JP6063311B2 - 空調システムおよび空調制御方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の空調システムの1構成例において、前記環境変更要求送信手段は、さらに、被制御エリアの居住者から温熱環境の変更を求める操作があったときに、この操作に応じて前記環境変更要求を送信することを特徴とするものである。
また、本発明の空調システムの1構成例において、前記制御量は、被制御エリアへの給気風量であり、前記設定値は、風量設定値であり、前記操作量は、インバータ出力値であり、前記アクチュエータは、被制御エリアに給気を供給する空調機のファンである。
また、本発明の空調システムの1構成例において、前記制御量は、給気温度であり、前記設定値は、給気温度設定値であり、前記操作量は、バルブ開度値であり、前記アクチュエータは、空調機に供給される熱媒の量を調節するバルブである。
本発明では、室内温度PVを室内温度設定値SPに追従させるのに必要な風量以下に給気風量を低下させる風量設定変更機能と共に、居住者からの環境変更要求を受け付ける要求受付機能を備えるようにする。温熱環境の改善を望む居住者からの環境変更要求がないときは、風量設定変更機能を優先し、室内温度PVを室内温度設定値SPに追従させるのに必要な風量以下に給気風量を抑制する。これにより、小風量の省エネルギー動作が実現できる。
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2は本発明の第1の実施の形態に係るVAV空調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空調システムは、空調機1と、空調機1への冷水の量を制御する冷水バルブ2と、空調機1への温水の量を制御する温水バルブ3と、空調機1からの給気を被制御エリア9−1,9−2へ供給する給気ダクト7と、被制御エリア9−1,9−2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8−1,8−2と、VAVユニット8−1,8−2を制御する装置であるVAVコントローラ11−1,11−2と、空調機1を制御する空調機コントローラ12と、被制御エリア9−1,9−2の室内温度を計測する温度センサ13−1,13−2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。
空調機コントローラ12の操作量演算部121は、所定の制御演算アルゴリズムに従って、給気温度計測値SAPVと給気温度設定値SASPとが一致するように操作量を算出し、操作量出力部122は、操作量演算部121が算出した操作量を冷水バルブ2および温水バルブ3に出力する(図5ステップS101)。こうして、冷水バルブ2および温水バルブ3の開度が制御され、空調機1に供給される熱媒(冷水または温水)の量が制御される。なお、前述のとおり、空調機1が冷却動作時の場合には温水バルブ3の開度は0%に固定され、空調機1が加熱動作時の場合には冷水バルブ2の開度は0%に固定される。制御演算アルゴリズムとしては、例えばPIDがある。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図7は本実施の形態に係るビルマル空調システムの構成を示すブロック図であり、図1と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態のビルマル空調システムは、空調機30−1,30−2と、空調機30−1,30−2への冷水の量を制御する冷水バルブ31−1,31−2と、空調機30−1,30−2への温水の量を制御する温水バルブ32−1,32−2と、空調機30−1,30−2からの給気を被制御エリア9−1,9−2へ供給する給気ダクト36−1,36−2と、還気ダクト37−1,37−2と、空調機30−1,30−2を制御する空調機コントローラ38−1,38−2と、給気の温度を計測する温度センサ39−1,39−2とを備えている。
風量抑制を緩和することは、消費エネルギーが増えることになるので、環境変更要求に応じた風量抑制の緩和が開始されてからの経過時間が、所定時間を超えた場合(ステップS305においてYES)、ステップS300に戻り、風量抑制を再び開始する。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。セントラル空調方式では、冷房時に給気温度を下げたり、暖房時に給気温度を上げたりすることで風量を抑制することも可能である。例えば冷房の場合に給気温度を下げることで、室内温度の維持に必要な風量が図10のポイント200の値からポイント201の値へと減少する。これにより、省エネルギー動作を実現できる。
空調機コントローラ49の操作量演算部491は、所定の制御演算アルゴリズムに従って、給気温度計測値SAPVと給気温度設定値SASPとが一致するように操作量を算出し、操作量出力部492は、操作量演算部491が算出した操作量を冷水バルブ41および温水バルブ42に出力する(図15ステップS501)。こうして、冷水バルブ41および温水バルブ42の開度が制御され、空調機40に供給される熱媒(冷水または温水)の量が制御される。なお、前述のとおり、空調機40が冷却動作時の場合には温水バルブ42の開度は0%に固定され、空調機40が加熱動作時の場合には冷水バルブ41の開度は0%に固定される。制御演算アルゴリズムとしては、例えばPIDがある。
Claims (10)
- 制御量と設定値に基づく操作量を空調制御のアクチュエータに出力する制御手段と、
前記操作量を省エネルギー側に変更するエネルギー消費抑制手段と、
温熱環境の変更を求める環境変更要求が生じたときに、この環境変更要求が消費エネルギーの増大をもたらす要求である場合、前記操作量を変更前の値に一時的に戻すエネルギー消費抑制緩和手段と、
被制御エリアの室内温度と室内温度設定値とが乖離したときに前記環境変更要求を送信する環境変更要求送信手段とを備えることを特徴とする空調システム。 - 請求項1記載の空調システムにおいて、
前記環境変更要求送信手段は、さらに、被制御エリアの居住者から温熱環境の変更を求める操作があったときに、この操作に応じて前記環境変更要求を送信することを特徴とする空調システム。 - 請求項1または2記載の空調システムにおいて、
前記制御量は、被制御エリアの室内温度であり、
前記設定値は、室内温度設定値であり、
前記操作量は、被制御エリアの要求風量であり、
前記アクチュエータは、空調機から被制御エリアに供給される給気の量を調節するVAVユニットであることを特徴とする空調システム。 - 請求項1または2記載の空調システムにおいて、
前記制御量は、被制御エリアへの給気風量であり、
前記設定値は、風量設定値であり、
前記操作量は、インバータ出力値であり、
前記アクチュエータは、被制御エリアに給気を供給する空調機のファンであることを特徴とする空調システム。 - 請求項1または2記載の空調システムにおいて、
前記制御量は、給気温度であり、
前記設定値は、給気温度設定値であり、
前記操作量は、バルブ開度値であり、
前記アクチュエータは、空調機に供給される熱媒の量を調節するバルブであることを特徴とする空調システム。 - 制御量と設定値に基づく操作量を空調制御のアクチュエータに出力する制御ステップと、
前記操作量を省エネルギー側に変更するエネルギー消費抑制ステップと、
温熱環境の変更を求める環境変更要求が生じたときに、この環境変更要求が消費エネルギーの増大をもたらす要求である場合、前記操作量を変更前の値に一時的に戻すエネルギー消費抑制緩和ステップと、
被制御エリアの室内温度と室内温度設定値とが乖離したときに前記環境変更要求を送信する環境変更要求送信ステップとを含むことを特徴とする空調制御方法。 - 請求項6記載の空調制御方法において、
前記環境変更要求送信ステップは、さらに、被制御エリアの居住者から温熱環境の変更を求める操作があったときに、この操作に応じて前記環境変更要求を送信するステップを含むことを特徴とする空調システム。 - 請求項6または7記載の空調制御方法において、
前記制御量は、被制御エリアの室内温度であり、
前記設定値は、室内温度設定値であり、
前記操作量は、被制御エリアの要求風量であり、
前記アクチュエータは、空調機から被制御エリアに供給される給気の量を調節するVAVユニットであることを特徴とする空調制御方法。 - 請求項6または7記載の空調制御方法において、
前記制御量は、被制御エリアへの給気風量であり、
前記設定値は、風量設定値であり、
前記操作量は、インバータ出力値であり、
前記アクチュエータは、被制御エリアに給気を供給する空調機のファンであることを特徴とする空調制御方法。 - 請求項6または7記載の空調制御方法において、
前記制御量は、給気温度であり、
前記設定値は、給気温度設定値であり、
前記操作量は、バルブ開度値であり、
前記アクチュエータは、空調機に供給される熱媒の量を調節するバルブであることを特徴とする空調制御方法。
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