JPWO2019088198A1 - 建築設備の管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
(1)空調システムの全体構成
図1は、冷凍装置の一例である空調装置10及び空調装置10の管理システム100を含む空調システム1の概略構成図である。また、冷凍装置は、建築設備の一例である。図2は、空調システム1のブロック図である。管理システム100は、空調装置10の操作や、運転状態の監視のために用いられるシステムである。
(2−1)空調装置
以下に、空調装置10のチラーユニット50と、放熱回路60と、熱媒体回路40と、エアハンドリングユニット20と、について説明する。また、空調装置10の基本動作について説明する。
チラーユニット50は、主に、冷媒回路51と、コントローラ55と、を有する(図1参照)。
放熱回路60には、熱媒体が充填されている。熱媒体の種類を限定するものではないが、本実施形態では熱媒体は水である。放熱回路60には、チラーユニット50の第1熱交換器54と、冷却水ポンプ62と、クーリングタワー70と、が接続されている(図1参照)。
熱媒体回路40は、熱媒体が充填された閉回路を構成している。熱媒体の種類を限定するものではないが、本実施形態では熱媒体は水である。熱媒体回路40には、チラーユニット50の第2熱交換器58と、循環ポンプ42と、エアハンドリングユニット20の空気冷却熱交換器22と、が接続されている(図1参照)。
エアハンドリングユニット20は、概ね直方体形状のケーシング21を有している。ケーシング21の内部には、空気が流通する空気通路が形成されている。空気通路の流入端には、吸込ダクト32の一端が接続されている。吸込ダクト32の他端は、室内空間RMにつながっている。空気通路の流出端には、給気ダクト31の一端が接続している。給気ダクト31の他端は室内空間RMにつながっている。
空調装置10の基本動作について説明する。空調装置10は、空気の冷却と除湿を行う冷房除湿運転、空気の冷却と加湿を行う冷房加湿運転、空気の除湿と加熱とを行う除湿暖房運転、及び空気の加熱と加湿とを行う暖房加湿運転のいずれかを行うことで、室内空間RMの温度及び湿度を、管理システム100から入力された設定温度及び設定湿度になるように空気調和を行う。
冷房除湿運転では、圧縮機52、冷却水ポンプ62、循環ポンプ42、及び送風ファン28の運転が行われる。冷房除湿運転では、電気ヒータ24が停止状態となり、散水式加湿器26の散水も停止状態となる。
冷房加湿運転は、上記の冷房除湿運転に加え、散水式加湿器26の散水による加湿が行われる運転である。つまり、冷房加湿運転は、空気冷却熱交換器22において熱媒体回路40の水によって空気が冷却/除湿される点は、上述の冷房除湿運転と同じである。冷房加湿運転では、更に、その冷却/除湿された空気に散水式加湿器26による散水が行われる。
暖房除湿運転は、再熱除湿運転とも呼ばれる。暖房除湿運転では、冷房除湿運転の運転内容に加え、電気ヒータ24による空気の再加熱が行われる。除湿暖房運転では、空気冷却熱交換器22において熱媒体回路40を循環する水によって冷却されて除湿された空気が、電気ヒータ24により加熱され、給気ダクト31を経由して、供給空気SAとして室内空間RMへ供給される。
暖房加湿運転では、電気ヒータ24、散水式加湿器26及び送風ファン28の運転が行われる。一方、暖房加湿運転では、圧縮機52、冷却水ポンプ62、及び循環ポンプ42は停止される。暖房加湿運転では、エアハンドリングユニット20において、室内空間RMから取り込まれた空気が、まず電気ヒータ24によって加熱され、次に散水式加湿器26によって加湿されて、供給空気SAとして室内空間RMへ供給される。
管理システム100は、空調装置10の操作や、運転状態の監視のために用いられるシステムである。
指令送信部210は、通信線80を介して、空調装置10が有する機器に対する指令を送信する。
応答受信部220は、通信線80を介して、空調装置10が有する機器が、指令送信部210が送信した指令に応じた状態になったことを示す応答(信号)を受信する。
時間測定部230は、指令送信部210が指令を送信してから、応答受信部220がその指令に対応する応答を受信するまでの時間を測定する。時間測定部230は、例えば基準時間を算出する際に用いられる。
検知部240は、指令送信部210が指令を送信した後、その指令に対して決定されている基準時間(後述する記憶部270に記憶されている、指令の内容と関連付けられている基準時間)が経過するまでに、指令送信部210が送信した指令に対する応答を、応答受信部220が受信しない異常状態、を検知する。つまり、検知部240は、指令送信部210が指令を送信した後、空調システム1が正常な状態にあるとすれば、その指令に対して応答を受信しているべきタイミングで未だ応答を受信していないとすれば、これを異常状態として検知する。言い換えれば、検知部240は、指令送信部210が指令を送信した後、基準時間(異常確定待ち時間)を過ぎても未だ応答を受信していないとすれば、これを異常状態として検知する。
モード設定部250は、管理システム100の管理装置200の動作モードを、基準時間を算出する基準時間算出モードに設定する。基準時間算出モードは、検知部240が異常状態の検知に用いる基準時間を算出し、算出された基準時間を記憶部270に記憶する動作モードである。
算出部260は、モード設定部250が管理システム100の管理装置200の動作モードを基準時間算出モードに設定した時に、時間測定部230の測定結果に基づき基準時間を算出する。
記憶部270には、算出部260により算出された基準時間が記憶される。記憶部270には、指令送信部210の送信する指令毎に(指令別に)算出された基準時間が、指令別に記憶される。
操作部280には、空調システム1のオペレータの各種操作入力を受け付ける。操作部280は、例えば、スイッチや、タッチパネル式のディスプレイである。操作部280には、上述したような場合に、空調システム1のオペレータによる各種操作が入力される。
出力部290は、各種情報が表示されるディスプレイである。出力部290には、例えば、算出部260により算出された基準時間が表示される。また、出力部290には、例えば、検知部240により異常状態が検知された場合に、異常状態が検知された旨が表示される。また出力部290には、記憶部270に記憶されている指令別の基準時間が、一覧表の形式で表示可能に構成されてもよい。
図3のフローチャートを用いて、管理システム100において実行される基準時間の算出・設定処理について説明する。
指令送信部210からチラーユニット50のコントローラ55に起動指令Cを送信することを要求する操作(送信要求操作)、が操作部280に対して行われた場合であって、基準時間が記憶部270に既に記憶されている場合(図3のステップS11に進んだ場合)の、管理システム100の動作(管理システム100の動作モードが通常モードに設定された場合の動作)について説明する。なお、操作部280が、他の指令(空調装置10のチラーユニット50以外の機器に対する指令や、チラーユニット50に対する起動指令C以外の指令)を受け付けた場合の管理システム100の動作も同様であるので、ここでは説明は省略する。
(5−1)
本実施形態の管理システム100は、空調装置10の管理システム100である。空調装置10は、冷凍装置の一例である。また、冷凍装置は、建築設備の一例である。管理システム100の管理装置200は、指令送信部210と、応答受信部220と、検知部240と、記憶部270と、時間測定部230と、モード設定部250と、算出部260と、を備える。指令送信部210は、空調装置10が有する1又は複数の機器の少なくとも一部に対する指令を送信する。ここでは、空調装置10が有する機器には、圧縮機52を含むチラーユニット50、クーリングタワー70、循環ポンプ42、流量調節弁44、冷却水ポンプ62、エアハンドリングユニット20、及びファンコイルユニット等を含む。応答受信部220は、空調装置10が有する機器が指令に応じた状態になったことを示す応答を受信する。検知部240は、異常状態を検知する。異常状態は、指令送信部210が指令を送信した後、基準時間が経過するまでに、応答受信部220が応答を受信しない状態である。記憶部270は、基準時間を記憶する。時間測定部230は、指令送信部210が指令を送信してから応答受信部220が応答を受信するまでの時間を測定する。モード設定部250は、管理システム100の動作モードを、基準時間を算出する基準時間算出モードに設定する。算出部260は、基準時間算出モード時に、時間測定部230の測定結果に基づき基準時間を算出し、算出した基準時間を記憶部270に記憶させる。
本実施形態の管理システム100では、モード設定部250は、空調装置10が所定状態にある時に、動作モードを基準時間算出モードに設定する。
本実施形態の管理システム100では、所定状態には、空調装置10が新たに設置された状態、空調装置10に追加の機器が設置された状態、空調装置10の機器の少なくとも一部が更新された状態、及び空調装置10の機器の一部が撤去された状態を含む。
本実施形態の管理システム100は、モード設定部250は、記憶部270に基準時間が記憶されていない時に、動作モードを基準時間算出モードに設定する。
本実施形態の管理システム100は、要求受付部の一例としての操作部280を備える。操作部280は、モード設定部250に対し、動作モードを基準時間算出モードに設定することを要求するモード設定要求を受け付ける。モード設定部250は、モード設定要求に応じて、動作モードを基準時間算出モードに設定する。
本実施形態の管理システム100は、報知部の一例としての出力部290を備える。出力部290は、検知部240が異常状態を検知した場合に報知を行う。
本実施形態の管理システム100では、算出部260は、時間測定部230が測定した時間に余裕時間を加えた時間を基準時間として算出する。
本実施形態の管理システム100では、建築設備としての冷凍装置の一例としての空調装置10が有する機器には、圧縮機52、クーリングタワー70、循環ポンプ42、冷却水ポンプ62,エアハンドリングユニット20を含む。
以下に、上記実施形態の変形例を示す。なお、変形例は、互いに矛盾のない範囲で適宜組み合わされてもよい。
上記実施形態では、管理システム100は、主に管理装置200を有するが、管理システム100の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
上記実施形態では、空調装置10が、空調装置10の機器が指令に応じた状態になったことを示す応答を送信するが、これに限定されるものではない。例えば、空調装置10とは別に設けられた装置(例えばセンサ等)が、空調装置10の機器が指令に応じた状態になったことを示す応答を送信してもよい。
上記実施形態では、操作部280がモード設定要求を受け付ける要求受付部として機能するが、これに限定されるものではない。例えば、要求受付部は、携帯通信端末から各種操作(信号)を受け付ける受信部等であってもよい。
上記実施形態では、建築設備の一例である冷凍装置(特には空調装置)の管理システム100を例に、本開示に係る管理システムを説明している。しかし、管理システムの管理対象の建築設備は、冷凍装置に限定されるものではない。
上記実施形態では、管理システム100の管理対象である冷凍装置は、蒸気圧縮式の冷凍装置であるが、冷凍装置は蒸気圧縮式に限定されない。例えば、管理システム100の管理対象である冷凍装置は、吸収冷凍式の冷凍装置であってもよい。
上記実施形態では、空調装置10が新たに設置された状態は、記憶部270に基準時間が記憶されていないことで判断され、記憶部270に基準時間が記憶されていない場合に管理システム100の動作モードが基準時間算出モードに設定される。しかし、空調装置10が新たに設置された時に管理システム100の動作モードを基準時間算出モードに設定する方法は、上記実施形態の方法に限定されるものではない。例えば、管理システム100の管理装置200において、初回の運転を示すフラグが立っている状態を空調装置10が新たに設置された状態と判定し、これに応じてモード設定部250が管理システム100の動作モードを基準時間算出モードに設定してもよい。
上記実施形態では、管理システム100の管理対象の冷凍装置は空調装置であるが、管理システムの管理対象である冷凍装置は、空調装置に限定されるものではない。例えば、管理システム100の管理対象は、熱媒体回路40において冷水を循環させて各種設備を冷却する冷却装置や、熱媒体回路40において温水を循環させて水を加熱する給湯装置や床暖房装置等であってもよい。
上記実施形態では、モード設定部250は、主に、管理対象の建築設備(空調装置10)が新たに設置された時や、管理対象の建築設備を構成する機器に変化があった時に、管理システム100の動作モードを基準時間算出モードに設定する。ただし、これに限定されるものではない。
第2実施形態に係る管理システムについて以下に説明する。
図5のフローチャートを用いて、第2実施形態の管理システム100において実行される基準時間の再算出・更新処理について説明する。なお、ここでは、空調装置10のチラーユニット50に対する起動指令Cの送信に対しての応答Rの受信までの基準時間(以後、説明の簡素化のため基準時間Tと呼ぶ)の再算出・更新処理を例に説明する。
第2実施形態では、管理システム100は、管理対象の建築設備が新たに設置された時や、管理対象の建築設備を構成する機器に変化があった時に基準時間を算出するのに加えて、記憶部270に基準時間が記憶されてから所定時間が経過した場合、及び、所定の日時に基準時間を再算出・更新する。
20 エアハンドリングユニット(機器)
42 循環ポンプ(ポンプ,機器)
50 チラーユニット(機器)
52 圧縮機(機器)
62 冷却水ポンプ(ポンプ,機器)
70 クーリングタワー(機器)
100 管理システム
210 指令送信部
220 応答受信部
230 時間測定部
240 検知部
250 モード設定部
260 算出部
270 記憶部
280 要求受付部
290 出力部(報知部)
Claims (10)
- 建築設備(10)の管理システムであって、
前記建築設備が有する1又は複数の機器(20,42,50,52,62,70)の少なくとも一部に対する指令を送信する指令送信部(210)と、
前記機器が前記指令に応じた状態になったことを示す応答を受信する応答受信部(220)と、
前記指令送信部が前記指令を送信した後、基準時間が経過するまでに、前記応答受信部が前記応答を受信しない異常状態、を検知する検知部(240)と、
前記基準時間を記憶する記憶部(270)と、
前記指令送信部が前記指令を送信してから前記応答受信部が前記応答を受信するまでの時間を測定する時間測定部(230)と、
前記管理システムの動作モードを、前記基準時間を算出する基準時間算出モードに設定するモード設定部(250)と、
前記基準時間算出モード時に、前記時間測定部の測定結果に基づき前記基準時間を算出し、算出した前記基準時間を前記記憶部に記憶させる算出部(260)と、
を備えた管理システム(100)。 - 前記モード設定部は、前記建築設備が所定状態にある時に、前記動作モードを前記基準時間算出モードに設定する、
請求項1に記載の管理システム。 - 前記所定状態には、前記建築設備が新たに設置された状態、前記建築設備に追加の前記機器が設置された状態、前記建築設備の前記機器の少なくとも一部が更新された状態、及び前記建築設備の前記機器の一部が撤去された状態、の少なくとも1つを含む、
請求項2に記載の管理システム。 - 前記モード設定部は、前記記憶部に前記基準時間が記憶されていない時に、前記動作モードを前記基準時間算出モードに設定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の管理システム。 - 前記モード設定部は、前記記憶部に前記基準時間が記憶されてから所定時間が経過した場合、及び/又は、所定の日時に、前記動作モードを前記基準時間算出モードに設定する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の管理システム。 - 前記管理システムと前記建築設備とを通信可能に接続し、前記指令送信部の前記建築設備が有する機器に対する前記指令の送信と、前記応答受信部の前記応答の受信と、を可能にする1又は複数のネットワーク構成部材を更に備え、
前記モード設定部は、前記ネットワーク構成部材の少なくとも一部が更新された時に、前記動作モードを前記基準時間算出モードに設定する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の管理システム。 - 前記モード設定部に対し、前記動作モードを前記基準時間算出モードに設定することを要求するモード設定要求を受け付ける要求受付部(280)、を更に備え、
前記モード設定部は、前記モード設定要求に応じて、前記動作モードを前記基準時間算出モードに設定する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の管理システム。 - 前記検知部が前記異常状態を検知した場合に報知を行う報知部(290)、を更に備える、
請求項1から7のいずれか1項に記載の管理システム。 - 前記算出部は、前記時間測定部が測定した時間に余裕時間を加えた時間を前記基準時間として算出する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の管理システム。 - 前記建築設備には冷凍装置を含み、
前記冷凍装置の有する前記機器には、圧縮機(52)、クーリングタワー(70)、ポンプ(42,62)、エアハンドリングユニット(20)及びファンコイルユニットの少なくとも1つを含む、
請求項1から9のいずれか1項に記載の管理システム。
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