(57)【要約】【課題】建物に設置される室外機の容量を最適化することで、環境負荷を低減すると共に省エネルギー化を実現し、加えてコスト低減を図ることができる空調システム選定装置を提供する。【解決手段】空調システム選定装置１０は、建物２に導入する空調システム１を選定するコンピュータであり、制御部２０を含む。制御部２０は、熱負荷条件取得部２０１と、熱負荷予測値算出部２０２と、最大熱負荷算出部２０３と、判定部２０４と、合計熱負荷算出部２０５と、最大合計熱負荷算出部２０６とを有し、記憶部３０に格納されたプログラムを適宜読み出して実行することで、上記各要素の機能を実現可能に構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有する空調システムの容量を選定する空調システム選定装置であって、
少なくとも１つの室内機がそれぞれ設置される建物内の二以上の被空調空間の熱負荷条件を示す熱負荷条件情報に基づいて、前記二以上の被空調空間のそれぞれに対応する複数の熱負荷予測値を時刻毎に算出する第１算出部と、
一定期間内において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じるか否かを判定する判定部と、
前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に足し合わせた合計熱負荷予測値を算出する第２算出部と、
前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、複数の前記室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定する容量決定部と、
を有することを特徴とする空調システム選定装置。
【請求項２】
前記容量決定部は、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値の最大値に基づいて前記複数の室内機の総容量を決定し、且つ、前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、前記複数の室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定する、請求項１記載の空調システム選定装置。
【請求項３】
前記二以上の被空調空間は、前記建物の東側に位置する東側被空調空間と、前記建物の西側に位置する西側被空調空間とを有し、
前記東側被空調空間に少なくとも１つの室内機が設置されると共に、前記西側被空調空間に少なくとも１つの室内機が設置される、請求項１又は２記載の空調システム選定装置。
【請求項４】
前記東側被空調空間に複数の室内機が設置されると共に、前記西側被空調空間に複数の室内機が設置され、
前記少なくとも１つの室外機は、複数の室外機で構成され、
前記東側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの一部が、複数の室外機のうちの一の室外機に接続されると共に、前記西側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの一部が、前記一の室外機に接続され、
前記東側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの残りが、複数の室外機のうちの他の室外機に接続されると共に、前記西側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの残りが、前記他の室外機に接続される、請求項３記載の空調システム選定装置。
【請求項５】
前記判定部は、一日において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となる時刻にずれが生じるか否かを判定し、
前記第２算出部は、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となる時刻にずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に足し合わせた合計熱負荷予測値を算出する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空調システム選定装置。
【請求項６】
コンピュータによって実行される、複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有する空調システムの容量を選定する空調システム選定方法であって、
少なくとも１つの室内機がそれぞれ設置される建物内の二以上の被空調空間の熱負荷条件を示す熱負荷条件情報に基づいて、前記二以上の被空調空間のそれぞれに対応する複数の熱負荷予測値を時刻毎に算出するステップと、
一定期間内において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じるか否かを判定するステップと、
前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に合算した合計熱負荷予測値を算出するステップと、
前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、複数の前記室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定するステップと、
を有することを特徴とする空調システム選定方法。
【請求項７】
複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有する空調システムの容量を選定する空調システム選定方法をコンピュータに実行させる、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムであって、
少なくとも１つの室内機がそれぞれ設置される建物内の二以上の被空調空間の熱負荷条件を示す熱負荷条件情報に基づいて、前記二以上の被空調空間のそれぞれに対応する複数の熱負荷予測値を時刻毎に算出するステップと、
一定期間内において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じるか否かを判定するステップと、
前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に合算した合計熱負荷予測値を算出するステップと、
前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、複数の前記室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定するステップと、
を有することを特徴とする空調システム選定プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の空調システム選定プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有し、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空調システム選定装置によって選定された空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システム選定装置、空調システム選定方法、該方法を実行するためのプログラム及び該プログラムを格納した記録媒体に関し、特に建物に設置される空調システムの選定を支援する空調システム選定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高層ビルなどの大型の建物には、通常、少なくとも１つの室外機と２以上の室内機とを有する、ビル用マルチエアコンなどの空調システムが設置される。このような空調システムを導入する場合、建物内の空調対象となる複数の被空調空間について、各被空調空間の面積（ｍ２）や業種に応じた算出基準負荷（Ｗ／ｍ２）等に基づいて熱負荷（ｋＷ）を算出し、算出された熱負荷に応じた容量（ｋＷ）の室内機を選定し、選定した各室内機の合計容量に応じた容量の室外機を選定している。
【０００３】
また、冷媒配管および電気配線の簡略化やコスト低減を図るために、互いに近接する位置に設置される複数の室内機をまとめて１つの室外機に接続するように設計し、当該接続形態に対応する容量の室外機を選定するなどの方法が採られている。
【０００４】
これまで、適切な能力の冷暖房機器を選定する方法として、例えば、冷暖房機器を設置する建物の環境条件と、部屋の規模と、少なくとも部屋の付属室の規模を含む間取りに関する情報とを受け付け、部屋の間取りに関する情報に基づいて補正情報データから冷暖房の必要能力と関連する情報を補正するための補正値を取得し、部屋の規模と補正値とに基づいて冷暖房の必要能力と関連する情報としての畳数を補正して、その補正後の畳数に基づいて環境別能力データから冷暖房の必要能力を取得し、取得した必要能力に基づいて機器情報データから最適機器の機種情報を取得し、選定結果として出力する方法が開示されている（特許文献１）。
【０００５】
また、地球環境保護や省エネルギー化を図るべく、建物全体の熱負荷を算出し、算出された熱負荷に応じた容量の空調機を仮選定し、更に、仮選定された空調機の消費エネルギーを建物の部分負荷発生頻度に基づいて算出し、算出された消費エネルギー等に基づいて空調機のライフサイクルコストが最も低いものを選定する方法が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４８０６０７号公報
【特許文献２】特開２００９−２０６４０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、室外機と室内機を接続してなる空調システムを建物に設置する場合、上記のように各被空調空間の面積や業種に応じた算出基準負荷等に基づいて熱負荷を算出し、算出された熱負荷に応じた容量の室外機を選定したり、或いは、互いに近接した位置に配置されるいくつかの室内機をまとめて１つの室外機に接続すると、室外機の容量が大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
例えば、建物にＮ個の被空調空間がある場合において、Ｎ個の被空調空間の最大熱負荷がそれぞれＱ１max，Ｑ２max，・・・ＱNmaxであるとすると、Ｎ個の被空調空間に対応して設置される室内機の容量は、それぞれＱ１max，Ｑ２max，・・・ＱNmaxであり、室外機の容量は、通常、これら室内機の容量Ｑ１max，Ｑ２max，・・・ＱNmaxの総和と等しくなるように決定される。すなわち、上記室外機の容量は、各被空調空間の最大熱負荷の総和に対応しており、上記のような空調システムを設置する場合、各被空調空間の最大熱負荷の総和に対応する大きな容量を有する室外機を選定しなければならない。しかし実際には、被空調空間の環境に因って、複数の被空調空間において各被空調空間に対応する最大熱負荷のタイミングにずれが生じる場合があることから、室外機が最大能力で運転する時間が短く、残りの時間では低負荷運転となる。
【０００９】
すなわち、従来の空調システム選定方法では、各被空調空間の最大熱負荷（ピーク）のタイミングのずれを考慮していないため、実際には最大能力で運転する時間が短いにもかかわらず、容量の大きい室外機を選定する必要があり、長時間の低負荷運転に因って運転効率が低下し、加えて室外機のイニシャルコストが高くなる。また、室外機の消費電力は、一般的に容量に応じて大きくなるため、容量の大きい室外機を選定した場合、消費電力が大きくなり、ランニングコストが高くなる。
【００１０】
本発明の目的は、建物に設置される室外機の容量を最適化することで、環境負荷を低減すると共に省エネルギー化を実現し、加えてコスト低減を図ることができる空調システム選定装置、空調システム選定方法、プログラム及び記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る空調システム選定装置は、複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有する空調システムの容量を選定する空調システム選定装置であって、少なくとも１つの室内機がそれぞれ設置される建物内の二以上の被空調空間の熱負荷条件を示す熱負荷条件情報に基づいて、前記二以上の被空調空間のそれぞれに対応する複数の熱負荷予測値を時刻毎に算出する第１算出部と、一定期間内において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じるか否かを判定する判定部と、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に足し合わせた合計熱負荷予測値を算出する第２算出部と、前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、複数の前記室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定する容量決定部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、前記容量決定部は、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値の最大値に基づいて前記複数の室内機の総容量を決定し、且つ、前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、前記複数の室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定する。
【００１３】
また、前記二以上の被空調空間は、前記建物の東側に位置する東側被空調空間と、前記建物の西側に位置する西側被空調空間とを有し、前記東側被空調空間に少なくとも１つの室内機が設置されると共に、前記西側被空調空間に少なくとも１つの室内機が設置されてもよい。
【００１４】
また、前記東側被空調空間に複数の室内機が設置されると共に、前記西側被空調空間に複数の室内機が設置され、前記少なくとも１つの室外機は、複数の室外機で構成され、前記東側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの一部が、複数の室外機のうちの一の室外機に接続されると共に、前記西側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの一部が、前記一の室外機に接続され、前記東側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの残りが、複数の室外機のうちの他の室外機に接続されると共に、前記西側被空調空間に設置される複数の室内機のうちの残りが、前記他の室外機に接続されてもよい。
【００１５】
また、前記判定部は、一日において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となる時刻にずれが生じるか否かを判定し、前記第２算出部は、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となる時刻にずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に足し合わせた合計熱負荷予測値を算出してもよい。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の空調システム選定方法は、コンピュータによって実行される、複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有する空調システムの容量を選定する空調システム選定方法であって、少なくとも１つの室内機がそれぞれ設置される建物内の二以上の被空調空間の熱負荷条件を示す熱負荷条件情報に基づいて、前記二以上の被空調空間のそれぞれに対応する複数の熱負荷予測値を時刻毎に算出するステップと、一定期間内において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じるか否かを判定するステップと、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に合算した合計熱負荷予測値を算出するステップと、前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、複数の前記室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定するステップと、を有することを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明のプログラムは、複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有する空調システムの容量を選定する空調システム選定方法をコンピュータに実行させる、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムであって、少なくとも１つの室内機がそれぞれ設置される建物内の二以上の被空調空間の熱負荷条件を示す熱負荷条件情報に基づいて、前記二以上の被空調空間のそれぞれに対応する複数の熱負荷予測値を時刻毎に算出するステップと、一定期間内において、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じるか否かを判定するステップと、前記二以上の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる場合に、前記複数の熱負荷予測値を時刻毎に合算した合計熱負荷予測値を算出するステップと、前記合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、複数の前記室内機に接続される少なくとも１つの室外機の総容量を決定するステップと、を有することを特徴とする。
【００１８】
更に、上記空調システム選定プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【００１９】
更に、複数の室内機と少なくとも１つの室外機とを有し、上記のいずれかの空調システム選定装置によって選定された空調システムが提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、建物に設置される室外機の容量を最適化することができ、環境負荷を低減すると共に省エネルギー化を実現し、加えてコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る空調システム選定装置を説明するための図であり、（ａ）は空調システムの空調対象となる建物を示す平面図、（ｂ）は空調システム選定装置によって選定される空調システムの一例を示す概略図である。
【図２】空調システムの空調対象となる建物と日射の関係を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る空調システム選定装置のハードウエア構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】図３における制御部の機能ブロック図である。
【図５】本実施形態に係る空調システム選定方法を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る空調システム選定方法によって実行される室外機容量の最適化を説明するためのグラフであり、（ａ）は各被空調空間における合計熱負荷予測値の時間変動を示す図、（ｂ）は本実施形態で決定される室外機容量と従来方法で決定される室外機容量との比較を示す図である。
【図７】図１の空調システムの変形例を説明するための図であり、（ａ）は空調対象となる建物を示す平面図、（ｂ）は空調システムの変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
＜空調システムの構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る空調システム選定装置を説明するための図であり、（ａ）は空調システムの空調対象となる建物を示す平面図、（ｂ）は空調システム選定装置によって選定される空調システムの一例を示す概略図である。
【００２４】
先ず、図１（ａ）に示すように、建物２は、第１の被空調空間４Ａと第２の被空調空間４Ｂとを有し、第１の被空調空間４Ａと第２の被空調空間４Ｂの間に間仕切り壁３が設けられている。本実施形態では、第１の被空調空間４Ａ（東側被空調空間）は建物２の東側に位置し、第２の被空調空間４Ｂ（西側被空調空間）は、建物２の西側に位置している。
そして、本実施形態の空調システム１は、複数の室内機と１つの室外機とで構成される空調単位ユニットを２つ有しており（図１（ｂ）参照）、例えば４台の室内機６Ａ−１，６Ａ−２，６Ｂ−１，６Ｂ−２及び室外機５−１で構成される空調単位ユニット７−１と、４台の室内機６Ａ−３，６Ａ−４，６Ｂ−３，６Ｂ−４及び室外機５−２で構成される空調単位ユニット７−２とを有している。
【００２５】
第１の被空調空間４Ａには、例えば空調単位ユニット７−１のうちの２台の室内機６Ａ−１，６Ａ−２と、空調単位ユニット７−２のうちの２台の室内機６Ａ−３，６Ａ−４とが設置され、第２の被空調空間４Ｂには、例えば空調単位ユニット７−１のうちの２台の室内機６Ｂ−１，６Ｂ−２と、空調単位ユニット７−２のうちの２台の室内機６Ｂ−３，６Ｂ−４とがそれぞれ設置されている。
【００２６】
建物２の外部、例えば建物２の屋上には、２台の室外機５−１，５−２が設置されており、室外機５−１は、配管や配線などの接続ライン８−１を介して、４台の室内機６Ａ−１，６Ａ−２，６Ｂ−１，６Ｂ−２に接続され、室外機５−２は、接続ライン８−２を介して、４台の室内機６Ａ−３，６Ａ−４，６Ｂ−３，６Ｂ−４にそれぞれ接続されている。すなわち、第１の被空調空間４Ａに設置される室内機６Ａ−１〜６Ａ−４（複数の室内機）のうちの一部である室内機６Ａ−１，６Ａ−２が、室外機５−１，５−２（複数の室外機）のうちの一部である室外機５−１（一の室外機）に接続されると共に、第２の被空調空間４Ｂに設置される室内機６Ｂ−１〜６Ｂ−４（複数の室内機）のうちの一部である室内機６Ｂ−１，６Ｂ−２が、室外機５−１に接続される。また、第１の被空調空間４Ａに設置される室内機６Ａ−１〜６Ａ−４のうちの残りである室内機６Ａ−３，６Ａ−４が、室外機５−１，５−２のうちの残りである室外機５−２（他の室外機）に接続されると共に、第２の被空調空間４Ｂに設置される複数の室内機６Ｂ−１〜６Ｂ−４のうちの残りである室内機６Ｂ−３，６Ｂ−４が、室外機５−２に接続される。
【００２７】
図２は、空調システム１の空調対象となる建物２と日射の関係を示す模式図である。
図２に示すように、建物２は、一般的に、午前中ではその東側に受ける日射が多く、午後はその西側に受ける日射が多い。このため、午前のある時刻における東側の第１の被空調空間４Ａと西側の第２の被空調空間４Ｂとの熱負荷を比較すると、窓等を通じて室内に入射する日射による日射熱負荷や、建物２の窓や外壁を通じた貫流熱負荷等により、東側の第１の被空調空間４Ａの熱負荷は、第２の被空調空間４Ｂよりも大きい。一方、午後のある時刻における東側の第１の被空調空間４Ａと西側の第２の被空調空間４Ｂとの熱負荷を比較すると、西側の第２の被空調空間４Ｂの熱負荷は、第１の被空調空間４Ａよりも大きい。また、特に、建物２の窓及び外壁から約３．５ｍ〜５ｍの範囲のペリメータゾーンでは外部環境の影響が大きいため、第１の被空調空間４Ａにおけるペリメータゾーンの熱負荷と第２の被空調空間４Ｂのペリメータゾーンの熱負荷との差はより大きくなる。このように、東側の第１の被空調空間４Ａの熱負荷の時間変動と、西側の第２の被空調空間４Ｂの熱負荷の時間変動とは互いに異なり、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷が最大となるタイミングにずれが生じる。
そこで、本発明の空調システム選定装置は、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの最大熱負荷（ピーク）のタイミングのずれを考慮して、上記のような空調システム１を構成する空調単位ユニット７−１，７−２の構成（組合せ）及び配置を選定する。
【００２８】
＜空調システム選定装置の構成＞
図３は、本発明の空調システム選定装置１０のハードウエア構成を概略的に示すブロック図である。図３の構成はその一例を示すものであり、本発明に係る空調システム選定装置１０が適用される構成は、図３のものに限られない。
図３の空調システム選定装置１０は、建物２に導入する空調システム１を選定するコンピュータであり、制御部２０と、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び／又はハードディスクドライブ等からなる記憶部３０と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）４０と、入力部５０と、出力部６０とを含み、それぞれがバス７０を介して接続されている。
【００２９】
制御部２０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)又はＭＰＵ(Micro Processing Unit)のプロセッサによって構成されており、空調システム選定装置１０の動作および各種処理を統括的に制御する。制御部２０は、記憶部３０に予め格納された空調システム選定プログラムを適宜読み出して実行することで、空調システム選定方法を実現可能に構成されている。空調システム選定装置１０の詳細な動作及び各種処理については後述する。
【００３０】
記憶部３０には、制御部２０が空調システムを選定する処理を実行するのに必要な空調システム選定プログラム及び各種処理に用いられる種々の情報が格納される。記憶部３０は、非一過性であり、かつ、コンピュータ読み取り可能な記録媒体で構成されている。
空調システム選定装置１０は、通信インタフェース４０に接続される例えばＬＡＮ、インターネット等のネットワークに接続され、有線又は無線で外部のシステム等と通信可能である。本実施形態では、例えば通信インタフェース４０に接続される通信網８０を介してサーバ９０に接続される。サーバ９０は、熱負荷条件データベース９１、室内機データベース９２、室外機データベース９３等のデータベースを有する。サーバ９０は、ＢＩＭ（Building Information Modeling）を実現するための建物の属性情報を格納するＢＩＭサーバと通信可能に接続され、ＢＩＭサーバからデータ取得或いはデータ更新するように構成されてもよい。
【００３１】
熱負荷条件データベース９１は、例えば、気象条件や、建物条件及び室内条件などの設計条件などの各種データを格納することが可能である。気象条件は、例えば気象条件地域や、外気条件、外気温湿度、地中温度、太陽高度、ガラス日射量、相当外気温度を含む。上記建物条件は、例えば建物方位角、非空調室温度、窓ガラス、壁の熱貫流率、冬期方位係数、部分負荷率を含む。上記室内条件は、例えば照明、すきま風、機器発熱、人体密度、外気負荷、運転時間を含む。
【００３２】
室内機データベース９２は、室内機の容量に関するデータを被空調空間の熱負荷予測値を示すデータと関連付けて格納する。室外機データベース９３は、室外機の容量に関するデータを、被空調空間の熱負荷予測値を表すデータ及び接続可能な室内機の容量や台数といったデータと関連付けて格納する。
【００３３】
なお、サーバ９０には、室外機の容量当たりのコスト（円／ｋｗ）、室外機の部分負荷特性、室外機及び室内機の償却年数、室外機及び室内機の消費電力、室内機及び室外機の配置、冷媒配管・電気配線コスト、配管・配線の最長長さ等の制約条件等に関する各種データが格納されてもよく、室外機或いは室内機選定の際に上記各種データが用いられてもよい。
また、本実施形態では、サーバ９０は、熱負荷条件データベース９１、室内機データベース９２、室外機データベース９３等のデータベースを有するが、空調システム選定装置１０の記憶部３０がこれらのデータベース及び他の各種データベースを有していてもよい。
【００３４】
図４は、図３における制御部２０の機能ブロック図である。空調システム選定装置１０の制御部２０は、図４の各機能ブロックの機能に従って空調システム選定方法を実行する。
図４に示すように、制御部２０は、熱負荷条件取得部２０１と、熱負荷予測値算出部２０２と、最大熱負荷算出部２０３と、判定部２０４と、合計熱負荷算出部２０５と、最大合計熱負荷算出部２０６とを有する。空調システム選定方法は、空調システム選定装置１０におけるコンピュータが記憶部３０（ハードウエア）に記録された空調システム選定プログラム（ソフトウエア）を実行することによって実現される。
【００３５】
熱負荷条件取得部２０１は、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力部５０を介したユーザ入力、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）４０を介したサーバ９０との通信、又は、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）４０を介した他のコンピュータ等との間の通信により、建物２内の第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの種々の熱負荷条件データを取得し、取得した熱負荷条件データを記憶部３０に一時的に格納する。
【００３６】
熱負荷予測値算出部２０２は、熱負荷条件取得部２０１によって取得された熱負荷条件データに基づいて、第１の被空調空間４Ａのそれぞれに対応する熱負荷予測値ｑＥ及び第２の被空調空間４Ｂに対応する熱負荷予測値ｑＷを、一定の時間間隔をおいた時刻毎に算出する。なお、上記一定の時間間隔は、時間（hour）或いは分（minute）単位であってもよい。また、熱負荷予測値算出部２０２は、通信インタフェース４０を介して通信可能に接続されたサーバ９０と連携して熱負荷予測値を算出してもよい。
【００３７】
最大熱負荷算出部２０３は、熱負荷予測値算出部２０２によって算出された第１の被空調空間４Ａに対応する熱負荷予測値ｑＥ（ｔ）及び第２の被空調空間４Ｂに対応する熱負荷予測値ｑＷ（ｔ）に基づいて、一定期間内、例えば一日における、第１の被空調空間４Ａの熱負荷予測値の最大値ｑＥ（ｔ）ｍａｘ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値の最大値ｑＷ（ｔ）ｍａｘをそれぞれ求める。上記の熱負荷予測値算出部２０２及び最大熱負荷算出部２０３が、第１算出部を構成している。
【００３８】
判定部２０４は、第１の被空調空間４Ａにおける熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥと、第２の被空調空間４Ｂにおける熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＷとの間にずれが生じるか否かを判定する。例えば、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂが図１（ａ）及び図２に示すような配置である場合、第１の被空調空間４Ａの熱負荷予測値は、午前中に最大となり、第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値は午後に最大となる。よって、第１の被空調空間４Ａの熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥと第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＷにずれが生じる（図６（ａ）参照）。
【００３９】
合計熱負荷算出部２０５は、第１の被空調空間４Ａの熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥと第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＷにずれが生じると判定された場合、第１の被空調空間４Ａの熱負荷予測値ｑＥ（ｔ）と第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値ｑＷ（ｔ）とを所定の時刻ｔごとに足し合わせた合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）＝ｑＥ（ｔ）＋ｑＷ（ｔ）を算出する（図６（ａ）参照）。
【００４０】
最大合計熱負荷算出部２０６は、合計熱負荷算出部２０５で得られた合計熱負荷予測値ｑｃ（ｔ）の最大、すなわち合計熱負荷予測値の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘ＝（ｑＥ（ｔ）＋ｑＷ（ｔ））ｍａｘを算出する。上記の合計熱負荷算出部２０５及び最大合計熱負荷算出部２０６が、第２算出部を構成している。
【００４１】
容量決定部２０７は、上記熱負荷予測値の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘに基づいて、空調システム１全体における複数の室内機の総容量を決定すると共に、少なくとも１つの室外機の総容量を決定する。具体的には、容量決定部２０７は、空調システム１全体における複数の室内機の総容量Ｑｃ’を、合計熱負荷予測値の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘと等しい値に決定し、更に、空調システム１全体における少なくとも１つの室外機の総容量ＱＣを、合計熱負荷予測値の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘと等しい値に決定する。
【００４２】
空調システム選定装置１０は、室内機情報取得部２０８と、室内機選定部２０９と、室外機情報取得部２１０と、室外機選定部２１１と、結果情報表示処理部２１２とを更に有していてもよい。
室内機情報取得部２０８は、入力部５０を介したユーザ入力により室内機に関する各種データを取得するか、あるいは、通信インタフェース４０を介して通信可能な室内機データベース９２から室内機に関する各種データを取得する。
【００４３】
室内機選定部２０９は、最大熱負荷算出部２０３によって取得された第１の被空調空間４Ａの熱負荷予測値の最大値ｑＥ（ｔ）ｍａｘ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値の最大値ｑＷ（ｔ）ｍａｘに基づいて、室内機データベース９２を参照し、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂに設置する室内機の種別及び台数を選定する。
【００４４】
室外機情報取得部２１０は、入力部５０を介したユーザ入力により室外機に関する各種データを取得するか、あるいは、通信インタフェース４０を介して通信可能な室外機データベース９３から室外機に関する各種データを取得する。
【００４５】
室外機選定部２１１は、最大合計熱負荷算出部２０６によって取得された合計熱負荷予測値の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘに基づいて、室外機データベース９３を参照し、室内機選定部２０９で選定された複数の室内機に接続可能な室外機の種別及び台数を選定する。
【００４６】
結果情報表示処理部２１２は、例えば出力部６０に接続された表示装置等に、室外機選定部２１１によって決定された室外機を示す情報を選定結果情報として表示する。このとき、上記選定結果情報は、室内機選定部２０９において決定した室内機を示す情報を含んでいてもよい。すなわち、上記選定結果情報は、室内機選定部２０９において決定した室内機を示す情報と、室外機選定部２１１によって決定された室外機を示す情報との組み合わせであってもよい。また、複数の室内機と少なくとも１つの室外機の組み合わせが選定結果情報として表示される場合、当該選定結果情報は、１つの室外機と全ての複数の室内機とで構成される一の空調単位ユニットの情報であってもよいし、２つ以上の室外機と当該２つ以上の室外機のそれぞれに接続される１台以上の室内機とで構成される二以上の空調単位ユニットの情報であってもよい。
【００４７】
本実施形態では、上述のように、建物２に２つの被空調空間、すなわち第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂが設けられており、例えば第１の被空調空間４Ａに４台の室内機、第２の被空調空間４Ｂに４台の室内機で、合計で８台の室内機が設置される。また、第１の被空調空間４Ａの２台の室内機と第２の被空調空間４Ｂの２台の室内機に１台の室外機が、第１の被空調空間４Ａの２台の室内機と第２の被空調空間４Ｂの２台の室内機に１台の室外機がそれぞれ接続され、合計で２台の室外機が設置される（図１（ａ））。
【００４８】
但し、設計条件によって、２台の室外機と、第１の被空調空間４Ａの４台の室内機及び第２の被空調空間４Ｂの４台の室内機とを接続する他の組み合わせを選定することができる。
例えば、表１に示すように、室外機５−１に第１の被空調空間４Ａの１台の室内機と第２の被空調空間４Ｂの１台の室内機を接続し、残りの室内機を室外機５−２に接続する場合の組み合わせの数は、４Ｃ１×４Ｃ１＝１６通りである。また、室外機５−１に第１の被空調空間４Ａの１台の室内機と第２の被空調空間４Ｂの２台の室内機を接続し、残りの室内機を室外機５−２に接続する場合の組み合わせの数は、４Ｃ１×４Ｃ２＝２４通りである。室外機５−１に第１の被空調空間４Ａの１台の室内機と第２の被空調空間４Ｂの３台の室内機を接続し、残りの室内機を室外機５−２に接続する場合の組み合わせの数は、４Ｃ１×４Ｃ３＝１６通りである。室外機５−１に第１の被空調空間４Ａの１台の室内機と第２の被空調空間４Ｂの４台の室内機を接続し、残りの室内機を室外機５−２に接続する場合の組み合わせの数は、４Ｃ１×４Ｃ４＝４通りである。
上記と同様にして、２台の室外機と、第１の被空調空間４Ａの４台の室内機及び第２の被空調空間４Ｂの４台の室内機とを接続する条件において、全ての組み合わせの数を求めた結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2019035531.tif 000003
【００５０】
このように、室外機が２台又は１台の場合の組み合わせの数は複数あるが、第１の被空調空間４Ａの熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥと第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値が最大となるタイミングｔｍａｘｑＷにずれが生じる限り、第１の被空調空間４Ａに設置する室内機の数及び第２の被空調空間４Ｂに設置する室内機の数を、熱負荷予測値の大きさに応じて適宜選択することができる。
【００５１】
尚、全ての室外機が同じ種類である場合や、全ての室内機が同じ種類である場合、組み合わせの数は上記よりも少なくなる。
また、室外機が３台以上の場合にも、３つの室外機のそれぞれに少なくとも１台の室内機を接続して、上記と同様に組み合わせを求めることができる。これにより、複数の室内機及び少なくとも１つの室外機で構成される空調単位ユニットの構成（組合せ）及び配置を選定することができる。
【００５２】
＜空調システム選定方法＞
図５は、本実施形態に係る空調システム選定方法を示すフローチャートである。空調システム選定方法は、制御部２０によって実行され、記憶部３０に格納された各種データは、この処理の各ステップに応じて読み出される。
まず、制御部２０は、入力部５０又は通信インタフェース４０を介して通信可能なサーバ９０の熱負荷条件データベース９１から、建物２内の第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷条件を示す熱負荷条件情報を取得する（ステップＳ１）。
【００５３】
次に、制御部２０は、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷条件を示す熱負荷条件情報に基づいて、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂのそれぞれに対応する複数の熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）を時刻毎に算出する（ステップＳ２）。
【００５４】
そして、一定期間内、例えば一日において、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂのそれぞれの熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥ，ｔｍａｘｑＷを決定する（ステップＳ３）。
【００５５】
次いで、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥ，ｔｍａｘｑＷにずれが生じるか否かを判定する（ステップＳ４）。第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥ，ｔｍａｘｑＷにずれが生じると判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、上記複数の熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）を時刻毎に足し合わせた合計熱負荷予測値ｑｃ（ｔ）＝（ｑＥ（ｔ）＋ｑＷ（ｔ））ｍａｘを算出する（ステップＳ５）。第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）が最大となるタイミングｔｍａｘｑＥ，ｔｍａｘｑＷにずれが生じていない場合は（ステップＳ４：ＮＯ）、図５の処理を終了する。
【００５６】
次いで、ステップＳ５で算出された合計熱負荷予測値ｑｃ（ｔ）に基づいて、合計熱負荷予測値ｑｃ（ｔ）の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘを算出する（ステップＳ６）。
【００５７】
その後、算出された合計熱負荷予測値ｑｃ（ｔ）の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘに基づいて、第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂに設置する室内機に接続する２つの室外機の総容量ＱＣを決定する（ステップＳ７）。
【００５８】
室外機の総容量ＱＣを決定した後、出力部６０に接続した表示装置等を介して、２つの室外機の総容量ＱＣを含む結果情報をユーザに対して出力する（ステップＳ８）。なお、本方法では２つの室外機の総容量を決定したが、これに限られず、１又は３以上の室外機の総容量を決定してもよい。本実施形態に係る空調システム選定方法は、ステップＳ８を含まなくともよい。
【００５９】
図６は、本実施形態に係る空調システム選定方法によって実行される室外機容量の最適化を説明するためのグラフであり、（ａ）は第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂにおける合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）の時間変動を示す図、（ｂ）は本実施形態で決定される室外機容量と従来方法で決定される室外機容量との比較を示す図である。
図６（ａ）に示すように、本実施形態のような第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂを空調する場合、例えば一日において第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂに対応する熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）が最大となるタイミングにずれが生じる（ｔｍａｘｑＥ≠ｔｍａｘｑＷ）。すなわち、熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）の最大値の非同時生起性に因って、熱負荷予測値ｑＥ（ｔ），ｑＷ（ｔ）の和である合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）＝（ｑＥ（ｔ）＋ｑＷ（ｔ））は、同図のような時間変動を示す。
【００６０】
このとき、合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘ＝（ｑＥ（ｔ）＋ｑＷ（ｔ））ｍａｘは、図６（ｂ）に示すような値となり、熱負荷予測値ｑＥ（ｔ）の最大値ｑＥ（ｔ）ｍａｘと熱負荷予測値ｑＷ（ｔ）の最大値ｑＷ（ｔ）ｍａｘとの和よりも小さく、下記不等式が成り立つ。
ｑＣ（ｔ）ｍａｘ｛＝（ｑＥ（ｔ）＋ｑＷ（ｔ））ｍａｘ｝＜（ｑＥ（ｔ）ｍａｘ＋ｑＷ（ｔ）ｍａｘ）
【００６１】
よって、本実施形態の方法で合計熱負荷予測値の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘを決定すれば、従来方法で決定される室外機の容量（ｑＥ（ｔ）ｍａｘ＋ｑＷ（ｔ）ｍａｘ）と比較して、Δｑ＝（ｑＥ（ｔ）ｍａｘ＋ｑＷ（ｔ）ｍａｘ）−（ｑＥ（ｔ）＋ｑＷ（ｔ））ｍａｘに相当する容量を削減することが可能となる。
【００６２】
上述したように、本実施形態によれば、建物２の東側と西側に位置する第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる場合に、複数の熱負荷予測値を時刻毎に足し合わせた合計熱負荷予測値を算出し、合計熱負荷予測値の最大値に基づいて、複数の室内機６Ａ−１〜６Ａ−４に接続される室外機５−１の容量と複数の室内機６Ｂ−１〜６Ｂ−４に接続される室外機５−２の容量との和である総容量を決定するので、建物２に設置される室外機５−１，５−２の容量を最適化することができ、従来方法と比較して、空調システム１における室外機５−１，５−２の容量を小さくすることができる。また、室外機が、最大能力（或いは最大出力）での運転或いはそれに近い状態で運転すると運転効率が低負荷状態よりも良好であるように設計・製造されている場合、本実施形態の選定方法で室外機５−１，５−２の容量を選定すれば、室外機５−１，５−２を最大能力での運転或いはそれに近い状態で運転する時間を従来よりも長くすることができ、運転効率を向上させることができる。よって、環境負荷を低減すると共に省エネルギー化を実現し、加えてコスト低減を図ることができる。
【００６３】
図７は、図１の空調システムの変形例を説明するための図であり、（ａ）は空調対象となる建物を示す平面図、（ｂ）は空調システムの変形例を示す概略図である。図１の空調システムでは室外機を２つ設けているが、図７の空調システムでは室外機を１つのみ設けている点で異なる。すなわち、本実施形態の空調システム選定装置１０によって、表５のパターン１６に示す組み合わせが選定された場合を説明する。
【００６４】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、空調システム３００は、複数の室内機と１つの室外機とで構成される空調単位ユニットを１つ有しており、具体的には、４台の室内機３１１Ａ−１，３１１Ａ−２，３１１Ａ−３，３１１Ａ−４と、４台の室内機３１１Ｂ−１，３１１Ｂ−２，３１１Ｂ−３，３１１Ｂ−４と、室外機３１０とで構成される空調単位ユニット３０１を有している。
第１の被空調空間４Ａには、空調単位ユニット３０１の４台の室内機３１１Ａ−１〜３１１Ａ−４が配置され、第２の被空調空間４Ｂには、空調単位ユニット３０１の４台の室内機３１１Ｂ−１〜３１１Ｂ−４が配置されている。
【００６５】
建物２の外部には室外機３１０が配置されており、室外機３１０は、配管や配線などの接続ライン３１２を介して、室内機３１１Ａ−１〜３１１Ａ−４及び３１１Ｂ−１〜３１１Ｂ−４にそれぞれ接続されている。
【００６６】
上述のように、建物２の東側と西側に位置する第１の被空調空間４Ａ及び第２の被空調空間４Ｂの熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じることから、本実施形態の空調システム選定方法で１台の室外機３１０の容量を選定することで、室外機３１０の最大能力での運転或いはそれに近い状態で運転する時間を従来よりも長くすることができ、運転効率を向上させることができる。よって、環境負荷を低減すると共に省エネルギー化を実現し、加えてコスト低減を図ることができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、被空調空間が２つである場合について説明したが、本実施形態による空調システム選定装置１０は、２つ以上のｎ個の被空調空間が存在する場合にも適用することができる。例えば、ｎ個の被空調空間の熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じると判定された場合（ステップＳ４参照）、合計熱負荷算出部２０５は、ｎ個の被空調空間の熱負荷予測値ｑ１（ｔ）,…, ｑｎ（ｔ）を時刻ｔごとに足し合わせた合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）を算出する（ステップＳ５参照）。このとき、ｎ個の被空調空間における合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）は、下記のような一般式で表される。
2019035531.tif 000004
【００６８】
最大合計熱負荷算出部２０６は、ｎ個の被空調空間の熱負荷予測値ｑｎ（ｔ）を時刻ｔごとに足し合わせた合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）の最大値ｑＣ（ｔ）ｍａｘを算出する。そして、容量決定部２０７は、建物２に設置する空調システム全体の室外機の総容量ＱＣを、合計熱負荷予測値ｑＣ（ｔ）ｍａｘと等しい値に決定する。このとき、空調システム全体の室外機の総容量ＱＣは、下記のような一般式で表される。
2019035531.tif 000005
【００６９】
一方、従来方法で室外機容量を決定する場合、空調システム全体の室外機の総容量Ｑｎは、下記のような一般式で表される。
2019035531.tif 000006
よって、ｎ個の被空調空間について空調システム選定装置１０によって空調システム全体の室外機の総容量ＱＣを決定すれば、従来方法と比較して、下記Δｑに相当する室外機容量を削減することが可能となる。
2019035531.tif 000007
【００７０】
以上、上記実施形態に係る空調システム選定装置、空調システム選定方法、該方法によって実行されるプログラム及び記録媒体について述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【００７１】
例えば、上記本実施形態では、第１の被空調空間４Ａに複数の室内機が設置されると共に、第２の被空調空間に複数の室内機が設置されるが、これに限らず、第１の被空調空間４Ａに少なくとも１つの室内機が設置されると共に、第２の被空調空間４Ｂに少なくとも１つの室内機が設置されてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、第１の被空調空間４Ａは建物２の東側に位置し、第２の被空調空間４Ｂは、建物２の西側に位置しているが、２つの被空調空間の配置はこれに限られない。一の被空調空間の熱負荷と他の被空調空間の熱負荷との間に時間変動があり且つそれらに対応する熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる２つの被空調空間を、本発明における第１の被空調空間及び第２の被空調空間として選定してもよい。また、熱負荷予測値が最大となるタイミングにずれが生じる二以上の被空調空間を、本発明における二以上の被空調空間として選定してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  空調システム
２  建物
３  間仕切り壁
４Ａ  第１の被空調空間
４Ｂ  第２の被空調空間
５−１〜５−２  室外機
６Ａ−１，６Ａ−２，６Ａ−３，６Ａ−４  室内機
６Ｂ−１，６Ｂ−２，６Ｂ−３，６Ｂ−４  室内機
７−１  空調単位ユニット
７−２  空調単位ユニット
８−１  接続ライン
８−２  接続ライン
１０  空調システム選定装置
２０  制御部
３０  記憶部
４０  通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）
５０  入力部
６０  出力部
７０  バス
８０  通信網
９０  サーバ
９１  熱負荷条件データベース
９２  室内機データベース
９３  室外機データベース
２０１  熱負荷条件取得部
２０２  熱負荷予測値算出部
２０３  最大熱負荷算出部
２０４  判定部
２０５  合計熱負荷算出部
２０６  最大合計熱負荷算出部
２０７  容量決定部
２０８  室内機情報取得部
２０９  室内機選定部
２１０  室外機情報取得部
２１１  室外機選定部
２１２  結果情報表示処理部
３００  空調システム
３０１  空調単位ユニット
３１０  室外機
３１１Ａ−１，３１１Ａ−２，３１１Ａ−３，３１１Ａ−４  室内機
３１１Ｂ−１，３１１Ｂ−２，３１１Ｂ−３，３１１Ｂ−４  室内機
３１２  接続ライン
【図１】
2019035531.tif 000008
【図２】
2019035531.tif 000009
【図３】
2019035531.tif 000010
【図４】
2019035531.tif 000011
【図５】
2019035531.tif 000012
【図６】
2019035531.tif 000013
【図７】
2019035531.tif 000014