JP5629189B2 - 制御装置および方法 - Google Patents
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Description
VAV制御システムでは、空調機に供給される熱媒(冷水または温水)の量が空調制御装置によって制御される。空調機においてそのファンより吹き出される給気は、給気ダクトを介して各被制御エリアのVAVユニットへ供給され、VAVユニットを通過して被制御エリアへ供給されるようになっている。そして、被制御エリア毎にVAVコントロールユニットが設けられている。
また、本発明の制御装置の1構成例において、前記変更手段は、被制御エリアの温熱環境を制御する機器を対象として、制御の出力量を、前記室内温度設定値の変更に応じて一時的に変更することを特徴とするものである。
また、本発明の制御装置の1構成例において、前記被制御エリアの温熱環境を制御する機器は、空調機およびヒーターのうちの少なくとも1つであり、前記制御の出力量は、前記空調機における給気温度設定値、被制御エリアへの風量、前記空調機に供給する熱媒の量を制御する制御弁の開度、および前記ヒーターの操作量のうちの少なくとも1つであることを特徴とするものである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るVAV制御システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態のVAV制御システムは、空調機1と、空調機1への冷水の量を制御する冷水弁2と、空調機1への温水の量を制御する温水弁3と、空調機1からの給気を被制御エリア9へ供給する給気ダクト7と、被制御エリア9へ供給する給気の量を被制御エリア毎に制御するVAVユニット8と、VAVユニット8を制御する制御装置であるVAVコントロールユニット11と、冷水弁2および温水弁3を制御する空調制御装置12と、被制御エリア9の室内温度を計測する温度センサ13と、還気ダクト14と、外部に排出される空気の量を調整する排気調整用ダンパ15と、空調機1に戻る還気の量を調整する還気調整用ダンパ16と、空調機1に取り入れる外気の量を調整する外気調整用ダンパ17と、給気の温度を計測する温度センサ18と、還気の温度を計測する温度センサ19とを備えている。
また、VAVコントロールユニット11は、冷房運転時に室内温度計測値PVがなかなか下がらず室内温度設定値SPとならない場合には冷房増能力要求ステータスを送出し、暖房運転時に室内温度計測値PVがなかなか上がらず室内温度設定値SPとならない場合には暖房増能力要求ステータスを送出する。空調制御装置は、VAVコントロールユニットから送られてくる冷房増能力要求ステータスや暖房増能力要求ステータスに応じて、給気温度を変更する。
以上の動作は、特許文献1、特許文献2に開示された従来のVAV制御システムと同様である。
空調制御装置12は、各VAVコントロールユニット11を介して各被制御エリア9の室内温度計測値PVを取得する室内温度計測値取得部120と、各VAVコントロールユニット11を介して各被制御エリア9の室内温度設定値SPを取得する室内温度設定値取得部121と、温度センサ18によって計測された給気温度計測値を取得する給気温度計測値取得部122と、冷水弁2および温水弁3の開度を示す操作量を算出する操作量演算部123と、室内温度設定値SPの変更に応じて給気温度設定値を一時的に変更する給気温度変更部124と、操作量を冷水弁2および温水弁3に出力する操作量出力部125とを有する。
室内温度設定値取得部121は、各VAVコントロールユニット11を介して各被制御エリア9の室内温度設定値SPを取得する(図3ステップS2)。
給気温度計測値取得部122は、温度センサ18によって計測された給気温度計測値を取得する(図3ステップS3)。
本実施の形態では、室内温度設定値SPの変更というアクションを検知し、これに対して空調機1の給気温度設定値を増減させる制御(フィードフォワード制御)を行うことにより、ユーザの要求を捉えた即効性のある空調制御が可能となり、ユーザにとっての快適性を向上させることができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、給気温度と風量とを制御する方式のVAV制御システムの場合について説明したが、VAV制御システムには、給気温度を一定にして風量を制御する方式のシステムもある。本実施の形態は、このようなシステムに本発明を適用した場合について説明するものである。本実施の形態においても、VAV制御システムの構成は第1の実施の形態と同様であるので、図1の符号を用いて説明する。ただし、本実施の形態では、上記のとおり給気温度設定値は一定である。
VAVコントロールユニット11は、対応する被制御エリア9の温度センサ13によって計測された室内温度計測値PVを取得する室内温度計測値取得部110と、対応する被制御エリア9の室内温度設定値SPを取得する室内温度設定値取得部111と、室内温度計測値PVと室内温度設定値SPとの偏差に基づいて被制御エリア9の要求風量を演算する風量演算部112と、室内温度設定値SPの変更に応じて要求風量を一時的に変更する風量変更部113と、被制御エリア9の要求風量値を空調制御装置12に通知する要求風量値通知部114と、要求風量を確保するようにVAVユニット8内のダンパの開度を制御する制御部115とを有する。
室内温度設定値取得部111は、対応する被制御エリア9の室内温度設定値SPを取得する(図6ステップS11)。
風量変更部113は、ステップS11で取得した室内温度設定値SPとこの室内温度設定値SPの前回値とを比較して相違がある場合には、室内温度設定値SPが変更されたと判定する(図6ステップS13においてYES)。
VAVコントロールユニット11は、以上のようなステップS10〜S16の処理を空調制御が停止するまで(図6ステップS17においてYES)、一定時間毎に行う。VAVコントロールユニット11は被制御エリア9毎に設けられているので、各VAVコントロールユニット11において図6に示した処理が実行されることになる。
なお、第1の実施の形態と同様に、被制御エリア9に設置された操作装置(不図示)が操作されて室内温度設定値SPが変更された場合、すなわち室内居住者が室内温度設定値SPを変更したと考えられる場合のみ、要求風量を変更するようにしてもよい。
Claims (6)
- 制御の設定値を取得する設定値取得手段と、
制御の出力量を前記設定値の変更に応じてフィードフォワード制御により設定値への追従が促進される方向に一時的に変更する変更手段とを備え、
前記設定値取得手段は、前記設定値として被制御エリアの室内温度設定値を取得し、
前記変更手段は、被制御エリアの室内居住者が前記室内温度設定値を変更した場合のみ前記制御の出力量を変更することを特徴とする制御装置。 - 請求項1記載の制御装置において、
前記変更手段は、被制御エリアの温熱環境を制御する機器を対象として、制御の出力量を、前記室内温度設定値の変更に応じて一時的に変更することを特徴とする制御装置。 - 請求項2記載の制御装置において、
前記被制御エリアの温熱環境を制御する機器は、空調機およびヒーターのうちの少なくとも1つであり、
前記制御の出力量は、前記空調機における給気温度設定値、被制御エリアへの風量、前記空調機に供給する熱媒の量を制御する制御弁の開度、および前記ヒーターの操作量のうちの少なくとも1つであることを特徴とする制御装置。 - 制御の設定値を取得する設定値取得ステップと、
制御の出力量を前記設定値の変更に応じてフィードフォワード制御により設定値への追従が促進される方向に一時的に変更する変更ステップとを含み、
前記設定値取得ステップは、前記設定値として被制御エリアの室内温度設定値を取得し、
前記変更ステップは、被制御エリアの室内居住者が前記室内温度設定値を変更した場合のみ前記制御の出力量を変更することを特徴とする制御方法。 - 請求項4記載の制御方法において、
前記変更ステップは、被制御エリアの温熱環境を制御する機器を対象として、制御の出力量を、前記室内温度設定値の変更に応じて一時的に変更することを特徴とする制御方法。 - 請求項5記載の制御方法において、
前記被制御エリアの温熱環境を制御する機器は、空調機およびヒーターのうちの少なくとも1つであり、
前記制御の出力量は、前記空調機における給気温度設定値、被制御エリアへの風量、前記空調機に供給する熱媒の量を制御する制御弁の開度、および前記ヒーターの操作量のうちの少なくとも1つであることを特徴とする制御方法。
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