JP6235348B2

JP6235348B2 - 空気調和システム

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Publication number: JP6235348B2
Application number: JP2014003764A
Authority: JP
Inventors: 優磨古橋; 定康中野; 石野　裕嗣; 裕嗣石野
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: JP2015132411A

Description

本発明は、１または複数の空気調和装置を含んで構成されるグループを複数備えた空気調和システムに関する。

従来の空気調和装置は、ガスエンジンを駆動源としたエンジン駆動式圧縮機を含んで構成される室外機ユニットを備えたＧＨＰ（ガスヒートポンプエアコン）と、電動機を駆動源とした電気駆動式圧縮機を含んで構成される室外機ユニットを備えたＥＨＰ（電気式ヒートポンプエアコン）とに大別される。

ＥＨＰは、ガスエンジンを備えないため、ＧＨＰに必要なエンジンオイルの補充や交換、オイルフィルタの交換、点火プラグの点検や交換等のメンテナンスを行う必要がなく、メンテナンスに要するコストがかからない。

一方、ＧＨＰは、ヒートポンプによる暖房（室内空気の加熱）に加えて、ガスエンジンの排熱を回収して空気を加熱することができるため、ＥＨＰと比較して効率的に室内を暖めることが可能となる。また、ＧＨＰは、ほとんど電力を消費しないため、ＥＨＰと比較して、消費電力を大幅に削減することができるという利点がある。

このように、ＧＨＰとＥＨＰとはそれぞれ異なる利点を有している。そこで、それぞれの利点を活かすために、１筐体で構成される室外機ユニットに、エンジン駆動式圧縮機と、電気駆動式圧縮機と、室外熱交換器と、各種センサとを収容し、双方の圧縮機を並行して駆動させる空気調和装置が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−１０２９１号公報

上述したエンジン駆動式圧縮機と電気駆動式圧縮機とが一体的に構成される室外機ユニットでは、エンジン駆動式圧縮機と電気駆動式圧縮機とでセンサや制御機構を共用しているため、センサや制御機構といった共用部が故障した場合、室外機ユニット全体が利用できなくなり、空気調和装置の運転が不可能となる。

また、空気調和装置が設置される地域によって、電力供給会社およびガス供給会社が異なる場合があり、この場合、例えば、１つの事業者において、電力供給会社およびガス供給会社が異なる２つの地域に施設Ａ、施設Ｂを有する場合、施設Ａの空気調和装置と施設Ｂの空気調和装置とを同一の運転出力で駆動したとしても、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、電力量に対応する二酸化炭素排出量といったエネルギーの使用条件が異なってしまう。そこで、電力供給会社およびガス供給会社が異なる地域に配された空気調和装置を包括的に把握して、使用した結果生じる、電力の料金、ガスの料金、二酸化炭素排出量を低減させたいという要望がある。

本発明は、このような課題に鑑み、エンジン駆動式圧縮機と、電気駆動式圧縮機とを双方とも備えた複数の空気調和装置が異なるエネルギーの使用条件下に配される場合において、複数の空気調和装置を包括的に把握することができる空気調和システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の空気調和システムは、１または複数の空気調和装置を含んで構成される複数のグループと、各グループそれぞれと通信を行うホスト制御装置とを備えた空気調和システムであって、空気調和装置は、冷媒が循環する連続した循環路と、循環路に設けられ、ガスエンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と室外の空気とで熱交換を行うＧＨＰ室外熱交換器とを有するＧＨＰユニットと、ＧＨＰユニットとは独立して構成され、循環路に設けられ、電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と室外の空気とで熱交換を行うＥＨＰ室外熱交換器とを有するＥＨＰユニットと、循環路に設けられ、冷媒を減圧する減圧部と、冷媒と室内の空気とで熱交換を行う室内熱交換器と、室内熱交換器に空気を送り熱交換を促進させる室内送風部とを有する１または複数の室内機ユニットと、を備え、複数のグループは、１の事業者が有しており、グループは、他のグループと、電力供給会社との契約、ガス供給会社との契約、および、エネルギーの使用条件が独立して設定されており、ホスト制御装置と通信を行うグループ通信部を備え、ホスト制御装置は、複数のグループそれぞれと通信を行うホスト通信部と、ホスト通信部を通じて、複数のグループそれぞれのエネルギーの使用条件を取得する条件取得部と、取得されたエネルギーの使用条件に基づいて、各グループにおける推奨の電力供給会社およびガス供給会社の選定を実行する演算部と、を備え、エネルギーの使用条件は、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量であり、演算部は、複数のグループ全体において、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量の群から選択される１または複数が最も少なくなるように、各グループの空気調和装置の運転出力の比率の推奨値の推算、および、各グループにおける推奨の電力供給会社およびガス供給会社の選定を実行することを特徴とする。

本発明によれば、エンジン駆動式圧縮機と、電気駆動式圧縮機とを双方とも備えた複数の空気調和装置が異なるエネルギーの使用条件下に配される場合において、複数の空気調和装置を包括的に把握することができる。

実施形態にかかる空気調和システムの構成を説明するための図である。空気調和装置の構成を説明するための図である。ホスト制御装置の構成を説明するための図である。運転出力値テーブルを示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（空気調和システム１００）
図１は、本実施形態にかかる空気調和システム１００の構成を説明するための図である。図１に示すように、空気調和システム１００は、複数のグループ１１０（図１中、１１０ａ、１１０ｂで示す）と、通信網１２０と、ホスト制御装置１３０とを含んで構成される。

グループ１１０は、１または複数（ここでは、２）の空気調和装置１５０の集合体であり、エネルギー供給源（電力供給会社、ガス供給会社）との１つの契約で、グループ１１０を構成するすべての空気調和装置１５０にエネルギー（電力、ガス）が供給される。したがって、グループ１１０は、契約が同一であれば、例えば、１つの施設であってもよいし、電力供給会社やガス供給会社が等しい地域のビルや学校等の施設群であってもよい。

本実施形態にかかる空気調和システム１００は、エネルギー供給源との契約およびエネルギーの使用条件がそれぞれ異なる複数（ここでは、２）のグループ１１０ａ、１１０ｂを含んで構成される。ここで、エネルギーの使用条件は、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量の群から選択される１または複数であり、例えば、グループ１１０ａとグループ１１０ｂとでは地域が異なり、グループ１１０ａの電力供給会社およびガス供給会社と、グループ１１０ｂの電力供給会社およびガス供給会社とが異なるため、エネルギーの使用条件が異なるとする。

また、グループ１１０には、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して、グループ１１０を構成する空気調和装置１５０全体を管理および制御するグループ制御部１１２が設けられている。

本実施形態において、グループ制御部１１２は、グループ通信部１１４、出力値導出部１１６、運転制御部１１８としても機能する。グループ通信部１１４は、通信網１２０を介してホスト制御装置１３０と通信を行う。

出力値導出部１１６は、ホスト制御装置１３０から送信された空気調和装置１５０の稼動比率に基づいて空気調和装置１５０の運転出力値を導出する。出力値導出部１１６による空気調和装置１５０の運転出力値の導出処理については後に詳述する。

運転制御部１１８は、ユーザによる操作部（例えば、リモートコントローラ）への操作入力に応じて、冷媒の循環方向を切り換え、後述する室内機ユニット３００の機能を冷房または暖房に切り換えたり、出力値導出部１１６が導出した運転出力値となるように空気調和装置１５０の運転を制御したりする。

グループ１１０を構成する空気調和装置１５０は、グループ１１０の施設の空調を実行する。図２は、空気調和装置１５０の構成を説明するための図である。空気調和装置１５０は、ビルや学校等の１のグループ１１０に属する施設に設置され、室外機ユニットとして機能するＧＨＰユニット２１０と、当該ＧＨＰユニット２１０とは別体であり室外機ユニットとして機能するＥＨＰユニット２５０と、１または複数の室内機ユニット３００と、ＧＨＰユニット２１０、ＥＨＰユニット２５０、室内機ユニット３００に冷媒を循環させるための冷媒管３３０とを含んで構成される。なお、図２中、冷房時の冷媒の流れを実線の矢印で、信号線を破線で示す。

ＧＨＰユニット２１０は、ガスエンジン２１２と、ガスエンジン２１２を駆動源とするエンジン駆動式圧縮機２１４と、四方弁２２０と、冷媒と室外の空気とで熱交換を行うＧＨＰ室外熱交換器２３０と、ＧＨＰ室外熱交換器２３０に空気を送り熱交換を促進させるＧＨＰ送風部２３２と、ＧＨＰ制御部２４０とを含んで構成される。エンジン駆動式圧縮機２１４の出口は、冷媒管３３０によって四方弁２２０の第１ポートに接続され、エンジン駆動式圧縮機２１４の入口は、冷媒管３３０によって四方弁２２０の第３ポートに接続される。また、ＧＨＰ室外熱交換器２３０の一端側は、冷媒管３３０によって四方弁２２０の第２ポートに接続される。ＧＨＰ室外熱交換器２３０の他端側は、冷媒管３３０によって後述する室内機ユニット３００の減圧部３１０に接続される。四方弁２２０の第４ポートは、冷媒管３３０によって後述する室内機ユニット３００の室内熱交換器３２０の一端側に接続される。ＧＨＰ制御部２４０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、運転制御部１１８からの制御指令に基づいて、ＧＨＰユニット２１０全体（例えば、ガスエンジン１１２、ＧＨＰ送風部２３２、各種センサ等）を制御する。

ＥＨＰユニット２５０は、ＧＨＰユニット２１０とは独立して構成され、電動機２５２と、電動機２５２を駆動源とする電気駆動式圧縮機２５４と、四方弁２６０と、冷媒と室外の空気とで熱交換を行うＥＨＰ室外熱交換器２７０と、ＥＨＰ室外熱交換器２７０に空気を送り熱交換を促進させるＥＨＰ送風部２７２と、ＥＨＰ制御部２８０とを含んで構成される。電気駆動式圧縮機２５４の出口は、冷媒管３３０によって四方弁２６０の第１ポートに接続され、電気駆動式圧縮機２５４の入口は、冷媒管３３０によって四方弁２６０の第３ポートに接続される。また、ＥＨＰ室外熱交換器２７０の一端側は、冷媒管３３０によって四方弁２６０の第２ポートに接続される。ＥＨＰ室外熱交換器２７０の他端側は、冷媒管３３０によって室内機ユニット３００の減圧部３１０に接続される。四方弁２６０の第４ポートは、冷媒管３３０によって室内機ユニット３００の室内熱交換器３２０の一端側に接続される。ＥＨＰ制御部２８０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、運転制御部１１８からの制御指令に基づいて、ＥＨＰユニット２５０全体（例えば、電動機２５２、ＥＨＰ送風部２７２、各種センサ等）を制御する。

本実施形態において、空気調和装置１５０は、２つの室内機ユニット３００（図２中、３００ａ、３００ｂで示す）を備えている。室内機ユニット３００は、冷媒を減圧する減圧部３１０（膨張弁）と、冷媒管３３０によって減圧部３１０に接続され冷媒と室内の空気とで熱交換を行う室内熱交換器３２０と、室内熱交換器３２０に空気を送り熱交換を促進させる室内送風部３２２とを含んで構成される。上述したように、減圧部３１０の一端側は、冷媒管３３０によってＧＨＰ室外熱交換器２３０、ＥＨＰ室外熱交換器２７０の他端側に接続され、減圧部３１０の他端側は冷媒管３３０によって室内熱交換器３２０の他端側に接続され、室内熱交換器３２０の一端側は冷媒管３３０によって四方弁２２０、２６０の第４ポートに接続されている。

したがって、エンジン駆動式圧縮機２１４や電気駆動式圧縮機２５４が駆動されると、冷媒は、冷媒管３３０を循環することとなり、冷媒管３３０によって一連の循環路が形成される。また、本実施形態において、冷媒が循環する一連の循環路は、ＧＨＰユニット２１０、ＥＨＰユニット２５０、室内機ユニット３００ａを通る循環路と、ＧＨＰユニット２１０、ＥＨＰユニット２５０、室内機ユニット３００ｂを通る循環路とに分岐されている。

なお、室内機ユニット３００を冷房として機能させる場合、四方弁２２０の第１ポートと第２ポートとを接続し、第４ポートと第３ポートとを接続するとともに、四方弁２６０の第１ポートと第２ポートとを接続し、第４ポートと第３ポートとを接続することで、図２中矢印で示す方向に冷媒を流通させて、圧縮された冷媒をＧＨＰ室外熱交換器２３０、ＥＨＰ室外熱交換器２７０に送出する。一方、室内機ユニット３００を暖房として機能させる場合、四方弁２２０の第１ポートと第４ポートとを接続し、第２ポートと第３ポートとを接続するとともに、四方弁２６０の第１ポートと第４ポートとを接続し、第２ポートと第３ポートとを接続することで、図２中矢印で示す方向とは逆の方向に冷媒を流通させて、圧縮された冷媒を室内熱交換器３２０に送出する。

図１に戻って、通信網１２０は、ＬＡＮ、専用回線、インターネット等で構成され、グループ１１０とホスト制御装置１３０とを無線または有線により接続する。

ホスト制御装置１３０は、通信網１２０を介して、各グループ１１０のグループ通信部１１４と通信を行い、各グループ１１０の空気調和装置１５０の稼動比率の推奨値の推算や、各グループ１１０における推奨のエネルギー供給源の選定を実行したりする。

図３は、ホスト制御装置１３０の構成を説明するための図である。図３に示すように、ホスト制御装置１３０は、ホスト制御部１３２を含んで構成され、ホスト制御部１３２は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働してホスト制御装置１３０全体を管理および制御する。

本実施形態において、ホスト制御部１３２は、ホスト通信部１３４、条件取得部１３６、演算部１３８として機能する。ホスト通信部１３４は、通信網１２０を介して、複数のグループ１１０それぞれと通信を行う。

条件取得部１３６は、ホスト通信部１３４を通じて、複数のグループ１１０それぞれのエネルギーの使用条件（電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、電力量に対応する二酸化炭素排出量）を取得する。

演算部１３８は、条件取得部１３６によって取得された複数のグループ１１０それぞれのエネルギーの使用条件に基づいて、各グループ１１０の稼動比率の推奨値の推算、および、各グループ１１０における推奨のエネルギー供給源の選定のいずれか一方または双方を実行する。

上述したように、各グループ１１０で、エネルギー供給源との契約や、エネルギーの使用条件が独立して設定されるため、グループ１１０ごとに、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量が異なる場合がある。

そこで、演算部１３８は、複数のグループ１１０それぞれのエネルギーの使用条件に基づいて、複数のグループ１１０全体において、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量の群から選択される１または複数が最も少なくなるように、各グループ１１０の稼動比率の推奨値の推算を実行する。例えば、導出された現在のグループ１１０ａとグループ１１０ｂの稼動比率が１００％：１００％であったところ、同一の運転出力を実現する際の、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量がグループ１１０ａより、グループ１１０ｂが少ない場合、演算部１３８は、グループ１１０ａとグループ１１０ｂの稼動比率の推奨値を、８０％：１２０％と推算する。

かかる構成により、空気調和システム１００全体において、稼動比率の合計を維持したまま、使用した結果生じる、電力の料金、ガスの料金、二酸化炭素排出量を低減できる稼動比率の推奨値を提案することが可能となる。

また、近年、同一の地域において、複数の電力供給会社や複数のガス供給会社がエネルギー（電力、ガス）を供給することになったため、空気調和システム１００を有する事業者は、エネルギー供給源としての電力供給会社やガス供給会社を選択することが可能となった。

そこで、演算部１３８は、現在の複数のグループ１１０それぞれのエネルギーの使用条件に基づいて、複数のグループ１１０全体において、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量の群から選択される１または複数が最も少なくなるエネルギー供給源の選定を実行する。

これにより、空気調和システム１００全体で、使用した結果生じる、電力の料金、ガスの料金、二酸化炭素排出量を低減可能なエネルギー供給源を提案することが可能となる。

続いて、グループ１１０の出力値導出部１１６による運転出力値の導出処理について説明する。

出力値導出部１１６は、演算部１３８が推算した稼動比率の推奨値に基づいて、空気調和装置１５０におけるＧＨＰユニット２１０の運転出力値とＥＨＰユニット２５０の運転出力値を導出する。

さらに、出力値導出部１１６は、演算部１３８によって推算された稼動比率の推奨値の範囲内で、不図示の記憶部に予め記憶された運転出力値テーブルに基づいて、ＧＨＰユニット２１０とＥＨＰユニット２５０との運転出力値を導出する。ここで、運転出力値テーブルは、空気調和装置１５０が設置されるグループ１１０における他の機器（例えば、照明、パーソナルコンピュータ、冷蔵庫等）の使用電力量とＥＨＰユニット２５０の使用電力量との総計、ＧＨＰユニット２１０のガスに関して予め定められた料金規定、および、ＥＨＰユニット２５０の電力に関して予め定められた料金規定、および、契約電力に基づいて決定される運転状況と、室内機ユニット３００において要求される空調負荷とに基づいて、１つの運転出力値を一義的に導出するためのものである。

図４は、運転出力値テーブルを示す図である。図４では、室内機ユニット３００において要求される最大の空調負荷を２００％とした場合のＧＨＰユニット２１０、ＥＨＰユニット２５０の運転比率が設定された運転出力値テーブルを示し、ＧＨＰユニット２１０と、ＥＨＰユニット２５０との容量比が１００％：１００％で設計された空気調和装置１５０を例に挙げて説明する。

また、運転状況として、通常運転する際に参照される「通常Ａモード」および「通常Ｂモード」、ＧＨＰユニット２１０を主に運転する際に参照される「ＧＨＰ主体モード」、ＥＨＰユニット２５０を主に運転する際に参照される「ＥＨＰ主体モード」、他の機器の使用電力量が契約電力に逼迫している際に参照される「デマンド１モード」および「デマンド２モード」を例に挙げて説明する。

各グループ１１０には、当該グループ１１０での所定期間（例えば、１年）における電力の最大使用量（ｋＷｈ）（詳細には、例えば、所定時間（例えば、３０分間）の平均電力使用量の最大値）である契約電力が設定されている。そして契約電力を超えて電力を使用すると、ペナルティ料金が科されることとなる。

そこで、出力値導出部１１６は、空気調和装置１５０が設置されるグループ１１０に設けられた使用電力量を検知する検知器からのデマンド信号に基づいて、運転状況を把握する。検知器は、契約電力と、施設全体の使用電力量（空気調和装置１５０が設置されるグループ１１０における他の機器の使用電力量とＥＨＰユニット２５０の使用電力量との総計）との差分Ｚに応じて、デマンド信号１、デマンド信号２を送信する。ここで、検知機は、例えば、契約電力が１００ｋＷである場合に、差分Ｚが３０ｋＷ（すなわち、グループ１１０全体の使用電力量が７０ｋＷ）となった場合にデマンド信号１を出力値導出部１１６に出力し、差分Ｚが１０ｋＷ（すなわち、グループ１１０全体の使用電力量が９０ｋＷ）となった場合にデマンド信号２を出力値導出部１１６に出力する。

出力値導出部１１６は、デマンド信号１およびデマンド信号２のいずれも受信していない場合、通常運転を行うべく、運転出力値テーブルの「通常Ａモード」または「通常Ｂモード」を参照して、ＧＨＰユニット２１０およびＥＨＰユニット２５０の運転出力値を導出する。なお、「通常Ａモード」は、ＧＨＰユニット２１０およびＥＨＰユニット２５０を並行して駆動する際にＧＨＰユニット２１０を先に立ち上げ、「通常Ｂモード」は、ＧＨＰユニット２１０およびＥＨＰユニット２５０を並行して駆動する際にＥＨＰユニット２５０を先に立ち上げるように構成されている。このため、出力値導出部１１６は、通常運転を実行する場合、「通常Ａモード」と「通常Ｂモード」とを交互に参照することで、ＧＨＰユニット２１０およびＥＨＰユニット２５０の駆動回数を実質的に均一化している。

また、通常運転を行う場合であって、例えば、エネルギー供給源や時間帯等によって、ＥＨＰユニット２５０を最大の運転出力値で駆動させたときに要する電力の料金が、ＧＨＰユニット２１０を最大の運転出力値で駆動させたときに要するガスの料金より高い場合、出力値導出部１１６は、「ＧＨＰ主体モード」を参照する。これにより、ＥＨＰユニット２５０よりＧＨＰユニット２１０の運転出力値を高くすることができ、低コストで、室内機ユニット３００において要求される空調負荷を実現することが可能となる。

一方、通常運転を行う場合であって、例えば、エネルギー供給源や時間帯等によって、ＧＨＰユニット２１０を最大の運転出力値で駆動させたときに要するガスの料金が、ＥＨＰユニット２５０を最大の運転出力値で駆動させたときに要する電力の料金より高い場合、出力値導出部１１６は、「ＥＨＰ主体モード」を参照する。これにより、ＧＨＰユニット２１０よりＥＨＰユニット２５０の運転出力値を高くすることができ、低コストで、室内機ユニット３００において要求される空調負荷を実現することが可能となる。

さらに、出力値導出部１１６は、グループ１１０全体の使用電力量が契約電力に逼迫しており、ＥＨＰユニット２５０の運転出力によっては、契約電力を超えてしまう場合、つまり、デマンド信号１を受信した場合、「デマンド１モード」を参照して、ＥＨＰユニット２５０に供給される電力と他の機器の使用電力量との総計が契約電力未満の所定の電力値（制限値）内に収まる範囲で、運転出力値を導出する。

具体的に説明すると、「デマンド１モード」においては、ＥＨＰユニット２５０に供給される電力と他の機器の使用電力量との総計が最大でも制限値内となる運転出力値（例えば、ＥＨＰユニット２５０の運転出力が６０％）となるように運転出力値が割り当てられている。これにより、出力値導出部１１６は、ＥＨＰユニット２５０の使用電力量と、施設における他の装置の使用電力量との総計が、契約電力未満となるようにＥＨＰユニット２５０に供給する電力を制限することができる。したがって、空気調和装置１５０が設置されるグループ１１０の総計使用電力量が、契約電力を超え、ペナルティ料金が科されてしまう事態を回避することが可能となる。

また、この際、出力値導出部１１６は、室内機ユニット３００において要求される所定の空調負荷を実現できない場合には、ＧＨＰユニット２１０が停止しているとＧＨＰユニット２１０の運転が開始されるように運転出力値を導出し、ＧＨＰユニット２１０が運転中であると、ＧＨＰユニット２１０の現在の運転出力を上回る運転出力値を導出する。これにより、ペナルティ料金が科されてしまう事態を回避しつつ、室内機ユニット３００において要求される空調負荷を実現することが可能となる。

なお、「デマンド１モード」において、ＧＨＰユニット２１０のみで実現できる室内機ユニット３００の空調負荷（例えば、４０％、１００％）が要求された場合には、ＧＨＰユニット２１０のみが駆動されるように運転出力値が割り当てられている。また、ＧＨＰユニット２１０のみでは実現できない室内機ユニット３００の空調負荷（例えば、１６０％、２００％）が要求された場合には、ＧＨＰユニット２１０に加えてＥＨＰユニット２５０を最大でも制限値内となる運転出力値６０％まで駆動させるように運転出力値が割り当てられている。

なお、「デマンド１モード」において、室内機ユニット３００において要求される空調負荷が最大の２００％である場合には、ＥＨＰユニット２５０を最大でも制限値内となる運転出力値６０％で駆動させるため、ＧＨＰユニット２１０を運転出力値１００％で駆動させたとしても、室内機ユニット３００において要求される空調負荷を実現できないものの、ペナルティ料金が科される事態を回避することができる。

また、出力値導出部１１６は、グループ１１０全体の使用電力量が契約電力に逼迫しており、ＥＨＰユニット２５０を駆動させれば、契約電力を超えてしまう場合、つまり、デマンド信号２を受信した場合、出力値導出部１１６は、ＥＨＰユニット２５０を駆動させないように設定された「デマンド２モード」を参照する。これにより、出力値導出部１１６は、空気調和装置１５０によって契約電力を超えてしまう事態を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる空気調和システム１００によれば、ホスト制御装置１３０を備える構成により、エンジン駆動式圧縮機２１４と、電気駆動式圧縮機２５４とを双方とも備えた複数の空気調和装置１５０が異なるエネルギーの使用条件下に配される場合において、複数の空気調和装置１５０を包括的に把握して、制御することが可能となる。

また、空気調和装置１５０が、ＧＨＰユニット２１０とＥＨＰユニット２５０とを独立して構成することにより、ＧＨＰユニット２１０およびＥＨＰユニット２５０のいずれか一方が故障したとしても、室内熱交換器３２０に冷媒を循環させることができ、空気調和装置１５０を運転させることが可能となる。

また、ＧＨＰユニット２１０とＥＨＰユニット２５０とは、別体であるため、ＧＨＰユニット２１０の数、および、ＥＨＰユニット２５０の数をそれぞれ増減させて空気調和装置１５０を構成することができ、効率的に容量の増減を図ることが可能となる。したがって、１台のＧＨＰユニット２１０自体の部品や、１のＥＨＰユニット２５０自体の部品を大型化する必要がなく、部品の大型化に伴うコスト上昇を回避することが可能となる。

（変形例）
上記実施形態において、出力値導出部１１６は、ＥＨＰユニット２５０の使用電力量と、グループ１１０における他の装置の使用電力量との総計が、契約電力未満の所定の制限値に収まる範囲となるようにＥＨＰユニット２５０の運転出力値を導出するとした。

しかし、出力値導出部１１６は、ＥＨＰユニット２５０が電力を使用することで生じる二酸化炭素排出量が、所定の制限値に収まる範囲となるようにＥＨＰユニット２５０の運転出力値を導出するとしてもよい。かかる構成により、空気調和装置１５０を運転させることで生じる二酸化炭素排出量を所定量に抑えることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態において、施設全体の使用電力量の逼迫状況を把握するために、デマンド信号を利用した構成を例に挙げて説明した。しかし、施設における他の機器の使用電力量を予め入力しておき、ＧＨＰユニット２１０およびＥＨＰユニット２５０で使用している電力量を推定して、入力した他の機器の使用電力量と、ＧＨＰユニット２１０およびＥＨＰユニット２５０の推定使用電力量との和から施設全体の使用電力量の逼迫状況を把握するとしてもよい。

本発明は、１または複数の空気調和装置を含んで構成されるグループを複数備えた空気調和システムに利用することができる。

１００空気調和システム
１１０グループ
１１４グループ通信部
１１６出力値導出部
１１８運転制御部
１３０ホスト制御装置
１３４ホスト通信部
１３６条件取得部
１３８演算部
１５０空気調和装置
２１０ＧＨＰユニット
２１２ガスエンジン
２１４エンジン駆動式圧縮機
２３０ＧＨＰ室外熱交換器
２４０ＧＨＰ制御部
２５０ＥＨＰユニット
２５２電動機
２５４電気駆動式圧縮機
２７０ＥＨＰ室外熱交換器
２８０ＥＨＰ制御部
３００室内機ユニット
３２０室内熱交換器
３２２室内送風部

Claims

１または複数の空気調和装置を含んで構成される複数のグループと、各グループそれぞれと通信を行うホスト制御装置とを備えた空気調和システムであって、
前記空気調和装置は、
冷媒が循環する連続した循環路と、
前記循環路に設けられ、ガスエンジンを駆動源として前記冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、該冷媒と室外の空気とで熱交換を行うＧＨＰ室外熱交換器とを有するＧＨＰユニットと、
前記ＧＨＰユニットとは独立して構成され、前記循環路に設けられ、電動機を駆動源として前記冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、該冷媒と室外の空気とで熱交換を行うＥＨＰ室外熱交換器とを有するＥＨＰユニットと、
前記循環路に設けられ、前記冷媒を減圧する減圧部と、該冷媒と室内の空気とで熱交換を行う室内熱交換器と、該室内熱交換器に空気を送り熱交換を促進させる室内送風部とを有する１または複数の室内機ユニットと、
を備え、
前記複数のグループは、１の事業者が有しており、
前記グループは、
他のグループと、電力供給会社との契約、ガス供給会社との契約、および、エネルギーの使用条件が独立して設定されており、
前記ホスト制御装置と通信を行うグループ通信部を備え、
前記ホスト制御装置は、
前記複数のグループそれぞれと通信を行うホスト通信部と、
前記ホスト通信部を通じて、前記複数のグループそれぞれのエネルギーの使用条件を取得する条件取得部と、
取得された前記エネルギーの使用条件に基づいて、各グループにおける推奨の電力供給会社およびガス供給会社の選定を実行する演算部と、
を備え、
前記エネルギーの使用条件は、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量であり、
前記演算部は、前記複数のグループ全体において、電力に関して予め定められた料金規定、ガスに関して予め定められた料金規定、および、電力量に対応する二酸化炭素排出量の群から選択される１または複数が最も少なくなるように、各グループの空気調和装置の運転出力の比率の推奨値の推算、および、該各グループにおける推奨の電力供給会社およびガス供給会社の選定を実行することを特徴とする空気調和システム。