WO2006126495A1 - 空調システム - Google Patents

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Tetsuyuki Kondo
Nobuki Matsui
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Daikin Industries, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an air conditioning system including a demand control device that controls the total power consumption of a plurality of air conditioning loads.
  • a demand control device that controls the load so that the peak power does not exceed a certain frame as a device that saves energy in facilities such as buildings (for example, see Patent Document 1).
  • a demand control device controls the operation of load equipment so that the average power used for a certain period of time (generally 30 minutes) does not exceed the contract power set with the power company.
  • the load peak cut command is issued to control the capacity of air conditioners (multi-type air conditioners for buildings) and lighting fixtures for each room in the building.
  • a first load air conditioner installed in a conference room, an office, a guest room, etc.
  • the control is divided into the second loads (air conditioners installed in the president's office, executive office, reception room, etc.) that perform energy-saving control without being controlled.
  • the control level of demand control is set to 8 levels, and the priority of control is set for each room.
  • the demand control level is determined based on the power consumption per unit time predicted from the demand at the time of control (current demand), and control is performed according to the priority order of each room.
  • the second load is operated to reduce the power consumption to such an extent that the operation state does not substantially change regardless of the transition of the power consumption. ing.
  • Patent Document 1 JP 2002-142360 A
  • the present invention has been made in view of power, and an object of the present invention is to provide a demand for an air conditioning system including a demand control device that controls the total power consumption of a plurality of air conditioning loads. It is to increase the comfort during control.
  • the first invention is premised on an air conditioning system including a demand control device (10) for controlling the total power consumption of a plurality of air conditioning loads.
  • the air conditioning system includes an air conditioner (20) that mainly includes a refrigerant circuit to process a sensible heat load in a room, and a humidity control that mainly includes a latent heat load in the room that includes an adsorbing member (32, 33).
  • the demand control device (10) is configured to control the evaporation temperature of the refrigerant circuit in accordance with a plurality of demand control levels! /! /
  • the sensible heat load in the room is processed by the air conditioner (20), and the latent heat load is processed by the humidity control device (30). And during demand control, depending on the demand control level Thus, the evaporation temperature of the refrigerant circuit is controlled. For example, during cooling operation, the higher the demand control level is, the higher the evaporation temperature is set, thereby controlling the power consumption.
  • the indoor latent heat load can be processed by the humidity controller (30) even during the demand control. Accordingly, an increase in indoor humidity can be suppressed.
  • the second invention is configured such that, in the first invention, the demand control device (10) performs control to lower the capacity of the air conditioner (20) as the demand control level becomes higher. It is characterized by that. In this case, for example, every time the demand control level increases by one step, it is not necessary to perform both the control to increase the evaporation temperature of the refrigerant circuit in the air conditioner (20) and the control to decrease the capacity of the air conditioner (20). When the level changes, only the evaporation temperature is increased while maintaining the capacity of the air conditioner (20), and conversely, only the capacity of the air conditioner (20) is decreased while maintaining the evaporation temperature. May be.
  • the control of the air conditioner (20) is reduced to reduce the power consumption. Is done.
  • the latent heat load in the room can be processed by the humidity control device (30) even during this demand control, the increase in the room humidity can be suppressed.
  • a third invention is the first or second invention, wherein the demand control device (10) is configured to obtain a predetermined relative humidity based on a set temperature or a room temperature during demand control.
  • the dampening device (30) is configured to control the operation of the dampening device (30).
  • the operation control of the humidity control device (30) is performed so that a predetermined relative humidity can be obtained based on the set indoor temperature or the actual indoor temperature. Is performed. For example, operation control is performed such that a predetermined relative humidity is obtained based on the higher one of the set indoor temperature and the actual indoor temperature. In this way, even if the indoor temperature rises, the indoor humidity is prevented from rising.
  • thermo-off operation mode is an operation in which the refrigerant circuit of the air conditioner (20) is stopped and only air is blown.
  • the demand control device when the demand control level reaches the maximum level, the demand control device The air conditioner (20) is forcibly set to the thermo-off operation mode by the device (10). In this way, it is possible to more reliably suppress an increase in power consumption. Even when the demand control level is the maximum level, it is possible to process the latent heat load in the room with the humidity controller (30). Therefore, in this case as well, it is possible to suppress an increase in indoor humidity.
  • the fifth invention is the demand control device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the humidity control device (30) is constituted by the humidity control device (30) capable of the ventilation operation mode. (10) is characterized in that it is configured to set the humidity control device (30) to the ventilation operation mode when the demand control level reaches the maximum level.
  • the humidity control device (30) when the demand control level reaches the maximum level, the humidity control device (30) is set to the ventilation operation mode by the demand control device (10). In the mode that only performs ventilation, control of humidity adjustment is not required, so control can be simplified and power consumption can be reduced.
  • the humidity control device (30) includes a first adsorption heat exchanger (32) having an adsorbent supported on a surface, and a first adsorption heat exchanger (32).
  • a refrigerant circuit having an adsorption heat exchanger (33), a first air passage for outdoor air to enter the room, and a second air passage for indoor air to the outside, wherein the refrigerant circuit includes the first adsorption passage.
  • the adsorption heat exchanger (32) is configured to be able to switch to the second refrigerant flow state that serves as a condenser, and both the air passages have outdoor force. 32), the air flowing from the room to the outside passes through the second adsorption heat exchanger (33), and the air flowing from the outside to the room passes through the second adsorption heat exchanger (33).
  • From inside to outside Cormorant direction force of the air will be configured to switch Rikae a second air flow state through the first adsorption heat exchange ⁇ (32), as characterized Rukoto, Ru.
  • the adsorption heat exchanger (32, 33) serving as an evaporator adsorbs moisture in the air to dehumidify the air, and the adsorption heat exchange serves as a condenser.
  • the adsorbent can be regenerated by releasing moisture into the air.
  • the refrigerant circuit enters the first refrigerant circulation state. If the refrigerant circuit is set to be in the second refrigerant flow state when the air passage is switched to the second air flow state, the dehumidification operation for dehumidifying the outdoor air and supplying it to the room is continued. It can be done in succession.
  • the evaporation temperature of the refrigerant circuit is controlled during demand control.
  • the latent heat load in the room can be processed by the humidity control device (30). Therefore, since the increase in humidity can be suppressed even if the indoor temperature rises, the increase in the temperature of the sensation can be suppressed, and the comfort during demand control is increased compared to the conventional one (feels cooler than the actual temperature). Possible)
  • control is performed such that the capability of the air conditioner (20) is reduced, so that an increase in power consumption can be more reliably suppressed. It becomes possible. Moreover, since the indoor latent heat load can be processed by the humidity control device (30) even during this demand control, it is possible to suppress an increase in indoor humidity and enhance comfort compared to the prior art.
  • the humidity control device (30) is configured so that a predetermined relative humidity can be obtained based on a set indoor temperature or an actual indoor temperature. Since operation control is performed, an increase in indoor humidity can be reliably suppressed. Therefore, as in the first and second inventions, the indoor comfort can be enhanced as compared with the conventional one.
  • the air conditioner (20) when the demand control level reaches the maximum level, the air conditioner (20) is forcibly set to the thermo-off operation mode, so that the power consumption can be more reliably increased. Can be suppressed. Also at this time, since the humidity control device (30) can continue to operate, indoor comfort will not be significantly reduced.
  • the humidity control device (30) when the demand control level reaches the maximum level, the humidity control device (30) is set to the ventilation operation mode. In the mode where only ventilation is used, control of humidity adjustment is unnecessary, so control can be simplified and power consumption can be reduced. Also, even when the air conditioner (20) is stopped, the room humidity increases too much by continuing ventilation. Can be prevented.
  • the humidity control device (30) includes the refrigerant circuit having the two adsorption heat exchangers (32, 33), and the first air passage where the outdoor air is directed indoors. And a second air passage through which the room air is directed to the outside, and the refrigerant circuit is configured to be switchable between the first refrigerant flow state and the second refrigerant flow state.
  • the passage is configured to be switchable between a first air circulation state and a second air circulation state.
  • the refrigerant circuit when the air passage is switched to the first air circulation state, the refrigerant circuit is in the first refrigerant circulation state, and when the air passage is switched to the second air circulation state, the refrigerant circuit is By setting the refrigerant to be in the refrigerant flow state of 2, the dehumidifying operation of dehumidifying the outdoor air and supplying it to the room can be performed continuously, and this operation is performed in the refrigerant circuit of the air conditioner (20). By performing it at the same time as evaporating temperature control, it is possible to suppress a decrease in indoor comfort.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a table showing operation control of the air conditioner and humidity controller in the air conditioning system of FIG. 1 according to each demand control level.
  • FIG. 3 is a table showing the relationship between the demand control level and comfort in the air conditioning system of FIG.
  • FIG. 4 is a table showing the operation control of the air conditioner and the humidity control device in the conventional air conditioning system according to each demand control level.
  • FIG. 5 is a table showing the relationship between demand control level and comfort in a conventional air conditioning system.
  • the air conditioning system (1) of this embodiment shown in FIG. 1 is an air conditioning system (1) including a demand control device (10) for controlling the total power consumption of a plurality of air conditioning loads, The air conditioner (20) for processing the sensible heat load in the room and the humidity controller (30) for mainly processing the latent heat load in the room are provided. That is, the air conditioning system (1) is configured as a system that separately processes indoor sensible heat loads and latent heat loads.
  • the air conditioner (20) includes a refrigerant circuit (not shown) that performs a vapor compression refrigeration cycle. As shown in Fig. 2, this air conditioner (20) is a multi-type air conditioner for V-type building, in which multiple indoor units (22) are connected to one outdoor unit (21). Device (20).
  • FIG. 2 shows the humidity control device (30) in a perspective view showing the internal structure!
  • This humidity control device (30) is a humidity control device (30) capable of a ventilation operation mode, and has two adsorbing members (32, 33) housed in a casing (31).
  • Each adsorbing member (32, 33) is composed of two heat exchangers (32, 33) in a refrigerant circuit separate from the air conditioner (20).
  • each adsorbing member (32, 33) has an adsorbent supported on the surface of a cross fin type fin 'and' tube heat exchanger (hereinafter referred to as the first adsorption heat exchanger (32)).
  • the refrigerant circuit of the humidity control apparatus (30) includes a first refrigerant circulation state in which the first adsorption heat exchanger (32) serves as an evaporator and the second adsorption heat exchanger (33) serves as a condenser.
  • the second adsorption heat exchanger (33) serves as an evaporator, and the first refrigerant heat exchange (32) serves as a condenser and can be switched to a second refrigerant circulation state.
  • adsorption heat exchange 32, 33
  • moisture in the air is adsorbed by the adsorbent, so that the air is dehumidified
  • the adsorption heat exchanger 33, 32
  • the adsorbent is regenerated by releasing moisture from the adsorbent into the air.
  • the humidity control device (30) is not shown in detail, but in the casing (31), there is a first air passage through which outdoor air is directed toward the room, and indoor air is directed toward the outside. With a second air passage. In both air passages, the outdoor force is also directed toward the room. Air passing from the room to the outside through the second adsorption heat exchanger (33) and air flowing from the outside to the room through the second adsorption heat exchanger (33) It is configured so that the air flowing from the indoor to the outdoor can be switched to the second air circulation state passing through the i-th adsorption heat exchanger (32)! RU
  • the humidity control apparatus (30) when the air passage is switched to the first air circulation state, the refrigerant circuit enters the first refrigerant circulation state, and the air passage passes through the second air passage. If the refrigerant circuit is set to be in the second refrigerant circulation state when switched to the air circulation state, the dehumidifying operation for dehumidifying the outdoor air and supplying it to the room can be performed continuously.
  • the demand control device (10) performs demand control by determining the demand control level based on the amount of power used predicted from the current demand every unit time (generally 30 minutes).
  • Demand control calculates the sensible heat load and latent heat load in the room by the demand control device (10) based on the outside air temperature, outside air humidity, room temperature, room humidity, and room environment variables determined by the conditions of each room. This is done by controlling the air conditioner (20) and the humidity controller (30) separately. In demand control, priorities may be set for each room.
  • the demand control device (10) has eight demand control levels.
  • the refrigerant circuit is configured to control the evaporating temperature of the refrigerant circuit in the air conditioner (20) in accordance with the eight levels of demand control levels. Specifically, when demand control is not performed, operation is sometimes performed with the evaporation temperature set to a minimum of 3 ° C, while during the demand control level of 1 to 7, the evaporation temperature increases as the demand control level increases. Control to raise in steps. When the demand control level reaches the maximum level 8, the refrigerant circuit of the air conditioner (20) is stopped and the thermo-off operation mode (blower operation mode) is set.
  • the air conditioner (20) performs capacity control of the outdoor unit (21) in addition to the above evaporation temperature control. Specifically, the demand control device (10) performs control to reduce the capacity of the outdoor unit (21) of the air conditioner (20) (operating capacity of the variable capacity compressor) as the demand control level increases.
  • level 1 to level 5 are 100% capacity.
  • level 6 is controlled at 70%, level 7 at 40%, and level 8 at 0%.
  • the control for increasing the evaporation temperature of the refrigerant circuit from 16 ° C. to 18 ° C. and the outdoor unit (21) The power that is designed to perform both the control to reduce the capacity from 100% to 70% .As an intermediate level, the capacity of the outdoor unit (21) is reduced to 70% while the evaporation temperature remains at 16 ° C.
  • the humidity controller (30) is controlled with a target of setting the relative humidity in the room to 60% of the set temperature.
  • This control can be performed by controlling the interval between the switching time of the refrigerant circuit and the air passage of the humidity control device (30).
  • the adsorbent has a characteristic that the amount of adsorption decreases at the initial stage of adsorption, and the amount of adsorption decreases as time passes. This is because the latent heat treatment ability can be increased while maintaining the above. In other words, the latent heat treatment ability can be reduced by increasing the switching time interval.
  • the humidity control device (30) has a relative 60% relative to the higher of the set indoor temperature and the actual indoor temperature (detected temperature) between the level 1 and level 7 of demand control. Controlled to obtain humidity. This is to prevent a decrease in comfort by suppressing an increase in humidity even when the room temperature rises.
  • various operating conditions such as the evaporation temperature of the refrigerant circuit in the humidity control device (30) and the air volume of the air passage are controlled.
  • the demand control level reaches the maximum level 8
  • the refrigerant circuit of the humidity control device (30) is stopped and the operation in the ventilation operation mode is performed.
  • the demand control device (10) separately controls the air conditioning device (20) and the humidity control device (30), thereby Heat load and latent heat load are processed. Then, when demand control is performed based on the power consumption per unit time predicted by the current demand, according to the demand control level, the evaporation temperature control and outdoor functional force control for the air conditioner (20), Humidity control device (30) The target humidity control is performed to maintain comfort while keeping the amount of power used within the contracted power range.
  • the basic control is performed during demand control.
  • the amount of power used is suppressed by controlling the evaporation temperature of the refrigerant circuit.
  • the processing of the indoor latent heat load can be continued by the humidity control device (30). Therefore, since the increase in humidity can be suppressed even if the indoor temperature rises, the comfort during demand control can be suppressed from decreasing as shown in the table of FIG.
  • the humidity control device (30) so that the relative humidity becomes 60% based on the higher or lower of the set indoor temperature or the actual indoor temperature. Therefore, it is possible to maintain comfort by reliably suppressing an increase in indoor humidity.
  • the air conditioner (20) is forcibly set to the thermo-off operation mode, so that an increase in power consumption can be suppressed more reliably.
  • the humidity control device (30) is set to the ventilation operation mode, and control for humidity adjustment is not required, further reducing power consumption and comfort as shown in the table of Fig. 3. Can also be suppressed.
  • the air conditioner (20) includes one outdoor unit (21) and a plurality of indoor units.
  • the air-conditioning system (20) is not limited to the multi-type, but is a so-called pair machine consisting of one outdoor unit (21) and one indoor unit (22). It ’s a type.
  • the adsorption member (32, 33) is composed of adsorption heat exchange (32, 33) that also functions as a cooler (evaporator) and a heater (condenser). Although the type has been described, the type in which the adsorbing member, the cooler, and the heater are provided separately may be used. Sarakuko, a humidity control device (30) uses adsorbent coated on the front and back of the Peltier effect element as the adsorbing member (32, 33), and alternately switches the polarity of the DC power source between positive and negative. The type which adsorbs and desorbs moisture with the adsorbent may be used.
  • the force is set to set the humidity control device (30) to the ventilation operation mode.
  • the humidity controller (30) is controlled so that the relative humidity is 60% based on the higher of the set indoor temperature or the actual indoor temperature. May be. By doing so, driving with an emphasis on indoor comfort can be performed.
  • each control level during the demand control described in the above embodiment is merely an example.
  • a set value of evaporation temperature control for the air conditioner (20), The set value for capacity control of the outdoor unit (21), the set value for relative humidity for the humidity control device (30), and the like may be changed as appropriate.
  • the present invention is useful for an air conditioning system including a demand control device that controls the total power consumption of a plurality of air conditioning loads.

Abstract

　複数の空調負荷の合計使用電力量を制御するデマンド制御装置（10）を備えた空調システム（1）において、デマンド制御中の快適性を高めるために、空調システム（1）に、冷媒回路を備えて主に室内の顕熱負荷を処理する空調装置（20）と、吸着部材（32,33）を備えて主に室内の潜熱負荷を処理する調湿装置（30）とを設け、複数のデマンド制御レベルに応じて、空調装置（20）を構成する冷媒回路の蒸発温度を制御しながら、調湿装置（30）による室内の湿度の調節を行う。

Description

技術分野
[0001] 本発明は、複数の空調負荷の合計使用電力量を制御するデマンド制御装置を備 えた空調システムに関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、ビルなどの設備にぉ 、て省エネルギー化を図る装置として、ピーク電力 が一定の枠を越えないように負荷の制御をするデマンド制御装置がある（例えば、特 許文献 1参照)。デマンド制御装置は、一般に、ある一定時間（一般には 30分）に使 用される平均電力が、電力会社との間で定められた契約電力を越えないように負荷 機器の運転を制御するもので、契約電力を越えそうな場合に負荷のピークカット指令 を出す働きをして、ビル内の部屋ごとに空調装置 (ビル用のマルチタイプの空調装置 )や照明器具の能力制御を行う。
[0003] 特許文献 1のデマンド制御装置を備えた空調システムでは、空調負荷を、デマンド 制御の対象とする第 1負荷 (会議室、事務所、来客室などに設置された空調装置)と 、デマンド制御の対象にせずに省エネ制御を行う第 2負荷 (社長室、役員室、応接室 などに設置された空調装置）とに区分して、制御を行うようにしている。第 1負荷につ いては、デマンド制御の制御レベルを 8段階に設定するとともに、部屋ごとに制御の 優先順位を定めている。そして、制御時点のデマンド (現在デマンド)から予測される 単位時間の使用電力量に基づ!/、てデマンド制御レベルを判定し、部屋ごとの優先順 位に従って制御を行う。
[0004] 具体的には、図 4の表に示すように、デマンド制御レベルが低い場合（レベル 1, 2 の場合)には、空調装置の室外機の能力制御 (例えば圧縮機の能力を 70%に落と す制御）や室内機の運転台数制御を行 、、デマンド制御レベルが少し高くなる（レべ ル 3, 4になる）と、室外機の能力をさらに (例えば 40%に）抑えながら室内機の運転 台数制御を行う。また、デマンド制御レベルがなおも高くなる（レベル 5〜7になる）と、 部屋によっては室内機のオンオフ制御による設定温度のシフトも行い、最もデマンド 制御レベルが高くなる（レベル 8になる）と、室外機を停止して全部屋で強制サーモォ フとして送風運転のみを行う。このように、特許文献 1の空調システムでは、デマンド 制御レベルが高くなるほど、強い電力抑制が行われる。
[0005] なお、この特許文献 1の装置では、第 2負荷については、消費電力の推移にかかわ らず、運転状態が実質的に変化をしない程度に消費電力を低減する運転を行うよう になっている。
特許文献 1 :特開 2002— 142360号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 上記の空調システムでは、図 5の表に示すように、デマンド制御レベル（電力の予 想超過量)が低いときは、目標とする空調能力を概ね達成することができるものの、デ マンド制御レベルが高くなると、目標電力を厳守するために快適性が犠牲になってし まつ。
[0007] 特に、ビル用のマルチタイプの空調装置は、一般に湿度制御が成り行きで行われ るため、夏期に室内機のオンオフ制御による設定温度シフトを行うと湿度も大幅に上 昇し、快適性が著しく低下する。
[0008] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の空調負荷の 合計使用電力量を制御するデマンド制御装置を備えた空調システムにお 、て、デマ ンド制御中の快適性を高めることである。
課題を解決するための手段
[0009] 第 1の発明は、複数の空調負荷の合計使用電力量を制御するデマンド制御装置（1 0)を備えた空調システムを前提としている。そして、この空調システムは、冷媒回路を 備えて主に室内の顕熱負荷を処理する空調装置 (20)と、吸着部材 (32, 33)を備え て主に室内の潜熱負荷を処理する調湿装置 (30)とを備え、上記デマンド制御装置（ 10)が、複数のデマンド制御レベルに応じて冷媒回路の蒸発温度を制御するように構 成されて!/、ることを特徴として！/、る。
[0010] この第 1の発明では、室内の顕熱負荷が空調装置 (20)で処理され、潜熱負荷が調 湿装置（30)で処理される。そして、デマンド制御中には、デマンド制御レベルに応じ て冷媒回路の蒸発温度が制御される。例えば、冷房運転時は、デマンド制御レベル が高くなるほど、蒸発温度を高めに設定することにより、消費電力量を抑える制御が 行われる。一方、本発明では、このデマンド制御中も室内の潜熱負荷は調湿装置 (3 0)により処理することができる。したがって、室内の湿度の上昇が抑えられる。
[0011] 第 2の発明は、第 1の発明において、デマンド制御装置（10)が、デマンド制御レべ ルが高くなるほど空調装置 (20)の能力を低下させる制御を行うように構成されている ことを特徴としている。この場合、例えばデマンド制御レベルが 1段階上がるごとに、 空調装置 (20)における冷媒回路の蒸発温度を高くする制御と空調装置 (20)の能力 を低下させる制御の両方を行う必要はなぐデマンド制御レベルの 1段階の変化の際 に、空調装置 (20)の能力は保ったまま蒸発温度のみを上昇させたり、逆に蒸発温度 は保ったまま空調装置 (20)の能力だけを低下させたりしてもよい。
[0012] この第 2の発明では、デマンド制御レベルが高くなると、例えば可変容量圧縮機の 運転容量を小さくすることにより、空調装置 (20)の能力を低下させて、消費電力量を 少なくする制御が行われる。一方、このデマンド制御中も室内の潜熱負荷は調湿装 置（30)により処理できるので、室内の湿度が上昇するのは抑えられる。
[0013] 第 3の発明は、第 1または第 2の発明において、デマンド制御装置（10)が、デマンド 制御中に、設定温度または室内温度に基づいて、所定の相対湿度が得られるように 調湿装置 (30)の運転制御を行うように構成されて 、ることを特徴として 、る。
[0014] この第 3の発明では、デマンド制御中には、室内の設定温度または実際の室内温 度に基づ 、て、所定の相対湿度が得られるように調湿装置 (30)の運転制御が行わ れる。例えば、室内の設定温度と実際の室内温度のうち、高い方の温度に基づいて 、所定の相対湿度が得られるような運転制御が行われる。こうすると、室内の温度は 上昇しても、室内の湿度が上昇するのは抑えられる。
[0015] 第 4の発明は、第 1から第 3の発明の何れ力 1つにおいて、デマンド制御装置（10) 力 デマンド制御レベルが最大レベルになると、空調装置 (20)をサーモオフ運転モ ードに設定するように構成されていることを特徴としている。ここで、サーモオフ運転 モードは、空調装置 (20)の冷媒回路を停止させ、送風のみを行う運転のことである。
[0016] この第 4の発明では、デマンド制御レベルが最大レベルになると、デマンド制御装 置（10)により、空調装置 (20)が強制的にサーモオフ運転モードに設定される。こうす ることにより、消費電力量が増えるのをより確実に抑えることができる。また、デマンド 制御レベルが最大レベルのときでも、調湿装置 (30)で室内の潜熱負荷を処理するこ とは可能である。したがって、この場合も室内の湿度が上昇するのを抑えることはでき る。
[0017] 第 5の発明は、第 1から第 4の発明の何れ力 1つにおいて、調湿装置 (30)が換気運 転モードの可能な調湿装置 (30)により構成され、デマンド制御装置（10)が、デマンド 制御レベルが最大レベルになると、調湿装置 (30)を換気運転モードに設定するよう に構成されて 、ることを特徴として 、る。
[0018] この第 5の発明では、デマンド制御レベルが最大レベルになると、デマンド制御装 置（10)により、調湿装置 (30)が換気運転モードに設定される。換気のみを行うモード では、湿度調節の制御が不要になるため、制御を簡単にすることができ、消費電力 量を抑えられる。
[0019] 第 6の発明は、第 1から第 5の発明の何れ力 1つにおいて、調湿装置 (30)が、表面 に吸着剤が担持された第 1吸着熱交換器 (32)及び第 2吸着熱交換器 (33)を有する 冷媒回路と、室外空気が室内へ向かう第 1の空気通路と、室内空気が室外へ向かう 第 2の空気通路とを備え、上記冷媒回路が、第 1吸着熱交換器 (32)が蒸発器となり、 第 2吸着熱交換器 (33)が凝縮器となる第 1の冷媒流通状態と、第 2吸着熱交換器 (3 3)が蒸発器となり、第 1吸着熱交換器 (32)が凝縮器となる第 2の冷媒流通状態とを切 り換え可能に構成され、上記両空気通路が、室外力 室内へ向力う空気が第 1吸着 熱交換器 (32)を通り、室内から室外へ向かう空気が第 2吸着熱交換器 (33)を通る第 1の空気流通状態と、室外から室内へ向力う空気が第 2吸着熱交 (33)を通り、室 内から室外へ向力う空気が第 1吸着熱交^^ (32)を通る第 2の空気流通状態とを切 り換え可能に構成されて 、ることを特徴として 、る。
[0020] この第 6の発明では、蒸発器となる吸着熱交換器 (32, 33)の吸着剤で空気中の水 分を吸着して該空気を減湿し、凝縮器となる吸着熱交換器 (33, 32)で水分を吸着剤 力も空気中に放出して該吸着剤を再生することができる。したがって、例えば、空気 通路を第 1の空気流通状態に切り換えたときに冷媒回路が第 1の冷媒流通状態とな り、空気の通路を第 2の空気流通状態に切り換えたときに冷媒回路が第 2の冷媒流 通状態となるように設定すれば、室外空気を減湿して室内へ供給する除湿運転を連 続して行うことができる。
発明の効果
[0021] 本発明によれば、室内の顕熱負荷と潜熱負荷を空調装置 (20)と調湿装置 (30)で 別々に処理するシステムにおいて、デマンド制御中には冷媒回路の蒸発温度を制御 することで使用電力量を抑えるようにしており、このときにも室内の潜熱負荷は調湿装 置（30)により処理することができる。したがって、室内の温度は上昇しても湿度の上 昇を抑えることができるため、体感温度の上昇を抑えることができ、デマンド制御中の 快適性を従来よりも高める（実際の温度よりも涼しく感じるようにする)ことが可能となる
[0022] 上記第 2の発明によれば、デマンド制御レベルが高くなるほど、空調装置 (20)の能 力を低下させる制御を行うようにしているので、消費電力量の増加をより確実に抑え ることが可能となる。また、このデマンド制御中も室内の潜熱負荷を調湿装置 (30)で 処理できるため、室内の湿度の上昇を抑えて、快適性を従来よりも高めることが可能 となる。
[0023] 上記第 3の発明によれば、デマンド制御中には、室内の設定温度または実際の室 内温度に基づ 、て、所定の相対湿度が得られるように調湿装置 (30)の運転制御が 行われるので、室内の湿度の上昇を確実に抑えることができる。したがって、第 1,第 2の発明と同様に室内の快適性を従来よりも高めることが可能となる。
[0024] 上記第 4の発明によれば、デマンド制御レベルが最大レベルになると、空調装置 (2 0)が強制的にサーモオフ運転モードに設定されるので、より確実に消費電力量の増 大を抑えることができる。また、このときにも調湿装置 (30)は運転を «I続することが可 能であるため、室内の快適性が大幅に低下することはない。
[0025] 上記第 5の発明によれば、デマンド制御レベルが最大レベルになると、調湿装置 (3 0)が換気運転モードに設定される。換気のみを行うモードでは湿度調節の制御が不 要であるため、制御を簡単にすることができ、消費電力量を抑えられる。また、空調装 置 (20)が停止しているときでも換気を «続することにより、室内の湿度が上昇しすぎ ることを防止できる。
[0026] 上記第 6の発明によれば、調湿装置 (30)を、 2つの吸着熱交換器 (32, 33)を有す る冷媒回路と、室外空気が室内へ向かう第 1の空気通路と、室内空気が室外へ向か う第 2の空気通路とを備えた構成にするとともに、冷媒回路を第 1の冷媒流通状態と 第 2の冷媒流通状態とに切り換え可能に構成し、両空気通路を第 1の空気流通状態 と第 2の空気流通状態とに切り換え可能に構成している。したがって、例えば、空気 通路を第 1の空気流通状態に切り換えたときに冷媒回路が第 1の冷媒流通状態とな り、空気の通路を第 2の空気流通状態に切り換えたときに冷媒回路が第 2の冷媒流 通状態となるように設定することにより、室外空気を減湿して室内へ供給する除湿運 転を連続して行うことができ、この運転を空調装置 (20)の冷媒回路における蒸発温 度制御と同時に行うことにより、室内の快適性が低下するのを抑えることができる。 図面の簡単な説明
[0027] [図 1]図 1は、本発明の実施形態に係る空調システムの構成図である。
[図 2]図 2は、図 1の空調システムにおける空調装置と調湿装置の運転制御を各デマ ンド制御レベルにっ 、て示した表である。
[図 3]図 3は、図 1の空調システムにおけるデマンド制御レベルと快適性との関係を示 す表である。
[図 4]図 4は、従来の空調システムにおける空調装置と調湿装置の運転制御を各デマ ンド制御レベルにっ 、て示した表である。
[図 5]図 5は、従来の空調システムにおけるデマンド制御レベルと快適性との関係を 示す表である。
符号の説明
[0028] 1 空調システム
10 デマンド制御装置
20 空調装置
30 調湿装置
32 第 1吸着熱交換器 (吸着部材）
33 第 2吸着熱交換器 (吸着部材） 発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[0030] 図 1に示すこの実施形態の空調システム（1)は、複数の空調負荷の合計使用電力 量を制御するデマンド制御装置（10)を備えた空調システム（1)であって、主に室内の 顕熱負荷を処理する空調装置 (20)と、主に室内の潜熱負荷を処理する調湿装置 (3 0)とを備えている。つまり、この空調システム（1)は、室内の顕熱負荷と潜熱負荷を別 々に処理するシステムに構成されている。
[0031] 空調装置 (20)は、図示していないが蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を 備えている。この空調装置 (20)は、図 2に示すように、 1台の室外機 (21)に対して複 数台の室内機 (22)が接続された、 V、わゆるビル用マルチタイプの空調装置 (20)であ る。
[0032] 図 2には、調湿装置 (30)を、内部構造を表した状態の斜視図で示して!/、る。この調 湿装置 (30)は、換気運転モードの可能な調湿装置 (30)であり、ケーシング (31)内に 収納された 2つの吸着部材 (32, 33)を有している。各吸着部材 (32, 33)は、空調装 置 (20)とは別の冷媒回路が有する 2つの熱交 (32, 33)により構成されている。 各吸着部材 (32, 33)は、具体的には、クロスフィン型のフィン 'アンド'チューブ熱交 換器の表面に吸着剤が担持されたもの (以下、第 1吸着熱交換器 (32)及び第 2吸着 熱交翻 (33) t 、う）により構成されて！、る。
[0033] この調湿装置 (30)の冷媒回路は、第 1吸着熱交換器 (32)が蒸発器となり、第 2吸 着熱交換器 (33)が凝縮器となる第 1の冷媒流通状態と、第 2吸着熱交換器 (33)が蒸 発器となり、第 1吸着熱交 (32)が凝縮器となる第 2の冷媒流通状態とを切り換え ることが可能に構成されている。蒸発器となる吸着熱交翻 (32, 33)では、空気中の 水分が吸着剤に吸着されることにより該空気が減湿され、凝縮器となる吸着熱交換 器 (33, 32)では、吸着剤から空気中へ水分が放出されることにより該吸着剤が再生さ れる。
[0034] 上記調湿装置 (30)は、詳細は図示していないが、ケーシング (31)内に、室外空気 が室内へ向力う第 1の空気通路と、室内空気が室外へ向力う第 2の空気通路とを備 えている。そして、両空気通路は、室外力も室内へ向力 空気が第 1吸着熱交 (3 2)を通り、室内から室外へ向かう空気が第 2吸着熱交換器 (33)を通る第 1の空気流 通状態と、室外から室内へ向かう空気が第 2吸着熱交換器 (33)を通り、室内から室 外へ向かう空気が第 i吸着熱交換器 (32)を通る第 2の空気流通状態とを切り換える ことができるように構成されて！、る。
[0035] 以上の構成により、この調湿装置 (30)では、空気通路を第 1の空気流通状態に切り 換えたときに冷媒回路が第 1の冷媒流通状態となり、空気の通路を第 2の空気流通 状態に切り換えたときに冷媒回路が第 2の冷媒流通状態となるように設定すれば、室 外空気を減湿して室内へ供給する除湿運転を連続して行うことができる。
[0036] デマンド制御装置（10)は、単位時間（一般に 30分)ごとに現在デマンドから予測さ れる使用電力量に基づ 、てデマンド制御レベルを判定し、デマンド制御を行うもので ある。デマンド制御は、外気温度、外気湿度、室内温度、室内湿度、及び各部屋の 条件によって定められる室内環境変数に基づいて、デマンド制御装置（10)で室内の 顕熱負荷と潜熱負荷を算出し、空調装置 (20)と調湿装置 (30)を個別に制御すること で行われる。なお、デマンド制御の際には、部屋別に優先順位を設けておいてもよい
[0037] 次に、デマンド制御の具体的な内容について説明する。
[0038] 図 2に示すように、上記デマンド制御装置（10)では、 8段階のデマンド制御レベル が設定されている。そして、この 8段階のデマンド制御レベルに応じて、空調装置（20 )における冷媒回路の蒸発温度制御を行うように構成されている。詳しくは、デマンド 制御を行わな 、ときには蒸発温度を最低 3°Cに設定して運転を行うのに対して、デマ ンド制御レベルが 1〜7の間は、デマンド制御レベルが高くなるほど蒸発温度を段階 的に高くする制御を行う。また、デマンド制御レベルが最大のレベル 8になると、空調 装置 (20)の冷媒回路を停止して、サーモオフ運転モード (送風運転モード）に設定 する。
[0039] デマンド制御中、空調装置 (20)に関しては、上記の蒸発温度制御に加えて、室外 機 (21)の能力制御も行う。具体的には、デマンド制御装置（10)は、デマンド制御レ ベルが高くなるほど空調装置 (20)の室外機 (21)の能力（可変容量圧縮機の運転容 量）を低下させる制御を行う。図の例では、レベル 1〜レベル 5までは 100%の能力で 運転を行う一方、レベル 6では 70%、レベル 7では 40%、そしてレベル 8では 0%に 能力を制御するようにして 、る。
[0040] なお、図 2の例では、例えばデマンド制御レベルがレベル 5からレベル 6へ移行する ときに、冷媒回路の蒸発温度を 16°Cから 18°Cに上げる制御と室外機 (21)の能力を 1 00%から 70%に低下させる制御の両方を行うようにしている力 その中間のレベルと して、蒸発温度は 16°Cのままで室外機 (21)の能力を 70%に落とす制御レベルを設 けたり、逆にレベル 1〜レベル 5の間での制御レベルの移行時のように、室外機（21) の能力は 100%のままで蒸発温度を 18°Cに上げる制御レベルを設けたりしてもよい 。このことは、レベル 6からレベル 7への移行時などでも同様である。
[0041] 調湿装置 (30)は、デマンド制御を行わな 、ときは、設定温度に対して室内の相対 湿度を 60%にすることを目標として制御される。この制御は、調湿装置 (30)の冷媒 回路及び空気通路の切り換え時間の間隔を制御することにより実施できる。その理 由は、吸着剤は吸着の初期段階では水分の吸着量が多ぐ時間が経つにつれて吸 着量が減ってくる特性を有するため、上記の切り換えの時間間隔を短くすると吸着量 の多い状態を維持して潜熱処理能力を高くすることができるからである。逆に言うと、 上記の切り換えの時間間隔を長くすると潜熱処理能力を落とすこともできる。
[0042] 上記調湿装置（30)は、デマンド制御のレベル 1〜レベル 7の間は、室内の設定温 度と実際の室内温度 (検出温度）のうち、高い方の温度で 60%の相対湿度が得られ るように制御される。これは、室内温度が上昇しても湿度の上昇を抑えて快適性の低 下を抑制するためである。この制御のため、調湿装置 (30)における冷媒回路の蒸発 温度や、空気通路の風量など、種々の運転条件が制御される。一方、デマンド制御 レベルが最大のレベル 8になると、調湿装置 (30)の冷媒回路を停止し、換気運転モ ードでの運転が行われる。
[0043] このように、本実施形態の空調システム（1)の運転時には、デマンド制御装置（10) により、空調装置 (20)と調湿装置 (30)を別々に制御して、室内の顕熱負荷と潜熱負 荷とが処理される。そして、現在デマンドにより予測される単位時間あたりの使用電力 量に基づいてデマンド制御が行われるときには、そのデマンド制御レベルに応じて、 空調装置 (20)についての蒸発温度制御及び室外機能力制御と、調湿装置 (30)に ついての目標湿度制御とが行われて、使用電力量を契約電力の範囲内に抑えなが ら快適性の維持が図られる。
[0044] 特に、デマンド制御レベルが比較的低!、とき（レベル 1〜レベル 5)には、空調装置（ 20)については蒸発温度制御のみが行われ、調湿装置 (30)については目標湿度制 御が行われる。したがって、室内温度は上昇しても湿度の上昇は抑えられるので、体 感温度の上昇を抑えることで快適性の低下を抑制できる。
[0045] また、デマンド制御レベルが高くなつたとき（レベル 6〜レベル 7)には、同時に室外 機の能力制御も行われ、デマンド制御レベルが最大（レベル 8)になったときには、空 調装置 (20)がサーモオフ運転モードになるとともに調湿装置 (30)が換気運転モード になるので、電力使用量を確実に契約電力の範囲内に抑えられる。
[0046] 実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態によれば、室内の顕熱負荷と潜熱負荷を空調装 置 (20)と調湿装置 (30)で別々に処理するシステムにおいて、デマンド制御中には、 基本的に、冷媒回路の蒸発温度を制御することで使用電力量を抑えるようにしている 。そして、このときにも室内の潜熱負荷の処理は調湿装置 (30)により継続することが できる。したがって、室内の温度は上昇しても湿度の上昇を抑えることができるため、 図 3の表に示すように、デマンド制御中の快適性が低下するのを抑えることができる。
[0047] また、デマンド制御レベルが高くなると、空調装置 (20)の能力を低下させる制御を 行うようにしているので、消費電力量の増加を確実に抑えることが可能となる。
[0048] さらに、このデマンド制御中には、室内の設定温度または実際の室内温度のうち、 高 、方の温度に基づ 、て、相対湿度が 60%になるように調湿装置 (30)の運転制御 が行われるので、室内の湿度の上昇を確実に抑えて快適性の維持を図ることができ る。
[0049] また、デマンド制御レベルが最大レベルになると、空調装置 (20)が強制的にサーモ オフ運転モードに設定されるので、より確実に消費電力量の増大を抑えることができ る。このときは、調湿装置 (30)が換気運転モードに設定され、湿度調節のための制 御が不要になるため、さらに消費電力量を抑えられるし、図 3の表に示すように快適 性の低下も抑えることができる。 [0050] 《その他の実施形態》
上記実施形態にっ 、ては、以下のような構成としてもょ 、。
[0051] 例えば、上記実施形態では、空調装置 (20)を 1台の室外機 (21)と複数台の室内機
(22)とからなるマルチタイプに構成している力 空調装置 (20)はマルチタイプに限ら ず、 1台の室外機 (21)と 1台の室内機 (22)とからなる、いわゆるペア機タイプであって ちょい。
[0052] また、調湿装置 (30)は、吸着部材 (32, 33)を冷却器 (蒸発器)と加熱器 (凝縮器)の 機能も有する吸着熱交翻 (32, 33)で構成したタイプについて説明したが、吸着部 材と冷却器及び加熱器を別々に設けたタイプのものであってもよい。さら〖こ、調湿装 置 (30)は、吸着部材 (32, 33)としてペルチエ効果素子の表面と裏面に吸着剤を塗布 したものを用い、 DC電源の極性をプラスとマイナスに交互に切り換えることによって 上記吸着剤で水分の吸脱着を行うタイプであってもよい。
[0053] また、上記実施形態では、デマンド制御レベルが最大のレベル 8のときには調湿装 置（30)を換気運転モードに設定するようにしている力 このレベル 8のときにも、レべ ル 1〜レベル 7と同様に、室内の設定温度または実際の室内温度のうち、高い方の 温度に基づいて、相対湿度が 60%になるように調湿装置 (30)の運転制御を行うよう にしてもよい。そうすることにより、室内の快適性を重視した運転を行うことができる。
[0054] その他にも、上記実施形態で説明したデマンド制御中における各制御レベルの具 体的な制御内容は単なる例示であり、例えば、空調装置 (20)についての蒸発温度 制御の設定値や、室外機 (21)の能力制御の設定値や、調湿装置 (30)についての相 対湿度の設定値などは、適宜変更してもよい。
[0055] なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、 あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
産業上の利用可能性
[0056] 以上説明したように、本発明は、複数の空調負荷の合計使用電力量を制御するデ マンド制御装置を備えた空調システムについて有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の空調負荷の合計使用電力量を制御するデマンド制御装置 (10)を備えた空 調システムであって、
冷媒回路を備えて主に室内の顕熱負荷を処理する空調装置 (20)と、吸着部材 (32 , 33)を備えて主に室内の潜熱負荷を処理する調湿装置 (30)とを備え、
上記デマンド制御装置（10)は、複数のデマンド制御レベルに応じて、空調装置 (20 )を構成する冷媒回路の蒸発温度を制御するように構成されて!ヽることを特徴とする 空調システム。
[2] 請求項 1において、
デマンド制御装置（10)は、デマンド制御レベルが高くなるほど空調装置 (20)の能 力を低下させる制御を行うように構成されて ヽることを特徴とする空調システム。
[3] 請求項 1において、
デマンド制御装置（10)は、デマンド制御中に、設定温度または室内温度に基づい て、所定の相対湿度が得られるように調湿装置 (30)の運転制御を行うように構成され て 、ることを特徴とする空調システム。
[4] 請求項 1において、
デマンド制御装置（10)は、デマンド制御レベルが最大レベルになると、空調装置 (2 0)をサーモオフ運転モードに設定するように構成されて ヽることを特徴とする空調シ ステム。
[5] 請求項 1において、
調湿装置 (30)が換気運転モードの可能な調湿装置 (30)により構成され、 デマンド制御装置（10)は、デマンド制御レベルが最大レベルになると、調湿装置 (3 0)を換気運転モードに設定するように構成されて!ヽることを特徴とする空調システム。
[6] 請求項 1において、
調湿装置 (30)は、表面に吸着剤が担持された第 1吸着熱交換器 (32)及び第 2吸 着熱交換器 (33)を有する冷媒回路と、室外空気が室内へ向かう第 1の空気通路と、 室内空気が室外へ向力う第 2の空気通路とを備え、
上記冷媒回路は、第 1吸着熱交換器 (32)が蒸発器となり、第 2吸着熱交換器 (33) が凝縮器となる第 1の冷媒流通状態と、第 2吸着熱交換器 (33)が蒸発器となり、第 1 吸着熱交 (32)が凝縮器となる第 2の冷媒流通状態とを切り換え可能に構成され 上記両空気通路は、室外から室内へ向かう空気が第 1吸着熱交換器 (32)を通り、 室内から室外へ向かう空気が第 2吸着熱交換器 (33)を通る第 1の空気流通状態と、 室外から室内へ向力う空気が第 2吸着熱交 (33)を通り、室内力 室外へ向かう 空気が第 1吸着熱交換器 (32)を通る第 2の空気流通状態とを切り換え可能に構成さ れて 、ることを特徴とする空調システム。
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