WO2016046991A1 - 空調冷凍複合設備 - Google Patents

空調冷凍複合設備 Download PDF

Info

Publication number
WO2016046991A1
WO2016046991A1 PCT/JP2014/075747 JP2014075747W WO2016046991A1 WO 2016046991 A1 WO2016046991 A1 WO 2016046991A1 JP 2014075747 W JP2014075747 W JP 2014075747W WO 2016046991 A1 WO2016046991 A1 WO 2016046991A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigeration
air
conditioning
peak
compressor
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/075747
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
邦彰 鳥山
右文 前田
中 中村
Original Assignee
三菱電機株式会社
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 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to EP14902773.2A priority Critical patent/EP3199893B1/en
Priority to PCT/JP2014/075747 priority patent/WO2016046991A1/ja
Priority to JP2016549890A priority patent/JPWO2016046991A1/ja
Publication of WO2016046991A1 publication Critical patent/WO2016046991A1/ja

Links

Images

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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • 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
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
    • 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
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00—Control inputs relating to system states
    • F24F2140/60—Energy consumption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/01—Timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253—Compressor control by controlling speed with variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to an air-conditioning and refrigeration complex facility that controls an air conditioner and a refrigeration apparatus in cooperation to control the amount of power used.
  • an air-conditioning / freezing complex facility in which an air-conditioning device and a refrigeration device are provided is known, and the air-conditioning / freezing complex facility is installed in a food factory or a supermarket.
  • air-conditioning equipment and refrigeration equipment are connected by a transmission line, and the amount of electric load such as the amount of electric power used and the amount of electric current used for each other is detected. It has been proposed to control air-conditioning equipment and refrigeration equipment so as not to exceed target power (contract power) (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 for example, based on the difference between the room temperature and the set temperature in the air conditioner or the difference between the internal temperature and the set temperature in the refrigerator system, the control device operates the operating frequency of one of the compressors. It is disclosed to perform control for lowering. As a result, the peak value of the total power consumption of the air conditioner and the refrigerator system is suppressed while preventing adverse effects on articles in the cooled space and causing discomfort to human beings in the air-conditioned space as much as possible. ing.
  • the air-conditioning refrigeration complex facility of Patent Document 1 uses a power consumption amount equal to or greater than the contracted power amount according to the operating condition of the air conditioner depending on the temperature of the air-conditioned space and the operating condition of the refrigeration apparatus depending on the internal temperature. It is controlled not to become.
  • the air-conditioning apparatus and the refrigeration apparatus are operated to consume electric power such as a defrosting operation in addition to cooling the air-conditioned space or the inside of the warehouse. For this reason, even if the operation
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is an air-conditioning refrigeration that can prevent the amount of contracted electric power from being exceeded even when the operation content that uses a large amount of power instantaneously is performed.
  • the purpose is to provide complex facilities.
  • An air-conditioning refrigeration complex facility includes an air-conditioning outdoor unit including an air-conditioning compressor, and an air-conditioning apparatus that is connected to the air-conditioning outdoor unit via a pipe and performs air-conditioning of the air-conditioned space.
  • a refrigerating apparatus having a refrigerating outdoor unit equipped with a refrigerating compressor, and a refrigerating apparatus connected to the refrigerating outdoor unit via a pipe for cooling an object to be cooled, and the operation of the air conditioner and the refrigerating apparatus.
  • An operation control device for controlling the operation monitoring device for acquiring the power consumption of the air conditioning device and the power consumption of the refrigeration device, and the use of the air conditioning device detected by the operation monitoring device.
  • the peak prediction unit that predicts the peak time when the sum of the amount of power and the amount of power used by the refrigeration unit is maximum, and the peak power consumption, and the operation frequency of the air conditioning compressor is lowered to the peak time predicted by the peak prediction unit
  • An operation control unit that performs any one of the three operation controls of performing the cooling operation of the refrigeration equipment before the peak time and shifting the defrosting operation of the refrigeration equipment before and after the peak time. It is a thing.
  • the operation of lowering the operating frequency of the air conditioning compressor is performed at the peak time, the cooling operation of the refrigeration equipment is performed before the peak time, and the defrosting operation of the refrigeration equipment is performed. Executing any one of the three operation controls that are shifted before and after the peak time suppresses the overlap of operation time of the operation contents that use a lot of power instantaneously, and exceeds the contract power amount Can be prevented.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an air-conditioning refrigeration complex facility according to an embodiment of the present invention.
  • the air-conditioning refrigeration complex facility 1 in FIG. 1 is a system laid in a facility where an air conditioner 10 and a refrigeration apparatus 20 such as a food factory are installed, and the air conditioner 10, the refrigeration apparatus 20, and an operation control apparatus. 30.
  • the air-conditioning refrigeration complex facility 1 exemplifies a case where one air conditioning apparatus 10 and one refrigeration apparatus 20 are included, but two or more air conditioning apparatuses 10 or two or more refrigerations are illustrated.
  • the apparatus 20 may be included.
  • the air conditioner 10 performs air conditioning in an air-conditioned space, and includes an air conditioning outdoor unit 11 and a plurality of indoor units 12A to 12D.
  • the air conditioner outdoor unit 11 and the indoor units 12A to 12D constitute a refrigerant circuit connected by a refrigerant pipe 13, and the refrigerant circulates through the refrigerant circuit to heat or cool the air in the air-conditioned space for air conditioning. I do.
  • the air conditioning apparatus 10 of FIG. 1 has illustrated about the case where it has one outdoor unit 11 for air conditioning and four indoor units 12A-12D, the number is not limited, for example, two or more units You may have the outdoor unit 11 for an air conditioning, and the thing provided with the 1 or more indoor unit 12A should just be.
  • the refrigeration apparatus 20 is a low-temperature facility for cooling or freezing an object to be cooled to a temperature lower than the surroundings, and includes a freezing outdoor unit 21 and freezing devices 22A to 22D.
  • the refrigeration outdoor unit 21 and the refrigeration equipments 22A to 22D are connected by a refrigerant pipe 23 to constitute a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates.
  • Each refrigeration equipment 22A to 22D cools the object to be cooled such as food by cooling the air in the space to be cooled.
  • the refrigeration apparatus 20 shown in FIG. 1 is illustrated as having a single refrigeration outdoor unit 21 and four refrigeration equipments 22A to 22D, but the number of units is not limited. For example, two or more refrigeration units 20
  • the outdoor unit 21 may be provided, and any unit having one or more refrigeration equipments 22A may be used.
  • the operation control device 30 controls the operation of the air conditioning outdoor unit 11, the plurality of indoor units 12A to 12D, the freezing outdoor unit 21, and the plurality of refrigeration equipments 22A to 22D. At this time, the operation control device 30 controls the operation state such as increasing / decreasing or stopping the operation frequency of the air conditioning compressor 11a of the air conditioning outdoor unit 11 and the refrigeration compressor 21a of the refrigeration outdoor unit 21. Further, the operation control device 30 controls the operation of the defrosting operation of each of the refrigeration equipments 22A to 22D for the purpose of defrosting the refrigeration equipments 22A to 22D.
  • the defrosting operation is generally an operation for melting frost by heating with a heater or the like.
  • the amount of power used by the air conditioner 10 and the refrigeration device 20 is measured by the watt-hour meter 2, and the operation control device 30 acquires the amount of power used by the entire air-conditioning refrigeration complex facility 1 measured by the watt-hour meter 2.
  • the watt-hour meter 2 has a function of individually measuring the amount of power consumed by each of the freezing outdoor unit 21, the freezing devices 22A to 22D, the air conditioning outdoor unit 11 and the indoor units 12A to 12D. Therefore, the operation control device 30 may acquire the power consumption for each component device.
  • FIG. 2 is a graph showing the time transition of the amount of power used in the facility where the air conditioning apparatus and the refrigeration apparatus are laid.
  • FIG. 2 shows time transitions of the power consumption AEC of the air conditioner 10, the power consumption CEC of the refrigeration apparatus 20, and the total power usage TEC of the power consumption AEC and the power consumption CEC. .
  • facilities such as those described above have contracts with electric power companies for power consumption, and the basic charge is calculated based on the maximum power demand. Therefore, it is necessary to suppress the maximum power demand.
  • the contract power is 400 kWh in terms of electric energy
  • the air conditioner 10 and the refrigeration apparatus 20 simultaneously reach the peak of the electric energy used at 10:00 to 11:00 and 12:00 to 16:00.
  • the amount of power used is added to the amount of power and the contracted power amount exceeds 400 kWh.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of an operation control apparatus in the air-conditioning / refrigeration complex facility of FIG.
  • the operation control device 30 includes an operation monitoring unit 31, a peak prediction unit 32, and an operation control unit 33.
  • the operation monitoring unit 31 monitors the operation status of the air conditioning apparatus 10 and the refrigeration apparatus 20, and stores the monitored monitoring data in the storage unit 31a. Further, the operation monitoring unit 31 has a function of acquiring the power consumption of the air conditioner 10 and the power consumption of the refrigeration apparatus 20. Specifically, the operation monitoring unit 31 acquires the power consumption of the air conditioning apparatus 10 and the refrigeration apparatus 20 measured by the watt-hour meter 2 as shown in FIG.
  • the operation monitoring unit 31 may acquire the amount of power used from the operating states of the air conditioner 10 and the refrigeration apparatus 20. For example, the operation time of the outdoor unit 11 for air conditioning, the indoor units 12A to 12D, the outdoor unit 21 for refrigeration, and the refrigeration equipments 22A to 22D, the difference between room temperature / internal temperature and set temperature, compressor frequency, and defrosting operation information ( From the information on the power consumption of the defrosting operation set in advance, the execution time of the defrosting operation, etc.), the refrigeration outdoor unit 21, the refrigeration equipments 22A to 22D, the air conditioning outdoor unit 11 and the indoor units 12A to 12D Calculate the amount of power consumed.
  • the operation monitoring unit 31 monitors the operation status of each device of the air conditioning apparatus 10 and the refrigeration apparatus 20, and stores the monitoring status in the storage unit 31a.
  • FIG. 4 is a graph showing the time transition of the operating frequency of the air conditioning compressor of FIG. As shown in FIG. 4, the operating frequency f10 of the air conditioning compressor 11a varies according to the air conditioning load of the air conditioned space.
  • FIG. 5 is a graph showing the time transition of the operating frequency of the compressor in the outdoor unit for refrigeration and air conditioning shown in FIG. As shown in FIG. 5, the operating frequency f20 of the refrigeration compressor 21a varies according to the load in the warehouse.
  • FIG. 6 is a graph showing the time transition of the defrosting operation of the refrigeration apparatus of FIG.
  • the refrigeration apparatus 20 generally has frost around the fan. If frost adheres, the cooling efficiency decreases, so it is necessary to defrost regularly.
  • the defrosting operation is performed using a heat coil, and heating by a heater or the like is periodically performed only for a period DD to melt the frost, and in the operation that consumes a lot of electric power in the heater or the like. is there.
  • the operating frequency of the compressor in the outdoor unit 11 for air conditioning is dominant in the power consumption of the air conditioner 10. Further, the power consumption of the refrigeration apparatus 20 is dominated by the operating frequency of the compressor of the refrigeration outdoor unit 21 and the defrosting operation. Therefore, the operation monitoring unit 31 is a system based on the operating frequency of the compressor in the outdoor unit 11 for air conditioning, the operating frequency of the compressor of the outdoor unit 21 in the refrigeration apparatus 20, and the state of the defrosting operation of the refrigeration apparatus 20. Calculate and obtain the total power consumption for each hour.
  • the peak prediction unit 32 predicts a peak time when the sum of the power consumption of the air conditioning apparatus 10 and the power consumption of the refrigeration apparatus 20 acquired by the operation monitoring unit 31 is equal to or greater than the set power value Pref. At this time, the peak prediction unit 32 may use the power consumption measured by the watt hour meter 2 or may use the power consumption calculated by the operation monitoring unit 31.
  • the set power value is a value smaller than the contract power, for example, and may be set arbitrarily by the user, or may be set to a value obtained by subtracting a predetermined ratio from the contract power. For example, when the contract power is 500 kWh, the set power value is set to 400 kWh, which is 90% of the contract power. Then, the peak predicting unit 32 predicts, as a peak time, a time during which the power consumption of the entire system including the power consumption of the air conditioner 10 and the refrigeration apparatus 20 is greater than the set power value Pref and smaller than the contract power. To do.
  • the peak prediction unit 32 predicts the peak time to reach the peak power consumption of the entire system on the previous day. Specifically, the peak prediction unit 32 adds the power consumption of the air conditioning apparatus 10 and the refrigeration apparatus 20 of the previous day, and the time during which the power consumption of the entire system is larger than the set power value Pref and smaller than the contract power. Is estimated as the peak time.
  • FIG. 7 is a graph showing the operation frequency f10 of the air conditioning compressor, the defrosting operation period DD of the refrigeration apparatus, and the operation frequency f20 of the refrigeration compressor. In particular, in the operation state as shown in FIG. 7, the peak prediction unit 32 predicts the peak time PD in which the period in which the three operation controls overlap is larger than the set power value Pref.
  • the peak prediction unit 32 determines that the set power value (for example, 400 kWh) is 10 o'clock to 11 o'clock and 12 o'clock to 16 o'clock Is predicted as the peak time of the day.
  • the set power value for example, 400 kWh
  • the peak prediction part 32 has illustrated about the structure which estimates the peak time of the day using the electric power consumption or driving
  • the peak time may be predicted using an average value for each hour or an average value for each hour.
  • the operation control unit 33 in FIG. 3 performs the defrosting operation of the refrigeration apparatus 20, the cooling operation of the refrigeration apparatus 20, or the operation of reducing the operation frequency of the air conditioning compressor 11a at the peak time predicted by the peak prediction unit 32.
  • One of the three operation controls is executed.
  • the operation control unit 33 controls the air conditioner 10 and the refrigeration apparatus 20 so that the total power consumption of the air conditioner 10 and the refrigeration apparatus 20 becomes smaller than the set power value Pref, and the entire system is used. Ensure that the amount of power does not exceed the contract power.
  • the defrosting operation of the refrigeration apparatus 20, the cooling operation of the refrigeration apparatus 20, or the operation of reducing the operation frequency of the air conditioning compressor 11a will be described in detail.
  • the cooling operation cools the cooling space to a temperature lower than the normal target temperature before the peak time so that the temperature of the cooling space is kept below the upper limit temperature without cooling during the peak time.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the time when the cooling space where the refrigeration equipment of FIG. 1 cools and the temperature rise are not cooled.
  • T0 indicates the target temperature during the cooling operation
  • T1 indicates the target temperature of the cooling space during the normal operation
  • T2 indicates the upper limit temperature allowed to ensure the quality of the cooling object.
  • FIG. 9 is a graph showing how the cooling operation is performed before the peak time by the operation control unit of FIG.
  • the operation control unit 33 controls the operation frequency f20 of the refrigeration compressor 21a in the cooling period CP before the predicted peak time, and the cooling space in the refrigeration equipments 22A to 22D is controlled.
  • the cooling space is cooled until the temperature reaches the target temperature T0 during the cooling operation.
  • the operation control unit 33 controls the refrigeration apparatus 20 so that the cooling operation is stopped when the target temperature T0 is reached.
  • the operation control part 33 will control the freezing apparatus 20 so that normal cooling operation may be restarted, when upper limit temperature T2 is reached after progress of peak time.
  • the target temperature T0 during the cooling operation may be set so that the operation time of the defrosting operation becomes longer than the arrival time t. For example, when the operating time of the defrosting operation is 10 minutes, the target temperature T0 during the cooling operation is set so that the arrival time t> 10 minutes. Then, by performing the cooling operation before the defrosting operation, it is possible to prevent the cooling operation from being performed during the defrosting operation.
  • FIG. 10 is a graph showing a state in which the defrosting operation period DD is shifted in the operation control unit of FIG.
  • the operation control unit 33 determines that the period DD of the defrosting operation overlaps the peak time
  • the operation control unit 33 shifts the period DD in which the defrosting operation is performed before and after the peak time, and defrosts at the peak time. Control is performed so that the operating periods DD do not overlap.
  • the operation control unit 33 derives the time to shift so that the shifted destination does not overlap with the peak of the operating frequency of the air conditioning compressor 11a and the refrigeration compressor 21a so that the defrosting operation is performed. Control.
  • the operation control unit 33 performs control so that the cooling operation is performed before the peak time and the defrosting operation is performed after the peak time.
  • the operation control unit 33 performs control so that the cooling operation is performed before the peak time and the defrosting operation is performed after the peak time.
  • FIG. 11 is a graph showing how the operating frequency of the air conditioning compressor is limited to the peak time.
  • the operation control unit 33 performs the operation frequency limit (capacity saving) on the air conditioning compressor 11 a at the peak time.
  • the operation control unit 33 performs control so that the operation is performed at a predetermined rate (for example, 30%) lower than the operation frequency of the air conditioning compressor 11a on the previous day. Thereby, the power consumption of the whole system is suppressed.
  • FIG. 12 is a graph showing the power consumption when one or more of the cooling operation of the refrigeration equipment, the time shift control of the defrosting operation, and the capacity saving operation of the air conditioner are executed.
  • the operation control unit 33 in FIG. 3 performs the defrosting operation of the refrigeration apparatus 20, the cooling operation of the refrigeration apparatus 20, or the operation of reducing the operation frequency of the air conditioning compressor 11a at the peak time predicted by the peak prediction unit 32.
  • One of the three operation controls is executed. Then, as shown in FIG. 12, the peak value of the power consumption can be suppressed at the peak time of the power consumption, even at the peak time.
  • FIG. 13 is a graph showing the amount of power used when one or more of the cooling operation of the refrigeration equipment, the time shift control of the defrosting operation, and the capacity saving operation of the air conditioner are executed over a plurality of days. It is.
  • the operation control unit 33 illustrates the case where any one of the three operation controls described above is executed, but executes two or all three operation controls. You may do it. Moreover, it is desirable that the operation control unit 33 performs the control in the priority order of the defrosting operation and the cooling operation that lowers the operation frequency of the air conditioning compressor 11a among the three operation controls described above. Further, the operation control unit 33 is not limited to the case where priority is given, and the user arbitrarily sets whether to perform the cooling operation, shift the defrosting operation, or lower the operation frequency of the air conditioning compressor 11a. May be.
  • the operation control unit 33 increases the operation frequency of the compressor of the air conditioner outdoor unit 11 when the frequency of the air conditioner compressor 11a is lowered at the peak time and the room temperature becomes higher than the room temperature set temperature. Then, the defrosting operation of the refrigeration apparatus 20 may be controlled to be performed after the peak time. As a result, it is possible to suppress an instantaneous increase in power consumption during peak hours while minimizing the discomfort of people in the air-conditioned space.
  • the operation control unit 33 executes the defrosting operation before the cooling operation, and performs the cooling operation after performing the defrosting. You may make it perform. Thereby, since cooling of a cooling space is performed after defrosting is performed, a cooling operation can be performed efficiently.
  • the refrigeration apparatus 20 includes an internal temperature detection unit that detects the internal temperature for cooling the object to be cooled, and the operation control unit 33 reduces the frequency of the air conditioning compressor 11a during the peak time.
  • the frequency of the compressor of the outdoor unit for air conditioning 11 is further lowered and the frequency of the compressor of the outdoor unit for freezing 21 is increased. You may make it control so. Thereby, it is possible to prevent deterioration of the quality of the objects to be cooled stored in the refrigerators 22A to 22D.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of the air-conditioning / refrigeration combined facility of FIG. 1, and an operation example of the air-conditioning / refrigeration combined facility 1 will be described with reference to FIGS.
  • the operation monitoring unit 31 and the peak prediction unit 32 analyze the past operation state (step ST2), and the peak power consumption of the entire system is determined. Time is predicted (step ST3).
  • step ST4a any one of cooling control (step ST4a), defrosting operation time shift (step ST4b), and capacity saving of the air conditioner 10 (step ST4c) based on the peak time. Perform one or more operational controls. Then, it is possible to prevent the power consumption of the entire system from exceeding the contract power.
  • the operation monitoring unit 31 stores the amount of power used on that day in the storage unit 31a and uses it as data for performing operation control on the next day (step ST5). If the amount of power used is less than or equal to the set power value Pref on the next day, the operation monitoring unit 31 determines that the operation control state is optimal, and continues the control content of the previous day (step ST6). On the other hand, if the power consumption is larger than the set power value Pref on the next day, the operation state is analyzed again (step ST2) and the peak time is predicted (steps ST2 and ST3), and any one of the three operation controls is performed. (Steps ST4a to ST4c).
  • the operation control device 30 predicts the peak power based on the past operation states of the air conditioner 10 and the refrigeration device 20, and performs the operation of reducing the operation frequency of the air conditioning compressor 11a at the peak time. By performing one or more of: performing the cooling operation of the refrigeration equipment 22A to 22D before the peak time, and performing the defrosting operation of the refrigeration equipment 22A to 22D before and after the peak time. In addition, it is possible to suppress overlapping of operation times of operation contents that consume a lot of electric power instantaneously, and the user can comply with contract electric power.
  • the operation control unit 33 performs the operation of lowering the operating frequency of the air conditioning compressor 11a, the defrosting operation of the refrigeration equipments 22A to 22D being shifted before and after the peak time, and the refrigeration equipments 22A to 22D before the peak time.
  • the priority order of performing the cooling operation it is possible to suppress the discomfort of the air-conditioned space as much as possible while suppressing the deterioration of the quality of the objects to be cooled stored in the refrigeration equipment 22A to 22D, and to reduce the power consumption Can be achieved.
  • the operation control unit 33 lowers the operating frequency of the air conditioning compressor 11a at the peak time and the room temperature of the air-conditioned space becomes higher than the set temperature, the operating frequency of the air conditioning compressor 11a is increased.
  • the defrosting operation of the refrigeration equipments 22A to 22D is performed after the peak time, it is possible to reduce the amount of power used while minimizing discomfort in the air-conditioned space.
  • the operation control unit 33 performs the defrosting operation after the peak time and controls the cooling operation to be performed before the peak time, it is possible to reliably reduce the quality of the object to be cooled within the peak time. While suppressing, it is possible to reduce the amount of power used.
  • the air conditioning compressor 11a when the operation control unit 33 reduces the frequency of the air conditioning compressor 11a during the peak time, and the internal temperature of the refrigeration equipments 22A to 22D becomes equal to or higher than the set internal temperature, the air conditioning compressor When the operation frequency of 11a is further lowered and the operation frequency of the refrigeration compressor 21a is controlled to be increased, it is possible to suppress the amount of power used while reliably suppressing the deterioration of the quality of the object to be cooled.
  • the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the peak prediction unit 32 may predict not only the peak time but also the peak power that is the power used at the peak time.
  • the operation control unit 33 may determine the number of operation controls to be executed among the three operation controls based on the predicted peak power. For example, when a plurality of set power values are set and the peak power is larger than the set maximum set power value, all three operation controls are executed, and when the set power value is larger than the second largest set power value Two operation controls may be executed, and one operation control may be executed when the operation value is larger than the lowest set power value. Thereby, the overlap of the operation time of the operation content with much electric power used instantaneously can be suppressed reliably.
  • the operation control unit 33 shifts the time of the defrosting operation for each of the plurality of refrigeration equipments 22A to 22D. You may make it control to. Similarly, the operation control unit 33 may control the chilling operation so that the defrosting operation time is shifted for each of the plurality of refrigeration devices 22A to 22D.
  • Air-conditioning refrigeration complex equipment 2 watt-hour meter, 10 air conditioner, 11 air-conditioning outdoor unit, 11a air-conditioning compressor, 12A-12D indoor unit, 13 refrigerant piping, 20 freezing device, 21 freezing outdoor unit, 21a freezing Compressor, 22A-22D refrigeration equipment, 23 refrigerant piping, 30 operation control unit, 31 operation monitoring unit, 31a storage unit, 32 peak prediction unit, 33 operation control unit, 40 operation control unit, AEC power consumption, CEC use Electricity amount, CP cooling period, DD operation period, f10 air conditioning compressor operating frequency, f20 refrigeration compressor operating frequency, PD peak time, Pref set power value, t arrival time, T0 target temperature, T1 set temperature, T2 upper limit temperature, TEC power consumption.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

　空調冷凍複合設備は、空調用圧縮機を備えた空調用室外機と、空調用室外機に配管を介して接続され空調空間の空気調和を行う室内機とを有する空気調和装置と、冷凍用圧縮機を備えた冷凍用室外機と、冷凍用室外機に配管を介して接続され被冷却物の冷却を行う冷凍機器とを有する冷凍装置と、空気調和装置及び冷凍装置の動作を制御する運転制御装置とを有する。運転制御装置は、空気調和装置の使用電力量と冷凍装置の使用電力量とを取得する運転監視部と、運転監視部において検出された空気調和装置の使用電力量と冷凍装置の使用電力量との合計が最大になるピーク時間及びピーク電力使用量を予測するピーク予測部と、ピーク予測部において予測されたピーク時間に空調用圧縮機の運転周波数を下げる運転を行うこと、ピーク時間の前に冷凍機器の冷やし込み運転を行うこと、冷凍機器の霜取運転をピーク時間の前後にずらして行うことの３つの運転制御のうちいずれかを実行する動作制御部とを備える。

Description

空調冷凍複合設備
　本発明は、空気調和装置と冷凍装置とを連携して制御し、使用電力量の制御を行う空調冷凍複合設備に関する。
　従来から、空調機器と冷凍機器とが併設された空調冷凍複合設備が知られており、空調冷凍複合設備は食品工場もしくはスーパーマーケット等に設置される。空調冷凍複合設備において、空調機器と冷凍機器とが伝送線で接続されており、互いの使用電力量や使用電流量等の電気負荷量が検出され、それぞれの電気負荷量の全体の使用電力が目標とした電力（契約電力）を超えないように、空調機器と冷凍機器とを制御することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
　特許文献１において、例えば空気調和装置における室温と設定温度との差温、もしくは冷凍機システムにおける庫内温度と設定温度との差温に基づいて、制御装置がいずれか一方の圧縮機の運転周波数を下げる制御を行うことが開示されている。これにより、被冷却空間内の物品に悪影響を与えること及び被空調空間内の人間に不快感を与えることを極力防止しつつ、空気調和装置と冷凍機システムの合計使用電力のピーク値を抑制している。
特開２００１－３０４６５６号公報
　特許文献１の空調冷凍複合設備は、被空調空間の温度に依存する空気調和装置の運転状況と、庫内温度に依存する冷凍装置の運転状況とに応じて、使用電力量が契約電力量以上にならないように制御している。しかしながら、空気調和装置及び冷凍装置は、被空調空間もしくは庫内の冷却等の他に例えば霜取運転等の電力を消費する運転が行われる。このため、霜取運転のような瞬間的に使用する電力が多い運転を行ったとしても、所定の電力量を超えないようにすることが望まれている。
　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、瞬間的に使用する電力が多い運転内容を行った場合でも契約電力量を超過するのを防止することができる空調冷凍複合設備を提供することを目的とするものである。
　本発明に係る空調冷凍複合設備は、空調用圧縮機を備えた空調用室外機と、空調用室外機に配管を介して接続され空調空間の空気調和を行う室内機とを有する空気調和装置と、冷凍用圧縮機を備えた冷凍用室外機と、冷凍用室外機に配管を介して接続され被冷却物の冷却を行う冷凍機器とを有する冷凍装置と、空気調和装置及び冷凍装置の動作を制御する運転制御装置とを有し、運転制御装置は、空気調和装置の使用電力量と冷凍装置の使用電力量とを取得する運転監視部と、運転監視部において検出された空気調和装置の使用電力量と冷凍装置の使用電力量との合計が最大になるピーク時間及びピーク電力使用量を予測するピーク予測部と、ピーク予測部において予測されたピーク時間に空調用圧縮機の運転周波数を下げる運転を行うこと、ピーク時間の前に冷凍機器の冷やし込み運転を行うこと、冷凍機器の霜取運転をピーク時間の前後にずらして行うことの３つの運転制御のうちいずれかを実行する動作制御部とを備えたものである。
　本発明の空調冷凍複合設備によれば、ピーク時間に空調用圧縮機の運転周波数を下げる運転を行うこと、ピーク時間の前に冷凍機器の冷やし込み運転を行うこと、冷凍機器の霜取運転をピーク時間の前後にずらして行うことの３つの運転制御のうちいずれかが実行されることにより、瞬間的に使用する電力が多い運転内容の動作時刻の重なりを抑制して契約電力量を超過するのを防止することができる。
本発明の実施の形態に係る空調冷凍複合設備の一例を示すブロック図である。 空気調和装置と冷凍装置とが敷設されている施設における従来の電力量の推移を示したグラフである。 図１の空調冷凍複合設備における運転制御装置の一例を示すブロック図である。 図１の空調用圧縮機の運転周波数の時間推移を示すグラフである。 図１の冷凍空調用室外機における圧縮機の運転周波数の時間推移を示すグラフである。 図１の冷凍装置の霜取運転の時間推移を示すグラフである。 空調用圧縮機の運転周波数の状態と、冷凍装置の霜取運転と、冷凍用圧縮機の運転周波数を示すグラフである。 図１の冷凍機器が冷却を行う冷却空間の非冷却時の時間と温度上昇の関係を表したグラフである。 図３の動作制御部によりピーク時間の前に冷し込み運転が行われる様子を示すグラフである。 図３の動作制御部において霜取運転の時間をシフトさせた様子を示すグラフである。 ピーク時間に空調用圧縮機の運転周波数を制限している様子を示すグラフである。 冷凍機器の冷し込み運転、霜取運転の時間のシフト制御、空気調和装置の能力セーブ運転のうち、いずれか１つ以上を実行した場合の使用電力量を示すグラフである。 冷凍機器の冷し込み運転、霜取運転の時間のシフト制御、空気調和装置の能力セーブ運転のうち、いずれか１つ以上を複数の日にわたって実行した場合の使用電力量を示すグラフである。 図１の空調冷凍複合設備の動作例を示すフローチャートである。
実施の形態．
　以下、本発明の空調冷凍複合設備の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る空調冷凍複合設備を示す模式図である。図１の空調冷凍複合設備１は、例えば食品工場等の空気調和装置１０と冷凍装置２０とが併設される施設へ敷設されるシステムであって、空気調和装置１０、冷凍装置２０、運転制御装置３０を有している。図１において、空調冷凍複合設備１は、１台の空気調和装置１０と１台の冷凍装置２０とを有する場合について例示しているが、２台以上の空気調和装置１０又は２台以上の冷凍装置２０を有していてもよい。
　空気調和装置１０は、空調空間の空気調和を行うものであって、空調用室外機１１と複数の室内機１２Ａ～１２Ｄとを有している。空調用室外機１１と室内機１２Ａ～１２Ｄとは冷媒配管１３により接続された冷媒回路を構成しており、冷媒が冷媒回路を循環することにより、空調空間の空気を加熱または冷却して空気調和を行う。なお、図１の空気調和装置１０は、１台の空調用室外機１１と４台の室内機１２Ａ～１２Ｄとを有する場合について例示しているが、台数は限定されず、例えば２台以上の空調用室外機１１を有してもよいし、１台以上の室内機１２Ａを備えたものであればよい。
　冷凍装置２０は、被冷却物を周囲より低い温度に冷却又は冷凍するための低温設備であって、冷凍用室外機２１と冷凍機器２２Ａ～２２Ｄとを有している。冷凍用室外機２１と冷凍機器２２Ａ～２２Ｄとは冷媒配管２３により接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成している。各冷凍機器２２Ａ～２２Ｄは、被冷却空間の空気を冷却することにより、食品等の被冷却物の冷却が行われる。なお、図１の冷凍装置２０は、１台の冷凍用室外機２１と４台の冷凍機器２２Ａ～２２Ｄとを有する場合について例示しているが、台数は限定されず、例えば２台以上の冷凍用室外機２１を有してもよいし、１台以上の冷凍機器２２Ａを備えたものであればよい。
　運転制御装置３０は、空調用室外機１１、複数の室内機１２Ａ～１２Ｄ、冷凍用室外機２１及び複数の冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの運転を制御するものである。この際、運転制御装置３０は、空調用室外機１１の空調用圧縮機１１ａ及び冷凍用室外機２１の冷凍用圧縮機２１ａの運転周波数を増減もしくは停止等の運転状態を制御する。さらに、運転制御装置３０は、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの霜取を目的として各冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの霜取運転の動作を制御する。霜取運転は、一般的にヒーターなどによる加熱を行い霜を溶かす運転である。
　空気調和装置１０及び冷凍装置２０による使用電力量は、電力量計２により計測されており、運転制御装置３０は、電力量計２において計測された空調冷凍複合設備１全体の使用電力量を取得する。なお、電力量計２は、冷凍用室外機２１、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄ、空調用室外機１１及び室内機１２Ａ～１２Ｄのそれぞれの機器で消費した電力量を個別に計測する機能を有しており、運転制御装置３０は構成機器毎の使用電力量を取得するようにしてもよい。
　ここで、図２は空気調和装置と冷凍装置とが敷設されている施設における使用電力量の時間推移を示すグラフである。図２において、空気調和装置１０の使用電力量ＡＥＣと、冷凍装置２０の使用電力量ＣＥＣと、使用電力量ＡＥＣ及び使用電力量ＣＥＣの合計の電力使用量ＴＥＣとの時間推移が示されている。上述のような施設は通常、電力会社と使用電力について契約を締結しており、最大需要電力に基づいて基本料金が算出されるため、最大需要電力を抑えることが必要である。例えば図２において、契約電力が電力量換算で４００ｋＷｈである場合、１０時～１１時と１２時～１６時において、空気調和装置１０と冷凍装置２０とが同時に使用電力量のピークを迎え、単純にそれぞれの使用電力量が加算され、契約電力量４００ｋＷｈを超えてしまう。
　そこで、運転制御装置３０は、空気調和装置１０及び冷凍装置２０の過去の使用電力量から合計の使用電力量が所定の設定電力値よりも大きくなる時間帯であるピーク時間を予測し、予測したピーク時間の使用電力を抑制するように、空気調和装置１０と冷凍装置２０を連動して運転を制御する機能を有している。図３は図１の空調冷凍複合設備における運転制御装置の一例を示すブロック図である。図３において、運転制御装置３０は、運転監視部３１、ピーク予測部３２、動作制御部３３を備えている。
　また、運転監視部３１は、空気調和装置１０及び冷凍装置２０の運転状況を監視するものであり、監視した監視データを記憶部３１ａに記憶するようになっている。また、運転監視部３１は、空気調和装置１０の使用電力量と冷凍装置２０の使用電力量とを取得する機能を有している。具体的には、運転監視部３１は、例えば図２に示すような電力量計２において計測された空気調和装置１０及び冷凍装置２０の使用電力量を取得する。
　あるいは、運転監視部３１は、空気調和装置１０及び冷凍装置２０の運転状態から使用電力量を取得してもよい。例えば空調用室外機１１、室内機１２Ａ～１２Ｄ、冷凍用室外機２１、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの運転時間、室温／庫内温度と設定温度との差、圧縮機周波数、霜取運転の情報（予め設定された霜取運転の消費電力、霜取運転の実施時間など）の情報から冷凍用室外機２１、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄ、空調用室外機１１及び室内機１２Ａ～１２Ｄのそれぞれの機器で消費した使用電力量を算出する。
　運転監視部３１は、空気調和装置１０及び冷凍装置２０の各機器の運転状況を監視しており、監視データとして記憶部３１ａに記憶している。図４は図１の空調用圧縮機の運転周波数の時間推移を示すグラフである。図４に示すように、空調用圧縮機１１ａの運転周波数ｆ１０は空調空間の空調負荷に応じて変動する。図５は図１の冷凍空調用室外機における圧縮機の運転周波数の時間推移を示すグラフである。図５に示すように、冷凍用圧縮機２１ａの運転周波数ｆ２０は庫内の負荷に応じて変動する。
　図６は図１の冷凍装置の霜取運転の時間推移を示すグラフである。冷却空間の湿度にもよるが、冷凍装置２０はファンの周辺に霜が付くことが一般的である。霜が付着すると冷却効率の低下が起きるため、定期的に霜取を行う必要がある。通常、霜取運転は、熱コイルを用いて行われており、ヒーターなどによる加熱が定期的に期間ＤＤだけ行われて霜を溶かすものであり、ヒーターなどにおいて多くの電力が消費される運転である。
　一般的に、空気調和装置１０の使用電力量は、空調用室外機１１における圧縮機の運転周波数が支配的である。また、冷凍装置２０の使用電力量は、冷凍用室外機２１の圧縮機の運転周波数及び霜取運転が支配的である。そこで、運転監視部３１は、空調用室外機１１における圧縮機の運転周波数と、冷凍装置２０における冷凍用室外機２１の圧縮機の運転周波数と、冷凍装置２０の霜取運転の状態とからシステム全体の使用電力量を時間毎に算出し取得する。
　ピーク予測部３２は、運転監視部３１において取得された空気調和装置１０の使用電力量と冷凍装置２０の使用電力量との合計が設定電力値Ｐｒｅｆ以上になるピーク時間を予測するものである。この際、ピーク予測部３２は、電力量計２において計測された使用電力量を用いてもよいし、運転監視部３１において算出された使用電力量を用いてもよい。設定電力値は、例えば契約電力よりも小さい値であり、ユーザーが任意に設定してもよいし、一律に契約電力から所定割合引いた値に設定してもよい。例えば契約電力が５００ｋＷｈである場合、設定電力値が契約電力の９割である４００ｋＷｈに設定される。そして、ピーク予測部３２は、空気調和装置１０と冷凍装置２０との使用電力量を合わせたシステム全体の使用電力量が設定電力値Ｐｒｅｆより大きく契約電力より小さくなっている時間をピーク時間として予測する。
　ピーク予測部３２は、前日のシステム全体の使用電力量ピーク電力に達するピーク時間を予測する。具体的には、ピーク予測部３２は、前日の空気調和装置１０と冷凍装置２０との使用電力量を合算し、システム全体の消費電力が設定電力値Ｐｒｅｆより大きく契約電力より小さくなっている時間をピーク時間として予測する。図７は、空調用圧縮機の運転周波数ｆ１０と、冷凍装置の霜取運転の期間ＤＤと、冷凍用圧縮機の運転周波数ｆ２０を示すグラフである。特に、図７に示すような運転状態である場合、ピーク予測部３２は、３つの運転制御が重複する期間が設定電力値Ｐｒｅｆより大きくなるピーク時間ＰＤとして予測する。あるいは、前日のシステム全体の使用電力量が図２に示すように推移している場合、ピーク予測部３２は、設定電力値（例えば４００ｋＷｈ）以上である１０時～１１時と１２時～１６時とを当日のピーク時間として予測する。
　なお、ピーク予測部３２は、前日の使用電力量もしくは運転状態を用いて当日のピーク時間を予測する構成について例示しているが、直近の過去の１日以上（例えば１週間）の過去データの時間毎の平均値、又は時間毎の平均値などを用いてピーク時間を予測するようにしてもよい。
　図３の動作制御部３３は、ピーク予測部３２において予測されたピーク時間において、冷凍装置２０の霜取運転、冷凍装置２０の冷やし込み運転、もしくは空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げる運転の３つの運転制御のうちいずれかを実行する。この際、動作制御部３３は、空気調和装置１０及び冷凍装置２０の合計の使用電力量が設定電力値Ｐｒｅｆよりも小さくなるように空気調和装置１０及び冷凍装置２０を制御し、システム全体の使用電力量が契約電力を超えないようにする。以下に、冷凍装置２０の霜取運転、冷凍装置２０の冷やし込み運転、もしくは空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げる運転について詳細に説明する。
　はじめに、冷やし込み運転は、ピーク時間中に冷却を行わなくても冷却空間の温度が上限温度以下に維持されるように、ピーク時間の前に通常の目標温度よりも低い温度まで冷却空間を冷却する運転を意味する。図８は、図１の冷凍機器が冷却を行う冷却空間の非冷却時の時間と温度上昇の関係を表したグラフである。なお、図８において、Ｔ０は冷やし込み運転時の目標温度を示し、Ｔ１は通常運転時の冷却空間の目標温度を示し、Ｔ２は冷却対象物の品質を確保するために許容される上限温度を示す。冷し込み運転において、動作制御部３３は、例えば冷やし込み運転時の目標温度Ｔ０＝通常時の設定温度Ｔ１－５℃に設定した冷房運転を行うように冷凍装置２０を制御する。そして、冷やし込み運転が停止した後、冷却空間内の温度はゆっくりと増加していき、到達時間ｔ（例えば１５分）で上述の上限温度Ｔ２に達する。
　図９は、図３の動作制御部によりピーク時間の前に冷し込み運転が行われる様子を示すグラフである。図９に示すように、動作制御部３３は、予測されるピーク時間になる前の冷却期間ＣＰにおいて、冷凍用圧縮機２１ａの運転周波数ｆ２０を制御し、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄ内の冷却空間の温度が冷やし込み運転時の目標温度Ｔ０になるまで冷却空間を冷却する。そして、動作制御部３３は、目標温度Ｔ０になったときに冷やし込み運転が停止するように冷凍装置２０を制御する。なお、動作制御部３３は、ピーク時間の経過後に上限温度Ｔ２に達すると、通常の冷却運転を再開するように冷凍装置２０を制御する。
　このとき、霜取運転の運転時間が到達時間ｔよりも長くなるように、冷やし込み運転時の目標温度Ｔ０が設定されてもよい。例えば霜取運転の運転時間が１０分の場合には冷やし込み運転時の目標温度Ｔ０は到達時間ｔ＞１０分になるように設定される。そして、霜取運転前に冷やし込み運転を行なうことにより、霜取運転中に冷やし込み運転が行われることを防止することができる。
　次に、霜取運転の時間のシフトについて説明する。図１０は図３の動作制御部において霜取運転の期間ＤＤをシフトさせた様子を示すグラフである。図１０に示すように、動作制御部３３は、霜取運転の期間ＤＤがピーク時間に重なると判断した場合、霜取運転を行う期間ＤＤをピーク時間の前後にシフトし、ピーク時間に霜取運転の期間ＤＤが重ならないように制御を行う。この際、動作制御部３３は、シフトさせた先が空調用圧縮機１１ａ及び冷凍用圧縮機２１ａの運転周波数のピークと重複しないようにシフトさせる時刻を導出し、霜取運転が行われるように制御する。
　特に、動作制御部３３は、冷やし込み運転がピーク時間より前に実行され、霜取運転がピーク時間より後に実行されるように制御する。これにより、ピーク時間に冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの庫内温度が上限温度Ｔ２を上回る可能性を抑制しつつ、ピーク時間の前後の電力消費量を分散させて、契約電力を上回る可能性を抑制することができる。
　次に、空調用圧縮機の運転周波数を制限する制御について説明する。図１１はピーク時間に空調用圧縮機の運転周波数を制限している様子を示すグラフである。図１１に示すように、動作制御部３３は、ピーク時間において空調用圧縮機１１ａに対して運転周波数の制限（能力セーブ）を実行する。この際、動作制御部３３は、例えば前日の空調用圧縮機１１ａの運転周波数から所定の割合（たとえば３０％）だけ下げて運転を行うように制御する。これにより、システム全体の使用電力が抑制される。
　図１２は冷凍機器の冷し込み運転、霜取運転の時間のシフト制御、空気調和装置の能力セーブ運転のうち、いずれか１つ以上を実行した場合の使用電力量を示すグラフである。図３の動作制御部３３は、ピーク予測部３２において予測されたピーク時間において、冷凍装置２０の霜取運転、冷凍装置２０の冷やし込み運転、もしくは空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げる運転の３つの運転制御のうちいずれかを実行する。すると、図１２に示すように、電力使用量のピーク時間に、ピーク時間においても使用電力量のピーク値を抑制することができる。
　なお、図１２に示すシステム全体の電力使用量は設定電力値を超えた期間が存在する。動作制御部３３は、翌日の運転制御を行う際に、図１２に示す電力量取得結果を元に、再度前述の３種類の制御を行う。このように、動作制御部３３は、１日の低温電力量と空調電力量の合計が設定電力値を超えなくなるまで、毎日３種類の制御を実行する。図１３は冷凍機器の冷し込み運転、霜取運転の時間のシフト制御、空気調和装置の能力セーブ運転のうち、いずれか１つ以上を複数の日にわたって実行した場合の使用電力量を示すグラフである。上述した３つの運転制御を複数回繰り返し行うことにより、図１３に示すように、システム全体の使用電力量が設定電力値Ｐｒｅｆ以内に収まるようになる。
　なお、図９～図１１において、動作制御部３３は、上述した３つの運転制御のうちいずれか１つを実行した場合について例示しているが、２つもしくは３つすべての運転制御を実行するようにしてもよい。また、動作制御部３３は、上述した３つの運転制御のうち、空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げる、霜取運転、冷やし込み運転の優先順序で制御を行うことが望ましい。さらに、動作制御部３３は、優先順位を付ける場合に限らず、冷し込み運転を行う、霜取運転をシフトさせる、もしくは空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げるかは、ユーザーが任意に設定してもよい。
　さらに、動作制御部３３は、ピーク時間において、空調用圧縮機１１ａの周波数を下げた場合であって室温が室温設定温度より高くなったとき、空調用室外機１１の圧縮機の運転周波数を上げて、冷凍装置２０の霜取運転をピーク時間の後に行うように制御してもよい。これにより、空調空間に居る人々の不快感を極力抑えながら、ピーク時間における瞬間的な使用電力量の上昇を抑制することができる。
　また、動作制御部３３は、霜取運転及び冷やし込み運転の双方をピーク時間より前にシフトさせる場合、霜取運転を冷やし込み運転よりも前に実行させ、霜取りを行なった後に冷やし込み運転を行なうようにしてもよい。これにより、霜取りが行われた後に冷却空間の冷却が行われるため、効率良く冷やし込み運転を行なうことができる。
　さらに、冷凍装置２０は、被冷却物の冷却を行う庫内の温度を検知する庫内温度検知部を備え、動作制御部３３は、ピーク時間において、空調用圧縮機１１ａの周波数を下げているときに、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの庫内温度が設定庫内温度以上になったとき、空調用室外機１１の圧縮機の周波数をさらに下げて、冷凍用室外機２１の圧縮機の周波数を上げるように制御するようにしてもよい。これにより、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの庫内に保管されている被冷却物の品質の劣化を防止することができる。
　図１４は、図１の空調冷凍複合設備の動作例を示すフローチャートであり、図１～図１４を参照して空調冷凍複合設備１の動作例について説明する。まず、使用電力量が設定電力値Ｐｒｅｆよりも大きいか否かが判断される（ステップＳＴ１）。使用電力量が設定電力値Ｐｒｅｆより大きい場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、運転監視部３１及びピーク予測部３２において過去の運転状態の分析が行われ（ステップＳＴ２）、システム全体の使用電力量のピーク時間が予測される（ステップＳＴ３）。その後、動作制御部３３において、ピーク時間に基づいて、冷し込み制御（ステップＳＴ４ａ）、霜取運転の時間シフト（ステップＳＴ４ｂ）、空気調和装置１０の能力セーブ（ステップＳＴ４ｃ）のうち、いずれか１つ以上の運転制御を行う。すると、システム全体の使用電力量が契約電力を超えるのを防止することができる。
　その後、運転監視部３１は、当日の使用電力量を記憶部３１ａに記憶して翌日の運転制御を行うデータとして利用する（ステップＳＴ５）。そして、翌日において使用電力量が設定電力値Ｐｒｅｆ以下である場合、運転監視部３１は最適な運転制御状態であると判断して、前日の制御内容を継続する（ステップＳＴ６）。一方、翌日においても使用電力量が設定電力値Ｐｒｅｆより大きい場合、再び運転状態の分析（ステップＳＴ２）及びピーク時間の予測を行い（ステップＳＴ２、ＳＴ３）、３つの運転制御のいずれか１つが行われる（ステップＳＴ４ａ～ＳＴ４ｃ）。
　上記実施の形態によれば、運転制御装置３０が過去の空気調和装置１０及び冷凍装置２０の運転状態に基づいてピーク電力を予測し、ピーク時間に空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げる運転を行うこと、ピーク時間の前に冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの冷やし込み運転を行うこと、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの霜取運転をピーク時間の前後にずらして行うことのいずれか１つ以上を行うことにより、瞬間的に使用する電力が多い運転内容の動作時刻の重なりを抑制することができ、使用者は契約電力を遵守することができる。
　また、動作制御部３３が、空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げる運転、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの霜取運転をピーク時間の前後にずらして行うこと、ピーク時間の前に冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの冷やし込み運転を行うことの優先順位で制御するとき、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄ内に収納された被冷却物の品質低下を抑制しながら、空調空間の不快感を極力抑え、使用電力量の抑制を図ることができる。
　さらに、動作制御部３３が、ピーク時間に空調用圧縮機１１ａの運転周波数を下げた場合であって空調空間の室温が設定温度より高くなったとき、空調用圧縮機１１ａの運転周波数を上げて、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの霜取運転をピーク時間の後に行う場合、空調空間の不快感を極力抑えながら、使用電力量の抑制を図ることができる。
　また、動作制御部３３が、霜取運転をピーク時間よりも後に実行し、冷やし込み運転はピーク時間の前に実行するように制御する場合、ピーク時間内における被冷却物の品質低下を確実に抑制しながら、使用電力量の抑制を図ることができる。
　さらに、動作制御部３３が、ピーク時間において、空調用圧縮機１１ａの周波数を下げているときに、冷凍機器２２Ａ～２２Ｄの庫内温度が設定庫内温度以上になったとき、空調用圧縮機１１ａの運転周波数をさらに下げて冷凍用圧縮機２１ａの運転周波数を上げるように制御するとき、被冷却物の品質低下を確実に抑制しながら、使用電力量の抑制を図ることができる。
　本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されない。例えば、３つの運転制御のうち１つ以上を実行するものであればよいが、ピーク予測部３２がピーク時間のみならず、ピーク時間における使用電力であるピーク電力を予測するようにしてもよい。そして、動作制御部３３は予測したピーク電力の大きさに基づいて、３つの運転制御のうち実行する運転制御の個数を決定するようにしてもよい。例えば複数の設定電力値が設定されており、ピーク電力が設定された最も大きい設定電力値よりも大きい場合には３つの運転制御のすべてを実行し、２番目に大きい設定電力値よりも大きい場合には２つの運転制御を実行し、一番低い設定電力値よりも大きい場合には１つの運転制御を実行するようにしてもよい。これにより、瞬間的に使用する電力が多い運転内容の動作時刻の重なりを確実に抑制することができる。
　また、上記実施の形態において、霜取運転は複数の冷凍機器２２Ａ～２２Ｄに行われるものであるため、動作制御部３３は、複数の冷凍機器２２Ａ～２２Ｄ毎に霜取運転の時間をずらすように制御するようにしてもよい。同様に、動作制御部３３は、冷やし込み運転についても複数の冷凍機器２２Ａ～２２Ｄ毎に霜取運転の時間をずらすように制御するようにしてもよい。
　１　空調冷凍複合設備、２　電力量計、１０　空気調和装置、１１　空調用室外機、１１ａ　空調用圧縮機、１２Ａ-１２Ｄ　室内機、１３　冷媒配管、２０　冷凍装置、２１　冷凍用室外機、２１ａ　冷凍用圧縮機、２２Ａ-２２Ｄ　冷凍機器、２３　冷媒配管、３０　運転制御装置、３１　運転監視部、３１ａ　記憶部、３２　ピーク予測部、３３　動作制御部、４０　運転制御装置、ＡＥＣ　使用電力量、ＣＥＣ　使用電力量、ＣＰ　冷却期間、ＤＤ　運転期間、ｆ１０　空調用圧縮機の運転周波数、ｆ２０　冷凍用圧縮機の運転周波数、ＰＤ　ピーク時間、Ｐｒｅｆ　設定電力値、ｔ　到達時間、Ｔ０　目標温度、Ｔ１　設定温度、Ｔ２　上限温度、ＴＥＣ　電力使用量。

Claims (8)

  1. 　空調用圧縮機を備えた空調用室外機と、前記空調用室外機に配管を介して接続され空調空間の空気調和を行う室内機とを有する空気調和装置と、
    　冷凍用圧縮機を備えた冷凍用室外機と、前記冷凍用室外機に配管を介して接続され被冷却物の冷却を行う冷凍機器とを有する冷凍装置と、
    　前記空気調和装置及び前記冷凍装置の動作を制御する運転制御装置と
    　を有し、
    　前記運転制御装置は、
    　前記空気調和装置の使用電力量と前記冷凍装置の使用電力量とを取得する運転監視部と、
    　前記運転監視部において検出された前記空気調和装置の使用電力量と前記冷凍装置の使用電力量との合計が最大になるピーク時間及びピーク電力使用量を予測するピーク予測部と、
    　前記ピーク予測部において予測された前記ピーク時間に前記空調用圧縮機の運転周波数を下げる運転を行うこと、前記ピーク時間の前に前記冷凍機器の冷やし込み運転を行うこと、前記冷凍機器の霜取運転を前記ピーク時間の前後にずらして行うことの３つの運転制御のうちいずれかを実行する動作制御部と
    　を備えた空調冷凍複合設備。
  2. 　前記動作制御部は、前記空調用圧縮機の運転周波数を下げる運転、前記冷凍機器の霜取運転を前記ピーク時間の前後にずらして行うこと、前記ピーク時間の前に前記冷凍機器の冷やし込み運転を行うことの優先順位で制御するものである請求項１に記載の空調冷凍複合設備。
  3. 　前記動作制御部は、前記ピーク時間に前記空調用圧縮機の運転周波数を下げた場合であって空調空間の室温が設定温度より高くなったとき、前記空調用圧縮機の運転周波数を上げて、前記冷凍機器の霜取運転を前記ピーク時間の後に行うように制御するものである請求項１又は２に記載の空調冷凍複合設備。
  4. 　前記動作制御部は、前記霜取運転を前記ピーク時間よりも後に実行し、前記冷やし込み運転を前記ピーク時間の前に実行するように制御するものである請求項１～３のいずれか１項に記載の空調冷凍複合設備。
  5. 　前記動作制御部は、前記ピーク時間に前記空調用圧縮機の周波数を下げているときに、前記冷凍機器の庫内温度が設定庫内温度以上になったとき、前記空調用圧縮機の運転周波数をさらに下げて前記冷凍用圧縮機の運転周波数を上げるように制御するものである請求項１～４のいずれか１項に記載の空調冷凍複合設備。
  6. 　前記ピーク予測部は、前日の前記空気調和装置の使用電力量と前記冷凍装置の使用電力量とから当日の前記ピーク時間を予測するものである請求項１～５のいずれか１項に記載の空調冷凍複合設備。
  7. 　前記空気調和装置及び前記冷凍装置の使用電力量を計測する電力量計をさらに備え、
    　前記運転監視部は、前記電力量計において計測された運転状態から前記空気調和装置及び前記冷凍装置の使用電力量を取得するものである請求項１～６のいずれか１項に記載の空調冷凍複合設備。
  8. 　前記運転監視部は、前記空気調和装置及び前記冷凍装置の運転状態から使用電力量を取得するものである請求項１～７のいずれか１項に記載の空調冷凍複合設備。
PCT/JP2014/075747 2014-09-26 2014-09-26 空調冷凍複合設備 WO2016046991A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14902773.2A EP3199893B1 (en) 2014-09-26 2014-09-26 Combined air conditioning and refrigerating installation
PCT/JP2014/075747 WO2016046991A1 (ja) 2014-09-26 2014-09-26 空調冷凍複合設備
JP2016549890A JPWO2016046991A1 (ja) 2014-09-26 2014-09-26 空調冷凍複合設備

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/075747 WO2016046991A1 (ja) 2014-09-26 2014-09-26 空調冷凍複合設備

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016046991A1 true WO2016046991A1 (ja) 2016-03-31

Family

ID=55580549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/075747 WO2016046991A1 (ja) 2014-09-26 2014-09-26 空調冷凍複合設備

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3199893B1 (ja)
JP (1) JPWO2016046991A1 (ja)
WO (1) WO2016046991A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111503723A (zh) * 2020-02-14 2020-08-07 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调设备
JPWO2021240615A1 (ja) * 2020-05-25 2021-12-02

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09217953A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Toshiba Corp 空調制御装置
JP2001304656A (ja) * 2000-04-14 2001-10-31 Mitsubishi Electric Corp 空調冷凍複合設備
JP2002147819A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
JP2003023729A (ja) * 2001-05-02 2003-01-24 Kazuo Miwa 節電制御装置及び省エネルギーシステム
JP2007014179A (ja) * 2004-08-12 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd デマンド制御装置および消費電力予測方法ならびにプログラム
JP2010032072A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Suntech Co Ltd 消費電力制御装置、冷却システム及び消費電力制御方法
JP2011052952A (ja) * 2009-08-07 2011-03-17 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍機の運転管理装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09217953A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Toshiba Corp 空調制御装置
JP2001304656A (ja) * 2000-04-14 2001-10-31 Mitsubishi Electric Corp 空調冷凍複合設備
JP2002147819A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
JP2003023729A (ja) * 2001-05-02 2003-01-24 Kazuo Miwa 節電制御装置及び省エネルギーシステム
JP2007014179A (ja) * 2004-08-12 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd デマンド制御装置および消費電力予測方法ならびにプログラム
JP2010032072A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Suntech Co Ltd 消費電力制御装置、冷却システム及び消費電力制御方法
JP2011052952A (ja) * 2009-08-07 2011-03-17 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍機の運転管理装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3199893A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111503723A (zh) * 2020-02-14 2020-08-07 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调设备
CN111503723B (zh) * 2020-02-14 2021-10-08 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调设备
JPWO2021240615A1 (ja) * 2020-05-25 2021-12-02
WO2021240615A1 (ja) * 2020-05-25 2021-12-02 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
JP7309063B2 (ja) 2020-05-25 2023-07-14 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016046991A1 (ja) 2017-04-27
EP3199893A4 (en) 2018-05-30
EP3199893B1 (en) 2021-06-30
EP3199893A1 (en) 2017-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4342473B2 (ja) 機器制御システム
WO2011016551A1 (ja) 冷凍機の運転管理装置
JP2014236605A (ja) 空気調和装置の管理システム
JP2009210161A (ja) 機器制御システム、制御装置及び制御プログラム
JP6125009B2 (ja) 電力管理システム及び冷蔵庫
JP2007060848A (ja) 電力量制御装置および電力量制御方法ならびにプログラム
JP2006349302A (ja) 消費電力削減装置および消費電力削減方法
JP2009225629A (ja) デマンド制御システム
EP2980947B1 (en) Power management system and refrigerator
JP5955115B2 (ja) 冷却システム
WO2016046991A1 (ja) 空調冷凍複合設備
US20210333031A1 (en) Systems and/or methods for controlling a compressor and/or a fan motor
WO2013061459A1 (ja) ショーケース、冷蔵庫、冷凍庫の省エネルギーシステム
JP4398773B2 (ja) 店舗管理システムにおける店舗サーバ装置
CN105899899B (zh) 具有改进的能源管理模式的冰箱及用于控制该冰箱的方法
JP5980002B2 (ja) 冷凍・冷蔵システム
EP3147590B1 (en) System for managing lubricant levels in tandem compressor assemblies of an hvac system
JP6435240B2 (ja) 空調システム、および空調システムを利用したデマンドコントロール方法
JP2016008738A (ja) エネルギー管理装置、エネルギー管理システム及びエネルギー管理方法
JP2013155945A (ja) 制御システム
JP2012193904A (ja) 空気調和装置
US8528347B2 (en) Method for controlling freezing capacity of a fixed-frequency AC ice-water system
JP2010071599A (ja) 氷蓄熱システム
NL2012316B1 (en) Controller for time shifting of refrigeration demand in a refrigerated display cabinet, a refrigerated service cabinet or a refrigerated vending machine.
JP2013247769A (ja) デマンド制御装置およびデマンド制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14902773

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016549890

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014902773

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014902773

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE