(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、
前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、
前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、
前記給気流量算出部で算出された前記総給気流量から、前記空調機内に設けられ前記室内に前記給気を送風する送風ファンの消費動力値を算出する送風ファン動力算出部と、
前記冷水流量算出部で算出された流量の冷水を前記空調機内の前記冷水コイルに送水する送水ポンプの消費動力値を算出する送水ポンプ動力算出部と、
前記送風ファン動力算出部で算出された前記送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出部で算出された前記送水ポンプの消費動力値との合計値を総消費動力値とし、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した第１のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成部と、
を備えることを特徴とする空調制御支援画面生成装置。
【請求項２】
前記空調機内の冷水コイルに冷水を供給する中央熱源装置から、この供給される冷水の温度の設定値である冷水温度設定値と、この冷水を生成するための冷却水の温度の設定値である冷却水温度設定値とを取得し、この冷水温度設定値と冷却水温度設定値とに基づいて、前記中央熱源装置の消費動力値を算出する中央熱源動力算出部をさらに有し、
前記空調監視画面生成部は、前記送風ファン動力算出部で算出された送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出部で算出された送水ポンプの消費動力値と、前記中央熱源動力算出部で算出された中央熱源装置の消費動力値との合計値を総消費動力値として、取得された前記給気温度設定値、前記室内温度設定値、冷水温度設定値、冷却水温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した前記第１のグラフを生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空調制御支援画面生成装置。
【請求項３】
空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、
前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、
前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、
前記室内温度計測値および前記室内湿度計測値に基づいて、前記室内の快適性指数値を算出する快適性指数値算出部と、
取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記快適性指数値算出部で算出された前記快適性指数値との関係を３次元で示した第２のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成部と、
を備えることを特徴とする空調制御支援画面生成装置。
【請求項４】
空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、
前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出ステップと、
前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出ステップと、
前記給気流量算出ステップで算出された前記総給気流量から、前記空調機内に設けられ前記室内に前記給気を送風する送風ファンの消費動力値を算出する送風ファン動力算出ステップと、
前記冷水流量算出ステップで算出された流量の冷水を前記空調機内の前記冷水コイルに送水する送水ポンプの消費動力値を算出する送水ポンプ動力算出ステップと、
前記送風ファン動力算出ステップで算出された前記送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出ステップで算出された前記送水ポンプの消費動力値との合計値を総消費動力値とし、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した第１のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成ステップと、
を備えることを特徴とする空調制御支援画面生成方法。
【請求項５】
前記空調機内の冷水コイルに冷水を供給する中央熱源装置から、この供給される冷水の温度の設定値である冷水温度設定値と、この冷水を生成するための冷却水の温度の設定値である冷却水温度設定値とを取得し、この冷水温度設定値と冷却水温度設定値とに基づいて、前記中央熱源装置の消費動力値を算出する中央熱源動力算出ステップをさらに有し、
前記空調監視画面生成ステップでは、前記送風ファン動力算出ステップで算出された送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出ステップで算出された送水ポンプの消費動力値と、前記中央熱源動力算出ステップで算出された中央熱源装置の消費動力値との合計値を総消費動力値として、取得された前記給気温度設定値、前記室内温度設定値、冷水温度設定値、冷却水温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した前記第１のグラフを生成する、
ことを特徴とする請求項４に記載の空調制御支援画面生成方法。
【請求項６】
空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、
前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出ステップと、
前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出ステップと、
前記室内温度計測値および前記室内湿度計測値に基づいて、前記室内の快適性指数値を算出する快適性指数値算出ステップと、
取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記快適性指数値算出ステップで算出された前記快適性指数値との関係を３次元で示した第２のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成ステップと、
を備えることを特徴とする空調制御支援画面生成方法。
【請求項７】
空調対象の施設内に設置された空調機と、この空調機に冷水を送水する送水ポンプと、監視装置と、前記空調機と前記監視装置とに信号接続された空調制御支援画面生成装置とから構成される空調制御支援システムにおいて、
前記空調機は、
前記送水ポンプにより送水される冷水を利用して前記室内に供給する給気を冷却および除湿する冷水コイルと、
前記冷水コイルで冷却および除湿された前記給気を前記空調制御対象の室内に送風する送風ファンと、
を有し、
前記空調制御支援画面生成装置は、
空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、
前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、
前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内の冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、
前記給気流量算出部で算出された前記総給気流量から、前記空調機内の送風ファンの消費動力値を算出する送風ファン動力算出部と、
前記冷水流量算出部で算出された流量の冷水を前記空調機内の前記冷水コイルに送水する送水ポンプの消費動力値を算出する送水ポンプ動力算出部と、
前記送風ファン動力算出部で算出された前記送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出部で算出された前記送水ポンプの消費動力値との合計値を総消費動力値とし、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した第１のグラフらなる空調監視画面の表示データを生成して前記監視装置に出力する空調監視画面生成部と、
を有し、
前記監視装置は、
前記空調制御支援画面生成装置の空調監視画面生成部で生成された空調監視画面を表示する表示部を有することを特徴とする空調制御支援システム。
【請求項８】
前記空調制御支援画面生成装置は、
前記空調機内の冷水コイルに冷水を供給する中央熱源装置から、この供給される冷水の温度の設定値である冷水温度設定値と、この冷水を生成するための冷却水の温度の設定値である冷却水温度設定値とを取得し、この冷水温度設定値と冷却水温度設定値とに基づいて、前記中央熱源装置の消費動力値を算出する中央熱源動力算出部をさらに有し、
前記空調制御支援画面生成装置の空調監視画面生成部は、前記送風ファン動力算出部で算出された送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出部で算出された送水ポンプの消費動力値と、前記中央熱源動力算出部で算出された中央熱源装置の消費動力値との合計値を総消費動力値として、取得された前記給気温度設定値、前記室内温度設定値、冷水温度設定値、冷却水温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した前記第１のグラフを生成する、
ことを特徴とする請求項７に記載の空調制御支援システム。
【請求項９】
空調対象の施設内に設置された空調機と、この空調機に冷水を送水する送水ポンプと、監視装置と、前記空調機と前記監視装置とに信号接続された空調制御支援画面生成装置とから構成される空調制御支援システムにおいて、
前記空調機は、
前記送水ポンプにより送水される冷水を利用して前記室内に供給する給気を冷却および除湿する冷水コイルと、
前記冷水コイルで冷却および除湿された前記給気を前記空調制御対象の室内に送風する送風ファンと、
を有し、
前記空調制御支援画面生成装置は、
空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、
前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、
前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内の冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、
前記室内温度計測値および前記室内湿度計測値に基づいて、前記室内の快適性指数値を算出する快適性指数値算出部と、
取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記快適性指数値算出部で算出された前記快適性指数値との関係を３次元で示した第２のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して前記監視装置に出力する空調監視画面生成部と、
を有し、
前記監視装置は、
前記空調制御支援画面生成装置の空調監視画面生成部で生成された空調監視画面を表示する表示部を有することを特徴とする空調制御支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフィスや住居等の空調を監視する空調制御支援画面生成装置、空調制御支援画面生成方法、および空調監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスや住居などの建築施設全体で消費されるエネルギーは、空調関連のエネルギーが約半分を占めている。そのため、空調制御に関する省エネルギーの推進が、建築施設全体の省エネルギー化に大きく貢献する。
【０００３】
一方で、空調制御の対象となる室内では在室者の温熱感覚を満足させるため、いわゆる快適性を確保することが要求されている。
【０００４】
この「省エネルギーの推進」と「在室者の快適性の確保」とはトレードオフの関係にあり、省エネルギーを推進すると在室者の快適性が低下する場合が多いが、この快適性の範囲を超えた過剰なエネルギー消費を抑えることにより、在室者の快適性を確保しつつ無駄なエネルギー消費を抑えることは可能である。
【０００５】
このように、在室者の快適性を確保しつつ省エネルギーを推進する技術として、特許文献１に記載のエージェント技術を応用した環境エネルギー管理システムがある。
【０００６】
この特許文献１に記載の環境エネルギー管理システムは、各空調制御対象の個別エリアにそれぞれ設置された複数のエージェント装置とこの複数のエージェント装置にネットワークを介して接続された管理マネージャ装置とから構成され、このエージェント装置が各エリア内のセンサから測定値を取得し、管理マネージャ装置が各エージェント装置からデータを取得してＰＭＶ等の快適性指数を利用した温熱環境計算およびエネルギー最適化計算を行うことにより空気調和設備の制御を行うことで、室内の温熱環境の最適化とエネルギー消費の最小化との両立を実現している。
【０００７】
ところで、オフィスビルや病院などの大規模な施設では、上記のようなシステムによる空調制御に加え、中央管理装置において各室内の環境状態を取得して表示することにより、オペレータがこの環境状態を監視するとともに空調機の設定値を操作することが行われている。
【０００８】
この室内の環境状態を表示する技術として、特許文献２に記載の運転支援システムがある。
【０００９】
この運転支援システムは、運転目的設備に関するコスト、運転目的設備のエネルギー供給コスト、運転機器のコスト、二酸化炭素排出量、窒素酸化物排出量、地球温暖化物質排出量、一次エネルギー使用量、原油換算エネルギー消費量、エネルギー需給過不足量または電力品質などを、運転機器に対して行われた運転情報の評価結果として表示するものである。
【００１０】
この運転支援システムにより、オペレータの運転ノウハウとマシンによる省エネアドバイス、省エネ最適計算などのメリットを生かすことができ、さらにオペレータの省エネ意欲を高めることができる。
【特許文献１】特開２００６−３３１３７２
【特許文献２】特開２００６−３０４５９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記特許文献１に記載の技術に関しては、個別の空調エリアごとに各エージェント装置で消費エネルギーを計算して空気調和設備の制御を行っているが、ビル等の大規模な施設では中央熱源装置内のポンプ等の中央設備の動力が全体の空調消費エネルギーの多くを占めており、個別の空調エリアごとに節約できるエネルギーはごく一部であるという問題があった。
【００１２】
また、特許文献２に記載の技術に関しては、表示される消費エネルギーの評価結果からはオペレータは在室者の快適性を考慮して空調制御操作を行うことができず、室内の温熱環境の最適化とエネルギー消費の最小化との両立を図ることができないという問題があった。
【００１３】
そこで本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、在室者の快適性を考慮しつつ、効率よく所要動力の省エネルギー化を図った操作を支援する空調制御支援画面生成装置、空調制御支援画面生成方法、および空調監視システム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】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の空調制御支援画面生成装置は、空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、前記給気流量算出部で算出された前記総給気流量から、前記空調機内に設けられ前記室内に前記給気を送風する送風ファンの消費動力値を算出する送風ファン動力算出部と、前記冷水流量算出部で算出された流量の冷水を前記空調機内の前記冷水コイルに送水する送水ポンプの消費動力値を算出する送水ポンプ動力算出部と、前記送風ファン動力算出部で算出された前記送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出部で算出された前記送水ポンプの消費動力値との合計値を総消費動力値とし、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した第１のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成部とを備えることを特徴とする。
また他の形態の空調制御支援画面生成装置は、空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、前記室内温度計測値および前記室内湿度計測値に基づいて、前記室内の快適性指数値を算出する快適性指数値算出部と、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記快適性指数値算出部で算出された前記快適性指数値との関係を３次元で示した第２のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の空調制御支援画面生成方法は、空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出ステップと、前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出ステップと、前記給気流量算出ステップで算出された前記総給気流量から、前記空調機内に設けられ前記室内に前記給気を送風する送風ファンの消費動力値を算出する送風ファン動力算出ステップと、前記冷水流量算出ステップで算出された流量の冷水を前記空調機内の前記冷水コイルに送水する送水ポンプの消費動力値を算出する送水ポンプ動力算出ステップと、前記送風ファン動力算出ステップで算出された前記送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出ステップで算出された前記送水ポンプの消費動力値との合計値を総消費動力値とし、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した第１のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成ステップとを備えることを特徴とする。
また、他の形態の空調制御支援画面生成方法は、空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記施設内に設置された空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機から前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出ステップと、前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内に設けられ冷水を利用して前記給気を冷却および除湿する冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出ステップと、前記室内温度計測値および前記室内湿度計測値に基づいて、前記室内の快適性指数値を算出する快適性指数値算出ステップと、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記快適性指数値算出ステップで算出された前記快適性指数値との関係を３次元で示した第２のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して接続された監視装置に出力する空調監視画面生成ステップとを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の空調制御支援システムは、空調対象の施設内に設置された空調機と、この空調機に冷水を送水する送水ポンプと、監視装置と、前記空調機と監視装置とに信号接続された空調制御支援画面生成装置とから構成されるものであり、前記空調機は、前記送水ポンプにより送水される冷水を利用して前記室内に供給する給気を冷却および除湿する冷水コイルと、前記冷水コイルで冷却および除湿された前記給気を前記空調制御対象の室内に送風する送風ファンとを有し、前記空調制御支援画面生成装置は、空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内の冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、前記給気流量算出部で算出された前記総給気流量から、前記空調機内の送風ファンの消費動力値を算出する送風ファン動力算出部と、前記冷水流量算出部で算出された流量の冷水を前記空調機内の前記冷水コイルに送水する送水ポンプの消費動力値を算出する送水ポンプ動力算出部と、前記送風ファン動力算出部で算出された前記送風ファンの消費動力値と、前記送水ポンプ動力算出部で算出された前記送水ポンプの消費動力値との合計値を総消費動力値とし、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記総消費動力値との関係を３次元で示した第１のグラフらなる空調監視画面の表示データを生成して前記監視装置に出力する空調監視画面生成部とを有し、前記監視装置は、前記空調制御支援画面生成装置の空調監視画面生成部で生成された空調監視画面を表示する表示部を有することを特徴とする。
また他の形態の空調制御支援システムは、空調対象の施設内に設置された空調機と、この空調機に冷水を送水する送水ポンプと、監視装置と、前記空調機と前記監視装置とに信号接続された空調制御支援画面生成装置とから構成されるものであり、前記空調機は、前記送水ポンプにより送水される冷水を利用して前記室内に供給する給気を冷却および除湿する冷水コイルと、前記冷水コイルで冷却および除湿された前記給気を前記空調制御対象の室内に送風する送風ファンとを有し、前記空調制御支援画面生成装置は、空調制御対象の施設の外気の温度計測値である外気温度計測値と、空調制御対象の室内の温度計測値である室内温度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記室内に供給される給気の温度設定値である給気温度設定値と、前記室内の温度設定値である室内温度設定値とを取得し、これらの外気温度計測値、室内温度計測値、給気温度設定値、および室内温度設定値に基づいて前記室内の顕熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第１の給気流量と、前記外気の湿度計測値である外気湿度計測値と、前記室内の湿度計測値である室内湿度計測値とを取得するとともに、前記空調機に設定されている、前記給気の湿度設定値である給気湿度設定値と、前記室内の湿度設定値である室内湿度設定値とを取得し、これらの外気湿度計測値、室内湿度計測値、給気湿度設定値、および室内湿度設定値に基づいて前記室内の潜熱バランスが満たされるように算出する、前記空調機内の送風ファンにより前記室内に供給される給気流量である第２の給気流量との両給気流量の総量を総給気流量として算出する給気流量算出部と、前記外気温度計測値と、前記外気湿度計測値と、前記空調機内の冷水コイルの伝熱量とから、前記冷水コイルに供給される冷水の流量を算出する冷水流量算出部と、前記室内温度計測値および前記室内湿度計測値に基づいて、前記室内の快適性指数値を算出する快適性指数値算出部と、取得された前記給気温度設定値、前記給気湿度設定値、前記室内温度設定値、および算出された前記総給気流量、前記冷水流量から選択された２つのパラメータと前記快適性指数値算出部で算出された前記快適性指数値との関係を３次元で示した第２のグラフからなる空調監視画面の表示データを生成して前記監視装置に出力する空調監視画面生成部とを有し、前記監視装置は、前記空調制御支援画面生成装置の空調監視画面生成部で生成された空調監視画面を表示する表示部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空調制御支援画面生成装置、空調制御支援画面生成方法、および空調監視システムによれば、在室者の快適性を考慮しつつ、効率よく所要動力の省エネルギー化を図った操作を支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の空調監視システムの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、最近の多くのオフィスビル等は断熱性が良くＰＣやＯＡ機器が多いため、年間を通して冷房モードであるので、以下の各実施形態においては冷房モードで空調制御を行う場合について説明する。また、本実施形態において空調制御対象のビルの室内は複数のゾーンに分割され、このゾーンごとに空調機が設置されて空調制御が行われるものとする。
【００１９】
《第１実施形態》
〈第１実施形態による空調制御支援システムの構成〉
本発明の第１実施形態による空調制御支援システム１の構成を、図１に示す。
本実施形態による空調制御支援システム１は、室外センサ群１０と、室内センサ群２０と、空調機３０と、中央熱源装置４０と、監視制御システム５０と、空調制御支援画面生成装置６０と、監視装置７０とにより構成されている。
【００２０】
室外センサ群１０は、空調制御対象の設備の外気の温度を計測する外気温センサ１０１、および設備の外気の湿度を計測する外気湿度センサ１０２を有する。
【００２１】
室内センサ群２０は、空調制御対象のゾーン内に設置された、このゾーン内の温度を計測する室内温度センサ２０１、および室内の湿度を計測する室内湿度センサ２０２を有する。
【００２２】
空調機３０は、空調制御対象のゾーン内に設置され、監視制御システム５０から取得した設定値に基づいて温度および湿度を調整する冷水コイル３０１と、この冷水コイル３０１により調整された空気を給気として該ゾーン内に供給する送風ファン３０２とを有する。
【００２３】
中央熱源装置４０は、冷却水を生成する冷却塔４０１と、冷却塔４０１で生成された冷却水を所定温度に調整する冷凍機４０２と、冷凍機４０２と各空調機３０または冷却塔４０１との間で冷水を搬送する送水ポンプ４０３とを有する。
【００２４】
監視制御システム５０は、室外センサ群１０および室内センサ群２０内のセンサから各計測値を取得して空調制御支援画面生成装置６０に送信するとともに、取得した計測値から空調機３０に設定される室内の温度設定値および湿度設定値を算出して空調機３０および空調制御支援画面生成装置６０に送信し、また、この温度設定値および湿度設定値から空調機３０に設定される給気温度設定値および給気湿度設定値を算出して空調機３０および空調制御支援画面生成装置６０に送信する。
【００２５】
空調制御支援画面生成装置６０は、外気状態測定値入力部６０１と、室内状態測定値入力部６０２と、室内設定値入力部６０３と、給気設定値入力部６０４と、顕熱負荷・潜熱負荷算出部６０５と、給気流量算出部６０６と、冷水流量算出部６０７と、送風ファン動力算出部６０８と、送水ポンプ動力算出部６０９と、快適性指数値算出部としてのＰＭＶ値算出部６１０と、空調監視画面生成部６１１とを有する。
【００２６】
外気状態測定値入力部６０１は、監視制御システム５０から室外センサ群１０の各センサの測定値を入力する。室内状態測定値入力部６０２は、監視制御システム５０から室内センサ群２０の各センサの測定値を入力する。室内設定値入力部６０３は、監視制御システム５０から空調機３０の室温設定値および室内湿度設定値を入力する。給気設定値入力部６０４は、監視制御システム５０から空調機３０の給気温度設定値および給気湿度設定値を入力する。
【００２７】
顕熱負荷・潜熱負荷算出部６０５は、空調制御対象のゾーン内の照明、ＯＡ機器の設置状態や外気温から推定される、空調機３０で消費される顕熱負荷量、および空調制御対象のゾーン内の在室者から吐き出される水蒸気や外気の湿度等から推定される潜熱負荷量を算出する。
【００２８】
給気流量算出部６０６は、入力された各値および顕熱負荷・潜熱負荷算出部６０５で算出された顕熱負荷量および潜熱負荷量から、顕熱バランスおよび潜熱バランスに基づいて空調機３０から空調制御対象のゾーン内に供給される空気の流量である給気流量を算出する。
【００２９】
冷水流量算出部６０７は、入力された各値および顕熱負荷・潜熱負荷算出部６０５で算出された顕熱負荷量および潜熱負荷量から、空調機３０内の冷水コイルの伝熱量に基づいて、空調機３０内で必要とされる冷水の流量である冷水流量を算出する。
【００３０】
送風ファン動力算出部６０８は、給気流量算出部６０６で算出された給気流量から、空調機３０内の給気に利用する送風ファンの消費動力値である送風ファンの消費動力値を算出する。
【００３１】
送水ポンプ動力算出部６０９は、冷水流量算出部６０７で算出された冷水流量から、空調機３０に冷水を供給する送水ポンプの消費動力値である送水ポンプの消費動力値を算出する。
【００３２】
ＰＭＶ値算出部６１０は、入力された室内温度測定値および室内湿度測定値から、空調制御対象のゾーン内の快適性指数であるＰＭＶ値を算出する。
【００３３】
空調監視画面生成部６１１は、入力された各値と、送風ファン動力算出部６０８で算出された送風ファンの消費動力値と、送水ポンプ動力算出部６０９で算出された送水ポンプの消費動力値と、ＰＭＶ値算出部６１０で算出されたＰＭＶ値とから、監視装置７０に表示させるための空調監視画面の表示データを生成する。
【００３４】
監視装置７０は、空調制御支援画面生成装置６０で生成された空調監視画面を表示して、オペレータの空調制御操作を支援する。
【００３５】
本実施形態において、空調制御支援画面生成装置６０で算出され空調監視画面の生成に利用されるＰＭＶ値について説明する。
【００３６】
ＰＭＶとは、暑さ、寒さに対する人間の温熱感覚に影響を与える変数として（ａ）空気温度、（ｂ）相対湿度、（ｃ）平均輻射温度、（ｄ）気流速度、（ｅ）活動量（人体の内部発熱量）、（ｆ）着衣量の６つを用いて求められる快適性指数である。
【００３７】
人の発熱量は対流による放射量、輻射による放熱量、人からの蒸発熱量、呼吸による放熱量および蓄熱量の合計で、これらの熱平衡式が成立している場合は、人体が熱的に中立であり、暑くも寒くもない快適状態である。逆に熱平衡式がくずれた場合に人体は暑さ寒さを感じる。
【００３８】
デンマーク工科大学のFanger教授は1967年に快適方程式の導出を発表し、これを出発点として人体の熱負荷と人間の温冷感を、欧米人の多数の被験者のアンケートから統計分析して結び付け、ＰＭＶを提案した。これは近年ＩＳＯ規格にも取り上げられ最近よく用いられるようになった。
【００３９】
温冷感の指標となるＰＭＶは、次の７段階評価尺度による数値として表す。
＋３:暑い
＋２:暖かい
＋１:やや暖かい
０:どちらでもない、快適
−１:やや涼しい
−２:涼しい
−３:寒い
なお、人間の快適なＰＭＶ値の範囲は−０．５〜＋０．５である。
【００４０】
上記の６つの変数のうち、作業強度を表す活動量は通常、代謝量metの単位を用い、着衣量はcloの単位を用いる。
単位ｍｅｔ（メット）は、代謝量を表し、熱的に快適な状態における安静時代謝を基準とし、１ｍｅｔは下記式（１）で表される。
【００４１】
【数１】
0004836967.tif 000002
【００４２】
また、単位ｃｌｏ（クロ）は、衣服の熱絶縁性を表し、１clo とは気温 21℃，相対湿度 50％，気流 5cm/s以下の室内で、体表面からの放熱量が1metの代謝と平衡するような着衣状態での値であり、通常の熱抵抗値に換算すると下記式（２）で表される。
【００４３】
【数２】
0004836967.tif 000003
【００４４】
これらの数値から、下記式（３）を用いて快適な範囲内（−０．５＜ＰＭＶ＜＋０．５）で冷房時はより暑い方向の側に、暖房時はより寒い方向の側にＰＭＶ目標値を設定することで空調負荷の軽減を図ることができ、省エネルギーを達成できる。
【００４５】
【数３】
0004836967.tif 000004
ここで、Ｍ：活動量［ｋｃａｌ／ｈ］
Ａ：人体表面積［ｍ２］
Ｌ：人体熱負荷［ｋｃａｌ／ｍ２ｈ］（Fangerの快適方程式より算定）
である。
【００４６】
〈第１実施形態による空調制御支援システムの動作〉
次に、本実施形態による空調制御支援システム１の空調制御支援画面生成装置６０の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
まず、室外センサ群１０に含まれる外気温センサ１０１において空調制御対象の設備の外気の温度が計測され、また外気湿度センサ１０２において外気の湿度が計測され、これらの外気温度計測値および外気湿度計測値が監視制御システム５０を介して空調制御支援画面生成装置６０の外気状態測定値入力部６０１に入力される（Ｓ１）。
【００４８】
また、室内センサ群２０に含まれる室内温度センサ２０１において空調制御対象のゾーン内の温度が計測され、また室内湿度センサ２０２において該ゾーン内の湿度が計測され、これらの室内温度計測値および室内湿度計測値が監視制御システム５０を介して空調制御支援画面生成装置６０の室内状態測定値入力部６０２に入力される（Ｓ２）。
【００４９】
監視制御システム５０では、取得した外気温度計測値、外気湿度計測値、室内温度計測値、室内湿度計測値に基づいて空調制御対象のゾーン内の室内温度設定値および室内湿度設定値が算出され、空調機３０および空調制御支援画面生成装置６０に送信される。また、この温度設定値および湿度設定値から空調機３０に設定される給気温度設定値および給気湿度設定値が算出され、空調機３０および空調制御支援画面生成装置６０に送信される。
【００５０】
次に、監視制御システム５０において算出された空調制御対象のゾーン内の室内温度設定値および室内湿度設定値が空調制御支援画面生成装置６０の室内設定値入力部６０３に入力されるとともに（Ｓ３）、給気温度設定値および給気湿度設定値が給気設定値入力部６０４に入力される（Ｓ４）。
【００５１】
次に、外気状態測定値入力部６０１から入力された外気温度計測値と、空調制御対象のゾーン内の照明、ＯＡ機器などから排出されると推定される熱量とから、推定される空調機３０における顕熱負荷量が算出されるとともに、外気湿度計測値と、空調制御対象のゾーン内の在室者から吐き出されると推定される水蒸気量とから、推定される空調機３０における潜熱負荷量が顕熱負荷・潜熱負荷算出部６０５において算出される（Ｓ５）。
【００５２】
顕熱負荷・潜熱負荷算出部６０５において空調機３０における顕熱負荷量および潜熱負荷量の推定値が算出されると、空調制御対象のゾーン内における顕熱バランスおよび潜熱バランスに基づいて給気流量が算出される（Ｓ６）。
【００５３】
空調制御対象のゾーン内における顕熱バランスおよび潜熱バランスについて説明する。
空調制御対象のゾーン内において、顕熱は下記式（４）が満たされるように調整されることにより、熱量のバランスがとられる。
【００５４】
【数４】
0004836967.tif 000005
ここで、Qs：ゾーンの顕熱負荷量
Ca：空気の比熱
Fsa：給気流量
Tr：室内温度設定値
Tsa：給気温度設定値
である。
【００５５】
また、空調制御対象のゾーン内において、潜熱は下記式（５）が満たされるように調整されることにより、湿度のバランスがとられる。
【００５６】
【数５】
0004836967.tif 000006
ここで、lw：潜熱負荷量
ρ：空気の密度
Hr：室内湿度計測値
Hsa：給気湿度設定値
である。
【００５７】
この式（４）が満たされるように、入力された給気流量、室内温度設定値、給気温度設定値、および算出された顕熱負荷量に基づいて顕熱バランスに対する給気流量である第１の給気流量が算出されるとともに、式（５）が満たされるように、入力された室内湿度計測値、給気湿度設定値、および算出された潜熱負荷量に基づいて潜熱バランスに対する給気流量である第２の給気流量が算出され、この第１の給気流量と第２の給気流量との総量が、必要な総給気流量として算出される。
【００５８】
また、空調機３０内の冷水コイル３０１の伝熱量に基づいて、冷水流量が算出される（Ｓ７）。
【００５９】
空調機３０内の冷水コイル３０１の伝熱量について説明する。
冷水コイル３０１の伝熱量は、下記式（６）により、算出された顕熱負荷量と潜熱負荷量とから算出される。
【００６０】
【数６】
0004836967.tif 000007
ここで、Cstm：水蒸気の蒸発熱
である。
【００６１】
この算出された冷水コイル３０１の伝熱量は、下記式（７）を満たす。
【００６２】
【数７】
0004836967.tif 000008
【００６３】
上記式（７）において、コイル熱貫流率（k）は、熱貫流率係数（k0）、濡れ面係数（Cws）、コイル断面積（S）、コイル段数（N）から算出されるコイルモデルの定数であり、また空調機３０に供給される冷水の温度である冷水コイル入口温度は中央熱源において予め設定されているため、上記式（６）、（７）から冷水流量が算出される。
【００６４】
次に、ステップＳ６で算出された給気流量（Fsa）から、空調機３０内の送風ファン３０２の消費動力値が送風ファン動力算出部６０８で算出される（Ｓ８）。このとき、差圧一定の場合は下記式（８）の送風ファン動力モデルにより算出され、差圧可変の場合は下記式（９）の送風ファン動力モデルにより算出される。
【００６５】
【数８】
0004836967.tif 000009
ここで、      Qfan：送風ファンの消費動力値
Qfan0：給気流量Fsa0のときの送風ファンの消費電力値
Fsa0：定格給気流量
である。
【００６６】
【数９】
0004836967.tif 000010
【００６７】
また、ステップＳ７で算出された冷水流量（Fch）から、空調機３０内の送水ポンプ４０３の消費動力値が送水ポンプ動力算出部６０９で算出される（Ｓ９）。このとき、高層ビルの開放系の場合は下記式（１０）の送水ポンプ動力モデルにより算出され、中層以下のビルの閉鎖系の場合は下記式（１１）の送水ポンプ動力モデルにより算出される。
【００６８】
【数１０】
0004836967.tif 000011
ここで、      Qpum：送水ポンプの消費動力値
Qpum0：冷水流量Fch0のときの送水ポンプの消費動力値
Fch0：定格冷水流量
である。
【００６９】
【数１１】
0004836967.tif 000012
【００７０】
一方、ステップＳ２で室内状態測定値入力部６０２から室内温度計測値および室内湿度計測値が入力されると、これらの値に基づいて空調制御対象の室内のＰＭＶ値がＰＭＶ値算出部６１０で算出される（Ｓ１０）。
【００７１】
上記のようにしてステップＳ８およびステップＳ９において送風ファン３０２の消費動力値および送水ポンプ４０３の消費動力値が算出されるとともに、ステップＳ１０において空調制御対象の室内のＰＭＶ値が算出されると、これらの値を基に監視装置７０に表示させるための空調監視画面の表示データが生成される（Ｓ１１）。空調監視画面生成部６１１で生成された空調監視画面の表示データは監視装置７０に送信されて表示されることにより、オペレータに提供される。
【００７２】
本実施形態においてこの空調監視画面は、入力された給気温度設定値、給気湿度設定値、室内温度設定値、算出された給気流量、冷水流量等から選択される２つのパラメータと、空調システム内の総消費動力値、またはＰＭＶ値との関係が３次元のグラフで表されることにより生成される。本実施形態において総消費動力値には、送風ファンの消費動力値と送水ポンプの消費動力値との合計値が用いられる。
【００７３】
監視装置７０に表示された空調監視画面を構成するグラフの一例を、図３に示す。
このグラフの曲線は、予め測定され空調監視画面生成部６１１に記憶されている、給気温度設定値および冷水流量の種々の値に対する空調制御対象の室内のＰＭＶ値のモデルデータであり、また矢印で示した点は、入力された給気温度設定値および算出された冷水流量に対する空調制御対象の室内の現在のＰＭＶ値の位置を示している。
【００７４】
このような空調監視画面が監視装置７０に表示されることにより、オペレータは現在の状態における消費動力値やＰＭＶ値の位置を視覚的に把握することができ、また各パラメータの値を変化させることにより消費動力値やＰＭＶ値がどのように変化するかを予測することができるため、これらの変化を考慮しつつオペレータの経験に基づく判断により空調制御対象のビルに適した快適性と省エネルギー効果とのバランスを選択し、パラメータの値を調整して空調制御操作を行うことができる。
【００７５】
《第２実施形態》
〈第２実施形態による空調制御支援システムの構成〉
本発明の第２実施形態による空調制御支援システム２の構成を、図４に示す。本実施形態による空調制御支援システム２の構成は、熱源設定値入力部６１２および中央熱源動力算出部６１３を有する他は、図１に示した第１実施形態による空調制御支援システム１の構成と同様であるため、図１と同様部分の詳細な説明は省略する。
【００７６】
本実施形態において監視制御システム５０は、第1実施形態と同様の機能に加え、取得した計測値および設定値から、冷却塔４０１で生成する冷却水の温度である冷却水温度設定値、および冷凍機で調整する冷水の温度である冷水温度設定値を算出して中央熱源装置４０および空調制御支援画面生成装置６０に送信する。
【００７７】
熱源設定値入力部６１２は、監視制御システム５０において算出された冷却水温度設定値および冷水温度設定値を入力する。
【００７８】
中央熱源動力算出部６１３は、熱源設定値入力部６１２から入力された冷却水温度設定値および冷水温度設定値に基づいて、中央熱源装置４０の消費動力値を算出する。
【００７９】
また、本実施形態においては、中央熱源装置４０が空調制御対象の設備内に設けられており、冷却塔４０１で生成する冷却水の温度、および冷凍機４０２で調整する冷水の温度を設定により変更が可能であるものとする。
【００８０】
〈第２実施形態による空調制御支援システムの動作〉
次に、本実施形態による空調制御支援システム２の空調制御支援画面生成装置６０の動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００８１】
図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理は、第１実施形態における図２のステップＳ１〜Ｓ４の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８２】
本実施形態においては、ステップＳ１１〜Ｓ１４における各値の入力に加え、監視制御システム５０において設定された、冷却塔４０１で生成する冷却水の温度である冷却水温度設定値、および冷凍機で調整する冷水の温度である冷水温度設定値が熱源設定値入力部６１２から入力される（Ｓ１５）。
【００８３】
また、図４のステップＳ１６〜Ｓ２０の処理は、図２のステップＳ５〜Ｓ９の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８４】
さらに、本実施形態においては、ステップＳ１９における送風ファン３０２の消費動力値の算出およびＳ２０における送水ポンプ４０３の消費動力値の算出に加え、中央熱源装置４０の消費動力値が、熱源設定値入力部６１２から入力された冷却水温度設定値および冷水温度設定値に基づいて中央熱源動力算出部６１３において算出される（Ｓ２０）。
【００８５】
この中央熱源装置４０の消費動力値は、装置の製造業者により提供されている冷却水温度または冷水温度ごとの消費動力テーブルや、図６に示すような冷凍機４０２の冷凍容量および冷却水温度ごとのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）に基づいて、ステップＳ１５で入力された冷却水温度設定値および冷水温度設定値から算出される。ＣＯＰは、図６に示すように冷却水温度設定値が低い程、消費効率が高くなり、省エネルギー化を図ることができる。
【００８６】
また、第１実施形態と同様に、ステップＳ１２で室内状態測定値入力部６０２から室内温度計測値および室内湿度計測値が入力されると、これらの値に基づいて空調制御対象の室内のＰＭＶ値がＰＭＶ値算出部６１０で算出される（Ｓ２２）。
【００８７】
上記のようにしてステップＳ１９〜Ｓ２１において送風ファン３０２の消費動力値、送水ポンプ４０３の消費動力値、および中央熱源装置４０の消費動力値が算出されるとともに、ステップＳ２２において空調制御対象の室内のＰＭＶ値が算出されると、これらの値を基に監視装置７０に表示させるための空調監視画面の表示データが生成される（Ｓ２３）。空調監視画面生成部６１１で生成された空調監視画面の表示データは監視装置７０に送信されて表示されることにより、オペレータに提供される。
【００８８】
本実施形態においてこの空調監視画面は、入力または算出された給気温度設定値、室内温度計測値、冷水温度、冷却水温度、算出された給気流量、冷水流量等から選択される２つのパラメータと、空調システム内の総消費動力値、またはＰＭＶ値との関係が３次元のグラフで表されることにより生成される。本実施形態において総消費動力値には、送風ファン３０２の消費動力値と送水ポンプ４０３の消費動力値と中央熱源装置４０の消費動力値の合計値が用いられる。
【００８９】
監視装置７０に表示された空調監視画面を構成するグラフの一例を、図７および図８に示す。
【００９０】
図７のグラフの等高線は、予め測定され空調監視画面生成部６１１に記憶されている、冷水温度および給気温度設定値の種々の値に対する総消費動力値のモデルデータであり、また矢印で示した点は、設定された冷水温度および給気温度設定値に対する現在の総消費動力値の位置を示している。
【００９１】
また、図８のグラフの等高線は、予め測定され空調監視画面生成部６１１に記憶されている、冷水温度および給気温度設定値の種々の値に対するＰＭＶ値のモデルデータであり、また矢印で示した点は、設定された冷水温度および給気温度設定値に対する現在のＰＭＶ値の位置を示している。
【００９２】
このような空調監視画面が監視装置７０に表示されることにより、オペレータは現在の状態における消費動力値やＰＭＶ値の位置を視覚的に把握することができ、また各パラメータの値を変化させることにより消費動力値やＰＭＶ値がどのように変化するかを予測することができるため、これらの変化を考慮しつつオペレータの経験に基づく判断により空調制御対象のビルに適した快適性と省エネルギー効果とのバランスを選択し、パラメータの値を調整して空調制御操作を行うことができる。
【００９３】
なお、第１実施形態または第２実施形態において生成される空調監視画面の３次元グラフを構成するパラメータは、空調制御対象の設備環境や季節などに応じてオペレータにより任意に変更可能である。
【００９４】
また、この３次元グラフの生成に用いられるモデルデータは、本システムの運用により入手される最新の各パラメータの値により調整され更新されることも可能であり、これによりさらに実態に合った消費動力値やＰＭＶ値を提供することができる。
【００９５】
例えば、測定により冷水流量Fchおよび送水ポンプの消費動力値の最新の値を取得し、これらを上記の式（１０）に代入することによりQpum0を最新の実態に合った値に更新することができる。また、冷凍機４０２の消費動力値を更新する場合には、図６に示したエネルギー消費効率や予め設定された消費動力テーブルを修正することが必要となる。
【００９６】
また、上記の第１実施形態、第２実施形態においては、人間の温熱感覚の快適性指標としてＰＭＶを用いたが、これには限定されず、標準有効温度や新有効温度を用いて空調制御を行うようにしてもよい。
【００９７】
なお、上記の第１実施形態、第２実施形態における三次元グラフの表示方法としては、ワイヤーフレーム表示、陰線処理表示、クライテリア表示、等高線表示などを用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１実施形態および第２実施形態による空調制御支援システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による空調制御支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態による空調制御支援システムで生成された空調監視画面を構成するグラフの一例である。
【図４】本発明の第２実施形態および第２実施形態による空調制御支援システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態による空調制御支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態による空調制御支援システムの冷凍機の冷凍容量および冷却水温度ごとのエネルギー消費効率を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態による空調制御支援システムで生成された空調監視画面を構成するグラフの一例である。
【図８】本発明の第２実施形態による空調制御支援システムで生成された空調監視画面を構成するグラフの一例である。
【符号の説明】
【００９９】
１、２…空調制御支援システム
１０…室外センサ群
２０…室内センサ群
３０…空調機
４０…中央熱源装置
５０…監視制御システム
６０…空調制御支援画面生成装置
７０…監視装置
１０１…外気温センサ
１０２…外気湿度センサ
２０１…室内温度センサ
２０２…室内湿度センサ
３０１…冷水コイル
３０２…送風ファン
４０１…冷却塔
４０２…冷凍機
４０３…送水ポンプ
６０１…外気状態測定値入力部
６０２…室内状態測定値入力部
６０３…室内設定値入力部
６０４…給気設定値入力部
６０５…顕熱負荷・潜熱負荷算出部
６０６…給気流量算出部
６０７…冷水流量算出部
６０８…送風ファン動力算出部
６０９…送水ポンプ動力算出部
６１０…ＰＭＶ値算出部
６１１…空調監視画面生成部
６１２…熱源設定値入力部
６１３…中央熱源動力算出部
【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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