(57)【要約】      （修正有）【課題】熱源機器の稼働に伴う光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の削減が可能である熱源制御システムを提供する。【解決手段】空調機に熱媒体を循環供給する熱源機器１００及び１０２を制御するための熱源制御システムであって、熱媒体を冷却又は加熱する熱源機器１００及び１０２と、熱源機器１００及び１０２の出力計画値を演算する出力計画値演算手段１０４及び前記出力計画値に基づいて熱源機器１００及び１０２の運転予定を計画する運転予定計画手段１０６を有するエネルギー管理装置１０８と、出力計画値及び出力調整値に影響を与える影響要因に基づいて出力調整値を演算する出力調整値演算手段１１０を有するローカル制御装置１１２と、出力調整値に基づいて熱源機器１００及び１０２の出力を制御する出力制御手段１１４及び１１６を有する熱源機器制御装置１１８及び１２０とを備える。【選択図】図１
2015098965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機に熱媒体を循環供給する熱源機器を制御するための熱源制御システムであって、
前記熱媒体を冷却又は加熱する熱源機器と、
前記熱源機器の出力計画値を演算する出力計画値演算手段及び前記出力計画値に基づいて前記熱源機器の運転予定を計画する運転予定計画手段を有するエネルギー管理装置と、
前記出力計画値及び出力調整値に影響を与える影響要因に基づいて出力調整値を演算する出力調整値演算手段を有するローカル制御装置と、
前記出力調整値に基づいて前記熱源機器の出力を制御する出力制御手段を有する熱源機器制御装置と、を備えることを特徴とする熱源制御システム。
【請求項２】
出力実績値、前記影響要因及び前記出力調整値の実績値を格納する記憶装置をさらに備え、前記ローカル制御装置は、前記記憶装置に格納された出力実績値、影響要因及び出力調整値の実績値に基づいて学習を行い、前記学習がニューラルネットワークを利用してなされ、前記学習に基づき出力調整値を演算することを特徴とする請求項１に記載の熱源制御システム。
【請求項３】
前記熱源機器の運転予定が、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方を最小化するように計画されることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱源制御システム。
【請求項４】
前記熱源機器に接続された環流路を通じて前記熱媒体を熱源機器へ送るポンプと、前記熱源機器に接続された往流路に設けられ、前記熱源機器から送出される前記熱媒体を前記環流路へ戻すことが可能なバイパス弁とをさらに備え、
前記ローカル制御装置が、前記空調機に送出される前記熱媒体の目標温度に基づいて前記ポンプと前記バイパス弁とを制御する熱媒体温度制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の熱源制御システム。
【請求項５】
空調機に熱媒体を循環供給する熱源機器を制御するための熱源制御システムであって、
前記熱源機器に接続された環流路を通じて前記熱媒体を熱源機器へ送るポンプと、
前記ポンプから送られた前記熱媒体を冷却又は加熱する熱源機器と、
前記熱源機器に接続された往流路に設けられ、前記熱源機器から送出される前記熱媒体を前記環流路へ戻すことが可能なバイパス弁と、
前記熱源機器の出力計画値を演算する出力計画値演算手段及び前記出力計画値に基づいて前記ポンプ及び前記熱源機器の運転予定を計画する運転予定計画手段を有するエネルギー管理装置と、
前記空調機に送出される前記熱媒体の目標温度に基づいて前記バイパス弁を制御する熱媒体温度制御手段及び前記出力計画値に基づき前記ポンプを制御するためのポンプ流量計画値を演算するポンプ流量計画値演算手段を有するローカル制御装置と、
前記熱媒体の目標温度に基づいて前記熱源機器の出力を制御する出力制御手段を有する熱源機器制御装置と、を備えることを特徴とする熱源制御システム。
【請求項６】
前記ローカル制御装置の前記ポンプ流量計画値演算手段において、前記出力計画値、前記熱媒体の目標温度及び前記空調機から流入する熱媒体の温度に基づき、前記ポンプ流量計画値を演算することを特徴とする請求項５に記載の熱源制御システム。
【請求項７】
前記ポンプ流量計画値が、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方を最小化するように計画されることを特徴とする請求項５又は６に記載の熱源制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の内部に設けられる空調設備では、複数の熱源機器とこれら熱源機器に併設されたポンプとが設けられ、ポンプより圧送した水などの熱媒体を熱源機器により冷却あるいは加熱し、往ヘッダにおいて混合し、往水管路を介して空調機やファンコイルなどの機器に供給するように構成された空調設備がある。空調機やファンコイルなどの機器において熱交換された熱媒体は、還水管路を介して還ヘッダに戻され、再びポンプによって熱源機器に圧送されて、上記の経路を循環する（例えば、特許文献１又は２）。
【０００３】
複数の熱源機器がある場合、各熱源機器のオン−オフは中央監視画面より手動でスケジュールを事前に入力し、稼働中の熱源機器の出力の大きさはローカル制御装置により、冷温水の往き温度補償および負荷を満たすことを目的に実施されていた（例えば、特許文献１又は２）。
【０００４】
近年、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）により、一日の光熱費やＣＯ２の排出量の最小化を目標として熱源機器の運転スケジュールを計画し、熱源機器のオン−オフを指示する技術が開発されている。しかし、ＢＥＭＳにより指示できる内容は熱源機器のオン−オフのみであり、出力の大きさは熱源機器の制御装置により、熱源機器から供給される冷温水の往き温度を補償することや負荷を満たすことを目的に実施されていた。
【０００５】
次に図５及び６を用いて従来の熱源機器の制御方法を説明する。図５に従来の熱源制御システムの構成、図６に従来の熱源制御システムのフローを示す。
従来の熱源機器の制御方法では、前日に、翌日一日の光熱費やＣＯ２の排出量の最小化を目標として、電力・熱負荷、再生可能エネルギーの出力を予測し、熱源・電源機器の運転スケジュールを計画する（Ｓ６００）。運転スケジュールは３０分間隔の各機器のオン−オフを出力する。
当日はＢＥＭＳ（エネルギー管理装置）５００からローカル制御装置（ＬＣＳ）５０２へオン−オフを３０分間隔で送信し（Ｓ６０２、Ｓ６０４）、ローカル制御装置５０２は熱源機器５０４及び５０６の制御装置（ＭＣ）５０８及び５１０へ３０分間隔でオン−オフを指示し（Ｓ６０６、Ｓ６０８）、熱源機器制御装置５０８及び５１０は熱源機器５０４及び５０６のオン−オフを制御する（Ｓ６１０）。
【０００６】
熱源機器５０４及び５０６の制御システムにより、熱源機器５０４及び５０６の出力も冷温水の往き温度補償を目的に制御される（Ｓ６１２、Ｓ６１４）。並行して、ローカル制御装置５０２により、ポンプ５１２及び５１４のポンプ流量とバイパス弁５１６及び１８のバイパス開度が、冷温水の往き温度補償を目的に制御される（Ｓ６１６、Ｓ６１８）。
【０００７】
以上のような構成により、熱負荷を満たすことや冷温水の往き温度を補償することは可能である。一方、一日の光熱費やＣＯ２の排出量の最小化を目指した場合、光熱費やＣＯ２の排出量の小さい機器から優先的に出力させることが理想であるが、従来の技術では、その出力の大きさは成り行きになっており、光熱費やＣＯ２の排出量をさらに削減する余地が残っていた。
【０００８】
また熱源機器について、納入当初、仕様書などで明らかになっている出力とエネルギー消費量、エネルギー消費量に影響を及ぼす要因の関係は、実際に使用される環境を網羅していないことも多い。そのため、実際に稼働を開始した後、熱源機器の出力を外部から指示しようとする場合、出力させたい熱量に合わせて出力させることが難しいという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１７８７８６号
【特許文献２】特許第５００１０９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の技術における熱源機器の制御では、翌日の時刻ごとのオン−オフを計画するＢＥＭＳの運転スケジュール計画にもとづき、ローカル制御装置を通じてオン−オフの指示を受け、時刻ごとに熱源機器のオン−オフ制御をすることで行ってきた。ＢＥＭＳによる制御は、翌日の光熱費やＣＯ２の排出量の最小化を目標として、前日に実施されるものの、熱源機器の出力の大きさ自体は、ポンプやバイパス弁とともに、冷温水の往き温度補償を目的に制御されていた。そのため、複数の熱源機器が同時に稼働する場合、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方が小さい機器を優先的に使用しようとしても、その出力は成り行きになってしまい、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方を最小化することができなかった。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明によれば、熱源機器の稼働に伴う光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の削減が可能である熱源制御システムが提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る熱源制御システムは、空調機に熱媒体を循環供給する熱源機器を制御するための熱源制御システムであって、前記熱媒体を冷却又は加熱する熱源機器と、前記熱源機器の出力計画値を演算する出力計画値演算手段及び前記出力計画値に基づいて前記熱源機器の運転予定を計画する運転予定計画手段を有するエネルギー管理装置と、前記出力計画値及び出力調整値に影響を与える影響要因に基づいて出力調整値を演算する出力調整値演算手段を有するローカル制御装置と、前記出力調整値に基づいて前記熱源機器の出力を制御する出力制御手段を有する熱源機器制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様によれば、上記の熱源制御システムは、出力実績値、前記影響要因及び前記出力調整値の実績値を格納する記憶装置をさらに備え、前記ローカル制御装置は、前記記憶装置に格納された出力実績値、影響要因及び出力調整値の実績値に基づいて学習を行い、前記学習がニューラルネットワークを利用してなされ、前記学習に基づき出力調整値を演算することを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様によれば、上記の熱源制御システムは、前記熱源機器の運転予定が、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方を最小化するように計画されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様によれば、上記の熱源制御システムは、前記熱源機器に接続された環流路を通じて前記熱媒体を熱源機器へ送るポンプと、前記熱源機器に接続された往流路に設けられ、前記熱源機器から送出される前記熱媒体を前記環流路へ戻すことが可能なバイパス弁とをさらに備え、前記ローカル制御装置が、前記空調機に送出される前記熱媒体の目標温度に基づいて前記ポンプと前記バイパス弁とを制御する熱媒体温度制御手段をさらに有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る熱源制御システムは、空調機に熱媒体を循環供給する熱源機器を制御するための熱源制御システムであって、前記熱源機器に接続された環流路を通じて前記熱媒体を熱源機器へ送るポンプと、前記ポンプから送られた前記熱媒体を冷却又は加熱する熱源機器と、前記熱源機器に接続された往流路に設けられ、前記熱源機器から送出される前記熱媒体を前記環流路へ戻すことが可能なバイパス弁と、前記熱源機器の出力計画値を演算する出力計画値演算手段及び前記出力計画値に基づいて前記ポンプ及び前記熱源機器の運転予定を計画する運転予定計画手段を有するエネルギー管理装置と、前記空調機に送出される前記熱媒体の目標温度に基づいて前記バイパス弁を制御する熱媒体温度制御手段及び前記出力計画値に基づき前記ポンプを制御するためのポンプ流量計画値を演算するポンプ流量計画値演算手段を有するローカル制御装置と、前記熱媒体の目標温度に基づいて前記熱源機器の出力を制御する出力制御手段を有する熱源機器制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の一態様によれば、上記の熱源制御システムは、前記ローカル制御装置の前記ポンプ流量計画値演算手段において、前記出力計画値、前記熱媒体の目標温度及び前記空調機から流入する熱媒体の温度に基づき、前記ポンプ流量計画値を演算することを特徴とする。
【００１８】
本発明の一態様によれば、上記の熱源制御システムは、前記ポンプ流量計画値が、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方を最小化するように計画されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る熱源制御システムによれば、熱源機器の稼働に伴う光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の削減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る熱源制御システムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る熱源制御システムのフロー図である。
【図３】第２実施形態に係る熱源制御システムの構成を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る熱源制御システムのフロー図である。
【図５】従来の熱源制御システムの構成を示す図である。
【図６】従来の熱源制御システムのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の熱源制御システム及び熱源制御方法を実施するための形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではないことは自明である。
【００２２】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態における熱源制御システムの構成について説明する。
図１に示されるように、本実施形態に係る熱源制御システムは、空調機（図示せず）に熱媒体を循環供給する熱源機器１００及び１０２を制御するための熱源制御システムであって、熱媒体を冷却又は加熱する熱源機器１００及び１０２と、前記熱源機器１００及び１０２の出力計画値を演算する出力計画値演算手段１０４及び前記出力計画値に基づいて前記熱源機器１００及び１０２の運転予定を計画する運転予定計画手段１０６を有するエネルギー管理装置１０８と、出力計画値及び出力調整値に影響を与える影響要因に基づいて出力調整値を演算する出力調整値演算手段１１０を有するローカル制御装置１１２と、出力調整値に基づいて熱源機器１００及び１０２の出力を制御する出力制御手段１１４及び１１６を有する熱源機器制御装置１１８及び１２０と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
本実施形態に係る熱源制御システムは、熱源機器１００及び１０２の運転予定が、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方を最小化するように計画されることを特徴とする。
【００２４】
次に、本実施形態に係る熱源制御システムを構成する装置について説明する。これらの装置は、相互に通信可能に接続されていてもよく、通信の形態は有線通信であっても無線通信であってもよい。
【００２５】
［エネルギー管理装置］
エネルギー管理装置（ＢＥＭＳ）１０８は、熱源機器１００及び１０２の出力計画値を演算する出力計画値演算手段１０４と、この出力計画値に基づいて熱源機器１００及び１０２の運転予定を計画する運転予定計画手段１０６とを有する。
出力計画値演算手段１０４においては、熱源機器１００及び１０２の出力計画値を演算する。この出力計画値は、ローカル制御装置１１２へ送信される。運転予定計画手段１０６においては、例えば、前日に、翌日一日の光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を目標として、電力・熱負荷、再生可能エネルギーの出力を予測し、出力計画値に基づいて熱源機器や電源機器の運転予定を計画する。
【００２６】
あるいは、エネルギー管理装置は、熱源機器１００及び１０２の出力計画値を演算し、かつ、この出力計画値に基づいて熱源機器１００及び１０２の運転予定を計画する運転予定計画手段１０６のみを有する構成としてもよい。
【００２７】
［ローカル制御装置］
ローカル制御装置（ＬＣＳ）１１２は、エネルギー管理装置１０８から送信された出力計画値を受信する。ローカル制御装置１１２は、この出力計画値及び出力調整値に影響を与える影響要因に基づいて出力調整値を演算する出力調整値演算手段１１０を有する。
ここで、出力計画値とは、熱源機器１００及び１０２に出力させたい熱量を意味する。出力調整値とは、熱源機器の出力を出力計画値にするために調整する項目とその量を意味する。出力調整値は、例えば、熱源機器が電気式熱源の場合には電力消費量とコンプレッサー周波数、ガス式熱源の場合にはガス投入量とバルブ開度などである。
【００２８】
出力調整値に影響を与える影響要因は、例えば、外気温度、熱源機器へ流入する熱媒体の温度、冷却水温度である。これらの影響要因は図１中の温度計１２２、１２４、１２６、１２８のいずれか、あるいは図示されない温度計等によって検知される。熱源機器がガス式の場合、排熱温度、排熱温水の流量を検知項目としてもよい。
【００２９】
出力調整値演算手段１１０においては、出力計画値及び出力調整値に影響を与える影響要因に基づいて出力調整値を演算する。この出力調整値は熱源機器制御装置１１８及び１２０へ送信される。
【００３０】
［熱源機器制御装置］
熱源機器制御装置（ＭＣ）１１８及び１２０は、ローカル制御装置１１２から送信された出力調整値を受信する。熱源機器制御装置１１８及び１２０は、この出力調整値に基づいて熱源機器の出力を制御する出力制御手段１１４及び１１６を有する。
【００３１】
［熱源機器］
熱源機器１００及び１０２は熱媒体を冷却又は加熱する。熱源機器１００及び１０２は、熱源機器制御装置１１８及び１２０の出力制御手段の司令により、出力が制御される。
【００３２】
［記憶装置］
本実施形態に係る熱源制御システムでは、出力実績値、影響要因の実績値及び出力調整値の実績値を格納する記憶装置１３０をさらに備える。
出力実績値とは熱源機器１００及び１０２から出力される冷水および温水の熱量である。出力実績値は熱源機器１００及び１０２から出力された熱量そのもので、出力調整値の実績値とは出力実績値を出力するために要したエネルギー消費量（例えば電力消費量）及びそのエネルギーを消費するために変動させる値の実績値（例えばコンプレッサー周波数）を意味する。
【００３３】
ローカル制御装置１１２では、この記憶装置１３０に格納された出力実績値、影響要因の実績値及び出力調整値の実績値に基づいて学習を行い、この学習がニューラルネットワークを利用してなされることを特徴とする。そして、学習の結果に基づき出力調整値が演算される。
ニューラルネットワークとは、人間の脳における神経回路の情報処理を模擬した計算手法であり、入力値から出力値を予測することに使用される。ニューラルネットワークにおける情報処理の手順は、例えば以下のとおりである。
１．入力値（説明変数）の実績値と出力値の実績値（教師データ）を学習する。
２．将来の入力値から将来における出力値を推定する。
【００３４】
例えば、エネルギー管理装置１０８からローカル制御装置１１２への出力計画値の指示を３０分毎とし、出力調整値の演算を５分毎とし、学習の頻度を１週間に１度とすることができる。
【００３５】
本実施形態に係る熱源制御システムでは、熱源機器１００及び１０２に接続された環流路１３２を通じて熱媒体を熱源機器１００及び１０２へ送るポンプ１３４及び１３６と、熱源機器１００及び１０２に接続された往流路１３８に設けられ、前記熱源機器から送出される前記熱媒体を前記環流路１３２へ戻すことが可能なバイパス弁１４０及び１４２とをさらに備えてもよい。環流路１３２は環ヘッダ１４４へ、往流路１３８は往ヘッダ１４６へ接続されている。
【００３６】
ローカル制御装置１１２が、空調機に送出される熱媒体の目標温度に基づいてポンプ１３４及び１３６とバイパス弁１４０及び１４２とを制御する熱媒体温度制御手段１４８をさらに有していてもよい。ローカル制御装置１１２が熱媒体温度制御手段１４８を有していることにより、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を目標として熱源機器１００及び１０２を稼働させても、これと熱媒体の往き温度の補償とを両立させることが可能である。
【００３７】
なお、本実施形態では２つの熱源機器を利用する場合の説明をしているが、本実施形態に係る熱源制御システムでは、複数の熱源機器を利用することができる。この場合、上記のポンプ、バイパス弁、往流路、環流路なども複数設けることができる。
【００３８】
本実施形態に係る熱源制御システムは、以下に説明するように、エネルギー管理装置１０８により前日に実施される運転スケジュール計画と熱源機器１００及び１０２、並びに時刻ごとの出力計画値に基づき、当日における熱源機器１００及び１０２の出力を任意に調整し、当日一日の光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を可能にするシステムである。次に、本実施形態に係る熱源制御システムのフローの一例について、図２を用いて説明する。
【００３９】
（１）前日における運転予定計画
前日に、翌日一日の光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を目標として、電力・熱負荷、再生可能エネルギーの出力を予測し、熱源・電源機器の運転スケジュールを計画する（Ｓ２００）。例えば、運転予定計画は３０分間隔の各機器の出力計画値を出力する。
【００４０】
（２）当日における出力計画値の指示
当日はエネルギー管理装置（ＢＥＭＳ）１０８からローカル制御装置（ＬＣＳ）１１２へ出力計画値を３０分間隔で送信し（Ｓ２０２、Ｓ２０４）、ローカル制御装置１１２は５分間隔で出力調整値を演算し（Ｓ２０６）、５分間隔で熱源機器制御装置（ＭＣ）１１８及び１２０へ出力調整値を指示し（Ｓ２０８）、熱源機器１００及び１０２の出力を制御する（Ｓ２１０）。
並行して、ローカル制御装置１１２により、ポンプ１３４及び１３６のポンプ流量とバイパス弁１４０及び１４２のバイパス開度は冷温水（熱媒体）の往き温度補償を目的に制御される（Ｓ２１２、Ｓ２１４）。
【００４１】
（３）当日における出力調整値計算方法
ローカル制御装置１１２は、エネルギー管理装置１０８から３０分に１回受信する出力計画値より、５分あたりの出力計画値を算出する。計算式を（式１）に示す。
Ｈｉ＋１（５）  ＝  Ｈｉ＋１（３０）／６  …（式１）
ここで、
Ｈｉ＋１（３０）：時刻ｉ＋１におけるＲの３０分あたりの出力計画値［ＭＪ／３０ｍｉｎ］
Ｈｉ＋１（５）：時刻ｉ＋１におけるＲの５分あたりの出力計画値［ＭＪ／５ｍｉｎ］
である。
【００４２】
並行して出力調整値（例：ガス消費量、電力消費量）に影響を及ぼす要因（例：外気温度、冷却水還り温度、冷温水還り温度）を５分に一度検知する。次に５分あたりの出力計画値を演算し、その値と出力調整値に影響を及ぼす要因よりニューラルネットワークを用いて５分あたりの出力調整値を出力し、５分に１回熱源機器制御装置１１８及び１２０へ出力調整値を送信する。熱源機器制御装置１１８及び１２０は受信した出力調整値をもとに熱源機器１００及び１０２の出力を調整する。
【００４３】
ニューラルネットワークを使用するために、ローカル制御装置１１２に併設された記憶装置（サーバー）１３０に、５分間隔で出力実績値、出力調整値に影響を及ぼす要因、出力調整値を保存し、１週間に１度学習させる（Ｓ２１６）。
【００４４】
以上のような構成により、本実施形態に係る熱源制御システムでは、外部から直接指示を受けられる熱源機器を使用する熱源システムにおいて、熱負荷を満たすことや冷温水の往き温度を補償しながら、一日の光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を目指し、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の小さい機器から優先的に出力させることが可能となる。
【００４５】
なお、上記で説明した出力計画値、出力調整値、学習の頻度などは一例に過ぎず、建築物の規模、構成、外部環境などによって適宜変更される。
【００４６】
熱源機器に搭載される制御装置により、外部からの直接指示を受けられるものと受けられないものがあるため、外部からの指示を直接受けられるものについては、上記第１実施形態の熱源制御システムを適用することができる。次に説明する第２実施形態に係る熱源制御システムは、外部からの司令を受け付けない熱源機器を利用する場合に適用することができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の熱源制御システムでは、ローカル制御装置が熱源機器制御装置へ熱源機器の出力調整値を送信することを特徴とするが、第２実施形態に係る熱源制御システムは、ローカル制御装置がポンプへポンプ流量計画値を送信することを特徴とする。
【００４８】
本実施形態に係る熱源制御システムは、図３に示されるように、空調機（図示せず）に熱媒体を循環供給する熱源機器３００及び３０２を制御するための熱源制御システムであって、空調機に接続された環流路３０４を通じて空調機から流入する熱媒体を熱源機器３００及び３０２へ送るポンプ３０６及び３０８と、ポンプ３０６及び３０８から送られた熱媒体を冷却又は加熱する熱源機器３００及び３０２と、熱源機器３００及び３０２に接続された往流路３１０に設けられ、熱源機器から送出される熱媒体を環流路３０４へ戻すことが可能なバイパス弁３１２及び３１４と、前記熱源機器３００及び３０２の出力計画値を演算する出力計画値演算手段３１６及び前記出力計画値に基づいて前記ポンプ３０６及び３０８及び前記熱源機器３００及び３０２の運転予定を計画する運転予定計画手段３１８を有するエネルギー管理装置３２０と、空調機に送出される熱媒体の目標温度に基づいてバイパス弁３１２及び３１４を制御する熱媒体温度制御手段３２２及び出力計画値に基づきポンプ３０６及び３０８を制御するためのポンプ流量計画値を演算するポンプ流量計画値演算手段３２４を有するローカル制御装置３２６と、熱媒体の目標温度に基づいて熱源機器の出力を制御する出力制御手段３２８及び３３０を有する熱源機器制御装置３３２及び３３４と、を備えることを特徴とする。
【００４９】
本実施形態に係る熱源制御システムは、ポンプ流量計画値が、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方を最小化するように計画されることを特徴とする。
【００５０】
本実施形態に係る熱源制御システムでは、ローカル制御装置３２６のポンプ流量計画値演算手段３２４において、出力計画値、熱媒体の目標温度及び空調機から流入する熱媒体の温度に基づき、ポンプ流量計画値を演算することを特徴とする。
【００５１】
また本実施形態に係る熱源制御システムでは、環流路３０４や往流路３１０などの熱媒体の温度を検知するための温度計３３６、３３８、３４０、３４２を含んでいてもよい。環流路３０４は環ヘッダ３４４へ、往流路３１０は往ヘッダ３４６へ接続されている。
【００５２】
実施形態２に係る熱源制御システムの構成は第１実施形態に係る熱源制御システムの構成と同様のものであるので、説明は省略する。次に、本実施形態に係る熱源制御システムのフローについて、図４を用いて説明する。
【００５３】
（１）前日における運転スケジュール計画
前日に、翌日一日の光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を目標として、電力・熱負荷、再生可能エネルギーの出力を予測し、熱源・電源機器の運転スケジュールを計画する（Ｓ４００）。例えば、運転スケジュール計画は３０分間隔の各機器の出力計画値とオン−オフを出力する。
【００５４】
（２）当日における出力計画値の指示
当日は、エネルギー管理装置（ＢＥＭＳ）３２０からローカル制御装置（ＬＣＳ）３２６へ出力計画値とオン−オフを３０分間隔で送信する（Ｓ４０２、Ｓ４０４）。
ローカル制御装置３２６は熱源機器制御装置（ＭＣ）３３２及び３３４へ３０分間隔でオン−オフを指示し（Ｓ４０６、Ｓ４０８）、熱源機器制御装置３３２及び３３４は熱源機器３００及び３０２のオン−オフを制御する（Ｓ４１０）。また、熱源機器３００及び３０２の出力は熱源機器制御装置３３２及び３３４により冷温水（熱媒体）の往き温度補償を目的に制御される（Ｓ４１２、Ｓ４１４）。
【００５５】
並行して、ローカル制御装置３２６は５分に１回ポンプ流量計画値を演算し（Ｓ４１６）、５分に１回ポンプに流量計画値に対応する周波数を送信しポンプ流量を制御する（Ｓ４１８）。ポンプ３０６及び３０８のポンプ流量は、ポンプ流量計画値により制御される。
【００５６】
同様に、ローカル制御装置３２６により、バイパス弁開度は冷温水の往き温度補償を目的に制御される（Ｓ４２０、Ｓ４２２）。
【００５７】
（３）当日におけるポンプ流量計画値演算方法
ローカル制御装置３２６はエネルギー管理装置３２０から３０分に１回受信する出力計画値より、５分あたりの出力計画値を算出する。計算式を（式２）に示す。
【００５８】
Ｈｉ＋１（５）  ＝  Ｈｉ＋１（３０）／６  …（式２）
ここで、
Ｈｉ＋１（３０）：時刻ｉ＋１におけるＲの３０分あたりの出力計画値［ＭＪ／３０ｍｉｎ］
Ｈｉ＋１（５）：時刻ｉ＋１におけるＲの５分あたりの出力計画値［ＭＪ／５ｍｉｎ］
である。
【００５９】
並行して５分に１回冷温水還り温度を検知する。５分あたりの出力計画値と冷温水還り温度、冷温水往き温度設定値より５分に１回５分あたりのポンプ流量計画値を演算する。
計算式を（式３）及び（式４）に示す。
【００６０】
Ｌｉ＋１  ＝  Ｈｉ＋１  ／｛（  Ｔｒｉ  −  Ｔｆｓｅｔ  ）×４．１８６｝（冷房時）…（式３）
Ｌｉ＋１  ＝  Ｈｉ＋１  ／｛（  Ｔｆｓｅｔ  −  Ｔｒｉ  ）×４．１８６｝（暖房時）…（式４）
ここで、
Ｈｉ＋１：時刻ｉ＋１におけるＲの出力計画値［ｋＪ／ｍｉｎ］
Ｌｉ＋１：時刻ｉ＋１におけるＰの必要流量［Ｌ／ｍｉｎ］
Ｔｆｓｅｔ：Ｔｆの設定温度［℃］
Ｔｒｉ：時刻ｉにおける冷温水還り温度［℃］
である。
【００６１】
以上のような構成により、本実施形態に係る熱源制御システムでは、外部から直接指示を受けられない熱源機器を使用する熱源システムにおいて、熱負荷を満たすことや冷温水の往き温度を補償しながら、一日の光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を目指し、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の小さい機器から優先的に出力させることが可能である。
【００６２】
以上説明したように、本発明によれば、エネルギー管理装置であるＢＥＭＳが算出する熱源機器の出力計画値をもとに、ローカル制御装置が熱源機器制御装置へ熱源機器の出力調整値を送信し、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方が小さい熱源機器を優先的に出力させるシステムが提供される。
【００６３】
なお、ローカル制御装置から熱源機器の制御装置およびポンプへ熱源機器の出力調整値や流量計画値を送信する頻度は、負荷変動の大きさにより任意に変更可能である。また、ローカル制御装置から熱源機器の制御装置およびポンプへ熱源機器の出力調整値や流量計画値を送信するシステムとしているが、サーバーの容量や設置条件によりローカル制御装置で行っている処理をＢＥＭＳが担うことも可能である。
【００６４】
同様に、ローカル制御装置から熱源機器の制御装置へ出力調整値を送信するシステムとしているが、サーバーの容量や設置条件によりローカル制御装置で行っている処理を熱源機器の制御装置が担うことも可能である。また、本発明では熱源機器を中心に記載しているが、電源機器にも同様の手法が適用可能である。その際、ローカル制御装置が電源機器の制御装置へ電源機器の出力計画値を送信する方法となる。
【００６５】
また、本発明によれば、ＢＥＭＳが算出する熱源機器の出力計画値をもとに、ローカル制御装置がポンプへポンプ流量計画値を送信し、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方が小さい熱源機器を優先的に出力させるシステムが提供される。
【００６６】
本発明に係る熱源制御システムによれば、熱源機器の稼働に伴う光熱費又はＣＯ２排出量が小さい熱源機器を優先的に出力できるため、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の削減が可能である。また、光熱費又はＣＯ２排出量のいずれか一方あるいは双方の最小化を目標として熱源機器を稼働させても、これと冷温水の往き温度補償とを両立させることが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１００、１０２、３００、３０２、５０４、５０６  熱源機器
１０４、３１６  出力計画値演算手段
１０６、３１８  運転予定計画手段
１０８、３２０、５００  エネルギー管理装置
１１０  出力調整値演算手段
１１２、３２６、５０２  ローカル制御装置
１１４、１１６、３２８、３３０  出力制御手段
１１８、１２０、３３２、３３４、５０８、５１０  熱源機器制御装置
１２２、１２４、１２６、１２８、３３６、３３８、３４０、３４２  温度計
１３０  記憶装置
１３２、３０４  環流路
１３４、１３６、３０６、３０８、５１２、５１４  ポンプ
１３８、３１０  往流路
１４０、１４２、３１２、３１４、５１６、５１８  バイパス弁
１４４、３４４  環ヘッダ
１４６、３４６  往ヘッダ
１４８、３２２  熱媒体温度制御手段
３２４  ポンプ流量計画値演算手段
【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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