JP6816838B2 - 空調能力提示システム - Google Patents
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Description
(1)全体構成
図1は、空調能力提示システム10の全体構成を示す。空調能力提示システム10は、空気調和装置20、電力センサ61、温度センサ62、操作端末63、ネットワークN、サーバ100、を有する。
(2−1)空気調和装置20
空気調和装置20は、複数の室内ユニット21〜24を有する、マルチタイプの空気調和装置である。
室内ユニット21〜24は、建物Bの内部に設置される。室内ユニット21〜24は、冷風又は温風をユーザに提供することによって、ユーザのいる環境の温度を調節する。室内ユニット21〜24には、室内ユニット電源線33が接続されている。室内ユニット電源線33は、商用電源52から電力を室内ユニット21〜24へ伝達する。
室外ユニット40は、建物Bの外部に設置される。室外ユニット40は、熱源である外気から、冷熱又は温熱を取得する。室外ユニット40は、室外ユニット電源線41を有する。室外ユニット電源線41は、商用電源51から電力を室外ユニット40へ伝達する。室外ユニット40は、室外熱交換器42、及び室外ファン43を有する。
冷媒連絡配管31、32は、室内ユニット21〜24と室外ユニット40の間で冷媒を移動させる。冷媒連絡配管31、32は、室内ユニット21〜24及び室外ユニット40と共に冷媒回路を形成する。
電力センサ61は、空気調和装置20の室外ユニット40の消費電力の測定値を取得する。電力センサ61は、室外ユニット電源線41に取り付けられる。電力センサ61は、無線通信によってネットワークNに接続し、消費電力データを送信することができる。
温度センサ62は、外気温の測定値を取得する。温度センサ62は、例えば室外ユニット40の近傍に取り付けられる。この場合、外気温は、室外ユニット40の周囲の空気の温度である。温度センサ62は、無線通信によってネットワークNに接続し、外気温データを送信することができる。
操作端末63は、空気調和装置20の作業員等によって操作される。作業員は、室外ユニット能力情報を操作端末63に入力する。室外ユニット能力情報は、例えば室外ユニット40の定格能力である。あるいは、室外ユニット能力情報は、室外ユニット40の定格能力以外であって、当該定格能力に関連する情報であってもよい。操作端末63は、無線通信によってネットワークNに接続し、室外ユニット能力情報を送信することができる。
ネットワークNは、PSTN(公衆交換電話網)、携帯電話通信網、無線LAN、その他の公知のネットワークの集合体として構成される。
サーバ100は、ネットワークNに接続される。サーバ100は、電力センサ61、温度センサ62、操作端末63から送信されたデータを受信することができる。
図2は、空調能力提示システム10の演算を担う演算部70の模式図である。演算部70は、物理的にはサーバ100に構成されている。演算部70は、室外ユニット能力情報受信部71、消費電力受信部72、外気温受信部73、能力算出部74、補正部75、提案作成部76、を有する。すなわち、サーバ100が専用のソフトウェアを実行することによって、室外ユニット能力情報受信部71、消費電力受信部72、外気温受信部73、能力算出部74、補正部75、提案作成部76として機能する。
能力算出部74の構成としては、さまざまなものが考えられる。以下に、考えられる構成例について説明する。
(4−1−1)構成の詳細
図6は、構成例1に係る能力算出モデルM1〜M8の構成である。
(4−1−2−1)モデルの選択
室外ユニット能力情報受信部71が出力する室外ユニット能力情報SELに少なくとも基づいて、能力演算部74は、複数の能力算出モデルM1〜M8から1つの能力算出モデルを選択する。
消費電力受信部72が出力する消費電力データP、及び、外気温受信部73が出力する外気温データTOは、選択された能力算出モデルに入力される。
能力算出モデルM1〜M6は、消費電力データPと外気温データTOと空調機性能パラメータ742に基づき、冷凍サイクルにおける凝縮圧力Pcまたはそれに相当する相当温度、蒸発圧力Peまたはそれに相当する相当温度を導出する。
(i)シミュレートされる冷凍サイクル746において、冷媒の蒸発圧力Peまたはそれに相当する相当温度が所定の定数に設定される。蒸発圧力Peの代わりに、蒸発温度が所定の定数に設定されてもよい。
(i)冷媒の蒸発圧力Peまたはそれに相当する相当温度の導出において、冷媒の凝縮圧力Pcまたはそれに相当する相当温度が所定の定数に設定される。
過冷却度及び過熱度は所定の定数であると仮定してもよい。
選択された能力算出モデルが、設定した冷媒の蒸発圧力Peまたはそれに相当する相当温度、または、凝縮圧力Pcまたはそれに相当する相当温度、および、導出した冷媒の凝縮圧力Pcまたはそれに相当する相当温度、蒸発圧力Peまたはそれに相当する相当温度、を用いて空調機性能パラメータ742と消費電力Pに基づいて求められた冷媒循環量Gと冷凍サイクル746を中間計算値として得る。
最終算出部749が、中間計算値に基づいて、空気調和装置20の能力Cを算出する。
(4−2−1)構成の詳細
図7は、構成例2に係る能力算出モデルM1〜M8の構成である。
(4−2−2−1)測定値の入力
消費電力受信部72が出力する消費電力データP、及び、外気温受信部73が出力する外気温データTOは、能力算出部74に入力される。
室外ユニット能力情報SEL、及び、外気温データTOに少なくとも基づいて、能力演算部74は、複数の能力算出モデルM1〜M8から1つの能力算出モデルを選択する。
最終算出部749が、消費電力データPに基づいて、空気調和装置20の能力Cを算出する。
(4−3−1)構成の詳細
図8は、構成例3に係る能力算出モデルM1〜M8の構成である。
(4−3−2−1)測定値の入力
消費電力受信部72が出力する消費電力データP、及び、外気温受信部73が出力する外気温データTOは、能力算出部74に入力される。
室外ユニット能力情報SEL、及び、外気温データTOに少なくとも基づいて、能力演算部74は、複数の能力算出モデルM1〜M8から1つの能力算出モデルを選択する。
最終算出部749が、消費電力データPに基づいて、空気調和装置20の能力Cを算出する。
前述したとおり、構成例1〜3の構成において、能力算出モデルM1〜M8は演算を行うのではなく、複数次元のテーブルの形式で入力及び出力の関係式を有していてもよい。
(4−5−1)
能力算出モデルM1〜M8の各々は、
空気調和装置の性能を表す空調機性能パラメータ742を有し、
能力算出モデルM1〜M8の各々は、消費電力データPおよび外気温データTOと空調機性能パラメータ742に基づいて凝縮圧力またはそれに相当する相当温度、または蒸発圧力またはそれに相当する相当温度を導出するとともに、導出した前記凝縮圧力またはそれに相当する相当温度、前記蒸発圧力またはそれに相当する相当温度に基づいて前記算出値を算出するように構成されており、
凝縮圧力またはそれに相当する相当温度、または、蒸発圧力またはそれに相当する相当温度、の導出における冷媒の蒸発圧力Peまたはそれに相当する相当温度、凝縮圧力Pcまたはそれに相当する相当温度、の少なくとも1つが定数として決定される。
空気調和装置20は、圧縮機及び室外熱交換器42を有し、
空調機性能パラメータ741は、
圧縮機の性能に関する圧縮機性能パラメータ753、及び、
室外熱交換器42の性能に関する室外熱交換器性能パラメータ754、
の少なくとも一方を有する。
能力算出モデルM1〜M8の各々は、
消費電力P及び前記能力Cの関係を表現する特性式751又は特性式761、
を有する。
まず、作業員が既存の設備である空気調和装置20を確認する。作業員は建物Bに到着し、室内ユニット21〜24、室外ユニット40、冷媒連絡配管31〜32等を確認する。
こうして、補正部75は能力の補正算出値を提示する。
(6−1)
室外ユニット能力情報、消費電力、及び外気温に基づいて空気調和能力の算出値が得られる。したがって、能力算出のために取得すべきデータの種類が少なくて済む。すなわち、能力を計測する作業員が要する労力が小さくなる。とくに、温度センサ62は、熱交換後に室外ユニット40から排出される吹出空気に関する計測を行わない。さらに、能力を計測するためのシステムが多くのセンサを有するので、能力を計測するシステムのコストが安い。
能力算出部74は、室外ユニット能力情報に基づいて1つの能力算出モデルを選択する。したがって、室外ユニットの能力をシミュレーションするのに適切な能力算出モデルが用いられる。
補正部75は、冷媒連絡配管における冷媒の圧力損失に関連する情報、及び、室外ファンの定格出力に関連する情報に基づいて、算出値を補正することによって補正算出値を得る。したがって、必要とされる能力についての精度が向上する。
(7−1)変形例1A
上述の実施形態では、温度センサ62及び外気温受信部73は、外気温を取得する。これに代えて、温湿度センサ62’及び外気温湿度受信部73’を設け、外気温及び外気湿度を取得するようにしてもよい。この場合、能力算出部74は、室外ユニット能力情報、消費電力、外気温、及び外気湿度に基づいて空気調和装置20の能力の算出値を得る。
上述の実施形態では、外気温のデータは温度センサ62によって取得された。これに代えて、図3に示すように、外気温のデータを、ネットワークNに接続された気象データバンク200から取得するようにしてもよい。
(1)全体構成
図4は、空調能力提示システム10’の全体構成を示す。空調能力提示システム10’は、複数系統の空気調和装置を有する点において、第1実施形態と異なる。空調能力提示システム10’は、空気調和装置の第1系統20A、第2系統20B、第3系統20Cを有する。さらに、空調能力提示システム10’は、電力センサ61A〜C、温度センサ62、操作端末63、ネットワークN、サーバ100、を有する。
(2−1)空気調和装置
空気調和装置は、第1系統20A、第2系統20B、第3系統20Cを有する。第1系統20Aは、室内ユニット21A〜24A、室外ユニット40A、冷媒連絡配管31A、32Aを有する。第2系統20Bは、室内ユニット21B〜24B、室外ユニット40B、冷媒連絡配管31B、32Bを有する。第3系統20Cは、室内ユニット21C〜24C、室外ユニット40C、冷媒連絡配管31C、32Cを有する。
電力センサ61Aは、第1系統20Aに属する室外ユニット40Aの消費電力を計測する。電力センサ61Bは、第2系統20Bに属する室外ユニット40Bの消費電力を計測する。電力センサ61Cは、第3系統20Cに属する室外ユニット40Cの消費電力を計測する。
温度センサ62は、外気温を取得する。温度センサ62は、例えば室外ユニット40Aの近傍に取り付けられる。
操作端末63は、第1実施形態で説明した処理を行う。
その他の要素は、第1実施形態と同様である。
能力算出部74は、必要とされた能力の算出値を出力する。必要に応じて、能力の算出値が補正される。こうして、補正部75は系統ごとに必要であった能力の補正算出値を提示する。
(4−1)
系統ごとに消費電力が計算される。しかしながら、複数の系統において、温度センサ62は共用される。したがって、設置すべき温度センサ62の数が少ない。
操作端末63が、電力センサ61A〜Cの識別情報と系統との関連付けについての入力を受け取る。したがって、電力センサ61A〜Cによる測定を行うための初期設定が容易である。
演算部70の提案作成部76が、複数の系統の各々について、室外ユニット及び前記室内ユニットの少なくとも一部に取って代わるべき前記新規導入ユニットの提案を作成する。
第1実施形態の各変形例を第2実施形態に適用してもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
20 :空気調和装置
20A :第1系統
20B :第2系統
20C :第3系統
21〜24、21A〜24A、21B〜24B、21C〜24C:室内ユニット
31〜32、31A〜32A、31B〜32B、32C〜32C:冷媒連絡配管
40、40A〜C :室外ユニット
43 :室外ファン
61、61A〜61C :電力センサ
62 :温度センサ
62' :温湿度センサ
63 :操作端末
70 :演算部
71 :室外ユニット能力情報受信部
72 :消費電力受信部
73 :外気温受信部
73' :外気温湿度受信部
74 :能力算出部
75 :補正部
76 :提案作成部
100 :サーバ
M1〜M8 :能力算出モデル
N :ネットワーク
Claims (12)
- 少なくとも1台の室外ユニット(40)と、少なくとも1台の室内ユニット(21〜24)と、前記室外ユニット及び前記室内ユニットを連絡する冷媒連絡配管(31、32)と、を含む空気調和装置の能力を提示する、空調能力提示システムであって、
前記室外ユニットの定格能力である又は前記定格能力に関連する情報である室外ユニット能力情報を取得する第1取得部(63、71)と、
前記室外ユニットの消費電力を計測する計測部(61、72)と、
前記室外ユニットの周囲の空気の温度である外気温を取得する第2取得部(62、73)と、
前記室外ユニット能力情報、前記消費電力、及び前記外気温に基づいて前記空気調和装置の前記能力の算出値を得る能力算出部(74)と、
を備え、
前記能力算出部は、複数の能力算出モデル(M1〜M8)を含み、
前記能力算出部は、前記室外ユニット能力情報に基づいて、前記複数の能力算出モデルのうちから1つの能力算出モデルを選択し、
前記能力算出モデルの各々は、前記空気調和装置の性能を表す空調機性能パラメータ(742)を有し、
前記能力算出モデルの各々は、前記消費電力、前記外気温、及び前記空調機性能パラメータに基づいて、冷凍サイクル(746)の凝縮圧力(Pc)またはそれに相当する相当温度、または、蒸発圧力(Pe)またはそれに相当する相当温度、を導出するとともに、導出した前記凝縮圧力(Pc)またはそれに相当する相当温度、または、前記蒸発圧力(Pe)またはそれに相当する相当温度、に基づいて前記算出値を算出するように構成されており、
前記冷凍サイクルにおける前記冷媒の蒸発圧力(Pe)またはそれに相当する相当温度、凝縮圧力(Pc)またはそれに相当する相当温度の少なくとも1つが定数として決定される、
空調能力提示システム。 - 少なくとも1台の室外ユニット(40)と、少なくとも1台の室内ユニット(21〜24)と、前記室外ユニット及び前記室内ユニットを連絡する冷媒連絡配管(31、32)と、を含む空気調和装置の能力を提示する、空調能力提示システムであって、
前記室外ユニットの定格能力である又は前記定格能力に関連する情報である室外ユニット能力情報を取得する第1取得部(63、71)と、
前記室外ユニットの消費電力を計測する計測部(61、72)と、
前記室外ユニットの周囲の空気の温度である外気温を取得する第2取得部(62、73)と、
前記室外ユニット能力情報、前記消費電力、及び前記外気温に基づいて前記空気調和装置の前記能力の算出値を得る能力算出部(74)と、
を備え、
前記能力算出部は、複数の能力算出モデル(M1〜M8)を含み、
前記能力算出部は、前記室外ユニット能力情報に基づいて、前記複数の能力算出モデルのうちから1つの能力算出モデルを選択し、
前記複数の能力算出モデルは、複数の冷房用能力算出モデル(M1〜M4)及び複数の暖房用能力算出モデル(M5〜M8)を含む、
空調能力提示システム。 - 前記能力算出モデルの各々は、
前記消費電力(P)及び前記能力(C)の関係を表現する特性式(751、761)
を有する、
請求項1又は請求項2に記載の空調能力提示システム。 - 少なくとも1台の室外ユニット(40)と、少なくとも1台の室内ユニット(21〜24)と、前記室外ユニット及び前記室内ユニットを連絡する冷媒連絡配管(31、32)と、を含む空気調和装置の能力を提示する、空調能力提示システムであって、
前記室外ユニットの定格能力である又は前記定格能力に関連する情報である室外ユニット能力情報を取得する第1取得部(63、71)と、
前記室外ユニットの消費電力を計測する計測部(61、72)と、
前記室外ユニットの周囲の空気の温度である外気温を取得する第2取得部(62、73)と、
前記室外ユニット能力情報、前記消費電力、及び前記外気温に基づいて前記空気調和装置の前記能力の算出値を得る能力算出部(74)と、
を備え、
前記算出値を補正することによって補正算出値を得る補正部(75)、
をさらに備える、
空調能力提示システム。 - 前記補正部は、前記冷媒連絡配管における冷媒の圧力損失に関連する情報、に基づいて前記算出値を補正する、
請求項4に記載の空調能力提示システム。 - 前記室外ユニットは室外ファン(43)を含み、
前記補正部は、前記室外ファンの定格出力に関連する情報、に基づいて前記算出値を補正する、
請求項4又は請求項5に記載の空調能力提示システム。 - 所定期間における前記算出値又は前記補正算出値の最大値に基づいて、前記室外ユニット及び前記室内ユニットの少なくとも一部に取って代わるべき新規導入ユニットの提案を作成する、提案作成部(76)、
をさらに備える、
請求項4から6のいずれか1項に記載の空調能力提示システム。 - 前記空気調和装置は、複数の系統(20A、20B、20C)を含み、
前記複数の系統の各々は、少なくとも1台の室外ユニット(40A、40B、40C)を含み、
前記計測部は、前記複数の系統の各々について前記消費電力を計測する、
請求項7に記載の空調能力提示システム。 - 操作端末(63)、
をさらに備え、
前記計測部は、前記複数の系統の各々について前記消費電力を計測する複数の電力センサ(61A、61B、61C)を有し、
前記操作端末は、前記電力センサの識別情報を表示し、
前記操作端末は、前記識別情報と前記系統との関連付けについての入力を受け取る、
請求項8に記載の空調能力提示システム。 - 前記提案作成部は、前記複数の系統の各々について、前記室外ユニット及び前記室内ユニットの少なくとも一部に取って代わるべき前記新規導入ユニットの提案を作成する、
請求項8又は請求項9に記載の空調能力提示システム。 - 少なくとも1台の室外ユニット(40)と、少なくとも1台の室内ユニット(21〜24)と、前記室外ユニット及び前記室内ユニットを連絡する冷媒連絡配管(31、32)と、を含む空気調和装置の能力を提示する、空調能力提示システムであって、
前記室外ユニットの定格能力である又は前記定格能力に関連する情報である室外ユニット能力情報を取得する第1取得部(63、71)と、
前記室外ユニットの消費電力を計測する計測部(61、72)と、
前記室外ユニットの周囲の空気の温度である外気温を取得する第2取得部(62、73)と、
前記室外ユニット能力情報、前記消費電力、及び前記外気温に基づいて前記空気調和装置の前記能力の算出値を得る能力算出部(74)と、
を備え、
前記第2取得部は、前記室外ユニットの周囲の前記空気の湿度である外気湿度、をさらに取得し、
前記能力算出部は、前記室外ユニット能力情報、前記消費電力、前記外気温、及び前記外気湿度に基づいて前記空気調和装置の前記能力の前記算出値を得る、
空調能力提示システム。 - 前記第2取得部は、熱交換後に前記室外ユニットから排出される吹出空気に関する計測を行わない、
請求項1から11のいずれか1項に記載の空調能力提示システム。
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