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JP2011253509A - エネルギー管理システム及び制御装置 - Google Patents

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JP2011253509A JP2010128980A JP2010128980A JP2011253509A JP 2011253509 A JP2011253509 A JP 2011253509A JP 2010128980 A JP2010128980 A JP 2010128980A JP 2010128980 A JP2010128980 A JP 2010128980A JP 2011253509 A JP2011253509 A JP 2011253509A
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Abstract

【課題】設備機器のユーザの快適性を考慮し、抑制可能なエネルギー量をより正確に算出できるエネルギー管理システム及び制御装置の提供。
【解決手段】物件A、Bに設置された空調機40,40,・・・に供給されるエネルギーを管理する上位コントローラ10と、物件A、Bの設備機器を制御し、空調機40,40,・・・の運転状況を把握する運転状況把握部と、エネルギー抑制を行わない第1制御により消費されるエネルギー消費量と、条件に応じてエネルギー抑制を行う第2制御により消費される推定消費量とを、ユーザによる入力値、及び/又は、エネルギー量の実測値に基づいて算出する算出部と、設備機器の条件別の複数のエネルギー抑制可能量であって、エネルギー消費量と推定消費量とに基づくエネルギー抑制可能量を決定する抑制可能量決定部とを有する下位コントローラ30とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、エネルギー管理システム及び制御装置に関する。
近年、地球温暖化防止等の地球環境保護の取り組みとして、エネルギーを再生したり、
エネルギー量の抑制のためにエネルギーの需要量と供給量とを調整したりする動きが普及している。
エネルギーの需要量と供給量との調整には、例えば、特許文献1(特開2005−107901号公報)に開示のように、複数の物件に供給されるエネルギー量(電力量)を管理するエネルギー管理会社に対して、各物件が抑制可能なエネルギー量やエネルギー(電力)を抑制可能な時間帯を提示したり、エネルギー管理会社からのエネルギー量の抑制の要求を受けて物件におけるエネルギー量を抑制したりするものが提案されている。
特許文献1(特開2005−107901号公報)に開示のシステムでは、抑制すべきエネルギー量の算出において、供給側の供給可能エネルギー量(供給可能電力量)を基にして需要側の需要エネルギー量(需要電力量)に対する予備エネルギー量(予備電力量)が所定値以上となるような値を算出している。
しかし、エネルギー量を抑制するに当たっては、エネルギーを消費する設備機器のユーザの快適性を考慮することが望ましい。また、抑制すべきエネルギー量は、より正確に求められることが望ましい。
そこで、本発明の課題は、エネルギーの抑制にあたって、エネルギーを消費する設備機器のユーザの快適性を考慮したり、抑制可能なエネルギー量をより正確に算出したりできるエネルギー管理システム及び制御装置を提供することにある。
本発明の第1観点に係るエネルギー管理システムは、エネルギー管理装置と、制御装置とを備える。エネルギー管理装置は、複数の物件の上位に位置し、各物件に設置された設備機器に供給されるエネルギーを管理する。制御装置は、各物件の設備機器を制御する。制御装置は、運転状況把握部と、算出部と、抑制可能量決定部とを有する。運転状況把握部は、設備機器の運転状況を把握する。算出部は、エネルギー消費量と、推定消費量とを、設備機器のユーザによる入力値、及び/又は、運転状況に応じて変動するエネルギー量の実測値に基づいて算出する。エネルギー消費量は、エネルギー抑制を行わない第1制御により消費されるエネルギー量である。推定消費量は、条件に応じてエネルギー抑制を行う第2制御により消費されるエネルギー量である。抑制可能量決定部は、設備機器の条件別の複数のエネルギー抑制可能量であって、エネルギー消費量と推定消費量とに基づくエネルギー抑制可能量、を決定する。
本発明の第1観点に係るエネルギー管理システムでは、エネルギー消費量と推定消費量とをユーザの入力値に基づいて算出する場合においては、ユーザの意向を反映することが可能になるので、ユーザの快適度を考慮した制御を行うことができる。また、エネルギー消費量と推定消費量とをエネルギー量の実測値に基づいて算出する場合においては、より正確にエネルギー消費量と推定消費量とを算出でき、結果としてより正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。また、エネルギー消費量と推定消費量とを、ユーザの入力値及びエネルギー量の実測値に基づいて算出する場合においては、ユーザの快適性を考慮しながら、より正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。
本発明の第2観点に係るエネルギー管理システムは、第1観点に係るエネルギー管理システムであって、算出部は、エネルギー消費量を、少なくとも実測値に基づいて算出し、推定消費量を、少なくともユーザによる入力値に基づいて算出する。
本発明の第2観点に係るエネルギー管理システムでは、ユーザの快適性を考慮しながら、より正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。
本発明の第3観点に係るエネルギー管理システムは、第1観点又は第2観点に係るエネルギー管理システムであって、ユーザによる入力値は、許容運転能力値と、変数値との少なくともいずれかである。許容運転能力値は、第2制御の実行時に許容できる設備機器の運転能力値である。変数値は、許容運転能力値を算出するための演算式における値である。また、制御装置は、許容運転能力値を設定する運転能力設定部をさらに有する。
本発明の第3観点に係るエネルギー管理システムでは、許容運転能力値と、許容運転能力値を算出するための演算式における変数値とのいずれかをユーザが入力することによって、ユーザの意向(快適度)を考慮した制御を行うことができる。
本発明の第4観点に係るエネルギー管理システムは、第3観点に係るエネルギー管理システムであって、制御装置は、学習によってユーザによる入力値を少なくとも修正する修正部をさらに有する。
本発明の第4観点に係るエネルギー管理システムでは、ユーザによる入力値を、例えば、ユーザの快適度の評価等の学習によって修正することで、ユーザに対してより好適な制御を行っていくことができる。
本発明の第5観点に係るエネルギー管理システムは、第1観点〜第4観点のいずれかに係るエネルギー管理システムであって、設備機器には、空調機が含まれる。また、制御装置は、空調機の室内機毎に制御を行うような制御指令を生成する制御指令生成部をさらに有する。
例えば、空調機全体を一律に制御する場合、ある室内機の第2制御を解除すると、全ての室内機の第2制御が解除されることになる。この場合、物件全体としてのエネルギー抑制可能量が減ることが懸念される。
よって、本発明の第5観点に係るエネルギー管理システムでは、室内機毎に制御を行うことができるように制御指令を生成することで、第2制御の機会の減少を防止でき、物件全体としてのエネルギー抑制可能量の減少も防止できる。
本発明の第6観点に係るエネルギー管理システムは、第5観点のいずれかに係るエネルギー管理システムであって、運転能力設定部は、空調機の室内機毎に許容運転能力値を設定し、算出部は、室内機毎に、エネルギー消費量と推定消費量とを算出する。
例えば、空調機全体を一律に制御する場合、最もエネルギー量を必要とする居室に合わせて制御を行う場合が想定される。この場合、物件全体として、エネルギー抑制可能量が減少してしまうことが懸念される。
よって、本発明の第6観点に係るエネルギー管理システムでは、室内機毎に、エネルギー消費量と推定消費量とを算出できることで、エネルギー抑制可能量の減少を抑制できる。
本発明の第7観点に係るエネルギー管理システムは、第1観点〜第6観点のいずれかに係るエネルギー管理システムであって、算出部は、設備機器のうち第2制御が行われていない設備機器のエネルギー量の変動値をさらに算出する。また、抑制可能量決定部は、変動値にさらに基づいて、エネルギー抑制可能量を決定する。
例えば、第2制御が行われていない設備機器のエネルギー量の変動値が大きい場合、提示したエネルギー抑制可能量を超えることが懸念される。
これに対し、本発明の第7観点に係るエネルギー管理システムでは、第2制御が行われていない設備機器のエネルギー量の変動値を算出することで、提示したエネルギー抑制可能量を超えないようにすることができる。
本発明の第8観点に係るエネルギー管理システムは、第7観点に係るエネルギー管理システムであって、第2制御が行われていない設備機器には、前記第2制御を行うことができない第2制御不能時期の状態にある設備機器が含まれる。また、制御装置は、第2制御不能時期の発生を予測する第2制御不能時期発生予測部をさらに有する。
本発明の第8観点に係るエネルギー管理システムでは、第2制御不能時期の発生を予測することで、急なエネルギー量の変動を予測することができる。よって、提示したエネルギー抑制可能量を超えないようにすることができる。
本発明の第9観点に係るエネルギー管理システムは、エネルギー管理装置と、制御装置とを備える。エネルギー管理装置は、複数の物件の上位に位置し、各物件に設置された設備機器に供給されるエネルギーを管理する。制御装置は、各物件の設備機器を制御する。制御装置は、運転状況把握部と、算出部と、抑制可能量決定部と、抑制可能量提示部とを有する。運転状況把握部は、設備機器の運転状況を把握する。算出部は、エネルギー消費量と、推定消費量とを、設備機器のユーザによる入力値、及び/又は、設備機器の運用スケジュールに基づく前記エネルギー量の推定値に少なくとも基づいて算出する。エネルギー消費量は、エネルギー抑制を行わない第1制御により消費されるエネルギー量である。推定消費量は、条件に応じてエネルギー抑制を行う第2制御により消費されるエネルギー量である。
本発明の第9観点に係るエネルギー管理システムでは、エネルギー消費量と推定消費量とをユーザの入力値に基づいて算出する場合においては、ユーザの意向を反映することが可能になるので、ユーザの快適度を考慮した制御を行うことができる。
また、エネルギー消費量と推定消費量とを、設備機器の運用スケジュールに基づくエネルギー量の推定値に基づいて算出する場合においては、実測値を用いる場合よりは多少正確さの面で劣るが、運用スケジュールに基づいて算出するので、略正確にエネルギー消費量と推定消費量とを算出でき、結果として略正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。また、エネルギー消費量と推定消費量とを、ユーザの入力値及び設備機器の運用スケジュールに基づくエネルギー量の推定値に基づいて算出する場合においては、ユーザの快適性を考慮しながら、略正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。
本発明の第10観点に係る制御装置は、運転状況把握部と、算出部と、抑制可能量決定部とを備える。運転状況把握部は、設備機器の運転状況を把握する。算出部は、エネルギー消費量と、推定消費量とを、設備機器のユーザによる入力値、及び/又は、運転状況に応じて変動するエネルギー量の実測値に基づいて算出する。エネルギー消費量は、エネルギー抑制を行わない第1制御により消費されるエネルギー量である。推定消費量は、条件に応じてエネルギー抑制を行う第2制御により消費されるエネルギー量である。抑制可能量決定部は、設備機器の条件別の複数のエネルギー抑制可能量であって、エネルギー消費量と推定消費量とに基づくエネルギー抑制可能量、を決定する。
本発明の第10観点に係る制御装置では、エネルギー消費量と推定消費量とをユーザの入力値に基づいて算出する場合においては、ユーザの意向を反映することが可能になるので、ユーザの快適度を考慮した制御を行うことができる。また、エネルギー消費量と推定消費量とをエネルギー量の実測値に基づいて算出する場合においては、より正確にエネルギー消費量と推定消費量とを算出でき、結果としてより正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。また、エネルギー消費量と推定消費量とを、ユーザの入力値及びエネルギー量の実測値に基づいて算出する場合においては、ユーザの快適性を考慮しながら、より正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。
本発明の第1観点に係るエネルギー管理システムでは、エネルギーを消費する設備機器のユーザの快適性を考慮したり、抑制可能なエネルギー量をより正確に算出したりできる。
本発明の第2観点に係るエネルギー管理システムでは、ユーザの快適性を考慮しながら、より正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。
本発明の第3観点に係るエネルギー管理システムでは、ユーザの意向(快適度)を考慮した制御を行うことができる。
本発明の第4観点に係るエネルギー管理システムでは、ユーザに対してより好適な制御を行っていくことができる。
本発明の第5観点に係るエネルギー管理システムでは、第2制御の機会の減少を防止でき、物件全体としてのエネルギー抑制可能量の減少も防止できる。
本発明の第6観点に係るエネルギー管理システムでは、エネルギー抑制可能量の減少を抑制できる。
本発明の第7観点に係るエネルギー管理システム、及び、本発明の第8観点に係るエネルギー管理システムでは、提示したエネルギー抑制可能量を超えないようにすることができる。
本発明の第9観点に係るエネルギー管理システムでは、エネルギーを消費する設備機器のユーザの快適性を考慮したり、抑制可能なエネルギー量を略正確に算出したりできる。
本発明の第10観点に係る制御装置では、エネルギーを消費する設備機器のユーザの快適性を考慮したり、抑制可能なエネルギー量をより正確に算出したりできる。
本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成図。 上位コントローラの概略構成図。 下位コントローラの概略構成図。 条件記憶領域に記憶された条件の一例を示す図。 下位コントローラにおける処理の流れを示すフローチャート。 エネルギー抑制可能量の決定処理の流れを示すフローチャート。 変形例1Bに係る下位コントローラの概略構成図。 変形例1Gに係る下位コントローラの概略構成図。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システム100について説明する。
(1)エネルギー管理システム100の全体の概略構成
図1は、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システム100の概略構成図である。
エネルギー管理システム100は、エネルギーをビルや工場等の建物である物件A、Bに供給する電力会社1と、設置される複数の設備機器(空調機40,40,・・・、40,40,・・・、給湯器、照明、その他動力を発生させる機器)によってエネルギーの需要が行われる上述の物件A、Bとの間において、エネルギーの需要に対する供給量を調整することで、電力会社1から物件A、Bに供給されるエネルギーを管理するためのシステムである。
具体的に簡単に説明すると、エネルギー管理システム100では、まず、各物件A、B(具体的には、後述する下位コントローラ30、30)は、電力会社1(具体的には、後述する上位コントローラ10)に対してどれだけエネルギー量を抑制できるかを示すエネルギー抑制可能量を複数提示する。次に、電力会社1は、複数のエネルギー抑制可能量の提示を受けて、そのうちの1のエネルギー抑制可能量を選択し、当該選択したエネルギー抑制可能量に基づいてエネルギー量の抑制を行うように各物件A、Bに要求している。なお、電力会社1は、当該要求を行わない場合もある。
エネルギー管理システム100は、主として、電力会社1に設置され、物件A、Bで消費されるエネルギー量の管理及び制御を行う上位コントローラ(エネルギー管理装置に相当)10と、各物件A、Bに設置され、主として各物件A、Bに設置される空調機40,40,・・・のエネルギー量の直接の管理及び制御を行う下位コントローラ(制御装置に相当)30とを有する。各物件A、Bには、空調機40,40,・・・の他、各空調機40,40,・・・に電力を供給する電源6と、電源6から各空調機40,40,・・・に供給されるエネルギー量を計測する電力メーター7とが設置されている。
なお、空調機40,40,・・・は、室外機41,41,・・・と、室内機42,42,・・・と、室外機41,41,・・・及び室内機42,42,・・・を接続する冷媒配管(図示せず)とから構成されている。図1の空調機40,40,・・・は、本実施形態では、マルチ式を想定しているが、ペア式であってもよい。また、図1では、電力会社1がエネルギー量を管理する物件としてA、Bの2つの物件のみを明示しているが、物件数は、これに限られるものではない。
上位コントローラ10と下位コントローラ30、30とは、インターネット80aを介して接続されている。また、各物件A、Bにおいて、空調機40,40,・・・と、下位コントローラ30とは、専用の制御線80bを介して接続されている。
エネルギー管理システム100では、以上のような構成の下、各物件A、Bにおいて、上位コントローラ10と下位コントローラ30とが制御指令等のデータのやり取りを行うことによって、各物件A、Bで消費されるエネルギー量の管理が行われている。
以下、エネルギー管理システム100を主として構成する各部の構成について適宜図面を参照しながら説明する。
(2)各部の構成
(2−1)上位コントローラ10の構成
図2は、上位コントローラ10の概略構成図である。以下、図2を用いて上位コントローラ10の構成について説明する。
上位コントローラ10は、図2に示すように、主として、通信部11と、表示部12と、入力部13と、記憶部14と、制御部15とを有している。
通信部11は、上位コントローラ10をインターネット80aに接続可能にするネットワークインターフェースである。
表示部12は、主として、ディスプレイから構成されている。表示部12には、後述する記憶部14に記憶される各種情報を示す管理画面が表示される。
入力部13は、主として、操作ボタン、キーボード、マウス等から構成されており、管理者等の入力を受け付ける。管理者等が入力部13への入力操作を行うことにより、後述する制御部15によって内部処理が実行される。
記憶部14は、主として、ハードディスク等から構成され、管理物件記憶領域14aと、物件情報記憶領域14bと、提示内容記憶領域14cとを保持している。
(2−1−1)管理物件記憶領域14a
管理物件記憶領域14aには、電力会社1の管理対象の物件A、Bが記憶されている。具体的には、物件A、Bの名称、物件A、Bの規模、必要最小エネルギー量等に関する情報が記憶されている。
(2−1−2)物件情報記憶領域14b
物件情報記憶領域14bには、後述する下位コントローラ30、30から送られたエネルギー消費量に関する情報等を含む物件A、Bに関する物件情報が記憶されている。エネルギー消費量に関する情報とは、各物件A、Bで所定期間に消費されたエネルギー量に関する情報である。
(2−1−3)提示内容記憶領域14c
提示内容記憶領域14cには、下位コントローラ30、30によって提示された複数のエネルギー抑制可能量に関する情報が記憶されている。なお、下位コントローラ30、30から提示された複数のエネルギー抑制可能量に関する情報は、後述する提示受付部15aによって受け付けられる。
制御部15は、主として、CPU、ROM、RAM等から構成されている。制御部15は、記憶部14に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、提示受付部15a、選択指令送信部15b等として機能する。
(2−1―4)提示受付部15a
提示受付部15aは、物件A、Bから送られる複数のエネルギー抑制可能量を受け付ける。
(2−1−5)選択指令送信部15b
選択指令送信部15bは、提示受付部15aが定期的に受け付ける各物件A、Bから送られた複数のエネルギー抑制可能量のうち、各物件A、Bに要求する1のエネルギー抑制可能量をそれぞれ決定し、決定した内容に応じた指令(選択指令)を各物件A、Bに送信する。
(2−2)下位コントローラ30、30の構成
図3は、下位コントローラ30、30の概略構成図である。
以下、図3を用いて、物件A、Bに設置される下位コントローラ30、30について説明する。下位コントローラ30、30は、各物件A、Bに一台ずつ設置されている。なお、以下の説明では、物件Aに設置されたコントローラ30について説明するが、物件Bに設置された下位コントローラ30についても同様の構成であるものとする。
なお、下位コントローラ30の制御部36は、空調機40,40,・・・(室内機42,42,・・・)毎に制御を行っている。各室内機42,42,・・・を独立して制御することにより、個々の室内機42,42,・・・や室内機42,42,・・・が設置される居室毎に対応した空調制御を行うことができる。ここで、制御には、エネルギー抑制制御(算出部36cdにて説明する)の実行/非実行、エネルギー抑制制御の緩和/強化等が挙げられる。
下位コントローラ30は、図3に示すように、主として、通信部31と、表示部32と、入力部33と、タイマー部34と、記憶部35と、制御部36とを有している。
通信部31は、下位コントローラ30を、インターネット80aに接続可能にするインターフェースである。
表示部32は、主として、ディスプレイから構成されている。表示部32には、空調機40,40,・・・の運転状態(運転/停止の状態、運転モード(冷房モード、暖房モード等)、風向、風量、湿度、吸込温度、設定温度等)を示す画面が表示される。
入力部33は、主として、上記ディスプレイを覆うタッチパネルから構成されている。管理者等がタッチパネル上のボタンに触れることによって、当該ボタンに対応する制御処理が後述する制御部36によって実行される。
タイマー部34は、各種の時間を計測する。具体的な動作については、後述する。
記憶部35は、ハードディスク等から構成され、主として、運転状況記憶領域35aと、条件記憶領域35bと、制御情報記憶領域35cと、メーター値記憶領域35dと、快適性判定結果記憶領域35eとを保持している。
(2−2−1)運転状況記憶領域35a
運転状況記憶領域35aには、後述する運転状況把握部36aによって把握された各空調機40,40,・・・の運転状況等が記憶されている。空調機40,40,・・・の運転状況には、空調機40,40,・・・の運転/停止の状態、設定温度、冷房/暖房等の運転モード、稼働時間、稼働率、稼働時の運転能力、室外機41,41,・・・及び室内機42,42,・・・の各種機器の状態値(ファンの回転数、圧縮機の回転数、膨張弁の開度、冷媒温度、冷媒圧力等)、室外温度、室内温度、吸込温度、設定温度と室内温度との乖離度、エネルギー抑制制御の実行/非実行等が含まれる。なお、運転状況に含まれる各種の温度や圧力等は、各種のセンサ等によって検出される。
(2−2−2)条件記憶領域35b
図4は、条件記憶領域35bに記憶された条件の一例を示す図である。
条件記憶領域35bには、上位コントローラ10に対して複数のエネルギー抑制可能量を提示するための条件が、空調機40,40,・・・毎に記憶されている。複数のエネルギー抑制可能量を提示するための条件には、図4に示すように、エネルギー抑制制御を実行する時間(すなわち、エネルギー抑制制御の継続時間)(分)と、エネルギー抑制制御時の運転能力(%)との関係が関連付けて記憶されている。エネルギー抑制制御時の運転能力とは、空調機40,40,・・・の通常運転時の運転能力に対して、エネルギー抑制制御の実行時に許容できる空調機40,40,・・・の運転能力(以下、許容運転能力という。許容運転能力値に相当)であり、室外機41,41,・・・に収容される圧縮機の周波数等の調整によって変更されるものである。
ここで、条件に含まれる許容運転能力は、ユーザによって入力された入力値を用いるものであり、後述する許容運転能力設定部36mによって設定される。
ここで、エネルギー抑制制御とは、上位コントローラ10に提示するエネルギー抑制可能量を実現するための制御である。
(2−2−3)制御情報記憶領域35c
制御情報記憶領域35cには、後述する制御指令送信部36jによって各空調機40,40,・・・に送信された制御指令の内容が記憶されている。詳細には、後述する抑制可能量提示部36fによって提示された複数のエネルギー抑制可能量のうち、上位コントローラ10によって選択されたエネルギー抑制可能量に関する情報が記憶されている。制御指令の内容には、許容運転能力及びエネルギー抑制制御の継続時間(すなわち、どの条件でエネルギー抑制制御を行うかを示す指令内容)、エネルギー抑制制御開始時刻、エネルギー抑制制御終了時刻等が含まれる。
(2−2−4)メーター値記憶領域35d
メーター値記憶領域35dには、後述するメーター値取得部36bによって取得される空調機40,40,・・・毎のメーター値と、空調機40,40,・・・全体のメーター値とが記憶される。
(2−2−5)快適性判定結果記憶領域35e
快適性判定結果記憶領域35eには、設備機器の利用者や管理者等(以下、ユーザという)によって入力部33を介して入力された快適性の判定結果が、空調機40,40,・・・(室内機42,42,・・・)毎に記憶されている。具体的には、快適性判定結果記憶領域35eには、エネルギー抑制制御を実行することにより、ユーザが不快感を覚えた際に、当該不快感を覚えた旨の判定結果が記憶されている。
制御部36は、CPU、ROM、RAM等から構成され、主として、運転状況把握部36a、メーター値取得部36b、算出部36cd(エネルギー消費量算出部36c、推定消費量算出部36d)、抑制可能量決定部36e、抑制可能量提示部36f、提示制御部36g(第1処理部36ga、第2処理部36gb)、選択指令受付部36h、制御指令生成部36i、制御指令送信部36j、許容運転能力取得部36k、修正部36l、許容運転能力設定部36m等として機能する。
以下、制御部36の各機能の説明を行う。
(2−2−6)運転状況把握部36a
運転状況把握部36aは、所定の時間間隔(本実施形態では、5分間隔)で、各空調機40,40,・・・の運転状況を把握する。運転状況把握部36aは、当該運転状況を上述の運転状況記憶領域35aに格納する。
(2−2−7)メーター値取得部36b
メーター値取得部36bは、電力メーター7によって計測されたメーター値(エネルギー量に関するデータ)を所定の時間間隔(例えば、1分間隔)で取得する。メーター値取得部36bは、当該メーター値を、上述のメーター値記憶領域35dに格納する。
(2−2−8)算出部36cd
算出部36cdは、各空調機40,40,・・・毎のエネルギー消費量と推定消費量とを算出する。なお、ここでいう算出には、予測や推定が含まれる。エネルギー消費量とは、エネルギー抑制制御を行わない現在の通常制御(第1制御に相当)の状態において消費される空調機40,40,・・・のエネルギー量である。推定消費量とは、図4に示す条件A〜Cのような条件に応じてエネルギー抑制を行うエネルギー抑制制御(第2制御に相当)を実行する場合に消費される空調機40,40,・・・のエネルギー量である。
算出部36cdは、具体的には、エネルギー消費量を算出するエネルギー消費量算出部36cと、推定消費量を算出する推定消費量算出部36dとして機能する。以下に、これらの動作について簡単に説明する。
(2−2−8−1)エネルギー消費量算出部36c
エネルギー消費量算出部36cは、運転状況把握部36aによって把握された各空調機40,40,・・・の現在の運転状況と、メーター値記憶領域35dに記憶されている各空調機40,40,・・・のメーター値(実測値に相当)とに基づいて、現在の制御(第1制御)を所定時間継続した場合の各空調機40,40,・・・のエネルギー消費量を、所定時間(例えば、30分)毎に算出する。ここで、所定時間とは、条件記憶領域35bに記憶された継続時間(例えば、図4に示すように、60分、30分、15分)を指す。すなわち、この場合、エネルギー消費量算出部36cは、現在の設定を変更せずに、各空調機40,40,・・・の制御を60分間、30分間、15分間行った場合のそれぞれのエネルギー消費量を算出している。
(2−2−8−2)推定消費量算出部36d
推定消費量算出部36dは、例えば図4に示すような各条件で、各空調機40,40,・・・の制御を行った場合の、空調機40,40,・・・毎の推定消費量を、所定時間(例えば、30分)毎に算出する。具体的には、推定消費量算出部36dは、各空調機40,40,・・・を、60分間、許容運転能力を80%で運転させる場合、30分間、許容運転能力を60%で運転させる場合、15分間、許容運転能力を40%で運転させる場合のそれぞれの推定消費量を算出する。すなわち、推定消費量算出部36dは、図4に示すような条件毎の、各空調機40,40,・・・の推定消費量を算出している。ここで、推定消費量は、定格電力(kW)と許容運転能力(%)との積により求められる。
(2−2−9)抑制可能量決定部36e
抑制可能量決定部36eは、エネルギー消費量算出部36cによって算出されたエネルギー消費量と、推定消費量算出部36dによって算出された推定消費量とに基づいて、各空調機40,40,・・・のエネルギー抑制可能量を、所定時間(例えば、30分)毎に決定する。具体的には、抑制可能量決定部36eは、現在の設定によるエネルギー消費量と、現在の設定を条件に応じて変更した場合のエネルギー消費量(推定消費量)との差を、継続時間毎のエネルギー抑制可能量として決定する(エネルギー抑制可能量=エネルギー消費量−推定消費量)。よって、空調機40,40,・・・全体のエネルギー抑制可能量W(kW)は、式:W=Σ(エネルギー消費量−推定消費量)により求められる。
具体的には、抑制可能量決定部36eは、条件記憶領域35bに記憶されている条件別に各空調機40,40,・・を制御した場合のエネルギー抑制可能量をそれぞれ決定する。すなわち、ここでは、抑制可能量決定部36eは、各条件(許容運転能力何%でエネルギー抑制制御を何分継続するといった条件)に対応した三種類のエネルギー抑制可能量を、空調機40,40,・・・毎に決定する。
(2−2−10)抑制可能量提示部36f
抑制可能量提示部36fは、抑制可能量決定部36eによって決定された、空調機40,40,・・・毎の条件別の複数のエネルギー抑制可能量を、所定時間(例えば、30分)毎に、上位コントローラ10に提示する。具体的には、抑制可能量提示部36fは、空調機40,40,・・・毎の複数のエネルギー抑制可能量を、通信部31を介して上位コントローラ10に送ることで上位コントローラ10に提示している。
なお、抑制可能量提示部36fは、後述する提示制御部36gの制御に応じて、エネルギー抑制可能量の提示を行う。これについては、提示制御部36gの箇所で説明する。
(2−2−11)提示制御部36g
提示制御部36gは、上述の抑制可能量提示部36fによるエネルギー抑制可能量の提示を制御する。詳細には、提示制御部36gは、第1処理部36gaと、第2処理部36gbとして機能する。
第1処理部36gaは、抑制可能量提示部36fによるエネルギー抑制可能量の提示を制限する。具体的には、第1処理部36gaは、後述する制御指令生成部36iによって、エネルギー抑制制御に係る制御指令が生成された後の所定時間、抑制可能量提示部36fによるエネルギー抑制可能量の提示を制限する。ここで、エネルギー抑制制御に係る制御指令が生成された後の所定時間とは、エネルギー抑制制御を継続させる継続時間である。第1処理部36gaがエネルギー抑制可能量の提示を制限することで、上述の抑制可能量提示部36fは、上位コントローラ10に対して、零回答もしくはエネルギー抑制可能量を0kWとする回答を提示する。
一方、第2処理部36gbは、抑制可能量提示部36fによるエネルギー抑制可能量の提示を許容する。具体的には、エネルギー抑制制御を実行していない時間は、第2処理部36gbは、抑制可能量提示部36fによるエネルギー抑制可能量の提示を許容する。
なお、第1処理部36gaによって提示の制限が行われない限りは、抑制可能量提示部36fは、エネルギー抑制可能量を、所定時間(例えば、30分)毎に、上位コントローラ10に対して提示する。
(2−2−12)選択指令受付部36h
選択指令受付部36hは、上位コントローラ10から送られる選択指令を受け付ける。選択指令とは、抑制可能量提示部36fによって提示された複数のエネルギー抑制可能量のうち、上位コントローラ10によって選択されたエネルギー抑制可能量を示す信号である。
(2−2−13)制御指令生成部36i
制御指令生成部36iは、選択指令受付部36hによって受け付けられた選択指令に基づいて、エネルギー抑制可能量を実現する制御指令を生成する。ここで、制御指令生成部36iは、空調機40,40,・・・の室内機42,42,・・・毎に制御を行うことができるように、各空調機40,40,・・・(室内機42,42,・・・)毎に制御指令を生成している。
(2−2−14)制御指令送信部36j
制御指令送信部36jは、制御指令生成部36iによって生成された、各空調機40,40,・・・に対する制御指令を、各空調機40,40,・・・に送信する。これにより、各空調機40,40,・・・の制御部(図示せず)は、各制御指令に基づいた制御を実行する。
(2−2−15)許容運転能力取得部36k
許容運転能力取得部36kは、各空調機40,40,・・・の許容運転能力を取得する。
具体的には、ユーザによって入力部33を介して空調機40,40,・・・の許容運転能力が入力された場合、許容運転能力取得部36kは、当該入力情報(すなわち、空調機40,40,・・・の許容運転能力の情報)を取得する。ここで、ユーザは、エネルギー抑制制御の継続時間毎に許容運転能力を入力している。そして、許容運転能力取得部36kは、許容運転能力を、エネルギー抑制制御の継続時間毎に取得している。
具体的には、図4に示すように、エネルギー抑制制御の継続時間を、60分、30分、15分とする条件が条件記憶領域35bに記憶されている場合、エネルギー抑制制御を60分、30分、15分継続する場合のぞれぞれの許容運転能力がユーザによって入力される。そして、許容運転能力取得部36kは、エネルギー抑制制御の継続時間毎の許容運転能力を取得する。
よって、ユーザの入力によって許容運転能力取得部36kが許容運転能力を取得する場合、図4に示す条件A〜Cは、継続時間が60分のときの許容運転能力が80%と入力され、継続時間が30分のときの許容運転能力が60%と入力され、継続時間が15分のときの許容運転能力が40%と入力された場合の条件である。
(2−2−16)修正部36l
修正部36lは、快適性判定結果記憶領域35eに記憶されているユーザの快適性の判定結果に基づいて、ユーザがどのような条件でエネルギー抑制制御を行った場合に不快を感じるかを学習することによって、ユーザの入力値、ひいては、許容運転能力を、空調機40,40,・・・毎に修正する。なお、修正部36lによって修正された空調機40,40,・・・の許容運転能力は、許容運転能力取得部36kによって取得されることになる。
(2−2−17)許容運転能力設定部36m
許容運転能力設定部36mは、許容運転能力取得部36kによって取得される許容運転能力を空調機40,40,・・・毎に設定する。ここで、許容運転能力設定部36mは、エネルギー抑制制御の継続時間毎に許容運転能力を設定している。具体的には、許容運転能力設定部36mは、取得した許容運転能力を、記憶部35が保持する条件記憶領域35bに、エネルギー抑制制御の継続時間毎に記憶する。すなわち、条件記憶領域35bに記憶されている条件は、許容運転能力設定部36mによって定期的に更新されることになる。
(3)エネルギー管理システム100で行われる制御処理について
図5は、下位コントローラ30における処理の流れを示すフローチャートである。図6は、エネルギー抑制可能量の決定処理の流れを示すフローチャートである。
以下では、上述のような機能が発揮される下位コントローラ30における処理の流れを、図5及び図6を用いて説明する。
図5に示すように、ステップS101では、抑制可能量決定部36eは、条件別の複数のエネルギー抑制可能量を決定する。
ここで、ステップS101におけるエネルギー抑制可能量の決定処理に関しては、図6を用いて説明する。
図6に示すように、まず、ステップS111では、運転状況把握部36aが各空調機40,40,・・・の運転状況を把握する。次に、ステップS112では、メーター値取得部36bが、電力メーター7によって計測された各空調機40,40,・・・のメーター値を取得する。次に、ステップS113では、エネルギー消費量算出部36cが、各空調機40,40,・・・のエネルギー消費量を算出する。次に、ステップS114では、推定消費量算出部36dが、各空調機40,40,・・・の推定消費量を算出する。次に、ステップS115では、抑制可能量決定部36eが、各空調機40,40,・・・のエネルギー抑制可能量を決定し、空調機40,40,・・・全体のエネルギー抑制可能量も決定している。そして、ステップS102に進む。
ステップS102では、抑制可能量提示部36fが、複数のエネルギー抑制可能量を上位コントローラ10に提示する。
このとき、抑制可能量提示部36fは、上位コントローラ10に対して、上位コントローラ10から送られる選択指令を受付可能な選択指令受付有効時間をさらに提示している。
ステップS103では、制御指令生成部36iは、選択指令受付部36hが、上位コントローラ10から選択指令を受け付けたか否かを判定する。受け付けたと判定する場合は、ステップS104へ移行し、他方、受け付けていないと判定する場合は、ステップS103の処理を繰り返す。
なお、ここでは、抑制可能量提示部36fが上位コントローラ10に対して複数のエネルギー抑制可能量を提示してから選択指令受付有効時間が終了するまでをタイマー部34が計測している。そして、複数のエネルギー抑制可能量を提示してから選択指令受付有効時間以内に選択指令受付部36hが上位コントローラ10から選択指令を受け付けた場合にステップS104に移行し、複数のエネルギー抑制可能量を提示してから選択指令受付有効時間以内であれば、選択指令受付部36hが選択指令を受け付けるまで待機している(すなわち、ステップS103の処理を再度行っている)。
よって、選択指令受付部36hが、上位コントローラ10からの選択指令を、複数のエネルギー抑制可能量を提示してから選択指令受付有効時間以内に受け付けない場合は、再度ステップS101に戻ってそれ以降の処理を行うことになる。すなわち、ステップS103においては、複数のエネルギー抑制可能量を提示してから選択指令受付有効時間を経過していない場合は、選択指令受付部36hが選択指令を受け付けるまで待機し(ステップS103の処理を行い)、図示はしていないが、複数のエネルギー抑制可能量を提示してから選択指令受付有効時間を経過している場合は、ステップS101に戻ってそれ以降の処理を行っている。
ここでは、エネルギー抑制可能量を提示してから選択指令受付有効時間を経過した場合は、フラグの設定等を行って選択指令受付部36hが上位コントローラ10からの選択指令を受け付けないようにしている。
ステップS104では、制御指令生成部36iが、選択指令に基づいた制御指令を生成する。その後、ステップS105に進み、制御指令送信部36jが当該制御指令を各空調機40,40,・・・に送信する。
(4)特徴
(4−1)
本実施形態では、算出部36cdは、各空調機40,40,・・・のエネルギー消費量と、各空調機40,40,・・・の推定消費量とを、ユーザによる入力値、及び、空調機40,40,・・・の運転状況に応じて変動するエネルギー量のメーター値(実測値)とに基づいて算出している。具体的には、エネルギー消費量算出部36cが、エネルギー消費量を、各空調機40,40,・・・の現在の運転の状況と、各空調機40,40,・・・の直近のメーター値(実測値)とに基づいて算出している。また、推定消費量算出部36dが、ユーザの入力値(許容運転能力値)に基づいた条件でエネルギー抑制制御を行った場合の各空調機40,40,・・・の推定消費量を算出している。そして、抑制可能量決定部36eは、これらのエネルギー消費量及び推定消費量に基づいて、各空調機40,40,・・・や空調機40,40,・・・全体のエネルギー抑制可能量を決定している。
ここでは、ユーザの入力値に基づいた条件で空調機40,40,・・・のエネルギー抑制制御を行うので、各物件A、B全体としてエネルギーの抑制を行いながら、ユーザの意向(快適度)を考慮した空調制御を行うことができる。
また、エネルギー消費量の算出においては、直近のメーター値を用いるので、できるだけ正確にエネルギー消費量を算出できる。
これらにより、エネルギー管理システム100では、ユーザの快適性を考慮しながら、できるだけ正確なエネルギー抑制可能量、すなわち、上位コントローラ10からの要求(選択指令)に基づくエネルギーの消費量に、より近付いたエネルギー抑制可能量を決定できる。
(4−2)
本実施形態では、ユーザによって入力部33を介して、ユーザが空調機40,40,・・・の許容できる運転能力である許容運転能力が入力される。そして、このユーザによって入力された許容運転能力は、許容運転能力取得部36kが取得し、許容運転能力設定部36mが条件記憶領域35bに記憶する。
これにより、ユーザの快適度を考慮した空調制御を行うことができる。
(4−3)
本実施形態では、修正部36lは、ユーザの快適性の判定結果を学習することによって、ユーザによる入力値(許容運転能力値)を修正する。
修正部36lが、エネルギー抑制制御と、ユーザの快適度との関係を学習していくことによって、ユーザに対してより好適な空調制御を行っていくことができる。よって、ユーザの快適性が向上する。
また、修正部36lが学習による入力値の修正を行うことによって、季節の変動による居室内の空調負荷の変動を考慮することができる。
(4−4)
例えば、各物件における複数の空調機(室内機)に対して一律にエネルギー抑制制御を行う場合、ある室内機のエネルギー抑制制御を解除すると、全ての室内機のエネルギー抑制制御が解除される。全ての室内機のエネルギー抑制制御が解除されてしまうと、各物件においてエネルギー抑制制御の機会が減ることになるため、各物件全体としてのエネルギー抑制可能量も減ることになることが想定される。
そこで、本実施形態では、制御指令生成部36iは、空調機40,40,・・・の室内機42,42,・・・毎に制御を行うような制御指令を生成している。すなわち、下位コントローラ30は、各空調機40,40,・・・(各室内機42,42,・・・)毎に制御(エネルギー抑制制御の実行/非実行、エネルギー抑制制御の緩和/強化等)を行っている。
空調機40,40,・・・(室内機42,42,・・・)毎に制御を行うことで、一時的に、また、一部の室内機42,42,・・・のエネルギー抑制制御の解除を行うことが可能になる。これにより、エネルギー抑制制御の機会の減少を防止でき、物件A、B全体としてのエネルギー抑制可能量の減少も防止できる。
また、例えば、各物件における複数の空調機(室内機)に対して一律にエネルギー抑制制御を行う場合、最も優先度が高い(最もエネルギー量を必要とする)居室に合わせて制御を行う場合が考えられるため、物件全体としてのエネルギー抑制可能量が減少してしまうことが懸念される。
そこで、本実施形態では、許容運転能力設定部36mは、空調機40,40,・・・毎、且つ、エネルギー抑制制御の継続時間毎に許容運転能力を設定している。また、算出部36cd(エネルギー消費量算出部36c及び推定消費量算出部36d)は、エネルギー消費量及び推定消費量を空調機40,40,・・・毎に算出している。
よって、物件A、B全体としてのエネルギー抑制可能量の減少を抑制できる。
(5)変形例
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(5−1)変形例1A
上記実施形態では、エネルギー消費量算出部36cは、現在の運転状況と、メーター値記憶領域35dに記憶されている直近のメーター値(実測値に相当)とに基づいて、各空調機40,40,・・・のエネルギー消費量を算出すると説明したが、これに限られるものではない。
例えば、エネルギー消費量算出部36cは、現在の運転状況と、直近のメーター値からの推定値とに基づいて、各空調機40,40,・・・のエネルギー消費量を算出してもよい。
例えば、メーター値取得部36bが1分毎にメーター値を取得しているとする。この場合において、メーター値の計測の開始時から5分30秒の時点でエネルギー消費量算出部36cがエネルギー消費量を算出しようとすると、5分の時点でのメーター値を用いることになる。よって、当該メーター値から、メーター値の増加割合と残り時間とに基づいて、5分30秒の時点でのエネルギー消費量を推定することによって、より、正確にエネルギー消費量を算出できる。よって、より正確にエネルギー抑制可能量を決定できる。
(5−2)変形例1B
図7は、本変形例1Bに係る下位コントローラ30の概略構成図である。
上記実施形態では、入力部33を介してユーザが空調機40,40,・・・の許容運転能力そのものを入力すると説明したが、これに限られるものではない。
例えば、図7に示すように、記憶部35が演算式記憶領域35fを保持しており、当該演算式記憶領域35fに空調機40,40,・・・の許容運転能力を算出するための演算式が記憶されている場合、ユーザは入力部33を介して当該演算式における変数値の入力を行ってもよい。この場合、制御部36をさらに構成する許容運転能力算出部36nが、演算式における変数部分に、ユーザによって入力された入力値を代入して、空調機40,40,・・・の許容運転能力を算出する。
そして、許容運転能力取得部36kが当該算出された許容運転能力を取得して、許容運転能力設定部36mが当該許容運転能力を設定することで、条件記憶領域35bに記憶されている条件が更新される。
ここで、演算式は、上述した空調機40,40,・・・の運転状況を含む設備機器の運転状況に含まれる各種の値等をパラメータとする式である。
この場合であっても、上記と同様に、ユーザの快適度を考慮した制御を行うことができる。
また、上記実施形態では、修正部36lは、ユーザの快適性の判定結果に基づいて学習を行うことによって、ユーザの入力値、ひいては、許容運転能力を修正すると説明したが、これに限られるものではない。修正部36lは、演算式記憶領域35fに記憶されている演算式における定数部分も、学習によって修正してもよい。
これにより、よりユーザにとって好適な空調環境を提供でき、ユーザの快適性が向上する。
(5−3)変形例1C
上記実施形態では、エネルギー消費量算出部36cは、エネルギー消費量を、各空調機40,40,・・・の現在の運転の状況と、各空調機40,40,・・・の直近のメーター値(実測値)とに基づいて算出し、推定消費量算出部36dは、ユーザの入力値(運転能力値)に基づいた条件で制御を行った場合の各空調機40,40,・・・の推定消費量を算出していると説明した。
しかし、これに限られるものではなく、推定消費量算出部36dは、エネルギー抑制制御(第2制御)を実行中の、各空調機40,40,・・・の運転状況と、各空調機40,40,・・・の直近のメーター値(実測値)とから、推定消費量を算出(推定)してもよい。この場合、ユーザの快適性については多少劣るが、より正確な推定消費量、ひいては、より正確なエネルギー抑制可能量を決定できる。
また、ユーザの快適性よりもエネルギー抑制を優先したい場合は、通常の制御(第1制御)中であっても、ユーザによる入力値(許容運転能力値)に基づいた条件で各空調機40,40,・・・の制御を行ってもよい。すなわち、この場合は、エネルギー消費量算出部36cは、ユーザによる入力値に基づいて各空調機40,40,・・・のエネルギー消費量を算出する。なお、この場合は、エネルギー抑制制御におけるユーザの入力値よりも、エネルギー抑制を行わない通常の制御におけるユーザの入力値のほうが高い必要がある。
この場合、ユーザの許容できる許容運転能力をユーザが入力できるので、エネルギー抑制を優先しながら、ユーザの快適性を考慮した空調制御を行うことができる。
(5−4)変形例1D
上記実施形態では、空調機40,40,・・・の室内機42,42,・・・毎に制御を行うことができると説明した。上記実施形態以外にも、室内機42,42,・・・毎に(居室(会議室、給湯室等)毎に)、優先度を設定してもよい。ここで、優先度の設定とは、フラグの設定や、重み付けの設定等である。この場合も、優先度の高い室内機42,42,・・・のエネルギー抑制制御を緩和する等、室内機42,42,・・・毎に調整が可能になり、上記と同様の効果を奏する。
また、上記実施形態以外にも、1又は所定数の室内機42,42,・・・に、エネルギー抑制制御の対象とならない時間であるエネルギー抑制制御対象除外時間を設定してもよい。
この場合、特徴(4−4)で記載したように、一時的に、また、一部の室内機42,42,・・・のエネルギー抑制制御の解除を行うことが可能になる。これにより、エネルギー抑制制御の機会の減少を防止でき、物件A、B全体としてのエネルギー抑制可能量の減少も防止できる。
(5−5)変形例1E
上記実施形態では、快適性判定結果記憶領域35eには、エネルギー抑制制御を実行することにより、ユーザが不快感を覚えた際の、当該不快感を覚えた旨の判定結果が記憶されていると説明した。しかし、これに限られるものではなく、予め、ユーザが設定温度と室内温度との許容できる乖離度(ユーザの許容乖離度という)の範囲を、ユーザが入力部33を介して入力することによって、記憶部35にユーザの許容乖離度の範囲を記憶していてもよい。この場合、修正部36lは、快適性判定結果記憶領域35eに記憶されている許容乖離度の範囲に基づいて学習することによって、ユーザの入力値、ひいては、許容運転能力を修正していく。すなわち、修正部36lは、許容乖離度の範囲を超えた場合を学習することによって、ユーザの入力値、ひいては、許容運転能力を修正していく。
具体的な例を示すと、例えば、ユーザの許容乖離度の範囲が2℃以下である場合、設定温度と室内温度との乖離度が2℃を超えると、修正部36lは、ユーザの入力値、ひいては、許容運転能力を修正する。
この場合であっても、上述と同様の効果を奏する。
(5−6)変形例1F
上記実施形態では、エネルギー消費量算出部36cは、エネルギー消費量の算出において、メーター値(実測値)を用いているが、これに限られるものではない。
例えば、電力メーター7が各物件A、Bに設置されていない場合や、電力メーター7が故障した場合等においては、エネルギー消費量算出部36cは、メーター値の代わりに、各空調機40,40,・・・の運用スケジュールから推定されるエネルギー量の推定値に基づいて、エネルギー消費量を算出してもよい。ここで、運用スケジュールとは、時刻や時間帯、ON/OFFの状態、運転モード、設定温度等に基づくスケジュールであり、「何時から何時まで、運転能力を上限何%で運転する」といった省エネに貢献するような省エネスケジュールであってもよい。
この場合、電力メーター7による計測は行わないので、省コストに貢献する。
また、運用スケジュールに基づいて、エネルギー消費量を算出するので、実測値を用いる場合に比べると多少劣るが、できるだけ正確にエネルギー消費量を算出できる。
(5−7)変形例1G
図8は、本変形例1Gに係る下位コントローラ30の概略構成図である。
抑制可能量決定部36eの動作は、上記の動作に限られない。
例えば、エネルギー抑制制御が行われていない空調機がある場合、当該空調機のエネルギー消費量が急に大きくなる場合があることが想定される。このとき、上位コントローラに提示したエネルギー抑制可能量、ひいては、上位コントローラからの要求(選択指令)に基づくエネルギー量を満たすことが出来なくなることが懸念される。ここで、エネルギー抑制制御が行われていない空調機とは、例えば、エネルギー抑制制御の対象除外として設定されている空調機や、機器保守の優先のため、エネルギー抑制制御を行うことができないエネルギー抑制制御不能時期(第2制御不能時期に相当)の状態にある空調機である。なお、エネルギー抑制制御不能時期の状態にある空調機とは、油戻し運転やデフロスト運転を実行中の空調機が挙げられる。ここで、油戻し運転とは、室外機41,41,・・・と室内機42,42,・・・とを接続する冷媒配管等に溜まった冷凍機油を室外機41,41,・・・に収容される圧縮機に戻す運転のことであり、通常5分〜10分程度行われる運転である。また、デフロスト運転とは、暖房運転時に室外機41,41,・・・に収容される室外熱交換器(図示せず)に霜が付着するのを防ぐために行われる運転であり、5分〜10分程度行われる。
上記の懸念を解決するため、上記実施形態以外にも、抑制可能量決定部36eは、上述のような空調機40,40,・・・がある場合は、当該エネルギー抑制制御が行われていない1又は複数の空調機40,40,・・・のエネルギー量の変動値(以下、変動値という)や、エネルギー抑制制御不能時期の発生を考慮して、エネルギー抑制可能量を決定してもよい。
この場合、変動値は、算出部36cdが予測(算出)する。また、この場合、図8に示すように、制御部36は、エネルギー抑制制御不能時期の発生を予測するエネルギー抑制制御不能時期発生予測部36o(第2制御不能時期発生予測部)としてさらに機能するものとする。
具体的には、算出部36cdは、各空調機40,40,・・・の運用スケジュールに基づく抑制エネルギー量の推定値に基づいて、変動値を予測してもよいし、当該各空調機40,40,・・・の直近のエネルギー量の変化勾配から推定してもよい。また、算出部36cdは、当該各空調機40,40,・・・の過去のエネルギー量の変化に基づいて、エネルギー量の最大の変化勾配を検出し、当該最大のエネルギー量の変化勾配から、変動値を予測してもよい。
また、算出部36cdは、図8に示すエネルギー抑制制御不能時期発生予測部36oによって予測されるエネルギー抑制制御不能時期を考慮して変動値を算出してもよい。
これにより、上位コントローラ10に提示したエネルギー抑制可能量のうち、上位コントローラ10からの要求(選択指令)に基づく抑制エネルギー量を守ることができる。
また、制御部36は、図8に示すように、エネルギー抑制制御が行われていない空調機40,40,・・・の変動値の分を、エネルギー抑制制御が行われている空調機40,40,・・・で調整する調整部36pとしてさらに機能してもよい。
具体的には、調整部36pは、エネルギー抑制制御が行われている空調機40,40,・・・に、一律に変動値の分を割り振る。例えば、変動値の分が、運転能力に換算すると、10%であるとすれば、10%をエネルギー抑制制御が行われている空調機40,40,・・・の台数で除し、除された運転能力をエネルギー抑制制御が行われている空調機40,40,・・・に割り振る。すなわち、エネルギー抑制制御が行われている空調機40,40,・・・は、さらにエネルギーの抑制制御が行われることになる。
また、この場合、空調機40,40,・・・の室内機42,42,・・・毎に、快適性に係わる優先度が設定されている場合は、当該優先度を考慮して、変動値の分を割り振ってもよい。すなわち、優先度が高い室内機42,42,・・・は、優先度の低い室内機42,42,・・・よりも割り振られる変動値(換算された運転能力)の分が少なくなる。
この場合、物件A、B全体としては、できるだけ変動を抑えることができるので、上位コントローラ10からの要求を守りやすくなる。
(5−8)変形例1H
上記実施形態では、下位コントローラ30は、上位コントローラ10に対してエネルギー抑制可能量を提示し上位コントローラ10から選択指令を受け付けることによって、各空調機40,40,・・・のエネルギー抑制制御を行っているが、このような構成に限られるものではなく、上位コントローラ10がない構成であってもよい。
この場合、下位コントローラ30は上位コントローラ10の機能を担う。
具体的には、下位コントローラ30で、メーター値記憶領域35dに記憶される空調機40,40,・・・全体のメーター値と、条件記憶領域35bに記憶される各条件とから、エネルギー抑制制御の対象とするエネルギー抑制制御対象空調機と、エネルギー抑制可能量とを決定する。そして、当該エネルギー抑制可能量に基づいて、エネルギー抑制制御対象空調機の制御を行っている。
以下、この場合の下位コントローラ30での処理の流れを簡単に説明する。
まず、各空調機40,40,・・・のエネルギー抑制制御が必要か否かを判定し、必要であると判定する場合は、上述のエネルギー抑制制御対象空調機に対して、上述のエネルギー抑制可能量に基づくエネルギー抑制制御部を行う旨の制御指令を生成する。そして、当該制御指令を各空調機40,40,・・・に送信する。
他方、各空調機40,40,・・・のエネルギー抑制制御が必要でないと判定する場合は、判定を繰り返す。
(5−9)変形例1I
上記実施形態では、抑制可能量提示部36fは、基本的に、定期的にエネルギー抑制可能量を上位コントローラ10に提示しているが、これに限られるものではない。
例えば、抑制可能量提示部36fは、制御指令送信部36jが空調機40,40,・・・に対する制御指令を送信した後の送信後経過時間が所定時間を経過したときに、定期エネルギー抑制可能量を提示してもよい。なお、このとき、送信後経過時間は、タイマー部34が計測するものとする。
(5−10)変形例1J
上記実施形態における制御対象は、空調機40,40,・・・としているが、これに限られるものではない。例えば、照明や、給湯器等の他の機器を制御対象としてもよい(この場合、空調機40,40,・・・及び他の機器が設備機器に相当)。この場合、エネルギー管理システム100は、これらの機器のエネルギーの量を計測するメーター等、エネルギー管理システム100における制御に必要となる機器等をさらに有することになる。また、この場合、照明の運転状態や運転状況には、ON/OFFの状態、明るさの段階等が含まれ、給湯器の運転状態や運転状況には、ON/OFFの状態、給湯温度、給湯量等が含まれる。なお、各種の運転状況に含まれる各種の温度や圧力等は、各種のセンサ等によって検出される。
(5−11)変形例1K
上記実施形態では、下位コントローラ30は、空調機40,40,・・・(室内機42,42,・・・)毎に制御を行うと説明したが、これに限られるものではなく、空調機40,40,・・・(室内機42,42,・・・)全体を一律に制御する場合があってもよい。この場合、下位コントローラ30における管理が楽になる。
(5−12)変形例1L
エネルギー消費量算出部36c及び推定消費量算出部36dは、上記の動作に限られず、抑制可能量決定部36eと同様に、空調機40,40,・・・全体のエネルギー消費量及び推定消費量を算出してもよい。また、抑制可能量提示部36fは、空調機40,40,・・・全体のエネルギー抑制可能量を上位コントローラ10に対して提示してもよい。
(5−13)変形例1M
上記実施形態では、抑制可能量提示部36fは定期的に上位コントローラ10に対して定期エネルギー抑制可能量の提示を行っているが、これに限られるものではない。
例えば、物件A、Bで抑制可能なエネルギー量を、上位コントローラ10が提示させる提示要求を下位コントローラ30に対して行うことによって、下位コントローラ30が上位コントローラ10に対して当該物件A、Bで抑制可能なエネルギー量を提示してもよい。
本発明は、上位コントローラに対して抑制できるエネルギー抑制可能量の提示を行う種々のエネルギー管理システムに適用可能である。
10 上位コントローラ(エネルギー管理装置)
30 下位コントローラ(制御装置)
35 記憶部
36a 運転状況把握部
36cd 算出部
36e 抑制可能量決定部
36i 制御指令生成部
36l 修正部
36m 許容運転能力設定部(運転能力設定部)
36o エネルギー抑制制御不能時期発生予測部(第2制御不能時期発生予測部)
40 空調機
100 エネルギー管理システム
A、B 物件
特開2005−107901号公報

Claims (10)

  1. 複数の物件(A、B)の上位に位置し、各物件(A、B)に設置された設備機器に供給されるエネルギーを管理するエネルギー管理装置(10)と、
    前記各物件(A、B)の前記設備機器を制御する制御装置(30)と、
    を備え、
    前記制御装置(30)は、
    前記設備機器の運転状況を把握する運転状況把握部(36a)と、
    エネルギー抑制を行わない第1制御により消費されるエネルギー量であるエネルギー消費量と、条件に応じてエネルギー抑制を行う第2制御により消費されるエネルギー量である推定消費量とを、前記設備機器のユーザによる入力値、及び/又は、前記運転状況に応じて変動するエネルギー量の実測値に基づいて算出する算出部(36cd)と、
    前記設備機器の前記条件別の複数のエネルギー抑制可能量であって、前記エネルギー消費量と前記推定消費量とに基づくエネルギー抑制可能量、を決定する抑制可能量決定部(36e)と、
    を有する、
    エネルギー管理システム(100)。
  2. 前記算出部(36cd)は、
    前記エネルギー消費量を、前記実測値に基づいて算出し、
    前記推定消費量を、前記ユーザによる入力値に基づいて算出する、
    請求項1に記載のエネルギー管理システム(100)。
  3. 前記ユーザによる入力値は、前記第2制御の実行時に許容できる前記設備機器の許容運転能力値と、前記許容運転能力値を算出するための演算式における変数値との少なくともいずれかであり、
    前記制御装置(30)は、前記許容運転能力値を設定する運転能力設定部(36m)をさらに有する、
    請求項1又は2に記載のエネルギー管理システム(100)。
  4. 前記制御装置(30)は、学習によって前記ユーザによる入力値を少なくとも修正する修正部(36l)をさらに有する、
    請求項3に記載のエネルギー管理システム(100)。
  5. 前記設備機器には、空調機(40,40,・・・)が含まれ、
    前記制御装置(30)は、
    前記空調機(40,40,・・・)の室内機(42,42,・・・)毎に制御を行うような制御指令を生成する制御指令生成部(36i)をさらに有する、
    請求項1〜4のいずれかに記載のエネルギー管理システム(100)。
  6. 前記運転能力設定部(36m)は、前記空調機(40,40,・・・)毎に前記許容運転能力値を設定し、
    前記算出部(36cd)は、前記空調機(40,40,・・・)毎に、前記エネルギー消費量と前記推定消費量とを算出する、
    請求項5に記載のエネルギー管理システム(100)。
  7. 前記算出部(36cd)は、前記設備機器のうち前記第2制御が行われていない設備機器のエネルギー量の変動値をさらに算出し、
    抑制可能量決定部(36e)は、前記変動値にさらに基づいて、前記エネルギー抑制可能量を決定する、
    請求項1〜6のいずれか1項に記載のエネルギー管理システム(100)。
  8. 前記第2制御が行われていない設備機器には、前記第2制御を行うことができない第2制御不能時期の状態にある設備機器が含まれ、
    前記制御装置(30)は、
    前記第2制御不能時期の発生を予測する第2制御不能時期発生予測部(36o)をさらに有する、
    請求項7に記載のエネルギー管理システム(100)。
  9. 複数の物件(A、B)の上位に位置し、各物件(A、B)に設置された設備機器に供給されるエネルギーを管理するエネルギー管理装置(10)と、
    前記各物件(A、B)の前記設備機器を制御する制御装置(30)と、
    を備え、
    前記制御装置(30)は、
    前記設備機器の運転状況を把握する運転状況把握部(36a)と、
    エネルギー抑制を行わない第1制御により消費されるエネルギー量であるエネルギー消費量と、条件に応じてエネルギー抑制を行う第2制御により消費されるエネルギー量である推定消費量とを、前記設備機器のユーザの入力値、及び/又は、前記設備機器の運用スケジュールに基づく前記エネルギー量の推定値に基づいて算出する算出部(36cd)と、
    前記設備機器の前記条件別の複数のエネルギー抑制可能量であって、前記エネルギー消費量と前記推定消費量とに基づくエネルギー抑制可能量、を決定する抑制可能量決定部(36e)と、
    を有する、
    エネルギー管理システム(100)。
  10. 前記設備機器の運転状況を把握する運転状況把握部(36a)と、
    エネルギー抑制を行わない第1制御により消費されるエネルギー量であるエネルギー消費量と、条件に応じてエネルギー抑制を行う第2制御により消費されるエネルギー量である推定消費量とを、前記設備機器のユーザによる入力値、及び/又は、前記運転状況に応じて変動するエネルギー量の実測値に基づいて算出する算出部(36cd)と、
    前記設備機器の前記条件別の複数のエネルギー抑制可能量であって、前記エネルギー消費量と前記推定消費量とに基づくエネルギー抑制可能量、を決定する抑制可能量決定部(36e)と、
    を備える、制御装置(30)。
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