(57)【要約】【課題】空調設備へのエネルギー供給量の過剰な抑制を防止し、かつ抑制操作の解除時に生じる熱量リバウンドを防止する。【解決手段】中央監視装置１５は、熱供給設備から空調設備へのエネルギー供給量を計測し、エネルギー供給量が所定の抑制開始容量（抑制開始容量＜目標容量）以上の場合に、エネルギー供給量に応じた抑制率を演算し、エネルギー供給量が抑制開始容量よりも小さく、かつ抑制開始容量から所定値を引いた値よりも大きい場合には、直前に出力された抑制率を保持し、エネルギー供給量が抑制開始容量から所定値を引いた値以下の場合には、直前に出力された抑制率を所定の変化率で引き下げる。コントローラ４，１４は、抑制率に応じて空調設備の熱負荷を抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱供給設備から熱供給を受けて稼働する空調設備へのエネルギー供給量が、供給し得る最大のエネルギー供給量を示す目標容量を超えないように前記空調設備を制御する空調設備運転制御装置であって、
前記熱供給設備から前記空調設備へのエネルギー供給量を計測する計測手段と、
前記計測されたエネルギー供給量が所定の抑制開始容量（抑制開始容量＜目標容量）以上の場合に、前記エネルギー供給量に応じた抑制率を演算する抑制率演算手段と、
前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量よりも小さく、かつ前記抑制開始容量から所定値を引いた値よりも大きい場合には、直前に出力された前記抑制率を保持し、前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量から前記所定値を引いた値以下の場合には、直前に出力された前記抑制率を所定の変化率で引き下げる抑制保持・解除手段と、
前記抑制率演算手段又は前記抑制保持・解除手段から出力された抑制率に応じて前記空調設備の熱負荷を抑制する抑制手段とを備えることを特徴とする空調設備運転制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の空調設備運転制御装置において、
前記エネルギー供給量は、前記空調設備の負荷熱量あるいは前記熱供給設備から前記空調設備へ供給される熱媒の流量であることを特徴とする空調設備運転制御装置。
【請求項３】
熱供給設備から熱供給を受けて稼働する空調設備へのエネルギー供給量が、供給し得る最大のエネルギー供給量を示す目標容量を超えないように前記空調設備を制御する空調設備運転制御方法であって、
前記熱供給設備から前記空調設備へのエネルギー供給量を計測する計測手順と、
前記計測されたエネルギー供給量が所定の抑制開始容量（抑制開始容量＜目標容量）以上の場合に、前記エネルギー供給量に応じた抑制率を演算する抑制率演算手順と、
前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量よりも小さく、かつ前記抑制開始容量から所定値を引いた値よりも大きい場合には、直前に出力された前記抑制率を保持し、前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量から前記所定値を引いた値以下の場合には、直前に出力された前記抑制率を所定の変化率で引き下げる抑制保持・解除手順と、
前記抑制率演算手順又は前記抑制保持・解除手順によって出力された抑制率に応じて前記空調設備の熱負荷を抑制する抑制手順とを、繰り返し実行することを特徴とする空調設備運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱供給設備から熱供給を受けて稼働する空調設備へのエネルギー供給量が目標容量を超えないように空調設備を制御する空調設備運転制御装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地域冷暖房（District Heating and Cooling、以下ＤＨＣとする）システムから冷水、蒸気、温水などの熱媒によってエネルギー供給を受けている建物においては、エネルギーの供給量が目標容量を超えないように熱デマンド制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された制御システムでは、需要側空調設備の総負荷変動を予測し、この予測値が増段設定値を超える場合に、需要側空調設備の空調目標設定値を快適域内で熱負荷低減方向へ自動的に更新することで、熱負荷の増大を規制し、空調設備の熱効率の向上と省エネルギー化を図るようにしていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３９３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された制御システムのように熱負荷を予測して熱負荷の抑制を実施することは、予測が外れないことが前提条件となるが、空調設備の負荷は、その構成要素が複雑かつ様々な条件により変動するために予測が非常に難しい。このため、熱負荷の抑制判断ロジックにおいて、熱負荷の予測値に応じて予め決められた抑制操作量が出力されるために、予測の僅かな外れが過剰な抑制を引き起こしたり、抑制操作の解除時に大きな熱量リバウンドを引き起こしたりしてしまうという問題点があった。特に、熱量リバウンドについては、抑制操作を解除できると判断して解除したにも係わらず、実際に抑制操作を解除すると負荷熱量の急激な再上昇が発生してしまうことがあり、最悪の場合には負荷熱量が目標容量を超えてしまうことがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、空調設備へのエネルギー供給量の過剰な抑制を防止し、かつ抑制操作の解除時に生じる熱量リバウンドを防止することができる空調設備運転制御装置および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】
【０００６】
本発明は、熱供給設備から熱供給を受けて稼働する空調設備へのエネルギー供給量が、供給し得る最大のエネルギー供給量を示す目標容量を超えないように前記空調設備を制御する空調設備運転制御装置であって、前記熱供給設備から前記空調設備へのエネルギー供給量を計測する計測手段と、前記計測されたエネルギー供給量が所定の抑制開始容量（抑制開始容量＜目標容量）以上の場合に、前記エネルギー供給量に応じた抑制率を演算する抑制率演算手段と、前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量よりも小さく、かつ前記抑制開始容量から所定値を引いた値よりも大きい場合には、直前に出力された前記抑制率を保持し、前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量から前記所定値を引いた値以下の場合には、直前に出力された前記抑制率を所定の変化率で引き下げる抑制保持・解除手段と、前記抑制率演算手段又は前記抑制保持・解除手段から出力された抑制率に応じて前記空調設備の熱負荷を抑制する抑制手段とを備えるものである。
また、前記エネルギー供給量は、前記空調設備の負荷熱量あるいは前記熱供給設備から前記空調設備へ供給される熱媒の流量である。
【０００７】
また、本発明の空調設備運転制御方法は、前記熱供給設備から前記空調設備へのエネルギー供給量を計測する計測手順と、前記計測されたエネルギー供給量が所定の抑制開始容量（抑制開始容量＜目標容量）以上の場合に、前記エネルギー供給量に応じた抑制率を演算する抑制率演算手順と、前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量よりも小さく、かつ前記抑制開始容量から所定値を引いた値よりも大きい場合には、直前に出力された前記抑制率を保持し、前記エネルギー供給量が前記抑制開始容量から前記所定値を引いた値以下の場合には、直前に出力された前記抑制率を所定の変化率で引き下げる抑制保持・解除手順と、前記抑制率演算手順又は前記抑制保持・解除手順によって出力された抑制率に応じて前記空調設備の熱負荷を抑制する抑制手順とを、繰り返し実行するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、空調設備へのエネルギー供給量が所定の抑制開始容量以上の場合に、エネルギー供給量に応じた抑制率を演算する抑制率演算手段を設けることにより、空調設備の熱負荷を抑制するようにしたので、エネルギー供給量が目標容量を超えないようにすることができる。また、本発明では、エネルギー供給量が抑制開始容量よりも小さく、かつ抑制開始容量から所定値を引いた値よりも大きい場合には、直前に出力された抑制率を保持し、エネルギー供給量が抑制開始容量から所定値を引いた値以下の場合には、直前に出力された抑制率を所定の変化率で引き下げる抑制保持・解除手段を設けることにより、抑制操作の解除時に生じる熱量リバウンドを抑えることができる。その結果、本発明では、契約容量を遵守して、省エネルギーに貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
空調設備の運転においては随所にフィードバックループが形成されている。フィードバック制御ではＰＩＤパラメータの調整により、制御の即応性と安定性のバランスをとるようにしているが、通常は外気上昇・下降や室内発熱量の上昇・下降に適度に対応できるように調整されている。この場合、外気や室内発熱量の変化は緩慢な変化であるため、フィードバックループの特性はそのような緩慢な変化に対応すべく調整されることになる。ところが、空調設備の負荷熱量の抑制操作の解除は、人工的に与えられる急激な現象であるため、上記のフィードバックループの特性とは相性が悪く、随所にタイミングの悪い操作を発生させ、熱量リバウンドという負荷熱量の戻り現象を引き起こしてしまう。このとき、各フィードバックループを抑制操作の解除を想定した特性に調整してしまう方法も考えられるが、現実に対応できるものではない。
【００１０】
そこで、抑制操作の解除を緩慢な変化に切り替えて、外気や室内発熱量の変化に合わせたフィードバックループと馴染みやすくするのが得策である。本発明は、このような着眼点によりなされたもので、抑制操作の解除において変化率リミットを設定することを特徴とする。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る空調設備の構成を示すブロック図である。
図１において、１は図示しないＤＨＣシステム（熱供給設備）から冷水、蒸気、温水などの熱媒を受ける熱交換器、２は熱媒の受入量を制御する受入制御バルブ、３は熱交換器１の２次側の冷水又は温水の温度（あるいは流量）を計測するセンサ、４は受入制御バルブ２を制御するコントローラ、５は空調機、６は外気ＯＡの導入量を制御する外気ダンパ、７は還気ＲＡの導入量を制御する還気ダンパ、８は熱交換器１から送られる冷水又は温水により空気を冷却又は加熱するコイル、９はコイル８で冷却又は加熱された空気を送るファン、１０は熱交換器１から送られる冷水又は温水の流量を制御する空調機制御バルブ、１１は空調の対象となる居室、１２は居室１１の温度を計測する温度センサ、１３は居室１１のＣＯ2濃度を計測するＣＯ2濃度センサ、１４はダンパ６，７及び空調機制御バルブ１０を制御するコントローラ、１５は空調設備全体を監視する中央監視装置、１６はＤＨＣシステムから供給される熱媒の温度を計測する温度センサ、１７は熱媒の流量を計測する流量センサ、１８はＤＨＣシステムに戻る熱媒の温度を計測する温度センサ、１９は排気ＥＡの量を制御する排気ダンパ、２０は加湿器、２１は加湿器２０へ送られる冷水又は温水の流量を制御する加湿バルブ、２２は居室１１の湿度を計測する湿度センサである。コントローラ４，１４と中央監視装置１５とは、空調設備を制御する空調設備運転制御装置を構成している。
【００１２】
次に、図１の空調設備の動作を説明する。まず、図示しないＤＨＣシステムからは冷水、蒸気、温水などの熱媒が熱交換器１の１次側に供給される。熱交換器１は、この熱媒により２次側の水を冷却又は加熱する。ここで、センサ３は、熱交換器１から送り出される２次側の冷水又は温水の温度（あるいは流量）を計測する。そして、コントローラ４は、冷水又は温水の温度（あるいは流量）が所定の冷温水温度設定値（あるいは冷温水流量設定値）になるように受入制御バルブ２の開度をフィードバック制御する。
【００１３】
熱交換器１から送り出された冷水又は温水は、空調機制御バルブ１０を通って空調機５のコイル８に供給される。コイル８は、この冷水又は温水により外気ＯＡ及び還気ＲＡを冷却又は加熱する。コイル８で使用された冷水又は温水は、熱交換器１に戻される。また、熱交換器１から送り出された冷水又は温水は、加湿バルブ２１を通って加湿器２０に供給される。加湿器２０は、水噴霧状態を作り出すことにより、コイル８で冷却又は加熱された給気ＳＡの湿度を制御する。コイル８で冷却又は加熱され加湿器２０で加湿された給気ＳＡは、ファン９によって居室１１に送り出される。居室１１の空気の一部は、還気ＲＡとして空調機５に戻される。
【００１４】
温度センサ１２は、居室１１の温度を測定し、ＣＯ2濃度センサ１３は、居室１１のＣＯ2濃度を計測し、湿度センサ２２は、居室１１の湿度を計測する。そして、コントローラ１４は、居室１１の温度とＣＯ2濃度がそれぞれ所定の設定値になるように、空調機制御バルブ１０の開度及び外気ダンパ６の開度をフィードバック制御する。また、コントローラ１４は、居室１１の湿度が所定の湿度設定値になるように加湿バルブ２１の開度をフィードバック制御する。
【００１５】
次に、図１の空調設備に適用する本実施の形態の熱デマンド制御について説明する。図２は本実施の形態の熱デマンド制御の処理の流れを示すフローチャート、図３は中央監視装置１５の構成例を示すブロック図である。
中央監視装置１５は、負荷熱量計測手段１５０と、平滑処理手段１５１と、抑制率演算手段１５２と、最大抑制率出力手段１５３と、抑制保持・解除手段１５４とを備えている。
【００１６】
中央監視装置１５は、一定の操作間隔毎に図２の処理を行う。まず、中央監視装置１５の負荷熱量計測手段１５０は、図１の空調設備の負荷熱量の瞬時値を計測する（図２ステップＳ１）。ＤＨＣシステムから供給される熱媒の温度Ｔｒは温度センサ１６によって計測され、熱媒の流量Ｆは流量センサ１７によって計測される。また、ＤＨＣシステムに戻る熱媒の温度Ｔｓは温度センサ１８によって計測される。これらの計測データは、コントローラ４を通じて中央監視装置１５に送られる。負荷熱量計測手段１５０は、熱媒の温度データと流量データとから負荷熱量の瞬時値Ｑを次式のように算出する。
Ｑ＝Ｆ×（Ｔｒ−Ｔｓ）×λ                                      ・・・（１）
式（１）において、λは比熱である。
【００１７】
続いて、平滑処理手段１５１は、負荷熱量計測手段１５０が計測した負荷熱量の瞬時値Ｑを平滑処理する（ステップＳ２）。負荷熱量の瞬時値Ｑは変動が激しいため、後段の処理の前に、瞬時値を平滑処理する。平滑処理としては、１次遅れフィルタによる演算処理や、移動平均演算処理がある。１次遅れフィルタによる演算処理では、負荷熱量の前回の値と今回の値、及び予め設定された平滑係数によって負荷熱量の平滑値を演算する。また、移動平均演算処理では、負荷熱量の過去ｎ分間（例えばｎ＝１〜１０）の移動平均値を平滑値として演算する。
【００１８】
次に、抑制率演算手段１５２は、平滑処理された負荷熱量が、空調設備で使用し得る最大の負荷熱量を示す目標容量（契約容量）以下かどうかを判定する（ステップＳ３）。なお、以下の処理では、全て平滑処理された負荷熱量を用いるため、平滑処理された負荷熱量を単に負荷熱量と略して記載する。抑制率演算手段１５２は、負荷熱量が目標容量以下である場合（ステップＳ３において判定ＹＥＳ）、負荷熱量が予め設定された抑制開始容量（抑制開始熱量）以上かどうかを判定する（ステップＳ４）。抑制開始容量は、目標容量よりも低い値に設定されており、例えば目標容量の８０％〜９０％程度を目安に設定される。
【００１９】
抑制率演算手段１５２は、負荷熱量が抑制開始容量よりも低い場合（ステップＳ４において判定ＮＯ）、負荷熱量が抑制開始容量から所定のディファレンシャルを引いた値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ５）。ディファレンシャルは、フローティング制御での不感帯の幅を決めるための設定値であり、例えば抑制開始容量の５％〜１０％程度を目安に設定される。抑制率演算手段１５２は、負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下である場合（ステップＳ５において判定ＮＯ）、前回出力した抑制率が０％かどうかを判定する（ステップＳ６）。ここでは、抑制率を未だ出力していないので、ステップＳ６において判定ＹＥＳとなって、図２の処理を終了する。
【００２０】
次に、抑制率演算手段１５２は、ステップＳ４において負荷熱量が抑制開始容量以上となった場合、操作間隔カウントを１カウントアップする（ステップＳ７）。操作間隔カウントの初期値は０である。操作間隔カウントのカウントアップ後、抑制率演算手段１５２は、操作間隔カウント値が一定値に達したかどうかを判定する（ステップＳ８）。操作間隔カウント値が一定値に達していない場合は（ステップＳ８において判定ＮＯ）、図２の処理を終了する。なお、抑制率演算手段１５２は、抑制率を前回出力した場合には、この抑制率を継続して出力した上で図２の処理を終了する。
【００２１】
負荷熱量が抑制開始容量以上の状態が継続すると、図２の処理の繰り返しにより、操作間隔カウント値が次々とカウントアップされ、やがて一定値に達する。抑制率演算手段１５２は、操作間隔カウント値が一定値に達した場合（ステップＳ８において判定ＹＥＳ）、操作間隔カウント値を０にリセットし（ステップＳ９）、負荷熱量に応じた抑制率を演算する（ステップＳ１０）。
【００２２】
ここで、抑制率の演算方法について説明する。抑制率演算手段１５２は、抑制率を出力する際のステップ幅（１度に出力する値の上限値）を、予め設定された最大抑制率とセットバック回数によって次式のように演算する。
ステップ幅＝最大抑制率／セットバック回数                        ・・・（２）
式（２）のセットバック回数は、抑制率を何回に分けて出力するかを決定する回数である。例えば、温度設定値を最大で２℃緩和するとして、その２℃を何回に分けて緩和するかという設定がセットバック回数になる。セットバック回数を２回とした場合、１℃ずつ２回に分けて２℃緩和することになる。
【００２３】
そして、抑制率演算手段１５２は、抑制率の現在の出力回数に応じて、ステップ幅の整数倍の値を抑制率とする。例えば最大抑制率が１００％でセットバック回数が４回の場合、すなわちステップ幅が２５％の場合、１回目の抑制率出力タイミング（操作間隔カウント値が一定値になったタイミング）における抑制率は、ステップ幅２５％×１回＝２５％となり、２回目の抑制率出力タイミングにおける抑制率は、ステップ幅２５％×２回＝５０％となり、３回目の抑制率出力タイミングにおける抑制率は、ステップ幅２５％×３回＝７５％となり、４回目の抑制率出力タイミングにおける抑制率は、ステップ幅２５％×４回＝１００％となる。こうして、操作間隔カウント値が一定値になる度に、ステップ幅に合わせた抑制率を段階的に出力する。
【００２４】
ただし、抑制率の演算にあたっては、現在出力中の抑制率を参照して、今回の抑制率を決定する必要がある。例えば現在の抑制率が０％である場合は、操作間隔カウント値に関係なく、１回目の抑制率を直ちに出力する。また、現在の抑制率が０％でない場合は、ステップ幅の整数倍の値が現在の抑制率を上回るようにする。例えば、現在の抑制率が４３％の場合に、負荷熱量が抑制開始容量以上となって、抑制率出力タイミングになったときには、今回の抑制率を５０％とする。この場合、３回目の抑制率を出力したことになるので、次の抑制率出力タイミングでは４回目の抑制率７５％を出力することになる。
抑制率演算手段１５２は、以上のようにして演算した抑制率をコントローラ４，１４に出力する（ステップＳ１１）。
【００２５】
なお、操作間隔カウント値が一定値に達するまで、抑制率の出力を待つ理由は、直前に出力した抑制率による熱負荷抑制の効果が出るまで待つためである。操作間隔の整数倍の時間である効果待ち時間を設けることにより、安定した熱負荷抑制制御を実現することができる。ただし、前回の抑制率が０％である場合は、前述のとおり操作間隔カウント値に関係なく、ステップＳ８において判定ＹＥＳとし、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理を直ちに行う。
【００２６】
コントローラ４，１４は、中央監視装置１５の抑制率演算手段１５２から抑制率が出力された場合、この抑制率に応じて熱負荷の抑制制御を行う。
まず、コントローラ４は、抑制率演算手段１５２から出力された抑制率に応じて受入制御バルブ２の開度を抑制する。すなわち、抑制率に応じて設定しておいたバルブ開度上限値と現在の開度を比較して小さい方の開度を新たな開度とする。また、コントローラ４は、抑制率に応じて冷温水温度設定値（あるいは冷温水流量設定値）を緩和するようにしてもよい。すなわち、冷房の場合には設定した最大設定値緩和幅の抑制率の分だけ設定値を上げ、暖房の場合には最大設定値緩和幅の抑制率の分だけ設定値を下げる。
【００２７】
一方、コントローラ１４は、抑制率演算手段１５２から出力された抑制率に応じて空調機制御バルブ１０の開度を抑制する。また、コントローラ１４は、外気ダンパ６が開度の連続的な制御が可能な比例外気ダンパの場合、抑制率に応じて外気ダンパ６の開度を抑制するようにしてもよいし、外気ダンパ６が開状態又は閉状態の何れかに制御可能な２位置外気ダンパの場合、抑制率に応じて外気ダンパ６が開く時間を抑制するようにしてもよい。
【００２８】
また、コントローラ１４は、抑制率に応じて空調機５（ファン９）の発停を繰り返すことにより、空調機５が作動する時間を抑制するようにしてもよいし、抑制率に応じて加湿を許可／禁止するようにしてもよい。さらに、コントローラ１４は、抑制率に応じて居室１１の温度設定値とＣＯ2濃度設定値を緩和するようにしてもよい。すなわち、冷房の場合には抑制率の分だけ温度設定値を上げ、暖房の場合には温度設定値を下げることになり、ＣＯ2濃度設定値については設定値を上げることになる。
【００２９】
こうして、熱負荷の抑制が行われる。負荷熱量が抑制開始容量以上の場合、操作間隔カウント値が一定値になる度に抑制率が出力される。また、負荷熱量が増大していく場合は、これに応じて抑制率も増大する。したがって、抑制率は、負荷熱量の増大に応じて段階的に増大していくことになる。抑制率を段階的に出力する理由は、過剰な負荷抑制を防止するためである。
【００３０】
一方、最大抑制率出力手段１５３は、負荷熱量が目標容量を超える場合（ステップＳ３において判定ＮＯ）、操作間隔カウント値に関係なく、所定の最大抑制率をコントローラ４，１４に出力する（ステップＳ１２）。コントローラ４，１４による熱負荷の抑制方法は上記のとおりであるが、実行し得る最大の熱負荷抑制を一挙に行うことで、熱負荷を急激に抑えて、目標容量以下に下げることができる。
【００３１】
ステップＳ１１又はＳ１２の抑制率の出力により、負荷熱量は低下し、抑制開始容量よりも低くなる。抑制保持・解除手段１５４は、負荷熱量が抑制開始容量よりも低く、かつ抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値よりも大きい場合には（ステップＳ５において判定ＹＥＳ）、抑制率演算手段１５２又は最大抑制率出力手段１５３から直前に出力された抑制率を継続してコントローラ４，１４に出力する（ステップＳ１３）。
【００３２】
次に、負荷熱量の更なる低下により、負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下となった場合（ステップＳ５において判定ＮＯ）、抑制率演算手段１５２は、前回出力した抑制率が０％かどうかを判定する（ステップＳ６）。ここでは、抑制率を出力している最中なので、ステップＳ６において判定ＮＯとなり、ステップＳ１４に進む。
【００３３】
抑制保持・解除手段１５４は、負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下で、かつ前回出力した抑制率が０％でない場合、前回出力した抑制率から所定の変化率を引いた値を今回の抑制率として演算する（ステップＳ１４）。そして、抑制保持・解除手段１５４は、演算した抑制率をコントローラ４，１４に出力する（ステップＳ１５）。したがって、負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下の状態が継続すると、ステップＳ１４，Ｓ１５の繰り返しにより、抑制率が所定の変化率で０％に徐々に近づいていくことになる。
【００３４】
図４は本実施の形態の熱デマンド制御の動作例を示す波形図である。なお、図４における４０は、抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値である。
負荷熱量が増加し、図４の時刻ｔ１において負荷熱量が抑制開始容量以上になると、ステップＳ７〜Ｓ１１の処理により抑制率が一定時間毎に段階的に増大していく。この抑制率の出力により負荷熱量が低下し、時刻ｔ２からｔ３の間では、負荷熱量が抑制開始容量よりも小さく、かつ抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値よりも大きくなるので、ステップＳ１３の処理により抑制率の値が保持される。
【００３５】
次に、時刻ｔ３において負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下になると、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理により抑制率が所定の変化率で減少する。この抑制率の減少により負荷熱量が一時的に上昇する熱量リバウンドが発生するので、時刻ｔ４からｔ５の間では、負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値よりも大きくなるので、ステップＳ１３の処理により抑制率の値が保持される。
【００３６】
時刻ｔ５において負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下になると、再びステップＳ１４，Ｓ１５の処理により抑制率が減少する。時刻ｔ６，ｔ７の動作は、それぞれ時刻ｔ４，ｔ５の場合と同じである。こうして、時刻ｔ７において負荷熱量は抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下となり、時刻ｔ７で引き下げられた抑制率は０％に戻る。図４の例によると、抑制率を引き下げたときの熱量リバウンドが小さく、負荷熱量の戻りが抑えられていることが分かる。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態では、負荷熱量が抑制開始容量に達した段階で、空調設備の熱負荷を抑制するようにしたので、負荷熱量が目標容量を超えないようにすることができ、省エネルギーに貢献することができる。また、抑制率を段階的に出力することにより、過剰な負荷抑制を防止して快適な空調を保つことができ、さらに一定の待ち時間を設けることにより、安定した熱負荷抑制制御を実現することができる。また、本実施の形態では、負荷熱量が抑制開始容量よりも小さく、かつ抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値よりも大きい場合には、直前に出力された抑制率を保持し、負荷熱量が抑制開始容量からディファレンシャルを引いた値以下の場合には、直前に出力された抑制率を所定の変化率で引き下げることにより、抑制操作の解除時に生じる熱量リバウンドを抑えることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、１台の空調機について説明しているが、空調機が複数台の場合も同様に本発明を適用できることは言うまでもない。また、本実施の形態では、ＤＨＣシステムから熱供給を受けるＤＨＣ需要家を対象にした熱量デマンド抑制を例に挙げて説明しているが、これに限るものではなく、建物内に熱供給設備を有する自己熱源の建物に本発明を適用してもよい。
また、計測するエネルギー供給量として負荷熱量Ｑの代わりに、熱媒の流量Ｆを用いてもよい。この場合、目標容量は目標流量となり、抑制開始容量は抑制開始流量となる。
【００３９】
また、本実施の形態の中央監視装置１５及びコントローラ４，１４は、それぞれＣＰＵ、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータにおいて、本発明の熱デマンド制御を実現させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、記録媒体から読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、プログラムに従って前述の処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、空調設備を制御する技術に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る空調設備の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の熱デマンド制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図１の空調設備における中央監視装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態の熱デマンド制御の動作例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…熱交換器、２…受入制御バルブ、３…センサ、４…コントローラ、５…空調機、６…外気ダンパ、７…還気ダンパ、８…コイル、９…ファン、１０…空調機制御バルブ、１１…居室、１２…温度センサ、１３…ＣＯ2濃度センサ、１４…コントローラ、１５…中央監視装置、１６，１８…温度センサ、１７…流量センサ、１９…排気ダンパ、２０…加湿器、２１…加湿バルブ、２２…湿度センサ、１５０…負荷熱量計測手段、１５１…平滑処理手段、１５２…抑制率演算手段、１５３…最大抑制率出力手段、１５４…抑制維持・解除手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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