WO2016013312A1 - 空調管理装置、空調管理方法、及びプログラム - Google Patents

空調管理装置、空調管理方法、及びプログラム Download PDF

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WO2016013312A1
WO2016013312A1 PCT/JP2015/066368 JP2015066368W WO2016013312A1 WO 2016013312 A1 WO2016013312 A1 WO 2016013312A1 JP 2015066368 W JP2015066368 W JP 2015066368W WO 2016013312 A1 WO2016013312 A1 WO 2016013312A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power consumption
air conditioning
heat
command signal
load
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/066368
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
渡邊　浩之
松雄 神谷
慶一 北島
Original Assignee
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立製作所 filed Critical 株式会社日立製作所
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Classifications

    • 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 an air conditioning management device that manages the operation of an air conditioning facility.
  • Measures are also being taken to equalize power consumption by making electricity charges at night (for example, from 23:00 to 7:00 am the following day) cheaper than electricity charges during the daytime.
  • a heat storage system is known in which cold heat generated by a refrigerator at night is stored in a heat storage tank and the cold heat of the heat storage tank is supplied to a load side during the day.
  • Patent Document 1 when the difference between the predicted air conditioning load value of the heat source system within the target time and the actual air conditioning load value of the heat source system within the target time exceeds a predetermined value, the target time and later It describes about the control apparatus of the thermal storage tank heat source system provided with the predicted load correction means which correct
  • the temperature and humidity of the next day may be higher than predicted by the weather forecast (that is, the actual air conditioning load value may be higher).
  • the predicted load correction means corrects the predicted air conditioning load value after 13:00 (after the target time) based on the difference between the actual air conditioning load value and the predicted air conditioning load value from 12:00 to 13:00.
  • an object of the present invention is to provide an air conditioning management device and the like that appropriately level out power consumption.
  • the air conditioning management device determines whether or not the power consumption calculated by the power consumption calculation unit performs the heat dissipation operation before the scheduled start time of the heat dissipation operation in the operation schedule.
  • a command signal is generated so as to advance the start time of the heat radiation operation, and the power consumption calculated by the power consumption calculation unit after the scheduled start time of the heat radiation operation in the operation schedule is
  • the command signal is generated so as to delay the start time of the heat radiation operation. Details will be described in an embodiment for carrying out the invention.
  • FIG. 1 It is a lineblock diagram of an air-conditioning system containing an air-conditioning management server concerning a 1st embodiment of the present invention. It is a block diagram of the air-conditioning management server which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a flowchart which shows the flow of the process which an air-conditioning management server performs. It is a flowchart which shows the flow of the process which an air-conditioning management server performs. (A) is explanatory drawing which shows the change of the thermal load of an air-conditioning equipment, (b) is explanatory drawing which shows the change of power consumption when temperature / humidity changes according to a weather forecast, and it operates an air-conditioning equipment according to an operation schedule.
  • (C) is an explanatory view showing a change in power consumption when the start time of the heat radiation operation is earlier than planned, and (d) is a power consumption when the start time of the heat radiation operation is delayed from the schedule. It is explanatory drawing which shows the change of. It is a flowchart which shows the flow of the process which an air-conditioning management server performs. It is a flowchart which shows the flow of the process which an air-conditioning management server performs. It is a flowchart which shows the flow of the process which an air-conditioning management server performs. It is a block diagram of the air conditioning system containing the air-conditioning management server which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system including an air conditioning management server according to the present embodiment.
  • the solid line arrow shown in FIG. 1 represents the direction of the cold water etc. which flow through each piping, and the broken line arrow represents the signal line.
  • the air conditioning system S includes an air conditioning facility A, a temperature / humidity sensor 30, a controller 40, a weather forecast server 50, and an air conditioning management server 60.
  • the air conditioning facility A is a facility that stores cold water cooled by the refrigerator 11 in the heat storage tank 14 and then circulates cold water from at least one of the refrigerator 11 and the heat storage tank 14 via the indoor unit 22. .
  • the air conditioning facility A includes a primary side air conditioning facility 10 that generates and stores cold heat, and a secondary side air conditioning facility 20 that consumes cold heat.
  • the primary side air conditioning equipment 10 includes a refrigerator 11, a cooling tower 12, a cooling water pump 13, a heat storage tank 14, and a primary side cold water pump 15.
  • the refrigerator 11 is, for example, a turbo refrigerator, and is a cold heat source that cools cold water flowing in through the pipe q2.
  • the cooling tower 12 is a facility that cools cooling water that has absorbed heat by a condenser (not shown) of the refrigerator 11, and has a blower 12 a that takes in outside air and blows it to the cooling water.
  • the upstream end of the pipe p1 shown in FIG. 1 is connected to the refrigerator 11, and the downstream end is connected to the upper part of the cooling tower 12.
  • the upstream end of the pipe p ⁇ b> 2 is connected to the lower part of the cooling tower 12, and the downstream end is connected to the refrigerator 11.
  • the cooling water pump 13 is a pump that pumps the cooling water radiated and cooled by the cooling tower 12 toward the refrigerator 11 and is installed in the pipe p2.
  • the heat storage tank 14 is, for example, a temperature stratified heat storage tank, and is equipment that stores cold heat by storing cold water cooled by an evaporator (not shown) of the refrigerator 11. Incidentally, the cold water is more likely to settle as the temperature is lower, so the cold water stored in the heat storage tank 14 becomes lower as it goes downward.
  • the upstream end of the pipe q1 is connected to the refrigerator 11, and the downstream end faces the lower region of the heat storage tank 14.
  • the upstream end of the pipe q ⁇ b> 2 faces the upper region of the heat storage tank 14, and the downstream end is connected to the refrigerator 11.
  • the primary side cold water pump 15 is a pump that pumps cold water from the heat storage tank 14 toward the refrigerator 11 and is installed in the pipe q2.
  • the secondary side air conditioning equipment 20 includes a secondary side cold water pump 21 and an indoor unit 22.
  • the secondary side cold water pump 21 is a pump that pumps cold water from the heat storage tank 14 toward the indoor heat exchanger 22a, and is installed in the pipe q3.
  • the upstream end of the pipe q3 faces the lower region of the heat storage tank 14, and the downstream end of the pipe q3 is connected to the upstream end of the heat transfer pipe r included in the indoor heat exchanger 22a.
  • the upstream end of the pipe q4 is connected to the downstream end of the heat transfer pipe r, and the downstream end of the pipe q4 faces the upper region of the heat storage tank 14.
  • the indoor unit 22 (FCU: Fan Coil Unit) cools indoor air by heat exchange with cold water and is installed in the room of the facility K.
  • the indoor unit 22 includes an indoor heat exchanger 22a and an indoor fan 22b.
  • the indoor air is cooled by exchanging heat between the low-temperature cold water flowing through the heat transfer tube r and the high-temperature air sent from the indoor fan 22b.
  • the refrigerator 11, the blower 12 a of the cooling tower 12, the cooling water pump 13, the primary side cold water pump 15, the secondary side cold water pump 21, and the indoor fan 22 b are electric power supplied from an electric power system (not shown). The operation is controlled by the controller 40.
  • a plurality of devices including a lighting device R1 and a business computer R2 are installed in the room of the facility K. Since the lighting device R1 and the like are operated / stopped regardless of changes in weather conditions, the power consumption varies in a substantially determined pattern depending on the date, day of the week, time zone, and the like.
  • the power consumption pattern of the lighting device R1 and the like is stored in a power consumption pattern DB 61a (see FIG. 2) of the air conditioning management server 60 described later.
  • a device such as the refrigerator 11 included in the air conditioning facility A and a device (such as the lighting device R1) not included in the air conditioning facility A are collectively referred to as a “load device”.
  • the temperature / humidity sensor 30 is a sensor that measures the temperature and humidity of the outside air, and is installed near the facility K. The temperature / humidity actually measured by the temperature / humidity sensor 30 is output to the controller 40.
  • the controller 40 controls each device of the air conditioning equipment A, and includes electronic circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various interfaces. Consists of. As shown in FIG. 1, the controller 40 is connected to the air conditioning management server 60 via a network N. The temperature / humidity near the facility K measured by the temperature / humidity sensor 30 is transmitted from the controller 40 to the air conditioning management server 60 via the network N.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • Information including the operation schedule of the air conditioning equipment A is transmitted from the air conditioning management server 60 to the controller 40 via the network N.
  • the controller 40 switches the operation mode of the air conditioning equipment A according to the information received from the air conditioning management server 60.
  • the controller 40 may display information including an operation schedule on a display (not shown), and the operation mode of the air conditioning equipment A may be switched by an operation of an administrator who has seen this information.
  • the above-described operation modes include a heat storage operation, a follow-up operation, and a heat radiation operation.
  • the “heat storage operation” is an operation mode in which cold water is cooled by the refrigerator 11 and the cooled cold water is stored in the heat storage tank 14.
  • “Catch-up operation” is an operation mode in which the cold water cooled by the refrigerator 11 is supplied to the indoor unit 22 as it is.
  • the “heat radiation operation” is an operation mode in which low-temperature cold water stored in the heat storage tank 14 is circulated through the indoor unit 22.
  • the power consumption of the air conditioning equipment A is significantly smaller than during execution of other operation modes.
  • FIG. 1 one air conditioner A, one temperature / humidity sensor 30, and one controller 40 are shown, but in reality, a plurality of air conditioners A and the like are installed at each site.
  • the controller 40 at each site is a cloud computing system in which information is exchanged with the air conditioning management server 60 via the network N.
  • the weather forecast server 50 is a server that distributes weather forecasts, and is connected to the air conditioning management server 60 via the network N.
  • the above-described weather forecast includes a predicted temperature value and a predicted humidity value.
  • the weather forecast server 50 predicts the temperature and humidity every hour for 24 hours, and distributes the weather forecast to the air conditioning management server 60 periodically (for example, every 6 hours).
  • the air conditioning management server 60 (air conditioning management device) creates an operation schedule of the air conditioning equipment A based on the weather forecast received from the weather forecast server 50, or performs heat radiation operation according to the measured temperature and humidity values received from the controller 40. This is a server that generates a command signal as to whether or not to start.
  • the air conditioning management server 60 is configured to collectively manage an operation schedule and the like of the air conditioning equipment A installed at each base.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the air conditioning management server according to the present embodiment.
  • the air-conditioning management server 60 includes a storage unit 61 that stores information related to setting of an operation schedule, and an arithmetic processing unit 62 that executes various arithmetic processes.
  • the storage unit 61 stores a power consumption pattern DB (Data Base) 61a and a power consumption threshold DB 61b as a database.
  • the power consumption pattern DB 61a stores power consumption patterns of the lighting device R1 and the like that are not included in the air conditioning equipment A among the above-described “load devices”. That is, the power consumption pattern DB 61a stores predicted values of power consumption of the lighting device R1 and the like in association with the date, day of the week, time, and the like.
  • the power consumption threshold DB 61b stores information on the power consumption threshold P M (predetermined threshold) of the load device.
  • This threshold value P M is a threshold value that is a criterion for determining whether or not to perform the heat radiation operation, and is set in advance for each air conditioning equipment A at each site.
  • the threshold P M is set to a value smaller than the contract power P C that is the upper limit threshold of purchased power (see FIG. 5B).
  • the arithmetic processing unit 62 includes a weather forecast acquisition unit 62a, a heat load prediction unit 62b, an energy consumption prediction unit 62c, a power consumption prediction unit 62d, a schedule setting unit 62e, and an actual value acquisition.
  • 62 f thermal load calculation unit 62 g, energy consumption calculation unit 62 h, power consumption calculation unit 62 i, command signal generation unit 62 j, and command signal transmission unit 62 k.
  • the weather forecast acquisition unit 62a periodically acquires a weather forecast for the area including the facility K from the weather forecast server 50.
  • the heat load predicting unit 62b predicts the heat load in the facility K based on the weather forecast acquired by the weather forecast acquiring unit 62a.
  • This thermal load is an air conditioning load (cooling load) for keeping the inside of the facility K at a predetermined temperature.
  • the thermal load predicting unit 62b calculates the thermal load in the facility K based on the weather forecast, the set temperature in the facility K, the structure of the casing constituting the facility K, and the like.
  • the energy consumption predicting unit 62c supplies the cold energy from the refrigerator 11 to the facility K based on the thermal load predicted by the thermal load predicting unit 62b (cools the facility K in the follow-up operation). Predict energy consumption.
  • the energy consumption prediction unit 62c calculates the energy consumption of the air conditioning equipment A based on the above-described heat load, the predicted value of the outdoor air wet bulb temperature on the next day, the specification information of the air conditioning equipment A, and the like. In addition, the above-mentioned outside air wet bulb temperature is calculated based on the temperature / humidity prediction value acquired by the weather forecast acquisition part 62a.
  • the power consumption prediction unit 62d predicts the power consumption of the load device including the air conditioning equipment A based on the energy consumption predicted by the energy consumption prediction unit 62c. This power consumption corresponds to the power consumption when the facility K is cooled in the follow-up operation (that is, the heat dissipation operation is not performed).
  • the schedule setting unit 62e sets the operation schedule of the air conditioning equipment A based on the power consumption predicted by the power consumption prediction unit 62d. And the schedule setting part 62e transmits the set driving schedule to the controller 40 via the network N (refer FIG. 1). Details of the process executed by the schedule setting unit 62e will be described later.
  • the actual measurement value acquisition unit 62f acquires the current actual measurement value of the temperature and humidity near the facility K from the controller 40 via the network N (see FIG. 1) every predetermined time (for example, every five minutes).
  • the above “present” includes minutes before the time when the actual measurement value acquisition unit 62f acquires the actual measurement value of temperature and humidity, tens of minutes before, and the like.
  • the thermal load calculation unit 62g calculates the current thermal load in the facility K based on the actual temperature / humidity value acquired by the actual value acquisition unit 62f.
  • the energy consumption calculating unit 62h supplies the cold air from the refrigerator 11 to the facility K based on the heat load calculated by the heat load calculating unit 62g (cools the facility K in the follow-up operation). Calculate energy consumption.
  • the power consumption calculation unit 62i calculates the power consumption of the load device including the air conditioning equipment A based on the energy consumption calculated by the energy consumption calculation unit 62h. This power consumption corresponds to the power consumption when it is assumed that the facility K is cooled in the follow-up operation (that is, the heat dissipation operation is not performed).
  • the command signal generation unit 62j has a function of generating a command signal for determining whether or not to perform the heat radiation operation. As illustrated in FIG. 2, the command signal generation unit 62j includes a thermal load comparison unit 621j, a power consumption comparison unit 622j, and a heat release start time change unit 623j.
  • the thermal load comparison unit 621j compares the thermal load predicted by the thermal load prediction unit 62b with the thermal load calculated by the thermal load calculation unit 62g (actual thermal load). The comparison result by the thermal load comparison unit 621j is output to the heat release start time changing unit 623j.
  • the power consumption comparison unit 622j compares the power consumption calculated by the power consumption calculation unit 62i with the threshold value P M stored in the power consumption threshold value DB 61b. The comparison result by the power consumption comparison unit 622j is output to the heat release start time change unit 623j.
  • the heat release start time changing unit 623j changes the start time of the heat release operation set by the schedule setting unit 62e based on the comparison result by the thermal load comparison unit 621j and the comparison result by the power consumption comparison unit 622j. That is, the heat release start time changing unit 623j has a function of making the start time of the heat release operation earlier or later than the scheduled start time of the operation schedule. The processing executed by the heat release start time changing unit 623j will be described later.
  • the command signal transmission unit 62k transmits the command signal generated by the command signal generation unit 62j to the controller 40 via the network N (see FIG. 1).
  • FIG. 3 is a flowchart showing a flow of processing executed by the air conditioning management server.
  • the air conditioning management server 60 determines whether or not the weather forecast distribution time has come.
  • the air conditioning management server 60 acquires a weather forecast from the weather forecast server 50 by the weather forecast acquisition unit 62a (weather forecast acquisition step). As described above, this “weather forecast” includes a predicted temperature value and a predicted humidity value for 24 hours (every hour).
  • Air conditioning management server 60 in step S103 the 24 hours and the plurality (e.g., every 1 hour) for each time zone is divided into, for predicting the thermal load q f in the facility K (thermal load prediction step).
  • Air conditioning management server 60 in step S104 based on the heat load q f predicted in step S103, the energy consumption prediction unit 62c, the consumption energy of the air conditioning equipment A to predict for each time zone (energy consumption prediction step).
  • the energy consumption prediction unit 62c the consumption energy of the air conditioning equipment A to predict for each time zone (energy consumption prediction step).
  • step S105 the air conditioning management server 60 predicts the power consumption P1 f of the air conditioning facility A for each time zone by the power consumption prediction unit 62d based on the energy consumption predicted in step S104.
  • the power consumption P1 f is the power consumption when the facility K is cooled in the follow-up operation.
  • the air conditioning management server 60 refers to the power consumption pattern DB 61a (see FIG. 2), and predicts the power consumption P2 f of equipment (such as the lighting device R1) other than the air conditioning equipment A for each time zone.
  • step S107 the air conditioning management server 60 adds the power consumption P1 f of the air conditioning equipment A and the power consumption P2 f of the equipment other than the air conditioning equipment A to obtain the power consumption P3 f of the load device each time. Predicting the band (power consumption prediction step).
  • n a time zone represented by time (t1 + (n ⁇ 1) ⁇ t) to time (t1 + n ⁇ t) is specified.
  • the time t1 is, for example, 7:00 am when the heat storage operation is ended and the follow-up operation is started, and the predetermined time ⁇ t is, for example, 1 hour.
  • the necessary heat storage amount Q V is the amount of cold energy required to cancel out the amount of power in the region where the power consumption P3 f of the load device exceeds the threshold value P M (shaded portion in FIG. 5B).
  • step S110 the air conditioning management server 60 calculates the excess power ⁇ P by subtracting the threshold value P M from the power consumption P3 f .
  • step S111 the air conditioning management server 60 calculates a heat storage amount ⁇ Q corresponding to the excess power ⁇ P calculated in step S110. That is, the air conditioning management server 60 calculates the amount of heat storage ⁇ Q required to cancel the amount of power calculated by excess power ⁇ P ⁇ predetermined time ⁇ t. This heat storage amount ⁇ Q is calculated based on the specification information of the devices constituting the air conditioning equipment A, the predicted value of the outside air wet bulb temperature, and the like.
  • the air conditioning management server 60 updates the necessary heat storage amount Q V by adding the heat storage amount ⁇ Q needed heat storage amount Q V initial value of zero (S108).
  • the natural number N corresponds to the end time (for example, midnight of the next day) that is a target of prediction of the required heat storage amount Q V.
  • Step S114 the air conditioning management server 60 increments the value n and proceeds to the process of step S109.
  • the heat storage amount ⁇ Q in the time zone from the time (t1 + ⁇ t) to (t1 + 2 ⁇ t) of the next day is calculated (S111) and added to the necessary heat storage amount Q V up to the previous time (S112).
  • n N (S113 ⁇ Yes)
  • the process of the air conditioning management server 60 proceeds to step S115.
  • step S115 the air-conditioning management server 60 sets the time zone for performing the heat storage operation and the heat storage amount (the load factor of the refrigerator 11, etc.) so as to satisfy the necessary heat storage amount Q V finally updated in step S112. In addition, it is preferable to set the time zone of the heat storage operation so that the heat storage operation is performed using inexpensive nighttime electric power.
  • step S116 the air-conditioning management server 60 sets a time zone for performing a heat radiation operation and a heat radiation amount (such as a flow rate of cold water). For example, the air conditioning management server 60, power P3 f of the load device is set the operation scheduled for radiating operation in the time zone that exceeds the threshold value P M (see Figure 5 (b)). Thus, if the temperature and humidity in the vicinity of the facility K is changed as per the weather forecast, it is possible to suppress the power consumption of the load device below the threshold P M.
  • step S117 the air conditioning management server 60 sets an operation schedule obtained by adding a schedule such as a follow-up operation to the heat storage operation schedule set in step S115 and the heat radiation operation schedule set in step S116 by the schedule setting unit 62e.
  • This operation schedule includes types of operation modes (heat storage operation, follow-up operation, heat radiation operation, etc.) and time zones (start time, end time) for performing each operation mode. Then, the air conditioning management server 60 transmits the set operation schedule to the controller 40 via the network N.
  • FIG. Fig.5 (a) is explanatory drawing which shows the change of the thermal load of an air conditioning installation.
  • FIG. 5 (a) the thermal load during the time period (from 7:00 to 22:00) in which the follow-up operation or the heat radiation operation is performed is illustrated.
  • solid line G1 the heat load of the air conditioner A is predicted to increase from about 9:00 and reach a peak at about 15:00.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram showing changes in power consumption when the temperature and humidity change according to the weather forecast and the air conditioning equipment is operated according to the operation schedule.
  • the schedule setting unit 62e sets the operation schedule of the air conditioning equipment A based on the thermal load prediction result (see the solid line G1 in FIG. 5A).
  • a heat storage operation is performed from 2 to 7 hours
  • a follow-up operation is performed from 7 to 13 hours
  • a heat radiation operation is performed from 13 to 18 hours
  • a follow-up operation is again performed from 18:00 to 22:00. Is scheduled to do.
  • the operation schedule is set to perform the radiating operation at 13 o'clock to 18.
  • the temperature may rise in a relatively early time zone or a relatively late time zone when the weather forecast is off.
  • the actual heat load in the facility K reaches a peak in a time zone different from the heat load predicted based on the weather forecast (see the broken line G2 and the alternate long and short dash line G3 in FIG. 5A).
  • the air conditioning management server 60 adjusts the time zone of the heat radiation operation in real time based on the actual measurement value of the temperature / humidity sensor 30. Note that FIGS. 5C and 5D will be described later.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing executed by the air conditioning management server.
  • cold heat is stored in the heat storage tank 14 at the start of Step S118 (the heat storage operation has been completed), and the controller 40 performs a follow-up operation or a heat radiation operation according to the operation schedule set in Step S117 of FIG. Is assumed to be executed.
  • step S118 the air conditioning management server 60 acquires the measured value of the temperature and humidity near the facility K from the controller 40 by the measured value acquisition unit 62f (actual value acquisition step).
  • the temperature / humidity described above is a value detected by the temperature / humidity sensor 30 immediately before the process of step S118. Note that the temperature and humidity may be measured every 5 minutes, and the measured values for the first hour immediately before the processing of step S118 may be averaged.
  • step S119 the air conditioning management server 60 calculates the current thermal load qr of the air conditioning equipment A by the thermal load calculation unit 62g based on the actually measured temperature and humidity acquired in step S118 (thermal load calculation step).
  • step S120 the air conditioning management server 60 calculates the current energy consumption of the air conditioning equipment A by the energy consumption calculation unit 62h based on the thermal load qr calculated in step S119 (energy consumption calculation step).
  • Air conditioning management server 60 in step S121 based on the energy consumption calculated in step S120, the power consumption calculation unit 62i, and calculates the power consumption P1 r HVAC A (power calculating step).
  • This power consumption P1 r is the power consumption when it is assumed that the air conditioning equipment A continues the follow-up operation without performing the heat radiation operation (see the broken lines in FIGS. 5C and 5D).
  • Air conditioning management server 60 in step S122 refers to the power consumption pattern DB 61a (see FIG. 2) reads the power consumption P2 r of devices other than the air conditioning equipment A (lighting equipment, etc.).
  • step S123 the air conditioning management server 60 calculates the power consumption P3 r of the load device by adding the power consumption P1 r of the air conditioning equipment A and the power consumption P2 r of the equipment other than the air conditioning equipment A.
  • step S125 the air conditioning management server 60 determines whether or not the current time is included in the heat radiation time zone set in step S116 (see FIG. 4). When the current time is not included in the set heat radiation time zone (S125 ⁇ No), the processing of the air conditioning management server 60 proceeds to step S126. For example, if the heat release time zone of the operation schedule is from 13:00 to 18:00 (see FIG. 5B) and the current time is 11:00, the process of the air conditioning management server 60 proceeds to step S126.
  • Air conditioning management server 60 in step S126 determines whether the power P3 r of the load device calculated in (see FIG. 6) exceeds the threshold value P M. If the power consumption P3 r exceeds the threshold value P M (S126 ⁇ Yes), the processing of the air conditioning management server 60 proceeds to step S127.
  • FIG. 5C is an explanatory diagram showing a change in power consumption when the thermal load changes and the start time of the heat radiation operation is made earlier than planned as indicated by a broken line G2 in FIG.
  • the heat load q r (broken line G2) based on the actually measured value is larger than the heat load q f (solid line G1) based on the weather forecast from 7:00 to 14:00.
  • the power P3 r of the load devices exceeds the 11 o'clock threshold P M. That is, when starting the radiating operation from 13:00 in accordance with the operation schedule shown in FIG. 5 (b), there is a possibility that the power consumption of the load device in 11:00 13 exceeds temporarily contract power P C.
  • step S127 the air conditioning management server 60 determines whether or not cold heat is stored in the heat storage tank 14. For example, the air conditioning management server 60 determines whether or not the value obtained by subtracting the amount of cold consumed by the secondary side air conditioning equipment 20 during the heat radiation operation from the amount of cold generated by the primary side air conditioning equipment 10 during the heat storage operation is greater than zero. Thus, the determination process in step S127 is performed.
  • step S128 the air conditioning management server 60 generates a command signal to execute (start) the heat radiation operation (command signal generation step). That is, the air conditioning management server 60, if the power consumption P3 r before the scheduled start time of the radiating operation has exceeded the threshold value P M, hasten than scheduled start time of the radiating operation.
  • the scheduled start time of the heat radiation operation was 13:00.
  • the air conditioning management server 60 changes the start time of the heat radiation operation to 11:00. Yes.
  • the power consumption of the air conditioning equipment A can be reduced, and the power consumption P3 r of the load device can be prevented from exceeding the contract power P C (> threshold P M ).
  • step S129 the air conditioning management server 60 determines that the heat radiation operation is not performed (cannot be continued).
  • the cold heat of the heat storage tank 14 may be used up at the end of the time zone. There is sex.
  • step S130 the air conditioning management server 60 generates a command signal indicating that a measure different from the heat radiation operation is performed.
  • the air conditioning management server 60 in order to suppress the power consumption of the load device below the threshold P M, usually also reduce than the power consumption of such an illumination device R1 while continuing to add hanging operation.
  • step S127 for example, 15:00 in FIG. 5C. The processes after step S127 are as described above.
  • step S131 the air conditioning management server 60 generates a command signal indicating that the heat radiation operation is not performed (not started yet). For example, towards the heat load q r based on the measured values of temperature and humidity, is greater than the heat load q f based on weather forecasts, sometimes power P r is not greater than the threshold value P M (e.g., FIG. 5 ( a), (c) at 9 o'clock). In this case, it is not necessary to perform the heat radiation operation (S131).
  • step S132 the air conditioning management server 60 determines whether or not the current time is included in the heat radiation time zone set in step S116 (see FIG. 4). When the current time is not included in the planned heat radiation time zone (S132 ⁇ No), the process of the air conditioning management server 60 proceeds to step S133. In step S133, the air conditioning management server 60 determines not to perform the heat dissipation operation (not to start yet).
  • step S132 when the current time is included in the planned heat radiation time zone (S132 ⁇ Yes), the processing of the air conditioning management server 60 proceeds to step S134.
  • Step air conditioning management server 60 in S134 determines whether the current power consumption P3 r calculated in step S123 exceeds the threshold value P M. When the current power consumption P3 r exceeds the threshold value P M (S134 ⁇ Yes), the processing of the air conditioning management server 60 proceeds to step S135.
  • step S ⁇ b> 135 the air conditioning management server 60 determines whether or not cold energy is stored in the heat storage tank 14. When cold heat is stored in the heat storage tank 14 (S135 ⁇ Yes), the processing of the air conditioning management server 60 proceeds to step S136.
  • step S136 the air conditioning management server 60 generates a command signal to execute (start) the heat radiation operation. That is, although the heat load of the air conditioning equipment A is slightly smaller than expected, when the power consumption of the load device exceeds the threshold value P M, performs radiating operation by the controller 40 (e.g., FIG. 5 (a), (c) 15:00).
  • step S137 the air conditioning management server 60 determines that the heat radiation operation is not performed (cannot be continued).
  • step S138 the air conditioning management server 60 generates a command signal indicating that a measure different from the heat dissipation operation (for example, reduction of power consumption of the lighting device R1 or the like) is performed.
  • the air conditioning management server 60 in step S133 does not perform the radiating operation (still does not start) a command signal to the effect Generate. That is, the air conditioning management server 60, scheduled start time after the radiating operation, if the power consumption P3 r is equal to or less than the threshold value P M, delaying the start time of the radiating operation.
  • FIG. 5D is an explanatory diagram showing a change in power consumption when the thermal load is changed and the start time of the heat radiation operation is delayed from the schedule as shown by a one-dot chain line G3 in FIG.
  • the heat load q r based on the actually measured value is smaller than the heat load q f based on the weather forecast (solid line G1) from 7:00 to 17:00.
  • the heat radiation operation is started from 13:00 according to the operation schedule shown in FIG. 5B, the cold energy stored in the heat storage tank 14 is wasted. Even continued additionally multiplied operated until 14, because the power consumption can be maintained below the threshold value P M.
  • FIG. 5D by delaying the start time of the heat radiation operation at 14:00 (S133: see FIG. 7), it is possible to prepare for a situation in which the thermal load q f subsequently increases (for example, FIG. 16:00 shown in d)).
  • step S139 of FIG. 8 the air conditioning management server 60 transmits the command signal generated in step S128 and the like to the controller 40 by the command signal transmission unit 62k (command signal transmission step).
  • step S140 the air conditioning management server 60 calculates the remaining heat storage amount of the heat storage tank 14. That is, the air conditioning management server 60 calculates the remaining heat storage amount of the heat storage tank 14 based on the amount of cold supplied to the secondary side air conditioning facility 20 during the heat radiation operation. This remaining heat storage amount is used in the processing of steps S127 and S135 in the next cycle (determination processing for determining whether there is heat storage: see FIG. 7).
  • step S141 the air conditioning management server 60 determines whether or not the weather forecast distribution time has come.
  • the processing of the air conditioning management server 60 returns to step S102 of FIG.
  • the processing of the air conditioning management server 60 returns to step S118 of FIG.
  • the series of processing in steps S118 to S141 is repeatedly performed in accordance with the forecast time (for example, every hour) of the weather forecast.
  • the processing of steps S118 to S141 may be performed every few minutes or every few seconds, for example.
  • the air conditioning management server 60 sets the start time of the heat radiation operation from the schedule. (S128). Thereby, compared with the case where the air conditioning equipment A is controlled according to the operation schedule, the power leveling of the load device can be appropriately performed. Also, if the power P3 r of the load device at the scheduled start time after the radiating operation is less than the threshold value P M (S134 ⁇ No), the air conditioning management server 60 delays than scheduled start time of the radiating operation (S133). This makes it possible to effectively use the cold energy stored in the heat storage tank 14 in preparation for a situation in which the heat load becomes larger than predicted.
  • the air conditioning management server 60 checks in real time whether or not the heat release time zone of the operation schedule is appropriate based on the actually measured temperature and humidity, and transmits a command signal to the controller 40 according to the check result. Thereby, for example, even if the weather forecast goes off and the thermal load in the facility K increases rapidly, the power consumption of the load device can be suppressed by immediately starting the heat radiation operation. Therefore, power consumption of the load device can be prevented from exceeding contract power P C.
  • the air conditioning system S is a cloud computing system in which information about a plurality of air conditioning facilities A is collectively managed by the air conditioning management server 60 and information is provided to a large number of users. Therefore, what the user should prepare is only the minimum connection environment, and the cost required for the management of the air conditioning equipment A can be greatly reduced. Further, since the processing of the air conditioning management server 60 is automatically performed using a heat source simulator or the like, the power consumption is leveled with high accuracy compared to the case where the operator adjusts the operation schedule through trial and error. be able to.
  • Second Embodiment a power meter 70 (see FIG. 9) for actually measuring the power consumption of each device is added to the air conditioning system S according to the first embodiment, and the configuration of the air conditioning management server 60A (see FIG. 10).
  • the other points are the same as in the first embodiment. Therefore, a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate
  • FIG. 9 is a configuration diagram of an air conditioning system including an air conditioning management server according to the present embodiment.
  • the wattmeter 70 indicates the power consumption P3 r (total value) of the refrigerator 11, the blower 12a, the cooling water pump 13, the primary side cold water pump 15, the secondary side cold water pump 21, the indoor fan 22b, and each device in the facility K. It is actually measured.
  • the value of the power consumption P3 r actually measured by the wattmeter 70 is output to the controller 40.
  • the controller 40 transmits the measured value of the temperature / humidity sensor 30 and the wattmeter 70 to the air-conditioning management server 60A via the network N every 5 minutes, for example.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of the air conditioning management server according to the present embodiment.
  • the configuration of the air conditioning management server 60A shown in FIG. 10 omits the energy consumption calculation unit 62h (see FIG. 2) from the air conditioning management server 60 (see FIG. 2) described in the first embodiment, and the power consumption calculation unit 62i (FIG. 10). 2) except that a power consumption acquisition unit 62m is provided, but the other points are the same as the configuration of the first embodiment.
  • the power consumption acquisition unit 62m acquires the actual measurement value of the wattmeter 70 (that is, the actual power consumption of the load device) from the controller 40 via the network N.
  • the actual value of power consumption acquired by the power consumption acquisition unit 62m is output to the power consumption comparison unit 622j.
  • the magnitude of the measured value and the threshold value P M of the power consumption is compared.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing executed by the air conditioning management server.
  • the processing for setting the operation schedule of the air conditioning equipment A (S101 to S117: see FIGS. 3 and 4) is the same as that in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing executed by the air conditioning management server.
  • the processing for setting the operation schedule of the air conditioning equipment A (S101 to S117: see FIGS. 3 and 4) is the same as that in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing executed by the air conditioning management server.
  • the processing for setting the operation schedule of the air conditioning equipment A (S101 to S117: see FIGS. 3 and 4) is the same as that in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing executed by the air conditioning management server.
  • the processing for setting the operation schedule of the air conditioning equipment A (S101 to S117: see FIGS. 3 and 4) is the same as that in
  • step S118 the air conditioning management server 60A acquires the measured value of the temperature and humidity near the facility K from the controller 40 by the measured value acquisition unit 62f.
  • step S119 the air conditioning management server 60A calculates the current thermal load qr of the air conditioning facility A by the thermal load calculation unit 62g based on the actually measured value of temperature and humidity acquired in step S119. This thermal load q r is used in the comparison process with the predicted thermal load q f (S124: see FIG. 12).
  • step S201 the power consumption acquiring unit 62m, obtains the current power P S of the load device from the controller 40 (power consumption acquisition step). As described above, the power consumption P S is the actually measured value by the power meter 70.
  • step S201 After executing the process of step S201, the process of the air conditioning management server 60A proceeds to step S124 shown in FIG.
  • the series of processing shown in FIG. 12 is the same as the flowchart of FIG. 7 described in the first embodiment except for steps S202 and S203.
  • the start time of the air conditioning management server 60A is radiating operation It is earlier than planned (S128). Further, the scheduled start time after the radiating operation (S132 ⁇ Yes), if the actually measured power consumption P S is equal to or less than the threshold value P M (S203 ⁇ No), the air conditioning management server 60A is than scheduled start time of the radiating operation Delay (S133). Note that the processing in steps S139 to S141 is the same as that in the flowchart of FIG. 8 described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the operation schedule can be flexibly changed in accordance with changes in the actually measured temperature and humidity.
  • the power consumption P1 r of the air conditioning equipment A is calculated based on the actual measurement value of the temperature / humidity sensor 30 (S121: see FIG. 6), and the power consumption P2 r of equipment other than the air conditioning equipment A is calculated. read from the power consumption pattern DB 61a (S122), it was calculated power P3 r of the load device take the sum of both (S123).
  • the operation schedule can be adjusted with higher accuracy than in the first embodiment.
  • the current heat load q r is, the determination process of whether or not the predicted heat load q f above: there has been described a case where a (S124 see FIG. 7), not limited to this. That is, regardless of the heat load q r, q f, so as to repeatedly execute the processing that continues to perform radiating operation when the power consumption was measured by the power meter 70 exceeds the threshold value P M for a predetermined time May be. Even in this case, the power consumption of the load device can be suppressed to the contract power P C or less.
  • the content of the weather forecast which the weather forecast acquisition part 62a acquires is the temperature predicted value and humidity predicted value of the facility K vicinity, it is not restricted to this.
  • the predicted solar radiation value may be added to the weather forecast.
  • the power consumption P3 f has been described for storing the minimum cold necessary to counteract the minute amount of power exceeds a threshold value P M in the thermal storage tank 14 is not limited thereto.
  • the heat storage tank 14 may be fully stored by the heat storage operation regardless of the contents of the weather forecast.
  • the program causes the air conditioning management server 60, which is a computer, to execute a series of processes (FIGS. 3, 4 to 8, and the like) has been described. That is, the above-described program can be provided via a communication line, or can be distributed by writing in a recording medium such as a CD-ROM.
  • a recording medium such as a CD-ROM.
  • Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them, for example, by an integrated circuit. Further, the mechanisms and configurations are those that are considered necessary for the explanation, and not all the mechanisms and configurations on the product are necessarily shown.
  • S air conditioning system K facility A air conditioning equipment (load equipment) 11 Refrigerator 14 Heat storage tank 30 Temperature / humidity sensor 40 Controller (management terminal) 50 weather forecast server 60, 60A air conditioning management server (air conditioning management device) 62a Weather forecast acquisition unit 62b Thermal load prediction unit 62c Energy consumption prediction unit 62d Power consumption prediction unit 62e Schedule setting unit 62f Actual measurement value acquisition unit 62g Thermal load calculation unit 62h Energy consumption calculation unit 62i Power consumption calculation unit 62j Command signal generation unit 62k Command signal transmission unit 62m Power consumption acquisition unit 70 Wattmeter

Landscapes

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Abstract

　消費電力の平準化を適切に行う空調管理装置等を提供する。空調管理サーバ（６０）の指令信号生成部（６２ｊ）は、運転スケジュールにおける放熱運転の開始予定時刻よりも前に、消費電力算出部（６２ｉ）によって算出された消費電力が、放熱運転を行うか否かの判定基準となる所定閾値を超えた場合、放熱運転の開始時刻を早めるように指令信号を生成し、運転スケジュールにおける放熱運転の開始予定時刻以後、消費電力算出部（６２ｉ）によって算出された消費電力が前記所定閾値以下である場合、放熱運転の開始時刻を遅らせるように指令信号を生成する。

Description

空調管理装置、空調管理方法、及びプログラム
　本発明は、空調設備の運転を管理する空調管理装置等に関する。
　近年、原子力発電所の稼働制限等に伴い、買電電力の総和が商用電力の上限値を超えないように様々な対策がとられている。例えば、電力会社と需要者との間で予め契約電力を設定し、買電電力が契約電力を超えた場合、その需要者に対して超過料金を課すことで需要者による節電を促すといった対策がとられている。
　また、夜間（例えば、２３時～翌日の午前７時）の電気料金を、昼間の電気料金よりも安くすることで消費電力の平準化を図るといった対策もとられている。このような消費電力の平準化を行う技術として、夜間に冷凍機で生成した冷熱を蓄熱槽に蓄え、昼間に蓄熱槽の冷熱を負荷側に供給する蓄熱システムが知られている。
　例えば、特許文献１には、対象時間内における熱源システムの予測空調負荷値と、対象時間内における熱源システムの実空調負荷値と、の差が所定値を超えている場合、前記した対象時間以降の予測空調負荷値を補正する予測負荷修正手段を備える蓄熱槽熱源システムの制御装置について記載されている。
特開２００８－８２６４１号公報
　ところで、天気予報で予測されていたよりも翌日の気温や湿度が高くなる（つまり、実空調負荷値が高くなる）ことがある。例えば、特許文献１に記載の技術において、昼の１２時～１３時（対象時間内）の実空調負荷値が予測空調負荷値を大きく上回ったとする。この場合、予測負荷修正手段は、１２時～１３時における実空調負荷値と予測空調負荷値との差に基づいて、１３時以降（対象時間以降）の予測空調負荷値を補正する。
　そうすると、特許文献１に記載の技術では、対象時間内である１２時～１３時に消費電力を低減する制御を即座に行うことができず、１３時を過ぎた後に前記した制御が行われることになる。その結果、空調設備を含む建物の消費出力が一時的に契約電力を超えてしまい、消費電力の平準化が適切に行われない可能性がある。
　そこで、本発明は、消費電力の平準化を適切に行う空調管理装置等を提供することを課題とする。
　前記課題を解決するために、本発明に係る空調管理装置は、運転スケジュールにおける放熱運転の開始予定時刻よりも前に、消費電力算出部によって算出された消費電力が、放熱運転を行うか否かの判定基準となる所定閾値を超えた場合、放熱運転の開始時刻を早めるように指令信号を生成し、運転スケジュールにおける放熱運転の開始予定時刻以後、消費電力算出部によって算出された消費電力が前記所定閾値以下である場合、放熱運転の開始時刻を遅らせるように指令信号を生成することを特徴とする。
　なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。
　本発明によれば、消費電力の平準化を適切に行う空調管理装置等を提供できる。
本発明の第１実施形態に係る空調管理サーバを含む空調システムの構成図である。 本発明の第１実施形態に係る空調管理サーバの構成図である。 空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。 空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は空調設備の熱負荷の変化を示す説明図であり、（ｂ）は気象予報どおりに温湿度が変化し、運転スケジュールに従って空調設備を運転した場合における消費電力の変化を示す説明図であり、（ｃ）は放熱運転の開始時刻を予定よりも早めた場合の消費電力の変化を示す説明図であり、（ｄ）は放熱運転の開始時刻を予定よりも遅らせた場合の消費電力の変化を示す説明図である。 空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。 空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。 空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る空調管理サーバを含む空調システムの構成図である。 本発明の第２実施形態に係る空調管理サーバの構成図である。 空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。 空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。
≪第１実施形態≫
＜空調システムの構成＞
　図１は、本実施形態に係る空調管理サーバを含む空調システムの構成図である。なお、図１に示す実線矢印は各配管を流れる冷水等の向きを表し、破線矢印は信号線を表している。
　空調システムＳは、空調設備Ａと、温湿度センサ３０と、コントローラ４０と、気象予報サーバ５０と、空調管理サーバ６０と、を備えている。
　空調設備Ａは、冷凍機１１で冷却された冷水を蓄熱槽１４に貯留し、その後、冷凍機１１及び蓄熱槽１４のうち少なくとも一方から、室内機２２を経由して冷水を循環させる設備である。空調設備Ａは、冷熱を生成して蓄える一次側空調設備１０と、冷熱を消費する二次側空調設備２０と、を備えている。
（一次側空調設備）
　一次側空調設備１０は、冷凍機１１と、冷却塔１２と、冷却水ポンプ１３と、蓄熱槽１４と、一次側冷水ポンプ１５と、を備えている。
　冷凍機１１は、例えば、ターボ冷凍機であり、配管ｑ２を介して流入する冷水を冷却する冷熱源である。
　冷却塔１２は、冷凍機１１の凝縮器（図示せず）で吸熱した冷却水を冷やす設備であり、外気を取り込んで冷却水に送風する送風機１２ａを有している。
　なお、図１に示す配管ｐ１の上流端は冷凍機１１に接続され、下流端は冷却塔１２の上部に接続されている。配管ｐ２の上流端は冷却塔１２の下部に接続され、下流端は冷凍機１１に接続されている。
　冷却水ポンプ１３は、冷却塔１２で放熱して冷やされた冷却水を冷凍機１１に向けて圧送するポンプであり、配管ｐ２に設置されている。
　蓄熱槽１４は、例えば、温度成層型蓄熱槽であり、冷凍機１１の蒸発器（図示せず）で冷やされた冷水を貯留することで冷熱を蓄える設備である。ちなみに、冷水は低温であるほど密度が大きく沈降しやすいため、蓄熱槽１４に貯留される冷水は下方に向かうにつれて低温になっている。
　なお、配管ｑ１の上流端は冷凍機１１に接続され、下流端は蓄熱槽１４の下部領域に臨んでいる。配管ｑ２の上流端は蓄熱槽１４の上部領域に臨んでおり、下流端は冷凍機１１に接続されている。
　一次側冷水ポンプ１５は、蓄熱槽１４から冷凍機１１に向けて冷水を圧送するポンプであり、配管ｑ２に設置されている。
（二次側空調設備）
　二次側空調設備２０は、二次側冷水ポンプ２１と、室内機２２と、を備えている。
　二次側冷水ポンプ２１は、蓄熱槽１４から室内熱交換器２２ａに向けて冷水を圧送するポンプであり、配管ｑ３に設置されている。なお、配管ｑ３の上流端は蓄熱槽１４の下部領域に臨んでおり、配管ｑ３の下流端は、室内熱交換器２２ａが有する伝熱管ｒの上流端に接続されている。また、配管ｑ４の上流端は伝熱管ｒの下流端に接続され、配管ｑ４の下流端は蓄熱槽１４の上部領域に臨んでいる。
　室内機２２（ＦＣＵ：Fan Coil Unit）は、冷水との熱交換によって室内空気を冷却するものであり、施設Ｋの室内に設置されている。室内機２２は、室内熱交換器２２ａと、室内ファン２２ｂと、を有している。室内熱交換器２２ａにおいて、伝熱管ｒを通流する低温の冷水と、室内ファン２２ｂから送り込まれる高温の空気と、の間で熱交換することによって室内空気が冷やされる。
　前記した冷凍機１１、冷却塔１２の送風機１２ａ、冷却水ポンプ１３、一次側冷水ポンプ１５、二次側冷水ポンプ２１、及び室内ファン２２ｂは、電力系統（図示せず）から供給される電力で駆動し、その動作はコントローラ４０によって制御される。
　また、施設Ｋの室内には、照明装置Ｒ１及び業務用パソコンＲ２を含む複数の機器が設置されている。照明装置Ｒ１等は、気象条件の変動に関わらず稼働／停止が行われるため、その消費電力は日付・曜日・時間帯等によって略決まったパターンで変動する。なお、照明装置Ｒ１等の電力消費パターンは、後記する空調管理サーバ６０の電力消費パターンＤＢ６１ａ（図２参照）に格納されている。
　以下では、空調設備Ａが備える機器（冷凍機１１等）と、空調設備Ａに含まれない機器（照明装置Ｒ１等）と、を併せて「負荷装置」と記す。
（温湿度センサ）
　温湿度センサ３０は、外気の気温及び湿度を実測するセンサであり、施設Ｋ付近に設置されている。温湿度センサ３０によって実測された温湿度は、コントローラ４０に出力される。
（コントローラ）
　コントローラ４０（管理端末）は、空調設備Ａの各機器を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェースなどの電子回路を含んで構成される。
　図１に示すように、コントローラ４０は、ネットワークＮを介して空調管理サーバ６０に接続されている。温湿度センサ３０によって実測された施設Ｋ付近の温湿度は、コントローラ４０からネットワークＮを介して空調管理サーバ６０に送信される。
　また、空調設備Ａの運転スケジュールを含む情報が、空調管理サーバ６０からネットワークＮを介してコントローラ４０に送信される。コントローラ４０は、空調管理サーバ６０から受信する情報に応じて、空調設備Ａの運転モードを切り替えるようになっている。
　ちなみに、コントローラ４０がディスプレイ（図示せず）に運転スケジュールを含む情報を表示させ、この情報を見た管理者の操作によって空調設備Ａの運転モードを切り替えるようにしてもよい。
　前記した運転モードには、蓄熱運転、追掛運転、及び放熱運転が含まれる。
　「蓄熱運転」とは、冷凍機１１で冷水を冷やし、冷やされた冷水を蓄熱槽１４に貯留する運転モードである。
　「追掛運転」とは、冷凍機１１で冷やされた冷水をそのまま室内機２２に供給する運転モードである。
　「放熱運転」とは、蓄熱槽１４に貯留されている低温の冷水を、室内機２２を経由するように循環させる運転モードである。なお、放熱運転中は冷凍機１１及び冷却塔１２は停止しているため、空調設備Ａの消費電力は他の運転モードの実行中よりも大幅に小さくなる。
　なお、図１では空調設備Ａ、温湿度センサ３０、及びコントローラ４０をそれぞれ一つずつ図示したが、実際には複数の空調設備Ａ等が各拠点に設置されている。そして、各拠点のコントローラ４０がネットワークＮを介して空調管理サーバ６０と情報をやり取りするクラウド・コンピューティングのシステムになっている。
（気象予報サーバ）
　気象予報サーバ５０は、気象予報を配信するサーバであり、ネットワークＮを介して空調管理サーバ６０に接続されている。ここで、前記した気象予報には、気温予測値と、湿度予測値と、が含まれている。例えば、気象予報サーバ５０は、１時間毎の温湿度を２４時間ぶん予測し、気象予報として定期的に（例えば、６時間毎に）空調管理サーバ６０に配信する。
（空調管理サーバ）
　空調管理サーバ６０（空調管理装置）は、気象予報サーバ５０から受信する気象予報に基づいて空調設備Ａの運転スケジュールを作成したり、コントローラ４０から受信する温湿度の実測値に応じて、放熱運転を開始するか否かの指令信号を生成したりするサーバである。空調管理サーバ６０は、各拠点に設置された空調設備Ａの運転スケジュール等を一括して管理するようになっている。
＜空調管理サーバの構成＞
　図２は、本実施形態に係る空調管理サーバの構成図である。なお、図２では、ネットワークＮ（図１参照）の図示を省略した。
　空調管理サーバ６０は、運転スケジュールの設定に関わる情報が格納される記憶部６１と、各種の演算処理を実行する演算処理部６２と、を備えている。
　記憶部６１には、電力消費パターンＤＢ（Data Base）６１ａと、消費電力閾値ＤＢ６１ｂと、がデータベースとして格納されている。
　電力消費パターンＤＢ６１ａには、前記した「負荷装置」のうち空調設備Ａに含まれない照明装置Ｒ１等の電力消費パターンが格納されている。すなわち、電力消費パターンＤＢ６１ａには、照明装置Ｒ１等の消費電力の予測値が、日付、曜日、時刻等に対応付けて格納されている。
　消費電力閾値ＤＢ６１ｂには、前記した負荷装置の消費電力の閾値ＰM（所定閾値）に関する情報が格納されている。この閾値ＰMは、放熱運転を行うか否かの判定基準となる閾値であり、各拠点の空調設備Ａごとに予め設定されている。なお、閾値ＰMは、買電電力の上限閾値である契約電力ＰCよりも小さい値に設定されている（図５（ｂ）参照）。
　図２に示すように、演算処理部６２は、気象予報取得部６２ａと、熱負荷予測部６２ｂと、消費エネルギ予測部６２ｃと、消費電力予測部６２ｄと、スケジュール設定部６２ｅと、実測値取得部６２ｆと、熱負荷算出部６２ｇと、消費エネルギ算出部６２ｈと、消費電力算出部６２ｉと、指令信号生成部６２ｊと、指令信号送信部６２ｋと、を有している。
　気象予報取得部６２ａは、施設Ｋを含む地域の気象予報を、気象予報サーバ５０から定期的に取得する。
　熱負荷予測部６２ｂは、気象予報取得部６２ａによって取得された気象予報に基づいて、施設Ｋ内の熱負荷を予測する。この熱負荷は、施設Ｋ内を所定温度に保つための空調負荷（冷房負荷）である。熱負荷予測部６２ｂは、前記した気象予報、施設Ｋ内の設定温度、施設Ｋを構成する躯体の構造等に基づいて施設Ｋ内の熱負荷を算出する。
　消費エネルギ予測部６２ｃは、熱負荷予測部６２ｂによって予測された熱負荷に基づいて、冷凍機１１から施設Ｋに冷熱を供給する（追掛運転で施設Ｋ内を冷やす）場合の空調設備Ａの消費エネルギを予測する。
　消費エネルギ予測部６２ｃは、前記した熱負荷、翌日の外気湿球温度の予測値、空調設備Ａの仕様情報等に基づいて、空調設備Ａの消費エネルギを算出する。なお、前記した外気湿球温度は、気象予報取得部６２ａによって取得される温湿度予測値に基づいて算出される。
　消費電力予測部６２ｄは、消費エネルギ予測部６２ｃによって予測された消費エネルギに基づいて、空調設備Ａを含む負荷装置の消費電力を予測する。この消費電力は、追掛運転で施設Ｋ内を冷やす（つまり、放熱運転を行わない）場合の消費電力に相当する。
　スケジュール設定部６２ｅは、消費電力予測部６２ｄによって予測された消費電力に基づいて、空調設備Ａの運転スケジュールを設定する。そして、スケジュール設定部６２ｅは、設定した運転スケジュールをネットワークＮ（図１参照）を介してコントローラ４０に送信する。
　なお、スケジュール設定部６２ｅが実行する処理の詳細については後記する。
　実測値取得部６２ｆは、施設Ｋ付近の温湿度の現在の実測値を、ネットワークＮ（図１参照）を介してコントローラ４０から所定時間毎（例えば、５分毎）に取得する。なお、前記した「現在」には、実測値取得部６２ｆが温湿度の実測値を取得した時刻の数分前、数十分前等も含まれる。
　熱負荷算出部６２ｇは、実測値取得部６２ｆによって取得された温湿度の実測値に基づいて、施設Ｋ内の現在の熱負荷を算出する。
　消費エネルギ算出部６２ｈは、熱負荷算出部６２ｇによって算出された熱負荷に基づいて、冷凍機１１から施設Ｋに冷熱を供給する（追掛運転で施設Ｋ内を冷やす）場合の空調設備Ａの消費エネルギを算出する。
　消費電力算出部６２ｉは、消費エネルギ算出部６２ｈによって算出された消費エネルギに基づいて、空調設備Ａを含む負荷装置の消費電力を算出する。この消費電力は、追掛運転で施設Ｋ内を冷やしている（つまり、放熱運転を行っていない）と仮定した場合の消費電力に相当する。
　指令信号生成部６２ｊは、放熱運転を実行するか否かの指令信号を生成する機能を有している。図２に示すように、指令信号生成部６２ｊは、熱負荷比較部６２１ｊと、消費電力比較部６２２ｊと、放熱開始時刻変更部６２３ｊと、を有している。
　熱負荷比較部６２１ｊは、熱負荷予測部６２ｂによって予測された熱負荷と、熱負荷算出部６２ｇによって算出された熱負荷（実際の熱負荷）と、の大小を比較する。熱負荷比較部６２１ｊによる比較結果は、放熱開始時刻変更部６２３ｊに出力される。
　消費電力比較部６２２ｊは、消費電力算出部６２ｉによって算出された消費電力と、消費電力閾値ＤＢ６１ｂに格納されている閾値ＰMと、の大小を比較する。消費電力比較部６２２ｊによる比較結果は、放熱開始時刻変更部６２３ｊに出力される。
　放熱開始時刻変更部６２３ｊは、熱負荷比較部６２１ｊによる比較結果と、消費電力比較部６２２ｊによる比較結果と、に基づいて、スケジュール設定部６２ｅで設定された放熱運転の開始時刻を変更する。つまり、放熱開始時刻変更部６２３ｊは、放熱運転の開始時刻を、運転スケジュールの開始予定時刻よりも早めたり遅らせたりする機能を有している。なお、放熱開始時刻変更部６２３ｊが実行する処理については後記する。
　指令信号送信部６２ｋは、指令信号生成部６２ｊによって生成された指令信号を、ネットワークＮ（図１参照）を介してコントローラ４０に送信する。
＜空調管理サーバの動作＞
　図３は、空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。
　ステップＳ１０１において空調管理サーバ６０は、気象予報の配信時刻になったか否かを判定する。
　ステップＳ１０２において空調管理サーバ６０は、気象予報取得部６２ａによって、気象予報サーバ５０から気象予報を取得する（気象予報取得ステップ）。この「気象予報」には、前記したように、２４時間ぶん（１時間毎）の気温予測値及び湿度予測値が含まれている。
　ステップＳ１０３において空調管理サーバ６０は、前記した２４時間を複数（例えば、１時間毎）に分割した各時間帯に関して、施設Ｋ内の熱負荷ｑfを予測する（熱負荷予測ステップ）。なお、気温予測値、湿度予測値、施設Ｋ内の設定温度等に基づき、熱負荷シミュレータを用いて熱負荷を予測することが好ましい。
　ステップＳ１０４において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１０３で予測した熱負荷ｑfに基づき、消費エネルギ予測部６２ｃによって、空調設備Ａの消費エネルギを各時間帯に関して予測する（消費エネルギ予測ステップ）。なお、熱負荷ｑfや空調設備Ａの仕様情報等に基づき、熱源シミュレータを用いて空調設備Ａの消費エネルギを予測することが好ましい。
　ステップＳ１０５において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１０４で予測した消費エネルギに基づき、消費電力予測部６２ｄによって、空調設備Ａの消費電力Ｐ１fを各時間帯に関して予測する。前記したように、この消費電力Ｐ１fは、追掛運転で施設Ｋ内を冷やす場合の消費電力である。
　ステップＳ１０６において空調管理サーバ６０は、電力消費パターンＤＢ６１ａ（図２参照）を参照し、空調設備Ａ以外の機器（照明装置Ｒ１等）の消費電力Ｐ２fを各時間帯に関して予測する。
　ステップＳ１０７において空調管理サーバ６０は、空調設備Ａの消費電力Ｐ１fと、空調設備Ａ以外の機器の消費電力Ｐ２fと、を足し合わせることで、前記した負荷装置の消費電力Ｐ３fを各時間帯に関して予測する（消費電力予測ステップ）。
　図４のステップＳ１０８において空調管理サーバ６０は、値ｎ＝１とし、必要蓄熱量ＱVの初期値をゼロに設定する。この値ｎに対応して、時刻（ｔ１＋（ｎ－１）Δｔ）～時刻（ｔ１＋ｎΔｔ）で表される時間帯が特定される。時刻ｔ１は、例えば、蓄熱運転を終了して追掛運転を開始する午前７時であり、所定時間Δｔは、例えば、１時間である。
　また、必要蓄熱量ＱVは、負荷装置の消費電力Ｐ３fが閾値ＰMを超える領域の電力量（図５（ｂ）の斜線部分）を打ち消すために必要となる冷熱量である。
　ステップＳ１０９において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１０８の値ｎで特定した時間帯に関して、負荷装置の消費電力Ｐ３fが閾値ＰMを超えているか否かを判定する。消費電力Ｐ３fが閾値ＰMを超えている場合（Ｓ１０９→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１１０に進む。一方、消費電力Ｐ３fが閾値ＰM以下である場合（Ｓ１０９→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１１３に進む。
　ステップＳ１１０において空調管理サーバ６０は、消費電力Ｐ３fから閾値ＰMを減算することで超過電力ΔＰを算出する。
　ステップＳ１１１において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１０で算出した超過電力ΔＰに対応する蓄熱量ΔＱを算出する。すなわち、空調管理サーバ６０は、超過電力ΔＰ×所定時間Δｔで算出される電力量を打ち消すのに要する蓄熱量ΔＱを算出する。この蓄熱量ΔＱは、空調設備Ａを構成する機器の仕様情報、外気湿球温度の予測値等に基づいて算出される。
　ステップＳ１１２において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１１で算出した蓄熱量ΔＱを必要蓄熱量ＱVに足し合わせることで、必要蓄熱量ＱVを更新する。なお、ｎ＝１の場合、空調管理サーバ６０は、必要蓄熱量ＱVの初期値ゼロ（Ｓ１０８）に蓄熱量ΔＱを足し合わせることで必要蓄熱量ＱVを更新する。
　ステップＳ１１３において空調管理サーバ６０は、ｎ＝Ｎであるか否かを判定する。なお、自然数Ｎは、必要蓄熱量ＱVの予測対象となる時間帯の終了時刻（例えば、翌々日の午前０時）に対応している。
　ｎ＜Ｎである場合（Ｓ１１３→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において空調管理サーバ６０は、値ｎをインクリメントしてステップＳ１０９の処理に進む。例えば、ｎ＝２の場合には、翌日の時刻（ｔ１＋Δｔ）～（ｔ１＋２Δｔ）の時間帯の蓄熱量ΔＱが算出され（Ｓ１１１）、前回までの必要蓄熱量ＱVに足し合わされる（Ｓ１１２）。
　一方、ｎ＝Ｎである場合（Ｓ１１３→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１１５に進む。
　ステップＳ１１５において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１２で最終的に更新された必要蓄熱量ＱVを満たすように、蓄熱運転を行う時間帯及び蓄熱量（冷凍機１１の負荷率等）を設定する。なお、安価な夜間電力を用いて蓄熱運転するように、蓄熱運転の時間帯を設定することが好ましい。
　ステップＳ１１６において空調管理サーバ６０は、放熱運転を行う時間帯及び放熱量（冷水の流量等）を設定する。例えば、空調管理サーバ６０は、負荷装置の消費電力Ｐ３fが閾値ＰMを超えている時間帯で放熱運転を行うように運転スケジュールを設定する（図５（ｂ）参照）。これによって、施設Ｋ付近の温湿度が気象予報どおりに変化した場合、負荷装置の消費電力を閾値ＰM以下に抑えることができる。
　ステップＳ１１７において空調管理サーバ６０は、スケジュール設定部６２ｅによって、ステップＳ１１５で設定した蓄熱運転のスケジュールと、ステップＳ１１６で設定した放熱運転のスケジュールに、追掛運転等のスケジュールを加えた運転スケジュールを設定する（スケジュール設定ステップ）。この運転スケジュールには、運転モードの種類（蓄熱運転、追掛運転、放熱運転等）と、各運転モードを行う時間帯（開始時刻、終了時刻）と、が含まれている。
　そして、空調管理サーバ６０は、設定した運転スケジュールをネットワークＮを介してコントローラ４０に送信する。
　ここで、運転スケジュールに沿った空調設備Ａの動作について、図５を参照しつつ簡単に説明する。
　図５（ａ）は、空調設備の熱負荷の変化を示す説明図である。なお、図５（ａ）では、追掛運転又は放熱運転を行う時間帯（７時～２２時）の熱負荷を図示した。図５（ａ）の「予測された熱負荷」（実線Ｇ１）に示すように、空調設備Ａの熱負荷が９時頃から上昇し、１５時頃にピークに達すると予測されている。
　図５（ｂ）は、気象予報どおりに温湿度が変化し、運転スケジュールに従って空調設備を運転した場合における消費電力の変化を示す説明図である。スケジュール設定部６２ｅは、熱負荷の予測結果（図５（ａ）の実線Ｇ１を参照）に基づいて空調設備Ａの運転スケジュールを設定する。図５（ｂ）に示す例では、２時～７時に蓄熱運転を行い、７時～１３時に追掛運転を行い、１３時～１８時に放熱運転を行い、１８時～２２時に再び追掛運転を行う予定になっている。
　図５（ｂ）の斜線部分で示すように、放熱運転を行わずに追掛運転を継続した場合、１３時～１８時において負荷装置の消費電力が閾値ＰMを超えてしまう。そこで、消費電力が閾値ＰMを超えないようにするために、１３時～１８時に放熱運転を行うように運転スケジュールが設定される。
　ところで、気象予報が外れて比較的早い時間帯、又は比較的遅い時間帯に気温が高くなることがある。その結果、施設Ｋ内の実際の熱負荷は、気象予報に基づいて予測された熱負荷とは異なる時間帯でピークに達する（図５（ａ）の破線Ｇ２、一点鎖線Ｇ３を参照）。この場合、運転スケジュールどおりに放熱運転を行うと、負荷装置の消費電力が契約出力ＰＣを超えてしまう可能性がある。
　そこで本実施形態では、空調管理サーバ６０によって、温湿度センサ３０の実測値に基づいて放熱運転の時間帯をリアルタイムで調整するようにした。なお、図５（ｃ）、（ｄ）については後記する。
　図６は、空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１８の開始時において蓄熱槽１４には冷熱が蓄えられており（蓄熱運転が終了しており）、図４のステップＳ１１７で設定された運転スケジュールに従ってコントローラ４０が追掛運転又は放熱運転を実行しているものとする。
　ステップＳ１１８において空調管理サーバ６０は、実測値取得部６２ｆによって、施設Ｋ付近の温湿度の実測値をコントローラ４０から取得する（実測値取得ステップ）。前記した温湿度は、温湿度センサ３０によってステップＳ１１８の処理の直前に検出された値である。なお、５分毎に温湿度を実測し、ステップＳ１１８の処理を行う直前１時間ぶんの実測値を平均するようにしてもよい。
　ステップＳ１１９において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１８で取得した温湿度の実測値に基づき、熱負荷算出部６２ｇによって、空調設備Ａの現在の熱負荷ｑrを算出する（熱負荷算出ステップ）。
　ステップＳ１２０において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１９で算出した熱負荷ｑrに基づき、消費エネルギ算出部６２ｈによって、空調設備Ａの現在の消費エネルギを算出する（消費エネルギ算出ステップ）。
　ステップＳ１２１において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１２０で算出した消費エネルギに基づき、消費電力算出部６２ｉによって、空調設備Ａの消費電力Ｐ１rを算出する（消費電力算出ステップ）。この消費電力Ｐ１rは、空調設備Ａが放熱運転を行わずに追掛運転を継続していると仮定した場合の消費電力である（図５（ｃ）、（ｄ）の破線部分を参照）。
　ステップＳ１２２において空調管理サーバ６０は、電力消費パターンＤＢ６１ａ（図２参照）を参照し、空調設備Ａ以外の機器（照明設備等）の消費電力Ｐ２rを読み出す。
　ステップＳ１２３において空調管理サーバ６０は、空調設備Ａの消費電力Ｐ１rと、空調設備Ａ以外の機器の消費電力Ｐ２rと、を足し合わせることで、負荷装置の消費電力Ｐ３rを算出する。
　図７のステップＳ１２４において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１９（図６参照）で算出した現在の熱負荷ｑrが、ステップＳ１０３（図３参照）で予測した熱負荷ｑf以上であるか否かを判定する。
　現在の熱負荷ｑrが、予測した熱負荷ｑf以上である場合（Ｓ１２４→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１２５に進む。例えば、温湿度センサ３０によって検出された気温が気象予報サーバ５０から配信された気温の予測値を上回った場合、ｑr≧ｑｆとなる可能性が高い。
　ステップＳ１２５において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１６（図４参照）で設定した放熱時間帯に現在時刻が含まれるか否かを判定する。設定した放熱時間帯に現在時刻が含まれない場合（Ｓ１２５→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１２６に進む。例えば、運転スケジュールの放熱時間帯が１３時～１８時であり（図５（ｂ）参照）、現在時刻が１１時である場合、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１２６に進む。
　ステップＳ１２６において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１２３（図６参照）で算出した負荷装置の消費電力Ｐ３rが閾値ＰMを超えているか否かを判定する。消費電力Ｐ３rが閾値ＰMを超えている場合（Ｓ１２６→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１２７に進む。
　図５（ｃ）は、図５（ａ）の破線Ｇ２で示すように熱負荷が変化し、放熱運転の開始時刻を予定よりも早めた場合の消費電力の変化を示す説明図である。図５（ａ）に示す例では７時～１４時において、実測値に基づく熱負荷ｑr（破線Ｇ２）が、気象予報に基づく熱負荷ｑf（実線Ｇ１）よりも大きくなっている。
　この場合に追掛運転を継続すると、図５（ｃ）の破線部分に示すように、負荷装置の消費電力Ｐ３rは１１時に閾値ＰMを超えてしまう。つまり、図５（ｂ）に示す運転スケジュールに従って１３時から放熱運転を開始すると、１１時～１３時において負荷装置の消費電力が一時的に契約電力ＰCを超える可能性がある。
　再び、図７に戻って説明を続ける。
　ステップＳ１２７において空調管理サーバ６０は、蓄熱槽１４に冷熱が蓄えられているか否かを判定する。例えば、空調管理サーバ６０は、蓄熱運転中に一次側空調設備１０で生成した冷熱量から、放熱運転中に二次側空調設備２０で消費した冷熱量を減算した値がゼロよりも大きいか否かによって、ステップＳ１２７の判定処理を行う。
　蓄熱槽１４に冷熱が蓄えられている場合（Ｓ１２７→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１２８に進む。
　ステップＳ１２８において空調管理サーバ６０は、放熱運転を実行（開始）する旨の指令信号を生成する（指令信号生成ステップ）。つまり、空調管理サーバ６０は、放熱運転の開始予定時刻よりも前に消費電力Ｐ３rが閾値ＰMを超えた場合、放熱運転の開始時刻を予定よりも早める。
　図５（ｂ）に示す例では、放熱運転の開始予定時刻は１３時であったが、図５（ｃ）に示すように、空調管理サーバ６０は放熱運転の開始時刻を１１時に変更している。このように放熱運転の開始時刻を早めることで空調設備Ａの消費電力を低減し、負荷装置の消費電力Ｐ３rが契約電力ＰC（＞閾値ＰM）を超えることを防止できる。
　一方、ステップＳ１２７において蓄熱槽１４に冷熱が蓄えられていない場合（Ｓ１２７→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１２９に進む。ステップＳ１２９において空調管理サーバ６０は、放熱運転を行わない（継続できない）と判定する。
　なお、放熱運転の開始時には蓄熱槽１４に冷熱が蓄えられているが、前記したように放熱運転の時間帯を早めた場合、当該時間帯の終盤には蓄熱槽１４の冷熱を使い切ってしまう可能性がある。
　そこで、ステップＳ１３０において空調管理サーバ６０は、放熱運転とは別の施策を行う旨の指令信号を生成する。例えば、空調管理サーバ６０は、負荷装置の消費電力を閾値ＰM以下に抑えるために、追掛運転を継続しつつ照明装置Ｒ１等の消費電力を通常よりも低減させる。
　ステップＳ１２５において放熱時間帯に現在時刻が含まれている場合（Ｓ１２５→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０はステップＳ１２７に進む（例えば、図５（ｃ）の１５時）。なお、ステップＳ１２７以降の処理は前記したとおりである。
　また、ステップＳ１２６において現在の消費電力Ｐ３rが閾値ＰM以下である場合（Ｓ１２６→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１３１に進む。ステップＳ１３１において空調管理サーバ６０は、放熱運転を行わない（まだ、開始しない）旨の指令信号を生成する。
　例えば、温湿度の実測値に基づく熱負荷ｑrのほうが、気象予報に基づく熱負荷ｑfよりも大きいが、消費電力Ｐrは閾値ＰMを超えていないこともある（例えば、図５（ａ）、（ｃ）の９時）。この場合には、放熱運転を行う必要はない（Ｓ１３１）。
　また、ステップＳ１２４において現在の熱負荷ｑrが、予測した熱負荷ｑf未満である場合（Ｓ１２４→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１３２に進む。
　ステップＳ１３２において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１１６（図４参照）で設定した放熱時間帯に現在時刻が含まれるか否かを判定する。計画した放熱時間帯に現在時刻が含まれない場合（Ｓ１３２→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１３３に進む。
　ステップＳ１３３において空調管理サーバ６０は、放熱運転を行わない（まだ、開始しない）ことに決定する。
　ステップＳ１３２において、計画した放熱時間帯に現在時刻が含まれる場合（Ｓ１３２→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１３４に進む。
　ステップＳ１３４において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１２３で算出した現在の消費電力Ｐ３rが閾値ＰMを超えているか否かを判定する。現在の消費電力Ｐ３rが閾値ＰMを超えている場合（Ｓ１３４→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１３５に進む。
　ステップＳ１３５において空調管理サーバ６０は、蓄熱槽１４に冷熱が蓄えられているか否かを判定する。蓄熱槽１４に冷熱が蓄えられている場合（Ｓ１３５→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１３６に進む。
　ステップＳ１３６において空調管理サーバ６０は、放熱運転を実行（開始）する旨の指令信号を生成する。つまり、空調設備Ａの熱負荷は予測よりも若干小さいが、負荷装置の消費電力が閾値ＰMを超えている場合、コントローラ４０によって放熱運転を行う（例えば、図５（ａ）、（ｃ）に示す１５時過ぎ）。
　一方、蓄熱槽１４に冷熱が蓄えられていない場合（Ｓ１３５→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理はステップＳ１３７に進む。ステップＳ１３７において空調管理サーバ６０は、放熱運転を行わない（継続できない）と判定する。
　ステップＳ１３８において空調管理サーバ６０は、放熱運転とは別の施策（例えば、照明装置Ｒ１等の消費電力の低減）を行う旨の指令信号を生成する。
　また、ステップＳ１３４で現在の消費電力Ｐ３rが閾値ＰM以下である場合（Ｓ１３４→Ｎｏ）、ステップＳ１３３において空調管理サーバ６０は、放熱運転を行わない（まだ、開始しない）旨の指令信号を生成する。つまり、空調管理サーバ６０は、放熱運転の開始予定時刻以後、消費電力Ｐ３ｒが閾値ＰM以下である場合、放熱運転の開始時刻を遅らせる。
　図５（ｄ）は、図５（ａ）の一点鎖線Ｇ３で示すように熱負荷が変化し、放熱運転の開始時刻を予定よりも遅らせた場合の消費電力の変化を示す説明図である。図５（ａ）に示す例では７時～１７時において、実測値に基づく熱負荷ｑr（一点鎖線Ｇ３）が、気象予報に基づく熱負荷ｑf（実線Ｇ１）よりも小さくなっている。
　この場合、図５（ｂ）に示す運転スケジュールに従って１３時から放熱運転を開始すると、蓄熱槽１４に蓄えられた冷熱が無駄に消費されてしまう。追掛運転を１４時まで継続したとしても、消費電力を閾値ＰM以下で維持できるからである。図５（ｄ）に示すように、放熱運転の開始時刻を１４時に遅らせることで（Ｓ１３３：図７参照）、その後に熱負荷ｑfが大きくなる事態に備えることができる（例えば、図５（ｄ）に示す１６時）。
　図８のステップＳ１３９において空調管理サーバ６０は、ステップＳ１２８等で生成した指令信号を、指令信号送信部６２ｋによってコントローラ４０に送信する（指令信号送信ステップ）。
　ステップＳ１４０において空調管理サーバ６０は、蓄熱槽１４の残蓄熱量を算出する。すなわち、空調管理サーバ６０は、放熱運転中に二次側空調設備２０に供給した冷熱量に基づき、蓄熱槽１４の残蓄熱量を算出する。この残蓄熱量は、次のサイクルのステップＳ１２７，Ｓ１３５の処理（蓄熱があるか否かの判定処理：図７参照）で用いられる。
　ステップＳ１４１において空調管理サーバ６０は、気象予報の配信時刻になったか否かを判定する。気象予報の配信時刻になった場合（Ｓ１４１→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０の処理は、図３のステップＳ１０２に戻る。
　一方、気象予報の配信時刻になっていない場合（Ｓ１４１→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０の処理は、図６のステップＳ１１８に戻る。なお、ステップＳ１１８～Ｓ１４１の一連の処理は、気象予報の予報対象となる時刻（例えば、１時間毎）に合わせて繰り返し行われる。ちなみに、ステップＳ１１８～Ｓ１４１の処理を、例えば、数分毎に行ってもよいし、数秒毎に行ってもよい。
＜効果＞
　本実施形態では、放熱運転の開始予定時刻よりも前に負荷装置の消費電力Ｐ３rが閾値ＰMを超えている場合（Ｓ１２６→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０は放熱運転の開始時刻を予定よりも早める（Ｓ１２８）。これによって、運転スケジュールどおりに空調設備Ａを制御する場合と比較して、負荷装置の電力平準化を適切に行うことができる。
　また、放熱運転の開始予定時刻以後において負荷装置の消費電力Ｐ３rが閾値ＰM以下である場合（Ｓ１３４→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０は放熱運転の開始時刻を予定よりも遅らせる（Ｓ１３３）。これによって、その後に熱負荷が予測よりも大きくなるという事態に備え、蓄熱槽１４に蓄えられた冷熱を有効利用できる。
　また、空調管理サーバ６０は、実測した温湿度に基づいて運転スケジュールの放熱時間帯の適否をリアルタイムでチェックし、そのチェック結果に応じてコントローラ４０に指令信号を送信する。これによって、例えば、気象予報が外れて施設Ｋ内の熱負荷が急激に上昇しても、即座に放熱運転を開始することで負荷装置の消費電力を抑制できる。したがって、負荷装置の消費電力が契約電力ＰCを超えることを防止できる。
　また、空調システムＳは、複数の空調設備Ａに関する情報を空調管理サーバ６０で一括して管理し、多数のユーザに情報を提供するクラウド・コンピューティングのシステムになっている。したがって、ユーザが用意すべきものは最低限の接続環境のみであり、空調設備Ａの管理に要するコストを大幅に削減できる。
　また、空調管理サーバ６０の処理は熱源シミュレータ等を用いて自動的に行われるため、作業員が試行錯誤しながら運転スケジュールを調整する場合と比較して、消費電力の平準化を高精度で行うことができる。
≪第２実施形態≫
　第２実施形態は、各機器の消費電力を実測する電力計７０（図９参照）を第１実施形態に係る空調システムＳに追加した点と、空調管理サーバ６０Ａ（図１０参照）の構成と、が異なるが、その他の点については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
　図９は、本実施形態に係る空調管理サーバを含む空調システムの構成図である。電力計７０は、冷凍機１１、送風機１２ａ、冷却水ポンプ１３、一次側冷水ポンプ１５、二次側冷水ポンプ２１、室内ファン２２ｂ、施設Ｋ内の各機器の消費電力Ｐ３r（合計値）を実測するものである。電力計７０によって実測された消費電力Ｐ３rの値は、コントローラ４０に出力される。そして、コントローラ４０は、温湿度センサ３０及び電力計７０の実測値を、例えば、５分毎にネットワークＮを介して空調管理サーバ６０Ａに送信する。
＜空調管理サーバの構成＞
　図１０は、本実施形態に係る空調管理サーバの構成図である。
　図１０に示す空調管理サーバ６０Ａの構成は、第１実施形態で説明した空調管理サーバ６０（図２参照）から消費エネルギ算出部６２ｈ（図２参照）を省略し、消費電力算出部６２ｉ（図２参照）に代えて消費電力取得部６２ｍを備える点が異なっているが、その他の点については第１実施形態の構成と同様である。
　消費電力取得部６２ｍは、ネットワークＮを介してコントローラ４０から電力計７０の実測値（つまり、負荷装置の実際の消費電力）を取得する。消費電力取得部６２ｍによって取得された消費電力の実測値は、消費電力比較部６２２ｊに出力される。
　なお、消費電力比較部６２２ｊによって、消費電力の実測値と閾値ＰMとの大小が比較される。
＜空調管理サーバの動作＞
　図１１は、空調管理サーバが実行する処理の流れを示すフローチャートである。
　なお、空調設備Ａの運転スケジュールを設定する処理（Ｓ１０１～Ｓ１１７：図３、図４参照）については、第１実施形態と同様である。また、図１１に示す処理の開始時において、空調設備Ａでは追掛運転又は放熱運転が行われている。
　ステップＳ１１８において空調管理サーバ６０Ａは、実測値取得部６２ｆによって、施設Ｋ付近の温湿度の実測値をコントローラ４０から取得する。
　ステップＳ１１９において空調管理サーバ６０Ａは、ステップＳ１１９で取得した温湿度の実測値に基づき、熱負荷算出部６２ｇによって、空調設備Ａの現在の熱負荷ｑrを算出する。この熱負荷ｑrは、予測した熱負荷ｑfとの比較処理で用いられる（Ｓ１２４：図１２参照）。
　次に、ステップＳ２０１において空調管理サーバ６０Ａは、消費電力取得部６２ｍによって、コントローラ４０から負荷装置の現在の消費電力ＰSを取得する（消費電力取得ステップ）。前記したように、この消費電力ＰSは電力計７０によって実測された値である。
　ステップＳ２０１の処理を実行した後、空調管理サーバ６０Ａの処理は図１２に示すステップＳ１２４に進む。なお、図１２に示す一連のの処理は、ステップＳ２０２，Ｓ２０３を除いて第１実施形態で説明した図７のフローチャートと同様である。
　例えば、放熱運転の開始予定時刻よりも前に（Ｓ１２５→Ｎｏ）、実測された消費電力ＰSが閾値ＰMを超えた場合（Ｓ２０２→Ｙｅｓ）、空調管理サーバ６０Ａは放熱運転の開始時刻を予定よりも早める（Ｓ１２８）。
　また、放熱運転の開始予定時刻以後（Ｓ１３２→Ｙｅｓ）、実測された消費電力ＰSが閾値ＰM以下である場合（Ｓ２０３→Ｎｏ）、空調管理サーバ６０Ａは放熱運転の開始時刻を予定よりも遅らせる（Ｓ１３３）。
　なお、ステップＳ１３９～Ｓ１４１の処理については、第１実施形態で説明した図８のフローチャートと同様であるから説明を省略する。
＜効果＞
　本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、実測された温湿度の変化に応じて運転スケジュールを柔軟に変更できる。
　また、第１実施形態では、温湿度センサ３０の実測値に基づいて空調設備Ａの消費電力Ｐ１rを算出し（Ｓ１２１：図６参照）、空調設備Ａ以外の機器の消費電力Ｐ２rについては電力消費パターンＤＢ６１ａから読み出し（Ｓ１２２）、両者の和をとって負荷装置の消費電力Ｐ３rを算出していた（Ｓ１２３）。
　これに対して本実施形態では、電力計７０によって負荷装置の消費電力を直接的に実測するため、負荷装置の消費電力が実際に閾値ＰMを超えているか否かの判定精度を高めることができる。したがって、運転スケジュールの調整を第１実施形態よりも高精度に行うことができる。
≪変形例≫
　以上、本発明に係る空調管理サーバ６０，６０Ａについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
　例えば、各実施形態は、複数の空調設備Ａに関する運転スケジュールの設定・調整を空調管理サーバ６０（６０Ａ）が一括して行う場合について説明したが、複数のサーバに処理を分散させてもよい。
　また、各実施形態では、現在の熱負荷ｑrが、予測した熱負荷ｑf以上であるか否かという判定処理（Ｓ１２４：図７参照）を行う場合について説明したが、これに限らない。すなわち、熱負荷ｑr，ｑfの大小に関わらず、電力計７０によって実測した消費電力が閾値ＰMを超えた場合に放熱運転を所定時間だけ継続して行うという処理を繰り返し実行するようにしてもよい。この場合でも、負荷装置の消費電力を契約電力ＰC以下に抑えることができる。
　また、各実施形態では、気象予報取得部６２ａが取得する気象予報の内容が、施設Ｋ付近の気温予測値及び湿度予測値である場合について説明したが、これに限らない。例えば、気温予測値及び湿度予測値に加えて、気象予報に日射量予測値を追加してもよい。
　また、各実施形態では、消費電力Ｐ３ｆが閾値ＰMを超える分の電力量を打ち消すために必要となる最低限の冷熱を蓄熱槽１４に蓄える場合について説明したが、これに限らない。例えば、気象予報の内容に関わらず、蓄熱運転によって蓄熱槽１４を満蓄の状態にしておいてもよい。
　また、各実施形態では、プログラムによって、コンピュータである空調管理サーバ６０に一連の処理（図３、図４～図８等）を実行させる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、前記したプログラムを通信回線を介して提供することもできるし、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
　また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
　Ｓ　空調システム
　Ｋ　施設
　Ａ　空調設備（負荷装置）
　１１　冷凍機
　１４　蓄熱槽
　３０　温湿度センサ
　４０　コントローラ（管理端末）
　５０　気象予報サーバ
　６０，６０Ａ　空調管理サーバ（空調管理装置）
　６２ａ　気象予報取得部
　６２ｂ　熱負荷予測部
　６２ｃ　消費エネルギ予測部
　６２ｄ　消費電力予測部
　６２ｅ　スケジュール設定部
　６２ｆ　実測値取得部
　６２ｇ　熱負荷算出部
　６２ｈ　消費エネルギ算出部
　６２ｉ　消費電力算出部
　６２ｊ　指令信号生成部
　６２ｋ　指令信号送信部
　６２ｍ　消費電力取得部
　７０　電力計

Claims (5)

  1. 　気温予測値及び湿度予測値を含む気象予報を取得する気象予報取得部と、
    　冷凍機と、当該冷凍機で生成された冷熱を蓄える蓄熱槽と、を有する空調設備によって空調される施設内の熱負荷を、前記気象予報取得部によって取得される気象予報に基づいて予測する熱負荷予測部と、
    　前記熱負荷予測部によって予測される熱負荷に基づいて、前記冷凍機から前記施設に冷熱を供給する場合の前記空調設備の消費エネルギを予測する消費エネルギ予測部と、
    　前記消費エネルギ予測部によって予測される消費エネルギに基づいて、前記空調設備を含む負荷装置の消費電力を予測する消費電力予測部と、
    　前記消費電力予測部によって予測される消費電力に基づいて、前記空調設備の運転スケジュールを設定するスケジュール設定部と、
    　前記施設付近の気温及び湿度を含む実測値を取得する実測値取得部と、
    　前記実測値取得部によって取得される実測値に基づいて、前記施設内の熱負荷を算出する熱負荷算出部と、
    　前記熱負荷算出部によって算出される熱負荷に基づいて、前記冷凍機から前記施設に冷熱を供給する場合の前記空調設備の消費エネルギを算出する消費エネルギ算出部と、
    　前記消費エネルギ算出部によって算出される消費エネルギに基づいて、前記負荷装置の消費電力を算出する消費電力算出部と、
    　前記蓄熱槽に蓄えられた冷熱を前記施設内に供給する放熱運転を実行するか否かの指令信号を生成する指令信号生成部と、
    　前記指令信号生成部によって生成された指令信号を前記空調設備の管理端末に送信する指令信号送信部と、を備え、
    　前記指令信号生成部は、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻よりも前に、前記消費電力算出部によって算出された消費電力が、前記放熱運転を行うか否かの判定基準となる所定閾値を超えた場合、前記放熱運転の開始時刻を早めるように前記指令信号を生成し、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻以後、前記消費電力算出部によって算出された消費電力が前記所定閾値以下である場合、前記放熱運転の開始時刻を遅らせるように前記指令信号を生成すること
    　を特徴とする空調管理装置。
  2. 　気温予測値及び湿度予測値を含む気象予報を取得する気象予報取得部と、
    　冷凍機と、当該冷凍機で生成された冷熱を蓄える蓄熱槽と、を有する空調設備によって空調される施設内の熱負荷を、前記気象予報取得部によって取得される気象予報に基づいて予測する熱負荷予測部と、
    　前記熱負荷予測部によって予測される熱負荷に基づいて、前記冷凍機から前記施設に冷熱を供給する場合の前記空調設備の消費エネルギを予測する消費エネルギ予測部と、
    　前記消費エネルギ予測部によって予測される消費エネルギに基づいて、前記空調設備を含む負荷装置の消費電力を予測する消費電力予測部と、
    　前記消費電力予測部によって予測される消費電力に基づいて、前記空調設備の運転スケジュールを設定するスケジュール設定部と、
    　前記負荷装置の消費電力の実測値を取得する消費電力取得部と、
    　前記蓄熱槽に蓄えられた冷熱を前記施設内に供給する放熱運転を実行するか否かの指令信号を生成する指令信号生成部と、
    　前記指令信号生成部によって生成された指令信号を前記空調設備の管理端末に送信する指令信号送信部と、を備え、
    　前記指令信号生成部は、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻よりも前に、前記消費電力取得部によって取得された消費電力が、前記放熱運転を行うか否かの判定基準となる所定閾値を超えた場合、前記放熱運転の開始時刻を早めるように前記指令信号を生成し、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻以後、前記消費電力取得部によって取得された消費電力が前記所定閾値以下である場合、前記放熱運転の開始時刻を遅らせるように前記指令信号を生成すること
    　を特徴とする空調管理装置。
  3. 　気温予測値及び湿度予測値を含む気象予報を取得する気象予報取得ステップと、
    　冷凍機と、当該冷凍機で生成された冷熱を蓄える蓄熱槽と、を有する空調設備によって空調される施設内の熱負荷を、前記気象予報取得ステップで取得される気象予報に基づいて予測する熱負荷予測ステップと、
    　前記熱負荷予測ステップで予測される熱負荷に基づいて、前記冷凍機から前記施設に冷熱を供給する場合の前記空調設備の消費エネルギを予測する消費エネルギ予測ステップと、
    　前記消費エネルギ予測ステップで予測される消費エネルギに基づいて、前記空調設備を含む負荷装置の消費電力を予測する消費電力予測ステップと、
    　前記消費電力予測ステップで予測される消費電力に基づいて、前記空調設備の運転スケジュールを設定するスケジュール設定ステップと、
    　前記施設付近の気温及び湿度を含む実測値を取得する実測値取得ステップと、
    　前記実測値取得ステップで取得される実測値に基づいて、前記施設内の熱負荷を算出する熱負荷算出ステップと、
    　前記熱負荷算出ステップで算出される熱負荷に基づいて、前記冷凍機から前記施設に冷熱を供給する場合の前記空調設備の消費エネルギを算出する消費エネルギ算出ステップと、
    　前記消費エネルギ算出ステップで算出される消費エネルギに基づいて、前記負荷装置の消費電力を算出する消費電力算出ステップと、
    　前記蓄熱槽に蓄えられた冷熱を前記施設内に供給する放熱運転を実行するか否かの指令信号を生成する指令信号生成ステップと、
    　前記指令信号生成ステップで生成された指令信号を前記空調設備の管理端末に送信する指令信号送信ステップと、を含み、
    　前記指令信号生成ステップにおいて、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻よりも前に、前記消費電力算出ステップで算出された消費電力が、前記放熱運転を行うか否かの判定基準となる所定閾値を超えた場合、前記放熱運転の開始時刻を早めるように前記指令信号を生成し、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻以後、前記消費電力算出ステップで算出された消費電力が前記所定閾値以下である場合、前記放熱運転の開始時刻を遅らせるように前記指令信号を生成すること
    　を特徴とする空調管理方法。
  4. 　気温予測値及び湿度予測値を含む気象予報を取得する気象予報取得ステップと、
    　冷凍機と、当該冷凍機で生成された冷熱を蓄える蓄熱槽と、を有する空調設備によって空調される施設内の熱負荷を、前記気象予報取得ステップで取得される気象予報に基づいて予測する熱負荷予測ステップと、
    　前記熱負荷予測ステップで予測される熱負荷に基づいて、前記冷凍機から前記施設に冷熱を供給する場合の前記空調設備の消費エネルギを予測する消費エネルギ予測ステップと、
    　前記消費エネルギ予測ステップで予測される消費エネルギに基づいて、前記空調設備を含む負荷装置の消費電力を予測する消費電力予測ステップと、
    　前記消費電力予測ステップで予測される消費電力に基づいて、前記空調設備の運転スケジュールを設定するスケジュール設定ステップと、
    　前記負荷装置の消費電力の実測値を取得する消費電力取得ステップと、
    　前記蓄熱槽に蓄えられた冷熱を前記施設内に供給する放熱運転を実行するか否かの指令信号を生成する指令信号生成ステップと、
    　前記指令信号生成ステップで生成された指令信号を前記空調設備の管理端末に送信する指令信号送信ステップと、を含み、
    　前記指令信号生成ステップにおいて、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻よりも前に、前記消費電力取得ステップで取得された消費電力が、前記放熱運転を行うか否かの判定基準となる所定閾値を超えた場合、前記放熱運転の開始時刻を早めるように前記指令信号を生成し、
    　前記運転スケジュールにおける前記放熱運転の開始予定時刻以後、前記消費電力取得ステップで取得された消費電力が前記所定閾値以下である場合、前記放熱運転の開始時刻を遅らせるように前記指令信号を生成すること
    　を特徴とする空調管理方法。
  5. 　請求項３又は請求項４に記載の空調管理方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
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