JP6739671B1 - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

情報処理装置は、機器情報、機器特性テーブル及び省エネルギー制御メニューを記憶する記憶装置と、計算対象の省エネルギー制御及び条件が入力され、機器の制御装置から運転データ及び計測データを取得する入力装置と、演算装置と、算出される省エネルギー効果を出力する出力装置とを有し、演算装置は、運転データ及び計測データに基づいて実績負荷率を求める実績負荷率計算部と、機器の制御特性に関わる制御特性補正パラメータを求めるパラメータ推定部と、推定対象期間の負荷率分布を実績負荷率から推定する負荷率推定部と、制御特性補正パラメータに基づいて制御特性を補正し、負荷率分布と補正された制御特性とを用いて省エネルギー制御の有無のそれぞれに対応して機器の消費電力量を算出する消費電力量推定部と、算出結果から省エネルギー効果を算出する効果計算部と、を有するものである。

Description

本発明は、機器の消費電力量を推定する情報処理装置に関する。

従来、空気調和機の省エネルギーを目的として、種々の省エネルギー制御が開発されている。省エネルギー制御の効果は、建物の性能及び空気調和機の使用方法によって異なるため、省エネルギー効果があるか否か、及びその効果を数値化した値を、対象建物で一定期間収集したデータから算出する技術が知られている。

例えば、特許文献１に開示された省エネルギー性分析装置は、空気調和機で計測した電力消費量を平均化した時刻別の基準電力量を予め求め、現在の電力消費量と比較することで省エネルギー効果を求める。特許文献１には、基準電力量は、計測値を平均化して求める以外に、運転データとして蓄積される設定温度と対応する外気温度を説明変数とした重回帰式を求め、重回帰式を用いて算出してもよいことが記載されている。

別の例として、省エネルギー運転時の電力量データと外気温度との関係から非省エネルギー運転時の電力量を推定して効果を算出する省エネルギー効果推定方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２には、以下の方法が開示されている。はじめに、省エネルギー運転時の電力量情報（例えば、今年）と外気情報とから、省エネルギー運転時の消費電力量推定式を作成する。続いて、省エネルギー運転なしの期間（例えば、前年）の外気情報と消費電力量推定式とから前年に省エネルギー運転したと仮定した場合の消費電力量を算出する。さらに、前年に省エネルギー運転したと仮定した場合の消費電力量と省エネルギー運転なしの期間（前年）に測定した電力量情報とから省エネルギー効果を算出する。

特開２００９-２０８２４号公報 特開２００３-７０１６３号公報

しかし、特許文献１に開示された省エネルギー性分析装置は、基準電力消費量を計測値の平均化又は重回帰式で推定するため、同じ条件において発生する電力消費量のばらつきが考慮されていない。

また、特許文献２に開示された省エネルギー効果推定方法は、外気温度情報と消費電力量の関係式を用いて消費電力量を推定している。関係式は、Ｔを外気温度と、ａ及びｂを係数とすると、Ｐ＝ａ×Ｔ＋ｂで表される。この関係式では、同じ外気温度の場合は同じ消費電力量となる。空気調和機の消費電力量は空気調和機が処理する熱負荷量によって変化し、この熱負荷量は外気温度によって変動する負荷と、外気温度とは無関係に変動する負荷がある。特許文献１及び特許文献２に開示された方法では、外気温度とは無関係に変動する負荷が反映されず、消費電力量の推定精度が悪くなってしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外気温度と無関係に変動する負荷を考慮して省エネルギー効果を推定する情報処理装置を提供するものである。

本発明に係る情報処理装置は、冷媒が循環する冷媒回路が構成される室外機及び室内機を有する空気調和機を機器として制御する制御装置と接続される情報処理装置であって、機器情報、機器特性テーブル及び省エネルギー制御メニューを記憶する記憶装置と、計算対象の省エネルギー制御の内容及び条件が入力され、前記制御装置から前記機器の運転データ及び計測データを取得する入力装置と、前記省エネルギー制御の内容及び前記条件に対応して前記機器の省エネルギー効果を算出する演算装置と、前記演算装置によって算出される前記省エネルギー効果を出力する出力装置と、を有し、前記演算装置は、前記運転データ及び前記計測データに基づいて実績負荷率を求める実績負荷率計算部と、前記機器の制御特性に関わる制御特性補正パラメータを求めるパラメータ推定部と、前記省エネルギー効果の推定対象期間の負荷率分布として、外気温度及び負荷率を軸とする２次元頻度分布を前記実績負荷率から推定する負荷率推定部と、前記制御特性補正パラメータに基づいて前記制御特性を補正し、前記負荷率分布と補正された前記制御特性とを用いて前記省エネルギー制御の有無のそれぞれに対応して前記機器の消費電力量を算出する消費電力量推定部と、前記消費電力量推定部による算出結果から前記省エネルギー効果を算出する効果計算部と、を有するものである。

本発明によれば、機器の運転データ及び計測データに基づく実績負荷率から推定対象期間における機器の負荷率分布が推定され、制御特性補正パラメータによって制御に対応して機器の制御特性が補正される。そのため、外気温度とは無関係に変動する機器の負荷のばらつきを考慮して負荷率が推定され、制御によって変動する機器特性が消費電力量の算出に反映される。その結果、消費電力量及び省エネルギー効果の推定精度が向上する。

実施の形態１の情報処理装置及び機器を含む構成の一例を示す模式図である。 図１に示した空気調和機の一構成例を示す冷媒回路図である。 図１に示した情報処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 図３に示した実績負荷率計算部の動作手順を示すフロー図である。 冷媒流量データテーブルの一例を示す図である。 膨張弁特性データテーブルの一例を示す図である。 蒸発器入口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。 蒸発器出口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。 凝縮器入口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。 凝縮器出口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。 図３に示した負荷率推定部の動作手順を示すフロー図である。 実績負荷データ期間における外気温度及び実績室内機負荷率の一例を示す図である。 外気温度の時系列の変化を示す外気温度データの一例を示す図である。 実績負荷データ期間の外気温度頻度分布の一例を示すグラフである。 推定期間の外気温度頻度分布の一例を示すグラフである。 外気温度頻度の倍率の一例を示す図である。 図３に示した負荷率分布推定部が作成する実績２次元頻度分布の一例を示す図である。 図３に示した負荷率分布推定部が求める推定室内機負荷率頻度分布の一例を示す図である。 図３に示した消費電力量推定部の動作手順を示すフロー図である。 図３に示した消費電力量推定部の動作手順を示すフロー図である。 図３に示した記憶装置が記憶する圧縮機動力データテーブルの一例を示す図である。 図３に示した記憶装置が記憶する熱源ファン動力データテーブルの一例を示す図である。 図３に示した入力装置を用いてユーザがデータを入力する際に出力装置が表示する画像の一例を示す図である。 図３に示した出力装置が省エネルギー効果を表示する画像の一例を示す図である。 時系列で省エネルギー効果を比較するための画像の一例を示す図である。 計算条件を表示する画像の一例を示す図である。 実施の形態２の情報処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 実施の形態２における入力装置を用いてユーザがデータを入力する際に出力装置が表示する画像の一例を示す図である。 実施の形態２における入力装置を用いてユーザがデータを入力する際に出力装置が表示する画像の別の例を示す図である。

実施の形態１．
本実施の形態１の情報処理装置の構成を説明する。図１は、実施の形態１の情報処理装置及び機器を含む構成の一例を示す模式図である。情報処理装置１は、機器の省エネルギー効果を算出する。本実施の形態１では、機器が空気調和機３の場合で説明する。空気調和機３は、熱源を生成する室外機４と、生成された熱源を利用する複数の室内機５ａ及び５ｂとを有する。情報処理装置１は、空気調和機３を制御する制御装置２と通信接続される。情報処理装置１と制御装置２との通信接続は、有線であってもよく、無線であってもよい。図１では、情報処理装置１と制御装置２とが伝送線７ａで接続される場合を示す。

室外機４は、空気調和機３の空調対象空間１０の外部に設置される。室内機５ａ及び５ｂは、空調対象空間１０となる部屋の天井に設置される。室外機４と室内機５ａ及び５ｂとは、冷媒配管６で接続されている。室外機４、室内機５ａ及び５ｂのそれぞれは、制御装置２と空気調和機専用の伝送線７を介して接続されている。室内機５ａ及び５ｂには、空調対象空間１０の室内空気を吸い込む吸込口（不図示）が下面に設けられ、調和された空気を空調対象空間１０に吹き出す吹出口（不図示）が吸込口の周囲に設けられている。

制御装置２は、例えば、マイクロコンピュータである。制御装置２は、記憶装置２１及び演算装置２２を有する。記憶装置２１は、空気調和機３の運転データ及び計測データを記憶する。演算装置２２は、空気調和機３の運転モードに対応して冷凍サイクルを制御するための制御指令を室外機４、室内機５ａ及び５ｂに出力する。

図１に示した空気調和機３の冷媒回路について説明する。図２は、図１に示した空気調和機の一構成例を示す冷媒回路図である。室内機５ａ及び５ｂは同一の構成であるため、ここでは、室内機５ａの構成について説明する。室外機４は、圧縮機３１、流路切替装置３２、熱源側熱交換器３３及び熱源側ファン３４を有する。室内機５ａは、膨張弁３５ａ、利用側熱交換器３６ａ及び利用側ファン３７ａを有する。熱源側ファン３４は、熱源側熱交換器３３に外気を供給する。利用側ファン３７ａは、吸込口（不図示）を介して空調対象空間１０から吸い込んだ空気を利用側熱交換器３６ａに供給する。また、利用側ファン３７ａは、利用側熱交換器３６ａにおいて冷媒と熱交換した後の空気を吹出口（不図示）を介して空調対象空間１０に送り出す。

圧縮機３１は、吸入する冷媒を圧縮して吐出する。流路切替装置３２は、冷媒回路４０において冷媒の流れる方向を切り替える。具体的には、運転モードが冷房運転の場合、流路切替装置３２は、圧縮機３１から吐出される冷媒を熱源側熱交換器３３の方向に流通させる。運転モードが暖房運転の場合、流路切替装置３２は、圧縮機３１から吐出される冷媒を利用側熱交換器３６ａ及び３６ｂの方向に流通させる。このようにして、空気調和機３は、冷房運転及び暖房運転のうち、いずれかの運転モードで運転する。流路切替装置３２は、例えば、四方弁である。

熱源側熱交換器３３は、外気と冷媒とを熱交換させる。利用側熱交換器３６ａは、空調対象空間１０の室内空気と冷媒とを熱交換させる。熱源側熱交換器３３及び利用側熱交換器３６ａは、例えば、フィンチューブ式熱交換器である。膨張弁３５ａは、冷媒を減圧及び膨張させる。膨張弁３５ａは、例えば、開度を調整できる電子膨張弁である。

圧縮機３１の冷媒吸入側には、冷媒回路４０の低圧圧力を検出する圧力センサ５３が設けられている。圧縮機３１の冷媒吐出側には、冷媒回路４０の高圧圧力を検出する圧力センサ５４が設けられている。熱源側熱交換器３３の両端には、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ５１及び５２が設けられている。熱源側熱交換器３３が凝縮器として機能する場合、冷媒温度センサ５１は熱源側熱交換器３３の入口側の冷媒温度を検出し、冷媒温度センサ５２は熱源側熱交換器３３の出口側の冷媒温度を検出する。熱源側熱交換器３３が蒸発器として機能する場合、冷媒温度センサ５１は熱源側熱交換器３３の出口側の冷媒温度を検出し、冷媒温度センサ５２は熱源側熱交換器３３の入口側の冷媒温度を検出する。

利用側熱交換器３６ａの両端には、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ５１ａ及び５２ａが設けられている。利用側熱交換器３６ａが蒸発器として機能する場合、冷媒温度センサ５２ａは利用側熱交換器３６ａの入口側の冷媒温度を検出し、冷媒温度センサ５１ａは利用側熱交換器３６ａの出口側の冷媒温度を検出する。利用側熱交換器３６ａが凝縮器として機能する場合、冷媒温度センサ５２ａは利用側熱交換器３６ａの出口側の冷媒温度を検出し、冷媒温度センサ５１ａは利用側熱交換器３６ａの入口側の冷媒温度を検出する。冷媒温度センサ５１、５１ａ、５１ｂ、５２、５２ａ及び５２ｂは伝送線７を介して制御装置２と接続されている。圧力センサ５３及び５４は伝送線７を介して制御装置２と接続されている。

圧縮機３１と、熱源側熱交換器３３と、膨張弁３５ａと、利用側熱交換器３６ａとが冷媒配管６で接続され、冷媒が循環する冷媒回路４０ａが構成される。圧縮機３１と、熱源側熱交換器３３と、膨張弁３５ｂと、利用側熱交換器３６ｂとが冷媒配管６で接続され、冷媒が循環する冷媒回路４０ｂが構成される。本実施の形態１では、２系統の冷媒回路４０ａ及び４０ｂが構成される。以下では、冷媒回路４０ａ及び４０ｂの両方を含めて冷媒回路４０と称する。

なお、本実施の形態１では、室内機が２台の室内機の場合で説明するが、室内機の台数は限定されない。室内機は１台であってもよく、３台以上であってもよい。また、図１は、室内機５ａ及び５ｂが天井に設置される場合の構成を示しているが、室内機５ａ及び５ｂは壁に取り付けられてもよく、床の上に設置されてもよい。さらに、空気調和機３に複数の室外機４が設けられていてもよい。複数の室外機４が設けられている場合、複数系統の冷媒回路４０が構成されてもよい。

また、図１及び図２において、図に示すことを省略しているが、室外機４には、外気温度Ｔｏｕｔを検出する外気温度センサが設けられ、室内機５ａ及び５ｂのそれぞれには、室内の温度を検出する室温センサ及び室内の湿度を検出する湿度センサが設けられている。室内機５ａ及び５ｂには、吹出口（不図示）に風量を検出する風量センサ（不図示）が設けられていてもよい。これらのセンサは伝送線７を介して制御装置２と接続されている。

次に、図１に示した情報処理装置１の構成を説明する。図３は、図１に示した情報処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。情報処理装置１は、各種のデータを記憶する記憶装置１１と、省エネルギー効果の推定に必要なパラメータ及び負荷率を用いて、消費電力量を算出する演算装置１２とを有する。また、情報処理装置１は、省エネルギー効果の推定に必要な各種の情報が入力され、制御装置２からデータを受信する入力装置１３と、演算装置１２による演算結果を表示する出力装置と１４を有する。以下に、図３に示した各構成について詳しく説明する。

（入力装置１３）
入力装置１３は、空気調和機３の省エネルギー効果の計算に必要なデータをユーザが情報処理装置１に入力するためのデバイスである。入力装置１３は、例えば、キーボード及びマウスである。入力装置１３はタッチパネルであってもよい。ユーザは、入力装置１３を介して、計算対象の建物の名称及び住所を入力する。また、ユーザは、入力装置１３を介して、必要データのパス、冷房運転期間、暖房運転期間及び就業時間を入力する。また、ユーザは、入力装置１３を操作して、省エネルギー制御について複数の選択肢から省エネルギー効果を計算したい省エネルギー制御の内容を選択し、計算に必要なパラメータを選択する。ユーザが入力装置１３を操作してデータを入力する際に参照する画像の具体例は後で説明する。

ユーザが省エネルギーの計算に必要な情報を入力する方法は、テキスト入力の場合に限らない。例えば、複数の項目がキーボードの異なる複数の数字又は文字のボタンに予め割り当てられている場合、ユーザは、選択したい項目に対応する数字又は文字のボタンを押せばよい。さらに、ユーザがキーボードの特定のボタンを押すことで、予め決められた固定の条件で演算処理が行われるようにしてもよい。入力装置１３がタッチパネルである場合、出力装置１４の画面の上に入力装置１３が配置され、ユーザは出力装置１４に表示された項目を選択する際、表示された項目の画像に対応する、タッチパネルの位置をタップする操作を行えばよい。

（記憶装置１１）
記憶装置１１は、例えば、ハードディスクドライブである。記憶装置１１は、空気調和機３に関連する、機器情報１１ａと、機器特性テーブル１１ｂと、運転データ１１ｃ１及び計測データ１１ｃ２と、省エネルギー制御メニュー１１ｄとを記憶する。また、記憶装置１１は、演算装置１２によって算出される、消費電力量１１ｅ及び省エネルギー効果１１ｆを記憶する。以下に、記憶装置１１が記憶する各情報について説明する。

（機器情報１１ａ）
機器情報１１ａは、演算装置１２に含まれる各部で実行される演算処理で用いられる各種条件となる情報である。機器情報１１ａは、例えば、室外機４、室内機５ａ及び５ｂの各機の型名、台数、定格能力及び定格消費電力量などである。また、機器情報１１ａは、室外機４、室内機５ａ及び５ｂのそれぞれに含まれる構成要素の型名を含む。例えば、機器情報１１ａは、圧縮機３１の型名、膨張弁３５ａの型名及び膨張弁３５ｂを含む。また、機器情報１１ａは、室外機４と室内機５ａ及び５ｂとの接続関係の情報も含む。さらに、機器情報１１ａは、入力装置１３が制御装置２から受信するデータの種類及び受信の周期等の情報を含んでいてもよい。

（運転データ１１ｃ１及び計測データ１１ｃ２）
運転データ１１ｃ１は空気調和機３の運転状態を示すデータである。運転データ１１ｃ１は、例えば、圧縮機３１の周波数、ならびに膨張弁３５ａ及び３５ｂの開度などのデータである。運転データ１１ｃ１は、サーモがオンかオフかの状態、熱源側ファン３４の回転数、利用側ファン３７ａの回転数及び利用側ファン３７ｂの回転数のデータであってもよい。

計測データ１１ｃ２は、空気調和機３の各部で計測されるデータである。計測データ１１ｃ２は、例えば、熱源側熱交換器３３の入口側の冷媒温度及び出口側の冷媒温度と、利用側熱交換器３６ａ及び３６ｂのそれぞれの入口側の冷媒温度及び出口側の冷媒温度と、冷媒回路４０における冷凍サイクルの高圧圧力及び低圧圧力とである。また、計測データ１１ｃ２は、各部で計測される温度、風量、湿度及びパルス値等のデータであってもよい。パルス値は、圧縮機３１がインバータ式圧縮機である場合のデューティ比を示す値である。

また、計測データ１１ｃ２は、空気調和機３の運転に影響を及ぼす気象データを含んでいてもよい。気象データは、例えば、外気温度及び外気湿度である。気象データは、気象庁又は民間の気象予測会社によって提供されるデータであってもよく、空気調和機３が設置された建物付近に設置された気象センサによって計測されるデータであってもよい。気象データは、標準アメダスデータなどの実測値であってもよく、実測値から算出された平均値であってもよい。運転データ１１ｃ１及び計測データ１１ｃ２は、時系列で記憶装置１１に記憶される。

運転データ１１ｃ１及び計測データ１１ｃ２について、上記のデータ項目は具体例であり、これらのデータ項目に限定されない。また、運転データ１１ｃ１及び計測データ１１ｃ２のそれぞれは、上記のデータ項目の全てを含んでいなくてもよい。以下では、運転データ及び計測データを実測データと称し、機器情報及び実測データを含む情報を機器関連情報と称する。

（機器特性テーブル１１ｂ）
機器特性テーブル１１ｂは、空気調和機３によって処理される負荷及び負荷によって生じる消費電力量を運転データ１１ｃ１及び計測データ１１ｃ２から算出する際に用いられるテーブルである。運転データ１１ｃ１に圧縮機３１の周波数が含まれ、計測データ１１ｃ２に冷凍サイクルの高圧圧力及び低圧圧力が含まれる場合、機器特性テーブル１１ｂは、冷媒流量データテーブルを含む。冷媒流量データテーブルは、圧縮機３１の周波数、並びに冷凍サイクルの高圧圧力及び低圧圧力を変数とした冷媒流量を示すテーブルである。運転データ１１ｃ１に膨張弁３５ａ及び３５ｂの開度が含まれる場合、機器特性テーブル１１ｂは、膨張弁３５ａ及び３５ｂのそれぞれの開度とＣｖ値との関係を表す膨張弁特性データテーブルを含む。

また、計測データ１１ｃ２に、蒸発器として機能する利用側熱交換器３６ａの出口の冷媒温度及び入口の冷媒温度が含まれる場合、機器特性テーブル１１ｂは、蒸発器入口比エンタルピデータテーブル及び蒸発器出口比エンタルピデータテーブルを含んでいてもよい。蒸発器入口比エンタルピデータテーブルは、蒸発器として機能する利用側熱交換器３６ａの入口側の冷媒温度を変数とした比エンタルピを示すテーブルである。蒸発器出口比エンタルピデータテーブルは、蒸発器として機能する利用側熱交換器３６ａの出口側の冷媒温度を変数とした比エンタルピを示すテーブルである。

これらのテーブルの対象となる熱交換器は、利用側熱交換器３６ａに限らず、利用側熱交換器３６ｂであってもよく、熱源側熱交換器３３であってもよい。また、これらの熱交換器が蒸発器として機能する場合だけでなく、機器特性テーブル１１ｂは、凝縮器として機能する熱交換器の比エンタルピデータテーブルを含んでいてもよい。例えば、機器特性テーブル１１ｂは、凝縮器として機能する熱源側熱交換器の凝縮器入口比エンタルピデータテーブル及び凝縮器出口比エンタルピデータテーブルを含んでいてもよい。

これらの比エンタルピデータテーブル、冷媒流量データテーブル及び膨張弁特性データテーブルは、室内機５ａ及び５ｂ毎の処理負荷の算出に用いられる。これらのデータテーブルを用いた処理負荷の計算方法の詳細は実績負荷率計算部１２ａの構成で説明する。

また、機器特性テーブル１１ｂは、圧縮機動力データテーブル及び熱源側ファン動力データテーブルを含む。圧縮機動力データテーブルは、圧縮機３１の周波数と冷凍サイクルの高圧圧力及び低圧圧力とを変数とした圧縮機の消費電力を示すテーブルである。熱源側ファン動力データテーブルは、室外機４の負荷率を変数とした熱源側ファンの消費電力を示すテーブルである。これらの動力データテーブルにより室外機４の消費電力量を求められる。これらの動力データテーブルを用いた消費電力量の計算方法の詳細は消費電力量推定部１２ｄの構成で説明する。

（省エネルギー制御メニュー１１ｄ）
省エネルギー制御メニュー１１ｄは、情報処理装置１が省エネルギー効果を推定する対象となる１つ以上の省エネルギー制御の内容が列挙されたメニューである。さらに、省エネルギー制御メニューは、メニューの内容毎に必要なパラメータを含む。例えば、設定温度を変更する省エネルギー制御の場合、変更後の設定温度及び変更された場合の運転時間などのパラメータが含まれる。

（消費電力量１１ｅ）
消費電力量１１ｅは、演算装置１２によって算出された空気調和機３の消費電力量である。消費電力量は、計算対象の期間全体の合計値である。消費電力量は、年間、冷房運転期間及び暖房運転期間の期間毎に保存されてもよい。また、消費電力量は、入力装置１３を介してユーザによって選択された省エネルギー制御が実施された場合の消費電力量と、選択された省エネルギー制御が実施されない場合の消費電力量とを含む。

（省エネルギー効果１１ｆ）
省エネルギー効果１１ｆは、入力装置１３を介してユーザによって選択された省エネルギー制御の実施による消費電力量の低減効果である。ユーザによって選択された省エネルギー制御が実施された場合の消費電力量をＰＷａとし、選択された省エネルギー制御が実施されない場合の消費電力量をＰＷ０として、具体的に説明する。この場合、省エネルギー効果１１ｆは、消費電力量ＰＷ０に対する、消費電力量ＰＷａの減少分の割合、つまり、（ＰＷ０−ＰＷａ）／ＰＷ０で表される。省エネルギー効果も、消費電力量と同様に、年間、冷房運転期間及び暖房運転期間の期間毎に保存されてもよい。

（演算装置１２）
図１に示すように、演算装置１２は、プログラムを記憶するメモリ４１と、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４２とを有する。メモリ４１は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びフラッシュメモリを含む不揮発性メモリである。

図３に示すように、演算装置１２は、実績負荷率計算部１２ａと、パラメータ推定部１２ｂと、負荷率推定部１２ｃと、消費電力量推定部１２ｄと、効果計算部１２ｅとを有する。パラメータ推定部１２ｂは制御特性補正パラメータ推定部６１を含む。負荷率推定部１２ｃは負荷率分布推定部６２を含む。消費電力量推定部１２ｄは制御特性補正部６３を含む。メモリ４１が記憶するプログラムをＣＰＵ４２が実行することで、実績負荷率計算部１２ａ、パラメータ推定部１２ｂ、負荷率推定部１２ｃ、消費電力量推定部１２ｄ及び効果計算部１２ｅが情報処理装置１に構成される。

（実績負荷率計算部１２ａ）
実績負荷率計算部１２ａについて説明する。図４は、図３に示した実績負荷率計算部の動作手順を示すフロー図である。まず、実績負荷率計算部１２ａは、運転データ及び計測データと、機器情報とを記憶装置１１から取得する（ステップＳＴ１２ａ１）。実績負荷率計算部１２ａは、室外機毎に圧縮機型番及び膨張弁型番に対応した機器特性テーブルを記憶装置１１から取得する（ステップＳＴ１２ａ２）。

図５は、冷媒流量データテーブルの一例を示す図である。図５に示すように、冷媒流量データテーブルは、圧縮機周波数、高圧圧力及び低圧圧力の３変数に対する冷媒流量を示したテーブルである。冷媒流量データテーブルは圧縮機型名毎に作成される。図５は、例えば、圧縮機型名がＣＯＭ−Ａの場合の冷媒流量データテーブルである。図５には、圧縮機周波数毎に、高圧圧力及び低圧圧力の組み合わせに対応して冷媒流量が記載され、複数の高圧圧力及び複数の低圧圧力と冷媒量との関係を示すテーブルが記載されている。

図６は、膨張弁特性データテーブルの一例を示す図である。図６に示すように、膨張弁特性データテーブルは、膨張弁の膨張弁開度とＣｖ値との関係を示すテーブルである。膨張弁特性データテーブルは、膨張弁型名毎に保持される。図６は、例えば、膨張弁型名がＬＥＶ−Ａの場合の膨張弁特性データテーブルである。

複数の冷媒回路４０が構成される場合、冷媒回路４０の系統毎に冷媒流量を算出する。ここでは、複数の室外機が設けられ、室外機毎に冷媒量を算出する場合で説明するが、圧縮機毎であってもよい。実績負荷率計算部１２ａは、室外機毎の冷媒流量を算出する（ステップＳＴ１２ａ３）。実績負荷率計算部１２ａは、冷媒流量を算出する際、冷媒流量データテーブルを用いる。実績負荷率計算部１２ａは、運転データの圧縮機周波数、高圧圧力及び低圧圧力の３変数に対応する冷媒流量を冷媒流量データテーブルに基づいて算出する。複数の室外機４を組み合わせて１つの冷媒回路４０の系統が構成される組み合わせ機種の場合、実績負荷率計算部１２ａは、同一系統に属する複数の室外機４のそれぞれの冷媒流量を全て算出した後、算出した冷媒流量を足し合わせて、系統の冷媒流量とする。

次に、実績負荷率計算部１２ａは、室内機毎の冷媒流量を算出する（ステップＳＴ１２ａ４）。実績負荷率計算部１２ａは、同一系統に属する各室内機の膨張弁開度と、膨張弁特性データテーブルとからＣｖ値を算出する。実績負荷率計算部１２ａは、各室内機のＣｖ値を用いて室内機毎の冷媒流量を算出する（ステップＳＴ１２ａ５）。実績負荷率計算部１２ａは、式（１）を用いて、同一系統に属する全室内機のＣｖ値の合計に対する、各室内機のＣｖ値の比率に対応して、ステップＳＴ１２ａ３で算出した系統の冷媒流量を各室内機に按分する。

対象の室内機の冷媒流量＝系統の冷媒流量×（対象の室内機のＣｖ値／同一系統の室内機のＣｖ値合計） ・・・（１）

次に、実績負荷率計算部１２ａは、比エンタルピテーブル及び運転データから室内機毎の出入口比エンタルピを計算する（ステップＳＴ１２ａ６）。冷房運転の場合、実績負荷率計算部１２ａは、熱源側熱交換器３３の冷媒出口の液冷媒温度と蒸発器入口比エンタルピデータテーブルとを用いて蒸発器入口比エンタルピを算出する。図７は、蒸発器入口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。図８は、蒸発器出口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。また、実績負荷率計算部１２ａは、各室内機の液冷媒温度及びガス冷媒温度の２変数と蒸発器出口比エンタルピデータテーブルとを用いて蒸発器出口比エンタルピを算出する。

一方、暖房運転の場合、実績負荷率計算部１２ａは、凝縮温度及び各室内機のガス冷媒温度の２変数と凝縮器入口比エンタルピデータテーブルとを用いて線形補間により凝縮器入口比エンタルを算出する。実績負荷率計算部１２ａは、各室内機の液冷媒温度と凝縮器出口比エンタルピデータテーブルとを用いて凝縮器出口冷媒比エンタルピを算出する。図９は、凝縮器入口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。図１０は、凝縮器出口比エンタルピデータテーブルの一例を示す図である。

冷房運転の場合、実績負荷率計算部１２ａは、蒸発器の出入口比エンタルピと式（２）とを用いて、各室内機の負荷を算出する（ステップＳＴ１２ａ７）。暖房運転の場合、実績負荷率計算部１２ａは、凝縮器の出入口比エンタルピと式（２）とを用いて、各室内機の負荷を算出する（ステップＳＴ１２ａ７）。

室内機の負荷［ｋＷ］＝室内機の冷媒流量［ｋｇ／ｈ］／３６００×出入口比エンタルピ差［ｋＪ／ｋｇ］ ・・・（２）

実績負荷率計算部１２ａは、同一系統の室内機の負荷を合計し、系統の負荷を求める（ステップＳＴ１２ａ８）。実績負荷率計算部１２ａは、系統の負荷を系統の定格能力で除算し、負荷率を求める（ステップＳＴ１２ａ９）。このとき、冷房運転の場合、実績負荷率計算部１２ａは系統の負荷を冷房能力で除算する。暖房運転の場合、実績負荷率計算部１２ａは系統の負荷を暖房能力で除算する。実績負荷率計算部１２ａは、算出した室内機毎の負荷及び系統負荷の１時間平均値を算出する（ステップＳＴ１２ａ１０）。１時間平均は、０時００分〜０時５９分のデータの平均を０時台平均負荷とする。

（パラメータ推定部１２ｂ）
パラメータ推定部１２ｂが求めるパラメータは、省エネルギー制御を行うことで機器の効率及び処理される空調負荷が変動する場合、これらの変動の程度を推定するために必要なパラメータである。ここでは、一例として、冷房運転における蒸発温度制御の場合で説明する。

ヒートポンプ式空調機では、冷房運転時に蒸発温度を上げるほど効率がよくなることは理論的に明らかである。そのため、省エネルギー制御メニューの一例として、冷房運転時の蒸発温度制御が挙げられる。ただし、蒸発温度をむやみに上げると処理能力が低下し、不冷を引き起こすおそれがある。そのため、空調負荷の大きさに対応して蒸発温度の上昇分を調整するなどの制御が行われるが、その制御方法は種々考えられる。

省エネルギー効果を推定するには、蒸発温度の上昇分を適切に推定する必要がある。そのため、パラメータ推定部１２ｂは、対象の機器の環境に対応して蒸発温度の上昇分を推定するための制御特性補正パラメータを求める制御特性補正パラメータ推定部６１を有する。例えば、蒸発温度制御における蒸発温度は、式（３）で算出される。

ＥＴ＝ＥＴ０＋（α×Ｑｃｙ＋β） ・・・（３）

式（３）において、ＥＴは蒸発温度制御を行ったときの蒸発温度である。ＥＴ０は蒸発温度制御を行わないときの蒸発温度である。Ｑｃｙは、推定される、系統の負荷である。α及びβは制御特性補正パラメータである。このように、制御特性補正パラメータ推定部６１は、蒸発温度制御に用いられるパラメータとして、機器の制御特性に対応して制御特性補正パラメータを求める。

ここでは、推定される、系統の負荷に対応して、蒸発温度は変動するものとしているが、蒸発温度の算出式は一例であり、他の説明変数、例えば、室内機毎負荷を用いてもよい。制御特性補正パラメータの算出方法は、対象機器の特性及び制御仕様に対応して決定してもよく、取得した運転データから導出してもよい。また、蒸発温度制御を例として説明したが、蒸発温度に限らず、圧縮機周波数又は凝縮温度などの推定に、制御特性補正パラメータを用いてもよい。

（負荷率推定部１２ｃ）
負荷率推定部１２ｃについて説明する。図１１は、図３に示した負荷率推定部の動作手順を示すフロー図である。

まず、負荷率推定部１２ｃは、負荷率推定に必要なデータを収集する（ステップＳＴ１２ｃ１）。必要なデータは推定したい期間の外気温度データ、実績負荷率計算部で求めた室内機毎の実績負荷率、その負荷率が発生した実績負荷データ期間の外気温度データである。図１２は、実績負荷データ期間における外気温度及び実績室内機負荷率の一例を示す図である。図１３は、外気温度の時系列の変化を示す外気温度データの一例を示す図である。

負荷率推定部１２ｃは、実績負荷データ期間の外気温度データを１℃単位で区間を分け、各区間に存在するデータの個数を求めた「実績負荷データ期間の外気温度頻度分布」を作成する（ステップＳＴ１２ｃ２）。図１４は、実績負荷データ期間の外気温度頻度分布の一例を示すグラフである。負荷率推定部１２ｃは、推定期間の外気温度データを１℃単位で区間を分け、各区間に存在するデータの個数を求めた「推定期間の外気温度頻度分布」を作成する（ステップＳＴ１２ｃ３）。図１５は、推定期間の外気温度頻度分布の一例を示すグラフである。

負荷率推定部１２ｃは、ステップＳＴ１２ｃ２で作成した「実績負荷データ期間外気温度頻度」に対して、ステップＳＴ１２ｃ３で作成した「推定期間の外気温度頻度」の倍率を外気温度毎に算出する（ステップＳＴ１２ｃ４）。ここでは、倍率は小数点以下を切り捨て、整数とする。例えば、倍率が２．５倍の場合、負荷率推定部１２ｃは、算出結果を２とする。図１６は、外気温度頻度の倍率の一例を示す図である。

続いて、負荷率推定部１２ｃは、ステップＳＴ１２ｃ２で作成した「実績負荷データ期間の外気温度頻度分布」と実績室内機負荷率とから、１℃単位の外気温度と１％単位の負荷率とを軸として、室内機毎の「実績２次元頻度分布」を作成する（ステップＳＴ１２ｃ５）。図１７は、実績２次元頻度分布の一例を示す図である。負荷率推定部１２ｃは、実績負荷データ期間の外気温度データを説明変数（ｘ）とし、実績室内機負荷率を目的変数（ｙ）として、ｙ＝ａｘ＋ｂの回帰直線の関係式を算出する（ステップＳＴ１２ｃ６）。

負荷率分布推定部６２は、推定期間の外気温度データに実績負荷データ期間の外気温度データの範囲外の外気温度が含まれるか否かを判定する（ステップＳＴ１２ｃ７）。推定期間の外気温度データの外気温度が実績負荷データ期間の外気温度データの範囲内である場合、負荷率分布推定部６２は、ステップＳＴ１２ｃ４で求めた外気温度毎の倍率を、ステップＳＴ１２ｃ５で求めた外気温度別の「実績室内機負荷率頻度」に乗算する（ステップＳＴ１２ｃ８）。外気温度をＴｏｕｔと表記すると、例えば、図１６において「３１℃＜Ｔｏｕｔ≦３２℃」において頻度倍率が３である。そのため、実績室内機負荷率をＬＲと表記すると、負荷率分布推定部６２は、図１７における「４８％＜ＬＲ≦４９％」及び「６０％＜ＬＲ≦６１％」の頻度を３倍する。

ステップＳ１２ｃ７の判定の結果、推定期間の外気温度データに実績負荷データ期間の外気温度データの範囲外の外気温度が含まれる場合、負荷率分布推定部６２は、ＳＴ１２ｃ６で作成した関係式の傾きで算出した近似式を用いて、対象の外気温度における推定室内機負荷率を計算する（ステップＳＴ１２ｃ９）。例えば、図１２を参照すると、実績負荷データ期間の外気温度に２７℃〜２９℃が記載されていない。そのため、負荷率分布推定部６２は、外気温度と室内機負荷率との関係式（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を用いて、２７℃〜２９℃における推定室内機負荷率を算出する。

負荷率分布推定部６２は、各外気温度の推定室内機の負荷率頻度の合計値がステップＳＴ１２ｃ３で作成された推定期間外気温度頻度の合計値と一致しているか確認する。これらの合計値が一致しない場合、ステップＳＴ１２ｃ４の処理で切り捨てた単数が不足していることが原因と考えられる。そのため、負荷率分布推定部６２は、不足分を割り付ける負荷率をランダムに決定し、不足分がなくなるまでランダムに頻度を割り付ける（ステップＳＴ１２ｃ１０）。

例えば、図１６を参照すると、外気温度が「２９℃＜Ｔｏｕｔ≦３０℃」の範囲において、倍率の小数点以下が切り捨てられている。そのため、推定期間外気温度頻度の合計の３に対して、図１７の「２９℃＜Ｔｏｕｔ≦３０℃」において、「実績室内機負荷率頻度」×倍数１の合計が２であり、倍数が設定されている範囲が少ない。この場合、負荷率分布推定部６２は、「２９℃＜Ｔｏｕｔ≦３０℃」に存在する実績室内機負荷率ＬＲが「０％」又は「２１％＜ＬＲ≦２２％」からランダムに選択して、不足分の頻度１を割り付ける。図１８は、図３に示した負荷率分布推定部が求める推定室内機負荷率頻度分布の一例を示す図である。以下では、負荷率推定部１２ｃが求めたデータを推定負荷データと称する。

（消費電力量推定部１２ｄ）
消費電力量推定部１２ｄについて説明する。図１９及び図２０は、図３に示した消費電力量推定部の動作手順を示すフロー図である。まず、消費電力量推定部１２ｄは、消費電力量の計算に必要なデータを収集する（ステップＳＴ１２ｄ１）。収集されるデータは、負荷率推定部１２ｃが求めた推定負荷データ、パラメータ推定部１２ｂが求めたパラメータ、及び制御装置２から取得された運転データである。消費電力量推定部１２ｄは、推定対象の系統の負荷が０より大きいか否かを判定し（ステップＳＴ１２ｄ２）、系統の負荷が０の場合、消費電力量を０として（図２０のステップＳＴ１２ｄ１６）、フローを終了する。

一方、ステップＳＴ１２ｄ２の判定の結果、推定負荷が０より大きい場合、消費電力量推定部１２ｄは、運転モードが暖房運転か冷房運転かを判定する（ステップＳＴ１２ｄ３）。暖房運転の場合、消費電力量推定部１２ｄは、蒸発温度を制御仕様に基づいて算出する（ステップＳＴ１２ｄ４）。続いて、消費電力量推定部１２ｄは、凝縮温度を決定する（ステップＳＴ１２ｄ５）。凝縮温度は、制御仕様に基づく固定値又は条件による変動値としてもよい。

ステップＳＴ１２ｄ３の判定の結果、冷房運転の場合、消費電力量推定部１２ｄは、蒸発温度制御の有無を判定する（ステップＳＴ１２ｄ６）。冷房運転で蒸発温度制御が選択されていない場合、消費電力量推定部１２ｄは、蒸発温度を決定する（ステップＳＴ１２ｄ７）。蒸発温度は、制御仕様に基づく固定値又は条件による変動値としてもよい。一方、冷房運転で蒸発温度制御が選択されている場合、消費電力量推定部１２ｄは、パラメータ推定部１２ｂが求めたパラメータを用いて蒸発温度を決定する（ステップＳＴ１２ｄ８）。具体的には、消費電力量推定部１２ｄは、蒸発温度制御のときの蒸発温度を式（３）から算出する。

次に、消費電力量推定部１２ｄは、冷房運転の場合の凝縮温度を、気象データを用いて算出する（ステップＳＴ１２ｄ９）。消費電力量推定部１２ｄは、算出した蒸発温度及び凝縮温度と比エンタルピデータテーブルとから、室内機の出入口比エンタルピを求める（ステップＳＴ１２ｄ１０）。運転モードが冷房運転の場合と暖房運転の場合とで、比エンタルピの算出方法は異なる。

冷房運転の場合、消費電力量推定部１２ｄは、蒸発器出口比エンタルピデータテーブルを参照し、蒸発器入口温度＝蒸発温度とし、蒸発器出口温度＝蒸発温度＋β［℃］として、線形補間により蒸発器出口比エンタルピを求める。また、消費電力量推定部１２ｄは、蒸発器入口比エンタルピデータテーブルを参照し、凝縮器出口温度＝凝縮温度−γ［℃］として、線形補間により蒸発器入口比エンタルピを求める。

暖房運転の場合、消費電力量推定部１２ｄは、凝縮器入口比エンタルピデータテーブルを用いて、凝縮器入口温度＝凝縮温度＋δ℃として、線形補間により凝縮器入口比エンタルピを求める。また、消費電力量推定部１２ｄは、凝縮器出口比エンタルピデータテーブルを用いて、凝縮器出口温度＝凝縮温度−η℃として、線形補間により凝縮器出口比エンタルピを求める。

冷房運転の場合、消費電力量推定部１２ｄは、蒸発器出入口比エンタルピと推定対象の系統負荷とから対象系統の冷媒流量を計算する（ステップＳＴ１２ｄ１１）。暖房運転の場合、消費電力量推定部１２ｄは、凝縮器出入口比エンタルピと推定対象の系統負荷とから対象系統の冷媒流量を計算する（ステップＳＴ１２ｄ１１）。

消費電力量推定部１２ｄは、飽和圧力と温度との関係を示す物性データテーブルと、蒸発温度及び凝縮温度とから、高圧圧力及び低圧圧力を求める（ステップＳＴ１２ｄ１２）。物性データテーブルは、記憶装置１１に格納されていてもよく、入力装置１３を介して外部から入力されてもよい。低圧圧力は、物性データテーブルを用いて算出された温度が蒸発温度のときの飽和圧力Ｐｅとする。高圧圧力は、物性データテーブルを用いて算出された温度が凝縮温度のときの飽和圧力Ｐｄとする。

消費電力量推定部１２ｄは、冷媒流量データテーブルと高圧圧力及び低圧圧力とを用いて、ステップＳＴ１２ｄ１１で求めた冷媒流量となる圧縮機周波数を算出する（ステップＳＴ１２ｄ１３）。推定対象の系統に対応する圧縮機周波数について、組み合わせ機種の場合は、消費電力量推定部１２ｄは、複数の圧縮機に負荷を均等に分配する。続いて、消費電力量推定部１２ｄは、圧縮機動力データテーブルと、ステップＳＴ１２ｄ１３までの演算で算出した圧縮機毎の周波数、高圧圧力及び低圧圧力とを用いて、圧縮機毎に消費電力を算出する（ステップＳＴ１２ｄ１４）。図２１は、図３に示した記憶装置が記憶する圧縮機動力データテーブルの一例を示す図である。圧縮機動力データテーブルは圧縮機型名毎に作成されている。消費電力量推定部１２ｄは、求めた消費電力にインバータロスを考慮してもよい。

続いて、消費電力量推定部１２ｄは、熱源側ファン動力データテーブルを用いて熱源側ファン３４の消費電力を算出する。そして、消費電力量推定部１２ｄは、熱源側ファン消費電力と圧縮機消費電力とを合わせて、推定対象の系統の消費電力量を算出する（ステップＳＴ１２ｄ１５）。図２２は、図３に示した記憶装置が記憶する熱源側ファン動力データテーブルの一例を示す図である。

なお、図１９及び図２０を参照して、計算対象の制御が蒸発温度制御の場合で消費電力量推定部１２ｄの処理手順を説明したが、蒸発温度に限らず、計算対象の制御の特徴に対応して、圧縮機周波数及び凝縮温度などを変えて消費電力量を計算すればよい。

（効果計算部１２ｅ）
効果計算部１２ｅは、消費電力量推定部１２ｄが求めた、省エネルギー制御が実施される場合の消費電力量と省エネルギー制御が実施されない場合の消費電力量とを比較し、省エネルギー効果を算出する。省エネルギー効果は、年間、冷房運転期間及び暖房運転期間の各期間で分離して算出されてもよい。
（出力装置１４）
出力装置１４は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置である。出力装置１４は、入力装置１３を用いてユーザがデータを入力する際に参照する画像を出力する。また、出力装置１４は、効果計算部１２ｅが求めた省エネルギー効果を出力する。

図２３は、図３に示した入力装置を用いてユーザがデータを入力する際に出力装置が表示する画像の一例を示す図である。ユーザは、出力装置１４が表示する画像を参照しながら、計算対象建物の名称、住所及び必要データのパス、冷房運転期間、暖房運転期間、就業時間を入力する。また、ユーザは、出力装置１４が表示する画像を参照しながら、省エネルギー効果を計算した制御を選択し、必要なパラメータを選択する。

図２４は、図３に示した出力装置が省エネルギー効果を表示する画像の一例を示す図である。入力装置１３を介してユーザが選択した省エネルギー制御に対して、出力装置１４は、冷房運転期間、暖房運転期間及び年間の各期間の省エネルギー効果を表示する。表示したい期間及び省エネルギー制御について、画像に表示されたタブ又はボタンをユーザが選択する操作を行うことで、ユーザは自由に選択できる。出力装置１４は、対象期間の省エネルギー効果だけでなく、負荷率毎のエネルギー消費量を表示してもよい。制御によっては、負荷率帯によって省エネルギー効果が異なる場合があり、効果の高い負荷率、低い負荷率が確認できる。

図２５は、時系列で省エネルギー効果を比較するための画像の一例を示す図である。図２５に示すように、出力装置１４は、最新の計算結果として今回の計算結果だけでなく、今回の計算結果と前回の計算結果及び前々回の計算結果と比較するための画像を出力してもよい。出力装置１４は、各省エネルギー制御に対応して、冷房運転期間、暖房運転期間及び年間の各期間の省エネルギー効果を表示する。図２６は、計算条件を表示する画像の一例を示す図である。出力装置１４は、図２５に示す省エネルギー効果の他に、計算条件を図２６に示す別画像に表示することもできる。

本実施の形態１の情報処理装置１は、記憶装置１１と、演算装置１２と、計算対象の省エネルギー制御の内容及び条件が入力され、機器の制御装置２から機器の運転データ及び計測データを取得する入力装置１３と、算出される省エネルギー効果を出力する出力装置１４とを有する。記憶装置１１は、機器情報、機器特性テーブル及び省エネルギー制御メニューを記憶する。演算装置１２は、省エネルギー制御の内容及び条件に対応して機器の省エネルギー効果を算出する。演算装置１２は、実績負荷率計算部１２ａ、パラメータ推定部１２ｂ、負荷率推定部１２ｃ、消費電力量推定部１２ｄ及び効果計算部１２ｅを有する、実績負荷率計算部１２ａは、運転データ及び計測データに基づいて実績負荷率を求める。パラメータ推定部１２ｂは機器の制御特性に関わる制御特性補正パラメータを求める制御特性補正パラメータ推定部６１を含む。負荷率推定部１２ｃは省エネルギー効果の推定対象期間の負荷率分布を実績負荷率から推定する負荷率分布推定部６２を含む。消費電力量推定部１２ｄは、制御特性補正パラメータに基づいて制御特性を補正する制御特性補正部６３を含み、負荷率分布と補正された制御特性とを用いて省エネルギー制御の有無のそれぞれに対応して機器の消費電力量を算出する。効果計算部１２ｅは、消費電力量推定部１２ｄによる算出結果から省エネルギー効果を算出する。

本実施の形態１の情報処理装置１は、機器の運転データ及び計測データに基づく実績負荷率から推定対象期間の負荷率分布を推定し、制御特性補正パラメータによって制御に対応して機器の制御特性を補正する。そのため、外気温度とは無関係に変動する負荷のばらつきを考慮して負荷率が推定され、制御によって変動する機器特性が消費電力量の算出に反映される。その結果、消費電力量及び省エネルギー効果の推定精度が向上する。

実施の形態２．
本実施の形態２は、計算対象の機器の運転データ及び計測データを取得していない場合に、外部プログラムを利用して消費電力量及び省エネルギー効果を推定するものである。本実施の形態２では、実施の形態１で説明した構成と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態２の情報処理装置１の構成を説明する。図２７は、実施の形態２の情報処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図３に示した構成と比較すると、本実施の形態２の情報処理装置１ａは、他の情報処理装置１００で実行される負荷計算外部プログラム１６と通信する通信装置１５を有する。図に示していないが、負荷計算外部プログラム１６が実行されることで計算された推定負荷データが記憶装置１１に記憶される。情報処理装置１ａにおける演算装置１２は、図３に示した実績負荷率計算部１２ａ及び負荷率推定部１２ｃの代わりに、外部プログラム用ファイル生成部１２ｆ及び外部プログラム結果補正部１２ｇを有する。本実施の形態２では、入力装置１３がタッチパネルの場合で説明する。出力装置１４の画面の上に入力装置１３が配置されている。

情報処理装置１００は、例えば、サーバである。情報処理装置１００は、負荷計算外部プログラム１６を記憶する記憶装置（不図示）と、負荷計算外部プログラムを実行する外部プログラム実行部１７を含むＣＰＵ（不図示）とを有する。外部プログラム実行部１７が、情報処理装置１ａの演算装置１２から通信装置１５を介して受け取る条件等のデータを用いて負荷計算外部プログラム１６を実行し、実行結果を、通信装置１５を介して演算装置１２に返信する。

（通信装置１５）
通信装置１５は、情報処理装置１００で実行される負荷計算外部プログラム１６と通信する。通信装置１５は、例えば、入力装置１３でユーザが設定した条件に基づき、演算装置１２の外部プログラム用ファイル生成部１２ｆが決められたフォーマットにしたがって生成したファイルを負荷計算外部プログラム１６に渡す。また、通信装置１５は、負荷計算外部プログラム１６で実行された結果を情報処理装置１００から取得する。通信装置１５と負荷計算外部プログラム１６との通信手段は限定されない。通信手段は、例えば、外部に非公開の通信プロトコルに準拠した通信であってもよく、外部に公開されている通信プロトコルに準拠した通信であってもよい。通信装置１５は、インターネット等のネットワークを介して情報処理装置１００と決められた通信プロトコルを用いて通信する通信回路である。通信プロトコルは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｌ）である。

（負荷計算外部プログラム１６）
負荷計算外部プログラム１６は、入力装置１３を介して設定された条件に基づいて、対象建物における機器の負荷を計算するプログラムである。実施の形態１では、運転データ及び計測データを基に実績負荷率計算部１２ａ及び負荷率推定部１２ｃが推定期間の負荷を求めていた。本実施の形態２では、推定期間の負荷の推定は、負荷計算外部プログラム１６によって実行される。負荷計算外部プログラム１６で負荷を求める理由は、運転データ及び計測データが入手できない場合でも省エネルギー効果を推定するためである。例えば、新築物件を対象として、機器の省エネルギー効果を推定する場合が本実施の形態２に当てはまる。

負荷計算外部プログラム１６は、実施の形態１と同様に、パラメータ推定部１２ｂ及び消費電力量推定部１２ｄにデータを提供できるように、系統単位、かつ冷房運転期間及び暖房運転期間の期間毎に負荷率頻度分布を計算し、計算結果を出力できることが望ましい。ただし、負荷計算外部プログラム１６及びパラメータ推定部１２ｂ及び消費電力量推定部１２ｄが処理できる形式でデータを提供できなくても、後述する外部プログラム結果補正部１２ｇが、提供されるデータを演算装置１２の内部で処理できるフォーマットに補正すればよい。

本実施の形態２では、負荷計算外部プログラム１６として、国立研究開発法人建築研究所が提供している、一次エネルギー消費量算定用ＷＥＢプログラムを一例として説明する。以下では、一次エネルギー消費量算定用ＷＥＢプログラムを、ＷＥＢプログラムと称する。ＷＥＢプログラムは、公開されているＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を利用して、建物情報及び機器情報を入力した「入力シート」と呼ばれる複数のＣＳＶ（Ｃｏｍｍａ−Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｖａｌｕｅｓ）ファイルをアップロードして計算を実行し、計算結果をダウンロードすることができるものである。ＷＥＢプログラムの計算対象設備は、建物の外皮性能、空気調和、換気、照明、給湯、昇降機及び効率化設備である。ＷＥＢプログラムは、これらの計算対象設備をまとめた建物全体の評価及び設備毎の評価を行うことができる。本実施の形態２では、空気調和の結果を取り出す場合で説明する。

ＷＥＢプログラムにアップロードする入力シートには、建物及び設備の情報を詳細に入力する必要がある。ユーザが入力装置１３を介して、負荷推定処理に必要な情報をすべて入力する方法としてもよいが、入力する項目を限定し、残りの項目は代表的な数値を用いる方法としてもよい。ＷＥＢプログラムには、「モデル建物法」と呼ばれる入力方法がある。モデル建物法では、予め建物用途ごとに建物の大きさ及び用途等が定義された「モデル建物」に対し、外皮性能及び機器性能のみ対象建物の仕様を反映して計算するものである。本実施の形態２では、「モデル建物法」を用いる場合について説明する。

（入力装置１３）
図２８は、実施の形態２における入力装置を用いてユーザがデータを入力する際に出力装置が表示する画像の一例を示す図である。図１に示したＣＰＵ４２がブラウザソフトウェアプログラムを実行することで、出力装置１４は、図２８に示す画像を出力する。ブラウザソフトウェアプログラムは記憶装置１１に記憶されている。

図２８を参照すると、建物に関する入力データは、建物の所在地域区分、用途、床面積、建物外周長さ及び非空調コア部の外周長さである。外皮性能に関する入力データは、平均窓面積率、方位別の外壁面積及び断熱性能である。断熱性能は、直接数値を設定するか、断熱性能レベル（高、中又は低）を選択すればよい。設定又は選択に応じて、断熱性能の数値が自動的に設定される。機器に関する入力データは、熱源の機器構成、全熱交換機有無、効率、及び自動換気切換え機能有無である。図２９は、実施の形態２における入力装置を用いてユーザがデータを入力する際に出力装置が表示する画像の別の例を示す図である。図２９は、ユーザが熱源の機器構成を選択する際に参照する画像の一例である。リストから熱源の型名と能力を設定する。これらの入力データの条件のうち、少なくとも建物の用途、気象条件、建物の断熱性能及び機器構成が設定されることが望ましい。

（外部プログラム用ファイル生成部１２ｆ）
外部プログラム用ファイル生成部１２ｆは、省エネルギー制御及び条件を情報処理装置１００に実行させるフォーマットに変換する。具体的には、外部プログラム用ファイル生成部１２ｆは、ＷＥＢプログラムにアプロードする入力シートに、入力装置１３介して設定された値を入力する。モデル建物法の場合、予め建物用途ごとに入力シートが準備されており、準備された入力シートに入力装置１３を介して設定された値を反映すればよい。

（外部プログラム結果補正部１２ｇ）
外部プログラム結果補正部１２ｇは、ＡＰＩから取得した計算結果をパラメータ推定部１２ｂ及び消費電力量推定部１２ｄで処理できるフォーマットに変換する。モデル建物法では、モデル建物において規定されているゾーンに対応する熱源に対し、外気温度区分及び定格能力に対する負荷率帯毎に集計した暖房及び冷房のそれぞれの年間発生時間が出力される。そのため、外部プログラム結果補正部１２ｇは、情報処理装置１００から受け取る演算結果を室内機毎の負荷率発生時間へ変換する。

本実施の形態２の情報処理装置１ａは、外部の情報処理装置１００で実行される負荷計算外部プログラム１６を利用する通信装置１５と、外部プログラム用ファイル生成部１２ｆと、外部プログラム結果補正部１２ｇとを有する。外部プログラム用ファイル生成部１２ｆは、省エネルギー制御及び条件を情報処理装置１００に実行させるフォーマットに変換する。外部プログラム結果補正部１２ｇは、省エネルギー効果の推定対象期間の負荷率分布を含む演算結果を情報処理装置１００から受け取ると、演算結果を決められたフォーマットに変換する。

本実施の形態２によれば、省エネルギー効果の推定対象の機器の運転データ及び計測データがなくても、機器が設置される建物等の条件を外部の情報処理装置１００に提供することで、負荷率分布を含む負荷の推定処理を情報処理装置１００に実行させることができる。そのため、実施の形態１と同様な効果が得られるだけでなく、運転データ及び計測データがない機器についても、省エネルギー効果を推定できる。

１、１ａ 情報処理装置、２ 制御装置、３ 空気調和機、４ 室外機、５ａ、５ｂ 室内機、６ 冷媒配管、７、７ａ 伝送線、１０ 空調対象空間、１１ 記憶装置、１１ａ 機器情報、１１ｂ 機器特性テーブル、１１ｃ１ 運転データ、１１ｃ２ 計測データ、１１ｄ 省エネルギー制御メニュー、１１ｅ 消費電力量、１１ｆ 省エネルギー効果、１２ 演算装置、１２ａ 実績負荷率計算部、１２ｂ パラメータ推定部、１２ｃ 負荷率推定部、１２ｄ 消費電力量推定部、１２ｅ 効果計算部、１２ｆ 外部プログラム用ファイル生成部、１２ｇ 外部プログラム結果補正部、１３ 入力装置、１４ 出力装置、１５ 通信装置、１６ 負荷計算外部プログラム、１７ 外部プログラム実行部、２１ 記憶装置、２２ 演算装置、３１ 圧縮機、３２ 流路切替装置、３３ 熱源側熱交換器、３４ 熱源側ファン、３５ａ、３５ｂ 膨張弁、３６ａ、３６ｂ 利用側熱交換器、３７ａ、３７ｂ 利用側ファン、４０、４０ａ、４０ｂ 冷媒回路、４１ メモリ、４２ ＣＰＵ、５１、５１ａ、５１ｂ 冷媒温度センサ、５２、５２ａ、５２ｂ 冷媒温度センサ、５３、５４ 圧力センサ、６１ 制御特性補正パラメータ推定部、６２ 負荷率分布推定部、６３ 制御特性補正部、１００ 情報処理装置。

Claims (3)

1. 冷媒が循環する冷媒回路が構成される室外機及び室内機を有する空気調和機を機器として制御する制御装置と接続される情報処理装置であって、
   機器情報、機器特性テーブル及び省エネルギー制御メニューを記憶する記憶装置と、
   計算対象の省エネルギー制御の内容及び条件が入力され、前記制御装置から前記機器の運転データ及び計測データを取得する入力装置と、
   前記省エネルギー制御の内容及び前記条件に対応して前記機器の省エネルギー効果を算出する演算装置と、
   前記演算装置によって算出される前記省エネルギー効果を出力する出力装置と、を有し、
   前記演算装置は、
   前記運転データ及び前記計測データに基づいて実績負荷率を求める実績負荷率計算部と、
   前記機器の制御特性に関わる制御特性補正パラメータを求めるパラメータ推定部と、
   前記省エネルギー効果の推定対象期間の負荷率分布として、外気温度及び負荷率を軸とする２次元頻度分布を前記実績負荷率から推定する負荷率推定部と、
   前記制御特性補正パラメータに基づいて前記制御特性を補正し、前記負荷率分布と補正された前記制御特性とを用いて前記省エネルギー制御の有無のそれぞれに対応して前記機器の消費電力量を算出する消費電力量推定部と、
   前記消費電力量推定部による算出結果から前記省エネルギー効果を算出する効果計算部と、を有する、
   情報処理装置。
2. 前記空気調和機は複数の前記室内機を有し、
   前記負荷率推定部は、前記２次元頻度分布を前記複数の室内機毎に求める、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記機器が前記空気調和機であり、
   前記出力装置は、
   前記空気調和機の冷房運転期間及び暖房運転期間のそれぞれの期間の前記省エネルギー効果と、前記空気調和機の年間の前記省エネルギー効果とを表示し、前記冷房運転期間、前記暖房運転期間及び前記年間の期間毎に負荷率帯毎のエネルギー消費量を表示する、
   請求項１または２に記載の情報処理装置。

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