(57)【要約】【課題】短期間で運転や制御の安定化を実現することのできる地中熱利用ヒートポンプシステム及びその制御方法を提供する。【解決手段】地中熱源を利用する地中熱ヒートポンプ３と、空気熱源を利用する空気熱ヒートポンプ２とを備えるヒートポンプシステムであって、向こう１ヶ月未満の所定期間における前記ヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化する前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールをモデル計算によって求める運転モデル設定装置１０と、前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプの運転を、前記運転モデル設定装置により求められたそれぞれの運転スケジュールに基づいて制御する制御装置１１とを備える。【選択図】図１
2014020655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中熱源を利用する地中熱ヒートポンプと、空気熱源を利用する空気熱ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムであって、
向こう１ヶ月未満の所定期間における前記ヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化する前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールをモデル計算によって求める運転モデル設定装置と、
前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプの運転を、前記運転モデル設定装置により求められたそれぞれの運転スケジュールに基づいて制御する制御装置と、
を備える、
ことを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記向こう１ヶ月未満の所定期間は、向こう２４時間であることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記運転モデル設定装置は、前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールを遺伝的アルゴリズムを用いるモデル計算によって求める装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
地中熱源を利用する地中熱ヒートポンプと、空気熱源を利用する空気熱ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムの制御方法であって、
向こう１ヶ月未満の所定期間における前記ヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化する前記地中熱ヒートポンプ及び前記空調ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールをモデル計算によって求める第１の工程と、
前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプの運転を、第１の工程において求められたそれぞれの運転スケジュールに基づいて制御する第２の工程と、
を有することを特徴とするヒートポンプシステムの制御方法。
【請求項５】
前記所定期間は、２４時間であることを特徴とする請求項４に記載のヒートポンプシステムの制御方法。
【請求項６】
前記第１の工程は、前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールを遺伝的アルゴリズムを用いるモデル計算によって求める工程である、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のヒートポンプシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、地中熱源を利用する地中熱ヒートポンプを備えるヒートポンプシステム及びその運転方法に係る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中熱利用ヒートポンプ装置として、地盤の熱的状況を測定する測定手段と、測定した地盤の熱的状況に基づいて採放熱の限界値を設定する限界値設定手段と、設定した採放熱の限界値を超えないようにヒートポンプ本体の運転を制御する運転制御手段とを備えるものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
この技術では、限界値設定手段は、運転開始から数年間、前年との地中温度の差が小さくなり安定するまでの期間において、当該測定手段にて測定した前年の測定結果に基づく地盤の熱的状況から、地盤の年間における熱的状況の基準変動値を毎年再設定し、設定した基準変動値に基づいて当該限界値を再設定するように構成されている。これによれば、地盤の熱的状況に適応し長期間にわたって安定した運転が実現できる地中熱利用ヒートポンプ装置やその制御方法を実現することができる。
【０００４】
また、地中熱利用ヒートポンプシステムの設計方法として、地中熱利用ヒートポンプシステムの運転のシミュレーションにより熱収支を解析し、熱源側の温度の時系列変化を求める工程と、暖房期間開始時と次年の冷房期間終了時、及び、冷房期間開始時と次年の暖房期間終了時のうち少なくともいずれかにおいて、当該シミュレーションの結果である熱源側の温度が略一致するように当該ヒートポンプシステムで処理する熱負荷及び当該ヒートポンプシステムの仕様のうち少なくともいずれかを変更しながら当該シミュレーションを繰り返して当該ヒートポンプシステムで処理する熱負荷及び当該ヒートポンプシステムの仕様を決める工程と、を有する技術が知られている（特許文献２）。
【０００５】
この技術によれば、夏期の地中への放熱量、冬期の地中からの採熱量、及び周辺地盤との熱収支をバランスさせ、地中熱交換器周囲温度を安定させた設計が可能となり、地中熱利用ヒートポンプシステムの長期的な運転を実現させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４７８２４６２号公報
【特許文献２】特許第４６９４９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、運転開始から数年間、前年との地中温度の差が小さくなり安定するまでの期間において、前年の測定結果に基づく地盤の熱的状況から、地盤の年間における熱的状況の基準変動値を毎年再設定し、設定した基準変動値に基づいて採放熱の限界値を再設定する。従って、この方法に従えば、ヒートポンプシステムの運転が長期（たとえば数年間）にわたり安定しない場合が考えられる。この点で、地中熱利用ヒートポンプ装置のより早期の安定的な運転を期待する使用者にとって望ましいものとはいえない。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、暖房期間開始時と次年の冷房期間終了時、及び、冷房期間開始時と次年の暖房期間終了時のうち少なくともいずれかにおいて、シミュレーションの結果である熱源側の温度が略一致するように地中熱利用ヒートポンプシステムの仕様が決められる。従って、この方法では、少なくとも１年間は地中熱利用ヒートポンプシステムの仕様が決まらないことになる。この点で、特許文献１に記載の技術と同様に、地中熱利用ヒートポンプ装置のより早期の安定的な運転を期待する使用者にとって望ましいものとはいえない。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、短期間で運転や制御の安定化を実現することのできる地中熱利用ヒートポンプシステム及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための、本発明の第１の態様に係るヒートポンプシステムは、地中熱源を利用する地中熱ヒートポンプと、空気熱源を利用する空気熱ヒートポンプとを備えるヒートポンプシステムであって、向こう１ヶ月未満の所定期間における前記ヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化する前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールをモデル計算によって求める運転モデル設定装置と、前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプの運転を、前記運転モデル設定装置により求められたそれぞれの運転スケジュールに基づいて制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様に係るヒートポンプシステムは、第１の態様に係るヒートポンプシステムであって、前記向こう１ヶ月未満の所定期間は、向こう２４時間であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の態様に係るヒートポンプシステムは、第１又は第２の態様に係るヒートポンプシステムであって、前記運転モデル設定装置は、前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールを遺伝的アルゴリズムを用いるモデル計算によって求める装置であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の態様に係るヒートポンプシステムの制御方法は、地中熱源を利用する地中熱ヒートポンプを備えるヒートポンプシステムの制御方法であって、向こう１ヶ月未満の所定期間における前記ヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化する前記地中熱ヒートポンプ及び前記空調ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールをモデル計算によって求める第１の工程と、前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプの運転を、第１の工程において求められたそれぞれの運転スケジュールに基づいて制御する第２の工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の態様に係るヒートポンプシステムの制御方法は、第４の態様に係る制御方法であって、前記所定期間は、２４時間であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の態様に係るヒートポンプシステムの制御方法は、第４又は第５の態様に係る制御方法であって、前記第１の工程は、前記地中熱ヒートポンプ及び前記空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールを遺伝的アルゴリズムを用いるモデル計算によって求める工程である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明（特に本発明の第１及び第４の態様）によれば、向こう１ヶ月未満の所定期間という短期間におけるヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化するように、そのヒートポンプシステムが備える地中熱ヒートポンプ及び空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールをモデル計算によって求め、求められたそれぞれの運転スケジュールに基づいて地中熱ヒートポンプ及び空気熱ヒートポンプの運転を制御するので、長期間（少なくとも１年間）にもわたりヒートポンプステムの運転が安定しない、或いはヒートポンプシステムの設計が決まらない、というような事態は避けることができ、従って地中熱利用ヒートポンプ装置のより早期の安定的な運転を望む使用者にとってより望ましい、地中熱利用ヒートポンプシステム及びその制御方法を実現することができる。
【００１７】
特に、本発明の第２及び第５の態様によれば、ヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化するための比較的優れた運転スケジュールを、向こう２４時間という実用時間としてかなり短い期間で決定するので、ヒートポンプシステム運転や制御の安定化に長期間を要しない、従ってヒートポンプシステムのより早期の安定的な運転を望む使用者にとってより望ましい、ヒートポンプシステム及びその制御方法を実現することができる
本発明が奏する作用効果は、地中熱ヒートポンプ及び空気熱ヒートポンプのそれぞれの運転スケジュールを遺伝的アルゴリズムを用いるモデル計算によって求める場合が特に顕著である（本発明の第２及び第５の態様参照）。遺伝的アルゴリズムというヒューリスティック手法によるモデル計算を用いれば、ヒートポンプシステムのトータルシステム効率を最大化するための比較的優れた運転スケジュールを、実用時間内で、且つ、比較的短時間で求めることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態におけるヒートポンプ空調システムの構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態における運転モデル設定装置の詳細の構成と信号の流れを示す図。
【図３Ａ】第１の実施の形態において使用する各パラメータの変数名及びその定義式を示す図。
【図３Ｂ】第１の実施の形態において使用する各パラメータの変数名及びその定義式を示す図。
【図３Ｃ】第１の実施の形態において使用する各パラメータの変数名及びその定義式を示す図。
【図４】第１の実施の形態における地中熱交換器出口熱媒温度と地中熱ヒートポンプ効率の関係を示す図。
【図５】第１の実施の形態における外気温度と空気熱ヒートポンプ効率の関係を示す図。
【図６】第１の実施の形態における過去の外気温度の実績値時間推移を示す図。
【図７】第１の実施の形態における外気温度の予測方法を説明する図。
【図８】第１の実施の形態における過去の空調負荷の時間推移を示す図。
【図９】第１の実施の形態における空調負荷の予測方法を説明する図。
【図１０】第１の実施の形態における効率演算部が実行する演算式を示す図。
【図１１】第１の実施の形態におけるＧＡの処理手順を示すフロー図。
【図１２】図１１に示すフロー図の各ステップの処理内容を解説する図。
【図１３】第１の実施の形態におけるＧＡを用いた最適スケジュール解の探索方法を説明するための図。
【図１４】第１の実施の形態における地中熱ヒートポンプ電力投入量を求める手順を示すフロー図。
【図１５】第１の実施の形態における過去の地中熱交換器出口熱媒温度の実績値の時間推移を示す図。
【図１６】第１の実施の形態における過去の地中放出熱量の実績値の時間推移を示す図。
【図１７】地中放出熱量と地中熱交換器出口熱媒温度との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のヒートポンプシステムの実施の形態として、建築物の空調を行うヒートポンプ空調システム１を例として説明する。
【００２０】
図１は、第１の実施の形態におけるヒートポンプ空調システムの構成を示す図である。  
ヒートポンプ空調システム１は、空気熱ヒートポンプ２、地中熱ヒートポンプ３、運転管理装置４を備えている。そして、地中熱ヒートポンプ３には、循環水ポンプ５と循環水流量計６とを有する地中埋設管７が接続されている。また、運転管理装置４は、運転モデル設定装置１０、制御装置１１を備えている。
【００２１】
空気熱ヒートポンプ２は、大気との熱交換によって放熱及び採熱を行なう。即ち、空気の熱エネルギーをポンプ（コンプレッサ）の働きによって対象領域（たとえば建築物の室内）を冷却又は加熱するエネルギーに変換する。地中熱ヒートポンプ３は、地中との熱交換によって放熱及び採熱を行なう。即ち、地中埋設管７を介して地中の熱エネルギーを取り出してポンプ（コンプレッサ）の働きによって対象領域を冷却又は加熱するエネルギーに変換する。
【００２２】
運転モデル設定装置１０は、空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３のそれぞれの出力割合をどのように設定すればヒートポンプ空調システム１の総合効率（ＣＯＰ）を最適とできるかを計算する。制御装置１１は、運転モデル設定装置１０が求めたそれぞれの出力割合を指定する信号（出力制限率信号）又は当該信号に基づく制御信号を空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３に出力する。空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３の運転は、それぞれに対して出力された信号に基づき実行され、これにより管理される。
【００２３】
図１に示すようにヒートポンプ空調システム１には電源８から電力が供給されている。また、ヒートポンプ空調システム１には、モデル計算に用いるパラメータを取得するための、外気温度計９ａ、地中熱交換器入口熱媒温度計９ｂ、地中熱交換器出口熱媒温度計９ｃが設けられている。
【００２４】
図２は、第１の実施の形態における運転モデル設定装置１０の詳細の構成と信号の流れを示す図である。  
運転モデル設定装置１０は、パラメータ計測装置２０、パラメータ演算装置３０、実績記録装置４０、外気温度予測装置４１、空調負荷予測装置４２、負荷割合最適化装置５０を備えている。
【００２５】
パラメータ計測装置２０は、運転モデル設定に必要な種々のパラメータを計測する。パラメータ演算装置３０は、計測されたパラメータを組み合わせて演算を行い空調負荷を求める。パラメータ演算装置３０が演算した結果は、以下では演算値として扱われる。ここで、空調負荷とは、ヒートポンプ空調システム１の空調機が必要とするエネルギー（見方を変えれば電力）のことである。
【００２６】
実績記録装置４０は、パラメータ計測装置２０の種々の計測値とパラメータ演算装置３０の種々の演算値とを履歴情報として保存し、データベース化する機能を有する装置である。実績記録装置４０が保存した値は、以下では実績値として扱われる。実績記録装置４０は、そこに保存されている実績値を用いて他の構成ブロックが演算して得られた演算値を履歴情報として更に保存し、データベース化する機能を有していてもよい。
【００２７】
外気温度予測装置４１は、上述の計測値及び実績値に基づいて将来の外気温度の推移を予測する。空調負荷予測装置４２は、上述の計測値、演算値及び実績値に基づいて将来の空調負荷の推移を予測する。
【００２８】
負荷割合最適化装置５０は、上述の実績値及び予測値に基づいて、空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３の最適な運転スケジュールをモデル計算により求める。制御装置１１は、負荷割合最適化装置５０が求めた運転スケジュールに従って、空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３のそれぞれに出力制限率信号又はその出力制限率信号に基づく制御信号を与える。
【００２９】
その他の構成ブロックについては、引き続くヒートポンプ空調システム１の運転管理装置４の動作説明において併せて説明する。
【００３０】
続いて、ヒートポンプ空調システム１の運転管理装置４の動作について説明する。
【００３１】
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、第１の実施の形態において使用する各パラメータの変数名及びその定義式を示す図である。以下、これらの変数名及び定義式を参照しつつ動作を説明する。
【００３２】
まず、パラメータ計測装置２０の動作について説明する。  
外気温度計測装置２１は、外気温度計９ａを用いて空気熱ヒートポンプ２の周囲の外気温度を計測する。計測された外気温度Ｔｏｕｔは、計測値として外気温度予測装置４１及び空調負荷演算装置３１に送られる。トータル電力投入量計測装置２２は、電源８からヒートポンプ空調システム１に供給されるトータル電力ＷＴｏｔａｌを計測する。トータル電力ＷＴｏｔａｌは、式（７）に示すように、システム待機電力投入量Ｗｓ、循環ポンプ電力量Ｗｐ、空気熱ヒートポンプ電力投入量ＷＡ、地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧの和に等しい。計測されたトータル電力ＷＴｏｔａｌは、パラメータ演算装置３０の空調負荷演算装置３１に送られる。なお、システム待機電力投入量Ｗｓ、循環ポンプ電力量Ｗｐは、本運転管理装置以外の設備に使用される電力であり、既知の固定値である。  
ＷＴｏｔａｌ＝ＷＡ＋ＷＧ＋Ｗｐ＋Ｗｓ        ・・・式（７）
地中熱交換器出口熱媒温度計測装置２３は、地中熱交換器出口熱媒温度計９ｃを用いて地中から取り出された熱媒（循環水、不凍液など）の温度を計測する。計測された地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔは、計測値として空調負荷演算装置３１及び地中放熱量演算装置３２に送られる。地中熱交換器入口熱媒温度計測装置２４は、地中熱交換器入口熱媒温度計９ｂを用いて地中に送り出される熱媒の温度を計測する。計測された地中熱交換器入口熱媒温度ＴＧ＿ｉｎは、計測値として地中放熱量演算装置３２に送られる。
【００３３】
熱媒循環流量計測装置２５は、循環水流量計６を用いて地中埋設管内を循環する熱媒循環流量ＭＷを計測する。計測された熱媒循環流量ＭＷは、計測値として地中放熱量演算装置３２に送られる。  
パラメータ計測装置２０の各部が計測した値は、実績記録装置４０にも送られて履歴情報として記録される。
【００３４】
続いて、パラメータ演算装置３０の動作について説明する。  
地中放熱量演算装置３２は、地中熱交換器入口熱媒温度ＴＧ＿ｉｎ、地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔ、熱媒循環流量ＭＷ、及び熱媒比熱Ｃｐを用いて式（５）により地中放出熱量ＱＧ＿ｏｕｔを計算する。そして、地中放出熱量ＱＧ＿ｏｕｔを演算値として空調負荷演算装置３１に出力する。なお、地中放出熱量ＱＧ＿ｏｕｔが負の値となるときは、地中から熱を吸熱していることを表す。  
ＱＧ＿ｏｕｔ＝ＭＷ×Ｃｐ×（ＴＧ＿ｉｎ−ＴＧ＿ｏｕｔ）        ・・・式（５）
空調負荷演算装置３１は、ヒートポンプ空調システム１の空調機が必要とする全エネルギー（空調負荷総量）を求める。空調負荷総量Ｑは、式（１）に示されるように、空気熱ヒートポンプ２に求められる空調負荷ＱＡと、地中熱ヒートポンプ３に求められる空調負荷ＱＧ＿ｉｎとの和で表される。  
Ｑ＝ＱＡ＋ＱＧ＿ｉｎ        ・・・式（１）
ここで式（１）に示す、地中熱ヒートポンプの空調負荷ＱＧ＿ｉｎは、式（５）に示す地中放出熱量ＱＧ＿ｏｕｔと地中熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＧとを用いて式（２）または式（３）で表される。式（２）は、冷房時の地中熱ヒートポンプの空調負荷ＱＧ＿ｉｎであり、式（３）は、暖房時の地中熱ヒートポンプの空調負荷ＱＧ＿ｉｎである。  
［冷房時］ＱＧ＿ｉｎ＝［ＣＯＰＧ／（ＣＯＰＧ＋１）］×ＱＧ＿ｏｕｔ        ・・・式（２）  
［暖房時］ＱＧ＿ｉｎ＝［ＣＯＰＧ／（ＣＯＰＧ−１）］×ＱＧ＿ｏｕｔ        ・・・式（３）
なお、式（２）または式（３）は、式（６）に示す定義式、及び式（６−１）の関係から導かれる。  
ＣＯＰＧ＝ＱＧ＿ｉｎ／ＷＧ        ・・・式（６）  
ＱＧ＿ｉｎ＝ＱＧ＿ｏｕｔ±ＷＧ        ・・・式（６−１）
さらに、地中熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＧは、地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔの関数として式（８）または式（９）で表すことができる。ここで、式（８）は、冷房時の地中熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＧであり、式（９）は、暖房時の地中熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＧである。なお、ｆＧ１、ｆＧ２は地中熱ヒートポンプ固有の関数である。図４は、第１の実施の形態における地中熱交換器出口熱媒温度と地中熱ヒートポンプ効率の関係を示す図である。  
［冷房時］ＣＯＰＧ＝ｆＧ１（ＴＧ＿ｏｕｔ）        ・・・式（８）  
［暖房時］ＣＯＰＧ＝ｆＧ２（ＴＧ＿ｏｕｔ）        ・・・式（９）
式（１）に示す空気熱ヒートポンプの空調負荷ＱＡは、式（４）に示す空気熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＡと空気熱ヒートポンプ電力投入量ＷＡとの積として求められる。  
ＱＡ＝ＣＯＰＡ×ＷＡ        ・・・式（４）  
ここで、空気熱ヒートポンプ電力投入量ＷＡは、式（７）を変形した式（７−１）によって求めることができる。  
ＷＡ＝ＷＴｏｔａｌ−ＷＧ−Ｗｐ−Ｗｓ        ・・・式（７−１）
さらに、空気熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＡは、外気温度Ｔｏｕｔの関数として式（１０）または式（１１）で表すことができる。ここで、式（１０）は、冷房時の空気熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＡであり、式（１１）は、暖房時の空気熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＡである。なお、ｆＡ１、ｆＡ２は空気熱ヒートポンプ固有の関数である。図５は、第１の実施の形態における外気温度と空気熱ヒートポンプ効率の関係を示す図である。  
〔冷房時〕ＣＯＰＡ  ＝  ｆＡ１（Ｔｏｕｔ）      ・・・式（１０）  
〔暖房時〕ＣＯＰＡ  ＝  ｆＡ２（Ｔｏｕｔ）      ・・・式（１１）
パラメータ演算装置３０は、空調負荷演算装置３１が求めた空調負荷総量Ｑを空調負荷予測装置４２に出力すると共に、空調負荷演算装置３１及び地中放熱量演算装置３２が求めた空調負荷総量Ｑ及びその他の演算値を実績記録装置４０に出力する。実績記録装置４０は、入力した演算値を履歴情報として保存する。
【００３５】
次に、外気温度予測装置４１の動作について説明する。  
外気温度予測装置４１は、実績記録装置４０においてデータベース化されて保存されている過去の外気温度の実績値から、当日の外気温度の予測値を求める。
【００３６】
図６は、過去の外気温度の実績値の時間推移<DB>Ｔｏｕｔを示す図である。<DB>Ｔｏｕｔは、実績記録装置４０に保存されている過去の外気温度の実績値から一定の基準に従って得られる。たとえば、任意の時間ｋを基点（横軸の０点）として向こう一定時間（たとえば２４時間）にわたり、任意の単位時間帯（たとえば１時間）に入るデータを、実績記録装置４０に保存されている過去の外気温度の実績値から取得し、取得されたデータから当該単位時間帯における平均値を演算する。より具体的には、たとえば、実績記録装置４０に保存されている過去７日分の外気温度の実績値の中から、時間ｋから向こう２４時間において、たとえば５時００分から５時５９分までの１時間の時間帯に入るものを取得して、取得した実績値の平均値（＋２７．０度）を演算する。こうして得られる複数個の時間帯における複数個の平均値から近似曲線（たとえば最小自乗近似曲線）を演算し、演算された近似曲線を過去の外気温度の実績値の時間推移<DB>Ｔｏｕｔとする。
【００３７】
外気温度予測装置４１は、当日の時間ｋにおける外気温度Ｔｏｕｔ、ｋから向こう一定時間（たとえば一日に相当する２４時間分）の将来の外気温度の時間推移（<予測>Ｔｏｕｔ）を次のようにして予測する。  
図７は、第１の実施の形態における外気温度の予測方法を説明する図である。外気温度予測装置４１は、当日の時間ｋにおける外気温度Ｔｏｕｔ、ｋ（図７中の「当日外気温度」に相当する）を外気温度計測装置２１から取得する。次に、過去の同時間ｋにおける外気温度ＰＴｏｕｔ、ｋを、時間ｋを基点とする向こう一定時間にわたる過去の外気温度の実績値の時間推移<DB>Ｔｏｕｔに照らして取得する。当日の時間ｋにおける外気温度Ｔｏｕｔ、ｋを過去の同時間ｋにおける外気温度ＰＴｏｕｔ、ｋと比較して温度差ΔＴｋを求める。そして、式（１３）により、当日の時間ｋにおける予測外気温度の時間推移（<予測>Ｔｏｕｔ）を求める。即ち、時間ｋを基点とする向こう一定時間にわたる過去の外気温度の実績値の時間推移<DB>Ｔｏｕｔに温度差ΔＴｋをバイアス値として加算して<予測>Ｔｏｕｔを求める。  
<予測>Ｔｏｕｔ ＝ <DB>Ｔｏｕｔ＋ΔＴｋ 
＝ <DB>Ｔｏｕｔ＋Ｔｏｕｔ、ｋ−ＰＴｏｕｔ、ｋ    ・・・式（１３）
たとえば、任意の時間ｋを基点（横軸の０点）としたときの向こう２４時間において、当日の時間ｋの外気温度Ｔｏｕｔ、ｋが２６.０度であり、過去の時間ｋにおける<DB>Ｔｏｕｔ、すなわち過去の外気温度ＰＴｏｕｔ、ｋが＋２４．０度であったとすると、温度差ΔＴｋは＋２．０度となるので、時間ｋにおける  <予測>Ｔｏｕｔは、<DB>Ｔｏｕｔに＋２．０度だけ加算されたものとなる。
【００３８】
上述のように求められる<予測>Ｔｏｕｔは、必要時に取り出せるように保存し、データベース化しておく。その保存場所は、実績記憶装置４０であってもよいし、外気温度予測装置４１が記録部を備える場合には、その記録部であってもよい。
【００３９】
次に、空調負荷予測装置４２の動作について説明する。  
空調負荷予測装置４２は、実績記録装置４０においてデータベース化されて保存されている過去の空調負荷の実績値から、当日の空調負荷の予測値を求める。
【００４０】
図８は、過去の空調負荷の実績値の時間推移<DB>Ｑを示す図である。<DB>Ｑは、実績記録装置４０に保存されている過去の空調負荷の実績値から一定の基準に従って得られる。たとえば、任意の時間ｋを基点（横軸の０点）として向こう一定時間（たとえば２４時間）にわたり、任意の単位時間帯（たとえば１時間）に入るデータを、実績記録装置４０に保存されている過去の空調負荷の実績値から取得し、取得されたデータから当該単位時間帯における平均値を演算する。より具体的には、たとえば、実績記録装置４０に保存されている過去７日分の空調負荷の実績値の中から、時間ｋから向こう２４時間において、たとえば５時００分から５時５９分までの１時間の時間帯に入るものを取得して、取得した実績値の平均値（３６．０Ｗ）を演算する。こうして得られる複数個の時間帯における複数個の平均値から近似曲線（たとえば最小自乗近似曲線）を演算し、演算された近似曲線を過去の外気温度の実績値の時間推移<DB>Ｑとする。
【００４１】
空調負荷予測装置４２は、時間ｋにおける当日の空調負荷Ｑｋから向こう一定時間（たとえば一日に相当する２４時間分）の将来の外気温度の時間推移（<予測>Ｑ）を次のようにして予測する。  
図９は、第１の実施の形態における空調負荷の予測方法を説明する図である。空調負荷予測装置４２は、当日の時間ｋにおける空調負荷Ｑｋ（図７中の「当日空調負荷」に相当する）を空調負荷演算装置３１から取得する。次に、過去の同時間ｋにおける外気温度ＰＱｋを、時間ｋを基点とする向こう一定時間にわたる過去の空調負荷の実績値の時間推移<DB>Ｑに照らして取得する。時間ｋにおける空調負荷Ｑｋiを同時間ｋにおける過去の空調負荷ＰＱｋと比較して負荷差ΔＱｋを求める。そして、式（１３）により、当日の時間ｋにおける予測空調負荷の時間推移（<予測>Ｔｏｕｔ）を求める。即ち、時間ｋを基点とする向こう一定時間にわたる過去の空調負荷の実績値の時間推移<DB>Ｑに負荷差ΔＱｋをバイアス値として加算して<予測>Ｑを求める。  
<予測>Ｑ ＝ <DB>Ｑ＋ΔＱｋ 
＝ <DB>Ｑ＋Ｑｋ−ＰＱｋ        ・・・式（１４）
たとえば、任意の時間ｋを基点（横軸の０点）としたときの向こう２４時間において、当日の時間ｋの空調負荷Ｑｋが３９Ｗであり、過去の時間ｋにおける<DB>Ｑ、すなわち過去の外気温度ＰＱｋが３６Ｗであったとすると、負荷差ΔＱｋは＋３Ｗとなるので、時間ｋにおける  <予測>Ｑは、<DB>Ｑに＋３Ｗだけ加算されたものとなる。
【００４２】
上述のように求められる<予測>Ｑは、必要時に取り出せるように保存し、データベース化しておく。その保存場所は、実績記憶装置４０であってもよいし、空調負荷予測装置４２が記録部を備える場合には、その記録部であってもよい。
【００４３】
続いて、負荷割合最適化装置５０の動作について説明する。  
負荷割合最適化装置５０は、地中熱交換器出口熱媒温度予測装置５１とエネルギーフローモデル演算装置５２とを備えている。エネルギーフローモデル演算装置５２には、モデル生成部５３と効率演算部５４とが設けられている。負荷割合最適化装置５０は、将来の任意の所定期間（評価期間）、たとえば将来の２４時間におけるシステムＣＯＰ（ＳＣＯＰ）が最大となるような、空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３との運転スケジュールを決定する。
【００４４】
エネルギーフローモデル演算装置５２は、空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３との運転スケジュールの種々のパターンについてシステムＣＯＰを繰り返して演算して最適なシステムＣＯＰを求める。地中熱交換器出口熱媒温度予測装置５１は、エネルギーフローモデル演算装置５２における演算に使用する地中熱交換器出口熱媒温度の予測値を計算する。このように、地中熱交換器出口熱媒温度予測装置５１とエネルギーフローモデル演算装置５２とが協働して、空気熱ヒートポンプ２の運転と地中熱ヒートポンプ３の運転との最適な負荷割合を計算する。以下、その詳細な内容について説明する。
【００４５】
効率演算部５４は、向こう２４時間のシステムＣＯＰ（ＳＣＯＰ２４ｈ）を、例えば、式（１９）で定義される演算式に従って計算する。  
ＳＣＯＰ２４ｈ＝Σ〔（ＱＧ＿ｉｎ，ｉ＋ＱＡ，ｉ）／（ＷＧ，ｉ＋ＷＡ，ｉ＋ＷＰ，ｉ＋ＷＳ，ｉ）〕
・・・式（１９）  
ＱＧ＿ｉｎ，ｉ：任意時間ｉの地中熱ヒートポンプの空調負荷  
ＱＡ，ｉ：任意時間ｉの空気熱ヒートポンプの空調負荷  
ＷＧ，ｉ：任意時間ｉの地中熱ヒートポンプの電力投入量  
ＷＡ，ｉ：任意時間ｉの空気熱ヒートポンプの電力投入量  
Ｗｏ，ｉ：任意時間ｉのその他の電力量の固定値
なお、任意時間ｉは、向こう２４時間内の任意の時間であり、式（２０）は常に成立しているものとする。また、Ｗｏ，ｉの典型例は、任意時間ｉの循環ポンプの電力量（ＷＰ，ｉ）や任意時間ｉのシステム待機電力投入量（ＷＳ，ｉ）であり、多くの場合、Ｗｏ，ｉ＝ＷＰ，ｉ＋ＷＳ，ｉとしてよい。  
Ｑｉ＝ＱＡ，ｉ＋ＱＧ＿ｉｎ，ｉ        ・・・式（２０）  
Ｑｉ：任意時間ｉの空調負荷総量
図１０は、第１の実施の形態における効率演算部５４が実行する演算式を示す図である。
【００４６】
モデル生成部５３は、式（１９）で示すＳＣＯＰ２４ｈが最大となるＱＧ＿ｉｎ，ｉ、ＱＡ，ｉの向こう２４時間のスケジュールパターンを遺伝的アルゴリズム（以下、ＧＡという。）を用いて検索する。
【００４７】
図１１は、第１の実施の形態におけるＧＡの処理手順を示すフロー図である。このフロー図は、一般的なＧＡの処理を表している。図１２は、このフロー図の各ステップの処理内容を解説する図である。従って、図１１の各処理についての一般的な説明は省略する。
【００４８】
図１３は、第１の実施の形態におけるＧＡを用いた最適スケジュール解の探索方法を説明するための図である。  
図１３に示されるそれぞれの２次元座標系では、横軸が将来の時間ｉを示し、縦軸が空調負荷総量Ｑｉと地中熱ヒートポンプ３の空調負荷ＱＧ＿ｉｎ，ｉを示しており、従って図１３中の各図は、時間ごとのＱｉとＱＧ＿ｉｎ，ｉの推移を表している。ここで、空調負荷総量Ｑｉは、これまでの実績値から求められる予測値、すなわち先述の<予測>Ｑの時間iにおける値に相当し、地中熱ヒートポンプ３の空調負荷ＱＧ＿ｉｎ，ｉは、ＧＡの処理の開始時に初期世代として無作為に設定される設定値である場合には、時間iにおける<設定>ＱＧ_INの値、ＧＡの処理の終了時に、最終的に最適なものとして選択される最適値である場合には、時間iにおける<結果>ＱＧ_INの値、ＧＡの処理の開始後、終了前の途中において選択される選択値である場合には、時間iにおける<選択>ＱＧ_IN（図示せず）の値、に相当する。
【００４９】
時間ｉにおける空気熱ヒートポンプ２の空調負荷ＱＡ，ｉは、式（２０）により、ＱｉとＱＧ＿ｉｎ，ｉとの差として定まる。
【００５０】
無作為に設定された初期化母集団のスケジュール群（初期世代）を基点に、ＧＡの処理フローに基づき選択→交配→交叉→突然変異→評価を繰り返し、最終世代である最適スケジュール解を導出する。
【００５１】
具体的には、図１１のステップＳ０６の処理において、式（１９）に示すＳＣＯＰ２４ｈの値を計算し、その結果で効率の高いスケジュールを複数選択する。そして選択したスケジュールを更に交配→交叉→突然変異→評価を行なって、より効率の高いスケジュールを複数選択する。この処理を所定回数繰り返すことで、ＳＣＯＰ２４ｈの値の高い地中熱ヒートポンプ３の空調負荷ＱＧ＿ｉｎ，ｉを得ることができる。ステップＳ０７に示す終了条件を充足したときは、例えば、上述の処理を１０００回繰り返したときは、得られた複数のスケジュールのうち最も効率の高いスケジュールを最適スケジュールとする。
【００５２】
図１３の下図における<結果>ＱＧ_INは、上述のＧＡの処理により求まったＱＧ＿ｉｎ，ｉの最適スケジュールである。
【００５３】
ところで、式（１９）に示すＳＣＯＰ２４ｈの値を計算するためには、任意の時間ｉにおける地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧ，ｉと空気熱ヒートポンプ電力投入量ＷＡ，ｉとを求める必要がある。  
図１４は、第１の実施の形態における地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧ，ｉを求める手順を示すフロー図である。
【００５４】
ステップＳ１１において、エネルギーフローモデル演算装置５２は、上述のＧＡの処理を実行する際に用いられた地中熱ヒートポンプ３の空調負荷ＱＧ＿ｉｎ，ｉ（任意の時間iにおける、<設定>ＱＧ_INの値と<選択>ＱＧ_INの値）を取り出す。そしてこの空調負荷ＱＧ＿ｉｎ，ｉのそれぞれの値に対応する地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧ，ｉを以下の繰り返し処理によって計算し求める。
【００５５】
まず地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧ，ｉの初期値を設定する。この初期値は、任意の値で良いが、前回の計算で得られたＷＧ，ｉの値を採用しても良い。
【００５６】
ステップＳ１２において、任意の時間ｉにおける地中放出熱量ＱＧ＿ｏｕｔ，ｉを次の式によって算出する。  
ＱＧ＿ｏｕｔ，ｉ＝ＱＧ＿ｉｎ，ｉ＋ＷＧ，ｉ 
そして、ステップＳ１３において、算出されたＱＧ＿ｏｕｔ，ｉを地中熱交換器出口熱媒温度予測装置５１に渡して、地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔ，ｉの予測値を計算させる。
【００５７】
図１５は、過去の地中熱交換器出口熱媒温度の実績値の時間推移<DB>ＴＧ＿ｏｕｔを示す図である。<DB>ＴＧ＿ｏｕｔは、実績記録装置４０に保存されている過去の地中熱交換器出口熱媒温度の実績値から一定の基準に従って得られる。たとえば、任意の時間ｋを基点（横軸の０点）として向こう一定時間（たとえば２４時間）にわたり、任意の単位時間帯（たとえば１時間）に入るデータを、実績記録装置４０に保存されている過去の地中熱交換器出口熱媒温度の実績値から取得し、取得されたデータから当該単位時間帯における平均値を演算する。より具体的には、たとえば、実績記録装置４０に保存されている過去１４日分の地中熱交換器出口熱媒温度の実績値の中から、時間ｋから向こう２４時間において、たとえば７時００分から７時５９分までの１時間の時間帯に入るものを取得して、取得した実績値の平均値を演算する。こうして得られる複数個の時間帯における複数個の平均値から近似曲線（たとえば最小自乗近似曲線）を演算し、演算された近似曲線を過去の地中熱交換器出口熱媒温度の実績値の時間推移<DB>ＴＧ＿ｏｕｔとする。
【００５８】
図１６は、過去の地中放出熱量の実績値の時間推移<DB>ＱＧ＿ｏｕｔを示す図である。<DB>ＱＧ＿ｏｕｔは、実績記録装置４０に保存されている過去の地中放出熱量の実績値から一定の基準に従って得られる。たとえば、任意の時間ｋを基点（横軸の０点）として向こう一定時間（たとえば２４時間）にわたり、任意の単位時間帯（たとえば１時間）に入るデータを、実績記録装置４０に保存されている過去の地中放出熱量の実績値から取得し、取得されたデータから当該単位時間帯における平均値を演算する。より具体的には、たとえば、実績記録装置４０に保存されている過去１４日分の地中放出熱量の実績値の中から、時間ｋから向こう２４時間において、たとえば７時００分から７時５９分までの１時間の時間帯に入るものを取得して、取得した実績値の平均値を演算する。こうして得られる複数個の時間帯における複数個の平均値から近似曲線（たとえば最小自乗近似曲線）を演算し、演算された近似曲線を過去の地中放出熱量の実績値の時間推移<DB>ＱＧ＿ｏｕｔとする。
【００５９】
すると、<DB>ＴＧ＿ｏｕｔ及び<DB>Ｑ＿ｏｕｔはそれぞれ式（１６）及び式（１７）として表すことができる。  
ＴＧ＿ｏｕｔ，ｉ＝ｆ４（ｉ）      ・・・式（１６）
ＱＧ＿ｏｕｔ，ｉ＝ｆ５（ｉ）      ・・・式（１７）
ここで、任意の時間ｉは、時間ｋを基点とする向こう一定時間（たとえば２４時間）内の任意の時間である。
【００６０】
そして、式（１６）及び式（１７）を用いると、地中放出熱量ＱＧ＿ｏｕｔと地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔとの関係式（１８）を得ることができる。図１７は、この式（１８）に相当する、地中放出熱量と地中熱交換器出口熱媒温度との関係を示す図である。
【００６１】
ＴＧ＿ｏｕｔ，ｔ＝ｆ６（ＱＧ＿ｏｕｔ，ｔ）      ・・・式（１８）
従って、ステップＳ１３において、式（１８）に示す関数ｆ６を用いれば、算出されたＱＧ＿ｏｕｔ，ｉから地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔ，ｉの予測値を求めることができる。
【００６２】
なお、上述のように求められる関係式（１８）並びに、必要に応じて<DB>ＴＧ＿ｏｕｔ及び<DB>Ｑ＿ｏｕｔ（または式（１６）及び式（１７））は、必要時に取り出せるように保存し、データベース化しておく。その保存場所は、実績記憶装置４０であってもよいし、地中熱交換器出口熱媒温度予測装置５１が記録部を備える場合には、その記録部であってもよい。
【００６３】
図１４のステップＳ１４において、エネルギーフローモデル演算装置５２は、地中熱交換器出口熱媒温度予測装置５１が計算した地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔ，ｉから、式（８）または式（９）を用いて地中熱ヒートポンプ効率ＣＯＰＧ，ｉを求める。  
［冷房時］ＣＯＰＧ，ｉ＝ｆＧ１（ＴＧ＿ｏｕｔ，ｉ）          
［暖房時］ＣＯＰＧ，ｉ＝ｆＧ２（ＴＧ＿ｏｕｔ，ｉ）        
ステップＳ１５において、次の式を用いて地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧ，ｉを計算する。この式は、ＷＧ，ｉ演算値を求める式である。  
ＷＧ，ｉ＝ＱＧ＿ｉｎ，ｉ／ＣＯＰＧ，ｉ
そして、ステップＳ１６において、ステップＳ１５で求めたＷＧ，ｉの演算値とＷＧ，ｉの初期値との差が許容範囲内かどうか、即ち、演算が収束したかどうかを調べる。  
例えば、指標Ｉ＝｜（ＷＧ，ｉの初期値−ＷＧ，ｉの演算値）／ＷＧ，ｉの初期値｜を求める。そして、指標Ｉ≧０．００００１ならば、ＷＧ，ｉの初期値にＷＧ，ｉの演算値を代入してステップＳ１２からの処理を実行する。一方、指標Ｉ＜０．００００１ならば、ステップＳ１７において、地中熱交換器出口熱媒温度ＴＧ＿ｏｕｔ，ｉ及び地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧ，ｉを決定する。
【００６４】
以上の手順によって、ＧＡによりＱＧ＿ｉｎ，ｉを決定することができる。ＱＧ＿ｉｎ，ｉが決定すると、式（２０）よりＱＡ，ｉを求めることができるので、下記式（２３）が成立することにより、ＷＡ，ｉを求めることができる。  
ＷＡ，ｉ＝ＱＡ，ｉ／ＣＯＰＡ，ｉ・・・  式（２３）
ここで、ＣＯＰＡ，ｉは上述の式（１０）または式（１１）を用いて求められる。  
［冷房時］ＣＯＰＡ，ｉ＝ｆＡ１（Ｔｏｕｔ，ｉ）        
［暖房時］ＣＯＰＡ，ｉ＝ｆＡ２（Ｔｏｕｔ，ｉ）        
このようにして求めた、地中熱ヒートポンプ電力投入量ＷＧ，ｉと空気熱ヒートポンプ電力投入量ＷＡ，ｉとを用いてＳＣＯＰ２４ｈを式（１９）に従って計算することができる。
【００６５】
負荷割合最適化装置５０は、ＧＡの処理によって求めたＳＣＯＰ２４ｈが最大になるＱＧ＿ｉｎ，ｉの向こう２４時間のスケジュールパターンとＱＡ，ｉの向こう２４時間のスケジュールパターンとから地中熱ヒートポンプの出力制限率αＧ＿ｉｎ，ｉと空気熱ヒートポンプの出力制限率αＡ、ｉとを求める。
【００６６】
地中熱ヒートポンプの定格出力をＱＧ＿ｉｎ，ＭＡＸと置くと、出力制限率αＧ＿ｉｎ，ｉの２４ｈスケジュールパターンは、式（２１）より求まる。  
αＧ＿ｉｎ，ｉ＝ＱＧ＿ｉｎ，ｉ／ＱＧ＿ｉｎ，ＭＡＸ  ・・・  式（２１）
また、空気熱ヒートポンプの定格出力をＱＡ，ＭＡＸと置くと出力制限率αＡ、ｉの向こう２４時間のスケジュールパターンは、式（２２）より求まる。  
αＡ、ｉ＝  ＱＡ，ｉ／ＱＡ，ＭＡＸ  ・・・  式（２２）
制御装置１１は、出力制限率αＧ＿ｉｎ，ｉ及び出力制限率αＡ、ｉから地中熱ヒートポンプ３と空気熱ヒートポンプ２のそれぞれの出力割合を指定する信号（出力制限率信号）又は当該信号に基づく制御信号を出力する。空気熱ヒートポンプ２と地中熱ヒートポンプ３の運転は、それぞれに対して出力された信号に基づき実行され、これにより管理される。
【００６７】
以上、説明した実施の形態によれば、将来の任意期間における全エネルギー（空調負荷総量）が最適な値になるように２熱源型ヒートポンプの運転を制御することができるため、ハイブリッド式ヒートポンプ空調システムの経済的な運転や省エネルギー化を図ることができる。
【００６８】
なお、上述の実施の形態では、評価期間を２４時間として将来の２４時間におけるシステム効率ＳＣＯＰ２４ｈを最大化するように運転スケジュールを作成したが、本発明はこの形態に限定されず、将来の適宜の期間における効率を最大化するように運転スケジュールを作成することができる。
【００６９】
例えば、将来の１ヶ月未満の所定期間におけるシステム効率ＳＣＯＰ２４ｈを最大化するように運転スケジュールを作成することができる。この所定期間として１ヶ月未満の値を設定することで、長期間（少なくとも１年間）にもわたりヒートポンプステムの運転が安定しない、或いはヒートポンプシステムの設計が決まらない、というような事態は避けることができ、地中熱利用ヒートポンプ装置のより早期の安定的な運転を望む使用者にとってより望ましい、地中熱利用ヒートポンプシステム及びその制御方法を実現することができる。
【００７０】
ここで、将来の運転スケジュールとして１ヶ月未満の所定期間を設定したが、この値は実際のヒートポンプシステムの運転において、使用者がより早期の安定的な運転を達成するために望ましいと考えている値である。
【００７１】
なお、このように将来の適宜の期間における効率を最大化するように運転スケジュールの設定を可能としているのは、上述のようにモデル計算によるスケジューリング手法を適用しているからである。但し、モデル計算に適用する手法は、遺伝的アルゴリズムに限定されず、数理計画法、焼きなまし法、局所探索法を用いることができる。
【００７２】
また、図６に示された<DB>Ｔｏｕｔや図９に示された<DB>Ｑの近似曲線を求める際に、実績記録装置４０に保存されている過去７日分の実績値の中から、時間ｉから向こう２４時間において、たとえば５時００分から５時５９分までの１時間の時間帯に入るものを取得して、取得した実績値の平均値を演算するという説明をした。図１５に示された<DB>ＴＧ＿ｏｕｔや図１６に示された<DB>ＱＧ＿ｏｕｔの近似曲線を求める際には、実績記録装置４０に保存されている過去１４日分の地中放出熱量の実績値の中から、時間ｋから向こう２４時間において、たとえば７時００分から７時５９分までの１時間の時間帯に入るものを取得して、取得した実績値の平均値を演算するという説明をした。しかし、本発明はこれらのような形態に限定されず、本発明においては、<DB>Ｔｏｕｔ、<DB>Ｑ、<DB>ＴＧ＿ｏｕｔ及び<DB>ＱＧ＿ｏｕｔの少なくとも一つを求める際、過去何日分の実績値から平均値を求めるか、どの程度の長さの時間帯にするかなどは、状況や必要に応じて任意に選択できる。
【００７３】
また、上述の実施の形態では、式（２０）に示す関係、すなわち任意の時間ｉにおける空調負荷総量Ｑｉと、地中熱ヒートポンプの空調負荷ＱＧ＿ｉｎ，ｉと、空気熱ヒートポンプの空調負荷ＱＡ，ｉとの関係から地中熱ヒートポンプの運転スケジュールのみを求めたが、地中熱ヒートポンプと空気熱ヒートポンプとの両方の運転スケジュールをＧＡの処理を用いて求めても良い。
【００７４】
以上、地中熱源を利用する地中熱ヒートポンプを備えるヒートポンプシステム及びその運転方法に係る技術について説明した。ここで、地中熱ヒートポンプに加えて、空気熱源を利用する空気熱ヒートポンプを備える２熱源型ヒートポンプシステムも、地中熱ヒートポンプを備えるヒートポンプシステムに該当するので、当該２熱源型ヒートポンプシステム及びその制御方法も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７５】
更に、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウェアを用いて構成するに留まらず、ソフトウェアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウェア、ハードウェアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【００７６】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。  
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよく、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…ヒートポンプ空調システム、２…空気熱ヒートポンプ、３…地中熱ヒートポンプ、４…運転管理装置、５…循環水ポンプ、７…地中埋設管、８…電源、１０…運転モデル設定装置、１１…制御装置、２０…パラメータ計測装置、２１…外気温度計測装置、２２…トータル電力投入量計測装置、２３…地中熱交換器出口熱媒温度計測装置、２４…地中熱交換器入口熱媒温度計測装置、２５…熱媒循環流量計測装置、３０…パラメータ演算装置、３１…空調負荷演算装置、３２…地中放熱量演算装置、４０…実績記録装置、４１…外気温度予測装置、４２…空調負荷予測装置、５０…負荷割合最適化装置、５１…地中熱交換器出口熱媒温度予測装置、５２…エネルギーフローモデル演算装置、５３…モデル生成部、５４…効率演算部。
【図１】
2014020655.tif 000003
【図２】
2014020655.tif 000004
【図３Ａ】
2014020655.tif 000005
【図３Ｂ】
2014020655.tif 000006
【図３Ｃ】
2014020655.tif 000007
【図４】
2014020655.tif 000008
【図５】
2014020655.tif 000009
【図６】
2014020655.tif 000010
【図７】
2014020655.tif 000011
【図８】
2014020655.tif 000012
【図９】
2014020655.tif 000013
【図１０】
2014020655.tif 000014
【図１１】
2014020655.tif 000015
【図１２】
2014020655.tif 000016
【図１３】
2014020655.tif 000017
【図１４】
2014020655.tif 000018
【図１５】
2014020655.tif 000019
【図１６】
2014020655.tif 000020
【図１７】
2014020655.tif 000021