(57)【要約】【課題】正確に空調負荷を推定する。【解決手段】施設制御装置は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における施設の利用者による施設の換気に係る量を推定する換気量推定部３０５と、換気量推定部３０５が推定した換気に係る量に基づいて施設内の空調機器２０の空調負荷を推定する空調負荷推定部３０８と、空調負荷推定部３０８が推定した空調負荷に基づいて、空調機器２０に施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部３１１と、を備える。【選択図】図１
2015183935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定する換気量推定部と、
前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部と、
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、
を備える施設制御装置。
【請求項２】
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部
を備え、
前記運転制御部は、第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて空調運転を実行させる
請求項１に記載の施設制御装置。
【請求項３】
前記運転制御部は、前記空調機器に前記蓄熱運転を実行させるときの運転時間及び負荷率を、前記空調機器による消費電力または電気料金が最小となるように制御する
請求項２に記載の施設制御装置。
【請求項４】
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による発熱量を推定する発熱量推定部を備え、
前記空調負荷推定部は、前記換気量推定部が推定した換気に係る量と前記発熱量推定部が推定した発熱量とに基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の施設制御装置。
【請求項５】
前記利用予定データと実際の空調負荷とに基づいて、前記空調負荷推定部が空調負荷の推定に用いる関数を修正する関数修正部
を備える請求項１から請求項４の何れか１項に記載の施設制御装置。
【請求項６】
前記施設に係るデータと実際の空調負荷とに基づいて、当該データに含まれるパラメータのうち空調負荷との相関を有するパラメータを特定するパラメータ特定部を備え、
前記空調負荷推定部は、前記パラメータ特定部が特定したパラメータに基づいて前記空調負荷を推定する
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の施設制御装置。
【請求項７】
前記運転制御部は、前記空調機器の消費電力または電気料金と、前記施設の照明機器の消費電力または電気料金との和が最小となるように、前記空調機器、前記照明機器及び前記施設の遮光制御装置を制御する
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の施設制御装置。
【請求項８】
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部と、
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部と、
第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、
を備える施設制御装置。
【請求項９】
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定するステップと、
前記推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定するステップと、
前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、
を有する施設管理方法。
【請求項１０】
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定するステップと、
前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定するステップと、
第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させるステップと、
前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、
を有する施設管理方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定する換気量推定部、
前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを
施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、
前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部、
第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施設制御装置、施設管理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、施設の空調を制御する空調機器にかかる空調負荷を推定する技術が研究されている。空調負荷の推定には、日射などの気象データ、施設内の人や機器からの発熱を示す発熱データが用いられる。一般的には、施設内の人の発熱量として平均的な実在人員を仮定して、当該仮定のもとに空調負荷の推定が行われる。
特許文献１には、気象情報や施設のスケジュールからエネルギー需要を予想し、エネルギー供給制御を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６５９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、施設の管理運用に用いられる入退室管理システムや部屋使用予約システムや来訪者予約システムなどを活用した精緻化した発熱量や入熱量のインプットデータの活用がなされておらず、正確な空調負荷の推定ができていない。
本発明の目的は、正確に空調負荷を推定する施設制御装置、施設管理方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定する換気量推定部と、前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部と、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、を備える施設制御装置である。
【０００６】
また、第２の態様は、第１の態様において、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部を備え、前記運転制御部は、第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて空調運転を実行させる施設制御装置である。
【０００７】
また、第３の態様は、第２の態様において、前記運転制御部は、前記空調機器に前記蓄熱運転を実行させるときの運転時間及び負荷率を、前記空調機器による消費電力または電気料金が最小となるように制御する施設制御装置である。
【０００８】
また、第４の態様は、第１から第３の何れかの態様において、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による発熱量を推定する発熱量推定部を備え、前記空調負荷推定部は、前記換気量推定部が推定した換気に係る量と前記発熱量推定部が推定した発熱量とに基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する施設制御装置である。
【０００９】
また、第５の態様は、第１から第４の何れかの態様において、前記利用予定データと実際の空調負荷とに基づいて、前記空調負荷推定部が空調負荷の推定に用いる関数を修正する関数修正部を備える施設制御装置である。
【００１０】
また、第６の態様は、第１から第３の何れかの態様において、前記施設に係るデータと実際の空調負荷とに基づいて、当該データに含まれるパラメータのうち空調負荷との相関を有するパラメータを特定するパラメータ特定部を備え、前記空調負荷推定部は、前記パラメータ特定部が特定したパラメータに基づいて前記空調負荷を推定する施設制御装置である。
【００１１】
また、第７の態様は、第１から第６の何れかの態様において、前記運転制御部は、前記空調機器の消費電力または電気料金と、前記施設の照明機器の消費電力または電気料金との和が最小となるように、前記空調機器、前記照明機器及び前記施設の遮光制御装置を制御する施設制御装置である。
【００１２】
また、第８の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部と、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部と、第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部と、を備える施設制御装置である。
【００１３】
また、第９の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定するステップと、前記推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定するステップと、前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、を有する施設管理方法である。
【００１４】
また、第１０の態様は、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定するステップと、前記推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定するステップと、第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させるステップと、前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させるステップと、を有する施設管理方法である。
【００１５】
また、第１１の態様は、コンピュータを、施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設の利用者による前記施設の換気に係る量を推定する換気量推定部、前記換気量推定部が推定した換気に係る量に基づいて前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、として機能させるためのプログラムである。
【００１６】
また、第１２の態様は、コンピュータを施設の利用予定データに基づいて将来の各時刻における前記施設内の空調機器の空調負荷を推定する空調負荷推定部、前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて、前記空調機器に予め蓄熱体に蓄熱させる熱量を決定する蓄熱量決定部、第１の時間帯に、前記蓄熱体に前記蓄熱量決定部が決定した熱量を蓄熱させる蓄熱運転を前記空調機器に実行させ、前記第１の時間帯と異なる第２の時間帯に、前記蓄熱体に蓄熱された熱と前記空調負荷推定部が推定した空調負荷に基づいて前記空調機器に前記施設の空調を制御する空調運転を実行させる運転制御部、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、空調負荷推定部は、施設の利用予定データに基づいて空調負荷を推定する。これにより、施設制御装置は、正確に空調負荷を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態による施設管理システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】施設管理装置の動作例を示す図である。
【図３】熱源の温度とＣＯＰとの関係を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る施設制御装置による空調計画の生成方法を示すフローチャートである。
【図５】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、一実施形態による施設管理システム１の構成を示す概略ブロック図である。
施設管理システム１は、施設の管理運用に用いられる施設管理装置１０と、施設の空調制御を行う空調機器２０と、空調機器２０の制御を行う施設制御装置３０とを備える。施設制御装置３０は、例えば、入退室管理機能、部屋使用予約機能、来訪者予約機能など、施設の利用予約を受け付ける機能を有する。
【００２０】
施設制御装置３０は、気象情報取得部３０１、入熱量推定部３０２、予約データ取得部３０３、発熱量推定部３０４、換気量推定部３０５、ビッグデータ取得部３０６、パラメータ特定部３０７、空調負荷推定部３０８、蓄熱量決定部３０９、熱源温度取得部３１０、運転制御部３１１、関数修正部３１２を備える。
図２は、施設管理装置１０の動作例を示す図である。
図２に示すように、施設制御装置３０は、空調負荷がピークでない時間帯（第１の時間帯）で蓄熱した熱を用いて、空調負荷がピークになる時間帯（第２の時間帯）の空調制御を行う。これにより、施設制御装置３０は、空調機器２０による消費電力量を低減することができる。本実施形態では、空調機器２０による消費電力が比較的少ない時間帯を第１の時間帯とし、空調機器２０による消費電力が比較的多い時間帯を第２の時間帯とする。
【００２１】
気象情報取得部３０１は、外部装置から、制御対象となる施設が設けられている場所の時刻ごとの気象情報を取得する。
入熱量推定部３０２は、気象情報取得部３０１が取得した気象情報に基づいて、日射や貫流などにより施設に入熱する熱量を推定する。
【００２２】
予約データ取得部３０３は、施設制御装置３０から施設の利用予約データを取得する。利用予約データは、施設の時刻ごとの利用者数に関するデータであって、例えば施設内の在室予定データや、当該施設への来訪予定データなどが含まれる。
発熱量推定部３０４は、予約データ取得部３０３が取得した利用予約データに基づいて時刻ごとの利用者数を推定する。発熱量推定部３０４は、推定した利用者数に基づいて利用者の発熱量を推定する。
換気量推定部３０５は、予約データ取得部３０３が取得した利用予約データに基づいて時刻ごとの利用者による施設の換気量を推定する。換気量とは、施設の換気に係る物理量であって、例えば換気頻度（ドアの開閉数など）や換気時間などが挙げられる。
【００２３】
ビッグデータ取得部３０６は、施設制御装置３０が収集する各種データを取得する。ビッグデータ取得部３０６が取得するデータには、利用予約データが含まれていても良い。
パラメータ特定部３０７は、ビッグデータ取得部３０６が取得したデータと、運転制御部３１１による空調機器２０の過去の運転履歴とに基づいて、空調負荷との相関を有するパラメータを特定する。また、パラメータ特定部３０７は、ビッグデータ取得部３０６が取得したデータから特定したパラメータの値を取得する。
【００２４】
空調負荷推定部３０８は、入熱量推定部３０２が推定した入熱量、発熱量推定部３０４が推定した発熱量、換気量推定部３０５が推定した換気量、及びパラメータ特定部３０７が取得したパラメータの値を用いて時刻ごとの空調負荷を推定する。具体的には、空調負荷推定部３０８は、上記各種パラメータを所定の関数に代入することで、空調負荷を推定する。
【００２５】
蓄熱量決定部３０９は、空調負荷推定部３０８が推定した時刻ごとの空調負荷と、時刻ごとの気象情報とに基づいて、空調機器２０が備える蓄熱体への蓄熱量を決定する。本実施形態において蓄熱体は、水である。例えば、空調機器２０は、夜間に蓄熱体である水を凍らせて氷を作り、昼間に当該氷を解かすことで冷熱を得ることができる。
なお、蓄熱量決定部３０９は、第１の時間帯に蓄熱体を蓄熱するための消費電力と、第２の時間帯の空調制御に要する消費電力との差が最小となるように、蓄熱量を決定する。
【００２６】
熱源温度取得部３１０は、空調設備の熱源の温度を取得する。
運転制御部３１１は、空調機器２０による第1の時間帯の蓄熱運転及び第２の時間帯の空調運転を制御する。具体的には、蓄熱運転時には、熱源温度取得部３１０が取得した熱源の温度に応じてＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：  成績係数）が最大になるように、空調機器２０の負荷率を制御する。図３は、熱源の温度とＣＯＰとの関係を示す図である。図３に示すように、熱源の温度及び空調機器２０の負荷率に応じて空調機器２０のＣＯＰは変化する。つまり、運転制御部３１１は、熱源の温度が定まれば、空調機器２０のＣＯＰが最大となる負荷率を特定することができる。また、運転制御部３１１は、ＣＯＰが最大となる負荷率で空調運転を実行した場合に不足する空調能力について、蓄熱体に蓄熱された熱により空調能力を発揮させる。また、運転制御部３１１は、ＣＯＰが最大となる負荷率で蓄熱体への蓄熱運転を実施させる。
【００２７】
関数修正部３１２は、運転制御部３１１による実際の運転制御結果に基づいて、空調負荷推定部３０８が空調負荷の推定に用いる関数を修正する。本実施形態では、関数修正部３１２は、入熱量、発熱量、換気量及びパラメータ特定部３０７が特定したパラメータに係る係数の値を変化させることで、関数を修正する。
【００２８】
次に、本実施形態に係る施設制御装置３０の動作について説明する。
図４は、第１の実施形態に係る施設制御装置３０による空調計画の生成方法を示すフローチャートである。
施設制御装置３０は、第１の時間帯の開始前に、一日の空調計画を生成する。空調計画とは、一日の各時刻における空調機器２０の負荷率に係る計画である。
まず気象情報取得部３０１は、外部の装置から、制御対象となる施設が設けられている場所の一日の各時刻における気象情報を取得する（ステップＳ１）。次に、入熱量推定部３０２は、気象情報から施設の入熱量を推定する（ステップＳ２）。入熱量は、施設筐体の熱伝導率や、日照の入射条件などの施設筐体に係るパラメータと、外気温や日射量などの天候に係るパラメータとに基づいて推定される。
【００２９】
次に、予約データ取得部３０３は、施設管理装置１０から施設の利用予約データを取得する（ステップＳ３）。発熱量推定部３０４は、利用予約データから時刻ごとの施設内の利用者数及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の利用機器数を算出し、当該利用者数に基づいて発熱量を推定する（ステップＳ４）。発熱量推定部３０４は、施設内の利用者による発熱に加え、当該利用者が所有する発熱機器による発熱量を推定することが好ましい。
【００３０】
また、換気量推定部３０５は、利用予約データから時刻ごとの施設内の利用者数と、施設の入退場者数を算出し、利用者による換気量を推定する（ステップＳ５）。換気量推定部３０５は、例えば施設の入退場者数に所定の係数を乗じて得られた値（施設の入退場による換気量）に、施設内の利用者数に所定の係数を乗じて得られた値（部屋間の移動による換気量）を加算することで換気量を算出することができる。
【００３１】
次に、ビッグデータ取得部３０６は、施設管理装置１０が過去に収集した施設に係るデータを取得する（ステップＳ６）。次に、パラメータ特定部３０７は、ビッグデータ取得部３０６が取得したデータと、運転制御部３１１による過去の空調機器２０の制御履歴とに基づいて、データマイニング（頻出パターン抽出や回帰分析）により空調負荷との相関を有するパラメータを特定する（ステップＳ７）。このとき、所定の相関性の閾値を満たすパラメータが存在しない場合、パラメータ特定部３０７はパラメータの特定を行わない。次に、パラメータ特定部３０７は、ビッグデータ取得部３０６が取得したデータの中から、一日の各時刻における空調負荷の推定に用いることができるパラメータの値を取得する（ステップＳ８）。
【００３２】
次に、空調負荷推定部３０８は、各時刻の入熱量、発熱量、換気量及びパラメータ特定部３０７が特定したパラメータの値を所定の関数に代入することで、時刻ごとの空調負荷を推定する（ステップＳ９）。空調負荷推定部３０８は、例えば、エネルギー保存式を変形した以下の式（１）を用いて空調負荷ｑを推定する。
【００３３】
【数１】
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【００３４】
ρは空気密度を示す。Ｃｐａは空気比熱を示す。Ｔは温度を示す。ｕは換気量推定部３０５が推定した換気量を示す。ｑｘは入熱量推定部３０２が推定した入熱量を示す。Ｑは発熱量推定部３０４が推定した発熱量を示す。Ｘは、パラメータ特定部３０７が特定したパラメータを示す。α、β、γ、εは、それぞれ換気量、入熱量、発熱量、パラメータ特定部３０７が特定したパラメータに係る補正係数である。
【００３５】
次に、蓄熱量決定部３０９は、気象情報取得部３０１が取得した気象情報に基づいて、時刻ごとの熱源温度を推定する（ステップＳ１０）。空調機器２０の熱源である冷却水が、冷却塔によって冷却される場合、外気温によって冷却水の温度が変動するためである。次に、蓄熱量決定部３０９は、推定した熱源温度に基づいて空調機器２０のＣＯＰが最大となる時刻ごとの負荷率を特定する（ステップＳ１１）。なお、空調機器２０は、空調機器２０の負荷率に応じてＣＯＰが変化する部分負荷特性を有する。
【００３６】
次に、蓄熱量決定部３０９は、空調負荷推定部３０８が推定した時刻ごとの空調負荷のうち、第２の時間帯における空調負荷を読み出す。そして、ＣＯＰが最大になる負荷率で空調機器２０を運転させたときの空調負荷がステップＳ９で推定した空調負荷より小さくなるピーク時間（図２における時間帯τ）を特定する（ステップＳ１２）。次に、蓄熱量決定部３０９は、特定したピーク時間における、ＣＯＰが最大になる負荷率で空調機器２０を運転させたときの空調負荷とステップＳ９で推定した空調負荷との差の総和によって得られる熱量を、蓄熱体に蓄熱する熱量に決定する（ステップＳ１３）。
【００３７】
次に、運転制御部３１１は、蓄熱量決定部３０９がステップＳ１１で推定した負荷率で、蓄熱量決定部３０９がステップＳ１３で算出した熱量を蓄熱体に蓄熱するのに要する時間を算出する（ステップＳ１４）。蓄熱体を蓄熱するのに要する時間ｔは、以下に示す式（２）によって算出される。
【００３８】
【数２】
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【００３９】
Ｑｓは、蓄熱量決定部３０９が決定した蓄熱量である。ｑｏは、空調機器２０の定格出力容量である。ｐは、空調機器２０の負荷率である。
【００４０】
次に、運転制御部３１１は、算出した時間が第１の時間帯の長さ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
運転制御部３１１は、算出した時間が第１の時間帯の長さ以下であると判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、運転制御部３１１は、第１の時間帯の運転計画として、蓄熱量決定部３０９がステップＳ１１で推定した負荷率で、ステップＳ１４で算出した時間の間、空調機器２０を蓄熱運転させることを決定する（ステップＳ１６）。また、運転制御部３１１は、第２の時間帯の運転計画として、ピーク時間の間、空調機器２０をステップＳ１１で特定した負荷率で運転させることを決定する（ステップＳ１７）。そして、運転制御部３１１は、第２の時間帯のピーク時間以外の時間を、ステップＳ９で推定した空調負荷に対応する負荷率で運転させることを決定する（ステップＳ１８）。
【００４１】
他方、運転制御部３１１は、算出した時間が第１の時間帯の長さより長いと判定した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、ピーク時間における空調機器２０の消費電力から第１の時間帯における空調機器２０の消費電力を減算した値が最大となるような、第１の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率を特定する（ステップＳ１９）。運転制御部３１１は、例えば、第１の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率の組み合わせごとに消費電力を算出することで、ピーク時間における空調機器２０の消費電力から第１の時間帯における空調機器２０の消費電力を減算した値が最大となる組み合わせを特定する。運転制御部３１１は、空調機器２０の消費電力Ｅを、以下に示す式（３）を用いて算出することができる。
【００４２】
【数３】
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【００４３】
Ｘｃｏｐ（ｐ）は、負荷率がｐであるときの空調機器２０のＣＯＰである。
【００４４】
なお、運転制御部３１１は、ピーク時間における空調機器２０の消費電力の最大値が契約電力を越えないよう、第１の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率を特定する。
【００４５】
運転制御部３１１は、第１の時間帯の運転計画として、ステップＳ１９で決定した負荷率で、空調機器２０を蓄熱運転させることを決定する（ステップＳ２０）。また、運転制御部３１１は、第２の時間帯の運転計画として、ピーク時間の間、空調機器２０をステップＳ１９で特定した負荷率率で運転させることを決定する（ステップＳ２１）。そして、運転制御部３１１は、第２の時間帯のピーク時間以外の時間を、ステップＳ９で推定した空調負荷に対応する負荷率で運転させることを決定する（ステップＳ２２）。
【００４６】
これにより、施設管理装置１０は、空調機器２０の消費電力のピークを抑え、かつ総消費電力を低減する運転計画を生成することができる。次に、施設管理装置１０は、生成した運転計画に基づいて空調機器２０を運転させる。空調機器２０の運転中、空調負荷推定部３０８は、現在時刻における空調負荷の推定を行う。これは、運転制御部３１１に、最新の空調負荷の予測値に基づいて運転計画を修正させるためである。
【００４７】
また、運転制御部３１１は、第１の時間帯及びピーク時間において、熱源温度取得部３１０から実際の熱源温度を取得し、当該熱源温度に基づいてＣＯＰが最大となる負荷率で空調機器２０を動作させる。なお、運転制御部３１１は、空調機器２０が電動式である場合、圧縮機の回転数を制御することで負荷率を制御する。また、運転制御部３１１は、蓄熱体の温度変化速度ｄＴ／ｄｔに基づいて以下に示す式（４）に基づいて負荷率を演算し、制御することもできる。
【００４８】
【数４】
2015183935.tif 000006
【００４９】
Ｖは蓄熱体の体積を示す。Ｃｐｗは蓄熱体の比熱を示す。
【００５０】
施設制御装置３０が一日の空調機器２０の運転を終えると、関数修正部３１２は、運転制御部３１１による一日の運転履歴に基づいて、空調負荷推定部３０８が空調負荷の推定に用いる関数である式（１）の補正係数α、β、γ、εを修正する。このように、空調負荷の推定に用いる関数を更新していくことで、施設管理装置１０は、より適切に空調機器２０を制御することができるようになる。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、施設管理装置１０は、施設が管理運用するために保有する施設管理装置１０のデータを活用することで、空調負荷の推定の精緻化を図ることができる。関連する技術としては、気象情報を用いて空調負荷を推定する技術があるが、施設管理装置１０のデータを活用して空調負荷の推定の精緻化を図ることはなされていなかった。
【００５２】
また、本実施形態によれば、施設管理装置１０は、蓄熱運転を活用して空調機器２０の部分負荷特性に基づいて消費電力が最小となる運転計画を生成することができる。関連する技術としては、定格負荷にて所望の蓄熱量を満たす運転計画を作成する技術があるが、空調機器２０の部分負荷特性を考慮して運転計画を策定することはなされていなかった。
【００５３】
また、本実施形態によれば、施設管理装置１０は、利用者数に基づいて発熱量と換気量とを推定し、当該発熱量と換気量に基づいて空調負荷の推定を行う。関連する技術としては、施設の平均的な利用者数から発熱量を推定する技術があるが、利用者数から発熱量と換気量を推定することはなされていなかった。施設管理装置１０は、発熱量に加え換気量を推定することで、精度よく空調負荷を推定することができる。
【００５４】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態に係る施設管理装置１０は、消費電力が最小となるように空調機器２０を制御する。これに対し、第２の実施形態に係る施設管理装置１０は、電気料金が最小となるように空調機器２０を制御する。
【００５５】
一般に電力系統の電気料金は、昼間電気料金より夜間電気料金が安く設定されている。そこで、第２の実施形態に係る施設管理装置１０は、電気料金が相対的に安い時間帯（第１の時間帯）に空調機器２０を蓄熱運転させ、電気料金が相対的に高い時間帯（第２の時間帯）に蓄熱した熱を用いて空調機器２０に空調制御を行わせることで、空調にかかる電気料金を抑える。
【００５６】
第２の実施形態に係る施設管理装置１０の構成は、第１の実施形態と同じである。
施設管理装置１０は、運転制御部３１１が、上記ステップＳ１９において、ピーク時間の電気料金から第１の時間帯の電気料金を減算した値が最大となるような、第１の時間帯の負荷率とピーク時間の負荷率を特定することで、電気料金が最小になるように空調機器２０を制御する。
【００５７】
《第３の実施形態》
第３の実施形態に係る施設管理装置１０は、空調機器２０に加え、施設の照明機器を制御する。
具体的には、運転制御部３１１は、空調機器２０の消費電力または電気料金と、施設の照明機器の消費電力または電気料金との和が最小となるように、空調機器２０、照明機器及び施設の遮光制御装置を制御する。遮光制御装置とは、例えばブラインドのような開度を調整することで施設内への日射量を制御する装置である。
【００５８】
運転制御部３１１は、施設内の照度確保のため、気象情報取得部３０１が取得した気象情報が示す気象状態に応じて、施設内への日射量と照明機器の照度を制御する。これにより、運転制御部３１１は、照明機器の消費電力を抑えることが出来る。他方、施設内への日射量が増加すると入熱量が増加するため、空調機器２０による除熱量を増加させる必要がある。そこで、運転制御部３１１は、消費電力または電気料金が最小となるように、施設内への日射量、照明機器の照度及び空調機器２０の除熱量を調整する。
【００５９】
一例としては、運転制御部３１１は、第２の時間帯において空調機器２０の負荷率が常に、ＣＯＰが最大となる負荷率になるように、遮光制御装置を制御して日射量を調整する方法が挙げられる。
【００６０】
《総括》
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
【００６１】
図５は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータ９００の構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
上述の施設制御装置３０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【００６２】
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００６３】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１…施設管理システム  １０…施設管理装置  ２０…空調機器  ３０…施設制御装置  ３０１…気象情報取得部  ３０２…入熱量推定部  ３０３…予約データ取得部  ３０４…発熱量推定部  ３０５…換気量推定部  ３０６…ビッグデータ取得部  ３０７…パラメータ特定部  ３０８…空調負荷推定部  ３０９…蓄熱量決定部  ３１０…熱源温度取得部  ３１１…運転制御部  ３１２…関数修正部  ９００…コンピュータ  ９０１…ＣＰＵ  ９０２…主記憶装置  ９０３…補助記憶装置  ９０４…インタフェース
【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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