WO2015181899A1 - 空気調和システム - Google Patents

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WO2015181899A1
WO2015181899A1 PCT/JP2014/064027 JP2014064027W WO2015181899A1 WO 2015181899 A1 WO2015181899 A1 WO 2015181899A1 JP 2014064027 W JP2014064027 W JP 2014064027W WO 2015181899 A1 WO2015181899 A1 WO 2015181899A1
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demand control
conditioning system
target value
air
centralized management
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Inventor
光洋 杉村
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices

Definitions

  • the present invention relates to air conditioning management, in particular, energy consumption management type air conditioning system.
  • the amount of energy that can be adjusted as an air conditioner is calculated in advance, and the amount of energy that can be adjusted is compared with the amount of energy that is required to be adjusted to implement demand control.
  • a system has been proposed that can immediately meet the demand from the power supplier without impairing comfort (for example, see Patent Document 2 and Patent Document 3).
  • Demand values targeted for demand control in air conditioning systems are often set from the supplier's perspective, such as contract power and requests from power suppliers.
  • the main cause is that it is difficult for the user to set the target value quantitatively.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a first object is to define a target amount of energy used by a user, for example, in units of months, years, and the like.
  • the operation data and the amount of energy used of the air conditioner up to the present time are held in advance.
  • it is in obtaining the air conditioning system which implements long-term demand control by calculating the optimal driving
  • a second object is to obtain an air conditioning system in which a target value set in the first object is set for each of a plurality of arbitrary air conditioner groups such as an air conditioner unit, a user unit, or a property unit.
  • the third purpose is that the demand target value for one or a plurality of air conditioners selected arbitrarily can be changed, so that the user can select the demand target value according to the weather condition or the like. It is to obtain an air conditioning system.
  • the fourth objective is to develop an air conditioning system that enables the exchange of information on the operating state and energy usage between different air conditioners and systems when formulating an operation plan to achieve long-term demand control. There is to get.
  • the fifth object is to provide an advance notice to the user when implementing an operation plan for achieving long-term demand control, and to select from a plurality of demand target values each time the operation plan is executed. To get a harmonious system.
  • a sixth object is to obtain an air conditioning system that notifies a user in advance when implementing an operation plan for achieving long-term demand control, and allows the operation plan to be changed temporarily.
  • An air conditioning system includes one or more air conditioners, one or more centralized management devices, and a transmission line that connects the air conditioner and the centralized management device. Define the energy usage for any period that the user should target, set the energy usage as the target value for demand control, and acquire and hold the operation information of the air conditioner up to the present through the transmission line The operation plan is calculated from the operation information so as to be within the target value of the demand control.
  • an air conditioning system capable of managing energy consumption in the long term by calculating an operation plan for an arbitrary period in advance.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image of demand control in units of one month (30 days) as an example of long-term demand control in FIG. 1. It is the table
  • Embodiment 3 of this invention It is a figure showing the image at the time of changing the target value of energy consumption at the time of implementing demand control in Embodiment 3 of this invention. It is a figure showing an example of the setting screen at the time of setting a different demand target value with respect to the some indoor unit group in Embodiment 4 of this invention. It is a figure showing an example of the display screen for confirming reexamination of a target value to the user in Embodiment 6 of this invention. It is a figure showing an example of the display screen for asking the user in Embodiment 7 of this invention judgment of the implementation of demand control.
  • FIG. 1 to 3 are diagrams showing Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an air conditioning system that enables long-term demand control.
  • the air conditioning system 100 includes air conditioner outdoor units 2A to 2E, air conditioner indoor units 3A to 3J, air conditioner outdoor units 2A to 2E, and indoor units 3A to 3A.
  • Centralized management devices 1A and 1B for managing a plurality of 3J units remote controllers 4A to 4E, interfaces 5 and 6, a property manager 7, a building manager 8, a public line 9, and the like. *
  • the remote controllers 4A to 4E are connected to the indoor units 3A to 3J via remote controller transmission lines 15A to 15E.
  • the indoor units 3A to 3J are connected to the outdoor units 2A to 2E via the indoor / outdoor transmission lines 14A to 14J.
  • the outdoor units 2A to 2E are connected to the centralized management devices 1A and 1B via the centralized transmission lines 13A to 13E.
  • the centralized management devices 1A and 1B are connected to the interface 5 via transmission lines 12A and 12B.
  • the interface 5 is connected to the property manager 7 via the transmission line 11B, and is connected to the public line 9 via the transmission line 11A.
  • the public line 9 is connected to the interface 6, and the interface 6 is connected to the building manager 8 via the transmission line 10.
  • the outdoor units 2A to 2E perform operation control of the indoor units 3A to 3J by transmitting and receiving data to and from the indoor units 3A to 3J via the indoor / outdoor transmission lines 14A to 14J.
  • the central management devices 1A and 1B transmit / receive data to / from the outdoor units 2A to 2E of the air conditioner via the central transmission lines 13A to 13E, thereby controlling the air conditioner and collecting operation data. Is possible.
  • the central management devices 1A and 1B are configured to communicate with the air conditioner indoor units 3A to 3J via the air conditioner outdoor units 2A to 2E. 1B and the indoor units 3A to 3J of the air conditioner may be directly connected without any problem. Communication with the indoor units 3A to 3J is also possible from the remote controllers 4A to 4E connected via the remote controller transmission lines 15A to 15E.
  • the centralized management devices 1A and 1B are connected to the interface 5 via the transmission lines 12A and 12B, and the interface 5 is connected to the property manager 7 via the transmission line 11B.
  • the property manager 7 can operate the centralized management devices 1A and 1B via the transmission line 11B, the interface 5, and the transmission lines 12A and 12B.
  • the centralized management devices 1A and 1B can be connected to a remote place via the public line 9 by the transmission lines 12A and 12B, the interface 5, and the transmission line 11A.
  • the building manager 8 is connected to the public line 9 by the transmission line 10 and the interface 6 and can communicate with the central management devices 1A and 1B and operate the central management devices 1A and 1B.
  • the central management devices 1A and 1B, the indoor units 3A to 3J, and the outdoor units 2A to 2E are not limited to the numbers shown in the first embodiment and FIG. Further, the number of indoor units 3A to 3J connected to one outdoor unit 2A to 2E and the outdoor units 2A to 2E and indoor units 3A to 3J connected to the centralized management devices 1A and 1B which are one remote monitoring device.
  • the number of remote controllers 4A to 4E as terminal units is not limited.
  • the object manager 7 is a target that can operate the central management devices 1A and 1B via the interface 5 in the field
  • the building management is a target that can operate the central management devices 1A and 1B via the public line 9.
  • this operation target is not limited.
  • the transmission line 10 is transmission lines. Includes the concept of wireless transmission and reception.
  • the central control devices 1A and 1B collect the operation data of the outdoor units 2A to 2E and the indoor units 3A to 3J connected via the central transmission lines 13A to 13E and collect the air conditioning. Manage energy consumption for each aircraft. Further, the centralized management devices 1A and 1B can control the energy consumption in the air conditioning system 100 by performing demand control on the indoor units 3A to 3J. In the present invention, long-term demand control is performed based on the energy consumption of the air conditioner accumulated and managed by the central management devices 1A and 1B.
  • FIG. 2 is a diagram showing an image of demand control in units of one month (30 days) as an example of long-term demand control.
  • An example in which the centralized management apparatus 1A illustrated in FIG. 1 performs demand control on the indoor unit 3A will be described with reference to FIG.
  • the indoor unit 3A has already consumed 57% of energy with respect to 100% of the target value when 15 days have elapsed, and the energy consumption is set to 100% of the target value when 30 days have elapsed. In order to keep it within%, it is necessary to keep the energy consumption for the remaining 15 days within 43% of the target value. Therefore, the central management apparatus 1A calculates an operation state that suppresses the energy consumption amount for the remaining 15 days to 43% of the target value from the past operation data and the energy consumption state of the indoor unit 3A.
  • the target value for demand control is not quantitatively displayed, but this target value can be arbitrarily set by the user.
  • FIG. 3 is a table exemplifying the relationship between past operation data and energy consumption necessary for the proposal of a future operation plan.
  • the relationship between the operation state (set temperature) of the indoor unit 3 ⁇ / b> A for the past 15 days and the energy consumption is illustrated.
  • the total energy consumption in 15 days is 57%. Therefore, in order to keep the target value of energy consumption within 100%, the energy consumption needs to be within 43% in the remaining 15 days. That is, the energy consumption consumption pace for the remaining 15 days needs to be about 75% or less of the energy consumption consumption pace for the first 15 days. Considering this, the energy consumption per day needs to be suppressed to about 2.86% (a value obtained by dividing 43% by 15 days).
  • the energy consumption when the set temperature is 22 ° C. is 3%
  • the energy consumption when the set temperature is 23 ° C. is 2%. From here, by controlling the average set temperature for the remaining 15 days to be within about 22.86 ° C., control is performed to achieve the target value of energy consumption within 100%. Specifically, a method of periodically setting the set temperature of the indoor unit 3A from the centralized management device 1A so that the energy consumption of the target value is within 100% can be mentioned.
  • the relationship between the set temperature and the energy consumption is shown as means for past operation data and demand control.
  • data used for demand control is limited to this example only. It is not a thing.
  • the centralized management devices 1A and 1B hold the operation data and energy consumption of the air conditioner up to the present time in advance, and calculate an optimal operation plan for achieving the target value from the data, thereby making the long-term It is possible to obtain the air conditioning system 100 that performs the demand control.
  • the outdoor units 2A to 2E and the indoor units 3A to 3J correspond to “air conditioners” in the present invention.
  • the operation data and energy consumption of the air conditioner correspond to “operation information” in the present invention.
  • FIG. 4 and 5 are diagrams showing Embodiment 2 of the present invention. Since the basic configuration of the air conditioning system 100 and the like in the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the present embodiment will be mainly described below with respect to the differences from the first embodiment. Mode 2 will be described. The basic configuration of the air conditioning system 100 is the same in the third to seventh embodiments described later.
  • Embodiment 1 is a form in which long-term demand control is performed on one air conditioner, but Embodiment 2 is different in that long-term demand control is performed on a plurality of air conditioners.
  • Embodiment 1 long-term demand control is performed on one air conditioner.
  • demand control is performed on an air conditioner alone, there is a limit to the range in which energy consumption can be adjusted.
  • a plurality of air conditioners are often used by the same user, and in this case, it is efficient to perform energy management on a user basis.
  • target energy consumption is managed in units of users or properties, and long-term demand control is performed with a plurality of target air conditioners as one unit. Thereby, in the period when some air conditioners do not need to operate, it becomes possible to widen the tolerance
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an image when the operation state of each air conditioner is substantially the same when demand control is performed with a plurality of air conditioners as a group.
  • FIG. 4 as an example, the case where all the air conditioners connected to the centralized management device 1A are used by the same user is taken as an example, and the demand control of the indoor units 3A to 3D is performed collectively. Show the case.
  • the control amount may be averaged for each of the indoor units 3A to 3D.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an image when the operation state of each air conditioner varies when demand control is performed with a plurality of air conditioners as a group.
  • 60% of the target value of energy is consumed when 15 days have elapsed, and it is necessary to perform demand control.
  • the energy consumption of the past 15 days is different from that of FIG. 4 in that the indoor unit 3D is more than the other indoor units 3A to 3C, and conversely the indoor unit 3C is less than the other indoor units 3A, 3B and 3D. To do.
  • the indoor unit 3D can be handled by a method such as performing demand control independently of the group unit.
  • the air conditioning system 100 that makes it possible to set the target energy consumption for each of a plurality of arbitrary air conditioner groups such as an air conditioner unit, a user unit, or a property unit. Can be obtained.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams showing Embodiment 3 of the present invention.
  • the third embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment and the second embodiment.
  • the air conditioning system 100 performs demand control with respect to a target value fixed in advance. However, priority is given to comfort even if the initial target is changed depending on weather conditions. An unavoidable situation may occur. Therefore, the air conditioning system 100 according to the third embodiment can set a plurality of target values in advance, and the user can arbitrarily change the target values according to the situation.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an image when the target value of the energy consumption when the demand control is performed is changed. As shown in FIG. 6, in the operation state shown in FIG. 5, the target value of energy consumption is changed to a target value 2 having a likelihood that is 1.5 times the preset target value 1. Yes.
  • an air conditioning system that allows a user to select a demand target value according to weather conditions or the like by making it possible to change the demand target value for one or more arbitrarily selected air conditioners. 100 can be obtained.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram showing Embodiment 4 of the present invention.
  • the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the first to third embodiments.
  • the air conditioning system 100 performs demand control based on the operation plan calculated by the central management devices 1A and 1B based on the target value set by the user.
  • one centralized management device 1A or centralized management device 1B performs demand control on a plurality of air conditioner groups according to an operation plan based on the same target value, it is comfortable for all air conditioner groups. In some cases, it is difficult to perform demand control while maintaining the characteristics.
  • the air conditioning system 100 mentioned as the fourth embodiment enables setting different target values for each air conditioner group.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a setting screen for setting different demand target values for the plurality of indoor units 3A to 3J. As shown in FIG. 7, it is possible to register a plurality of target values in advance and set target values in accordance with the purpose for each group. When the target value is set, there is no problem even if there is a target value that is not used, and it is not necessary to set the target value for all the air conditioner groups and perform demand control.
  • an air conditioning system that allows a user to select a demand target value according to weather conditions or the like by making it possible to change the demand target value for one or more arbitrarily selected air conditioners. 100 can be obtained.
  • Embodiment 5 FIG.
  • the air conditioning system 100 according to the first to fourth embodiments has a form in which a group of air conditioners is controlled by the single centralized management device 1A or the centralized management device 1B shown in FIG.
  • the air conditioning system 100 according to Embodiment 5 is different in that a group of air conditioners is controlled by the plurality of centralized management devices 1A and 1B shown in FIG.
  • Embodiments 1 to 4 are forms when demand control is performed on an air conditioner group connected to one centralized management apparatus 1A or centralized management apparatus 1B. For this reason, when there are a large number of air conditioners in a large property, etc., the energy management of energy consumption can be managed with the number of air conditioners that cannot be managed by one centralized management device 1A or centralized management device 1B as the same group. May be required.
  • the fifth embodiment by forming a group of air conditioners across a plurality of centralized management devices 1A and 1B, the number of units that cannot be managed by one centralized management device 1A or centralized management device 1B. By managing energy consumption in the same group of air conditioners, long-term demand control is possible.
  • the transmission line 12B is connected between the centralized management device 1A and the centralized management device 1B.
  • the central management device 1A and the central management device 1B perform demand control on the connected air conditioners based on the calculated operation plan.
  • the demand control value may be calculated by one centralized management apparatus 1A or centralized management apparatus 1B, and the result may be transmitted to another centralized management apparatus 1A or centralized management apparatus 1B.
  • the centralized management devices 1A and 1B may perform calculation with the same algorithm. In this case, since the data is exchanged, the results calculated by the same algorithm are equal.
  • the air conditioning system 100 that enables the exchange of information on the operation state and energy usage between different air conditioners and systems. It can.
  • the air conditioning system 100 that enables the exchange of information on the operation state and energy usage between different air conditioners and systems. It can.
  • a number of air conditioners that cannot be managed by one central management device 1A or central management device 1B can be obtained.
  • By managing energy consumption as the same group long-term demand control becomes possible.
  • FIG. FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention.
  • the sixth embodiment will be described focusing on the differences from the first to fifth embodiments.
  • the air conditioning system 100 calculates the amount of energy that can be used in the future from the operating state and energy consumption of the air conditioner thus far. And control of an air conditioner is implemented based on the operation plan according to the calculated energy amount. However, when the air conditioner is controlled mechanically based on the operation plan, there is a possibility of impairing the user's comfort as mentioned in the above-mentioned patent document.
  • the air conditioning system 100 notifies the user of the operation plan in advance before performing the control, and if the user does not approve the operation plan, the user changes the target value for demand control. It is possible to do.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a display screen for confirming the user to review the target value.
  • the advance notice of the operation plan is displayed on the screens of the central management devices 1A and 1B.
  • the central management devices 1A and 1B set the target group as 1, the target air conditioners as 1, 4, and 5, the set temperature as 23 ° C., and the operation time zone from 9:00 to 16:00 as an operation plan for the user. Is notified in advance. Therefore, when the user determines that the comfort is impaired, the driving state can be reduced by reviewing the target value.
  • FIG. 8 the example in which the prior notice of the operation plan is displayed on the screens of the central management devices 1A and 1B is shown, but the same screen is displayed on the remote controller connected to the air conditioner to be controlled. Also good. Moreover, you may transmit the same content to the property manager 7 and the building manager 8 by communication means, such as an email. Further, the contents to be notified in advance are not limited to the contents such as the set temperature and the operation time zone shown in FIG. 8, and the contents displayed at a time are not limited to one day. The same applies to the seventh embodiment described later.
  • the user when the operation plan for achieving the long-term demand target is implemented, the user can be notified in advance, and the air conditioning system 100 that enables temporary change of the operation plan can be obtained.
  • FIG. FIG. 9 is a diagram showing Embodiment 7 of the present invention.
  • the seventh embodiment will be described with a focus on differences from the first to sixth embodiments.
  • the air-conditioning system 100 performs demand control within a range that does not lose comfort by selecting a plurality of target values when the weather condition changes significantly. Is possible. However, there is a possibility that comfort may be lost if the weather conditions change beyond control.
  • the air conditioning system 100 notifies the user of the operation plan in advance before the control is performed, and if the user does not approve the operation plan, the user changes the operation plan. Is possible.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a display screen for asking the user whether to execute demand control.
  • the operation plan changing method is displayed on the screens of the central management devices 1A and 1B.
  • the centralized management devices 1A and 1B operate with a target group set to 1, a target air conditioner set to 1, 4 and 5, a set temperature set to 23 ° C., and an operating time zone set from 9:00 to 16:00. Inform the plan in advance. Therefore, when the user determines that comfort is impaired, the demand control can be stopped.
  • the user when the operation plan for achieving the long-term demand target is implemented, the user can be notified in advance, and the air conditioning system 100 that enables temporary change of the operation plan can be obtained.
  • 1A, 1B Centralized management device, 2A-2E outdoor unit, 3A-3J indoor unit, 4A-4E remote controller, 5 interface, 6 interface, 7 property manager, 8 building manager, 9 public line, 10 transmission line, 11A , 11B transmission line, 12A, 12B transmission line, 13A-13E centralized transmission line, 14A-14J indoor / outdoor transmission line, 15A-15E remote controller transmission line, 100 air conditioning system.

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Abstract

　長期的なデマンド制御を実施する空気調和システム（１００）を得ることを目的とする。１台以上の空気調和機と、１台以上の集中管理装置と、前記空気調和機と前記集中管理装置とを接続する伝送線と、を備え、集中管理装置（１Ａ、１Ｂ）は、ユーザが目標とするべき任意の期間のエネルギー使用量を定義し、エネルギー使用量をデマンド制御の目標値として設定し、伝送線（１３Ａ～１３Ｅ、１４Ａ～１４Ｊ）を介して空気調和機（２Ａ～２Ｅ、３Ａ～３Ｊ）の現時点までの運転情報を取得して保持し、運転情報からデマンド制御の目標値以内とするための運転計画を算出する。　

Description

空気調和システム
　本発明は、空調管理、特にエネルギー消費量管理型の空気調和システムに関する。
　従来の空気調和システムに対するデマンド制御として、電力需給逼迫時に、電力供給者の要求により、電力供給者のニーズ及びユーザが予め定めた設備の停止に関する優先順位に基づいて、ユーザの設備が停止され、電力調整が図られるシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。
　しかし、特許文献１に記載のシステムでは、エネルギー量の調整が図られる時点での設備の運転状況は考慮されていない。このため、現実には設備の運転状況を踏まえると、予定したエネルギー量の調整が、迅速に実施できず、エネルギー供給者からのエネルギー量の抑制要求にユーザが直ちに応答できないという事態が発生していた。
　また、特許文献１に記載のシステムでは、エネルギー量の調整が図られる時点のユーザの快適性も考慮されていないため、エネルギー量を抑制することで、ユーザの快適性を著しく損なう可能性があった。
　そこで、このような問題の対策として、空気調和機として調整可能なエネルギー量を予め算出し、調整可能なエネルギー量と、調整を要求されているエネルギー量とを比較してデマンド制御を実施する。これにより、快適性が損なわれることなく、即座に電力供給者からの要望に応えることが可能となるシステムが提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
　また、需要調整要求にしたがって消費エネルギー量を調整した後に、消費エネルギー量が急激に増加しないように、物件の快適性を回復することが可能な制御システムが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開２００５－１０７９０１号公報（第７頁） 特開２０１３－１４２５２９号公報（請求項１、第７頁） 国際公開２０１３／０８０３０８号（請求項１） 特開２０１３－１４３８４０号公報（第３頁、第４頁）
　しかし、特許文献２～４に記載の空気調和システムにおけるデマンド制御は、契約電力等から目標デマンド値を設定し、現在の空気調和機の運転状態を制御するものであり、短い時間単位での観点でしか制御を行えないという問題点があった。
　また、空気調和システムにおけるデマンド制御で目標としているデマンド値は、契約電力や、電力供給者からの要望など、供給者の目線で設定されることが多かった。その主因としては、ユーザが主体となって目標値を定量的に設定することが難しいという問題点があった。
　本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、第１の目的は、例えば月単位、年単位等でユーザが目標とするエネルギー使用量を定義し、それを目標値とする際に、予め現時点までの空気調和機の運転データと使用エネルギー量を保持しておく。そして、それらから目標値を達成するために最適な運転計画を算出することで、長期的なデマンド制御を実施する空気調和システムを得ることにある。
　第２の目的は、第１の目的において設定する目標値を、空気調和機単位、ユーザ単位又は物件単位など、任意の複数の空気調和機グループ毎に設定する空気調和システムを得ることにある。
　第３の目的は、任意に選択された１台もしくは複数台の空気調和機に対するデマンド目標値を変更可能とすることで、ユーザが気象状態等に合わせてデマンド目標値を選択することが可能な空気調和システムを得ることにある。
　第４の目的は、長期的なデマンド制御を達成するための運転計画を策定するにあたり、異なる空気調和機間及びシステム間での運転状態とエネルギー使用量の情報を交換可能とする空気調和システムを得ることにある。
　第５の目的は、長期的なデマンド制御を達成するための運転計画を実施するにあたり、ユーザに事前通知を行い、運転計画の実施の都度、デマンド目標値を複数設定されたものから選択する空気調和システムを得ることにある。
　第６の目的は、長期的なデマンド制御を達成するための運転計画を実施するにあたり、ユーザに事前通知を行い、運転計画の一時的な変更を可能とする空気調和システムを得ることにある。
　本発明に係る空気調和システムは、１台以上の空気調和機と、１台以上の集中管理装置と、空気調和機と集中管理装置とを接続する伝送線と、を備え、集中管理装置は、ユーザが目標とするべき任意の期間のエネルギー使用量を定義し、エネルギー使用量をデマンド制御の目標値として設定し、伝送線を介して空気調和機の現時点までの運転情報を取得して保持し、運転情報からデマンド制御の目標値以内とするための運転計画を算出するものである。
　本発明によれば、任意の期間の運転計画を予め算出することで、長期的にエネルギー消費量を管理することが可能となる空気調和システムを得ることができる。
本発明の実施の形態１における長期的なデマンド制御を可能とする空気調和システムのブロック図である。 図１の長期的なデマンド制御の一例として、１ヶ月（３０日）単位でのデマンド制御のイメージを表した図である。 図２の今後の運転計画の提案のために必要となる、過去の運転データとエネルギー消費量の関係を例示した表である。 本発明の実施の形態２における複数の空気調和機をグループとしてデマンド制御を実施した際に、それぞれの空気調和機の運転状態がほぼ同様だった場合のイメージを表した図である。 本発明の実施の形態２における複数の空気調和機をグループとしてデマンド制御を実施した際に、それぞれの空気調和機の運転状態にバラつきがあった場合のイメージを表した図である。 本発明の実施の形態３におけるデマンド制御を実施する際のエネルギー消費量の目標値を変更した場合のイメージを表した図である。 本発明の実施の形態４における複数の室内機グループに対し、異なったデマンド目標値を設定する際の設定画面の一例を表す図である。 本発明の実施の形態６におけるユーザに目標値の見直しを確認するための表示画面の一例を表す図である。 本発明の実施の形態７におけるユーザにデマンド制御の実施可否の判断を仰ぐための表示画面の一例を表す図である。
　実施の形態１．
　図１～図３は、本発明の実施の形態１を示す図である。
　図１は、長期的なデマンド制御を可能とする空気調和システムのブロック図である。
　図１に示されるように、空気調和システム１００は、空気調和機の室外機２Ａ～２Ｅと、空気調和機の室内機３Ａ～３Ｊと、空気調和機の室外機２Ａ～２Ｅ及び室内機３Ａ～３Ｊを複数台管理する集中管理装置１Ａ、１Ｂと、リモートコントローラ４Ａ～４Ｅと、インターフェース５、６と、物件管理者７と、ビル管理者８と、公衆回線９などを有する。　
　リモートコントローラ４Ａ～４Ｅは、リモートコントローラ用伝送線１５Ａ～１５Ｅを介して室内機３Ａ～３Ｊと接続されている。室内機３Ａ～３Ｊは、室内外系伝送線１４Ａ～１４Ｊを介して室外機２Ａ～２Ｅと接続されている。室外機２Ａ～２Ｅは、集中系伝送線１３Ａ～１３Ｅを介して集中管理装置１Ａ、１Ｂと接続されている。集中管理装置１Ａ、１Ｂは、伝送線１２Ａ、１２Ｂを介してインターフェース５と接続されている。インターフェース５は、伝送線１１Ｂを介して物件管理者７に接続され、伝送線１１Ａを介して公衆回線９と接続されている。公衆回線９は、インターフェース６と接続され、インターフェース６は、伝送線１０を介してビル管理者８と接続されている。
　室外機２Ａ～２Ｅは、室内外系伝送線１４Ａ～１４Ｊを介して室内機３Ａ～３Ｊとのデータの送受信を行うことで、室内機３Ａ～３Ｊの運転制御を行っている。
　また、集中管理装置１Ａ、１Ｂは、集中系伝送線１３Ａ～１３Ｅを介して空気調和機の室外機２Ａ～２Ｅとデータの送受信を行うことで、空気調和機の制御や、運転データの収集などを可能としている。
　なお、図１では集中管理装置１Ａ、１Ｂは、空気調和機の室外機２Ａ～２Ｅを介して、空気調和機の室内機３Ａ～３Ｊとの通信を実施する形態としているが、集中管理装置１Ａ、１Ｂと空気調和機の室内機３Ａ～３Ｊとを直接接続する形態としても問題ない。
　また、室内機３Ａ～３Ｊとの通信は、リモートコントローラ用伝送線１５Ａ～１５Ｅを介して接続されるリモートコントローラ４Ａ～４Ｅからも可能である。
　さらに、集中管理装置１Ａ、１Ｂは、伝送線１２Ａ、１２Ｂを介してインターフェース５に接続され、インターフェース５は伝送線１１Ｂを介して物件管理者７に接続されている。これにより、物件管理者７は伝送線１１Ｂ、インターフェース５及び伝送線１２Ａ、１２Ｂを介して、集中管理装置１Ａ、１Ｂを操作することが可能である。
　また、集中管理装置１Ａ、１Ｂは、伝送線１２Ａ、１２Ｂとインターフェース５と伝送線１１Ａによって公衆回線９を介して遠隔地と接続可能である。ビル管理者８は伝送線１０とインターフェース６とにより公衆回線９に接続され、集中管理装置１Ａ、１Ｂと通信を行い、集中管理装置１Ａ、１Ｂを操作することが可能である。
　なお、集中管理装置１Ａ、１Ｂ、室内機３Ａ～３Ｊ及び室外機２Ａ～２Ｅはともに本実施の形態１及び図１に示した台数に制限されるものではない。
　また１台の室外機２Ａ～２Ｅに接続される室内機３Ａ～３Ｊの台数及び１台の遠隔監視装置である集中管理装置１Ａ、１Ｂに接続される室外機２Ａ～２Ｅ及び室内機３Ａ～３Ｊの台数、端末機台であるリモートコントローラ４Ａ～４Ｅの数も制限するものではない。
　さらに、図１では現地でインターフェース５を介して集中管理装置１Ａ、１Ｂを操作可能な対象を物件管理者７とし、公衆回線９を介して集中管理装置１Ａ、１Ｂを操作可能な対象をビル管理者８としているが、もちろんこの操作対象を限定するものではない。
　加えて、伝送線１０、伝送線１１Ａ、１１Ｂ、伝送線１２Ａ、１２Ｂ、集中系伝送線１３Ａ～１３Ｅ、室内外系伝送線１４Ａ～１４Ｊ、リモートコントローラ用伝送線１５Ａ～１５Ｅは、伝送線としているが無線による伝送の授受の概念も含むものとする。
　次に、空調制御のデマンド制御について説明する。集中管理装置１Ａ、１Ｂは、集中系伝送線１３Ａ～１３Ｅを介して接続された室外機２Ａ～２Ｅ及び１４Ａ～１４Ｊを介して接続された室内機３Ａ～３Ｊの運転データを収集し、空気調和機毎のエネルギー消費量を管理する。
　また、集中管理装置１Ａ、１Ｂは室内機３Ａ～３Ｊに対し、デマンド制御を実施することで、空気調和システム１００におけるエネルギー消費量をコントロールすることが可能である。本発明では、集中管理装置１Ａ、１Ｂが蓄積及び管理している空気調和機のエネルギー消費量を元に、長期的なデマンド制御を実施する。
　図２は、長期的なデマンド制御の一例として、１ヶ月（３０日）単位でのデマンド制御のイメージを表した図である。
　図２を用いて、例えば図１に示される集中管理装置１Ａが、室内機３Ａに対してデマンド制御を実施する例を示す。
　図２に示されるように、室内機３Ａは、１５日経過の時点で目標値の１００％に対し、５７％のエネルギーを既に消費しており、３０日経過時にエネルギー消費量を目標値の１００％以内に抑えるためには、残り１５日のエネルギー消費量を目標値の４３％以内に抑える必要がある。
　そこで、集中管理装置１Ａは室内機３Ａの過去の運転データとエネルギー消費状況から、残り１５日のエネルギー消費量を目標値の４３％以内に抑える運転状態を算出する。
　なお、図２において、デマンド制御の目標値を定量的に表示していないが、この目標値は使用者が任意に設定可能である。
　図３は、今後の運転計画の提案のために必要となる、過去の運転データとエネルギー消費量の関係を例示した表である。図３では、図２と同様に、室内機３Ａの過去１５日の運転状況（設定温度）とエネルギー消費量との関係を例示する。
　図３に示されるように、１５日間でのエネルギー消費量の合計は５７％である。このことから、エネルギー消費量の目標値を１００％以内に抑えるためには、残りの１５日間でエネルギーの消費量を４３％以内にする必要がある。
　つまり、残りの１５日間におけるエネルギーの消費量の消費ペースは、最初の１５日間におけるエネルギー消費量の消費ペースに対して、約７５％以下にする必要がある。これを考慮すると、１日当たりのエネルギー消費量は約２．８６％（４３％を１５日間で除した値）に抑える必要がある。
　図３に示す例では、設定温度を２２℃とした場合のエネルギー消費量は３％であり、設定温度を２３℃とした場合のエネルギー消費量は２％であることがわかる。ここから、残り１５日の平均設定温度を約２２．８６℃以内に抑えることで、目標値のエネルギー消費量１００％以内を達成するための制御を実施する。具体的には、目標値のエネルギー消費量１００％以内に収まるように、集中管理装置１Ａから室内機３Ａの設定温度を定期的に設定する方法などが挙げられる。
　なお、ここでは説明の簡略化のため、過去の運転データ及びデマンド制御の手段として、設定温度とエネルギー消費量との関係を示したが、デマンド制御に用いるデータは今回の例のみに限定されるものではない。
　以上により、集中管理装置１Ａ、１Ｂが、予め現時点までの空気調和機の運転データとエネルギー消費量を保持し、そこから目標値を達成するために最適な運転計画を算出することで、長期的なデマンド制御を実施する空気調和システム１００を得ることができる。　なお、室外機２Ａ～２Ｅ及び室内機３Ａ～３Ｊは、本発明における「空気調和機」に相当する。また、空気調和機の運転データとエネルギー消費量は、本発明における「運転情報」に相当する。
　実施の形態２．
　図４及び図５は、本発明の実施の形態２を示す図である。
　本実施の形態２における空気調和システム１００などの基本的な構成は、図１に示された実施の形態１と同様であるため、以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態２を説明する。なお、空気調和システム１００の基本的な構成は後述する実施の形態３～実施の形態７でも同様である。
　実施の形態１は、１台の空気調和機に対する長期的デマンド制御を行う形態であるが、本実施の形態２は、複数台の空気調和機に対する長期的デマンド制御を行う点で相違する。
　実施の形態１においては、１台の空気調和機に対する長期的デマンド制御を行ったが、デマンド制御を空気調和機単体で実施した場合、エネルギー消費量の調整可能な範囲には限界が生じる。また、空気調和機の実運用にあたっては、複数の空気調和機を同一の使用者が使用する場合も多く、その場合にはエネルギー管理も使用者単位で行うことが効率的である。
　そこで、実施の形態２においては、目標とするエネルギー消費量の管理をユーザ単位又は物件単位等で行い、対象となる複数の空気調和機を一つの単位として長期的デマンド制御を実施する。これにより、一部の空気調和機が稼働しなくても良い期間においては、残りの空気調和機の運転状態の許容範囲を広げることが可能となる。
　図４は、複数の空気調和機をグループとしてデマンド制御を実施した際に、それぞれの空気調和機の運転状態がほぼ同様だった場合のイメージを表した図である。
　図４では、一例として、集中管理装置１Ａと接続されている空気調和機が全て同一の使用者が使用している場合を例に挙げ、室内機３Ａ～３Ｄのデマンド制御を一括して実施する場合を示す。
　図４に示されるように、１５日経過時点で目標値の６０％のエネルギーを消費しており、デマンド制御を実施する必要がある。その際、過去１５日の各室内機３Ａ～３Ｄにおけるエネルギー消費量は同量であるため、制御量も各室内機３Ａ～３Ｄに対し平均的に実施すれば良い。
　図５は、複数の空気調和機をグループとしてデマンド制御を実施した際に、それぞれの空気調和機の運転状態にバラつきがあった場合のイメージを表した図である。
　図５に示されるように、図４と同様に、１５日経過時点で目標値の６０％のエネルギーを消費しており、デマンド制御を実施する必要がある。しかし、過去１５日のエネルギー消費量は室内機３Ｄが他の室内機３Ａ～３Ｃよりも多く、逆に室内機３Ｃは他の室内機３Ａ、３Ｂ及び３Ｄよりも少ないという点で図４と相違する。
　このため、デマンド制御を実施する際には、室内機３Ｄを中心にデマンド制御を実施することで、効率的にエネルギー消費を抑えることが可能である。なお、この際、室内機３Ｄは現状の運転状態を保持する必要がある場合などは、室内機３Ｄについてはグループ単位ではなく、単独でデマンド制御を実施するなどの方法で対応が可能である。
　以上により、長期的デマンド制御において、目標とするエネルギー消費量を、空気調和機単位、ユーザ単位又は物件単位など、任意の複数の空気調和機グループ毎に設定することを可能とする空気調和システム１００を得ることができる。
　実施の形態３．
　図５及び図６は、本発明の実施の形態３を示す図である。
　以下、実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に本実施の形態３を説明する。
　実施の形態１及び実施の形態２は、予め固定された目標値に対し、デマンド制御を行う空気調和システム１００であったが、気象状態によっては当初の目標を変更してでも快適性を優先せざるを得ない状況が発生する可能性がある。
　そこで、本実施の形態３における空気調和システム１００は、予め複数の目標値を設定しておき、ユーザが状況に応じて任意に目標値を変更できるものである。
　図６は、デマンド制御を実施する際のエネルギー消費量の目標値を変更した場合のイメージを表した図である。
　図６に示されるように、図５で示された運転状態において、エネルギー消費量の目標値が、予め設定された目標値１の１．５倍の尤度をもつ目標値２に変更されている。
　図５において、１５日時点で目標値１の６０％のエネルギーを消費していたため、デマンド制御を実施する必要があった。しかし、図６に示されるように、エネルギー消費量の目標値を目標値２に変更することで、１５日時点のエネルギー消費量は目標値の４０％に留まっていることになり、現時点でのデマンド制御は不要となる。
　なお、ここではエネルギー消費量の目標値を尤度が出来る方向に変更する例を示した。しかし、尤度が減少する方向に変更することも当然可能であり、その場合は新たにデマンド制御を実施する必要が発生する場合も想定される。
　以上により、任意に選択された１台もしくは複数台の空気調和機に対するデマンド目標値を変更可能とすることで、ユーザが気象状態等に合わせてデマンド目標値を選択することが可能な空気調和システム１００を得ることができる。
　実施の形態４．
　図７は、本発明の実施の形態４を示す図である。
　以下、実施の形態１～実施の形態３との相違点を中心に本実施の形態４を説明する。
　実施の形態１～実施の形態３における空気調和システム１００は、ユーザが設定した目標値を元に、集中管理装置１Ａ、１Ｂが算出した運転計画に基づき、デマンド制御を行うものであった。しかし、１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂが複数の空気調和機グループに対し、同一の目標値に基づく運転計画によってデマンド制御を行う場合、全ての空気調和機グループに対して、快適性を保持したままデマンド制御を行うことが難しい場合が生じる。
　そこで、本実施の形態４として挙げる空気調和システム１００は、空気調和機グループ毎に異なった目標値を設定可能とするものである。
　図７は、複数の室内機３Ａ～３Ｊグループに対し、異なったデマンド目標値を設定する際の設定画面の一例を表す図である。
　図７に示されるように、予め複数の目標値を登録しておき、グループ毎に目的に即した目標値を設定することを可能とする。なお、目標値を設定した場合、使用しない目標値が存在しても問題はなく、また、全ての空気調和機グループに対し目標値を設定してデマンド制御を行う必要もない。
　以上により、任意に選択された１台もしくは複数台の空気調和機に対するデマンド目標値を変更可能とすることで、ユーザが気象状態等に合わせてデマンド目標値を選択することが可能な空気調和システム１００を得ることができる。
　実施の形態５．
　実施の形態１～実施の形態４における空気調和システム１００は、図１に示された１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂにより空気調和機のグループを制御する形態であった。
　一方、本実施の形態５における空気調和システム１００は、図１に示された複数の集中管理装置１Ａ、１Ｂにより空気調和機のグループを制御する点で相違する。
　実施の形態１～実施の形態４は、１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂに接続された空気調和機グループに対してデマンド制御を行う際の形態である。このため、大型物件などで空気調和機の台数が多い場合には、１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂでは管理しきれない台数の空気調和機を同一グループとして、エネルギー消費量の管理が必要となる場合がある。
　そこで、本実施の形態５では、複数の集中管理装置１Ａ、１Ｂにまたがって空気調和機のグループを形成することにより、１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂでは管理しきれない台数の空気調和機を同一グループとしてエネルギー消費量の管理することで、長期的なデマンド制御をすることを可能にした。
　図１に示されるように、集中管理装置１Ａ及び集中管理装置１Ｂをまたがった空気調和機グループにおいてデマンド制御を実施する場合には、集中管理装置１Ａ及び集中管理装置１Ｂ間で伝送線１２Ｂを介して運転データの交換を実施する。そして、集中管理装置１Ａ及び集中管理装置１Ｂは、算出された運転計画に基づき、接続された空気調和機に対しデマンド制御を実施する。
　なお、この際、デマンド制御値の算出は１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂが行い、結果をもう１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂに伝える形でも良いし、２台の集中管理装置１Ａ、１Ｂが同様のアルゴリズムでそれぞれに算出を行う形としても良い。この場合、データの交換を実施しているため、同一のアルゴリズムで算出された結果は等しくなる。
　以上により、長期デマンド目標を達成するための運転計画を策定するにあたり、異なる空気調和機間及びシステム間での、運転状態及びエネルギー使用量の情報を交換可能とする空気調和システム１００を得ることができる。これにより、例えば、複数の集中管理装置１Ａ、１Ｂにまたがって空気調和機のグループを形成することにより、１台の集中管理装置１Ａ又は集中管理装置１Ｂでは管理しきれない台数の空気調和機を同一グループとしてエネルギー消費量の管理することで、長期的なデマンド制御をすることを可能となる。　
　実施の形態６．
　図８は、本発明の実施の形態６を示す図である。
　以下、実施の形態１～実施の形態５との相違点を中心に本実施の形態６を説明する。
　実施の形態１～実施の形態５における空気調和システム１００は、これまでの空気調和機の運転状態とエネルギー消費量から、将来の使用可能エネルギー量を算出する。そして、算出したエネルギー量に即した運転計画に基づき、空気調和機の制御を実施するものである。しかし、機械的に運転計画に基づいて空気調和機の制御を実施した場合には、上述した特許文献に挙げられているようにユーザの快適性を損なう可能性がある。
　そこで、本実施の形態６における空気調和システム１００は、制御の実施前にユーザに対し運転計画を事前に通知し、ユーザがその運転計画を承認しない場合は、ユーザがデマンド制御の目標値を変更することを可能としたものである。
　図８は、ユーザに目標値の見直しを確認するための表示画面の一例を表す図である。
　図８に示されるように、運転計画の事前通知が、集中管理装置１Ａ、１Ｂの画面上に表示されている。例えば、集中管理装置１Ａ、１Ｂは、ユーザに対し運転計画として、対象グループを１とし、対象空調機を１、４及び５とし、設定温度を２３℃とし、運転時間帯を９時から１６時として、予め通知する。そこで、快適性が損なわれるとユーザが判断した場合は、目標値を見直すことにより、運転状態の緩和を可能とする。
　なお、図８において、運転計画の事前通知が集中管理装置１Ａ、１Ｂの画面に表示される例を示したが、同様の画面を制御対象とする空気調和機に接続されたリモコンに表示させても良い。また、同様の内容をメール等の通信手段で物件管理者７やビル管理者８に送信しても良い。
　さらに、事前に通知する内容は図８に示した設定温度や運転時間帯といった内容に限定されるものではないし、一度に表示される内容も１日単位に限定するものではない。このことは、後述する実施の形態７についても同様である。
　以上により、長期デマンド目標を達成するための運転計画を実施するにあたり、ユーザに事前通知を行い、運転計画の一時的な変更を可能とする空気調和システム１００を得ることができる。
　実施の形態７．
　図９は、本発明の実施の形態７を示す図である。
　以下、実施の形態１～実施の形態６との相違点を中心に本実施の形態７を説明する。
　例えば、実施の形態３における空気調和システム１００は、気象状態が著しく変化した場合などに、目標値を複数設定されたものから選択することで、快適性を失わない範囲でデマンド制御を実施することを可能としたものである。しかし、それでもコントロールしきれないほどに気象状態が変化した場合などには、快適性を失う可能性がある。
　そこで、本実施の形態７における空気調和システム１００は、制御の実施前にユーザに対して運転計画を事前に通知し、ユーザがその運転計画を承認しない場合は、ユーザが運転計画を変更することを可能としたものである。
　図９は、ユーザにデマンド制御の実施可否の判断を仰ぐための表示画面の一例を表す図である。
　図９に示されるように、運転計画の変更方法が集中管理装置１Ａ、１Ｂの画面上に表示されている。例えば、集中管理装置１Ａ、１Ｂは、ユーザに対し、対象グループを１とし、対象空調機を１、４及び５とし、設定温度を２３℃とし、運転時間帯を９時から１６時として、運転計画を予め通知する。そこで、快適性が損なわれるとユーザが判断した場合は、デマンド制御を中止することを可能とする。
　以上により、長期デマンド目標を達成するための運転計画を実施するにあたり、ユーザに事前通知を行い、運転計画の一時的な変更を可能とする空気調和システム１００を得ることができる。
　１Ａ，１Ｂ　集中管理装置、２Ａ～２Ｅ　室外機、３Ａ～３Ｊ　室内機、４Ａ～４Ｅ　リモートコントローラ、５　インターフェース、６　インターフェース、７　物件管理者、８　ビル管理者、９　公衆回線、１０　伝送線、１１Ａ，１１Ｂ　伝送線、１２Ａ，１２Ｂ　伝送線、１３Ａ～１３Ｅ　集中系伝送線、１４Ａ～１４Ｊ　室内外系伝送線、１５Ａ～１５Ｅ　リモートコントローラ用伝送線、１００　空気調和システム。

Claims (6)

  1. 　１台以上の空気調和機と、
    　１台以上の集中管理装置と、
    　前記空気調和機と前記集中管理装置とを接続する伝送線と、
    を備え、　
    　前記集中管理装置は、
    　ユーザが目標とするべき任意の期間のエネルギー使用量を定義し、
    　前記エネルギー使用量をデマンド制御の目標値として設定し、
    　前記伝送線を介して前記空気調和機の現時点までの運転情報を取得して保持し、
    　前記運転情報に基づき前記デマンド制御の目標値以内とするための運転計画を算出する、
    　空気調和システム。
  2. 　前記空調機は複数設けられ、
    　前記集中管理装置は、
    　前記複数の空気調和機を１以上のグループに分け、
    　前記デマンド制御の目標値を前記グループ毎に設定する、
    　請求項１に記載の空気調和システム。
  3. 　前記集中管理装置は、
    　任意の１台又は複数台の前記空気調和機に対する前記デマンド制御の目標値を変更する、
    　請求項１又は２に記載の空気調和システム。
  4. 　前記集中管理装置及び前記空気調和機は、
    　前記伝送線を介して、前記集中管理装置間及び前記空気調和機間で相互に前記空気調和機の運転情報の交換をする、
    　請求項１～３の何れか一項に記載の空気調和システム。
  5. 　前記集中管理装置は、
    　ユーザに前記運転計画を事前に通知し、
    　複数の前記デマンド制御の目標値の中から、前記ユーザにより選択された目標値に基づき制御する、
    　請求項１～４の何れか一項に記載の空気調和システム。
  6. 　前記集中管理装置は、
    　ユーザに前記運転計画を事前に通知し、
    　前記ユーザにより一時的な変更がされた前記空気調和機の前記運転計画に基づいて制御する、
    　請求項１～４の何れか一項に記載の空気調和システム。
    　
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