JP6194246B2 - 冷凍機性能評価装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍機管理技術に関し、特に冷凍機の運転状況に基づいて性能を評価する冷凍機性能評価技術に関する。

一般に、ビル空調システムや冷凍設備などの熱源システムでは、冷房用の熱源として冷凍機が用いられる。近年、これら冷凍機の性能は大幅に向上しており、エネルギー量の削減やＣＯ２の排出量の低減に貢献している。一方、優れた性能を保つためには、冷凍機のこまめな運転状況管理や適切なメンテナンスが重要となる。特に、適切なメンテナンスを怠ると、効率が低下したり機器寿命が短くなったりするため、定期的なメンテナンスが行われている。
従来、このような冷凍機の管理技術として、定期的なメンテナンス時期を迎える前に、冷凍機の異常が発生していないかを検知する性能評価技術が提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１など参照）。

特許登録第３０２８３９０号公報

上田憲治ほか、「最適制御技術を用いた熱源システムの性能評価手法の開発（第1報）評価対象熱源システムの紹介」、空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集、2012.9.5−.7

このような熱源システムで用いられる冷凍機は、それぞれの機種・規模・運転状況に応じて、性能劣化の程度が異なるため、最適なメンテナンス時期は、それぞれの冷凍機で異なる。したがって、これら冷凍機を一律に一定期間ごとにメンテナンスを行うと、最適なメンテナンス時期と一致しなくなる。このため、メンテナンス時期が遅すぎると性能劣化による投入エネルギー量の増大に起因して運転コストが増大し、メンテナンス時期が早すぎるとメンテナンス予算が増大することになる。

しかしながら、このような従来技術は、冷凍機のメンテナンス時期が予め定期的に設定されていることを前提として、どれだけ早期に冷凍機の異常を検知するかということに視点を置いて、定期的なメンテナンス時期を迎える前に、冷凍機の異常が発生していないかを検知することを目的としている。
したがって、従来技術によれば、性能劣化による運転コスト増大で生じる劣化増分コストを考慮していないため、このような隠れたコスト損失を加味した適切なメンテナンス時期を判断するための具体的な性能評価を得ることができず、それぞれの冷凍機の性能劣化に応じたメンテナンス時期を適切に見極めることができないという問題点があった。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、適切なメンテナンス時期を判断するための具体的な性能評価を得ることができる冷凍機性能評価技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかる冷凍機性能評価装置は、冷凍機の運転状況を示す運転状況データに基づいて、当該冷凍機に関する基準性能からの性能劣化を評価する冷凍機性能評価装置であって、前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合における、当該冷凍機の運転状況を示す推定用データと当該冷凍機で得られるエネルギー消費率との対応関係を示す消費率推定モデルと、任意の時点における前記運転状況データに基づいて、前記冷凍機が当該時点に実際に動作して得られた実エネルギー消費率を算出する実エネルギー消費率算出部と、任意の時点における前記運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる基準エネルギー消費率を推定する基準エネルギー消費率推定部と、任意の時点における前記実エネルギー消費率と前記基準エネルギー消費率との差分を示す差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する劣化増分コストを算出する劣化増分コスト算出部と、前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記劣化増分コスト算出部で得られた劣化増分コスト、またはこれら劣化増分コストを累積した累積コストを、前記冷凍機の性能に関する評価結果として出力する評価結果出力部とを備えている。

これに加えて、前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記実エネルギー消費率算出部で得られた実エネルギー消費率および前記基準エネルギー消費率推定部で得られた基準エネルギー消費率に基づいて、前記冷凍機の基準エネルギー消費率に対する実エネルギー消費率の劣化率を推定する劣化率推定部と、前記評価時点以降に設けた前記冷凍機のメンテナンスが想定される想定期間について、当該想定期間内の時点ごとに、当該時点で想定される当該冷凍機の運転状況を示す想定運転状況データに基づいて、当該想定運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる想定基準エネルギー消費率を推定し、得られた想定基準エネルギー消費率と前記劣化率とから、当該時点における想定実エネルギー消費率を算出する想定エネルギー消費率算出部と、任意の時点における前記想定基準エネルギー消費率と前記想定実エネルギー消費率との差分を示す想定差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する想定劣化増分コストを算出する想定劣化増分コスト算出部とをさらに備え、前記評価結果出力部は、前記想定期間内の各時点について、前記想定劣化増分コスト算出部で得られた前記想定劣化増分コストを累積した想定累積コストを算出し、これら想定累積コストの推移、またはこれら想定累積コストと当該冷凍機のメンテナンス予算とを比較して得られた前記冷凍機のメンテナンス時期を、当該冷凍機の性能に関する評価結果として出力するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記冷凍機性能評価装置の一構成例は、複数の熱源システムのそれぞれに設けられた前記冷凍機ごとに、当該冷凍機の性能に関する前記評価結果を求める処理制御部と、前記冷凍機ごとに得られた評価結果を当該熱源システムに対応して設けられている顧客端末に配信する配信部とをさらに備えている。

また、本発明にかかる冷凍機性能評価方法は、冷凍機の運転状況を示す運転状況データに基づいて、当該冷凍機に関する基準性能からの性能劣化を評価する冷凍機性能評価装置で用いられる冷凍機性能評価方法であって、前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合における、当該冷凍機の運転状況を示す推定用データと当該冷凍機で得られるエネルギー消費率との対応関係を示す消費率推定モデルと、実エネルギー消費率算出部が、任意の時点における前記運転状況データに基づいて、前記冷凍機が当該時点に実際に動作して得られた実エネルギー消費率を算出する実エネルギー消費率算出ステップと、基準エネルギー消費率推定部が、任意の時点における前記運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる基準エネルギー消費率を推定する基準エネルギー消費率推定ステップと、劣化増分コスト算出部が、任意の時点における前記実エネルギー消費率と前記基準エネルギー消費率との差分を示す差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する劣化増分コストを算出する劣化増分コスト算出ステップと、評価結果出力部が、前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記劣化増分コスト算出ステップで得られた劣化増分コスト、またはこれら劣化増分コストを累積した累積コストを、前記冷凍機の性能に関する評価結果として出力する評価結果出力ステップとを備えている。

これに加えて、劣化率推定部が、前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記実エネルギー消費率算出ステップで得られた実エネルギー消費率および前記基準エネルギー消費率推定ステップで得られた基準エネルギー消費率に基づいて、前記冷凍機の基準エネルギー消費率に対する実エネルギー消費率の劣化率を推定する劣化率推定ステップと、想定エネルギー消費率算出部が、前記評価時点以降に設けた前記冷凍機のメンテナンスが想定される想定期間について、当該想定期間内の時点ごとに、当該時点で想定される当該冷凍機の運転状況を示す想定運転状況データに基づいて、当該想定運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる想定基準エネルギー消費率を推定し、得られた想定基準エネルギー消費率と前記劣化率とから、当該時点における想定実エネルギー消費率を算出する想定エネルギー消費率算出ステップと、想定劣化増分コスト算出部が、任意の時点における前記想定基準エネルギー消費率と前記想定実エネルギー消費率との差分を示す想定差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する想定劣化増分コストを算出する想定劣化増分コスト算出ステップとをさらに備え、前記評価結果出力ステップは、前記想定期間内の各時点について、前記想定劣化増分コスト算出ステップで得られた前記想定劣化増分コストを累積した想定累積コストを算出し、これら想定累積コストの推移、またはこれら想定累積コストと当該冷凍機のメンテナンス予算とを比較して得られた前記冷凍機のメンテナンス時期を、当該冷凍機の性能に関する評価結果として出力するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記冷凍機性能評価方法の一構成例は、処理制御部が、複数の熱源システムのそれぞれに設けられた前記冷凍機ごとに、当該冷凍機の性能に関する前記評価結果を求める処理制御ステップと、配信部が、前記冷凍機ごとに得られた評価結果を当該熱源システムに対応して設けられている顧客端末に配信する配信ステップとをさらに備えている。

本発明によれば、適切なメンテナンス時期を判断するための具体的な性能評価を得ることができる。

第１の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかる冷凍機の性能評価を示す説明図である。 熱源システムの構成例である。 消費率推定モデル作成処理を示すフロー図である。 第１の実施の形態にかかる冷凍機性能評価処理を示すフロー図である。 劣化増分コストの推移を示す評価結果例である。 累積コストの推移を示す評価結果例である。 エネルギー消費率の推移を示す評価結果例である。 第２の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかる冷凍機の性能評価を示す説明図である。 エネルギー消費率比の変化を示す説明図である。 想定累積コストの推移を示すグラフである。 第２の実施の形態にかかる冷凍機性能評価処理を示すフロー図である。 想定累積コストの推移およびメンテナンス時期を示す評価結果画面の表示例である。 第３の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置の適用例を示す構成図である。 運転状況データの例を示すグラフである。

［発明の原理］
まず、本発明にかかる発明の原理について説明する。
一般に、ビル空調システムや冷凍設備などの熱源システムで用いられる冷凍機を保守・管理する場合、そのメンテナンス時期は、いろいろな要因を考慮した上で決定される。例えば、経年による冷凍機の単位熱量を生成するためのエネルギー消費量、すなわちＣＯＰ（Coefficient Of Performance）の逆数に相当するエネルギー消費率の劣化により投入エネルギー量が増大して冷凍機の運転コストが増加するが、冷凍機のメンテナンスにも多くのメンテナンス予算が発生する。この際、メンテナンス間隔が長すぎると劣化増分コストがメンテナンス予算を上回ってしまうが、逆に、メンテナンス間隔が短すぎるとメンテナンス予算が劣化増分コストを上回ってしまう。したがって、メンテナンス時期を決定する際、劣化増分コストとメンテナンス予算との費用対効果を考慮する必要がある。

本発明は、このような観点から、冷凍機の運転状況を示す運転状況データに基づいて、当該冷凍機に関する基準性能からの性能劣化を評価するようにしたものである。この際、任意の評価時点における実際の実エネルギー消費率は、その評価時点に得られた運転状況データに含まれる投入エネルギー量を生成熱量で除算することにより求められる。しかし、この実エネルギー消費率と比較するための基準エネルギー消費率については、評価時点に得られた運転状況データからは求めることはできない。すなわち、評価時点に得られた運転状況データには、基準性能より劣化した劣化性能の冷凍機を運転して得られた運転状況データしか含まれていないからである。

ここで、基準エネルギー消費率は、劣化評価の基準とする基準性能で冷凍機を、評価時点の運転状況で運転した場合に得られるエネルギー消費率であり、基準性能が得られた基準時点のエネルギー消費率と比較して、冷凍機を運転した運転状況だけが異なっていることになる。
本発明にかかる第１の実施の形態は、このような基準エネルギー消費率と基準性能が得られた基準時点のエネルギー消費率との関係に着目し、冷凍機が基準性能で動作した場合における、当該冷凍機の運転状況を示す推定用データと当該冷凍機で得られるエネルギー消費率との対応関係を示す消費率推定モデルを用いて、評価時点における基準エネルギー消費率を推定するようにしたものである。

これにより、これら実エネルギー消費率および基準エネルギー消費率に基づいて、冷凍機を実際に運転した任意の評価時点における、冷凍機のエネルギー消費率の劣化による劣化増分コストを正確に算出することができる。したがって、例えば、任意の基準時点から現時点までの評価期間に発生した劣化増分コストの累積コストと冷凍機のメンテナンス予算とを比較することができ、メンテナンス予算との費用対効果から、適切なメンテナンス時期を見極めることが可能となる。なお、消費率推定モデルについては、基準時点以前に得られた運転状況データから予め作成しておけばよい。

また、商業ビル・工場などは、営業や操業に影響のない時期にメンテナンスを実施しなくてはならないという制約があるとともに、メンテナンスの費用予算や準備にも計画性が必要となるため、メンテナンス時期の自由度が小さい。
したがって、メンテナンス可能な限られたタイミングごとに、それまでの間に発生するエネルギー消費率の劣化による劣化増分コストと、メンテナンスに要する費用コストとを正確に比較し、どのタイミングでメンテナンスを実施するかを、前もって見極めてメンテナンスの予算や準備を行う必要がある。

この際、実エネルギー消費率と基準エネルギー消費率とを実際に算出して両者を比較すると、実エネルギー消費率は、基準エネルギー消費率に対してほぼ一定の割合で低下する特性を有していることがわかった。
本発明にかかる第２の実施の形態は、このような基準エネルギー消費率に対する実エネルギー消費率の変化特性に着目し、実エネルギー消費率との関係の推移、すなわち実エネルギー消費率の劣化率を算出し、この劣化率を用いて、メンテナンス時期が想定される将来の想定期間における想定基準エネルギー消費率から、これに対応する実基準エネルギー消費率を求めるようにしたものである。

これにより、これら想定実エネルギー消費率および想定基準エネルギー消費率に基づいて想定期間における想定劣化増分コストを算出することができ、得られた想定劣化増分コストや、メンテナンス予算との比較結果に応じて、将来想定される冷凍機の適切なメンテナンス時期を見極めることが可能となる。

［第１の実施の形態］
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置の構成を示すブロック図である。

この冷凍機性能評価装置１０は、全体として、サーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなり、熱源システム５０で計測して得られた冷凍機５１の運転状況を示す各種の運転状況データを通信回線Ｌを介して取得し、これら運転状況データに基づいて、冷凍機５１において評価基準とする基準性能が得られた基準時点から、性能が徐々に劣化した評価時点までの評価期間における、冷凍機５１の性能を評価する機能を有している。

図２を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０における冷凍機の性能評価について説明する。
図２は、第１の実施の形態にかかる冷凍機の性能評価を示す説明図である。ここでは、冷凍機の評価の基準となる基準時点Ｔ０から評価時点Ｔ１までが評価期間Ｗとして割り当てられている。この評価期間Ｗは、過去の一定期間であってもよく、過去から現時点までの一定期間であってもよい。また、冷凍機のエネルギー消費率は、通常、急激に変化するものではないため、時間ｔは、熱源システム５０から得られた運転状況データを統計処理した間隔、例えば日、週、月などの単位で設定すればよい。

本実施の形態は、熱源システム５０で得られた運転状況データに基づいて、冷凍機５１を実際に運転した任意の時点に発生する、冷凍機５１のエネルギー消費率ＥＣの劣化により増加する劣化増分コストΔＣＯＳＴ、さらには任意の評価期間に発生する累積コストＴＣＯＳＴを算出するようにしたものである。
また、本実施の形態は、劣化増分コストΔＣＯＳＴを算出するため、基準時点Ｔ０において基本性能Ｐ０にある冷凍機を評価時点Ｔ１で運転した場合に得られるエネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（Ｔ１）を、予め作成しておいた消費率推定モデルにより推定するようにしたものである。

評価時点Ｔ１における劣化増分コストΔＣＯＳＴは、基本性能Ｐ０より劣化が進んだ評価時点Ｔ１における劣化性能Ｐ１の冷凍機ＲＥＦ１を運転した場合の運転コストから、劣化が進んでいない評価時点Ｔ０における基本性能Ｐ０の冷凍機ＲＥＦ０を運転した場合の運転コストを減算することにより求められる。
この際、一般には、任意の時点ｔにおける運転コストＣＯＳＴ（ｔ）は、任意の時点ｔにおけるエネルギー消費率ＥＣ（ｔ）と、時点ｔに生成した生成熱量Ｑｉｎ（ｔ）との積に、エネルギー単価Ｕを乗算することにより求められる。

したがって、評価時点Ｔ１における冷凍機ＲＥＦ０の実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（Ｔ１）と冷凍機ＲＥＦ１の基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（Ｔ１）との差分を差分エネルギー消費率ΔＥＣとし、評価時点Ｔ１に生成した生成熱量をＱｉｎ（Ｔ１）とした場合、評価時点Ｔ１における劣化増分コストΔＣＯＳＴは、次の式（１）および式（２）で求められる。
ΔＣＯＳＴ＝ΔＥＣ×Ｑｉｎ（Ｔ１）×Ｕ …（１）
ΔＥＣ＝ＥＣ＿Ｒ（Ｔ１）−ＥＣ＿Ｅ（Ｔ１）…（２）

ここで、冷凍機のエネルギー消費率は、冷却水温度、冷水温度、生成熱量、負荷率など、冷凍機の運転状況によって変化する。例えば、冷凍機に還流する冷水の冷水温度が比較的低い場合や冷水流量が小さい場合、少ないエネルギーで一定の温度まで冷水温度を下げることができ、このような部分負荷で冷凍機を運転した場合、全負荷（定格）よりもエネルギー消費率が改善される。

したがって、基準時点Ｔ０での運転状況データから算出されるＥＣ＿Ｒ（Ｔ０）は、ＥＣ＿Ｅ（Ｔ１）と同じ基本性能Ｐ０の冷凍機ＲＥＦ０を運転した場合におけるエネルギー消費率であるが、ＥＣ＿Ｒ（Ｔ０）は運転状況Ｓ０で冷凍機ＲＥＦ０を運転した場合のものであり、運転状況Ｓ１で冷凍機ＲＥＦ０を運転した場合のＥＣ＿Ｅ（Ｔ１）とは異なる。
このため、運転状況データから算出可能なＥＣ＿Ｒ（Ｔ０）をＥＣ＿Ｅ（Ｔ１）として用いることはできない。

本発明は、このような観点から、冷凍機のエネルギー消費率に影響を与える、冷却水温度、冷水温度、生成熱量、負荷率など入力データから、出力データであるエネルギー消費率を推定する消費率推定モデルを用いて、基本性能Ｐ０の冷凍機ＲＥＦ０を評価時点Ｔ１の運転状況Ｓ１で運転した場合の基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（Ｔ１）を推定するようにしたものである。

これにより、冷凍機から実際に得られた実測データに限定されず、冷凍機の任意の劣化性能Ｐにおいて、任意の時点ｔにおける運転状況Ｓで運転した場合の基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定することができる。
したがって、推定で得られた基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）から、前述した式（１）および式（２）に基づき、評価時点Ｔ１における劣化増分コスト、すなわち劣化増分コストΔＣＯＳＴを算出することができる。

［冷凍機性能評価装置］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０の構成について詳細に説明する。
図１に示すように、冷凍機性能評価装置１０には、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、運転状況データ１４、消費率推定モデル１５、記憶部１６、および演算処理部１７が設けられている。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、データ通信用のＩ／Ｆ回路からなり、通信回線Ｌを介して熱源システム５０などの外部装置との間でデータ通信を行うことにより、熱源システム５０で計測された運転状況データの取得や、演算処理部１７で得られた評価結果１６Ｄの配信など、各種データのやり取りを行う機能を有している。

操作入力部１２は、キーボード・マウス・タッチパネルなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部１７へ出力する機能を有している。
画面表示部１３は、ＬＣＤなどの画面表示装置からなり、演算処理部１７から出力された操作画面や評価結果画面などの各種の画面データを画面表示する機能を有している。

運転状況データ１４は、熱源システム５０で計測された、冷凍機５１の運転状況を示すデータであり、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して熱源システム５０から予め取得され、データベースなどの記憶装置に格納される。

図３は、熱源システムの構成例である。熱源システム５０には、主な機器として、冷凍機５１、往ヘッダ５２、温度計５３、負荷機器５４、流量計５５、還ヘッダ５６が設けられている。
冷凍機５１は、外部から供給された冷却水に基づいて、還ヘッダ５６から入力された冷水（温水）を冷却して往ヘッダ５２へ出力する。この冷水は、往ヘッダ５２から空調機器などの負荷機器５４へ送水され還ヘッダ５６へ戻る。

熱源システム５０で計測される主な運転状況データ１４として、冷凍機５１に供給される冷却水の冷却水温度（入口、出口）、冷却水流量、冷凍機５１の負荷率、冷凍機５１に投入される投入エネルギー量（電気、ガス、一次エネルギー換算値、ＣＯ２など）、外気温度、外気湿度、露点温度、温度計５３で計測された冷水温度、流量計５５で計測された冷水流量がある。
これら運転状況データ１４は、これらデータに限定されるものではなく、基本的には、消費率推定モデル１５で用いることを考慮して、例えば、冷凍機５１のエネルギー消費率に対してある程度の相関を有するものを選択すればよい。

消費率推定モデル１５は、冷凍機５１が基準性能で動作した場合における、冷凍機５１の運転状況を示す推定用データと冷凍機５１で得られるエネルギー消費率との対応関係を示すモデルであり、本実施の形態では、運転状況データに含まれる冷却水温度、冷水温度、生成熱量、および負荷率からなる推定用データをモデル入力パラメータとし、これら推定用データで示される運転状況で運転している場合に、冷凍機５１から得られるエネルギー消費率をモデル出力パラメータとしている。

実際のモデルとしては、評価期間以前に得られた冷凍機５１の運転状況データ１４に基づいて、例えばＴＣＢＭ（Topological Case-Based Modeling）などの事例データベースモデルのほか、ニューラルネットワークモデルや非線形関数を用いた重回帰モデルなど、一般的なモデリング技術を用いて作成すればよい。

記憶部１６は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、演算処理部１７での性能評価処理に用いる各種の処理データやプログラム１６Ｐを記憶する機能を有している。
プログラム１６Ｐは、演算処理部１７のＣＰＵで実行されることにより、性能評価処理を行う各種の処理部を実現するプログラムであり、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して接続された外部装置や記録媒体から読み出されて、予め記憶部１６に格納される。

演算処理部１７は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、記憶部１６のプログラム１６Ｐを読み込んでＣＰＵで実行することにより、性能評価処理を行う各種の処理部を実現する機能を有している。
演算処理部１７で実現される主な処理部として、実エネルギー消費率算出部１７Ａ、消費率推定モデル作成部１７Ｂ、基準エネルギー消費率推定部１７Ｃ、劣化増分コスト算出部１７Ｄ、および評価結果出力部１７Ｅが設けられている。

実エネルギー消費率算出部１７Ａは、任意の時点ｔにおける運転状況データ１４に基づいて、冷凍機５１が当該時点に実際に動作して得られた実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）を算出する機能を有している。
実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）は、単位あたりの熱量を生成するのに冷凍機５１が必要とするエネルギー量を示す指標であり、冷凍機５１の性能劣化が進むにつれて値が大きくなる。

消費率推定モデル作成部１７Ｂは、評価期間Ｗより過去のモデル作成期間における運転状況データ１４に基づいて、前述したＴＣＢＭなどの事例データベースモデルなどの一般的なモデリング技術を用いて、消費率推定モデル１５を作成する機能を有している。本実施の形態では、冷凍機性能評価装置１０で消費率推定モデル１５を作成する場合を例として説明するが、外部装置で予め作成した消費率推定モデル１５を、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して冷凍機性能評価装置１０へ登録してもよく、外部装置が有する消費率推定モデル１５を、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して冷凍機性能評価装置１０が参照するようにしてもよい。

基準エネルギー消費率推定部１７Ｃは、任意の時点ｔにおける運転状況データ１４から抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を消費率推定モデル１５から取得することにより、当該時点ｔに冷凍機が基準性能で動作した場合に得られる基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定する機能を有している。

劣化増分コスト算出部１７Ｄは、任意の時点ｔにおける実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）と基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）との差分を示す差分エネルギー消費率ΔＥＣに基づいて、基準性能Ｐ０からの性能劣化による冷凍機５１への投入エネルギー量の増加に起因して発生する劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）を算出する機能を有している。

評価結果出力部１７Ｅは、基準性能Ｐ０が得られた基準時点Ｔ０から性能劣化を評価する評価時点Ｔ１までの評価期間Ｗ内の各時点について、劣化増分コスト算出部１７Ｄで得られた劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）、またはこれら劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）を累積した累積コストＴＣＯＳＴを、冷凍機５１の性能に関する評価結果として、記憶部１６、画面表示部１３、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して接続された外部装置へ出力する機能を有している。

［第１の実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０の動作について説明する。
まず、図４を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０の消費率推定モデル作成処理について説明する。図４は、消費率推定モデル作成処理を示すフロー図である。
冷凍機性能評価装置１０の演算処理部１７は、操作入力部１２で検出されたオペレータ指示に応じて、図４の消費率推定モデル作成処理を実行する。

まず、実エネルギー消費率算出部１７Ａは、予め指定されているモデル作成期間内の時点ｔごとに、当該時点ｔの運転状況データ１４に含まれる発生熱量を投入エネルギー量で除算することにより、モデル作成用の実エネルギー消費率（１６Ａ）ＥＣ＿Ｒ（ｔ）を算出する。この際、エネルギー消費率に代えてＣＯＰを用いてもよい。

続いて、消費率推定モデル作成部１７Ｂは、モデル作成期間内の各時点ｔにおける運転状況データ１４に含まれる冷却水温度、冷水温度、生成熱量、および負荷率からなる推定用データをモデル入力パラメータ１４Ａとし、実エネルギー消費率算出部１７Ａで算出された各時点ｔにおける実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）をモデル出力パラメータ１４Ｂとして、前述したＴＣＢＭなどの事例データベースモデルなどの一般的なモデリング技術を用いて、消費率推定モデル１５を作成する。

次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０の冷凍機性能評価処理について説明する。図５は、第１の実施の形態にかかる冷凍機性能評価処理を示すフロー図である。
冷凍機性能評価装置１０の演算処理部１７は、操作入力部１２で検出されたオペレータ指示に応じて、図５の冷凍機性能評価処理を実行する。

まず、実エネルギー消費率算出部１７Ａは、図２に示すように、予め指定されている評価期間Ｗ内の時点ｔごとに、当該時点ｔの運転状況データ１４に含まれる発生熱量を投入エネルギー量で除算することにより、性能評価用の実エネルギー消費率（１６Ａ）ＥＣ＿Ｒ（ｔ）を算出する。この際、エネルギー消費率に代えてＣＯＰを用いてもよい。

また、基準エネルギー消費率推定部１７Ｃは、評価期間Ｗ内の時点ｔごとに、当該時点ｔの運転状況データ１４から抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を消費率推定モデル１５から取得することにより、当該時点ｔに冷凍機が基準性能で動作した場合に得られる基準エネルギー消費率（１６Ｂ）ＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定する。

続いて、劣化増分コスト算出部１７Ｄは、評価期間Ｗ内の時点ｔごとに、当該時点ｔにおける実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）と基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）との差分を示す差分エネルギー消費率ΔＥＣ（ｔ）＝ＥＣ＿Ｒ（ｔ）−ＥＣ＿Ｅ（ｔ）を算出し、時点ｔにおける生成熱量Ｑｉｎ（ｔ）とエネルギー単価Ｕとから、基準性能Ｐ０からの性能劣化による冷凍機５１への投入エネルギー量の増加に起因して発生する劣化増分コスト（１６Ｃ）ΔＣＯＳＴ（ｔ）＝ΔＥＣ（ｔ）×Ｑｉｎ（ｔ）×Ｕを算出する。

この後、評価結果出力部１７Ｅは、評価期間Ｗ内の各時点ｔについて、劣化増分コスト算出部１７Ｄで得られた劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）、またはこれら劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）を評価時点Ｔ０から順次累積した累積コストＴＣＯＳＴ（ｔ）＝ΣΔＣＯＳＴ（ｉ）（ｉ＝Ｔ０〜ｔ，ｔ≦Ｔ１）を算出し、冷凍機５１の性能に関する評価結果１６Ｄとして、記憶部１６、画面表示部１３、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して接続された外部装置へ出力する。評価結果１６Ｄについては、実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）や基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）を出力してもよい。

図６は、劣化増分コストの推移を示す評価結果例である。ここでは、評価期間Ｗ内の各時点ｔにおける劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）の推移がグラフで示されている。
図７は、累積コストの推移を示す評価結果例である。ここでは、評価期間Ｗ内の各時点ｔにおける累積コストＴＣＯＳＴ（ｔ）の推移がグラフで示されている。
図８は、エネルギー消費率の推移を示す評価結果例である。ここでは、評価期間Ｗ内の各時点ｔにおける実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）と基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）の推移がグラフで示されている。

［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、劣化増分コスト算出部１７Ｄが、任意の時点ｔにおける実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）と基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）との差分を示す差分エネルギー消費率ΔＥＣに基づいて、基準性能Ｐ０からの性能劣化による冷凍機５１への投入エネルギー量の増加に起因して発生する劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）を算出し、評価結果出力部１７Ｅが、評価期間Ｗ内の各時点について、劣化増分コスト算出部１７Ｄで得られた劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）、またはこれら劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）を累積した累積コストＴＣＯＳＴ（ｔ）を、冷凍機５１の性能に関する評価結果１６Ｄとして出力するようにしたものである。

これにより、これら実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）および基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に基づいて、冷凍機５１を実際に運転した任意の評価時点Ｔ１における、冷凍機５１のエネルギー消費率の劣化による劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）を正確に算出することができ、このような隠れたコスト損失を加味して適切なメンテナンス時期を判断するための具体的な性能評価を得ることができる。
したがって、例えば、任意の基準時点Ｔ０から現時点Ｔ１までの評価期間Ｗに発生した劣化増分コストΔＣＯＳＴ（ｔ）の累積コストＴＣＯＳＴ（ｔ）と冷凍機５１のメンテナンス予算ＭＣＯＳＴとを比較することができ、劣化増分コストとメンテナンス予算との費用対効果を考慮した、適切なメンテナンス時期を見極めることが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０について説明する。図９は、第２の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置の構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態では、運転状況データ１４が存在する過去の任意の時点あるいは現時点までの評価期間について冷凍機５１の性能を評価する場合を例として説明した。本実施の形態では、将来、冷凍機５１のメンテナンスが想定される想定期間について冷凍機の性能を評価する場合を例として説明する。

図１０を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０における冷凍機の性能評価について説明する。
図１０は、第２の実施の形態にかかる冷凍機５１の性能評価を示す説明図である。ここでは、冷凍機５１の評価の基準となる基準時点Ｔ０から評価時点Ｔ１までが評価期間Ｗとして割り当てられている。この評価期間Ｗは、過去の一定期間であってもよく、過去から現時点までの一定期間であってもよい。

一方、評価時点Ｔ１以降には、想定時点Ｔ２まで想定期間Ｘが割り当てられている。この想定期間Ｘは、冷凍機５１のメンテナンスが想定される期間である。なお、冷凍機５１のエネルギー消費率は、通常、急激に変化するものではないため、時間ｔは、熱源システム５０から得られた運転状況データ１４を統計処理した間隔、例えば日、週、月などの単位で設定すればよい。

図１０に示すように、評価期間Ｗと同様にして想定期間Ｘにおいても劣化増分コストΔＣＯＳＴを推定できれば、これを累積した累積コストＴＣＯＳＴとメンテナンス予算ＭＣＯＳＴとを比較することにより、劣化増分コストとメンテナンス予算との費用対効果を考慮して、冷凍機５１をメンテナンスすべきメンテナンス時期ＴＭを決定することができる。

したがって、想定期間Ｘにおいて劣化増分コストΔＣＯＳＴを推定するには、実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）と基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に基づいて、想定期間Ｘにおける想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）と想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定する必要がある。
ここで、実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）と基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）とを実際に算出して両者を比較すると、実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）は、基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に対してほぼ一定の割合で低下する特性を有している。

図１１は、エネルギー消費率比の変化を示す説明図である。ここでは、評価期間内の各時点ｔにおける基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に対する実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）の比率であるエネルギー消費率比ＲＥＣ＝ＥＣ＿Ｒ（ｔ）／ＥＣ＿Ｅ（ｔ）の変化がグラフで示されており、線形関数でＲＥＣ＝ａ×ｔ＋ｂで近似できることがわかる。

本実施の形態では、このようなエネルギー消費率比ＲＥＣの線形近似関数の傾きａを、基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に対する実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）の劣化率ＲＤとして推定している。
これにより、想定期間Ｘの想定運転状況データと消費率推定モデル１５に基づき、想定期間Ｘにおける想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定でき、この想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）と劣化率ＲＤに基づき、想定期間Ｘにおける想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）を推定できる。

したがって、これら想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）と想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）の差分を示す想定差分エネルギー消費率ΔＡＥＣ（ｔ）から、基準性能Ｐ０からの性能劣化による冷凍機５１への投入エネルギー量の増加に起因して発生する想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）を算出し、これらを累積した想定累積コストＡＴＣＯＳＴ（ｔ）を求めれば、冷凍機５１のメンテナンス予算ＭＣＯＳＴと比較することにより、冷凍機５１のメンテナンス時期を決定できる。

図１２は、想定累積コストの推移を示すグラフである。ここでは、想定期間Ｘにおける想定累積コストＡＴＣＯＳＴ（ｔ）の推移が示されており、メンテナンス予算ＭＣＯＳＴと想定累積ＡＴＣＯＳＴ（ｔ）との交点における時点ｔが、劣化増分コストとメンテナンス予算との費用対効果が考慮された、最適なメンテナンス時期ＴＭを示すことになる。図１２の例では、ＭＣＯＳＴが「１００万円」の場合、ＭＣＯＳＴは「１０／２３」であることが分かる。

次に、図９を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０の構成について詳細に説明する。
図９に示すように、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０には、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、運転状況データ１４、消費率推定モデル１５、記憶部１６、および演算処理部１７が設けられている。
これら機能部のうち、通信Ｉ／Ｆ部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、運転状況データ１４、消費率推定モデル１５、および記憶部１６については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの説明は省略する。

演算処理部１７で実現される主な処理部として、実エネルギー消費率算出部１７Ａ、消費率推定モデル作成部１７Ｂ、基準エネルギー消費率推定部１７Ｃ、劣化率推定部１８Ａ、想定エネルギー消費率算出部１８Ｂ、想定劣化増分コスト算出部１８Ｃ、および評価結果出力部１７Ｅが設けられている。
これら処理部のうち、実エネルギー消費率算出部１７Ａ、消費率推定モデル作成部１７Ｂ、基準エネルギー消費率推定部１７Ｃについては、第１の実施の形態と同様であり、ここでの説明は省略する。

劣化率推定部１８Ａは、基準性能が得られた基準時点Ｔ０から性能劣化を評価する評価時点Ｔ１までの評価期間Ｗ内の各時点ｔについて、実エネルギー消費率算出部１７Ａで得られた実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）および基準エネルギー消費率推定部１７Ｃで得られた基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に基づいて、冷凍機５１の基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に対する実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）のエネルギー消費率比ＲＥＣの変化率（傾き）ａからなる劣化率ＲＤを推定する機能を有している。

想定エネルギー消費率算出部１８Ｂは、評価時点Ｔ１以降に設けた冷凍機５１のメンテナンスが想定される想定期間Ｘについて、当該想定期間Ｘ内の時点ｔごとに、当該時点ｔで想定される冷凍機５１の運転状況を示す想定運転状況データに基づいて、当該想定運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を消費率推定モデル１５から取得することにより、当該時点ｔに冷凍機５１が基準性能Ｐ０で動作した場合に得られる想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定する機能と、得られた想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）と劣化率ＲＤとから、当該時点ｔにおける想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）を算出する機能とを有している。

想定劣化増分コスト算出部１８Ｃは、任意の時点ｔにおける想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）と想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）との差分を示す想定差分エネルギー消費率ΔＡＥＣ（ｔ）に基づいて、基準性能Ｐ０からの性能劣化による冷凍機５１への投入エネルギー量の増加に起因して発生する想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）を算出する機能を有している。

評価結果出力部１７Ｅは、想定期間Ｘ内の各時点ｔについて、想定劣化増分コスト算出部１８Ｃで得られた想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）を累積した想定累積コストＡＴＣＯＳＴを算出する機能と、これら想定累積コストＡＴＣＯＳＴの推移、またはこれら想定累積コストＡＴＣＯＳＴと当該冷凍機５１のメンテナンス予算ＭＣＯＳＴとを比較して得られた冷凍機５１のメンテナンス時期ＴＭを、当該冷凍機５１の性能に関する評価結果１６Ｄとして、記憶部１６、画面表示部１３、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して接続された外部装置へ出力する機能とを有している。

［第２の実施の形態の動作］
次に、図１３を参照して、本実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０の動作について説明する。図１３は、第２の実施の形態にかかる冷凍機性能評価処理を示すフロー図である。
冷凍機性能評価装置１０の演算処理部１７は、操作入力部１２で検出されたオペレータ指示に応じて、図１３の冷凍機性能評価処理を実行する。

まず、実エネルギー消費率算出部１７Ａは、図１０に示すように、予め指定されている評価期間Ｗ内の時点ｔごとに、当該時点ｔの運転状況データ１４に含まれる発生熱量を投入エネルギー量で除算することにより、性能評価用の実エネルギー消費率（１６Ａ）ＥＣ＿Ｒ（ｔ）を算出する。

また、基準エネルギー消費率推定部１７Ｃは、評価期間Ｗ内の時点ｔごとに、当該時点ｔの運転状況データ１４から抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を消費率推定モデル１５から取得することにより、当該時点ｔに冷凍機５１が基準性能で動作した場合に得られる基準エネルギー消費率（１６Ｂ）ＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定する。

続いて、劣化率推定部１８Ａは、基準性能が得られた基準時点Ｔ０から性能劣化を評価する評価時点Ｔ１までの評価期間Ｗ内の各時点ｔについて、実エネルギー消費率算出部１７Ａで得られた実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）および基準エネルギー消費率推定部１７Ｃで得られた基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に基づいて、冷凍機５１の基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に対する実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）のエネルギー消費率比ＲＥＣの変化率（傾き）ａからなる劣化率（１６Ｅ）ＲＤを推定する。

次に、想定エネルギー消費率算出部１８Ｂは、図１０に示すように、評価時点Ｔ１以降に設けた冷凍機５１のメンテナンスが想定される想定期間Ｘについて、当該想定期間Ｘ内の時点ｔごとに、当該時点ｔで想定される冷凍機５１の運転状況を示す想定運転状況データに基づいて、当該想定運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を消費率推定モデル１５から取得することにより、当該時点ｔに冷凍機５１が基準性能Ｐ０で動作した場合に得られる想定基準エネルギー消費率（１６Ｇ）ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定する。

この後、想定エネルギー消費率算出部１８Ｂは、図１１に示すように、得られた想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）と劣化率ＲＤとから、当該時点ｔにおける想定実エネルギー消費率（１６Ｆ）ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）＝ＲＤ×（ｔ−Ｔ１）×ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）を算出する。

続いて、想定劣化増分コスト算出部１８Ｃは、任意の時点ｔにおける想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）と想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）との差分を示す想定差分エネルギー消費率ΔＡＥＣ（ｔ）＝ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）−ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）を算出し、時点ｔにおける想定生成熱量ＡＱｉｎ（ｔ）とエネルギー単価Ｕとから、基準性能Ｐ０からの性能劣化による冷凍機５１への投入エネルギー量の増加に起因して発生する想定劣化増分コスト（１６Ｈ）ΔＡＣＯＳＴ（ｔ）＝ΔＡＥＣ（ｔ）×ＡＱｉｎ（ｔ）×Ｕを算出する。

この後、評価結果出力部１７Ｅは、想定期間Ｘ内の各時点ｔについて、想定劣化増分コスト算出部１８Ｃで得られた想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）を累積した想定累積コストＡＴＣＯＳＴ（ｔ）＝ΣΔＡＣＯＳＴ（ｉ）（ｉ＝Ｔ１〜ｔ，ｔ≦Ｔ２）を算出し、これら想定累積コストＡＴＣＯＳＴの推移、またはこれら想定累積コストＡＴＣＯＳＴと当該冷凍機５１のメンテナンス予算ＭＣＯＳＴとを比較して得られた冷凍機５１のメンテナンス時期ＴＭを、当該冷凍機５１の性能に関する評価結果１６Ｄとして、記憶部１６、画面表示部１３、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して接続された外部装置へ出力する。

図１４は、想定累積コストの推移およびメンテナンス時期を示す評価結果画面の表示例である。ここでは、想定期間Ｘ内の各時点ｔにおける想定累積コストＡＴＣＯＳＴ（ｔ）の推移がグラフで示されている。また、メンテナンス予算ＭＣＯＳＴおよびメンテナンスを想定しているメンテナンス想定時期ＴＭＡの入力欄が設けられている。

この評価結果画面において、これらＭＣＯＳＴやＴＭＡに想定している値を入力して、計算実行ボタンを操作すれば、最適なメンテナンス時期ＴＭや、ＴＭとＴＭＡとのズレにより生じるコスト増加分ΔＭＣＯＳＴが画面表示される。この際、最適なメンテナンス時期ＴＭは、想定累積コストＡＴＣＯＳＴ（ｔ）とメンテナンス予算ＭＣＯＳＴとが一致する点の時点ｔが用いられる。また、コスト増加分ΔＭＣＯＳＴは、メンテナンス想定時期ＴＭＡにおける想定累積コストＡＴＣＯＳＴ（ｔ）とＭＣＯＳＴとの差分で求められる。

［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、劣化率推定部１８Ａが、評価期間Ｗにおける冷凍機５１の基準エネルギー消費率ＥＣ＿Ｅ（ｔ）に対する実エネルギー消費率ＥＣ＿Ｒ（ｔ）のエネルギー消費率比ＲＥＣの変化率（傾き）ａから劣化率ＲＤを推定し、想定エネルギー消費率算出部１８Ｂが、想定期間Ｘについて、想定運転状況データと消費率推定モデル１５とに基づき想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）を推定し、さらに劣化率ＲＤに基づき想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）を算出し、想定劣化増分コスト算出部１８Ｃが、これら想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）と想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）との想定差分エネルギー消費率ΔＡＥＣ（ｔ）から、想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）を算出するようにしたものである。

そして、評価結果出力部１７Ｅが、想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）の想定累積コストＡＴＣＯＳＴを算出し、これら想定累積コストの推移、またはこれら想定累積コストＡＴＣＯＳＴと当該冷凍機５１のメンテナンス予算ＭＣＯＳＴとを比較して得られた冷凍機５１のメンテナンス時期ＴＭを、当該冷凍機５１の性能に関する評価結果１６Ｄを出力するようにしたものである。

これにより、想定基準エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｅ（ｔ）と想定実エネルギー消費率ＡＥＣ＿Ｒ（ｔ）に基づいて、将来、冷凍機５１のメンテナンスが想定される想定期間Ｘにおける、冷凍機５１のエネルギー消費率の劣化による想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）を推定することができ、将来に想定される適切なメンテナンス時期を判断するための具体的な性能評価を得ることができる。
したがって、想定期間Ｘに発生した想定劣化増分コストΔＡＣＯＳＴ（ｔ）の想定累積コストＡＴＣＯＳＴ（ｔ）と冷凍機５１のメンテナンス予算ＭＣＯＳＴとを比較することにより、劣化増分コストとメンテナンス予算との費用対効果を考慮した、最適なメンテナンス時期ＴＭを見極めることが可能となる。

［第３の実施の形態］
次に、図１５を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置１０について説明する。図１５は、第３の実施の形態にかかる冷凍機性能評価装置の適用例を示す構成図である。

第１および第２の実施の形態では、熱源システム５０の冷凍機５１を専用の冷凍機性能評価装置１０で評価する場合を例として説明したが、本実施の形態では、１つの冷凍機性能評価装置１０で複数の熱源システム５０Ａ〜５０Ｎの冷凍機５１を性能評価する場合について説明する。

図１５に示すように、冷凍機性能評価装置１０は、通信ネットワークＮＷ１に接続された熱源システム５０Ａ〜５０Ｎと通信回線Ｌ１を介して接続されており、通信ネットワークＮＷ２に接続された顧客端末６０Ａ〜６０Ｎと通信回線Ｌ２を介して接続されている。これら顧客端末６０Ａ〜６０Ｎは、それぞれ熱源システム５０Ａ〜５０Ｎに対応しており、熱源システム５０Ａ〜５０Ｎの冷凍機５１の評価結果１６Ｄが、冷凍機性能評価装置１０から顧客端末６０Ａ〜６０Ｎに対して配信される。通信ネットワークＮＷ１，ＮＷ２は、１つの通信ネットワークで実現してもよい。

本実施の形態において、冷凍機性能評価装置１０の演算処理部１７には、主な処理部として、第１または第２の実施の形態で説明した各処理部に加えて、熱源システム５０Ａ〜５０Ｎの冷凍機５１ごとに、第１または第２の実施の形態で説明した演算処理部１７の各処理部を制御して冷凍機性能評価処理を実行する処理制御部１９Ａと、得られた評価結果１６Ｄを当該熱源システム５０Ａ〜５０Ｎに対応する顧客端末６０Ａ〜６０Ｎに配信する配信部１９Ｂとが設けられている。

これにより、熱源システム５０Ａ〜５０Ｎの冷凍機５１ごとに、第１または第２の実施の形態で説明した冷凍機性能評価処理が実行されて、得られたそれぞれの評価結果１６Ｄが対応する顧客端末６０Ａ〜６０Ｎに配信されて、顧客端末６０Ａ〜６０Ｎで画面表示されることになる。

［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態によれば、熱源システム５０Ａ〜５０Ｎの冷凍機５１に関する評価結果１６Ｄが、対応する顧客端末６０Ａ〜６０Ｎに対して、共通の冷凍機性能評価装置１０から配信される。したがって、熱源システム５０Ａ〜５０Ｎを運用する顧客が、それぞれ冷凍機性能評価装置１０を用意する必要がなくなり、冷凍機５１の性能評価やメンテナンス管理に要する設備コストや運用コストを大幅に削減することができる。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

例えば、冷凍機性能評価装置１０の演算処理部１７において、第１の実施の形態にかかる実エネルギー消費率算出部１７Ａ、消費率推定モデル作成部１７Ｂ、基準エネルギー消費率推定部１７Ｃ、劣化増分コスト算出部１７Ｄ、および評価結果出力部１７Ｅに加えて、第２の実施の形態にかかる劣化率推定部１８Ａ、想定エネルギー消費率算出部１８Ｂ、想定劣化増分コスト算出部１８Ｃを設けることにより、冷凍機５１に関する現時点までの評価期間Ｗにおける評価結果１６Ｄだけでなく、将来の想定期間Ｘにおける評価結果１６Ｄも得ることができ、劣化増分コストとメンテナンス予算との費用対効果を考慮した、適切なメンテナンス時期を、より高い精度で見極めることが可能となる。

また、第２の実施の形態では、想定期間Ｘにおける冷凍機５１の運転状況を示す、冷却水温度、冷水温度、生成熱量、負荷率などの運転状況データが必要となるが、この運転状況データについては、過去に冷凍機５１から得られた運転状況データを用いてもよい。例えば、ビル空調システムや冷凍設備などの熱源システム５０が用いられる商用施設や産業プラントでは、年単位、月単位、週単位、あるいは日単位など、一定の周期性を持って熱源システム５０を運転している。このため、この周期性にしたがって、過去の運転状況データを想定期間における運用状況データとして想定して用いることができる。

また、冷却水温度、冷水温度、生成熱量、負荷率などの運転状況データの一部またはすべてを、予め作成した推定モデルにより推定してもよい。図１６は、運転状況データの例を示すグラフである。これら運転状況データは、前述のように、過去の運転状況データや、熱源システム５０を取り巻く外気温度、外湿度、露点温度のほか、天候、月日、曜日や祝日などのカレンダー情報、熱源システム５０の運用計画などの関連データとある程度の相関関係を有している。
このため、これら関連データを入力データとし、冷却水温度、冷水温度、生成熱量、負荷率などの運転状況データを出力データとする推定モデルを、過去の運転状況データと関連データとの組から予め作成しておけば、想定期間における想定運転状況データを精度良く推定できる。

なお、このような想定運転状況データは、外部装置で推定したものを冷凍機性能評価装置１０に予め取り込んで用いてもよく、このような外部装置の推定モデルを冷凍機性能評価装置１０から参照して推定してもよい。あるいは、外部装置で作成した推定モデルを冷凍機性能評価装置１０に予め取り込んで用いてもよく、さらにはこのような推定モデルを作成する処理部を冷凍機性能評価装置１０の演算処理部１７に設けてもよい。

１０…冷凍機性能評価装置、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１２…操作入力部、１３…画面表示部、１４…運転状況データ、１５…消費率推定モデル、１６…記憶部、１６Ａ…実エネルギー消費率、１６Ｂ…基準エネルギー消費率、１６Ｃ…劣化増分コスト、１６Ｄ…評価結果、１６Ｅ…劣化率、１６Ｆ…想定実エネルギー消費率、１６Ｇ…想定基準エネルギー消費率、１６Ｈ…想定劣化増分コスト、１６Ｐ…プログラム、１７…演算処理部、１７Ａ…実エネルギー消費率算出部、１７Ｂ…消費率推定モデル作成部、１７Ｃ…基準エネルギー消費率推定部、１７Ｄ…劣化増分コスト算出部、１７Ｅ…評価結果出力部、１８Ａ…劣化率推定部、１８Ｂ…想定エネルギー消費率算出部、１８Ｃ…想定劣化増分コスト算出部、１９Ａ…処理制御部、１９Ｂ…配信部、５０…熱源システム、５１…冷凍機、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２…通信回線、ＮＷ１，ＮＷ２…通信ネットワーク。

Claims (4)

1. 冷凍機の運転状況を示す運転状況データに基づいて、当該冷凍機に関する基準性能からの性能劣化を評価する冷凍機性能評価装置であって、
   前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合における、当該冷凍機の運転状況を示す推定用データと当該冷凍機で得られるエネルギー消費率との対応関係を示す消費率推定モデルと、
   任意の時点における前記運転状況データに基づいて、前記冷凍機が当該時点に実際に動作して得られた実エネルギー消費率を算出する実エネルギー消費率算出部と、
   任意の時点における前記運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる基準エネルギー消費率を推定する基準エネルギー消費率推定部と、
   任意の時点における前記実エネルギー消費率と前記基準エネルギー消費率との差分を示す差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する劣化増分コストを算出する劣化増分コスト算出部と、
   前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記劣化増分コスト算出部で得られた劣化増分コスト、またはこれら劣化増分コストを累積した累積コストを、前記冷凍機の性能に関する評価結果として出力する評価結果出力部と、
   前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記実エネルギー消費率算出部で得られた実エネルギー消費率および前記基準エネルギー消費率推定部で得られた基準エネルギー消費率に基づいて、前記冷凍機の基準エネルギー消費率に対する実エネルギー消費率の劣化率を推定する劣化率推定部と、
   前記評価時点以降に設けた前記冷凍機のメンテナンスが想定される想定期間について、当該想定期間内の時点ごとに、当該時点で想定される当該冷凍機の運転状況を示す想定運転状況データに基づいて、当該想定運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる想定基準エネルギー消費率を推定し、得られた想定基準エネルギー消費率と前記劣化率とから、当該時点における想定実エネルギー消費率を算出する想定エネルギー消費率算出部と、
   任意の時点における前記想定基準エネルギー消費率と前記想定実エネルギー消費率との差分を示す想定差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する想定劣化増分コストを算出する想定劣化増分コスト算出部とを備え、
   前記評価結果出力部は、前記想定期間内の各時点について、前記想定劣化増分コスト算出部で得られた前記想定劣化増分コストを累積した想定累積コストを算出し、これら想定累積コストの推移、またはこれら想定累積コストと当該冷凍機のメンテナンス予算とを比較して得られた前記冷凍機のメンテナンス時期を、当該冷凍機の性能に関する評価結果として出力する
   ことを特徴とする冷凍機性能評価装置。
2. 請求項１に記載の冷凍機性能評価装置において、
   複数の熱源システムのそれぞれに設けられた前記冷凍機ごとに、当該冷凍機の性能に関する前記評価結果を求める処理制御部と、
   前記冷凍機ごとに得られた評価結果を当該熱源システムに対応して設けられている顧客端末に配信する配信部とを
   さらに備えることを特徴とする冷凍機性能評価装置。
3. 冷凍機の運転状況を示す運転状況データに基づいて、当該冷凍機に関する基準性能からの性能劣化を評価する冷凍機性能評価装置で用いられる冷凍機性能評価方法であって、
   前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合における、当該冷凍機の運転状況を示す推定用データと当該冷凍機で得られるエネルギー消費率との対応関係を示す消費率推定モデルと、
   実エネルギー消費率算出部が、任意の時点における前記運転状況データに基づいて、前記冷凍機が当該時点に実際に動作して得られた実エネルギー消費率を算出する実エネルギー消費率算出ステップと、
   基準エネルギー消費率推定部が、任意の時点における前記運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる基準エネルギー消費率を推定する基準エネルギー消費率推定ステップと、
   劣化増分コスト算出部が、任意の時点における前記実エネルギー消費率と前記基準エネルギー消費率との差分を示す差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する劣化増分コストを算出する劣化増分コスト算出ステップと、
   評価結果出力部が、前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記劣化増分コスト算出ステップで得られた劣化増分コスト、またはこれら劣化増分コストを累積した累積コストを、前記冷凍機の性能に関する評価結果として出力する評価結果出力ステップと、
   劣化率推定部が、前記基準性能が得られた基準時点から性能劣化を評価する評価時点までの評価期間内の各時点について、前記実エネルギー消費率算出ステップで得られた実エネルギー消費率および前記基準エネルギー消費率推定ステップで得られた基準エネルギー消費率に基づいて、前記冷凍機の基準エネルギー消費率に対する実エネルギー消費率の劣化率を推定する劣化率推定ステップと、
   想定エネルギー消費率算出部が、前記評価時点以降に設けた前記冷凍機のメンテナンスが想定される想定期間について、当該想定期間内の時点ごとに、当該時点で想定される当該冷凍機の運転状況を示す想定運転状況データに基づいて、当該想定運転状況データから抽出した推定用データと対応するエネルギー消費率を前記消費率推定モデルから取得することにより、当該時点に前記冷凍機が前記基準性能で動作した場合に得られる想定基準エネルギー消費率を推定し、得られた想定基準エネルギー消費率と前記劣化率とから、当該時点における想定実エネルギー消費率を算出する想定エネルギー消費率算出ステップと、
   想定劣化増分コスト算出部が、任意の時点における前記想定基準エネルギー消費率と前記想定実エネルギー消費率との差分を示す想定差分エネルギー消費率に基づいて、前記基準性能からの性能劣化による前記冷凍機への投入エネルギー量の増加に起因して発生する想定劣化増分コストを算出する想定劣化増分コスト算出ステップとを備え、
   前記評価結果出力ステップは、前記想定期間内の各時点について、前記想定劣化増分コスト算出ステップで得られた前記想定劣化増分コストを累積した想定累積コストを算出し、これら想定累積コストの推移、またはこれら想定累積コストと当該冷凍機のメンテナンス予算とを比較して得られた前記冷凍機のメンテナンス時期を、当該冷凍機の性能に関する評価結果として出力する
   ことを特徴とする冷凍機性能評価方法。
4. 請求項３に記載の冷凍機性能評価方法において、
   処理制御部が、複数の熱源システムのそれぞれに設けられた前記冷凍機ごとに、当該冷凍機の性能に関する前記評価結果を求める処理制御ステップと、
   配信部が、前記冷凍機ごとに得られた評価結果を当該熱源システムに対応して設けられている顧客端末に配信する配信ステップとを
   さらに備えることを特徴とする冷凍機性能評価方法。