JP5452284B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Description
この発明は、同一空間を空調対象として設置される複数の空気調和機を備える空気調和システムに関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system including a plurality of air conditioners installed in the same space for air conditioning.
複数の空気調和機(以下「空調機」ともいう。)からなるシステムの消費電力を低減するために、経験的なルールや計画手法(数理計画やメタヒューリスティック手法など)により協調運転条件を求めて、空調機の制御要素を制御するものがある。 In order to reduce the power consumption of a system consisting of multiple air conditioners (hereinafter also referred to as “air conditioners”), seeking cooperative operating conditions by empirical rules and planning methods (such as mathematical planning and metaheuristic methods) Some control air conditioner control elements.
例えば、特許文献1に記載の複数冷凍機の運転技術では、複数冷凍機の冷凍容量と消費電力との関係をモデル化した近似式を求め、稼働実績データの重心を比較し相対値の変化分に基づき近似式を補正し、補正近似式に基づき複数冷凍機の全体消費電力を演算し、消費電力を小さくする場合の各冷凍機の冷凍容量を設定し運転状態を制御する。
For example, in the operation technique of a plurality of refrigerators described in
例えば、特許文献2に記載の空調機運転制御装置では、多数の空調機器を組合せた装置における空調機器の最適運転条件を遺伝的アルゴリズム、相互統合型ニューロにより決定する。
For example, in the air conditioner operation control apparatus described in
例えば、特許文献3に記載の運転制御方法では、1つの室内(空調ゾーン)に複数の空調機を有する場合に、各空調機の運転効率から優先的に運転すべき空調機を設定して、運転開始指示または出力増大指示を与えて、省エネルギー性と耐久性・信頼性向上を図る制御用コンピュータによる中央制御を行う。
For example, in the operation control method described in
例えば、特許文献4に記載の技術では、システム構成として、集中制御するための装置を外部に新たに追加しているものがある。
For example, in the technique described in
例えば、特許文献5に記載の技術では、システム構成として、空気調和機の室内機部分に特別に制御装置手段を備えているものがある。
For example, in the technique described in
同一空間を空調対象として複数の空調機が設置される場合、各空調機がそれぞれ単独で運転制御を行うと、一部の空調機の空調能力が過大となったり、一部の空調機の空調能力が過小となるなどの運転制御が行われ、システム全体としてのエネルギー消費量の削減を図ることができない。このため、複数の空調機の協調制御を行いエネルギー消費量の削減を図ることが望まれている。 When multiple air conditioners are installed in the same space for air conditioning, if each air conditioner performs operation control independently, the air conditioning capacity of some air conditioners may become excessive or the air conditioning of some air conditioners Operation control is performed such that the capacity becomes too low, and the energy consumption of the entire system cannot be reduced. For this reason, it is desired to reduce energy consumption by performing cooperative control of a plurality of air conditioners.
従来の技術においては、複数の空調機からなるシステムの全体消費電力を低減するための、適切な空調能力を決定する効率的な制御を行うことができない、という問題点があった。 In the prior art, there has been a problem that it is not possible to perform efficient control for determining an appropriate air conditioning capacity in order to reduce the overall power consumption of a system composed of a plurality of air conditioners.
例えば、前記特許文献1では、全体空調負荷を運転している空調機の容量比に応じて割り当てて空調能力を決定し、割り当てた空調能力に対する消費電力を、空調能力と消費電力の関係を示す近似モデル式から評価している。
しかし、容量比による割り当てでは、消費電力をさらに低減する空調能力の配分が存在する、もしくは、必ずしも消費電力を低減する空調能力の決定ができない。
本来は空調能力と消費電力の関係から、消費電力を低減することができる空調能力を決定する必要がある。
For example, in
However, in the allocation based on the capacity ratio, there is an allocation of the air conditioning capability that further reduces the power consumption, or the air conditioning capability that reduces the power consumption cannot always be determined.
Originally, it is necessary to determine the air conditioning capacity capable of reducing the power consumption from the relationship between the air conditioning capacity and the power consumption.
また、運転する空調機の台数により全体空調負荷に見合う空調能力の配分量が変わるため、この空調能力の配分による消費電力量の多寡は、運転台数の選択と密接に関わっている。システム全体の消費電力の低減には、運転台数の選択も欠かせない。
このような観点から先行技術を見ると、前記の空調能力の決定と運転台数の選択を統合的に決定する効率的な制御を行うことができない、という問題点があった。
Also, since the amount of air conditioning capacity allocated to the overall air conditioning load varies depending on the number of air conditioners to be operated, the amount of power consumption due to this air conditioning capacity distribution is closely related to the selection of the number of operating air conditioners. The selection of the number of operating units is indispensable for reducing the power consumption of the entire system.
When the prior art is viewed from such a viewpoint, there is a problem in that it is not possible to perform efficient control in which the determination of the air conditioning capacity and the selection of the number of operating units are determined in an integrated manner.
また、先行技術例では演算方法の計算負荷が高い場合や、演算に必要な参照データが多い場合があり、実用上の制約から計算能力が低くメモリ量に限界のあるマイコンに実装できない、という問題点があった。 In addition, in the prior art example, there are cases where the calculation load of the calculation method is high or there are many reference data required for the calculation, and due to practical restrictions, the calculation capacity is low and it can not be mounted on a microcomputer with limited memory There was a point.
また、空気調和システムのシステム構成として、新たに外部機器を接続し、その外部機器により各空気調和機の制御を行うため、外部機器を設けるためにより多くの費用がかかってしまう、という問題点があった。 In addition, as a system configuration of the air conditioning system, a new external device is connected and each air conditioner is controlled by the external device, so that there is a problem that it takes more cost to install the external device. there were.
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、空調対象空間内の全体空調負荷と、空調機の空調能力の総和とのバランスを保ちながら消費電力の総和を低減することができる空気調和システムを得ることを目的とする。
また、空気調和システムをより安価に得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the total power consumption while maintaining a balance between the total air conditioning load in the air conditioning target space and the total air conditioning capacity of the air conditioner. It aims at obtaining the air conditioning system which can do.
Moreover, it aims at obtaining an air conditioning system more cheaply.
この発明に係る空気調和システムは、
同一空間を空調対象として設置される複数の空気調和機と、
前記複数の空気調和機を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記複数の空気調和機毎の設定温度を入力させる設定温度入力手段と、
前記複数の空気調和機毎に、消費電力を、空調能力を変数として近似した二次関数の係数の情報を有する性能モデルデータが記憶されるデータ記憶手段と、
前記複数の空気調和機毎に、前記設定温度入力手段により入力された前記設定温度に応じて重み付けした空調負荷の情報が格納されるデータ格納手段と、
前記複数の空気調和機の空調負荷の合計値である全体空調負荷を求める全体空調負荷算出手段と、
前記性能モデルデータと前記全体空調負荷とに基づいて、前記複数の空気調和機の空調能力の和が前記全体空調負荷となり、且つ、前記複数の空気調和機の消費電力の和が最小となるように、前記複数の空気調和機のそれぞれの空調能力を求める空調能力配分演算手段と、
前記空調能力に関する制御信号を、前記複数の空気調和機にそれぞれ送出する制御信号送出手段と
を備え、
前記空調能力配分演算手段は、
空調能力を変数として近似した二次関数を前記空気調和機ごとに加算して、前記複数の空気調和機の消費電力の和を近似した多変数関数に、前記複数の空気調和機の空調能力の和が前記全体空調負荷と等しくなる制約条件を係数にもつ中間変数を加算した第2の多変数関数において、該第2の多変数関数の各空調能力が極値となる条件を満たす前記中間変数を、前記全体空調負荷と前記二次関数の係数とにより表した第1算出式と、
前記制約条件のもと、前記多変数関数が極値となる前記各空気調和機の空調能力を、前記中間変数と前記二次関数の係数とにより表した第2算出式と、
が予め設定され、
前記全体空調負荷算出手段が求めた前記全体空調負荷と、前記性能モデルデータの前記二次関数の係数の情報とを用いて前記第1算出式に基づき、前記中間変数を求め、
該中間変数と、前記性能モデルデータの前記二次関数の係数の情報とを用いて前記第2算出式に基づき、前記各空気調和機の空調能力をそれぞれ求めるものである。
The air conditioning system according to the present invention includes:
A plurality of air conditioners installed in the same space for air conditioning;
A control device for controlling the plurality of air conditioners,
The control device includes:
A set temperature input means for inputting a set temperature for each of the plurality of air conditioners;
For each of the plurality of air conditioners, and data storage means for the power consumption, performance model data having the information of the coefficients of the quadratic function that approximates the air-conditioning capacity as a variable are stored,
Data storage means for storing, for each of the plurality of air conditioners, information on the air conditioning load weighted according to the set temperature input by the set temperature input means;
An overall air conditioning load calculating means for obtaining an overall air conditioning load that is a total value of the air conditioning loads of the plurality of air conditioners;
Based on the performance model data and the overall air conditioning load, the sum of the air conditioning capabilities of the plurality of air conditioners becomes the overall air conditioning load, and the sum of the power consumption of the plurality of air conditioners is minimized. And air conditioning capacity distribution calculating means for obtaining the air conditioning capacity of each of the plurality of air conditioners,
Control signal sending means for sending a control signal related to the air conditioning capability to each of the plurality of air conditioners ,
The air conditioning capacity distribution calculating means includes:
A quadratic function that approximates air conditioning capacity as a variable is added for each air conditioner, and a multivariable function that approximates the sum of power consumption of the plurality of air conditioners is used to calculate the air conditioning capacity of the plurality of air conditioners. In the second multivariable function in which an intermediate variable having a constraint condition that makes the sum equal to the overall air conditioning load as a coefficient is added, the intermediate variable that satisfies the condition that each air conditioning capability of the second multivariable function becomes an extreme value A first calculation formula representing the overall air conditioning load and the coefficient of the quadratic function;
Under the constraint condition, a second calculation formula representing the air conditioning capacity of each air conditioner in which the multivariable function is an extreme value by the intermediate variable and the coefficient of the quadratic function;
Is preset,
Based on the first calculation formula using the overall air conditioning load obtained by the overall air conditioning load calculating means and the coefficient information of the quadratic function of the performance model data, the intermediate variable is obtained,
The air conditioning capacity of each of the air conditioners is obtained based on the second calculation formula using the intermediate variable and information on the coefficient of the quadratic function of the performance model data .
この発明は、性能モデルデータと全体空調負荷とに基づいて、複数の空気調和機の空調能力の和が全体空調負荷となり、且つ、複数の空気調和機の消費電力の和が最小となるように、複数の空気調和機のそれぞれの空調能力を求める。
このため、全体空調負荷と空気調和機の空調能力の総和とのバランスを保ちながら消費電力の総和を低減することができる。
In the present invention, based on the performance model data and the overall air conditioning load, the sum of the air conditioning capabilities of the plurality of air conditioners becomes the overall air conditioning load, and the sum of the power consumption of the plurality of air conditioners is minimized. The air conditioning capacity of each of a plurality of air conditioners is obtained.
For this reason, it is possible to reduce the total power consumption while maintaining a balance between the overall air conditioning load and the total air conditioning capacity of the air conditioner.
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る空気調和システムの全体構成図である。
図1において、本実施の形態における空気調和システムは、複数の空気調和機と、この複数の空気調和機を制御する制御装置10とを備えている。
制御装置10は、同一空間(以下「空調対象空間1」という。)を空調対象として設置された複数の空気調和機を制御するものである。
複数の空気調和機(以下「空調機」ともいう。)は、それぞれ、室内機2と室外機3とを備えている。各室内機2は、空調対象空間1の中に配置される。各室外機3は、空調対象空間1の外に配置される。室内機2と室外機3は冷媒配管により接続される。
この空調機は、制御装置10からの制御により、冷媒配管中を流れる冷媒の圧力を変化させて冷媒の吸熱、放熱により、空調対象空間1の空気調和を行うものである。
なお、ここでは例として、4台の空調機からなる空調機システムの全体構成を示しているが、一般的に、空調機はN(≧2)台でも良い。
なお、以下の説明において、4台の空調機を区別するときは、空調機No1〜No4で示す。
1 is an overall configuration diagram of an air-conditioning system according to
In FIG. 1, the air conditioning system in the present embodiment includes a plurality of air conditioners and a
The
Each of the plurality of air conditioners (hereinafter also referred to as “air conditioners”) includes an
This air conditioner performs the air conditioning of the air-
In addition, although the whole structure of the air-conditioner system which consists of four air conditioners is shown here as an example, generally N (> = 2) air conditioners may be sufficient.
In addition, in the following description, when distinguishing four air conditioners, it shows by air conditioner No1-No4.
制御装置10は、各室内機2と通信線で接続されている。制御装置10は、室内機2及び室外機3に設置されているセンサ等によりセンシングされた計測データや運転状態に関する情報を入力情報として受け取る。
各室内機2には、制御装置10と通信する通信手段を設けている。各室内機2の通信手段は、当該空気調和機の空調負荷に関する情報を制御装置10に送信する。また、制御装置10から後述する空調能力に関する制御信号を受信する。
また、制御装置10は、ユーザが設定する空調機に関する設定情報や、当該制御装置10内部で演算した結果データ等を室内機2及び室外機3へ制御信号として送出する。
この制御装置10は、本発明を適用しない場合の通常のコントロール機能も併せ持ったリモコン等により構成しても良いし、通常のリモコンとは別に設けても良い。
なお、制御装置10は、計算機等であっても良い。また、制御装置10と各室内機2との通信は無線通信であっても良い。
The
Each
In addition, the
The
The
図2は実施の形態1に係る制御装置の機能ブロック図である。
図2に示すように、制御装置10は、データ格納部101、データ記憶部102、データ設定部103、全体空調負荷演算部104、空調能力配分演算部105、及び制御信号送出部106を備えている。
FIG. 2 is a functional block diagram of the control device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the
なお、「データ格納部101」は、本発明における「データ格納手段」に相当する。
なお、「データ記憶部102」は、本発明における「データ記憶手段」に相当する。
また、「全体空調負荷演算部104」は、本発明における「全体空調負荷算出手段」に相当する。
また、「空調能力配分演算部105」は、本発明における「空調能力配分演算手段」に相当する。
また、「制御信号送出部106」は、本発明における「制御信号送出手段」に相当する。
The “
The “
The “total air conditioning
The “air conditioning capacity
The “control
データ格納部101は、ユーザから入力された設定データ、通信線を通じて入力される空調負荷データや運転情報データ、演算部で実行する演算途中の中間データ、演算終了後に得られる制御用の出力データを格納する。各データの内容は後述する。
The
データ記憶部102は、全体空調負荷演算部104及び空調能力配分演算部105が演算に使用する基本的な定義データなどを記憶し、演算で必要なときに参照される。
データ記憶部102に記憶されるデータとしては、例えば、空調能力と消費電力との関係を定義した性能モデルを表す関数の係数データ、及び最大空調能力・最小空調能力(以下「性能モデルデータ」という。)などが、各空調機毎に記憶される。データの内容は後述する。
The
The data stored in the
データ設定部103は、演算に関する必要な種々のデータをセットしたり、初期化処理を実行する。
The
全体空調負荷演算部104は、データ格納部101から次の制御タイミングにおける各空調機の能力値(空調負荷)を参照する。そして、次の制御タイミングにおける各空調機の空調負荷の合計値である全体空調負荷を演算して求める。そして、実行後に得られる全体空調負荷データをデータ格納部101に書き込む。
The overall air conditioning
空調能力配分演算部105は、データ格納部101から全体空調負荷データを参照する。また、データ記憶部102から性能モデルデータを参照する。そして、全体空調負荷とのバランスを保持し消費電力を低減する空調能力を、性能モデルを考慮して各室外機に割り当てる配分量を演算して求める処理を実行する。そして、実行後に得られる空調能力値をデータ格納部101に書き込む。詳細は後述する。
The air conditioning capacity
制御信号送出部106は、演算結果として得られた各空調機の空調能力をデータ格納部101より読み出し、当該空調能力を指示する制御信号を、通信線を通じて各空調機に送出する処理を実行する。
The control
なお、全体空調負荷演算部104、空調能力配分演算部105、制御信号送出部106は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやCPUなどの演算装置(コンピュータ)上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
The overall air conditioning
なお、データ格納部101、データ記憶部102、データ設定部103は、例えばフラッシュメモリなどの記憶装置で構成することができる。
The
図3は実施の形態1に係る空気調和機の冷媒回路を概略的に示す図である。
図3に示すように、各空調機は、室内機2と室外機3とが、液接続配管及びガス接続配管を介して接続されている。
なお、ここでは、1つの空調機の室内機2及び室外機3が1台である場合を説明するが、本発明はこれに限らず、複数備える構成であっても良い。
3 is a diagram schematically showing a refrigerant circuit of the air conditioner according to
As shown in FIG. 3, in each air conditioner, an
In addition, although the case where the
室内機2は、室内熱交換器21、室内送風機22、温度センサ23を備えている。
室外機3は、圧縮機31、四方弁32、室外熱交換器33、室外送風機34、絞り装置35を備えている。これら圧縮機31、室外熱交換器33、絞り装置35、室内熱交換器21は環状に接続され、冷媒回路を構成する。
The
The
室内熱交換器21は、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。この室内熱交換器21は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内の空気を冷却する。また、室内熱交換器21は、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内の空気を加熱する。
The
室内送風機22は、室内熱交換器21に付設され、室内熱交換器21に供給する空気の流量を可変することが可能なファン等からなる。この室内送風機22は、室内機2内に室内空気を吸入し、室内熱交換器21により冷媒との間で熱交換した空気を供給空気として空調対象空間1内に供給する。
The
温度センサ23は、例えばサーミスタにより構成される。この温度センサ23は、室内熱交換器21内の気液二相状態の冷媒の温度を検出する。すなわち、暖房運転時における凝縮温度、冷房運転時における蒸発温度を検出する。
The
圧縮機31は、運転容量を可変することが可能であり、例えばインバータにより制御されるモータ(図示せず)によって駆動される容積式圧縮機を用いる。この圧縮機31は、制御装置10により制御される。
なお、本実施の形態では、圧縮機31が1台のみの場合を説明するが、これに限定されず、室内機2の接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機31が並列に接続されたものであっても良い。
The
In the present embodiment, a case where only one
四方弁32は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。この四方弁32は、冷房運転時には、圧縮機31の吐出側と室外熱交換器33とを接続し、圧縮機31の吸入側と室内熱交換器21とを接続するように、冷媒流路を切り換える。また、四方弁32は、暖房運転時には、圧縮機31の吐出側と室内熱交換器21とを接続し、圧縮機31の吸入側と室外熱交換器33とを接続するように、冷媒流路を切り換える。
The four-
室外熱交換器33は、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。この室外熱交換器33は、そのガス側が四方弁32に接続され、その液側が絞り装置35に接続される。室外熱交換器33は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
The
室外送風機34は、室外熱交換器33に付設され、室外熱交換器33に供給する空気の流量を可変することが可能なファン等からなる。この室外送風機34は、室外機3内に室外空気を吸入し、室外熱交換器33により冷媒との間で熱交換した空気を室外に排出する。
The
絞り装置35は、室外機3の液側配管に接続配置されている。この絞り装置35は、絞り開度が可変であり、冷媒回路内を流れる冷媒の流量の調節等を行う。
The
温度センサ36は、例えばサーミスタにより構成される。この温度センサ36は、室外熱交換器33内の気液二相状態の冷媒の温度を検出する。すなわち、冷房運転時における凝縮温度、暖房運転時における蒸発温度を検出する。
The
以上、本実施の形態における空気調和システムの構成を説明した。
次に、データ格納部101、データ記憶部102に格納される各種データについて説明する。
In the above, the structure of the air conditioning system in this Embodiment was demonstrated.
Next, various data stored in the
[性能モデルデータ]
図4は空調能力と消費電力の関係を表す代表的なグラフである。
図5は実施の形態1に係る性能モデルデータのデータ形式を示す図である。
空調機の消費電力は、主に圧縮機消費電力、電子基盤入力電力、室内/室外ファン入力電力などからなる。空調機における空調能力と消費電力の関係は、例えば図4に示すようになり、例えば以下の(数式1)のような二次式で十分に近似できる。
[Performance model data]
FIG. 4 is a representative graph showing the relationship between air conditioning capability and power consumption.
FIG. 5 is a diagram showing a data format of the performance model data according to the first embodiment.
The power consumption of the air conditioner mainly includes compressor power consumption, electronic board input power, indoor / outdoor fan input power, and the like. The relationship between the air conditioning capacity and the power consumption in the air conditioner is as shown in FIG. 4, for example, and can be sufficiently approximated by a quadratic expression such as the following (Equation 1).
ここで、Wk(kW)は空調機k(k=1,2,3…)の消費電力を示す。Qk(kW)は空調機kの空調能力を示す。ak,bk,ckは係数データを示す。 Here, Wk (kW) indicates the power consumption of the air conditioner k (k = 1, 2, 3,...). Q k (kW) indicates the air conditioning capability of the air conditioner k. a k , b k and c k indicate coefficient data.
各空調機に対する(数式1)の係数データは、空調機の最小能力値Qmin(kW)と最大能力値Qmax(kW)と併せて、性能モデルデータと定義する。
この性能モデルデータは、各空調機毎に、例えば図5に示すデータ形式でデータ記憶部102に記憶される。
The coefficient data of (Formula 1) for each air conditioner is defined as performance model data together with the minimum capacity value Q min (kW) and the maximum capacity value Q max (kW) of the air conditioner.
The performance model data is stored in the
[運転情報データ]
図6は実施の形態1に係る運転情報データのデータ形式を示す図である。
各空調機に対する運転情報データは、現在の運転状態と次の制御タイミングにおける外部からの制御情報(ユーザによる主電源OFF等)や空調機による制御判断(空調機のサーモOFF後に機器保護のための強制停止時間がある等)に基づいて設定される次の制御タイミングでの運転状態を表す。
例えば、後述する協調制御により運転する場合に「1」、協調制御により運転を停止する場合に「0」、空調機の電源がOFFの場合に「−1」、協調制御の対象外とする場合に「−2」、と定義して、図6に示すデータ形式でデータ格納部101に格納する。
[Operation information data]
FIG. 6 is a diagram showing a data format of the driving information data according to the first embodiment.
The operation information data for each air conditioner includes control information from the outside (main power off by the user, etc.) at the current operation state and next control timing, and control judgment by the air conditioner (for equipment protection after the air conditioner thermo-off) This represents the operation state at the next control timing set based on the forced stop time or the like.
For example, “1” when driving by cooperative control to be described later, “0” when stopping operation by cooperative control, “−1” when the power supply of the air conditioner is OFF, and excluding the target of cooperative control “−2” is stored in the
この運転情報データは、例えば、協調制御上、次のように扱う。
ある空調機に対する運転情報データが「1」のとき、当該空調機は次の制御タイミングで協調制御により運転させる状態(以下「バランス運転」という。)であり、それ以降に制御機能がサーモON/OFFへ必要に応じて状態を遷移させることができる。
ある空調機に対する運転情報データが「0」のとき、当該空調機は次の制御タイミングで協調制御により運転を停止させる状態(以下「バランス停止」という。)であり、それ以降に制御機能がサーモON/OFFへ必要に応じて状態を遷移させることができる。
なお、バランス停止の状態においては、圧縮機31のみを一時停止状態とするようにしても良い。
以上の2状態が協調制御の対象となる状態である。
This driving information data is handled as follows in the cooperative control, for example.
When the operation information data for a certain air conditioner is “1”, the air conditioner is in a state of being operated by cooperative control at the next control timing (hereinafter referred to as “balanced operation”). The state can be changed to OFF as required.
When the operation information data for a certain air conditioner is “0”, the air conditioner is in a state where the operation is stopped by cooperative control at the next control timing (hereinafter referred to as “balance stop”). The state can be changed to ON / OFF as necessary.
In the balance stop state, only the
The above two states are states to be subjected to cooperative control.
ある空調機に対する運転情報データが「−1」のとき、当該空調機の電源がOFFの状態である。電源OFFはユーザによる主電源スイッチの開放状態であり、ユーザにより主電源スイッチの閉路状態に切り換えられない限りサーモON/OFF状態または協調制御対象外の状態への復帰はない。
ある空調機に対する運転情報データが「−2」のとき、当該空調機は、主電源スイッチは閉路状態でありサーモON/OFFの状態であるが、ユーザによる設定または制御機能による判断により、協調制御対象となる空調機群から離脱し、協調制御の対象外の状態となる。
When the operation information data for a certain air conditioner is “−1”, the power supply of the air conditioner is OFF. The power OFF is an open state of the main power switch by the user, and there is no return to the thermo ON / OFF state or the state other than the cooperative control unless the user switches to the closed state of the main power switch.
When the operation information data for a certain air conditioner is “−2”, the main power switch is in the closed state and the thermo ON / OFF state, but the cooperative control is performed according to the setting by the user or the judgment by the control function. It leaves | separates from the air conditioner group used as object, and will be in the state outside the object of cooperative control.
[空調負荷データ]
各空調機に対する空調負荷データは、各空調機に具備されているセンサによる計測情報に基づいて次の制御タイミングで出力すべき空調能力を決定する。
ただし、空調負荷データは、電源OFFの状態にある空調機及び協調制御対象外の状態にある空調機からは得られないものとする。
[Air conditioning load data]
The air conditioning load data for each air conditioner determines the air conditioning capacity to be output at the next control timing based on the measurement information from the sensors provided in each air conditioner.
However, air conditioning load data cannot be obtained from an air conditioner that is in a power-off state or an air conditioner that is not subject to cooperative control.
本実施の形態では、当該空調能力を次の制御タイミングにおける各空調機の空調負荷(kW)とする。例えば、空調機の設定温度と室内温度との差(ΔTj)に応じて圧縮機31の回転数(Hz)を決定し、この回転数に応じて空調能力(kW)を求め、これを当該空調機の空調負荷(kW)とする。
In the present embodiment, the air conditioning capacity is the air conditioning load (kW) of each air conditioner at the next control timing. For example, the rotational speed (Hz) of the
空調負荷データは通信線を通じて制御装置10に送信され、図7に示すデータ形式でデータ格納部101に格納する。
The air conditioning load data is transmitted to the
図7は実施の形態1に係る空調負荷データのデータ形式を示す図である。
図7においては、例えば図6に示す運転情報データのもとで得られた空調負荷データであり、電源OFFの状態である空調機No4以外の空調負荷(≧0)を表す。
例えば、ここでは電源OFFの状態である空調機に対しては空調負荷を「−1」と表現する。また、協調制御対象外の状態である空調機に対しては空調負荷を「−2」と表現すれば良い。
FIG. 7 is a diagram showing a data format of air conditioning load data according to the first embodiment.
In FIG. 7, for example, the air conditioning load data obtained based on the operation information data illustrated in FIG. 6 represents the air conditioning load (≧ 0) other than the
For example, the air conditioning load is expressed as “−1” for an air conditioner that is in a power OFF state. Moreover, what is necessary is just to express an air-conditioning load as "-2" with respect to the air conditioner which is a state outside a cooperative control object.
次に、実施の形態1の複数台の空調機による協調制御処理内容について説明する。
上記(数式1)の二次式で表される空調能力と消費電力との関係を使用して、次の制御タイミングで運転している空調機(ここでは空調機No1,2,3,4の4台とする)に対して消費電力を低減する空調能力の割り当ては次のように行う。
Next, the contents of cooperative control processing by the plurality of air conditioners of
Using the relationship between the air conditioning capacity and the power consumption expressed by the secondary expression of the above (Equation 1), the air conditioner operating at the next control timing (in this case, the
ある全体空調負荷Lに対して、全体空調負荷Lと運転中の空調能力Qk(k=1,2,3…)の総和のバランスを保ちながら消費電力Wk(k=1,2,3…)の総和を最小にする問題を考える。
ここで、Qmin、Qmaxは空調機の最小能力と最大能力である。
For a certain overall air conditioning load L, the power consumption W k (k = 1, 2, 3) while maintaining a balance between the total air conditioning load L and the total air conditioning capacity Q k (k = 1, 2, 3,...) During operation. Consider the problem of minimizing the sum of (...).
Here, Q min and Q max are the minimum capacity and maximum capacity of the air conditioner.
すなわち、各空調機の消費電力の和を、各空調機の空調能力Qを変数とした多変数関数とする。そして、各空調機の空調能力Qの和が全体空調負荷Lとなる制約条件のもと、上記の多変数関数が極値となる各空調機の空調能力Qをそれぞれ求める。 That is, the sum of the power consumption of each air conditioner is a multivariable function with the air conditioning capability Q of each air conditioner as a variable. Then, under the constraint that the sum of the air conditioning capacities Q of the respective air conditioners becomes the total air conditioning load L, the air conditioning capacities Q of the respective air conditioners where the above multivariable functions are extreme values are obtained.
上記(数式2)の問題の解は解析的に求めることができる。
ここでは、例えばラグランジュの未定乗数法を用いる場合を説明する。なお、上記の問題の解を求めるものであればこれに限るものではない。
The solution of the problem of (Formula 2) can be obtained analytically.
Here, for example, a case where the Lagrange's undetermined multiplier method is used will be described. Note that the present invention is not limited to this as long as it seeks a solution to the above problem.
まず、上記(数式2)に、各空調機の空調能力Qの和が全体空調負荷Lとなる制約条件を係数とする中間変数μを加え、以下の(数式3)のような第2の多変数関数Fを考える。 First, an intermediate variable μ whose coefficient is a constraint condition that the sum of the air conditioning capacities Q of the respective air conditioners becomes the overall air conditioning load L is added to the above (Equation 2), and a second multiplicity like the following (Equation 3) is added. Consider a variable function F.
次に、上記(数式3)の極値条件から以下の(数式4)を得る。 Next, the following (Formula 4) is obtained from the extreme value condition of the above (Formula 3).
上記(数式4)を整理すると、第2の多変数関数Fの各変数が極値となる条件を満たす中間変数μは、次の(数式5)で与えられる。 By arranging the above (Equation 4), an intermediate variable μ that satisfies the condition that each variable of the second multivariable function F is an extreme value is given by the following (Equation 5).
すなわち、全体空調負荷Lと空調能力Qkの総和とのバランス維持を表す制約式である(数式2)の、ラグランジュ乗数である中間変数μを用いると、各空調機の空調能力Qは次のように代数式で与えられる。 In other words, using the intermediate variable μ, which is a Lagrange multiplier in (Expression 2), which is a constraint expression representing the balance maintenance of the total air conditioning load L and the sum of the air conditioning capacity Q k , the air conditioning capacity Q of each air conditioner is Is given by an algebraic expression.
このように、中間変数μと、性能モデルデータとに基づき、各空調機の空調能力Qをそれぞれ求めることで、協調制御対象の複数の空調機により、最小の消費電力で全体空調負荷Lに見合うだけの空調能力を求めることができる。 In this way, by obtaining the air conditioning capability Q of each air conditioner based on the intermediate variable μ and the performance model data, the plurality of air conditioners subject to cooperative control meet the overall air conditioning load L with the minimum power consumption. Only air conditioning capability can be sought.
次に、実施の形態1における協調制御処理の動作を具体的に説明する。 Next, the operation of the cooperative control process in the first embodiment will be specifically described.
図8は実施の形態1に係る協調制御処理の動作を示すフローチャートである。
以下、図8のフローチャートに沿って説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the cooperative control process according to the first embodiment.
Hereinafter, a description will be given along the flowchart of FIG.
(S101)
開始処理S101により、制御装置10は、一連の演算処理をフローにしたがって開始する。
(S101)
With the start process S101, the
(S102)
まず、初期データ読み込み処理S102において、データ設定部103は、データ記憶部102に予め記憶されている性能モデルデータD101を参照する。
また、データ設定部103は、データ格納部101に格納されている、協調制御対象であり計測可能な状態(バランス運転及びバランス停止の状態)の各空調機が計測した、次の制御タイミングにおける空調負荷データD102を参照する。
また、データ設定部103は、次の制御タイミングにおいて、バランス運転及びバランス停止の状態の空調機の運転情報データD103を参照する。
そして、データ設定部103は、参照した性能モデルデータD101、空調負荷データD102、運転情報データD103を、初期データとして設定して演算の初期化を実行する。
(S102)
First, in the initial data reading process S102, the
In addition, the
Further, the
Then, the
具体的には、データ設定部103は、運転情報データD103より制御対象となる運転台数をメモリ上の変数にセットし、運転台数分の性能モデルデータを空調機Noごとにメモリ上の変数にセットする。
このとき、全体空調負荷Lに対する変数、中間変数μ及び各空調機の空調能力Qk(k=1,2,3…)に対する変数を「0」に初期化しておく。
Specifically, the
At this time, a variable for the overall air conditioning load L, an intermediate variable μ, and a variable for the air conditioning capacity Q k (k = 1, 2, 3,...) Of each air conditioner are initialized to “0”.
(S103)
次に、全体空調負荷演算部104は、空調負荷データD102から全体空調負荷Lを求める。
具体的には次のように演算して求める。
まず、運転情報データD103に基づいて協調制御対象である空調機(バランス運転及びバランス停止の状態の空調機)を得る。そして、空調負荷データD102から、協調制御対象である空調機の空調負荷を得て、その合計値を全体空調負荷Lとして求める。
(S103)
Next, the overall air conditioning
Specifically, the calculation is performed as follows.
First, based on the operation information data D103, an air conditioner (an air conditioner in a balance operation and balance stop state) that is a target for cooperative control is obtained. Then, the air conditioning load of the air conditioner that is the object of cooperative control is obtained from the air conditioning load data D102, and the total value is obtained as the overall air conditioning load L.
例えば、運転情報データD103が、例えば図6であったとし、空調負荷データD102が、例えば図7のようにL1,L2,L3,−1であるとすると、協調制御対象であり、空調負荷の計測可能な状態の空調機No1〜3から求められる全体空調負荷は、L=L1+L2+L3である。 For example, assuming that the operation information data D103 is, for example, FIG. 6 and the air conditioning load data D102 is, for example, L 1 , L 2 , L 3 , −1 as shown in FIG. The total air conditioning load obtained from the air conditioners No. 1 to 3 in a state where the air conditioning load can be measured is L = L 1 + L 2 + L 3 .
(S104)
続いて、空調能力配分演算部105は、性能モデルデータD101と、空調負荷データD102、及び運転情報データD103から、上記(数式5)にしたがって中間変数μを求める。
そして、その結果をデータ格納部101の変数に格納する。
(S104)
Subsequently, the air conditioning capability
Then, the result is stored in a variable of the
(S105)
次に、空調能力配分演算部105は、運転している空調機の中で最初の空調機(例えば、空調機Noが最も小さいもの)を一つ選択する。
(S105)
Next, the air conditioning capacity
(S106)
空調能力配分演算部105は、上記処理S105により選択した空調機に対して、データ格納部101に格納されている中間変数μと性能モデルデータD101とから、上記(数式6)にしたがって空調能力Qkを求める。
そして、その結果をデータ格納部101の変数に格納する。
(S106)
The air conditioning capacity
Then, the result is stored in a variable of the
(S107)
空調機選択終了判定処理S107において、空調能力配分演算部105は、すべての運転している空調機に対して処理を終了したかどうかを判断する。
(S107)
In the air conditioner selection end determination process S107, the air conditioning capability
(S108)
終了していない場合には、未選択空調機選択処理S108に進み、空調能力配分演算部105は、未選択の空調機の中から次の空調機を選択して、処理S106に戻り処理を繰り返す。
空調機をすべて選択し空調能力の演算を完了した場合には、制御信号送出処理S109に進む。
(S108)
If not completed, the process proceeds to the unselected air conditioner selection process S108, and the air conditioning capacity
When all the air conditioners are selected and the calculation of the air conditioning capacity is completed, the process proceeds to the control signal transmission process S109.
(S109)
制御信号送出処理S109において、制御信号送出部106は、各空調機に対して一連の演算の結果求められた空調能力値を出力データとしてデータ格納部101より読み出す。
そして、当該空調能力値を実現する制御信号を、次の制御タイミングに合わせて通信線を通じて、各空調機に送出する。
(S109)
In the control signal transmission process S109, the control
And the control signal which implement | achieves the said air-conditioning capability value is sent to each air conditioner through a communication line according to the following control timing.
(S110)
終了処理S110により、一連の演算処理を終了する。
(S110)
A series of arithmetic processing is ended by the end processing S110.
このような協調制御により、必要な全体空調負荷Lに見合うだけの能力を、運転中の協調制御対象となる各空調機に消費電力を低減するように配分して運転することができるため、全体空調システムとして消費電力を低減するような運転条件を求めて空調機を制御することができる。 By such cooperative control, it is possible to distribute and operate the capacity sufficient for the required overall air conditioning load L to reduce power consumption to each air conditioner that is the target of cooperative control during operation. The air conditioner can be controlled by obtaining an operating condition that reduces power consumption as an air conditioning system.
以上のように本実施の形態においては、性能モデルデータと全体空調負荷Lとに基づいて、複数の空調機の空調能力Qの和が全体空調負荷Lとなり、且つ、複数の空調機の消費電力Wの和が最小となるように、複数の空調機のそれぞれの空調能力Qを求める。
このため、空調対象空間1内の全体空調負荷Lと、運転中の空調機の空調能力Qkの総和とのバランスを保ちながら消費電力Wkの総和を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, based on the performance model data and the overall air conditioning load L, the sum of the air conditioning capabilities Q of the plurality of air conditioners becomes the overall air conditioning load L, and the power consumption of the plurality of air conditioners The air conditioning capability Q of each of the plurality of air conditioners is obtained so that the sum of W is minimized.
Therefore, it is possible to reduce the overall air conditioning load L of the air-
また、制御装置10を、通常のコントロール機能も併せ持ったリモコン等により構成することで、協調制御を行うために別個の制御機器を設ける必要が無く、空気調和システムを安価に構成することができる。
Further, by configuring the
また、全体空調負荷Lと性能モデルデータとを用いて(数式5)に基づき中間変数μを求め、この中間変数μと、性能モデルデータとに基づき、(数式6)により各空調機の空調能力Qkをそれぞれ求める。
このため、空調機の空調能力の総和が全体空調負荷となり、消費電力の総和が最小となる空調能力を、全体空調負荷Lと性能モデルデータとから算出することができる。
Further, an intermediate variable μ is obtained based on (Equation 5) using the overall air conditioning load L and the performance model data, and based on this intermediate variable μ and the performance model data, the air conditioning capacity of each air conditioner is obtained according to (Equation 6). seek Q k, respectively.
Therefore, the total air conditioning capacity of the air conditioner becomes the total air conditioning load, and the air conditioning capacity that minimizes the total power consumption can be calculated from the total air conditioning load L and the performance model data.
なお、実施の形態1では、図8で示すフローチャートを用いて複数台の空調機による協調制御処理内容を説明したが、このフローチャートは実質的に協調制御処理内容を実行するプログラムにより実現しても良い。このプログラムは、制御装置10としてのリモコンのマイコンに搭載されるが、制御装置10としてリモコンを使用せずに計算機で構成する場合には、例えば、記録媒体であるハードディスク等に格納されているものが考えられる。
In the first embodiment, the contents of cooperative control processing by a plurality of air conditioners have been described using the flowchart shown in FIG. 8, but this flowchart may be realized by a program that substantially executes the contents of cooperative control processing. good. This program is installed in the microcomputer of the remote controller as the
また、このプログラムを記録したコンピュータ読取可能な媒体は、ハードディスクの他にCD−ROMやMO等であっても良い。
さらには、記録媒体を介することなくプログラム自体を、電気通信回線を介して取得するようにすることもできる。
In addition to the hard disk, the computer-readable medium on which the program is recorded may be a CD-ROM, MO, or the like.
Furthermore, the program itself can be acquired via an electric communication line without using a recording medium.
実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1の制御装置10の機能に加えて、空調機システム全体の総消費電力を低減するため、空調機の運転状態(バランス運転、バランス停止、電源OFF、協調制御対象外)を考慮して運転する空調機の選択機能を具備したことを特徴とする。
In the second embodiment, in addition to the function of the
なお、実施の形態2による制御装置10に必要な空調システムの全体構成は図1に示す構成図と同じである。
In addition, the whole structure of the air conditioning system required for the
図9は実施の形態2に係る制御装置の機能ブロック図である。
図9に示すように、本実施の形態における制御装置10は、上記実施の形態1の構成に加え、運転機選択演算部110を備えている。
なお、データ格納部101、データ記憶部102、データ設定部103、全体空調負荷演算部104、空調能力配分演算部105、及び制御信号送出部106は、実施の形態1の機能ブロックと同じである。
FIG. 9 is a functional block diagram of the control device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 9, the
なお、「運転機選択演算部110」は、本発明における「運転空気調和機選択手段」に相当する。
“Operating unit
運転機選択演算部110は、複数の空調機のうち、運転させる空調機と運転を停止させる空調機との組合せパターンを求めるものである。
具体的には、データ格納部101及びデータ記憶部102から演算に必要なデータを参照して、次の制御タイミングで運転可能な空調機(これを候補空調機と定義する)の中から運転させる空調機と運転を停止させる空調機とを求める処理を実行する。
実行後に得られる運転させる空調機と運転を停止させる空調機との選択結果はデータ格納部101に書き込む。
The operating unit
Specifically, referring to data necessary for calculation from the
The selection result of the air conditioner to be operated and the air conditioner to be deactivated obtained after execution is written in the
図10は実施の形態2に係る協調制御処理の動作を示すフローチャートである。
以下、フローチャートにしたがって説明をする。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the cooperative control process according to the second embodiment.
Hereinafter, description will be given according to the flowchart.
(S201)
開始処理S201により、制御装置10は、一連の演算処理をフローにしたがって開始する。
(S201)
With the start process S201, the
(S202)
まず、初期データ読み込み処理S202において、データ設定部103は、データ記憶部102に予め記憶されている性能モデルデータD101を参照する。
また、データ設定部103は、データ格納部101に格納されている、協調制御対象であり計測可能な状態(バランス運転及びバランス停止の状態)の各空調機が計測した、次の制御タイミングにおける空調負荷データD102を参照する。
また、データ設定部103は、次の制御タイミングにおける候補空調機の運転可能情報データD201を参照する。この運転可能情報データD201については後述する。
そして、データ設定部103は、参照した性能モデルデータD101、空調負荷データD102、運転可能情報データD201を、初期データとして設定して演算の初期化を実行する。
(S202)
First, in the initial data reading process S202, the
In addition, the
The
Then, the
具体的には、データ設定部103は、運転可能情報データD201より制御対象となる候補空調機の運転台数をメモリ上の変数にセットし、運転台数分の性能モデルデータを空調機Noごとにメモリ上の変数にセットする。
このとき、全体空調負荷Lに対する変数と、候補空調機の中から作成する組合せデータを格納する変数と、組合せNoごとに中間変数μ、各空調機の空調能力Qkに対する変数、及び総消費電力に対する変数と、最終的に選択された組合せNoに対する変数を、「0」に初期化しておく。
Specifically, the
At this time, a variable for the overall air conditioning load L, a variable for storing combination data created from the candidate air conditioners, an intermediate variable μ for each combination No, a variable for the air conditioning capacity Q k of each air conditioner, and total power consumption And a variable for the finally selected combination No. are initialized to “0”.
ここで候補空調機に対する運転可能情報データD201について説明する。
運転可能情報データD201は、次の制御タイミングでの運転可能な空調機を表す。
Here, the operable information data D201 for the candidate air conditioner will be described.
The operable information data D201 represents an air conditioner that can be operated at the next control timing.
図11は実施の形態2に係る運転可能情報データのデータ形式を示す図である。
例えば、運転可能な場合に「1」(次の制御タイミングでバランス運転またはバランス停止が可能な空調機であり、これが候補空調機となる。)と定義する。
また、運転不可能な場合に「0」(次の制御タイミングで運転を行わない空調機)と定義する。
また、電源OFFの場合に「−1」、協調制御の対象外とする場合に「−2」と定義する。
そして、図11に示すデータ形式でデータ格納部101に格納する。
この場合、空調機No1、2、3が候補空調機である。空調機No4が運転を行わない空調機である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a data format of drivable information data according to the second embodiment.
For example, when it can be operated, it is defined as “1” (an air conditioner that can perform balance operation or balance stop at the next control timing, and this is a candidate air conditioner).
Further, it is defined as “0” (an air conditioner that is not operated at the next control timing) when the operation is impossible.
Further, it is defined as “−1” when the power is OFF and “−2” when it is excluded from the cooperative control.
Then, the data is stored in the
In this case, air conditioners Nos. 1, 2, and 3 are candidate air conditioners. Air conditioner No4 is an air conditioner which does not operate.
(S203)
次に、全体空調負荷演算部104は、空調負荷データD102から、候補空調機の空調負荷の合計値である全体空調負荷Lを求める。
処理内容は実施の形態1で説明した処理S103と同じである。
(S203)
Next, the overall air conditioning
The processing content is the same as the processing S103 described in the first embodiment.
(S212)
次に、運転機選択演算部110は、候補空調機のうち、運転させる空調機(次の制御タイミングで運転を想定する空調機)と、運転を停止させる空調機(次の制御タイミングで運転停止を想定する空調機)との組合せパターンを求める。ここでは、候補空調機を使って作成可能なすべての組合せをリストとして作成し、図12に示すデータ形式でデータ格納部101に格納する。
(S212)
Next, the operation unit
図12は実施の形態2に係る空調機の運転組合せリストのデータ形式を示す図である。
例えば、図11で与えられた候補空調機No1、2、3から作成される組合せは、図12のように、全部で7通りとなる。
例えば、図12の組合せNo1は、次の制御タイミングで運転を想定する空調機が候補空調機No1、2、3の中で空調機No1だけであり、空調機No2と3は運転の停止を想定することを表す。
また例えば、組合せNo7は、候補空調機の全台の運転を想定することを表す。
FIG. 12 is a diagram showing a data format of the operation combination list of the air conditioner according to the second embodiment.
For example, there are a total of seven combinations created from the candidate air conditioners Nos. 1, 2, and 3 given in FIG. 11, as shown in FIG.
For example, in the combination No. 1 in FIG. 12, the air conditioners that are assumed to be operated at the next control timing are only the air conditioners No. 1 among the candidate air conditioners Nos. 1, 2, and 3, and the air conditioners Nos. 2 and 3 are assumed to be stopped. Represents what to do.
For example, combination No7 represents assuming operation of all the candidate air conditioners.
(S204)
運転機選択演算部110は、上記処理S212により作成した組合せパターンの中から最初の組合せ(例えば、組合せNoが最も小さいもの)を一つ選択する。
(S204)
The driving machine
(S205)
次に、空調能力配分演算部105は、上記処理S204により選択された組合せにおいて、運転を想定する空調機の空調能力Qの和が、候補空調機の全体空調負荷Lとなり、且つ、運転を想定する空調機の消費電力Wの和が最小となるように、運転を想定する空調機のそれぞれの空調能力Qkを求める。
そして、その結果をデータ格納部101の当該組合せNoに対する各変数に格納する。
なお、各空調能力Qkを求める処理は、実施の形態1で説明した処理S106と同じである。
(S205)
Next, the air conditioning capability
Then, the result is stored in each variable for the combination No. in the
The process for obtaining each air conditioning capability Q k is the same as the process S106 described in the first embodiment.
(S206)
次に、運転機選択演算部110は、現在選択されている組合せにおける総消費電力Wallを求める。
具体的には、運転機選択演算部110は、データ記憶部102から性能モデルデータD101を参照し、データ格納部101から処理S205の演算結果が格納されている変数を参照する。そして、以下の(数式7)にしたがって各空調機の消費電力Wkから総消費電力Wallを求める。そして、データ格納部101の当該組合せNoに対する消費電力として変数に格納する。
(S206)
Next, the operating unit
Specifically, the operating unit
図12を例に取る。現在選択されている組合せが組合せNo5とする。このとき、運転を想定する空調機は、空調機No1と空調機No3である。また、運転停止を想定する空調機は空調機No2である。
この場合、上記処理S205の演算により、空調機No1と空調機No3に対して空調能力Q1とQ3が求められる。
運転機選択演算部110は、(数式7)にしたがって空調機No1と空調機No3の消費電力Wから総消費電力Wallを求める。このとき総消費電力Wallは、具体的に次の(数式8)のようになる。
Take FIG. 12 as an example. It is assumed that the currently selected combination is combination No5. At this time, the air conditioners assumed to be operated are the air conditioner No1 and the air conditioner No3. Moreover, the air conditioner assumed to stop operation is air conditioner No2.
In this case, the air conditioning capabilities Q 1 and Q 3 are obtained for the
The operating unit
(S207)
組合せ選択終了判定処理S207において、運転機選択演算部110は、すべての組合せに対して処理を終了したかどうかを判断する。
(S207)
In the combination selection end determination process S207, the operating unit
(S208)
終了していない場合には、未選択組合せ選択処理S208に進み、未選択の組合せの中から次の組合せを選択して、処理S205に戻り処理を繰り返す。
組合せをすべて選択して組合せの演算を完了した場合には、組合せ最終選択処理S209に進む。
(S208)
If not completed, the process proceeds to an unselected combination selection process S208, the next combination is selected from the unselected combinations, the process returns to process S205, and the process is repeated.
When all the combinations are selected and the combination calculation is completed, the process proceeds to the combination final selection process S209.
(S209)
組合せ最終選択処理S209において、データ格納部101からすべての組合せNoに対する総消費電力Wallを参照し、例えば総消費電力Wallが最小となる組合せを選択する。そして、選択した組合せNoをデータ格納部101の変数に格納する。
(S209)
In the combination final selection process S209, the total power consumption W all for all combinations No is referred from the
(S210)
制御信号送出処理S210において、制御信号送出部106は、上記処理209で選択された組合せNoに対応する空調機と空調能力値とを、データ格納部101より読み出す。
そして、バランス運転またはバランス停止などの運転状態と、当該空調能力値とを実現する制御信号を次の制御タイミングに合わせて通信線を通じて送出する。
(S210)
In the control signal transmission process S210, the control
And the control signal which implement | achieves the driving | running states, such as balance driving | operation or a balance stop, and the said air-conditioning capability value is sent through a communication line according to the following control timing.
(S211)
終了処理S211により、一連の演算処理を終了する。
(S211)
In the end process S211, a series of arithmetic processes is ended.
このような協調制御により、必要な全体空調負荷Lに見合うだけの能力を、消費電力を低減するように各空調機に対して運転状態と運転時の空調能力を与えて運転することができるため、全体空調システムとして消費電力を低減するような運転条件を求めて空調機を制御することができる。 Because of such cooperative control, it is possible to operate with sufficient capacity to meet the required overall air conditioning load L by giving each air conditioner an operating state and air conditioning capacity during operation so as to reduce power consumption. As a whole air conditioning system, it is possible to control the air conditioner by obtaining operating conditions that reduce power consumption.
以上のように本実施の形態においては、組合せパターンのそれぞれについて、運転させる空調機の空調能力の和が全体空調負荷Lとなり、且つ、運転させる空調機の消費電力の和が最小となるように、運転させる空調機の空調能力を求め、運転させる空調機の消費電力の和が最小となる組合せパターンを選択する。
このため、空調対象空間1内の全体空調負荷Lと、運転させる空調機の空調能力Qkの総和とのバランスを保ちながら、運転または停止させる空調機の組合せのうち、総消費電力Wallが最小となる組合せにより各空調機を制御することができる。
したがって、より小さい消費電力を実現するために適切な空調能力と運転台数を統合的に決定することができる。よって、エネルギー消費量の低減を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, for each combination pattern, the sum of the air conditioning capabilities of the operated air conditioners becomes the overall air conditioning load L, and the sum of the power consumption of the operated air conditioners is minimized. The air conditioning capacity of the air conditioner to be operated is obtained, and the combination pattern that minimizes the sum of the power consumption of the air conditioners to be operated is selected.
For this reason, the total power consumption W all is among the combinations of the air conditioners that are operated or stopped while maintaining the balance between the total air conditioning load L in the air
Therefore, it is possible to integrally determine an appropriate air conditioning capacity and the number of operating units in order to realize smaller power consumption. Therefore, energy consumption can be reduced.
また、各空調機の計測した空調負荷データが小さく、該空調負荷が該空調機の最小能力より小さい場合、複数台の空調機がそれぞれ独立に運転状態と運転時の空調能力を制御すると、空調機のサーモONとサーモOFFを繰り返す動きとなり、空調負荷に対して非効率なエネルギー消費となる。
本実施の形態2の複数台の空調機による協調制御によれば、各空調機の計測した空調負荷データの和から得られる全体空調負荷にしたがって運転状態と運転時の空調能力が求められて制御を実行するので、各空調機が個別にサーモONとサーモOFFを繰り返すことなく、必要な全体空調負荷に対して必要最低限のサーモONとサーモOFFしか行わないので、特に空調負荷の小さい場合には、効率的なエネルギー消費となるように空調機を制御することができる。
In addition, when the air conditioning load data measured by each air conditioner is small and the air conditioning load is smaller than the minimum capacity of the air conditioner, the air conditioner can control the air conditioner during operation and the air conditioning capacity during operation. The machine is repeatedly turned on and off, resulting in inefficient energy consumption with respect to the air conditioning load.
According to the cooperative control by a plurality of air conditioners according to the second embodiment, control is performed by obtaining the operating state and the air conditioning capability during operation according to the overall air conditioning load obtained from the sum of the air conditioning load data measured by each air conditioner. Therefore, each air conditioner performs only the minimum necessary thermo-ON and thermo-OFF for the required overall air-conditioning load without individually repeating thermo-ON and thermo-OFF, especially when the air-conditioning load is small Can control the air conditioner for efficient energy consumption.
なお、実施の形態2では、図10で示すフローチャートを用いて複数台の空調機による協調制御処理内容を説明したが、このフローチャートは実質的に協調制御処理内容を実行するプログラムにより実現しても良い。このプログラムは、制御装置10としてのリモコンのマイコンに搭載されるが、制御装置10としてリモコンを使用せずに計算機で構成する場合には、例えば、記録媒体であるハードディスク等に格納されているものが考えられる。
In the second embodiment, the contents of cooperative control processing by a plurality of air conditioners have been described using the flowchart shown in FIG. 10, but this flowchart may be realized by a program that substantially executes the contents of cooperative control processing. good. This program is installed in the microcomputer of the remote controller as the
また、このプログラムを記録したコンピュータ読取可能な媒体は、ハードディスクの他にCD−ROMやMO等であっても良い。
さらには、記録媒体を介することなくプログラム自体を、電気通信回線を介して取得するようにすることもできる。
In addition to the hard disk, the computer-readable medium on which the program is recorded may be a CD-ROM, MO, or the like.
Furthermore, the program itself can be acquired via an electric communication line without using a recording medium.
実施の形態3.
実施の形態3では、ユーザが協調制御に参加することができる空調機を予め設定することができる、もしくは協調制御から離脱する空調機を予め設定することができることを特徴とする。
なお、実施の形態3による制御装置10に必要な空調システムの全体構成は図1に示す構成図と同じである。
In addition, the whole structure of the air conditioning system required for the
協調制御からの離脱を表す状態は2種類あり、1つは主電源OFFにする状態であり、もう1つは協調制御対象外にする状態である。
データ格納部101には、複数の空調機毎に、協調制御の対象であるか否かを示す情報が記憶される。
There are two types of states representing the departure from the cooperative control, one is a state in which the main power is turned off, and the other is a state in which it is excluded from the cooperative control target.
The
上述した実施の形態1のように、複数の空調機の協調制御を行う場合には、次のようになる。
ユーザが特定の空調機の運転を停止させるとき、当該空調機に対する主電源をOFFとする。このとき、当該空調機から通信線を介して、主電源OFFの運転状態が制御装置10へ与えられる。そして、運転情報データD103において、当該空調機に「−1」を与えてデータ格納部101に格納する。
例えば、空調機No1、2、3を運転し、空調機No4を停止させる場合には、図13のようなデータが設定される。
As in the first embodiment, when cooperative control of a plurality of air conditioners is performed, the operation is as follows.
When the user stops the operation of a specific air conditioner, the main power supply for the air conditioner is turned off. At this time, the operating state of the main power supply OFF is given to the
For example, when operating air conditioners Nos. 1, 2, and 3 and stopping air conditioner No4, data as shown in FIG. 13 is set.
また、ユーザが特定の空調機を協調制御対象外として運転させたいとき、当該空調機に対して協調制御対象外の状態を設定する。
つまり、ユーザの設定により、運転情報データD103において当該空調機に「−2」を与えてデータ格納部101に格納する。
例えば、空調機No1、2、3を運転し、空調機No4を協調制御対象外とする場合には、図14のようなデータを設定する。
Further, when the user wants to operate a specific air conditioner outside the cooperative control target, a state outside the cooperative control target is set for the air conditioner.
That is, “−2” is given to the air conditioner in the operation information data D103 and stored in the
For example, when operating the air conditioners Nos. 1, 2, and 3 and setting the air conditioner No4 to be out of the cooperative control, data as shown in FIG. 14 is set.
そして、図8に示すフローチャートに沿って協調制御処理を実施する。
すなわち、全体空調負荷演算部104は、複数の空調機のうち、制御対象である空調機の空調負荷の合計値である全体空調負荷Lを求める。
また、空調能力配分演算部105は、複数の空調機のうち、制御対象である空調機の空調能力の和が全体空調負荷Lとなり、且つ、制御対象である空調機の消費電力の和が最小となるように、空調機の空調能力を求めることになる。
その他の動作は、上記実施の形態1(図8)と同様である。
And a cooperative control process is implemented along the flowchart shown in FIG.
That is, the overall air conditioning
In addition, the air conditioning capacity
Other operations are the same as those in the first embodiment (FIG. 8).
実施の形態2のように複数の運転している空調機に対して運転する空調機の選択及び空調機の能力配分で実現する場合には、次のようになる。
ユーザが特定の空調機の運転を停止させるとき、当該空調機に対する主電源をOFFとする。このとき、当該空調機から通信線を介して、主電源OFFの運転状態が制御装置10へ与えられる。そして、運転可能情報データD201において、当該空調機に「−1」を与えてデータ格納部101に格納する。
例えば、次の制御タイミングで運転可能な空調機が空調機No1、2で、運転不可能な空調機が空調機No3で、電源OFFの空調機が空調機No4の場合には、図15のようなデータが設定される。
In the case of realizing by selecting an air conditioner to be operated for a plurality of operating air conditioners and distributing the capacity of the air conditioners as in the second embodiment, it is as follows.
When the user stops the operation of a specific air conditioner, the main power supply for the air conditioner is turned off. At this time, the operating state of the main power supply OFF is given to the
For example, when the air conditioners that can be operated at the next control timing are the air conditioners No. 1 and 2, the air conditioners that cannot be operated are the air conditioners No. 3, and the air conditioners that are turned off are the air conditioners No. 4, as shown in FIG. Correct data is set.
また、ユーザが特定の空調機を協調制御対象外として運転させたいとき、当該空調機に対して協調制御対象外の状態を設定する。
つまり、運転可能情報データD201において当該空調機に「−2」を与えてデータ格納部101に格納する。
例えば、空調機No1、2、4を運転し、空調機No3を協調制御対象外とする場合には、図16のようなデータを設定する。
Further, when the user wants to operate a specific air conditioner outside the cooperative control target, a state outside the cooperative control target is set for the air conditioner.
That is, in the operable information data D201, “−2” is given to the air conditioner and the
For example, when operating the air conditioners Nos. 1, 2 and 4 and excluding the air conditioner No3 from the cooperative control, data as shown in FIG. 16 is set.
そして、図10に示すフローチャートに沿って協調制御処理を実施する。
すなわち、全体空調負荷演算部104は、複数の空調機のうち、制御対象である空調機の空調負荷の合計値である全体空調負荷Lを求める。
また、空調能力配分演算部105は、複数の空調機のうち、制御対象である空調機の空調能力の和が全体空調負荷Lとなり、且つ、制御対象である空調機の消費電力の和が最小となるように、空調機の空調能力を求めることになる。
その他の動作は、上記実施の形態2(図10)と同様である。
And a cooperative control process is implemented along the flowchart shown in FIG.
That is, the overall air conditioning
In addition, the air conditioning capacity
Other operations are the same as those in the second embodiment (FIG. 10).
以上のように本実施の形態においては、データ格納部101には複数の空調機毎に協調制御の対象であるか否かを示す情報が記憶される。
このため、実施の形態3の複数台の空調機による協調制御によれば、ユーザにより協調制御の対象とするかどうかを設定することができる。
また、ある状況で空調が不必要な箇所に設置されている空調機を電源OFFしてもそれ以外の空調機で協調制御が継続できる。
また、ある状況で空調が、空調機の性能や環境条件によらずに、必要な箇所に設置されている空調機を協調制御対象外として設定してもそれ以外の空調機で協調制御が継続できる。
このように、ユーザ判断による省エネルギー設定や快適性の実現に対して柔軟な制御を実現することができるという効果がある。
As described above, in the present embodiment, the
For this reason, according to cooperative control by a plurality of air conditioners of
Moreover, even if the power supply of the air conditioner installed in the location where an air conditioning is unnecessary in a certain condition is turned off, cooperative control can be continued with other air conditioners.
Also, in some situations, air conditioning will continue to be coordinated with other air conditioners even if the air conditioners installed at the necessary locations are not subject to coordinated control, regardless of the performance and environmental conditions of the air conditioner. it can.
In this way, there is an effect that flexible control can be realized with respect to energy saving setting and comfort realization by user judgment.
実施の形態4.
実施の形態4では、協調制御対象の空調機に対して設置箇所のセンサ情報が設定情報との乖離が大きいときに、協調制御から離脱して当該空調機を独立に運転させることを特徴とする。
なお、実施の形態4による制御装置10に必要な空調システムの全体構成は図1に示す構成図と同じである。
In addition, the whole structure of the air conditioning system required for the
本実施の形態では、センサ情報として、協調制御対象の空調機に対する設置箇所の室内温度(空調負荷)の場合を述べる。 In the present embodiment, as sensor information, a case of an indoor temperature (air conditioning load) at an installation location for an air conditioner to be coordinated will be described.
上記実施の形態1のように、複数の運転している空調機の空調能力の配分で実現する場合には、次のようになる。 In the case of realizing by distributing the air conditioning capability of a plurality of operating air conditioners as in the first embodiment, it is as follows.
図8のフローチャートに基づき、初期データ読み込み処理S102において、データ設定部103は、次の制御タイミングにおいて、バランス運転及びバランス停止の状態の空調機の運転情報データD103を参照する。
また、データ設定部103は、バランス運転(運転情報データD103が「1」)及びバランス停止(運転情報データD103が「0」)の状態となっている空調機の空調負荷データD102を参照する。
このとき、現在、バランス運転またはバランス停止の状態となっている空調機の空調負荷データD102の大きさが、所定値(例えばLTH(kW))より大きいときに、運転情報データD103で現在「1」または「0」となっている値を、「−2」(協調制御対象外)と修正する。
Based on the flowchart of FIG. 8, in the initial data reading process S102, the
The
At this time, when the size of the air conditioning load data D102 of the air conditioner currently in balance operation or balance stop is larger than a predetermined value (for example, L TH (kW)), the operation information data D103 indicates “ The value that is “1” or “0” is corrected to “−2” (out of the cooperative control target).
なお、室内温度と設定温度との乖離は、そのときの空調負荷に反映されるため、ここでは空調負荷の大きさを判定基準として使用した。なお、計測した室内温度と設定温度の偏差を判定基準としても良い。 In addition, since the difference between the room temperature and the set temperature is reflected in the air conditioning load at that time, the magnitude of the air conditioning load is used here as a criterion. In addition, it is good also considering the deviation of the measured indoor temperature and preset temperature as a criterion.
運転情報データD103を修正した後の一連の処理は、修正後の運転情報データD103に基づいて図8のフローチャートにおける処理S103以降と同じである。
すなわち、全体空調負荷演算部104は、複数の空調機のうち空調負荷が所定値(例えばLTH(kW))よりも小さい空調機を、制御対象である空調機として選択し、該制御対象である空調機の空調負荷の合計値である全体空調負荷Lを求める。
また、空調能力配分演算部105は、複数の空調機のうち、制御対象である空調機の空調能力の和が全体空調負荷Lとなり、且つ、制御対象である空調機の消費電力の和が最小となるように、空調機の空調能力を求めることになる。
A series of processing after correcting the driving information data D103 is the same as the processing after the processing S103 in the flowchart of FIG. 8 based on the corrected driving information data D103.
That is, the overall air conditioning
In addition, the air conditioning capacity
実施の形態2のように複数の運転している空調機に対して運転する空調機の選択及び空調機の能力配分で実現する場合には、次のようになる。 In the case of realizing by selecting an air conditioner to be operated for a plurality of operating air conditioners and distributing the capacity of the air conditioners as in the second embodiment, it is as follows.
図10のフローチャートに基づき、初期データ読み込み処理S202において、データ設定部103は、次の制御タイミングにおける候補空調機の運転可能情報データD201を参照する。
また、データ設定部103は、バランス運転(運転可能情報データD201が「1」)及びバランス停止(運転可能情報データD201が「0」)の状態となっている空調機の空調負荷データD102を参照する。
このとき、現在、バランス運転またはバランス停止の状態となっている空調機の空調負荷データD102の大きさが、所定値(例えばLTH(kW))より大きいときに、運転可能情報データD201で現在「1」または「0」となっている値を、「−2」(協調制御対象外)と修正する。
Based on the flowchart of FIG. 10, in the initial data reading process S202, the
In addition, the
At this time, when the size of the air conditioning load data D102 of the air conditioner currently in balance operation or balance stop is larger than a predetermined value (for example, L TH (kW)), the operation possible information data D201 is The value that is “1” or “0” is corrected to “−2” (out of the cooperative control target).
なお、室内温度と設定温度との乖離は、そのときの空調負荷に反映されるため、ここでは空調負荷の大きさを判定基準として使用した。なお、計測した室内温度と設定温度の偏差を判定基準としても良い。 In addition, since the difference between the room temperature and the set temperature is reflected in the air conditioning load at that time, the magnitude of the air conditioning load is used here as a criterion. In addition, it is good also considering the deviation of the measured indoor temperature and preset temperature as a criterion.
運転可能情報データD201を修正した後の一連の処理は、修正後の運転可能情報データD201に基づいて図10のフローチャートにおける処理S203以降と同じである。
すなわち、全体空調負荷演算部104は、複数の空調機のうち空調負荷が所定値(例えばLTH(kW))よりも小さい空調機を、制御対象である空調機として選択し、該制御対象である空調機の空調負荷の合計値である全体空調負荷Lを求める。
また、空調能力配分演算部105は、複数の空調機のうち、制御対象である空調機の空調能力の和が全体空調負荷Lとなり、且つ、制御対象である空調機の消費電力の和が最小となるように、空調機の空調能力を求めることになる。
A series of processing after correcting the drivable information data D201 is the same as the processing after step S203 in the flowchart of FIG. 10 based on the corrected drivable information data D201.
That is, the overall air conditioning
In addition, the air conditioning capacity
なお、実施の形態3においても、空調機の空調負荷が、所定値(例えばLTH(kW))より大きいときに、運転情報データD103または運転可能情報データD201を「−2」(協調制御対象外)と修正することで、同様の動作を行うことができる。 Also in the third embodiment, when the air conditioning load of the air conditioner is larger than a predetermined value (for example, L TH (kW)), the operation information data D103 or the operable information data D201 is set to “−2” (cooperative control target). It is possible to perform the same operation by correcting the above.
以上のように本実施の形態においては、空調負荷が所定値(例えばLTH(kW))より大きい空調機を協調制御対象外として、空調負荷が所定値(例えばLTH(kW))よりも小さい空調機を、制御対象である空調機として選択する。
このため、実施の形態4の複数台の空調機による協調制御装置によれば、ある空調機の主に担当する空調エリアで室温と設定温度の差が大きいときに、当該空調機は協調制御を離脱して専ら該空調エリアに対して作用することができる。
これにより、快適性がある範囲を逸脱して損なわれている状況に柔軟な制御を実現することができるという効果がある。
As described above, in the present embodiment, an air conditioner with an air conditioning load larger than a predetermined value (for example, L TH (kW)) is excluded from the cooperative control target, and the air conditioning load is more than a predetermined value (for example, L TH (kW)). A small air conditioner is selected as an air conditioner to be controlled.
For this reason, according to the cooperative control device using a plurality of air conditioners of the fourth embodiment, when the difference between the room temperature and the set temperature is large in the air conditioning area mainly responsible for a certain air conditioner, the air conditioner performs cooperative control. It can be detached and act exclusively on the air-conditioned area.
Thereby, there exists an effect that flexible control can be implement | achieved in the situation where it deviates from the range with a certain comfort.
実施の形態5.
図17は実施の形態5に係る空気調和システムの全体構成図である。
上記実施の形態1〜4では、制御装置10が1台の場合を説明したが、図17に示すように、制御装置10を2台以上設けても良い。
例えば、制御装置10を、通常のコントロール機能も併せ持ったリモコン等により構成する場合、空気調和システム内にリモコンが複数台あるような場合にも1台の場合と同様に、空気調和システム全体の全体空調負荷Lと、運転中の空調機の空調能力Qkの総和とのバランスを保ちながら消費電力Wkの総和を低減することができる。
FIG. 17 is an overall configuration diagram of an air-conditioning system according to
In the first to fourth embodiments, the case where the number of the
For example, when the
また、制御装置10を、通常のコントロール機能も併せ持ったリモコン等により構成することで、協調制御を行うために別個の制御機器を設ける必要が無く、空気調和システムを安価に構成することができる。
Further, by configuring the
なお、本実施の形態における制御装置10の動作は上記実施の形態1〜4の何れかと同様である。
The operation of the
実施の形態6.
図18は実施の形態6に係る空気調和システムの全体構成図である。
上記実施の形態1〜5では、各室内機2に制御装置10と通信する通信手段を設けた場合を説明したが、本実施の形態6ではこれに代えて、各室外機3に制御装置10と通信する通信手段を設ける構成である。
そして、各室外機3の通信手段は、当該空気調和機の空調負荷に関する情報を制御装置10に送信する。また、制御装置10から上述した空調能力に関する制御信号を受信する。なお、制御装置10と各室外機3との通信は有線通信であっても良いし、無線通信であっても良い。
このような構成により、上記実施の形態1〜5と同様の効果を奏することができる。
FIG. 18 is an overall configuration diagram of an air-conditioning system according to
In the first to fifth embodiments, the case where the communication unit that communicates with the
Then, the communication means of each
With such a configuration, the same effects as those of the first to fifth embodiments can be obtained.
なお、本実施の形態における制御装置10の動作は上記実施の形態1〜4の何れかと同様である。
The operation of the
実施の形態7.
図19は実施の形態7に係る空気調和システムの全体構成図である。
本実施の形態7における制御装置10は、複数の空気調和機毎の設定温度を入力させる設定温度入力手段(図示せず)を備えている。また、制御信号送出部106は、ユーザから入力された設定温度の情報を複数の空気調和機にそれぞれ送出する。
これにより、図19に示すように、空気調和機毎に設定温度4−1〜4−4をそれぞれ設定することができる。
そして、各空気調和機は、この設定温度に基づいて当該空気調和機の空調負荷を求め、該空調負荷に関する情報を制御装置10に送出する。
この空調負荷データは、上述した図7のデータ形式でデータ格納部101に格納される。以降の動作は、上記実施の形態1〜4の何れかと同様である。
FIG. 19 is an overall configuration diagram of an air-conditioning system according to
The
Thereby, as shown in FIG. 19, preset temperature 4-1 to 4-4 can be set for every air conditioner, respectively.
And each air conditioner calculates | requires the air-conditioning load of the said air conditioner based on this preset temperature, and sends the information regarding this air-conditioning load to the
The air conditioning load data is stored in the
このように本実施の形態では、上記実施の形態1〜6の効果に加え、ユーザからの操作により空気調和機毎に設定温度を設定でき、この設定温度に応じた空調負荷を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, in addition to the effects of the first to sixth embodiments, a set temperature can be set for each air conditioner by an operation from a user, and an air conditioning load corresponding to the set temperature can be obtained. .
なお、上記により入力された設定温度に応じて、データ格納部101に格納された空調負荷データD102に重み付けをするようにしてもよい。例えば冷房運転においては設定温度が低いほど、空調負荷データD102の各データに大きい係数を乗算する。また、例えば暖房運転においては設定温度が高いほど、空調負荷データD102の各データに大きい係数を乗算する。これにより、設定温度に応じて空調負荷を調整することが可能となる。
The air conditioning load data D102 stored in the
実施の形態8.
図20は実施の形態8に係る空気調和システムの全体構成図である。
上記実施の形態1〜7では、各空気調和機の室内機2と室外機3との台数比が1対1であったが、図20に示すように、各空気調和機の1台の室外機3に対して複数の室内機2を設ける構成でも良い。
また、1台の室内機2に対して複数の室外機3を設けても良いし、複数の室内機2に対して複数の室外機3を設ける構成でも良い。
このようなシステム構成であっても、上記実施の形態1〜7と同様の効果を奏することが可能である。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 20 is an overall configuration diagram of an air-conditioning system according to Embodiment 8.
In the said Embodiment 1-7, although the number ratio of the
A plurality of
Even with such a system configuration, the same effects as those of the first to seventh embodiments can be obtained.
なお、本実施の形態における制御装置10の動作は上記実施の形態1〜4の何れかと同様である。
The operation of the
なお、例えば空気調和機に複数の室内機2を設ける場合、各室内機2それぞれについて、設定温度と室内温度との差などに応じて空調負荷を求め、各室内機2それぞれの空調負荷を制御装置10に送信するようにしても良い。これにより、より精度良く、空調対象空間1内の全体空調負荷Lと、運転中の空調機の空調能力Qkの総和とのバランスを保ちながら消費電力Wkの総和を低減することができる。
For example, when a plurality of
1 空調対象空間、2 室内機、3 室外機、4 設定温度、10 制御装置、21 室内熱交換器、22 室内送風機、23 温度センサ、31 圧縮機、32 四方弁、33 室外熱交換器、34 室外送風機、35 絞り装置、36 温度センサ、101 データ格納部、102 データ記憶部、103 データ設定部、104 全体空調負荷演算部、105 空調能力配分演算部、106 制御信号送出部、110 運転機選択演算部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記複数の空気調和機を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記複数の空気調和機毎の設定温度を入力させる設定温度入力手段と、
前記複数の空気調和機毎に、消費電力を、空調能力を変数として近似した二次関数の係数の情報を有する性能モデルデータが記憶されるデータ記憶手段と、
前記複数の空気調和機毎に、前記設定温度入力手段により入力された前記設定温度に応じて重み付けした空調負荷の情報が格納されるデータ格納手段と、
前記複数の空気調和機の空調負荷の合計値である全体空調負荷を求める全体空調負荷算出手段と、
前記性能モデルデータと前記全体空調負荷とに基づいて、前記複数の空気調和機の空調能力の和が前記全体空調負荷となり、且つ、前記複数の空気調和機の消費電力の和が最小となるように、前記複数の空気調和機のそれぞれの空調能力を求める空調能力配分演算手段と、
前記空調能力に関する制御信号を、前記複数の空気調和機にそれぞれ送出する制御信号送出手段と
を備え、
前記空調能力配分演算手段は、
空調能力を変数として近似した二次関数を前記空気調和機ごとに加算して、前記複数の空気調和機の消費電力の和を近似した多変数関数に、前記複数の空気調和機の空調能力の和が前記全体空調負荷と等しくなる制約条件を係数にもつ中間変数を加算した第2の多変数関数において、該第2の多変数関数の各空調能力が極値となる条件を満たす前記中間変数を、前記全体空調負荷と前記二次関数の係数とにより表した第1算出式と、
前記制約条件のもと、前記多変数関数が極値となる前記各空気調和機の空調能力を、前記中間変数と前記二次関数の係数とにより表した第2算出式と、
が予め設定され、
前記全体空調負荷算出手段が求めた前記全体空調負荷と、前記性能モデルデータの前記二次関数の係数の情報とを用いて前記第1算出式に基づき、前記中間変数を求め、
該中間変数と、前記性能モデルデータの前記二次関数の係数の情報とを用いて前記第2算出式に基づき、前記各空気調和機の空調能力をそれぞれ求める
ことを特徴とする空気調和システム。 A plurality of air conditioners installed in the same space for air conditioning;
A control device for controlling the plurality of air conditioners,
The control device includes:
A set temperature input means for inputting a set temperature for each of the plurality of air conditioners;
For each of the plurality of air conditioners, and data storage means for the power consumption, performance model data having the information of the coefficients of the quadratic function that approximates the air-conditioning capacity as a variable are stored,
Data storage means for storing, for each of the plurality of air conditioners, information on the air conditioning load weighted according to the set temperature input by the set temperature input means;
An overall air conditioning load calculating means for obtaining an overall air conditioning load that is a total value of the air conditioning loads of the plurality of air conditioners;
Based on the performance model data and the overall air conditioning load, the sum of the air conditioning capabilities of the plurality of air conditioners becomes the overall air conditioning load, and the sum of the power consumption of the plurality of air conditioners is minimized. And air conditioning capacity distribution calculating means for obtaining the air conditioning capacity of each of the plurality of air conditioners,
Control signal sending means for sending a control signal related to the air conditioning capability to each of the plurality of air conditioners ,
The air conditioning capacity distribution calculating means includes:
A quadratic function that approximates air conditioning capacity as a variable is added for each air conditioner, and a multivariable function that approximates the sum of power consumption of the plurality of air conditioners is used to calculate the air conditioning capacity of the plurality of air conditioners. In the second multivariable function in which an intermediate variable having a constraint condition that makes the sum equal to the overall air conditioning load as a coefficient is added, the intermediate variable that satisfies the condition that each air conditioning capability of the second multivariable function becomes an extreme value A first calculation formula representing the overall air conditioning load and the coefficient of the quadratic function;
Under the constraint condition, a second calculation formula representing the air conditioning capacity of each air conditioner in which the multivariable function is an extreme value by the intermediate variable and the coefficient of the quadratic function;
Is preset,
Based on the first calculation formula using the overall air conditioning load obtained by the overall air conditioning load calculating means and the coefficient information of the quadratic function of the performance model data, the intermediate variable is obtained,
The air conditioning capacity of each of the air conditioners is obtained based on the second calculation formula using the intermediate variable and information on the coefficient of the quadratic function of the performance model data, respectively. Air conditioning system.
前記複数の空気調和機のうち、運転させる空気調和機と運転を停止させる空気調和機との組合せパターンを求める運転空気調和機選択手段を備え、
前記空調能力配分演算手段は、
前記組合せパターンのそれぞれについて、前記運転させる空気調和機の空調能力の和が前記全体空調負荷となり、且つ、前記運転させる空気調和機の消費電力の和が最小となるように、前記運転させる空気調和機の空調能力を求め、
前記運転空気調和機選択手段は、
前記組合せパターンのうち、前記空調能力配分演算手段が求めた前記空調能力における、前記運転させる空気調和機の消費電力の和が最小となる組合せパターンを選択し、
前記制御信号送出手段は、
選択された前記組合せパターンに応じて、運転状態及び前記空調能力に関する制御信号を、前記複数の空気調和機に送出する
ことを特徴とする請求項1記載の空気調和システム。 The control device includes:
Among the plurality of air conditioners, comprising an operating air conditioner selection means for obtaining a combination pattern of an air conditioner to be operated and an air conditioner to be stopped.
The air conditioning capacity distribution calculating means includes:
For each of the combination patterns, the air conditioner that is operated so that the sum of the air conditioning capabilities of the air conditioner to be operated becomes the overall air conditioning load and the sum of the power consumption of the air conditioner to be operated is minimized. Seeking the air conditioning capability of the machine,
The operating air conditioner selecting means is
Among the combination patterns, select the combination pattern that minimizes the sum of the power consumption of the air conditioner to be operated in the air conditioning capacity obtained by the air conditioning capacity distribution calculating means,
The control signal sending means is
2. The air conditioning system according to claim 1, wherein a control signal related to an operating state and the air conditioning capacity is sent to the plurality of air conditioners according to the selected combination pattern.
前記複数の空気調和機毎に、制御対象であるか否かを示す情報が記憶されるデータ記憶手段を備え、
前記全体空調負荷算出手段は、
前記複数の空気調和機のうち、制御対象である前記空気調和機の空調負荷の合計値である全体空調負荷を求め、
前記空調能力配分演算手段は、
前記複数の空気調和機のうち、制御対象である前記空気調和機の空調能力の和が前記全体空調負荷となり、且つ、制御対象である前記空気調和機の消費電力の和が最小となるように、前記空気調和機の空調能力を求める
ことを特徴とする請求項1または2記載の空気調和システム。 The control device includes:
For each of the plurality of air conditioners, comprising data storage means for storing information indicating whether it is a control target,
The overall air conditioning load calculating means includes
Among the plurality of air conditioners, an overall air conditioning load that is a total value of the air conditioning loads of the air conditioner that is a control target is obtained,
The air conditioning capacity distribution calculating means includes:
Among the plurality of air conditioners, the sum of the air conditioning capabilities of the air conditioner that is the control target is the overall air conditioning load, and the sum of the power consumption of the air conditioner that is the control target is minimized. The air conditioning system according to claim 1 or 2, wherein an air conditioning capacity of the air conditioner is obtained.
前記複数の空気調和機のうち空調負荷が所定値よりも小さい空気調和機を、制御対象である空気調和機として選択し、該制御対象である空気調和機の空調負荷の合計値である全体空調負荷を求め、
前記空調能力配分演算手段は、
前記複数の空気調和機のうち、制御対象である前記空気調和機の空調能力の和が前記全体空調負荷となり、且つ、制御対象である前記空気調和機の消費電力の和が最小となるように、前記空気調和機の空調能力を求める
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の空気調和システム。 The overall air conditioning load calculating means includes
An air conditioner having an air conditioning load smaller than a predetermined value among the plurality of air conditioners is selected as an air conditioner that is a control target, and the entire air conditioning that is a total value of the air conditioning loads of the air conditioner that is the control target Seeking the load
The air conditioning capacity distribution calculating means includes:
Among the plurality of air conditioners, the sum of the air conditioning capabilities of the air conditioner that is the control target is the overall air conditioning load, and the sum of the power consumption of the air conditioner that is the control target is minimized. The air conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein an air conditioning capacity of the air conditioner is obtained.
前記室内機は、前記制御装置と通信する通信手段を備え、
前記通信手段は、
当該空気調和機の空調負荷に関する情報を前記制御装置に送信し、前記制御装置から前記空調能力に関する制御信号を受信する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の空気調和システム。 Each of the plurality of air conditioners includes an indoor unit and an outdoor unit,
The indoor unit includes a communication unit that communicates with the control device,
The communication means includes
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 4 , wherein information related to an air conditioning load of the air conditioner is transmitted to the control device, and a control signal related to the air conditioning capacity is received from the control device.
前記室外機は、前記制御装置と通信する通信手段を備え、
前記通信手段は、
当該空気調和機の空調負荷に関する情報を前記制御装置に送信し、前記制御装置から前記空調能力に関する制御信号を受信する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の空気調和システム。 Each of the plurality of air conditioners includes an indoor unit and an outdoor unit,
The outdoor unit includes communication means for communicating with the control device,
The communication means includes
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 4 , wherein information related to an air conditioning load of the air conditioner is transmitted to the control device, and a control signal related to the air conditioning capacity is received from the control device.
ことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の空気調和システム。 The air conditioning system according to any one of claims 1 to 6 , wherein each of the plurality of air conditioners includes one or more indoor units and one or more outdoor units.
ことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の空気調和システム。 Air conditioning system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a plurality of the control device.
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