JP5868740B2 - Air conditioning control device and air conditioning control method - Google Patents

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

本発明の実施形態は、空調制御装置及び空調制御方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to an air conditioning control device and an air conditioning control method.

従来、空調制御装置では、制御対象の室内で発生する熱により加熱された空気を冷却するとともに、外気を導入することによりCO2等の望ましくない気体の室内濃度を低減する空調制御を行っている。係る空調制御のうち、前者は加熱された空気を冷却するためのエネルギーを要し、後者は外気を適当な温度に冷却(夏季)或いは加熱(冬季)するためのエネルギーを要する。このうち、後者の外気処理に要するエネルギーは主に外気の導入量に比例するため、この外気導入量を抑えることでエネルギーの削減を図る技術が従来提案されている。例えば、制御対象の室内のCO2濃度に応じて、外気処理を行う装置を停止させたり、外気導入を行うファンの回転数を変化させたりする技術が提案されている。   Conventionally, in an air conditioning control device, air heated by heat generated in a room to be controlled is cooled, and air conditioning control is performed to reduce the indoor concentration of an undesirable gas such as CO 2 by introducing outside air. Among the air conditioning controls, the former requires energy for cooling the heated air, and the latter requires energy for cooling (summer) or heating (winter) the outside air to an appropriate temperature. Among these, since the energy required for the latter outside air treatment is mainly proportional to the amount of outside air introduced, a technique for reducing energy by suppressing the amount of outside air introduced has been proposed. For example, a technique has been proposed in which a device that performs outside air processing is stopped or the number of rotations of a fan that introduces outside air is changed in accordance with the CO2 concentration in a room to be controlled.

特開平6−213494号公報JP-A-6-213494 特開2010−71489号公報JP 2010-71489 A

ところで、外気処理に要するエネルギーは外気導入量だけでなく、外気の状態の影響を受けることが分かっている。しかしながら、上記従来の技術では、外気の状態についは何ら考慮されておらず、外気の状態が変化する所の時間における外気処理に要するエネルギーを効率的に削減することができない可能性があった。 By the way, it is known that the energy required for the outside air treatment is affected not only by the amount of outside air introduced but also by the state of the outside air. However, the above conventional art, no consideration is attached to the outside air condition, there may not be able to reduce the energy required for outside air processing in outside air state is to that Jo Tokoro change time efficiently It was.

実施の形態の空調制御装置は、ファンの回転数に応じた風量の外気を外気コイルに取り込み、温度又は湿度の調整をさせると共に、外気を空調制御対象の室内に送風する給気ファンを有する空調システムを制御する空調制御装置において、外気導入量最適化手段と、外気導入量制御手段とを備える。外気導入量最適化手段は、将来の所定時間における外気のエンタルピー及び二酸化炭素濃度の予測値と、室内の二酸化炭素発生量及び給気ファンが室内に供給する給気のエンタルピーの予測値に基づき、当該所定時間における室内の空調処理に要する外気処理エネルギー最小で、且つ室内の二酸化炭素濃度が所定値以下となる気を算出する。外気導入量制御手段は、室内に送風される風量が、外気導入量最適化手段で算出された風となるように、給気用ファンの回転数を制御する。 An air conditioning control device according to an embodiment includes an air supply fan that takes in outside air having an air volume according to the number of rotations of a fan into an outside air coil, adjusts temperature or humidity, and blows outside air into a room to be air- conditioned. in the air conditioning control device for controlling a system, comprising an outer air introduction amount optimizing means, and outside air introducing amount control means. Outer air introduction amount optimization means, in a predetermined future time, the predicted value of the outside air enthalpy and carbon dioxide concentration, the indoor emission amount of carbon dioxide and the air supply fan is the predicted value of the enthalpy of the supplied air supply into the room based, at ambient processing energy required for room air-conditioning process in the predetermined time is minimized, and the carbon dioxide concentration in the room to calculate the external air to be less than a predetermined value. Outside air introduction amount control means, the air flow that is blown into the room is a such so that the air volume calculated by the outside air introduction amount optimization means, for controlling the rotational speed of the supply air fan.

図1は、実施形態に係る空調制御装置の構成例を示す図である。Drawing 1 is a figure showing the example of composition of the air-conditioning control device concerning an embodiment. 図2は、図1に示した外気導入量制御部の構成の一例を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the outside air introduction amount control unit illustrated in FIG. 1. 図3は、図1に示した外気導入量制御部の構成の他の例を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating another example of the configuration of the outside air introduction amount control unit illustrated in FIG. 1. 図4は、図1に示した外気導入量最適化部の構成例を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the outside air introduction amount optimization unit illustrated in FIG. 1. 図5は、外気CO2濃度の時間経過の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the time course of the outside air CO2 concentration. 図6は、図1に示した外気導入量最適化部が実行する外気導入量最適化処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an outside air introduction amount optimization process executed by the outside air introduction amount optimization unit illustrated in FIG. 1. 図7は、外気導入量最適化処理による外気導入量の時間推移の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a time transition of the outside air introduction amount by the outside air introduction amount optimization process. 図8は、上記外気導入量最適化処理による居室内CO2濃度の時間推移の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a time transition of the CO2 concentration in the room by the outside air introduction amount optimization process. 図9は、図1に示した空調制御装置の他の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration example of the air conditioning control device illustrated in FIG. 1. 図10は、実施形態に係るビル管理システム3の構成を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a configuration of the building management system 3 according to the embodiment.

以下に添付図面を参照して、この発明に係る空調制御装置及び空調制御方法の実施形態を詳細に説明する。   Embodiments of an air conditioning control device and an air conditioning control method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態に係る空調制御装置の構成例を示す図である。同図に示すように、空調制御装置1は、外気の空調処理を行う外気処理部10と、空調制御対象の室内となる居室2からの還気の空調処理を行う還気処理部20と、給気ユニット30とを備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an air conditioning control device according to the present embodiment. As shown in the figure, the air conditioning control device 1 includes an outside air processing unit 10 that performs an air conditioning process of outside air, a return air processing unit 20 that performs an air conditioning process of return air from the living room 2 that is a room subject to air conditioning control, And an air supply unit 30.

外気処理部10は、CO2濃度センサ11と、給気用ファン12と、外気用コイル14と、風量センサ15と、外気導入量制御部16と、外気導入量最適化部17と、外気CO2濃度センサ13とを有する。   The outside air processing unit 10 includes a CO2 concentration sensor 11, an air supply fan 12, an outside air coil 14, an air volume sensor 15, an outside air introduction amount control unit 16, an outside air introduction amount optimization unit 17, and an outside air CO2 concentration. Sensor 13.

CO2濃度センサ11は、居室2内から取り込まれた排気或いは還気のCO2濃度を計測する。   The CO2 concentration sensor 11 measures the CO2 concentration of exhaust or return air taken from the living room 2.

給気用ファン12は、外気用コイル14と併せて設置されるとともにインバータにより制御され、後述する外気導入量制御部16の制御により設定された回転数で運転することにより、この回転数に応じた量の外気を外気用コイル14に取り込ませるとともに、外気用コイル14で調整された外気を設定された回転数に応じた風速で給気ユニット30に送風する。ここで、外気用コイル14で調整された外気は、ダクト40を通じて給気ユニット30に送風される。   The air supply fan 12 is installed together with the outside air coil 14 and is controlled by an inverter. By operating at the number of revolutions set by the control of the outside air introduction amount control unit 16 to be described later, A large amount of outside air is taken into the outside air coil 14 and the outside air adjusted by the outside air coil 14 is blown to the air supply unit 30 at a wind speed corresponding to the set number of rotations. Here, the outside air adjusted by the outside air coil 14 is blown to the air supply unit 30 through the duct 40.

外気CO2濃度センサ13は、給気用ファン12が運転されることにより取り込まれる外気のCO2濃度を計測する。   The outside air CO2 concentration sensor 13 measures the CO2 concentration of outside air taken in by the supply fan 12 being operated.

外気用コイル14は、給気用ファン12が運転されることにより取り込まれる外気の温度及び湿度のうち、少なくとも一つを冷水或いは温水を用いて調整する。   The outside air coil 14 adjusts at least one of the temperature and humidity of outside air taken in by operating the air supply fan 12 using cold water or hot water.

風量センサ15は、給気用ファン12によって送風された外気の風量(m3/h)を計測する。なお、風量の代わりに風速を計測し、後述する外気導入量制御部16にて風量に換算する形態としてもよく、この場合、外気導入量制御部16から外気導入量最適化部17に風量が通知されるものとする。 The air volume sensor 15 measures the air volume (m 3 / h) of the outside air blown by the air supply fan 12. In addition, it is good also as a form which measures a wind speed instead of an air volume, and converts into air volume in the external air introduction amount control part 16 mentioned later, and in this case, an air quantity is sent from the external air introduction amount control part 16 to the external air introduction amount optimization part 17 Shall be notified.

外気導入量制御部16は、給気用ファン12の回転数の設定値を制御することで、外気導入量を制御する。ここで、外気導入量制御部16は、以下に説明する二つの制御方法(第1の制御方法及び第2の制御方法)のうち、何れか一方の制御方法を用いて外気導入量を制御する。   The outside air introduction amount control unit 16 controls the outside air introduction amount by controlling the set value of the rotation speed of the air supply fan 12. Here, the outside air introduction amount control unit 16 controls the outside air introduction amount using one of the two control methods (first control method and second control method) described below. .

第1の制御方法として、外気導入量制御部16は、風量センサ15で計測される風量が、後述する外気導入量最適化部17で算出される外気導入量設定と略同等となるよう、給気用ファン12の回転数の設定値を制御する。この場合、給気用ファン12の回転数の設定値の制御には、風量センサ15で計測される風量と外気導入量設定との偏差に基づくPID制御等を用いることができる。   As a first control method, the outside air introduction amount control unit 16 supplies the air volume measured by the air volume sensor 15 so that the outside air introduction amount setting calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17 described later is substantially equal. The set value of the rotational speed of the air fan 12 is controlled. In this case, PID control based on the deviation between the air volume measured by the air volume sensor 15 and the outside air introduction amount setting can be used to control the set value of the rotation speed of the air supply fan 12.

第2の制御方法として、外気導入量制御部16は、CO2濃度センサ11で計測される排気或いは還気のCO2濃度が、後述する外気導入量最適化部17で算出されるCO2濃度設定と略同等となるように、給気用ファン12の回転数の設定値を制御する。この場合、給気用ファン12の回転数の設定値の制御には、CO2濃度センサ11で計測されるCO2濃度と、外気導入量最適化部17で算出されるCO2濃度設定との偏差に基づくPID制御等を用いることができる。   As a second control method, the outside air introduction amount control unit 16 is substantially the same as the CO2 concentration setting in which the CO2 concentration of the exhaust gas or the return air measured by the CO2 concentration sensor 11 is calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17 described later. The set value of the rotational speed of the air supply fan 12 is controlled so as to be equivalent. In this case, the set value of the rotation speed of the supply air fan 12 is controlled based on the deviation between the CO2 concentration measured by the CO2 concentration sensor 11 and the CO2 concentration setting calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17. PID control or the like can be used.

なお、図1に示すように、居室2内に当該居室2のCO2濃度を計測する室内CO2濃度センサ31が複数個設けられる構成の場合には、CO2濃度センサ11の代わりに、室内CO2濃度センサ31で計測されるCO2濃度を用いて、給気用ファン12の回転数の設定値を制御する形態としてもよい。この場合、室内CO2濃度センサ31の各々で計測されるCO2濃度の少なくとも一つ、或いは重み付き平均値等を、排気あるいは還気のCO2濃度として用いることができる。   As shown in FIG. 1, when a plurality of indoor CO2 concentration sensors 31 for measuring the CO2 concentration of the living room 2 are provided in the living room 2, an indoor CO2 concentration sensor is used instead of the CO2 concentration sensor 11. The setting value of the rotational speed of the air supply fan 12 may be controlled using the CO 2 concentration measured at 31. In this case, at least one of the CO2 concentrations measured by each of the indoor CO2 concentration sensors 31 or a weighted average value can be used as the CO2 concentration of the exhaust or return air.

以下、図2及び図3を参照して、外気導入量制御部16の構成について説明する。ここで、図2は、上述した第1の制御方法を採用する場合での、外気導入量制御部16の構成例を模式的に示す図である。同図に示すように、外気導入量制御部16は、減算器161、162と、フィルタ部163、164と、PID制御器165、166と、加算器167と、フィルタ部168とを備えている。   Hereinafter, the configuration of the outside air introduction amount control unit 16 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Here, FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the outside air introduction amount control unit 16 in the case where the first control method described above is employed. As shown in the figure, the outside air introduction amount control unit 16 includes subtracters 161 and 162, filter units 163 and 164, PID controllers 165 and 166, an adder 167, and a filter unit 168. .

減算器161は、後述する外気導入量最適化部17で算出される外気導入量設定から、風量センサ15で計測される外気の風量(外気風量)を減算し、その減算結果を入力値としてフィルタ部163に出力する。フィルタ部163は、減算器161からの入力値をそのまま出力値としてPID制御器165に出力する。   The subtracter 161 subtracts the air volume of the outside air (outside air volume) measured by the air volume sensor 15 from the outside air introduction volume setting calculated by the outside air introduction volume optimizing unit 17 described later, and filters the subtraction result as an input value. To the unit 163. The filter unit 163 outputs the input value from the subtracter 161 as it is to the PID controller 165 as an output value.

PID制御器165は、フィルタ部163の出力値に基づき、給気用ファン12の回転数の設定値を導出する。ここで、PID制御器165は、予め定められたゲイン等に基づき、フィルタ部163の出力値が大きいほど回転数が上昇するよう演算を行うものとする。なお、第1の制御方法の場合には、減算器161の減算結果がそのままPID制御器165に入力されるため、フィルタ部163を設けずに、減算器161とPID制御器165とを直接繋ぐ形態としてもよい。   The PID controller 165 derives a set value for the rotational speed of the air supply fan 12 based on the output value of the filter unit 163. Here, it is assumed that the PID controller 165 performs an operation based on a predetermined gain or the like so that the rotational speed increases as the output value of the filter unit 163 increases. In the case of the first control method, since the subtraction result of the subtracter 161 is directly input to the PID controller 165, the subtracter 161 and the PID controller 165 are directly connected without providing the filter unit 163. It is good also as a form.

一方、減算器162では、予め設定された居室2内のCO2濃度の上限値(居室内CO2濃度上限値)から、CO2濃度センサ11(或いは室内CO2濃度センサ31)で計測される居室2内のCO2濃度(居室内CO2濃度)を減算し、その減算結果を入力値としてフィルタ部164に出力する。フィルタ部164は、減算器162からの入力値が負、つまり居室内CO2濃度がCO2濃度上限値を上回る場合、その入力値をそのまま出力値としてPID制御器166に出力する。また、フィルタ部164は、減算器162からの入力値が正(0も含む)、つまり居室内CO2濃度がCO2濃度上限値以下の場合、出力値0としてPID制御器166に出力する。   On the other hand, in the subtractor 162, the CO2 concentration sensor 11 (or the indoor CO2 concentration sensor 31) measures the CO2 concentration in the living room 2 from the preset upper limit value (CO2 concentration upper limit value) in the living room 2. The CO2 concentration (in-room CO2 concentration) is subtracted, and the subtraction result is output to the filter unit 164 as an input value. When the input value from the subtractor 162 is negative, that is, when the CO2 concentration in the room exceeds the CO2 concentration upper limit value, the filter unit 164 outputs the input value as it is to the PID controller 166 as an output value. The filter unit 164 outputs the output value 0 to the PID controller 166 when the input value from the subtractor 162 is positive (including 0), that is, when the CO2 concentration in the room is equal to or lower than the CO2 concentration upper limit value.

PID制御器166では、フィルタ部164からの入力値に基づき、給気用ファン12の回転数の設定値を導出する。ここで、PID制御器166は、予め定められたゲイン等に基づき、フィルタ部163の出力値が小さいほど回転数が上昇するよう演算を行うものとする。   The PID controller 166 derives a set value for the rotational speed of the air supply fan 12 based on the input value from the filter unit 164. Here, the PID controller 166 performs an operation based on a predetermined gain or the like so that the rotational speed increases as the output value of the filter unit 163 decreases.

加算器167は、PID制御器165及びPID制御器166での演算結果(回転数の設定値)を加算し、その加算結果を後段のフィルタ部168に出力する。   The adder 167 adds the calculation results (set value of the rotation speed) in the PID controller 165 and the PID controller 166, and outputs the addition result to the subsequent filter unit 168.

フィルタ部168は、加算器167の加算結果が、予め定められた給気用ファン12の回転数の上限値(Fmax)を超える場合、この上限値を回転数の設定値として給気用ファン12に出力する。また、フィルタ部168は、加算器167の加算結果が、予め定められた給気用ファン12の回転数の下限値(Fmin)未満の場合、この下限値を回転数の設定値として給気用ファン12に出力する。また、フィルタ部168は、加算器167の加算結果が、給気用ファン12の回転数の下限値(Fmin)以上で且つ上限値(Fmax)以下となる場合、この加算結果を回転数の設定値として給気用ファン12に出力する。   When the addition result of the adder 167 exceeds a predetermined upper limit value (Fmax) of the rotation speed of the air supply fan 12, the filter unit 168 sets the upper limit value as a set value for the rotation speed and sets the supply fan 12. Output to. In addition, when the addition result of the adder 167 is less than a predetermined lower limit value (Fmin) of the rotation speed of the air supply fan 12, the filter unit 168 uses the lower limit value as a set value for the rotation speed. Output to the fan 12. In addition, when the addition result of the adder 167 is equal to or higher than the lower limit value (Fmin) and lower than the upper limit value (Fmax) of the rotational speed of the air supply fan 12, the filter unit 168 sets the rotational speed as the rotational speed setting. The value is output to the air supply fan 12 as a value.

このように、第1の制御方法を採用する場合には、外気導入量については通常のPID制御ループとし、CO2濃度についてはビル管理法或いは管理者が定めたCO2濃度の上限値を超える場合にPID制御ループが動作する構成とする。これにより、CO2濃度センサ11で計測される排気或いは還気のCO2濃度を、CO2濃度の上限値を超えないよう制御できるとともに、後述する外気導入量最適化部17で算出されるCO2濃度設定と略同等となるよう制御することができる。   As described above, when the first control method is adopted, the outside air introduction amount is a normal PID control loop, and the CO2 concentration exceeds the upper limit value of the CO2 concentration determined by the building management method or the administrator. The PID control loop operates. As a result, the CO2 concentration of the exhaust gas or the return air measured by the CO2 concentration sensor 11 can be controlled so as not to exceed the upper limit value of the CO2 concentration, and the CO2 concentration setting calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17 to be described later can be used. It can control to become substantially equivalent.

また、図3は、上述した第2の制御方法を採用する場合での、外気導入量制御部16の構成例を模式的に示す図である。なお、この構成では、図2で説明した構成と外部入力値及びフィルタ設定が異なるが、図2の構成との対比関係を考慮し、同一の構成要素(符号)を用いて説明する。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the outside air introduction amount control unit 16 when the second control method described above is employed. In this configuration, the external input value and the filter setting are different from the configuration described in FIG. 2, but the description will be made using the same components (reference numerals) in consideration of the comparison relationship with the configuration in FIG.

減算器161は、後述する外気導入量最適化部17で算出される外気導入量設定から、風量センサ15で計測される外気の風量(外気風量)を減算し、その減算結果を入力値としてフィルタ部163に出力する。フィルタ部163は、減算器161からの入力値によらず、常に出力値0としてPID制御器165に出力する。   The subtracter 161 subtracts the air volume of the outside air (outside air volume) measured by the air volume sensor 15 from the outside air introduction volume setting calculated by the outside air introduction volume optimizing unit 17 described later, and filters the subtraction result as an input value. To the unit 163. The filter unit 163 always outputs the output value 0 to the PID controller 165 regardless of the input value from the subtracter 161.

PID制御器165は、フィルタ部163の出力値に基づき、給気用ファン12の回転数を算出する。ここで、PID制御器165は、PID制御器165は、給気用ファン12の回転数として“0”或いは予め定められた定数を算出するものとする。そのため、第2の制御方法を採用する場合には、図3の構成から、減算器161、フィルタ部163及びPID制御器165を取り除く形態としてもよい。   The PID controller 165 calculates the rotation speed of the air supply fan 12 based on the output value of the filter unit 163. Here, it is assumed that the PID controller 165 calculates “0” or a predetermined constant as the rotation speed of the air supply fan 12. Therefore, when the second control method is adopted, the subtracter 161, the filter unit 163, and the PID controller 165 may be removed from the configuration of FIG.

一方、減算器162では、後述する外気導入量最適化部17で算出されるCO2濃度設定から、CO2濃度センサ11(或いは室内CO2濃度センサ31)で計測される居室2内のCO2濃度(居室内CO2濃度)を減算し、その減算結果を入力値としてフィルタ部164に出力する。フィルタ部164は、減算器162からの入力値をそのまま出力値としてPID制御器166に出力する。   On the other hand, in the subtractor 162, the CO2 concentration in the living room 2 (in the room) measured by the CO2 concentration sensor 11 (or the indoor CO2 concentration sensor 31) from the CO2 concentration setting calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17 described later. (CO2 concentration) is subtracted, and the subtraction result is output to the filter unit 164 as an input value. The filter unit 164 outputs the input value from the subtractor 162 as it is to the PID controller 166 as an output value.

PID制御器166は、フィルタ部164の出力値に基づき、給気用ファン12の回転数を算出する。ここで、PID制御器166は、予め定められた設定値に基づき、フィルタ部164の出力値が大きいほど回転数が上昇するよう算出を行うものとする。なお、第2の制御方法の場合には、フィルタ部164を設けずに、減算器162の減算結果を入力値として、PID制御器166に直接出力する形態としてもよい。また、加算器167及びフィルタ部168の動作は、第1の制御方法での動作と同様である。   The PID controller 166 calculates the rotation speed of the air supply fan 12 based on the output value of the filter unit 164. Here, it is assumed that the PID controller 166 calculates based on a predetermined setting value so that the rotational speed increases as the output value of the filter unit 164 increases. In the case of the second control method, the filter unit 164 may not be provided, and the subtraction result of the subtracter 162 may be directly output to the PID controller 166 as an input value. The operations of the adder 167 and the filter unit 168 are the same as the operations in the first control method.

このように、第2の制御方法を採用する場合には、CO2濃度については通常のPID制御ループとし、外気導入量に関するPID制御ループは動作しない構成とする。これにより、CO2濃度センサ11で計測される排気或いは還気のCO2濃度を、CO2濃度の上限値を超えないよう制御できるとともに、後述する外気導入量最適化部17で算出されるCO2濃度設定と略同等となるよう制御することができる。   As described above, when the second control method is adopted, the CO2 concentration is set to a normal PID control loop, and the PID control loop related to the outside air introduction amount is not operated. As a result, the CO2 concentration of the exhaust gas or the return air measured by the CO2 concentration sensor 11 can be controlled so as not to exceed the upper limit value of the CO2 concentration, and the CO2 concentration setting calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17 to be described later can be used. It can control to become substantially equivalent.

なお、第1の制御方法及び第2の制御方法の何れを採用するかは、特に問わないものとするが、例えば、居室2の環境に応じて定めることが好ましい。また、外気導入量制御部16において、フィルタ部163、フィルタ部164のフィルタ係数等を切り替えることで、両制御方法を切り替え可能に構成する形態としてもよい。   It should be noted that which of the first control method and the second control method is adopted is not particularly limited, but is preferably determined according to the environment of the living room 2, for example. Further, the outside air introduction amount control unit 16 may be configured such that both control methods can be switched by switching filter coefficients of the filter unit 163 and the filter unit 164.

図1に戻り、外気導入量最適化部17は、マイコンやPC(Personal Computer)等のコンピュータであって、外気導入量の制御に係る外気導入量設定やCO2濃度設定を算出する。以下、外気導入量最適化部17の構成について説明する。   Returning to FIG. 1, the outside air introduction amount optimization unit 17 is a computer such as a microcomputer or a PC (Personal Computer), and calculates the outside air introduction amount setting and the CO 2 concentration setting related to the control of the outside air introduction amount. Hereinafter, the configuration of the outside air introduction amount optimization unit 17 will be described.

図4は、外気導入量最適化部17の構成例を模式的に示す図である。同図に示すように、外気導入量最適化部17は、記憶部1711、表示部1712、外気情報取得部1713、居室内情報取得部1714、比エンタルピー予測部1715、外気CO2濃度予測部1716、居室内CO2発生量予測部1717、居室内CO2発生量算出部1718、ピークシフト時間設定入力部1719、外気処理エネルギー最適化部1720、最適外気導入量出力部1721、最適CO2濃度設定出力部1722及び誤差修正部1723を備える。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the outside air introduction amount optimization unit 17. As shown in the figure, the outside air introduction amount optimization unit 17 includes a storage unit 1711, a display unit 1712, an outside air information acquisition unit 1713, a room information acquisition unit 1714, a specific enthalpy prediction unit 1715, an outside air CO2 concentration prediction unit 1716, The indoor CO2 generation amount prediction unit 1717, the indoor CO2 generation amount calculation unit 1718, the peak shift time setting input unit 1719, the outside air processing energy optimization unit 1720, the optimal outside air introduction amount output unit 1721, the optimal CO2 concentration setting output unit 1722, and An error correction unit 1723 is provided.

また、外気導入量最適化部17は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のコンピュータ構成の他、キーボード等の入力デバイス、気象予測等を提供する外部装置と通信するための通信デバイス等を備えるものとする(何れも図示せず)。   The outside air introduction amount optimizing unit 17 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a computer configuration such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), an input device such as a keyboard, a weather forecast, and the like. It is assumed that a communication device or the like for communicating with an external device that provides the information (not shown) is provided.

なお、上述した外気情報取得部1713、居室内情報取得部1714、比エンタルピー予測部1715、外気CO2濃度予測部1716、居室内CO2発生量予測部1717、居室内CO2発生量算出部1718、ピークシフト時間設定入力部1719、外気処理エネルギー最適化部1720、最適外気導入量出力部1721、最適CO2濃度設定出力部1722及び誤差修正部1723の何れか又は全てを、プロセッサとプログラムとの協働により実現させるソフトウェア構成としてもよいし、専用のプロセッサ等で実現させるハードウェア構成としてもよい。   It should be noted that the outdoor air information acquisition unit 1713, the indoor room information acquisition unit 1714, the specific enthalpy prediction unit 1715, the outdoor air CO2 concentration prediction unit 1716, the indoor CO2 generation amount prediction unit 1717, the indoor CO2 generation amount calculation unit 1718, and the peak shift. Any or all of the time setting input unit 1719, the outside air processing energy optimization unit 1720, the optimum outside air introduction amount output unit 1721, the optimum CO2 concentration setting output unit 1722, and the error correction unit 1723 are realized by the cooperation of the processor and the program. A software configuration may be used, or a hardware configuration realized by a dedicated processor or the like may be used.

記憶部1711は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Disk)等の記憶装置を有し、外気導入量最適化部17が動作するための各種プログラムや設定情報を記憶している。また、記憶部1711は、CO2濃度センサ11や外気CO2濃度センサ13等の外部から入力される各種計測値の他、これら計測値から外気導入量最適化部17の各部或いは他の装置で導出される各種データ(例えば、外気の比エンタルピー、給気の比エンタルピー、外気のCO2濃度、居室2内のCO2発生量等)を履歴情報として蓄積する。   The storage unit 1711 includes a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Disk), and stores various programs and setting information for operating the outside air introduction amount optimization unit 17. The storage unit 1711 is derived from various measurement values input from the outside such as the CO2 concentration sensor 11 and the outside air CO2 concentration sensor 13, and from these measurement values by each unit of the outside air introduction amount optimization unit 17 or other devices. Various kinds of data (for example, the specific enthalpy of the outside air, the specific enthalpy of the supply air, the CO2 concentration of the outside air, the amount of CO2 generated in the room 2) are accumulated as history information.

表示部1712は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示デバイスを有し、図示しないプロセッサの制御に従い、各種の情報(例えば、図7、図8に示すグラフ)やユーザインタフェース(GUI)等を表示する。   The display unit 1712 has a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), and displays various types of information (for example, the graphs shown in FIGS. 7 and 8), a user interface (GUI), and the like according to control of a processor (not shown). To do.

外気情報取得部1713は、風量センサ15で計測される外気の風量(外気風量)、外気CO2濃度センサ13で計測される外気のCO2濃度(外気CO2濃度)を取得する。居室内情報取得部1714は、CO2濃度センサ11(或いは室内CO2濃度センサ31)で計測される居室2内のCO2濃度(居室内CO2濃度)を取得する。   The outside air information acquisition unit 1713 acquires the outside air volume (outside air volume) measured by the air volume sensor 15 and the outside air CO 2 concentration (outside air CO 2 concentration) measured by the outside air CO 2 concentration sensor 13. The living room information acquisition unit 1714 acquires the CO2 concentration (room CO2 concentration) in the living room 2 measured by the CO2 concentration sensor 11 (or the indoor CO2 concentration sensor 31).

比エンタルピー予測部1715は、外気導入量を最適化する時間帯(以下、最適化対象時間という)における、外気の比エンタルピー及び居室2内への給気の比エンタルピーを予測する。ここで、最適化対象時間とは、後述する外気処理エネルギー最適化部1720の機能を有効化する時間帯であって、図示しない入力デバイス等を介して、任意の時間帯を設定することが可能であるとする。なお、外気処理エネルギー最適化部1720では、自己の機能を無効化する最適化対象時間以外の時間帯(後述するピークシフト時間は含まず)では、CO2濃度設定として居室内CO2濃度の上限値を外気導入量制御部16に出力することで、居室内CO2濃度上限値に基づく通常の外気導入量制御を行うものとする。   The specific enthalpy prediction unit 1715 predicts the specific enthalpy of the outside air and the specific enthalpy of the supply air into the living room 2 in the time zone for optimizing the outside air introduction amount (hereinafter referred to as the optimization target time). Here, the optimization target time is a time zone in which the function of the outside air processing energy optimization unit 1720 described later is validated, and an arbitrary time zone can be set via an input device (not shown) or the like. Suppose that Note that the outside air processing energy optimization unit 1720 sets the upper limit value of the indoor CO2 concentration as the CO2 concentration setting in a time zone other than the optimization target time for invalidating its function (not including a peak shift time described later). By outputting to the outside air introduction amount control unit 16, normal outside air introduction amount control based on the upper limit value of the CO2 concentration in the room is performed.

また、外気の比エンタルピー及び給気の比エンタルピーの予測方法は、特に問わないものとする。例えば、記憶部1711に履歴情報として記憶された過去の外気の比エンタルピー、給気の比エンタルピーに基づき、最適化対象時間での比エンタルピーを予測する形態としてもよい。また、気象予測から得られる将来の所定時間分の外気温度・湿度等を用いて、下記式(4)等により最適化対象時間での比エンタルピーを予測(算出)する形態としてもよい。   Moreover, the prediction method of the specific enthalpy of outside air and the specific enthalpy of supply air is not particularly limited. For example, the specific enthalpy at the optimization target time may be predicted based on the past specific enthalpy of outside air and the specific enthalpy of supply air stored as history information in the storage unit 1711. Moreover, it is good also as a form which estimates (calculates) the specific enthalpy in optimization object time by following formula (4) etc. using the outdoor temperature and humidity for the future predetermined time obtained from a weather forecast.

外気CO2濃度予測部1716は、最適化対象時間における、外気のCO2濃度(外気CO2濃度)を予測する。ここで、外気CO2濃度の予測方法は、特に問わないものとする。例えば、記憶部1711に履歴情報として記憶された過去の外気CO2濃度に基づき、最適化対象時間での外気CO2濃度を予測する形態としてもよい。また、気象予測から得られる将来の所定時間分の外気温度・湿度等を用いて、最適化対象時間での外気CO2濃度を予測(算出)する形態としてもよい。   The outside air CO2 concentration prediction unit 1716 predicts the outside air CO2 concentration (outside air CO2 concentration) in the optimization target time. Here, the prediction method of the outside air CO2 concentration is not particularly limited. For example, the outside air CO2 concentration at the optimization target time may be predicted based on the past outside air CO2 concentration stored as history information in the storage unit 1711. Moreover, it is good also as a form which estimates (calculates) the outdoor air CO2 density | concentration in the optimization object time using the outdoor temperature and humidity for the future predetermined time obtained from a weather forecast.

また、図5に示すように、外気CO2濃度の変化量が1日を通じて所定の範囲内に収まるような場合、その平均値や代表値等の固定値を、最適化対象時間での外気CO2濃度の予測値とする形態としてもよい。ここで、図5は、外気CO2濃度の時間経過の一例を示す図であり、4地点での計測結果L11〜L14を示している。同図において、縦軸は外気CO2濃度(ppm)を表し、横軸は時間経過(1〜24時)を表している。ここで、計測結果L11〜L14は、1日を通じて370〜420ppmの範囲で推移していることが分かる。このような場合、この範囲の平均となる390ppmや代表値としての400ppm等を、最適化対象時間での外気CO2濃度の予測値としてもよい。   Further, as shown in FIG. 5, when the amount of change in the outside air CO2 concentration falls within a predetermined range throughout the day, a fixed value such as an average value or a representative value is used as the outside air CO2 concentration at the optimization target time. It is good also as a form made into this predicted value. Here, FIG. 5 is a figure which shows an example of the time passage of external air CO2 density | concentration, and has shown the measurement results L11-L14 in four places. In the figure, the vertical axis represents the outside air CO2 concentration (ppm), and the horizontal axis represents the passage of time (1-24 o'clock). Here, it can be seen that the measurement results L11 to L14 change in the range of 370 to 420 ppm throughout the day. In such a case, 390 ppm that is the average of this range, 400 ppm as a representative value, or the like may be used as the predicted value of the outside air CO2 concentration in the optimization target time.

図4に戻り、居室内CO2発生量予測部1717は、最適化対象時間における、居室2内のCO2発生量(居室内CO2発生量)を予測する。ここで、居室内CO2発生量の予測方法は、特に問わないものとする。例えば、記憶部1711に履歴情報として記憶された過去の居室内CO2発生量に基づき、最適化対象時間での居室内CO2発生量を予測する形態としてもよい。また、気象予測から得られる将来の所定時間分の外気温度・湿度等を用いて、最適化対象時間での居室内CO2発生量を予測(算出)する形態としてもよい。   Returning to FIG. 4, the CO2 generation amount prediction unit 1717 in the living room predicts the CO2 generation amount (room CO2 generation amount) in the room 2 during the optimization target time. Here, the method for predicting the amount of CO2 generated in the living room is not particularly limited. For example, the room CO2 generation amount in the optimization target time may be predicted based on the past room CO2 generation amount stored as history information in the storage unit 1711. Moreover, it is good also as a form which estimates (calculates) the amount of indoor CO2 generation | occurrence | production in the optimization object time using the outdoor temperature and humidity for the future predetermined time obtained from a weather forecast.

居室内CO2発生量算出部1718は、外気情報取得部1713及び居室内情報取得部1714で取得された外気CO2濃度と居室内CO2濃度とに基づき、下記式(1)を用いることで、現在の居室内CO2発生量C(mL/h)を算出する。ここで、x1は、居室内情報取得部1714により取得される居室内CO2濃度(ppm=mL/m3)であり、x2は、外気情報取得部1713により取得される外気CO2濃度(ppm=mL/m3)である。また、Foaは、現在の外気導入量(m3/h)であり、外気情報取得部1713により取得される風量センサの計測値(風量)に相当する。 The indoor CO2 generation amount calculation unit 1718 uses the following formula (1) based on the outdoor air CO2 concentration and the indoor CO2 concentration acquired by the outdoor air information acquisition unit 1713 and the indoor room information acquisition unit 1714, The amount of CO2 generated C (mL / h) in the room is calculated. Here, x1 is the in-room CO2 concentration (ppm = mL / m 3 ) acquired by the in-room information acquisition unit 1714, and x2 is the outside air CO2 concentration (ppm = mL) acquired by the outside air information acquisition unit 1713. / M 3 ). Foa is the current outside air introduction amount (m 3 / h) and corresponds to the measurement value (air amount) of the air amount sensor acquired by the outside air information acquisition unit 1713.

Figure 0005868740
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ピークシフト時間設定入力部1719は、外気処理部10での外気処理に要するエネルギーを、最適化対象時間よりも低下させたい時間帯(以下、ピークシフト時間という)を設定するための機能部である。例えば、ピークシフト時間設定入力部1719は、図示しない入力デバイス及び表示部1712に表示されたピークシフト時間の入力を促すGUIと協働し、入力されたピークシフト時間(例えば、10時〜11時)を設定情報として記憶部1711等に保持する。   The peak shift time setting input unit 1719 is a functional unit for setting a time zone in which the energy required for the outside air processing in the outside air processing unit 10 is desired to be lower than the optimization target time (hereinafter referred to as peak shift time). . For example, the peak shift time setting input unit 1719 cooperates with an input device (not shown) and a GUI for prompting the input of the peak shift time displayed on the display unit 1712, and the input peak shift time (for example, 10:00 to 11:00). ) As setting information in the storage unit 1711 or the like.

外気処理エネルギー最適化部1720は、RTC(Real Time Clock)等の計時部(図示せず)で計時される時刻に基づき、最適化対象時間及びピークシフト時間の間、比エンタルピー予測部1715、外気CO2濃度予測部1716、居室内CO2発生量予測部1717で予測された各予測値等を用いて、最適化対象時間及びピークシフト時間における外気導入量設定或いは室内CO2濃度設定を導出する。   The outside air processing energy optimization unit 1720 is based on the time measured by a time measuring unit (not shown) such as RTC (Real Time Clock), during the optimization target time and the peak shift time, the specific enthalpy prediction unit 1715, the outside air Using the predicted values predicted by the CO2 concentration prediction unit 1716 and the indoor CO2 generation amount prediction unit 1717, the outdoor air introduction amount setting or the indoor CO2 concentration setting at the optimization target time and peak shift time is derived.

具体的に、外気処理エネルギー最適化部1720は、下記式(2)を、最適化変数となるFoa[k]に関する線形計画問題として算出する。   Specifically, the outside air processing energy optimization unit 1720 calculates the following equation (2) as a linear programming problem related to Foa [k] serving as an optimization variable.

Figure 0005868740
Figure 0005868740

上記式(2)において、k(1〜n:但しnは整数)は最適化対象時間の時間範囲に対応した添え字である。Q[k]は、最適化対象時間[k]における、外気処理エネルギー(kw)であり、w[k]は、最適化対象時間[k]における重み係数である。なお、w[k]のデフォルト値は“1”であり、ピークシフト時間設定入力部1719で設定されたピークシフト時間の時、w[k]を1より大きな所定値とされる。   In the above formula (2), k (1 to n: n is an integer) is a subscript corresponding to the time range of the optimization target time. Q [k] is the outside air processing energy (kw) in the optimization target time [k], and w [k] is a weighting coefficient in the optimization target time [k]. The default value of w [k] is “1”, and w [k] is set to a predetermined value larger than 1 at the peak shift time set by the peak shift time setting input unit 1719.

また、上記式(2)において、x1[k]は、最適化対象時間[k]における、居室内CO2濃度(ppm=mL/m3)であり、x1_sv[k]は、最適化対象時間[k]における、居室内CO2濃度の上限値(ppm=mL/m3)である。なお、x1_sv[k]は、最適化対象時間[k]によらず固定値としてもよい。また、Foa[k]は、最適化対象時間[k]における、外気導入量(m3/h)である。 In the above formula (2), x1 [k] is the indoor CO2 concentration (ppm = mL / m 3 ) in the optimization target time [k], and x1_sv [k] is the optimization target time [ k] is the upper limit value (ppm = mL / m 3 ) of the CO2 concentration in the room. Note that x1_sv [k] may be a fixed value regardless of the optimization target time [k]. Foa [k] is the outside air introduction amount (m 3 / h) in the optimization target time [k].

上記式(2)のうち、外気処理エネルギーQ[k]は、比エンタルピー予測部1715で予測された外気の比エンタルピー及び給気の比エンタルピーを用いて、下記式(3)により導出される。なお、h1[k]は、最適化対象時間[k]における、給気の比エンタルピー(kW/m3)、h2[k]は、最適化対象時間[k]における、外気の比エンタルピー(kW/m3)である。また、tは、最適化対象時間の時間単位(例えば、h:hour)である。 Of the above formula (2), the outside air processing energy Q [k] is derived by the following formula (3) using the specific enthalpy of the outside air and the specific enthalpy of the supply air predicted by the specific enthalpy prediction unit 1715. Note that h1 [k] is the specific enthalpy of supply air (kW / m 3 ) at the optimization target time [k], and h2 [k] is the specific enthalpy of outdoor air (kW) at the optimization target time [k]. / M 3 ). T is a time unit (for example, h: hour) of the optimization target time.

Figure 0005868740
Figure 0005868740

上記式(3)において、給気の比エンタルピーh1[k]と、外気の比エンタルピーh2[k]との算出に係る、比エンタルピーhの計算式は、下記式(4)で与えられる。   In the above formula (3), the formula for calculating the specific enthalpy h relating to the calculation of the specific enthalpy h1 [k] of the supply air and the specific enthalpy h2 [k] of the outside air is given by the following formula (4).

Figure 0005868740
Figure 0005868740

なお、上記式(4)において、Caは、空気の比重(kg/m3)であり、Cpaは、空気の定圧比熱(kJ/(kg・K))であり、Cpwは、水蒸気の定圧比熱(kJ/(kg・K))である。また、r0は0°のときの水の蒸発熱(kJ/kg)であり、Tは外気或いは給気の空気温度(℃)、Xは外気或いは給気の絶対湿度(kg/kgDA)である。 In the above formula (4), Ca is the specific gravity of air (kg / m 3 ), Cpa is the constant pressure specific heat of air (kJ / (kg · K)), and Cpw is the constant pressure specific heat of water vapor. (KJ / (kg · K)). R0 is the heat of evaporation of water at 0 ° (kJ / kg), T is the air temperature of the outside air or supply air (° C.), and X is the absolute humidity of the outside air or supply air (kg / kgDA). .

また、上記式(2)において、室内CO2濃度x1[k]は、最適化対象時間の開始時点の室内CO2濃度x0を用いて、下記式(5)により帰納的に計算する。ここで、下記式(5)は、最適化変数Foa[k]に関する非線形の式となっているが、新たな最適化変数として“1÷(Foa[k]×t+V1)を導入することにより、x[k]に関する線形計画問題として算出することができる。   In the above equation (2), the indoor CO2 concentration x1 [k] is calculated recursively by the following equation (5) using the indoor CO2 concentration x0 at the start of the optimization target time. Here, the following expression (5) is a nonlinear expression related to the optimization variable Foa [k], but by introducing “1 ÷ (Foa [k] × t + V1) as a new optimization variable, It can be calculated as a linear programming problem for x [k].

Figure 0005868740
Figure 0005868740

上記式(5)において、x1[k+1]は、最適化対象時間[k+1]における、室内CO2濃度(ppm=mL/m3)、C[k]は、居室内CO2発生量予測部1717で予測された、最適化対象時間[k]における、居室内CO2発生量(mL/h)である。また、V1は、居室2の容積(m3)、X2[k]は、外気CO2濃度予測部1716で予測された、最適化対象時間[k]における、外気CO2濃度(ppm=mL/m3)である。 In the above equation (5), x1 [k + 1] is predicted by the indoor CO2 generation amount prediction unit 1717 in the indoor CO2 concentration (ppm = mL / m 3 ) at the optimization target time [k + 1], and C [k]. The amount of CO2 generated (mL / h) in the room during the optimization target time [k]. Further, V1 is the volume (m 3 ) of the living room 2, and X2 [k] is the outside air CO 2 concentration (ppm = mL / m 3 ) at the optimization target time [k] predicted by the outside air CO 2 concentration prediction unit 1716. ).

なお、外気処理エネルギー最適化部1720は、最適化対象時間及びピークシフト時間以外の間、外気導入量Foa[k]の導出を停止するとともに、室内CO2濃度x1[k]の代わりに、室内CO2濃度の上限値の出力を行うものとする。   The outside air processing energy optimization unit 1720 stops derivation of the outside air introduction amount Foa [k] during times other than the optimization target time and the peak shift time, and instead of the indoor CO 2 concentration x1 [k] The upper limit value of the density is output.

ここで、上記各式により導出される外気導入量Foa[k]、外気導入量Foa[k]は、最適化対象時間(ピークシフト時間)において、外気処理エネルギーを最小化するための条件となる。そのため、この条件に応じた風量で給気用ファン12のファンを回転させることで、最適化対象時間における外気処理エネルギーを最小化することができる。   Here, the outside air introduction amount Foa [k] and the outside air introduction amount Foa [k] derived from the above equations are conditions for minimizing the outside air processing energy in the optimization target time (peak shift time). . Therefore, by rotating the fan of the air supply fan 12 with the air volume according to this condition, the outside air processing energy in the optimization target time can be minimized.

最適外気導入量出力部1721は、上記式(2)に基づき外気処理エネルギー最適化部1720により導出された外気導入量Foa[k]を、外気導入量設定として外気導入量制御部16に出力する。また、最適CO2濃度設定出力部1722は、上記式(5)に基づき外気処理エネルギー最適化部1720により導出された外気導入量Foa[k]を、室内CO2濃度設定として外気導入量制御部16に出力する。   The optimum outside air introduction amount output unit 1721 outputs the outside air introduction amount Foa [k] derived by the outside air processing energy optimization unit 1720 based on the above formula (2) to the outside air introduction amount control unit 16 as the outside air introduction amount setting. . The optimum CO2 concentration setting output unit 1722 also supplies the outside air introduction amount Foa [k] derived by the outside air processing energy optimization unit 1720 based on the above equation (5) to the outside air introduction amount control unit 16 as the indoor CO2 concentration setting. Output.

ここで、最適外気導入量出力部1721及び最適CO2濃度設定出力部1722は、RTC等の計時部(図示せず)で計時される時刻に基づき、この時刻に対応する外気導入量設定或いは室内CO2濃度設定を、外気導入量制御部16に出力する。なお、上述したように、外気導入量制御部16には、外気導入量Foa[k]及び室内CO2濃度設定の何れか一方が出力されればよいため、最適外気導入量出力部1721及び最適CO2濃度設定出力部1722の何れか一方のみが動作する排他構成としてもよい。   Here, the optimum outside air introduction amount output unit 1721 and the optimum CO2 concentration setting output unit 1722 are based on the time counted by a time measuring unit (not shown) such as an RTC, or the outside air introduction amount setting or the indoor CO2 corresponding to this time. The concentration setting is output to the outside air introduction amount control unit 16. As described above, since either one of the outside air introduction amount Foa [k] and the indoor CO2 concentration setting needs to be output to the outside air introduction amount control unit 16, the optimum outside air introduction amount output unit 1721 and the optimum CO2 are output. An exclusive configuration in which only one of the density setting output units 1722 operates may be employed.

誤差修正部1723は、最適化対象時間及びピークシフト時間の間、居室内CO2発生量算出部1718が算出した現在の居室内CO2発生量と、この現在時刻について居室内CO2発生量予測部1717が予測した居室内CO2発生量とを比較し、両値の差が所定の閾値以内か否かを判定する。誤差修正部1723は、両値の差が閾値を超えると判定した場合、居室内CO2発生量予測部1717を動作させることで予測値を新たに算出させ、この新たな予測値を用いて外気処理エネルギー最適化部1720を動作させる。   The error correction unit 1723 includes a current room CO2 generation amount calculated by the room CO2 generation amount calculation unit 1718 during the optimization target time and the peak shift time, and a room CO2 generation amount prediction unit 1717 for the current time. The predicted amount of CO2 generated in the room is compared to determine whether the difference between the two values is within a predetermined threshold. When the error correction unit 1723 determines that the difference between the two values exceeds the threshold value, the error correction unit 1723 operates the living room CO2 generation amount prediction unit 1717 to newly calculate a predicted value, and uses the new predicted value to perform the outside air processing. The energy optimization unit 1720 is operated.

誤差判定の対象は居室内CO2発生量予測部1717の予測値に限らず、比エンタルピー予測部1715や、外気CO2濃度予測部1716の予測値についても同様に処理することができる。例えば、外気CO2濃度予測部1716の予測値と、外気CO2濃度センサ13の実測値との差が、所定の閾値を超えた場合には、外気CO2濃度予測部1716に新たな予測値を算出させる形態としてもよい。また、比エンタルピー予測部1715の予測値となる外気の比エンタルピー及び給気の比エンタルピーの何れか一方又は両方で、対応する実測値との差が所定の閾値を超えた場合には、その差(誤差)の生じた予測値を、比エンタルピー予測部1715に新たに算出させる形態としてもよい。   The target of the error determination is not limited to the predicted value of the indoor CO2 generation amount predicting unit 1717, but the predicted value of the specific enthalpy predicting unit 1715 and the outside air CO2 concentration predicting unit 1716 can be processed in the same manner. For example, if the difference between the predicted value of the outside air CO2 concentration predicting unit 1716 and the actual value of the outside air CO2 concentration sensor 13 exceeds a predetermined threshold, the outside air CO2 concentration predicting unit 1716 is made to calculate a new predicted value. It is good also as a form. In addition, when the difference between the specific measured enthalpy of the outside air and the specific enthalpy of the supply air, which is a predicted value of the specific enthalpy predicting unit 1715, or a corresponding measured value exceeds a predetermined threshold, the difference A prediction value in which (error) has occurred may be newly calculated by the specific enthalpy prediction unit 1715.

なお、比較の対象となる現在の外気の比エンタルピー及び給気の比エンタルピーは、誤差修正部1723が、上記式(4)等を用いて、現在の外気及び居室2内の空気の状態から算出するものとする。また、一の予測値について実測値との差が所定の閾値を超えた場合、比エンタルピー予測部1715、外気CO2濃度予測部1716及び居室内CO2発生量予測部1717の全てで、予測値の再算出を行わせる形態としてもよい。   Note that the current enthalpy of the outside air and the specific enthalpy of the supply air to be compared are calculated by the error correcting unit 1723 from the current outside air and the state of the air in the living room 2 using the above equation (4) and the like. It shall be. In addition, when the difference between the measured value for one predicted value exceeds a predetermined threshold value, the predicted enthalpy predicting unit 1715, the outdoor air CO2 concentration predicting unit 1716, and the indoor CO2 generation amount predicting unit 1717 all regenerate the predicted value. It is good also as a form which performs calculation.

以下、図6を参照し、上述した外気導入量最適化部17の動作について説明する。ここで、図6は、外気導入量最適化部17が実行する外気導入量最適化処理の一例を示すフローチャートである。   Hereinafter, the operation of the outside air introduction amount optimization unit 17 described above will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an outside air introduction amount optimization process executed by the outside air introduction amount optimization unit 17.

まず、ピークシフト時間設定入力部1719では、図示しない入力デバイス等を介して、ピークシフト時間の入力を受け付ける(ステップS11)。なお、ピークシフト時間の入力が行われない場合、ピークシフト時間を無設定とすることで、ステップS12に移行するものとする。   First, the peak shift time setting input unit 1719 receives an input of the peak shift time via an input device (not shown) (step S11). If no peak shift time is input, the peak shift time is not set, and the process proceeds to step S12.

比エンタルピー予測部1715、外気CO2濃度予測部1716及び居室内CO2発生量予測部1717は、最適化対象時間における予測値(外気・給気の比エンタルピー、外気CO2濃度及び居室内CO2発生量)を各々算出する(ステップS12)。   The specific enthalpy prediction unit 1715, the outdoor air CO2 concentration prediction unit 1716, and the indoor CO2 generation amount prediction unit 1717 calculate the predicted values (specific enthalpy of outdoor air / supply air, outdoor CO2 concentration, and indoor CO2 generation amount) in the optimization target time. Each is calculated (step S12).

続いて、外気処理エネルギー最適化部1720は、ステップS12で算出された各予測値を用いて、外気処理エネルギーを最小化する外気導入量或いは室内CO2濃度を算出する(ステップS13)。ここで、外気処理エネルギー最適化部1720は、図示しない計時部で計時される時刻に基づき、現在時刻がステップS11で入力されたピークシフト時間に該当するか否かを判定する(ステップS14)。   Subsequently, the outside air processing energy optimization unit 1720 calculates the outside air introduction amount or the indoor CO2 concentration that minimizes the outside air processing energy, using each predicted value calculated in step S12 (step S13). Here, the outside air processing energy optimization unit 1720 determines whether or not the current time corresponds to the peak shift time input in step S11, based on the time counted by a timing unit (not shown) (step S14).

ここで、ピークシフト時間外と判定した場合(ステップS14;No)、外気処理エネルギー最適化部1720は、上記式(2)のw[k]を“1”に設定し(ステップS15)、ステップS17に移行する。また、ピークシフト時間内と判定した場合(ステップS14;Yes)、外気処理エネルギー最適化部1720は、上記式(2)のw[k]を“1”より大きな所定値に設定し(ステップS16)、ステップS17に移行する。   Here, when it is determined that the peak shift time is outside (step S14; No), the outside air processing energy optimization unit 1720 sets w [k] in the above equation (2) to “1” (step S15), and step The process proceeds to S17. Further, when it is determined that the peak shift time is reached (step S14; Yes), the outside air processing energy optimization unit 1720 sets w [k] in the above equation (2) to a predetermined value larger than “1” (step S16). ), The process proceeds to step S17.

続いて、最適外気導入量出力部1721及び最適CO2濃度設定出力部1722は、図示しない計時部で計時される時刻に基づき、この時刻に応じた外気導入量Foa[k]或いは室内CO2濃度設定を、外気導入量制御部16に出力する(ステップS17)。   Subsequently, the optimum outside air introduction amount output unit 1721 and the optimum CO2 concentration setting output unit 1722 set the outside air introduction amount Foa [k] or the indoor CO2 concentration setting according to this time based on the time measured by the time measuring unit (not shown). Then, it outputs to the outside air introduction amount control unit 16 (step S17).

次いで、誤差修正部1723は、最適化に用いた予測値と、現在の計測値とを比較し、その誤差が所定の閾値以内か否かを判定する(ステップS18)。ここで、誤差が閾値を超えると判定した場合(ステップS18;No)、外気処理エネルギー最適化部1720は、ステップS12に再び戻ることで予測値を新たに算出させる。   Next, the error correction unit 1723 compares the predicted value used for optimization with the current measured value, and determines whether or not the error is within a predetermined threshold (step S18). If it is determined that the error exceeds the threshold (step S18; No), the outside air processing energy optimization unit 1720 returns to step S12 again to newly calculate a predicted value.

ステップS18において、誤差が閾値以内と判定した場合(ステップS18;Yes)、外気処理エネルギー最適化部1720は、図示しない計時部で計時される時刻に基づき、最適化対象時間が終了したか否かを判定する(ステップS19)。ここで、最適化対象時間中と判定した場合には(ステップS19;No)、ステップS14に再び戻る。また、ステップS19において、最適化対象時間が終了したと判定した場合(ステップS19;Yes)、外気処理エネルギー最適化部1720は、居室内CO2濃度の上限値に基づき外気導入量を制御するモードに変更し(ステップS20)、処理を終了する。   If it is determined in step S18 that the error is within the threshold value (step S18; Yes), the outside air processing energy optimization unit 1720 determines whether or not the optimization target time has ended based on the time measured by a timing unit (not shown). Is determined (step S19). Here, when it is determined that the optimization target time is being reached (step S19; No), the process returns to step S14 again. If it is determined in step S19 that the optimization target time has ended (step S19; Yes), the outside air processing energy optimization unit 1720 enters a mode in which the outside air introduction amount is controlled based on the upper limit value of the indoor CO2 concentration. The change is made (step S20), and the process ends.

以下、図7及び図8を参照して、上記外気導入量最適化処理による処理結果の一例について説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 7 and FIG. 8, an example of a processing result by the outside air introduction amount optimization processing will be described.

図7は、上記外気導入量最適化処理による外気導入量の時間推移の一例を示す図である。また、図8は、上記外気導入量最適化処理による居室内CO2濃度の時間推移の一例を示す図であり、図7の各時間と対応している。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a temporal transition of the outside air introduction amount by the outside air introduction amount optimization process. Moreover, FIG. 8 is a figure which shows an example of the time transition of the indoor CO2 density | concentration by the said outside air introduction amount optimization process, and respond | corresponds with each time of FIG.

図7において、縦軸は外気導入量(m3/h)を表しており、横軸は時刻(1時〜24時)を表している。また、図8において、縦軸は居室内CO2濃度(ppm)を表しており、横軸は時刻(1時〜24時)を表している。なお、図7及び図8では、最適化対象時間は1時〜24時となっている。また、居室内CO2濃度の上限値は1000(ppm)となっている。 In FIG. 7, the vertical axis represents the outside air introduction amount (m 3 / h), and the horizontal axis represents time (1 o'clock to 24 o'clock). In FIG. 8, the vertical axis represents the CO2 concentration (ppm) in the room, and the horizontal axis represents the time (1 o'clock to 24:00). 7 and 8, the optimization target time is 1 o'clock to 24 o'clock. In addition, the upper limit value of the CO2 concentration in the living room is 1000 (ppm).

図7において、外気導入量L21は、ピークシフト時間が設定されていない場合(以下、通常最適化時という)での外気導入量を表している。また、外気導入量L22は、ピークシフト時間として10時〜11時が設定された場合での外気導入量を表している。また、図8において、居室内CO2濃度L31は、ピークシフト時間が設定されていない場合での外気導入量を表している。また、居室内CO2濃度L32は、ピークシフト時間として10時〜11時が設定された場合での外気導入量を表している。   In FIG. 7, the outside air introduction amount L21 represents the outside air introduction amount when the peak shift time is not set (hereinafter referred to as normal optimization). Further, the outside air introduction amount L22 represents the outside air introduction amount when 10 o'clock to 11 o'clock is set as the peak shift time. In FIG. 8, the indoor CO2 concentration L31 represents the amount of outside air introduced when the peak shift time is not set. The living room CO2 concentration L32 represents the amount of outside air introduced when 10:00 to 11:00 is set as the peak shift time.

ここで、外気導入量L21と、外気導入量L22とを比較すると、外気導入量L21では、外気導入量のピークが11時辺りに存在するのに対し、外気導入量L22では、外気ピークシフト時間に先立つ7時辺りより急峻に立ち上がり、9時辺りでピークを迎える。また、居室2の居室内CO2濃度を参照すると、外気導入量L22に対応する居室内CO2濃度L32では、外気導入量のピークを早めに迎えるため、外気導入量L21に対応する居室内CO2濃度L31よりもなだらかに変化する。そして、居室内CO2濃度L31及び居室内CO2濃度L32の何れにおいても、上限値1000ppmを超過することなく推移していく。   Here, when the outside air introduction amount L21 and the outside air introduction amount L22 are compared, the outside air introduction amount L21 has a peak of the outside air introduction amount around 11:00, whereas the outside air introduction amount L22 has the outside air peak shift time. It rises steeply from around 7 o'clock prior to 9:00 and reaches its peak at around 9 o'clock. In addition, referring to the indoor CO2 concentration of the living room 2, the indoor CO2 concentration L31 corresponding to the outdoor air introduction amount L21 has an early peak in the outdoor air introduction amount in the indoor CO2 concentration L32 corresponding to the outdoor air introduction amount L22. Changes more slowly. And in any of indoor CO2 density | concentration L31 and indoor CO2 density | concentration L32, it changes, without exceeding upper limit 1000ppm.

このように、上記の外気導入量最適化処理を実行することで、最適化対象時間において外気処理に要するエネルギーを最小化(最適化)することができる。また、ピークシフト時間設定入力部1719で設定されたピークシフト時間において、このピークシフト時間におけるエネルギーのピークを他の時間帯に効率的に移行させることできる。   As described above, by executing the above-described outside air introduction amount optimization processing, the energy required for the outside air processing in the optimization target time can be minimized (optimized). Further, in the peak shift time set by the peak shift time setting input unit 1719, the energy peak in this peak shift time can be efficiently transferred to another time zone.

図1に戻り、還気処理部20は、外気処理部10と同様にファンとコイルを有し(何れも図示せず)、ファンが運転することにより取り込まれる還気の温度及び湿度の少なくとも一つを、冷水或いは温水を用いて調整する。また、還気処理部20は、調整した還気を、ダクト40を通じて給気ユニット30に送風する。なお、還気処理部20は、ファンとコイルをパッケージ化して居室2内に配置する構成としてもよく、この場合、還気処理部20は、居室2内の空気を直接取り込み、ダクト40を介さずに居室2内に給気を送風する。   Returning to FIG. 1, the return air processing unit 20 has a fan and a coil (both not shown) as in the outside air processing unit 10, and at least one of the temperature and humidity of the return air taken in by the fan operating. Adjust one using cold or hot water. In addition, the return air processing unit 20 blows the adjusted return air to the air supply unit 30 through the duct 40. The return air processing unit 20 may be configured such that a fan and a coil are packaged and arranged in the living room 2. In this case, the return air processing unit 20 directly takes in the air in the living room 2 and passes through the duct 40. The air supply is blown into the room 2 without.

給気ユニット30では、外気処理部10から送風された外気と、還気処理部20から送風された還気とが混合された空気がダクト40を介して取り込まれ、取り込まれた空気が居室2内に給気される。   In the air supply unit 30, air mixed with the outside air blown from the outside air processing unit 10 and the return air blown from the return air processing unit 20 is taken in via the duct 40, and the taken-in air is stored in the living room 2. It is supplied inside.

以上のように、本実施形態の空調制御装置1によれば、最適化対象時間における外気の状態の影響を予測し、この予測値に基づき算出した外気処理に要するエネルギーを最小化(最適化)する条件(外気導入量設定、居室内CO2濃度設定)の応じた回転数で給気用ファン12を動作させることできる。これにより、最適化対象時間において外気処理に要するエネルギーを最小化(最適化)することができるため、最適化対象時間を通した積算値の観点において、外気処理に要するエネルギーを効率的に削減することができる。また、最適化対象時間内のピークシフト時間において、当該ピークシフト時間でのエネルギーのピークを、他の時間帯に効率的に移行させることができるため、ピーク時間帯におけるエネルギーを低減するピークシフトを実現できる。   As described above, according to the air conditioning control device 1 of the present embodiment, the influence of the state of the outside air during the optimization target time is predicted, and the energy required for the outside air processing calculated based on the predicted value is minimized (optimization). The air supply fan 12 can be operated at the number of rotations corresponding to the conditions (outside air introduction amount setting, indoor CO2 concentration setting). This minimizes (optimizes) the energy required for the outside air processing during the optimization target time, and thus efficiently reduces the energy required for the outside air processing from the viewpoint of the integrated value through the optimization target time. be able to. In addition, in the peak shift time within the optimization target time, the energy peak at the peak shift time can be efficiently transferred to another time zone, so that the peak shift that reduces the energy in the peak time zone can be performed. realizable.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。また、上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the said embodiment was shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The above embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, additions, and the like can be made without departing from the scope of the invention. Moreover, the said embodiment and its deformation | transformation are included in the range of the invention, the summary, and the invention described in the claim, and its equal range.

例えば、上記実施形態では、外気処理部10と還気処理部20とを個別の構成としたが、これに限らず、図9に示すように、一体化した構成としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the outside air processing unit 10 and the return air processing unit 20 are configured separately. However, the configuration is not limited thereto, and may be integrated as shown in FIG.

ここで、図9は、空調制御装置1の他の構成例を示す図である。図9に示す構成では、外気処理部10及び還気処理部20に代えて、外気・還気処理部50を備えている。なお、図1と同様の構成要素について、同一の符号を付与し説明を省略する。   Here, FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration example of the air conditioning control device 1. In the configuration shown in FIG. 9, an outside air / return air processing unit 50 is provided instead of the outside air processing unit 10 and the return air processing unit 20. In addition, about the component similar to FIG. 1, the same code | symbol is provided and description is abbreviate | omitted.

外気・還気処理部50において、外気・還気混合部18は、外気と還気との混合比率を調整するダンパ等の機構を備え(図示せず)、ダンパの開度に基づいて、外気と還気とを混合する。外気・還気混合部18で混合された空気は、外気用コイル14にて温度及び湿度の少なくとも一方が冷水或いは温水で調整され、給気用ファン12にて給気ユニット30に送風される。また、この構成において、外気導入量制御部16は、風量センサ15で計測された外気風量が、外気導入量最適化部17で算出された外気導入量設定と等しくなるように、外気・還気混合部18のダンパ開度を制御する。なお、外気導入量制御部16は、CO2濃度センサ11で計測された排気或いは還気のCO2濃度が、外気導入量最適化部17で算出されるCO2濃度設定と等しくなるよう、外気・還気混合部18のダンパ開度を制御する形態としてもよい。   In the outside air / return air processing unit 50, the outside air / return air mixing unit 18 includes a mechanism such as a damper (not shown) that adjusts the mixing ratio of the outside air and the return air, and the outside air is returned based on the opening degree of the damper. And return air. The air mixed in the outside air / return air mixing unit 18 is adjusted to at least one of temperature and humidity with cold water or hot water by the outside air coil 14, and is blown to the air supply unit 30 by the air supply fan 12. Further, in this configuration, the outside air introduction amount control unit 16 allows the outside air / return air so that the outside air amount measured by the air amount sensor 15 is equal to the outside air introduction amount setting calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17. The damper opening degree of the mixing unit 18 is controlled. In addition, the outside air introduction amount control unit 16 adjusts the outside air / return air so that the CO 2 concentration of the exhaust gas or the return air measured by the CO 2 concentration sensor 11 becomes equal to the CO 2 concentration setting calculated by the outside air introduction amount optimization unit 17. The damper opening degree of the mixing unit 18 may be controlled.

また、上記実施形態では、外気導入量最適化部17を、居室2に併設される外気処理部10が備える構成を説明したが、これに限らず、例えば図10に示すように、外気処理部10の外部に存在する外部装置が備える構成としてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the structure with which the external air introduction | transduction quantity optimization part 17 was equipped with the external air process part 10 attached to the living room 2, it is not restricted to this, For example, as shown in FIG. It is good also as a structure with which the external apparatus which exists outside 10 is provided.

ここで、図10は、ビル管理システム3の構成を模式的に示す図である。ビル管理システム3では、ビル内の各居室2を空調制御の対象としており、居室2毎に空調制御装置1Aが設置されている。ここで、空調制御装置1Aは、外気導入量最適化部17を取り除いたものであり、当該空調制御装置1Aの外気導入量制御部16は、中央監視装置60から入力される外気導入量設定或いは室内CO2濃度設定に基づき、給気用ファン12の回転数の設定値を制御する(何れも図示せず)。   Here, FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the building management system 3. In the building management system 3, each living room 2 in the building is a target of air conditioning control, and an air conditioning control device 1 </ b> A is installed for each living room 2. Here, the air conditioning control device 1A is obtained by removing the outside air introduction amount optimization unit 17, and the outside air introduction amount control unit 16 of the air conditioning control device 1A sets the outside air introduction amount input from the central monitoring device 60 or Based on the indoor CO2 concentration setting, the set value of the rotational speed of the air supply fan 12 is controlled (none is shown).

中央監視装置60は、ビル管理システム3内の外気処理部10Aを管理するサーバ装置等であって、LAN(Local Area Network)等のネットワークN1を介して、各空調制御装置1A(外気処理部10)と通信可能に接続されている。ここで、中央監視装置60は、外気導入量最適化部17を備え、各空調制御装置1Aで計測される外気及び居室2内の空気の状態値に基づいて、外気導入量設定或いは室内CO2濃度設定を個別に算出し、ネットワークN1を介して、対応する空調制御装置1Aの外気導入量制御部16に入力する。これにより、各居室2の空調制御を上記実施形態と同様に行うことができるため、一の外気導入量最適化部17により、各居室2を集中管理することができる。   The central monitoring device 60 is a server device or the like that manages the outside air processing unit 10A in the building management system 3, and each air conditioning control device 1A (outside air processing unit 10) via a network N1 such as a LAN (Local Area Network). ) To be able to communicate. Here, the central monitoring device 60 includes the outside air introduction amount optimization unit 17 and sets the outside air introduction amount or the indoor CO2 concentration based on the state values of the outside air and the air in the living room 2 measured by each air conditioning control device 1A. The setting is calculated individually and input to the outside air introduction amount control unit 16 of the corresponding air conditioning control device 1A via the network N1. Thereby, since air-conditioning control of each living room 2 can be performed similarly to the said embodiment, each living room 2 can be centrally managed by the one outdoor air introduction amount optimization part 17. FIG.

なお、図10の構成の場合、空調制御装置1Aの各々が備える外気CO2濃度センサ13を、ビル全体で一つ設けることで、センサコストを低減させることができる。また、外気導入量最適化部17を中央監視装置60に設けるのではなく、中央監視装置60とインターネット等のネットワークN2を介して接続される外部サーバ70に設ける形態としてもよい。この場合、外部サーバ70では、外気導入量最適化部17の機能をサービス(例えばWebサービス等)として中央監視装置60に提供する形態としてもよい。   In the case of the configuration of FIG. 10, the sensor cost can be reduced by providing one outside air CO2 concentration sensor 13 provided in each of the air conditioning control devices 1 </ b> A in the entire building. The outside air introduction amount optimizing unit 17 may be provided not in the central monitoring device 60 but in the external server 70 connected to the central monitoring device 60 via the network N2 such as the Internet. In this case, the external server 70 may be configured to provide the function of the outside air introduction amount optimization unit 17 to the central monitoring device 60 as a service (for example, a Web service).

また、上記実施形態の外気処理部10(外気導入量最適化部17)で実行されるプログラムは、各装置が備える記憶媒体(ROM又は記憶部)に予め組み込んで提供するものとするが、これに限らず、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、記憶媒体は、コンピュータ或いは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。   In addition, the program executed by the outside air processing unit 10 (outside air introduction amount optimization unit 17) of the above embodiment is provided by being incorporated in advance in a storage medium (ROM or storage unit) included in each device. Not limited to this, files in installable or executable formats are recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, flexible disk (FD), CD-R, DVD (Digital Versatile Disk), etc. You may comprise. Furthermore, the storage medium is not limited to a medium independent of a computer or an embedded system, but also includes a storage medium in which a program transmitted via a LAN, the Internet, or the like is downloaded and stored or temporarily stored.

また、上記実施形態の外気処理部10(外気導入量最適化部17)で実行されるプログラムをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。   In addition, the program executed by the outside air processing unit 10 (outside air introduction amount optimization unit 17) of the above embodiment is stored on a computer connected to a network such as the Internet, and is provided by being downloaded via the network. You may comprise, and you may comprise so that it may provide or distribute via networks, such as the internet.

1、1A 空調制御装置
2 居室
3 ビル管理システム
10 外気処理部
11 CO2濃度センサ
12 給気用ファン
13 外気CO2濃度センサ
14 外気用コイル
15 風量センサ
16 外気導入量制御部
161、162 減算器
163、164、168 フィルタ部
165、166 PID制御器
167 加算器
17 外気導入量最適化部
1711 記憶部
1712 表示部
1713 外気情報取得部
1714 居室内情報取得部
1715 比エンタルピー予測部
1716 外気CO2濃度予測部
1717 居室内CO2発生量予測部
1718 居室内CO2発生量算出部
1719 ピークシフト時間設定入力部
1720 外気処理エネルギー最適化部
1721 最適外気導入量出力部
1722 最適CO2濃度設定出力部
1723 誤差修正部
18 外気・還気混合部
20 還気処理部
30 給気ユニット
31 室内CO2濃度センサ
40 ダクト
50 外気・還気処理部
60 中央監視装置
70 外部サーバ
N1、N2 ネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Air-conditioning control apparatus 2 Living room 3 Building management system 10 Outside air processing part 11 CO2 concentration sensor 12 Supply air fan 13 Outside air CO2 density sensor 14 Outside air coil 15 Air volume sensor 16 Outside air introduction amount control part 161, 162 Subtractor 163, 164, 168 Filter unit 165, 166 PID controller 167 Adder 17 Outside air introduction amount optimization unit 1711 Storage unit 1712 Display unit 1713 Outside air information acquisition unit 1714 Residential room information acquisition unit 1715 Specific enthalpy prediction unit 1716 Outside air CO2 concentration prediction unit 1717 Indoor CO2 generation amount prediction unit 1718 Indoor CO2 generation amount calculation unit 1719 Peak shift time setting input unit 1720 Outside air processing energy optimization unit 1721 Optimal outside air introduction amount output unit 1722 Optimal CO2 concentration setting output unit 1723 Error correction unit 18 Outside air Return air mixing section 20 the return air processing unit 30 supply unit 31 indoor CO2 concentration sensor 40 duct 50 ambient air, return air processing unit 60 the central monitoring unit 70 external server N1, N2 Network

Claims (9)

ファンの回転数に応じた風量の外気を外気コイルに取り込み、温度又は湿度の調整をさせると共に、前記外気を空調制御対象の室内に送風する給気ファンを有する空調システムを制御する空調制御装置において、
来の所定時間における前記外気のエンタルピー及び二酸化炭素濃度の予測値と、前記室内の二酸化炭素発生量及び前記給気ファンが前記室内に供給する給気のエンタルピーの予測値に基づき、当該所定時間における前記室内の空調処理に要する外気処理エネルギー最小で、且つ前記室内の二酸化炭素濃度が所定値以下となる前記外気の風量を算出する外気導入量最適化手段と、
前記室内に送風される風量が、前記外気導入量最適化手段で算出された風となるように、前記給気用ファンの回転数を制御する外気導入量制御手段と、
を備える空調制御装置。
In an air- conditioning control apparatus for controlling an air- conditioning system having an air supply fan that takes in outside air having an air volume corresponding to the number of rotations of the fan into an outside air coil and adjusts temperature or humidity and blows the outside air into a room to be air- conditioned. ,
At a given time come to Masaru, the predicted value of the enthalpy and the carbon dioxide concentration of the ambient air, the indoor emission amount of carbon dioxide and the air supply fan is based on the predicted value of the enthalpy of the air supply to be supplied to the chamber, the predetermined An outside air introduction amount optimizing means for calculating an air volume of the outside air in which the outside air processing energy required for the indoor air conditioning process in time is minimum and the indoor carbon dioxide concentration is a predetermined value or less ;
Volume of air blown into the chamber, the so that such a the calculated air volume in the outside air introduction amount optimizing means, and the outside air introducing amount control means for controlling the rotational speed of the air supply fan,
An air conditioning control device.
前記外気導入量最適化手段は、
前記所定時間における前記外気のエンタルピーと二酸化炭素濃度とを予測する第1予測手段と、
前記所定時間における前記室内での二酸化炭素発生量と前記給気ファンが前記室内に供給する給気のエンタルピーとを予測する第2予測手段と、
前記第1予測手段及び前記第2予測手段の予測値に基づき、前記外気の風量を算出する外気処理エネルギー最適化手段と、
を備える請求項1に記載の空調制御装置。
The outside air introduction amount optimization means includes:
First prediction means for predicting the enthalpy and carbon dioxide concentration of the outside air at the predetermined time ;
Second prediction means for predicting the amount of carbon dioxide generated in the room during the predetermined time and the enthalpy of supply air supplied to the room by the supply fan ;
The outside air processing energy optimization means the first on the basis of the prediction value of the prediction means and said second prediction means, for calculating the air amount before Kigaiki,
The air conditioning control device according to claim 1.
前記外気処理エネルギー最適化手段は、前記外気の風量に係る条件として、前記外気の前記室内への導入量又は当該導入量で前記給気用ファンを運転したときの前記室内の二酸化炭素濃度を算出し、
前記外気導入量制御手段は、前記外気処理エネルギー最適化手段により算出された、前記外気の前記室内への導入量または当該導入量で前記給気用ファンを運転したときの前記室内の二酸化炭素濃度に従って、前記給気用ファンの回転数を制御する請求項2に記載の空調制御装置。
The outside air processing energy optimization means calculates the amount of outside air introduced into the room as the condition relating to the air volume of the outside air or the carbon dioxide concentration in the room when the air supply fan is operated with the amount of air introduced. And
The outside air introduction amount control means is an introduction amount of the outside air into the room calculated by the outside air processing energy optimization means or a carbon dioxide concentration in the room when the supply air fan is operated with the introduction amount. The air conditioning control device according to claim 2 , wherein the rotation speed of the air supply fan is controlled according to the above .
前記外気導入量最適化手段は、前記所定時間のうち、ピークシフト時間となる特定時間帯の指定を受け付ける設定入力手段を更に備え、
前記外気処理エネルギー最適化手段は、前記所定時間のうち、前記ピークシフト時間における前記外気処理エネルギーのピークを、当該ピークシフト時間以外の他の時間帯にシフトさせる請求項2または3に記載の空調制御装置。
The outside air introduction amount optimizing means further includes a setting input means for accepting designation of a specific time zone that is a peak shift time of the predetermined time ,
The air conditioning according to claim 2 or 3 , wherein the outside air processing energy optimization means shifts the peak of the outside air processing energy during the peak shift time in the predetermined time to a time zone other than the peak shift time. Control device.
前記室内の空気の状態を計測する室内状態センサを更に備え、
前記外気導入量制御手段は、前記室内状態センサで計測される前記室内の空気の状態が所定の規定値を超える場合、前記給気用ファンの回転数が増加するよう制御する請求項に記載の空調制御装置。
An indoor condition sensor for measuring the indoor air condition;
The outside air introduction amount control means, when said chamber condition sensor in said chamber being measured air in the state exceeds a predetermined specified value, according to claim 2 in which the rotational speed of the air supply fan is controlled so as to increase Air conditioning control device.
前記外気導入量最適化手段は、前記室内状態センサで計測される前記室内の空気の状態と、当該計測時における前記第2予測手段の予測値が示す前記室内の空気の状態との差が所定の閾値を超えた場合に、前記第2予測手段による予測を実行させる誤差修正手段を更に備える請求項に記載の空調制御装置。 The outside air introduction amount optimization means has a predetermined difference between the indoor air state measured by the indoor state sensor and the indoor air state indicated by a predicted value of the second prediction means at the time of the measurement. The air conditioning control device according to claim 5 , further comprising error correction means for executing prediction by the second prediction means when the threshold value of the second prediction means is exceeded. 前記調整前の外気の状態を計測する外気状態センサを更に備え、
前記誤差修正手段は、前記外気状態センサで計測される外気の状態と、当該計測時における前記第1予測手段の予測値が示す前記外気の状態との差が所定の閾値を超えた場合に、前記第1予測手段による予測を実行させる、
請求項に記載の空調制御装置。
An outside air state sensor for measuring the outside air state before the adjustment;
When the difference between the outside air state measured by the outside air state sensor and the outside air state indicated by the predicted value of the first prediction unit at the time of measurement exceeds a predetermined threshold, the error correcting unit Causing prediction by the first prediction means to be executed;
The air conditioning control device according to claim 6 .
前記外気導入量最適化手段は、空調制御対象となる複数の前記室内を備えた建屋の監視システム又は当該監視システムと通信可能に接続される外部装置に設けられる請求項1〜の何れか一項に記載の空調制御装置。 The outside air introduction amount optimization means, any one of claims 1 to 7 provided in the monitoring system or an external device communicably connected with the monitoring system of a building comprising a plurality of said chamber comprising an air conditioning control target The air conditioning control device according to item. ファンの回転数に応じた風量の外気を外気コイルに取り込み、温度又は湿度の調整をさせると共に、前記外気を空調制御対象の室内に送風する給気ファンを有する空調システムの空調制御方法であって、
来の所定時間における前記外気のエンタルピー及び二酸化炭素濃度の予測値と、前記室内の二酸化炭素発生量及び前記給気ファンが前記室内に供給する給気のエンタルピーの予測値に基づき、当該所定時間における前記室内の空調処理に要する外気処理エネルギー最小で、且つ前記室内の二酸化炭素濃度が所定値以下となる前記外気の風量を算出し、
室内に送風される風量が前記外気導入量最適化手段で算出された風となるように、前記給気用ファンの回転数を制御する、
ことを含む空調制御方法。
An air conditioning control method for an air conditioning system having an air supply fan that takes in outside air having an air volume according to the number of rotations of a fan into an outside air coil, adjusts temperature or humidity, and blows the outside air into a room subject to air conditioning control. ,
At a given time come to Masaru, the predicted value of the enthalpy and the carbon dioxide concentration of the ambient air, the indoor emission amount of carbon dioxide and the air supply fan is based on the predicted value of the enthalpy of the air supply to be supplied to the chamber, the Calculating the air volume of the outside air in which the outside air processing energy required for the indoor air conditioning processing in a predetermined time is minimum and the carbon dioxide concentration in the room is equal to or less than a predetermined value ;
Air volume blown before Symbol chamber, the calculated air volume as a so that in the outside air introduction amount optimization means, for controlling the rotational speed of the air supply fan,
An air conditioning control method.
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