JP6972462B2 - Air conditioning control system - Google Patents
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Description
本発明は、1つ又は複数設置されている空調機器をスケジュール制御する空調制御システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning control system that schedule-controls one or more installed air conditioning devices.
スケジュール制御を行う空調装置として、特許文献1には、季節の移行判断に対応した季節指令に基づいて、各室内を所定の温度に保持するためのヒータ、エアコン等の運転時間指令を作成して送信することにより、室内が所定の温度に保持されるようにヒータ、エアコン等の運転時間を調整することが記載されている。 As an air conditioner for controlling the schedule, Patent Document 1 creates an operation time command for a heater, an air conditioner, etc. for keeping each room at a predetermined temperature based on a seasonal command corresponding to a seasonal transition determination. It is described that the operating time of the heater, the air conditioner, etc. is adjusted so that the room is maintained at a predetermined temperature by transmitting.
また、特許文献2には、空調装置の運転開始時や運転終了時等のスケジュール設定が可能であり、設定された時間毎に設定温度の調整を行うスケジュール制御装置が記載されている。 Further, Patent Document 2 describes a schedule control device capable of setting a schedule such as when the operation of the air conditioner starts or ends, and adjusts the set temperature at each set time.
これら特許文献1及び2に記載されているスケジュール制御装置は、いずれも、室温が設定温度となるように、空調機器の運転開始及び運転終了をスケジュール制御するものである。 All of the schedule control devices described in Patent Documents 1 and 2 schedule control the start and end of operation of the air conditioner so that the room temperature becomes the set temperature.
しかしながら、特許文献1及び2に記載されている従来のスケジュール制御装置によると、室温を設定温度にスケジュール制御することは可能であるが、空調機器によって消費される総電力量を適切に削減することはできず、最適な省エネ効果を期待することができなかった。また、これら従来のスケジュール制御装置は、空調機器を製造する段階からスケジュール制御するように設計されている装置であり、このようなスケジュール制御機能を有していない既存の一般的な空調機器にスケジュール制御を適用することはできなかった。 However, according to the conventional schedule control device described in Patent Documents 1 and 2, although it is possible to schedule control the room temperature to a set temperature, the total amount of electric power consumed by the air conditioner can be appropriately reduced. It was not possible to expect the optimum energy saving effect. Further, these conventional schedule control devices are devices designed to control the schedule from the stage of manufacturing the air conditioner, and schedule the existing general air conditioner that does not have such a schedule control function. Controls could not be applied.
従って本発明の目的は、複数の空調機器を適切にスケジュール制御することにより、最適な省エネ効果を得ることができる空調制御システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioning control system capable of obtaining an optimum energy saving effect by appropriately controlling a plurality of air conditioning devices on a schedule.
本発明の他の目的は、スケジュール制御機能を有していない一般的な空調機器についてもスケジュール制御することが可能な空調制御システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an air conditioning control system capable of schedule control even for a general air conditioning device having no schedule control function.
本発明によれば、空調制御システムは、少なくとも1つの室内機と、少なくとも1つの室内機に冷媒回路を介して接続されている少なくとも1つの室外機と、少なくとも1つの室外機の各々に設けられ、その室外機の状態を、電力使用量を制限しない第1の状態、電力使用量を所定割合に制限する第2の状態又は電力使用量をほぼゼロに制限する第3の状態に切り替えするためのデマンド制御手段と、あらかじめ定めたスケジュールに基づいて少なくとも1つの室外機のデマンド制御手段を制御し、少なくとも1つの室外機の電力使用量を第1の状態、第2の状態又は第3の状態に切り替え制御するスケジュール制御手段とを備えている。スケジュール制御手段は、その室外機による成績係数COPが1.0を超えるように、季節及び時刻に応じて設定された制御内容でデマンド制御手段をスケジュール制御する。 According to the present invention, the air conditioning control system is provided in at least one indoor unit, at least one outdoor unit connected to at least one indoor unit via a refrigerant circuit, and at least one outdoor unit. To switch the state of the outdoor unit to the first state that does not limit the amount of power used, the second state that limits the amount of power used to a predetermined ratio, or the third state that limits the amount of power used to almost zero. The demand control means of the above and the demand control means of at least one outdoor unit are controlled based on a predetermined schedule, and the power consumption of the at least one outdoor unit is set to the first state, the second state or the third state. It is equipped with a schedule control means for switching and controlling. The schedule control means schedule-controls the demand control means with the control contents set according to the season and the time so that the coefficient of performance COP by the outdoor unit exceeds 1.0.
スケジュール制御手段が室外機のデマンド制御手段を季節及び時刻に応じてスケジュール制御する際に、その室外機による成績係数COPが1.0を超えるように制御しているため、室温をスケジュールに応じた設定温度に制御できると共に、総電力量を季節及び時刻に応じて削減することができ、最適な省エネ効果を得ることが可能となる。 When the schedule control means controls the demand control means of the outdoor unit according to the season and time, the coefficient of performance COP by the outdoor unit is controlled to exceed 1.0, so that the room temperature is adjusted according to the schedule. In addition to being able to control the set temperature, the total amount of power can be reduced according to the season and time, and the optimum energy saving effect can be obtained.
スケジュール制御手段が、その室外機の状態が、冬の朝から午前の所定時までは、まず、第1の状態となり、その後、第2の状態となることを繰り返すようにデマンド制御手段をスケジュール制御することが好ましい。 The schedule control means schedule-controls the demand control means so that the state of the outdoor unit first becomes the first state and then becomes the second state from the morning of winter to the predetermined time in the morning. It is preferable to do so.
スケジュール制御手段が、その室外機の状態が、夏の昼から午後の所定時までは、まず、第1の状態となり、その後、第2の状態となることを繰り返すようにデマンド制御手段をスケジュール制御することも好ましい。 The schedule control means schedule-controls the demand control means so that the state of the outdoor unit is first changed to the first state and then changed to the second state from noon to a predetermined time in the afternoon in summer. It is also preferable to do so.
この場合、同一の建家内に設けられた複数の室内機と、複数の室内機に冷媒回路を介してそれぞれ接続されている複数の室外機とを備えており、スケジュール制御手段は、複数の室内機及び複数の室外機を複数のグループに分け、このように分けた複数のグループの室外機の状態が第1の状態及び第2の状態を交互に繰り返すようにローテーション運転するように構成されていることがより好ましい。 In this case, a plurality of indoor units provided in the same building and a plurality of outdoor units connected to the plurality of indoor units via a refrigerant circuit are provided, and the schedule control means is a plurality of indoor units. The machine and a plurality of outdoor units are divided into a plurality of groups, and the states of the outdoor units of the plurality of groups thus divided are configured to rotate so as to alternately repeat the first state and the second state. It is more preferable to be there.
スケジュール制御手段が、その室外機の状態が、春及び秋においては、まず、第2の状態となり、その後、第3の状態となることを繰り返すようにデマンド制御手段をスケジュール制御することも好ましい。 It is also preferable that the schedule control means schedule-controls the demand control means so that the state of the outdoor unit first becomes the second state and then becomes the third state in spring and autumn.
この場合、同一の建家内に設けられた複数の室内機と、複数の室内機に冷媒回路を介してそれぞれ接続されている複数の室外機とを備えており、スケジュール制御手段は、複数の室内機及び複数の室外機を複数のグループに分け、このように分けた複数のグループの室外機の状態が第2の状態及び第3の状態を交互に繰り返すようにローテーション運転するように構成されていることがより好ましい。 In this case, a plurality of indoor units provided in the same building and a plurality of outdoor units connected to the plurality of indoor units via a refrigerant circuit are provided, and the schedule control means is a plurality of indoor units. The machine and a plurality of outdoor units are divided into a plurality of groups, and the states of the outdoor units of the plurality of groups thus divided are configured to rotate so as to alternately repeat the second state and the third state. It is more preferable to be there.
スケジュール制御手段が、その室外機の状態が、定休日又は休業日においては、第1の状態となるようにデマンド制御手段をスケジュール制御することも好ましい。 It is also preferable that the schedule control means schedule-controls the demand control means so that the state of the outdoor unit becomes the first state on a regular holiday or a holiday.
本発明によれば、室温をスケジュールに応じた設定温度に制御できると共に、総電力量を季節及び時刻に応じて削減することができ、最適な省エネ効果を得ることが可能となる。しかも、スケジュール制御機能を有していない一般的な空調機器についてもスケジュール制御することが可能となる。 According to the present invention, the room temperature can be controlled to a set temperature according to the schedule, the total electric energy amount can be reduced according to the season and the time, and the optimum energy saving effect can be obtained. Moreover, it is possible to control the schedule of general air-conditioning equipment that does not have a schedule control function.
図1は本発明の空調制御システムの一実施形態における全体のシステム構成を概略的に示しており、図2は本実施形態の空調制御システムにおける各要素間の信号の流れを示している。 FIG. 1 schematically shows an overall system configuration in one embodiment of the air conditioning control system of the present invention, and FIG. 2 shows a signal flow between each element in the air conditioning control system of the present invention.
図1に示すように、本実施形態における空調制御システムは、建家10内に設けられた室内機11と、屋外に設置されており、室内機11に冷媒回路12を介して接続されている室外機13とを備えている。図示の例では、建家10内に単一の室内機11が設けられ、この室内機11と室外機13とによって1つの空調機器が構成されているが、複数の室内機を単一の室外機に対応させても良い。なお、この建家10内に複数の室内機を設けると共にこれに対応する複数の室外機を屋外に設け、それらをグループ分けして別個に制御できるように(グループ制御するように)構成しても良い。本実施形態においては、図示のように、室外機13以外の複数の室外機が設けられており、各室外機は図示されていない建家に設けられた単数又は複数の室内機に冷媒回路を介して接続されている。
As shown in FIG. 1, the air conditioning control system in the present embodiment is installed outdoors with the indoor unit 11 provided in the
建家10内には、室内温度を検知するための温度センサ14と、対応する室外機13用の分電盤15又はその入出力電線に取り付けられ、その室外機13の電力量を測定するために電流を検出する電流センサ(CTセンサ)16と、これら温度センサ14及びCTセンサ16に接続されたゲートウェイデバイス(GWデバイス)17とが設けられている。本実施形態では、温度センサ14の検出した室温情報は、無線でGWデバイス17に送信されるように構成されており、CTセンサ16の検出した電流情報は、有線でGWデバイス17に送信されるように構成されている。GWデバイス17は、LTE(次世代の高速携帯通信規格)等を採用した高速無線回線を介して、IPC(プロセス間通信)チャネルを利用したクラウド上のサーバであるIPCクラウドサーバ18に接続されている。また、室外機13を含む複数の室外機の接点制御インタフェース(例えば、デマンドアダプタ)の制御端子には、デマンド制御用の接点信号を送るデマンド制御装置19が有線で接続されている。このデマンド制御装置19は、LTE等を採用した高速無線回線を介してIPCクラウドサーバ18に接続されており、IPCクラウドサーバ18から送られてくるスケジュール制御情報と時刻とに基づいて種々の接点信号を作成し出力するコンピュータ機能を有している。
Inside the
本実施形態では、LANによって互いに接続されている2つのデマンド制御装置19が設けられており、各デマンド制御装置19は、複数の(本実施形態では最大8つの)室外機のデマンド制御端子にそれぞれ有線で接続されている。
In the present embodiment, two
図2に示すように、IPCクラウドサーバ18には、本空調制御システムのスケジュール制御情報があらかじめ登録されており、さらに、制御対象となる室外機を指定する対象室外機情報等の制御用初期設定情報並びに測定対象となる温度センサ及びCTセンサを指定する情報等の測定用初期設定情報を含む初期設定情報が登録されている。このIPCクラウドサーバ18からデマンド制御装置19へは、初期設定時に対象室外機情報等の制御用初期設定情報が送付されると共に、季節毎にその室外機のスケジュール制御情報が送付されるように構成されている。逆に、デマンド制御装置19からIPCクラウドサーバ18へは、制御対象空調機器の制御状態、即ち室外機13の制御状態を表す制御状態情報が送付される。また、IPCクラウドサーバ18からGWデバイス17へは、初期設定時に対象温度センサ及びCTセンサ情報等の測定用初期設定情報が送付される。温度センサ14は、初期設定された測定対象エリア、本実施形態では室内10の温度を測定し、その測定結果はGWデバイス17からIPCクラウドサーバ18へ送付される。CTセンサは、初期設定された測定対象空調機器、本実施形態では室外機13の電流を測定し、その測定結果はGWデバイス17からIPCクラウドサーバ18へ送付される。
As shown in FIG. 2, the schedule control information of the air conditioner control system is registered in advance in the
IPCクラウドサーバ18は、GWデバイス17を含む複数のGWデバイス及びデマンド制御装置19を含む複数のデマンド制御装置と高速無線回線を介して情報及び指示の送受を行う無線通信装置と、サーバ本体と、サーバ本体の制御プログラム及び空調機器(室外機)毎のスケジュール制御情報を格納しているデータベースとを備えており、データベース内に格納されているあらかじめ定められたスケジュール制御情報に基づいて各室外機のデマンド制御を行う。このデマンド制御は、365日及び24時間のスケジュール制御を行うものであり、室外機の状態を、電力使用量を制限しない第1の状態(100%制御、デマンド制御無し)、電力使用量を所定割合に制限する第2の状態(例えば、40%制御)、又は電力使用量をほぼゼロに制限する第3の状態(サーモオフ)に切り替えし、各室外機による成績係数COPが1.0を超えるように、季節及び時刻に応じて設定された制御内容でスケジュール制御する。なお、本実施形態では、室外機の状態を第1の状態、第2の状態及び第3の状態の3つの状態に制御しているが、制御する状態の数はこのように3つに限定されるものではなく、4つ以上であっても良い。また、第2の状態を40%制御としているが、この割合は、0%を超えかつ100%未満の他の値であっても良い。さらに、第1の状態、第2の状態及び第3の状態の制御時間も後に述べる時間に限定されるものではない。
The
図3は本実施形態の空調制御システムによって制御される空調機器(室外機、エアコン)の負荷率と成績係数COPとの関係を表している。上述のごとくあらかじめ定められたスケジュール制御情報に基づいて室外機のデマンド制御を行うことにより、エアコンを、COPが1.0以下となる効率の悪い負荷率のエリア30で動作させるのではなく、COPが1.0を超える高COPエリア(効率の良い負荷率のエリア31、負荷率が50%近辺となるエリア)で動作させることができる。
FIG. 3 shows the relationship between the load factor of the air conditioning equipment (outdoor unit, air conditioner) controlled by the air conditioning control system of the present embodiment and the coefficient of performance COP. By performing demand control of the outdoor unit based on the predetermined schedule control information as described above, the air conditioner is not operated in the inefficient
なお、成績係数COP(Coefficient Of Performance)とは、エアコンの消費効率を示す指標であり、空気を一定温度とするのに使用した電力量を示す値であり、以下の式で求められる。
COP=(定格冷房又は暖房能力(kW))/(定格消費電力(kW))
COPの値が高ければ高いほど効率よく冷暖房が行われていることとなり、COPの値が低ければ低いほど効率が悪いこととなる。従って、COPを向上させるようにスケジュール制御すれば、空調使用電力量の削減が可能となる。即ち、COPが1.0を超えるようにスケジュール制御すれば、室温をスケジュールに応じた設定温度に制御できると共に、総電力量を季節及び時刻に応じて削減することができ、最適な省エネ効果を得ることが可能となる。
The coefficient of performance COP (Coefficient Of Performance) is an index indicating the consumption efficiency of the air conditioner, and is a value indicating the amount of electric power used to keep the air at a constant temperature, and is calculated by the following formula.
COP = (rated cooling or heating capacity (kW)) / (rated power consumption (kW))
The higher the COP value, the more efficiently the heating and cooling is performed, and the lower the COP value, the lower the efficiency. Therefore, if the schedule is controlled so as to improve the COP, the amount of power used for air conditioning can be reduced. That is, if the schedule is controlled so that the COP exceeds 1.0, the room temperature can be controlled to the set temperature according to the schedule, and the total electric energy can be reduced according to the season and time, thereby achieving the optimum energy saving effect. It will be possible to obtain.
図4は本実施形態の空調制御システムにおけるスケジュール制御の処理フローを概略的に示している。IPCクラウドサーバ18のサーバ本体はインストールされた制御プログラムに従って同図に示すようなスケジュール制御処理を実行する。
FIG. 4 schematically shows a processing flow of schedule control in the air conditioning control system of the present embodiment. The server main body of the
まず、制御対象となる空調機器(室外機)を決定する(ステップS1)。次いで、データベースを参照し、その空調機器の制御対象エリアがスケジュール制御を実施すべきエリアかどうか判別する(ステップS2)。スケジュール制御を実施しないエリアの空調機器であると判別した場合(NOの場合)、100%制御(デマンド制御無し、接点0制御)を24時間実施するように指示する信号をその空調機器のデマンド制御装置へLTEを用いて送信する(ステップS3)。デマンド制御装置は、これにより、室外機のデマンド制御端子の接点0をオンにする接点0信号を24時間その制御端子へ出力する。
First, the air conditioner (outdoor unit) to be controlled is determined (step S1). Next, the database is referred to, and it is determined whether or not the controlled area of the air conditioner is an area for which schedule control should be performed (step S2). When it is determined that the air conditioner is in an area where schedule control is not performed (NO), a signal instructing to perform 100% control (no demand control,
ステップS2において、スケジュール制御を実施すべきエリアの空調機器であると判別した場合(YESの場合)、データベース及び現在の月日を参照し、その空調機器の制御対象エリアが定休日、休業日又は特別休業日であるかどうか判別する(ステップS4)。定休日、休業日又は特別休業日であると判別した場合(YESの場合)、前述のステップS3へ進み、100%制御(デマンド制御無し、接点0制御)を24時間実施するように指示する信号をその空調機器のデマンド制御装置へLTEを用いて送信する。デマンド制御装置は、これにより、室外機のデマンド制御端子の接点0をオンにする接点0信号を24時間その制御端子へ出力する。
If it is determined in step S2 that the air conditioner is in an area where schedule control should be performed (YES), the database and the current date are referred to, and the controlled area of the air conditioner is a regular holiday, a holiday, or a holiday. It is determined whether it is a special holiday (step S4). If it is determined that it is a regular holiday, a holiday, or a special holiday (YES), the process proceeds to step S3 described above, and a signal instructing to perform 100% control (no demand control,
ステップS4において、定休日、休業日又は特別休業日ではないと判別した場合(NOの場合)、データベース及び現在の月日を参照し、その空調機器の1日のスケジュール制御情報を読み出してその空調機器のデマンド制御装置へLTEを用いて送信する(ステップS5)。デマンド制御装置は、これにより、時刻毎の接点信号を作成しその室外機のデマンド制御端子へ出力する。なお、デマンド制御装置は、次のスケジュール制御情報を受け取るまで、前に受け取った1日のスケジュール制御情報に基づく接点信号を作成し、デマンド制御端子へ出力するように構成されている。 If it is determined in step S4 that it is not a regular holiday, a holiday, or a special holiday (NO), the database and the current date are referred to, the daily schedule control information of the air conditioner is read out, and the air conditioner is used. It is transmitted to the demand control device of the device using LTE (step S5). As a result, the demand control device creates a contact signal for each time and outputs it to the demand control terminal of the outdoor unit. The demand control device is configured to create a contact signal based on the previously received daily schedule control information and output it to the demand control terminal until the next schedule control information is received.
月日(季節)及び時刻に応じた空調機器のスケジュール制御例を表1に示す。 Table 1 shows an example of schedule control of air conditioning equipment according to the date (season) and time.
このスケジュール制御は、例えば、月日が冬の12月10日であれば、時刻が00時から10時までは、100%制御(デマンド制御無し)を20分行った(動作1)後、40%制御(接点1制御)を10分行い(動作2)、10時まで30分毎のこの動作1及び動作2のサイクルを繰り返す。時刻が10時から24時までは、40%制御を50分行った(動作1)後、0%制御(接点2制御)を10分行い(動作2)、24時までこの動作1及び動作2のサイクルを繰り返す制御である。 For example, if the date is December 10 in winter, this schedule control is performed 100% control (without demand control) for 20 minutes from 00:00 to 10:00 (operation 1), and then 40. % Control (contact 1 control) is performed for 10 minutes (operation 2), and the cycle of operation 1 and operation 2 is repeated every 30 minutes until 10 o'clock. From 10:00 to 24:00, 40% control is performed for 50 minutes (operation 1), 0% control (contact 2 control) is performed for 10 minutes (operation 2), and this operation 1 and operation 2 are performed until 24:00. It is a control that repeats the cycle of.
このスケジュール制御において、デマンド制御装置は、IPCクラウドサーバ18から、該当する月日における1日分スケジュール制御情報を受け取り、00時から10時までは、室外機のデマンド制御端子の接点0をオンにする接点0信号を20分間出力し、続けて接点1をオンにする接点1信号を10分間出力することを繰り返す。10時から24時までは、室外機のデマンド制御端子の接点1をオンにする接点1信号を50分間出力し、続けて接点2をオンにする接点2信号を10分間出力することを繰り返す。
In this schedule control, the demand control device receives the schedule control information for one day in the corresponding month and day from the
また、例えば、月日が夏の8月1日であれば、時刻が00時から16時までは、100%制御(デマンド制御無し)を20分行った(動作1)後、40%制御(接点1制御)を10分行い(動作2)、16時まで30分毎のこの動作1及び動作2のサイクルを繰り返す。時刻が16時から24時までは、40%制御を継続して行う制御である。 Further, for example, if the month and day is August 1st in summer, 100% control (without demand control) is performed for 20 minutes from 00:00 to 16:00 (operation 1), and then 40% control (operation 1). Contact 1 control) is performed for 10 minutes (operation 2), and the cycle of operation 1 and operation 2 is repeated every 30 minutes until 16:00. From 16:00 to 24:00, 40% control is continuously performed.
このスケジュール制御において、デマンド制御装置は、IPCクラウドサーバ18から、該当する月日における1日分スケジュール制御情報を受け取り、00時から16時までは、室外機のデマンド制御端子の接点0をオンにする接点0信号を20分間出力し、続けて接点1をオンにする接点1信号を10分間出力することを繰り返す。16時から24時までは、室外機のデマンド制御端子の接点1をオンにする接点1信号を出力することを継続する。
In this schedule control, the demand control device receives the schedule control information for one day in the corresponding month and day from the
また、例えば、月日が春又は秋の4月又は10月であれば、時刻が00時から24時まで、40%制御(接点1制御)を40分行った(動作1)後、0%制御(接点2制御)を20分行い(動作2)、24時間、1時間毎のこの動作1及び動作2のサイクルを繰り返す制御である。 Further, for example, if the date is April or October in spring or autumn, the time is from 00:00 to 24:00, 40% control (contact 1 control) is performed for 40 minutes (operation 1), and then 0%. Control (contact 2 control) is performed for 20 minutes (operation 2), and the cycle of operation 1 and operation 2 is repeated every hour for 24 hours.
このスケジュール制御において、デマンド制御装置は、IPCクラウドサーバ18から、該当する月日における1日分スケジュール制御情報を受け取り、00時から24時まで、室外機のデマンド制御端子の接点1をオンにする接点1信号を40分間出力し、続けて接点2をオンにする接点2信号を20分間出力することを繰り返す。
In this schedule control, the demand control device receives the schedule control information for one day in the corresponding month and day from the
その後、IPCクラウドサーバ18は、全ての空調機器についてスケジュール制御を行ったかどうか判別し(ステップS6)、行っていないと判別した場合(NOの場合)、ステップS1へ戻り上述の処理を繰り返す。ステップS6において、全ての空調機器についてスケジュール制御を行ったと判別した場合(YESの場合)、スケジュール制御処理を終了する。
After that, the
このようなスケジュール制御を行うことにより、以下に説明する作用効果を得ることができる。
(1)冬の立ち上がり
12月1日〜3月31日の特に07時〜10時(店舗、会社等においては、営業時間に応じて異なる時間となり得る)において、接点0(100%制御)を20分、接点1(40%制御)を10分のサイクルを繰り返し、10時以降は通常制御を行う。冬の立ち上がり時は外気温と求める室内気温との差の大きいことが多く、蓄熱されるまで熱量が必要となることから、立ち上がり時は最小限のデマンド制御として蓄熱を促進させる。その後、所定時刻(この例では10時)より、通常制御を開始することにより、快適性を保持しつつ省エネ効果を得ることができる。
(2)夏のピーク
7月1日〜9月30日の特に12時〜16時において、接点0(100%制御)を20分、接点1(40%制御)を10分のサイクルを繰り返す。夏のピーク時は外気温が高くなることから、このピーク時は最小限のデマンド制御として温度上昇を抑制し、ピーク以外では、通常制御を行うことにより、快適性を保持しつつ省エネ効果を得ることができる。
(3)春秋(端境期)
4月1日〜6月30日、及び10月1日〜11月30日の全日(24時間)において、接点1(40%制御)を40分、接点2(0%制御、サーモオフ)を20分のサイクルを繰り返す。春や秋の端境期は空調機器の負荷率が低く、COPが低下するため、この端境期はサーモオフを含む制御を行い、特に室内に複数の空調機器が設けられている場合は、ローターション運転を行うことにより、快適性を保持しつつ省エネ効果を得ることができる。
(4)定休日、休業日又は特別休業日
この日は基本的に空調を行わないため、24時間、接点0(100%制御)としてデマンド制御を行わないことで省エネ効果を得る。必要時のみ、空調機器自体の温度制御で運転を行う。
By performing such schedule control, the effects described below can be obtained.
(1) Rise of winter From December 1st to March 31st, especially from 07:00 to 10:00 (in stores, companies, etc., the time may differ depending on the business hours), contact 0 (100% control) is set. The cycle of contact 1 (40% control) is repeated for 20 minutes and 10 minutes, and normal control is performed after 10 o'clock. At the start of winter, the difference between the outside air temperature and the required indoor air temperature is often large, and the amount of heat is required until heat is stored. Therefore, at the start of winter, heat storage is promoted as a minimum demand control. After that, by starting the normal control from a predetermined time (10 o'clock in this example), it is possible to obtain an energy saving effect while maintaining comfort.
(2) Summer peak From July 1st to September 30th, especially from 12:00 to 16:00, the cycle of contact 0 (100% control) for 20 minutes and contact 1 (40% control) for 10 minutes is repeated. Since the outside temperature rises during the peak of summer, the temperature rise is suppressed as a minimum demand control during this peak, and normal control is performed outside the peak to obtain an energy saving effect while maintaining comfort. be able to.
(3) Spring and autumn (off-season)
Contact 1 (40% control) for 40 minutes, Contact 2 (0% control, thermo-off) 20 for all days (24 hours) from April 1st to June 30th and October 1st to November 30th. Repeat the minute cycle. Since the load factor of the air conditioner is low and the COP decreases during the off-season in spring and autumn, control including thermo-off is performed during this off-season, and rotation operation is performed especially when multiple air conditioners are installed in the room. As a result, it is possible to obtain an energy saving effect while maintaining comfort.
(4) Regular holidays, holidays, or special holidays Since air conditioning is basically not performed on this day, energy saving effect can be obtained by not performing demand control with contact 0 (100% control) for 24 hours. Operate by controlling the temperature of the air conditioner itself only when necessary.
図5は本実施形態の空調制御システムによって得られる効果を説明しており、スケジュール制御を行うことにより、余剰な空調電力量が削減できることを表している。即ち、制御前の空調電力量を例えば50%制御した場合、50%より上方の破線部分が削減され、さらに、50%より下方のCOPが改善されることとなる。 FIG. 5 explains the effect obtained by the air conditioning control system of the present embodiment, and shows that the excess air conditioning power can be reduced by performing the schedule control. That is, when the amount of air conditioning power before control is controlled by, for example, 50%, the broken line portion above 50% is reduced, and the COP below 50% is further improved.
図6は本実施形態の空調制御システムにおける年間の空調電力量の推移を実際に測定した結果を表しており、横軸は月日を、縦軸は空調電力量をそれぞれ表している。同図に示すように、1月から3月の冬60は空調電力量が平均的にかなり大きく、そのピークは朝方である。7月から8月の夏61も空調電力量が平均的に大きく、そのピークは午後である。4月から5月の春62及び10月の秋63は空調があまり使用されず、使用時も空調電力量が低いため負荷率も低い。
FIG. 6 shows the results of actually measuring the transition of the annual air-conditioning power amount in the air-conditioning control system of the present embodiment, and the horizontal axis represents the month and day, and the vertical axis represents the air-conditioning power amount. As shown in the figure, the amount of air-conditioning power is considerably large on average in
図7はスケジュール制御しなかった場合及びスケジュール制御した場合の冬の立ち上がり時の空調電力量及び室内温度の推移を表している。同図において、横軸は時刻を、縦軸は空調電力量及び室温をそれぞれ表している。また、aはスケジュール制御せず、室温が労働衛生安全法の17℃〜28℃の範囲内になるようにデマンド制御した場合の空調電力量、bはその場合の室温、cは00:00〜10:00は100%制御、10:00〜24:00は40%制御のスケジュール制御を行い、かつ室温が労働衛生安全法の17℃〜28℃の範囲内になるようにデマンド制御した場合の空調電力量、dはその場合の室温をそれぞれ表している。 FIG. 7 shows changes in the amount of air-conditioning power and the room temperature at the start of winter when the schedule is not controlled and when the schedule is controlled. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents air conditioning electric energy and room temperature. Further, a is the amount of air-conditioning power when demand control is performed so that the room temperature is within the range of 17 ° C to 28 ° C of the Industrial Hygiene Safety Law without schedule control, b is the room temperature in that case, and c is 00: 00- When the schedule is controlled by 100% control at 10:00 and 40% control from 10:00 to 24:00, and demand control is performed so that the room temperature is within the range of 17 ° C to 28 ° C of the Industrial Hygiene Safety Law. The amount of air-conditioning power and d represent the room temperature in that case.
スケジュール制御しなかった場合、08:00において室温bが17.1℃となり、労働安全衛生法の室温範囲内となったため、40%制御を開始している。このようにスケジュール制御しなかった場合、40%制御となったため、室温bが上がりづらくなり、午前中は20℃に到達しなかった。20℃に到達したのは14:00であった。一方、スケジュール制御した場合、08:00において室温dが17.5℃となっている。また、09:00において、スケジュール制御した場合は室温dが20.1℃となっているが、スケジュール制御しなかった場合は室温bが17.2℃であった。10:00において、スケジュール制御した場合は室温dが21.6℃となっているが、スケジュール制御しなかった場合は室温bが17.4℃であった。スケジュール制御した場合、10:00以降は40%制御となる。 When the schedule was not controlled, the room temperature b became 17.1 ° C. at 08:00, which was within the room temperature range of the Industrial Safety and Health Act, and 40% control was started. When the schedule was not controlled in this way, the room temperature b was difficult to rise because the control was 40%, and the temperature did not reach 20 ° C. in the morning. It was 14:00 when the temperature reached 20 ° C. On the other hand, when the schedule is controlled, the room temperature d is 17.5 ° C. at 08:00. Further, at 09:00, the room temperature d was 20.1 ° C. when the schedule was controlled, but the room temperature b was 17.2 ° C. when the schedule was not controlled. At 10:00, the room temperature d was 21.6 ° C. when the schedule was controlled, but the room temperature b was 17.4 ° C. when the schedule was not controlled. When the schedule is controlled, it will be 40% control after 10:00.
図8はスケジュール制御しなかった場合及びローテーション運転でスケジュール制御した場合の夏のピーク時の空調電力量及び平均負荷率の推移を表している。同図において、横軸は時刻を、縦軸は空調電力量及び平均負荷率をそれぞれ表している。また、eはスケジュール制御しなかった場合の平均負荷率、fは空調機器を2つのグループに分け100%制御及び40%制御の60分間隔のローテーション運転によるスケジュール制御を行った場合の一方のグループの空調電力量をそれぞれ表している。 FIG. 8 shows the transition of the air conditioning power amount and the average load factor at the peak of summer when the schedule is not controlled and the schedule is controlled by the rotation operation. In the figure, the horizontal axis represents the time, and the vertical axis represents the air conditioning power amount and the average load factor. Further, e is the average load factor when the schedule is not controlled, and f is one group when the air conditioning equipment is divided into two groups and the schedule is controlled by rotation operation at 60-minute intervals of 100% control and 40% control. It represents the amount of air conditioning power of.
スケジュール制御しなかった場合、平均負荷率eは、終日30%程度で一定である。これに対して、複数の空調機器を2つのグループに分け、100%制御及び40%制御を60分間隔でローテーション運転するスケジュール制御を行った場合、その一方のグループの空調電力量fは、平均負荷率が上昇し、省エネ効果が向上した。ローテーション運転することなく、100%制御及び40%制御の交互運転を行っても平均負荷率が上昇し、省エネ効果が向上することが確認された。 When the schedule is not controlled, the average load factor e is constant at about 30% throughout the day. On the other hand, when a plurality of air conditioners are divided into two groups and schedule control is performed in which 100% control and 40% control are rotated at intervals of 60 minutes, the air conditioning power amount f of one group is average. The load factor has increased and the energy saving effect has improved. It was confirmed that the average load factor increases and the energy saving effect is improved even if 100% control and 40% control are alternately operated without rotation operation.
図9はスケジュール制御しなかった場合及びローテーション運転でスケジュール制御した場合の春及び秋の空調電力量及び平均負荷率の推移を表している。同図において、横軸は時刻を、縦軸は空調電力量及び平均負荷率をそれぞれ表している。また、gはスケジュール制御しなかった場合の平均負荷率、h及びiは空調機器を2つのグループに分け100%制御及び40%制御の60分間隔のローテーション運転によるスケジュール制御を行った場合の2つのグループの空調電力量をそれぞれ表している。 FIG. 9 shows changes in the amount of air conditioning power and the average load factor in spring and autumn when the schedule is not controlled and when the schedule is controlled by rotation operation. In the figure, the horizontal axis represents the time, and the vertical axis represents the air conditioning power amount and the average load factor. Further, g is the average load factor when the schedule is not controlled, and h and i are the cases where the air conditioner is divided into two groups and the schedule is controlled by rotation operation at 60-minute intervals of 100% control and 40% control. It represents the amount of air conditioning power for each of the two groups.
スケジュール制御しなかった場合、平均負荷率gは、終日15%程度で一定である。これに対して、複数の空調機器を2つのグループに分け、40%制御及び0%制御(サーモオフ)を30分間隔でローテーション運転するスケジュール制御を行った場合、その2つのグループの空調電力量h及びiは、平均負荷率が上昇し、省エネ効果が向上した。ローテーション運転することなく、40%制御及び0%制御の交互運転を行っても平均負荷率が上昇し、省エネ効果が向上することが確認された。 When the schedule is not controlled, the average load factor g is constant at about 15% throughout the day. On the other hand, when a plurality of air-conditioning devices are divided into two groups and schedule control is performed in which 40% control and 0% control (thermo-off) are rotated at 30-minute intervals, the air-conditioning power amount h of the two groups is performed. In and i, the average load factor increased and the energy saving effect improved. It was confirmed that the average load factor increases and the energy saving effect is improved even if the alternating operation of 40% control and 0% control is performed without the rotation operation.
本発明の空調制御システムにおいては、IPCクラウドサーバ18が、温度センサ14の検出した室温情報をGWデバイス17を介して受け取り、室温が規定温度範囲(例えば17℃〜28℃)外であれば、スケジュールに基づいたデマンド制御を強制的に解除し、室温がこの規定温度範囲内に戻った際にデマンド制御を再開するように構成しても良い。
In the air conditioning control system of the present invention, if the
なお、上述したスケジュール制御においては、IPCクラウドサーバ18から、該当する月日における1日分スケジュール制御情報がデマンド制御装置に送られ、デマンド制御装置がこの1日分スケジュール制御情報に基づいて個々の接点信号を作成することによりデマンド制御を行っている。このような制御によれば、IPCクラウドサーバ18とデマンド制御装置との間の通信量が減少し、LTE無線回線の負荷を軽減することができる。ただし、本発明の空調制御システムにおいては、IPCクラウドサーバ18側で1日分のスケジュール制御情報に応じた個々の接点信号を作成し、この接点信号をデマンド制御装置に送信してデマンド制御を行うように構成しても良い。
In the schedule control described above, the
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。 All of the above-described embodiments are illustrative and not limited to the present invention, and the present invention can be carried out in various other modifications and modifications. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the scope of claims and the equivalent scope thereof.
10 建家
11 室内機
12 冷媒回路
13 室外機
14 温度センサ
15 分電盤
16 CTセンサ
17 GWデバイス
18 IPCクラウドサーバ
19 デマンド制御装置
10 Building 11 Indoor unit 12
Claims (7)
前記スケジュール制御手段は、当該室外機による成績係数COPが1.0を超えるように、季節及び時刻に応じて設定された制御内容で前記デマンド制御手段をスケジュール制御するように構成されており、
前記デマンド制御手段は、前記温度センサの検出した室内の温度が規定温度範囲外であれば、前記スケジュールに基づいたデマンド制御を解除し、室内の温度が前記規定温度範囲内に戻った際にデマンド制御を再開するように構成されていることを特徴とする空調制御システム。 It is provided in each of at least one indoor unit provided indoors, at least one outdoor unit provided outdoors and connected to the at least one indoor unit via a refrigerant circuit, and at least one outdoor unit. To switch the state of the outdoor unit to the first state that does not limit the amount of power used, the second state that limits the amount of power used to a predetermined ratio, or the third state that limits the amount of power used to almost zero. The demand control means of the at least one outdoor unit is controlled based on the demand control means of the above and the demand control means of the at least one outdoor unit, and the power consumption of the at least one outdoor unit is controlled by the first state and the second state. Alternatively, it is provided with a schedule control means for switching to and controlling the third state, and a temperature sensor provided separately from the indoor unit and the outdoor unit to detect the indoor temperature .
The schedule control means is configured to schedule control the demand control means with control contents set according to the season and time so that the coefficient of performance COP by the outdoor unit exceeds 1.0 .
The demand control means cancels the demand control based on the schedule if the temperature in the room detected by the temperature sensor is out of the specified temperature range, and demands when the temperature in the room returns to the specified temperature range. An air conditioning control system characterized by being configured to resume control.
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