JP7437831B1 - 空調設備の成績係数の測定方法、測定装置、及び測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】空調設備の成績係数を汎用性の高い仕法で測定する。【解決手段】空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕を計測し、冷却塔９から冷凍機８へと冷却水（循環水）を送水して供給する冷却水供給管９１に第１温度計測手段３２を取り付けて冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow〔℃〕を計測し、冷凍機８から冷却水（循環水）を回収して冷却塔９へと戻す冷却水回収管９３に第２温度計測手段３３を取り付けて冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhigh〔℃〕を計測し、冷却水供給管９１に質量流量計測手段３４を取り付けて冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を計測し、下記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算する。【選択図】図１

Description

本発明は、空調設備の成績係数を測定する技術に関する。

複数台の圧縮機と、圧縮機の各々の吐出口が接続された凝縮器と、圧縮機の各々の吸込口が接続された蒸発器とを備え、冷凍負荷に応じて圧縮機の運転台数を制御するターボ冷凍機が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１８－２０４８７０号公報

ところで、冷凍機を含む空調設備の電力効率、エネルギー消費効率を表す指標として、一般に成績係数（ＣＯＰ：Ｃoefficient Ｏf Ｐerformance）が用いられる。成績係数（ＣＯＰ）は、定められた温度条件下の消費電力１ｋＷあたりの冷房（又は暖房）能力を表し、数値が大きいほどエネルギー効率がよく、省エネ性能が高いことを示す指標である。

ここで、冷房の成績係数（ＣＯＰ）を計算、測定する従来の一般的な方法では、空調設備の冷凍能力を把握するために冷凍機の本体内部にセンサー類を取り付ける必要がある。この場合、例えばパッケージエアコンなど筐体が小さいコンパクト収納のタイプでは配管周りが狭隘であるために冷凍機の本体内部にセンサー類を取り付けることができないという問題がある。

従来の一般的な方法における上記のような問題もふまえ、空調設備の例えば性能評価に利用したり適切な制御などのための省電力管理に利用したりするために、成績係数（ＣＯＰ）を簡易に、また、汎用性の高い手順、方法で測定することが望まれる。

そこで本発明は、１つの側面では、空調設備の成績係数を汎用性の高い仕法で測定することが可能な技術を提供することを目的とする。なお、本発明では冷房の成績係数（ＣＯＰ）の測定を対象とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る空調設備の成績係数の測定方法は、空調機、冷凍機、及び冷却塔を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定する方法であり、前記空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕を計測し、前記冷却塔から前記冷凍機へと冷却水を送水して供給する冷却水供給管に第１温度計測手段を取り付けて前記冷却水の低温側温度Ｔlow〔℃〕を計測し、前記冷凍機から前記冷却水を回収して前記冷却塔へと戻す冷却水回収管に第２温度計測手段を取り付けて前記冷却水の高温側温度Ｔhigh〔℃〕を計測し、前記冷却水供給管又は前記冷却水回収管に質量流量計測手段を取り付けて前記冷却水の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を計測し、下記の数式１に従って成績係数ＣＯＰを計算する、ようにしてもよい。
（数１） ＣＯＰ ＝ [４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)－Ｐin]／Ｐin
但し、４．２：水の比熱〔ｋＪ／℃／ｋｇ〕

本発明に係る空調設備の成績係数の測定方法は、前記空調設備への前記入力電力Ｐinが、前記冷凍機の圧縮機に電力量計測手段を取り付けて計測した消費電力量である、ようにしてもよい。

また、本発明に係る空調設備の成績係数の測定装置は、空調機、冷凍機、及び冷却塔を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定する装置であり、前記空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕、前記冷却塔から前記冷凍機へと冷却水を送水して供給する冷却水供給管に第１温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の低温側温度Ｔlow〔℃〕、前記冷凍機から前記冷却水を回収して前記冷却塔へと戻す冷却水回収管に第２温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の高温側温度Ｔhigh〔℃〕、及び前記冷却水供給管又は前記冷却水回収管に質量流量計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を取得する手段と、下記の数式２に従って成績係数ＣＯＰを計算する手段と、を備える、ようにしてもよい。
（数２） ＣＯＰ ＝ [４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)－Ｐin]／Ｐin
但し、４．２：水の比熱〔ｋＪ／℃／ｋｇ〕

本発明に係る空調設備の成績係数の測定装置は、前記空調設備への前記入力電力Ｐinが、前記冷凍機の圧縮機に電力量計測手段が取り付けられて計測された消費電力量である、ようにしてもよい。

また、本発明に係る空調設備の成績係数の測定プログラムは、空調機、冷凍機、及び冷却塔を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定するプログラムであり、前記空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕、前記冷却塔から前記冷凍機へと冷却水を送水して供給する冷却水供給管に第１温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の低温側温度Ｔlow〔℃〕、前記冷凍機から前記冷却水を回収して前記冷却塔へと戻す冷却水回収管に第２温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の高温側温度Ｔhigh〔℃〕、及び前記冷却水供給管又は前記冷却水回収管に質量流量計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を取得する処理と、下記の数式３に従って成績係数ＣＯＰを計算する処理と、をコンピュータに実行させる、ようにしてもよい。
（数３） ＣＯＰ ＝ [４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)－Ｐin]／Ｐin
但し、４．２：水の比熱〔ｋＪ／℃／ｋｇ〕

本発明に係る空調設備の成績係数の測定プログラムは、前記空調設備への前記入力電力Ｐinが、前記冷凍機の圧縮機に電力量計測手段が取り付けられて計測された消費電力量である、ようにしてもよい。

本発明によれば、１つの側面では、空調設備の成績係数を汎用性の高い仕法で測定することが可能となる。

本発明の実施の形態における冷凍機を含む空調設備の全体構成の概略を示す図である。 本発明の実施の形態に係る成績係数の測定方法の処理手順であり、本発明の実施の形態に係る成績係数の測定装置及び成績係数の測定プログラムにおける処理ステップを示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る成績係数の測定装置の機能構成を示すブロック図である。 空調設備のヒートバランスを説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。下記の実施の形態では、本発明に係る空調設備の成績係数の測定方法が全体構成の概略を図１に示す冷凍機８を含む空調設備に適用される場合を例に挙げて説明する。

（冷凍機の全体構成）
図１は、実施の形態における冷凍機８を含む空調設備の全体構成の概略を示す図である。

冷凍機８は、冷却塔９の冷却水供給管９１と、冷却水ポンプ８１を介して接続されている。

冷却塔９は、冷却水（言い換えると、循環水）を貯留する水槽９２と、水槽９２から冷凍機８へと冷却水を送水して供給する冷却水供給管９１と、冷凍機８から冷却水を回収して水槽９２へと戻す冷却水回収管９３と、を備える。

冷却塔９は、図に示す例では、冷凍機８から回収された冷却水と外気（空気）とが相互に直角に交差しながら流れる直交流型である。しかしながら、冷却塔９は、直交流型に限定されるものではなく、冷凍機８から回収された冷却水と外気（空気）とが相互に逆向きに対向するように流れる向流型であってもよい。

冷却塔９は、図に示す例では、また、冷凍機８から回収された冷却水と外気（空気）とを直接的に接触させて冷却水の一部を蒸発させることによって温度の低下を図る開放型である。しかしながら、冷却塔９は、開放型に限定されるものではなく、冷凍機８から回収された冷却水を配管回路内に流通させることによって熱交換を行う密閉型であってもよい。

さらに言えば、冷却塔９は、冷却水回収管９３（或いは、図に示す例における冷却水回収管９３に相当する構成、構造）を介して冷凍機８から回収された冷却水の温度を低下させたうえで冷却水供給管９１（或いは、図に示す例における冷却水供給管９１に相当する構成、構造）を介して冷凍機８へと供給する仕組み、機序であれば、どのような仕組み、機序であってもよい。

冷却塔９は図に示す例では上述のとおり開放型であり、冷却水が蒸発によって濃縮されるので、一定量の水の入れ替えを定期的に行うために注水管（図示していない）を介してブロー及び注水が行われて水槽９２へと水（具体的には例えば、水道水）が補給される。

冷凍機８は、凝縮器８２、減圧機構８３、蒸発器８４、及び圧縮機８６を備える。

蒸発器８４では、冷媒が蒸発し、冷水ポンプ８８によって空調機（図示していない）から回収されて冷水配管８４１を流通する冷水（例えば、１２℃程度）から熱を奪い冷却する。冷却された冷水（例えば、７℃程度）は空調機（図示していない）へと供給される。

蒸発した冷媒ガスは、圧縮機８６により、吸込側８５から吐出側８７へと昇圧して送られる。なお、圧縮機８６は、「ターボ式」、「ターボコンプレッサー」、「全密閉型圧縮機」などと呼ばれるタイプの圧縮機であってよい。

凝縮器８２では、昇圧された冷媒ガスは、冷却水ポンプ８１によって冷却塔９から供給されて冷却水配管８２１を流通する冷却水（例えば、３２℃程度）によって冷却され凝縮して、熱を冷却水へと放出する。冷却水は、熱の放出を受けて、例えば３７℃程度になる。

凝縮器８２で液体になった冷媒は、膨張による減圧機構８３を介して蒸発器８４へと戻り、再び蒸発して冷水を冷却する。冷凍機８ではこのサイクルが繰り返される。

（空調設備の成績係数の測定方法）
図２は、本発明に係る空調設備の成績係数の測定方法の具体的な構成態様の一例としての、実施の形態に係る成績係数の測定方法の処理手順を示すフロー図であり、また、本発明に係る空調設備の成績係数の測定装置の具体的な構成態様の一例としての、実施の形態に係る成績係数の測定装置１における処理ステップを示すフロー図であり、さらに、本発明に係る空調設備の成績係数の測定プログラムの具体的な構成態様の一例としての、実施の形態に係る成績係数の測定プログラムにおける処理ステップを示すフロー図である。

実施の形態に係る成績係数の測定方法は、空調機、冷凍機８、及び冷却塔９を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定する方法であり、空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕を計測し、冷却塔９から冷凍機８へと冷却水（循環水）を送水して供給する冷却水供給管９１に第１温度計測手段３２を取り付けて冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow〔℃〕を計測し、冷凍機８から冷却水（循環水）を回収して冷却塔９へと戻す冷却水回収管９３に第２温度計測手段３３を取り付けて冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhigh〔℃〕を計測し、冷却水供給管９１に質量流量計測手段３４を取り付けて冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を計測し、下記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算する、ようにしている。

まず、本発明における成績係数の測定の考え方を説明する。

空調設備への入力電力をＰin〔ｋＷ〕とするとともに空調対象（具体的には、空調機）の冷凍能力をＰcool〔ｋＷ〕とすると、成績係数ＣＯＰは一般的には下記の数式４で表される。
（数４） ＣＯＰ ＝ Ｐcool／Ｐin

上記の数式４における空調対象の冷凍能力Ｐcool〔ｋＷ〕として、冷凍機８の蒸発器８４から空調機へと供給される冷水の熱量〔ｋＷ〕が一般的には用いられる。なお、熱量は、流量と温度差と水の比熱との積で表される。

ここで、冷却塔９からの排出熱量をＰex〔ｋＷ〕とすると、空調設備のヒートバランス（言い換えると、電気エネルギーと熱エネルギーとのヒートバランス）は図４に示すようになり、このヒートバランスに基づいて下記の数式５が成り立つ。
（数５） Ｐex ＝ Ｐcool＋Ｐin

上記の数式４に数式５を代入すると、成績係数ＣＯＰは下記の数式６で表される。
（数６） ＣＯＰ ＝ (Ｐex－Ｐin)／Ｐin

冷却塔９からの排出熱量Ｐex〔ｋＷ〕は、冷却塔９（また、凝縮器８２）の冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕、低温側温度Ｔlow〔℃〕、及び高温側温度Ｔhigh〔℃〕を用いて下記の数式７で表される。なお、水の比熱は４．２〔ｋＪ／℃／ｋｇ〕である。
（数７） Ｐex ＝ ４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)

上記の数式６に数式７を代入すると、最終的に、成績係数ＣＯＰは下記の数式８で表される。
（数８） ＣＯＰ ＝ [４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)－Ｐin]／Ｐin

上記の数式８のように、成績係数ＣＯＰは、冷却塔９からの排出熱量Ｐexに対応する冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhighと低温側温度Ｔlowとの差及び質量流量Ｌ、並びに空調設備への入力電力Ｐinを用いて表せることが導かれる。すなわち、成績係数ＣＯＰは、空調対象（具体的には、空調機）の冷凍能力Ｐcoolを用いなくても表せることが分かる。

従来の一般的な方法のように上記の数式４に従って成績係数ＣＯＰを計算するには、空調対象（具体的には、空調機）の冷凍能力Ｐcoolを把握するために冷凍機８の本体内部にセンサー類を取り付ける必要がある。この場合、例えばパッケージエアコンなど筐体が小さいコンパクト収納のタイプでは配管周りが狭隘であるために冷凍機の本体内部にセンサー類を取り付けることができないという問題がある。

これに対して、上記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算するには、冷凍機８に対して外付けのセンサー類で計測可能な冷却塔９からの排出熱量Ｐexと空調設備への入力電力Ｐinとを用いるので、計算に必要なデータの収集が容易である。上記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算する方法は、特に、冷凍機８の蒸発器８４側にセンサー類を取り付けることが困難なパッケージエアコンに適用することも可能であり、汎用性が高い。

数式８における空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕は、冷凍機８の圧縮機８６に対して電力量計測手段３１（電力量計）が取り付けられて消費電力量として計測される。

数式８における冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow〔℃〕は、冷却塔９（具体的には、水槽９２）から冷凍機８（具体的には、凝縮器８２）へと冷却水（循環水）を送水して供給する冷却水供給管９１に第１温度計測手段３２（温度測定センサー）が取り付けられて計測される。

数式８における冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhigh〔℃〕は、冷凍機８（具体的には、凝縮器８２）から冷却水（循環水）を回収して冷却塔９（具体的には、水槽９２）へと戻す冷却水回収管９３に第２温度計測手段３３（温度測定センサー）が取り付けられて計測される。

数式８における冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕は、冷却塔９（具体的には、水槽９２）から冷凍機８（具体的には、凝縮器８２）へと冷却水（循環水）を送水して供給する冷却水供給管９１に質量流量計測手段３４（流量測定センサー）が取り付けられて計測される（図１参照）。

数式８における冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕は、あるいは、冷凍機８（具体的には、凝縮器８２）から冷却水（循環水）を回収して冷却塔９（具体的には、水槽９２）へと戻す冷却水回収管９３に質量流量計測手段（流量測定センサー）が取り付けられて計測される（図１には図示していない）。

質量流量計測手段３４は、冷却水（循環水）に気泡や異物が混入していても質量流量を正確に計測することができる流量測定センサーであることが好ましい。

実施の形態に係る成績係数の測定方法の実行にあたっては、まず、成績係数の計算に必要な計測データを取得する（ステップＳ１）。

具体的には、冷凍機８の圧縮機８６に対して取り付けられている電力量計測手段３１によって計測が行われて空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕が取得される。

また、冷却水供給管９１に対して取り付けられている第１温度計測手段３２によって計測が行われて冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow〔℃〕が取得される。

また、冷却水回収管９３に対して取り付けられている第２温度計測手段３３によって計測が行われて冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhigh〔℃〕が取得される。

さらに、冷却水供給管９１（又は、冷却水回収管９３）に対して取り付けられている質量流量計測手段３４によって計測が行われて冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕が取得される。

空調設備への入力電力Ｐin、並びに、冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow、高温側温度Ｔhigh、及び質量流量Ｌは、同一の時点（時刻）において計測が行われて同一時点における計測値が取得される。空調設備への入力電力Ｐin、並びに、冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow、高温側温度Ｔhigh、及び質量流量Ｌは、時系列で計測が行われてもよく、その場合は、時系列における複数時点のうちの少なくとも一部が同一の時点（時刻）とされて同一時点における計測値が取得される。

次に、成績係数を計算する（ステップＳ２）。

具体的には、ステップＳ１の処理において取得された空調設備への入力電力Ｐin並びに冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow、高温側温度Ｔhigh、及び質量流量Ｌそれぞれの計測値を用いて、上記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算する。

（空調設備の成績係数の測定装置）
図３は、実施の形態に係る成績係数の測定装置１の機能構成を示すブロック図である。

実施の形態に係る成績係数の測定装置１は、空調機、冷凍機８、及び冷却塔９を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定する装置であり、空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕、冷却塔９から冷凍機８へと冷却水（循環水）を送水して供給する冷却水供給管９１に第１温度計測手段３２が取り付けられて計測された冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow〔℃〕、冷凍機８から冷却水（循環水）を回収して冷却塔９へと戻す冷却水回収管９３に第２温度計測手段３３が取り付けられて計測された冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhigh〔℃〕、及び冷却水供給管９１に質量流量計測手段３４が取り付けられて計測された冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を取得する手段としての取得部１２１と、下記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算する手段としての計算部１２２と、を備える、ようにしている。

実施の形態に係る成績係数の測定プログラムは、空調機、冷凍機８、及び冷却塔９を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定するプログラムであり、空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕、冷却塔９から冷凍機８へと冷却水（循環水）を送水して供給する冷却水供給管９１に第１温度計測手段３２が取り付けられて計測された冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow〔℃〕、冷凍機８から冷却水（循環水）を回収して冷却塔９へと戻す冷却水回収管９３に第２温度計測手段３３が取り付けられて計測された冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhigh〔℃〕、及び冷却水供給管９１に質量流量計測手段３４が取り付けられて計測された冷却水（循環水）の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を取得する処理（ステップＳ１）と、下記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算する処理（ステップＳ２）と、をコンピュータ（この実施の形態では、成績係数の測定装置１）に実行させる、ようにしている。

成績係数の測定装置１は、データサーバ２と、通信ネットワーク４を介して相互に通信可能であるように接続されている。成績係数の測定装置１は、例えば、アプリケーションサーバー（ＡＰサーバー）として構成されてもよく、また、汎用的なコンピュータによって構成されてもよい。

通信ネットワーク４は、例えばインターネット又はモバイル通信ネットワークからなる通信回線網であり、ＬＡＮ（Ｌocal Ａrea Ｎetwork）、ＷＡＮ（Ｗide Ａrea Ｎetwork）、イントラネット、及びイーサネット（登録商標）などを含んでもよい。

データサーバ２は、成績係数の計算に必要な計測データが記録、蓄積されるデータベースを格納する。

データサーバ２は、少なくとも、通信部２１、及び記憶部２２を有し、これらの構成要素が当該データサーバ２の内部において通信バス２９を介して相互に情報やデータの送受信（伝送）可能であるように電気的に接続されている。

通信部２１は、データサーバ２と通信ネットワーク４とを接続する、通信ネットワーク４に対する通信インターフェースとしての機能を備え、通信ネットワーク４を介して接続される成績係数の測定装置１や電力量計測手段３１、第１温度計測手段３２、第２温度計測手段３３、及び質量流量計測手段３４などの外部装置との通信処理を行う。

電力量計測手段３１、第１温度計測手段３２、第２温度計測手段３３、及び質量流量計測手段３４は、それぞれ、通信機能を備え、各々が計測を行って取得した計測データを通信ネットワーク４を介してデータサーバ２へと送信する。

記憶部２２は、任意の記憶媒体によって構成されてよく、種々の情報やデータを記憶する。記憶部１１は、例えば、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓolid Ｓtate Ｄrive）やハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈard Ｄisk Ｄrive）などのストレージデバイスによって構成されてよく、また、複数種類の記憶媒体の組合せであってもよい。

記憶部２２は、電力データベース２２１、温度データベース２２２、及び流量データベース２２３を格納する。

電力データベース２２１には、電力量計測手段３１から送信された空調設備への入力電力Ｐinの計測データと、当該の空調設備への入力電力Ｐinが計測された時点（時刻）を示すタイムスタンプ等と、の組合せデータが記録、蓄積される。

温度データベース２２２には、第１温度計測手段３２から送信された冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlowの計測データと、第２温度計測手段３３から送信された冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhighの計測データと、これら冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlow及び高温側温度Ｔhighが計測された時点（時刻）を示すタイムスタンプ等と、の組合せデータが記録、蓄積される。

流量データベース２２３には、質量流量計測手段３４から送信された冷却水（循環水）の質量流量Ｌの計測データと、当該の冷却水（循環水）の質量流量Ｌが計測された時点（時刻）を示すタイムスタンプ等と、の組合せデータが記録、蓄積される。

成績係数の測定装置１は、記憶部１１と、制御部１２と、表示部１３と、入力部１４と、通信部１５と、を有し、これらの構成要素が当該成績係数の測定装置１の内部において通信バス１９を介して電気的に接続されている。

記憶部１１は、任意の記憶媒体によって構成されてよく、種々の情報やデータを記憶する。記憶部１１は、例えば、制御部１２によって実行される、成績係数の測定装置１に係る種々のプログラム等を記憶するソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓolid Ｓtate Ｄrive）やハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈard Ｄisk Ｄrive）などのストレージデバイスや、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報やデータ等を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒandom Ａccess Ｍemory）などのメモリによって構成されてよく、また、これらの組合せであってもよい。

制御部１２は、成績係数の測定装置１に関連する全体動作の処理・制御を行う。制御部１２は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃentral Ｐrocessing Ｕnit）によって構成されてよい。制御部１２は、記憶部１１に記憶されている所定のプログラム（尚、成績係数の測定プログラムを含む）を読み出すことにより、成績係数の測定装置１に係る種々の機能を実現する。すなわち、成績係数の測定装置１に係る種々の機能は、記憶部１１に記憶されているソフトウェア（尚、成績係数の測定プログラムを含む）による情報処理が、ハードウェアの一例である制御部１２によって具体的に実現されることで、制御部１２に含まれる各機能部として実行されうる。制御部１２は、単一であることに限定されず、機能ごとに複数の制御部１２を有するように構成されてもよい。また、制御部１２は、複数の制御部の組合せであってもよい。

表示部１３は、成績係数の測定装置１の筐体に含まれる（言い換えると、筐体と一体である）ものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。表示部１３は、例えば、液晶ディスプレイによって構成されてよい。表示部１３は、例えば、成績係数（ＣＯＰ）の測定結果などを表示する。

入力部１４は、成績係数の測定装置１の筐体に含まれる（言い換えると、筐体と一体である）ものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。入力部１４は、例えば、キーボードによって構成されてよい。作業者によってなされる操作入力を入力部１４が受け付け、当該操作入力が命令信号として通信バス１９を介して制御部１２へと伝送される。そして、制御部１２が、必要に応じて、所定の制御や演算を実行する。

通信部１５は、成績係数の測定装置１と通信ネットワーク４とを接続する、通信ネットワーク４に対する通信インターフェースとしての機能を備え、通信ネットワーク４を介して接続されるデータサーバ２などの外部装置との通信処理を行う。

制御部１２は、取得部１２１、及び計算部１２２を備える。なお、本発明の説明における「伝送」は、記憶部１１への記憶及び記憶部１１からの読出しを介して行われる情報やデータのやりとりを含む。

取得部１２１は、実施の形態に係る成績係数の測定方法におけるステップＳ１の処理において取得されて、データサーバ２に格納されているデータベースに記録、蓄積されている計測データを通信ネットワーク４を介して取得する。

取得部１２１は、具体的には、データサーバ２に格納されている、電力データベース２２１から空調設備への入力電力Ｐinの計測データ（計測値）を取得し、温度データベース２２２から冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlowの計測データ（計測値）及び高温側温度Ｔhighの計測データ（計測値）を取得し、さらに、流量データベース２２３から冷却水（循環水）の質量流量Ｌの計測データ（計測値）を取得する。

取得部１２１は、各データベースから、計測データそれぞれと組み合わせられている、当該の計測データが計測された時点（時刻）を示すタイムスタンプ等を参照して同一時点における計測データ（計測値）を取得する。

なお、計測データは、電力量計測手段３１、第１温度計測手段３２、第２温度計測手段３３、及び質量流量計測手段３４のうちの少なくとも１つから通信ネットワーク４を介して成績係数の測定装置１へと直接送信されるようにしてもよい。計測データが前記の計測手段（３１、３２、３３、３４）のすべてから通信ネットワーク４を介して成績係数の測定装置１へと直接送信されるようにしてもよく、この場合には、成績係数の測定装置１とデータサーバ２との間の通信は行われないようにしてよく、また、成績係数の測定装置１は通信部１５を有しないようにしてもよい。

また、計測データは、作業者によって入力部１４を介して入力されるようにしてもよい。この場合には、成績係数の測定装置１は通信部１５を有しないようにしてよく、成績係数の測定装置１とデータサーバ２との間の通信は行われないようにしてよい。

取得部１２１は、空調設備への入力電力Ｐinの計測データ（計測値）、冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlowの計測データ（計測値）、冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhighの計測データ（計測値）、及び冷却水（循環水）の質量流量Ｌの計測データ（計測値）を計算部１２２へと伝送する。

計算部１２２は、取得部１２１から伝送される空調設備への入力電力Ｐinの計測値、並びに、冷却水（循環水）の低温側温度Ｔlowの計測値、高温側温度Ｔhighの計測値、及び質量流量Ｌの計測値を用いて上記の数式８に従って成績係数ＣＯＰを計算する（実施の形態に係る成績係数の測定方法におけるステップＳ２の処理に相当する）。

そして、計算部１２２は、計算された成績係数ＣＯＰの値を表示部１３に表示させる。

（作用効果）
実施の形態に係る成績係数の測定方法、成績係数の測定装置１、及び成績係数の測定プログラムによれば、冷凍機８に対して外付けのセンサー類で計測可能な冷却水（循環水）の高温側温度Ｔhigh、低温側温度Ｔlow、及び質量流量Ｌ並びに空調設備への入力電力Ｐinを用いて成績係数ＣＯＰを計算する、すなわち、冷凍機８の本体内部への取り付けが必要なセンサー類で計測される指標を用いないで成績係数ＣＯＰを計算するようにしているので、空調設備の成績係数を汎用性の高い仕法で測定することが可能となる。

また、実施の形態に係る成績係数の測定方法、成績係数の測定装置１、及び成績係数の測定プログラムは、ビル用のマルチエアコンのように１台の冷却塔で複数のパッケージエアコンを制御している空調設備に対しても適用することができ、且つ、そのような空調設備の成績係数を効率的に測定することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成態様は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記の実施の形態に、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変形や変更などが加えられた形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態では本発明に係る空調設備の成績係数の測定方法が全体構成の概略を図１に示す冷凍機８を含む空調設備に適用される場合を例に挙げて説明したが、本発明が適用されうる空調設備は上記の実施の形態における冷凍機８を含む空調設備には限定されない。さらに言えば、本発明に係る空調設備の成績係数の測定方法は、上記の実施の形態における冷凍機８の圧縮機８６並びに冷却塔９の冷却水供給管９１及び冷却水回収管９３に対応する構成を有する空調設備であれば、どのような態様の空調設備であっても適用されうる。

また、上記の実施の形態では空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕が冷凍機８の圧縮機８６に対して電力量計測手段３１（電力量計）が取り付けられて消費電力量として計測されるようにしているが、空調設備への入力電力Ｐinは、上記の実施の形態における計測対象や計測方法に限定されるものではなく、空調設備への入力電力に対応する指標（計測値）を把握しうる計測対象や計測方法であれば、他の仕法によって計測されるようにしてもよい。

１ 成績係数の測定装置
１１ 記憶部
１２ 制御部
１２１ 取得部
１２２ 計算部
１３ 表示部
１４ 入力部
１５ 通信部
１９ 通信バス
２ データサーバ
２１ 通信部
２２ 記憶部
２２１ 電力データベース
２２２ 温度データベース
２２３ 流量データベース
２９ 通信バス
３１ 電力量計測手段
３２ 第１温度計測手段
３３ 第２温度計測手段
３４ 質量流量計測手段
４ 通信ネットワーク
８ 冷凍機
８１ 冷却水ポンプ
８２ 凝縮器
８２１ 冷却水配管
８３ 減圧機構
８４ 蒸発器
８４１ 冷水配管
８５ 吸込側
８６ 圧縮機
８７ 吐出側
８８ 冷水ポンプ
９ 冷却塔
９１ 冷却水供給管
９２ 水槽
９３ 冷却水回収管

Claims (3)

1. 空調機、冷凍機、及び冷却塔を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定する方法であり、
   前記空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕を計測し、
   前記空調設備への前記入力電力Ｐinは、前記冷凍機の圧縮機に電力量計測手段を取り付けて計測した消費電力量であり、
   前記冷却塔から前記冷凍機へと冷却水を送水して供給する冷却水供給管に第１温度計測手段を取り付けて前記冷却水の低温側温度Ｔlow〔℃〕を計測し、
   前記冷凍機から前記冷却水を回収して前記冷却塔へと戻す冷却水回収管に第２温度計測手段を取り付けて前記冷却水の高温側温度Ｔhigh〔℃〕を計測し、
   前記冷却水供給管又は前記冷却水回収管に質量流量計測手段を取り付けて前記冷却水の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を計測し、
   下記の数式１
   （数１） ＣＯＰ ＝ [４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)－Ｐin]／Ｐin
   但し、４．２：水の比熱〔ｋＪ／℃／ｋｇ〕
   に従って成績係数ＣＯＰを計算する、
   ことを特徴とする空調設備の成績係数の測定方法。
2. 空調機、冷凍機、及び冷却塔を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定する装置であり、
   前記空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕、前記冷却塔から前記冷凍機へと冷却水を送水して供給する冷却水供給管に第１温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の低温側温度Ｔlow〔℃〕、前記冷凍機から前記冷却水を回収して前記冷却塔へと戻す冷却水回収管に第２温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の高温側温度Ｔhigh〔℃〕、及び前記冷却水供給管又は前記冷却水回収管に質量流量計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を取得する手段と、
   下記の数式２
   （数２） ＣＯＰ ＝ [４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)－Ｐin]／Ｐin
   但し、４．２：水の比熱〔ｋＪ／℃／ｋｇ〕
   に従って成績係数ＣＯＰを計算する手段と、を備え、
   前記空調設備への前記入力電力Ｐinが、前記冷凍機の圧縮機に電力量計測手段が取り付けられて計測された消費電力量である、
   ことを特徴とする空調設備の成績係数の測定装置。
3. 空調機、冷凍機、及び冷却塔を含む空調設備の成績係数ＣＯＰを測定するプログラムであり、
   前記空調設備への入力電力Ｐin〔ｋＷ〕、前記冷却塔から前記冷凍機へと冷却水を送水して供給する冷却水供給管に第１温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の低温側温度Ｔlow〔℃〕、前記冷凍機から前記冷却水を回収して前記冷却塔へと戻す冷却水回収管に第２温度計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の高温側温度Ｔhigh〔℃〕、及び前記冷却水供給管又は前記冷却水回収管に質量流量計測手段が取り付けられて計測された前記冷却水の質量流量Ｌ〔ｋｇ／ｓｅｃ〕を取得する処理と、
   下記の数式３
   （数３） ＣＯＰ ＝ [４．２×Ｌ×(Ｔhigh－Ｔlow)－Ｐin]／Ｐin
   但し、４．２：水の比熱〔ｋＪ／℃／ｋｇ〕
   に従って成績係数ＣＯＰを計算する処理と、をコンピュータに実行させ、
   前記空調設備への前記入力電力Ｐinが、前記冷凍機の圧縮機に電力量計測手段が取り付けられて計測された消費電力量である、
   ことを特徴とする空調設備の成績係数の測定プログラム。