JP5641376B2 - 産業施設のエネルギーを管理するシステム - Google Patents

Description

本発明は、建物や工場等の産業施設のエネルギーを管理するシステムに関するものであり、エネルギーを階層化表示することにより、視覚的な情報を提供し、階層化表示されたエネルギーに関するデータを分析することにより、エネルギー使用量を最適化するものである。

工場や建物におけるエネルギーシステムは、大規模かつ複雑で、さまざまな設備機器が稼働している。従ってこれらのエネルギーシステムを有する施設のエネルギー管理を実行することは容易ではなく、具体的な実施方法を提示することが困難であるという問題がある。

特開２００４−３０２８８９

工場や建物のエネルギーシステムは、大規模であり複雑なエネルギーの現象を把握することは困難である。また、工場や建物には個別の特性が含まれており、多くの人が関与していることから、エネルギー状況を共通に認識するのが難しいという問題がある。これらの工場や建物のように大規模で複雑な産業施設のエネルギーを効率的に管理するための新しいエネルギー管理システムの導入が求められている。

上記の問題を解決するために、本発明は、第一に、エネルギーフローを階層化し、階層化されたエネルギーフローを視覚的に確認できる新概念のエネルギー管理システムを提供することを目的とする。第二に、エネルギー効率を、階層化したエネルギーフローに対応して表示する新しいコンセプトのエネルギー管理システムを提供することを目的とする。

第三に、エネルギー削減効果の相関分析を通して、他のエネルギーシステムとの相互関係を総合的に考慮し、エネルギー効率が最も高くなる点を視覚的に把握するための新しい概念のエネルギー管理システムを提供することを本発明のもう一つの目的とする。

本発明のシステムは、産業施設のエネルギーを管理するシステムであって、前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有することを特徴とする。

前記システムは、互いに異なるエネルギーの関連性を評価して前記モニター部に表示する機能をさらに有する。

前記エネルギーフローは、階層化構造を有し、前記産業施設の設備機器のエネルギーの入力、出力、廃棄、排気および排熱を総括したものであり、前記エネルギーフローはさらに、前記エネルギーの種類、量、分岐比率、前記設備機器の機器効率、温度、および圧力からなるエネルギー情報の少なくとも１つを視覚情報として、予め定義された表示ルールに基づいて前記モニター部に表示され、時間単位で変化する前記エネルギー情報に対応して前記モニター部に表示される。

前記エネルギー変換の効率は、階層化したエネルギーフローに対応してモニター部に表示される。

前記エネルギー量の表示及び前記分岐割合は、購入エネルギーである一次エネルギーおよび最終消費エネルギーである二次エネルギーが同時にモニター部に表示され、前記一次エネルギーは前記エネルギーフローで表示される前記エネルギー情報を用いて計測される前記二次エネルギーから逐次変換されてモニター部に表示される。

前記エネルギー及び前記エネルギー変換の効率は、一定期間おける状態および一定期間の推移がモニター部に表示され、別のデータと比較した比較データもモニター部に表示される。

前記エネルギー及び前記エネルギー変換の効率は、表示期間または表示項目に応じてそれぞれグラフまたは表としてモニター部に表示される。

エネルギーの量、前記エネルギー変換の効率、およびエネルギーの状態の情報を得るために取得すべきデータの種類、定義式および計測頻度がエネルギーフローの階層ごとに整理されて保存されるデータベースを有している。

エネルギー管理機能として、データを基にシミュレーションを行うことができ、前記シミュレーションの結果を、前記エネルギーフロー、前記エネルギー変換の効率、および前記エネルギーの状態の表示画面に合わせて、そして、前記エネルギー種類間の関連性を評価する機能の画面に合わせて前記モニター部に表示する。

前記モニター部に表示されるエネルギー間の種類の関連性分析画面であるエネルギー低減効果相関性分析画面には、制御対象パラメーターの数値変化に応じた前記設備機器のエネルギー消費量がグラフで表示され、全ての前記設備機器のエネルギー消費量の合計も同時にグラフで表示されて、全体のエネルギー消費量が最小となる個所が視認可能になる。

本発明のシステムは、産業施設のエネルギーを管理するシステムであって、前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有することにより、エネルギーフローを階層化してグラフィカルに提示し、エネルギーフローを層別に確認することができる。

前記エネルギーフローは、階層化構造を有し、前記産業施設の設備機器のエネルギーの入力、出力、廃棄、排気および排熱を総括したものであり、前記エネルギーフローはさらに、前記エネルギーの種類、量、分岐比率、前記設備機器の機器効率、温度、および圧力からなるエネルギー情報の少なくとも１つを視覚情報として、予め定義された表示ルールに基づいて前記モニター部に表示され、時間単位で変化する前記エネルギー情報に対応して前記モニター部に表示されることにより、ユーザーが容易に分析することができる。

前記モニター部に表示されるエネルギー間の種類の関連性分析画面であるエネルギー低減効果相関性分析画面には、制御対象パラメーターの数値変化に応じた前記設備機器のエネルギー消費量がグラフで表示され、全ての前記設備機器のエネルギー消費量の合計も同時にグラフで表示されて、全体のエネルギー消費量が最小となる個所が視認可能になることにより、ユーザーが簡単に、全体のエネルギー消費量が最小となる個所を確認することができる。

エネルギー管理機能として、データを基にシミュレーションを行うことができ、前記シミュレーションの結果を、前記エネルギーフロー、前記エネルギー変換の効率、および前記エネルギーの状態の表示画面に合わせて、また、互いに異なるエネルギー間の関連性を評価する機能の画面に合わせて前記モニター部に表示することにより、工場等の産業施設においてエネルギをより効果的に、そして計画的に管理することが可能となる。

モニターの画面に表示される工場全体のエネルギーフローを視覚化およびグラフ化したものである。 モニターの画面に表示される工場全体のエネルギーフローを視覚化およびグラフ化したものである。 モニター部に存在するエネルギーフローが工場全体のエネルギー消費量、工場内の各組織（システム）に属するラインごとのエネルギー消費量、その組織に属する個々の設備機器が消費するエネルギー消費量がそれぞれ階層化された状態を示し、ユーザーの選択に応じて、画面が遷移する状態を示す。 エネルギーフロー分析画面は、ユーザーの選択によって、推移の分析、管理画面に移行できることを示しており、エネルギーフロー分析の各層に対して、工場全体、ライン別、および個々の機器のエネルギー効率分析画面が提供されることを示す。 エネルギーの推移の分析、管理画面の具体例であり、表示期間・表示項目に対応したグラフが示されている。 傾向の分析、管理画面のユーザーの選択によって重要管理点分析画面に移行されることを示す 重要管理点分析上の実施例として示す冷凍機の運転効率分析グラフの画面表示である。 重要管理点分析上の実施例として示す冷凍機の運転状態の分析グラフの画面表示である。 エネルギーの相関分析グラフである。 エネルギーの相関分析グラフのその他の例を示すグラフである。 エネルギーの相関分析グラフのもう一つの例を示すグラフである。 冷凍機システムの構成と計測ポイントを示す図である。 冷凍機システムの各機器の計測ポイントと具体的な計測項目、一覧を表示したものである。 評価に必要なデータ項目を一覧を表示したものである。 計測の対象機器の評価指数、定義式、計測間隔、集計方法、集計間隔の一覧を表示したものである。 エネルギー管理システムと各種のシミュレーションの連携を図示したものである。 負荷予測システムのフローを図示したものである。 負荷予測システムの概念を図示したものである。

以下では、本発明の具体的実施例を添付図面を参照し、より詳しく説明する。本発明は、工場や建物等の産業施設全体のエネルギーを管理するシステムに関するものである。

エネルギーを消費する各種設備機器のエネルギー消費量をリアルタイムに検出する装置は、さまざまな種類のセンサーで構成される。

本発明は、産業施設のエネルギーを管理するシステムであって、前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有する。

本発明において、エネルギー種類を以下の様に定義する。一次エネルギーとは購入エネルギーを指し、一次エネルギーの例としては、購入電力（６６００Ｖ等の高圧電力）、都市ガス、重油等が挙げられる。二次エネルギーとは、購入エネルギーを機器で変換したエネルギーを指し、二次エネルギーの例としては、電力（１００Ｖ、２００Ｖなど高圧電力を変圧器で低圧電力に変換したもの）、冷水（電力または都市ガスなどを冷凍機で冷水エネルギーに変換したもの）、温水（電力または都市ガスなどをボイラなどで温水エネルギーに変換したもの）、蒸気（電力または都市ガスなどをボイラなどで蒸気エネルギーに変換したもの）が挙げられる。

エネルギー消費量を収集する際に得られる情報は、エネルギー管理システムのエネルギー管理サーバー部に送られ、エネルギー分析に活用され、電力消費量を収集する際には、設備機器のエネルギー消費量のみを検出するものではなく運転条件（温度、圧力、湿度、運転時間など）を検出することになる。さらに、エネルギー消費量は、電力、ガス使用量など、あらゆる種類のエネルギーの消費量が含まれている。

例として冷凍機の電力量を収集する際には、冷凍機の運転状態（稼働または停止）、入口、出口の温度などが収集され、コンプレッサーの電力量を収集する際には、圧縮機の運転状態（稼働または停止）、負荷率（ロード／アンロード／ロード率）、圧力、温度などのデータが収集され、ボイラーの電力量を収集する際には、設備機器（ファン／ポンプ）の電力量、ボイラーの燃料使用量、運転状態（稼働または停止）、負荷率、表面温度、蒸気流量、蒸気温度、蒸気圧力、燃焼空気量、燃焼温度、排気ガス温度、残留酸素濃度などが収集される。

エネルギー管理サーバーはエネルギー収集部から取得したエネルギー消費量を算出し、様々な設備機器のエネルギー消費量と施設全体のエネルギー消費量を計算し、保存する。さらに、エネルギー管理サーバー部から送られた運転条件に関する情報とエネルギー消費量を利用した設備機器性能係数（ＣＯＰや効率）、入力エネルギーと、変換された出力エネルギーを生成する機能を実行する。

また、エネルギー管理サーバーは、モニター部を、全体を視覚的に確認することができるさまざまなグラフや文字、数字などが画面に表示されるように、制御コマンドを発行する機能もサポートする。

これらのエネルギー管理サーバーは、リアルタイムでのさまざまな情報を収集し、データを格納するためのデータベース（ＤＢ）が含まれている。また、前記データベースには、エネルギーフローに対応した各階層毎に整理されたデータが保存されている。

エネルギーフローを画面に表示するために必要な計測項目・頻度・計算式（図１１〜１５参照）がエネルギーフローごとに対応しており、かつデータベースとしてエネルギー管理システム内に収納されている。このことによりフローが変更になった場合、計測仕様（計測精度、計測頻度等）が変更になった場合、計測項目が追加・削除になった場合など、速やかに画面表示内容を変更修正することができる。

図１１には、冷凍機システムのシステム全体の構成が示されており、前記冷凍機システムは、冷凍機、冷水ポンプ、冷却塔、冷却水ポンプ等から構成される。図１２には、前記冷凍機、前記冷水一次ポンプ、前記冷却塔、および前冷却水ポンプの計測ポイントと計測項目、さらに外気の計測項目の一覧を表にしたものであり、これに基づいて評価に必要なデータ項目を一覧にしたものが、図１３に示されている表である。図１４には、計測の対象機器の評価指数、定義式、計測間隔、集計方法、集計間隔の一覧が示されており、これらは全て、データベースに保存されている。

モニター部はエネルギー管理サーバーで計算された系統ごとのエネルギー消費量、全体のエネルギー消費量とエネルギー管理サーバーから送られるデータや制御コマンドによって視覚的に認識できるグラフを、文字または数字で表示する役割を果たしている。

これらのモニター部には、グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）が表示される。

入力部は、モニター部に表示されているＧＵＩ要素を選択するか、またはコマンドを入力する機能を実行する。これらの実行は、一般的なＰＣのキーボードまたはマウスが接続される場合と、タッチスクリーン上に表示されるＧＵＩ要素によって行われる。

モニター部で表示されるグラフは、図１（ａ）の左側の領域に示されるように、供給される総エネルギーから各系統別（冷凍機系、コンプレッサー系、ボイラー系などで区切って）のエネルギー消費量の割合に応じたサイズに分岐するように階層化されて表示される。したがって、全体のエネルギーフローを設備機器の系統別に視覚的に把握することができる。

さらに、エネルギーの種類ごとに異なる色を使用して表示し、消費電力は緑、ＬＮＧは茶色、冷水は青、蒸気はピンク、温水はオレンジ色で表示される。

図１（ｂ）には、エネルギーフローの基本的な例を示す。

図１（ｂ）には、左から右に延びているバー１はエネルギーフローを表示しており、エネルギーフローは左から右へ流れるように表示している。

これらのバーの幅は、エネルギーの量を表示するために、エネルギーフローにおける最大のエネルギーを１００％として、各エネルギー量の比率に応じて表示したものである。もしエネルギーフローが、画面では表現できないほど、相対的に少ないエネルギー量、またはエネルギー量が「０」の場合の線は、最小線幅を設定して表示する。

図１（ｂ）に示すボックス２は、設備機器を表すものであり、ボックス２の左のバー形状の線は、エネルギーの入力を表示し、ボックス２の右のバー形状の線は、エネルギーの出力を表示する。また、左のバー形状の線と右のバーの形状の線の幅の変動の割合は、様々なエネルギーの変換効率を表示するものである。

図１（ｂ）に符号３で示すのはボックスで表現した設備システム、設備機器からの熱とその温度を表示するものである。 温度表示がない場合は、機器の停止によって排出される熱が存在しないことを意味する。

図１（ｂ）における符号４は、熱回収の種類と温度を表示するためのものであり、温度表示がない場合は、その機器では熱回収がないことを意味する。

さらに、モニター部は図１（ａ）の右エリアに、エネルギーの分岐系統ごとの積算エネルギー加算的グラフ、分岐系統ごとの積算エネルギー比較グラフおよび分岐系統ごとの積算エネルギー構成比率グラフを表示する。

図１（ａ）の右の領域の上に示されるグラフは、分岐系統ごとの積算エネルギーグラフであり、エネルギー管理サーバーで系統ごとのエネルギー消費量を日、月、年単位で算出することによって、計算された四半期系統ごとの積算エネルギーを視覚的に認識できるように記載したものである。これらの分岐系統ごとの積算エネルギーグラフは月ごとに表示され、毎月の積算エネルギーの傾向を視覚的に確認することができる。

図１（ａ）の右の領域の中央にあるグラフは分岐系統ごとの積算エネルギーの比較グラフとして、エネルギー管理サーバーで計算された分岐系統ごとの積算エネルギーと、前日、前月、または前年の分岐系統ごとの積算エネルギーとを比較して、視覚的に認識できるように記載したものである. これらの分岐系統ごとの積算エネルギー比較グラフによって積算エネルギーの変化を視覚的に確認することができる。

図１（ａ）の右の領域の下部にあるグラフは分岐系統ごとの積算エネルギー構成比率グラフとして分岐系統ごとの積算エネルギーの系統ごとのパーセンテージを視覚的に認識できるように記載したものである。これらの分岐系統ごとの積算エネルギー構成比率グラフは、分岐系統ごとの積算エネルギーの構成比率の変化を、前月または前年の構成比率を提示して視覚的に確認することができる。

図２は、モニター部に存在するエネルギーフローが工場全体のエネルギー消費量、工場の各組織に属するラインごとのエネルギー消費量、各ラインに属する個々の設備機器が消費するエネルギー消費量が、階層化されて表示され、、ユーザーの選択に応じて、画面が切り替わる状態を示すものである。

モニター部に表示されている工場の例では、分岐先のグラフを選択すると、その工場の各組織に属するラインのエネルギーの消費量の割合に応じたサイズに分岐するグラフが表示され、ラインごとにエネルギーフローを視覚的に把握できるようになる。

分岐先のグラフを選択するには、タッチスクリーンの場合は、そのグラフをタッチすると、選択され、それ以外の場合は、マウスのカーソルを移動して選択するか、キーボードのグラフを指定するコマンドを入力すると選択される。

さらに、モニター部に表示されているラインごとに分岐しているグラフを選択すると、そのラインに含まれる個々の設備機器が消費するエネルギーの消費量の割合に応じたサイズに分岐するグラフに表示されている個々の設備機器のエネルギーフローを視覚的に把握することができる。

すなわち、工場や建物全体のエネルギーフローから個別の設備機器（冷凍機、コンプレッサー、ボイラーなど）のエネルギーフローを簡単に確認できるように、階層化されて表示される。

図３に示すエネルギーフロー分析画面は、ユーザーの選択によって、傾向の分析、管理画面に移行できることを示す場合、エネルギーフロー分析の層によって、工場内の組織別、各組織のライン別、および個々の設備機器別に事業動向分析管理画面が提供されることを示す。

モニター部に表示されている画面の切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、モニターがエネルギー効率分析のための傾向の分析、管理画面への切り替えが行われる。

すなわち、工場全体のエネルギーフローを分析するための画面が表示された状態で画面切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、工場の各組織に固有の傾向の分析、管理画面に切り替えられ、その組織に属するラインごとにエネルギーフローを分析するための画面が表示された状態で画面切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、ラインごとの傾向の分析、管理画面に遷移し、次に、個々の設備機器のエネルギーフローを分析するための画面が表示された状態で画面切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、個々の機器の傾向の分析、管理画面への切り替えが行われる。

エネルギーの推移の分析、管理画面には、大きく３つの領域に分けられており、図４の左上部、左中央部、および左下部に配置された３つのグラフは、エネルギーの大小を評価する第１の領域であり、図４の中央上部、右上部に配置された２つのグラフは、エネルギー効率を評価する第２の領域であり、図４の右中央部、および右下部に配置された２つのグラフは、第３の領域である。

第１の領域の上部に表示されるグラフは、月積算エネルギーの入出力の時系列の使用量を比較するためのエネルギー量を確認するためのグラフである。

第１の領域の中央部に表示されるグラフは、日積算入出力エネルギーの使用パターンを比較するグラフで、グラフに表示されるポイントのデータを選択すると、そのデータの一部がポップアップで表示される。

第１の領域の下部に表示されるグラフは、日積算入出力エネルギーの使用量を比較し、エネルギーのトレンドを確認するためのグラフである。

第２の領域の左側に表示されているグラフは月平均、日平均効率の時系列の推移を表示するためのものであり、右側に表示されているグラフは日平均効率パターンを参照するグラフで、パターンを参照するグラフに表示されるポイントのデータを選択すると、そのデータの一部がポップアップで表示される。

第３の領域に表示されているグラフは、冷熱量とその冷熱量に対応する冷凍機効率（ＣＯＰ）を時系列グラフで表示したものである。

それぞれの領域は、表示期間を切り替えることができ、任意の表示期間を選択することができる。

図５は管理画面のユーザーの選択によって重要管理点分析画面に移動されることを示す。

すなわち、モニター部に表示されている画面の切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、前記モニター部は重要管理点分析画面に移動することができる。

推移の分析、管理画面の前日、前月、または前年のエネルギーとエネルギー使用のパターンを比較して、懸案事項、および改善点を抽出するための画面があり、重要管理点分析時の画面は、システムや機器の個々の属性に基づく事項の分析のために特別なグラフを使用して、システムや機器の高効率運転と通常の運転に関する重要管理点を分析し、問題点や改善点を抽出することができる。

図６は重要管理点分析の具体的な実施例として冷凍機の運転パラメーター分析を示すグラフである。

図６の左上に表示されているグラフは、冷凍機ＣＯＰと負荷率のデータを表示するものであり、冷凍機の負荷率とＣＯＰとの関連が示されている。

図６の左、下に表示されているグラフは、冷凍機のＣＯＰを冷水出口温度に沿って表示される冷水出口温度スケールの負荷率とＣＯＰを示すものであるが、中央のグラフは、冷却水の温度が２６〜２７℃の場合を示し、下部のグラフは、冷却水の温度が２８〜２９℃の場合を示し、冷凍機のＣＯＰを冷水出口温度で表現したものである

図６の右上に表示されているグラフは、個々の冷凍機のＣＯＰを負荷率に基づいて離散集計処理して表示したものであり、冷却水の温度を２８℃、冷水温度６℃の条件として表示したものである。

図６の右側の中段に表示されているグラフは、個々の冷凍機のＣＯＰを冷却水の温度によって離散集計処理して表示したものであり、冷水温度６℃、負荷率０．６の条件として表示したものである。

図６の右下に表示されているグラフは、個々の冷凍機のＣＯＰを冷水出口温度に基づいて離散集計処理して表示したものであり、冷却水の温度を２８℃、負荷率０．６の場合に、冷凍機のＣＯＰを冷水出口温度に基づいて離散集計処理して表示したものである。

図７は重要管理点分析上の具体的な実施例として示す冷凍機の運転制御の分析グラフである。

図７の左上に表示されているグラフは、各冷却機の生成熱量を積算して、時系列で表示したグラフである。

図７の左中段に表示されるグラフは、冷凍機や機器の稼働合計数を時系列で表示したグラフである。

図７の左下に表示されているグラフは、冷凍機の負荷率を表示し、負荷率の時系列グラフである。

図７の右上に表示されているグラフは、各冷凍機の生成熱量を積算して表示し、合計生成熱が大きい順に時系列に表示したグラフである。

図７の右中段に表示されているグラフは、冷凍機における月積算稼働時間を表示した月の累積運転時間の推移を示すグラフである。

図７の右下に表示されているグラフは、冷凍機の負荷率ごとの稼働時間分布と冷凍機の負荷率ごとの積算稼働時間曲線を表示したグラフである。

図８は、エネルギーの相関分析グラフであり、入力部によって、モニターに表示されている画面の切り替えメニューを選択するか、画面の切り替えコマンドを入力すると、モニターがエネルギー削減効果の相関分析画面に切り替える。

モニター部に表示されるエネルギー削減効果の相関分析の画面には、制御対象のパラメーターの値の変化に伴う関連設備機器のエネルギー消費量のグラフが表示されるが、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されて、全体のエネルギー消費量が最小となるポイントを視覚的に確認することができる。

エネルギーの削減策の中には、互いに相反する影響を与えることが多く、たとえば冷却水の温度の低下は、冷凍機の効率を高めるために貢献しているが、冷却に要する消費電力や冷却水を用いて加熱するシステムで使用されるエネルギーを増加させることになる。

エネルギー削減効果の相関分析では、このような他のシステムに与える影響を総合的に検討、評価することを目的とするために用いられているが、図８の場合は、冷却水の温度を最適化のパラメータに設定し、冷却水の温度の変化に影響を受けるＬＴ用冷凍機、ＨＴ用冷凍機、コンプレッサー、冷却塔、および蒸気ボイラーで消費されるエネルギーの消費量のグラフが表示され、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されることにより、全体のエネルギー消費量が最小になるための冷却水の温度を視覚的に確認できる。図９の場合は、冷水の温度変化にともなうＬＴ用冷凍機、冷却塔や蒸気ボイラーで消費されるエネルギーの消費量のグラフが表示され、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されることにより、全体のエネルギー消費量が最小になるための冷水温度を視覚的に確認でき、図１０の場合においても、外気温度の変化による冷凍機、蒸気ボイラーおよび冷却塔で消費されるエネルギーの消費量のグラフが表示され、これらの設備機器のエネルギー消費量の合計をグラフに表示されることにより、全体のエネルギー消費量が最小になるための外気温度を視覚的に確認することができる。

上記のように、本発明の具体的実施例を添付図面を用いて説明してきたが、本発明の権利範囲は、これらの実施例に限定されるわけではなく、本発明の技術上の点を変更しない範囲で、その他多くの相互影響関係にあるエネルギーの影響がある場合にも本発明の範囲にあることは明らかである。

本発明のエネルギー管理システムは、エネルギー管理機能として、データベースに保存されたデータを基に、シミュレーションを行うことができる。そして、前記シミュレーションの結果を、前記エネルギーフロー、前記エネルギー変換の効率、および前記エネルギーの状態の表示画面に合わせて、そして、互いに異なるエネルギー間の関連性を評価する機能の画面に合わせて前記モニター部に表示することも可能である。

前記シミュレーションは、シミュレーションツールを用いて行われる。前記シミュレーションツールは、例えば、負荷予測システム（図１６，１７参照）、最適運転解析システムおよび外調機コイル解析から構成される。前記負荷予測システムは、翌日の気象条件の予報値と設備機器及び在室者のスケジュールから外気負荷及び内部負荷を予測するものである。前記最適運転解析システムは、時刻別冷水負荷データ、各熱源機の運転性能特性データ、エネルギー単価から、ＣＯ２排出量あるいはエネルギーコストの最小化条件を解析する。そして、前記外調機（ＯＡＣ）コイル解析は、ＯＡＣの空調プロセスをシミュレーションし、送風条件を維持しつつＯＡＣ全体としての消費エネルギーを最少化することを支援するシステムである。

各シミュレーションツールは、図１５に示すように、エネルギー管理システムのデータベースから出力されたデータ、または別途に入手したデータを基に、各シミュレーションを行う。シミュレーション結果は、エネルギー管理システムにフィードバックされ、分析・表示される。

以上の様なシミュレーションを行うことにより、工場等の産業施設においてエネルギをより効果的に、そして計画的に管理することが可能となる。

１ エネルギーフローを示すバー
２ 家電・設備機器を示すボックス
３ 設備機器からの熱および温度
４ 熱回収の種類と温度

Claims (7)

1. 産業施設のエネルギーを管理するシステムであって、
   前記産業施設におけるエネルギーフローをモニター部に表示する機能と、
   前記エネルギーフローにおいてエネルギーが分岐される場合の分岐割合を前記モニター部に表示する機能と、
   前記エネルギーフローにおけるエネルギー変換の効率を前記モニター部に表示する機能と、
   前記エネルギーの状態を表す情報を前記モニター部に表示する機能とを有し、
   前記産業施設は複数の組織から構成され、前記組織は複数のラインから構成され、前記ラインには複数の設備機器が含まれており、
   前記エネルギーフローは、階層化構造を有し、前記産業施設の設備機器のエネルギーの入力および出力を総括したものであり、前記エネルギーフローは、前記産業施設から前記組織、前記ライン、前記設備機器へと階層化されて表示され、
   前記エネルギーフローはさらに、前記エネルギーの種類、量、分岐比率、前記設備機器の機器効率、温度、および圧力からなるエネルギー情報の少なくとも１つを視覚情報として、予め定義された表示ルールに基づいて前記モニター部にリアルタイムで表示され、
   エネルギーの量、前記エネルギー変換の効率、およびエネルギーの状態の情報を得るために取得すべきデータの種類および計測頻度がエネルギーフローの階層ごとに整理されて保存されるデータベースを有しており、
   エネルギーフローが階層化されていることに対応させて、前記エネルギー交換の効率を、工場内の組織別、各組織のライン別、および個々の設備機器別に階層的にモニター部に表示させ、
   エネルギーフローの分析画面として、工場内の組織別、各組織のライン別、および個々の設備機器別に分析管理画面が提供されることを特徴とするシステム。
2. 互いに異なるエネルギーの関連性を評価するために、相関分析を行って前記モニター部に表示する機能をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記エネルギー量の表示及び前記分岐割合は、購入エネルギーである一次エネルギーおよび最終消費エネルギーである二次エネルギーが同時にモニター部に表示され、
   前記一次エネルギーは前記エネルギーフローで表示される前記エネルギー情報を用いて計測される前記二次エネルギーから逐次変換されてモニター部に表示されることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記エネルギー及び前記エネルギー変換の効率は、一定期間おける状態および一定期間の推移がモニター部に表示され、別のデータと比較した比較データもモニター部に表示されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 前記エネルギー及び前記エネルギー変換の効率は、表示期間または表示項目に応じてそれぞれ対応させたグラフまたは表としてモニター部に表示されることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
6. エネルギー管理機能として、データを基にシミュレーションを行うことができ、前記エネルギーフロー、前記エネルギー変換の効率、および前記エネルギーの状態の表示画面に、または、互いに異なるエネルギー間の関連性を評価する機能の画面に、前記シミュレーションの結果を同時に前記モニター部に表示することを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
7. 前記モニター部に表示されるエネルギー間の種類の関連性分析画面であるエネルギー低減効果相関性分析画面には、制御対象パラメーターの数値変化に応じた前記設備機器のエネルギー消費量がグラフで表示され、全ての前記設備機器のエネルギー消費量の合計も同時にグラフで表示されて、全体のエネルギー消費量が最小となる個所が視認可能になることを特徴とする請求項２に記載のシステム。