(57)【要約】【課題】  熱エネルギー供給機器の運転コストと環境被害コストとをバランスよく低減することのできる熱エネルギー制御装置を提供する。【解決手段】  必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測部１１、熱エネルギー供給機器３の単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび環境被害コストを記憶するコスト記憶部１２、空調対象施設２の温度条件に基づき、熱エネルギー供給機器３の熱エネルギー変換効率を取得する変換効率取得部１３、及び複数の熱エネルギー供給機器を組み合わせることにより、必要熱エネルギー量を供給するのに必要な各熱エネルギー供給機器の運転コストと環境被害コストとの和に変換効率取得部１３により得られた熱エネルギー変換効率を乗じたコストが最小となる組合わせを選択する機器選択部１４と、空調対象施設２の温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集部１５とを備えた。【選択図】        図１
2007219617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象施設の室内温度を所定の設定温度に保持するための熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を、複数の熱エネルギー供給機器の中から選択し、選択された熱エネルギー供給機器により前記空調対象施設に熱エネルギーを供給するよう制御を行う熱エネルギー制御装置において、
前記空調対象施設の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集部と、
前記温度情報収集部が収集した温度情報に基づき前記空調対象施設が必要とする必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測部と、
前記各熱エネルギー供給機器が、前記必要熱エネルギー量に相当する熱エネルギーを供給するための、単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび該各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害コストを記憶する記憶部と、
前記複数の熱エネルギー供給機器の中から、前記運転コストと前記環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を、前記空調対象施設に供給する熱エネルギー供給機器として選択する機器選択部とを備えたことを特徴とする熱エネルギー制御装置。
【請求項２】
前記記憶部は、前記温度条件と前記各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率との関係を表すテーブルを記憶するものであり、
前記温度情報収集部が収集した温度情報と前記テーブルとに基づき前記各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率を取得する変換効率取得部を備え、
前記機器選択部は、前記複数の熱エネルギー供給機器の中から、前記空調対象施設に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を選択するにあたり、前記運転コストおよび前記環境被害コストを前記熱エネルギー変換効率で補正し、補正された運転コストと環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を選択するものであることを特徴とする請求項１記載の熱エネルギー制御装置。
【請求項３】
前記環境被害コストが、熱エネルギー供給機器を運転するために投入した熱エネルギー資源の消費に伴う環境負荷を金額換算したものであることを特徴とする請求項１記載の熱エネルギー制御装置。
【請求項４】
前記機器選択部が、前記環境被害コストに所定の重みを乗じた値を用いて前記熱エネルギー供給機器を選択するものであることを特徴とする請求項１記載の熱エネルギー制御装置。
【請求項５】
空調対象施設の室内温度を所定の設定温度に保持するための熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を、複数の熱エネルギー供給機器の中から選択し、選択された熱エネルギー供給機器により前記空調対象施設に熱エネルギーを供給するよう制御を行う熱エネルギー制御方法において、
前記空調対象施設の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集ステップと、
前記温度情報収集部が収集した温度情報に基づき前記空調対象施設が必要とする必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測ステップと、
前記各熱エネルギー供給機器が、前記必要熱エネルギー量に相当する熱エネルギーを供給するための、単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび該各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害コストを記憶する記憶ステップと、
前記複数の熱エネルギー供給機器の中から、前記運転コストと前記環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を、前記空調対象施設に供給する熱エネルギー供給機器として選択する機器選択ステップとを有することを特徴とする熱エネルギー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型ビル、工場、公共施設などの空調対象施設に必要な熱エネルギーを供給する熱エネルギー制御装置および熱エネルギー制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、大型ビル、工場、公共施設などの大規模な空調対象施設に空調用の熱エネルギーを供給するための熱エネルギー供給機器を複数保有し、それら複数の熱エネルギー供給機器を適正に組み合わせて効率的な運転を行うよう制御する熱エネルギー供給システムが広く用いられている。この熱エネルギー供給システムでは単に熱エネルギー供給機器の運転コストのみを低減させるだけではなく、熱エネルギー供給機器の運転による環境被害コストをも低減したいという要望が強くなっている。
【０００３】
運転コストを低減するためには熱エネルギー単価あたりのエネルギー供給率の高い熱エネルギー供給機器を優先的に使えばよく、また、環境被害コストを低減するためには一定量の環境被害コストあたりのエネルギー供給率の高い装置を使えばよいわけであるが、運転コストの評価尺度と環境被害コストの評価尺度が異なるため、運転コストと環境被害コストの両者をバランスよく低減する手法は見当たらない。
【０００４】
従来、環境被害コスト評価の観点から、熱エネルギー供給機器の運転に伴う排出物質であるＣＯ2、ＮＯｘ、ＳＯｘなどの個々の排出量で評価することは行われているが、熱エネルギー供給機器を運転するために消費される重油、灯油などを製造する際に発生する環境被害コストは考慮されていないため、環境被害コスト評価は不正確であり、環境被害コスト低減のための判断を誤る場合がある。（例えば、ＣＯ2排出量削減だけを考えて熱エネルギー供給機器の選択を行った場合に、ＣＯ2以外の排出物質の増加によりトータルの環境被害コストは逆に増加してしまうことがある。
【０００５】
そこで、熱エネルギー供給機器の運転コストだけではなく、環境被害コストを考慮した熱エネルギー供給機器の運用支援システムの提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に提案されている例では環境被害コストの従量課金方法として炭素税が用いられている。しかし、この炭素税は税金であって環境被害コストと直接対応していないため環境被害を評価する金額としては不適切であり環境負荷の観点から運用していることにはならない。また、この特許文献１にはＣＯ2以外の従量課金方法についての記載がなく、環境被害コストの一部しか金額換算していないので環境被害コストを正確に評価しているとはいえない。
【０００６】
この他、空調対象施設が消費するエネルギーの種類と量から環境影響評価を行い、運用コストと環境被害コストの双方の観点から熱エネルギー供給機器の運転制御を行う運転制御システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に開示されているシステムでは、環境被害コストを金額として算出していないため、運転コストと環境被害コストとを直接比較することができない。そこで双方のコストを評価する評価関数に、個々の熱エネルギー供給機器の特徴や運転状況に応じて任意の重みを乗じた後、その和をとるようにしている。しかしこのような重みを用いていることにより、普遍性が損なわれやすく、どの熱エネルギー供給機器を選択するかを適正に判断することは困難である。
【特許文献１】特開２００４−２８７９２１号公報
【特許文献１】特開２０００−１０５６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、環境被害コストを金額換算する手法として、日本版被害算定型影響評価手法（ＬＩＭＥ：Ｌｉｆｅ  ｃｙｃｌｅ  Ｉｍｐａｃｔ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｅｎｄｐｏｉｎｔ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）が広く知られている。
【０００８】
この手法を用いれば、個々の熱エネルギー供給機器に投入されるエネルギー資源の消費量から環境被害コストの算出は可能であるが、個々の熱エネルギー供給機器の単位熱エネルギー供給量当たりの環境被害コストを算出する方法はない。
【０００９】
また、個々の熱エネルギー供給機器は外気温度、室内温度、設定温度により、熱エネルギー変換効率（エネルギー資源投入量に対する供給熱エネルギーの比率）が変動するが、従来は、それらの変動に関係なく、各機器に固有の熱エネルギー変換効率を用いて運転を制御しているため、不適切な熱エネルギー変換効率を用いた不適切な運転コスト情報および環境被害コスト情報に基づき熱エネルギー供給機器の運転計画を立てており、運転コストと環境被害コストの和が最小化されているという保証はないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、空調対象施設に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器の運転コストと環境被害コストとをバランスよく低減することのできる熱エネルギー制御装置熱エネルギー制御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】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の熱エネルギー制御装置は、
空調対象施設の室内温度を所定の設定温度に保持するための熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を、複数の熱エネルギー供給機器の中から選択し、選択された熱エネルギー供給機器により上記空調対象施設に熱エネルギーを供給するよう制御を行う熱エネルギー制御装置において、
上記空調対象施設の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集部と、
上記温度情報収集部が収集した温度情報に基づき上記空調対象施設が必要とする必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測部と、
上記各熱エネルギー供給機器が、上記必要熱エネルギー量に相当する熱エネルギーを供給するための、単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび該各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害コストを記憶する記憶部と、
上記複数の熱エネルギー供給機器の中から、上記運転コストと上記環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を、上記空調対象施設に供給する熱エネルギー供給機器として選択する機器選択部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の熱エネルギー制御装置によれば、運転コストと環境被害コストとの双方を考慮したバランスのよい熱エネルギー供給機器選択を行うことができる。
【００１３】
ここで、上記記憶部は、上記温度条件と上記各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率との関係を表すテーブルを記憶するものであり、
上記温度情報収集部が収集した温度情報と上記テーブルとに基づき上記各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率を取得する変換効率取得部を備え、
上記機器選択部は、上記複数の熱エネルギー供給機器の中から、上記空調対象施設に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を選択するにあたり、上記運転コストおよび上記環境被害コストを上記熱エネルギー変換効率で補正し、補正された運転コストと環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を選択するものであってもよい。
【００１４】
本発明の熱エネルギー制御装置をこのように構成した場合は、選択される複数の熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率に無視できない程度の差が存在する場合に、各種の温度条件に応じた熱エネルギー変換効率が考慮に入れられるので、バランスのよい熱エネルギー供給機器選択を行うことができる。
【００１５】
また、上記環境被害コストが、熱エネルギー供給機器を運転するために投入した熱エネルギー資源の消費に伴う環境負荷を金額換算したものであってもよい。
【００１６】
本発明の熱エネルギー制御装置をこのように構成した場合は、熱エネルギー供給機器がエネルギー資源を消費することによってそのエネルギー資源が製造されてから使用され廃棄されるまでに投入された資源の質量とエネルギー資源の消費による排出物が環境に与えた被害とを金額換算することにより、環境被害コストをより正確に求めることが可能となる。
【００１７】
また、上記環境被害コストが、日本版被害算定型影響評価手法に基づき算出されたものであることが好ましい。
【００１８】
本発明の熱エネルギー制御装置をこのように構成した場合は、環境被害コストを、関係者により広く認知された適正な基準妥当な基準で評価することができる。
【００１９】
また、上記機器選択部が、上記環境被害コストに所定の重みを乗じた値を用いて上記熱エネルギー供給機器を選択するものであってもよい。
【００２０】
本発明の熱エネルギー制御装置をこのように構成した場合は、例えば熱エネルギー供給機器の立地条件などに合わせて適切な運転計画を立てることができる。
【００２１】
また、上記必要熱エネルギー量予測部は、上記空調対象施設の運転開始前、および運転開始後所定時間毎に必要熱エネルギー量の予測を行うものであってもよい。
【００２２】
本発明の熱エネルギー制御装置をこのように構成した場合は、その時々の外気温度、設定温度、現状の室内温度などにより最適な熱エネルギー供給機器が変化するのに対応できるため、空調対象施設の実態に即した適切な制御が可能となる。
【００２３】
また、上記必要熱エネルギー量予測部は、上記空調対象施設の運転開始前、および運転開始後上記設定温度と上記室内温度との差が所定の値以上に達する毎に必要熱エネルギー量の予測を行うものであってもよい。
【００２４】
本発明の熱エネルギー制御装置をこのように構成した場合は、運転開始前後の最も室内温度の温度変化が激しい時間帯において、より緻密に必要熱エネルギー量の予測を行い運転計画を立てることができるので、より適切な熱エネルギー供給機器の制御が可能となる。
【００２５】
また、上記目的を達成する本発明の熱エネルギー制御方法は、
空調対象施設の室内温度を所定の設定温度に保持するための熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を、複数の熱エネルギー供給機器の中から選択し、選択された熱エネルギー供給機器により前記空調対象施設に熱エネルギーを供給するよう制御を行う熱エネルギー制御方法において、
前記空調対象施設の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集ステップと、
前記温度情報収集部が収集した温度情報に基づき前記空調対象施設が必要とする必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測ステップと、
前記各熱エネルギー供給機器が、前記必要熱エネルギー量に相当する熱エネルギーを供給するための、単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび該各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害コストを記憶する記憶ステップと、
前記複数の熱エネルギー供給機器の中から、前記運転コストと前記環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を、前記空調対象施設に供給する熱エネルギー供給機器として選択する機器選択ステップとを有することを特徴とする。
【００２６】
本発明の熱エネルギー制御方法によれば、運転コストと環境被害コストとの双方を考慮したバランスのよい熱エネルギー供給機器選択を行うことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、空調対象施設に熱エネルギーを供給するための熱エネルギー供給機器の運転コストと環境被害コストをバランスよく低減することのできる熱エネルギー制御装置および熱エネルギー制御方法が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
図１は、本発明の熱エネルギー制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００３０】
図１に示すように、本発明の熱エネルギー制御装置１０は、ビルや工場の空調設備などの空調対象施設２に必要な熱エネルギーを、例えば都市ガス、Ａ重油、灯油、電気などの複数の熱エネルギー源１を用いて熱エネルギーを供給する、例えばガスボイラ、ガスヒートポンプ、オイルボイラ、電動機駆動式ガスヒートポンプなどの熱エネルギー供給機器３の中から選択した熱エネルギー供給機器により供給するように制御する装置である。
【００３１】
この熱エネルギー制御装置１０は、空調対象施設が必要とする必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測部１１と、各熱エネルギー供給機器３から供給される熱エネルギーの単位熱エネルギー供給量あたりの、各熱エネルギー供給機器３の運転コストおよび各熱エネルギー供給機器３の運転に伴う環境被害コストを記憶するコスト記憶部１２と、空調対象施設２に供給する熱エネルギーの設定温度と、空調対象施設２の外気温度と、空調対象施設２の室内温度とに基づき、熱エネルギーを供給する各熱エネルギー供給機器３の熱エネルギー変換効率を取得する変換効率取得部１３と、複数の熱エネルギー供給機器を組み合わせることにより、必要熱エネルギー量予測部１１により予測された必要熱エネルギー量を供給するのに必要な、コスト記憶部１２に記憶された各熱エネルギー供給機器の運転コストと環境被害コストとの和に変換効率取得部１３により得られた熱エネルギー変換効率を乗じたコストが最小となる組合わせを選択する機器選択部１４と、空調対象施設２の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集部１５とを備えている。
【００３２】
この熱エネルギー制御装置１０は、例えば、コンピュータを用いて主としてソフトウエアで構成してもよいし、または、種々の電子デバイスを組み合わせて主としてハードウエアで構成してもよい。なお、コスト記憶部１２については、例えばコンピュータの記憶装置に形成されたデータベースとして構成することが望ましい。
【００３３】
図２は、本発明の一実施形態の熱エネルギー制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００３４】
以下、図２を参照しながら本発明の一実施形態の熱エネルギー制御装置の動作および本発明の熱エネルギー制御方法について説明する。
【００３５】
尚、本発明の熱エネルギー制御方法における、必要熱エネルギー量予測ステップ、記憶ステップ、機器選択ステップ、および温度情報収集ステップは、それぞれ、図１に示した熱エネルギー制御装置１０における必要熱エネルギー量予測部１１、コスト記憶部１２、機器選択部１４、および温度情報収集部１５に対応しているので重複を避けるため個々のステップについての説明は省略する。
【００３６】
図２に示すように、この熱エネルギー制御装置１０（図１参照）では、温度情報収集部１５（温度情報収集ステップに相当）が、ビルや工場の空調設備などの空調対象施設２（図１参照）の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集し、必要熱エネルギー量予測部１１が、温度情報収集部１５により収集した温度情報に基づき空調対象施設２が必要とする必要熱エネルギー量を予測する（ステップＳ１）。
【００３７】
コスト記憶部１２（図１参照）には、予め、各熱エネルギー供給機器が、前記必要熱エネルギー量に相当する熱エネルギーを供給するための、単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび該各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害コストが記憶される。
【００３８】
変換効率取得部１３は、コスト記憶部１２に記憶された各熱エネルギー供給機器の運転コストおよびその運転に伴う環境被害コストを参照し、空調対象施設２に供給する熱エネルギーの設定温度と、空調対象施設２の外気温度と、空調対象施設２の室内温度とに基づき、熱エネルギーを供給する各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率を取得する（ステップＳ２）。
【００３９】
機器選択部１４は、複数の熱エネルギー供給機器を組み合わせることにより、必要熱エネルギー量予測部１１により予測された必要熱エネルギー量を供給するのに必要な各熱エネルギー供給機器の運転コストと、エネルギー源を使用することにより環境に与えられる環境被害コストとの和に熱エネルギー変換効率を乗じたコストが最小となる組合わせを選択し（ステップＳ３）、選択された熱エネルギー供給機器の運転を開始する（ステップＳ４）。
【００４０】
運転開始から一定時間経過後、次の一定時間の間に必要な必要熱エネルギー量を予測する（ステップＳ５）。
【００４１】
次に、ステップＳ５で予測された必要熱エネルギー量が、先に予測された必要熱エネルギー量と比較して変化しているか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００４２】
ステップＳ６における判定の結果、必要熱エネルギー量が変化している場合にはステップＳ２に戻り、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ６における判定の結果、必要熱エネルギー量が変化していない場合にはこの処理を終了する。
【００４３】
こうして一定時間毎に、必要な必要熱エネルギー量の予測と熱エネルギー供給機器の選択とを行うことにより、空調対象施設に熱エネルギーを供給するための運転コストと環境被害コストをバランスよく低減することができる。
【００４４】
ここで、図１に示した変換効率取得部１３について説明する。この変換効率取得部１３は、空調対象施設２に供給する熱エネルギーの設定温度と、空調対象施設２の外気温度と、空調対象施設２の室内温度とに基づき、熱エネルギーを供給する各熱エネルギー供給機器３の熱エネルギー変換効率を取得するようになっている。
【００４５】
次に、熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率が各温度条件に応じてどのように変化するかについて説明する。
【００４６】
表１は、熱エネルギー供給機器にエアコンを用い、室内温度と設定温度との温度差が５℃の場合の熱エネルギー変換効率と、設定温度および外気温度との関係を示す表である。
【００４７】
【表１】
2007219617.tif 000003
【００４８】
表２は、熱エネルギー供給機器にエアコンを用い、室内温度と設定温度との温度差が２℃の場合の熱エネルギー変換効率と、設定温度および外気温度との関係を示す表である。
【００４９】
【表２】
2007219617.tif 000004
【００５０】
表１〜２に示すように、同じエアコンでも、熱エネルギー変換効率は、室内温度、外気温度、設定温度により相当に変動することがわかる。また、室内温度と設定温度との温度差が小さい方が熱エネルギー変換効率は高くなることがわかる。この影響で熱エネルギー供給機器の単位熱エネルギー供給量当たりの運転コストと環境被害コストは変動する。
【００５１】
表３は、熱エネルギー供給機器にオイルボイラを用い、室内温度と設定温度との温度差が５℃の場合の熱エネルギー変換効率と、設定温度および外気温度との関係を示す表である。
【００５２】
【表３】
2007219617.tif 000005
【００５３】
表３のデータを表１のデータと比較すると、オイルボイラの場合は設定温度と外気温度との温度差が大きくても熱エネルギー変換効率の変化は小さいが、エアコンの場合は温度差が大きくなると熱エネルギー変換効率が激減することがわかる。
【００５４】
このように、熱エネルギー変換効率は、室内温度、外気温度、設定温度により相当に変動し、その影響で熱エネルギー供給機器の単位熱エネルギー供給量当たりの運転コストと環境被害コストは変動するので、その時々の条件（室内温度、外気温度、設定温度）下での運転コストおよび環境被害コストがバランスよく低減するように熱エネルギー供給機器を選択する必要がある。
【００５５】
上記各表のデータの一部をグラフとして図３〜４に示す。
【００５６】
図３は、空調対象施設への熱エネルギー供給開始時に、室内温度を設定温度にするまでの間の熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率と、設定温度と室内温度との温度差との関係を示すグラフであり、図４は、空調対象施設の室内温度が設定温度に到達した後、設定温度を維持するための熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率と、設定温度と外気温度との温度差との関係を示すグラフである。
【００５７】
図３に示すように、設定温度と室内温度との差が大きいほど、熱エネルギー変換効率は低下する傾向があり、その変動幅は熱エネルギー供給機器により異なり、例えばオイルボイラの方がガスヒートポンプに比べて熱エネルギー変換効率の変動幅が大きいことがわかる。
【００５８】
また、図４に示すように、設定温度に到達した後、設定温度を維持するために熱エネルギー供給機器を稼働させる際の熱エネルギー変換効率は、設定温度と外気温度との温度差が大きいほど低下する傾向があり、その変動幅も熱エネルギー供給機器により異なり、例えば電動機駆動式のヒートポンプエアコンの方がオイルボイラよりも変動幅が小さいことがわかる。
【００５９】
前述のように、本実施形態の熱エネルギー制御装置１０（図１参照）は、単位時間内に必要な必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測部１１と、各熱エネルギー供給機器から供給される単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害を金額換算した環境被害コストを記憶するコスト記憶部１２（データベース）と、設定温度、外気温度、室内温度から各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率を取得する変換効率取得部１３と、予測した必要熱エネルギー量と上記データベースからの情報を基に熱エネルギー供給機器を選択する機器選択部１４とを備えたことにより、複数の熱エネルギー供給機器を、運転コストおよび環境被害コストの合計コストが最小になるように制御することができる。従って、上記コスト記憶部１２（データベース）に、熱エネルギー供給機器を選択する基準となる情報を予め格納しておくことにより、熱エネルギー制御装置１０の運用が可能となる。
【００６０】
以下に実施例について説明する。
［実施例１］
先ず、実施例１の熱エネルギー制御装置におけるコスト記憶部１２（図１参照）について説明する。
【００６１】
表４は、実施例１におけるコスト記憶部に記憶されるデータベースの内容を示す表である。
【００６２】
【表４】
2007219617.tif 000006
【００６３】
表４に示すように、このデータベースには、熱エネルギー供給機器として、ガスボイラ、オイルボイラＡの２種類について、熱エネルギー種別、単位熱エネルギー当たりの環境被害コスト（円／Ｍｃａｌ）、単位熱エネルギー当たりの運転コスト（円／Ｍｃａｌ）、トータルコスト（円／Ｍｃａｌ）、および熱エネルギー変換効率１００％〜３％の時のトータルコスト（円／Ｍｃａｌ）などが記憶されている。
【００６４】
これらの環境被害コストは、上記の各熱エネルギー供給機器を運転するために投入した熱エネルギー資源の消費に伴い発生する環境への被害額として予め算定されたものを本実施形態のコスト記憶部１２に記憶されている。なお、これらの環境被害コストは、日本版被害算定型影響評価手法に基づき算出されたものであることが好ましい。
【００６５】
この実施例１は、ガスボイラおよびオイルボイラＡ（Ａ重油）の２種類の熱エネルギー供給機器の中からトータルコストの低い方の熱エネルギー供給機器を選択して運転制御を行った例である。制御は運転開始２時間経過後から８時間行った。
【００６６】
条件は以下の通りである。
【００６７】
・外気温度：０℃、設定温度：２０℃、現状室内温度：１１℃
・必要エネルギー：１００００Ｍｃａｌ
・ガスボイラの熱エネルギー変換効率：４５％
・オイルボイラＡの熱エネルギー変換効率：２０％
尚、ガスボイラの熱エネルギー変換効率およびオイルボイラＡの熱エネルギー変換効率は、表１０および表１１に示すように、外気温度、設定温度、現状室内温度により得ることができる。
【００６８】
【表１０】
2007219617.tif 000007
【００６９】
【表１１】
2007219617.tif 000008
【００７０】
また、必要エネルギーは空調対象容積、外気温度、現在の室内温度、設定温度に基づいて算出することができる。  実施例１では、先ず、表４（データベース）から選択の対象となる熱エネルギー供給機器（ガスボイラおよびオイルボイラＡ）の単位熱エネルギー供給量あたりの環境被害コスト、運転コスト、およびトータルコストを抽出する。
【００７１】
表４に示すように、ガスボイラの熱エネルギー変換効率：４５％のときのトータルコストは、
１０．７／０．４５＝２３．８円／Ｍｃａｌ
となり、また、オイルボイラＡの熱エネルギー変換効率：２０％のときのトータルコストは、
５．１１／０．２０＝２５．５円／Ｍｃａｌ
となる。
【００７２】
表５に、実施例１および比較例のトータルコストをまとめて示す。
【００７３】
【表５】
2007219617.tif 000009
【００７４】
表５に示すように、実施例１では、
単位熱エネルギー供給量あたりの、
環境被害コスト：０．７／０．４５＝１．６円／Ｍｃａｌ
運転コスト：１０．０／０．４５＝２２．２円／Ｍｃａｌ
従って、トータルコストは、
１．６＋２２．２＝２３．８円／Ｍｃａｌ
となる。
【００７５】
一方、本発明を適用せずに、運転コストだけでガスボイラとオイルボイラＡを比較すると、ガスボイラの運転コストは、２２．２円／Ｍｃａｌであり、オイルボイラＡの運転コストは、１９．４円／Ｍｃａｌであるので、オイルボイラＡの方を選択してしまうこととなる。しかし、表５に示すように、環境被害コストを含めたオイルボイラＡのトータルコストは２５．５円／Ｍｃａｌとなるので、比較例は実施例１に比較して、
２５．５万円−２３．８万円＝１．７万円
の損を発生することとなる。
【００７６】
このように、環境被害コストをも考慮して熱エネルギー供給機器を選択するか否かにより大きなコスト差を生じることがわかる。
［実施例２］
表６は、実施例２におけるコスト記憶部に記憶されるデータベースの内容を示す表である。
【００７７】
【表６】
2007219617.tif 000010
【００７８】
表６に示すように、このデータベースには、熱エネルギー供給機器として、ガスヒートポンプ、オイルボイラＢの２種類について、熱エネルギー種別、単位熱エネルギー当たりの環境被害コスト（円／Ｍｃａｌ）、単位熱エネルギー当たりの運転コスト（円／Ｍｃａｌ）、トータルコスト（円／Ｍｃａｌ）、および熱エネルギー変換効率１００％〜３％の時のトータルコスト（円／Ｍｃａｌ）などが記憶されている。
【００７９】
この実施例２は、ガスヒートポンプおよびオイルボイラＢ（灯油）の２種類の熱エネルギー供給機器の中から、一定時間毎に、トータルコストの低い方の熱エネルギー供給機器を選択して運転制御を行った例である。制御は、７時から２０時までの１３時間にわたって行った。
【００８０】
条件は以下の通りである。
【００８１】
・外気温度：変数、設定温度：２０℃、現状室内温度：変数
実施例２では、先ず、表６（データベース）から選択の対象となる熱エネルギー供給機器（ガスヒートポンプおよびオイルボイラＢ（灯油）の単位熱エネルギー供給量あたりの環境被害コスト、運転コスト、およびトータルコストを抽出する。尚、ガスヒートポンプおよびオイルボイラＢ（灯油）の熱エネルギー変換効率は、その時間における外気温、設定温度、現状室内温度に基づいて、表１２および表１３のように求められる。
【００８２】
【表１２】
2007219617.tif 000011
【００８３】
【表１３】
2007219617.tif 000012
【００８４】
次に、外気温、設定温度、現状室内温度から使用する熱エネルギー供給機器の効率を求め、トータルコストを得る。
【００８５】
次に、１時間毎のトータルコストから使用すべき熱エネルギー供給機器を選択する。
【００８６】
表７は、実施例２の実施プロセスをタイムテーブルの形式で示した表であり、表８は、比較例を示す表である。
【００８７】
【表７】
2007219617.tif 000013
【００８８】
【表８】
2007219617.tif 000014
【００８９】
表７に示すように、７：００に、必要な必要熱エネルギー量の予測を行い、７：００から１０００Ｍｃａｌ／時間必要であることがわかった。また、ガスヒートポンプおよびオイルボイラＢ（灯油）の熱エネルギー変換効率はそれぞれ２０％および１０％であることがわかった。
【００９０】
７：００〜８：００の時間帯には、表４および表７から、ガスヒートポンプおよびオイルボイラＢ（灯油）のトータルコスト（運転コスト＋環境被害コスト）がそれぞれ５３．５円／Ｍｃａｌおよび７０．６円／Ｍｃａｌであることから、トータルコストの低いガスヒートポンプが選択され稼働を行った。
【００９１】
８：００に、必要な必要熱エネルギー量の予測を行い、６００Ｍｃａｌ／時間必要であることがわかった。
【００９２】
８：００〜９：００の時間帯には、表４および表７から、トータルコストそれぞれ２６．８円／Ｍｃａｌおよび１７．７円／Ｍｃａｌであることから、トータルコストの低いオイルボイラＢ（灯油）が選択され稼働を行った。
【００９３】
９：００に、必要な必要熱エネルギー量の予測を行い、５００Ｍｃａｌ／時間必要であることがわかった。
【００９４】
９：００〜１０：００の時間帯には、表４および表７から、トータルコストそれぞれ３０．６円／Ｍｃａｌおよび２０．３円／Ｍｃａｌであることから、トータルコストの低いオイルボイラＢ（灯油）が選択され稼働を行った。
【００９５】
１０時以降の各時間帯は、表７に示すように、トータルコストの低いオイルボイラＢ（灯油）が全て選択され稼働を行った。
【００９６】
各時間帯でのトータルコストを比較すると、７：００〜８：００のみが、ガスヒートポンプの方が低コストであり、８：００時以降の各時間帯はすべて、オイルボイラＢ（灯油）の方が低コストであったので、７：００〜８：００はガスヒートポンプを稼働させ、それ以降の時間帯はオイルボイラＢ（灯油）を運転したことにより、１４０，２６８円のトータルコストが発生した。
【００９７】
しかし、本発明を適用せずに、運転コストだけで熱エネルギー供給機器を選択したとすると、７：００〜８：００については、表４により、それぞれ、１０．０円／Ｍｃａｌおよび６．３１円／Ｍｃａｌであるので、コストの低い方のオイルボイラＢ（灯油）を選択していたことになり、この場合は、表８の比較例に示すように、１５７，３６８円のトータルコストが発生することになり、実施例２と比較して、１７，１００円のコストアップになることがわかる。
【００９８】
この実施例２では、空調に必要な必要熱エネルギー量の予測を、熱エネルギー供給機器の運転開始後１時間以内に行うことにより、熱エネルギー供給機器の適切な運転を可能としているが、これは、運転開始後１時間以内が最も室内温度の温度変化が激しいのでこの時間帯での緻密な運用により熱エネルギー供給機器の制御を適正なものとするためである。
［実施例３］
表９は、実施例２におけるコスト記憶部に記憶されるデータベースの内容を示す表である。
【００９９】
【表９】
2007219617.tif 000015
【０１００】
表９に示すように、このデータベースには、熱エネルギー供給機器として、電動機駆動式ヒートポンプ、オイルボイラＣの２種類について、熱エネルギー種別、単位熱エネルギー当たりの環境被害コスト（円／Ｍｃａｌ）、単位熱エネルギー当たりの運転コスト（円／Ｍｃａｌ）、トータルコスト（円／Ｍｃａｌ）、および熱エネルギー変換効率１００％〜３％の時のトータルコスト（円／Ｍｃａｌ）などが記憶されている。
【０１０１】
この実施例３は、電動機駆動式ヒートポンプおよびオイルボイラＣ（灯油）の２種類の熱エネルギー供給機器の中から、環境被害コストとしてＣＯ2排出量を用いてトータルコストの低い方の熱エネルギー供給機器を選択して運転制御を行った例である。制御は運転開始２時間経過後から８時間行った。
【０１０２】
条件は以下の通りである。
【０１０３】
・外気温度：０℃、設定温度：２０℃、現状室内温度：１１℃
・必要エネルギー：１００００Ｍｃａｌ
・電動機駆動式ヒートポンプの熱エネルギー変換効率：８０％
・オイルボイラＣ（灯油）の熱エネルギー変換効率：４７％
尚、電動機駆動式ヒートポンプの熱エネルギー変換効率およびオイルボイラＣ（灯油）の熱エネルギー変換効率は、表１４および表１５に示すように、外気温度、設定温度、現状室内温度により得ることができる。
【０１０４】
【表１４】
2007219617.tif 000016
【０１０５】
【表１５】
2007219617.tif 000017
【０１０６】
また、必要エネルギーは空調対象容積、外気温度、現在の室内温度、設定温度に基づいて算出することができる。
【０１０７】
実施例３では、先ず、表９（データベース）から選択の対象となる２種類の熱エネルギー供給機器（電動機駆動式ヒートポンプおよびオイルボイラＣ（灯油））の単位熱エネルギー供給量あたりの環境被害コスト、運転コスト、およびトータルコストを抽出する。
【０１０８】
なお、電動機駆動式ヒートポンプの熱エネルギー変換効率：１００％のときのＣＯ2排出量は、０．４８ｋｇＣＯ2／Ｍｃａｌ、熱エネルギー変換効率：８０％のときのＣＯ2排出量は、６．０３ｋｇＣＯ2／Ｍｃａｌであり、オイルボイラＣ（灯油）の熱エネルギー変換効率：１００％のときのＣＯ2排出量は、６．１２ｋｇＣＯ2／Ｍｃａｌ、熱エネルギー変換効率：４７％のときのＣＯ2排出量は、０．２９ｋｇＣＯ2／Ｍｃａｌである。
【０１０９】
以上のデータおよび表４のデータから、電動機駆動式ヒートポンプは、
環境被害コスト：１．９０円／Ｍｃａｌ
運転コスト    ：２１．８円／Ｍｃａｌ
トータルコスト：２３．７円／Ｍｃａｌ
となる。
【０１１０】
一方、オイルボイラＣ（灯油）は、
環境被害コスト：１．６１円／Ｍｃａｌ
運転コスト    ：１３．４円／Ｍｃａｌ
トータルコスト：１５．０１円／Ｍｃａｌ
となる。
【０１１１】
このように、環境被害コストとしてＣＯ2排出量のみで判断した場合には、電動機駆動式ヒートポンプの方が環境被害コストも運転コストも高くなっている。従って、上記条件で運転計画を立てると、トータルコストの低いオイルボイラＣ（灯油）を選択すればよいことがわかる。
【０１１２】
しかし、本発明を適用せずに、ＣＯ2排出量のみで運転計画をたてた場合には、電動機駆動式ヒートポンプの方が６．０３ｋｇＣＯ2／Ｍｃａｌとなり、オイルボイラＣ（灯油）の６．１２ｋｇＣＯ2／Ｍｃａｌよりも低くなるため、電動機駆動式ヒートポンプを選択することとなる。その場合には、電動機駆動式ヒートポンプの環境被害コストは１．９０×１００，０００＝１９万円となり、オイルボイラＣ（灯油）の環境被害コスト（１．６１×１００，０００＝１６．１万円）と比較して約３万円も環境被害コストが大きくなり、選択を誤ることとなる。また、トータルコストも、電動機駆動式ヒートポンプでは２３．７×１００，０００＝２３７万円となり、オイルボイラＣ（灯油）（実施例３）の１５０万円と比べて８７万円ものコスト高を招くこととなる。
［実施例４］
この実施例４では、機器選択部１４（図１参照）は、運転コストと環境被害コストとの和に基づき熱エネルギー供給機器の組合わせを選択するにあたり、運転コストと、環境被害コストに所定の重みを乗じた値との和に基づき熱エネルギー供給機器の組合わせを選択する例について説明する。
【０１１３】
例えば、環境被害コスト：１０円／Ｍｃａｌ、運転コスト：２０円／Ｍｃａｌの熱エネルギー供給機器Ａと、環境被害コスト：１２円／Ｍｃａｌ、運転コスト：１６円／Ｍｃａｌの熱エネルギー供給機器Ｂとのいずれを選択する場合について考えてみる。
【０１１４】
ここで、重み付けを行わない場合は、熱エネルギー供給機器Ａのトータルコストは３０円／Ｍｃａｌ、熱エネルギー供給機器Ｂのトータルコストは２８円／Ｍｃａｌとなり、熱エネルギー供給機器Ｂのトータルコストの方が低い。
【０１１５】
しかし、例えば、熱エネルギー供給機器ＡおよびＢが設置されている地域の事情から、環境被害コストに重み付けをして熱エネルギー供給機器の選択を行うこととなり、例えば環境被害コストに０．５という重みを乗じた上でトータルコストを算出した場合には、熱エネルギー供給機器Ａのトータルコストは３５円／Ｍｃａｌ、熱エネルギー供給機器Ｂのトータルコストは３６円／Ｍｃａｌとなり、熱エネルギー供給機器Ｂのトータルコストの方が高いという結果が得られる。
【０１１６】
このように、例えば熱エネルギー供給機器の立地条件などに応じて環境被害コストに適切な重みを乗じた上で熱エネルギー供給機器の選択を行うようにすることができる。
【０１１７】
以下に本発明の各種態様について付記する。
【０１１８】
（付記１）
空調対象施設の室内温度を所定の設定温度に保持するための熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を、複数の熱エネルギー供給機器の中から選択し、選択された熱エネルギー供給機器により前記空調対象施設に熱エネルギーを供給するよう制御を行う熱エネルギー制御装置において、
前記空調対象施設の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集部と、
前記温度情報収集部が収集した温度情報に基づき前記空調対象施設が必要とする必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測部と、
前記各熱エネルギー供給機器が、前記必要熱エネルギー量に相当する熱エネルギーを供給するための、単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび該各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害コストを記憶する記憶部と、
前記複数の熱エネルギー供給機器の中から、前記運転コストと前記環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を、前記空調対象施設に供給する熱エネルギー供給機器として選択する機器選択部とを備えたことを特徴とする熱エネルギー制御装置。（１）
【０１１９】
（付記２）
前記記憶部は、前記温度条件と前記各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率との関係を表すテーブルを記憶するものであり、
前記温度情報収集部が収集した温度情報と前記テーブルとに基づき前記各熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率を取得する変換効率取得部を備え、
前記機器選択部は、前記複数の熱エネルギー供給機器の中から、前記空調対象施設に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を選択するにあたり、前記運転コストおよび前記環境被害コストを前記熱エネルギー変換効率で補正し、補正された運転コストと環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を選択するものであることを特徴とする付記１記載の熱エネルギー制御装置。（２）
【０１２０】
（付記３）
前記環境被害コストが、熱エネルギー供給機器を運転するために投入した熱エネルギー資源の消費に伴う環境負荷を金額換算したものであることを特徴とする付記１記載の熱エネルギー制御装置。（３）
【０１２１】
（付記４）
前記環境被害コストが、日本版被害算定型影響評価手法に基づき算出されたものであることを特徴とする付記１記載の熱エネルギー制御装置。
【０１２２】
（付記５）
前記機器選択部が、前記環境被害コストに所定の重みを乗じた値を用いて前記熱エネルギー供給機器を選択するものであることを特徴とする付記１記載の熱エネルギー制御装置。（４）
【０１２３】
（付記６）
前記必要熱エネルギー量予測部は、前記空調対象施設の運転開始前、および運転開始後所定時間毎に必要熱エネルギー量の予測を行うものであることを特徴とする付記１記載の熱エネルギー制御装置。
【０１２４】
（付記７）
前記必要熱エネルギー量予測部は、前記空調対象施設の運転開始前、および運転開始後前記設定温度と前記室内温度との差が所定の値に達する毎に必要熱エネルギー量の予測を行うものであることを特徴とする付記１記載の熱エネルギー制御装置。
【０１２５】
（付記８）
空調対象施設の室内温度を所定の設定温度に保持するための熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機器を、複数の熱エネルギー供給機器の中から選択し、選択された熱エネルギー供給機器により前記空調対象施設に熱エネルギーを供給するよう制御を行う熱エネルギー制御方法において、
前記空調対象施設の室内温度、設定温度、および外気温度を含む温度条件を表す温度情報を収集する温度情報収集ステップと、
前記温度情報収集部が収集した温度情報に基づき前記空調対象施設が必要とする必要熱エネルギー量を予測する必要熱エネルギー量予測ステップと、
前記各熱エネルギー供給機器が、前記必要熱エネルギー量に相当する熱エネルギーを供給するための、単位熱エネルギー供給量あたりの運転コストおよび該各熱エネルギー供給機器の運転に伴う環境被害コストを記憶する記憶ステップと、
前記複数の熱エネルギー供給機器の中から、前記運転コストと前記環境被害コストとの和が最も小さい熱エネルギー供給機器を、前記空調対象施設に供給する熱エネルギー供給機器として選択する機器選択ステップとを有することを特徴とする熱エネルギー制御方法。（５）
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の熱エネルギー制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の熱エネルギー制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】空調対象施設への熱エネルギー供給開始時に、室内温度を設定温度にするまでの間の熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率と、設定温度と室内温度との温度差との関係を示すグラフである。
【図４】空調対象施設の室内温度が設定温度に到達した後、設定温度を維持するための熱エネルギー供給機器の熱エネルギー変換効率と、設定温度と外気温度との温度差との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１２７】
１    熱エネルギー源
２    空調対象施設
３    熱エネルギー供給機器
１０    熱エネルギー制御装置
１１    必要熱エネルギー量予測部
１２    コスト記憶部
１３    変換効率取得部
１４    機器選択部
１５    温度情報収集部
【図１】
2007219617.tif 000018
【図２】
2007219617.tif 000019
【図３】
2007219617.tif 000020
【図４】
2007219617.tif 000021