JP7420503B2 - 空調制御方法および装置 - Google Patents
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Description
前述したように、居住者の快適な室内温熱環境へのニーズは高まっており、空調環境の改善要望により制御設定値を変更する空調システムが普及しはじめている。一方で、外気条件や、建物の蓄熱有無、省エネ対策として、例えば、在・不在検知によるON/OFF制御やエネルギー抑制制御、内部熱負荷の変化、例えば、人の移動、PCのON/OFF等に応じた設定値変更・運転状態の制御、タスクアンビエント制御等が適用される建物が増加している。
図2は、本発明が対象とする空調システムにおける温度変化のパターンを示す図である。本発明の実施の形態では、制御量として温度を、環境変化として温度変化を用いる。温度変化は、上昇中/下降中/定常状態の3つの制御状態で表される。一方、制御量の現在値及び制御設定値は、制御量の現在値が制御設定値より大きいか小さいかで表される。以下の実施の形態では、図2の6つのパターンにおける空調制御例について説明する。
図3Aは、本発明の実施の形態に係る空調制御装置の構成例を示す図である。空調制御装置10は、改善要望方向判定部11、偏差比較部12、偏差演算部13、制御状態判定部14、温度変化演算部15、制御設定値決定部16、機器制御部17とから構成されている。空調制御装置10は、改善要望入力端末30からの改善要望に基づいて、制御機器20を制御する。
第1の実施の形態では、改善要望と改善要望の発生時における制御量の時間変化とに基づいて制御量の制御設定値の変更幅を決定する。
<空調制御方法の動作フロー>
図4は、第1の実施の形態に係る空調制御方法の動作フローを示す図である。機器制御部17は、空調制御装置10が稼動している間、制御設定値決定部16によって決定された制御設定値に基づいて制御機器20を制御している。居住者が改善要望を入力すると、改善要望入力端末30は、入力された改善要望を空調制御装置10に送信する。
f(ti)=(PV(Ti)-PV(Tj))/(Ti-Tj)…(1)
SPb_rc = SPb+∂T×G …(3)
SPb_rc = PVb+∂T×G …(4)
図5~図8は、制御設定値SPbを用いる設定値(SP)基準制御、現在値PVbを用いる現在値(PV)基準制御の制御例である。いずれも図2に示した温度パターンにおける空調制御例である。図5は、改善要望が「暑い」であり、現在値(PV)と制御設定値(SP)の偏差γTが閾値εTより大きい場合の設定値(SP)基準制御である。比較のため制御状態判定有りの制御設定値と制御状態判定無しの制御設定値を記載している。
第2の実施の形態では、図9に示すように、制御状態を判定するための温度変化率の算出にあたり、3種類(a、b、c)の時間間隔ΔTijを用意した。図10~図15は、改善要望「暑い」(G=-1)が発生した際の設定値(SP)基準の制御例である。図11~図13は、時間間隔a、bを用いた場合、図14、図15は、時間間隔cを用いた場合の制御例である。図10に示すように、時間間隔(a、b、c)の設定に応じて改善要望発生時における制御状態が異なる状態となることがわかる。
第1、第2の実施の形態では、改善要望Gと制御状態Fの方向が同じ場合には、制御設定値の変更を行わなかった。第3の実施の形態では、改善要望Gと制御状態Fの方向が同じ場合でも、より小さい変更幅を用いて新たな制御設定値を決定し、制御設定値の変更を行う。
第1、第2の実施の形態では、制御設定値の変更をする場合において、制御状態と改善要望方向の判定後、直ちに制御設定値を変更していたが、第4の実施の形態では、新たな制御設定値に変更する場合に、以前の設定値変更から所定の効果待ち時間を経過している場合に、新たな制御設定値に変更する。
第4の実施の形態では、前回設定値変更から一定時間(効果待ち時間)経過していない場合には、制御設定値を変更しなかったが、第5の実施の形態では、以前の設定値変更から一定時間(効果待ち時間)内である場合には、効果待ち時間が経過するまで制御設定値の変更を保留し、効果待ち時間の経過後に新たな制御設定値に変更する。
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。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
Claims (8)
- 空調環境の改善要望に応じて、制御機器における制御量の制御設定値を変更する空調制御装置における空調制御方法であって、
前記空調制御装置が、
前記改善要望と前記制御量の時間変化とに基づいて、前記制御量の制御設定値の変更幅を決定するステップと、
前記改善要望の発生時における前記制御設定値または前記制御量の現在値を基準として、前記決定された変更幅を加算または減算することにより、新たな制御設定値を決定するステップと、
前記制御機器における前記制御量の制御設定値を前記新たな制御設定値に変更するステップと
を含み、
前記新たな制御設定値を決定するステップでは、
前記改善要望の発生時における前記制御設定値と制御量の現在値と間の偏差が、所定の閾値以下の場合、及び
前記偏差が所定の閾値より大きい場合であって、前記改善要望と前記制御量の時間変化の方向が異なる場合に、前記制御量の制御設定値の第1の変更幅を、前記改善要望に応じて、前記制御設定値または前記制御量の現在値に対して加算または減算する
空調制御方法。 - 前記制御量の時間変化は、前記改善要望の発生時前の所定の時間間隔における前記制御量の時間変化である
請求項1記載の空調制御方法。 - 前記偏差が所定の閾値より大きい場合であって、前記改善要望と前記制御量の時間変化の方向が同じ場合には、前記第1の変更幅よりも小さい第2の変更幅を、前記改善要望に応じて、前記制御設定値または前記制御量の現在値に対して加算または減算する
請求項1または2に記載の空調制御方法。 - 前記制御量の制御設定値を、前記新たな制御設定値に変更するステップは、
以前に実行された前記制御設定値の変更から所定の時間を経過している場合に実行される
請求項1~3のいずれか1項に記載の空調制御方法。 - 空調環境の改善要望に応じて、制御機器における制御量の制御設定値を変更する空調制御装置であって、
受信された空調環境の改善要望に応じて、前記制御設定値の変更方向を判定する改善要望方向判定部と、
前記改善要望を受信した際の制御設定値と制御量との偏差と、予め設定された所定の閾値とを比較する偏差比較部と、
前記制御量の時間変化に基づいて制御状態を判定する制御状態判定部と、
改善要望方向判定部、偏差比較部、及び制御状態判定部の結果に基づいて、前記制御量の制御設定値の変更幅と新たな制御設定値を決定する制御設定値決定部、
前記制御機器の前記制御量の制御設定値を前記新たな制御設定値に変更する機器制御部と
を備え、
前記制御設定値決定部は、
前記改善要望の発生時における前記制御設定値と制御量の現在値と間の偏差が、所定の閾値以下の場合、及び
前記偏差が所定の閾値より大きい場合であって、前記改善要望と前記制御量の時間変化の方向が異なる場合に、前記制御量の制御設定値の第1の変更幅を、前記改善要望に応じて、前記制御設定値または前記制御量の現在値に対して加算または減算する空調制御装置。 - 前記制御量の時間変化は、前記改善要望の発生時前の所定の時間間隔における前記制御量の時間変化である
請求項5記載の空調制御装置。 - 前記制御設定値決定部は、
前記偏差が所定の閾値より大きい場合であって、前記改善要望と前記制御量の時間変化の方向が同じ場合には、前記第1の変更幅よりも小さい第2の変更幅を、前記改善要望に応じて、前記制御設定値または前記制御量の現在値に対して加算または減算する
請求項5または6に記載の空調制御装置。 - 前記機器制御部は、
以前に実行された前記制御設定値の変更から所定の時間を経過している場合に、
前記制御機器の前記制御量の制御設定値を前記新たな制御設定値に変更する
請求項5~7のいずれか1項に記載の空調制御装置。
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