WO2023181358A1 - Air conditioning system - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
Definitions
- the present disclosure relates to an air conditioning system that air conditions a target space.
- Patent Document 1 Conventionally, air conditioning control systems have been known that select one energy-saving control method from multiple energy-saving control methods based on measured values such as indoor temperature and information such as weather information obtained via the Internet, with the aim of saving energy in air conditioners.
- the air control system disclosed in Patent Document 1 causes the air conditioner to execute one selected energy saving control, but when a command to cancel the energy saving control is received from the user, the energy saving control is ended.
- the air conditioning control system disclosed in Patent Document 1 can reduce the power consumption of the air conditioner when energy saving control is executed, but there is a risk that user comfort may be impaired.
- the air conditioning control system disclosed in Patent Document 1 when the user feels uncomfortable and inputs a command to cancel the energy saving control while the energy saving control is being executed, the energy saving control ends. In this case, although the user's comfort is improved, no energy saving effect can be obtained. Therefore, it is difficult to achieve both energy saving performance of the air conditioner and user comfort.
- the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an air conditioning system that reduces power consumption without impairing user comfort.
- the air conditioning system acquires the weather forecast information from an air conditioner that air-conditions a target space and an information processing device that provides weather forecast information that is predicted weather information, and sets the weather forecast information by the user.
- a storage means for storing operation history information that is a record and a list of a plurality of types of air conditioning control executed by the air conditioner; a load estimating means for predicting a load; a comfort estimating means for estimating the comfort level of the user for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the thermal load predicted by the load estimating means; and the load estimating means.
- power consumption estimating means for estimating power consumption when the air conditioning control is executed by the air conditioner for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the heat load predicted by the means;
- the air conditioning controls an air conditioning control in which the comfort level is within the allowable range, the power consumption is smaller, and the comfort level is higher is selected as the air conditioning control to be executed by the air conditioner. and a selection means.
- an air conditioning system whose comfort level is within a user's tolerance range, whose power consumption is smaller, and whose comfort level is higher. Control is selected. Therefore, power consumption can be reduced without sacrificing user comfort. As a result, it is possible to achieve both energy saving of the air conditioner and user comfort.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an air conditioning system according to Embodiment 1.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a connection configuration with a network for the air conditioning system according to Embodiment 1.
- FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the air conditioner shown in FIG. 1.
- FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the controller shown in FIG. 3.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of information stored by the storage means shown in FIG. 4.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of the control list shown in FIG. 5.
- FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the load of the load-side unit shown in FIG. 1 and outside temperature.
- 3 is a diagram showing an example of weather forecast information provided from the weather information providing server shown in FIG.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of an image displayed by the remote controller shown in FIG. 1.
- FIG. 5 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the calculation means shown in FIG. 4.
- FIG. 5 is a hardware configuration diagram showing another example of the configuration of the calculation means shown in FIG. 4.
- FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the air conditioning system according to the first embodiment.
- 3 is a flowchart showing an operation procedure of the air conditioning system according to the first embodiment.
- FIG. 14 is a diagram for explaining a specific example of the process described with reference to FIGS. 12 and 13.
- FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of an energy saving effect estimated by the control selection method according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an air conditioning system according to a second embodiment.
- FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an air conditioner according to Embodiment 2.
- FIG. 18 is a block diagram showing an example of the configuration of the refrigeration cycle controller shown in FIG. 17.
- FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of the information processing device shown in FIG. 16.
- communication means either or both of wireless communication and wired communication.
- the communication may be a communication method that includes a mixture of wireless communication and wired communication.
- the communication method may be, for example, one in which wireless communication is performed in a certain section and wired communication is performed in another space. Further, communication from one device to another device may be performed by wired communication, and communication from another device to a certain device may be performed by wireless communication.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an air conditioning system according to a first embodiment.
- the air conditioning system 1 includes an air conditioner 10 that air conditions a room that is a target space OBs, and a controller 4 that controls the air conditioner 10.
- the air conditioner 10 includes a heat source side unit 2 and load side units 3a and 3b.
- the heat source side unit 2 and the load side units 3a and 3b are connected via a refrigerant pipe 8.
- a controller 4 is provided in the heat source side unit 2.
- the controller 4 is connected to the load side units 3a and 3b via a signal line 7.
- a remote controller 5 is connected to the controller 4 via a signal line 7.
- the remote controller 5 has a display device 6.
- the display device 6 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electro Luminescence) display.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a connection configuration with a network for the air conditioning system according to the first embodiment.
- the air conditioning system 1 is communicatively connected to a weather information providing server 50 via a network 100.
- Controller 4 shown in FIG. 1 is connected to network 100.
- the weather information providing server 50 is an information processing device that provides weather prediction information, which is predicted weather information, to the controller 4 via the network 100.
- the weather information includes, for example, information on the weather, outside temperature, and outside humidity.
- Weather forecast information is future weather information.
- the weather prediction information includes a temperature prediction value, a humidity prediction value, a solar radiation amount prediction value, and the like.
- the network 100 is, for example, the Internet.
- the communication connection between controller 4 and network 100 may be wired or wireless, or a combination of wired and wireless.
- the wireless communication may be short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark), or may be a wireless LAN (Local Area Network) such as Wi-Fi (registered trademark).
- FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram of the air conditioner according to the first embodiment.
- the signal line 7 for communicatively connecting the controller 4 and the load-side units 3a and 3b is not shown.
- the heat source unit 2 includes a controller 4 , a compressor 21 , a heat source heat exchanger 22 , a four-way valve 23 , and a fan 24 .
- the heat source side unit 2 is provided with an outside air temperature sensor 25 that detects outside air temperature.
- the load-side unit 3a includes a load-side heat exchanger 31a, an expansion valve 32a, and a fan 33a.
- the load side unit 3a is provided with a measuring section 34a.
- the load-side unit 3b includes a load-side heat exchanger 31b, an expansion valve 32b, and a fan 33b.
- the load side unit 3b is provided with a measuring section 34b.
- Each of the measurement units 34a and 34b has a room temperature sensor 41, a humidity sensor 42, and a temperature sensor 43.
- the room temperature sensor 41 detects the room temperature Tr, which is the temperature of the air in the target space OBs.
- the humidity sensor 42 detects the humidity of the air in the target space OBs.
- the temperature sensor 43 of the measurement unit 34a detects the temperature of the air blown out from the load side unit 3a into the target space OBs.
- the temperature sensor 43 of the measurement unit 34b detects the temperature of the air blown out from the load side unit 3b into the target space OBs.
- the compressor 21, the heat source side heat exchanger 22, the expansion valve 32a, and the load side heat exchanger 31a are connected by a refrigerant pipe 8, and a refrigerant circuit 20 in which refrigerant circulates is configured. Further, the compressor 21, the heat source side heat exchanger 22, the expansion valve 32b, and the load side heat exchanger 31b are connected by a refrigerant pipe 8, and a refrigerant circuit 20 in which refrigerant circulates is configured.
- Compressor 21, expansion valves 32a and 32b, fans 33a, 33b and 24, and four-way valve 23 are each communicatively connected to controller 4. Each of the measurement units 34a and 34b is communicatively connected to the controller 4.
- the compressor 21 compresses and discharges the refrigerant it draws in.
- the compressor 21 is, for example, an inverter type compressor whose capacity can be changed.
- the four-way valve 23 changes the direction of refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20.
- the heat source side heat exchanger 22 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air.
- the heat source side heat exchanger 22 is, for example, a fin-and-tube heat exchanger.
- the fan 24 supplies outside air to the heat source side heat exchanger 22.
- the expansion valves 32a and 32b reduce the pressure of the refrigerant and expand it.
- the expansion valves 32a and 32b are, for example, electronic expansion valves.
- the load-side heat exchangers 31a and 31b are heat exchangers that exchange heat between the refrigerant and indoor air.
- the load-side heat exchangers 31a and 31b are, for example, fin-and-tube heat exchangers.
- the fan 33a sucks air from inside the room and supplies the sucked air to the load-side heat exchanger 31a.
- the fan 33b sucks air from inside the room and supplies the sucked air to the load-side heat exchanger 31b.
- a heat pump is realized by circulating the refrigerant sealed in the refrigerant pipe 8 through the refrigerant circuit 20 while repeating compression and expansion.
- the load-side units 3a and 3b condition the indoor air by performing operations such as cooling, heating, dehumidification, and blowing air.
- FIGS. 1 and 3 show a case where there are two load-side units, the number of load-side units may be one, or three or more. Moreover, although FIG. 1 and FIG. 3 have shown the case where the number of the heat source side units 2 is one, the number of the heat source side units 2 may be plural.
- FIGS. 1 and 3 show a case where the controller 4 is provided in the heat source side unit 2, the installation position of the controller 4 is not limited to the heat source side unit 2.
- the controller 4 may be provided in the load side unit 3a or 3b, or may be provided in a position other than the heat source side unit 2 and the load side units 3a and 3b.
- Each of the measurement units 34a and 34b may have a temperature sensor (not shown) that detects the condensation temperature and evaporation temperature.
- the measurement unit 34a may include a refrigerant temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the refrigerant at each of the refrigerant outlet and the refrigerant inlet of the load-side heat exchanger 31a.
- the measurement unit 34b may include a refrigerant temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the refrigerant at each of the refrigerant outlet and the refrigerant inlet of the load-side heat exchanger 31b.
- the heat source side unit 2 may be provided with a refrigerant temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the refrigerant at each of the refrigerant outlet and the refrigerant inlet of the heat source side heat exchanger 22.
- FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the controller shown in FIG. 3.
- the controller 4 includes input means 11, storage means 12, and calculation means 13.
- the input means 11 is a means for receiving operating data and measurement data from the air conditioner 10 and receiving weather prediction information from the weather information providing server 50. Further, the input means 11 is means for a user to input user information to the controller 4 via the remote controller 5.
- the input means 11 is, for example, a module (not shown) including a communication circuit and an input device. Input devices are, for example, a mouse (not shown) and a keyboard (not shown). The operation data and measurement data will be explained in detail later.
- the user information includes the target value of the comfort index, the permissible range of the comfort index, and the application time set by the user.
- the application time is a time from a predetermined time when air conditioning control selected by a method described later is applied. For example, when the air conditioner 10 performs a cooling operation, if the user desires the room temperature Tr to be lower than the current level so that the user feels comfortable within 4 hours from the current time, the application time is 4 hours.
- the data input to the controller 4 via the input means 11 is not limited to the data described above.
- the user may input the cooling operation period or the heating operation period to the input means 11 via the remote controller 5.
- the user may input the working hours schedule to the input means 11 via the remote controller 5.
- the storage unit 12 is, for example, a storage device such as an SSD (Solid State Drive) or an HDD (Hard Disk Drive).
- FIG. 5 is a diagram showing an example of information stored by the storage means shown in FIG. 4.
- the storage means 12 stores equipment information, driving history information, and a control list.
- the device information is information related to the air conditioning capacity of the air conditioner 10.
- the device information includes device configuration information and a device characteristic table.
- the driving history information is information that records the driving data and measurement data of the air conditioner 10 in response to past weather information.
- the control list is a list of multiple types of air conditioning controls executed by the air conditioner 10.
- the storage means 12 stores weather prediction information received from the weather information providing server 50 via the input means 11.
- the storage means 12 stores estimation information that is a result of the calculation processing performed by the calculation means 13.
- the estimated information includes information on power consumption and energy saving effect.
- the various information stored in the storage means 12 will be explained in detail below.
- the device configuration information is information serving as various conditions necessary for the calculation processing executed by the calculation means 13.
- the equipment configuration information includes, for example, information on the model name, number, rated capacity, and rated power consumption of each of the heat source side unit 2 and the load side units 3a and 3b. Further, the equipment configuration information may include information such as the model name of the compressor 21 and the model names of the expansion valves 32a and 32b. Further, the equipment configuration information includes information on the connection relationship between the heat source side unit 2 and the load side units 3a and 3b. In the case of the configuration examples shown in FIGS. 1 and 3, the connection relationship information is information indicating that the load side units 3a and 3b are connected in parallel to the heat source side unit 2. Further, the device configuration information may include information such as the type of data received from the outside via the input means 11 and the data reception cycle.
- the device characteristic table is a data table used when calculating the load processed by the air conditioner 10 and the amount of power consumed by the load based on operating data and measurement data.
- the device characteristic table includes a refrigerant flow rate data table.
- the refrigerant flow rate data table is a table showing the refrigerant flow rate using the frequency of the compressor 21 and the high pressure and low pressure of the refrigerant circuit 20 as variables.
- the device characteristic table includes an expansion valve characteristic data table representing the relationship between the opening degrees and Cv values of the expansion valves 32a and 32b.
- the device characteristic table includes the evaporator inlet specific enthalpy data table and the evaporator inlet specific enthalpy data table. It may also include an exit specific enthalpy data table.
- the evaporator inlet specific enthalpy data table is a table showing specific enthalpy using the refrigerant temperature on the refrigerant inlet side of the load-side heat exchangers 31a and 31b functioning as evaporators as a variable.
- the evaporator outlet specific enthalpy data table is a table showing specific enthalpy using as a variable the refrigerant temperature on the refrigerant outlet side of the load-side heat exchangers 31a and 31b functioning as evaporators.
- the device characteristic table may include a specific enthalpy data table for the heat source side heat exchanger 22 that functions as a condenser.
- the device characteristic table may include a condenser inlet specific enthalpy data table and a condenser outlet specific enthalpy data table of the heat source side heat exchanger 22 functioning as a condenser.
- the device characteristic table may include each of the specific enthalpy data tables described above for the case where the load side heat exchangers 31a and 31b function as a condenser and the heat source side heat exchanger 22 functions as an evaporator. good.
- the device characteristic table includes a physical property data table showing the relationship between the saturation pressure and the temperature physical property value of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 20.
- the equipment characteristics table includes a compressor power data table and a fan power data table.
- the compressor power data table is a table showing data on the power of the compressor 21 using the frequency of the compressor 21 and the high pressure and low pressure of the refrigerant circuit 20 as variables.
- the power is power consumption [kW].
- the fan power data table is a table showing power data of the fan 24 using the load factor of the heat source side unit 2 as a variable. By using the compressor power data table and the fan power data table, the amount of power consumed per unit time of the heat source side unit 2 can be determined.
- the driving history information includes driving data and measurement data.
- the operating data is data indicating the operating state of each device provided in the air conditioner 10, such as the compressor 21.
- the operation data includes, for example, the frequency of the compressor 21, the opening degrees of the expansion valves 32a and 32b, and the rotational speed of the fans 24, 33a and 33b. Further, the operation data may include information indicating whether the thermostat is on or off.
- the operation data may include a pulse value that is a signal that adjusts the opening degree of the expansion valves 32a and 32b.
- the measurement data is a value detected by various sensors provided in the air conditioner 10.
- the measurement data is, for example, the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 25, the room temperature Tr detected by the room temperature sensor 41, and the humidity detected by the humidity sensor 42.
- the measurement data also includes the temperature of the air blown into the target space OBs from the load-side units 3a and 3b, which is detected by the temperature sensor 43.
- the measurement data may include the air volume of the fans 24, 33a, and 33b detected by a wind speed sensor (not shown).
- the measurement data may include information on evaporation temperature and condensation temperature, and may also include information on evaporation pressure and condensation pressure.
- the measurement data may include information on the pipe temperatures at the refrigerant outlet and refrigerant inlet of the load-side heat exchangers 31a and 31b functioning as evaporators.
- the driving history information may include past weather information.
- the weather information includes, for example, one or both of outside temperature and outside humidity.
- the outside temperature included in the measurement data is an example of weather information.
- a humidity sensor (not shown) for detecting outside air humidity may be provided in the building in which the air conditioner 10 is installed, and information on the outside air humidity may be stored in the storage means 12.
- the amount of precipitation may be measured as weather information by a measuring device (not shown) provided in the building where the air conditioner 10 is installed, and the amount of precipitation may be stored in the storage means 12.
- past weather information may be provided from the weather information providing server 50.
- the weather information providing server 50 may provide standard AMeDAS data for the area of the building where the air conditioner 10 is installed.
- weather information is not limited to actual measured values, but may be an average value of actual measured values measured over a certain period of time.
- the measured weather information may be stored in the storage means 12 in real time, or the weather information measured over a certain period in the past may be stored in the storage means 12 all at once.
- the multiple types of air conditioning control executed by the air conditioner 10 include a normal control mode in which the air conditioner 10 operates with normal air conditioning control, and a demand control mode in which the air conditioner 10 operates in energy saving control that reduces the amount of power consumed by the air conditioner 10 compared to the normal control mode. It is classified into modes.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of the control list shown in FIG. 5.
- the control list shown in FIG. 6 displays air conditioning control names such as normal control NORC, thermo-operation control THOC, rotation control ROTC, advanced power save control AVSC, and capacity save control ABSC.
- Normal control NORC air conditioning control belongs to the normal control mode.
- Four types of air conditioning control, including thermo-operation control THOC, rotation control ROTC, advanced power save control AVSC, and capacity save control ABSC belong to the demand control mode.
- the normal control NORC controls the compressor 21, the expansion valves 32a and 32b, and the fan 24 so that the room temperature Tr becomes the set temperature Ts.
- Normal control NORC is not limited by the power supplied to the compressor 21.
- thermo-operation control THOC is similar to the normal control NORC in that it controls the compressor 21, the expansion valves 32a and 32b, and the fan 24 so that the room temperature Tr becomes the set temperature Ts.
- the power supplied to the compressor 21 is limited so that the power consumption of the compressor 21 is equal to or less than the predetermined upper limit power Pmax without changing the set temperature Ts.
- the rotation control ROTC controls the set temperature Ts set for some of the load side units by only a predetermined temperature at a predetermined time interval. This temperature is more relaxed than the set temperature Ts. In the case of cooling operation, the temperature that is milder than the set temperature Ts is, for example, +2 [° C.].
- the load-side unit for relaxing the set temperature Ts and the time for relaxing the set temperature Ts are scheduled, but the target load-side unit and the time for relaxing the set temperature Ts can be changed by the user. I can do it.
- the advanced power save control AVSC ranks the target value of the evaporation temperature and the save level of the frequency of the compressor 21 into a plurality of ranks. For example, in the case of cooling operation, the advanced power save control AVSC ranks the target value ET0 of the evaporation temperature into three stages of Ta, Tb, and Tc (Ta ⁇ Tb ⁇ Tc), and the compressor 2 This sets an upper limit for the frequency of . Thereby, the rotation speed of the compressor 21 is suppressed.
- the save rate with respect to the upper limit of the frequency of the compressor 21 is x [%]
- Capacity save control ABSC sets the upper limit value Fmax of the frequency of the compressor 21 so that the power consumption of the compressor 21 is equal to or less than the predetermined upper limit power Pmax without changing the set temperature Ts. .
- the upper limit value Fmax of the frequency of the compressor 21 is calculated by equation (1).
- the information on the power consumption amount is information on the power consumption amount for each of the plurality of types of air conditioning control, which is estimated by the calculation means 13.
- the power consumption amount is the total amount of power consumption for a predetermined period. The period of power consumption may be for the entire year, or may be for each cooling period and heating period. Further, the information on the power consumption amount includes not only the power consumption amount of the air conditioning control selected by the calculating means 13 but also the information on the power consumption amount of the air conditioning control that is not selected. That is, as power consumption information, the power consumption when the energy saving control is executed and the power consumption when the energy saving control is not executed are stored in the storage means 12. A case where energy saving control is not executed is a case where normal control is executed.
- the information on the energy saving effect is the ratio of the reduction in the amount of power consumption when the air conditioning control selected by the calculating means 13 is executed to the amount of electricity consumed when the energy saving control is not executed. Similar to the power consumption, the period of energy saving effect may be a year-round period, or may be a period of each cooling period and heating period.
- the calculation means 13 is, for example, a microcomputer.
- the calculation means 13 includes a load estimation means 14 , a comfort level estimation means 15 , a power consumption estimation means 16 , a selection means 17 , and a refrigeration cycle control means 18 .
- FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the load of the load-side unit shown in FIG. 1 and the outside temperature.
- the vertical axis in FIG. 7 is the load [kW] of the load-side unit
- Td (outside temperature) ⁇ (indoor set temperature Ts).
- FIG. 8 is a diagram showing an example of weather forecast information provided from the weather information providing server shown in FIG. 2.
- the weather information is the outside temperature.
- FIG. 8 shows predicted data of the outside air temperature every hour from 9:00 a.m. to 8:00 p.m. on the next day.
- the load estimating means 14 assumes the set temperature Ts to be 26 [° C.] and calculates the temperature difference Td.
- PMV Predicted Mean Vote
- PMV is the average value of the thermal sensation of the entire target space OBs.
- the range of PMV is -3 to +3.
- PMV in an office environment is defined by the American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE).
- PMV defined by the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers is expressed as PMVashrae.
- PMVashrae is expressed as a function of room temperature Tr and airflow velocity v, as shown in equation (2). Equation (2) is specifically expressed by equation (3).
- the amount of temperature increase with respect to the set temperature Ts in the cooling operation or the amount of temperature decrease with respect to the set temperature Ts in the heating operation is defined as the comfort level. That is, in the case of cooling operation, the smaller the amount of temperature rise, the higher the comfort level, and the larger the amount of temperature rise, the lower the comfort level. In the case of heating operation, the smaller the temperature drop, the higher the comfort level, and the larger the temperature drop, the lower the comfort level.
- the comfort level estimation means 15 sets the set temperature Ts set by the user as the target PMV. In the case of cooling operation, the comfort estimating means 15 determines the upper limit of the allowable temperature based on the set temperature Ts, based on the allowable range set by the user. In the case of heating operation, the comfort estimating means 15 determines a lower allowable temperature limit based on the set temperature Ts, based on the allowable range set by the user. For example, when the allowable range of PMV is ⁇ 0.5, the upper allowable limit is +2 [°C] and the upper allowable limit is -2 [°C].
- the comfort level estimating means 15 gives evaluation points for each air conditioning control based on a linear or non-linear approximation formula to the degree of improvement in the comfort level. At this time, the comfort level estimating means 15 increases the evaluation point as the comfort level is closer to the set temperature Ts.
- the power consumption estimating means 16 calculates the system refrigerant flow rate based on the specific enthalpy difference, which is the difference between the evaporator outlet specific enthalpy and the evaporator inlet specific enthalpy, and the system load to be estimated. . In the case of heating operation, the power consumption estimating means 16 calculates the system refrigerant flow rate based on the specific enthalpy difference, which is the difference between the condenser outlet specific enthalpy and the condenser inlet specific enthalpy, and the system load to be estimated. .
- the power consumption estimating means 16 assumes that the system load is the heat load of the load-side unit 3a, and the system refrigerant flow rate is is the flow rate of the refrigerant flowing through the load side unit 3a.
- the power consumption estimating means 16 calculates the low pressure from the physical property data table and the evaporation temperature, and calculates the high pressure from the physical property data table and the condensation temperature.
- the low pressure is calculated using a physical property data table, and is set to be the saturated pressure Pe when the refrigerant temperature is the evaporation temperature.
- the high pressure is calculated using a physical property data table, and is set to be the saturated pressure Pd when the refrigerant temperature is the condensation temperature.
- the power consumption estimating means 16 calculates the frequency of the compressor 21 for each system refrigerant flow rate using the refrigerant flow rate data table, high pressure, and low pressure.
- the frequency of the compressor 21 calculated for each system refrigerant flow rate is referred to as a system compressor frequency.
- the power consumption estimating means 16 calculates the compressor power consumption, which is the power consumption of the compressor 21, for each system load using the compressor power data table, the system compressor frequency, the high pressure, and the low pressure. .
- the power consumption estimation means 16 may take inverter loss into consideration in the determined compressor power consumption.
- the power consumption estimating means 16 calculates fan power consumption, which is the power consumption of the fan 24, using the fan power data table.
- the power consumption estimation means 16 calculates the power consumption of the system load to be estimated by combining the fan power consumption and the compressor power consumption.
- control used to calculate the power consumption amount is evaporation temperature control
- the control used to calculate the power consumption amount is not limited to evaporation temperature control.
- the power consumption estimating means 16 may calculate the power consumption by changing the frequency, condensing temperature, etc. of the compressor 21 in accordance with the characteristics of the control used to calculate the power consumption.
- the power consumption amount estimating means 16 calculates the power consumption amount for each air conditioning control as described above, the power consumption amount estimating means 16 stores information on the determined power consumption amount in the storage means 12. Further, the power consumption estimating means 16 assigns evaluation points to each air conditioning control based on a linear or nonlinear approximation formula to the degree of reduction in power consumption. At this time, the power consumption estimating means 16 increases the evaluation point as the amount of reduction in power consumption increases.
- the selection means 17 refers to the power consumption and comfort level estimated for each of the plurality of types of air conditioning control, and selects among the plurality of types of air conditioning control that the comfort level is within an acceptable range, the power consumption is smaller, and An air conditioning control with a high degree of comfort is selected as the air conditioning control to be executed by the air conditioner 10. For example, the selection means 17 calculates the total value of the evaluation points based on the power consumption and the comfort level obtained for each of the plurality of types of air conditioning control, and calculates the total value of the evaluation points based on the comfort level obtained for each of the plurality of types of air conditioning control. Opt for larger air conditioning controls. The selection means 17 instructs the refrigeration cycle control means 18 to execute the selected air conditioning control. Further, the selection means 17 determines the energy saving effect using the values of the power consumption of the selected air conditioning control and normal control, and causes the storage means 12 to store information on the obtained energy saving effect.
- the selection means 17 causes the display device 6 of the remote controller 5 shown in FIG. 1 to display the control list, the superiority of each air conditioning control, and information indicating the air conditioning control currently being executed.
- FIG. 9 is a diagram showing an example of an image displayed by the remote controller shown in FIG. 1.
- a control list is displayed in image IMG1.
- the degree of superiority of each air conditioning control is displayed in correspondence with the air conditioning control name.
- the superiority is the total value of estimated power consumption, estimated comfort, and evaluation points.
- the control list shown in image IMG1 also includes a display field for displaying whether or not air conditioning control is being executed.
- the advanced power save control AVSC has a power consumption of xxc, a comfort level of T2, and a total value of evaluation points of P2. Since a circle mark is placed in the column of the control being executed for the advanced power save control AVSC, this indicates that the advanced power save control AVSC is the air conditioning control selected by the selection means 17 and is the air conditioning control being executed. I understand.
- the selection means 17 may also display on the display device 6 the application time and allowable range set by the user.
- the application time is 4 hours
- the tolerance range is PMV ⁇ 0.5.
- the refrigeration cycle control means 18 controls the refrigeration cycle according to the normal control NORC. Specifically, the refrigeration cycle control means 18 controls the frequency of the compressor 21, the opening degrees of the expansion valves 32a and 32b, and the rotation speed of the fan 24 so that the room temperature Tr becomes the set temperature Ts. The refrigeration cycle control means 18 may control the rotation speed of the fans 33a and 33b.
- the refrigeration cycle control means 18 adjusts the frequency of the compressor 21, the opening degrees of the expansion valves 32a and 32b, and the rotation speed of the fan 24 according to the air conditioning control instructed by the selection means 17. control.
- the refrigeration cycle control means 18 controls the frequency of the compressor 21 and the expansion valves 32a and 32b according to the selected air conditioning control.
- the opening degree of the fan 24 and the rotation speed of the fan 24 may be controlled.
- FIG. 10 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the calculation means shown in FIG. 4.
- the calculation means 13 shown in FIG. 4 is constituted by a processing circuit 80, as shown in FIG.
- the functions of the load estimating means 14, the comfort estimating means 15, the power consumption estimating means 16, the selecting means 17, and the refrigeration cycle controlling means 18 shown in FIG. 4 are realized by the processing circuit 80.
- the processing circuit 80 may be implemented using, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate). Array) or a combination of these.
- the functions of the load estimating means 14, the comfort level estimating means 15, the power consumption estimating means 16, the selecting means 17, and the refrigeration cycle controlling means 18 may be realized by the processing circuit 80, respectively.
- the functions of the load estimation means 14, the comfort level estimation means 15, the power consumption estimation means 16, the selection means 17, and the refrigeration cycle control means 18 may be realized by one processing circuit 80.
- FIG. 11 is a hardware configuration diagram showing another example of the configuration of the calculation means shown in FIG. 4.
- the calculation means 13 shown in FIG. 4 has a configuration including a processor 81 such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory 82, as shown in FIG. be.
- the functions of the load estimating means 14, the comfort level estimating means 15, the power consumption estimating means 16, the selecting means 17, and the refrigeration cycle control means 18 are realized by the processor 81 and the memory 82.
- FIG. 11 shows that processor 81 and memory 82 are communicably connected to each other via bus 83.
- the functions of the load estimation means 14, the comfort level estimation means 15, the power consumption estimation means 16, the selection means 17, and the refrigeration cycle control means 18 can be performed by software, firmware, or software and firmware. This is realized by a combination of Software and firmware are written as programs and stored in memory 82.
- the processor 81 realizes the functions of each means by reading and executing programs stored in the memory 82.
- Examples of the memory 82 include ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable and Programmable ROM), and EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM).
- a nonvolatile semiconductor memory such as a programmable ROM (ROM) is used.
- a volatile semiconductor memory such as RAM (Random Access Memory) may be used.
- a removable recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a CD (Compact Disc), an MD (Mini Disc), and a DVD (Digital Versatile Disc) may be used.
- FIGS. 12 and 13 are flowcharts showing the operating procedure of the air conditioning system according to the first embodiment.
- the air conditioner 10 starts operating under normal control.
- step S1 shown in FIG. 12 the calculation means 13 determines whether the demand control mode has been selected by the user. If the demand control mode is not selected, the calculation means 13 returns to the determination in step S1. On the other hand, in the determination process of step S1, if the demand control mode is selected by the user, the calculation means 13 proceeds to the process of step S2.
- step S2 the load estimation means 14 acquires driving history information and weather prediction information from the storage means 12.
- the driving history information is driving data and measurement data.
- the operation data includes, for example, information on the frequency of the compressor 21 and the opening degrees of the expansion valves 32a and 32b.
- the measurement data includes, for example, information on condensation temperature and evaporation temperature.
- the weather forecast information is obtained from the weather information providing server 50 via the input means 11 and the network 100.
- step S3 the load estimating means 14 calculates the future load for each unit time based on the approximate expression indicating the relationship between the outside air temperature and the heat load and the predicted value for each unit time of the outside air temperature read from the weather prediction information.
- the heat load on side units 3a and 3b is estimated.
- the load estimating means 14 estimates the heat load on the load side units 3a and 3b for each unit time on the next day.
- step S4 the load estimating means 14 calculates the heat load for each system of the load side units 3a and 3b from the estimated heat load of the load side units 3a and 3b for each unit time.
- step S5 the comfort level estimating means 15 acquires information on the target PMV, tolerance range, and application time set by the user. For example, when the demand control mode is selected by the user, the target PMV, the allowable range, and the applicable time are input to the calculation means 13 via the input means 11. If the storage means 12 stores information on the target PMV, the allowable range, and the application time, the comfort level estimation means 15 may acquire these information from the storage means 12.
- the application time is the time during which air conditioning control in the demand control mode is applied.
- the information set by the user is not limited to the target PMV and the allowable range, but may also be the set temperature Ts and the allowable temperature range.
- step S6 the comfort estimating means 15 calculates an upper permissible temperature limit in the case of cooling operation, and calculates a lower permissible temperature limit in the case of heating operation, from the target PMV and permissible range set by the user. .
- step S7 the power consumption estimating means 16 estimates the power consumption for each of the plurality of types of air conditioning control.
- the power consumption estimating means 16 then assigns evaluation points to each air conditioning control based on a linear or nonlinear approximation formula to the estimated degree of reduction in power consumption. Specifically, the power consumption estimating means 16 increases the evaluation point as the amount of reduction in power consumption is greater.
- step S8 the comfort level estimating means 15 estimates the comfort level for each of the plurality of types of air conditioning control based on the target PMV and allowable range set by the user. Then, the comfort level estimating means 15 assigns evaluation points to each air conditioning control based on a linear or nonlinear approximation formula to the estimated degree of improvement in the comfort level. Specifically, when the target PMV is the set temperature Ts of the target space, the comfort level estimating means 15 increases the evaluation point as the comfort level is closer to the set temperature Ts.
- step S9 the selection means 17 determines whether the comfort level is within an allowable range in the demand control mode. Specifically, the selection means 17 determines whether or not there is an air conditioning control whose comfort level falls within an allowable range among all the energy saving controls. If there is no air conditioning control whose comfort level falls within the allowable range (step S9: No), the selection means 17 cancels the demand control mode. Then, in step S15, in order to cause the air conditioner 10 to operate under normal control, the selection means 17 instructs the refrigeration cycle control means 18 to perform normal control NORC.
- step S9 if there is one or more air conditioning controls whose comfort level falls within the allowable range among all the energy saving controls (step S9: Yes), the selection means 17 proceeds to the process of step S10.
- step S10 the selection means 17 selects an air conditioning control that causes the air conditioner 10 to execute an air conditioning control that has an acceptable level of comfort, a smaller amount of power consumption, and a higher degree of comfort among the plurality of types of air conditioning controls. Selected as. For example, the selection means 17 calculates the total value of each evaluation point of power consumption and comfort level, and selects the air conditioning control with the largest total value as the air conditioning control to be executed by the air conditioner 10.
- step S11 the selection means 17 instructs the refrigeration cycle control means 18 to perform the selected air conditioning control in order to cause the air conditioner 10 to execute the selected air conditioning control.
- the selection means 17 causes the display device 6 of the remote controller 5 to display the superiority of the plurality of types of air conditioning control.
- the selection means 17 may display the control list, the superiority of each air conditioning control, and the selected air conditioning control on the display device 6.
- the degree of superiority is, for example, the total value of estimated power consumption, estimated comfort level, and evaluation points for each air conditioning control.
- the selected air conditioning control corresponds to the air conditioning control that is currently being executed.
- step S13 the selection means 17 determines whether the application time set by the user has elapsed since the start of the selected air conditioning control. If the application time has not elapsed, the calculation means 13 returns to the process of step S1. If the application time has elapsed, the selection means 17 proceeds to the process of step S15.
- step S14 the selection means 17 determines whether the user has input an instruction to cancel the demand control mode control. If an instruction to cancel the demand control mode is not input, the selection means 17 returns to step S13. On the other hand, if an instruction to cancel the demand control mode is input, the selection means 17 proceeds to the process of step S15.
- the comfort level is within the allowable range, and the power consumption is An air conditioning control with a smaller amount and a greater comfort level is selected. Therefore, it is possible to reduce the amount of power consumption without impairing the comfort of the user in the target space OBs in a predicted manner in response to changes in the air conditioning load. Further, if the comfort level exceeds the user's tolerance range, or if the selected air conditioning control application time has elapsed since the start of the demand control mode, the air conditioner 10 returns from the demand control mode to the normal control mode. Therefore, it is possible to prevent the user's comfort level from being impaired.
- FIG. 14 is a diagram for explaining a specific example of the process described with reference to FIGS. 12 and 13.
- the vertical axis in FIG. 14 is power consumption.
- the horizontal axis in FIG. 14 is the comfort level indicating how much the room temperature Tr has risen from the set temperature Ts. In the case of the example shown in FIG. 14, the comfort level may be replaced with the estimated room temperature Tr.
- thermo operation control THOC thermo operation control THOC
- advanced power save control AVSC advanced power save control AVSC
- capacity save control ABSC capacity save control
- rotation control ROTC rotation control ROTC explained with reference to FIG. do.
- the refrigeration cycle control means 18 executes the normal control NORC
- the relationship between the power consumption and the room temperature Tr when the room temperature Tr rises from 26 [°C] to 28 [°C] is as shown in FIG. represented by a straight line.
- the equation showing the relationship between the power consumption and the room temperature Tr in the case of normal control NORC may be stored in advance in the storage means 12, or may be calculated by the comfort level estimation means 15 and the power consumption estimation means 16. .
- FIG. 14 The relationship between comfort level and comfort level is plotted with black circles.
- the numbers 0 to 10 displayed along the vertical axis in FIG. 14 are evaluation points based on power consumption.
- the numbers 0 to 10 displayed along the horizontal axis in FIG. 14 are evaluation points based on comfort level.
- the power consumption estimating means 16 assigns evaluation points to each air conditioning control for the degree of reduction in power consumption.
- the power consumption estimating means 16 increases the evaluation point as the amount of reduction in power consumption is greater.
- evaluation points for power consumption are assigned such that the normal control NORC at the set temperature Ts is 0 and the normal control NORC at the upper allowable limit is 10.
- the comfort level estimating means 15 assigns evaluation points to the degree of improvement in comfort level for each air conditioning control.
- the comfort level is assumed to be between the set temperature Ts and the upper allowable limit, and evaluation points from 0 to 10 are assigned. The closer the comfort level is to the set temperature Ts, the higher the evaluation point and the greater the degree of improvement in the comfort level.
- the relationship between the degree of improvement in comfort level and the evaluation points is expressed by the linear or nonlinear approximation equation described above.
- the comfort level evaluation points may be calculated using the above linear or nonlinear approximation formula.
- the selection means 17 selects the air conditioning control that has the largest total value of the evaluation points given for the degree of reduction in power consumption and the points given for the degree of improvement in comfort level.
- thermo operation control THOC 3
- evaluation point of advanced power save control AVSC 8
- evaluation point of capacity save control ABSC 9
- rotation The evaluation point for control ROTC is 7.
- the evaluation point for thermo-driving control THOC 9
- the evaluation point for advanced power save control AVSC is 8
- the evaluation point for ability save control ABSC is 4,
- the evaluation point for rotation control ROTC is 0. be.
- the comfort level evaluation point for the normal control NORC is 0 points.
- the selection means 17 calculates the total value of the power consumption evaluation point and the comfort degree evaluation point for each air conditioning control.
- the total value of the thermo operation control THOC is 12
- the total value of the advanced power save control AVSC is 16
- the total value of the ability save control ABSC is 11
- the total value of the rotation control ROTC is 7.
- the total value of normal control NORC is 10.
- the selection means 17 selects the advanced power save control AVSC as the air conditioning control to be executed by the air conditioner 10. Thereby, it is possible to achieve both energy saving performance of the air conditioner 10 and user comfort.
- FIG. 15 is a diagram showing an example of the energy saving effect estimated by the control selection method according to the first embodiment.
- FIG. 15 is an example of an image showing the results of the processing shown in FIG. 14.
- the selection means 17 displays the image IMG2 shown in FIG. 15 on the display device 6 of the remote controller 5.
- the selection means 17 causes the display device 6 to display a control list, the superiority of each air conditioning control, and information indicating the air conditioning control currently being executed.
- the control list displays the estimated power consumption, the estimated comfort level, and the total value of evaluation points in correspondence with the air conditioning control name.
- the control list shown in image IMG2 also includes a display field for displaying whether or not air conditioning control is being executed.
- image IMG2 in FIG. 15 a circle is placed in the column of the control being executed for the advanced power save control AVSC with a total evaluation point of 16, indicating that this air conditioning control has been selected.
- the image IMG2 shown in FIG. 15 includes a button 111 that the user selects when the user wishes to change the air conditioning control, and a button 112 that the user selects when the user wishes to return to the previous screen. Displayed. For example, if the user wants to prioritize comfort level over power consumption for the air conditioning control that is currently being executed, after operating the remote controller 5 and selecting the button 111, an instruction to select the thermo-operation control THOC is issued. All you have to do is enter. In this way, the user can select an air conditioning control from a plurality of types of air conditioning control with reference to the energy saving effect and comfort level.
- the selection means 17 may display the application time and allowable range set by the user on the display device 6.
- the application time is 4 hours and the tolerance range is PMV ⁇ 0.5.
- the air conditioning system 1 of the first embodiment includes an air conditioner 10 that air-conditions the target space OBs, an input means 11, a storage means 12, a load estimation means 14, a comfort level estimation means 15, and a power consumption It has a quantity estimation means 16 and a selection means 17.
- the input means 11 acquires weather forecast information from the weather information providing server 50 that provides weather forecast information, and inputs the target PMV and allowable range set by the user.
- the storage unit 12 stores equipment information, which is information related to the air conditioning capacity of the air conditioner 10 , operation history information, which is a record of operation data and measurement data of the air conditioner 10 with respect to past weather information, and the air conditioner 10 .
- a control list in which a plurality of types of air conditioning control to be executed by are registered is stored.
- the load estimating means 14 predicts future heat load based on weather forecast information, equipment information, and driving history information.
- the comfort level estimating means 15 estimates the user's comfort level for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the heat load predicted by the load estimating means 14.
- the power consumption estimating means 16 estimates the power consumption when the air conditioning apparatus 10 executes the air conditioning control for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the heat load predicted by the load estimating means 14.
- the selection means 17 selects an air conditioning control that has a comfort level within an allowable range, consumes less power, and has a higher comfort level as an air conditioning control that causes the air conditioner 10 to execute it. , select.
- the comfort level is within the permissible range and the power consumption is smaller.
- the air conditioning control with the higher degree of comfort is selected. Therefore, power consumption can be reduced without sacrificing user comfort. As a result, it is possible to achieve both energy saving performance of the air conditioner 10 and user comfort.
- Embodiment 2 has a system configuration different from the air conditioning system of the first embodiment.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
- operations different from those in the first embodiment will be explained in detail, and detailed explanations of operations similar to those in the first embodiment will be omitted.
- FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of an air conditioning system according to the second embodiment.
- the air conditioning system 1a includes an information processing device 9 and an air conditioning device 10a.
- the information processing device 9 and the air conditioner 10a are communicatively connected to each other via a network 100.
- the information processing device 9 is connected to a weather information providing server 50 via a network 100.
- the information processing device 9 is, for example, a server.
- FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of an air conditioner according to the second embodiment.
- the air conditioner 10a includes a heat source side unit 2, load side units 3a and 3b, and a refrigeration cycle controller 45.
- FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of the refrigeration cycle controller shown in FIG. 17.
- the refrigeration cycle controller 45 includes a refrigeration cycle control means 18 and a storage means 46.
- the storage means 46 is, for example, an SSD.
- the refrigeration cycle control means 18 is, for example, a microcomputer.
- the refrigeration cycle control means 18 has a memory (not shown) that stores a program, and a CPU (not shown) that executes processing according to the program.
- the memory (not shown) provided in the refrigeration cycle control means 18 is, for example, nonvolatile memory such as EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) and flash memory.
- the refrigeration cycle control means 18 is configured by a CPU (not shown) executing a program.
- the refrigeration cycle control means 18 stores the operational data and measurement data of the air conditioner 10a in the storage means 46 at regular intervals, and then stores the operational data and measurement data stored in the storage means 46 in the information processing device 9. Send.
- the fixed period is, for example, one week.
- the refrigeration cycle control means 18 controls refrigerant equipment such as the compressor 21 according to the air conditioning control content of the selection information.
- the refrigeration cycle control means 18 transmits user information input via the remote controller 5 to the information processing device 9.
- the refrigeration cycle control means 18 sends a demand control selection signal containing information indicating that the demand control mode has been selected to the information processing device 9. Send to.
- FIG. 19 is a block diagram showing an example of the configuration of the information processing device shown in FIG. 16.
- the information processing device 9 is, for example, a server that estimates comfort level and power consumption.
- the information processing device 9 includes an input means 11, a storage means 12, and a calculation means 13a. Of the five means of the calculation means 13 shown in FIG. 4, the calculation means 13a has a configuration that does not include the refrigeration cycle control means 18.
- the input means 11 When the input means 11 receives one week's worth of operation data and measurement data from the air conditioner 10a at a constant cycle, it stores the received one week's worth of operation data and measurement data in the storage means 12. When the input means 11 receives user information from the air conditioner 10a, the input means 11 causes the storage means 12 to store the received user information. When the calculation means 13a receives the demand control selection signal from the air conditioner 10a via the input means 11, it executes the processing of the flow shown in FIGS. 12 and 13. The selection means 17 transmits selection information including information on the selected air conditioning control to the air conditioner 10a.
- the selection means 17 may be provided in the refrigeration cycle controller 45.
- the operation of the air conditioning system 1a of the second embodiment is the same as that described with reference to FIGS. 12 to 15 in the first embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
- the same effects as the first embodiment can be obtained even if the system configuration is different from the air conditioning system 1 of the first embodiment. Further, in the second embodiment, calculation processing for selecting an air conditioning control that achieves both energy saving and user comfort is executed by an information processing device 9 such as a server outside the air conditioner 10a. Therefore, the computational processing load on the refrigeration cycle controller 45 is reduced.
- Energy saving control may be selected for each air conditioner 10a. In this case, the computational processing load of the refrigeration cycle controller 45 provided in each of the plurality of air conditioners 10a is reduced.
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Abstract
Description
本開示は、対象空間を空気調和する空気調和システムに関する。 The present disclosure relates to an air conditioning system that air conditions a target space.
従来、空気調和機の省エネルギーを目的として、室内温度等の計測値およびインターネットを介して取得する気象情報などの情報に基づいて、複数の省エネルギー制御の方法から1つを選択する空調制御システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された空気制御システムは、選択した1つの省エネルギー制御を空気調和機に実行させるが、省エネルギー制御を解除する指令をユーザから受け付けると、省エネルギー制御を終了させる。
Conventionally, air conditioning control systems have been known that select one energy-saving control method from multiple energy-saving control methods based on measured values such as indoor temperature and information such as weather information obtained via the Internet, with the aim of saving energy in air conditioners. (For example, see Patent Document 1). The air control system disclosed in
特許文献1に開示された空調制御システムは、省エネルギー制御が実行されると、空気調和機の消費電力量の削減を図れるが、ユーザの快適性が損なわれてしまうおそれがある。一方、特許文献1に開示された空調制御システムにおいて、省エネルギー制御の実行中に、ユーザが不快と感じ、省エネルギー制御を解除する指令を入力すると、省エネルギー制御が終了する。この場合、ユーザの快適性が向上するが、省エネルギー効果が全く得られなくなってしまう。そのため、空気調和機の省エネルギー性とユーザの快適性とを両立することが困難である。
The air conditioning control system disclosed in
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ユーザの快適性を損なわずに消費電力量を削減する空気調和システムを提供するものである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an air conditioning system that reduces power consumption without impairing user comfort.
本開示に係る空気調和システムは、対象空間を空気調和する空気調和装置と、予測される気象情報である気象予測情報を提供する情報処理装置から前記気象予測情報を取得し、ユーザによって設定される目標快適度および快適度の許容範囲が入力される入力手段と、前記空気調和装置の空調能力に関連する情報である機器情報と、過去の気象情報に対する前記空気調和装置の運転データおよび計測データの記録である運転履歴情報と、前記空気調和装置によって実行される複数種の空調制御のリストとを記憶する記憶手段と、前記気象予測情報、前記機器情報および前記運転履歴情報に基づいて将来の熱負荷を予測する負荷推定手段と、前記負荷推定手段によって予測された前記熱負荷に対して、前記複数種の空調制御毎の前記ユーザの前記快適度を推定する快適度推定手段と、前記負荷推定手段によって予測された前記熱負荷に対して、前記複数種の空調制御毎に前記空調制御が前記空気調和装置によって実行された場合の消費電力量を推定する消費電力量推定手段と、前記複数種の空調制御のうち、前記快適度が前記許容範囲内であって、前記消費電力量がより小さく、かつ前記快適度がより大きい空調制御を、前記空気調和装置に実行させる空調制御として、選定する選定手段と、を有するものである。 The air conditioning system according to the present disclosure acquires the weather forecast information from an air conditioner that air-conditions a target space and an information processing device that provides weather forecast information that is predicted weather information, and sets the weather forecast information by the user. an input means into which a target comfort level and an allowable range of comfort level are input; equipment information that is information related to the air conditioning capacity of the air conditioner; and operating data and measurement data of the air conditioner with respect to past weather information. storage means for storing operation history information that is a record and a list of a plurality of types of air conditioning control executed by the air conditioner; a load estimating means for predicting a load; a comfort estimating means for estimating the comfort level of the user for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the thermal load predicted by the load estimating means; and the load estimating means. power consumption estimating means for estimating power consumption when the air conditioning control is executed by the air conditioner for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the heat load predicted by the means; Among the air conditioning controls, an air conditioning control in which the comfort level is within the allowable range, the power consumption is smaller, and the comfort level is higher is selected as the air conditioning control to be executed by the air conditioner. and a selection means.
本開示によれば、空気調和装置が実行する空調制御として、複数種の空調制御のうち、快適度がユーザの許容範囲内であって、消費電力量がより小さく、かつ快適度がより大きい空調制御が選定される。そのため、ユーザの快適性を損なうことなく、消費電力量を削減することができる。その結果、空気調和装置の省エネルギー性とユーザの快適性とを両立することができる。 According to the present disclosure, as air conditioning control executed by an air conditioner, among a plurality of types of air conditioning control, an air conditioning system whose comfort level is within a user's tolerance range, whose power consumption is smaller, and whose comfort level is higher. Control is selected. Therefore, power consumption can be reduced without sacrificing user comfort. As a result, it is possible to achieve both energy saving of the air conditioner and user comfort.
本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。本実施の形態で説明する各種の具体的な設定例は一例であり、記載された設定例に限定されない。また、本開示の実施の形態において、通信とは、無線通信および有線通信のいずれか一方または両方を意味する。本実施の形態において、通信は、無線通信と有線通信とが混在した通信方式であってもよい。通信方式は、例えば、ある区間では無線通信が行われ、別の空間では有線通信が行われるものであってもよい。また、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるものであってもよい。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail using the drawings. The various specific setting examples described in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to the described setting examples. Furthermore, in the embodiments of the present disclosure, communication means either or both of wireless communication and wired communication. In this embodiment, the communication may be a communication method that includes a mixture of wireless communication and wired communication. The communication method may be, for example, one in which wireless communication is performed in a certain section and wired communication is performed in another space. Further, communication from one device to another device may be performed by wired communication, and communication from another device to a certain device may be performed by wireless communication.
実施の形態1.
本実施の形態1の空気調和システムの構成を説明する。図1は、実施の形態1に係る空気調和システムの一構成例を示す図である。図1に示すように、空気調和システム1は、対象空間OBsとなる部屋を空気調和する空気調和装置10と、空気調和装置10を制御するコントローラ4とを有する。空気調和装置10は、熱源側ユニット2と、負荷側ユニット3aおよび3bとを有する。
The configuration of the air conditioning system according to the first embodiment will be explained. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an air conditioning system according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the
熱源側ユニット2と負荷側ユニット3aおよび3bとは、冷媒配管8を介して接続されている。図1に示す構成例においては、熱源側ユニット2にコントローラ4が設けられている。コントローラ4は、信号線7を介して負荷側ユニット3aおよび3bと接続されている。コントローラ4には信号線7を介してリモートコントローラ5が接続されている。リモートコントローラ5は表示装置6を有する。表示装置6は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどである。
The heat
図2は、実施の形態1に係る空気調和システムについて、ネットワークとの接続構成例を示す図である。図2に示すように、空気調和システム1は、ネットワーク100を介して気象情報提供サーバ50と通信接続される。図1に示したコントローラ4がネットワーク100と接続される。気象情報提供サーバ50は、予測される気象情報である気象予測情報を、ネットワーク100を介してコントローラ4に提供する情報処理装置である。気象情報は、例えば、天気、外気温度および外気湿度の情報を含む。気象予測情報は、将来の気象情報である。気象予測情報は、気温予測値、湿度予測値および日射量予測値などである。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a connection configuration with a network for the air conditioning system according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the
ネットワーク100は、例えば、インターネットである。コントローラ4とネットワーク100との通信接続は、有線もしくは無線であってもよく、または有線および無線を組み合わせたものであってもよい。無線通信は、Bluetooth(登録商標)等の近距離無線通信であってもよく、Wi-Fi(登録商標)等の無線LAN(Local Area Network)であってもよい。
The
図3は、実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒回路図である。図3においては、コントローラ4と負荷側ユニット3aおよび3bとを通信接続する信号線7を示すことを省略している。熱源側ユニット2は、コントローラ4と、圧縮機21と、熱源側熱交換器22と、四方弁23と、ファン24とを有する。熱源側ユニット2には、外気温度を検出する外気温度センサ25が設けられている。
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram of the air conditioner according to the first embodiment. In FIG. 3, the
負荷側ユニット3aは、負荷側熱交換器31aと、膨張弁32aと、ファン33aとを有する。負荷側ユニット3aには、計測部34aが設けられている。負荷側ユニット3bは、負荷側熱交換器31bと、膨張弁32bと、ファン33bとを有する。負荷側ユニット3bには、計測部34bが設けられている。
The load-
計測部34aおよび34bのそれぞれは、室温センサ41、湿度センサ42および温度センサ43を有する。室温センサ41は、対象空間OBsの空気の温度である室温Trを検出する。湿度センサ42は、対象空間OBsの空気の湿度を検出する。計測部34aの温度センサ43は、負荷側ユニット3aから対象空間OBsに吹き出される空気の温度を検出する。計測部34bの温度センサ43は、負荷側ユニット3bから対象空間OBsに吹き出される空気の温度を検出する。
Each of the
圧縮機21、熱源側熱交換器22、膨張弁32aおよび負荷側熱交換器31aが冷媒配管8で接続され、冷媒が循環する冷媒回路20が構成される。また、圧縮機21、熱源側熱交換器22、膨張弁32bおよび負荷側熱交換器31bが冷媒配管8で接続され、冷媒が循環する冷媒回路20が構成される。圧縮機21、膨張弁32aおよび32b、ファン33a、33bおよび24、ならびに四方弁23のそれぞれがコントローラ4と通信接続される。計測部34aおよび34bのそれぞれはコントローラ4と通信接続される。
The
圧縮機21は、吸入する冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機21は、例えば、容量を変更できるインバータ式圧縮機である。四方弁23は、冷媒回路20を流通する冷媒の流通方向を変更する。熱源側熱交換器22は、冷媒と外気とを熱交換させる熱交換器である。熱源側熱交換器22は、例えば、フィンアンドチューブ式熱交換器である。ファン24は、外気を熱源側熱交換器22に供給する。
The
膨張弁32aおよび32bは、冷媒を減圧して膨張させる。膨張弁32aおよび32bは、例えば、電子膨張弁である。負荷側熱交換器31aおよび31bは、冷媒と室内の空気とを熱交換させる熱交換器である。負荷側熱交換器31aおよび31bは、例えば、フィンアンドチューブ式熱交換器である。ファン33aは、室内から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を負荷側熱交換器31aに供給する。ファン33bは、室内から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を負荷側熱交換器31bに供給する。
The
冷媒配管8に封入された冷媒が圧縮と膨張とを繰り返しながら冷媒回路20を循環することで、ヒートポンプが実現される。負荷側ユニット3aおよび3bは、冷房、暖房、除湿および送風などの運転を行うことで、室内の空気を調和する。
A heat pump is realized by circulating the refrigerant sealed in the
なお、図1および図3は、負荷側ユニットが2台の場合を示しているが、負荷側ユニットは1台であってもよく、3台以上であってもよい。また、図1および図3は、熱源側ユニット2が1台の場合を示しているが、熱源側ユニット2は複数台であってもよい。
Note that although FIGS. 1 and 3 show a case where there are two load-side units, the number of load-side units may be one, or three or more. Moreover, although FIG. 1 and FIG. 3 have shown the case where the number of the heat
また、図1および図3は、コントローラ4が熱源側ユニット2に設けられている場合を示しているが、コントローラ4の設置位置は熱源側ユニット2に限定されない。コントローラ4は、負荷側ユニット3aまたは3bに設けられていてもよく、熱源側ユニット2と負荷側ユニット3aおよび3bとを除く位置に設けられていてもよい。
Further, although FIGS. 1 and 3 show a case where the
計測部34aおよび34bのそれぞれが凝縮温度および蒸発温度を検出する温度センサ(図示せず)を有していてもよい。また、計測部34aは、負荷側熱交換器31aの冷媒出口および冷媒入口のそれぞれの冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ(図示せず)を有していてもよい。計測部34bは、負荷側熱交換器31bの冷媒出口および冷媒入口のそれぞれにおける冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ(図示せず)を有していてもよい。熱源側ユニット2において、熱源側熱交換器22の冷媒出口および冷媒入口のそれぞれにおける冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ(図示せず)が設けられていてもよい。
Each of the
次に、図3に示したコントローラの構成を説明する。図4は、図3に示したコントローラの一構成例を示すブロック図である。図4に示すように、コントローラ4は、入力手段11と、記憶手段12と、演算手段13とを有する。
Next, the configuration of the controller shown in FIG. 3 will be explained. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the controller shown in FIG. 3. As shown in FIG. 4, the
(入力手段11)
入力手段11は、空気調和装置10から運転データおよび計測データを受信し、気象情報提供サーバ50から気象予測情報を受信するための手段である。また、入力手段11は、ユーザがリモートコントローラ5を介してユーザ情報をコントローラ4に入力するための手段である。入力手段11は、例えば、通信回路および入力デバイスを含むモジュール(図示せず)である。入力デバイスは、例えば、マウス(図示せず)およびキーボード(図示せず)である。運転データおよび計測データについては、後で詳しく説明する。ユーザ情報は、ユーザによって設定される快適性指標の目標値、快適性指標の許容範囲、および適用時間である。適用時間は、予め決められた時刻から、後述の方法によって選定される空調制御が適用される時間である。例えば、空気調和装置10が冷房運転を行う際、ユーザが現在から4時間の間に快適と感じられるように室温Trが現在よりも低下することを希望する場合、適用時間は4時間となる。
(Input means 11)
The input means 11 is a means for receiving operating data and measurement data from the
入力手段11を介してコントローラ4に入力されるデータは、上述したデータに限らない。例えば、ユーザによって冷房運転の期間または暖房運転の期間がリモートコントローラ5を介して入力手段11に入力されてもよい。また、空気調和装置10が会社のオフィス等に設置される場合、ユーザによって就業時間スケジュールがリモートコントローラ5を介して入力手段11に入力されてもよい。
The data input to the
(記憶手段12)
記憶手段12は、例えば、SSD(Solid State Drive)またはHDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置である。図5は、図4に示した記憶手段によって記憶される情報の一例を示す図である。記憶手段12は、機器情報と、運転履歴情報と、制御リストとを記憶する。機器情報は、空気調和装置10の空調能力に関連する情報である。機器情報は、機器構成情報および機器特性テーブルを含む。運転履歴情報は、過去の気象情報に対する空気調和装置10の運転データおよび計測データを記録した情報である。制御リストは、空気調和装置10によって実行される複数種の空調制御のリストである。また、記憶手段12は、入力手段11を介して気象情報提供サーバ50から受信する気象予測情報を記憶する。さらに、記憶手段12は、演算手段13によって実行される演算処理の結果である推定情報を記憶する。推定情報は、消費電力量および省エネルギー効果の情報を含む。記憶手段12が記憶する各種情報について、以下に、詳しく説明する。
(Storage means 12)
The
(機器構成情報)
機器構成情報は、演算手段13によって実行される演算処理に必要な各種条件となる情報である。機器構成情報は、例えば、熱源側ユニット2、負荷側ユニット3aおよび3bの各ユニットの型名、台数、定格能力および定格消費電力量の情報を含む。また、機器構成情報は、圧縮機21の型名と、膨張弁32aおよび32bの型名などの情報を含んでいてもよい。また、機器構成情報は、熱源側ユニット2と負荷側ユニット3aおよび3bとの接続関係の情報を含む。図1および図3に示す構成例の場合、接続関係の情報は、熱源側ユニット2に対して、負荷側ユニット3aおよび3bが並列に接続されていることを示す情報である。さらに、機器構成情報は、入力手段11を介して外部から受信するデータの種類およびデータの受信周期などの情報を含んでいてもよい。
(Device configuration information)
The device configuration information is information serving as various conditions necessary for the calculation processing executed by the calculation means 13. The equipment configuration information includes, for example, information on the model name, number, rated capacity, and rated power consumption of each of the heat
(機器特性テーブル)
機器特性テーブルは、空気調和装置10によって処理される負荷および負荷によって生じる消費電力量を運転データおよび計測データを基に算出する際に用いられるデータテーブルである。運転データに圧縮機21の周波数が含まれ、計測データに冷媒回路20の高圧圧力および低圧圧力が含まれる場合、機器特性テーブルは、冷媒流量データテーブルを含む。冷媒流量データテーブルは、圧縮機21の周波数ならびに冷媒回路20の高圧圧力および低圧圧力を変数とした冷媒流量を示すテーブルである。運転データに膨張弁32aおよび32bの開度が含まれる場合、機器特性テーブルは、膨張弁32aおよび32bのそれぞれの開度とCv値との関係を表す膨張弁特性データテーブルを含む。
(Equipment characteristics table)
The device characteristic table is a data table used when calculating the load processed by the
また、計測データに、蒸発器として機能する負荷側熱交換器31aおよび31bの冷媒出口および冷媒入口のそれぞれの冷媒温度が含まれる場合、機器特性テーブルは、蒸発器入口比エンタルピーデータテーブルおよび蒸発器出口比エンタルピーデータテーブルを含んでいてもよい。蒸発器入口比エンタルピーデータテーブルは、蒸発器として機能する負荷側熱交換器31aおよび31bの冷媒入口側の冷媒温度を変数とした比エンタルピーを示すテーブルである。蒸発器出口比エンタルピーデータテーブルは、蒸発器として機能する負荷側熱交換器31aおよび31bの冷媒出口側の冷媒温度を変数とした比エンタルピーを示すテーブルである。また、機器特性テーブルは、凝縮器として機能する熱源側熱交換器22の比エンタルピーデータテーブルを含んでいてもよい。機器特性テーブルは、凝縮器として機能する熱源側熱交換器22の凝縮器入口比エンタルピーデータテーブルおよび凝縮器出口比エンタルピーデータテーブルを含んでいてもよい。さらに、機器特性テーブルは、負荷側熱交換器31aおよび31bが凝縮器として機能し、熱源側熱交換器22が蒸発器として機能する場合について、上記の各比エンタルピーデータテーブルを有していてもよい。機器特性テーブルは、飽和圧力と冷媒回路20を循環する冷媒の温度物性値との関係を示す物性データテーブルを含む。
Furthermore, if the measurement data includes the refrigerant temperatures at the refrigerant outlet and refrigerant inlet of the load-
また、機器特性テーブルは、圧縮機動力データテーブルと、ファン動力データテーブルとを有する。圧縮機動力データテーブルは、圧縮機21の周波数と冷媒回路20の高圧圧力および低圧圧力とを変数とした圧縮機21の動力のデータを示すテーブルである。動力は、消費電力[kW]である。ファン動力データテーブルは、熱源側ユニット2の負荷率を変数としたファン24の動力のデータを示すテーブルである。圧縮機動力データテーブルおよびファン動力データテーブルを用いることで、熱源側ユニット2の単位時間あたりの消費電力量を求めることができる。
Additionally, the equipment characteristics table includes a compressor power data table and a fan power data table. The compressor power data table is a table showing data on the power of the
(運転データおよび計測データ)
運転履歴情報は、運転データおよび計測データを含む。運転データは、空気調和装置10に設けられた圧縮機21等の各機器の運転状態を示すデータである。運転データは、例えば、圧縮機21の周波数、膨張弁32aおよび32bの開度、ならびにファン24、33aおよび33bの回転数などである。また、運転データは、サーモオンかサーモオフかの状態を示す情報を含んでいてもよい。運転データは、膨張弁32aおよび32bの開度を調節する信号であるパルス値を含んでいてもよい。
(operating data and measurement data)
The driving history information includes driving data and measurement data. The operating data is data indicating the operating state of each device provided in the
計測データは、空気調和装置10に設けられた各種センサによって検出される値である。計測データは、例えば、外気温度センサ25によって検出される外気温度、室温センサ41によって検出される室温Tr、および湿度センサ42によって検出される湿度である。また、計測データは、温度センサ43によって検出される、負荷側ユニット3aおよび3bから対象空間OBsに吹き出される空気の温度を含む。計測データは、風速センサ(図示せず)によって検出される、ファン24、33aおよび33bの風量を含んでいてもよい。計測データは、蒸発温度および凝縮温度の情報を含んでいてもよく、蒸発圧力および凝縮圧力の情報を含んでいてもよい。さらに、計測データは、蒸発器として機能する負荷側熱交換器31aおよび31bの冷媒出口および冷媒入口の配管温度の情報を含んでいてもよい。
The measurement data is a value detected by various sensors provided in the
運転履歴情報は、過去の気象情報を含んでいてもよい。気象情報は、例えば、外気温度および外気湿度の一方または両方を含む。計測データに含まれる外気温度は、気象情報の一例である。外気湿度を検出する湿度センサ(図示せず)が、空気調和装置10が設置された建物に設けられ、外気湿度の情報が記憶手段12に記憶されてもよい。空気調和装置10が設置された建物に設けられた計測機器(図示せず)によって降水量が気象情報として計測され、降水量が記憶手段12に記憶されてもよい。さらに、過去の気象情報が気象情報提供サーバ50から提供されてもよい。例えば、空気調和装置10が設置された建物の地域の標準的なアメダスデータが気象情報提供サーバ50から提供されてもよい。これらの気象情報は、実測値に限らず、一定期間に計測された実測値の平均値であってもよい。計測される気象情報がリアルタイムに記憶手段12に保存されてもよく、過去の一定期間に計測された気象情報がまとめて記憶手段12に保存されてもよい。
The driving history information may include past weather information. The weather information includes, for example, one or both of outside temperature and outside humidity. The outside temperature included in the measurement data is an example of weather information. A humidity sensor (not shown) for detecting outside air humidity may be provided in the building in which the
(制御リスト)
空気調和装置10によって実行される複数種の空調制御は、通常の空調制御で運転する通常制御モードと、通常制御モードよりも空気調和装置10の消費電力量を削減する省エネルギー制御で運転するデマンド制御モードとに分類される。図6は、図5に示した制御リストの一例を示す図である。図6に示す制御リストには、通常制御NORC、サーモ運転制御THOC、ローテーション制御ROTC、アドバンストパワーセーブ制御AVSCおよび能力セーブ制御ABSCなどの空調制御名が表示されている。通常制御NORCの空調制御は、通常制御モードに属する。サーモ運転制御THOC、ローテーション制御ROTC、アドバンストパワーセーブ制御AVSCおよび能力セーブ制御ABSCの4種類の空調制御は、デマンド制御モードに属する。
(control list)
The multiple types of air conditioning control executed by the
通常制御NORCは、室温Trが設定温度Tsになるように圧縮機21と、膨張弁32aおよび32bと、ファン24とを制御するものである。通常制御NORCは、圧縮機21への供給電力に制限を受けない。
The normal control NORC controls the
サーモ運転制御THOCは、室温Trが設定温度Tsになるように圧縮機21と、膨張弁32aおよび32bと、ファン24とを制御する点で、通常制御NORCと共通する。しかし、サーモ運転制御THOCは、設定温度Tsを変更せずに、圧縮機21の消費電力が予め決められた上限電力Pmax以下になるように、圧縮機21への供給電力が制限される。
The thermo-operation control THOC is similar to the normal control NORC in that it controls the
ローテーション制御ROTCは、複数の負荷側ユニット3aおよび3bなどが設けられている場合、一部の負荷側ユニットに設定される設定温度Tsを、予め決められた時間間隔で、予め決められた温度だけ設定温度Tsより緩和するものである。設定温度Tsより緩和する温度は、冷房運転の場合、例えば、+2[℃]である。また、ローテーション制御ROTCにおいては、設定温度Tsを緩和する負荷側ユニットと、設定温度Tsを緩和する時間とがスケジュールされているが、ユーザによって、対象の負荷側ユニットおよび緩和する時間を変更することができる。
When a plurality of
アドバンストパワーセーブ制御AVSCは、蒸発温度の目標値および圧縮機21の周波数のセーブレベルを複数にランク分けしたものである。例えば、冷房運転の場合、アドバンストパワーセーブ制御AVSCは、蒸発温度の目標値ET0をTa、TbおよびTcの3段階(Ta<Tb<Tc)にランク分けし、各ランクに対応して圧縮機21の周波数の上限値を設けるものである。これにより、圧縮機21の回転数を抑制する。圧縮機21の周波数の上限値に対するセーブ率をx[%]とすると、3段階のセーブレベルSLは、例えば、以下の通りである。
SL=強の場合:ET0=Ta、x=70[%]
SL=中の場合:ET0=Tb、x=80[%]
SL=弱の場合:ET0=Tc、x=90[%]
The advanced power save control AVSC ranks the target value of the evaporation temperature and the save level of the frequency of the
When SL=strong: ET0=Ta, x=70[%]
When SL=medium: ET0=Tb, x=80[%]
When SL=weak: ET0=Tc, x=90[%]
能力セーブ制御ABSCは、設定温度Tsを変更せずに、圧縮機21の消費電力が予め決められた上限電力Pmax以下となるように、圧縮機21の周波数の上限値Fmaxを設定するものである。圧縮機21の仕様による最大周波数をFmax0とし、セーブ率をx[%]とすると、圧縮機21の周波数の上限値Fmaxは、式(1)によって算出される。
Capacity save control ABSC sets the upper limit value Fmax of the frequency of the
(消費電力量)
消費電力量の情報は、演算手段13によって推定される、複数種の空調制御毎の消費電力量の情報である。消費電力量は、予め決められた期間の消費電力量の合計値である。消費電力量の期間は、通年であってもよく、冷房期間および暖房期間の期間毎であってもよい。また、消費電力量の情報は、演算手段13によって選定される空調制御の消費電力量だけでなく、選定されない空調制御の消費電力量の情報を含む。つまり、消費電力量の情報として、省エネルギー制御が実行される場合の消費電力量と、省エネルギー制御が実行されない場合の消費電力量とが記憶手段12に記憶される。省エネルギー制御が実行されない場合とは、通常制御が実行される場合である。
(Power consumption)
The information on the power consumption amount is information on the power consumption amount for each of the plurality of types of air conditioning control, which is estimated by the calculation means 13. The power consumption amount is the total amount of power consumption for a predetermined period. The period of power consumption may be for the entire year, or may be for each cooling period and heating period. Further, the information on the power consumption amount includes not only the power consumption amount of the air conditioning control selected by the calculating means 13 but also the information on the power consumption amount of the air conditioning control that is not selected. That is, as power consumption information, the power consumption when the energy saving control is executed and the power consumption when the energy saving control is not executed are stored in the storage means 12. A case where energy saving control is not executed is a case where normal control is executed.
(省エネルギー効果)
省エネルギー効果の情報は、省エネルギー制御が実行されない場合の消費電力量に対する、演算手段13によって選定された空調制御が実行された場合の消費電力量の減少分の割合である。省エネルギー効果の期間は、消費電力量と同様に、通年の期間であってもよく、冷房期間および暖房期間の期間毎であってもよい。
(Energy saving effect)
The information on the energy saving effect is the ratio of the reduction in the amount of power consumption when the air conditioning control selected by the calculating means 13 is executed to the amount of electricity consumed when the energy saving control is not executed. Similar to the power consumption, the period of energy saving effect may be a year-round period, or may be a period of each cooling period and heating period.
次に、図4に示した演算手段13の構成を説明する。演算手段13は、例えば、マイクロコンピュータである。演算手段13は、負荷推定手段14と、快適度推定手段15と、消費電力量推定手段16と、選定手段17と、冷凍サイクル制御手段18とを有する。 Next, the configuration of the calculation means 13 shown in FIG. 4 will be explained. The calculation means 13 is, for example, a microcomputer. The calculation means 13 includes a load estimation means 14 , a comfort level estimation means 15 , a power consumption estimation means 16 , a selection means 17 , and a refrigeration cycle control means 18 .
(負荷推定手段14)
負荷推定手段14は、気象予測情報、機器情報および運転履歴情報に基づいて、次のようにして、将来の熱負荷を予測する。図7は、図1に示した負荷側ユニットの負荷と外気温度との関係の一例を示すグラフである。図7の縦軸は負荷側ユニットの負荷[kW]であり、図7の横軸は室内の設定温度Tsと外気温度との温度差Td[K]である。具体的には、Td=(外気温度)-(室内の設定温度Ts)である。図7に示すグラフにプロットされたデータが記録された時期を説明する。図7に示すグラフにおいて、四角印は6月のデータであり、三角印は7月のデータであり、×印は8月のデータであり、菱形印は9月のデータである。
(Load estimation means 14)
The load estimating means 14 predicts future heat load in the following manner based on weather forecast information, equipment information, and driving history information. FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the load of the load-side unit shown in FIG. 1 and the outside temperature. The vertical axis in FIG. 7 is the load [kW] of the load-side unit, and the horizontal axis in FIG. 7 is the temperature difference Td [K] between the indoor set temperature Ts and the outside temperature. Specifically, Td=(outside temperature)−(indoor set temperature Ts). The timing at which the data plotted in the graph shown in FIG. 7 was recorded will be explained. In the graph shown in FIG. 7, square marks are data for June, triangle marks are data for July, x marks are data for August, and diamond marks are data for September.
負荷推定手段14は、過去の運転データおよび機器情報を用いて空気調和装置10の空調能力を計算する。負荷推定手段14は、例えば、図7に示すように、過去の冷房運転期間について、温度差Tdと負荷側ユニット3aおよび3bの負荷との関係をプロットする。負荷側ユニット3aおよび3bの負荷=空調能力として、負荷推定手段14は、負荷側ユニット3aおよび3bの熱負荷を、過去の冷房運転期間の運転データおよび機器情報を基に求める。負荷推定手段14は、図7に示したグラフから、外気温度と熱負荷との関係を示す近似式として、y=ax+bの回帰直線を算出する。図7に示す直線がy=ax+bで表される回帰直線である。
The load estimating means 14 calculates the air conditioning capacity of the
図8は、図2に示した気象情報提供サーバから提供される気象予測情報の一例を示す図である。ここでは、説明を簡単にするために、気象情報が外気温度の場合を示す。図8は、翌日の午前9時~午後20時までの1時間毎の外気温度の予測データを示す。負荷推定手段14は、予測データを取得すると、設定温度Tsを26[℃]に想定し、温度差Tdを算出する。負荷推定手段14は、算出した1時間毎の温度差Tdと関係式y=ax+bとを用いて、翌日の1時間毎の負荷側ユニット3aおよび3bの熱負荷を予測する。
FIG. 8 is a diagram showing an example of weather forecast information provided from the weather information providing server shown in FIG. 2. Here, in order to simplify the explanation, a case is shown in which the weather information is the outside temperature. FIG. 8 shows predicted data of the outside air temperature every hour from 9:00 a.m. to 8:00 p.m. on the next day. Upon acquiring the prediction data, the load estimating means 14 assumes the set temperature Ts to be 26 [° C.] and calculates the temperature difference Td. The load estimation means 14 uses the calculated hourly temperature difference Td and the relational expression y=ax+b to predict the hourly heat load on the load-
(快適度推定手段15)
本実施の形態1においては、快適性指標がPMV(Predicted Mean Vote)の場合で説明する。PMVは、対象空間OBsの全体の温冷感の平均値である。PMVの範囲は、-3~+3である。PMV=0のときを中立としている。PMV=0のとき、快適と定義されている。PMV=3のとき暑いと定義され、PMV=2のとき暖かいと定義され、PMV=1のとき少し暖かいと定義されている。PMV=-3のとき寒いと定義され、PMV=-2のとき涼しいと定義され、PMV=-1のとき少し涼しいと定義されている。つまり、PMVが0に近いほど、人の快適性が向上すると定義されている。
(Comfort level estimation means 15)
In the first embodiment, a case will be described in which the comfort index is PMV (Predicted Mean Vote). PMV is the average value of the thermal sensation of the entire target space OBs. The range of PMV is -3 to +3. When PMV=0, it is considered neutral. When PMV=0, it is defined as comfortable. PMV=3 is defined as hot, PMV=2 is defined as warm, and PMV=1 is defined as slightly warm. It is defined as cold when PMV=-3, cool when PMV=-2, and slightly cool when PMV=-1. In other words, it is defined that the closer the PMV is to 0, the more comfortable a person is.
オフィス環境におけるPMVは、アメリカ暖房冷凍空調学会(ashrae)によって定義されている。アメリカ暖房冷凍空調学会によって定義されるPMVを、PMVashraeと表記する。PMVashraeは、式(2)に示すように、室温Trと気流速度vとの関数で表される。式(2)は、具体的には式(3)で表される。 PMV in an office environment is defined by the American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). PMV defined by the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers is expressed as PMVashrae. PMVashrae is expressed as a function of room temperature Tr and airflow velocity v, as shown in equation (2). Equation (2) is specifically expressed by equation (3).
式(3)において、気流速度vが一定、例えば、v=0.2[m/s]と仮定した場合、PMVの変動量と室温Trの変動量とは線形関係となる。具体的には、冷房運転の場合、室温Trの変動量は温度上昇量となり、暖房運転の場合、室温Trの変動量は温度低下量となる。本実施の形態1では、冷房運転における設定温度Tsに対する温度上昇量、または暖房運転における設定温度Tsに対する温度低下量を快適度と定義する。つまり、冷房運転の場合、温度上昇量が小さいほど、快適度が高く、温度上昇量が大きいほど、快適度が低くなる。暖房運転の場合、温度低下量が小さいほど、快適度が高く、温度低下量が大きいほど、快適度が低くなる。 In Equation (3), when it is assumed that the airflow velocity v is constant, for example, v=0.2 [m/s], the amount of variation in PMV and the amount of variation in room temperature Tr have a linear relationship. Specifically, in the case of cooling operation, the amount of variation in room temperature Tr becomes the amount of temperature rise, and in the case of heating operation, the amount of variation in room temperature Tr becomes the amount of temperature decrease. In the first embodiment, the amount of temperature increase with respect to the set temperature Ts in the cooling operation or the amount of temperature decrease with respect to the set temperature Ts in the heating operation is defined as the comfort level. That is, in the case of cooling operation, the smaller the amount of temperature rise, the higher the comfort level, and the larger the amount of temperature rise, the lower the comfort level. In the case of heating operation, the smaller the temperature drop, the higher the comfort level, and the larger the temperature drop, the lower the comfort level.
この定義に基づいて、快適度推定手段15は、ユーザによって設定される設定温度Tsを目標PMVとする。そして、冷房運転の場合、快適度推定手段15は、ユーザによって設定される許容範囲を基に、設定温度Tsを基準として許容される温度の上限許容限界を求める。暖房運転の場合、快適度推定手段15は、ユーザによって設定される許容範囲を基に、設定温度Tsを基準として許容される温度の下限許容限界を求める。例えば、PMVの許容範囲が±0.5の場合、上限許容限界は+2[℃]であり、上限許容限界は-2[℃]である。快適度推定手段15は、快適度の向上度合いに対して線形または非線形近似式に基づいて空調制御毎に評価ポイントを付与する。その際、快適度推定手段15は、快適度が設定温度Tsに近いほど、評価ポイントを高くする。 Based on this definition, the comfort level estimation means 15 sets the set temperature Ts set by the user as the target PMV. In the case of cooling operation, the comfort estimating means 15 determines the upper limit of the allowable temperature based on the set temperature Ts, based on the allowable range set by the user. In the case of heating operation, the comfort estimating means 15 determines a lower allowable temperature limit based on the set temperature Ts, based on the allowable range set by the user. For example, when the allowable range of PMV is ±0.5, the upper allowable limit is +2 [°C] and the upper allowable limit is -2 [°C]. The comfort level estimating means 15 gives evaluation points for each air conditioning control based on a linear or non-linear approximation formula to the degree of improvement in the comfort level. At this time, the comfort level estimating means 15 increases the evaluation point as the comfort level is closer to the set temperature Ts.
(消費電力量推定手段16)
冷房運転の場合、消費電力量推定手段16は、蒸発器出口比エンタルピーと蒸発器入口比エンタルピーとの差である比エンタルピー差と、推定対象の系統負荷とを基に、系統冷媒流量を計算する。暖房運転の場合、消費電力量推定手段16は、凝縮器出口比エンタルピーと凝縮器入口比エンタルピーとの差である比エンタルピー差と、推定対象の系統負荷とを基に、系統冷媒流量を計算する。例えば、消費電力量推定手段16は、負荷側ユニット3aおよび3bのうち、負荷側ユニット3aに割り当てられる消費電力量を推定する場合、系統負荷は負荷側ユニット3aの熱負荷であり、系統冷媒流量は負荷側ユニット3aを流通する冷媒の流量である。
(Power consumption estimation means 16)
In the case of cooling operation, the power consumption estimating means 16 calculates the system refrigerant flow rate based on the specific enthalpy difference, which is the difference between the evaporator outlet specific enthalpy and the evaporator inlet specific enthalpy, and the system load to be estimated. . In the case of heating operation, the power consumption estimating means 16 calculates the system refrigerant flow rate based on the specific enthalpy difference, which is the difference between the condenser outlet specific enthalpy and the condenser inlet specific enthalpy, and the system load to be estimated. . For example, when estimating the amount of power consumed by the load-
また、消費電力量推定手段16は、物性データテーブルおよび蒸発温度から低圧圧力を求め、物性データテーブルおよび凝縮温度から高圧圧力を求める。低圧圧力は、物性データテーブルを用いて算出され、冷媒温度が蒸発温度のときの飽和圧力Peとする。高圧圧力は、物性データテーブルを用いて算出され、冷媒温度が凝縮温度のときの飽和圧力Pdとする。 Furthermore, the power consumption estimating means 16 calculates the low pressure from the physical property data table and the evaporation temperature, and calculates the high pressure from the physical property data table and the condensation temperature. The low pressure is calculated using a physical property data table, and is set to be the saturated pressure Pe when the refrigerant temperature is the evaporation temperature. The high pressure is calculated using a physical property data table, and is set to be the saturated pressure Pd when the refrigerant temperature is the condensation temperature.
消費電力量推定手段16は、冷媒流量データテーブルと高圧圧力および低圧圧力とを用いて、系統冷媒流量毎に圧縮機21の周波数を算出する。系統冷媒流量毎に算出された圧縮機21の周波数を、系統圧縮機周波数と称する。消費電力量推定手段16は、圧縮機動力データテーブルと、系統圧縮機周波数と、高圧圧力および低圧圧力とを用いて、系統負荷毎に圧縮機21の消費電力である圧縮機消費電力を算出する。消費電力量推定手段16は、求めた圧縮機消費電力にインバータロスを考慮してもよい。
The power consumption estimating means 16 calculates the frequency of the
消費電力量推定手段16は、ファン動力データテーブルを用いてファン24の消費電力であるファン消費電力を算出する。消費電力量推定手段16は、ファン消費電力と圧縮機消費電力とを合わせて、推定対象の系統負荷の消費電力量を算出する。
The power consumption estimating means 16 calculates fan power consumption, which is the power consumption of the
なお、消費電力量の算出に用いる制御が蒸発温度制御の場合について説明したが、消費電力量の算出に用いる制御は、蒸発温度制御に限らない。消費電力量の算出に用いる制御の特徴に対応して、消費電力量推定手段16は、圧縮機21の周波数および凝縮温度などを変えて消費電力量を計算すればよい。
Although a case has been described in which the control used to calculate the power consumption amount is evaporation temperature control, the control used to calculate the power consumption amount is not limited to evaporation temperature control. The power consumption estimating means 16 may calculate the power consumption by changing the frequency, condensing temperature, etc. of the
消費電力量推定手段16は、上述のようにして、空調制御毎に消費電力量を求めると、求めた消費電力量の情報を記憶手段12に記憶させる。また、消費電力量推定手段16は、消費電力量の削減度合いに対して線形または非線形の近似式に基づいて空調制御毎に評価ポイントを付与する。その際、消費電力量推定手段16は、消費電力量の削減量が大きいほど、評価ポイントを高くする。 When the power consumption amount estimating means 16 calculates the power consumption amount for each air conditioning control as described above, the power consumption amount estimating means 16 stores information on the determined power consumption amount in the storage means 12. Further, the power consumption estimating means 16 assigns evaluation points to each air conditioning control based on a linear or nonlinear approximation formula to the degree of reduction in power consumption. At this time, the power consumption estimating means 16 increases the evaluation point as the amount of reduction in power consumption increases.
(選定手段17)
選定手段17は、複数種の空調制御毎に推定された消費電力量および快適度を参照し、複数種の空調制御のうち、快適度が許容範囲であって、消費電力量がより小さく、かつ快適度がよい大きい空調制御を、空気調和装置10に実行させる空調制御として選定する。例えば、選定手段17は、複数種の空調制御毎に求められた消費電力量に基づく評価ポイントおよび快適度に基づく評価ポイントの合計値を算出し、複数種の空調制御のうち、評価ポイントが最も大きい空調制御を選定する。選定手段17は、選定した空調制御の実行を冷凍サイクル制御手段18に指示する。また、選定手段17は、選定した空調制御および通常制御のそれぞれの消費電力量の値を用いて省エネルギー効果を求め、求めた省エネルギー効果の情報を記憶手段12に記憶させる。
(Selection means 17)
The selection means 17 refers to the power consumption and comfort level estimated for each of the plurality of types of air conditioning control, and selects among the plurality of types of air conditioning control that the comfort level is within an acceptable range, the power consumption is smaller, and An air conditioning control with a high degree of comfort is selected as the air conditioning control to be executed by the
また、選定手段17は、制御リストと、各空調制御の優位度と、現在、実行中の空調制御を示す情報を、図1に示したリモートコントローラ5の表示装置6に表示させる。図9は、図1に示したリモートコントローラが表示する画像の一例を示す図である。画像IMG1には、制御リストが表示されている。制御リストには、空調制御名に対応して、各空調制御の優位度が表示されている。優位度は、推定された消費電力量、推定された快適度、評価ポイントの合計値である。また、画像IMG1に示す制御リストには、実行中の空調制御か否かの表示欄も設けられている。
Further, the selection means 17 causes the
例えば、画像IMG1に示す制御リストを参照すると、アドバンストパワーセーブ制御AVSCは、消費電力量がxxc、快適度がT2、評価ポイントの合計値がP2であることがわかる。そして、アドバンストパワーセーブ制御AVSCの実行中の制御の欄に丸印が付されているので、アドバンストパワーセーブ制御AVSCが選定手段17によって選定された空調制御であり、実行中の空調制御であることがわかる。 For example, referring to the control list shown in image IMG1, it can be seen that the advanced power save control AVSC has a power consumption of xxc, a comfort level of T2, and a total value of evaluation points of P2. Since a circle mark is placed in the column of the control being executed for the advanced power save control AVSC, this indicates that the advanced power save control AVSC is the air conditioning control selected by the selection means 17 and is the air conditioning control being executed. I understand.
画像IMG1に示すように、選定手段17は、ユーザによって設定された適用時間および許容範囲も表示装置6に表示させてもよい。画像IMG1に示す例の場合、適用時間は4時間であり、許容範囲はPMV±0.5である。
As shown in image IMG1, the selection means 17 may also display on the
(冷凍サイクル制御手段18)
冷凍サイクル制御手段18は、通常制御モードの場合、通常制御NORCにしたがって冷凍サイクルを制御する。具体的には、冷凍サイクル制御手段18は、室温Trが設定温度Tsになるように圧縮機21の周波数と、膨張弁32aおよび32bの開度と、ファン24の回転数とを制御する。冷凍サイクル制御手段18は、ファン33aおよび33bの回転数を制御してもよい。
(Refrigerating cycle control means 18)
In the normal control mode, the refrigeration cycle control means 18 controls the refrigeration cycle according to the normal control NORC. Specifically, the refrigeration cycle control means 18 controls the frequency of the
また、冷凍サイクル制御手段18は、デマンド制御モードの場合、選定手段17から指示される空調制御にしたがって、圧縮機21の周波数と、膨張弁32aおよび32bの開度と、ファン24の回転数とを制御する。冷凍サイクル制御手段18は、デマンド制御モードの場合において、入力手段11を介してユーザによって空調制御が選択されると、選択された空調制御にしたがって、圧縮機21の周波数と、膨張弁32aおよび32bの開度と、ファン24の回転数とを制御してもよい。
In addition, in the demand control mode, the refrigeration cycle control means 18 adjusts the frequency of the
ここで、図4に示した演算手段13のハードウェアの一例を説明する。図10は、図4に示した演算手段の一構成例を示すハードウェア構成図である。演算手段13の各種機能がハードウェアで実行される場合、図4に示した演算手段13は、図10に示すように、処理回路80で構成される。図4に示した、負荷推定手段14、快適度推定手段15、消費電力量推定手段16、選定手段17および冷凍サイクル制御手段18の各機能は、処理回路80により実現される。
Here, an example of the hardware of the calculation means 13 shown in FIG. 4 will be explained. FIG. 10 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the calculation means shown in FIG. 4. In FIG. When the various functions of the calculation means 13 are executed by hardware, the calculation means 13 shown in FIG. 4 is constituted by a
各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路80は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、または、これらを組み合わせたものに該当する。負荷推定手段14、快適度推定手段15、消費電力量推定手段16、選定手段17および冷凍サイクル制御手段18の各手段の機能のそれぞれを処理回路80で実現してもよい。また、負荷推定手段14、快適度推定手段15、消費電力量推定手段16、選定手段17および冷凍サイクル制御手段18の各手段の機能を1つの処理回路80で実現してもよい。
When each function is executed by hardware, the
また、図4に示した演算手段13の別のハードウェアの一例を説明する。図11は、図4に示した演算手段の別の構成例を示すハードウェア構成図である。演算手段13の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図4に示した演算手段13は、図11に示すように、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ81と、メモリ82とを有する構成である。負荷推定手段14、快適度推定手段15、消費電力量推定手段16、選定手段17および冷凍サイクル制御手段18の各機能は、プロセッサ81およびメモリ82により実現される。図11は、プロセッサ81およびメモリ82が互いにバス83を介して通信可能に接続されることを示している。
Further, another example of hardware of the calculation means 13 shown in FIG. 4 will be explained. FIG. 11 is a hardware configuration diagram showing another example of the configuration of the calculation means shown in FIG. 4. When the various functions of the calculation means 13 are executed by software, the calculation means 13 shown in FIG. 4 has a configuration including a
各機能がソフトウェアで実行される場合、負荷推定手段14、快適度推定手段15、消費電力量推定手段16、選定手段17および冷凍サイクル制御手段18の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ82に格納される。プロセッサ81は、メモリ82に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各手段の機能を実現する。
When each function is executed by software, the functions of the load estimation means 14, the comfort level estimation means 15, the power consumption estimation means 16, the selection means 17, and the refrigeration cycle control means 18 can be performed by software, firmware, or software and firmware. This is realized by a combination of Software and firmware are written as programs and stored in
メモリ82として、例えば、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable and Programmable ROM)およびEEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等の不揮発性の半導体メモリが用いられる。また、メモリ82として、RAM(Random Access Memory)の揮発性の半導体メモリが用いられてもよい。さらに、メモリ82として、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、CD(Compact Disc)、MD(Mini Disc)およびDVD(Digital Versatile Disc)等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。
Examples of the
次に、本実施の形態1の空気調和システム1の動作手順を説明する。図12および図13は、実施の形態1に係る空気調和システムの動作手順を示すフローチャートである。空気調和装置10が起動した後の初期状態においては、空気調和装置10は通常制御で運転を開始する。
Next, the operating procedure of the
図12に示すステップS1において、演算手段13は、デマンド制御モードがユーザによって選択されたか否かを判定する。デマンド制御モードが選択されていない場合、演算手段13は、ステップS1の判定に戻る。一方、ステップS1の判定処理において、デマンド制御モードがユーザによって選択されている場合、演算手段13はステップS2の処理に進む。 In step S1 shown in FIG. 12, the calculation means 13 determines whether the demand control mode has been selected by the user. If the demand control mode is not selected, the calculation means 13 returns to the determination in step S1. On the other hand, in the determination process of step S1, if the demand control mode is selected by the user, the calculation means 13 proceeds to the process of step S2.
ステップS2において、負荷推定手段14は、記憶手段12から運転履歴情報および気象予測情報を取得する。運転履歴情報は、運転データおよび計測データである。運転データは、例えば、圧縮機21の周波数と、膨張弁32aおよび32bの開度との情報を含む。計測データは、例えば、凝縮温度および蒸発温度の情報を含む。気象予測情報は、入力手段11およびネットワーク100を介して、気象情報提供サーバ50から取得されたものである。
In step S2, the load estimation means 14 acquires driving history information and weather prediction information from the storage means 12. The driving history information is driving data and measurement data. The operation data includes, for example, information on the frequency of the
ステップS3において、負荷推定手段14は、外気温度と熱負荷との関係を示す近似式と、気象予測情報から読み出した外気温度の単位時間毎の予測値に基づいて、将来の単位時間毎の負荷側ユニット3aおよび3bの熱負荷を推定する。気象予測情報が、予測される翌日の気象情報である場合、負荷推定手段14は、翌日の単位時間毎の負荷側ユニット3aおよび3bの熱負荷を推定する。外気温度と熱負荷との関係を示す近似式は、例えば、外気温度を説明変数(x)とし、負荷側ユニット3aおよび3bの実績負荷率を目的変数(y)としたとき、y=ax+bで表される回帰直線の関係式である。
In step S3, the load estimating means 14 calculates the future load for each unit time based on the approximate expression indicating the relationship between the outside air temperature and the heat load and the predicted value for each unit time of the outside air temperature read from the weather prediction information. The heat load on
ステップS4において、負荷推定手段14は、推定した単位時間毎の負荷側ユニット3aおよび3bの熱負荷から負荷側ユニット3aおよび3bのそれぞれの系統毎の熱負荷を算出する。
In step S4, the load estimating means 14 calculates the heat load for each system of the
ステップS5において、快適度推定手段15は、ユーザによって設定された目標PMV、許容範囲および適用時間の情報を取得する。例えば、デマンド制御モードがユーザによって選択される際、目標PMV、許容範囲および適用時間が入力手段11を介して演算手段13に入力される。目標PMV、許容範囲および適用時間の情報を記憶手段12が記憶している場合、快適度推定手段15は、これらの情報を記憶手段12から取得してもよい。適用時間は、デマンド制御モードの空調制御が適用される時間である。ユーザによって設定される情報は、目標PMVおよび許容範囲の場合に限らず、設定温度Tsおよび許容温度範囲であってもよい。 In step S5, the comfort level estimating means 15 acquires information on the target PMV, tolerance range, and application time set by the user. For example, when the demand control mode is selected by the user, the target PMV, the allowable range, and the applicable time are input to the calculation means 13 via the input means 11. If the storage means 12 stores information on the target PMV, the allowable range, and the application time, the comfort level estimation means 15 may acquire these information from the storage means 12. The application time is the time during which air conditioning control in the demand control mode is applied. The information set by the user is not limited to the target PMV and the allowable range, but may also be the set temperature Ts and the allowable temperature range.
ステップS6において、快適度推定手段15は、ユーザによって設定された目標PMVおよび許容範囲から、冷房運転の場合、温度の上限許容限界を算出し、暖房運転の場合、温度の下限許容限界を算出する。 In step S6, the comfort estimating means 15 calculates an upper permissible temperature limit in the case of cooling operation, and calculates a lower permissible temperature limit in the case of heating operation, from the target PMV and permissible range set by the user. .
ステップS7において、消費電力量推定手段16は、複数種の空調制御毎に消費電力量を推定する。そして、消費電力量推定手段16は、推定した消費電力量の削減度合いに対して線形または非線形の近似式に基づいて、空調制御毎に評価ポイントを付与する。具体的には、消費電力量推定手段16は、消費電力量の削減量が大きいほど、評価ポイントを高くする。 In step S7, the power consumption estimating means 16 estimates the power consumption for each of the plurality of types of air conditioning control. The power consumption estimating means 16 then assigns evaluation points to each air conditioning control based on a linear or nonlinear approximation formula to the estimated degree of reduction in power consumption. Specifically, the power consumption estimating means 16 increases the evaluation point as the amount of reduction in power consumption is greater.
ステップS8において、快適度推定手段15は、ユーザによって設定された目標PMVおよび許容範囲を基に複数種の空調制御毎に快適度を推定する。そして、快適度推定手段15は、推定した快適度の向上度合いに対して線形または非線形近似式に基づいて、空調制御毎に評価ポイントを付与する。具体的には、快適度推定手段15は、目標PMVを対象空間の設定温度Tsとする場合、快適度が設定温度Tsに近いほど、評価ポイントを高くする。 In step S8, the comfort level estimating means 15 estimates the comfort level for each of the plurality of types of air conditioning control based on the target PMV and allowable range set by the user. Then, the comfort level estimating means 15 assigns evaluation points to each air conditioning control based on a linear or nonlinear approximation formula to the estimated degree of improvement in the comfort level. Specifically, when the target PMV is the set temperature Ts of the target space, the comfort level estimating means 15 increases the evaluation point as the comfort level is closer to the set temperature Ts.
ステップS9において、選定手段17は、デマンド制御モードで快適度が許容範囲内か否かを判定する。具体的には、選定手段17は、全部の省エネルギー制御のうち、快適度が許容範囲内に収まる空調制御があるか否かを判定する。快適度が許容範囲内に収まる空調制御が1つもない場合(ステップS9:Noの場合)、選定手段17は、デマンド制御モードを解除する。そして、ステップS15において、空気調和装置10に通常制御で運転させるために、選定手段17は、冷凍サイクル制御手段18に通常制御NORCを指示する。
In step S9, the selection means 17 determines whether the comfort level is within an allowable range in the demand control mode. Specifically, the selection means 17 determines whether or not there is an air conditioning control whose comfort level falls within an allowable range among all the energy saving controls. If there is no air conditioning control whose comfort level falls within the allowable range (step S9: No), the selection means 17 cancels the demand control mode. Then, in step S15, in order to cause the
一方、ステップS9において、全部の省エネルギー制御のうち、快適度が許容範囲内に収まる空調制御が1つ以上ある場合(ステップS9:Yesの場合)、選定手段17は、ステップS10の処理に進む。ステップS10において、選定手段17は、複数種の空調制御のうち、快適度が許容範囲で、消費電力量がより小さく、かつ快適度がより大きい空調制御を、空気調和装置10に実行させる空調制御として、選定する。例えば、選定手段17は、消費電力量および快適度のそれぞれの評価ポイントの合計値を算出し、合計値が最も大きい空調制御を、空気調和装置10に実行させる空調制御として選定する。
On the other hand, in step S9, if there is one or more air conditioning controls whose comfort level falls within the allowable range among all the energy saving controls (step S9: Yes), the selection means 17 proceeds to the process of step S10. In step S10, the selection means 17 selects an air conditioning control that causes the
ステップS11において、選定手段17は、選定した空調制御を空気調和装置10に実行させるために、選定した空調制御を冷凍サイクル制御手段18に指示する。
In step S11, the selection means 17 instructs the refrigeration cycle control means 18 to perform the selected air conditioning control in order to cause the
ステップS12において、選定手段17は、リモートコントローラ5の表示装置6に複数種の空調制御の優位度を表示させる。その際、選定手段17は、制御リストと、各空調制御の優位度と、選定された空調制御とを表示装置6に表示させてもよい。優位度は、例えば、各空調制御について、推定された消費電力量、推定された快適度、評価ポイントの合計値である。選定された空調制御が実行中の空調制御に相当する。
In step S12, the selection means 17 causes the
ステップS13において、選定手段17は、選定された空調制御の開始からユーザによって設定された適用時間が経過したか否かを判定する。適用時間が経過していない場合、演算手段13は、ステップS1の処理に戻る。適用時間が経過した場合、選定手段17は、ステップS15の処理に進む。 In step S13, the selection means 17 determines whether the application time set by the user has elapsed since the start of the selected air conditioning control. If the application time has not elapsed, the calculation means 13 returns to the process of step S1. If the application time has elapsed, the selection means 17 proceeds to the process of step S15.
ステップS14において、選定手段17は、ユーザによってデマンド制御モード制御を解除する旨の指示が入力されたか否かを判定する。デマンド制御モードを解除する旨の指示が入力されない場合、選定手段17はステップS13に戻る。一方、デマンド制御モードを解除する旨の指示が入力された場合、選定手段17は、ステップS15の処理に進む。 In step S14, the selection means 17 determines whether the user has input an instruction to cancel the demand control mode control. If an instruction to cancel the demand control mode is not input, the selection means 17 returns to step S13. On the other hand, if an instruction to cancel the demand control mode is input, the selection means 17 proceeds to the process of step S15.
本実施の形態1の制御選択方法によれば、空気調和装置10に実行させる空調制御として、上述のようにして、複数種の空調制御のうち、快適度が許容範囲内であって、消費電力量がより小さく、かつ快適度がより大きい空調制御が選定される。そのため、空調負荷の変化に予測対応して、対象空間OBsにおけるユーザの快適性を損なうことなく、消費電力量を削減することができる。また、快適度がユーザの許容範囲を超える場合、または選定された空調制御がデマンド制御モードの開始から適用時間が経過した場合、空気調和装置10はデマンド制御モードから通常制御モードに戻る。そのため、ユーザの快適度が損なわれてしまうことを抑制できる。
According to the control selection method of the first embodiment, as the air conditioning control to be executed by the
次に、図12および図13を参照して説明した動作の具体例として、空気調和装置10が冷房運転する場合について説明する。ここでは、目標PMVが設定温度Tsであり、許容範囲が上限許容限界の場合で説明する。図14は、図12および図13を参照して説明した処理の具体例の一例を説明するための図である。図14の縦軸は消費電力量である。図14の横軸は、室温Trが設定温度Tsからどのくらい上昇しているかを示す快適度である。図14に示す例の場合、快適度を、推定される室温Trに置き換えて考えてもよい。
Next, as a specific example of the operation described with reference to FIGS. 12 and 13, a case where the
また、ここでは、デマンド制御モードの省エネルギー制御が、図6を参照して説明したサーモ運転制御THOC、アドバンストパワーセーブ制御AVSC、能力セーブ制御ABSCおよびローテーション制御ROTCの4種類の空調制御の場合で説明する。 In addition, here, energy saving control in the demand control mode is explained in the case of four types of air conditioning control: thermo operation control THOC, advanced power save control AVSC, capacity save control ABSC, and rotation control ROTC explained with reference to FIG. do.
快適度推定手段15は、ユーザによって設定された目標PMVおよび許容範囲から温度の許容限界を算出する。例えば、設定温度Ts=26[℃]に対して、+2[℃]の温度が上限許容限界と算出する。 快適度推定手段15は、この場合、上限許容限界は、図14に示すように、28[℃]となる。 The comfort level estimating means 15 calculates the temperature tolerance limit from the target PMV and tolerance range set by the user. For example, with respect to the set temperature Ts=26 [°C], a temperature of +2 [°C] is calculated as the upper allowable limit. In this case, the comfort level estimating means 15 has an upper allowable limit of 28 [° C.], as shown in FIG.
冷凍サイクル制御手段18が通常制御NORCを実行する場合において、室温Trが26[℃]から28[℃]まで上昇したときの消費電力量と室温Trとの関係が、図14に示すように、直線で表されている。通常制御NORCの場合の消費電力量と室温Trとの関係を示す式は、記憶手段12によって予め記憶されていてもよく、快適度推定手段15および消費電力量推定手段16によって算出されてもよい。 When the refrigeration cycle control means 18 executes the normal control NORC, the relationship between the power consumption and the room temperature Tr when the room temperature Tr rises from 26 [°C] to 28 [°C] is as shown in FIG. represented by a straight line. The equation showing the relationship between the power consumption and the room temperature Tr in the case of normal control NORC may be stored in advance in the storage means 12, or may be calculated by the comfort level estimation means 15 and the power consumption estimation means 16. .
また、4種類の省エネルギー制御について、快適度推定手段15によって推定された快適度および消費電力量推定手段16によって推定された消費電力量に基づいて、図14には、空調制御毎に消費電力量と快適度との関係が黒丸印でプロットされている。図14の縦軸に沿って表示された0~10の数字は消費電力量に基づく評価ポイントである。図14の横軸に沿って表示された0~10の数字は快適度に基づく評価ポイントである。
Furthermore, regarding the four types of energy saving control, based on the comfort level estimated by the comfort level estimation means 15 and the power consumption estimated by the power consumption estimation means 16, FIG. The relationship between comfort level and comfort level is plotted with black circles. The
消費電力量推定手段16は、消費電力量の削減度合いに対して評価ポイントを空調制御毎に付与する。消費電力量推定手段16は、消費電力量の削減量が大きければ大きいほど、評価ポイントを高くする。図14に示す例においては、設定温度Tsのときの通常制御NORCを0とし、上限許容限界のときの通常制御NORCを10として、消費電力量の評価ポイントが割り振られている。消費電力量の削減度合いと評価ポイントとの関係は線形近似y=ax+bに示すような線形近似に限らず、非線形近似であってもよい。非線形近似は、例えば、多項近似y=ax2+bx+c、指数近似y=a×exp(bx)または対数近似y=logxなどである。 The power consumption estimating means 16 assigns evaluation points to each air conditioning control for the degree of reduction in power consumption. The power consumption estimating means 16 increases the evaluation point as the amount of reduction in power consumption is greater. In the example shown in FIG. 14, evaluation points for power consumption are assigned such that the normal control NORC at the set temperature Ts is 0 and the normal control NORC at the upper allowable limit is 10. The relationship between the degree of reduction in power consumption and the evaluation points is not limited to linear approximation as shown in linear approximation y=ax+b, but may be non-linear approximation. Nonlinear approximations include, for example, polynomial approximation y=ax 2 +bx+c, exponential approximation y=a×exp(bx), or logarithmic approximation y=logx.
快適度推定手段15は、快適度の向上度合いに対して評価ポイントを空調制御毎に付与する。図14に示す例においては、快適度は設定温度Tsと上限許容限界との間に想定され、0~10の評価ポイントが割り振られている。快適度は、設定温度Tsに近いほど、評価ポイントが高く、快適度の向上度が大きくなる。快適度の向上度合いと評価ポイントとの関係は上記の線形または非線形の近似式で表される。快適度の評価ポイントは、上記の線形または非線形の近似式によって算出してもよい。選定手段17は、消費電力量の削減度合いに対して付与された評価ポイントと、快適度の向上度合いに対して付与されたポイントとの合計値が最も大きい空調制御を選定する。 The comfort level estimating means 15 assigns evaluation points to the degree of improvement in comfort level for each air conditioning control. In the example shown in FIG. 14, the comfort level is assumed to be between the set temperature Ts and the upper allowable limit, and evaluation points from 0 to 10 are assigned. The closer the comfort level is to the set temperature Ts, the higher the evaluation point and the greater the degree of improvement in the comfort level. The relationship between the degree of improvement in comfort level and the evaluation points is expressed by the linear or nonlinear approximation equation described above. The comfort level evaluation points may be calculated using the above linear or nonlinear approximation formula. The selection means 17 selects the air conditioning control that has the largest total value of the evaluation points given for the degree of reduction in power consumption and the points given for the degree of improvement in comfort level.
評価ポイントを付与するための線形近似式(y=ax+b)の一例を説明する。図14に示すように、消費電力量について、サーモ運転制御THOCの評価ポイントは3であり、アドバンストパワーセーブ制御AVSCの評価ポイントは8であり、能力セーブ制御ABSCの評価ポイントは9であり、ローテーション制御ROTCの評価ポイントは7である。快適度について、サーモ運転制御THOCの評価ポイントは9であり、アドバンストパワーセーブ制御AVSCの評価ポイントは8であり、能力セーブ制御ABSCの評価ポイントは4であり、ローテーション制御ROTCの評価ポイントは0である。通常制御NORCの快適度の評価ポイントは0ポイントとする。 An example of a linear approximation formula (y=ax+b) for assigning evaluation points will be explained. As shown in FIG. 14, regarding power consumption, the evaluation point of thermo operation control THOC is 3, the evaluation point of advanced power save control AVSC is 8, the evaluation point of capacity save control ABSC is 9, and rotation The evaluation point for control ROTC is 7. Regarding the comfort level, the evaluation point for thermo-driving control THOC is 9, the evaluation point for advanced power save control AVSC is 8, the evaluation point for ability save control ABSC is 4, and the evaluation point for rotation control ROTC is 0. be. The comfort level evaluation point for the normal control NORC is 0 points.
選定手段17は、各空調制御について、消費電力量の評価ポイントと快適度の評価ポイントとの合計値を算出する。サーモ運転制御THOCの合計値は12であり、アドバンストパワーセーブ制御AVSCの合計値は16であり、能力セーブ制御ABSCの合計値は11であり、ローテーション制御ROTCの合計値は7である。通常制御NORCの合計値は10である。デマンド制御モードにおいて、合計値が最も大きい空調制御はアドバンストパワーセーブ制御AVSCである。そのため、選定手段17は、空気調和装置10に実行させる空調制御として、アドバンストパワーセーブ制御AVSCを選定する。これにより、空気調和装置10の省エネルギー性およびユーザの快適性を両立することができる。合計値の算出方法として、足し算の場合で説明したが、掛け算であってもよく、または優先度を設けた多項近似y=ax+bx2でもよい。
The selection means 17 calculates the total value of the power consumption evaluation point and the comfort degree evaluation point for each air conditioning control. The total value of the thermo operation control THOC is 12, the total value of the advanced power save control AVSC is 16, the total value of the ability save control ABSC is 11, and the total value of the rotation control ROTC is 7. The total value of normal control NORC is 10. In the demand control mode, the air conditioning control with the largest total value is the advanced power save control AVSC. Therefore, the selection means 17 selects the advanced power save control AVSC as the air conditioning control to be executed by the
図15は、実施の形態1に係る制御選択方法によって推定された省エネルギー効果の一例を示す図である。図15は、図14に示した処理の結果を示す画像の一例である。選定手段17は、図15に示す画像IMG2を、リモートコントローラ5の表示装置6に表示させる。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the energy saving effect estimated by the control selection method according to the first embodiment. FIG. 15 is an example of an image showing the results of the processing shown in FIG. 14. The selection means 17 displays the image IMG2 shown in FIG. 15 on the
図15に示すように、選定手段17は、制御リストと、各空調制御の優位度と、現在、実行中の空調制御を示す情報を、表示装置6に表示させる。図15に示すように、制御リストには、空調制御名に対応して、推定された消費電力量、推定された快適度、評価ポイントの合計値が表示されている。また、画像IMG2に示す制御リストには、実行中の空調制御か否かの表示欄も設けられている。
As shown in FIG. 15, the selection means 17 causes the
図15の画像IMG2を参照すると、評価ポイントの合計値が16であるアドバンストパワーセーブ制御AVSCの実行中の制御の欄に丸印が付されており、この空調制御が選定されたことがわかる。また、図15に示す画像IMG2には、ユーザが空調制御を変更することを希望する場合にユーザが選択するボタン111と、ユーザが前の画面に戻ることを希望する場合に選択するボタン112が表示されている。例えば、ユーザが現在、実行中の空調制御に対して消費電力量よりも快適度を優先したい場合、リモートコントローラ5を操作してボタン111を選択した後、サーモ運転制御THOCを選択する旨の指示を入力すればよい。このようにして、ユーザは、省エネルギー効果および快適度を参照して、複数種の空調制御から空調制御を選択することができる。
Referring to image IMG2 in FIG. 15, a circle is placed in the column of the control being executed for the advanced power save control AVSC with a total evaluation point of 16, indicating that this air conditioning control has been selected. In addition, the image IMG2 shown in FIG. 15 includes a
さらに、画像IMG2に示すように、画像IMG1と同様に、選定手段17は、ユーザによって設定された適用時間および許容範囲を表示装置6に表示させてもよい。画像IMG2に示す例の場合、適用時間は4時間であり、許容範囲はPMV±0.5である。
Furthermore, as shown in image IMG2, similarly to image IMG1, the selection means 17 may display the application time and allowable range set by the user on the
本実施の形態1の空気調和システム1は、対象空間OBsを空気調和する空気調和装置10と、入力手段11と、記憶手段12と、負荷推定手段14と、快適度推定手段15と、消費電力量推定手段16と、選定手段17とを有する。入力手段11は、気象予測情報を提供する気象情報提供サーバ50から気象予測情報を取得し、ユーザによって設定される目標PMVおよび許容範囲が入力される。記憶手段12は、空気調和装置10の空調能力に関連する情報である機器情報と、過去の気象情報に対する空気調和装置10の運転データおよび計測データの記録である運転履歴情報と、空気調和装置10によって実行される複数種の空調制御が登録された制御リストとを記憶する。負荷推定手段14は、気象予測情報、機器情報および運転履歴情報に基づいて将来の熱負荷を予測する。快適度推定手段15は、負荷推定手段14によって予測された熱負荷に対して、複数種の空調制御毎のユーザの快適度を推定する。消費電力量推定手段16は、負荷推定手段14によって予測された熱負荷に対して、複数種の空調制御毎に空調制御が空気調和装置10によって実行された場合の消費電力量を推定する。選定手段17は、複数種の空調制御のうち、快適度が許容範囲内であって、消費電力量がより小さく、かつ快適度がより大きい空調制御を、空気調和装置10に実行させる空調制御として、選定する。
The
従来、空気調和装置の消費電力量を低減するために、空気調和装置に省エネルギー制御を優先的に実行させると、ユーザの快適性が犠牲になることが多い。具体的に説明すると、空気調和装置に省エネルギー制御を実行させると、一定時間における室温の変動幅がユーザの快適性の許容範囲を超えてしまう。また、従来の空調制御システムにおいて、消費電力量を削減するために複数種の空調制御が予め準備され、省エネルギーとユーザの快適性とを両立する制御が行われていなかった。省エネルギー効果とユーザの快適性とを両立する制御が行われていなかった。 Conventionally, when the air conditioner is made to perform energy saving control preferentially in order to reduce the amount of power consumed by the air conditioner, user comfort is often sacrificed. Specifically, when an air conditioner is caused to perform energy saving control, the fluctuation range of room temperature over a certain period of time exceeds the permissible range for user comfort. Furthermore, in conventional air conditioning control systems, multiple types of air conditioning controls are prepared in advance to reduce power consumption, and control that achieves both energy saving and user comfort has not been performed. Control was not performed to achieve both energy saving effects and user comfort.
これに対して、本実施の形態1によれば、空気調和装置10に実行させる空調制御として、複数種の空調制御のうち、快適度が許容範囲内であって、消費電力量がより小さく、かつ快適度がより大きい空調制御が選定される。そのため、ユーザの快適性を損なうことなく、消費電力量を削減することができる。その結果、空気調和装置10の省エネルギー性とユーザの快適性とを両立することができる。
On the other hand, according to the first embodiment, among the plurality of types of air conditioning control, the comfort level is within the permissible range and the power consumption is smaller. The air conditioning control with the higher degree of comfort is selected. Therefore, power consumption can be reduced without sacrificing user comfort. As a result, it is possible to achieve both energy saving performance of the
実施の形態2.
本実施の形態2は、実施の形態1の空気調和システムとはシステム構成が異なるものである。本実施の形態2において、実施の形態1と同一の構成に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態2においては、実施の形態1と異なる動作について詳しく説明し、実施の形態1と同様な動作についての詳細な説明を省略する。
The second embodiment has a system configuration different from the air conditioning system of the first embodiment. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. Furthermore, in the second embodiment, operations different from those in the first embodiment will be explained in detail, and detailed explanations of operations similar to those in the first embodiment will be omitted.
本実施の形態2の空気調和システムの構成を説明する。図16は、実施の形態2に係る空気調和システムの一構成例を示すブロック図である。図16に示すように、空気調和システム1aは、情報処理装置9と、空気調和装置10aとを有する。情報処理装置9および空気調和装置10aは、ネットワーク100を介して互いに通信接続される。情報処理装置9は、気象情報提供サーバ50とネットワーク100を介して接続される。情報処理装置9は、例えば、サーバである。
The configuration of the air conditioning system of
図17は、実施の形態2に係る空気調和装置の一構成例を示すブロック図である。空気調和装置10aは、熱源側ユニット2と、負荷側ユニット3aおよび3bと、冷凍サイクルコントローラ45とを有する。図18は、図17に示した冷凍サイクルコントローラの一構成例を示すブロック図である。冷凍サイクルコントローラ45は、冷凍サイクル制御手段18と、記憶手段46とを有する。記憶手段46は、例えば、SSDである。
FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of an air conditioner according to the second embodiment. The
冷凍サイクル制御手段18は、例えば、マイクロコンピュータである。冷凍サイクル制御手段18は、プログラムを記憶するメモリ(図示せず)と、プログラムにしたがって処理を実行するCPU(図示せず)とを有する。冷凍サイクル制御手段18に設けられたメモリ(図示せず)は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)およびフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。CPU(図示せず)がプログラムを実行することで、冷凍サイクル制御手段18が構成される。 The refrigeration cycle control means 18 is, for example, a microcomputer. The refrigeration cycle control means 18 has a memory (not shown) that stores a program, and a CPU (not shown) that executes processing according to the program. The memory (not shown) provided in the refrigeration cycle control means 18 is, for example, nonvolatile memory such as EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) and flash memory. The refrigeration cycle control means 18 is configured by a CPU (not shown) executing a program.
冷凍サイクル制御手段18は、空気調和装置10aの運転データおよび計測データを、一定の周期で記憶手段46に記憶させた後、記憶手段46に記憶させた運転データおよび計測データを情報処理装置9に送信する。一定の周期は、例えば、一週間である。また、冷凍サイクル制御手段18は、空調制御の情報を含む選定情報を情報処理装置9から受信すると、選定情報の空調制御の内容にしたがって圧縮機21等の冷媒機器を制御する。冷凍サイクル制御手段18は、リモートコントローラ5を介して入力されるユーザ情報を情報処理装置9に送信する。冷凍サイクル制御手段18は、リモートコントローラ5を介して、デマンド制御モードを選択する旨の指示が入力されると、デマンド制御モードが選択された旨の情報を含むデマンド制御選択信号を情報処理装置9に送信する。
The refrigeration cycle control means 18 stores the operational data and measurement data of the
図19は、図16に示した情報処理装置の一構成例を示すブロック図である。情報処理装置9は、例えば、快適度および消費電力量を推定するサーバである。情報処理装置9は、入力手段11と、記憶手段12と、演算手段13aとを有する。演算手段13aは、図4に示した演算手段13の5つの手段のうち、冷凍サイクル制御手段18を有していない構成である。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of the configuration of the information processing device shown in FIG. 16. The
入力手段11は、空気調和装置10aから一定の周期で一週間分の運転データおよび計測データを受信すると、受信した一週間分の運転データおよび計測データを記憶手段12に記憶させる。入力手段11は、空気調和装置10aからユーザ情報を受信すると、受信したユーザ情報を記憶手段12に記憶させる。演算手段13aは、入力手段11を介して空気調和装置10aからデマンド制御選択信号を受信すると、図12および図13に示したフローの処理を実行する。選定手段17は、選定した空調制御の情報を含む選定情報を空気調和装置10aに送信する。
When the input means 11 receives one week's worth of operation data and measurement data from the
本実施の形態2において、図19に示す演算手段13aに含まれる負荷推定手段14、快適度推定手段15、消費電力量推定手段16および選定手段17のうち、一部の手段が冷凍サイクルコントローラ45に設けられていてよい。例えば、選定手段17が冷凍サイクルコントローラ45に設けられていてもよい。
In the second embodiment, some of the load estimation means 14, comfort level estimation means 15, power consumption estimation means 16, and selection means 17 included in the calculation means 13a shown in FIG. It is good that it is provided in For example, the selection means 17 may be provided in the
本実施の形態2の空気調和システム1aの動作については、実施の形態1において、図12~図15を参照して説明した動作と同様になるため、その詳細な説明を省略する。
The operation of the
本実施の形態2によれば、実施の形態1の空気調和システム1とは異なるシステム構成であっても、実施の形態1と同様な効果が得られる。また、本実施の形態2においては、省エネルギーおよびユーザの快適性を両立する空調制御選定のための演算処理が空気調和装置10aの外部のサーバ等の情報処理装置9によって実行される。そのため、冷凍サイクルコントローラ45の演算処理の負荷が軽減する。
According to the second embodiment, the same effects as the first embodiment can be obtained even if the system configuration is different from the
本実施の形態2において、図16を参照して、情報処理装置9と通信接続する空気調和装置10aが1台の場合について説明したが、情報処理装置9は、ネットワーク100に接続される複数の空気調和装置10a毎に省エネルギー制御を選定してもよい。この場合、複数の空気調和装置10aのそれぞれに設けられた冷凍サイクルコントローラ45の演算処理の負荷が軽減する。
In the second embodiment, a case has been described with reference to FIG. Energy saving control may be selected for each
1、1a 空気調和システム、2 熱源側ユニット、3a、3b 負荷側ユニット、4 コントローラ、5 リモートコントローラ、6 表示装置、7 信号線、8 冷媒配管、9 情報処理装置、10、10a 空気調和装置、11 入力手段、12 記憶手段、13、13a 演算手段、14 負荷推定手段、15 快適度推定手段、16 消費電力量推定手段、17 選定手段、18 冷凍サイクル制御手段、20 冷媒回路、21 圧縮機、22 熱源側熱交換器、23 四方弁、24 ファン、25 外気温度センサ、31a、31b 負荷側熱交換器、32a、32b 膨張弁、33a、33b ファン、34a、34b 計測部、41 室温センサ、42 湿度センサ、43 温度センサ、45 冷凍サイクルコントローラ、46 記憶手段、50 気象情報提供サーバ、80 処理回路、81 プロセッサ、82 メモリ、83 バス、100 ネットワーク、111、112 ボタン、IMG1、IMG2 画像、OBs 対象空間。 1, 1a air conditioning system, 2 heat source side unit, 3a, 3b load side unit, 4 controller, 5 remote controller, 6 display device, 7 signal line, 8 refrigerant piping, 9 information processing device, 10, 10a air conditioner, 11 input means, 12 storage means, 13, 13a calculation means, 14 load estimation means, 15 comfort estimation means, 16 power consumption estimation means, 17 selection means, 18 refrigeration cycle control means, 20 refrigerant circuit, 21 compressor, 22 Heat source side heat exchanger, 23 Four-way valve, 24 Fan, 25 Outside air temperature sensor, 31a, 31b Load side heat exchanger, 32a, 32b Expansion valve, 33a, 33b Fan, 34a, 34b Measurement unit, 41 Room temperature sensor, 42 Humidity sensor, 43 Temperature sensor, 45 Refrigeration cycle controller, 46 Storage means, 50 Weather information providing server, 80 Processing circuit, 81 Processor, 82 Memory, 83 Bus, 100 Network, 111, 112 Button, IMG1, IMG2 Image, OBs Target space.
Claims (8)
予測される気象情報である気象予測情報を提供する情報処理装置から前記気象予測情報を取得し、ユーザによって設定される目標快適度および快適度の許容範囲が入力される入力手段と、
前記空気調和装置の空調能力に関連する情報である機器情報と、過去の気象情報に対する前記空気調和装置の運転データおよび計測データの記録である運転履歴情報と、前記空気調和装置によって実行される複数種の空調制御のリストとを記憶する記憶手段と、
前記気象予測情報、前記機器情報および前記運転履歴情報に基づいて将来の熱負荷を予測する負荷推定手段と、
前記負荷推定手段によって予測された前記熱負荷に対して、前記複数種の空調制御毎の前記ユーザの前記快適度を推定する快適度推定手段と、
前記負荷推定手段によって予測された前記熱負荷に対して、前記複数種の空調制御毎に前記空調制御が前記空気調和装置によって実行された場合の消費電力量を推定する消費電力量推定手段と、
前記複数種の空調制御のうち、前記快適度が前記許容範囲内であって、前記消費電力量がより小さく、かつ前記快適度がより大きい空調制御を、前記空気調和装置に実行させる空調制御として、選定する選定手段と、
を有する空気調和システム。 an air conditioner that air conditions the target space;
an input means that acquires the weather forecast information from an information processing device that provides weather forecast information that is predicted weather information, and inputs a target comfort level and an acceptable range of the comfort level set by the user;
equipment information that is information related to the air conditioning capacity of the air conditioner; operation history information that is a record of operation data and measurement data of the air conditioner with respect to past weather information; storage means for storing a list of air conditioning controls for the species;
load estimating means for predicting future heat load based on the weather forecast information, the equipment information, and the driving history information;
Comfort level estimating means for estimating the comfort level of the user for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the heat load predicted by the load estimating means;
A power consumption amount estimation means for estimating the power consumption amount when the air conditioning control is executed by the air conditioner for each of the plurality of types of air conditioning control with respect to the heat load predicted by the load estimation means;
Among the plurality of types of air conditioning control, the air conditioning control causes the air conditioner to execute an air conditioning control in which the comfort level is within the allowable range, the power consumption is smaller, and the comfort level is higher. , a selection means for selecting,
Air conditioning system with.
前記複数種の空調制御毎に推定された前記消費電力量に基づく評価ポイントおよび前記快適度に基づく評価ポイントの合計値を算出し、前記複数種の空調制御のうち、前記合計値が最も大きい空調制御を選定する、
請求項1に記載の空気調和システム。 The selection means is
A total value of evaluation points based on the power consumption estimated for each of the plurality of types of air conditioning control and evaluation points based on the comfort level is calculated, and an air conditioner with the largest total value among the plurality of types of air conditioning control is calculated. select control,
The air conditioning system according to claim 1.
前記消費電力量の削減度合いに対して線形または非線形の近似式に基づいて前記空調制御毎に前記評価ポイントを付与し、前記消費電力量の削減量が大きいほど、前記評価ポイントを高くする、
請求項2に記載の空気調和システム。 The power consumption estimation means includes:
The evaluation points are assigned to each air conditioning control based on a linear or non-linear approximation formula to the degree of reduction in the amount of power consumption, and the larger the amount of reduction in the amount of power consumption is, the higher the evaluation point is.
The air conditioning system according to claim 2.
前記目標快適度を前記対象空間の設定温度とし、前記許容範囲から前記設定温度を基準とした上限または下限の許容限界を求め、前記快適度の向上度合いに対して線形または非線形の近似式に基づいて前記空調制御毎に前記評価ポイントを付与し、前記快適度が前記設定温度に近いほど、前記評価ポイントを高くする、
請求項2または3に記載の空気調和システム。 The comfort level estimating means includes:
The target comfort level is set as the set temperature of the target space, and an upper or lower allowable limit based on the set temperature is determined from the allowable range, and based on a linear or nonlinear approximation formula for the degree of improvement in the comfort level. assigning the evaluation points to each air conditioning control, and increasing the evaluation points as the comfort level is closer to the set temperature;
The air conditioning system according to claim 2 or 3.
前記記憶手段は、前記複数種の空調制御が前記デマンド制御モードに属する前記リストを記憶し、
前記負荷推定手段は、
前記ユーザによって前記デマンド制御モードが選択されると、前記熱負荷を予測し、
前記選定手段は、
前記デマンド制御モードに属する前記複数種の空調制御から1つの空調制御を選定すると、前記空気調和装置を前記デマンド制御モードで運転させる、
請求項1~4のいずれか1項に記載の空気調和システム。 The air conditioner has a normal control mode in which it operates with normal air conditioning control, and a demand control mode in which it operates with less power consumption than the normal control mode,
The storage means stores the list in which the plurality of types of air conditioning control belong to the demand control mode,
The load estimating means is
predicting the heat load when the demand control mode is selected by the user;
The selection means is
When one air conditioning control is selected from the plurality of types of air conditioning controls belonging to the demand control mode, operating the air conditioner in the demand control mode;
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 4.
前記空気調和装置によって前記選定された空調制御が実行される時間が前記ユーザによって設定された適用時間を経過すると、前記空気調和装置に対して前記デマンド制御モードを解除する、
請求項5に記載の空気調和システム。 The selection means is
When the time during which the selected air conditioning control is executed by the air conditioner passes an application time set by the user, canceling the demand control mode for the air conditioner;
The air conditioning system according to claim 5.
前記複数種の全ての空調制御の快適度が前記許容範囲内でない場合、前記空気調和装置に対して前記デマンド制御モードを解除する、
請求項5または6に記載の空気調和システム。 The selection means is
If the comfort level of all of the plurality of types of air conditioning control is not within the permissible range, canceling the demand control mode for the air conditioner;
The air conditioning system according to claim 5 or 6.
前記選定手段は、
前記リストと、前記各空調制御の優位度と、前記選定された空調制御とを前記表示装置に表示させる、
請求項1~7のいずれか1項に記載の空気調和システム。 The air conditioner is provided with a display device,
The selection means is
displaying the list, the superiority of each air conditioning control, and the selected air conditioning control on the display device;
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 7.
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JP2011106763A (en) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd | Control system of air conditioner |
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