JP7235471B2 - 空調制御装置および方法 - Google Patents
空調制御装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7235471B2 JP7235471B2 JP2018187973A JP2018187973A JP7235471B2 JP 7235471 B2 JP7235471 B2 JP 7235471B2 JP 2018187973 A JP2018187973 A JP 2018187973A JP 2018187973 A JP2018187973 A JP 2018187973A JP 7235471 B2 JP7235471 B2 JP 7235471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zone
- air
- supply
- supply air
- air volume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
[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。
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。
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、空間Rへ給気する機能を有している。
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)に空調機熱負荷および給気風量を計算すれば、以下と同様にして本発明を適用できる。
赤外線検出センサSとゾーンZとの関係については、特にない。赤外線検出センサSの検出範囲に基づいて、ゾーンZの全てをカバーするよう、例えば空間Rの天井や壁に分散配置すればよい。
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。
より具体的には、給気温度計算部15Cは、ゾーンZiの設定温度Tcriの平均値である平均設定温度Tspを計算する機能と、空調機AHUの最小風量WAHUminと空気の低圧比熱Cおよび密度ρとで空調機熱負荷QAHUを除算し、得られた除算結果を平均設定温度Tspから減算することにより給気温度Tsaを計算する機能とを有している。
より具体的には、給気風量計算部15Dは、ゾーンZiの設定温度Tcriと給気温度Tsaとの温度差と空気の低圧比熱Cおよび密度ρとで、ゾーンZiのゾーン熱負荷Qziを除算することにより、ゾーンZiの給気風量Wziを計算する機能を有している。
具体的には、給気風量配分部15Gは、給気風量不足ゾーンZxの給気風量Wzxと、給気風量不足ゾーンZxに設置されている空調機器VAVから給気可能な最大風量Wzimaxとの差分Wzx-Wzimaxを、アシストゾーンZjの数で除算することにより給気風量増加分ΔWzjを計算する機能と、得られた給気風量増加分ΔWzjをアシストゾーンZjの給気風量に加算することにより給気風量Wzjを更新する機能とを有している。
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の動作として、空調システム20で用いる空調制御パラメータ、具体的には、AHUの給気温度Tsaおよび各ゾーンZiの給気風量Wziを計算する空調制御パラメータ計算動作について説明する。図2は、空調制御パラメータ計算処理を示すフローチャートである。
空調制御装置10の演算処理部15は、予め設定されている空調制御周期の到来に応じて、図2の空調制御パラメータ計算処理を実行する。
ゾーンZiの物体供給熱量をQwiとするとともに隣接ゾーン供給熱量をQriとし、空気の低圧比熱をCとし、空気の密度をρとし、ゾーンZiの設定温度をTcriとした場合、ゾーンZiの給気風量Wziは、次の式(7)で求められる。
ここで、給気風量不足ゾーンZxが存在しない場合(ステップS110:NO)、一連の空調制御パラメータ計算処理を終了する。
この際、ゾーン選択部15Fは、空間Rから検出されたゾーンZiに関する人検知結果に基づいて、給気風量不足ゾーンZxの周囲に位置するゾーンのうち人が存在しないゾーンをアシストゾーンZjとして選択する。例えば、各ゾーンが格子状に配置されている場合、給気風量不足ゾーンZxの四方または八方に位置するゾーンから、アシストゾーンZjとして選択される。
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によるアシスト制御の動作例について説明する。図3は、実験に用いた空間の構成例である。
図3に示すように、15m×8mの大きさの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。これらVAViは、1つのAHUに共通接続されているため、AHUの給気温度Tsaは、各ゾーンZiで共通となる。一方、各ゾーンZiには個別のVAViが設置されているため、各ゾーンZiでの給気風量Wziは、個別に制御可能である。
各ゾーンZiのうち1つのゾーンZpを執務ゾーンに想定し、執務ゾーンZpの設定温度Tcriを25.5℃に設定して、本実施の形態にかかる空調制御方法で冷房運転を行った。なお、執務ゾーンZpの以外のゾーンZiに人は存在しないものとする。これにより、最も熱負荷が大きい執務ゾーンZpが給気風量不足ゾーンZxとして選択され、Zpの周囲に位置する(隣接する)ゾーンZ2,Z3がアシストゾーンZjとして選択されたものとする。なお、ゾーンZ6は空調制御の対象外とし、VAV6の給気風量はゼロで一定とした。
図4のグラフによれば、冷房運転開始時、各ゾーンのゾーン温度は30℃前後あり、図5のグラフに示されているように、各ゾーンの設定風量は、VAVの最大供給風量である700[m3/h]に設定されている。この際、図6のグラフに示すように、各ゾーンの計測風量は500[m3/h]程度しかなく、AHUからの給気が不足傾向であることがわかる。
次に、本実施の形態にかかる空調制御装置10による空調制御方法の比較について説明する。
図3と同じ構成の空間Rにおいて、各ゾーンZiのうち1つのゾーンZpを執務ゾーンに想定し、この執務ゾーンZpの設定温度Tcrpを25.5℃に設定して、A,B,Cの3種類の空調制御方法で冷房運転を行った。
実験では、夏場の暑い日中を想定し、空間Rに対する屋外からの熱負荷を生成する外気チャンバーを50℃に設定し、空間Rに対する隣室からの熱負荷を制御する隣室チャンバーを32℃に設定した。
なお、これら方法A,B,Cのうち、執務ゾーンZp以外のゾーンZiにおける設定温度が必要な場合には、Zpと同じく25.5℃に設定した。また、方法A,Bでは、給気温度Tsaの初期値を20℃とした。また、各ゾーンZiには、発熱する物体は存在せず、壁、床、天井などの内壁以外からの熱量は供給されないものとし、内壁温度は、各内壁に設置した温度センサで計測した。
このように、本実施の形態は、ゾーン選択部15Fが、ゾーンZiのうち給気風量Wziが不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンZxとして選択し、給気風量不足ゾーンZx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Zxに対してアシスト給気を行うアシストゾーンZjとして選択し、給気風量配分部15Gが、給気風量不足ゾーンZxの給気風量Wzxに関する不足分をアシストゾーンZjに配分することにより、アシストゾーンZjの給気風量Wzjを更新するようにしたものである。
これにより、各ゾーンZiのうちから、給気風量不足ゾーンZxを適切に選択することが可能となる。
これにより、各ゾーンZiのうち人が存在しないゾーンが、アシストゾーンZjとして選択されることになる。このため、アシスト給気による給気風量の増加に起因する、人への影響を最小限に抑制することが可能となる。
これにより、アシストゾーンZjにおける新たな給気風量Wzjを正確に計算することが可能となる。
したがって、これらの計算処理はすべて四則演算で実現することができ、従来のCFD解析処理のように、高度で複雑な演算処理を必要とするものではない。このため、少ない処理負担で給気温度や給気風量などの空調制御パラメータを特定することができる。
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。
Claims (5)
- 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N(Nは2以上の整数)個のゾーンZi(i=1,2,…,N)ごとに設定した設定温度Tcriに基づいて、前記空調機から供給すべき前記空調空気に関する給気温度Tsaと、前記ゾーンZiと対応する前記空調機器から当該ゾーンZiに給気すべき前記空調空気に関する給気風量Wziとを計算する空調制御装置であって、
前記ゾーンZiのうち前記給気風量Wziが不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンZxとして選択し、前記給気風量不足ゾーンZx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Zxに対してアシスト給気を行うアシストゾーンZjとして選択するゾーン選択部と、
前記給気風量不足ゾーンZxの給気風量Wzxに関する不足分を前記アシストゾーンZjに配分することにより、前記アシストゾーンZjの給気風量Wzjを更新する給気風量配分部と、
前記ゾーンZ i から検出された、当該ゾーンZ i に存在する物体に関する表面温度とその表面面積との組からなる表面温度データと、前記ゾーンZ i と隣接する各隣接ゾーンZ r の接面積を示す隣接ゾーンデータとに基づいて、前記ゾーンZ i を前記設定温度Tcr i へ制御するのに必要なゾーン熱負荷Qz i を計算し、これらゾーン熱負荷Qz i に基づいて前記空調機から供給すべき空調機熱負荷Q AHU を計算する熱負荷計算部と、
前記ゾーンZ i の前記設定温度Tcr i と前記空調機熱負荷Q AHU とに基づいて、前記空調機の前記給気温度Tsaを計算する給気温度計算部と、
前記給気温度Tsa、前記設定温度Tcr i 、および前記表面温度データに基づいて、前記ゾーンZ i ごとに前記給気風量Wz i を計算する給気風量計算部と
を備えることを特徴とする空調制御装置。 - 請求項1に記載の空調制御装置において、
前記ゾーン選択部は、前記給気風量不足ゾーンZxを選択する際、前記ゾーンZiのうち、前記給気風量Wziが一定期間以上連続して当該ゾーンZiに設置されている前記空調機器から給気可能な最大風量Wzimaxと等しいゾーンを、前記給気風量不足ゾーンZxとして選択することを特徴とする空調制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の空調制御装置において、
前記ゾーン選択部は、前記アシストゾーンZjを選択する際、前記空間から検出された前記ゾーンZiに関する人検知結果に基づいて、前記給気風量不足ゾーンZxの周囲に位置するゾーンのうち人が存在しないゾーンを前記アシストゾーンZjとして選択することを特徴とする空調制御装置。 - 請求項1~請求項3のいずれかに記載の空調制御装置において、
前記給気風量配分部は、前記給気風量不足ゾーンZxの前記給気風量Wzxと、前記給気風量不足ゾーンZxに設置されている前記空調機器から給気可能な最大風量Wzimaxとの差分Wzx-Wzimaxを、前記アシストゾーンZjの数で除算することにより給気風量増加分ΔWzjを計算し、得られた前記給気風量増加分ΔWzjを前記アシストゾーンZjの給気風量に加算することにより前記給気風量Wzjを更新することを特徴とする空調制御装置。 - 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N(Nは2以上の整数)個のゾーンZi(i=1,2,…,N)ごとに設定した設定温度Tcriに基づいて、前記空調機から供給すべき前記空調空気に関する給気温度Tsaと、前記ゾーンZiと対応する前記空調機器から当該ゾーンZiに給気すべき前記空調空気に関する給気風量Wziとを計算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Ziのうち前記給気風量Wziが不足しているゾーンを給気風量不足ゾーンZxとして選択し、前記給気風量不足ゾーンZx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Zxに対してアシスト給気を行うアシストゾーンZjとして選択するゾーン選択ステップと、
給気風量配分部が、前記給気風量不足ゾーンZxの給気風量Wzxに関する不足分を前記アシストゾーンZjに配分することにより、前記アシストゾーンZjの給気風量Wzjを更新する給気風量配分ステップと、
前記ゾーンZ i から検出された、当該ゾーンZ i に存在する物体に関する表面温度とその表面面積との組からなる表面温度データと、前記ゾーンZ i と隣接する各隣接ゾーンZ r の接面積を示す隣接ゾーンデータとに基づいて、前記ゾーンZ i を前記設定温度Tcr i へ制御するのに必要なゾーン熱負荷Qz i を計算し、これらゾーン熱負荷Qz i に基づいて前記空調機から供給すべき空調機熱負荷Q AHU を計算する熱負荷計算ステップと、
前記ゾーンZ i の前記設定温度Tcr i と前記空調機熱負荷Q AHU とに基づいて、前記空調機の前記給気温度Tsaを計算する給気温度計算ステップと、
前記給気温度Tsa、前記設定温度Tcr i 、および前記表面温度データに基づいて、前記ゾーンZ i ごとに前記給気風量Wz i を計算する給気風量計算ステップと
を備えることを特徴とする空調制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018187973A JP7235471B2 (ja) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | 空調制御装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018187973A JP7235471B2 (ja) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | 空調制御装置および方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020056547A JP2020056547A (ja) | 2020-04-09 |
JP7235471B2 true JP7235471B2 (ja) | 2023-03-08 |
Family
ID=70106903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018187973A Active JP7235471B2 (ja) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | 空調制御装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7235471B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009222349A (ja) | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Yamatake Corp | Vav制御システム |
WO2015079548A1 (ja) | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 三菱電機株式会社 | 空調システム |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2636514B2 (ja) * | 1991-01-14 | 1997-07-30 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置 |
-
2018
- 2018-10-03 JP JP2018187973A patent/JP7235471B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009222349A (ja) | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Yamatake Corp | Vav制御システム |
WO2015079548A1 (ja) | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 三菱電機株式会社 | 空調システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020056547A (ja) | 2020-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5793350B2 (ja) | 空調制御装置および方法 | |
JP5629189B2 (ja) | 制御装置および方法 | |
JP5535320B2 (ja) | 空調制御装置、空調制御方法及びプログラム | |
JP7246488B2 (ja) | 空気調和システムおよびシステム制御装置 | |
KR101644697B1 (ko) | 공조 제어 장치 및 방법 | |
WO2018220803A1 (ja) | 空気調和システム | |
JP5373532B2 (ja) | 空調操作装置および空調操作方法 | |
JP6668010B2 (ja) | 空調制御装置、空調制御方法、および空調制御プログラム | |
JP6937261B2 (ja) | 空調制御装置、空調制御方法及びコンピュータプログラム | |
JPWO2016035121A1 (ja) | 空調システムの制御装置および空調システムの制御方法 | |
JP5969939B2 (ja) | データセンタの空調制御装置 | |
KR101731191B1 (ko) | 감시 장치 및 감시 방법 | |
JP6280456B2 (ja) | 空調システムおよび空調制御方法 | |
JP5469850B2 (ja) | 空調機制御装置および空調機制御方法 | |
JP7235471B2 (ja) | 空調制御装置および方法 | |
JP7152236B2 (ja) | 空調制御装置および方法 | |
JP5451566B2 (ja) | 空調制御装置、空調制御システムおよび空調制御方法 | |
JP7226969B2 (ja) | 空調制御装置および方法 | |
KR102430621B1 (ko) | 실내 공간의 열 쾌적성 조절 시스템 및 방법 | |
KR20200036978A (ko) | 공조 제어 장치 및 방법 | |
JP6188662B2 (ja) | 制御装置、制御方法及びプログラム | |
JP7042707B2 (ja) | 空調システム | |
US20190034560A1 (en) | Thermal model creation device, method, and program | |
JP6698959B2 (ja) | コントローラ、輻射空気調和設備、制御方法および制御プログラム | |
JP6213772B2 (ja) | 天井放射パネル能力評価装置及び天井放射パネル能力評価プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210924 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220816 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7235471 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |