JP5248897B2 - 運転計画決定システム - Google Patents

Description

本発明は、熱源機器の１日単位における所定時間毎の最適な運転台数および供給熱量を決定する運転計画決定システムに関する。

空調設備を構成する冷凍機、ポンプ等の機器のシミュレーションモデルを構築し、そのシミュレーションモデルに基づいて、所定の制約条件を具備するとともに評価関数を最小または最大とする最適制御目標値を決定し、その最適制御目標値によって空調設備を運転する空調設備制御システムがある（特許文献１参照）。最適制御目標値の算出は、最適計算用計算機によって行われる。最適計算用計算機は、通信ネットワークに接続された機器と通信を行う通信手段と、空調設備のシミュレーションに用いる空調機器の特性データ、配管やダクトの抵抗計数等のシミュレーションパラメータを記憶したデータベースと、データベースの各種データを用いて空調設備のシミュレーションを行う空調設備シミュレータと、空調設備シミュレータを用いて空調設備の最適制御目標値を計算する最適化手段と、温度センサや湿度センサの計測データに基づいて配管、ダクトの抵抗係数のシミュレーションパラメータを同定するパラメータ同定手段とから形成されている。

空調設備シミュレータは、温度センサや湿度センサの計測値、冷却水温度の制御目標値、冷却水流量の制御目標値、冷水温度の制御目標値、空気調和機の吹き出し温度の制御目標値が最適計算用計算機に入力されると、空調機器の特性データのデータベースとシミュレーションモデルとを用いて全体の評価関数であるランニングコストを算出する。最適化手段では、空調設備シミュレータを用いて評価関数であるランニングコストを最小とする冷却水流量の制御目標値、冷水温度の制御目標値、空気調和機の吹き出し温度の制御目標値を算出する。この空調設備制御システムでは、算出されたそれら制御目標値に基づいて空調設備の運転が行われる。
特開２００４−２９３８４４号公報

前記特許文献１に開示の空調設備制御システムでは、空調設備全体のシミュレーションモデルを事前に構築する必要があるが、実際の空調設備では気象条件や空調設備の暦に従った熱需要、空調機器の配置状況、空調設備の運転条件、空調設備の累積運転時間等によって各空調機器の動作特性が異なり、シミュレーションモデルを実際の空調設備の稼動状況に近似させるため、モデルの細部にわたる調整作業が必要となり、そのために時間と労力とが費やされ、制御目標値の算出に長時間を要する。また、この空調設備制御システムは、構築したシミュレーションモデルの有効期間における各制御目標値に基づいて各空調機器の運転が行われるが、制御目標値を所定時間毎に算出することはなく、１日単位における所定時間毎の各空調機器の最適な運転台数や供給熱量を決定することはできない。

本発明の目的は、時間と労力とを要せずに各熱源機器の最適な運転台数や供給熱量を迅速に決定することができる運転計画決定システムを提供することにある。本発明の他の目的は、各熱源機器の最適な運転台数や供給熱量を１日単位における所定時間毎に決定することができ、それら熱源機器や蓄熱槽の効率的な運転を実現するための詳細な運転計画を構築することができる運転計画決定システムを提供することにある。

前記課題を解決するための本発明の前提は、冷熱または温熱を需要する需要構造物および需要構造物に冷熱または温熱を供給する複数の熱源機器から形成された熱源設備と、蓄熱運転によって蓄えた冷熱または温熱を前記熱源設備に放熱供給し、熱源設備の熱需要を負担する蓄熱槽と、熱源機器および蓄熱槽から供給される冷熱または温熱の供給熱量を決定するコントローラとを備えた運転計画決定システムである。

前記前提における本発明の特徴として、コントローラには、熱源機器の製品仕様に基づく熱源機器の入出力と熱源機器の過去の運転実績に基づく熱源機器の入出力とのうちのいずれか一方の入出力データと、熱源設備の過去から現在までの１日単位における所定時間毎の需要熱量第１データと、運転計画決定日における気象データと、運転計画決定日における熱源設備の熱需要条件データとが入力され、コントローラが、熱源機器の入出力データからそれら熱源機器の特性係数データを算出する特性係数データ算出手段と、過去から現在までの需要熱量第１データを記憶する第１データ記憶手段と、運転計画決定日における気象データおよび熱需要条件データと第１データ記憶手段によって記憶した需要熱量第１データとに基づいて熱源設備の運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量を予測した需要熱量予想データを生成する需要熱量予想データ生成手段と、特性係数データ算出手段によって算出した特性係数データと需要熱量予想データとに第１の数理計画法を適用し、第１の数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、熱源機器の最適運転を可能とする熱源設備の所定時間毎の需要熱量第２データを算出する需要熱量第２データ算出手段と、特性係数データ算出手段によって算出した特性係数データと需要熱量第１データと需要熱量第２データ算出手段によって算出した需要熱量第２データとに第２の数理計画法を適用し、第２の数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、需要熱量第２データに準拠したそれら熱源機器の所定時間毎の最適な運転台数およびそれら熱源機器の所定時間毎の最適な供給熱量を算出する運転条件算出手段と、運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器の所定時間毎の運転台数およびそれら熱源機器の所定時間毎の供給熱量を出力する運転条件出力手段とを有することにある。

本発明の一例として、コントローラは、運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器の所定時間毎の運転台数およびそれら熱源機器の所定時間毎の供給熱量に基づいてそれら熱源機器を運転する熱源機器運転手段と、需要熱量第２データに基づいて蓄熱槽から供給される冷熱または温熱の所定時間毎の供給熱量を調節しつつ該蓄熱槽を運転する蓄熱槽運転手段とを含み、それら熱源機器の機器本体の温度制御およびそれら熱源機器の冷温水ポンプの出力制御を行うとともに、前記蓄熱槽の温度制御および該蓄熱槽に接続された冷温水ポンプの出力制御を行う。

本発明の他の一例としては、コントローラが、需要熱量予想データ生成手段によって生成した需要熱量予想データに基づいてその需要熱量予想データの運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量の熱量変化の推移を表す第１要求熱量推移表を作成する第１要求熱量推移表作成手段と、需要熱量第２データ算出手段によって算出した需要熱量第２データに基づいてその需要熱量第２データの運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量の熱量変化の推移を表す第２要求熱量推移表を作成する第２要求熱量推移表作成手段とを含む。

本発明の他の一例として、運転計画決定システムでは、所定時間を５分〜１２０分の範囲で設定可能である。

本発明の他の一例としては、第１の数理計画法における目的関数が、｛（Σある時刻（ｔ）の熱源機器への負荷÷熱源機器の特性係数）×エネルギー原単位｝で表され、熱源機器の特性係数が、（熱源機器の出力÷熱源機器の入力）で算出され、その目的関数における制約条件が、（１）ある時刻（ｔ）の熱源機器への負荷＝ある時刻（ｔ）の熱源設備の熱需要＋ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の蓄熱量−ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の放熱量、ただし、蓄熱槽の蓄熱量と蓄熱槽の放熱量とのうちの少なくとも一方は０、（２）０≦ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の蓄熱量≦単位時間の最大蓄熱量、（３）０≦ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の放熱量≦単位時間の最大放熱量、（４）０≦Σ蓄熱量≦蓄熱槽の最大容量である。

本発明の他の一例としては、第２の数理計画法における目的関数が、｛（Σ熱源機器の出力÷熱源機器の特性係数）×エネルギー原単位｝で表され、熱源機器の特性係数が、（熱源機器の出力÷熱源機器の入力）で算出される。

本発明の他の一例としては、エネルギー原単位が熱源機器運転コスト、一次エネルギー換算量、供給熱量、ＣＯ_２排出量のうちのいずれかである。

本発明にかかる運転計画決定システムによれば、最初に第１の数理計画法を利用して各熱源機器の最適運転を可能とする熱源設備の１日単位における所定時間毎の需要熱量第２データを算出する需要熱量第２データ算出手段を実行するとともに、次に熱源機器の１日単位における所定時間毎の最適な運転台数およびそれら熱源機器の１日単位における所定時間毎の最適な供給熱量を算出する運転条件算出手段を実行するから、熱源設備の運転計画と各熱源機器の運転計画とを別個独立に行うことができ、調整作業を必要とせず時間と労力とをかけずに各熱源機器の最適な運転台数や供給熱量を迅速に算出することができる。運転計画決定システムは、需要熱量第２データ算出手段を介して１日単位における所定時間毎の熱源設備の運転計画が決定され、運転条件算出手段を介して各空調機器の所定時間毎の最適な運転台数や供給熱量が決定されるから、決定された運転台数や供給熱量に従って所定時間毎に各熱源機器の運転台数や供給熱量を調節することができ、熱源機器や蓄熱槽の効率的な運転を実現するための詳細な運転計画を構築することができる。運転計画決定システムは、それら熱源機器の所定時間毎における最適な運転台数や最適な供給熱量を決定することで、蓄熱槽を利用した熱源設備の目的に合致した運用を図ることができる。

運転計画決定システムは、運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器の運転台数およびそれら熱源機器の供給熱量に基づいてコントローラがそれら熱源機器を運転するとともに、需要熱量第２データに基づいてコントローラが蓄熱槽から供給される冷熱または温熱の供給熱量を調節しつつ蓄熱槽を運転し、コントローラがそれら熱源機器の機器本体の温度制御およびそれら熱源機器の冷温水ポンプの出力制御を行うとともに、蓄熱槽の温度制御および蓄熱槽に接続された冷温水ポンプの出力制御を行うから、人手による熱源機器や蓄熱槽のコントロールに頼ることなく、システムを形成するコントローラによって運転計画に正確に合致した熱源機器や蓄熱槽の運転を行うことができ、人手が介在することによる熱源機器や蓄熱槽のコントロールミスを防止することができる。運転計画決定システムは、熱源機器の運転台数のコントロールや供給熱量のコントロール、蓄熱槽の供給熱量のコントロールに人手が介在することがないから、大幅な労力の軽減を図ることができる。

運転計画決定システムは、過去から現在までの需要熱量第１データを記憶する第１データ記憶手段と、運転計画決定日における気象データや熱需要条件データ、第１データ記憶手段によって記憶された需要熱量第１データに基づいて熱源設備の運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量を予測した需要熱量予想データを生成する需要熱量予想データ生成手段とを有するから、気象データや熱需要条件データ、需要熱量第１データに基づいて熱源設備の所定時間毎における需要熱量予想データが生成され、実際の需要熱量に近似させた需要熱量予想データを使用して各熱源機器の所定時間毎における最適な運転台数や供給熱量を迅速に算出することができる。運転計画決定システムは、特性係数データ算出手段によって算出した特性係数データと需要熱量予想データとを使用し、熱源機器の最適運転を可能とする熱源設備の需要熱量第２データを算出するから、需要熱量データを入力する手間を省きつつ、熱源機器や蓄熱槽の効率的な運転を実現するための詳細な運転計画を構築することができる。

運転計画決定システムは、所定時間を５分〜１２０分の範囲で設定可能であり、所定時間毎にそれら熱源機器の最適な運転台数およびそれら熱源機器の最適な供給熱量が算出されるから、源機器や蓄熱槽の効率的な運転を実現するための詳細な運転計画を確実に構築することができる。運転計画決定システムは、所定時間を５分〜１２０分から選択することができるから、熱源設備の暦に従った熱需要や各熱源機器の運転条件、各熱源機器の過去の運転時間、熱源機器や蓄熱槽の種類等の各種条件を考慮して所定時間を自由に選択することができ、適切な時間を設定することで熱源機器や蓄熱槽における無駄な熱量消費を防止することができる。

運転計画決定システムは、エネルギー原単位が熱源機器運転コスト、一次エネルギー換算量、供給熱量、ＣＯ _２ 排出量のうちのいずれかであり、熱源設備の暦に従った熱需要や各熱源機器の運転条件、各熱源機器の過去の運転時間、熱源機器や蓄熱槽の種類等を考慮してエネルギー原単位の種類を選択することができる。運転計画決定システムは、各種条件に応じて最適なエネルギー原単位を選択することで、各熱源機器の最適運転を可能とする熱源設備の１日単位における所定時間毎の需要熱量第２データを決定することができ、それら熱源機器の所定時間毎における最適な運転台数や最適な供給熱量を決定することができるとともに、蓄熱槽を利用した熱源設備の目的に合致した運用を図ることができる。

運転計画決定システムは、熱源機器の特性係数データが熱源機器の製品仕様に基づく熱源機器の入出力と熱源機器の過去の運転実績に基づく熱源機器の入出力とのうちのいずれか一方に基づいて求められるから、熱源機器の特性係数データを正確に求めることができ、その特性係数データを使用し、各熱源機器の最適運転を可能とする熱源設備の１日単位における所定時間毎の需要熱量第２データを決定するとともに、それら熱源機器の所定時間毎における最適な運転台数や最適な供給熱量を決定することで、各機器の実状に合致した運転計画を立案することができる。

添付の図面を参照し、本発明に係る運転計画決定システムの詳細を説明すると、以下のとおりである。図１は、一例として示す運転計画決定システム１０Ａの構成図である。この運転計画決定システム１０Ａは、熱源設備１１と蓄熱槽１２とコントローラ１３とから形成され、熱源機器１５，１６，１７，１８，１９の１日単位における所定時間毎の最適な運転台数および供給熱量を決定する。なお、運転台数および供給熱量の決定時間間隔は、５〜１２０分の範囲で自由に設定することができる。

熱源設備１１は、冷熱または温熱を需要する需要施設１４（需要構造物）と複数の熱源機器１５，１６，１７，１８，１９とから形成されている。需要施設１４には、オフィスビルや工場、事務所、作業所、一般家屋、ホール、体育館、室内競技場、音楽堂等のあらゆる建造物が含まれる。需要施設１４では、夏期に冷熱を需要して施設の冷房を行い、冬期に温熱を需要して施設の暖房を行う。このシステム１０Ａでは、各種複数の熱源機器１５〜１９を運転し、それら熱源機器１５〜１９から冷熱または温熱を需要施設１４に供給するとともに、蓄熱槽１２を運転し、蓄熱槽１２から冷熱または温熱を需要施設１４に供給する。

それら熱源機器１５〜１９は、機器本体１５Ａ，１６Ａ，１７Ａ，１８Ａ，１９Ａと冷温水ポンプ１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂ，１８Ｂ，１９Ｂとから形成されている。機器本体１５Ａ〜１９Ａには、温度計（図示せず）が設置されている。機器本体１５Ａ〜１９Ａの温度調整装置（図示せず）を調節することで、熱源機器１５〜１９における冷水または温水の温度を変えることができる。また、ポンプ１５Ｂ〜１９Ｂの出力を調節することで、それら熱源機器１５〜１９から供給される冷水または温水の供給量（冷熱または温熱の供給熱量）を変えることができる。図１には５台の熱源機器１５〜１９が図示されているが、機器の台数に特に限定はなく、機器が５台未満または６台以上であってもよい。それら熱源機器１５〜１９には、冷熱源機器と温熱源機器とのいずれか一方を使用することができるのみならず、それらを効果的に組み合わせた複合熱源系を採用することができる。

冷熱源機器には、チリングユニット、ターボ冷凍機、スクリュー冷凍機、蒸気圧縮冷凍機、吸収式冷凍機、吸着式冷凍機等を使用することができる。温熱源機器には、電気温水器、ガス瞬間湯沸器、丸形ボイラ、鋳鉄製セクショナルボイラ、炉筒煙管ボイラ、水管ボイラ、冷温水発生機、ヒートポンプ、エア・コンディショナー等を使用することができる。なお、前記冷熱源機器や前記温熱源機器は例示に過ぎず、このシステム１０Ａでは、現在使用されているあらゆる種類の熱源機器のみならず、将来使用されるあらゆる種類の熱源機器を使用することができる。

蓄熱槽１２は、深夜電力等の廉価な料金のエネルギーを使用し、蓄熱運転によって蓄えた冷熱または温熱を熱源設備に放熱供給することで、熱源設備１１の熱需要を負担する。蓄熱槽１２は、１日（２４時間）のうちのピーク時の処理に対応し、熱源機器１５〜１９の機器容量の省エネルギー化を図る目的で利用される。また、熱源機器１５〜１９の軽負荷運転が長時間予想される場合にその熱源機器１５〜１９の経済的な運転を図る目的で利用される。さらに、電力需要のピーク時間帯に熱源機器１５〜１９を運転しなくて済むように、その代わりとして冷熱または温熱を熱源設備１１に放熱供給する代替機として利用される。図１には１つの蓄熱槽１２が図示されているが、蓄熱槽の数に特に限定はなく、２つ以上の蓄熱槽を設置することもできる。

蓄熱槽１２には、冷温水ポンプ２０，２１が接続され、温度計（図示せず）と温度調整装置（図示せず）とが設置されている。蓄熱槽１２の温度調整装置を調整することで、蓄熱槽１２における冷水または温水の温度を変えることができる。また、ポンプ２０，２１の出力を調節することで、蓄熱槽１２から供給される冷水または温水の供給量（冷熱または温熱の供給熱量）を変えることができる。蓄熱槽１２には、温度成層型蓄熱槽、開放式蓄熱槽、多用式蓄熱槽、単独型蓄熱槽、単用式蓄熱槽、複用式蓄熱槽、密閉式蓄熱槽、連結型蓄熱槽、連結完全混合型蓄熱槽等を使用することができる。なお、前記蓄熱槽は例示に過ぎず、このシステム１０Ａでは、現在使用されているあらゆる種類の蓄熱槽のみならず、将来使用されるあらゆる種類の蓄熱槽を使用することができる。

コントローラ１３は、中央処理部（ＣＰＵまたはＭＰＵ）とメモリ（大容量ハードディスク）とを有するコンピュータである。コントローラ１３には、図示はしていないが、マウスやキーボード等の入力装置、ディスプレイやプリンタ等の出力装置がインターフェイスを介して接続されている。コントローラ１３のメモリには、所定の手段をコントローラ１３に実行させるための運転計画決定アプリケーションが格納されている。コントローラ１３の中央処理部は、メモリに格納されたオペレーティングシステムによる制御に基づいて、メモリから運転計画決定アプリケーションを起動し、そのアプリケーションに従って、以下の各手段を実行する。

コントローラ１３の中央処理部は、後記する需要熱量第１データに基づいて１日における所定時間毎の熱量変化の推移を表す第１要求熱量推移表を作成する第１要求熱量推移表作成手段を実行し、数理計画法（第１の数理計画法）を利用し、それら熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の所定時間毎の需要熱量を示す需要熱量第２データを算出する需要熱量第２データ算出手段を実行する。中央処理部は、需要熱量第２データに基づいて１日における所定時間毎の熱量変化の推移を表す第２要求熱量推移表を作成する第２要求熱量推移表作成手段を実行し、数理計画法（第２の数理計画法）を利用し、需要熱量第２データに準拠した所定時間毎のそれら熱源機器１５〜１９の最適な運転台数およびそれら熱源機器１５〜１９の所定時間毎の最適な供給熱量を算出する運転条件算出手段を実行する。中央処理部は、運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器１５〜１９の所定時間毎の運転台数およびそれら熱源機器１５〜１９の所定時間毎の供給熱量を出力する運転条件出力手段を実行する。

熱源機器１５〜１９のみが稼動している場合は、ポンプ１５Ｂ〜１９Ｂを介してそれら機器１５〜１９から冷熱または温熱が管路を通ってヘッダー配管２２に流入し、冷熱または温熱がヘッダー配管２２から需要施設１４に流入する。需要施設１４において需要された冷熱または温熱は、ヘッダー配管２３に流入した後、再び熱源機器１５〜１９に流入する。蓄熱槽１２のみが稼動している場合は、ポンプ２０，２１を介して蓄熱槽１２から冷熱または温熱が管路を通ってヘッダー配管２２に流入し、冷熱または温熱がヘッダー配管２２から需要施設１４に流入する。需要施設１４において需要された冷熱または温熱は、ヘッダー配管２３に流入した後、再び蓄熱槽１２に流入する。

熱源機器１５〜１９と蓄熱槽１２とが稼動している場合は、ポンプ１５Ｂ〜１９Ｂ，２０，２１を介してそれら機器１５〜１９や蓄熱槽１２から冷熱または温熱が管路を通ってヘッダー配管２２に流入し、冷熱または温熱がヘッダー配管２２から需要施設１４に流入する。需要施設１４において需要された冷熱または温熱は、ヘッダー配管２３に流入した後、再び熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２に流入する。蓄熱槽１２のみまたは熱源機器１５〜１９と蓄熱槽１２とが稼動することで、需要施設１４で需要される熱需要の全部または一部を蓄熱槽１２に負担させることができ、熱源機器１５〜１９の機器容量の省エネルギー化を図ることができる。

図２は、コントローラ１３における処理の一例を示す図であり、図３は、コントローラ１３の各手段の実行手順の一例を示すフローチャートである。図４は、需要熱量第１データの時系列的な推移を表す第１要求熱量推移表の図であり、図５は、需要熱量第２データの時系列的な推移を表す第２要求熱量推移表の図である。図６は、コントローラ１３によって算出された各熱源機器１５〜１９の運転台数および供給熱量の一例を表す図である。図４，５では、縦軸に供給熱量（ｋＷｈ）が表示され、横軸に時間（ｈ）が表示されている。図５では、需要熱量第１データの１日における１時間毎の熱量変化の推移を点線で示し、需要熱量第２データの１日における１時間毎の熱量変化の推移を実線で示す。

コントローラ１３のスイッチをＯＮにすると、運転計画決定アプリケーションが起動し、コントローラ１３に接続されたディスプレイに初期画面（図示せず）が表示される。初期画面には、運転計画算出ボタン、運転条件設定ボタン、閉じるボタンが表示される。運転条件設定ボタンをクリックすると、ディスプレイには、日付入力エリア、時間間隔入力エリア、各熱源機器の特性係数入力エリア、需要熱量第１データ入力エリア、入力実行ボタン、キャンセルボタン、クリアボタンが表示される。マウスやキーボードを介して日付入力エリアに運転計画決定日（通常は翌日）を入力し、時間間隔入力エリアに時間間隔（５〜１２０分の範囲）を入力する。このシステムでは、時間間隔として１時間（６０分）が入力されたものとする。さらに、特性係数入力エリアにそれら熱源機器１５〜１９の特性係数データを入力し、需要熱量第１データ入力エリアに熱源設備１１の１日単位における１時間毎の需要熱量第１データを入力する（Ｓ−１）。

それらを入力した後、入力実行ボタンをクリックすると、コントローラ１３は、各熱源機器１５〜１９のシリアル番号と運転計画決定日とを関連付け、その運転計画決定日をメモリの内部アドレスファイルに格納し、シリアル番号および運転計画決定日と時間間隔とを関連付け、その時間間隔を内部アドレスファイルに格納する。さらに、シリアル番号および運転計画決定日と特性係数データとを関連付け、それら特性係数データをメモリの内部アドレスファイルに格納し、シリアル番号および運転計画決定日と需要熱量第１データとを関連付け、その需要熱量第１データを内部アドレスファイルに格納する。それら運転条件がコントローラ１３に格納されると、初期画面に戻る。なお、クリアボタンをクリックすると、入力されたデータがクリアされ、それら運転条件の入力をやり直す。キャンセルボタンをクリックすると、運転条件設定がキャンセルされ、初期画面に戻る。

それら熱源機器１５〜１９の特性係数データは、熱源機器１５〜１９の製品仕様または熱源機器１５〜１９の過去の運転実績に基づいて求めることができる。製品仕様によって特性係数を設定する場合は、各機器１５〜１９の製造販売者が発行するカタログや製品仕様書、使用説明書等に記載された機器特性を利用して特性係数を求める。その一例としては、機器特性から各機器１５〜１９の適切な入出力を解析した後、解析した入出力を使用して特性係数を（熱源機器の出力÷熱源機器の入力）によって算出する（特性係数データ算出手段）。また、過去の運転実績によって特性係数を設定する場合は、各機器１５〜１９の過去の入力および出力の実績を採用し、それら入出力の関係から特性係数データを求める。その一例としては、過去から現在までの各機器１５〜１９の入出力を抽出し、統計的回帰法を利用して入力および出力を解析した後、解析した入出力を使用して特性係数データを（熱源機器の出力÷熱源機器の入力）によって算出する（特性係数データ算出手段）。

なお、それら熱源機器１５〜１９の特性係数の算出をコントローラ１３に行わせることもできる。この場合は、特性係数入力エリアのうちの入出力入力エリアに各熱源機器１５〜１９の入力データと出力データとを入力すると、コントローラ１３は、それら入出力データを使用して特性係数データを（熱源機器の出力÷熱源機器の入力）によって算出し（特性係数データ算出手段）、各熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と特性係数データとを関連付け、それら特性係数データをメモリの内部アドレスファイルに格納する（特性係数データ記憶手段）。このシステム１０Ａは、熱源機器１５〜１９の特性係数を機器１５〜１９の製品仕様または機器１５〜１９の過去の運転実績に基づいて求めるから、熱源機器１５〜１９の正確な特性係数を求めることができ、それを運転計画に反映させることができる。

各種運転条件をコントローラ１３に入力した後、初期画面の運転計画算出ボタンをクリックすると、ディスプレイには、運転計画算出日付入力エリア、計画算出実行ボタン、キャンセルボタンが表示される。運転計画算出日付入力エリアに運転計画算出日付（運転計画決定日）を入力した後、計画算出実行ボタンをクリックすると、コントローラ１３は、運転計画算出日付における需要熱量第１データをメモリから抽出し、図４に示すように、その第１データに基づいて需要熱量第１データの１日における１時間毎の熱量変化の推移を表す第１要求熱量推移表を作成し（第１要求熱量推移表作成手段）（Ｓ−２）、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と作成した第１要求熱量推移表とを関連付け、その第１要求熱量推移表をメモリの内部アドレスファイルに格納する（第１要求熱量推移表格納手段）。

次に、コントローラ１３は、特性係数データをメモリから抽出し、その特性係数データと需要熱量第１データとに第１の数理計画法を適用し、その数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の１時間毎の需要熱量第２データを算出する（需要熱量第２データ算出手段）（Ｓ−３）。コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と算出した需要熱量第２データとを関連付け、その需要熱量第２データをメモリの内部アドレスファイルに格納する（需要熱量第２データ格納手段）。コントローラ１３は、需要熱量第２データを算出した後、図５に示すように、その第２データに基づいて需要熱量第２データの１日における１時間毎の熱量変化の推移を表す第２要求熱量推移表を作成し（第２要求熱量推移表作成手段）（Ｓ−４）、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と作成した第２要求熱量推移表とを関連付け、その第２要求熱量推移表をメモリの内部アドレスファイルに格納する（第２要求熱推移表格納手段）。

第１の数理計画法における目的関数は、｛（Σある時刻（ｔ）の熱源機器への負荷÷熱源機器の特性係数）×エネルギー原単位｝で表される。なお、その目的関数における制約条件は、（１）ある時刻（ｔ）の熱源機器への負荷＝ある時刻（ｔ）の熱源設備の熱需要＋ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の蓄熱量−ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の放熱量、ただし、蓄熱槽の蓄熱量と蓄熱槽の放熱量とのうちの少なくとも一方は０、（２）０≦ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の蓄熱量≦単位時間の最大蓄熱量、（３）０≦ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の放熱量≦単位時間の最大放熱量、（４）０≦Σ蓄熱量≦蓄熱槽の最大容量である。

目的関数におけるエネルギー原単位は熱源機器１５〜１９の運転コストを採用している。エネルギー原単位には、運転コストの他に、一次エネルギー換算量や供給熱量、ＣＯ_２排出量のうちのいずれかを採用することができる。このシステム１０Ａは、熱源設備１１の暦に従った熱需要や各熱源機器１５〜１９の運転条件、各熱源機器１５〜１９の過去の運転時間、熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の種類等を考慮してエネルギー原単位の種類を自由に選択することができる。

コントローラ１３は、特性係数データと需要熱量第１データと算出した需要熱量第２データとに第２の数理計画法を適用し、第２の数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、需要熱量第２データに準拠したそれら熱源機器１５〜１９の１時間毎の最適な運転台数およびそれら熱源機器１５〜１９の１時間毎の最適な供給熱量を算出する（運転条件算出手段）（Ｓ−５）。コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と算出した運転台数および供給熱量とを関連付け、その運転台数および供給熱量をメモリの内部アドレスファイルに格納する（運転条件格納手段）。第２の数理計画法における目的関数は、｛（Σ熱源機器の出力÷熱源機器の特性係数）×エネルギー原単位｝で表される。エネルギー原単位は、第１の数理計画法における目的関数のそれと同一である。

キーボードを介して運転計画算出日付におけるそれら熱源機器１５〜１９の運転台数および供給熱量の出力を要求すると、コントローラ１３は、図６に示すように、運転計画決定日におけるそれら熱源機器１５〜１９の各時間毎の運転台数および各時間毎の供給熱量をディスプレイに表示するとともに、プリンタを介して出力する（運転条件出力手段）（Ｓ−６）。プリンタから出力された運転条件一覧には、図６に示すように、１日２４時間を１時間毎に区分し、それら熱源機器１５〜１９の運転台数と運転対象の熱源機器１５〜１９の１時間毎における供給熱量とが表示されている。

このシステム１０Ａの操作者は、出力された熱源機器１５〜１９の運転台数および供給熱量に従い、各熱源機器１５〜１９のうちの運転対象の熱源機器１５〜１９を稼動させるとともに、その運転対象の熱源機器１５〜１９の温度を調節し、さらに、運転対象の熱源機器１５〜１９のポンプ１５Ｂ〜１９Ｂを調節して機器１５〜１９の供給熱量を出力された熱量に合わせる。さらに、蓄熱槽１２の温度を調節し、さらに、蓄熱槽１２のポンプ２０，２１を調整して蓄熱槽１２から熱源設備１１に供給する供給熱量を調節する。なお、この作業は、設定された時間間隔（１時間毎）で行われる。

たとえば、０時では、熱源機器１５〜１９のうち、機器１５，１６を稼動させ、機器１７，１８，１９の稼動は行わない。さらに、機器１５の供給熱量を８．７（ｋＷｈ）に調節し、機器１６の供給熱量を８．８（ｋＷｈ）に調節する。１時間経過後の１時では、機器１５の供給熱量を６．１（ｋＷｈ）に調節し、機器１６の供給熱量を８．０（ｋＷｈ）に調節する。また、７時では、機器１５，１６の他に機器１７を稼動させ、機器１７の供給熱量を４．７（ｋＷｈ）、機器１６の供給熱量を１１．１（ｋＷｈ）、機器１５の供給熱量を１０．６（ｋＷｈ）に調節する。１０時では、機器１５〜１９すべてを稼動させ、機器１５の供給熱量を７．１（ｋＷｈ）、機器１６の供給熱量を７．４（ｋＷｈ）、機器１７の供給熱量を３．９（ｋＷｈ）、機器１８の供給熱量を４．２（ｋＷｈ）、機器１９の供給熱量を７．１（ｋＷｈ）に調節する。

この運転計画決定システム１０Ａは、最初に第１の数理計画法を利用して各熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の１日単位における１時間毎の需要熱量第２データを算出する需要熱量第２データ算出手段を実行するとともに、次にそれら熱源機器１５〜１９の１日単位における１時間毎の最適な運転台数およびそれら熱源機器１５〜１９の１日単位における１時間毎の最適な供給熱量を算出する運転条件算出手段を実行するから、熱源設備１１の運転計画と各熱源機器１５〜１９の運転計画とを別個独立に行うことができ、コントローラ１３を介して各熱源機器１５〜１９の最適な運転台数や供給熱量を迅速に算出することができる。

運転計画決定システム１０Ａは、需要熱量第２データ算出手段を介して１日単位における１時間毎の熱源設備１１の運転計画が決定され、運転条件算出手段を介して１時間毎の各熱源機器１５〜１９の最適な運転台数や供給熱量が決定されるから、決定された運転台数や供給熱量に従って１時間毎に各熱源機器１５〜１９の運転台数や供給熱量を調節することができ、熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の効率的な運転を実現するための詳細な運転計画を構築することができる。このシステム１０Ａは、それら熱源機器１５〜１９の１時間毎における最適な運転台数や最適な供給熱量を決定することで、蓄熱槽１２を利用した熱源設備１１の目的に合致した運用を図ることができる。

図７は、他の一例として示す運転計画決定システム１０Ｂの構成図であり、図８は、コントローラ１３における処理の他の一例を示す図である。図９は、コントローラ１３の各手段の実行手順の他の一例を示すフローチャートである。この運転計画決定システム１０Ａが図１のそれと異なるところは、各熱源機器１５〜１９の温度調節装置やポンプ１５Ｂ〜１９Ｂ、温度計がインターフェイス２４を介してコントローラ１３に接続され、蓄熱槽１２の温度調節装置やポンプ２０，２１、温度計がインターフェイス２４を介してコントローラ１３に接続されている点にある。このシステム１０Ｂでは、熱源機器１５〜１９の温度制御やポンプ１５Ｂ〜１９Ｂの出力制御、蓄熱槽１２の温度制御やポンプ２０，２１の出力制御がコントローラ１３によって行われ、人手を介することなくコントローラ１３によってシステム１０Ｂが自動的に運転される。なお、このシステム１０Ｂにおけるその他の構成は図１のそれらと同一であるから、図１のシステム１０Ａと同一の符号を付すことで、このシステム１０Ｂのその他の構成の説明は省略する。

コントローラ１３は、機器本体１５Ａ〜１９Ａの温度調整装置を調節し、熱源機器１５〜１９における冷水または温水の温度を調節する。また、ポンプ１５Ｂ〜１９Ｂの出力を調節し、それら熱源機器１５〜１９から供給される冷水または温水の供給量（冷熱または温熱の供給熱量）を調節する。コントローラ１３は、蓄熱槽１２の温度調整装置を調節し、蓄熱槽１２における冷水または温水の温度を調節する。さらに、ポンプ２０，２１の出力を調節し、蓄熱槽１２から供給される冷水または温水の供給量（冷熱または温熱の供給熱量）を調節する。

コントローラ１３の中央処理部は、特性係数データ算出手段、第１要求熱量推移表作成手段、需要熱量第２データ算出手段、第２要求熱量推移表作成手段、運転条件算出手段、運転条件出力手段（各記憶手段を含む）を実行するのみならず、以下の各手段を実行する。中央処理部は、過去から現在までの需要熱量第１データを記憶する第１データ記憶手段を実行し、熱源設備１１の運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量を予測した需要熱量予測データを生成する需要熱量予測データ生成手段を実行する。中央処理部は、運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器１５〜１９の所定時間毎の運転台数およびそれら熱源機器１５〜１９の所定時間毎の供給熱量に基づいてそれら熱源機器１５〜１９を運転する熱源機器運転手段を実行し、需要熱量第２データに基づいて蓄熱槽１２から供給される冷熱または温熱の所定時間毎の供給熱量を調節しつつ蓄熱槽１２を運転する蓄熱槽運転手段を実行する。

システム１０Ｂを起動すると、コントローラ１３が稼動するとともに、熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２が稼動する。コントローラ１３に接続されたディスプレイには、初期画面（図示せず）が表示させる。初期画面には、運転計画算出ボタン、運転条件設定ボタン、閉じるボタンが表示される。運転条件設定ボタンをクリックすると、ディスプレイには、日付入力エリア、時間間隔入力エリア、各熱源機器１５〜１９の特性係数入力エリア、気象データ入力エリア、熱需要条件データ入力エリア、入力実行ボタン、キャンセルボタン、クリアボタンが表示される。なお、過去から現在までの需要熱量第１データは、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日に関連付けた状態でメモリの内部アドレスファイルにすでに格納されている（第１データ記憶手段）（Ｓ−１０）。マウスやキーボードを介して日付入力エリアに運転計画決定日（通常は翌日）を入力し、時間間隔入力エリアに時間間隔（５〜１２０分の範囲）を入力する。このシステム１０Ｂでは、図１のそれと同様に、時間間隔として１時間（６０分）が入力されたものとする。

特性係数入力エリアにそれら熱源機器１５〜１９の特性係数データを入力する。特性係数入力エリアのうちの入出力入力エリアに各熱源機器１５〜１９の入力データと出力データとを入力すると、コントローラ１３は、それら入出力データを使用して特性係数データを（熱源機器の出力÷熱源機器の入力）によって算出する（特性係数データ算出手段）。コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９の製品仕様に基づく熱源機器１５〜１９の入出力データまたは熱源機器１５〜１９の過去の運転実績に基づく熱源機器１５〜１９の入出力データから各機器１５〜１９の特性係数データを求めることができる。次に、気象データ入力エリアに運転計画決定日における温度、湿度等の気象データを入力し、熱需要条件データ入力エリアに暦による熱需要量または過去の熱需要実績あるいは熱需要設定値等の熱需要条件データ等を入力する（Ｓ−１１）。このシステム１０Ｂは、熱源機器１５〜１９の特性係数を機器１５〜１９の製品仕様または機器１５〜１９の過去の運転実績に基づいて求めるから、熱源機器１５〜１９の正確な特性係数を求めることができ、それを運転計画に反映させることができる。

それらを入力した後、入力実行ボタンをクリックすると、コントローラ１３は、各熱源機器１５〜１９のシリアル番号と運転計画決定日とを関連付け、その運転計画決定日をメモリの内部アドレスファイルに格納し、シリアル番号および運転計画決定日と時間間隔とを関連付け、その時間間隔を内部アドレスファイルに格納する。コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と算出した機器１５〜１９の特性係数とを関連付け、それら特性係数をメモリの内部アドレスファイルに格納し、シリアル番号および運転計画決定日と気象データとを関連付け、その気象データを内部アドレスファイルに格納する。さらに、シリアル番号および運転計画決定日と熱需要条件データとを関連付け、その熱需要条件データを内部アドレスファイルに格納する。それら運転条件がコントローラ１３に格納されると、初期画面に戻る。

各種運転条件をコントローラ１３に入力した後、初期画面の運転計画算出ボタンをクリックすると、ディスプレイには、運転計画算出日付入力エリア、計画算出実行ボタン、キャンセルボタンが表示される。運転計画算出日付入力エリアに運転計画算出日付（運転計画決定日）を入力した後、計画算出実行ボタンをクリックすると、コントローラ１３は、運転計画算出日付における需要熱量第１データや気象データ、熱需要条件データをメモリの内部アドレスファイルから抽出し、需要熱量第１データや気象データ、熱需要条件データに基づいて熱源設備１１の運転計画算出日付（運転計画決定日）における１時間毎の需要熱量を予測した需要熱量予想データを生成する（需要熱量予想データ生成手段）（Ｓ−１２）。コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と生成した需要熱量予想データとを関連付け、その需要熱量予想データをメモリの内部アドレスファイルに格納する。（需要熱量予想データ格納手段）。

コントローラ１３は、需要熱量予想データをメモリから抽出し、その予想データに基づいて需要熱量予想データの１日における１時間毎の熱量変化の推移を表す第１要求熱量推移表を作成し（第１要求熱量推移表作成手段）（Ｓ−１３）、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と作成した第１要求熱量推移表とを関連付け、その第１要求熱量推移表をメモリの内部アドレスファイルに格納する（第１要求熱量推移表格納手段）。なお、このシステム１０Ｂにおいて作成された第１要求熱量推移表は図４を援用し、その図示は省略する。

次に、コントローラ１３は、特性係数データをメモリから抽出し、その特性係数データと需要熱量予想データとに第１の数理計画法を適用し、その数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の１時間毎の需要熱量第２データを算出する（需要熱量第２データ算出手段）（Ｓ−１４）。コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と算出した需要熱量第２データとを関連付け、その需要熱量第２データをメモリの内部アドレスファイルに格納する（需要熱量第２データ格納手段）。コントローラ１３は、需要熱量第２データを算出した後、その第２データに基づいて需要熱量第２データの１日における１時間毎の熱量変化の推移を表す第２要求熱量推移表を作成し（第２要求熱量推移表作成手段）（Ｓ−１５）、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と作成した第２要求熱量推移表とを関連付け、その第２要求熱量推移表をメモリの内部アドレスファイルに格納する（第２要求熱推移表格納手段）。

なお、このシステム１０Ｂにおいて作成された第２要求熱量推移表は図５を援用し、その図示は省略する。また、第１の数理計画法における目的関数は図１のシステム１０Ａのそれと同一である。エネルギー原単位には、運転コストの他に、一次エネルギー換算量や供給熱量、ＣＯ_２排出量のうちのいずれかを採用する。このシステム１０Ｂは、熱源設備１１の暦に従った熱需要や各熱源機器１５〜１９の運転条件、各熱源機器１５〜１９の過去の運転時間、熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の種類等を考慮してエネルギー原単位の種類を自由に選択することができる。

コントローラ１３は、特性係数データと需要熱量予想データと需要熱量第２データとに第２の数理計画法を適用し、第２の数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、需要熱量第２データに準拠したそれら熱源機器１５〜１９の１時間毎の最適な運転台数およびそれら熱源機器１５〜１９の１時間毎の最適な供給熱量を算出する（運転条件算出手段）（Ｓ−１６）。コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９のシリアル番号および運転計画決定日と算出した運転台数および供給熱量とを関連付け、その運転台数および供給熱量をメモリの内部アドレスファイルに格納する（運転条件格納手段）。第２の数理計画法における目的関数およびエネルギー単位は、第１の数理計画法における目的関数のそれと同一である。

キーボードを介して運転計画算出日付におけるそれら熱源機器１５〜１９の運転台数および供給熱量の出力を要求すると、コントローラ１３は、運転計画決定日におけるそれら熱源機器１５〜１９の各時間毎の運転台数および各時間毎の供給熱量をディスプレイに表示するとともに、プリンタを介して出力する（運転条件出力手段）。プリンタから出力された運転条件は図６を援用し、その図示は省略する。コントローラ１３は、運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器１５〜１９の１時間毎の運転台数およびそれら熱源機器１５〜１９の１時間毎の供給熱量に基づいて熱源機器１５〜１９を運転し（熱源機器運転手段）（Ｓ−１７）、需要熱量第２データに基づいて蓄熱槽１２から供給される冷熱または温熱の供給熱量を調節しつつ蓄熱槽１２を運転する（蓄熱槽運転手段）（Ｓ−１７）。具体的にコントローラ１３は、各熱源機器１５〜１９のうちの運転対象の熱源機器１５〜１９を稼動させるとともに、その運転対象の熱源機器１５〜１９の温度調節装置を調節しつつ、運転対象の熱源機器１５〜１９のポンプ１５Ｂ〜１９Ｂを調節して機器１５〜１９の供給熱量を出力された熱量に合わせる。さらに、蓄熱槽１２の温度調節装置を調節しつつ、蓄熱槽１２のポンプ２０，２１を調節して蓄熱槽１２から熱源設備１１に供給する熱量を調節する。

コントローラ１３は、１時間毎に熱源機器１５〜１９の温度調節装置を調節して温度を変えるとともに、１時間毎に熱源機器１５〜１９のポンプ１５Ｂ〜１９Ｂを調節してポンプ１５Ｂ〜１９Ｂの出力を変える。また、１時間毎に蓄熱槽１２の温度調節装置を調節して温度を変えるとともに、１時間毎に蓄熱槽１２のポンプ２０，２１を調節してポンプ２０，２１の出力を変える。なお、運転台数および供給熱量の決定時間間隔を１０分に設定した場合は、１０分毎に熱源機器１５〜１９の温度調節装置を調節して温度を変えるとともに、１０分毎に熱源機器１５〜１９のポンプ１５Ｂ〜１９Ｂを調節してポンプ１５Ｂ〜１９Ｂの出力を変える。また、１０分毎に蓄熱槽１２の温度調節装置を調節して温度を変えるとともに、１０分毎に蓄熱槽１２のポンプ２０，２１を調節してポンプ２０，２１の出力を変える。

たとえば、図６に示すように、０時の場合、コントローラ１３は、熱源機器１５〜１９のうち、機器１５，１６を稼動させ、機器１７，１８，１９の稼動は行わない。さらに、機器１５の供給熱量を８．７（ｋＷｈ）に調節し、機器１６の供給熱量を８．８（ｋＷｈ）に調節する。１時間経過した１時の場合、コントローラ１３は、機器１５の供給熱量を６．１（ｋＷｈ）に調節し、機器１６の供給熱量を８．０（ｋＷｈ）に調節する。また、７時の場合、コントローラ１３は、機器１５，１６の他に機器１７を稼動させ、機器１７の供給熱量を４．７（ｋＷｈ）、機器１６の供給熱量を１１．１（ｋＷｈ）、機器１５の供給熱量を１０．６（ｋＷｈ）に調節する。１０時の場合、コントローラ１３は、機器１５〜１９すべてを稼動させ、機器１５の供給熱量を７．１（ｋＷｈ）、機器１６の供給熱量を７．４（ｋＷｈ）、機器１７の供給熱量を３．９（ｋＷｈ）、機器１８の供給熱量を４．２（ｋＷｈ）、機器１９の供給熱量を７．１（ｋＷｈ）に調節する。

この運転計画決定システム１０Ｂは、図１のそれが有する効果に加え、以下の効果を有する。システム１０Ｂは、気象データや熱需要条件データ、過去から現在までの需要熱量第１データに基づいて熱源設備１１の所定時間毎における需要熱量予想データが生成され、実際の需要熱量に近似させた需要熱量予想データを使用して各熱源機器１５〜１９の所定時間毎における最適な運転台数や供給熱量を迅速に算出することができる。このシステム１０Ｂは、特性係数データと需要熱量予想データとを使用し、熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の需要熱量第２データを算出するから、需要熱量データを入力する手間を省きつつ、熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の効率的な運転を実現するための詳細な運転計画を構築することができる。

運転計画決定システム１０Ｂは、熱源機器１５〜１９の温度制御やポンプ１５Ｂ〜１９Ｂの出力制御、蓄熱槽１２の温度制御やポンプ２０，２１の出力制御がコントローラ１３によって行われ、システム１０Ｂがコントローラ１３によって自動的に運転されるから、人手による熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２のコントロールに頼ることなく、システム１０Ｂを形成するコントローラ１３によって運転計画に正確に合致した熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の運転を行うことができ、人手が介在することによる熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２のコントロールミスを防止することができる。このシステム１０Ｂは、熱源機器１５〜１９の運転台数のコントロールや供給熱量のコントロール、蓄熱槽１２の供給熱量のコントロールに人手が介在することがないから、大幅な労力の軽減を図ることができる。このシステム１０Ｂは、コントローラ１３によって運転計画に正確に合致した熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の運転を行うことにより、蓄熱槽１２を利用した熱源設備１１の目的に合致した運用を確実に図ることができる。

図１のシステム１０Ａにおいて、コントローラ１３は特性係数データと需要熱量第１データとに第１の数理計画法を適用し、熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の１時間毎の需要熱量第２データを算出しているが、図７のシステム１０Ｂと同様に、コントローラ１３が需要熱量第１データや気象データ、熱需要条件データに基づいて熱源設備１１の運転計画決定日における１時間毎の需要熱量を予測した需要熱量予想データを生成し、特性係数データと需要熱量予想データとに第１の数理計画法を適用して熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の１時間毎の需要熱量第２データを算出してもよい。この場合、コントローラ１３には、過去から現在までの需要熱量第１データが格納され、気象データや熱需要条件データがコントローラ１３に入力される。また、図１のシステム１０Ａでは、コントローラ１３から出力された熱源機器１５〜１９の運転台数および供給熱量に従って操作者が熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の運転を行うが、図７のシステム１０Ｂと同様に、コントローラ１３に熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の運転を行わせることもできる。

図７のシステム１０Ｂでは、コントローラ１３が需要熱量第１データや気象データ、熱需要条件データに基づいて熱源設備１１の運転計画決定日における１時間毎の需要熱量を予測した需要熱量予想データを生成し、特性係数データと需要熱量予想データとに第１の数理計画法を適用して熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の１時間毎の需要熱量第２データを算出しているが、図１のシステム１０Ａと同様に、コントローラ１３は特性係数データと需要熱量第１データとに第１の数理計画法を適用し、熱源機器１５〜１９の最適運転を可能とする熱源設備１１の１時間毎の需要熱量第２データを算出してもよい。また、図７のシステム１０Ｂでは、コントローラ１３によって熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の運転が行われるが、図１のシステム１０Ａと同様に、コントローラ１３から出力された熱源機器１５〜１９の運転台数および供給熱量に従って操作者が熱源機器１５〜１９や蓄熱槽１２の運転を行うこともできる。

一例として示す運転計画決定システムの構成図。 コントローラにおける処理の一例を示す図。 コントローラの各手段の実行手順の一例を示すフローチャート。 需要熱量第１データの時系列的な推移を表す第１要求熱量推移表の図。 需要熱量第２データの時系列的な推移を表す第２要求熱量推移表の図。 コントローラによって算出された各熱源機器の運転台数および供給熱量の一例を表す図。 他の一例として示す運転計画決定システムの構成図。 コントローラにおける処理の他の一例を示す図。 コントローラの各手段の実行手順の他の一例を示すフローチャート。

１０Ａ 運転計画決定システム
１０Ｂ 運転計画決定システム
１１ 熱源設備
１２ 蓄熱槽
１３ コントローラ
１４ 需要施設
１５ 熱源機器
１５Ａ 機器本体
１５Ｂ 冷温水ポンプ
１６ 熱源機器
１６Ａ 機器本体
１６Ｂ 冷温水ポンプ
１７ 熱源機器
１７Ａ 機器本体
１７Ｂ 冷温水ポンプ
１８ 熱源機器
１８Ａ 機器本体
１８Ｂ 冷温水ポンプ
１９ 熱源機器
１９Ａ 機器本体
１９ 冷温水ポンプ
２０ 冷温水ポンプ
２１ 冷温水ポンプ

Claims (7)

1. 冷熱または温熱を需要する需要構造物および前記需要構造物に冷熱または温熱を供給する複数の熱源機器から形成された熱源設備と、蓄熱運転によって蓄えた冷熱または温熱を前記熱源設備に放熱供給し、前記熱源設備の熱需要を負担する蓄熱槽と、前記熱源機器および前記蓄熱槽から供給される冷熱または温熱の供給熱量を決定するコントローラとを備えた運転計画決定システムにおいて、
   前記コントローラには、前記熱源機器の製品仕様に基づく該熱源機器の入出力と該熱源機器の過去の運転実績に基づく該熱源機器の入出力とのうちのいずれか一方の入出力データと、前記熱源設備の過去から現在までの１日単位における所定時間毎の需要熱量第１データと、運転計画決定日における気象データと、前記運転計画決定日における前記熱源設備の熱需要条件データとが入力され、
   前記コントローラが、前記熱源機器の入出力データからそれら熱源機器の特性係数データを算出する特性係数データ算出手段と、前記過去から現在までの需要熱量第１データを記憶する第１データ記憶手段と、前記運転計画決定日における前記気象データおよび前記熱需要条件データと第１データ記憶手段によって記憶した前記需要熱量第１データとに基づいて前記熱源設備の運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量を予測した需要熱量予想データを生成する需要熱量予想データ生成手段と、前記特性係数データ算出手段によって算出した前記特性係数データと前記需要熱量予想データとに第１の数理計画法を適用し、前記第１の数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、前記熱源機器の最適運転を可能とする前記熱源設備の所定時間毎の需要熱量第２データを算出する需要熱量第２データ算出手段と、前記特性係数データ算出手段によって算出した前記特性係数データと前記需要熱量第１データと前記需要熱量第２データ算出手段によって算出した需要熱量第２データとに第２の数理計画法を適用し、前記第２の数理計画法における所定の目的関数を最小とする解を導出することで、前記需要熱量第２データに準拠したそれら熱源機器の所定時間毎の最適な運転台数およびそれら熱源機器の所定時間毎の最適な供給熱量を算出する運転条件算出手段と、前記運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器の所定時間毎の運転台数およびそれら熱源機器の所定時間毎の供給熱量を出力する運転条件出力手段とを有することを特徴とする運転計画決定システム。
2. 前記コントローラが、前記運転条件算出手段によって算出したそれら熱源機器の所定時間毎の運転台数およびそれら熱源機器の所定時間毎の供給熱量に基づいてそれら熱源機器を運転する熱源機器運転手段と、前記需要熱量第２データに基づいて前記蓄熱槽から供給される冷熱または温熱の所定時間毎の供給熱量を調節しつつ該蓄熱槽を運転する蓄熱槽運転手段とを含み、それら熱源機器の機器本体の温度制御およびそれら熱源機器の冷温水ポンプの出力制御を行うとともに、前記蓄熱槽の温度制御および該蓄熱槽に接続された冷温水ポンプの出力制御を行う請求項１記載の運転計画決定システム。
3. 前記コントローラが、前記需要熱量予想データ生成手段によって生成した前記需要熱量予想データに基づいて該需要熱量予想データの運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量の熱量変化の推移を表す第１要求熱量推移表を作成する第１要求熱量推移表作成手段と、前記需要熱量第２データ算出手段によって算出した前記需要熱量第２データに基づいて該需要熱量第２データの運転計画決定日における所定時間毎の需要熱量の熱量変化の推移を表す第２要求熱量推移表を作成する第２要求熱量推移表作成手段とを含む請求項１または請求項２に記載の運転計画決定システム。
4. 前記運転計画決定システムでは、前記所定時間を５分〜１２０分の範囲で設定可能である請求項１ないし請求項３いずれかに記載の運転計画決定システム。
5. 前記第１の数理計画法における目的関数が、
   ｛（Σある時刻（ｔ）の熱源機器への負荷÷熱源機器の特性係数）×エネルギー原単位｝で表され、
   熱源機器の特性係数が、
   （熱源機器の出力÷熱源機器の入力）で算出され、
   その目的関数における制約条件が、
   （１）ある時刻（ｔ）の熱源機器への負荷＝ある時刻（ｔ）の熱源設備の熱需要＋ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の蓄熱量−ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の放熱量、ただし、蓄熱槽の蓄熱量と蓄熱槽の放熱量とのうちの少なくとも一方は０
   （２）０≦ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の蓄熱量≦単位時間の最大蓄熱量
   （３）０≦ある時刻（ｔ）の蓄熱槽の放熱量≦単位時間の最大放熱量
   （４）０≦Σ蓄熱量≦蓄熱槽の最大容量である請求項１ないし請求項４いずれかに記載の運転計画決定システム。
6. 前記第２の数理計画法における目的関数が、
   ｛（Σ熱源機器の出力÷熱源機器の特性係数）×エネルギー原単位｝で表され、
   熱源機器の特性係数が、
   （熱源機器の出力÷熱源機器の入力）で算出される請求項１ないし請求項５いずれかに記載の運転計画決定システム。
7. 前記エネルギー原単位が、前記熱源機器運転コスト、一次エネルギー換算量、供給熱量、ＣＯ_２排出量のうちのいずれかである請求項５または請求項６に記載の運転計画決定システム。

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