(57)【要約】【課題】本発明の課題は、空調機器および冷蔵機器が混在した空間において、各領域における冷蔵および空調の負荷要因を考慮した負荷予測を行うことで、より正確な負荷予測を行うことによって、効率的な蓄熱利用運転を行うことである。【解決手段】  蓄熱利用運転装置１０は、所定の空間２０に設けられた冷蔵機器２１および空調機器２２の蓄熱利用運転を行う装置であって、負荷予測手段１１と蓄熱制御手段１３とを備える。負荷予測手段１１は、冷蔵および空調の負荷要因に従って空間２０を複数の領域に分けその領域毎に冷蔵および空調の負荷予測値を算出する。蓄熱制御手段１３は、算出した負荷予測値に基づき、蓄熱利用運転を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空間（２０）に設けられた冷蔵機器（２１）および空調機器（２２）の蓄熱利用運転を行う蓄熱利用運転装置（１０）であって、
冷蔵および空調の負荷要因に従って前記空間（２０）を複数の領域に分け前記領域毎に冷蔵および空調の負荷予測値を算出する負荷予測手段（１１）と、
前記負荷予測値に基づき、蓄熱利用運転を制御する蓄熱制御手段（１３）と、
を備える、蓄熱利用運転装置。
【請求項２】
前記空間（２０）に必要とされる電力デマンドを予測する電力デマンド予測手段（１２）をさらに備え、
前記電力デマンド予測手段（１２）は、前記負荷予測値に基づき前記機器（２１，２２）に関する電力デマンド予測値を算出する電力デマンド予測部（１２ｃ）を有する、
請求項１に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項３】
前記負荷予測手段（１１）は、
前記領域に関するデータを格納する領域データ保持部（１１ａ）を有し、
前記領域に関するデータに基づき前記負荷予測値を算出する、
請求項１に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項４】
前記電力デマンド予測手段（１２）は、前記空間（２０）において前記機器（２１，２２）以外の設備（２３）の過去の運転データを取得し保持する電力デマンドデータ取得部（１２ａ，１２ｂ）をさらに有し、
前記電力デマンド予測部（１２ｃ）は、前記電力デマンドデータ取得部（１２ａ，１２ｂ）のデータに基づき、前記設備（２３）に関する電力デマンド予測値を取得し、前記機器（２１，２２）に関する電力デマンド予測値と合わせて前記空間（２０）全体における電力デマンド予測値を算出する、
請求項２に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項５】
前記蓄熱制御手段（１３）は、前記電力デマンド予測手段（１２）の予測に基づき、前記蓄熱利用運転のスケジュールを作成するスケジュール作成部（１３ｃ）を有する、
請求項２に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項６】
前記蓄熱制御手段（１３）は、前記機器（２1，２２）のＣＯＰに関する情報を有し、前記ＣＯＰに関する情報に基づき、蓄熱利用運転を制御する、
請求項１に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項７】
前記負荷予測手段（１１）は、外気情報または内気情報に基づき前記負荷予測値を算出する、請求項１に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項８】
前記負荷予測手段（１１）は、
前記機器（２１，２２）の制御による負荷の変動分を算出する負荷変動分算出部（１１ｅ）と、
算出した前記負荷の変動分により、前記負荷予測値を補正する負荷補正部（１１ｆ）と、
を有する、請求項１に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項９】
前記機器（２１）の制御は、熱回収運転、デフロスト、夜間温度変更、あるいは昼間温度変更のうちの少なくとも一つの制御である、
請求項８に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項１０】
前記蓄熱制御手段（１３）は、前記蓄熱利用運転のための蓄熱量を常に一定量残存させるよう制御する、
請求項１に記載の蓄熱利用運転装置。
【請求項１１】
請求項１記載の蓄熱利用運転装置（１０）と、
前記蓄熱利用運転装置（１０）による蓄熱利用運転制御の対象となる、前記冷蔵機器（２１）および前記空調機器（２２）と、
前記蓄熱利用運転装置（１０）による蓄熱利用運転制御に基づき、前記機器（２１，２２）に蓄熱エネルギーを供給する蓄熱槽（４１）と、
前記蓄熱利用運転装置（１０）による蓄熱利用運転制御に基づき、前記蓄熱槽（４１）を介して前記機器（２１，２２）に前記蓄熱エネルギーを供給する室外機（５１）と、
を備えてなる、蓄熱利用運転システム（１）。
【請求項１２】
前記空間（２０）の電力デマンドを制御する電力デマンド制御装置（３１）をさらに備え、
前記蓄熱利用運転装置（１０）は、前記蓄熱利用運転のための蓄熱量が不足する場合において、前記電力デマンド制御装置（３１）に前記蓄熱量が不足する旨の情報を送信し、
前記電力デマンド制御装置（３１）は、前記蓄熱量が不足する旨の情報に基づき電力デマンドを制御する、
請求項１１に記載の蓄熱利用運転システム。
【請求項１３】
前記機器（２１，２２）のうち少なくとも一つの機器は、外気または内気を感知するセンサー（２４）を有し、
前記センサー（２４）は、感知した外気または内気に関する情報を前記蓄熱利用運転装置（１０）の前記負荷予測手段（１１）に送信する、
請求項１１に記載の蓄熱利用運転システム。
【請求項１４】
前記蓄熱利用運転装置（１０）はさらに、公衆回線網を通じて気象予測情報を受信し、する、前記気象予測情報に基づき前記負荷予測値を算出する、
請求項１１に記載の蓄熱利用運転システム。
【請求項１５】
所定の空間（２０）に設けられた冷蔵機器（２１）および空調機器（２２）の蓄熱利用運転を行う蓄熱利用運転方法であって、
冷蔵および空調の負荷要因に従って前記空間（２０）を複数の領域に分け前記領域毎に冷蔵および空調の負荷予測値を算出する負荷予測ステップと、
前記負荷予測値に基づき、蓄熱利用運転を制御する蓄熱制御ステップと、
を備えてなる、蓄熱利用運転方法。
【請求項１６】
所定の空間（２０）に設けられた冷蔵機器（２１）および空調機器（２２）の蓄熱利用運転を行う蓄熱利用運転プログラムであって、
冷蔵および空調の負荷要因に従って分けた前記空間（２０）の領域に関するデータを取得する第１ステップと、
前記第１ステップで取得した前記領域に関するデータに基づき、前記領域毎に冷蔵および空調の負荷の予測値を算出する第２ステップと、
前記負荷の変動分を算出する第３ステップと、
前記変動分に基づいて前記負荷予測値を補正する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて補正した前記負荷予測値に基づき、前記機器（２１，２２）の電力デマンド予測値を算出する第５ステップと、
前記空間（２０）において前記機器（２１，２２）以外の設備（２３）に関する電力デマンド予測値を、予め取得された前記設備（２３）に関するデータに基づき取得する第６ステップと、
前記第５及び第６ステップにおいて取得した前記電力デマンド予測値を合算する第７ステップと、
前記第７ステップにおいて合算した前記電力デマンド予測値に基づき、前記空間（２０）についての電力デマンドのピークの時刻を抽出する第８ステップと、
前記第８ステップにおいて抽出した時刻に基づき、蓄熱利用運転のスケジュールを作成する第９ステップと、
前記スケジュールに基づき、前記蓄熱利用運転のための制御を行う第１０ステップと、
を備える蓄熱利用運転プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱利用運転装置、蓄熱利用運転システム、蓄熱利用運転方法および蓄熱利用運転プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄熱利用システムにおいても、空調負荷や冷蔵負荷の予測に基づいて蓄熱利用運転を行うことが検討されている（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３）。
【特許文献１】特開平９−４９０６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７７０１７号公報
【特許文献３】特開２００２−３４９９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、空調機器および冷蔵機器が混在した空間、たとえばスーパーやコンビニエンスストアなどにおいては、各領域における使用目的や外気の影響の受けやすさ、あるいは設置された冷蔵機器の運転による影響など、領域によって負荷は大きく異なる。そのような同一空間における負荷要因の差異を考慮せず負荷予測を行うと、予測値と実際の負荷値との誤差が大きくなる。その結果、過剰に蓄熱エネルギーを供給する、あるいは蓄熱エネルギーが不足するなど、蓄熱エネルギーを効率的に利用することが困難となる。
【０００４】
本発明の課題は、空調機器および冷蔵機器が混在した空間において、各領域における冷蔵および空調の負荷要因を考慮した負荷予測を行うことで、より正確な負荷予測を行うことによって、効率的な蓄熱利用運転を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る蓄熱利用運転装置は、所定の空間に設けられた冷蔵機器および空調機器の蓄熱利用運転を行う蓄熱利用運転装置であって、負荷予測手段と蓄熱制御手段とを備える。負荷予測手段は、冷蔵および空調の負荷要因に従って空間を複数の領域に分け同領域毎に冷蔵および空調の負荷予測値を算出する。蓄熱制御手段は、負荷予測値に基づき、蓄熱利用運転を制御する。
【０００６】
ここでは、冷蔵機器および空調機器（以下、冷蔵・空調機器）を有する空間を、冷蔵および空調の負荷要因に従って複数の領域に分けてその領域毎に負荷予測を行うことで、より正確な負荷予測を行うことが可能となる。このように、本発明によれば、空間における領域毎の冷蔵および空調の負荷要因を考慮することにより、より正確な空間全体の負荷予測が可能となり効率的な蓄熱利用運転を実現することが可能となる。
なお、冷蔵機器には冷凍機器も含まれるものとする。また、負荷要因とは、各領域における負荷要因であり、例えば窓面に近いための外気輻射の影響やショーケース周辺であるための冷気漏れなど、その領域における空調・冷設負荷に影響するさまざまな要因を意味する。
【０００７】
第２発明に係る蓄熱利用運転装置は、第１発明の蓄熱利用運転装置であって、空間に必要とされる電力デマンドを予測する電力デマンド予測手段をさらに備える。電力デマンド予測手段は、負荷予測値に基づき冷蔵・空調機器に関する電力デマンド予測値を算出するデマンド予測部を有する。
ここでは、冷蔵・空調機器の負荷予測値に基づき空間の電力デマンド予測を行うことによって、効果的な蓄熱利用運転を行うことが可能である。
【０００８】
第３発明に係る蓄熱利用運転装置は、第１発明の蓄熱利用運転装置であって、負荷予測手段は、領域データ保持部を有する。領域データ保持部は、領域に関するデータを保持する。負荷予測手段は、領域に関するデータに基づき負荷予測値を算出する。
ここでは、領域に関するデータに基づき負荷予測値を算出するため、より正確な負荷予測が可能となる。
なお、領域に関するデータとは、例えば、建物構造やショーケースによる空調冷房寄与率などに基づいて予め特定された領域に関する情報である。
【０００９】
第４発明に係る蓄熱利用運転装置は、第２発明の蓄熱利用運転装置であって、電力デマンド予測手段は、空間において冷蔵・空調機器以外の設備の過去の運転データを取得し保持する電力デマンドデータ取得部をさらに有する。電力デマンド予測部は、電力デマンドデータ取得部のデータに基づき、設備に関する電力デマンド予測値を取得し、冷蔵・空調機器に関する電力デマンド予測値と合わせて空間全体における電力デマンド予測値を算出する。
ここでは、電力デマンド予測手段は、冷蔵・空調機器以外の設備（照明、電磁調理器、デフロストヒータなど）の電力デマンド予測値も合わせて取得する。これにより空間全体の電力デマンドが把握でき、さらに効果的な電力デマンド予測を行うことが可能となる。
【００１０】
第５発明に係る蓄熱利用運転装置は、第２発明の蓄熱利用運転装置であって、蓄熱制御手段は、電力デマンド予測手段の予測に基づき、蓄熱利用運転のスケジュールを作成するスケジュール作成部を有する。
ここでは、電力デマンドの予測に基づきスケジュールを作成することにより、効率的な蓄熱利用運転を行うことが可能となる。
【００１１】
第６発明に係る蓄熱利用運転装置は、第１発明の蓄熱利用運転装置であって、蓄熱制御手段は、冷蔵・空調機器のＣＯＰに関する情報を有し、ＣＯＰの情報に基づき、蓄熱利用運転を制御する。
ここでは、冷蔵・空調機器の成績係数ＣＯＰ、すなわちエネルギー消費効率を考慮に入れた蓄熱利用運転を行うことが可能となる。具体的には、エネルギー消費効率の悪い機器について優先的に蓄熱利用を行うことにより、効率的な蓄熱利用運転を行うことが可能となる。
【００１２】
第７発明に係る蓄熱利用運転装置は、第１発明の蓄熱利用運転装置であって、負荷予測手段は、外気情報または内気情報に基づき負荷予測値を算出する。
ここでは、気温や湿度を含む外気情報や内気情報を負荷予測に入れることにより、より正確な負荷予測が可能となる。
【００１３】
第８発明に係る蓄熱利用運転装置は、第１発明の蓄熱利用運転装置であって、負荷予測手段は、負荷変動分算出部と負荷補正部とを有する。負荷変動分算出部は、冷蔵・空調機器の制御による負荷の変動分を算出する。負荷補正部は、算出した負荷の変動分により、負荷予測値を補正する。
ここでは、各機器における運転制御による負荷変動分を算出し、その負荷変動分だけ負荷予測値を補正することにより、より正確な負荷予測値を算出することが可能となる。
【００１４】
第９発明に係る蓄熱利用運転装置は、第８発明の蓄熱利用運転装置であって、冷蔵・空調機器の制御は、熱回収運転、デフロスト、夜間温度変更、あるいは昼間温度変更のうちの少なくとも一つの制御である。
ここでは、負荷予測の補正の要因となる冷蔵機器の制御を特定することにより、より正確な負荷予測が可能となる。
【００１５】
第１０発明に係る蓄熱利用運転装置は、第１発明の蓄熱利用運転装置であって、蓄熱制御手段は、蓄熱利用運転のための蓄熱量を常に一定量残存させるよう制御する。
ここでは、蓄熱量を一定量残存させることにより、蓄熱量が不足しないよう制御することが可能となる。
【００１６】
第１１発明に係る蓄熱利用運転システムは、第１発明に係る蓄熱利用運転装置と、冷蔵・空調機器と、蓄熱槽と、室外機とを備えてなる。冷蔵・空調機器は、蓄熱利用運転装置による蓄熱利用運転制御の対象となる。蓄熱槽は、蓄熱利用運転装置による蓄熱利用運転制御に基づき、冷蔵・空調機器に蓄熱エネルギーを供給する。室外機は、蓄熱利用運転装置による蓄熱利用運転制御に基づき、蓄熱槽を介して冷蔵・空調機器に蓄熱エネルギーを供給する。
ここでは、冷蔵・空調機器が同一冷媒回路にあることにより、効率の良い蓄熱利用運転を行うことが可能となる。
【００１７】
第１２発明に係る蓄熱利用運転システムは、第１１発明の蓄熱利用運転システムであって、空間の電力デマンドを制御する電力デマンド制御装置をさらに備える。蓄熱利用運転装置は、蓄熱利用運転のための蓄熱量が不足する場合において、電力デマンド制御装置に蓄熱量が不足する旨の情報を送信する。電力デマンド制御装置は、蓄熱量が不足する旨の情報に基づき電力デマンドを制御する。
ここでは、蓄熱量が不足する場合、電力デマンド制御装置にその情報を伝えてデマンド制御を行うことで、蓄熱量不足を回避することが可能となる。
【００１８】
第１３発明に係る蓄熱利用運転システムは、第１１発明の蓄熱利用運転システムであって、冷蔵・空調機器のうち少なくとも一つの機器は、外気または内気を感知するセンサーを有する。センサーは、感知した外気または内気に関する情報を蓄熱利用運転装置の負荷予測手段に送信する。
ここでは、冷蔵・空調機器のセンサーが気温や湿度などの外気または内気に関する情報を取得し、蓄熱利用運転装置の負荷予測手段に送信することができるため、より正確な負荷予測が可能となる。
【００１９】
第１４発明に係る蓄熱利用運転システムは、第１１発明の蓄熱利用運転システムであって、蓄熱利用運転装置はさらに、公衆回線網を通じて気象予測情報を受信し、気象予測情報に基づき負荷予測値を算出する。
ここでは、蓄熱利用運転装置は公衆回線網を通じて気象予測情報を取得できるため、より正確な負荷予測が可能となる。
【００２０】
第１５発明に係る蓄熱利用運転方法は、所定の空間に設けられた冷蔵機器および空調機器の蓄熱利用運転を行う蓄熱利用運転方法であって、負荷予測ステップと蓄熱制御ステップとを備える。負荷予測ステップは、冷蔵および空調の負荷要因に従って空間を複数の領域に分け領域毎に冷蔵および空調の負荷予測値を算出する。蓄熱制御ステップは、負荷予測値に基づき、蓄熱利用運転を制御する。
ここでは、冷蔵および空調の負荷要因に従って空間を複数の領域に分けてその領域毎に負荷予測を行うことで、より正確な負荷予測を行うことが可能となり、効率的な蓄熱利用運転を実現することが可能となる。
【００２１】
第１６発明に係る蓄熱利用運転プログラムは、所定の空間に設けられた冷蔵機器および空調機器の蓄熱利用運転を行う蓄熱利用運転プログラムであって、第１ステップから第１０ステップを備える。第１ステップは、冷蔵および空調の負荷要因に従って分けた空間の領域に関するデータを取得する。第２ステップは、第１ステップで取得した領域に関するデータに基づき、領域毎に冷蔵および空調の負荷予測値を算出する。第３ステップは、負荷の変動分を算出する。第４ステップは、変動分に基づいて負荷予測値を補正する。第５ステップは、第４ステップにおいて補正した負荷予測値に基づき、機器の電力デマンド予測値を算出する。第６ステップは、空間において前記機器以外の設備に関する電力デマンド予測値を、予め取得された設備に関するデータに基づき取得する。第７ステップは、第５及び第６ステップにおいて取得した電力デマンド予測値を合算する。第８ステップは、第７ステップにおいて合算した電力デマンド予測値に基づき、空間についての電力デマンドのピークの時刻を抽出する。第９ステップは、第８ステップにおいて抽出した時刻に基づき、蓄熱利用運転のスケジュールを作成する。第１０ステップは、スケジュールに基づき、蓄熱利用運転のための制御を行う。
【００２２】
ここでは、冷蔵・空調機器を有する空間を、負荷要因に従って複数の領域に分けてその領域毎に負荷予測を行うとともに負荷の変動分の補正を行うことにより、正確な負荷予測を行うことが可能となり、効率的な蓄熱利用運転を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
第１発明に係る蓄熱利用運転装置では、冷蔵および空調の負荷要因に従って複数の領域に分けその領域毎に負荷予測を行うことで、より正確な負荷予測を行うことが可能となり、効率的な蓄熱利用運転を実現することが可能となる。
第２発明に係る蓄熱利用運転装置では、冷蔵・空調機器の負荷予測値に基づき空間の電力デマンド予測を行うことによって、効果的な蓄熱利用運転を行うことが可能である。
【００２４】
第３発明に係る蓄熱利用運転装置では、領域に関するデータに基づき負荷予測値を算出するため、より正確な負荷予測が可能となる。
第４発明に係る蓄熱利用運転装置では、空間全体の電力デマンドが把握でき、効果的な電力デマンド予測を行うことが可能となる。
第５発明に係る蓄熱利用運転装置では、電力デマンドの予測に基づきスケジュールを作成することにより、効率的な蓄熱利用運転を行うことが可能となる。
【００２５】
第６発明に係る蓄熱利用運転装置では、冷蔵・空調機器のエネルギー消費効率であるＣＯＰを考慮に入れて蓄熱エネルギーの割り当てるため、効率的な蓄熱利用運転を行うことが可能となる。
第７発明に係る空気清浄システムでは、外気情報や内気情報を負荷予測に入れることにより、より正確な負荷予測が可能となる。
【００２６】
第８発明に係る蓄熱利用運転装置では、各設備における制御に起因する負荷変動分を算出し、さらにその変動分だけ負荷予測値を補正する。したがって、より正確な負荷予測値を算出することが可能となる。
第９発明に係る蓄熱利用運転装置では、負荷予測値の補正の要因となる冷蔵・空調機器の制御を特定することにより、より正確な負荷予測が可能となる。
【００２７】
第１０発明に係る蓄熱利用運転装置では、蓄熱量を一定量残存させることにより、蓄熱量が不足しないよう制御することを可能となる。
第１１発明に係る蓄熱利用運転システムでは、冷蔵・空調機器が同一冷媒回路にあることにより、効率の良い蓄熱利用運転を行うことが可能となる。
第１２発明に係る蓄熱利用運転システムでは、蓄熱量が不足する場合、電力デマンド制御装置にその情報を伝えてデマンド制御を行うことで、蓄熱量不足を回避することが可能となる。
【００２８】
第１３発明に係る蓄熱利用運転システムでは、冷蔵・空調機器のセンサーが気温や湿度などの情報を取得し、蓄熱利用運転装置の負荷予測手段に送信することができるため、より正確な負荷予測が可能となる。
第１４発明に係る蓄熱利用運転システムでは、蓄熱利用運転装置は公衆回線網を通じて気象予測情報を取得できるため、より正確な負荷予測が可能となる。
【００２９】
第１５発明に係る蓄熱利用運転方法では、冷蔵および空調の負荷要因に従って空間を複数の領域に分けてその領域毎に負荷予測を行うことで、より正確な負荷予測を行うことが可能となり、効率的な蓄熱利用運転を実現することが可能となる。
第１６発明に係る蓄熱利用運転プログラムでは、冷蔵・空調機器を有する空間を負荷要因に従って複数の領域に分けてその領域毎に負荷予測を行うとともに、負荷の変動分の補正を行う。したがって、正確な負荷予測を行うことが可能となり、効率的な蓄熱利用運転を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明に係る蓄熱利用運転システム１を示す。本実施形態において、蓄熱利用運転システム１は、主にコンビニエンスストア、スーパー、レストラン、デパートなどの店舗２０を対象として利用されているものとする。なお、蓄熱利用運転システム１は店舗の利用に限られず、病院などの施設や会社など、冷蔵および空調の負荷要因が異なる複数の領域が存在する空間が存在し得る場所であれば適用することが可能である。
【００３１】
＜蓄熱利用運転システムの概略構成＞
蓄熱利用運転システム１は、蓄熱利用運転のための制御部を備えた蓄熱利用運転装置１０、店舗２０内に配されたショーケース２１や空調室内機２２などの機器、照明２３などの設備、およびショーケース２１と空調室内機２２と冷媒回路で結ばれた蓄熱槽４１と室外機５１を有する。蓄熱利用運転装置１０はさらに、公衆回線網７０を介して管理センター６０と接続され、気象予測情報などの情報を受信する。
【００３２】
ここでは、ショーケース２１は冷蔵機能だけでなく冷凍機能も備わっている場合も含むものとする。また、店舗２０には、特に図示しないが、ショーケース２１や空調室内機２２、照明２３以外の機器（例えば、電磁調理器、デフロストヒーターなど）も含まれている場合もある。
なお、本実施形態においては氷蓄熱を前提としているが、蓄熱方法はこれに限定されるものではない。
【００３３】
＜蓄熱利用運転装置の構成＞
図１に示すように、蓄熱利用運転システム１０は主に、負荷予測手段１１、電力デマンド予測手段１２および蓄熱制御手段１３から構成される。なお、これらの手段による処理はコンピュータにより実行され、予め記憶装置に格納された所定のプログラムに従って演算制御装置（ＣＰＵ）などが実行するものである。
（Ａ）負荷予測手段
負荷予測手段１１は、領域データ保持部１１ａと、外気・内気計測部１１ｂと、気象予測情報保持部１１ｃと、負荷予測部１１ｄと、負荷変動分算出部１１ｅと、負荷補正部１１ｆとを有する。
【００３４】
領域データ保持部１１ａは、領域に関するデータ（以下、領域データ）を格納する。領域とは、負荷要因に従って店舗２０の空間を複数に予め分割したものである。領域データは、例えば、各領域を特定するＩＤコードとその領域の負荷要因を特定する情報（後述する負荷予測の式など）を含むアクセス可能なデータベースとして格納されている。外気・内気計測部１１ｂは、店舗２０内外の気温、湿度などを計測し、外気および内気情報（以下、外気・内気情報）を取得する。この計測は、店舗２０内外に設置されるセンサー２４から送られる情報に基づき行われる。気象予測情報保持部１１ｃは、管理センター６０から送信される気象予測情報を格納する。
【００３５】
負荷予測部１１ｄは、領域データ保持部１１ａ、外気・内気計測部１１ｂおよび気象予測情報保持部１１ｃからの情報に基づき、後述するように領域毎における負荷予測値を算出する。
負荷変動分算出部１１ｅは、後述するように、冷蔵機器の運転制御の変化である熱回収運転などに起因する負荷変動を算出する。さらに負荷補正部１１ｆは、負荷予測部１１ｄから負荷予測値を受け取り、同予測値から負荷変動分（＋またはを−）を加えることにより負荷予測値を補正する。その結果、最終的な負荷予測値が算出される。
（Ｂ）デマンド予測手段
デマンド予測手段１２は、電力計測部１２ａと、電力デマンドデータ保持部１２ｂと、電力デマンド予測部１２ｃと、デマンドピーク抽出部１２ｄとを有する。
【００３６】
電力計測部１２ａは店舗２０の分電盤２５から送信される店舗２０の照明２３などの消費電力量を計測する。なお、ショーケース２１や空調室内機２２の消費電力量は、上述の通り負荷予測手段１１が算出する負荷予測値から求められる。したがって、以下に述べる電力デマンドデータ保持部１２ｂに保持される実績値とは、その他の設備（照明、電磁調理器、デフロストヒーターなど、冷蔵・空調機器以外の設備。以下、その他の設備とする。）の消費電力量に関するものである。
【００３７】
電力デマンドデータ保持部１２ｂは、電力計測部１２ａで計測した消費電力量から電力デマンドの実績値を保持する。例えば、照明２３の場合、通常開店時刻に合わせて毎日決まった電力デマンド値となるので、過去の計測結果や設計値から容易に予測し得る。電磁調理器は、食事時に間に合うように調理することが一般的であるが、物件や担当者、イベントなどによって変動するため予測がつかない。従って、過去の計測結果の最大値を予測値として使用する。デフロストヒーターは、ショーケース２１の選定時に、ヒーター駆動時刻と発熱量が求められる。これらは、変更することはほとんどないのでこの求めた値を予測値として使用する。
【００３８】
電力デマンド予測部１２ｃは、店舗２０の全体の電力デマンド予測値を演算する。この電力デマンド予測値は、電力デマンドデータ保持部１２ｂから取得するその他の設備の電力デマンド予測値と、負荷予測手段１１の負荷補正部１１ｆから受信したショーケース２１および空調室内機２２の負荷予測値から明らかとなる電力デマンド予測値とを合算して求められる。
【００３９】
デマンドピーク抽出部１２ｄは、電力デマンドのピークの発生時刻を抽出する。なお、電力会社との約款の規定上、蓄熱利用運転必須時間帯である１３時〜１６時の間に必ず蓄熱利用運転を実施しなければならない場合は、この時間帯を除いてピークを抽出するよう予め設定する。
（Ｃ）蓄熱制御手段
蓄熱制御手段１３は、ＣＯＰ情報保持部１３ａと、蓄熱量検出部１３ｂと、スケジュール作成部１３ｃと、蓄熱運転制御部１３ｄとを有する。
【００４０】
ＣＯＰ情報保持部１３ａは、ショーケース２１および室内空調機２２のＣＯＰに関する情報を保持する。ＣＯＰ情報保持部１３ａは、例えば、各機器のＩＤコードとその機器のＣＯＰとが対応付けられた、アクセス可能なデータベースとして格納されている。蓄熱エネルギーが割り当てられるときは、ＣＯＰが小さい機器、すなわちエネルギー消費効率の悪い機器から蓄熱エネルギーを割り当てられる。一般的には冷凍機器、冷蔵機器、次いで空調機器の順となる。この順序に従って蓄熱エネルギーを優先的に利用することにより、エネルギーの有効利用を行う。
【００４１】
蓄熱量検出部１３ｂは、蓄熱槽４１に蓄熱された蓄熱量を検出する。スケジュール作成部１３ｃは、蓄熱利用運転のスケジュールを作成する。具体的には、次の条件に従ったスケジュールを作成する。
（ａ）検出された残存蓄熱量を、デマンドピークが大きい時間帯に利用する
（ｂ）各機器への蓄熱エネルギーをＣＯＰが小さい機器から優先的に供給する
蓄熱運転制御部１３ｄは、上記スケジュールに従った蓄熱利用運転の制御指令を生成し、その指令を蓄熱槽４１および室外機５１の制御部（図示省略）に送信する。
【００４２】
なお、蓄熱槽４１の蓄熱量が不足することが明らかである場合、デマンドピーク時刻に割り当てる蓄熱量は、一定量（ｄＪ）少なめに設定しておく。ｄＪは、過去の計測データから求めるなどして、予め設定しておく。例えば、２２時の時点（店舗２０の閉店の時間であって、夜間蓄熱運転の開始時点）で使い残った熱量が発生した場合は、ｄＪを１０％小さくし、蓄熱利用運転中に不足すれば、ｄＪを１０％大きくする。蓄熱運転制御部１３ｄは、蓄熱エネルギーを各機器へ割り当てる際、このｄＪを差し引く。
【００４３】
＜その他装置の構成＞
蓄熱槽４１および室外機５１は、ショーケース２１および空調室内機２２とともに冷媒回路２６を形成する。蓄熱槽４１および室外機５１は、上記蓄熱運転制御部１３ｄからの指令に基づき、蓄熱エネルギーを供給する蓄熱利用運転を行うとともに、熱エネルギーを蓄える蓄熱運転を行う。例えば、昼間は蓄熱利用運転を行い、電気料金が安く閉店している夜間は蓄熱運転を行う。
【００４４】
＜負荷予測＞
次に、店舗２０の領域毎に異なる負荷要因と、領域毎に負荷予測手段１１がどのように予測を行うかについて、具体的な例を用いて説明する。
上述のように、負荷予測手段１１の負荷予測部１１ｄは、上述した領域データ保持部１１ａの情報を参照して、店舗２０内の領域毎の空調および冷蔵の負荷を予測する。店舗２０は、売り場、調理場、事務所などに大別される。さらに、売り場では、例えば、窓側のペリメータゾーン、中央付近のインテリアゾーン、ショーケース周辺のコールドゾーンの領域に分けて考えることができる。これらの各ゾーンの空調負荷は次のような特徴があり、それぞれの負荷予測を合計することで、負荷予測の精度を向上することが見込める。店舗２０の領域には、例えば次のようなものが挙げられる。
（Ａ）売り場
例えば、以下のように領域毎に負荷予測を行う。
（ａ）ペリメータ
例えば、窓面から５メートルの範囲をペリメータと設定する。窓からの外気輻射の影響が強いので、窓の方位を考慮して、輻射熱による空調負荷を分けて考える。室内外のエンタルピ差は、店舗２０内のセンサー２４による計測値と、気象予測値とから算出する。輻射による顕熱負荷は、一般的に行われている日射量からの算出によって求める。
空調負荷＝室内外のエンタルピ差＋輻射による顕熱負荷
【００４５】
（ｂ）コールドゾーン
ショーケースから３メートルの範囲をコールドゾーンとする。ショーケースの冷気漏れの影響が強いので、エンタルピ差からの空調負荷から、ショーケースからの冷気漏れによる空調寄与度を分けて考える。空調寄与度は店舗設計時に予め設定する。
空調負荷＝室内外のエンタルピ差−ショーケースの空調寄与度
【００４６】
（ｃ）インテリア
上記以外の領域をインテリアと設定する。外気輻射の影響が弱いので、エンタルピ差のみで負荷を予測する。
空調負荷＝室内外のエンタルピ差
【００４７】
（Ｂ）調理場
換気、調理器、給湯器、食器洗浄器、洗浄などの影響が考えられる。換気については、換気風量とエンタルピ差との積が空調負荷として増加すると考えられるので、この分を換気している時間に上乗せする。給湯による潜熱負荷増分については、運用実態に従って、物件ごと、担当者ごとに異なることが想定できるので、負荷予測が困難である。従って、あらかじめ決めた値を潜熱負荷増分として上乗せする。
空調負荷＝室内外のエンタルピ差＋給湯による潜熱負荷＋換気による空調負荷損失
（Ｃ）事務所
上記ペリメータおよびインテリアと同様の負荷予測を行う。
【００４８】
＜負荷予測値の補正要因＞
次に、ショーケース２１および空調室内機２２の運転制御に起因する負荷変動分について説明する。負荷予測値は、この負荷変動分により補正される。その補正要因としての運転制御は、例えば次のようなものが考えられる。
（Ａ）ショーケースの熱回収運転
例えば空調が暖房を行うときに、空調の熱交換機で凝縮された冷媒がショーケースの蒸発工程により利用され、ショーケースを冷却する。このような熱回収運転では、ショーケースの冷却負荷が軽減される。よって、空調機の暖房負荷を予測し、これによるショーケースの冷却負荷低減分を算出する。
空調冷房負荷：暖房運転であるため、冷房負荷はゼロ。従って、蓄冷予測に組み込まない。
ショーケース冷却負荷＝「（ａ）冷却負荷予測値」−「（ｂ）熱回収による負荷軽減」
（ａ）冷却負荷予測値
冷却負荷予測値は、過去の運転データまたは各機器の冷却能力設計値と、翌日の気象予測情報などから、ショーケース２１の負荷を予測する。
（ｂ）熱回収による負荷軽減
ショーケース２１が必要とする冷却能力をＥｏ  ｃａｌ／ｈ、空調機が暖房運転を一時間行うときに熱回収によって生じるショーケースの冷却能力をＥｃ  ｃａｌ／ｈとすると、以下のようになる。
（ｂ−１）熱回収による冷却能力（Ｅｃ）＞冷却負荷（Ｅｏ）の場合（暖房負荷が大きい場合）
必要な冷却能力を熱回収で全て賄えるので、
熱回収によるショーケースの負荷軽減＝冷却負荷予測値
となる。故に、
ショーケース冷却負荷＝０
となる。
（ｂ−２）熱回収による冷却能力（Ｅｃ）＝冷却負荷（Ｅｏ）の場合（暖房負荷と冷却負荷が均衡する場合）
必要な冷却能力を熱回収で全て賄えるので、
熱回収によるショーケースの負荷軽減＝冷却負荷予測値
となる。故に、
ショーケース冷却負荷＝０
となる。
（ｂ−３）熱回収による冷却能力（Ｅｃ）＜冷却負荷（Ｅｏ）の場合（暖房負荷と冷却負荷が小さい場合）
必要な冷却能力を熱回収で全て賄えないので、
熱回収によるショーケースの負荷軽減＝Ｅｃ×暖房時間
となる。故に、
ショーケース冷却負荷＝冷却負荷予測値−Ｅｃ×暖房時間
となる。
なお、Ｅｃ、Ｅｏは、設計値から予め求めておく。
【００４９】
（Ｂ）デフロスト
デフロスト中にはショーケース周辺で温度が上昇するため、夏季の空調冷房負荷が増え、冬季では暖房負荷が低減する。デフロストは、ショーケースごとに出現時刻、発生熱量が予めわかるので、冷却負荷変動分として一定値を予め定めておき、これらを空調負荷値、ショーケース負荷値に加える。
（Ｃ）ショーケース夜間温度変更（ナイトセットバック運転）
閉店中の夜間にショーケースの温度が上げられ、開店直前に通常設定温度に戻されるが、このときショーケースの冷却負荷が増加し、デマンドピークとなり、負荷変動の要因となる。このナイトセットバックによるピークの値はショーケースの設計データから予め求めておくか、計測しておく。
（Ｄ）ショーケース昼間温度変更（デマンドセットバック運転）
日中のショーケースの照明照度を低減し、これによる冷却負荷軽減を図る省エネ制御が行われる。この場合、実施時刻と負荷軽減量は予め求められるので、この値を変動分として使用する。
【００５０】
＜蓄熱利用運転システムの動作＞
以下、図２Ａおよび図２Ｂに示すフローチャートに沿って、蓄熱利用運転システム１の動作の説明をする。
まず、各領域のデータを取得する（Ｓ１０１ステップ）。具体的には、領域データ保持部１１ａより各領域のデータを取得する。
【００５１】
次に、外気・内気計測部１１ｂより店舗２０内外の気温や湿度などの情報を取得するとともに、気象予測情報保持部１１ｃより気象情報を取得する（Ｓ１０２ステップ）。
領域データ、外気・内気情報、気象予測情報に基づいて領域毎の負荷予測値を算出する（Ｓ１０３ステップ）。
負荷変動分算出部１１ｅにより、負荷の変動分を算出し（Ｓ１０４ステップ）、その負荷の変動分（＋またはを−）をＳ１０３ステップにおいて求めた負荷値に加えることにより負荷予測値の補正を行う（Ｓ１０５ステップ）。
【００５２】
次いで、電力デマンド予測手段１２により電力デマンドを予測する（Ｓ１０６ステップ）。具体的には、電力計測部１２ａにより計測され、電力デマンドデータ保持部１２ｂに格納された電力デマンドデータを取得し、その実績値と、負荷予測手段１１の負荷補正部１１ｆにより補正された負荷予測値に対応する電力デマンドとを合わせて、店舗２０全体の電力デマンドを予測する。
【００５３】
デマンドピーク抽出部１２ｄにより、電力デマンドのピークの発生時刻を抽出する（Ｓ１０７ステップ）。
次に、蓄熱制御手段１３のＣＯＰ情報保持部１３ａより、ショーケース２１および空調室内機２２のＣＯＰの情報を取得する（Ｓ１０８ステップ）。
蓄熱量検出部１３ｂが蓄熱量を検出し、その蓄熱量の範囲内で（ただし、上述のように予め設定したｄＪ分の熱量を除く）、ＣＯＰの小さい機器から蓄熱エネルギーを割り当てる（Ｓ１０９ステップ）。
【００５４】
そして、Ｓ１０７ステップにおいて抽出したデマンドピークの時刻およびＳ１０９ステップにおいて行った蓄熱量の割り当て基づいて、ショーケース２１および空調室内機２２の蓄熱利用スケジュールを作成し（Ｓ１１０ステップ）、そのスケジュールに従って蓄熱利用運転の制御を行う（Ｓ１１１ステップ）。
＜蓄熱利用運転システムの特徴＞
本蓄熱利用運転システム１の主な特徴は以下の通りである。
【００５５】
（Ａ）
本蓄熱利用運転システム１では、まず、店舗２０は冷蔵および空調の負荷要因に従って分けられた領域毎に負荷予測が行われるため、冷蔵機器であるショーケース２１や空調機器である空調室内機２２が混在している空間であっても、より正確な負荷予測を行うことができる。
【００５６】
（Ｂ）
本蓄熱利用運転システム１では、ショーケース２１や空調室内機２２の運転制御により発生する負荷変動分を負荷変動分算出部１１ｅにより算出する。算出された負荷変動分により、負荷予測値を補正するため、さらに正確な負荷予測を行うことができる。
（Ｃ）
本蓄熱利用運転システム１では、センサー２４から送信され外気・内気計測部１１ｂにより計測された気温や湿度などの情報や、公衆回線網６０を介して受信され気象予測情報保持部１１ｃにより保持された気象予測情報に基づき負荷予測を行う。したがって、さらに正確な負荷予測を行うことができる。
【００５７】
（Ｄ）
本蓄熱利用運転システム１では、上記負荷予測値や過去の実績値から、電力デマンド予測手段１２により店舗２０全体の電力デマンドを予測し、そのデマンド予測に基づき蓄熱利用のスケジュールを作成するため、効率的な蓄熱利用運転ができる。
（Ｅ）
本蓄熱利用運転システム１では、成績係数ＣＯＰの情報を保持し、ＣＯＰの小さい機器に優先的に蓄熱エネルギーを割り当てるようスケジュールを作成するため、効率的な蓄熱利用運転が可能となる。
【００５８】
（Ｆ）
本蓄熱利用運転システム１では、蓄熱量を一定量（ｄＪ）残存させるように制御することにより、蓄熱エネルギーが不足することを防ぐことができる。
（Ｇ）
本蓄熱利用運転システム１では、冷蔵・空調機器２１、２２、蓄熱槽４１および室外機５１が同一冷媒回路２６にあることにより、効率の良い蓄熱利用運転を行うことができる。
【００５９】
＜実施形態の変形例＞
蓄熱利用運転システム１には、図３に示すように、店舗２０の電力デマンドを制御する電力デマンド制御装置３１を設けることも可能である。蓄熱利用運転装置１０の蓄熱運転制御手段１３が電力デマンド制御装置３１に対し蓄熱量が不足する旨の情報（不足する蓄熱量やその時間など）を送信する。例えば、蓄熱利用運転必須時間帯に蓄熱量が不足することになった場合、不足した蓄熱量に相当する電力量を抑えるデマンド制御を行う。この場合、店舗２０においては事務所など影響の少ない場所の空調を落とすなどの制御を行う。
【００６０】
この変形例よる蓄熱利用運転システム１は、蓄熱利用運転に合わせてデマンド制御を行うことにより、蓄熱エネルギーが不足することを回避できる。
なお、図３の変形例に係る蓄熱利用運転システム１の構成は、図示は省略しているが、デマンド制御装置３１を備えることを除いては図１の実施形態と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、所定の空間における各領域の冷蔵および空調の負荷要因を考慮してより正確な負荷予測を行うことによって、効率的な蓄熱利用運転を行うことができるため、蓄熱利用を行う装置に適用すると効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態に係る蓄熱利用運転システムの概略構成図。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る蓄熱利用運転システムの動作を示すフローチャートの前半部。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る蓄熱利用運転システムの動作を示すフローチャートの後半部。
【図３】本発明の実施形態の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１      蓄熱利用運転システム
１０    蓄熱利用運転装置
１１    負荷予測手段
１１ａ  領域データ保持部
１１ｂ  外気・内気計測部
１１ｃ  気象予測情報保持部
１１ｄ  負荷予測部
１１ｅ  負荷変動分算出部
１１ｆ  負荷補正部
１２    電力デマンド予測手段
１２ａ  電力計測部（電力デマンドデータ取得部）
１２ｂ  電力デマンドデータ保持部（電力デマンドデータ取得部）
１２ｃ  電力デマンド予測部
１２ｄ  デマンドピーク抽出部
１３    蓄熱制御手段
１３ａ  ＣＯＰ情報保持部
１３ｂ  蓄熱量検出部
１３ｃ  スケジュール作成部
１３ｄ  蓄熱運転制御部
２０    店舗（空間）
２１    ショーケース（冷蔵機器）
２２    空調室内機（空調機器）
２３    照明（設備）
２４    センサー
２５    分電盤
３１    電力デマンド制御装置
４１    蓄熱槽
５１    室外機
６０    管理センター
７０    公衆回線網
【図１】
2007187341.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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