KR20120025386A - Apparatus and method for controlling air condition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분포계 열유동 해석 방법으로 얻어진 조작량으로 공조 제어한 경우에 발생하는 오차를 보정한다.
공조 추정 제어를 개시한 후, 공조 피드백 제어 판정부(15C)에 의해, 공조 공간(30) 내의 대상 장소(j)에서 계측된 계측 온도(TM)와, 열유동 해석 처리부(15B)에서 얻어진 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)와의 온도 오차(ΔTSM)를, 그 온도 오차(ΔTSM)에 대하여 미리 설정되어 있는 허용 범위(TL)와 비교함으로써, 온도 오차(ΔTSM)를 보정하기 위한 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 공조 피드백 제어가 필요하다고 판정된 경우, 공조 지시부(15D)에 의해, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 공조 시스템(20)에 대하여 지시한다.The present invention corrects an error that occurs when the air conditioning control is performed with the manipulated variable obtained by the distribution system thermal flow analysis method.
After starting the air conditioning estimation control, the air conditioning feedback control determination unit 15C obtains the measurement temperature T M measured at the target place j in the air conditioning space 30 and the heat flow analysis processing unit 15B. the temperature error (ΔT SM) with the estimated temperature (T S) of the target location (j), by comparing the temperature error (ΔT SM) the tolerance (T L) which is set in advance with respect to, a temperature error (ΔT SM ) When switching to the air conditioning feedback control for the target place j for correcting is determined, and it is determined that the air conditioning feedback control is necessary, the air conditioning indicating unit 15D estimates the estimated temperature ( With T S ) as the set temperature T SP , the air conditioning system 20 is instructed to start execution of the air conditioning feedback control operation.
Description
본 발명은 공조 제어 기술에 관한 것이며, 특히 분포계 열유동 해석 방법을 이용하여, 공간 내의 목적 장소에서의 공조 환경을 제어하기 위한 공조 제어 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning control technique, and more particularly, to an air conditioning control technique for controlling an air conditioning environment at a target place in a space by using a distribution system heat flow analysis method.
공간 내부를 원하는 공조 환경으로 유지할 경우, 공기 조화될 공조 공간에 공조 기기를 설치하며, 공조 공간의 각 영역을 대표하는 위치에 온도 센서를 배치하고, 온도 센서의 출력에 따라 공조 기기로부터 공급되는 조화 공기의 풍량?풍향?온도 등의 조작량을 결정한다.When maintaining the interior of the space in the desired air conditioning environment, the air conditioning equipment is installed in the air conditioning space to be air-conditioned, the temperature sensor is placed at a position representative of each area of the air conditioning space, and the conditioning supplied from the air conditioning equipment according to the output of the temperature sensor. Determine the amount of operation such as air volume, wind direction, and temperature.
한편, 사무실 등의 넓은 공간에서는, 통상, 열원이 되는 사람?조명?전기 기기 등의 배치나, 공기의 흐름의 장해가 되는 책상, 의자, 파티션 등의 배치에 대해서는 작업 효율이 우선시되어, 이러한 실내 레이아웃이 공조 제어를 우선하여 설계되는 경우는 없다. 이 때문에, 공조 설비의 분출구와 온도 센서의 위치 관계는, 소위 온도 간섭이 강해지지 않을 수 없게 된다(예컨대, 비특허문헌 1 등 참조).On the other hand, in a large space such as an office, work efficiency is usually given priority to the arrangement of people, lighting, electrical appliances, etc., and the arrangement of desks, chairs, partitions, etc., which are obstacles in the flow of air. The layout is not designed to prioritize air conditioning control. For this reason, the positional relationship of the blower outlet of a air conditioning installation and a temperature sensor will become so-called temperature interference (For example, refer nonpatent literature 1 etc.).
따라서, 일반적인 싱글 루프의 피드백 제어 시스템을 복수 개 구성하는 형태에서는, 이러한 온도 간섭에 의해 조작량이 안정되기 어려워지고, 양호한 제어가 곤란해진다. 예컨대, 원하는 공조 환경으로 이행시킬 때에 온도 변화폭이 크면, 제어 상태에 변동이 발생하고, 전(全)시스템적인 안정 상태를 각 피드백 제어 시스템이 개별로 탐색하는 것과 같은 뒤죽박죽인 동작이 되기 때문에, 조작량이 안정되지 않게 된다.Therefore, in the form which constitutes a plurality of general single-loop feedback control systems, it is difficult to stabilize an operation amount by such temperature interference, and favorable control becomes difficult. For example, when the change in temperature is large when the transition to the desired air conditioning environment occurs, fluctuations occur in the control state, and the operation amount is a messy operation such that each feedback control system individually searches for the entire system stable state. This will not be stable.
이러한 복잡한 온도 간섭이 발생하는 공조 공간에 대해서, 안정된 조작량을 얻는 방법으로서, 분포계 열유동 해석 방법을 이용하는 방법이 고려된다. 이 분포계 열유동 해석 방법을 이용하면, 설정된 설계 목표에 기초하여, 그 설계 목표에 대한 비선형 문제에 대한 섭동 수반 방정식을 품으로써, 설계 파라미터의 변화에 대한 설계 목표의 변화 비율로 정의되는 감도를 해석함으로써, 원하는 열대류장 또는 물질 확산장을 설계할 수 있다(예컨대, 특허문헌 1 등 참조).As a method of obtaining a stable operation amount with respect to the air-conditioning space where such complicated temperature interference occurs, a method using a distribution system thermal flow analysis method is considered. Using this distribution system thermal fluid analysis method, based on the set design target, the perturbation equation for the nonlinear problem with respect to the design target can be included, so that the sensitivity defined as the change ratio of the design target to the change of the design parameter can be obtained. By analyzing, the desired tropical flow field or material diffusion field can be designed (for example, refer patent document 1 etc.).
따라서, 분포계 열유동 해석 방법을 이용하여, 입력된 공조 공간의 공조 상황으로부터 그 공조 공간의 온도 및 기류의 분포를 추정하며, 이 분포와 그 공조 공간 내의 목적 장소에서의 목표 온도에 기초하여, 목표 온도를 만족시키기 위해 필요한, 공조 공간에 마련된 각 소공간에서의 풍속, 풍향?온도의 변화 정도를 나타내는 감도를 산출하고, 이 감도 데이터에 기초하여 각 분출구에서의 새로운 조화 공기의 분출 속도 및 분출 온도와, 각 흡입구로부터 실내 공기를 흡입하는 흡입 속도를 포함하는 조작량을 산출할 수 있다.Therefore, using the distribution system heat flow analysis method, the temperature of the air conditioning space and the distribution of air flow are estimated from the air conditioning situation of the input air conditioning space, and based on this distribution and the target temperature at the target place in the air conditioning space, Sensitivity indicating the degree of change of the wind speed, wind direction, and temperature in each small space provided in the air conditioning space required to satisfy the target temperature is calculated, and based on this sensitivity data, the blowing speed and the blowing speed of the new harmonic air at each blowing port. It is possible to calculate an operation amount including a temperature and a suction speed for sucking indoor air from each suction port.
이에 따라, 원하는 환경 상태가 전시스템적인 안정 상태로서 해석되기 때문에, 안정된 조작량을 얻을 수 있고, 효율적으로 원하는 온열 환경 상태에 가깝게 하는 것이 가능해진다. 특히, 공조 기동 시 등, 설정값의 결정이 곤란한 경우라도, 분포계 열유동 해석 방법에 따라 조작량을 설정함으로써, 목표로 하는 온열 환경 상태에 단시간으로 도달할 수 있다.As a result, since the desired environmental state is interpreted as an overall systemic stable state, a stable operation amount can be obtained, and the temperature can be brought close to the desired thermal environment state efficiently. In particular, even when it is difficult to determine the set value, such as at the time of air conditioning startup, by setting the operation amount according to the distribution system heat flow analysis method, the target thermal environment state can be reached in a short time.
그러나, 이러한 분포계 열유동 해석 방법은 어디까지나 시뮬레이션으로서, 제어 대상이 되는 공조 공간이나 외란 등을 모델화할 필요가 있다. 따라서, 얻어진 조작량에 따라 공조 기기를 제어하여도, 예컨대 시뮬레이션에 따른 추정 온도 분포와, 실제의 공조 공간에서의 온도 분포와의 사이에 온도 오차를 발생시키는 경우가 있다는 문제점이 있었다.However, such a distribution system thermal flow analysis method is a simulation to the last, and it is necessary to model the air conditioning space and disturbance etc. which become a control object. Therefore, even if the air conditioning equipment is controlled in accordance with the obtained operation amount, there is a problem that a temperature error may occur between the estimated temperature distribution according to the simulation and the temperature distribution in the actual air conditioning space, for example.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위한 것이며, 분포계 열유동 해석 방법으로 얻어진 조작량으로 공조 제어한 경우에 발생하는 오차를 보정할 수 있는 공조 제어 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an air conditioning control technique capable of correcting an error occurring when air conditioning is controlled by an operation amount obtained by a distribution system thermal flow analysis method.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 공조 제어 장치는, 분포계 열유동 해석 방법을 이용하여, 입력된 공조 공간의 공조 상황으로부터 그 공조 공간의 온도 및 기류의 분포를 추정하며, 이 분포와 그 공조 공간 내의 목적 장소에서의 목표 온도에 기초하여 공조 제어에 관한 조작량을 추정하는 열유동 해석 처리부를 구비하고, 이 열유동 해석 처리부에서 얻어진 조작량에 기초하여, 공조 공간에 마련되어 있는 각 분출구에서의 조화 공기의 분출 속도와 분출 온도를 공조 시스템으로 조정함으로써, 공조 공간 전체의 공조 환경을 제어하는 공조 추정 제어를 행하는 공조 제어 장치로서, 공조 추정 제어를 개시한 후, 미리 규정된 공조 추정 제어 효과의 종료 조건에 기초하여 공조 피드백 제어로 전환하는 판정을 행하는 공조 피드백 제어 판정부와, 공조 피드백 제어 판정부에 의해 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 추정 온도를 설정 온도로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 공조 시스템에 대하여 지시하는 공조 지시부를 구비한다.In order to achieve this object, the air conditioning control device according to the present invention estimates the temperature and airflow distribution of the air conditioning space from the air conditioning situation of the input air conditioning space using a distribution system heat flow analysis method. A heat flow analysis processing unit for estimating an operation amount related to air conditioning control based on a target temperature at a target location in the air conditioning space, and based on the operation amount obtained in the heat flow analysis processing unit, An air conditioning control device that performs air conditioning estimation control for controlling the air conditioning environment of the entire air conditioning space by adjusting the blowing speed and the blowing temperature of the conditioning air, and after the air conditioning estimation control is started, An air conditioning feedback control determining unit that determines to switch to air conditioning feedback control based on an end condition; And when the switching to the air conditioning feedback control is determined by the air conditioning feedback control determining unit, an air conditioning instruction unit for instructing the air conditioning system to start execution of the air conditioning feedback control operation with the estimated temperature as the set temperature.
이때, 공조 피드백 제어 판정부에서는, 일정한 판정 시간에서의 특정 대상 장소의 계측 온도의 변화와 정상 판정 온도폭을 비교함으로써 그 대상 장소에서의 온도장(溫度場)의 안정 유무를 확인하고, 그 대상 장소에서의 온도장의 안정이 확인된 경우에, 그 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.At this time, the air conditioning feedback control determining unit confirms the stability of the temperature field at the target place by comparing the change in the measured temperature of the specific target place with the constant determination time and the normal determination temperature width. When the stability of the temperature field at the place is confirmed, switching to the air conditioning feedback control for the target place may be determined.
또한, 공조 피드백 제어 판정부에서는, 공조 추정 제어를 개시한 후, 계측 온도와, 열유동 해석 처리부에서 얻어진 특정 대상 장소에서의 추정 온도를 포함하는 기준 온도와의 온도 오차를, 그 온도 오차에 대하여 미리 설정되어 있는 허용 범위와 비교함으로써, 온도 오차를 보정하기 위한 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.In addition, after starting air conditioning estimation control, in the air conditioning feedback control determination part, the temperature error of the measurement temperature and the reference temperature containing the estimated temperature in the specific target place obtained by the heat-flow analysis processing part is compared with respect to the temperature error. By comparing with the preset allowable range, it is also possible to determine the switching to the air conditioning feedback control for the target place for correcting the temperature error.
또한, 공조 피드백 제어 판정부에서는, 계측 온도와 이 계측 온도로부터 일정한 판정 시간만큼 과거로 되돌아가 특정 대상 장소에서 계측된 계측 온도를 포함하는 기준 온도를 비교하여, 얻어진 대상 장소의 계측 온도 변화로부터 그 대상 장소에서의 계측 온도 기울기를 산출하며, 그 대상 장소의 계측 온도가 그 대상 장소의 추정 온도 이상이고, 또 계측 온도 기울기가 미리 설정된 온도 오차에 대응하는 계측 온도의 기준 기울기 이상인 경우, 및 그 대상 장소의 계측 온도가 그 대상 장소의 추정 온도보다 작으며, 또 계측 온도 기울기가 미리 설정된 온도 오차에 대응하는 계측 온도의 기준 기울기보다 작은 경우에는, 그 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.In addition, the air conditioning feedback control determination unit compares the measurement temperature with a reference temperature including the measurement temperature measured at a specific target location by returning to the past for a predetermined determination time from the measurement temperature, and then changing the measured temperature from the measured target location. The measurement temperature gradient at the target site is calculated, the measurement temperature at the target site is equal to or higher than the estimated temperature of the target site, and the measurement temperature slope is equal to or more than the reference slope of the measurement temperature corresponding to a preset temperature error; When the measured temperature of the place is smaller than the estimated temperature of the target place, and the measured temperature slope is smaller than the reference slope of the measured temperature corresponding to the preset temperature error, it is determined to switch to the air conditioning feedback control for the target place. You may.
또한, 공조 피드백 제어 판정부에서는, 공조 추정 제어를 개시하고 나서 일정한 대기 시간이 경과한 시점에서, 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.In addition, the air conditioning feedback control determining unit may determine the switching to the air conditioning feedback control when a certain waiting time elapses after starting the air conditioning estimation control.
또한, 본 발명에 따른 공조 제어 방법은, 분포계 열유동 해석 방법을 이용하여, 입력된 공조 공간의 공조 상황으로부터 그 공조 공간의 온도 및 기류의 분포를 추정하며, 이 분포와 그 공조 공간 내의 목적 장소에서의 목표 온도에 기초하여 공조 제어에 관한 조작량을 추정하는 열유동 해석 처리부를 구비하고, 이 열유동 해석 처리부에서 얻어진 조작량에 기초하여, 공조 공간에 마련되어 있는 각 분출구에서의 조화 공기의 분출 속도와 분출 온도를 공조 시스템으로 조정함으로써, 공조 공간 전체의 공조 환경을 제어하는 공조 추정 제어를 행하는 공조 제어 장치에서 이용되는 공조 제어 방법으로서, 공조 피드백 제어 판정부가, 공조 추정 제어를 개시한 후, 미리 규정된 공조 추정 제어 효과의 종료 조건에 기초하여 공조 피드백 제어로 전환하는 판정을 행하는 공조 피드백 제어 판정 단계와, 공조 지시부가, 공조 피드백 제어 판정 단계에서 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 추정 온도를 설정 온도로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 공조 시스템에 대하여 지시하는 공조 지시 단계를 포함한다.In addition, the air conditioning control method according to the present invention uses a distribution system heat flow analysis method to estimate the temperature and airflow distribution of the air conditioning space from the air conditioning situation of the input air conditioning space, and the distribution and the purpose within the air conditioning space. A heat flow analysis processing section for estimating the amount of operation relating to the air conditioning control based on the target temperature at the place, and based on the amount of operation obtained in the heat flow analysis processing section, the blowing speed of the roughened air at each jet port provided in the air conditioning space. And an air conditioning control method used in an air conditioning control device that performs air conditioning estimation control for controlling the air conditioning environment of the entire air conditioning space by adjusting the air temperature and the blowing temperature, after the air conditioning feedback control determination unit starts air conditioning estimation control in advance. Decision to switch to the air conditioning feedback control based on the end condition of the prescribed air conditioning estimation control effect When the air conditioning feedback control determination step and the air conditioning instruction unit are determined to switch to the air conditioning feedback control in the air conditioning feedback control determination step, the air conditioning system instructs the air conditioning system to start execution of the air conditioning feedback control operation by setting the estimated temperature as the set temperature. The air conditioning instruction step.
이때, 공조 피드백 제어 판정 단계에서는, 일정한 판정 시간에서의 특정 대상 장소의 계측 온도의 변화와 정상 판정 온도폭을 비교함으로써 그 대상 장소에서의 온도장의 안정 유무를 확인하고, 그 대상 장소에서의 온도장의 안정이 확인된 경우에, 그 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.At this time, in the air-conditioning feedback control determination step, the presence or absence of the stability of the temperature field at the target site is confirmed by comparing the change of the measured temperature of the specific target site with the normal determination temperature width at a constant determination time. When the stability is confirmed, switching to the air conditioning feedback control for the target place may be determined.
또한, 공조 피드백 제어 판정 단계에서는, 공조 추정 제어를 개시한 후, 계측 온도와, 열유동 해석 처리부에서 얻어진 특정 대상 장소에서의 추정 온도를 포함하는 기준 온도와의 온도 오차를, 그 온도 오차에 대하여 미리 설정되어 있는 허용 범위와 비교함으로써, 온도 오차를 보정하기 위한 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.Further, in the air conditioning feedback control determination step, after starting air conditioning estimation control, the temperature error between the measured temperature and the reference temperature including the estimated temperature at the specific target place obtained by the heat flow analysis processing unit is determined with respect to the temperature error. By comparing with the preset allowable range, it is also possible to determine the switching to the air conditioning feedback control for the target place for correcting the temperature error.
또한, 공조 피드백 제어 판정 단계에서는, 계측 온도와 이 계측 온도로부터 일정한 판정 시간만큼 과거로 되돌아가 특정 대상 장소에서 계측된 계측 온도를 포함하는 기준 온도를 비교하여, 얻어진 대상 장소의 계측 온도 변화로부터 그 대상 장소에서의 계측 온도 기울기를 산출하며, 그 대상 장소의 계측 온도가 그 대상 장소의 추정 온도 이상이고, 또 계측 온도 기울기가 미리 설정된 온도 오차에 대응하는 계측 온도의 기준 기울기 이상인 경우, 및 그 대상 장소의 계측 온도가 그 대상 장소의 추정 온도보다 작으며, 또 계측 온도 기울기가 미리 설정된 온도 오차에 대응하는 계측 온도의 기준 기울기보다 작은 경우에는, 그 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.In the air-conditioning feedback control determination step, the measurement temperature is returned to the past by a predetermined determination time from this measurement temperature, and the reference temperature including the measurement temperature measured at the specific target location is compared to obtain the measured temperature change from the measured target location. The measurement temperature gradient at the target site is calculated, the measurement temperature at the target site is equal to or higher than the estimated temperature of the target site, and the measurement temperature slope is equal to or more than the reference slope of the measurement temperature corresponding to a preset temperature error; When the measured temperature of the place is smaller than the estimated temperature of the target place, and the measured temperature slope is smaller than the reference slope of the measured temperature corresponding to the preset temperature error, it is determined to switch to the air conditioning feedback control for the target place. You may.
또한, 공조 피드백 제어 판정 단계에서는, 공조 추정 제어를 개시하고 나서 일정한 대기 시간이 경과한 시점에서, 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수도 있다.Further, in the air conditioning feedback control determination step, switching to the air conditioning feedback control can be determined at a time point when a predetermined waiting time has elapsed after starting the air conditioning estimation control.
본 발명에 따르면, 분포계 열유동 해석 방법으로 얻어진 조작량으로 공조 제어한 경우에 발생하는 오차를, 공조 시스템에 의한, 대상 장소에 대한 개별 공조 피드백 제어 동작으로 조정할 수 있다. 따라서, 공조 공간 내의 거주자에 대하여, 거주자가 설정한 쾌적한 공조 환경을 제공할 수 있다.According to this invention, the error which arises when air conditioning control by the operation amount obtained by the distribution system heat-flow analysis method can be adjusted by the individual air conditioning feedback control operation with respect to a target place by an air conditioning system. Therefore, it is possible to provide a comfortable air-conditioning environment set by the inhabitants to the inhabitants in the air conditioning space.
도 1은 제1 실시형태에 따른 공조 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 공조 제어 장치에서의 공조 제어 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 경계 조건 데이터의 구성예이다.
도 4는 계측 온도 데이터의 구성예이다.
도 5는 분포 데이터의 구성예이다.
도 6은 목적 데이터의 구성예이다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 공조 추정 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 제1 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 설명도이다.
도 10은 공기 조화의 대상이 되는 공조 공간의 구성예이다.
도 11은 시뮬레이션 결과를 나타내는 설명도이다.
도 12는 제2 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 온도 오차와 기준 기울기의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 14는 제2 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 설명도이다.
도 15는 제2 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 다른 설명도이다.
도 16은 제3 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 17은 제3 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 설명도이다.1 is a block diagram showing a configuration of an air conditioning control device according to a first embodiment.
2 is a flowchart showing an air conditioning control operation in the air conditioning control device.
3 is a structural example of boundary condition data.
4 is a structural example of measured temperature data.
5 is a structural example of distribution data.
6 is a structural example of the target data.
7 is a flowchart illustrating air conditioning estimation control processing according to the first embodiment.
8 is a flowchart showing the air conditioning feedback control process according to the first embodiment.
9 is an explanatory diagram showing an air conditioning feedback control operation according to the first embodiment.
10 is a structural example of an air conditioning space to be subjected to air conditioning.
11 is an explanatory diagram showing a simulation result.
12 is a flowchart illustrating air conditioning feedback control processing according to the second embodiment.
13 is an explanatory diagram showing a relationship between a temperature error and a reference slope.
It is explanatory drawing which shows the air conditioning feedback control operation which concerns on 2nd Embodiment.
15 is another explanatory diagram showing the air conditioning feedback control operation according to the second embodiment.
16 is a flowchart illustrating air conditioning feedback control processing according to the third embodiment.
It is explanatory drawing which shows the air conditioning feedback control operation which concerns on 3rd Embodiment.
다음에, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Next, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
[제1 실시형태][First Embodiment]
우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공조 제어 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 공조 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.First, with reference to FIG. 1, the air conditioning control apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. 1 is a block diagram showing a configuration of an air conditioning control device according to a first embodiment.
이 공조 제어 장치(10)는 전체로서 퍼스널 컴퓨터나 서버 장치 등의 정보 처리 장치를 포함하고, 공조 공간(30)의 공기를 조화시키는 공조 시스템(20)을 제어함으로써, 공조 공간(30)의 목적 장소에서의 공조 환경을 제어하는 기능을 갖고 있다.The air
특히, 공조 제어 장치(10)에는, 분포계 열유동 해석 방법을 이용하여, 입력된 공조 공간(30)의 공조 상황으로부터 그 공조 공간(30)의 온도 및 기류의 분포를 추정하며, 이 분포와 그 공조 공간(30) 내의 목적 장소에서의 목표 온도에 기초하여 공조 제어에 관한 조작량을 추정하는 열유동 해석 처리부가 설치되고, 이 열유동 해석 처리부에서 얻어진 조작량에 기초하여, 공조 공간(30)에 마련되어 있는 각 분출구에서의 조화 공기의 분출 속도와 분출 온도를 공조 시스템(20)으로 조정함으로써, 공조 공간(30) 전체의 공조 환경을 제어하는 공조 추정 제어를 수행하는 것이다.In particular, the air
본 실시형태는, 이러한 공조 제어 장치(10)에서, 공조 추정 제어를 개시한 후, 공조 공간(30) 내의 대상 장소에서 계측된 계측 온도와, 열유동 해석 처리부에서 얻어진 대상 장소에서의 추정 온도와의 온도 오차를, 그 온도 오차에 대하여 미리 설정되어 있는 허용 범위와 비교함으로써, 온도 오차를 보정하기 위한 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 추정 온도를 설정 온도로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 공조 시스템(20)에 대하여 지시하도록 한 것이다.In this embodiment, after the air
[공조 제어 장치][HVAC control device]
다음에, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 도 2는 공조 제어 장치에서의 공조 제어 동작을 나타내는 흐름도이다.Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the air
이 공조 제어 장치(10)에는, 주된 기능부로서, 통신 인터페이스부(이하, 통신 I/F부라고 함)(11), 조작 입력부(12), 화면 표시부(13), 기억부(14), 및 연산 처리부(15)가 설치된다.The air
통신 I/F부(11)는 전용의 데이터 통신 회로를 포함하고, 통신 회선(L)을 통해 접속된 공조 시스템 등의 외부 장치와의 사이에서 데이터 통신하는 기능을 갖고 있다.The communication I /
조작 입력부(12)는 키보드나 마우스 등의 조작 입력 장치를 포함하고, 오퍼레이터의 조작을 검출하여 연산 처리부(15)에 출력하는 기능을 갖고 있다.The
화면 표시부(13)는 LCD나 PDP 등의 화면 표시 장치를 포함하고, 연산 처리부(15)로부터의 지시에 따라, 조작 메뉴나 입출력 데이터 등의 각종 정보를 화면 표시하는 기능을 갖고 있다.The
기억부(14)는 하드 디스크나 반도체 메모리 등의 기억 장치를 포함하고, 연산 처리부(15)에서 이용되는 각종 처리 정보나 프로그램(14P)을 기억하는 기능을 갖고 있다.The
프로그램(14P)은 연산 처리부(15)에 판독되어 실행되는 프로그램이고, 미리 외부 장치나 기록 매체로부터 통신 I/F부(11)를 통해 기억부(14)에 저장된다.The
기억부(14)에서 기억되는 주된 처리 정보로서 설정 조건 데이터(14A)가 있다. 설정 조건 데이터(14A)는 공조 공간(30)에 관한 위치 및 형상이나, 공조 시스템(20)에서 생성된 조화 공기의 분출구 등, 공조 공간(30)의 공조 환경에 영향을 주는 구성 요소에 관한 위치 및 형상을 나타내는 공간 조건 데이터, 공조 공간(30)에 배치된 각 발열체에 관한 배치 위치 및 발열량, 또한 형상을 나타내는 발열체 데이터 등, 열유동 해석 처리를 실시할 때의 설정 조건이 되는 각종 데이터이고, 미리 공조 시스템(20) 등의 외부 장치나 기록 매체로부터 통신 I/F부(11)를 통해 입력되어, 기억부(14)에 저장된다.The setting
연산 처리부(15)는 CPU 등의 마이크로 프로세서와 그 주변 회로를 가지고, 기억부(14)로부터 프로그램(14P)을 판독하여 실행함으로써, 각종 처리부를 실현하는 기능을 갖고 있다.The
연산 처리부(15)에서 실현되는 주된 처리부로서, 데이터 입력부(15A), 열유동 해석 처리부(15B), 공조 피드백 제어 판정부(15C), 및 공조 지시부(15D)가 있다.The main processing units realized by the
데이터 입력부(15A)는 공조 시스템(20) 등의 외부 장치나 기록 매체로부터 통신 I/F부(11)를 통해 입력된, 공조 공간(30)에 관한 설정 조건 데이터(14A)를 기억부(14)에 미리 저장하는 기능과, 공조 공간(30)에 마련되어 있는 분출구로부터 분출되는 조화 공기의 분출 속도 및 분출 온도 등, 공조 공간(30)의 공조 환경에 영향을 주는 구성 요소에 의한, 그 공조 환경에 대한 영향도를 나타내는 경계 조건 데이터(14B)나, 공조 공간(30)에 설치된 온도 센서(22)에서 계측된 계측 온도를 포함하는 계측 온도 데이터(14C)를, 공조 시스템(20)으로부터 통신 I/F부(11)를 통해 취득하는 기능을 갖고 있다.The
또한, 데이터 입력부(15A)는 일정 시간마다, 혹은 설정 조건 데이터(14A), 경계 조건 데이터(14B), 또는 계측 온도 데이터(14C)의 변화에 따라, 공조 제어 타이밍의 도래를 판정하고, 그 공조 제어 타이밍의 도래에 따라, 새로운 공조 제어를 위한 설정 조건 데이터(14A), 경계 조건 데이터(14B), 또는 계측 온도 데이터(14C)를 새롭게 생성하는 기능을 갖고 있다.In addition, the
설정 조건 데이터(14A)에 대해서는, 조작 입력부(12)를 이용한 오퍼레이터 조작으로 입력하여도 좋고, 통신 I/F부(11)를 통해 각종 시스템으로부터 얻은 데이터에 기초하여 공조 공간(30)에 관한 설정 조건 데이터(14A)를 생성하여도 좋다.The setting
도 3은 경계 조건 데이터의 구성예이다. 여기서는, 공간 조건 데이터에 포함되는 구성 요소 중, 공조 공간(30)의 공조 환경에 미치는 영향이 변화하는 구성 요소마다, 그 시점에서의 경계 조건으로서, 풍속, 풍향?온도로 나타내는 영향도가 등록되어 있다. 예컨대, 「분출구」에 대해서는, 그 분출구로부터 분출되는 조화 공기의 분출 속도(u, v, w)(3차원 성분) 및 분출되는 조화 공기의 공기 온도(T)가 등록되어 있고, 「흡입구」에 대해서는, 그 흡입구로부터 흡입되는 실내 공기의 흡입 속도(u, v, w)(3차원 성분)가 등록되어 있다.3 is a structural example of boundary condition data. Here, among the components included in the space condition data, for each component whose influence on the air conditioning environment of the
도 4는 계측 온도 데이터의 구성예이다. 여기서는, 공조 공간(30) 내의 대상 장소(j)에 대해서, 그 대상 장소의 위치(x, y, z)(3차원 성분)와 그 대상 장소에 설치되어 있는 온도 센서(22)에서 계측된 공기의 온도(T)가 등록되어 있다. 또한, 대상 장소(j)는 1 개소에 한정되는 것이 아니며, 제어 가능한 범위[해(solution)를 얻을 수 있는 범위]에서 복수 개소 설정할 수 있다.4 is a structural example of measured temperature data. Here, with respect to the target place j in the
열유동 해석 처리부(15B)는 분포계 열유동 해석 방법을 이용하여, 입력된 공조 공간(30)의 공조 상황을 나타내는 경계 조건 데이터(14B)와, 설정 조건 데이터(14A)로부터, 그 공조 공간(30)의 온도 및 기류의 분포를 나타내는 분포 데이터(14D)를 추정하는 기능과, 조작 입력부(12)를 이용한 오퍼레이터의 데이터 입력 조작에 의해, 공조 공간(30) 내의 목적 장소에서의 목표 온도를 나타내는 목적 데이터(14E)를 취득하는 기능과, 이 분포 데이터(14D)와 목적 데이터(14E)에 기초하여 공조 제어에 관한 조작량을 나타내는 조작량 데이터(14F)를 추정하는 기능을 갖고 있다.The heat flow
분포계 열유동 해석 방법이란, CFD(Computational Fluid Dynamics: 수치 유체 역학)를 기본으로 하여, 대상 공간을 메시형의 소공간으로 분할하고, 인접해 있는 소공간 사이에서의 열류를 해석하는 기술이다. 열유동 해석 처리부(15B) 중, 분포 데이터(14D)를 추정하는 기능에 대해서는, 예컨대 분포계 열유동 해석 방법의 순해석을 이용한 비특허문헌 2 등의 공지 기술을 이용하면 좋다. 또한, 조작량 데이터(14F)를 추정하는 기능에 대해서는, 예컨대 분포계 열유동 해석 방법의 역해석을 이용한 특허문헌 1 등의 공지 기술을 이용하면 좋다.The distribution system thermal flow analysis method is a technique of dividing an object space into a mesh-like small space based on CFD (Computational Fluid Dynamics) and analyzing heat flow between adjacent small spaces. For the function of estimating the
도 5는 분포 데이터의 구성예이다. 여기서는, 공조 공간(30)을 메시형으로 분할하여 설정한 소공간의 위치(x, y, z)(3차원 성분)마다, 풍속 분포 데이터로서 그 소공간에서의 실내 공기의 풍속(uCFD, vCFD, wCFD)(3차원 성분)이 등록되어 있으며, 온도 분포 데이터로서 그 소공간에서의 실내 공기의 공기 온도(TCFD)가 등록되어 있다.5 is a structural example of distribution data. Here, for each position (x, y, z) (three-dimensional component) of the small space set by dividing the
도 6은 목적 데이터의 구성예이다. 여기서는, 목적 장소(i)의 공간 조건으로서 위치(x, y, z)(3차원 성분)와 형상(크기)(dx, dy, dz)(3차원 성분)이 등록되어 있으며, 경계 조건으로서 상기 목적 장소(i)에서의 목표 온도(T)가 등록되어 있다. 또한, 목적 장소(i)는 1 개소에 한정되는 것이 아니며, 제어 가능한 범위(해를 얻을 수 있는 범위)에서 복수 개소 설정할 수 있다.6 is a structural example of the target data. Here, the position (x, y, z) (three-dimensional component) and the shape (size) (dx, dy, dz) (three-dimensional component) are registered as the space conditions of the target place i, and as said boundary conditions, The target temperature T at the target place i is registered. In addition, the target place i is not limited to one place, It can set in multiple places in the controllable range (range which can get a solution).
공조 피드백 제어 판정부(15C)는 열유동 해석 처리부(15B)에서 얻어진 조작량 데이터(14F)에 기초하여, 공조 공간(30) 전체의 공조 환경을 제어하는 공조 추정 제어를 개시한 후, 계측 온도 데이터(14C)에 포함되는 공조 공간(30) 내의 대상 장소(j)에서 계측된 계측 온도(TM)와, 대상 장소(j)에 관한 기준 온도를 비교함으로써, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하는 기능을 갖고 있다.The air conditioning feedback
공조 지시부(15D)는 공조 공간(30) 내의 목적 장소(i)를 목표 온도로 하기 위하여, 열유동 해석 처리부(15B)에서 얻어진 조작량 데이터(14F)에 기초하여, 공조 공간(30) 전체의 공조 환경을 제어하는 공조 추정 제어를, 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템(20)에 지시하는 기능과, 공조 피드백 제어 판정부(15C)에서 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를, 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템에 지시하는 기능을 갖고 있다.The air
[공조 시스템][Air conditioning system]
다음에, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 시스템(20)의 구성에 대해서 설명한다.Next, with reference to FIG. 1, the structure of the
공조 시스템(20)에는, 주된 기능부로서, 공조 처리부(21), 온도 센서(22), 및 급기 조정부(23)가 설치된다. 이 공조 시스템(20)은, 이들 기능부 외에, 빌딩이나 점포 등의 거실에 설치되는 일반적인 공조 설비와 동일한 구성을 갖고 있다.The
공조 처리부(21)는 CPU 등의 마이크로 프로세서와 그 주변 회로를 갖는 연산 처리부를 포함하고, 통신 회선(L)을 통한 공조 제어 장치(10)로부터의 공조 추정 제어 지시에 따라, 그 지시에서 통지된 조작량에 기초하여 급기 조정부(23)를 제어하여, 공조 공간(30)에 설치되어 있는 공조 기기에의 급기를 조정함으로써, 공조 공간(30) 전체의 공기를 조화시키는 기능과, 공조 제어 장치(10)로부터의 공조 피드백 제어 지시에 따라, 대상 장소(j)의 온도 센서(22)에서 계측된 계측 온도(TM)가 그 지시에서 통지된 대상 장소(j)에 관한 설정 온도(TSP)가 되도록 급기 조정부(23)를 제어하며, 대상 장소(j)에 관련된 공조 기기에의 급기를 조정함으로써, 공조 피드백 제어를 실행하는 기능을 갖고 있다. 공조 피드백 제어에 대해서는, 공조 공간(30)에 중앙 공조 설비가 설치되어 있는 경우에는 VAV의 로컬 루프 제어를 이용하면 되고, 공조 공간(30)에 개별 공조기가 설치되어 있는 경우에는 그 개별 공조기의 로컬 루프 제어를 이용하면 된다.The air
온도 센서(22)는 일반적인 온도 센서를 포함하며, 공조 공간(30)에 마련된 대상 장소(j)의 온도를 계측하여, 공조 처리부(21)에 출력하는 기능을 갖고 있다.The
급기 조정부(23)는 밸브 등의 공기 유량 조정 기기를 포함하고, 공조 처리부(21)로부터의 제어에 따라, 공조 공간(30)에 설치되어 있는 공조 기기에의 급기를 조정하는 기능을 갖고 있다.The air
[제1 실시형태의 동작][Operation of First Embodiment]
다음에, 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치의 동작에 대해서 설명한다. 도 7은 제1 실시형태에 따른 공조 추정 제어 처리를 나타내는 흐름도이다. 도 8은 제1 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.Next, with reference to FIG. 2, FIG. 7 and FIG. 8, operation | movement of the air conditioning control apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated. 7 is a flowchart illustrating air conditioning estimation control processing according to the first embodiment. 8 is a flowchart showing the air conditioning feedback control process according to the first embodiment.
[공조 추정 제어 동작]Air Conditioning Estimation Control Operation
우선, 도 2 및 도 7을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치의 공조 추정 제어 동작에 대해서 설명한다.First, the air conditioning estimation control operation of the air conditioning control device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 7.
공조 제어 장치(10)의 연산 처리부(15)는 기동 시 혹은 오퍼레이터 조작에 따라, 도 7의 공조 제어 처리를 개시한다. 또한, 공조 제어 처리의 실행 개시에 앞서, 설정 조건 데이터(14A)가 미리 기억부(14)에 저장되어 있는 것으로 한다.The
우선, 데이터 입력부(15A)는 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템(20)과 데이터 통신을 하고, 공조 공간(30)의 각 분출구에서의 분출 속도(u, v, w)(3차원 성분) 및 공기 온도(T)와, 각 흡입구에서의 흡입 속도(u, v, w)(3차원 성분) 등의 경계 조건 데이터(14B)를 취득하며, 공조 공간(30) 내의 대상 장소(j)에서의 계측 온도(TM)를 나타내는 계측 온도 데이터(14C)를 취득한다(단계 100).First, the
다음에, 열유동 해석 처리부(15B)는 기억부(14)로부터 설정 조건 데이터(14A)를 취득하고(단계 101), 이 설정 조건 데이터(14A)와 데이터 입력부(15A)에서 생성된 경계 조건 데이터(14B)에 기초하여, 공조 공간(30)의 상황을 분포계 열유동 해석 방법에 따라 순해석함으로써, 공조 공간(30)의 온도 및 기류의 분포를 나타내는 분포 데이터(14D)를 산출한다(단계 102).Next, the heat flow
이 후, 열유동 해석 처리부(15B)는 조작 입력부(12)를 이용한 오퍼레이터의 데이터 입력 조작에 의해, 공조 공간(30) 내의 목적 장소에서의 목표 온도를 나타내는 목적 데이터(14E)를 취득하고(단계 103), 이 목적 데이터(14E)와 분포 데이터(14D)를 비교함으로써, 공조 공간(30)의 목적 장소에 관한 괴리의 유무를 확인한다(단계 104).Thereafter, the heat flow
여기서, 분포 데이터(14D)로부터 얻어진 목적 장소에서의 공기 온도와, 목적 데이터(14E)에서 지정된 목표 온도와의 차가 미리 설정되어 있는 임계값 온도차 이하의 온도차인 경우, 공조 환경의 괴리 없음이라고 판정하고(단계 105: NO), 후술하는 단계 108로 이행한다.Here, in the case where the difference between the air temperature at the target place obtained from the
한편, 분포 데이터(14D)로부터 얻어진 목적 장소에서의 공기 온도와, 목적 데이터(14E)에서 지정된 목표 온도와의 차가 미리 설정되어 있는 임계값 온도차를 넘는 온도차인 경우, 열유동 해석 처리부(15B)는 공조 환경의 괴리 있음이라고 판정하고(단계 105: YES), 분포 데이터(14D)와 목적 데이터(14E)에 기초하여, 공조 공간(30)의 온도 및 기류의 분포를 분포계 열유동 해석 방법에 따라 역해석함으로써, 목적 데이터를 만족시키기 위해 필요한, 각 소공간에서의 풍속, 풍향?온도의 변화 정도를 나타내는 감도 데이터를 산출하며, 이 감도 데이터에 기초하여 각 분출구에서의 새로운 조화 공기의 분출 속도 및 분출 온도와, 각 흡입구로부터 실내 공기를 흡입하는 흡입 속도를 포함하는 조작량 데이터(14F)를 역산한다(단계 106).On the other hand, when the difference between the air temperature at the target place obtained from the
이에 따라, 공조 지시부(15D)는 열유동 해석 처리부(15B)에서 산출된 조작량 데이터(14F)에 기초하여, 공조 공간(30) 전체의 공조 환경을 제어하는 공조 추정 제어를, 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템(20)에 지시한다(단계 107).Accordingly, the air
이 후, 데이터 입력부(15A)는 일정 기간마다, 혹은 새롭게 얻어진 경계 조건 데이터나 발열체 데이터의 변화에 따라, 공조 추정 제어 타이밍의 도래를 판정하고(단계 108), 공조 제어 타이밍의 도래에 따라(단계 108: YES), 단계 100으로 되돌아가, 새로운 공조 추정 제어를 개시한다.Thereafter, the
[공조 피드백 제어 동작][Air-conditioning feedback control operation]
다음에, 도 2 및 도 8을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치의 공조 피드백 제어 동작에 대해서 설명한다.Next, with reference to FIG.2 and FIG.8, the air conditioning feedback control operation of the air conditioning control apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated.
공조 제어 장치(10)의 연산 처리부(15)는, 전술한 도 7의 공조 추정 제어 처리가 실행된 후, 도 8의 공조 피드백 제어 처리를 개시한다.The
공조 피드백 제어 판정부(15C)는 우선, 데이터 입력부(15A)에서 취득된 계측 온도 데이터(14C)로부터, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)를 추출하고(단계 110), 현재 시각(t)으로부터 과거로 되돌아간 판정 시간(Δt)분에서의 계측 온도(TM)의 변화를 나타내는 계측 온도 변화(ΔTMM)(절대값)를 계산한다(단계 111).The air conditioning feedback
여기서, 계측 온도 변화(ΔTMM)와, 기억부(14)에 미리 설정되어 있는 정상 판정 온도폭(TD)을 비교하고(단계 112), 계측 온도 변화(ΔTMM)가 정상 판정 온도폭(TD)보다 큰 경우(단계 112: NO), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 단계 110으로 되돌아가, 대상 장소(j)에서의 온도장이 안정될 때까지 반복 확인한다.Here, the measurement temperature change ΔT MM is compared with the normal determination temperature range T D preset in the storage unit 14 (step 112), and the measurement temperature change ΔT MM is the normal determination temperature width ( If greater than T D (step 112: NO), the air conditioning feedback
한편, 계측 온도 변화(ΔTMM)가 정상 판정 온도폭(TD) 이내인 경우(단계 112: YES), 대상 장소(j)에서의 온도장이 안정된 것을 확인할 수 있기 때문에, 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 열유동 해석 처리부(15B)에서 얻어진 분포 데이터(14D)로부터, 대상 장소(j)의 기준 온도로서 추정 온도(TS)를 추출하며(단계 113), 현재 시각(t)에서, 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)와 실제 계측 온도(TM)와의 온도 오차(ΔTSM)(절대값)를 계산한다(단계 114).On the other hand, when the measurement temperature change ΔT MM is within the normal determination temperature range T D (step 112: YES), it is possible to confirm that the temperature field at the target place j is stable, so that the air conditioning feedback control determination unit ( 15C) extracts the estimated temperature T S as the reference temperature of the target place j from the
여기서, 온도 오차(ΔTSM)와, 기억부(14)에 미리 설정되어 있는 허용 범위(TL)를 비교하고(단계 115), 온도 오차(ΔTSM)가 허용 범위(TL)보다 큰 경우(단계 115: YES), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 온도 오차(ΔTSM)를 보정하기 위한 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)를 대상 장소(j)에서의 새로운 설정 온도(TSP)로서 설정한 설정 온도 데이터(14G)를 공조 지시부(15D)에 통지한다(단계 116).Here, the temperature error ΔT SM is compared with the allowable range T L preset in the storage unit 14 (step 115), and the temperature error ΔT SM is larger than the allowable range T L. (Step 115: YES), the air conditioning feedback
공조 지시부(15D)는 이 설정 온도 데이터(14G)에 기초해, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를, 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템에 지시하고(단계 117), 일련의 공조 피드백 제어 처리를 종료한다.The air
한편, 온도 오차(ΔTSM)가 허용 범위(TL) 내인 경우(단계 115: NO), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 일련의 공조 피드백 제어 처리를 종료한다.On the other hand, when the temperature error ΔT SM is within the allowable range T L (step 115: NO), the air conditioning feedback
도 9는 제1 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 설명도이다. 여기서는, 시각(t0)에 공조 추정 제어가 개시되고, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)가 온도(Tt0 M)로부터 서서히 저하하여, 시각(t1)에는 온도(Tt1 M)가 되고, 그 후의 현재 시각(t)에서 온도(Tt M)까지 단조 저하한다.9 is an explanatory diagram showing an air conditioning feedback control operation according to the first embodiment. Here, the air conditioning estimation control is started at time t 0 , the measured temperature T M of the target place j gradually decreases from the temperature T t0 M , and the temperature T t1 M at time t 1 . ), And monotonously decreases from the present time t to a temperature T t M thereafter.
여기서, 시각(t1)은 현재 시각(t)으로부터 과거로 판정 시간(Δt)분만큼 되돌아간 시각에 상당하고, 계측 온도 변화(ΔTMM)는 ΔTMM=abs(Tt1 M-Tt M)으로 구한다. 함수[abs()]는 절대값을 구하는 함수이다.Here, the time t 1 corresponds to the time returned from the current time t to the past by the determination time Δt, and the measured temperature change ΔT MM is ΔT MM = abs (T t1 M -T t M To obtain. The function [abs ()] is a function that finds an absolute value.
이 계측 온도 변화(ΔTMM)가 정상 판정 온도폭(TD) 이내이면, 대상 장소(j)에서의 온도장이 안정되어 있고, 계측 온도 변화(ΔTMM)가 일과성의 것이 아니며, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로 보정해야 할 것으로 판정된다.If the measured temperature change ΔT MM is within the normal determination temperature range T D , the temperature field at the target place j is stable, and the measured temperature change ΔT MM is not transient, and the target place j Is determined to be corrected by the air conditioning feedback control.
또한, 온도 오차(ΔTSM)는 ΔTSM=abs(TS-Tt M)으로 구한다. 이 온도 오차(ΔTSM)가 허용 범위(TL)보다 큰 경우, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)와 실제 계측 온도(TM)와의 괴리가 크기 때문에, 이 온도 오차(ΔTSM)를 보정하기 위한 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된다. 그리고, 공조 시스템(20)에 의해, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작이 개시된다.The temperature error ΔT SM is obtained by ΔT SM = abs (T S −T t M ). When the temperature error ΔT SM is larger than the allowable range T L , the deviation between the estimated temperature T S at the target location j and the actual measurement temperature T M is large, so this temperature error ΔT Switching to the air conditioning feedback control for the target location j for correcting SM ) is determined. Then, the
[시뮬레이션 결과][Simulation Result]
도 10은 공기 조화의 대상이 되는 공조 공간의 구성예이다. 여기서는, 공조 공간(30)의 천장에 4개의 분출구(A, B, C, D)와, 9개의 흡입구가 배치되어 있고, 공조 공간(30)의 바닥에 퍼스널 컴퓨터 등을 포함하는 3개의 발열체가 존재한다. 또한, 공조 공간(30)에는, 공조 추정 제어의 목적이 되는 목적 장소(i)와, 공조 피드백 제어의 대상이 되는 대상 장소(j)가 각각 설정되어 있다.10 is a structural example of an air conditioning space to be subjected to air conditioning. Here, four jets (A, B, C, D) and nine suction ports are arranged on the ceiling of the
도 11은 시뮬레이션 결과를 나타내는 설명도이다. 여기서는, 공조 추정 제어가 개시된 시각(t0)과, 공조 피드백 제어를 개시한 시각(t)과, 공조 피드백 제어 개시로부터 일정 시간이 경과한 시각(t2)에 대해서, 공조 공간(30) 내의 각 개소에서의 온도나 풍량의 변화를 나타낸다.11 is an explanatory diagram showing a simulation result. Here, the time t 0 at which the air conditioning estimation control is started, the time t at which the air conditioning feedback control is started, and the time t 2 at which a predetermined time has elapsed since the start of the air conditioning feedback control are performed. The change of temperature and air volume in each location is shown.
우선, 목적 장소(i)에 대해서는, 공조 추정 제어의 실행 전인 시각(t0)에서, 추정 온도가 27.6[℃]이며 목적 온도가 25.0[℃]였던 것이, 공조 추정 제어를 실행함으로써, 시각(t)에서, 추정 온도가 25.0[℃]로 변화하며, 당초의 목적 온도와 일치하는 것을 알 수 있다.First, with respect to the target place i, the estimated temperature was 27.6 [° C.] and the target temperature was 25.0 [° C.] at the time t 0 before the execution of the air conditioning estimation control. In t), it can be seen that the estimated temperature changes to 25.0 [° C.] and coincides with the original target temperature.
또한, 분출구(A?D)에 대해서는, 공조 추정 제어 실행 전인 시각(t0)에서, 분출 공기의 풍속이 각각 1.00[m/s]이며, 온도가 각각 26.0[℃]였던 것이, 공조 추정 제어를 실행함으로써, 시각(t)에서, 분출 공기의 풍속이 각각 1.33[m/s], 1.11[m/s], 1.13[m/s], 1.05[m/s]로 변화하고, 온도가 각각 23.4[℃], 23.6[℃], 25.2[℃], 25.5[℃]로 변화하여, 공조 추정 제어가 이루어진 것을 알 수 있다.In the ejection openings A? D, at the time t 0 before the air conditioning estimation control is executed, the air velocity of the ejection air was 1.00 [m / s], respectively, and the temperature was 26.0 [° C.], respectively. By executing, at the time t, the wind speed of the blown air changes to 1.33 [m / s], 1.11 [m / s], 1.13 [m / s] and 1.05 [m / s], respectively, and the temperature It turns out that air conditioning estimation control was performed by changing to 23.4 [° C], 23.6 [° C], 25.2 [° C], and 25.5 [° C].
또한, 분출구(A)에 대해서는, 공조 피드백 제어 실행 후의 시각(t2)에서, 분출 공기의 풍속이 0.85[m/s]로 변화하고, 온도가 23.9[℃]로 변화하여, 분출구(A)에 대해서 공조 피드백 제어가 이루어진 것을 알 수 있다.In addition, with respect to the outlet (A), in the air conditioning feedback control is executed after the time (t 2), ejecting the air velocity and change to 0.85 [m / s], and the temperature is changed to 23.9 [℃], the air outlet (A) It can be seen that air conditioning feedback control has been performed for.
이에 따라, 대상 장소(j)에 대해서는, 공조 추정 제어 실행 후의 시각(t)에서, 추정 온도(TS)가 24.9[℃]이며, 계측 온도(TM)가 24.5[℃]이고, 온도 오차(ΔTSM)가 0.4[℃]였던 것이, 설정 온도(TSP)로서 추정 온도(TS)와 같은 24.9[℃]를 이용한 공조 피드백 제어가 실행되고, 그 후의 시각(t2)에서, 계측 온도가 24.9[℃]로 변화하여, 공조 피드백 제어가 이루어짐으로써, 계측 온도(TM)가 추정 온도(TS)와 같아지는 것을 알 수 있다.Accordingly, the target place j has an estimated temperature T S of 24.9 [° C.], a measurement temperature T M of 24.5 [° C.], at a time t after the air conditioning estimation control is executed, and a temperature error. It was measured that (ΔT SM ) was 0.4 [° C.], and the air conditioning feedback control using 24.9 [° C.], which is equal to the estimated temperature T S , as the set temperature T SP , and measured at a later time t 2 . It turns out that the measurement temperature T M becomes equal to the estimated temperature T S by changing the temperature to 24.9 [° C.] and performing air conditioning feedback control.
[제1 실시형태의 효과][Effect of 1st Embodiment]
이와 같이, 본 실시형태는 공조 추정 제어를 개시한 후, 공조 피드백 제어 판정부(15C)에 의해, 공조 공간(30) 내의 대상 장소(j)에서 계측된 계측 온도(TM)와, 대상 장소(j)에 관한 기준 온도를 비교함으로써, 온도 오차(ΔTSM)를 보정하기 위한 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 공조 지시부(15D)에 의해, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 공조 시스템(20)에 대하여 지시하도록 한 것이다.Thus, in this embodiment, after starting air conditioning estimation control, the measurement temperature T M measured by the air conditioning feedback
이에 따라, 분포계 열유동 해석 방법으로 얻어진 조작량으로 공조 제어한 경우에 발생하는 오차를, 공조 시스템(20)에 의한 공조 피드백 제어 동작에 의해, 조정할 수 있다.Thereby, the error which generate | occur | produces when air conditioning control is carried out by the operation amount obtained by the distribution system heat-flow analysis method can be adjusted by the air conditioning feedback control operation by the
따라서, 공조 공간(30) 내의 거주자에 대하여, 거주자가 설정한 쾌적한 공조 환경을 제공할 수 있다.Therefore, it is possible to provide a comfortable air-conditioning environment set by the occupants to the occupants in the
또한, 본 실시형태에서는, 공조 피드백 제어 판정부(15C)에서, 일정한 판정 시간(Δt)에서의 대상 장소(j)의 계측 온도 변화(ΔTMM)와 정상 판정 온도폭(TD)을 비교함으로써 그 대상 장소(j)에서의 온도장의 안정 유무를 확인하고, 그 대상 장소(j)에서의 온도장의 안정이 확인된 후, 온도 오차(ΔTSM)에 기초하여 그 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하도록 하였기 때문에, 계측 온도 변화(ΔTMM)가 일과성의 것이 아니며, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로 보정해야 하는 것임을 확인한 후, 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 수 있다.In the present embodiment, the air conditioning feedback
이에 따라, 계측 온도 변화(ΔTMM)가 일과성의 것인 경우에는, 공조 피드백 제어로의 전환이 판정되지 않아, 부적절한 공조 피드백 제어의 실행을 회피할 수 있다.As a result, when the measurement temperature change ΔT MM is transient, switching to air conditioning feedback control is not determined, and execution of inappropriate air conditioning feedback control can be avoided.
또한, 본 실시형태에서는, 공조 추정 제어를 개시한 후, 대상 장소(j)에서의 계측 온도(TM)와, 열유동 해석 처리부(15B)에서 얻어진 대상 장소(j)에서의 기준 온도인 추정 온도(TS)를, 그 온도 오차(ΔTSM)에 대하여 미리 설정되어 있는 허용 범위(TL)와 비교함으로써, 온도 오차(ΔTSM)를 보정하기 위한 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 공조 지시부(15D)에 의해, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 공조 시스템(20)에 대하여 지시하도록 하였기 때문에, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 정확하게 판정할 수 있다.Further, the estimated reference temperature in the present embodiment, the air conditioning estimated after starting the control, the target location (j) measuring the temperature (T M) and a heat flow analysis target location (j) obtained by the processing unit (15B) in the temperature (T S) for air-conditioning the feedback control for the temperature error by comparing the (ΔT SM) the tolerance (T L) which is set in advance with respect to the target location (j) for correcting the temperature error (ΔT SM) Is determined, the air
[제2 실시형태]Second Embodiment
다음에, 도 12를 참조하여, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 12는 제2 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.Next, with reference to FIG. 12, the air
제1 실시형태에서는, 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 때, 그 시점에서, 대상 장소(j)의 온도장의 안정성을 확인하는 경우를 예로서 설명하였다. 본 실시형태에서는, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)의 기울기[A)에 기초하여, 장래에서 계측 온도(TM)가 허용 범위(TL) 내에 수속하는지의 여부를 추정함으로써, 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하는 경우에 대해서 설명한다.In 1st Embodiment, when the switch to air-conditioning feedback control was determined, the case where the stability of the temperature field of the target site j was confirmed at that time was demonstrated as an example. In this embodiment, by estimating whether the measurement temperature T M converges in the tolerance range T L in the future based on the inclination A of the measurement temperature T M of the target place j, A case of determining the switching to the air conditioning feedback control will be described.
본 실시형태에서, 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)와, 이 계측 온도(TM)로부터 일정한 판정 시간(Δt)만큼 과거로 되돌아가 대상 장소(j)에서 계측된 계측 온도를 포함하는 기준 온도를 비교하여, 얻어진 대상 장소(j)의 계측 온도 변화(ΔTMM)로부터 대상 장소(j)에서의 계측 온도 기울기(a)를 산출하는 기능과, 미리 설정된 온도 오차(ΔTSM)에 대응하는 계측 온도(TM)의 기준 기울기[A(ΔTSM)]와 계측 온도 기울기(a)를 비교하며, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)가 대상 장소(j)의 추정 온도(TS) 이상이고, 또 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[A(ΔTSM)] 이상인 경우, 및 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)가 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)보다 작으며, 또 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[-A(ΔTSM)]를 하회하는 경우에는, 그 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하는 기능을 갖고 있다.In the present embodiment, the air conditioning feedback
또한, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에서의 이 외의 구성에 대해서는, 제1 실시형태와 동일하며, 여기서의 상세한 설명에 대해서는 생략한다.In addition, about the other structure in the air
[제2 실시형태의 동작][Operation of Second Embodiment]
다음에, 도 12를 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)의 동작으로서, 공조 피드백 제어 동작에 대해서 설명한다.Next, an air conditioning feedback control operation will be described as an operation of the air
공조 제어 장치(10)의 연산 처리부(15)는 전술한 도 7의 공조 추정 제어 처리가 실행된 후, 도 12의 공조 피드백 제어 처리를 개시한다.The
공조 피드백 제어 판정부(15C)는 우선, 데이터 입력부(15A)에서 취득된 계측 온도 데이터(14C)로부터, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)를 추출하며(단계 200), 열유동 해석 처리부(15B)에서 얻어진 분포 데이터(14D)로부터, 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)를 추출하고(단계 201), 현재 시각(t)에서, 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)와 실제 계측 온도(TM)와의 온도 오차(ΔTSM)(절대값)를 계산한다(단계 202).The air conditioning feedback
다음에, 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 현재 시각(t)으로부터 과거로 되돌아간 판정 시간(Δt)분에서의 계측 온도(TM)의 변화를 나타내는 계측 온도 변화(ΔTMM)로부터, 판정 시간(Δt)분에서의 계측 온도(TM)의 기울기[A=ΔTMM/Δt)를 계산하고(단계 203), 기억부(14)에 미리 설정되어 있는 변환 테이블이나 함수식에 기초하여, 온도 오차(ΔTSM)에서의 기준 기울기[A(ΔTSM)]를 취득한다(단계 204).Next, the air conditioning feedback
도 13은 온도 오차와 기준 기울기와의 관계를 나타내는 설명도이다. 여기서는, 온도 오차(ΔTSM)가 플러스 및 마이너스인 영역의 각각에서, 온도 오차(ΔTSM)의 증가에 따라 기준 기울기[A(ΔTSM)]가 단조 감소하는 관계가 나타나 있다. 이 관계는 공조 공간(30)의 넓이와 공조 시스템(20)의 공조 기기의 능력으로부터 결정되는, 온도 변화의 시상수에 좌우되는 것이며, 미리 실험 등에 의해 취득해 두면 좋다. 이 관계에 대해서는, 변환 테이블로 표현하여도 좋고, 함수식을 이용하여도 좋다.13 is an explanatory diagram showing a relationship between a temperature error and a reference slope. Here, in each of the regions where the temperature error ΔT SM is positive and negative, a relationship in which the reference slope A (ΔT SM ) decreases monotonously decreases as the temperature error ΔT SM increases. This relationship depends on the time constant of the temperature change, which is determined from the width of the
계속해서, 계측 온도(TM)와 추정 온도(TS)를 비교하고(단계 205), 계측 온도(TM)가 추정 온도(TS) 이상인 경우(단계 205: YES), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 계측 온도 기울기(a)와 기준 기울기[A(ΔTSM)]를 비교한다(단계 206).Subsequently, the measured temperature T M and the estimated temperature T S are compared (step 205), and when the measured temperature T M is equal to or larger than the estimated temperature T S (step 205: YES), the air conditioning feedback control plate The
여기서, 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[A(ΔTSM)] 이상인 경우(단계 206: YES), 장래, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)가 허용 범위(TL) 내에 수속하지 않는 것이 예측되기 때문에, 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 온도 오차(ΔTSM)를 보정하기 위한 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)를 대상 장소(j)에서의 새로운 설정 온도(TSP)로서 설정한 설정 온도 데이터(14G)를 공조 지시부(15D)에 통지한다(단계 207).Here, when the measurement temperature gradient a is equal to or greater than the reference slope A (ΔT SM ) (step 206: YES), in the future, the measurement temperature T M of the target place j is converged within the allowable range T L. Since it is predicted not to do so, the air conditioning feedback
공조 지시부(15D)는, 이 설정 온도 데이터(14G)에 기초해, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를, 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템에 지시하고(단계 208), 일련의 공조 피드백 제어 처리를 종료한다.Based on this
한편, 단계 206에서, 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[A(ΔTSM)]보다 작은 경우(단계 206: NO), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 일련의 공조 피드백 제어 처리를 종료한다.On the other hand, in
또한, 단계 205에서, 계측 온도(TM)가 추정 온도(TS)보다 작은 경우(단계 205: NO), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 계측 온도 기울기(a)와 기준 기울기[-A(ΔTSM)]를 비교한다(단계 209).In addition, in
여기서, 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[-A(ΔTSM)]보다 작은 경우(단계 209: YES), 장래, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)가 허용 범위(TL)로부터 일탈하는 것이 예측되기 때문에, 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 온도 오차(ΔTSM)를 보정하기 위한 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)를 대상 장소(j)에서의 새로운 설정 온도(TSP)로서 설정한 설정 온도 데이터(14G)를 공조 지시부(15D)에 통지한다(단계 207).Here, when the measurement temperature gradient a is smaller than the reference slope [-A (ΔT SM )] (step 209: YES), in the future, the measurement temperature T M of the target place j is in the allowable range T L. Since it is predicted to deviate from the air conditioning feedback
공조 지시부(15D)는 이 설정 온도 데이터(14G)에 기초하여, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를, 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템에 지시하고(단계 208), 일련의 공조 피드백 제어 처리를 종료한다.Based on this
한편, 단계 209에서, 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[-A(ΔTSM)] 이상인 경우(단계 209: NO), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 일련의 공조 피드백 제어 처리를 종료한다.On the other hand, in
도 14는 제2 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 설명도이다. 여기서는, 시각(t0)에 공조 추정 제어가 개시되고, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)가 온도(Tt0 M)로부터 서서히 저하하며, 그 후의 현재 시각(t)에서 온도(Tt M)까지 단조 저하하여, 이 계측 온도의 기울기가 a가 된다.It is explanatory drawing which shows the air conditioning feedback control operation which concerns on 2nd Embodiment. Here, the air conditioning estimation control is started at time t 0 , the measured temperature T M of the target place j gradually decreases from the temperature T t0 M , and the temperature T at the present time t after that. forging decreases to t M ), and the inclination of this measurement temperature becomes a.
이 경우, 시각(t)에서의 계측 온도(TM)가 추정 온도(TS) 이상이지만, 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[-A(ΔTSM)]보다 작고, 계측 온도(TM)가 완만하게 변화(여기서는 감소)하기 때문에, 장래, 계측 온도(TM)가 허용 범위(TL) 내에 수속한다고 예측할 수 있다.In this case, although the measurement temperature T M at the time t is more than the estimated temperature T S , the measurement temperature gradient a is smaller than the reference slope [-A (ΔT SM )] and the measurement temperature T M ) Gradually changes (reduces here), so it can be predicted that the measurement temperature T M converges within the allowable range T L in the future.
도 15는 제2 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 다른 설명도이다. 이 경우, 시각(t)에서의 계측 온도(TM)가 추정 온도(TS)보다 작지만, 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[-A(ΔTSM)]보다 크고, 계측 온도(TM)가 비교적 크게 변화(여기서는 감소)하기 때문에, 장래, 계측 온도(TM)가 허용 범위(TL)로부터 일탈한다고 예측할 수 있다.15 is another explanatory diagram showing the air conditioning feedback control operation according to the second embodiment. In this case, although the measurement temperature T M at the time t is smaller than the estimated temperature T S , the measurement temperature gradient a is larger than the reference slope [-A (ΔT SM )] and the measurement temperature T M ) Changes relatively large (reduced here), so it can be predicted that the measurement temperature T M deviates from the allowable range T L in the future.
[제2 실시형태의 효과][Effect of 2nd Embodiment]
이와 같이, 본 실시형태에서는, 공조 피드백 제어 판정부(15C)에서, 일정한 판정 시간에서의 대상 장소(j)의 계측 온도 변화(ΔTMM)로부터 대상 장소(j)에서의 계측 온도 기울기(a)를 산출하여, 미리 설정된 온도 오차(ΔTSM)에 대응하는 계측 온도(TM)의 기준 기울기[A(ΔTSM)]와 비교하고, 계측 온도(TM)가 추정 온도(TS) 이상이며, 또 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[A(ΔTSM)] 이상인 경우, 및 계측 온도(TM)가 추정 온도(TS)보다 작고, 또 계측 온도 기울기(a)가 기준 기울기[-A(ΔTSM)]보다 작은 경우에는, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하도록 한 것이다.As described above, the measuring the temperature gradient in the air conditioning feedback control board in the state (15C), a constant determination time target location (j) from a measured temperature change (ΔT MM) of the target location (j) of the (a) calculating a, a pre-set temperature error (ΔT SM) measuring the temperature (T M) based on slope [a (ΔT SM)] and compared, and the measured temperature (T M) is the estimated temperature (T S) at least corresponding to the When the measured temperature gradient a is equal to or greater than the reference gradient A (ΔT SM ), and the measured temperature T M is smaller than the estimated temperature T S , and the measured temperature gradient a is the reference slope [−]. A (ΔT SM )], the switching to the air conditioning feedback control for the target place j is determined.
이에 따라, 공조 추정 제어를 개시한 후, 대상 장소(j)의 온도장이 안정되어, 계측 온도(TM)가 허용 범위(TL) 내에 수속하는지 일탈하는지를 확인할 수 있는 시점까지 대기하는 일없이, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 조기에 판정할 수 있다. 따라서, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환이라고 판정된 경우에는, 공조 추정 제어를 개시하고 나서 단시간에 공조 피드백 제어를 개시할 수 있고, 결과로서 대상 장소(j)에서의 온도 오차를 조기에 보정할 수 있다.Thereby, after starting air conditioning estimation control, the temperature field of the target site j is stabilized, and it does not wait until the time which can confirm whether the measurement temperature T M converges in the tolerance range T L , or not, The switch to the air conditioning feedback control for the target place j can be determined early. Therefore, when it determines with switching to the air conditioning feedback control with respect to the target place j, air conditioning feedback control can be started in a short time after starting air conditioning estimation control, As a result, the temperature error in the target place j is as a result. Can be corrected early.
[제3 실시형태][Third Embodiment]
다음에, 도 16을 참조하여, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 16은 제3 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.Next, with reference to FIG. 16, the air
제1 실시형태에서는, 공조 피드백 제어로의 전환을 판정할 때, 그 시점에서, 대상 장소(j)의 온도장의 안정성을 확인하는 경우를 예로서 설명하였다. 본 실시형태에서는, 공조 추정 제어를 개시한 후, 일정한 대기 시간(tW)이 경과한 시점에서, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하는 경우에 대해서 설명한다.In 1st Embodiment, when the switch to air-conditioning feedback control was determined, the case where the stability of the temperature field of the target site j was confirmed at that time was demonstrated as an example. In the present embodiment, the case where the switching to the air conditioning feedback control for the target place j is determined when the predetermined waiting time t W has elapsed after the air conditioning estimation control starts.
본 실시형태에서, 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 공조 추정 제어 개시로부터의 경과 시간(Δt)을 계시하는 기능과, 경과 시간(Δt)과 기억부(14)에 설정되어 있는 대기 시간(tW)을 비교하여, 경과 시간(Δt)이 대기 시간(tW) 이상이 된 시점에서, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하는 기능을 갖고 있다.In the present embodiment, the air conditioning feedback
또한, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)에서의 이 외의 구성에 대해서는, 제1 실시형태와 동일하며, 여기서의 상세한 설명에 대해서는 생략한다.In addition, about the other structure in the air
[제3 실시형태의 동작][Operation of Third Embodiment]
다음에, 도 16을 참조하여, 본 실시형태에 따른 공조 제어 장치(10)의 동작으로서, 공조 피드백 제어 동작에 대해서 설명한다.Next, with reference to FIG. 16, the air conditioning feedback control operation | movement is demonstrated as operation | movement of the air
공조 제어 장치(10)의 연산 처리부(15)는 전술한 도 7의 공조 추정 제어 처리가 실행된 후, 도 16의 공조 피드백 제어 처리를 개시한다.The
공조 피드백 제어 판정부(15C)는 우선, 열유동 해석 처리부(15B)에 의한 공조 추정 제어 개시로부터 현재 시각까지의 경과 시간(Δt)을 계시하고(단계 300), 경과 시간(Δt)과 기억부(14)에 설정되어 있는 대기 시간(tW)을 비교한다(단계 301).The air conditioning feedback
여기서, 경과 시간(Δt)이 대기 시간(tW)보다 작은 경우(단계 301: NO), 단계 300으로 되돌아간다.Here, when the elapsed time Δt is smaller than the waiting time t W (step 301: NO), the process returns to step 300.
한편, 경과 시간(Δt)이 대기 시간(tW) 이상인 경우(단계 301: YES), 공조 피드백 제어 판정부(15C)는 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하고, 대상 장소(j)의 추정 온도(TS)를 대상 장소(j)에서의 새로운 설정 온도(TSP)로서 설정한 설정 온도 데이터(14G)를 공조 지시부(15D)에 통지한다(단계 302).On the other hand, when the elapsed time Δt is equal to or larger than the waiting time t W (step 301: YES), the air conditioning feedback
공조 지시부(15D)는 이 설정 온도 데이터(14G)에 기초하여, 대상 장소(j)에서의 추정 온도(TS)를 설정 온도(TSP)로 한 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를, 통신 I/F부(11)를 통해 공조 시스템에 지시하고(단계 303), 일련의 공조 피드백 제어 처리를 종료한다.Based on this
도 17은 제3 실시형태에 따른 공조 피드백 제어 동작을 나타내는 설명도이다. 여기서는, 시각(t0)에 공조 추정 제어가 개시되고, 대상 장소(j)의 계측 온도(TM)가 온도(Tt0 M)로부터 서서히 저하하며, 그 후의 현재 시각(t)에서 온도(Tt M)까지 단조 저하한다.It is explanatory drawing which shows the air conditioning feedback control operation which concerns on 3rd Embodiment. Here, the air conditioning estimation control is started at time t 0 , the measured temperature T M of the target place j gradually decreases from the temperature T t0 M , and the temperature T at the present time t after that. monotonically decreases to t M ).
이 경우, 계측 온도(TM)에 관계없이, 시각(t0)으로부터 대기 시간(tW)만큼 경과한 시각(t2)에, 대상 장소(j)에 대한 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된다.In this case, regardless of the measurement temperature T M , switching to the air conditioning feedback control for the target place j is determined at the time t 2 after the waiting time t W has elapsed from the time t 0 . do.
[제3 실시형태의 효과][Effect of 3rd Embodiment]
이와 같이, 본 실시형태에서는, 공조 피드백 제어 판정부(15C)에서, 공조 추정 제어를 개시하고 나서 일정한 대기 시간(tW)이 경과한 시점에서, 대상 장소에 대한 공조 피드백 제어로의 전환을 판정하도록 하였기 때문에, 공조 피드백 제어 판정부(15C)에서의 판정 처리를 매우 간략화할 수 있다.As described above, in the present embodiment, when the constant waiting time t W has elapsed since the air conditioning feedback
[실시형태의 확장]Extension of Embodiments
이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 본 발명의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러가지 변경을 할 수 있다.As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. Various changes which can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the scope of the present invention.
또한, 각 실시형태에서는, 분포계 열유동 해석 방법을 이용한 공조 추정 제어에 의해, 목적 장소(i)에서의 목표 온도를 목적 데이터로 하여, 공조 공간(30) 전체의 공조 환경을 제어하고, 이때에 발생하는 대상 장소(j)에서의 온도 오차를 공조 피드백 제어로 보정하는 경우를 예로서 설명하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 공조 추정 제어에 있어서, 목표 온도 대신에 목적 장소(i)에서의 풍속이나 습도를 목적 데이터로서 입력함으로써, 이들 풍속이나 습도를 목표의 상태량으로 하여도 좋다. 또한, 공조 피드백 제어에서, 온도 오차 대신에 대상 장소(j)에서의 풍속이나 습도의 오차를 공조 피드백 제어로 보정하도록 하여도 좋다.Moreover, in each embodiment, the air conditioning environment of the whole
10…공조 제어 장치 11…통신 I/F부
12…조작 입력부 13…화면 표시부
14…기억부 14A…설정 조건 데이터
14B…경계 조건 데이터 14C…계측 온도 데이터
14D…분포 데이터 14E…목적 데이터
14F…조작량 데이터 14G…설정 온도 데이터
15…연산 처리부 15A…데이터 입력부
15B…열유동 해석 처리부 15C…공조 피드백 제어 판정부
15D…공조 지시부 20…공조 시스템
21…공조 처리부 22…온도 센서
23…급기 조정부 30…공조 공간
TM…계측 온도 Δt…판정 시간
ΔTMM…계측 온도 변화 TD…정상 판정 온도폭
TS…추정 온도 ΔTSM…온도 오차
TL…허용 범위 TSP…설정 온도
a…계측 온도 기울기 A(ΔTSM)…기준 기울기
tW…대기 시간 tE…종료 대기 시간10...
12...
14...
14B...
14D...
14F...
15...
15B... Thermal fluid
15D...
21 ...
23 ... Air
T M ... Measurement temperature Δt... Judgment time
ΔT MM ... Measurement temperature change T D. Normal judgment temperature range
T S … Estimated temperature ΔT SM . Temperature error
T L. Permissible range T SP . Set temperature
a… Measurement temperature gradient A (ΔT SM ). Reference slope
t W. Waiting time t E ... Shutdown wait time
Claims (10)
상기 공조 추정 제어를 개시한 후, 미리 규정된 공조 추정 제어 효과의 종료 조건에 기초하여 공조 피드백 제어로 전환하는 판정을 행하는 공조 피드백 제어 판정부와,
상기 공조 피드백 제어 판정부에 의해 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 추정 온도를 설정 온도로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 상기 공조 시스템에 대하여 지시하는 공조 지시부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.Using the distribution system heat flow analysis method, the temperature of the air conditioning space and the airflow distribution are estimated from the air conditioning situation of the input air conditioning space, and the air conditioning control is performed based on the distribution and the target temperature at the target place in the air conditioning space. And a heat flow analysis processing section for estimating an operation amount related to the air flow system, and adjusting the blowing speed and the blowing temperature of the conditioner air in each blowing port provided in the air conditioning space based on the operation amount obtained in the heat flow analysis processing section. In the air conditioning control device for performing air conditioning estimation control for controlling the air conditioning environment of the entire air conditioning space,
An air conditioning feedback control deciding unit that makes a determination to switch to air conditioning feedback control based on a termination condition of a predetermined air conditioning estimation control effect after starting the air conditioning estimation control;
When the switching to the air conditioning feedback control is determined by the air conditioning feedback control determining unit, the air conditioning instruction unit instructing the air conditioning system to start execution of the air conditioning feedback control operation with the estimated temperature as the set temperature.
An air conditioning control device comprising: a.
공조 피드백 제어 판정부가, 상기 공조 추정 제어를 개시한 후, 미리 규정된 공조 추정 제어 효과의 종료 조건에 기초하여 공조 피드백 제어로 전환하는 판정을 행하는 공조 피드백 제어 판정 단계와,
공조 지시부가, 상기 공조 피드백 제어 판정 단계에 따라 공조 피드백 제어로의 전환이 판정된 경우, 추정 온도를 설정 온도로 하여, 공조 피드백 제어 동작의 실행 개시를 상기 공조 시스템에 대하여 지시하는 공조 지시 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.Using the distribution system heat flow analysis method, the temperature of the air conditioning space and the airflow distribution are estimated from the air conditioning situation of the input air conditioning space, and the air conditioning control is performed based on the distribution and the target temperature at the target place in the air conditioning space. And a heat flow analysis processing section for estimating an operation amount related to the air flow system, and adjusting the blowing speed and the blowing temperature of the conditioner air in each blowing port provided in the air conditioning space based on the operation amount obtained in the heat flow analysis processing section. In the air conditioning control method used for an air conditioning control device for performing air conditioning estimation control for controlling the air conditioning environment of the entire air conditioning space,
An air conditioning feedback control determining step of, after the air conditioning feedback control determining unit starts the air conditioning estimation control, determines to switch to the air conditioning feedback control based on a termination condition of the pre-defined air conditioning estimation control effect;
When the air conditioning instruction unit is determined to switch to the air conditioning feedback control according to the air conditioning feedback control determination step, the air conditioning instruction step of instructing the air conditioning system to start execution of the air conditioning feedback control operation with the estimated temperature as the set temperature.
Air conditioning control method comprising a.
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