ｋＷ＋約２．１ｋＷ）となる。

その後、ステップＳ１３において、設定温度変更後の予想購入電力が算出される。この場合、予想購入電力は、約２７．２ｋＷ（＝約２９．７ｋＷ−約２．５ｋＷ）となる。

そして、ステップＳ１４において、設定温度変更後の予想購入電力（約２７．２ｋＷ）が契約容量（２６ｋＷ）よりも大きいか否かが判断される。この場合、設定温度変更後の予想購入電力（約２７．２ｋＷ）は、契約容量（２６ｋＷ）よりも約１．２ｋＷ（＝約２７．２ｋＷ−２６ｋＷ）だけ小さくなるので、ステップＳ１５に進む。

その後、ステップＳ１５において、１７時の時間帯の平均の予想購入電力が契約容量を超えないように、冷蔵機６３ｂの設定温度が算出される。この場合、冷蔵機６３ｂの設定温度を、約１．２℃（＝約０．９ｋＷ／（約０．７ｋＷ／℃））下げることが可能である。

そして、ステップＳ１６において、冷蔵機６３ａおよび６３ｂの設定温度が、それぞれ、３℃および約１．２℃下がるように変更されて処理が終了される。

以上の処理を行った場合、冷蔵機６３ａの設定温度は図８に示すようになるとともに、店舗１全体の購入電力は図９に示すようになる。

すなわち、本実施形態では、図８に示すように、太陽電池１０の発電のピーク後から太陽電池１０の発電がなくなるまでの夏場の時間帯において、複数の空調機６１、複数の冷凍機６２、および、複数の冷蔵機６３においては設定温度が通常状態での設定温度以下に下げられるとともに、加熱機６４においては設定温度が通常状態での設定温度以上に上げられる。

また、本実施形態では、複数の空調機６１、複数の冷凍機６２、および、複数の冷蔵機６３においては、設定温度が下げられた後、太陽電池１０の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度が上げられ、加熱機６４においては、設定温度が上げられた後、太陽電池１０の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度が下げられる。

また、本実施形態では、複数の空調機６１、複数の冷凍機６２、および、複数の冷蔵機６３においては、店舗１全体の購入電力の大きくなる時間帯において、設定温度が通常状態での設定温度以上に上げられ、加熱機６４においては、店舗１全体の購入電力の大きくなる時間帯において、設定温度が通常状態での設定温度以下に下げられる。

また、店舗１全体の購入電力は、図９に示すように、１５時から２２時までの時間帯において一定である。また、店舗１全体の購入電力は、本発明の冷熱機器制御装置３０を用いない場合の店舗１全体の購入電力の最大値である約２８．５ｋＷに比べて、約２．５ｋＷ（約２８．５ｋＷ−２６ｋＷ）小さくなる。

本実施形態では、上記のように、太陽電池１０の発電電力により、通常、消費電力のピークとなる昼間の時間帯における発電所（電力会社）２０からの購入電力を低減することができるので、契約容量を低減することができる。この場合、本発明の冷熱機器制御装置３０を用いない場合には、太陽電池１０の発電電力が減少する時間帯付近（１８時〜２１時）において、店舗１全体の発電所（電力会社）２０からの購入電力がピークになる。そこで、本実施形態では、太陽電池１０の発電のピーク後から太陽電池１０の発電がなくなるまでの夏場の時間帯において、空調機６１、冷凍機６２および冷蔵機６３においては設定温度を下げるとともに、加熱機６４においては設定温度を上げることによって、太陽電池１０の発電のピーク後から太陽電池１０の発電がなくなるまでの時間帯において、冷熱機器６０（空調機６１、冷凍機６２、冷蔵機６３および加熱機６４）に蓄熱することができる。これにより、太陽電池１０が連系された店舗１全体の購入電力がピークになる時間帯付近（１８時〜２１時）において、冷熱機器６０の消費電力を低減することができるので、発電所（電力会社）２０からの購入電力をより低減することができる。その結果、契約容量をより低減することができる。

また、本実施形態では、夏場において、空調機６１、冷凍機６２および冷蔵機６３は、設定温度を下げた後、太陽電池１０の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を上げ、加熱機６４は、設定温度を上げた後、太陽電池１０の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を下げることによって、太陽電池１０の発電電力の減少に伴って、冷熱機器６０（空調機６１、冷凍機６２、冷蔵機６３および加熱機６４）の消費電力を低減することができるので、太陽電池１０の発電のピーク後において、発電所（電力会社）２０からの購入電力が増大するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、夏場において、空調機６１、冷凍機６２および冷蔵機６３は、設定温度を下げた後、店舗１全体の購入電力のピークの時間帯付近（１８時〜２１時）において、設定温度を上げ、加熱機６４は、設定温度を上げた後、店舗１全体の購入電力のピークの時間帯付近（１８時〜２１時）において、設定温度を下げることによって、店舗１全体の購入電力のピークの時間帯付近（１８時〜２１時）において、冷熱機器６０（空調機６１、冷凍機６２、冷蔵機６３および加熱機６４）の消費電力を低減することができる。

また、本実施形態では、冷熱機器６０（空調機６１、冷凍機６２、冷蔵機６３および加熱機６４）の機器別の設定可能温度範囲データ、稼動優先順位データおよび消費電力データに基づいて、冷熱機器６０の設定温度を機器別に決定することによって、冷熱機器６０の消費電力を、効率良く低減することができる。

また、本実施形態では、店舗１全体の購入電力のピークの時間帯付近（１８時〜２１時）において、店舗１全体における所定の時間帯の平均の購入電力が契約容量を超えないように、冷熱機器６０（空調機６１、冷凍機６２、冷蔵機６３および加熱機６４）の設定温度を変更することによって、容易に、契約容量を低減することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、冷熱機器制御装置に冷却機器および加熱機器の両方が連系された例を示したが、本発明はこれに限らず、冷熱機器制御装置に冷却機器および加熱機器のいずれか一方が連系されていればよい。

また、上記実施形態では、本発明の冷熱機器制御装置を、建物の一例である店舗に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、冷熱機器制御装置を、店舗以外の、たとえば、家、病院または工場などに適用してもよい。

また、上記実施形態では、たとえば、冷蔵機６３ａおよび６３ｂの稼動優先順位を異なるように設定した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、冷蔵機６３ａおよび６３ｂの稼動優先順位を同じに設定してもよい。この場合、冷蔵機６３ａおよび６３ｂの設定温度を均等に下げてもよい。

また、上記実施形態では、稼動優先順位の高い機器から順に設定温度を変更した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、稼動優先順位に従って電力分配の割合を設定しておいて、全ての機器について設定温度を変更するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、冷熱機器の設定可能温度範囲を、通常状態での設定温度から±２℃〜３℃の範囲になるように設定した例を示したが、本発明はこれに限らず、人間の快適温度を考慮して、たとえば、空調機に関しては、設定可能温度範囲を所定の温度にしてもよい。このとき、空調機の設定可能温度範囲の、たとえば、夏場の下限値を２７℃、冬場の上限温度を２１℃にしてもよい。

また、上記実施形態では、現在の購入電力または予想購入電力が契約容量よりも大きい場合に、表示部に、たとえば、要冷却商品の搬入時刻、照明の照度を下げること、生ゴミ処理機の使用を避けるべき時刻、冷凍機および冷蔵機の霜取り時刻などのアドバイスを表示する例を示したが、本発明はこれに限らず、現在の購入電力または予想購入電力が契約容量よりも大きい場合に、表示部に消費電力の削減に有効なアドバイスを表示することなく、制御部により、所定の時刻において、要冷却商品の搬入および生ゴミ処理機の使用を強制的に制限したり、照明の照度を強制的に下げたり、冷凍機および冷蔵機の霜取りを強制的に行うように制御してもよい。

また、上記実施形態では、現在の購入電力が契約容量よりも大きくない場合で、かつ、次の時間帯における予想購入電力が契約容量よりも大きくない場合には、冷熱機器の設定温度を変更しない例について示したが、本発明はこれに限らず、現在の購入電力が契約容量よりも大きくない場合で、かつ、次の時間帯における予想購入電力が契約容量よりも大きくない場合に、さらに次の時間帯における予想購入電力が契約容量よりも大きいか否かを判断して、さらに次の時間帯における予想購入電力が契約容量よりも大きくなる場合に、冷熱機器の設定温度を変更してもよい。このような判断を繰り返すことにより、数時間後の時間帯における予想購入電力が契約容量よりも大きくなる場合にも、数時間前から冷熱機器に蓄熱することが可能である。

また、上記実施形態では、太陽電池の発電のピーク時刻を、演算部により算出する例を示したが、本発明はこれに限らず、太陽電池の発電のピーク時刻を、予め記憶部に格納しておいてもよい。

また、上記実施形態では、稼動優先順位の高い機器を選択した後、設定温度変更後の店舗全体の予想消費電力および予想購入電力を算出して、予想購入電力が契約容量よりも大きいか否かを判断する例を示したが、本発明はこれに限らず、稼動優先順位の高い機器を選択した後、設定温度変更に伴う増加消費電力のみを算出して、増加消費電力が余裕電力（契約容量−店舗全体が必要な電力）よりも大きいか否かを判断するようにしてもよい。

本発明の一実施形態による冷熱機器制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の一実施形態による冷熱機器制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 室外温度と店舗全体の消費電力との関係を示した図である。 図１に示した冷熱機器制御装置が冷熱機器の温度設定を制御する方法を説明するためのフローチャートである。 図１に示した店舗全体の夏場の消費電力の一例を示した図である。 図１に示した太陽電池（定格１０ｋＷ）の夏場の発電電力の一例を示した図である。 図５に示した店舗全体の消費電力から図６に示した太陽電池の発電電力を除した図である。 図１に示した本発明の冷熱機器制御装置を用いた場合の冷蔵機の設定温度の一例を示した図である。 図１に示した本発明による冷熱機器制御装置を用いた場合の発電所（電力会社）からの購入電力を示した図である。

１ 店舗（建物）
１０ 太陽電池
３０ 冷熱機器制御装置
６１ 空調機（冷却機器、加熱機器）
６２ 冷凍機（冷却機器）
６３ 冷蔵機（冷却機器）
６４ 加熱機（加熱機器）

Claims (12)

1. 太陽電池及び電力会社からの電力が供給される冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方を制御する冷熱機器制御装置であって、
   前記太陽電池の発電のピーク後から前記太陽電池の発電がなくなるまでの時間帯において、前記電力会社からの契約電力を超えない範囲の購入電力を供給して前記冷却機器においては設定温度を下げるとともに、前記加熱機器においては設定温度を上げ、前記電力会社からの購入電力がピークになる時間帯において、前記冷却機器においては設定温度を上げるとともに、前記加熱機器においては設定温度を下げる、冷熱機器制御装置。
2. 前記冷却機器においては、設定温度を下げた後、前記太陽電池の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を上げ、
   前記加熱機器においては、設定温度を上げた後、前記太陽電池の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を下げる、請求項１に記載の冷熱機器制御装置。
3. 前記太陽電池の発電がなくなる前後における前記電力会社からの購入電力を平準化する、請求項１または２に記載の冷熱機器制御装置。
4. 建物の外部または内部の測定温度と、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の消費電力とに基づいて、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を決定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷熱機器制御装置。
5. 前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の機器別の設定可能温度範囲、稼動優先順位および消費電力のうちの少なくともいずれか１つに基づいて、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を機器別に決定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷熱機器制御装置。
6. 建物全体の購入電力のピークの時間帯において、前記建物全体における所定の時間帯の平均の購入電力が契約容量を超えないように、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を決定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷熱機器制御装置。
7. 太陽電池及び電力会社からの電力が供給される冷却機器および加熱機器の少なくともいずれか一方を制御する冷熱機器の制御方法であって、
   前記太陽電池の発電のピーク後から前記太陽電池の発電がなくなるまでの時間帯において、前記電力会社からの契約電力を超えない範囲の電力を供給して前記冷却機器においては設定温度を下げるとともに、前記加熱機器においては設定温度を上げ、前記電力会社からの購入電力がピークになる時間帯において、前記冷却機器においては設定温度を上げるとともに、前記加熱機器においては設定温度を下げる、冷熱機器の制御方法。
8. 前記冷却機器においては、設定温度を下げた後、前記太陽電池の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を上げ、
   前記加熱機器においては、設定温度を上げた後、前記太陽電池の発電電力の減少に伴って徐々に設定温度を下げる、請求項７に記載の冷熱機器の制御方法。
9. 前記太陽電池の発電がなくなる前後における前記電力会社からの購入電力を平準化する、請求項７または８に記載の冷熱機器の制御方法。
10. 建物の外部または内部の測定温度と、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の消費電力とに基づいて、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を決定する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の冷熱機器の制御方法。
11. 前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の機器別の設定可能温度範囲、稼動優先順位および消費電力のうちの少なくともいずれか１つに基づいて、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を機器別に決定する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の冷熱機器の制御方法。
12. 建物全体の購入電力のピークの時間帯において、前記建物全体における所定の時間帯の平均の購入電力が契約容量を超えないように、前記冷却機器および前記加熱機器の少なくともいずれか一方の設定温度を決定する、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の冷熱機器の制御方法。