(57)【要約】【課題】  空調条件の異なるエリアや部屋毎に効率的かつ空調需要条件を満たす電力デマンド運転制御を行う【解決手段】  複数の空調機を設置した建屋において、複数の空調室内機とセンサを空調条件の異なるエリアや部屋単位でグループ化し、グループ毎にデマンド運転時の条件を設定登録する手段と、空調システム全体で使用している総消費電力量を算出し、さらに総消費電力量をグループ毎に按分したグループ消費電力量を算出する消費電力算出手段と、予め設定された電力制限上限値を総消費電力量が超える場合に、グループ消費電力量の多い順にグループ毎にデマンド制御運転を行なうことにより、効率的かつ空調需要条件を満たす省エネ空調を行なう。【選択図】図１
2014074509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建屋に配置された複数の空調機と、当該複数の空調機と通信網で接続され、当該複数の空調機の動作を制御するコントローラとで構成される空調システムであって、
前記コントローラは、
前記複数の空調機を、グループ分けして登録し、該グループ毎に、デマンド運転の可否を含む運転条件を設定するユーザ入出力部と、
通信網を介して得られる各空調機の運転情報から空調システム全体で使用している総消費電力量を算出し、総消費電力量を前記登録したグループ毎に按分したグループ毎の消費電力量を算出し、各グループ毎の消費電力量及び空調機の運転情報からグループ毎の空調負荷を推定する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記総消費電力量が設定される電力制限値を超える場合に、空調負荷の小さいグループ順に、前記ユーザ入出力部で設定された運転条件に従って、グループ内の空調機にデマンド運転をさせることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記運転条件には、許可する温度範囲を設定する温度シフト、冷房・暖房・送風の切り替えを設定する運転シフト、あるいは、室外機の能力を制限する割合を設定する室外機能力セーブが含まれることを特徴とする空調システム。
【請求項３】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記通信網には、空調機とともに人感、照度、あるいは湿度のセンサが接続され、
前記ユーザ入出力部は、
さらに、センサの出力値と、該出力値に対応して、センサの属するグループの空調機が行う動作を設定し、
前記制御部は、デマンド運転をさせる場合に、通信網を介して得られるセンサの出力値に基づき、該センサの属するグループの空調機に対して、設定された動作を行わせることを特徴とする空調システム。
【請求項４】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記コントローラは、空調システムに電力制限を指示する上位装置と通信可能であって、
前記コントローラは、該上位装置から電力制限要求を受信した場合に、当該要求に基づき、電力制限値を設定することを特徴とする空調システム。
【請求項５】
請求項４に記載の空調システムにおいて、
前記コントローラは、許可された範囲でデマンド運転を実施しても、前記総消費電力量が設定された電力制限値を超えてしまう場合に、前記上位装置に要求される電力制限が不可能であることを通知することを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一建屋内に複数の室内機を有する場合に好適な空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、店舗やオフィスなどフロア面積の広い建屋に空調機を取り付ける場合、複数の室内機を、その能力に応じた間隔で天井に配置し、各々の室内機が担当エリアをユーザの運転設定に応じて空調することが多い。このような所謂マルチ型の業務用空調機では、複数の空調機をネットワークで繋げて、室内機同士が各種情報を送受信して省エネのための連動運転を行うものや、全空調機を制御できる管理装置を接続して、デマンド制御が必要な場合に、管理装置が空調機を自動運転制御するものがある。
【０００３】
例えば、文献１には、各々人感知センサを備えた複数の空調室内機がネットワークで繋がり、それぞれが他の全ての空調機の人検知情報・設定温度情報・吸込温度情報を把握し、これらの情報に基づいて室内空間の空調負荷を算出し、算出結果に基づき各空調機が部屋全体の空調負荷を考慮した省電力運転を行なうシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２０１０−１５９９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、建屋の空調機をネットワークで繋いで制御するような建物は、大抵は公共施設や商業施設であり、その建物の各々の部屋やエリアの用途によっては、上述のような強制省電力運転してよい部分としたくない部分が混在する。例えば、事務所や会議室などは電力デマンド自動制御により間欠運転や空調停止してもよいが、接客業では客用スペースは出来る限り設定どおりの空調を行ないたい。さらに、真夏に病室やサーバルームとして使用している部屋の冷房を無闇に省エネのために止めたりしては危険な場合さえある。また、テナントが複数入っているような複合施設では、テナントが入れ替わる度に空調の要件や嗜好が変化する。
【０００６】
このように従来のシステムでは、エリアや部屋毎の使い方に配慮したデマンド調節を十分に行うことができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、空調条件の異なるエリアや部屋毎に室内機と各種センサをグループ化し、グループ毎に電力デマンド運転条件及び方法を設定し、必要に応じて効率的かつ空調需要条件を満たす電力デマンド運転制御を行う空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
複数の空調機を設置した建屋において、複数の空調室内機とセンサを空調条件の異なるエリアや部屋単位でグループ化し、グループ毎にデマンド運転時の条件を設定登録し、上位装置からの要求に応じて、グループ毎にデマンド制御運転を行なうことにより、効率的かつ空調需要条件を満たす省エネ空調を行なう空調システムを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例である空調システムを設置した建屋の図である。
【図２】本発明の一実施例である空調システムの接続図である。
【図３】コントローラの機能構成図である。
【図４】本システムでグループ登録を行う処理プログラムのフローチャートである。
【図５】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図６】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図７】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図８】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図９】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図１０】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図１１】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図１２】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図１３】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図１４】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図１５】本システムで電力デマンド運転を行うための設定を行うプログラムのフローチャートである。
【図１６】コントローラの表示パネル画面の例である。
【図１７】本システムで電力デマンド運転実行処理を行うプログラムのフローチャートである。
【図１８】電力デマンド運転実施管理バッファのデータ構成例である。
【図１９】電力デマンド運転実施管理バッファのデータ構成例である。
【図２０】電力デマンド運転実施管理バッファのデータ構成例である。
【図２１】コントローラの表示パネル画面の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１と図２は本発明の一実施例である空調システムの概観を示す図である。図1は空調システムを建屋に配置した例としてシステム構成を表し、建屋内１Fの大きな会議室には天井設置型の空調室内機１が６個、受付に１個、２Fにはサーバルームの壁に空調室内機１が２個、事務所天井に４個が配置されている。なお、室内機には各々ユーザが空調機を運転させるための手元リモコンが付属している。そしてこれらの空調室内機に冷媒を送る複数室内機を接続できるマルチ型の空調室外機２が屋外に設置されている。また、１Ｆ大会議室には他に、人感センサ３と照度センサ４が各々１つ設置され、２Ｆの事務室には湿度センサ５と照度センサ４が各々一つ設置されているものとする。空調システムを制御する空調コントローラ６は２F事務室エリアの一角に設置され、更に、建屋内の全ての電気機器やシステムの電力管理を行うビルシステムコントローラ７は、１Ｆにある受付事務所に設置されている。なお、重複になるため図1には示していないが、この建屋の３Ｆ以上の階にも、別途同様の空調システムが設置され、上位装置であるビルシステムコントローラ７に接続しているとする。
【００１２】
図２は、図1で壁内に埋め込まれている配管や通信網など本空調システムの機器同士の接続状態を示す図で、室内機と室外機は冷媒配管８によって結ばれており、また、室内機と室外機とセンサと空調コントローラは空調通信網９で結ばれ、空調コントローラとビルシステムコントローラはＩＰネットワーク１０で接続される。なお、制御通信網９とＩＰネットワーク１０の通信手段は特に限定するものではなく、空調コントローラが相手機器とデータを送受信出来れば何でも構わない。
【００１３】
本例のシステムは、制御通信網で繋がる空調室内機と室外機（冷媒系統）及びセンサは通信網上で各々送受信相手を区別するためのアドレスを、各々の機器に接続のディップスイッチにて、他の機器と重ならないID番号として設定する。ただし本実施例では、以後の説明の便宜上、１Ｆ大会議室の６台の室内機アドレスはi1〜i6、１F受付事務所の室内機アドレスはi7、２Fサーバルーム2台の室内機アドレスはi8とi9、２F事務所の４台の室内機アドレスはi10〜i13とし、室外機アドレスはo1とo2、１F会議室の照度センサアドレスはc1、２F事務所の照度センサアドレスはc2、１F会議室の人感センサアドレスはｓ1、２F事務所の湿度センサアドレスはh1、空調コントローラのアドレスはr1と表記する。
【００１４】
図３は、空調コントローラ６のハードウェア構成図である。本例の空調コントローラ６は、ワンチップマイコンであるＣＰＵ６０、ユーザが設定や指示を行ったり現在の室内機の運転状態を参照したりするための表示パネルと入力ボタンなどからなるユーザ入出力部６１、制御通信網９で結ばれた空調機やセンサとのデータ通信を行う空調通信部６２、ビルシステムコントローラとIP通信するためのEther通信部６３、OSや制御プログラム及び各種データを保持するメモリディスク部６４、ＣＰＵ６０が制御プログラムを実行するためのワークメモリ領域であるＲＡＭ部６５、電源部６６で構成される。
【００１５】
メモリディスク部６４には、ＯＳや各部のドライバソフトウェアの他、該ユーザ入出力部６１や空調通信部６２を通じて得た情報などのデータや空調機制御のプログラムが格納されている。本発明の電力デマンド運転のための制御プログラムも該メモリディスク部６４に他の空調アプリケーションプログラムとともに格納されており、ＣＰＵ６０は、以下に説明する該制御プログラムをメモリディスク６４から読み出してＲＡＭ６５に展開して実行し、空調機電力デマンド運転が行われる。
【００１６】
なお、本システムにおける電力デマンド運転とは、空調システム全体が常時ある閾値以下の消費電力で運転することを目的に、システム消費電力が閾値を超えそうな場合には、ユーザが各々の室内機の付属リモコンを使って指定した空調運転の設定を一部またはすべて無効にし、空調コントローラ６が空調機運転の設定を制御することである。
【００１７】
図４は、空調機やセンサのグループ登録を行う処理ルーチンを示すフローチャートである。ユーザは該グループ登録処理において、任意の大きさの空調空間（以下ゾーンと称する）を、その範囲に含まれる空調室内機及びセンサを指定して登録し、登録したゾーン毎に、電力デマンド運転を行う場合の運転方法やゾーン内のセンサ出力との連動運転の設定を行なう。以下図５〜図１４を使って、ゾーンの設定登録手順を述べる。
【００１８】
まず、コントローラ６のユーザ入出力部６１の表示パネルは、通常は図３の表示例に示されるように、空調通信網８に接続する各室内機の運転状況や設定値の一覧画面を示している。ユーザがゾーンの登録設定を行う際は、図３で「ゾーン」と記載されたタブを、入力ボタンを使って選択指定し（ステップ1000）、ゾーン登録モードに処理を移行する。ＣＰＵ６０は、ユーザ入出力部６１からのゾーン設定開始指示の信号を受けて、入力メモリディスク部６４に保存されているゾーン設定情報を読み出し、図６のような一覧メニュー画面として表示する(ステップ1001)。図６は、図1の１F会議室、２Fサーバルーム、２F事務室の部屋毎にグループ化して各々ゾーン１，２，３に登録されているデータが読み出され表示されている様子である。なお、システム設置後最初に新規登録する場合の画面は、全ての空調機やセンサはゾーン無しの状態となっている。ユーザはこの画面で、ゾーンを構成する室内機やセンサのグループ登録を行なう場合は、登録する室内機やセンサのアドレスを選択指定し、また、どれかのゾーンの電力デマンド運転設定登録を行なう場合は対象ゾーン番号を選択指定する（1002）。
【００１９】
ステップ1002で室内機アドレスまたはセンサアドレスを指定選択した場合、ＣＰＵ５０はステップ1003に進み、選択指定された室内機またはセンサの現在の登録内容をメモリディスク部６４から読み出し、室内機またはセンサの所属ゾーンの指定のための画面を表示する。例えば、図５でゾーン設定していない室内機i13を選択した場合、図６のような画面となる。この画面で登録する各室内機の情報は、所属するゾーンと該室内機に搭載の各種センサ情報をゾーン単位のセンサ連携運転の際に使うか否か(有効/無効)の設定の２項目である。
【００２０】
ゾーンは同じ嗜好で空調してよい空間エリアを意味しているため、図1の例なら、受付・会議室・事務室・サーバルームと使い方の異なる部屋別にゾーンを指定するのが適当ということになる。本例ではそのようにゾーンを分ける様子を示す。
【００２１】
また室内機は、各々本体に吸い込み温度センサや吹き出し温度サンサの他、湿度センサや機種によっては人感センサを設けて室内機単体の運転制御情報として使用しているものがある。本システムは空調機とは別に各種センサを設置できるものの、後述するゾーン単位でのセンサ連携運転を行う際、これら室内機の持つセンサもゾーン単位センサ連携運転に活用したほうが望ましい。そのため、ＣＰＵ６0は室内機のゾーン登録画面を表示する際、室内機の機種情報から電力デマンド運転時に連動可能なセンサを搭載しているか判定し、搭載している場合には、図6のようにセンサの種類（図6では湿度センサ）と、ゾーン単位センサ連携運転の際に、室内機搭載のセンサを使うか否か(有効/無効)を選択登録する有効無効設定欄を表示し、センサ連携運転設定が出来るようにしている。なお具体的な設定内容は、後述する別途設置のセンサの設定と全く同じであるため、ここでは説明割愛する。
【００２２】
ステップ1004〜ステップ1006で上記項目を表示パネル脇の入力用のボタンを使って設定し登録する。例えば、上述した室内機i13の場合、2F事務室に設置されている室内機であるため、他のi10、i11、i12室内機と共にグループ化するのが適当であり、室内機本体の湿度センサをセンサ連携のデータとして用いるなら、図７のような表示となるように入力操作する。
【００２３】
設定項目を全て入力／変更し終えたら、入力ボタンで保存を指示し(ステップ1006)、ＣＰＵ５０は、現在の画面に入力されている情報を、メモリディスク部６４の前記読み出した情報に上書き保存する（ステップ1007）。その後ステップ1001に戻り、改めて該上書きした室内機の状態も反映したゾーン一覧画面が表示されることになる。
【００２４】
ステップ1002でセンサのアドレスを指定した場合、室内機と同様の処理でセンサのゾーン設定画面が表示される。例えば、図５でゾーン設定していない照度センサc2を選択した場合、図８のような設定画面が表示される。
【００２５】
センサの場合、設定項目は所属ゾーン指定以外に、ゾーン単位センサ連携運転条件が必須である。所属ゾーン設定については空調室内機と同様である。センサの連動運転条件は、センサ出力値に応じてそのゾーン内の空調機の運転を自動制御させる場合に、閾値となるセンサ出力値と空調機の運転内容とを指定する項目である。これを、室内機の設定手順と同様、ステップ1004〜ステップ1006で上記2項目を表示パネル脇の入力用のボタンを使って入力し、設定が終わったらステップ1006,1007で入力情報を保存する。
【００２６】
例えば、図８の照度センサc2では、２F事務室に設置されているため、ゾーンは室内機i10〜i13と同様３に登録し、連動動作は、時刻17:00〜5:00に照度が50ルクス以下（0〜50）になった場合、空調機をOFFする。つまり夕方から朝にかけて部屋の照明が消えた場合は空調機をOFFするという、消し忘れ防止を目的とした連動動作を設定する様な使い方が考えられる。その場合、図9のように設定登録を行うことになる。
【００２７】
図１０は、図５のゾーン設定状態から、室内機i13と照度センサc2を図７と図９のように設定保存した後のゾーン一覧画面表示である。
【００２８】
また、図11は、人感センサc1の設定例で、１F会議室の6台の室内機を人が居なくなった場合にOFFする登録がなされている。図12は、湿度センサh1の設定例で、２F事務室は、湿度40%以下の場合は、冷房運転しているゾーン内の空調機を送風運転に運転モードシフトする設定が登録されている。
【００２９】
なお、この連動動作は複数登録できるため、例えば、会議室の人感センサc1では、運転条件1に人を検知している時は運転ON、条件2に居なくなるとOFFのような設定で、自動ON/OFFさせるような設定も可能である。
【００３０】
室内機及びセンサのグループ化と連係動作の設定、すなわちゾーン定義が完了したら、各々のゾーンでの電力デマンド運転の許可・不許可を設定する。
【００３１】
ステップ1002でゾーンを選択指定するとステップ1010に進み、CPU６０は、室内機・センサの設定と同様に、該当ゾーンの電力デマンド運転登録情報を読み出し表示する。図5で例えばゾーン１を指定した場合、図13のように表示される。
【００３２】
各ゾーンにおける電力デマンド運転の設定項目は、電力デマンド運転の許可／不許可、さらに電力デマンド運転許可する場合は、実施可能な時間帯と運転内容である。ユーザは、室内機・センサの設定と同様に、ステップ1011〜ステップ1015で上記項目を表示パネル脇の入力用のボタンを使って設定し登録する。
【００３３】
電力デマンド運転の方法として、設定温度を変更する温度シフト、運転モードを冷暖房から送風にしたり停止(OFF)したりする運転モードシフト、空調室外機の出力を何割か落として運転する室外機能力セーブ運転がある。本システムでは、電力デマンド運転内容に関しても、温度シフトはシフト許可する範囲が設定でき、運転モードシフトは停止（運転OFF）にシフトするか送風運転にシフトするかを選択でき、室外機能力セーブはセーブする下限を指定できるようになっており、ユーザは必要に応じて入力する。
【００３４】
そして、全項目入力し終えたら、室内機・センサと同様、入力ボタンで保存を指示し、ＣＰＵ６０は、現在の画面に入力されている情報を、メモリディスク部６４の前記読み出したゾーン運転情報に上書き保存する（ステップ1016）。
【００３５】
なお、電力デマンド運転で温度シフトと運転モードシフトは、室内機単位で行えるため、基本的に全てのゾーンで実行可能である。しかし、室外機の能力セーブ運転は室外機単位で行われてしまうため、該当の冷媒系統にデマンド不許可の室内機またはゾーンがある場合は使用出来ない。例えば、図1及び図2で、室外機o2には、２Fエリアのサーバルームと事務所の室内機i8〜i13が接続しているが、サーバルームのゾーン２でデマンド運転不許可にすると、事務所のゾーン３では室外機能力セーブ運転は行えない。その場合、ゾーン３の設定画面は図１４のように室外機能力セーブの設定が無効になる。
【００３６】
以上のようにして、ユーザは適切な空調空間の区別と電力デマンド運転時の動作が出来るようにゾーンの設定登録を行う。
【００３７】
図１５は、本空調システムの電力制限値や上位装置であるビル管理コントローラとの連携によるデマンド運転を行うための設定を行う処理ルーチンを示すフローチャートである。以下図１６を使用して処理内容を説明する。
【００３８】
まず、ゾーン登録モードに移行した時と同様、ユーザが入力ボタンを使って省エネ管理のタブを指定すると（ステップ1020）、ＣＰＵ６０は入力メモリディスク部６４から既に登録されている省エネ管理情報を読み出し、図１６のような設定用メニュー画面として表示する(ステップ1021)。
【００３９】
省エネ管理の設定画面での入力項目は、空調システムの電力制限設定、ネットワーク設定、上位装置（ビルシステムコントローラ）との接続設定の３項目である。
【００４０】
電力制限の設定は、あらかじめ指定した消費電力量の範囲で空調を行いたい場合に、その上限となる電力量を入力する(ステップ1022)。空調コントローラは、常時システム全体の空調電力消費量を測定しており、ここで設定した上限電力量を超えそうになった場合には、前記ゾーン設定に従いソーン単位で空調機にデマンド運転の指示を出して、消費電力を抑える。
【００４１】
ネットワーク設定は、本例では上位装置であるビルシステムコントローラとＩＰネットワークで接続するため、空調コントローラのＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイアドレスを設定する(ステップ1023)。なお、もし別種の通信網で接続する場合には、該当の通信網で通信するために空調コントローラが持つ必要のあるパラメータを設定する。
【００４２】
上位装置設定は、本システムでビルコントローラシステム７からのデマンド要求を受けて付けてデマンド運転を行う場合は有効、行わない場合は無効を選択指定し、連携有効の場合は接続先のビルシステムコントローラのＩＰアドレス入力、ＩＰネットワーク上で省エネ情報の送受信に使用する通信規約を選択指定する（ステップ1024、ステップ1025）。本例では、空調コントローラはBACnet規格、ECHONET規格に準拠した通信機能とメーカ独自の通信プロトコルによる通信機能を有しているため、接続するビルコントローラシステムの通信方式に合わせて選択指定する。
【００４３】
ステップ1026、ステップ1027で上記入力した３項目を省エネ管理情報として登録保存し、空調コントローラによる電力デマンド空調運転が行なわれることになる。
【００４４】
図１７は、空調コントローラ6がデマンド運転を実行する処理を示すフローチャートである。
【００４５】
ＣＰＵ６０は、常時、空調通信部６２を使って制御通信網９の通信処理、上位装置接続がある場合はEther通信部63を使ってIPネットワーク10の通信処理を走らせており、各々データ送受信を行っている。
【００４６】
IPネットワーク10通信では、ビルシステムコントローラ７から必要に応じて送られる電力制限要求コマンド受信の有無を監視し（ステップ2001）、コマンド受信するとデータ内に含まれる電力制限の要求値を読み出し、消費電力の上限閾値に換算してＲＡＭ６５のバッファに記憶する（ステップ2002）。消費電力の上限閾値に換算とは、例えば上位からの要求内容が、「現消費電力40％削減」という内容だった場合に、消費電力上限閾値を「現在の消費電力×0.6」と算出することである。勿論、要求内容が「20ｋＷ以下で運転」のように上限閾値そのものである場合には換算は必要無い。
【００４７】
後述する電力デマンド運転実施または解除の判定の際、該上位装置からの要求による上限値とユーザの設定した電力制限の上限値とで、値の小さい方の数値が判定基準となる。
【００４８】
制御通信網９に接続された空調機やセンサからは、機種や冷暖房能力等の機器固有値、ユーザリモコンの運転設定値、現在運転状態（故障の有無・圧縮機運転ON/OFF・圧縮機電流値・冷媒流量等）及び空調機搭載の各種センサの出力値を、定期的に(本例の場合は1分毎)収集し、ＲＡＭ６５に設けた空調データ履歴バッファに一定期間分（本例の場合は過去1時間分）が取得時刻と共に記録される(ステップ2003、ステップ2004)。
【００４９】
そして、情報取得の度に、該収集した空調機のデータから空調システムの現在消費電力を算出し、必要に応じて電力デマンド運転を行い、またセンサのデータからセンサ連携条件に対応したゾーン単位の空調機制御を行う。
【００５０】
ステップ2005ではシステムの電力デマンド管理に必要な消費電力と空調負荷モデルの計算及び履歴記録を行う。まず、ＣＰＵ６０は、空調システムの現在瞬間消費電力を全室外機の圧縮機電流値×電圧の合計で算出する。現在瞬間消費電力は、メモリディスク64に、該瞬間消費電力の過去1時間分を取得時刻と共に瞬間消費電力履歴として保持するようにしており、該履歴の最新30分間分のデータを使用して現在消費電力量を算出する。そして、該算出したシステム全体消費電力量をゾーン毎の消費電力量に按分する。本例では、按分計算に、ステップ2002で収集記録してある空調室内機のデータから、サーモON時間または冷媒流量の最新30分間積算値を用いて比例配分する。
【００５１】
具体的には、例えばサーモON時間積算を用いる場合、ゾーン３のi10室内機のサーモON最新30分積算値が10分、i11室内機が5分、i12室内機が20分、i13室内機が15分なら、ソーン3のサーモON積算値はi10〜i13室内機の合計50分であり、同様にして出力したゾーン1のサーモON積算値が45分、ゾーン２が60分、ゾーン無しが5分の場合、ゾーン3の消費電力量は50/(50+45+60+5)=0.3125と全体消費電力量の31.25%である。ステップ2005で算出した全体消費電力が40kWhならゾーン３は12.5kWh、他も同様にゾーン１が11.25kWh、ゾーン２が15kWh、ゾーン無し1.25kWhに按分できる。サーモON時間の代わりに冷媒流量積算を用いる場合も計算方法は同様である。
【００５２】
次に、該按分した消費電力を用いて、ゾーン毎の空調負荷モデルのデータ構築を行う。一般に空調の消費エネルギーモデルは、複数個の空調機からなるシステムの場合
消費電力  Ｗ  =  Σ（Ｗｉ）  =  Σ（ ai Xi2 + bi Xi + ci） （ 数１ ）
Ｗ ： システム全体の消費電力
Ｗi：第ｉ番目の空調機の消費電力
Xi ： 第ｉ番目の空調機の負荷の分担
ai、bi、ci ：負荷係数
で近似できる。
【００５３】
本システムでは、上記をゾーン毎のモデルとして使用し、Ｗiに前記按分した消費電力値を、ゾーン毎の空調負荷Xiとして、ステップ２００２で収集した空調機運転データから
Xi  =  Ti-To                    （ 数２ ）
Ti：ゾーン内室内機の吸い込み温度平均値
To：外気温（本システムでは各々の室外機の外気温センサ値の平均値）
として、データ収集の度に累積データから読み出した過去2回分のWi、Xi値と、今回算出した値を使って、ai、bi、ciを算出し、算出日時と共に累積し、学習的にゾーン毎の空調エネルギーモデルを構築していく。
【００５４】
また、その他に各室内機の吸い込み温度、吹き出し温度、風量を使い
Ｄi  =  Σ（｜(T3j-T4j)*Ｂj|）                    （ 数３ ）
Ｄi：ゾーンiの現在空調負荷
T1j：ゾーン内第j番目の室内機の吸い込み温度
T2j：ゾーン内第j番目の室内機の吹き出し温度
Ｂj：ゾーン内第j番目の室内機の風量
で求めた値をゾーンの現在空調負荷として累積保存する。
【００５５】
なお、上記計算が終了した後、ＣＰＵ６０は、現在瞬間消費電力の履歴が増加傾向で、かつ、現在消費電力量が前述した上位装置デマンド要求値あるいはユーザ設定電力制限上限値の90%を超えていた場合、消費電力削減のためのデマンド運転実施が必要と判定する。逆に、現在瞬間消費電力の履歴が減少傾向で、かつ、現在消費電力量が前述した上位装置デマンド要求値あるいはユーザ設定電力制限上限値の70%以下の場合、実施している電力デマンド運転があれば解除（ユーザ所望運転に戻す）と判定する。
【００５６】
ステップ2006では、前述したユーザの各ゾーンのセンサ連携設定に基づき、連係動作を設定されているセンサが存在する全ゾーンについて、ステップ2004で取得したセンサ出力値と取得時刻及び該当ゾーン内の空調機運転状態を照らし合わせ、さらに上記ステップ2005の電力デマンドの判定との競合をチェックして、センサ連係動作実施と判定した場合はＲＡＭ６５上に設けた空調運転変更要求送信キューに、空調機に送る要求電文を蓄積していく。
【００５７】
具体的には、例えば、図１０のゾーン３設定において、時刻18:30のステップ2004の取得値が、c2センサ値37、h1センサ65、i10室内機ON、i11室内機OFF、i12室内機ON、i13室内機OFFだった場合、照度センサc2の連動動作設定は、時刻17:00〜5:00に照度が50ルクス以下（0〜50）になった場合空調機をOFFなので、i10室内機とi12室内機をOFFするセンサ連携制御が必要、h1センサは湿度40%以下の場合の処理なので今回の数値65％では連携処理なしであるため、ゾーン３のセンサ連携照らし合わせ結果として、空調運転変更要求送信キューには、「i10室内機OFF」「i12室内機OFF」の2つの要求電文が格納される。
【００５８】
なお、電力デマンドの判定との競合チェックは、上記のような空調OFFなどのシステム消費電力低下に繋がる動作の場合は必要ないが、例えば、人感センサで、人を検知した時に運転ONするなど、消費電力増加となるようなセンサ連携設定が成されている場合、連携運転条件が揃っても、ステップ2005で電力デマンド必要と判定、あるいは既に電力デマンド運転を実施していたら、センサ連携運転を実施せず無視、すなわち、空調運転変更要求送信キューに空調ONの要求電文を書き込まないことを意味する。この競合チェックにより、消費電力増加となるセンサ連携運転は、電力デマンド運転実施の必要なしの時のみ実施されることになる。
【００５９】
連携するセンサのある全てのゾーンについて、センサ連携の条件の照合と電力デマンド競合チェックを行い、その結果、もし空調運転変更要求送信キューに要求電文があれば(ステップ2007)、空調通信部６２からキュー内の電文を一つずつ送信する処理を行い、全て送信したら空調運転変更要求送信キューをクリアする処理を行う（ステップ2008）。
【００６０】
そして、センサ連携処理を行った場合は、たとえ前記ステップ2005で電力デマンド運転の変更の判定がされていても変更処理は実施せずにステップ2001に戻る。これにより、センサ連携運転の結果を反映した、次回収集の空調機データを使って、電力デマンド運転変更の判定をやり直すことになる。
【００６１】
ステップ2005で電力デマンド運転変更必要と判定し、センサ連携の空調機運転変更が無かった場合は、電力デマンド運転の実施または解除の処理を行う(ステップ2009)。
【００６２】
本システムでは、ステップ2005で電力デマンド運転必要と判断する際に使用した電力上限値（上位装置からの要求による上限値とユーザの設定した電力制限の上限値で値の小さい方）と現在消費電力の差分、及びゾーン毎の空調負荷モデルと熱負荷係数ai、bi、ciの変化、電力デマンド運転実施状況から、変更ゾーンと運転変更パラメータを決定する（ステップ2010）。
【００６３】
例えば、ステップ2005で、消費電力が増加傾向かつ算出した全体消費電力40kWhがユーザの設定した電力制限上限値43kWHの90%を超えているため、電力デマンド運転が必要と判定したとする。まず、ＣＰＵ６０は、ＲＡＭ６５に設けた図１８のような電力デマンド運転実施管理バッファのデータを参照する。図10のゾーン構成で、ゾーン2が電力デマンド運転不許可、それ以外のゾーンが電力デマンド運転許可していたとし、また現時点で電力デマンド運転はどのゾーンでも実施していないと、図８のように運転実施欄は空の状態である。通常は、外気温の上昇や下降に伴い、冷暖房負荷が増して徐々に消費電力が上がっていく場合が多いため、電力デマンド運転の実施も、温度シフト→室外機能力セーブ→運転停止の順に、ゾーン別に実施していく。上記例の場合も上限値と現在消費電力の差分は3kWhで、まだ上限値を超えていないので、まず、電力デマンド運転許可ゾーンでは、ユーザの快適性を損なわない範囲で温度シフト運転変更を行う。その際、ステップ2005で算出した現在空調負荷の小さいゾーン順に温度シフトを検討する。例えば、ゾーン３の現在空調負荷が最も小さい場合、ゾーン3内の室内機で省エネ推奨温度（冷房運転なら28度、暖房運転なら20度）から外れているものを探し、該等の設定値があったら、その変更によってどのくらい消費電力を減らせるかの推定値w3を前記学習構築したゾーン3の空調エネルギーモデル係数ａ3,ｂ3,ｃ3を使って、
w3  =（ a3 XB2 + b3 XB + c3）−（ a3 XA2 + b3 XA + c3）        （ 数４ ）
XB：ゾーン内室内機の変更前の設定温度平均と外気温の差
XA：ゾーン内室内機の変更後の設定温度平均と外気温の差
として推定し、w3が今回の差分3kWhに足りなかったら、次に現在空調負荷の小さいゾーンで同様の計算を行い、運転内容変更ゾーンと運転変更の内容を決めて行く。さらに温度シフトだけでは要求されるデマンド値を満たさなかった場合は、室外機能力セーブを行い、それでも満たさなければ運転モードシフト(運転停止または送風運転への変更)を行っていく。
【００６４】
具体的な変更ゾーンと運転変更内容が決まったら、ＣＰＵ60は、電力デマンド運転実施管理バッファに実施する運転変更のパラメータを書き込む。例えば上記ゾーン3に温度シフトを行う場合は、図１９のようになる。さらに、センサ連携時と同様、空調運転変更要求送信キューに、「i10室内機冷房28℃」「i11室内機冷房28℃」「i12室内機冷房28℃」「i13室内機冷房28℃」の４つの要求電文を作成し格納する。
【００６５】
前記一連の処理の結果、空調運転変更要求送信キューに要求電文があれば(ステップ2011)、空調通信部６２からキュー内の電文を一つずつ送信する処理を行い、全て送信したら空調運転変更要求送信キューをクリアする処理を行う（ステップ2012）。そして、ステップ2001に戻り、今回実施の電力デマンド運転の結果を反映した、次回収集の空調機データを使って、電力デマンド運転変更の判定を繰り返す。
【００６６】
冷暖房負荷が増して徐々に消費電力が上がるにつれて、電力デマンド運転実施も、ゾーン１に温度シフト、ゾーン無しに温度シフト、室外機o2能力70%、室外機o2能力50%、室外機o2能力30%、ゾーン３空調OFF、ゾーン１空調OFF・・・と続けて、図２０のように許可された電力デマンド運転実施を全て行ったにもかかわらず、消費電力が設定された上限値を超えそうな場合、または、全体消費電力が40kWhで電力デマンド運転不可のゾーン２が20.5kWhの状態で上位装置から「20kWh以下で運転」の要求が来た場合などは、要求された上限値内運転が達成できない。その場合はステップ2011からステップ2013に進み、もし、電力上限値が上位装置からの要求であれば「対応不可」の応答コマンドと現在消費電力値を上位装置に送信する（ステップ2014）。そして上位装置・ユーザ設定にかかわらず、ユーザ入出力部６１の表示パネルに図２１のようにエラー表示を行う。
【００６７】
なお、ステップ2010での電力デマンド運転解除の際の運転変更は、上記実施する場合と全く逆に行っていく。
【００６８】
以上のようにして、本発明システムによれば、空調条件の異なるエリアや部屋毎に、必要に応じた効率的かつ空調需要条件を満たす電力デマンド運転制御を行える。
【符号の説明】
【００６９】
１…空調室内機、２…空調室外機、３…個別リモコン、３…人感センサ、４…照度センサ、５…湿度センサ、６…空調コントローラ、７…ビルシステムコントローラ、８…冷媒配管、９…制御通信網、１０…IPネットワーク、６０…CPU、６１…ユーザ入出力部、６２…空調通信部、６３…Ether通信部、６４…メモリディスク、６５…RAM、６６…電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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