JP7226969B2 - Air conditioning control device and method - Google Patents
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Description
本発明は、VAV(Variable Air Volume)方式のセントラル空調システムで用いられる空調制御技術に関する。 The present invention relates to an air-conditioning control technique used in a VAV (Variable Air Volume) type central air-conditioning system.
近年、ビルなどの比較的広い空調空間を持つ建物では、空調システムとして、VAV方式のセントラル空調システムが導入されている。VAV方式のセントラル空調システムは、空調空間を複数に分割して設けた各ゾーンに、可変風量型の空調機器(VAV)を配置し、空調機(AHU:Air Handling Unit)で調整した給気を各ゾーンに供給し、各ゾーンのVAVで空調空間に送風する給気風量を制御するシステムである。 2. Description of the Related Art In recent years, a VAV central air-conditioning system has been introduced as an air-conditioning system in a building such as a building having a relatively large air-conditioned space. The VAV-type central air-conditioning system has a variable air volume type air-conditioning device (VAV) installed in each zone in which the air-conditioned space is divided into multiple zones, and supplies air adjusted by an air handling unit (AHU). It is a system that controls the amount of air supplied to each zone and sent to the air-conditioned space by the VAV of each zone.
従来、このようなVAV方式のセントラル空調システムでは、空調空間内のあるゾーンにおける温熱環境を最適制御するための空調制御技術として、ロードリセット制御が用いられている。空調機コントローラは、このロードリセット制御により、各VAVから通知された要求風量に応じて給気温度設定値を再設定し(ロードリセット)、新たな給気温度設定値と温度センサで検出したAHUの給気温度とが一致するように、PIDなどのアルゴリズムを用いて冷温水の流量に関する操作量を計算してバルブを制御するとともに、各VAVで必要な総風量に応じてAHUの給気風量を制御する(例えば、特許文献1など参照)。 Conventionally, in such a VAV central air-conditioning system, load reset control is used as an air-conditioning control technique for optimally controlling the thermal environment in a certain zone in the air-conditioned space. By this load reset control, the air conditioner controller resets the supply air temperature set value according to the required air volume notified from each VAV (load reset), and the new supply air temperature set value and the AHU detected by the temperature sensor In order to match the supply air temperature, the valve is controlled by calculating the manipulated variable related to the flow rate of cold and hot water using an algorithm such as PID, and the air supply air volume of the AHU according to the total air volume required for each VAV is controlled (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような従来技術では、各ゾーンでの要求風量に応じて、AHUの給気温度設定値を最適値に制御できるものの、他のゾーンと比較して熱負荷が大きいゾーンで給気風量が不足傾向となって、設定温度と実温度との偏差、すなわち定常偏差が発生しやすいという問題点があった。 However, in such conventional technology, although the AHU supply air temperature set value can be controlled to an optimum value according to the required air volume in each zone, the supply air volume is reduced in a zone with a large heat load compared to other zones. tends to be insufficient, and a deviation between the set temperature and the actual temperature, that is, a steady-state deviation tends to occur.
例えば、冷房運転時、各ゾーンのうち、他と比較して熱負荷が小さいゾーンにおいて、給気風量を最小にしてもゾーン温度が設定温度を下回ってしまうような場合、従来技術では、AHUの給気温度を上げることにより、当該ゾーンのゾーン温度を設定温度まで上昇させるという制御が行われる。一方、このような給気温度の上昇は、各ゾーンのゾーン温度を上昇させる要因となるため、各ゾーンのゾーン温度を設定温度に維持するために、ほぼすべてのゾーンの給気風量が増大することになる。この際、比較的熱負荷の大きいVAVゾーンの給気風量が最大給気風量に達したために風量を十分に増加し得ない状況となることがあり、そのゾーンが空調不足に陥る原因になり得る。 For example, during cooling operation, in a zone with a smaller heat load than others, if the zone temperature falls below the set temperature even if the amount of supplied air is minimized, the conventional technology does not support the AHU. By increasing the supply air temperature, control is performed to raise the zone temperature of the zone to the set temperature. On the other hand, such an increase in supply air temperature causes the zone temperature of each zone to rise, so in order to maintain the zone temperature of each zone at the set temperature, the supply air volume of almost all zones increases. It will be. At this time, the supply air volume of the VAV zone, which has a relatively large heat load, may reach the maximum supply air volume, and the air volume may not be increased sufficiently, which may cause the zone to fall into insufficient air conditioning. .
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、任意のゾーンにおける給気風量の不足を補うことができる空調制御技術を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve such problems, and an object thereof is to provide an air conditioning control technique capable of compensating for the shortage of air supply air volume in an arbitrary zone.
このような目的を達成するために、本発明にかかる空調制御装置は、指定された給気温度の空調空気を生成して供給する空調機と、前記空調機から供給された前記空調空気を指定された給気風量で空調対象となる空間に供給する複数の空調機器とを有し、前記複数の空調機器から通知された負荷状況に応じて前記空調機の給気温度をロードリセット制御する空調システムで用いられて、前記空間を分割して設けた複数のゾーンのそれぞれに設定されているゾーン設定温度に基づいて、前記ゾーンと対応する前記空調機器から当該ゾーンに給気すべき前記空調空気の給気風量を、前記空調システムに指示する空調制御装置であって、前記ゾーンのうち前記給気風量が不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンとして選択し、前記給気風量不足ゾーンの周囲に位置する1つまたは複数のゾーンを、前記給気風量不足ゾーンに対してアシスト給気を行うアシストゾーンとして選択するゾーン選択部と、前記空調システムに指示する前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整して、前記アシストゾーンでの給気風量を増大させることにより、前記給気風量不足ゾーンで不足している給気風量を補う給気風量調整部とを備えている。 In order to achieve such an object, an air conditioning control apparatus according to the present invention includes an air conditioner that generates and supplies conditioned air having a specified supply air temperature, and specifies the conditioned air supplied from the air conditioner. and a plurality of air conditioners that supply a predetermined amount of supplied air to a space to be air-conditioned, and that performs load reset control on the supply air temperature of the air conditioners in accordance with the load status notified from the plurality of air conditioners. The conditioned air to be supplied to the zone from the air conditioner corresponding to the zone based on the zone set temperature set for each of a plurality of zones used in the system and provided by dividing the space. is an air conditioning control device that instructs the air conditioning system to supply an air volume of 1, wherein a zone in which the air supply air volume is insufficient is selected from the zones as an air supply air volume insufficient zone, and the air supply air volume insufficient zone A zone selection unit that selects one or a plurality of zones located in the surrounding area as an assist zone for performing assist air supply to the air supply shortage zone, and a zone setting temperature of the assist zone that instructs the air conditioning system and an air supply air volume adjustment unit that adjusts and increases the air supply air volume in the assist zone to compensate for the insufficient air supply air volume in the air supply air volume shortage zone.
また、本発明にかかる上記空調制御装置の一構成例は、前記ゾーン選択部が、前記複数の空調機器から通知された、それぞれのゾーンでの関する空調能力不足を示す前記負荷状況に基づいて、前記給気風量不足ゾーンを選択するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the air conditioning control device according to the present invention, the zone selection unit is notified from the plurality of air conditioning equipment, based on the load status indicating insufficient air conditioning capacity in each zone, The air supply air volume shortage zone is selected.
また、本発明にかかる上記空調制御装置の一構成例は、前記給気風量調整部が、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、前記空調機が冷房運転中である場合には、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている冷房調整温度だけ低い温度に調整し、前記空調機が暖房運転中である場合には、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている暖房調整温度だけ高い温度に調整するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the air conditioning control device according to the present invention, when the air supply air volume adjustment unit adjusts the zone set temperature of the assist zone, if the air conditioner is in cooling operation, the The zone set temperature of the assist zone is adjusted to a temperature lower by a preset cooling adjustment temperature, and when the air conditioner is in heating operation, the zone set temperature of the assist zone is adjusted to the preset heating adjustment. Only the temperature is adjusted to a higher temperature.
また、本発明にかかる上記空調制御装置の一構成例は、前記給気風量調整部が、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、前記アシストゾーンのうちから、当該アシストゾーンにおける前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンを除外し、残りのアシストゾーンのゾーン設定温度のみを調整するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the air conditioning control device according to the present invention, when the air supply air volume adjustment unit adjusts the zone setting temperature of the assist zone, one of the assist zones is selected from among the assist zones at the time of the previous adjustment in the assist zone. Zones that have not been adjusted for a certain period of time are excluded, and only the zone setting temperatures of the remaining assist zones are adjusted.
また、本発明にかかる空調制御方法は、指定された給気温度の空調空気を生成して供給する空調機と、前記空調機から供給された前記空調空気を指定された給気風量で空調対象となる空間に供給する複数の空調機器とを有し、前記複数の空調機器から通知された負荷状況に応じて前記空調機の給気温度をロードリセット制御する空調システムの空調制御装置で用いられて、前記空間を分割して設けた複数のゾーンのそれぞれに設定されているゾーン設定温度に基づいて、前記ゾーンと対応する前記空調機器から当該ゾーンに給気すべき前記空調空気の給気風量を、前記空調システムに指示するための空調制御方法であって、ゾーン選択部が、前記ゾーンのうち前記給気風量が不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンとして選択し、前記給気風量不足ゾーンの周囲に位置する1つまたは複数のゾーンを、前記給気風量不足ゾーンに対してアシスト給気を行うアシストゾーンとして選択するゾーン選択ステップと、給気風量調整部が、前記空調システムに指示する前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整して、前記アシストゾーンでの給気風量を増大させることにより、前記給気風量不足ゾーンで不足している給気風量を補う給気風量調整ステップとを備えている。 Further, an air conditioning control method according to the present invention includes an air conditioner that generates and supplies conditioned air having a specified supply air temperature, and an air conditioner that supplies the conditioned air supplied from the air conditioner at a specified supply air volume. and a plurality of air conditioners supplying a space, and for performing load reset control of the supply air temperature of the air conditioners according to the load status notified from the plurality of air conditioners. Then, based on the zone set temperature set for each of a plurality of zones provided by dividing the space, the air supply volume of the conditioned air to be supplied from the air conditioner corresponding to the zone to the zone is determined. to the air conditioning system, wherein a zone selection unit selects a zone in which the air supply air volume is insufficient among the zones as an air supply air volume shortage zone, and the air supply air volume is insufficient a zone selection step of selecting one or a plurality of zones located around an insufficient zone as an assist zone in which assist air is supplied to the insufficient air supply air volume zone; an air supply air volume adjustment step of adjusting the indicated zone set temperature of the assist zone and increasing the air supply air volume in the assist zone to compensate for the insufficient air supply air volume in the air supply air volume shortage zone; It has
本発明によれば、各ゾーンのうち給気風量が不足している給気風量不足ゾーンに対して、その周囲に位置する1つまたは複数のアシストゾーンにより、アシスト給気が行われることになる。したがって、任意のゾーンにおける給気風量の不足を補うことができ、設定温度と実温度との偏差、すなわち定常偏差の発生を抑制することが可能となる。このため、空間Rに設けられた各ゾーンのうち、熱負荷が大きいゾーンがあって冷房能力が間に合わない場合でも、周囲のゾーンから供給された給気により、より良好な空調環境に制御することが可能となる。 According to the present invention, assist air supply is performed by one or a plurality of assist zones located around an air supply air volume shortage zone in which the air supply air volume is insufficient among the zones. . Therefore, it is possible to make up for the shortage of air supply air volume in any zone, and to suppress the deviation between the set temperature and the actual temperature, that is, the occurrence of steady state deviation. Therefore, even if there is a zone with a large heat load among the zones provided in the space R and the cooling capacity cannot keep up, the air supplied from the surrounding zones can be used to control the air-conditioned environment to a better one. becomes possible.
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
[空調制御装置]
まず、図1を参照して、本実施の形態にかかる空調制御装置10について説明する。図1は、空調制御装置の構成を示すブロック図である。
Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Air conditioning controller]
First, an air
この空調制御装置10は、全体として産業用コントローラやサーバ装置などの演算処理装置からなり、空調対象となる空間Rから検出されたデータに基づいて、同じく空間Rに設置されている空調システム20の空調機AHU(Air Handling Unit)および空調機器VAV(Variable Air Volume:可変風量装置)で用いる給気風量や給気温度などの空調制御パラメータを計算して指示する機能を有している。
The air-
図1に示すように、空間Rには、空調システム20が設置されている。空調制御装置10は、通信回線L1を介して、空調システム20の空調コントローラ21と接続されている。
空調システム20は、空調対象となる空間Rの空調環境を実際に調整するための既存のシステムであり、主な構成として、通信回線L2を介して相互に接続された、空調コントローラ21、1つのAHU、およびN(Nは2以上の整数)個のVAVを備えている。
As shown in FIG. 1, in the space R, an
The air-
空調コントローラ21は、全体として産業用コントローラからなり、空調制御装置10から指示された空調制御パラメータに基づいて、AHUおよびVAVを制御する機能を有している。
AHUは、一般的な空調機からなり、空調コントローラ21から指定された給気温度の空調空気を生成し、空調コントローラ21から指定された給気風量で、各VAVへ送風する機能を有している。
VAVは、空間Rを分割して設けた複数のゾーンZごとに設置された一般的な可変風量装置からなり、AHUから送風された空調空気を、空調コントローラ21から指定された給気風量で対応するゾーンZへ給気する機能を有している。
The
The AHU consists of a general air conditioner, and has the function of generating conditioned air at a supplied air temperature specified by the
The VAV consists of a general variable air volume device installed for each of a plurality of zones Z that are provided by dividing the space R, and responds to the conditioned air blown from the AHU with the supplied air volume specified by the
本発明にかかる空調システム20は、一般的なロードリセット制御に基づいてAHUおよびVAVを制御する機能を有している。
具体的には、VAVは、対応するゾーンZのゾーン設定温度と実際に温度センサで検出したゾーン温度とに基づいて当該ゾーンZで必要とする要求風量を計算して空調コントローラ21へ通知する機能と、これらゾーン設定温度、ゾーン温度、および要求風量に基づいて当該ゾーンZにおける空調能力の不足有無を判定し、得られた判定結果を含む負荷状況(要求ステータス)を空調コントローラ21へ通知する機能とを有している。
The
Specifically, the VAV has a function of calculating the required air volume required in the zone Z based on the zone set temperature of the corresponding zone Z and the zone temperature actually detected by the temperature sensor, and notifying the
空調コントローラ21は、VAVから通知された負荷状況に基づいてAHUの給気温度設定値を再設定する機能と、その給気温度設定値と実際に温度センサで検出したAHUの給気温度とに基づいて、AHUに供給される冷水や温水の供給量を制御するための操作量(バルブ開度)を計算して冷水バルブや温水バルブなどの熱媒バルブに指示する機能と、VAVから通知された要求風量から求めた総要求風量に基づいて、AHUで必要となる給気風量に応じたファン回転数を計算してAHUに指示する機能とを有している。
The
図1では、空間Rには3(N=3)つのゾーンZ1,ゾーンZ2,ゾーンZ3と、3つのVAV1,VAV2,VAV3とが設置されており、1つのゾーンZに1対1で1つのVAVが設置されている場合が示されている。以下では、これを一般化して、空間Rに1つのAHUが配置されており、このAHUに対してN個のゾーンZi(i=1,2,…,N)と1対1で対応するN個のVAVi(i=1,2,…,N)が接続されている場合を例として説明する。 In FIG. 1, three (N=3) zones Z1, Z2, Z3 and three VAV1, VAV2, VAV3 are installed in the space R. The case where a VAV is installed is shown. In the following, this is generalized so that one AHU is placed in the space R, and N zones Zi (i=1, 2, . VAVi (i=1, 2, . . . , N) are connected as an example.
なお、ゾーンZとVAVの個数やゾーンZとVAVとの関係についてはこれに限定されるものではなく、少なくとも1つのゾーンZに1つのVAVが配置されていればよい。例えば、1つのゾーンZに複数のVAVが設置されている場合、これら複数のVAVを1つの代表VAVに置換してゾーンZの給気風量を計算し、最終的には得られた給気風量をそれぞれのVAVで案分すれば、以下と同様にして本発明を適用できる。
また、AHUの個数についても、これに限定されるものではない。例えば、空間Rに複数のAHUを配置して、各AHUに複数のVAVを接続した構成である場合でも、それぞれのAHUごと(空調系統ごと)にロードリセット制御が行われるのであれば、以下と同様にして本発明を適用できる。
The number of zones Z and VAVs and the relationship between zones Z and VAVs are not limited to this, and it is sufficient that at least one zone Z has one VAV. For example, when a plurality of VAVs are installed in one zone Z, the plurality of VAVs are replaced with one representative VAV to calculate the air supply air volume of zone Z, and the finally obtained air supply air volume is proportionally divided by each VAV, the present invention can be applied in the same manner as below.
Also, the number of AHUs is not limited to this. For example, even in a configuration in which a plurality of AHUs are arranged in the space R and a plurality of VAVs are connected to each AHU, if load reset control is performed for each AHU (for each air conditioning system), the following is performed. The present invention can be applied in the same manner.
次に、図1を参照して、空調制御装置10の構成について詳細に説明する。空調制御装置10は、主な機能部として、通信I/F部11、操作入力部12、表示部13、記憶部14、および演算処理部15を備えている。
Next, the configuration of the air
通信I/F部11は、通信回線L1を介して空調コントローラ21との間でデータ通信を行う機能を有している。
操作入力部12は、キーボード、タッチパネル、マウス、操作ボタン、スイッチ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15へ出力する機能を有している。
表示部13は、LCDやLEDなどの表示素子からなり、演算処理部15から出力されたデータを可視表示する機能を有している。
The communication I/
The
The
記憶部14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15で実行される空調制御処理に用いるプログラム14Pや各種の処理データを記憶する機能を有している。プログラム14Pは、空調制御装置10に接続された外部装置や記録媒体から、記憶部14に予め格納される。記憶部14で記憶する処理データとしては、施設管理システム30から取得したゾーンZとVAVとの対応関係のほか、各ゾーンに関するゾーン設定温度、負荷状況、さらには後述するアシストゾーンや既調整ゾーンに関するデータがある。
The
演算処理部15は、CPUとその周辺回路を有し、CPUと記憶部14のプログラム14Pとを協働させることにより、各種の処理部を実現する機能を有している。演算処理部15で実現される主な処理部として、データ取得部15A、ゾーン選択部15B、給気風量調整部15C、および空調指示部15Dがある。
The
データ取得部15Aは、空調システム20の空調コントローラ21から、通信回線L1および通信I/F部11を介して、各ゾーンZに関するゾーン設定温度および負荷状況を取得し、記憶部14に保存する機能を有している。
The
ゾーン選択部15Bは、VAVから空調コントローラ21に通知された、それぞれのゾーンZに関する空調能力不足を示す負荷状況を記憶部14から取得し、これら負荷状況に基づいて、ゾーンZのうち給気風量が不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンとして選択する機能と、給気風量不足ゾーンの周囲に位置する1つまたは複数のゾーンを、給気風量不足ゾーンに対してアシスト給気を行うアシストゾーンとして選択する機能とを有している。
The
給気風量調整部15Cは、空調システム20の空調コントローラ21に指示するアシストゾーンのゾーン設定温度を調整して、アシストゾーンでの給気風量を増大させることにより、給気風量不足ゾーンで不足している給気風量を補う機能を有している。
具体的には、アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、給気風量調整部15Cは、AHUが冷房運転中である場合、アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている冷房調整温度だけ低い温度に調整する。また、AHUが暖房運転中である場合には、アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている暖房調整温度だけ高い温度に調整する。なお、これら冷房調整温度および暖房調整温度として、1つの同じ調整温度を兼用してもよい。
The air supply air
Specifically, when adjusting the zone set temperature of the assist zone, if the AHU is in cooling operation, the air supply air
また、アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、給気風量調整部15Cは、アシストゾーンのうちから、当該アシストゾーンにおける前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンを除外し、残りのアシストゾーンのゾーン設定温度のみを調整する機能を有している。
Further, when adjusting the zone set temperatures of the assist zones, the air supply air
空調指示部15Dは、給気風量調整部15Cで調整されたアシストゾーンのゾーン設定温度を、通信I/F部11および通信回線L1を介して、空調システム20の空調コントローラ21へ指示する機能を有している。
The air-
[空調システムの動作]
次に、図2を参照して、本実施の形態にかかる空調制御装置10が用いられる空調システム20のロードリセット制御動作について説明する。図2は、空調システムにおけるロードリセット制御動作を示すシーケンス図である。
[Operation of the air conditioning system]
Next, load reset control operation of the
各VAViは、予め設定されている機器制御周期の到来に応じて、対応するゾーンZiに設置されている温度センサにより検出されたゾーン温度を取得し(ステップS100)、空調コントローラ21から指示されたゾーンZiのゾーン設定温度を自己の記憶部(図示せず)から取得する(ステップS101)。
続いて、各VAViは、これらゾーン温度とゾーン設定温度との偏差に基づいてゾーンZiで必要となる要求風量を計算し(ステップS102)、得られた要求風量を空調コントローラ21へ通知する(ステップS103)。
Each VAVi acquires the zone temperature detected by the temperature sensor installed in the corresponding zone Zi according to the arrival of the preset equipment control cycle (step S100), and instructed by the
Subsequently, each VAVi calculates the required air volume required in the zone Zi based on the deviation between the zone temperature and the zone set temperature (step S102), and notifies the obtained required air volume to the air conditioning controller 21 (step S103).
空調コントローラ21は、各VAViから通知された要求風量を取得して、これらの総要求風量を計算し(ステップS104)、得られた総要求風量に基づいてAHUで必要となる給気風量に応じたファン回転数を計算し(ステップS105)、得られたファン回転数をAHUに指示する(ステップS106)。
AHUは、空調コントローラ21から指示されたファン回転数に基づいて給気ファンの回転数を制御する(ステップS107)。これにより、各ゾーンZiで必要とされている風量分の空調空気がAHUから各VAViへ給気されることになる。
The
The AHU controls the rotation speed of the air supply fan based on the fan rotation speed instructed by the air conditioning controller 21 (step S107). As a result, conditioned air corresponding to the air volume required in each zone Zi is supplied from the AHU to each VAVi.
また、各VAViは、ステップS102で計算したゾーンZiで必要となる要求風量に基づいて、自己のダンパの開度を制御する(ステップS110)。これにより、ゾーンZiにおける要求風量が確保されることになる。
この後、各VAViは、ゾーンZiの要求風量と、ゾーン温度およびゾーン設定温度とに基づいて、ゾーンZiにおける負荷状況として、空調能力の不足有無を判定し(ステップS111)、空調能力が不足していないと判定された場合(ステップS112:NO)、次の機器制御周期の到来まで待機する。空調能力の不足有無については、例えば特許文献2-3に記載されている公知の判定手法を用いればよい。
Also, each VAVi controls the opening of its own damper based on the required air volume required in zone Zi calculated in step S102 (step S110). As a result, the required air volume in zone Zi is ensured.
After that, each VAVi determines whether or not the air conditioning capacity is insufficient as the load status in the zone Zi based on the required air volume of the zone Zi, the zone temperature and the zone set temperature (step S111). If it is determined that it is not (step S112: NO), it waits until the next device control period arrives. As for whether or not the air conditioning capacity is insufficient, a known determination method described in Patent Documents 2 and 3, for example, may be used.
一方、空調能力が不足していると判定された場合(ステップS112:YES)、各VAViは、ゾーンZiにおける負荷状況として、空調能力の不足ありを空調コントローラ21へ通知する(ステップS113)。
空調コントローラ21は、各VAViから通知された負荷状況が空調能力の不足ありを示す場合、AHUの給気温度設定値を変更して再設定する(ステップS114)。この際、負荷状況が冷房能力不足を示す場合、給気温度設定値が予め設定されている温度幅だけ低く設定され、負荷状況が暖房能力不足を示す場合、給気温度設定値が予め設定されている温度幅だけ高く設定される。
On the other hand, when it is determined that the air conditioning capacity is insufficient (step S112: YES), each VAVi notifies the
When the load status notified from each VAVi indicates that the air conditioning capacity is insufficient, the
この後、空調コントローラ21は、温度センサにより検出されたAHUの給気温度を取得し(ステップS115)、PIDなどのフィードバック制御アルゴリズムに基づいて、AHUの給気温度設定値と給気温度とを一致させるための新たな操作量(バルブ開度)を計算し(ステップS116)、得られた新たな操作量を熱媒バルブ(図示せず)へ指示する(ステップS117)。
After that, the
一般に、AHUの給気温度は、AHUへ供給される冷水や温水からなる熱媒の供給量で制御される。したがって、空調コントローラ21では、熱媒の供給量を制御する冷水バルブや温水バルブなどの熱媒バルブの開度を示す操作量を計算して、熱媒バルブに指示することになる。
熱媒バルブは、空調コントローラ21から指示された操作量に基づいて、バルブ開度を制御する(ステップS118)。これにより、AHUの給気温度が給気温度設定値と一致するよう制御され、結果として各ゾーンでの空調能力不足が解消されることになる。
In general, the temperature of air supplied to the AHU is controlled by the amount of heat medium supplied to the AHU, which is cold water or hot water. Therefore, the
The heat medium valve controls the valve opening degree based on the operation amount instructed by the air conditioning controller 21 (step S118). As a result, the supply air temperature of the AHU is controlled so as to match the supply air temperature set value, and as a result, the lack of air conditioning capacity in each zone is resolved.
[空調制御装置の動作]
次に、図3を参照して、本実施の形態にかかる空調制御装置10のゾーンアシスト制御動作について説明する。図3は、空調システムにおけるゾーンアシスト制御動作を示すフローチャートである。
[Operation of Air Conditioning Control Device]
Next, the zone assist control operation of the air
データ取得部15Aは、予め設定されているゾーンアシスト制御周期の到来に応じて、空調コントローラ21から、各ゾーンZiのゾーン設定温度を取得するとともに(ステップS120)、各ゾーンZiの負荷状況を取得し、記憶部14に保存する(ステップS121)。
次に、ゾーン選択部15Bは、記憶部14に保存されている各ゾーンZiの負荷状況を取得し、これら負荷状況に基づいて、各ゾーンZiのうち給気風量が不足している給気風量不足ゾーンが存在するか確認する(ステップS122)。
ここで、すべての負荷状況が供給風量不足を示しておらず、給気風量不足ゾーンが存在しない場合(ステップS122:NO)、一連のゾーンアシスト制御動作を終了して、次のゾーンアシスト制御周期の到来まで待機する。
The
Next, the
Here, if none of the load conditions indicate an insufficient air supply volume and there is no zone for an insufficient air supply volume (step S122: NO), the series of zone assist control operations is terminated and the next zone assist control cycle is performed. wait until the arrival of
一方、負荷状況が空調能力不足を示す給気風量不足ゾーンが存在している場合(ステップS122:YES)、ゾーン選択部15Bは、その給気風量不足ゾーンの周囲に位置する1つまたは複数のゾーンを、給気風量不足ゾーンに対してアシスト給気を行うアシストゾーンとして選択する(ステップS123)。
On the other hand, if there is an air supply air volume shortage zone in which the load status indicates insufficient air conditioning capacity (step S122: YES), the
続いて、給気風量調整部15Cは、ゾーン選択部15Bで選択されたアシストゾーンのうちから、当該アシストゾーンでその直前にゾーン設定温度を調整した前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンを除外する(ステップS124)。この際、ゾーンアシスト制御によりゾーン設定温度を調整したタイミングは、ゾーンごとに記憶部14に保存しておくものとする。
Subsequently, the air supply air
次に、給気風量調整部15Cは、既調整ゾーンを除外した残りのアシストゾーンのゾーン設定温度を、予め設定されている調整温度だけ調整する(ステップS125)。この際、給気風量調整部15Cは、AHUが冷房運転中である場合には、アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている冷房調整温度だけ低い温度に調整し、AHUが暖房運転中である場合には、アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている暖房調整温度だけ高い温度に調整する。
Next, the air supply air
この後、空調指示部15Dは、給気風量調整部15Cで調整されたアシストゾーンのゾーン設定温度を、通信I/F部11および通信回線L1を介して、空調システム20の空調コントローラ21へ指示し(ステップS126)、一連のゾーンアシスト制御動作を終了して、次のゾーンアシスト制御周期の到来まで待機する。
After that, the air-
図4は、ゾーンアシスト制御の動作例である。図4には、平面視矩形形状をなす空間Rを、3×2の6(N=6)つのゾーンに分割し、各ゾーンZi(i=1,2,…,6)に対して1対1でVAViを配置した例が示されている。
このような、配置例において、ゾーンZ1が供給風量不足ゾーンとして選択され、ゾーンZ1の周囲に隣接するゾーンZ2とゾーンZ3がアシストゾーンとして選択されたものとする。
FIG. 4 is an operation example of zone assist control. In FIG. 4, the space R, which has a rectangular shape in plan view, is divided into 3×2=6 (N=6) zones, and each zone Zi (i=1, 2, . . . , 6) has a pair of 1 shows an example in which VAVi is arranged.
In such an arrangement example, it is assumed that zone Z1 is selected as an air supply shortage zone, and zones Z2 and Z3 adjacent to zone Z1 are selected as assist zones.
これにより、AHUが冷房運転中である場合には、アシストゾーンZ2のゾーン設定温度Ts2が、予め設定されている冷房調整温度ΔTだけ低い温度、すなわちTs2-ΔTに調整される。同じく、アシストゾーンZ3のゾーン設定温度Ts3も、冷房調整温度ΔTだけ低い温度、すなわちTs3-ΔTに調整される。
また、AHUが暖房運転中である場合には、アシストゾーンZ2のゾーン設定温度Ts2が、予め設定されている暖房調整温度ΔTだけ高い温度、すなわちTs2+ΔTに調整される。同じく、アシストゾーンZ3のゾーン設定温度Ts3も、暖房調整温度ΔTだけ低い温度、すなわちTs3+ΔTに調整される。
As a result, when the AHU is in cooling operation, the zone set temperature Ts2 of the assist zone Z2 is adjusted to a temperature lower by the preset cooling adjustment temperature ΔT, that is, Ts2−ΔT. Similarly, the zone set temperature Ts3 of the assist zone Z3 is also adjusted to a temperature lower by the cooling adjustment temperature ΔT, that is, Ts3−ΔT.
Further, when the AHU is in heating operation, the zone set temperature Ts2 of the assist zone Z2 is adjusted to a temperature higher by a preset heating adjustment temperature ΔT, that is, Ts2+ΔT. Similarly, the zone set temperature Ts3 of the assist zone Z3 is also adjusted to a temperature lower by the heating adjustment temperature ΔT, that is, Ts3+ΔT.
これにより、アシストゾーンZ2,Z3では、ゾーン温度が新たなゾーン設定温度に近づくように、空調コントローラ21がアシストゾーンZ2,Z3のVAV2,VAV3を制御し、アシストゾーンZ2,Z3に供給される空調空気の量、すなわちゾーン供給風量が増大することになる。このため、給気風量不足ゾーンZ1に対して、その周囲のアシストゾーンZ2,Z3から空調空気が流れ込み、結果として給気風量不足ゾーンZ1で不足している給気風量が周囲のアシストゾーンZ2,Z3により補われることになる。したがって、給気風量不足ゾーンZ1の負荷状況が改善されることになり、給気風量不足ゾーンZ1の空調環境を、良好に保つことが可能となる。
As a result, in the assist zones Z2 and Z3, the
また、直前にゾーン設定温度を調整した前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンが、アシストゾーンから除外されるため、既調整ゾーンの効果が得られる期間を設けることができ、過度なゾーン設定温度の調整を抑制することができる。また、給気風量不足ゾーンZ1が存在しているかぎり、前回調整時から一定時間経過するごとにアシストゾーンのゾーン設定温度が繰り返し調整されるため、比較的早期に給気風量不足ゾーンZ1での給気風量不足を解消することができる。 In addition, since the adjusted zone for which a certain period of time has not passed since the previous adjustment in which the zone setting temperature was adjusted immediately before is excluded from the assist zone, it is possible to provide a period in which the effect of the adjusted zone can be obtained, and excessive Adjustment of the zone set temperature can be suppressed. Further, as long as the air supply air volume shortage zone Z1 exists, the zone setting temperature of the assist zone is repeatedly adjusted every time a certain period of time has passed since the previous adjustment, so that the air supply air volume shortage zone Z1 is relatively early. Insufficient supply air volume can be resolved.
[本実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、ゾーン選択部15Bが、ゾーンのうち給気風量が不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンとして選択し、給気風量不足ゾーンの周囲に位置する1つまたは複数のゾーンを、給気風量不足ゾーンに対してアシスト給気を行うアシストゾーンとして選択し、給気風量調整部15Cが、空調システム20に指示するアシストゾーンのゾーン設定温度を調整して、アシストゾーンでの給気風量を増大させることにより、給気風量不足ゾーンで不足している給気風量を補うようにしたものである。
[Effects of this embodiment]
As described above, in the present embodiment, the
これにより、各ゾーンのうち給気風量が不足している給気風量不足ゾーンに対して、その周囲に位置する1つまたは複数のアシストゾーンにより、アシスト給気が行われることになる。したがって、任意のゾーンにおける給気風量の不足を補うことができ、設定温度と実温度との偏差、すなわち定常偏差の発生を抑制することが可能となる。このため、空間Rに設けられた各ゾーンのうち、熱負荷が大きいゾーンがあって冷房能力が間に合わない場合でも、周囲のゾーンから供給された給気により、より良好な空調環境に制御することが可能となる。 As a result, assist air supply is performed by one or a plurality of assist zones located around an air supply air volume shortage zone in which the air supply air volume is insufficient among the zones. Therefore, it is possible to make up for the shortage of air supply air volume in any zone, and to suppress the deviation between the set temperature and the actual temperature, that is, the occurrence of steady state deviation. Therefore, even if there is a zone with a large heat load among the zones provided in the space R and the cooling capacity cannot keep up, the air supplied from the surrounding zones can be used to control the air-conditioned environment to a better one. becomes possible.
また、本実施の形態において、ゾーン選択部15Bが、複数のVAVから通知された、それぞれのゾーンZiでの関する空調能力不足を示す負荷状況に基づいて、給気風量不足ゾーンを選択するようにしてもよい。
これにより、ロードリセット制御する空調システム20で用いられている各ゾーンの負荷状況を利用して、給気風量不足ゾーンを選択でき、簡素な構成で正確に給気風量不足ゾーンを選択することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
As a result, it is possible to select an air supply air volume shortage zone by utilizing the load status of each zone used in the
また、本実施の形態において、給気風量調整部15Cが、アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、AHUが冷房運転中である場合には、アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている冷房調整温度だけ低い温度に調整し、AHUが暖房運転中である場合には、アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている暖房調整温度だけ高い温度に調整するようにしてもよい。
これにより、AHUが冷房運転中あるいは暖房運転中であっても、アシストゾーンのゾーン設定温度を調整するという、極めて簡素な制御でアシストゾーンの給気風量を調整することができる。
Further, in the present embodiment, when the air supply air
As a result, even when the AHU is in cooling operation or heating operation, it is possible to adjust the amount of supplied air in the assist zone by extremely simple control of adjusting the zone set temperature of the assist zone.
また、本実施の形態において、給気風量調整部15Cが、アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、アシストゾーンのうちから、当該アシストゾーンにおける前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンを除外し、残りのアシストゾーンのゾーン設定温度のみを調整するようにしてもよい。
これにより、直前にゾーン設定温度を調整した前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンが、アシストゾーンから除外されるため、既調整ゾーンの効果が得られる期間を設けることができ、過度なゾーン設定温度の調整を抑制することができる。また、給気風量不足ゾーンが存在しているかぎり、前回調整時から一定時間経過するごとにアシストゾーンのゾーン設定温度が繰り返し調整されるため、比較的早期に給気風量不足ゾーンZ1での給気風量不足を解消することができる。
Further, in the present embodiment, when the air supply air
As a result, an adjusted zone for which a certain period of time has not elapsed since the previous adjustment in which the zone setting temperature was adjusted immediately before is excluded from the assist zone. adjustment of the zone setting temperature can be suppressed. Further, as long as the air supply air volume shortage zone exists, the zone setting temperature of the assist zone is repeatedly adjusted every time a certain period of time has passed since the previous adjustment, so that the air supply in the air supply air volume shortage zone Z1 is relatively early. It is possible to solve the problem of insufficient air volume.
[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。
[Expansion of Embodiment]
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
10…空調制御装置、11…通信I/F部、12…操作入力部、13…表示部、14…記憶部、14P…プログラム、15…演算処理部、15A…データ取得部、15B…ゾーン選択部、15C…給気風量調整部、15D…空調指示部、20…空調システム、21…空調コントローラ、AHU…空調機、VAV…空調機器、L1,L2…通信回線。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ゾーンのうち前記給気風量が不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンとして選択し、前記給気風量不足ゾーンの周囲に位置する1つまたは複数のゾーンを、前記給気風量不足ゾーンに対してアシスト給気を行うアシストゾーンとして選択するゾーン選択部と、
前記空調システムに指示する前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整して、前記アシストゾーンでの給気風量を増大させることにより、前記給気風量不足ゾーンで不足している給気風量を補う給気風量調整部と
を備え、
前記給気風量調整部は、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、前記アシストゾーンのうちから、当該アシストゾーンにおける前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンを除外し、残りのアシストゾーンのゾーン設定温度のみを調整すること を特徴とする空調制御装置。 An air conditioner that generates and supplies conditioned air having a specified supply air temperature, and a plurality of air conditioners that supply the conditioned air supplied from the air conditioner to a space to be air-conditioned at a specified supply air volume. and is used in an air conditioning system that performs load reset control of the supply air temperature of the air conditioner according to the load status notified from the plurality of air conditioners, each of a plurality of zones provided by dividing the space An air conditioning control device for instructing the air conditioning system of the amount of conditioned air to be supplied to the zone from the air conditioner corresponding to the zone based on the zone set temperature set in
A zone in which the air supply air volume is insufficient is selected from the zones as an air supply air volume insufficient zone, and one or more zones located around the air supply air volume insufficient zone are selected as the air supply air volume insufficient zone. a zone selection unit that selects as an assist zone for performing assist air supply to the
Adjusting the zone set temperature of the assist zone instructed to the air conditioning system to increase the air supply air volume in the assist zone, thereby supplementing the insufficient air supply air volume in the air supply air volume insufficient zone. Equipped with an air volume adjustment part and
When adjusting the zone setting temperature of the assist zone, the air supply air volume adjustment unit excludes, from the assist zones, an adjusted zone in which a predetermined time has not passed since the previous adjustment in the assist zone, and the remaining An air conditioning control device characterized by adjusting only the zone set temperature of an assist zone .
前記ゾーン選択部は、前記複数の空調機器から通知された、それぞれのゾーンでの関する空調能力不足を示す前記負荷状況に基づいて、前記給気風量不足ゾーンを選択することを特徴とする空調制御装置。 The air conditioning control device according to claim 1,
The air conditioning control is characterized in that the zone selection unit selects the air supply air volume shortage zone based on the load status indicating insufficient air conditioning capacity in each zone notified from the plurality of air conditioning equipment. Device.
前記給気風量調整部は、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、前記空調機が冷房運転中である場合には、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている冷房調整温度だけ低い温度に調整し、前記空調機が暖房運転中である場合には、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を予め設定されている暖房調整温度だけ高い温度に調整することを特徴とする空調制御装置。 In the air conditioning control device according to claim 1 or claim 2,
When the zone set temperature of the assist zone is adjusted, the air supply air volume adjustment unit adjusts the zone set temperature of the assist zone to a preset cooling adjustment temperature if the air conditioner is in cooling operation. An air conditioning control device that adjusts the temperature to a lower temperature, and adjusts the zone set temperature of the assist zone to a temperature that is higher by a preset heating adjustment temperature when the air conditioner is in heating operation.
ゾーン選択部が、前記ゾーンのうち前記給気風量が不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンとして選択し、前記給気風量不足ゾーンの周囲に位置する1つまたは複数のゾーンを、前記給気風量不足ゾーンに対してアシスト給気を行うアシストゾーンとして選択するゾーン選択ステップと、
給気風量調整部が、前記空調システムに指示する前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整して、前記アシストゾーンでの給気風量を増大させることにより、前記給気風量不足ゾーンで不足している給気風量を補う給気風量調整ステップと
を備え、
前記給気風量調整ステップは、前記アシストゾーンのゾーン設定温度を調整する際、前記アシストゾーンのうちから、当該アシストゾーンにおける前回調整時から一定時間経過していない既調整ゾーンを除外し、残りのアシストゾーンのゾーン設定温度のみを調整すること
を特徴とする空調制御方法。 An air conditioner that generates and supplies conditioned air having a specified supply air temperature, and a plurality of air conditioners that supply the conditioned air supplied from the air conditioner to a space to be air-conditioned at a specified supply air volume. and is used in an air conditioning control device of an air conditioning system that performs load reset control of the supply air temperature of the air conditioners according to the load status notified from the plurality of air conditioners, and is provided by dividing the space. air conditioning system for instructing the air conditioning system on the amount of conditioned air to be supplied to the zone from the air conditioner corresponding to the zone, based on the zone set temperature set for each of the zones A control method comprising:
A zone selection unit selects a zone in which the air supply air volume is insufficient among the zones as an air supply air volume insufficient zone, and selects one or more zones located around the air supply air volume insufficient zone as the air supply air volume insufficient zone. a zone selection step for selecting an assist zone for performing assist air supply for an insufficient air volume zone;
The air supply air volume adjustment unit adjusts the zone set temperature of the assist zone instructed to the air conditioning system to increase the air supply air volume in the assist zone, so that the air supply air volume is insufficient in the insufficient air supply zone. Equipped with an air supply air volume adjustment step that compensates for the air supply air volume ,
The step of adjusting the air supply air volume includes, when adjusting the zone set temperature of the assist zone, excluding, from among the assist zones, an adjusted zone in which a predetermined time has not passed since the previous adjustment in the assist zone, and the remaining An air conditioning control method characterized by adjusting only the zone set temperature of an assist zone .
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