TW201337181A - 空調控制裝置、空調系統、空調控制方法、及記錄了空調控制程式之記錄媒體 - Google Patents

空調控制裝置、空調系統、空調控制方法、及記錄了空調控制程式之記錄媒體 Download PDF

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Abstract

空調控制系統(1)，係具備：具有將外部空氣加以冷卻的外部空氣冷卻用盤管(11)與將室內的循環空氣加以冷卻的循環空氣冷卻用盤管(12)之空調機(10)、和將冷水供給在空調機(10)的個別的盤管(11、12)之中央熱源裝置(40)、和一種空調聯合控制裝置，該裝置是在事先已設定的舒適性指標的範圍內，以空調控制系統(1)內的全所需消耗能量係成為最小之方式，來將空調機(10)的設定值加以算出。

Description

空調控制裝置、空調系統、空調控制方法、及記錄了空調控制程式之記錄媒體
本發明係有關於將辦公室或住居等的空調加以控制之空調控制裝置及使用其之空調控制系統。
在辦公室或是住居等的建築設備全體所消費的能量，係空調相關的能量大約占一半。因此，關於空調控制的省能源的推展，係對建築設備全體的省能源化帶來很大的貢獻。
有鑑於此，在專利文獻1中記載有：將在建築設備中，已謀求最合適的省能源化的空調運轉之空調系統，加以利用之技術。
此專利文獻1的技術，係藉由將空調所需消耗能量(其含有產生冷熱水的熱源機之消耗能量、將在空調盤管已被熱交換的空氣加以送出的風扇之消耗能量、將來自熱源機的冷熱水加以送出的幫浦之消耗能量)，以個別成為最小的方式，來要求空調盤管的盤管溫度目標值和熱源機的冷熱水溫度目標值，而可有效率地進行省能源化之空調 運轉。
[專利文獻1]日本特開2004-69134。
在如此般地朝向省能源推進的同時，在成為空調控制對象的室內，係為了滿足在室內者的溫熱感覺，所以要求確保所謂的舒適性。但是，此「省能源的推進」與「確保在室內者的舒適性」，係處於取捨(trade off)關係。也就是，若將省能源加以推展，則在室內者的舒適性下降的情況居多。
但是，藉由將超過了在室內者的舒適性的範圍之過剩的能量消耗予以抑制，而可抑制無益的能量消耗。
於是，本發明係鑑於上述情況而為，其目的為提供：一種空調控制裝置及使用其之空調控制系統，可以一邊考慮到在室內者的舒適性、一邊可以有效率地謀求消耗能量的省能源化。
為了達成上述目的，本發明的第1特徵的空調控制裝置，乃是被利用在空調機以及熱源裝置所構成的空調系統中，該空調機具有循環空氣用盤管(coil)與針對空調控制對象的室內或是該室內的控制區域送風的送風風扇，該熱源裝置針對前述空調機供給冷水或熱水；其特徵在於具有：計測值取得部，乃是取得前述空調控制對象的室內或是該室內的控制區域的溫度計測值以及濕度計測值；和舒適度平均預測值(PMV)範圍記憶部，乃是記憶PMV的目 標設定範圍；和空調機設定值算出部，乃是利用前述空調控制對象的室內或是該室內的控制區域之前述溫度計測值、前述溼度計測值、以及規定的風速值所算出的PMV值在前述目標設定範圍內的話，算出來自前述空調機所供給的空氣的溫度、濕度，使得至少包含前述熱源裝置、前述空調機的循環空氣用盤管、送風風扇之空調控制系統的消耗能量之合計值為最小，在前述所算出的PMV值超過前述目標設定值的情況下，變更前述風速值；和設定值發訊部，乃是讓送風風扇的設定值成為前述規定的風速值或變更後的風速值地，把送風風扇的設定值發送到前述空調機；和控制值發訊部，乃是根據以前述空調機設定值算出部所算出的溫度及濕度，算出前述冷水或是熱水的的水溫設定值或是流量值後，發送到前述熱源裝置。
另外，本發明的第2特徵的空調控制系統，利用空調機、熱源裝置以及空調控制裝置所構成，該空調機具有循環空氣用盤管(coil)與針對空調控制對象的室內或是該室內的控制區域送風的送風風扇，該熱源裝置針對前述空調機供給冷水或熱水，空調控制裝置乃是控制這些空調機及熱源裝置的動作；其特徵在於前述空調控制裝置具有：計測值取得部，乃是取得前述空調控制對象的室內或是該室內的控制區域的溫度計測值以及濕度計測值；和舒適度平均預測值(PMV)範圍記憶部，乃是記憶PMV的目標設定範圍；和空調機設定值算出部，乃是利用前述空調控制對象的室內或是該室內的控制區域之前述溫度計測值、前述 溼度計測值、以及規定的風速值所算出的PMV值在前述目標設定範圍內的話，算出來自前述空調機所供給的空氣的溫度、濕度，使得至少包含前述熱源裝置、前述空調機的循環空氣用盤管、送風風扇之空調控制系統的消耗能量之合計值為最小，在前述所算出的PMV值超過前述目標設定值的情況下，變更前述風速值；和設定值發訊部，乃是讓送風風扇的設定值成為前述規定的風速值或變更後的風速值地，把送風風扇的設定值發送到前述空調機；和控制值發訊部，乃是根據以前述空調機設定值算出部所算出的溫度及濕度，算出前述冷水或是熱水的的水溫設定值或是流量值後，發送到前述熱源裝置。
如藉由本發明的特徵之空調控制裝置及使用其之空調控制系統，則可以一邊考慮到在室內者的舒適性、一邊可以有效率地謀求消耗能量的省能源化。
A‧‧‧大樓
1‧‧‧空調控制系統
2‧‧‧空調控制系統
3‧‧‧空調控制系統
4‧‧‧空調控制系統
5‧‧‧空調控制系統
10‧‧‧空調機
11‧‧‧外部空氣冷卻用盤管
12‧‧‧循環空氣冷卻用盤管
13‧‧‧送風風扇
14‧‧‧閥
15‧‧‧閥
16‧‧‧閥
17‧‧‧閥
20‧‧‧溫度感測器
30‧‧‧濕度感測器
40‧‧‧中央熱源裝置
40'‧‧‧第2中央熱源裝置
41‧‧‧冷凍機
42‧‧‧冷卻塔
43‧‧‧送水幫浦
50‧‧‧空調聯合控制裝置
[第1圖]將本發明的第1實施形態~第5實施形態所形成的空調控制系統之構成，加以表示的全體圖。
[第2圖]將本發明的第1實施形態~第3實施形態所形成的空調控制系統之詳細的構成，加以表示的構成圖。
[第3圖]將本發明的第1實施形態~第5實施形態所形成的空調控制系統之動作，加以表示的序列圖。
[第4圖]將在本發明的第1實施形態~第5實施形態所形成的空調控制系統中，所利用的PMV值被判斷為舒 適時之室溫與室內濕度之關係，加以表示之線圖。
[第5圖]係在本發明的第3實施形態所形成的空調控制系統，將用以供給空氣於外部空氣冷卻用盤管11、循環空氣冷卻用盤管12、送風風扇13之阻尼器(damper)開度的外部空氣取入量所造成的變化，加以表示之線圖。
[第6圖]將本發明的第4實施形態所形成的空調控制系統之詳細的構成，加以表示的構成圖。
[第7圖]將本發明的第5實施形態所形成的空調控制系統的空調機之詳細的構成，加以表示的構成圖。
[第8圖]將流經本發明的第5實施形態所形成的空調機之外部空氣冷卻用盤管以及循環空氣冷卻用盤管之冷水流路，加以表示的概念圖。
關於本發明的空調控制系統之實施形態，參照圖面而進行說明。另外，最近許多辦公大樓等係因為隔熱性優良、PC或OA機器眾多，所以一整年都是冷房模式之情況為多。因此，在以下的各實施形態，係主要是說明關於在冷房模式下進行空調控制的情況。
<<第1實施形態>> <由第1實施形態所形成的空調控制系統之構成>
將本發明的第1實施形態所形成的空調控制系統1之全體圖，表示在第1圖。
另外，在大型大樓的情況，因為室內大，所以將室內區分為複數的控制區域，對應於個別的控制區域，將複數的空調機設置在室內附近的機械室。即使在如此的情況下，在以下係為了簡略化，所以亦決定將各控制區域稱為室內。
空調控制系統1係用以將空調對象的大樓A內的空調加以控制。此空調控制系統1，係具備有：設置在大樓A內的各室內之空調機10、和溫度感測器20，其是為了將室溫加以計測而將計測值發訊至各空調機10，而設置在各室內、和濕度感測器30，其是將室內的濕度加以計測而將計測值發訊至各空調機，而設置在各室內、和中央熱源裝置40，其是將供給於各空調機10的冷水加以管理、和作為空調控制裝置之空調聯合控制裝置50，其是將以各空調機10所收訊的室溫計測值以及室內的濕度計測值予以收訊，而將中央熱源裝置40以及各空調機10的動作加以控制。
各空調機10係取得來自溫度感測器20以及濕度感測器30的計測值，將該計測值發訊至空調聯合控制裝置50。另外，各空調機10，係如第2圖所示地，具備：外部空氣冷卻用盤管11，其是將來自中央熱源裝置40所供給的冷水加以利用而將外部空氣予以除濕以及冷卻、和循環空氣冷卻用盤管12，其是將來自中央熱源裝置40所供給的冷水加以利用而將室內的循環空氣中之來自照明、OA機器、人體等所發出的顯熱予以冷卻、和送風風扇 13，其是將被外部空氣冷卻用盤管11所冷卻的外部空氣、與被循環空氣冷卻用盤管12所冷卻的循環空氣予以混合之空氣，送風至各室內。
中央熱源裝置40係具備：將冷水加以產生的冷凍機41、和冷卻塔42，該冷卻塔是為了將在冷凍機41進行冷卻而溫度已上昇的水進行再利用，所以用空氣進行冷卻、和送水幫浦43，該送水幫浦是在冷凍機41與各空調機10或是冷卻塔42之間，進行冷水的搬送。
空調聯合控制裝置50，係取得來自各空調機10所發訊之溫度感測器20和濕度感測器30的計測值。然後，空調聯合控制裝置50，係在事先已設定的舒適性指標的範圍內，以中央熱源裝置40的冷卻塔42、冷凍機41、送水幫浦43、以及空調機10的外部空氣冷卻用盤管11、循環空氣冷卻用盤管12、送風風扇13的消耗能量之合計值是成為最小之方式，來將各室內的最合適的室溫設定值與濕度設定值，加以算出。而且，空調聯合控制裝置50，係將各算出結果，發訊至各空調機10以及中央熱源裝置40。
<由第1實施形態所形成的空調控制系統之動作>
關於在第1實施形態的空調控制系統1的動作，參照第3圖的序列圖而進行說明。
首先，將大樓A內的空調控制開始進行。接著，各溫度感測器20係將各室內的溫度加以計測，將各濕度感測 器30係將各室內的濕度加以計測。然後，這些各室的溫度和濕度的計測值，係被發訊至已具備在各室內的空調機10(S1)。
這些的計測值，係在各空調機10已收訊之後，更從空調機10加以發訊至空調聯合控制裝置50(S2)。
空調聯合控制裝置50，係由已收訊之這些計測值之中，係在PMV(Predicted Mean Vote：舒適度平均預測值)為舒適的範圍內，而且，以全所需消耗能量之中央熱源裝置40的冷卻塔42、冷凍機41、送水幫浦43、以及空調機10的外部空氣冷卻用盤管11、循環空氣冷卻用盤管12、送風風扇13的消耗能量之合計值是成為最小之方式，來將各室內的最合適的室溫設定值與濕度設定值，加以算出(S3)。
在此，說明關於被利用在各值的算出之PMV。
所謂PMV，係設為會對人體針對熱、冷之溫熱感覺帶來影響之變數，是由(a)空氣溫度、(b)相對濕度、(c)平均輻射溫度、(d)氣流速度、(e)活動量(人體的內部發熱量)、(f)穿衣量之6個變數所求出的舒適性指標。
人的發熱量，係以：由對流所產生的輻射量、由輻射所產生的放熱量、由人而來之蒸發熱量、由呼吸所產生的放熱量以及蓄熱量之合計來表示。然後，在發熱量是處於熱平衡狀態之情況下，人體是在熱量上成為中立。因此，室內係對人體而言，成為不冷也不熱的舒適狀態。反之，發熱量係由熱平衡而到崩壞的情況下，人體會感到熱或 冷。
丹麥理工大學的Fanger教授，在1967年發表了適舒方程式的導出方式。然後，將這些作為出發點，從多數的受試者的詢問調查來進行統計分析，將人體的熱負荷與人類的溫冷感加以連結，提案出PMV。此PMV係在1994年被推舉為ISO規格，在最近常被使用。
成為溫冷感指標之PMV，係以7階評估尺度而形成之數值，而用以下的方式來表示：+3：熱、+2：暖、+1：略暖、0：不偏向任一方，舒適、-1：略有涼意
-2：涼
-3：冷
另外，人類的舒適的PMV值的範圍是-0.5~+0.5。
在上述6個變數之中，將作業強度加以表示之活動量係使用met作為單位、穿衣量係使用clo作為單位。
單位met係將代謝量予以表示，將處於熱量上的舒適的狀態之安靜時代謝，作為基準之值。在此，1met係以下述式(1)來表示。
[數1]1 met=58.2W/m2=50kcal/m2．h…(1)
另外，單位clo係表示衣服的熱絕緣性，所謂1 clo係在氣溫21℃、相對濕度50%、氣流5cm/S以下的室內，來自體表面的放熱量，是如進行1met的代謝和平衡般的穿衣狀態之值。將此，若換算成通常的熱阻抗值則以下述式(2)來表示。
[數2]1clo=0.155m2．℃/W=0.180m2．h．℃/kcal…(2)
接著，在下述式(3)表示PMV值的算出式。
[數3]PMV=(0.352e-0.042M/A+0.032)．L…(3)
在此，M：活動量[kcal/h]、A：人體表面積[m2]、L：人體熱負荷[kcal/m2h](藉由Fanger的舒適方程式來算定)。使用此式(3)，在舒適的範圍內(-0.5<PMV<+0.5)，對於冷房時係較熱方向側的PMV值、對於暖房時係較冷方向側的PMV值，個別將PMV目標值加以設定。以此情事，可謀求減輕空調負荷，可達成省能源。
接著說明關於空調機10的最合適的設定值之算出。
空調聯合控制裝置1內所消耗的全消耗能量，係如上述般地，是中央熱源裝置40的冷卻塔42、冷凍機41、送水幫浦43、以及空調機10的外部空氣冷卻用盤管11、循環空氣冷卻用盤管12、送風風扇13的個別消耗能量之合計值。
然後，作為以在空調控制系統1內所消耗的全消耗能量成為最小的方式，來將空調機10的設定值加以算出的演算法，係有如日本特開2008-232507說明書中所記載的手法。此手法，係來自使用在空調控制之各種感測器的測定值，來推定在空調最適化中所必要的狀態量，例如：房間內產生熱量、房間內產生水蒸氣量、熱交換器的總括熱傳係數與熱傳面積之積等的物理量。以此處理，可設為將空調系統全體加以預測之最合適的控制。另外，作為其他的演算法，有如記載於日本特開2008-256258說明書等般的手法。此手法，係在初期階段，從現狀的熱源機與冷水盤管之間的熱交換量，來將暫定的總空調負載加以算出。然後，將此總空調負載設為變數，根據空調系統的最適運轉狀態量，來控制空調系統的空調機器。然後，空調控制對象空間的空氣狀態係大致上已一致於已設定了的空調條件時，算出真的總空調負載，決定最適運轉狀態量。此結果，空調係被有效率地運轉，可實現空調系統的省能源化。
在第1實施形態，係如上述般地，在PMV值為舒適的範圍-0.5~+0.5內，以空調控制系統1內的全消耗能 量係成為最小的方式，來算出空調機10的最適設定值，此設定值係被發訊至空調機10以及中央熱源裝置40(S3)。
然後，若在中央熱源裝置40取得有空調機10的最適設定值，則根據此設定值而必要的冷水被供給至空調機10(S4)。此結果，考慮到在室內者的舒適性而調整之空氣，係供給至空調控制對象的室內(S5)。
在此，說明有關在空調控制對象的室內，供給已被調整的空氣之時，空調機10的動作。
在藉由空調控制系統而進行冷房處理時，在空調機中實行有二個機能：將為了居住者而取入到建物內之新鮮外部空氣，予以除濕以及冷卻之機能(潛熱冷房負載)、與將建物內部的照明、OA機器、人體等的顯熱發熱，加以冷卻之機能(顯熱冷房負載)。
由先前的空調機而進行冷房時，係藉由將外部空氣和循環空氣加以混合而同時進行上述的2個機能。但是，在此情況，主要僅有外部空氣需要除濕。因此，必要的冷水溫度和流量係在個別的機能上為相異。因而，上述2個機能係個別地實行是比較有效率。
於是，如第2圖所示地，在第1實施形態，係分別設置有將外部空氣進行除濕、冷卻之外部空氣冷卻用盤管11、與將循環空氣加以冷卻之循環空氣冷卻用盤管12。然後，將適於各自的控制之溫度和流量之冷水，加以供給。
如藉由以上的第1實施形態，則在考慮了在室內者的舒適性的同時、另外調整了外部空氣和室內的循環空氣，而且系統內的全所需消耗能量係以成為最小的方式而被控制。因而，成為可以進行：有效率而謀求消耗能量的省能源化之空調控制。
<<第2實施形態>> <由第2實施形態所形成的空調控制系統之構成>
由本發明的第2實施形態所形成的空調控制系統2之構成，係同於第1圖以及第2圖所示之第1實施形態的構成。因而，第2實施形態的構成的詳細說明係省略。
<由第2實施形態所形成的空調控制系統之動作>
在第2實施形態的空調控制系統2之動作，係除了在第3圖的步驟S3之各空調機10的設定值的算出之外，與第1實施形態相同。因而，與第1實施形態相同的部分之詳細說明係省略。
在第2實施形態，在第3圖的步驟S3，說明關於：以在PMV為舒適的範圍內，所需消耗能量成為最小的方式，空調聯合控制裝置50係將空調機10的設定值加以算出時之處理。
在第4圖係表示：想定一事務所大樓，室內的風速為0.1m/s時，PMV值為在冷房時，於省能源狀態，成為舒適的0.3~0.5之室溫與室內濕度之關係。在第4圖，在以 粗線包圍的範圍A的室溫以及室內的濕度的狀態時，表示PMV值成為0.3~0.5(濕度係限定在20%~80%)。
一方面，在日本，政府推薦：為了削減溫室效應氣體，將夏天的空調溫度設定為28℃。
但是在此情況，以由第4圖所了解般地，室溫為28℃的情況，即使將濕度變得如何低，PMV值係對人類而言變得遠大於舒適的範圍的上限之+0.5。
但是，如果室內的風速是0.5m/s，則即使室溫是28℃、濕度為40%，PMV亦成為+0.5以下(約0.43)。
於是，在第2實施形態，係設定為：在人類的所在高度的中心位置(由地板算起至1m附近)，最高風速成為0.5m/s、有搖動的風是從空調機10的送風部分開始，供給至空調控制對象的室內。
此被供給的風係因為是有搖動的風，所以平均風速係可以變得遠低於0.5m/s之方式來設定。因此，即使室溫設定為28℃的狀態，亦不會將送風風扇13的消耗能量予以大幅地增加，而可對在室內者提供舒適的空調控制。
如藉由以上的第2實施形態，則空調機10的最適設定值，係亦將來自空調機10所送風的風速加以考慮而算出。因而，成為可以進行：更有效率而謀求消耗能量的省能源化與舒適性維持之空調控制。
<<第3實施形態>> <由第3實施形態所形成的空調控制系統之構成>
由本發明的第3實施形態所形成的空調控制系統3之構成，係在空調控制對象的室內，設置有由二氧化碳感測器(無圖示)或是人感感測器(presence sensor)(無圖示)的至少任一方。其他的構成，係同於第1圖以及第2圖所示之第1實施形態。因而，與第1實施形態相同的部分之詳細說明係省略。
二氧化碳感測器，係將來自在室內者所排出的室內的二氧化碳濃度加以測定，發訊至空調機10。另外，人感感測器(presence sensor)，係將空調控制對象的室內之在室內者的數量加以檢測，發訊至空調機10。
<由第3實施形態所形成的空調控制系統之動作>
關於在第3實施形態的空調控制系統3的動作，參照第3圖而進行說明。
首先，將大樓A內的空調控制開始進行。接著，各溫度感測器20係將室內的溫度加以計測，將各濕度感測器30係將室內的濕度加以計測。與此同時，二氧化碳感測器係將室內的二氧化碳濃度加以測定，或是，人感感測器係將在室內者的數量加以檢測。以各感測器所計測出的計測值，係發訊至個別的室內的空調機10(S1)。
各空調機10係接收來自各感測器所發訊之計測值，更向空調聯合控制裝置50發訊(S2)。
在第3實施形態，說明關於：以在PMV為舒適的範圍內，所需消耗能量成為最小的方式，空調聯合控制裝置 50係將各空調機10的最適設定值加以算出時之處理。
在第3實施形態的空調聯合控制裝置50，係依照第5圖所示的線圖，控制了：將用以供給空氣於外部空氣冷卻用盤管11、循環空氣冷卻用盤管12、送風風扇13之阻尼器(damper)開度。
如第5圖所示地，在開始空調時(a)，係在循環空氣冷卻用盤管12的阻尼器為全開的同時、朝向外部空氣冷卻用盤管11的阻尼器為全閉。因而，室內空氣的朝向外部空氣之排氣是處於未進行的狀態。然後，在一定時間後，開始朝向室內之排氣。於是，藉由外部空氣的溫度、濕度以及循環空氣的溫度、濕度，而以各機器的全消耗能量係成為最小之方式，來選擇最小外部空氣時(b)~中間外部空氣時(c)~最大外部空氣時(d)內任一個時點，控制各阻尼器的開度。
在選擇有此最小外部空氣時(b)~中間外部空氣時(c)~最大外部空氣時(d)內的任一時點之際，在室內為冷房要求時，外部空氣的焓係低於室內的焓，在能量上是將外部空氣加以取入為比較有效的情況下，係以積極導入外部空氣的方式來將阻尼器的開度加以控制。因此，可減輕被供給於循環空氣冷卻用盤管12的冷水使用量。
另外，在此，在外部空氣冷卻用盤管11負載係大於一定值的情況，依照第5圖，控制各阻尼器的開度。此時，亦將二氧化碳感測器或是人感感測器所取得之計測值，加以考慮，算出各機器的設定值。
具體而言，在二氧化碳濃度係變得高於特定濃度時、或是處於在室內者係成為一定以上的人數之情況下，為了將二氧化碳濃度下降至特定的濃度以下，所以用將最小限的外部空氣加以取入之方式，來將阻尼器開度加以控制，二氧化碳濃度係可藉由換氣來降低。如此般地進行，外部空氣冷卻用盤管11的負載係不會變為過剩，而可進行換氣。
如此般地，在以各機器的所需消耗能量係成為最小之方式，來將各空調機10的設定值加以制定時，藉由根據外部空氣冷房的利用、以及室內的二氧化碳濃度或是在室內者的人數而來之最小的外部空氣取入量，來進行控制(S3)。然後，根據此設定值，中央熱源裝置40係將必要的冷水供給至空調機10(S4)。此結果，考慮到在室內者的舒適性而調整之空氣，係供給至空調控制對象的室內(S5)。
如藉由以上的第3實施形態，則空調機的最適設定值，係將根據外部空氣冷房的利用和室內的二氧化碳濃度或是在室內者的人數而來之外部空氣取入量，加以考慮而算出。因而，成為可以進行：更有效率而謀求消耗能量的省能源化之空調控制。
<<第4實施形態>> <由第4實施形態所形成的空調控制系統之構成>
由本發明的第4實施形態所形成的空調控制系統4之 構成，係如第6圖所示，設置有中央熱源裝置40與第2中央熱源裝置40’之2系統的熱源裝置。其他的構成，係同於第1實施形態。因而，與第1實施形態相同的部分之詳細說明係省略。
在第4實施形態，中央熱源裝置40係朝向外部空氣冷卻用盤管11來供給冷水，第2中央熱源裝置40’係朝向循環空氣冷卻用盤管12來供給冷水。
<由第4實施形態所形成的空調控制系統之動作>
在第4實施形態的空調控制系統4之動作，係除了在第3圖的步驟S5，將冷水加以供給時之處理的部分以外，是與第1實施形態相同。因而，與第1實施形態相同的部分之詳細說明係省略。
在第4實施形態，於步驟S6，在將冷水加以供給於各空調機10時，中央熱源裝置40係朝向外部空氣冷卻用盤管11來供給冷水，對中央熱源裝置40而言，是另外的系統之第2中央熱源裝置40’係朝向循環空氣冷卻用盤管_12來供給冷水。
在先前的空調控制系統中，中央熱源裝置供給於冷卻用盤管之冷水為約7℃。但是，將此7℃的冷水設為必要時，係只有將外部空氣加以除濕、冷卻之時。對於此，在將空調控制對象的室內的循環空氣加以冷卻之際，冷水的溫度是在13℃左右就很充分。在將此外部空氣予以除濕、冷卻之際，成為必要的能量(潛熱冷房負載)，係在進 行冷房的空調控制時，設為必要的能量總量之約30~20%。因而，將循環空氣加以冷卻時所必需的能量(顯熱冷房負載)(且該能量相當於能量總量之70~80%)，係用來利用在將冷水過剩地冷卻。因而，變得在消耗能量上產生了浪費。
於是，在第4實施形態，係設置有：將冷水供給於外部空氣冷卻用盤管11的中央熱源裝置40、與將冷水供給於循環空氣冷卻用盤管12的第2中央熱源裝置40’之2系統的冷水供給源。然後，中央熱源裝置40供給於外部空氣冷卻用盤管11的冷水係被調整在7℃前後。對於此，第2中央熱源裝置40’供給於循環空氣冷卻用盤管12的冷水係以調整在13℃前後之方式來進行設定。
如藉由以上的第4實施形態，則將2系統的中央熱源裝置40與40’加以設置。該結果，可省去：因為冷水被過度地調整至低溫狀態，所造成之能量的浪費。因而，成為可以進行：更有效率而謀求消耗能量的省能源化之空調控制。
<<第5實施形態>> <由第5實施形態所形成的空調控制系統之構成>
由本發明的第5實施形態所形成的空調控制系統5之構成，係同於由第1圖所示之第1實施形態而來之空調控制系統1的構成。但是，外部空氣冷卻用盤管11係與循環空氣冷卻用盤管12，在各空調機10內，以串聯狀態來 連接。
各空調機10，係如第7圖所示般地，具備複數的閥。第1閥14，係將來自中央熱源裝置40而被取入至外部空氣冷卻用盤管11的冷水量，藉由開度而進行調整。第2閥15，係將在外部空氣冷卻用盤管11利用之後而被取入循環空氣冷卻用盤管12的冷水量，進行調整。第3閥16，係以並聯狀態來與循環空氣冷卻用盤管12進行連接，將在外部空氣冷卻用盤管11利用之後，被直接排水的冷水量，進行調整。第4閥17，係與外部空氣冷卻用盤管11是以並聯狀態，而且與閥15和閥16為串聯狀態而成為比該閥15、16更上流側之方式來連接，將來自中央熱源裝置40而被直接取入循環空氣冷卻用盤管12的冷水量，進行調整。
<由第5實施形態所形成的空調控制系統之動作>
在第5實施形態的空調控制系統5之動作，係除了在第3圖的步驟S5，供給冷水時之處理的部分以外，是與第1實施形態相同。因而，與第1實施形態相同的部分之詳細說明係省略。
在第5實施形態，於步驟S5，對各空調機10供給冷水時，首先，從中央熱源裝置40，朝向外部空氣冷卻用盤管11來供給7℃的冷水。然後，在外部空氣冷卻用盤管11已利用之後的冷水，係在循環空氣冷卻用盤管12進行再利用。如在第4實施形態已說明之，在循環空氣冷卻 用盤管12被利用的冷水，係沒有必要是低於在外部空氣冷卻用盤管11所利用的冷水之溫度。因而，在循環空氣冷卻用盤管12被利用的冷水，係可對應於：在外部空氣冷卻用盤管11已利用後的冷水之再利用。
此時，從中央熱源裝置40來供給於外部空氣冷卻用盤管11的冷水量，係藉由閥14的開度來調整。另外，在外部空氣冷卻用盤管11已利用之後而供給至循環空氣冷卻用盤管12的冷水量，係藉由閥15以及閥16的開度來進行調整。而且，在只用外部空氣冷卻用盤管11已利用之後的冷水，並不足以供給在循環空氣冷卻用盤管12所要利用的冷水量之狀況下，係藉由將閥17打開，而將來自中央熱源裝置40的冷水，直接供給於循環空氣冷卻用盤管12。
第8(a)圖，係以粗線來表示：在藉由將閥14以及閥15打開至相同程度，而在外部空氣冷卻用盤管11已利用的冷水，被全部供給至循環空氣冷卻用盤管12的情況下之冷水流動。第8(b)圖，係以粗線來表示：在藉由將閥14、閥15以及閥16予以開啟，而在外部空氣冷卻用盤管11已利用的冷水的一部分，係在供給至循環空氣冷卻用盤管12的同時、不需要的冷水係不經過循環空氣冷卻用盤管12而被排水的情況下之冷水流動。第8(c)圖，係以粗線來表示：在藉由將閥14、閥15以及閥17開啟，而在外部空氣冷卻用盤管11已利用的冷水與來自中央熱源裝置40的冷水係被供給至循環空氣冷卻用盤管12的情況 下之冷水流動。
如藉由以上的第5實施形態，則外部空氣冷卻用盤管11係與循環空氣冷卻用盤管12被連接至串聯狀態。藉由如此般的構成，可將在外部空氣冷卻用盤管11已利用之後的冷水，在循環空氣冷卻用盤管12進行再利用。因而，成為可以進行：更有效率而謀求消耗能量的省能源化之空調控制。
另外，在上述的第1實施形態~第5實施形態，係說明關於在空調控制對象的大樓A內，具有中央熱源裝置40的情況。但是，在中央熱源裝置40的冷凍機41和冷卻塔42係不在各大樓，而是藉由DHC(District Heating and Cooling：區域冷暖氣)來進行空調控制時，係冷．熱水是由外部來供給即可(但是將冷熱水輸送至各空調機的送水幫浦43係在建物內)。在如此的情況，空調控制系統內的全消耗能量，係成為送水幫浦、外部空氣冷卻用線圈、循環空氣冷卻用線圈、以及送風風扇的消耗能量之合計值。
另外，在上述的第1實施形態~第5實施形態，係說明關於在各感測器已計測的各計測值，是從各感測器開始，經由空調機30而被發訊至空調聯合控制裝置50的情況。但是，不限定於此，各計測值係來自各感測器而被直接發訊至空調聯合控制裝置50亦可。
另外，在上述的第1實施形態~第5實施形態，使用了PMV值作為人類的溫熱感覺之舒適性指標。但是，不 限定於此，亦可使用標準有效溫度或新有效溫度等而進行空調控制。
另外，各實施形態係儘可能的組合而實施亦可。藉由將各實施狀態加以組合，而可得更高的效果。
[產業上的可利用性]
藉由本發明的空調控制系統，而在大型的大樓等，可以一邊考慮到在室內者的舒適性、一邊將超過了在室內者的舒適性的範圍之過度的能量消耗，予以抑制、可以有效率地謀求消耗能量的省能源化。
A‧‧‧大樓
1‧‧‧空調控制系統
10‧‧‧空調機
20‧‧‧溫度感測器
30‧‧‧濕度感測器
40‧‧‧中央熱源裝置
50‧‧‧空調聯合控制裝置
41‧‧‧冷凍機
42‧‧‧冷卻塔
43‧‧‧送水幫浦

Claims (17)

  1. 一種空調控制裝置，係控制空調系統，該空調系統具有：朝向空調對象送風之送風風扇、冷卻空氣之空調盤管(coil)、以及對前述空調盤管提供冷媒之熱源機構；其特徵為具有：計測值取得機構，係取得有關前述空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，風速值變更機構，係於利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、以及有關前述空調對象的氣流速度所算出的前述指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的目標範圍內之情況下，變更成提高乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之有關來自前述送風風扇的冷卻空氣之送風的風速值，送風風扇控制機構，係控制前述送風風扇在前述變更後的風速值，以及消耗能源控制機構，係控制前述空調系統來讓變更後的前述風速值的前述空調系統的消耗能源變小。
  2. 一種空調控制裝置，係控制空調系統，該空調系統具有：具有朝向空調對象送風的送風風扇之空調機、以及對該空調機供給用以冷卻空氣之冷媒之熱源機構；其特徵為具有：計測值取得機構，係取得有關前述空調對象之溫度計 測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之有關來自前述送風風扇的冷卻空氣之送風的風速值，以及消耗能源控制機構，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的前述空調系統的消耗能源變小。
  3. 一種空調控制裝置，係控制空調系統，該空調系統具有：空調盤管(coil)、以及對前述空調盤管提供用以冷卻空氣的冷媒之熱源機構；其特徵為具有：計測值取得機構，係取得有關空調對象之溫度計測值或濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算 出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自朝向前述空調對象送風冷卻空氣的送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之送風的風速值，以及消耗能源控制機構，係控制前述空調系統來讓前述風速值變更後的前述空調系統的消耗能源變小。
  4. 一種空調控制裝置，係控制空調系統，該空調系統具有：空調機、以及對前述空調機供給用以冷卻空氣的冷媒之熱源機構；其特徵為具有：計測值取得機構，係取得有關空調對象之溫度計測值或濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自朝向前述空調對象送風已冷卻的空氣的送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制機構，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  5. 一種空調控制裝置，係控制空調系統，該空調系統 至少具有：對空調機供給用以冷卻空氣的冷媒之熱源機構；其特徵為具有：計測值取得機構，係取得有關空調對象之溫度計測值或濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自把以前述空調機所冷卻的空氣朝向前述空調對象送風之送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制機構，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  6. 一種空調系統，係具有：送風風扇，係朝向空調對象送風，空調盤管(coil)，係冷卻空氣，熱源機構，係對前述空調盤管供給冷媒，計測值取得機構，係取得有關前述空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的 指標值的目標範圍，風速值變更機構，係於利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、以及有關前述空調對象的氣流速度所算出的前述指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的目標範圍內之情況下，變更成提高乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之有關來自前述送風風扇的冷卻空氣之送風的風速值，送風風扇控制機構，係控制前述送風風扇在前述變更後的風速值，以及消耗能源控制機構，係控制前述空調盤管及前述熱源機構，讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  7. 一種空調系統，係具有：空調機，係具有朝向空調對象送風之送風風扇，熱源機構，係對前述空調機供給用以冷卻空氣之冷媒，計測值取得機構，係取得有關前述空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的目標 範圍內之情況下，控制變更成提高乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之有關來自前述送風風扇的冷卻空氣之送風的風速值，以及消耗能源控制機構，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  8. 一種空調系統，係具有：空調盤管(coil)，熱源機構，係對前述空調盤管供給用以冷卻空氣之冷媒，計測值取得機構，係取得有關空調對象之溫度計測值或濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自朝向前述空調對象送風冷卻空氣的送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制機構，係控制前述空調盤管及熱源機構，讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  9. 一種空調系統，係具有： 空調機，熱源機構，係對前述空調機供給用以冷卻空氣之冷媒，計測值取得機構，係取得有關空調對象之溫度計測值或濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自朝向前述空調對象送風已冷卻的空氣的送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制機構，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  10. 一種空調系統，係具有：熱源機構，係對前述空調機供給用以冷卻空氣之冷媒，計測值取得機構，係取得有關空調對象之溫度計測值或濕度計測值，指標值範圍記憶機構，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍， 指標值算出機構，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制機構，係於以前述指標值算出機構所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶機構所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自把以前述空調機所冷卻的空氣朝向前述空調對象送風之送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制機構，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  11. 一種空調控制方法，係空調控制裝置控制空調系統，該空調系統具有：朝向空調對象送風之送風風扇、冷卻空氣之空調盤管(coil)、以及對前述空調盤管提供冷媒之熱源機構；該空調控制方法具有：計測值取得步驟，係取得有關前述空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶步驟，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，風速值變更步驟，係於利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、以及有關前述空調對象的氣流速度所算出的前述指標值不在以前述指標值範圍記憶步驟所記憶的目標範圍內之情況下，變更成提高乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之有關來自前述送風風扇的冷卻空氣之送風 的風速值，送風風扇控制步驟，係控制前述送風風扇在前述變更後的風速值，以及消耗能源控制步驟，係控制前述空調系統來讓變更後的前述風速值的前述空調系統的消耗能源變小。
  12. 一種空調控制方法，係空調控制裝置控制空調系統，該空調系統具有：具有朝向空調對象送風的送風風扇之空調機、以及對該空調機供給用以冷卻空氣之冷媒之熱源機構；該空調控制方法具有：計測值取得步驟，係取得有關前述空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶步驟，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出步驟，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制步驟，係於以前述指標值算出步驟所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶步驟所記憶的目標範圍內之情況下，控制變更成提高乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之有關來自前述送風風扇的冷卻空氣之送風的風速值，以及消耗能源控制步驟，控制前述熱源步驟讓變更後的前述風速值的前述空調系統的消耗能源變小。
  13. 一種空調控制方法，係空調控制裝置控制空調系 統，該空調系統具有：空調盤管(coil)、以及對前述空調盤管提供用以冷卻空氣的冷媒之熱源機構；該空調控制方法具有：計測值取得步驟，係取得有關空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶步驟，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出步驟，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制步驟，係於以前述指標值算出步驟所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶步驟所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自朝向前述空調對象送風冷卻空氣的送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制步驟，係控制前述空調系統來讓變更後的前述風速值的前述空調系統的消耗能源變小。
  14. 一種空調控制方法，係空調控制裝置控制空調系統，該空調系統具有：空調機、以及對前述空調機供給用以冷卻空氣的冷媒之熱源機構；該空調控制方法具有：計測值取得步驟，係取得有關空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶步驟，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍， 指標值算出步驟，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制步驟，係於以前述指標值算出步驟所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶步驟所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自朝向前述空調對象送風已冷卻的空氣的送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制步驟，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  15. 一種空調控制方法，係空調控制裝置控制空調系統，該空調系統至少具有：對空調機供給用以冷卻空氣的冷媒之熱源機構；該空調控制方法具有：計測值取得步驟，係取得有關空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶步驟，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出步驟，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制步驟，係於以前述指標值算出步驟所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶步驟所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自把以前述空調機所冷卻的空氣朝向前述空調對象送風之送風風扇之 乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制步驟，控制前述熱源機構讓變更後的前述風速值的消耗能源變小。
  16. 一種記錄了空調控制用程式之記錄媒體，係空調控制裝置控制空調系統，該空調系統具有：朝向空調對象送風之送風風扇、冷卻空氣之空調盤管(coil)、以及對前述空調盤管提供冷媒之熱源機構；在該空調控制裝置中，該空調控制用程式實行：計測值取得功能，係取得有關前述空調對象之溫度計測值或是濕度計測值，指標值範圍記憶功能，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，風速值變更功能，係於利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、以及有關前述空調對象的氣流速度所算出的前述指標值不在以前述指標值範圍記憶功能所記憶的目標範圍內之情況下，變更成提高乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之有關來自前述送風風扇的已冷卻的空氣之送風的風速值，送風風扇控制功能，係控制前述送風風扇在前述變更後的風速值，以及消耗能源控制功能，係控制前述空調系統來讓變更後的前述風速值的前述空調系統的消耗能源變小。
  17. 一種記錄了空調控制用程式之記錄媒體，係空調 控制裝置控制空調系統，該空調系統具有：空調盤管(coil)、以及對前述空調盤管提供用以冷卻空氣的冷媒之熱源機構；在該空調控制裝置中，該空調控制用程式實行：計測值取得功能，係取得有關空調對象之溫度計測值或濕度計測值，指標值範圍記憶功能，係記憶有關人類的溫熱感覺的指標值的目標範圍，指標值算出功能，係利用前述溫度計測值或前述濕度計測值、與有關前述空調對象之氣流速度來算出前述指標值，送風風扇控制功能，係於以前述指標值算出功能所算出的指標值不在以前述指標值範圍記憶功能所記憶的指標值的目標範圍內之情況下，控制變更成提高來自朝向前述空調對象送風冷卻空氣的送風風扇之乃是有關前述指標值的變數之有關氣流速度之風速的風速值，以及消耗能源控制功能，係控制前述空調系統來讓變更後的前述風速值的前述空調系統的消耗能源變小。
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