JPH0275847A - 空調制御方法 - Google Patents
空調制御方法Info
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- JPH0275847A JPH0275847A JP63225003A JP22500388A JPH0275847A JP H0275847 A JPH0275847 A JP H0275847A JP 63225003 A JP63225003 A JP 63225003A JP 22500388 A JP22500388 A JP 22500388A JP H0275847 A JPH0275847 A JP H0275847A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、住宅において小型の空調装置を最適に制御す
るための空調制御方法に関する。
るための空調制御方法に関する。
従来の技術
従来、住宅における空調制御は必要な時間帯のみ空調機
を運転する間欠空調方式がとられていた。
を運転する間欠空調方式がとられていた。
したがって、暖房を例にとれば、居住者が寒いと感じた
時に暖房を入れ、暖房が不要と感じたときに暖房を切る
事を基本として、暖房を切る事を基本として、暖房運転
中に設定温度以上になった場合−時的に加熱を中止し、
設定温度より室温が低下した場合には加熱な再開するた
めの制御が空調制御の機能であった。したがって、運転
開始後短時間（１０〜１５分）で設定温度に到達必要が
ある。
時に暖房を入れ、暖房が不要と感じたときに暖房を切る
事を基本として、暖房を切る事を基本として、暖房運転
中に設定温度以上になった場合−時的に加熱を中止し、
設定温度より室温が低下した場合には加熱な再開するた
めの制御が空調制御の機能であった。したがって、運転
開始後短時間（１０〜１５分）で設定温度に到達必要が
ある。
しかし、空調開始直後は建物の蓄熱負荷を処理する必要
があるため、建物からの熱損失な補うだけの定常状態で
の必要能力に比べて大きな熱源能力が必要となる。この
−時的な熱源能力の増加のために、インバータが開発さ
れてきた。・一方、空調開始時の蓄熱負荷は、極論すれ
ば２４時間室内を一定温度に保つ連続空調を行うことで
解消することができる。このような２４時間連続空調は
、米国では一般的な空調方式であるが、間欠空調に比べ
てエネルギー使用量が極端に増大するという問題点があ
る。日本でも、北海道等の厳寒地域では建物の高断熱・
高気密化によって熱ロスを低減させることによって、小
型の空調機・？用いた２４時間空空調式が、間欠空調と
同程度のエネルギー使用量で実現されているが、関東以
南の温暖な地域では２４時間空調は間欠空調に比べてエ
ネルギー消費量が増大するため住宅では採用されていな
い。
があるため、建物からの熱損失な補うだけの定常状態で
の必要能力に比べて大きな熱源能力が必要となる。この
−時的な熱源能力の増加のために、インバータが開発さ
れてきた。・一方、空調開始時の蓄熱負荷は、極論すれ
ば２４時間室内を一定温度に保つ連続空調を行うことで
解消することができる。このような２４時間連続空調は
、米国では一般的な空調方式であるが、間欠空調に比べ
てエネルギー使用量が極端に増大するという問題点があ
る。日本でも、北海道等の厳寒地域では建物の高断熱・
高気密化によって熱ロスを低減させることによって、小
型の空調機・？用いた２４時間空空調式が、間欠空調と
同程度のエネルギー使用量で実現されているが、関東以
南の温暖な地域では２４時間空調は間欠空調に比べてエ
ネルギー消費量が増大するため住宅では採用されていな
い。
これらの中間的な方法として、空調開始時刻の数時間前
から加熱を開始することによって、蓄熱熱負荷を段階的
に処理する予熱方式があり、空調時間帯が固定去れてい
るビルでは一般的に使用されていた。住宅でもタイマ設
定により予熱を行うことができるようになってきている
が、本来間欠空調な前提とした機器な用いているため、
空調の立ち上がり時間分だけ空調開始時刻をシフトする
かたちになるだけで、設備容量の削減にはつながってい
ない。
から加熱を開始することによって、蓄熱熱負荷を段階的
に処理する予熱方式があり、空調時間帯が固定去れてい
るビルでは一般的に使用されていた。住宅でもタイマ設
定により予熱を行うことができるようになってきている
が、本来間欠空調な前提とした機器な用いているため、
空調の立ち上がり時間分だけ空調開始時刻をシフトする
かたちになるだけで、設備容量の削減にはつながってい
ない。
発明が解決しようとする課題
このように、従来の間欠空調方式は空調開始時の蓄熱負
荷を処理するために過大な設備容量を必要としていた。
荷を処理するために過大な設備容量を必要としていた。
したがって、空調開始時以外の通常の運転状態では負荷
率が下がるため、０Ｎ１０ＦＦ運転となり運転効率が低
下する問題点が発生している。インバータを用いても、
その制御範囲には限界があり、厳寒期（冷房時は酷暑期
）以外の期間における軽負荷時はインバータ領域を外れ
た０Ｎ１０ＦＦ領域での運転を余儀なくされるため、こ
の問題は解消されない。
率が下がるため、０Ｎ１０ＦＦ運転となり運転効率が低
下する問題点が発生している。インバータを用いても、
その制御範囲には限界があり、厳寒期（冷房時は酷暑期
）以外の期間における軽負荷時はインバータ領域を外れ
た０Ｎ１０ＦＦ領域での運転を余儀なくされるため、こ
の問題は解消されない。
また、間欠空調では非空調時間帯は室内環境は管理され
ないため悪化していく。特に冬期の暖房終了後は室温が
低下し翌朝の暖房開始直前に最低となるため、起床時の
室内環境は最悪の状態となり、起床時のヒートショック
が大きい。この問題は廊下やトイレ等の非空調空間でさ
らに深刻で、空調時間帯は空調室からの熱移動によって
これらのスペースの環境もある程度の水準に保持されて
いるが、非空調時間帯は熱供給源が皆無となるため室温
は著しく低下する。このため、室温の低下による室内結
露の発生や、室間移動時等の急激な温度変化によるヒー
トショックといった、健康上の問題もある。
ないため悪化していく。特に冬期の暖房終了後は室温が
低下し翌朝の暖房開始直前に最低となるため、起床時の
室内環境は最悪の状態となり、起床時のヒートショック
が大きい。この問題は廊下やトイレ等の非空調空間でさ
らに深刻で、空調時間帯は空調室からの熱移動によって
これらのスペースの環境もある程度の水準に保持されて
いるが、非空調時間帯は熱供給源が皆無となるため室温
は著しく低下する。このため、室温の低下による室内結
露の発生や、室間移動時等の急激な温度変化によるヒー
トショックといった、健康上の問題もある。
一方、連続空調をすれば室内環境は良好となるが、前述
の通り温暖な地域では間欠空調に比べて大幅な消費エネ
ルギーの増加を招くという問題点がある。
の通り温暖な地域では間欠空調に比べて大幅な消費エネ
ルギーの増加を招くという問題点がある。
空調開始時の蓄熱負荷な軽減し、必要とされる装置容量
な低下させるためには、空調時間帯以外の室温も一定水
準（ベース温度）に保持し、蓄熱負荷が装置容量に見合
ったものになる程度に壁温を上昇させておくペース温度
空調方式の採用が考えられる。この方式は、連続空調に
準じる良好室内環境を提供しつつ、消費エネルギー量は
連続空調に比較して小量で済み、特に集合住宅等の室内
の熱容量が大きいコンクリート系の建物ではこの効果は
大きい。しかし、間欠空調と比較すると、設備容量の削
減により機器運転効率は向上するものの、常時ベース温
度を維持するためのエネルギーは余分に必要となる。
な低下させるためには、空調時間帯以外の室温も一定水
準（ベース温度）に保持し、蓄熱負荷が装置容量に見合
ったものになる程度に壁温を上昇させておくペース温度
空調方式の採用が考えられる。この方式は、連続空調に
準じる良好室内環境を提供しつつ、消費エネルギー量は
連続空調に比較して小量で済み、特に集合住宅等の室内
の熱容量が大きいコンクリート系の建物ではこの効果は
大きい。しかし、間欠空調と比較すると、設備容量の削
減により機器運転効率は向上するものの、常時ベース温
度を維持するためのエネルギーは余分に必要となる。
本発明は、このような従来の空調方式および問題点な解
決するものであり、従来の間欠空調に比べて小型の空調
機器を用いて蓄熱負荷の問題を解消し、かつ消費エネル
ギーの増加を抑制することができる優れた空調制御装置
な提供することな目的とするものである。
決するものであり、従来の間欠空調に比べて小型の空調
機器を用いて蓄熱負荷の問題を解消し、かつ消費エネル
ギーの増加を抑制することができる優れた空調制御装置
な提供することな目的とするものである。
課題な解決するだめの手段
本発明は上記目的を達成するために、非空調時間帯につ
いても保証温度な設定し、ベース温度空調が実現できる
ようにするとともに、蓄熱負荷の予測を行う機能を設け
ることによりベース温度の維持が不要な期間を判定し、
不必要なエネルギー消費を抑制できるようにしたもので
ある。
いても保証温度な設定し、ベース温度空調が実現できる
ようにするとともに、蓄熱負荷の予測を行う機能を設け
ることによりベース温度の維持が不要な期間を判定し、
不必要なエネルギー消費を抑制できるようにしたもので
ある。
作用
したがって、本発明によれば予測された蓄熱負荷が１〜
２時間の予熱運転によって処理可能と判定できればベー
ス温度の維持を中断することでそのために必要なエネル
ギーを削減することができ、蓄熱負荷が大きいと予測さ
れた時にはペース温度空調によって蓄熱負荷を削減する
ことができるため、間欠空調に比べて小型の機器での空
調が、消費エネルギーの大幅な増加無しに実現できると
いう効果な有する。
２時間の予熱運転によって処理可能と判定できればベー
ス温度の維持を中断することでそのために必要なエネル
ギーを削減することができ、蓄熱負荷が大きいと予測さ
れた時にはペース温度空調によって蓄熱負荷を削減する
ことができるため、間欠空調に比べて小型の機器での空
調が、消費エネルギーの大幅な増加無しに実現できると
いう効果な有する。
実施例
以下本発明の実施例について、暖房を例に説明する。
東京地区における第２図に示す間取りの住宅？対象とし
て、各室の必要機器容量（ピーク負荷）および投入熱量
な評価した。第２図の住宅は、外壁はコンクリート１５
０１ｍｌ＋フオームポリスチレン２５ｍ（北壁はフオー
ムポリスチレンを３５１Ｔｆｆｒ＋）、住戸境壁はコン
クリート１５０１′ｒａＴｌ、屋根はコンクリート１５
０１′ｒＩｍ＋フォームポリスチレ７２５ｍｍ、床およ
び天井はコンク’Ｊ ）１５０ｍｍのそれぞれの壁体
から成っている。また、各室の空調スケジュールは第１
図のようなスケジュールとした。すなわち、暖房期にお
ける空調温度を２２℃とし、ベース温度を１５℃と設定
し、ペース温度空調を行う際は、中間温度す１８℃とし
て空調時間帯の１時間前に中間温度まで室温を上昇させ
、次の時刻に設定温度まで加熱するものとする。また、
ベース温度を外す場合は、空調開始時刻の２時間前に１
５℃まで昇温し、以降１８℃、２２℃と１時間毎に上昇
させる２時間予熱方式とした。
て、各室の必要機器容量（ピーク負荷）および投入熱量
な評価した。第２図の住宅は、外壁はコンクリート１５
０１ｍｌ＋フオームポリスチレン２５ｍ（北壁はフオー
ムポリスチレンを３５１Ｔｆｆｒ＋）、住戸境壁はコン
クリート１５０１′ｒａＴｌ、屋根はコンクリート１５
０１′ｒＩｍ＋フォームポリスチレ７２５ｍｍ、床およ
び天井はコンク’Ｊ ）１５０ｍｍのそれぞれの壁体
から成っている。また、各室の空調スケジュールは第１
図のようなスケジュールとした。すなわち、暖房期にお
ける空調温度を２２℃とし、ベース温度を１５℃と設定
し、ペース温度空調を行う際は、中間温度す１８℃とし
て空調時間帯の１時間前に中間温度まで室温を上昇させ
、次の時刻に設定温度まで加熱するものとする。また、
ベース温度を外す場合は、空調開始時刻の２時間前に１
５℃まで昇温し、以降１８℃、２２℃と１時間毎に上昇
させる２時間予熱方式とした。
一方、対比する間欠空調では、空調時間帯のみ２２℃な
維持することとした。
維持することとした。
そして、居間１は１日に３回、洋室２，３および書斎は
各々１日１回空調を行うものとする。
各々１日１回空調を行うものとする。
実験結果を第３図に示す。集合住宅では中央階の住戸は
周囲を他の住戸に囲まれているため負荷は全体に小さい
が、逆に周囲の住戸の影響を大きく受ける。一方、最も
負荷が犬きくなるのは防御に２面しか接していない最上
階の妻側の住戸である。第３図は、この２つの両極端の
部位にある住戸に関し１．防御条件の違いによる変動の
幅な含め、ベース温度空調と間欠空調の比較を示したも
のである。図中○は防御がペース温度空調、Δは防御が
間欠空調、口は防御が空調をしていない場合を示し、白
ぬきは当該住戸の間欠空調を、黒ぬりは当該住戸のペー
ス温度空調の実験データな示す。
周囲を他の住戸に囲まれているため負荷は全体に小さい
が、逆に周囲の住戸の影響を大きく受ける。一方、最も
負荷が犬きくなるのは防御に２面しか接していない最上
階の妻側の住戸である。第３図は、この２つの両極端の
部位にある住戸に関し１．防御条件の違いによる変動の
幅な含め、ベース温度空調と間欠空調の比較を示したも
のである。図中○は防御がペース温度空調、Δは防御が
間欠空調、口は防御が空調をしていない場合を示し、白
ぬきは当該住戸の間欠空調を、黒ぬりは当該住戸のペー
ス温度空調の実験データな示す。
同図からもわかるように、防御な同一条件とした場合、
中央階ではピーク負荷は２／３に削減されるが負荷量の
増加は１７％で、ペース温度空調の効果は大きく使用エ
ネルギーの増加はさほど大きくない。防御条件による変
動は線で結んだ範囲で示されており、期間負荷の変動幅
は約２０％である。
中央階ではピーク負荷は２／３に削減されるが負荷量の
増加は１７％で、ペース温度空調の効果は大きく使用エ
ネルギーの増加はさほど大きくない。防御条件による変
動は線で結んだ範囲で示されており、期間負荷の変動幅
は約２０％である。
しかし、西妻側最上階では、ピーク負荷の削減率は２７
チと大きいが、期間負荷の増加率が４９チに達する。
チと大きいが、期間負荷の増加率が４９チに達する。
第４図は西妻側最上階におけるペース温度空調と予熱空
調の切り換えによる負荷の状況な示す。
調の切り換えによる負荷の状況な示す。
図中、ケースＡは間欠空調で、ピーク負荷、期間。
負荷の基準値とした。ケースＢは間欠空調に２時間の予
熱を組合せた予熱空調、ケースＣは予熱空調とペース温
度空調を切り換えて最適化を図った最適化ベース空調、
ケースＤは連続ベース温度空調である。図からもわかる
ようにケースＣはピーク負荷はケースＤのペース温度空
調と同一でちり、期間負荷はケースＢと同一水準の１５
％増で良好な制御効果が得られていることがわかる。第
５図は、このときの間欠空調とペース温度空調の切り換
え条件を示したもので、閣はペース温度空調日、×は１
５℃→１８℃→２２℃の２時間予熱空調日、口は予熱空
調の中間温度を１９℃とした場合な示している。
熱を組合せた予熱空調、ケースＣは予熱空調とペース温
度空調を切り換えて最適化を図った最適化ベース空調、
ケースＤは連続ベース温度空調である。図からもわかる
ようにケースＣはピーク負荷はケースＤのペース温度空
調と同一でちり、期間負荷はケースＢと同一水準の１５
％増で良好な制御効果が得られていることがわかる。第
５図は、このときの間欠空調とペース温度空調の切り換
え条件を示したもので、閣はペース温度空調日、×は１
５℃→１８℃→２２℃の２時間予熱空調日、口は予熱空
調の中間温度を１９℃とした場合な示している。
図からもわかるように、日平均外気温３℃以下、あるい
は日積算日射量ＩＭＣａｌ／ｒｎ’以下の場合にベース
温度モードを、それ以外は予熱モードを選択すればよい
ことがわかり、これは翌日の平均外気温と日射量という
天気予報レベルの単純な予測情報から判断可能である。
は日積算日射量ＩＭＣａｌ／ｒｎ’以下の場合にベース
温度モードを、それ以外は予熱モードを選択すればよい
ことがわかり、これは翌日の平均外気温と日射量という
天気予報レベルの単純な予測情報から判断可能である。
ここでは、室温を対象とした制御方法について述べたが
、実際の体感は壁面からの輻射温度や湿度、気流等の合
成で決定される。したがって、制御条件はこれらを合成
した体感指標に基づくものであっても差し支えないこと
はいうまでもない。
、実際の体感は壁面からの輻射温度や湿度、気流等の合
成で決定される。したがって、制御条件はこれらを合成
した体感指標に基づくものであっても差し支えないこと
はいうまでもない。
なお、以上の実施例においては、暖房を例に説明したが
、冷房の場合も全く同様に構成できる。
、冷房の場合も全く同様に構成できる。
発明の効果
以上のように、本発明は空調時間帯以外の非空調時間帯
に一定水準のベース温度に保持するか予熱（予冷）する
ことにより、負荷の大きな日についてはペース温度空調
モードによりピーク負荷を削減し、間欠空調に比べて小
型の装置で空調可能にする一方、軽負荷時には予熱空調
モードにすることでペース温度維持のだめのエネルギー
消費な抑制することにより、間欠空調と比べてやや多い
程度の負荷総量となり、機器の運転効率の向上も考慮す
れば消費エネルギー量はほぼ同程度となり、効果は極め
て大きい。また、モードの切り替え判定も天気予報程度
の情報で可能であり、その実用性は極めて高い。
に一定水準のベース温度に保持するか予熱（予冷）する
ことにより、負荷の大きな日についてはペース温度空調
モードによりピーク負荷を削減し、間欠空調に比べて小
型の装置で空調可能にする一方、軽負荷時には予熱空調
モードにすることでペース温度維持のだめのエネルギー
消費な抑制することにより、間欠空調と比べてやや多い
程度の負荷総量となり、機器の運転効率の向上も考慮す
れば消費エネルギー量はほぼ同程度となり、効果は極め
て大きい。また、モードの切り替え判定も天気予報程度
の情報で可能であり、その実用性は極めて高い。
第１図は本発明による空調制御方法な示す空調スケジュ
ールグラフ、第２図は本発明の実施例における測定対象
住宅平面図、第３図乃至第５図は各々本発明の実施例に
おける測定結果を示すグラフである。 １・・・居間、２，３・・・洋室、４・・・書斎。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝ほか１名０１図 第 ２ 図 第３図 １０ａ０ ２ｏＯｏｊ００り 期間鶴身負ｄ（ｋω１） 第４図 期間Ｘ転涛■比 第５図 ２ ４ ６ Ｂ １０ヨ千均タトクｔ
″；ＪＬ（’Ｃ）
ールグラフ、第２図は本発明の実施例における測定対象
住宅平面図、第３図乃至第５図は各々本発明の実施例に
おける測定結果を示すグラフである。 １・・・居間、２，３・・・洋室、４・・・書斎。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝ほか１名０１図 第 ２ 図 第３図 １０ａ０ ２ｏＯｏｊ００り 期間鶴身負ｄ（ｋω１） 第４図 期間Ｘ転涛■比 第５図 ２ ４ ６ Ｂ １０ヨ千均タトクｔ
″；ＪＬ（’Ｃ）
Claims (4)
- （１）空調時間帯以外の時間帯において予め定められた
温度を維持する第１の状態と、空調時間帯直前に予熱又
は予冷する第２の状態とを切り換えることを特徴とする
空調制御方法。 - （２）設定温度を室温、壁面からの輻射、気流および湿
度によって合成した体感温度で設定する請求項１記載の
空調制御方法。 - （３）翌日の気象条件の予測値にもとづいて非空調時間
帯における第１および第２の状態を選択する請求項１記
載の空調制御方法。 - （４）参照する気象条件が日射量および平均外気温であ
る請求項３記載の空調制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225003A JPH086949B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 空調制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225003A JPH086949B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 空調制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275847A true JPH0275847A (ja) | 1990-03-15 |
| JPH086949B2 JPH086949B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=16822557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63225003A Expired - Fee Related JPH086949B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 空調制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086949B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343026A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Osaka Gas Co Ltd | 集合住宅の暖房システム |
| JP2012026652A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Daiwa House Industry Co Ltd | ２４時間常時空調システム |
| JP2012026653A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Daiwa House Industry Co Ltd | 健康暖房システム及び健康暖房方法 |
| JP2014031907A (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-20 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
| JP2017161196A (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 株式会社富士通ゼネラル | 空気調和機 |
| JP2020012613A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 旭化成ホームズ株式会社 | 熱源制御装置及び熱源制御プログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112050436B (zh) * | 2019-06-05 | 2022-03-29 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调器的控制方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS53110244A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-26 | Toshiba Corp | Preheating/precooling operation control system of air conditioner |
| JPS56124847A (en) * | 1980-03-07 | 1981-09-30 | Toshiba Corp | Controlling method for preheating and precooling device |
| JPS61250437A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-07 | ハネウエル・インコ−ポレ−テツド | 制御方法およびその装置 |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP63225003A patent/JPH086949B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH086949B2 (ja) | 1996-01-29 |
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