JP7075149B1 - エアハンドリングユニットの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱負荷を考慮して設計上の給気温度を簡易な方法で補正し、エアハンドリングユニットを制御する方法を提供する。【解決手段】設計上の給気温度ＴＳをスペースの熱負荷に応じて稼動前にそれぞれ補正し、稼動時に補正後の給気温度ＴＳxを用いてエアハンドリングユニットを制御する方法であって、室内負荷熱量Ｓｃを算出し、空気線図から外気負荷比エンタルピー変化量ΔｉＯを読み取り外気負荷熱量Ｏｄに換算し、室内負荷熱量Ｓｃと外気負荷熱量Ｏｄとを合計してスペース負荷熱量Ｐｃを算出してスペース負荷比エンタルピー変化量ΔｉＬxに換算し、空気線図にスペース負荷比エンタルピー変化量ΔｉＬxを適用することによって、補正後の給気ＳＡxの比エンタルピー値ｉＳxを読み取り、対応する補正後の給気温度ＴＳxを決定し、稼動後に補正後の給気温度ＴＳxを用いてエアハンドリングユニットを制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、ペリメーターゾーンを含むスペースを空調するエアハンドリングユニットの制御方法に関する。

中規模ないしは大規模の建物の空調設備であるセントラル空調方式では、空気調和機の一種であるエアハンドリングユニット（以下、「ＡＨＵ」と略称する場合がある）が用いられる。広いフロアは、一般的に、外気の影響を受けやすい窓側のペリメーターゾーンと、外気の影響をほとんど受けないインテリアゾーンに分けられる。フロアが複数のスペースに区画され、複数のＡＨＵによりそれぞれ空調されることもある。その場合、各ＡＨＵの給気温度は、そのフロアにおける最大の熱負荷に基づいて一律に設定される。設定された給気温度は、通常、夏期又は冬期の全期間に亘って一定に維持されて各ＡＨＵが稼動される（例えば、特許文献１）。

特許文献１のエアハンドリングユニットの制御装置においては、ＡＨＵの給気温度の設定値を常に一定として稼動する場合にエネルギー消費の無駄が大きいという問題点を解決するために、給気温度と還気温度を検知して給気送風量及び給気温度の設定値を演算し、給気温度設定手段に信号を送る構成を提示している。

特開平３－１６８５５８号公報 特開平４－２８３３４３号公報

特許文献１のＡＨＵの制御装置では、リアルタイムの制御を行うため、高度な制御プログラムを備えた制御装置が必要であることに加え、既存のＡＨＵの制御装置にそのまま適用することはできない。

また、フロアが複数のスペースに区画され、各スペースが個別のＡＨＵにより空調される場合、各スペースの方位や時間帯によって熱負荷がそれぞれ異なるにも拘わらず、従来はそのフロアの最大の熱負荷に基づいて設定された一定の給気温度を全てのスペースに適用して各ＡＨＵを制御していた。これによっても無駄な冷温水が消費されていた。

以上の現状に鑑み、本発明は、フロア内の複数のスペースを空調する複数のエアハンドリングユニットの制御方法であって、複数のスペースに共通する設計上の給気温度を、各スペースの熱負荷を考慮して簡易な方法で補正し、補正後の給気温度を用いて各エアハンドリングユニットを制御する方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するべく本発明は、以下の構成を提供する。括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付している。

－ 本発明の態様は、少なくともペリメーターゾーンをそれぞれ含むフロア内の複数のスペースを複数のエアハンドリングユニットによりそれぞれ空調し、
前記複数のエアハンドリングユニットの各々が、外気量比率、外気温度（Ｔ_Ｏ）及びその相対湿度、給気温度（Ｔ_Ｓ）及びその相対湿度、還気温度（Ｔ_Ｒ）及びその相対湿度を含む共通の設計パラメータに基づき各スペースの面積に応じて冷房能力（Ｈ）及び送風量（Ｑ）をそれぞれ設定されており、
設計上の前記給気温度（Ｔ_Ｓ）を各スペースの熱負荷に応じて稼動前にそれぞれ補正し、稼動時に補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を用いて各エアハンドリングユニットを制御する方法であって、
（ａ）スペース毎に、ペリメーターゾーンにおける侵入熱量又は損失熱量を少なくとも含む室内負荷熱量（Ｓｃ）をそれぞれ算出するステップと、
（ｂ）前記設計パラメータに基づいて作成された空気線図から設計上の外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）を読み取り、当該外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）を設計上の外気負荷熱量（Ｏｄ）に換算するステップと、
（ｃ）前記室内負荷熱量（Ｓｃ）と前記外気負荷熱量（Ｏｄ）とを合計してスペース負荷熱量（Ｐｃ）を算出し、算出された前記スペース負荷熱量（Ｐｃ）をスペース負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｌx）に換算するステップと、
（ｄ）前記空気線図に前記スペース負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｌx）を適用することによって、補正後の給気（ＳＡx）の比エンタルピー値（ｉ_Ｓx）を読み取り、前記空気線図から当該比エンタルピー値（ｉ_Ｓx）に対応する補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）をスペース毎に決定するステップと、
（ｅ）稼動後に前記補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を用いて各エアハンドリングユニットを制御するステップと、を備えている。
－ 上記態様の前記ステップ（ｂ）（ｃ）に替えて、
（ｂ’）前記室内負荷熱量（Ｓｃ）を室内負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｒｘ）に換算するステップと、
（ｃ’）前記設計パラメータに基づいて作成された空気線図から設計上の外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）を読み取り、当該外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）と前記室内負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｒｘ）とを合計してスペース負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｌx）を算出するステップと、を備えることもできる。
－ 上記態様の前記ステップ（ａ）において、前記室内負荷熱量（Ｓｃ）を時間帯毎に算出して前記スペース負荷熱量（Ｐｃ）を時間帯毎に算出することによって、前記補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を時間帯毎に決定することが、好適である。
－ 上記態様の前記ステップ（ａ）において、前記室内負荷熱量（Ｓｃ）を晴天時と曇天時についてそれぞれ算出し、前記スペース負荷熱量（Ｐｃ）を晴天時と曇天時についてそれぞれ算出することによって、前記補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を晴天時と曇天時についてそれぞれ決定することが、好適である。

本発明によれば、設計上の給気温度を設定された複数のエアハンドリングユニットの各々が空調するスペース内の熱負荷を考慮して、設計上の給気温度を稼動前にそれぞれ補正し、補正後の給気温度を用いて各エアハンドリングユニットを制御する。その結果、エアハンドリングユニットに供給される冷水又は温水の熱消費エネルギーを削減することができる。本発明の制御方法は、稼動前に給気温度を設計仕様値から適切に補正し、稼動時にはその補正値を設定して制御する簡易な方法であるので、リアルタイムの温度検知に基づいてリアルタイムに給気温度の設定を変更するような制御は不要であり、低コストに実施でき、既存のエアハンドリングユニットにも容易に適用できる。

図１は、ＡＨＵを含む空調システムの全体構成の一例を概略的に示す図である。 図２は、ＡＨＵの構成を模式的に示す断面図である。 図３Ａは、本発明によるＡＨＵの制御方法の一例を示す概略的なフロー図である。 図３Ｂは、図３Ａのフロー図の一部を変更した別の例を示す概略的なフロー図である。 図４は、設計パラメータの例を基に作成された夏期（８月）の空気線図である。 図５の表１は、冷房時（８月）の南方位スペースにおける晴天時の設計上の熱負荷状況を示し、表２は算出された熱負荷状況を示し、表３は省エネルギー効果を示している。 図６の表４は算出された熱負荷状況を示し、表５は省エネルギー効果を示している。 図７は、設計パラメータの例を基に作成された冬期（１月）の空気線図である。 図８の表６は、暖房時（１月）の南方位スペースにおける晴天時／曇天時の設計上の熱負荷状況を示し、表７は算出された熱負荷状況を示し、表８は省エネルギー効果を示している。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（１）空調システムの全体構成
図１は、本発明を適用される空調システムの全体構成の一例を概略的に示す図である。図１に平面図で示す建物の一フロアは略四角形である。このフロア内には、各々インテリアゾーンとペリメーターゾーンとを含む４つのコーナーのスペースが、ほぼ東、西、南、北の各方位にそれぞれ配置されている。本発明では、各スペースが少なくともペリメーターゾーンをそれぞれ含む。各スペースは、機械室等に設置された４台のエアハンドリングユニット（ＡＨＵ）１０によりそれぞれ空調されている。なお、複数のスペースと、それぞれを空調する複数のＡＨＵの数は、４に限られない。

例として南向きのスペースについて説明すると、このスペースは１つのインテリアゾーンＩＺと、南東に面した第１のペリメーターゾーンＰＺ１と、南西に面した第２のペリメータゾーンＰＺ２とを含む。１台のＡＨＵ１０に接続された３本のダクト１１が各ゾーンＩＺ、ＰＺ１、ＰＺ２に延びており、複数の送出口１２から給気を送出する。室内空気である還気も、図示しないダクトを介してＡＨＵ１０に戻される。

図２は、ＡＨＵ１０の一般的な構成を模式的に示している。ＡＨＵ１０は、取り入れた外気ＯＡを所定の外気量比率で室内からの還気ＲＡの一部とを混合して混合空気ＭＩＸとし、混合空気ＭＩＸを冷温水コイル１３で冷水又は温水と熱交換して温度調節し、必要に応じて加湿器１４で加湿し、給気ＳＡとして各スペースに供給する。稼動時には、給気ＳＡの温度を温度センサ（図示せず）により検知し、給気ＳＡが設計上の温度Ｔ_Ｓとなるように冷水又は温水の量を制御する。

図１に示すフロア内の４つのスペースをそれぞれ空調する４つのＡＨＵ１０は、共通する設計パラメータに基づいて、各スペースの面積に応じてそれぞれ空調能力Ｈ（kcal／ｈ）と送風量（ｍ^３／ｈ）を設定されている。空調能力Ｈは、夏期は冷房能力であり、冬期は暖房能力になる。

夏期の場合、共通する設計パラメータには、少なくとも以下のものが含まれる。
・外気量比率（例えば２３．５％）
・外気ＯＡの温度Ｔ_Ｏ及びその相対湿度（例えば３３．５℃、６３％）
・還気ＲＡの温度Ｔ_Ｒ及びその相対湿度（例えば２５℃、５０％）
・給気ＳＡの温度Ｔ_Ｓ及びその相対湿度（例えば１２℃、９５％）

夏期の場合、上記の共通の設計パラメータから各スペースの面積に応じて設定された個別のＡＨＵ１０の冷房能力Ｈ（kcal／ｈ）と送風量（ｍ^３／ｈ）は、例えば以下の通りである。
南方位スペース：冷房能力９００００kcal／ｈ、送風量１２５００ｍ^３／ｈ
西方位スペース：冷房能力６４０８０kcal／ｈ、送風量８９００ｍ^３／ｈ
北方位スペース：冷房能力８２８００kcal／ｈ、送風量１１５００ｍ^３／ｈ
西方位スペース：冷房能力５６８００kcal／ｈ、送風量７９００ｍ^３／ｈ

ペリメーターゾーンは窓ガラスや壁を通して外気の影響（スキンロード）を受ける。スキンロードは、夏期の場合は侵入熱量であり、冬期の場合は損失熱量である。各スペースは配置された方位が異なるので、ペリメーターゾーンにおけるスキンロードがそれぞれ異なるにも拘わらず、一律に給気温度Ｔ_Ｓを設定されているため、無駄に冷水を消費している方位や時間帯を生じる。本発明では、各スペースの熱負荷に応じて給気温度Ｔ_Ｓをそれぞれ補正し、補正された給気温度Ｔ_Ｓｘを用いて各ＡＨＵ１０を制御する方法を提示する。

この給気温度Ｔ_Ｓの補正は、ＡＨＵ１０を稼動する前に予め行い、補正された給気温度Ｔ_Ｓｘを設定した後にＡＨＵ１０を始動し、稼働中は設定内容を変更しない。例えば、時間帯毎に設定値が変わる場合も、１日の稼動前に時間帯毎の設定値をタイマーで設定しておき、稼働中は変更しない。すなわち、本発明の制御方法はリアルタイム処理ではなく、いわばバッチ処理である。したがって、リアルタイムに最適処理はできないが、月単位や季節単位の長いスパンでみれば確実に大きな省エネルギーを実現することができる。この方法は、特に既設の空調システムに容易に適用することができるので、低コストで大きな省エネルギー効果を得ることができる。

（２）エアハンドリングユニットの制御方法
図３Ａは、本発明によるエアハンドリングユニットの制御方法の一例を示す概略的なフロー図である。基本的に夏期も冬期も同じフローであるが、図３Ａは夏期の場合を例としている。

ステップ１は、上記の通り、４つのスペースをそれぞれ空調する４台のＡＨＵに共通の設計パラメータが設定され、それに基づいてそれぞれの面積に応じた冷房能力Ｈと送風量Ｑが設定されていることを示している。

ステップ２では、ステップ１における設計パラメータに基づいて湿り空気線図（以下「空気線図」と略称する）を作成する。既設の空調システムの場合、作成済みであればそれを利用してもよく、設計パラメータを基に改めて作成してもよい。

図４は、上記の設計パラメータの例を基に作成された夏期（８月）の冷房時の空気線図である。設計パラメータに基づく空気状態の変化は、以下の通りである。外気ＯＡ（温度Ｔ_Ｏ＝３３．５℃）と還気ＲＡ（温度（室内温度）Ｔ_Ｒ＝２５℃）との混合比である外気量比率により混合空気ＭＩＸ（温度Ｔ_Ｍ＝２７℃）が決まり、これを冷水コイルで給気ＳＡ（温度Ｔ_Ｓ＝１２℃）まで冷却し、室内に送出する。送出された空気は室内で温度上昇し還気ＲＡとなる。給気ＳＡと還気ＲＡとを結ぶラインは、顕熱比ＳＨＦ（ここでは０．８）のラインに平行である。

ステップ３では、設計パラメータに基づく空気線図から諸処の設計上の値を読み取ることができる。例えば、混合空気ＭＩＸから給気ＳＡまでの比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌは、混合空気ＭＩＸの比エンタルピー値ｉm（＝１４）と給気ＳＡの比エンタルピー値ｉs（＝８）との差６である。Δｉ_Ｌを「スペース負荷比エンタルピー変化量」と称する。

スペース負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌのうち、混合空気ＭＩＸの比エンタルピー値ｉm（＝１４）と還気ＲＡの比エンタルピー値ｉr（＝１２）との差２は、ＡＨＵが取り入れた外気ＯＡの負荷に対応する比エンタルピー変化量Δｉ_Ｏである。Δｉ_Ｏを「外気負荷比エンタルピー変化量」と称する。

また、還気ＲＡの比エンタルピー値ｉr（＝１２）と給気ＳＡの比エンタルピー値ｉs（＝８）との差４は、スペース内の負荷（スキンロード及び／又は室内発生熱量）に対応する比エンタルピー変化量Δｉ_Ｒである。Δｉ_Ｒを、「室内負荷比エンタルピー変化量」と称する。よって、スペース負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌは、外気負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｏと室内負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｒの和である。

夏期の空気線図のスペース負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌは、冷水により除去される設計上の熱量に対応している。比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌと設計上の冷房能力Ｈは以下の式で関係付けられる。
Δｉ_Ｌ＝Ｈ／（Ｑ×ρ） ［１］
Δｉ_Ｌ：設計上のスペース負荷比エンタルピー変化量（kcal／kg）
Ｈ：設計上の冷房能力（kcal／ｈ）
Ｑ：送風量（ｍ^３／ｈ）
ρ：空気比重１．２kg／ｍ^３

式１は、設計値以外の比エンタルピー変化量Δｉとそれに対応する熱量（すなわち熱負荷）との換算式としても用いることができる。その場合、送風量Ｑと空気比重ρは一定とする。

図５の表１は、冷房時（８月）の南方位スペースにおける晴天時の設計上の熱負荷状況を示している。設計上の室内負荷熱量Ｓｄ及び設計上の外気負荷熱量Ｏｄは、それぞれ式１を用いて算出している（具体的式は表中に記載、送風量Ｑ＝１２５００ｍ^３／ｈ）。設計上のスペース負荷熱量Ｐｄは、ＳｄとＯｄの合計になる。表１は、設計値であるので、熱負荷に関係する各量は常に一定である。

設計上の給気温度Ｔ_Ｓを補正により変更した場合、給気ＳＡの比エンタルピー値ｉs（＝８）が変化し、その結果、スペース負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌが大きく変化することになる。以下、補正後の給気ＳＡxの比エンタルピー値を「ｉsx」で示し、補正後のスペース負荷比エンタルピー変化量を「Δｉ_Ｌx」で示す。

次に、設計上の給気温度Ｔ_Ｓの補正方法を具体的に説明する。
図５の表２は、冷房時（８月）の南方位スペースにおける晴天時の実際の熱負荷状況を時間帯毎に算出したものである。図３Ａのステップ４では、スペース毎に、侵入熱量及び室内発生熱量をそれぞれ算出し、ステップ５で侵入熱量と室内発生熱量とを合計して当該スペースの室内負荷熱量Ｓｃ（kcal／ｈ）を算出する。南方位スペースの場合、図１に示したペリメーターゾーンＰＺ１には窓ガラスと壁からの侵入熱量と室内発生熱量があり、インテリアゾーンＩＺには室内発生熱量のみがあり、ペリメーターゾーンＰＺ２には侵入熱量のみがある。これらは、既設の空調システムでは通常は既に得られているのでそれらを利用する。侵入熱量は、例えば窓ガラス及び外壁の日照熱及び伝導熱から算出する。室内発生熱量は、人体や照明による顕熱又は潜熱から算出される。これらの算出方法は公知である。

ステップ６では、空気線図から設計上の外気負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｏを読み取り、当該外気負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｏを上記の式１を用いて以下のように設計上の外気負荷熱量Ｏｄに換算する。
Ｏｄ＝Δｉ_Ｏ×Ｑ×ρ ［２］
本発明では、ＡＨＵが取り入れる外気の負荷については設計上の値をそのまま用いる。

ステップ７において、ステップ５で算出した室内負荷熱量Ｓｃと、ステップ６で換算した外気負荷熱量Ｏｄとを以下のように合計し、当該スペースのスペース負荷熱量Ｐｃを算出する。
Ｐｃ＝Ｓｃ＋Ｏｄ ［３］

ステップ８において、ステップ７で算出したスペース負荷熱量Ｐｃを上記の式１を用いて比エンタルピー変化量に変換し、スペース負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌxを得る。
Δｉ_Ｌx＝Ｐｃ／（Ｑ×ρ） ［４］

ステップ９において、ステップ８で得られたスペース負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌxを図４に示した空気線図に適用する。すなわち混合空気ＭＩＸの比エンタルピー値ｉmから比エンタルピーが低下する方向への変化量としてスペース負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｌxを適用する。図５の表２から、晴天時におけるΔｉ_Ｌxの最大値Δｉ_Ｌx(max)は３．４である。これ図４の空気線図に当て嵌めると、補正後の給気ＳＡxの比エンタルピー値ｉsxとして１０．６が読み取れる。

ステップ１０において、ステップ９で読み取った補正後の給気ＳＡxの比エンタルピー値ｉsxに基づいて、それに対応する補正給気温度Ｔ_Ｓｘを空気線図から決定する。ここでは、図４の空気線図から補正給気温度Ｔ_Ｓｘは１８．５℃と決定される。これは晴天時におけるΔｉ_Ｌxの最大値Δｉ_Ｌx(max)に相当する値である。一方、図６の表４に示す曇天時におけるΔｉ_Ｌxの最小値Δｉ_Ｌx(min)は２．８である。これを図４の空気線図に当て嵌めると、補正後の給気ＳＡxの比エンタルピー値ｉsxとして１１．３が読み取れ、さらにそれに対応する補正給気温度Ｔ_Ｓｘは、空気線図から２０℃と決定される。

したがって、夏期（８月）に南方位スペースを冷房するＡＨＵの給気温度として、設計温度Ｔ_Ｓの１２℃に替えて補正後の温度Ｔ_Ｓxである１８．５℃～２０℃に変更して稼動することによって、図５の表３及び図６の表５に示すように約５０％の省エネルギー効果が得られる。

図５（晴天時）及び図６（曇天時）では、１時間毎にΔｉ_Ｌxを算出し、１時間毎の補正給気温度Ｔ_Ｓxを決定した。補正給気温度Ｔ_Ｓxが時間帯によって大きく変動しない場合、実際に設定する補正給気温度Ｔ_Ｓxは時間帯毎に変化させず、晴天時の値と曇天時の値の２つだけ（例えば最大値、平均値等）を採用してもよい。あるいは、晴天時と曇天時に同じ値を採用してもよい。あるいは、午前用と午後用の２つの値を採用してもよい。また、ここでは図５の表２及び図６の表５は、８月のスペース負荷の例であるが、月単位、半月単位、又は週単位で各スペースのＡＨＵの補正給気温度Ｔ_Ｓxを変えてもよい。あるいは、夏期を通して１つの補正給気温度Ｔ_Ｓxを用いてもよい。ここまでの給気温度Ｔ_Ｓの補正と、実際の補正給気温度Ｔ_Ｓxを決定する工程は、ＡＨＵの稼動前に行う。

ステップ１１において、ＡＨＵを稼動させる。その場合、上述した工程で決定された補正給気温度Ｔ_Ｓxを設定値としてＡＨＵに設定し、給気温度が設定された補正給気温度Ｔ_Ｓxとなるように制御を行う。

ここでは具体的に示さないが、異なる方位の他のスペースでは、熱負荷状況が異なるため、各スペースに適切な補正給気温度Ｔ_Ｓxが決定される。それによって各スペースで適切な空調が行われることになる。

ここで、図３Ｂを参照する。図３Ｂは、図３Ａのフロー図の一部を変更した別の例を示す概略的なフロー図である。図３Ｂの例では、図３Ａのステップ５で算出された室内負荷熱量Ｓｃを用いてスペース負荷エンタルピー変化量Δｉ_Ｌｘを導出するまでの算出過程が異なる。図３Ｂは、図３Ａとは異なるステップのみを示している。

図３Ｂのステップ６’では、ステップ５で算出された室内負荷熱量Ｓｃを、上記の式１を用いて比エンタルピー変化量に変換し、室内負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｒｘを得る。
Δｉ_Ｒx＝Ｓｃ／（Ｑ×ρ） ［５］
室内負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｒxは、図４の空気線図に示すように比エンタルピー値ｉrとｉsxとの間の変化量に相当する。

図３Ｂのステップ７’では、ステップ６’で得られた室内負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｒxと、空気線図から読み取った設計上の外気負荷比エンタルピー変化量Δｉ_Ｏとを合計し、スペース負荷エンタルピー変化量Δｉ_Ｌxを算出する。
Δｉ_Ｌx＝Δｉ_Ｒx＋Δｉ_Ｏ ［６］
ここで得られたΔｉ_Ｌxは、図３Ａのステップ８の式［４］で得られたΔｉ_Ｌxと同じである。その後は、図３Ａのステップ９以下と同じフローとなる。

図７は、冬期の設計パラメータの例を基に作成された冬期（１月）の暖房時の空気線図である。冬期における各スペースに共通の設計パラメータの例は以下の通りである。
・外気量比率（例えば２３．５％）
・外気ＯＡの温度Ｔ_Ｏ及びその相対湿度（例えば－２℃、５０％）
・還気ＲＡの温度Ｔ_Ｒ及びその相対湿度（例えば２３．５℃、４０％）
・給気ＳＡの温度Ｔ_Ｓ及びその相対湿度（例えば３６℃、１９％）

冬期において、上記の共通の設計パラメータから各スペースの面積に応じて設定された個別のＡＨＵ１０の暖房能力Ｈ（kcal／ｈ）と送風量（ｍ^３／ｈ）は、例えば以下の通りである。
南方位スペース：暖房能力１１７１００kcal／ｈ、送風量１２５００ｍ^３／ｈ
西方位スペース：暖房能力８３３００kcal／ｈ、送風量８９００ｍ^３／ｈ
北方位スペース：暖房能力１０７７００kcal／ｈ、送風量１１５００ｍ^３／ｈ
西方位スペース：暖房能力７４０００kcal／ｈ、送風量７９００ｍ^３／ｈ

図７の空気線図における設計パラメータに基づく空気状態の変化は、以下の通りである。外気ＯＡ（温度Ｔ_Ｏ＝－２℃）と還気（室内空気）ＲＡ（温度Ｔ_Ｒ＝２３．５℃）との混合比である外気量比率により混合空気ＭＩＸ（温度Ｔ_Ｍ＝１７．５℃）が決まり、混合空気ＭＩＸを温水コイルで給気温度Ｔ_Ｓ（＝３６℃）まで加熱し、さらに加湿（この例では蒸気加湿）して給気ＳＡを室内に送出する。送出された空気は室内で温度低下し還気ＲＡとなる。

図８の表７は、暖房時（１月）の南方位スペースにおける晴天時／曇天時の設計上の熱負荷状況を示している。本例では、冬期における天候による差は僅かであったので天候による区別はしていない。設計上の室内負荷熱量Ｓｄ、設計上の外気負荷熱量Ｏｄ、設計上のスペース負荷熱量Ｐｄの算出方法は、上述した夏期についての表１と同様である。設計上の値であるので、熱負荷に関係する各量は常に一定である。

上述した夏期の場合は、図３Ａ及び図３Ｂのフロー図を参照してＡＨＵの制御方法を説明したが、冬期についても基本的に同じであるので、異なる点のみを説明する。

図８の表７は、暖房時（１月）の南方位スペースにおける晴天／曇天時の実際の熱負荷状況を時間帯毎に算出したものである。冬期では、図３Ａのステップ４の各スペース内における熱量の算出方法が異なる。冬期ではペリメーターゾーンにおける損失熱量のみを算出し、室内発生熱量は零とした。ステップ５以下のフローは、夏期と同じであるので説明を省略する。

図７の空気線図に示すように、冬期（１月）に南方位スペースを暖房するＡＨＵの給気温度として、設計上のＴ_Ｓ３６℃、湿度１９％に替えて補正後の給気温度Ｔ_Ｓx２８℃、湿度２７％に変更して稼動することによって、図８の表８に示すように約４５％の省エネルギー効果が得られる。

ここで図示し、説明した各実施形態は一例であって、本発明はこれらに限定されるものではなく、多様な変形形態が可能である。

１０ ＡＨＵ
１１ ダクト
１２ 送出口
１３ 冷温水コイル
１４ 加湿器
ＯＡ 外気
ＲＡ 還気
ＭＩＸ 混合空気
ＳＡ 給気
ＳＡx 補正後の給気
ＲＡx 補正後の還気
Ｔ_Ｏ 外気温度
Ｔ_Ｒ 還気温度
Ｔ_Ｍ 混合空気温度
Ｔ_Ｓ 給気温度
Ｔ_Ｓx 補正後の給気温度
Δｉ_Ｌ スペース負荷エンタルピー変化量
Δｉ_Ｒ 室内負荷エンタルピー変化量
Δｉ_Ｏ 外気負荷エンタルピー変化量
Δｉ_Ｌx 補正後のスペース負荷エンタルピー変化量
Δｉ_Ｒx 補正後の室内負荷エンタルピー変化量
ｉm 混合空気の比エンタルピー値
ｉr 還気の比エンタルピー値
ｉs 給気の比エンタルピー値
ｉsx 補正後の給気の比エンタルピー値

Claims (4)

1. 少なくともペリメーターゾーンをそれぞれ含むフロア内の複数のスペースを複数のエアハンドリングユニットによりそれぞれ空調し、
   前記複数のエアハンドリングユニットの各々が、外気量比率、外気温度（Ｔ_Ｏ）及びその相対湿度、給気温度（Ｔ_Ｓ）及びその相対湿度、還気温度（Ｔ_Ｒ）及びその相対湿度を含む共通の設計パラメータに基づき各スペースの面積に応じて冷房能力（Ｈ）及び送風量（Ｑ）をそれぞれ設定されており、
   設計上の前記給気温度（Ｔ_Ｓ）を各スペースの熱負荷に応じて稼動前にそれぞれ補正し、稼動時に補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を用いて各エアハンドリングユニットを制御する方法であって、
   （ａ）スペース毎に、ペリメーターゾーンにおける侵入熱量又は損失熱量を少なくとも含む室内負荷熱量（Ｓｃ）をそれぞれ算出するステップと、
   （ｂ）前記設計パラメータに基づいて作成された空気線図から設計上の外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）を読み取り、当該外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）を設計上の外気負荷熱量（Ｏｄ）に換算するステップと、
   （ｃ）前記室内負荷熱量（Ｓｃ）と前記外気負荷熱量（Ｏｄ）とを合計してスペース負荷熱量（Ｐｃ）を算出し、算出された前記スペース負荷熱量（Ｐｃ）をスペース負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｌx）に換算するステップと、
   （ｄ）前記空気線図に前記スペース負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｌx）を適用することによって、補正後の給気（ＳＡx）の比エンタルピー値（ｉ_Ｓx）を読み取り、前記空気線図から当該比エンタルピー値（ｉ_Ｓx）に対応する補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）をスペース毎に決定するステップと、
   （ｅ）稼動後に前記補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を用いて各エアハンドリングユニットを制御するステップと、を備えたエアハンドリングユニットの制御方法。
2. 前記ステップ（ｂ）（ｃ）に替えて、
   （ｂ’）前記室内負荷熱量（Ｓｃ）を室内負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｒｘ）に換算するステップと、
   （ｃ’）前記設計パラメータに基づいて作成された空気線図から設計上の外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）を読み取り、当該外気負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｏ）と前記室内負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｒｘ）とを合計してスペース負荷比エンタルピー変化量（Δｉ_Ｌx）を算出するステップと、を備えた請求項１に記載のエアハンドリングユニットの制御方法。
3. 前記ステップ（ａ）において、前記室内負荷熱量（Ｓｃ）を時間帯毎に算出して前記スペース負荷熱量（Ｐｃ）を時間帯毎に算出することによって、前記補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を時間帯毎に決定することを含む、請求項１又は２に記載のエアハンドリングユニットの制御方法。
4. 前記ステップ（ａ）において、前記室内負荷熱量（Ｓｃ）を晴天時と曇天時についてそれぞれ算出し、前記スペース負荷熱量（Ｐｃ）を晴天時と曇天時についてそれぞれ算出することによって、前記補正後の給気温度（Ｔ_Ｓx）を晴天時と曇天時についてそれぞれ決定することを含む、請求項１～３のいずれかに記載のエアハンドリングユニットの制御方法。

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