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WO2021234943A1 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

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WO2021234943A1
WO2021234943A1 PCT/JP2020/020287 JP2020020287W WO2021234943A1 WO 2021234943 A1 WO2021234943 A1 WO 2021234943A1 JP 2020020287 W JP2020020287 W JP 2020020287W WO 2021234943 A1 WO2021234943 A1 WO 2021234943A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power consumption
air conditioner
time
room
correlation function
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/020287
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴大 橋川
守 濱田
勇人 堀江
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2022524832A priority Critical patent/JP7317230B2/ja
Priority to CN202080100756.7A priority patent/CN115516253A/zh
Priority to EP20936153.4A priority patent/EP4155615A4/en
Priority to US17/921,759 priority patent/US20230167994A1/en
Priority to PCT/JP2020/020287 priority patent/WO2021234943A1/ja
Publication of WO2021234943A1 publication Critical patent/WO2021234943A1/ja

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Definitions

  • This disclosure relates to the control of an air conditioner.
  • the air conditioner in order to reduce the power consumption of the air conditioner, the air conditioner should be operated while the classroom is not in use (while a person is absent from the classroom) according to the timetable entered in advance. There is a technique for stopping (for example, Patent Document 1).
  • the cumulative power consumption can be suppressed by continuing the operation of the air conditioner rather than stopping the operation of the air conditioner. be. If the difference between the room temperature and the set temperature when the operation of the air conditioner is restarted is large, a large amount of electric power is consumed. In such a case, it is better to continue the operation of the air conditioner and maintain the room temperature to suppress the power consumption.
  • the power consumption when the air conditioner is stopped and then restarted, and the power consumption when the air conditioner is continued to operate are the length of the unused period of the room and the outside of that period. It changes due to changes in air conditioning load such as changes in temperature and changes in internal calorific value.
  • the operation of the air conditioner is stopped even if the power consumption can be suppressed by continuing the operation of the air conditioner. Therefore, the technique of Patent Document 1 has a problem that the suppression of the power consumption of the air conditioner cannot be sufficiently measured.
  • One of the main purposes of this disclosure is to solve the above problems. Specifically, the main purpose of the present disclosure is to effectively suppress the power consumption of the air conditioner.
  • the control device is The operation of the air conditioner is stopped at the timing when the room in which the air conditioner is installed is no longer used, and the operation of the air conditioner is operated so that the temperature of the room becomes the set temperature at the timing when the room is used.
  • the power consumption generated in the first operation mode to be restarted is estimated as the first power consumption amount, and the power consumption generated in the second operation mode in which the operation of the air conditioner is continued even when the room is not used.
  • the power consumption estimation unit that estimates the amount as the second power consumption, and It has a determination unit that compares the first power consumption amount with the second power consumption amount and determines whether to stop or continue the operation of the air conditioner at the timing when the room is no longer used.
  • the power consumption of the air conditioner can be effectively suppressed.
  • the figure which shows the structural example of the control apparatus which concerns on Embodiment 1. The figure which shows the example of the 1st power consumption which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 shows a configuration example of an air conditioning system according to the present embodiment.
  • a classroom will be used as an example of a room for explanation.
  • the air conditioning system according to the present embodiment can be applied to a room other than the classroom as long as the air conditioner is installed and the time zone in which the air conditioner is used and the time zone in which the air conditioner is not used are distinguished.
  • the air conditioning system according to the present embodiment can be applied to a conference room, a rental space, a rental conference room, or the like of a company or the like.
  • the air conditioning system includes an outdoor unit 10, an indoor unit 20, a remote controller 30, a centralized controller 40, a room temperature detecting means 50, an outside air temperature detecting means 60, and a control device 100.
  • the indoor unit 20 and the remote controller 30 are installed in each classroom.
  • the remote controller 30 can operate the corresponding indoor unit 20.
  • the outdoor unit 10 and the indoor unit 20 have a one-to-one correspondence.
  • the outdoor unit 10 and the indoor unit 20 are collectively called an air conditioner.
  • the centralized controller 40 can operate the plurality of outdoor units 10 and the plurality of indoor units 20.
  • the room temperature detecting means 50 is arranged in each classroom and detects the room temperature in the classroom.
  • the room temperature detecting means 50 may be arranged in the indoor unit 20.
  • the outside air temperature detecting means 60 is arranged outdoors and detects the outside air temperature.
  • the outside air temperature detecting means 60 may be arranged in the outdoor unit 10.
  • the control device 100 is a computer.
  • the operation procedure of the control device 100 corresponds to the control method.
  • the control device 100 controls the operation of the air conditioner for each classroom via the centralized controller 40. More specifically, the control device 100 stops the operation of the air conditioner when the classroom is not used, and restarts the operation of the air conditioner immediately before the classroom is used (hereinafter, "first". It is determined which of the operation mode (hereinafter referred to as “operation mode”) and the operation mode (hereinafter referred to as “second operation mode”) in which the operation of the air conditioner is continued even when the classroom is not used has the lower power consumption. When the power consumption of the first operation mode is low, the control device 100 stops the operation of the air conditioner at the timing when the classroom is no longer used, and restarts the operation of the air conditioner immediately before the time when the classroom is used. Let me. On the other hand, when the power consumption of the second operation mode is small, the control device 100 continues the operation of the air conditioner.
  • the control device 100 can decide to stop / continue the operation of the air conditioner based on the lesson frame division.
  • FIG. 2 shows an example of usage schedule information displayed on the remote controller 30.
  • the remote controller 30 is provided with an input field corresponding to a preset frame division of the lesson.
  • the classroom manager for example, a teacher
  • the usage schedule information illustrated in FIG. 2 is generated.
  • the lesson frame allocation information is input from the remote controller 30 or the centralized controller 40.
  • the frame division information is input as follows. 1st period: 8: 50-9: 35 2nd period: 9: 40-10: 25 Break time: 10:25 to 10:45 3rd period: 10: 45-11: 30 4th period: 11: 35-12: 20 Break time: 12: 20-14: 00 5th period: 14: 00-14: 45 6th period: 14: 50-13: 35
  • the usage schedule information to be displayed on the remote controller 30 illustrated in FIG. 2 is generated.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the control device 100.
  • the control device 100 includes a communication device 110, a processor 120, and a storage device 130 as a hardware configuration.
  • the communication device 110 communicates with the centralized controller 40.
  • the communication device 110 can communicate with the outdoor unit 10 via the centralized controller 40. Further, the communication device 110 can communicate with the indoor unit 20 via the centralized controller 40 and the outdoor unit 10. Further, the communication device 110 can communicate with the remote controller 30 and the room temperature detecting means 50 via the centralized controller 40, the outdoor unit 10 and the indoor unit 20. Further, the communication device 110 can communicate with the outside air temperature detecting means 60.
  • the communication path shown in FIG. 3 is an example.
  • the communication device 110 may directly communicate with each of the centralized controller 40, the outdoor unit 10, the indoor unit 20, the remote controller 30, and the room temperature detecting means 50. Further, the communication device 110 may communicate with the outside air temperature detecting means 60 via another device.
  • the control device 100 includes a parameter estimation unit 121, a first power consumption estimation unit 122, a second power consumption estimation unit 123, and a determination unit 124 as functional configurations.
  • the storage device 130 stores a program that realizes the functions of the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124.
  • the processor 120 executes these programs to operate the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124, which will be described later.
  • FIG. 3 schematically shows a state in which the processor 120 is executing a program that realizes the functions of the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124. It is represented by.
  • the parameter estimation unit 121 estimates the parameters used for the operation control of the air conditioner.
  • the parameter estimation unit 121 estimates, for example, the time during which the classroom is not used (hereinafter referred to as “non-use time”) as a parameter used for operating control of the air conditioner.
  • the parameter estimation unit 121 estimates the air conditioning load as a parameter used for the operation control of the air conditioner.
  • the parameter estimation unit 121 estimates, for example, the difference between the outside air temperature and the room temperature and the amount of heat generated inside the classroom as the air conditioning load.
  • the first power consumption estimation unit 122 estimates the first power consumption.
  • the first power consumption amount is the power consumption amount generated in the first operation mode.
  • the operation of the air conditioner is stopped when the classroom in which the air conditioner is installed is no longer used, and the temperature of the classroom is set at the timing when the classroom is used. This is an operation mode in which the operation of the air conditioner is restarted so as to become.
  • the timing at which the classroom is no longer used may be the time when the classroom is no longer used (for example, the end time of the lesson) or the time after a specified time (for example, 1 minute) has elapsed from the time when the classroom is no longer used.
  • the timing at which the classroom is used may be the time when the classroom is used (for example, the start time of the lesson) or the time before the specified time (for example, 1 minute) from the time when the classroom is used.
  • the first power consumption estimation unit 122, together with the second power consumption estimation unit 123, corresponds to the power consumption estimation unit.
  • the second power consumption estimation unit 123 estimates the second power consumption.
  • the second power consumption is the power consumption generated in the second operation mode.
  • the second operation mode is, as outlined, an operation mode in which the air conditioner is continued even when the classroom is not used.
  • the second power consumption estimation unit 123, together with the first power consumption estimation unit 122, corresponds to the power consumption estimation unit.
  • the determination unit 124 compares the first power consumption amount with the second power consumption amount, and determines whether to stop or continue the operation of the air conditioner at the timing when the classroom is no longer used. When it is decided to stop the operation of the air conditioner at the timing when the classroom is no longer used, the determination unit 124 instructs the central controller 40 to stop the operation of the air conditioner at the timing when the classroom is no longer used. Further, the determination unit 124 instructs the centralized controller 40 to restart the operation of the air conditioner at the timing of restarting the operation of the air conditioner.
  • the timing for restarting the operation of the air conditioner is the time obtained by subtracting the start-up time described later from the timing when the classroom is used (for example, the start time of the lesson).
  • the control device 100 stops the operation of the air conditioner or operates the air conditioner at the timing when the classroom is no longer used according to the classroom usage schedule information and the frame allocation information set by the remote controller 30 or the centralized controller 40. Determine whether to continue.
  • the parameter estimation unit 121 specifies the non-use time by using the usage schedule information and the frame division information.
  • the control device 100 specifies the time from the end time of the time period before the time period when the classroom is not used to the start time of the time period next to the time period when the classroom is not used as the non-use time.
  • the classroom is not used during the third period on Monday.
  • the end time of the second period is "10:25”
  • the start time of the fourth period is "11:35”. Therefore, the parameter estimation unit 121 specifies "10:25 to 11:35" as the unused time.
  • the classroom is not used in the 3rd and 4th periods on Wednesday.
  • the end time of the second period is "10:25", and the start time of the fifth period is "14:00". Therefore, the control device 100 specifies "10:25 to 14:00" as the non-use time.
  • the control device 100 includes "break time: 12:20 to 14:00" as the non-use time, but when the student has lunch in the classroom during the break time, the parameter estimation unit 121 May exclude “rest time: 12:20 to 14:00" from the non-use time. In this case, the parameter estimation unit 121 specifies "10:25 to 12:20” as the unused time. Further, when the classroom is not used in the sixth period, it is not necessary to determine whether the air conditioner is stopped or continued, so that the parameter estimation unit 121 does not specify the unused time.
  • the parameter estimation unit 121 estimates the air conditioning load during the non-use time.
  • the parameter estimation unit 121 estimates the difference between the outside air temperature and the room temperature during non-use time, for example, as an air conditioning load.
  • the parameter estimation unit 121 estimates the difference between the outside air temperature and the room temperature during the non-use time by using the room temperature and the outside air temperature acquired by the room temperature detecting means 50 and the outside air temperature detecting means 60.
  • the parameter estimation unit 121 may estimate the air conditioning load by predicting the fluctuation of the outside air temperature during the non-use time. By doing so, the parameter estimation unit 121 can improve the accuracy of the air conditioning load.
  • the first power consumption estimation unit 122 estimates the start-up time.
  • the start-up time is the time from when the air conditioner resumes operation in the first operation mode until the temperature of the classroom reaches the set temperature. Then, the first power consumption estimation unit 122 estimates the power consumption (first power consumption) generated in the first operation mode based on the air harmonized load and the start-up time.
  • FIG. 4 shows an example of the first power consumption generated in the first operation mode.
  • the operation stop time is the time obtained by subtracting the start time from the unused time.
  • the first power consumption is the power consumption that occurs during non-use time, but since power consumption does not occur during the downtime, the power consumption that is substantially generated during the start-up time becomes the first power consumption. Equivalent to.
  • the first power consumption estimation unit 122 estimates the start-up time using the air-harmonic load and the start-up time correlation function generated in advance.
  • the start-up time correlation function is a correlation function between the start-up time and the air-conditioned load.
  • the first power consumption estimation unit 122 estimates the first power consumption using the start-up time, the air harmonized load, and the first correlation function generated in advance.
  • the first correlation function is a correlation function between the air harmonized load and the amount of power consumption in a unit time.
  • the second power consumption estimation unit 123 estimates the power consumption (second power consumption) generated in the second operation mode based on the non-use time and the air harmonized load. In the second operation mode, the operation of the air conditioner continues during the non-use time. Therefore, the second power consumption estimation unit 123 estimates the power consumption generated during the non-use time as the second power consumption.
  • FIG. 5 shows an example of the second power consumption generated in the second operation mode.
  • the second power consumption is the power consumption generated during non-use time.
  • the second power consumption is simply proportional to the non-use time.
  • the second power consumption estimation unit 123 estimates the second power consumption using the unused time, the air harmonized load, and the second correlation function generated in advance.
  • the second correlation function is a correlation function between the air harmonized load and the amount of power consumption in a unit time.
  • the second correlation function may be the same correlation function as the first correlation function, or may be a different correlation function.
  • the determination unit 124 compares the first power consumption amount with the second power consumption amount. Then, if the first power consumption is smaller than the second power consumption, the determination unit 124 stops the operation of the air conditioner. On the other hand, if the second power consumption is equal to or less than the first power consumption, the determination unit 124 continues the operation of the air conditioner.
  • FIG. 6 shows an operation example of the control device 100 according to the present embodiment.
  • the parameter estimation unit 121 specifies the non-use time by the above-mentioned procedure.
  • the parameter estimation unit 121 specifies the unused time of the day before the start time.
  • step S11 the parameter estimation unit 121 calculates the air conditioning load.
  • step S12 the first power consumption estimation unit 122 calculates the start-up time using the air harmonized load and the start-up time correlation function.
  • the first power consumption estimation unit 122 calculates the first power consumption Wa by using the air conditioning load, the start-up time, and the first correlation function.
  • step S14 the second power consumption estimation unit 123 calculates the second power consumption Wb using the air harmonized load and the second correlation function.
  • step S15 the determination unit 124 compares the first power consumption amount Wa with the second power consumption amount Wb.
  • the determination unit 124 stops the operation of the air conditioner in step S16.
  • the determination unit 124 outputs a command to the centralized controller 40 to stop the operation of the outdoor unit 10 and the indoor unit 20.
  • the determination unit 124 continues the operation of the air conditioner in step S17.
  • the determination unit 124 determines in step S18 whether or not the start time has arrived.
  • the start-up time is the start time of the start-up time shown in FIG.
  • the determination unit 124 starts the air conditioner in step S19. That is, the determination unit 124 restarts the operation of the air conditioner.
  • the determination unit 124 outputs a command to the centralized controller 40 to start the operation of the outdoor unit 10 and the indoor unit 20.
  • step S15 and S16 it is determined whether to stop or continue the operation of the air conditioner by comparing the first power consumption amount and the second power consumption amount. .. Instead of this, even if the determination unit 124 decides to continue the operation of the air conditioner when the room temperature detecting means 50 detects that a person is present in the classroom at the start time of the non-use time. good. In this case, steps S11 to S15 may be omitted.
  • the first power consumption estimation unit 122 may calculate the start time and the first power consumption by using the start correlation function and the first correlation function generated in advance by the simulation.
  • the second power consumption estimation unit 123 may calculate the second power consumption using the second correlation function generated in advance by the simulation.
  • the start-up time and the first power consumption may be calculated by using the start-up correlation function and the first correlation function generated in advance based on the actually measured values. That is, the first power consumption estimation unit 122 analyzes the air-conditioning load measured during the non-use time of the classroom and the start-up time actually required when the air-conditioning machine is operated in the first operation mode. The start-up time correlation function generated in the above can be used.
  • the first power consumption estimation unit 122 actually generates the first power consumption when the air conditioning load measured during the non-use time of the classroom and the air conditioning machine are operated in the first operation mode.
  • the first correlation function generated by analyzing the quantity can be used.
  • the first power consumption in this case may be a value measured by a wattmeter or the like, or may be a value calculated from data such as the compressor frequency of the air conditioner.
  • the second power consumption estimation unit 123 may calculate the second power consumption using the second correlation function generated based on the actually measured value. That is, the second power consumption estimation unit 123 actually generates the second power consumption when the air conditioning load measured during the non-use time of the classroom and the air conditioning machine are operated in the second operating mode.
  • a second correlation function generated by analyzing the quantity can be used.
  • the second power consumption in this case may be a value measured by a wattmeter or the like, or may be a value calculated from data such as the compressor frequency of the air conditioner.
  • the correlation function may be corrected based on the difference between the predicted value obtained by the correlation function and the actual value. Such correction improves the estimation accuracy of the correlation function.
  • the measured values used to generate the start-up time correlation function, the first correlation function, and the second correlation function need to be measured values obtained in a situation where there are no people in the classroom.
  • the measured value obtained in the situation where there is a person in the classroom is inappropriate as a value for generating and correcting the correlation function because the air conditioning load changes due to the influence of heat generated by the human body.
  • the presence / absence of a person in the classroom may be determined based on the usage schedule information and the frame division information, or may be determined by a person detection means such as an infrared sensor.
  • step S18, step S19 in which the determination unit 124 starts the air conditioner at the start time has been described.
  • the determination unit 124 may start the air conditioner at a time other than the start time.
  • the determination unit 124 may activate the air conditioner at the start time of the next time limit.
  • the first power consumption estimation unit 122 may calculate the first power consumption using a fixed time as the start time without calculating the start time.
  • step S17 when it is decided in step S17 to continue the operation of the air conditioner, if the operation of the air conditioner is continued during the non-use time, it is mistakenly misunderstood that the operation of the air conditioner is continued. There is a possibility. Therefore, when the determination unit 124 decides to continue the operation of the air conditioner in step S17, the determination unit 124 outputs the message illustrated in FIG. 7 to a device in the classroom, for example, the remote controller 30. Further, the determination unit 124 may notify a message that the operation of the air conditioner is continuing for energy saving by turning on the lamp of the indoor unit 20 or the lamp of the remote controller 30.
  • the air conditioning is performed by selecting the operation mode in which the power consumption is smaller from the operation mode in which the operation of the air conditioner is stopped and the operation mode in which the operation of the air conditioner is continued.
  • the power consumption of the machine can be effectively suppressed.
  • Embodiment 2 In this embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described. The matters not described below are the same as those in the first embodiment.
  • the first power consumption estimation unit 122 is a room temperature change amount when the operation is stopped, which is a room temperature change amount when the operation of the air conditioner is stopped according to the air conditioning load (hereinafter, simply room temperature). Estimate the amount of change). That is, the first power consumption estimation unit 122 estimates the temperature difference between the temperature of the classroom at the timing when the air conditioner stops the operation and the temperature of the classroom at the timing when the air conditioner restarts the operation. ..
  • FIG. 8 shows an example of the transition of the room temperature when the operation of the air conditioner is stopped in the case of cooling operation.
  • the amount of change in room temperature when the operation is stopped is the temperature difference between the temperature of the classroom at the start time of the operation stop time and the temperature of the classroom at the start time (start time) of the start time.
  • the first power consumption estimation unit 122 estimates the room temperature change amount (temperature difference) by using, for example, a temperature difference correlation function generated in advance, an air harmonized load, and an operation stop time.
  • the temperature difference correlation function is a correlation function between the air conditioning load and the amount of change in room temperature (temperature difference) per unit time.
  • the first power consumption estimation unit 122 estimates the start-up time using the estimated room temperature change amount (temperature difference). Further, the first power consumption estimation unit 122 estimates the first power consumption using the estimated room temperature change amount (temperature difference) and the estimated start-up time.
  • the first power consumption estimation unit 122 estimates the start-up time using a start-up time correlation function which is a correlation function between the amount of change in room temperature and the start-up time. Further, the first power consumption estimation unit 122 estimates the first power consumption using the first correlation function, which is a correlation function between the amount of change in room temperature and the amount of power consumption in a unit time, and the start-up time. do.
  • FIG. 9 shows an operation example of the control device 100 according to the present embodiment.
  • an operation example of the control device 100 will be described based on the flowchart of FIG.
  • step S11 is the same as that shown in FIG. 6, the description thereof will be omitted.
  • step S21 the first power consumption estimation unit 122 calculates the room temperature change amount by using the air harmonized load, the temperature difference correlation function, and the operation stop time.
  • step S22 the first power consumption estimation unit 122 calculates the start-up time using the room temperature change amount and the start-up time correlation function.
  • step S23 the first power consumption estimation unit 122 calculates the first power consumption Wa by using the air conditioning load, the start-up time, and the first correlation function.
  • steps S14 to S19 are the same as those shown in FIG. 6, the description thereof will be omitted.
  • the first power consumption estimation unit 122 uses the temperature difference correlation function, the start-up time correlation function, and the first correlation function generated in advance by the simulation to determine the room temperature change amount, the start-up time, and the first power consumption amount. It may be calculated. Further, the room temperature change amount, the start-up time, and the first power consumption amount may be calculated by using the temperature difference correlation function, the start-up correlation function, and the first correlation function generated in advance based on the actually measured values. Further, the correlation function may be corrected based on the difference between the predicted value obtained by the correlation function and the actual value. Such correction improves the estimation accuracy of the correlation function.
  • the air conditioner can be operated by selecting the operation mode in which the power consumption is smaller from the operation mode in which the operation of the air conditioner is stopped and the operation mode in which the operation of the air conditioner is continued.
  • the power consumption of the air conditioner can be effectively suppressed.
  • the start-up time and the first power consumption can be calculated with higher accuracy than in the first embodiment. That is, in the first embodiment, when the start-up time correlation function is generated based on the measured value, the start-up time can be measured only when the operation of the air conditioner is stopped and then the operation of the air conditioner is restarted. .. Similarly, in the first embodiment, when the first correlation function is generated based on the actually measured value, the power consumption is actually measured only when the operation of the air conditioner is stopped and then the operation of the air conditioner is restarted. be able to.
  • the measured room temperature change amount and the case where the operation of the air conditioner is not restarted after the operation of the air conditioner is stopped.
  • Any of the room temperature changes measured in 1 can be used to generate the temperature difference correlation function. That is, in the present embodiment, regardless of whether or not the operation of the air conditioner is restarted, the room temperature at the time when the operation of the air conditioner is stopped and the room temperature after the predetermined time has elapsed from the time when the operation of the air conditioner is stopped.
  • Embodiment 3 In this embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described. The matters not described below are the same as those in the first embodiment.
  • the first power consumption estimation unit 122 and the second power consumption estimation unit 123 have the first power consumption amount and the second power consumption amount based on the usage schedule of the classroom designated in advance. Estimates the power consumption of. In the present embodiment, the first power consumption estimation unit 122 and the second power consumption estimation unit 123 use the first power consumption amount and the second consumption amount based on the usage schedule of the classroom designated at any time. Estimate the amount of power. In the present embodiment, for example, the classroom manager can input the non-use time of the classroom with the remote controller 30 at any time. Then, the parameter estimation unit 121 notifies the first power consumption estimation unit 122 and the second power consumption estimation unit 123 of the unused time designated at any time by the classroom manager.
  • the remote controller 30 is provided with buttons such as "one frame not used", “two frames not used”, and “not used for a while”.
  • the classroom administrator specifies the non-use time of the classroom by pressing these buttons.
  • the control device 100 performs the same processing as that of the first embodiment or the second embodiment.
  • the determination unit 124 operates the air conditioner without determining whether to stop the operation of the air conditioner or continue the operation of the air conditioner. Stop.
  • the classroom manager may be able to input the unused time.
  • the operation of the control device 100 when the unused time is input by the classroom manager is the same as that of the first embodiment or the second embodiment.
  • first to third embodiments have been described above, two or more of these embodiments may be combined and carried out. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Alternatively, two or more of these embodiments may be partially combined and carried out. In addition, the configurations and procedures described in these embodiments may be changed as necessary.
  • the processor 120 shown in FIG. 3 is an IC (Integrated Circuit) that performs processing.
  • the processor 120 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
  • the storage device 130 shown in FIG. 3 is a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • the communication device 110 shown in FIG. 3 is an electronic circuit that executes data communication processing.
  • the communication device 110 is, for example, a communication chip or a NIC (Network Interface Card).
  • An OS (Operating System) is also stored in the storage device 130. Then, at least a part of the OS is executed by the processor 120.
  • the processor 120 executes a program that realizes the functions of the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124 while executing at least a part of the OS. ..
  • the processor 120 executes the OS, task management, memory management, file management, communication control, and the like are performed.
  • At least one of the information, data, signal value, and variable value indicating the processing result of the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124 Stored in at least one of the registers and cache memory in the storage device 130, processor 120.
  • a program that realizes the functions of the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124 is a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, or a Blu-ray. (Registered trademark) It may be stored in a portable recording medium such as an optical disc or a DVD. Then, a portable recording medium containing a program that realizes the functions of the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124 may be distributed. ..
  • the "units" of the parameter estimation unit 121, the first power consumption estimation unit 122, the second power consumption estimation unit 123, and the determination unit 124 are “circuits” or “processes” or “procedures” or “processes”. May be read as “.
  • the control device 100 may be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit is, for example, a logic IC (Integrated Circuit), a GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the superordinate concept of the processor and the processing circuit is referred to as "processing circuit Lee". That is, the processor and the processing circuit are specific examples of the "processing circuit Lee", respectively.

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Abstract

第１の消費電力量推定部（１２２）は、空気調和機が設置されている部屋が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止し部屋が使用されるタイミングで部屋の温度が設定温度になるように空気調和機の運転を再開する第１の運転形態で発生する消費電力量を第１の消費電力量として推定する。第２の消費電力量推定部（１２３）は、部屋が使用されない間も空気調和機の運転を継続する第２の運転形態で発生する消費電力量を第２の消費電力量として推定する。判定部（１２４）は、第１の消費電力量と第２の消費電力量とを比較し、部屋が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止するか継続するかを判定する。

Description

制御装置及び制御方法
　本開示は、空気調和機の制御に関する。
　近年、学校への空気調和機の導入が進められ、各教室において授業中に空気調和機が使用されるようになっている。学校では、授業の内容によって教師及び生徒が教室を移動するために、その教室内の人の在／不在が時間割によって変わる。このため、空気調和機の使用／不使用も時間割によって変わる。
　このような点を鑑みて、空気調和機の消費電力量の削減のために、予め入力した時間割にあわせて、教室が使用されない間（人が教室に不在の間）、空気調和機の運転を停止する技術がある（例えば、特許文献１）。
特開２００４－２５１５０９号公報
　一方で、短時間の部屋の不使用であれば、空気調和機の運転を停止するよりも、空気調和機の運転を継続する方が、累積の消費電力量を抑制することができるという知見がある。空気調和機の運転を再開した際の室温と設定温度の乖離が大きいと、かえって多くの電力を消費する。このような場合は、空気調和機の運転を継続して、室温を維持しておく方が、消費電力量を抑制することができる。
　空気調和機を停止した後に空気調和機の運転を再開した場合の消費電力量と、空気調和機の運転を継続する場合の消費電力量は、部屋の不使用の期間の長さ、その間の外気温の変化、内部発熱量の変化といった空気調和負荷の変化により変化する。
　特許文献１の技術では、空気調和機の運転を継続した方が消費電力量を抑制することができる場合でも空気調和機の運転が停止される。このため、特許文献１の技術では、空気調和機の消費電力量の抑制が十分に測れていないという課題がある。
　本開示は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとしている。具体的には、本開示は、空気調和機の消費電力量を効果的に抑制することを主な目的とする。
　本開示に係る制御装置は、
　空気調和機が設置されている部屋が使用されなくなるタイミングで前記空気調和機の運転を停止し前記部屋が使用されるタイミングで前記部屋の温度が設定温度になるように前記空気調和機の運転を再開する第１の運転形態で発生する消費電力量を第１の消費電力量として推定し、前記部屋が使用されない間も前記空気調和機の運転を継続する第２の運転形態で発生する消費電力量を第２の消費電力量として推定する消費電力量推定部と、
　前記第１の消費電力量と前記第２の消費電力量とを比較し、前記部屋が使用されなくなるタイミングで前記空気調和機の運転を停止するか継続するかを判定する判定部とを有する。
　本開示によれば、空気調和機の消費電力量を効果的に抑制することができる。
実施の形態１に係る空気調和システムの構成例を示す図。 実施の形態１に係る操作インタフェースの例を示す図。 実施の形態１に係る制御装置の構成例を示す図。 実施の形態１に係る第１の消費電力量の例を示す図。 実施の形態１に係る第２の消費電力量の例を示す図。 実施の形態１に係る制御装置の動作例を示すフローチャート。 実施の形態１に係るメッセージの例を示す図。 実施の形態２に係る運転停止時の室温変化量の例を示す図。 実施の形態２に係る制御装置の動作例を示すフローチャート。 実施の形態３に係る操作インタフェースの例を示す図。 実施の形態３に係る操作インタフェースの例を示す図。
　以下、実施の形態を図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分又は相当する部分を示す。
　実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１は、本実施の形態に係る空気調和システムの構成例を示す。
　本実施の形態では、部屋の例として教室を用いて説明を行う。しかし、空気調和機が設置され、使用する時間帯と使用しない時間帯とが区別される部屋であれば教室以外の部屋にも本実施の形態に係る空気調和システムを適用することができる。例えば、企業等の会議室、貸しスペース、貸し会議室等にも本実施の形態に係る空気調和システムを適用することができる。
　本実施の形態に係る空気調和システムは、室外機１０、室内機２０、リモートコントローラー３０、集中コントローラ４０、室温検出手段５０、外気温度検出手段６０及び制御装置１００からなる。
　室内機２０及びリモートコントローラー３０は、各教室に設置される。リモートコントローラー３０は、対応する室内機２０の操作を行うことができる。
　本実施の形態では、室外機１０と室内機２０とは一対一で対応しているものとする。室外機１０と室内機２０を合わせて空気調和機という。
　集中コントローラ４０は、複数の室外機１０及び複数の室内機２０の操作を行うことができる。
　室温検出手段５０は、各教室に配置され、教室の室温を検出する。室温検出手段５０は、室内機２０に配置されていてもよい。
　また、外気温度検出手段６０は、戸外に配置され、外気温度を検出する。外気温度検出手段６０は、室外機１０に配置されていてもよい。
　制御装置１００は、コンピュータである。なお、制御装置１００の動作手順は、制御方法に相当する。
　制御装置１００は、集中コントローラ４０を介して、教室ごとに、空気調和機の運転を制御する。
　より具体的には、制御装置１００は、教室が使用されない時間に空気調和機の運転を停止させ、教室が使用される直前に空気調和機の運転を再開させる運転形態（以下、「第１の運転形態」という）と、教室が使用されない時間も空気調和機の運転を継続させる運転形態（以下、「第２の運転形態」という）のいずれの消費電力量が少ないかを判定する。第１の運転形態の消費電力量が少ない場合は、制御装置１００は教室が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止させ、教室が使用される時刻の直前に空気調和機の運転を再開させる。一方、第２の運転形態の消費電力量が少ない場合は、制御装置１００は、空気調和機の運転を継続させる。
　学校では、教室が使用されない時間は授業のコマ割りに基づくため、制御装置１００は、授業のコマ割りを基準にして、空気調和機の運転の停止／運転の継続を決定することができる。
　図２は、リモートコントローラー３０に表示される使用スケジュール情報の例を示す。リモートコントローラー３０には、予め設定された授業のコマ割りに対応した入力欄が設けられる。教室の管理者（例えば、教師）が各コマに教室を使用するかしないかを入力することで、図２に例示する使用スケジュール情報が生成される。
　授業のコマ割り情報は、リモートコントローラー３０または集中コントローラ４０から入力される。例えば、以下のようにコマ割り情報が入力される。
　１時限目：８：５０～９：３５
　２時限目：９：４０～１０：２５
　休み時間：１０：２５～１０：４５
　３時限目：１０：４５～１１：３０
　４時限目：１１：３５～１２：２０
　休み時間：１２：２０～１４：００
　５時限目：１４：００～１４：４５
　６時限目：１４：５０～１３：３５
　入力されたコマ割り情報に応じて、図２に例示した、リモートコントローラー３０に表示する使用スケジュール情報が生成される。
　図３は、制御装置１００の構成例を示す。
　制御装置１００は、ハードウェア構成として、通信装置１１０、プロセッサ１２０、記憶装置１３０を備える。
　通信装置１１０は、集中コントローラ４０と通信を行う。通信装置１１０は、集中コントローラ４０を介して室外機１０と通信を行うことができる。更に、通信装置１１０は、集中コントローラ４０及び室外機１０を介して室内機２０と通信を行うことができる。また、通信装置１１０は、集中コントローラ４０、室外機１０及び室内機２０を介してリモートコントローラー３０及び室温検出手段５０と通信を行うことができる。また、通信装置１１０は、外気温度検出手段６０と通信を行うことができる。
　なお、図３に示す通信経路は一例である。例えば、通信装置１１０は、集中コントローラ４０、室外機１０、室内機２０、リモートコントローラー３０及び室温検出手段５０のそれぞれと直接通信してもよい。また、通信装置１１０は、他の機器を介して外気温度検出手段６０と通信してもよい。
　プロセッサ１２０は、プログラムを実行する。
　制御装置１００は、機能構成として、パラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４を備える。
　記憶装置１３０には、パラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の機能を実現するプログラムが記憶されている。
　プロセッサ１２０がこれらプログラムを実行して、後述するパラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の動作を行う。
　図３では、プロセッサ１２０がパラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
　パラメータ推定部１２１は、空気調和機の運転制御に用いるパラメータを推定する。
　パラメータ推定部１２１は、例えば、空気調和機の運転制御に用いるパラメータとして、教室が使用されない時間（以下、「不使用時間」という）を推定する。
　また、パラメータ推定部１２１は、空気調和機の運転制御に用いるパラメータとして、空気調和負荷を推定する。パラメータ推定部１２１は、空気調和負荷として、例えば、外気温と室温の差、教室の内部発熱量を推定する。
　第１の消費電力量推定部１２２は、第１の消費電力量を推定する。第１の消費電力量とは、第１の運転形態で発生する消費電力量である。第１の運転形態とは、概説したように、空気調和機が設置されている教室が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止し、教室が使用されるタイミングで教室の温度が設定温度になるように空気調和機の運転を再開する運転形態である。教室が使用されなくなるタイミングは、教室が使用されなくなる時刻（例えば、授業の終了時刻）でもよいし、教室が使用されなくなる時刻から規定時間（例えば、１分）が経過した後の時刻でもよい。また、教室が使用されるタイミングは、教室が使用される時刻（例えば、授業の開始時刻）でもよいし、教室が使用される時刻から規定時間（例えば、１分）前の時刻でもよい。
　第１の消費電力量推定部１２２は、第２の消費電力量推定部１２３とともに消費電力量推定部に相当する。
　第２の消費電力量推定部１２３は、第２の消費電力量を推定する。第２の消費電力量とは、第２の運転形態で発生する消費電力量である。第２の運転形態とは、概説したように、教室が使用されない間も空気調和機を継続する運転形態である。
　第２の消費電力量推定部１２３は、第１の消費電力量推定部１２２とともに消費電力量推定部に相当する。
　判定部１２４は、第１の消費電力量と第２の消費電力量とを比較し、教室が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止するか継続するかを判定する。
　教室が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止することを決定した場合に、判定部１２４は、教室が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止するよう集中コントローラ４０に指示する。また、判定部１２４は、空気調和機の運転の再開をするタイミングで空気調和機の運転を再開するよう集中コントローラ４０に指示する。空気調和機の運転の再開をするタイミングは、教室が使用されるようになるタイミング（例えば、授業の開始時刻）から後述する起動時間を減算して得られる時刻である。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
　制御装置１００は、リモートコントローラー３０又は集中コントローラ４０によって設定された教室の使用スケジュール情報とコマ割り情報に従い、教室が使用されなくなるタイミングで空気調和機の運転を停止させるか、空気調和機の運転を継続するかの判定を行う。
　より具体的には、パラメータ推定部１２１が、使用スケジュール情報とコマ割り情報を用いて、不使用時間を特定する。制御装置１００は、教室が不使用の時限の前の時限の終了時刻から不使用の時限の次の時限の開始時刻までの時間を不使用時間として特定する。
　図２のスケジュール情報では、月曜日の３時限目は教室が不使用である。２時限目の終了時刻は「１０：２５」であり、４時限目の開始時刻は「１１：３５」である。このため、パラメータ推定部１２１は「１０：２５～１１：３５」を不使用時間として特定する。
　図２のスケジュール情報では、水曜日の３時限目及び４時限目は教室が不使用である。２時限目の終了時刻は「１０：２５」であり、５時限目の開始時刻は「１４：００」である。このため、制御装置１００は「１０：２５～１４：００」を不使用時間として特定する。なお、この例では、制御装置１００は「休み時間：１２：２０～１４：００」を不使用時間に含めているが、当該休み時間に生徒が教室で昼食をとる場合は、パラメータ推定部１２１は「休み時間：１２：２０～１４：００」を不使用時間から除外してもよい。この場合は、パラメータ推定部１２１は、「１０：２５～１２：２０」を不使用時間として特定する。
　また、教室が６時限目に不使用である場合は、空気調和機の運転停止／運転継続を判定する必要がないので、パラメータ推定部１２１は不使用時間を特定しない。
　また、パラメータ推定部１２１は、不使用時間における空気調和負荷を推定する。パラメータ推定部１２１は、例えば、空気調和負荷として、不使用時間における外気温と室温との差を推定する。パラメータ推定部１２１は、具体的には、室温検出手段５０及び外気温度検出手段６０により取得された室温と外気温とを用いて、不使用時間における外気温と室温との差を推定する。
　なお、パラメータ推定部１２１は、不使用時間の外気温度の変動を予測して空気調和負荷を推定するようにしてもよい。このようにすることで、パラメータ推定部１２１は、空気調和負荷の精度を高めることができる。
　また、第１の消費電力量推定部１２２は、起動時間を推定する。起動時間は、第１の運転形態で空気調和機が運転を再開してから教室の温度が設定温度になるまでの時間である。
　そして、第１の消費電力量推定部１２２は、空気調和負荷と起動時間に基づいて、第１の運転形態で発生する消費電力量（第１の消費電力量）を推定する。
　図４は、第１の運転形態で発生する第１の消費電力量の例を示す。
　不使用時間から起動時間を減算して得られる時間が運転停止時間である。
　第１の消費電力量は不使用時間に発生する消費電力量であるが、運転停止時間では電力消費が発生しないため、実質的に起動時間において発生する消費電力量が第１の消費電力量に相当する。
　第１の消費電力量推定部１２２は、空気調和負荷と、予め生成されている起動時間相関関数とを用いて起動時間を推定する。起動時間相関関数とは、起動時間と空気調和負荷との相関関数である。
　第１の消費電力量推定部１２２は、起動時間と、空気調和負荷と、予め生成されている第１の相関関数とを用いて第１の消費電力量を推定する。第１の相関関数とは、空気調和負荷と単位時間における消費電力量との相関関数である。
　また、第２の消費電力量推定部１２３が、不使用時間と空気調和負荷とに基づいて、第２の運転形態で発生する消費電力量（第２の消費電力量）を推定する。
　第２の運転形態では、不使用時間の間、空気調和機の運転が継続する。このため、第２の消費電力量推定部１２３は、不使用時間に発生する消費電力量を第２の消費電力量として推定する。
　図５は、第２の運転形態で発生する第２の消費電力量の例を示す。
　第２の消費電力量は不使用時間に発生する消費電力量である。第２の消費電力量は単純に不使用時間に比例する。
　第２の消費電力量推定部１２３は、不使用時間と、空気調和負荷と、予め生成されている第２の相関関数とを用いて第２の消費電力量を推定する。
　第２の相関関数とは、空気調和負荷と単位時間における消費電力量との相関関数である。第２の相関関数は、第１の相関関数と同じ相関関数であってもよいし、異なる相関関数でもよい。
　判定部１２４は、第１の消費電力量と第２の消費電力量とを比較する。そして、第１の消費電力量が第２の消費電力量よりも小さければ、判定部１２４は空気調和機の運転を停止させる。一方、第２の消費電力量が第１の消費電力量以下であれば、判定部１２４は空気調和機の運転を継続させる。
　図６は、本実施の形態に係る制御装置１００の動作例を示す。
　以下にて、図６のフローチャートに基づいて、制御装置１００の動作例を説明する。
　なお、図６のフローの開始前に、パラメータ推定部１２１は、前述した手順にて、不使用時間を特定しているものとする。例えば、パラメータ推定部１２１は始業時間前に、その日の不使用時間を特定しているものとする。
　不使用時間の開始時刻に、まず、ステップＳ１１において、パラメータ推定部１２１が空気調和負荷を算出する。
　次に、ステップＳ１２において、第１の消費電力量推定部１２２が、空気調和負荷と起動時間相関関数とを用いて、起動時間を算出する。
　また、ステップＳ１３において、第１の消費電力量推定部１２２が、空気調和負荷と起動時間と第１の相関関数とを用いて、第１の消費電力量Ｗａを算出する。
　次に、ステップＳ１４において、第２の消費電力量推定部１２３が、空気調和負荷と第２の相関関数とを用いて、第２の消費電力量Ｗｂを算出する。
　次に、ステップＳ１５において、判定部１２４が、第１の消費電力量Ｗａと第２の消費電力量Ｗｂを比較する。
　第１の消費電力量Ｗａが第２の消費電力量Ｗｂよりも小さい場合は、判定部１２４は、ステップＳ１６で空気調和機の運転を停止する。この場合は、判定部１２４は、集中コントローラ４０に室外機１０と室内機２０の運転を停止させるためのコマンドを出力する。
　一方、第２の消費電力量Ｗｂが第１の消費電力量以下である場合は、ステップＳ１７において、判定部１２４が空気調和機の運転を継続する。
　ステップＳ１６で空気調和機の運転を停止させた場合は、判定部１２４は、ステップＳ１８において起動時刻が到来したか否かを判定する。起動時刻は、図３に示した起動時間の開始時刻である。
　起動時刻が到来している場合は、判定部１２４は、ステップＳ１９で空気調和機を起動する。すなわち、判定部１２４は空気調和機の運転を再開させる。この場合は、判定部１２４は集中コントローラ４０に室外機１０と室内機２０の運転を開始させるためのコマンドを出力する。
　なお、図６のフローでは、第１の消費電力量と第２の消費電力量との比較により、空気調和機の運転を停止させるか継続させるかを決定している（ステップＳ１５及びステップＳ１６）。これに代えて、判定部１２４は、不使用時間の開始時刻に室温検出手段５０により教室に人が存在していることが検知された場合は、空気調和機の運転を継続すると決定してもよい。この場合は、ステップＳ１１～ステップＳ１５を省略してもよい。
　また、第１の消費電力量推定部１２２は、シミュレーションにより予め生成された起動相関関数及び第１の相関関数を用いて、起動時間及び第１の消費電力量を算出してもよい。同様に、第２の消費電力量推定部１２３は、シミュレーションにより予め生成された第２の相関関数を用いて、第２の消費電力量を算出してもよい。
　更には、実測値に基づき予め生成された起動相関関数及び第１の相関関数を用いて、起動時間及び第１の消費電力量を算出してもよい。つまり、第１の消費電力量推定部１２２は、教室の不使用時間で計測された空気調和負荷と第１の運転形態で空気調和機を運転させた場合に実際に要した起動時間とを解析して生成された起動時間相関関数を用いることができる。また、第１の消費電力量推定部１２２は、教室の不使用時間で計測された空気調和負荷と第１の運転形態で空気調和機を運転させた場合に実際に発生した第１の消費電力量とを解析して生成された第１の相関関数を用いることができる。なお、この場合の第１の消費電力量は、電力計等により計測された値でもよいし、空気調和機の圧縮機周波数などのデータから算出された値でもよい。同様に、第２の消費電力量推定部１２３は、実測値に基づき生成された第２の相関関数を用いて、第２の消費電力量を算出してもよい。つまり、第２の消費電力量推定部１２３は、教室の不使用時間で計測された空気調和負荷と第２の運転形態で空気調和機を運転させた場合に実際に発生した第２の消費電力量とを解析して生成された第２の相関関数を用いることができる。なお、この場合の第２の消費電力量は、電力計等により計測された値でもよいし、空気調和機の圧縮機周波数などのデータから算出された値でもよい。
　また、相関関数により得られた予測値と実際の値との差分に基づいて、相関関数を補正してもよい。このような補正により、相関関数の推定精度が向上する。
　なお、起動時間相関関数、第１の相関関数及び第２の相関関数の生成に用いられる実測値は、教室に人がいない状況で取得された実測値である必要がある。教室に人がいる状況で取得された実測値は、人体発熱の影響により、空気調和負荷が変わるため、相関関数の生成及び補正のための値として不適切である。教室内の人の在／不在は、使用スケジュール情報及びコマ割り情報に基づいて判断してもよいし、赤外線センサなどの人検知手段により判断してもよい。
　図６のフローでは、判定部１２４が起動時刻に空気調和機を起動する例（ステップＳ１８、ステップＳ１９）を説明した。判定部１２４は、起動時刻以外の時刻に空気調和機を起動してもよい。例えば、判定部１２４は次の時限の開始時刻に空気調和機を起動させてもよい。
　また、計算負荷の低減のために、第１の消費電力量推定部１２２は、起動時間を算出せずに、起動時間として固定時間を用いて第１の消費電力量を算出してもよい。
　また、ステップＳ１７で空気調和機の運転の継続が決定された場合に、不使用時間において空気調和機の運転が継続していると、誤って空気調和機の運転が継続していると誤解される可能性がある。そこで、判定部１２４は、ステップＳ１７で空気調和機の運転の継続を決定した場合に、図７に例示するメッセージを教室内の機器、例えば、リモートコントローラー３０に出力する。また、判定部１２４は、室内機２０のランプ又はリモートコントローラー３０のランプを点灯させる等により、省エネルギーのために空気調和機の運転が継続している旨のメッセージを通知してもよい。
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
　以上、本実施の形態によれば、空気調和機の運転を停止させる運転形態と空気調和機の運転を継続させる運転形態のうち、より消費電力量が少ない運転形態を選択することで、空気調和機の消費電力量を効果的に抑制することができる。
実施の形態２．
　本実施の形態では、主に実施の形態１との差異を説明する。
　なお、以下で説明していない事項は、実施の形態１と同様である。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　本実施の形態に係る空気調和システムの構成例は図１に示す通りである。
　また、本実施の形態に係る制御装置１００の構成例も図３に示す通りである。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
　制御装置１００の基本的な動作は実施の形態１と同様である。ここでは、実施の形態１との差異を説明する。
　本実施の形態では、第１の消費電力量推定部１２２は、空気調和負荷に応じ、空気調和機の運転を停止させた場合の室温変化量である運転停止時室温変化量（以下、単に室温変化量ともいう）を推定する。つまり、第１の消費電力量推定部１２２は、空気調和機が運転を停止するタイミングでの教室の温度と、空気調和機が運転を再開するタイミングでの教室の温度との温度差を推定する。
　図８は、冷房運転の場合の空気調和機の運転停止時の室温の推移例を示す。運転停止時室温変化量は、運転停止時間の開始時刻での教室の温度と、起動時間の開始時刻（起動時刻）での教室の温度との温度差である。
　第１の消費電力量推定部１２２は、例えば、予め生成された温度差相関関数と、空気調和負荷と、運転停止時間とを用いて、室温変化量（温度差）を推定する。温度差相関関数は、空気調和負荷と単位時間の室温変化量（温度差）との相関関数である。
　次に、第１の消費電力量推定部１２２は、推定した室温変化量（温度差）を用いて起動時間を推定する。また、第１の消費電力量推定部１２２は、推定した室温変化量（温度差）と推定した起動時間とを用いて第１の消費電力量を推定する。
　例えば、第１の消費電力量推定部１２２は、室温変化量と起動時間との相関関数である起動時間相関関数を用いて起動時間を推定する。また、第１の消費電力量推定部１２２は、室温変化量と単位時間における消費電力量との相関関数である第１の相関関数と、起動時間とを用いて第１の消費電力量を推定する。
　図９は、本実施の形態に係る制御装置１００の動作例を示す。
　以下にて、図９のフローチャートに基づいて、制御装置１００の動作例を説明する。
　ステップＳ１１は図６に示すものと同じであるため、説明を省略する。
　ステップＳ２１において、第１の消費電力量推定部１２２は、空気調和負荷と温度差相関関数と運転停止時間とを用いて、室温変化量を算出する。
　ステップＳ２２では、第１の消費電力量推定部１２２は、室温変化量と起動時間相関関数とを用いて、起動時間を算出する。
　ステップＳ２３では、第１の消費電力量推定部１２２は、空気調和負荷と起動時間と第１の相関関数とを用いて、第１の消費電力量Ｗａを算出する。
　ステップＳ１４～ステップＳ１９は図６に示すものと同じであるため、説明を省略する。
　第１の消費電力量推定部１２２は、シミュレーションにより予め生成された温度差相関関数、起動時間相関関数及び第１の相関関数を用いて、室温変化量、起動時間及び第１の消費電力量を算出してもよい。
　更には、実測値に基づき予め生成された温度差相関関数、起動相関関数及び第１の相関関数を用いて、室温変化量、起動時間及び第１の消費電力量を算出してもよい。
　また、相関関数により得られた予測値と実際の値との差分に基づいて、相関関数を補正してもよい。このような補正により、相関関数の推定精度が向上する。
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
　以上、本実施の形態によっても、空気調和機の運転を停止させる運転形態と空気調和機の運転を継続させる運転形態のうち、より消費電力量が少ない運転形態を選択することで、空気調和機の消費電力量を効果的に抑制することができる。
　また、本実施の形態では、実施の形態１に比べて、より高精度に起動時間及び第１の消費電力量を算出することができる。
　つまり、実施の形態１では、実測値に基づいて起動時間相関関数を生成する場合は、空気調和機の運転を停止した後に空気調和機の運転を再開する場合のみ起動時間を実測することができる。同様に、実施の形態１では、実測値に基づいて第１の相関関数を生成する場合は、空気調和機の運転を停止した後に空気調和機の運転を再開する場合のみ消費電力量を実測することができる。
　本実施の形態では、空気調和機の運転を停止した後に空気調和機の運転を再開する場合で実測された室温変化量及び空気調和機の運転を停止した後に空気調和機の運転を再開しない場合で実測された室温変化量のいずれも温度差相関関数の生成に用いることができる。つまり、本実施の形態では、空気調和機の運転再開の有無にかかわらず、空気調和機の運転を停止した時刻の室温と空気調和機の運転を停止した時刻から既定時間が経過した後の室温との温度差を温度差相関関数の生成に用いることができる。このため、始業前及び放課後にも室温変化量の実測値を得ることができる。このため、室温変化量のサンプル量を増やすことでき、従って、高精度な温度差相関関数を得ることができる。この結果、より高精度に起動時間及び第１の消費電力量を算出することができる。
実施の形態３．
　本実施の形態では、主に実施の形態１との差異を説明する。
　なお、以下で説明していない事項は、実施の形態１と同様である。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　本実施の形態に係る空気調和システムの構成例は図１に示す通りである。
　また、本実施の形態に係る制御装置１００の構成例も図３に示す通りである。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
　制御装置１００の基本的な動作は実施の形態１と同様である。ここでは、実施の形態１との差異を説明する。
　実施の形態１においては、第１の消費電力量推定部１２２及び第２の消費電力量推定部１２３は、予め指定されている教室の使用スケジュールに基づいて、第１の消費電力量及び第２の消費電力量を推定している。本実施の形態では、第１の消費電力量推定部１２２及び第２の消費電力量推定部１２３は、随時指定された教室の使用スケジュールに基づいて、第１の消費電力量及び第２の消費電力量を推定する。
　本実施の形態では、例えば、教室の管理者は、随時リモートコントローラー３０で教室の不使用時間を入力できるものとする。そして、パラメータ推定部１２１は、教室の管理者によって随時指定された不使用時間を第１の消費電力量推定部１２２及び第２の消費電力量推定部１２３に通知する。
　本実施の形態では、図１０に示すように、リモートコントローラー３０に「１コマ不使用」、「２コマ不使用」、「しばらく不使用」といったボタンを設ける。教室の管理者は、これらボタンを押下することで、教室の不使用時間を指定する。
　「１コマ不使用」、「２コマ不使用」が押下された場合は、制御装置１００は、実施の形態１又は実施の形態２と同様の処理を行う。
　「しばらく不使用」が押下された場合には、判定部１２４が、空気調和機の運転を停止するか、空気調和機の運転を継続するかの判定は行わずに、空気調和機の運転を停止する。
　また、図１１に示すように、不使用の時間を教室の管理者が入力できるようにしてもよい。教室の管理者により不使用の時間が入力された場合の制御装置１００の動作としては、実施の形態１又は実施の形態２と同様である。
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
　本実施の形態によれば、図２に示す使用スケジュール情報が不要となる。また、本実施の形態によれば、急な予定変更にも対応することができる。
　以上、実施の形態１～３を説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
　あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。
　あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
　また、これらの実施の形態に記載された構成及び手順を必要に応じて変更してもよい。
＊＊＊ハードウェア構成の補足説明＊＊＊
　最後に、制御装置１００のハードウェア構成の補足説明を行う。
　図３に示すプロセッサ１２０は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
　プロセッサ１２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等である。
　図３に示す記憶装置１３０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等である。
　図３に示す通信装置１１０は、データの通信処理を実行する電子回路である。
　通信装置１１０は、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）である。
　また、記憶装置１３０には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
　そして、ＯＳの少なくとも一部がプロセッサ１２０により実行される。
　プロセッサ１２０はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、パラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の機能を実現するプログラムを実行する。
　プロセッサ１２０がＯＳを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
　また、パラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、記憶装置１３０、プロセッサ１２０内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
　また、パラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記録媒体に格納されていてもよい。そして、パラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の機能を実現するプログラムが格納された可搬記録媒体を流通させてもよい。
　また、パラメータ推定部１２１、第１の消費電力量推定部１２２、第２の消費電力量推定部１２３及び判定部１２４の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
　また、制御装置１００は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＧＡ（Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）である。
　なお、本明細書では、プロセッサと処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
　つまり、プロセッサと処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。
　１０　室外機、２０　室内機、３０　リモートコントローラー、４０　集中コントローラ、５０　室温検出手段、６０　外気温度検出手段、１００　制御装置、１１０　通信装置、１２０　プロセッサ、１２１　パラメータ推定部、１２２　第１の消費電力量推定部、１２３　第２の消費電力量推定部、１２４　判定部、１３０　記憶装置。

Claims (13)

  1. 　空気調和機が設置されている部屋が使用されなくなるタイミングで前記空気調和機の運転を停止し前記部屋が使用されるタイミングで前記部屋の温度が設定温度になるように前記空気調和機の運転を再開する第１の運転形態で発生する消費電力量を第１の消費電力量として推定し、前記部屋が使用されない間も前記空気調和機の運転を継続する第２の運転形態で発生する消費電力量を第２の消費電力量として推定する消費電力量推定部と、
    　前記第１の消費電力量と前記第２の消費電力量とを比較し、前記部屋が使用されなくなるタイミングで前記空気調和機の運転を停止するか継続するかを判定する判定部とを有する制御装置。
  2. 　前記消費電力量推定部は、
    　前記第１の運転形態で前記空気調和機が運転を再開してから前記部屋の温度が前記設定温度になるまでの時間である起動時間と、空気調和負荷と、前記空気調和負荷と消費電力量との相関関数である第１の相関関数とを用いて、前記第１の消費電力量を推定し、
    　前記部屋が使用さない時間である不使用時間と、前記空気調和負荷と、前記空気調和負荷と消費電力量との相関関数である第２の相関関数とを用いて、前記第２の消費電力量を推定する請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記消費電力量推定部は、
    　前記空気調和負荷と、前記起動時間と前記空気調和負荷との相関関数である起動時間相関関数とを用いて、前記起動時間を推定する請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記消費電力量推定部は、
    　シミュレーション又は実測値に基づいて生成された第１の相関関数を用いて、前記第１の消費電力量を推定し、
    　シミュレーション又は実測値に基づいて生成された第２の相関関数を用いて、前記第２の消費電力量を推定する請求項２に記載の制御装置。
  5. 　前記消費電力量推定部は、
    　シミュレーション又は実測値に基づいて生成された起動時間相関関数を用いて、前記起動時間を推定する請求項３に記載の制御装置。
  6. 　前記判定部は、
    　前記部屋が使用されなくなるタイミングで前記部屋に人がいる場合は、前記空気調和機の運転を継続すると判定する請求項１に記載の制御装置。
  7. 　前記判定部は、
    　前記空気調和機の運転を継続すると判定した場合に、省エネルギーのために前記空気調和機の運転を継続していることを通知するメッセージを前記部屋内の機器に出力する請求項１に記載の制御装置。
  8. 　前記第１の運転形態で前記空気調和機が運転を再開してから前記部屋の温度が前記設定温度になるまでの時間である起動時間と、前記空気調和機が運転を停止するタイミングでの前記部屋の温度と前記空気調和機が運転を再開するタイミングでの前記部屋の温度との温度差と、前記温度差と消費電力量との相関関数である第１の相関関数とを用いて、前記第１の消費電力量を推定し、
    　前記部屋が使用さない時間である不使用時間と、空気調和負荷と、前記空気調和負荷と消費電力量との相関関数である第２の相関関数とを用いて、前記第２の消費電力量を推定する請求項１に記載の制御装置。
  9. 　前記消費電力量推定部は、
    　前記温度差を推定し、推定した前記温度差を用いて、前記起動時間を推定する請求項８に記載の制御装置。
  10. 　前記消費電力量推定部は、
    　前記空気調和負荷と、前記温度差と前記空気調和負荷との相関関数である温度差相関関数とを用いて、前記温度差を推定する請求項９に記載の制御装置。
  11. 　前記消費電力量推定部は、
    　予め指定されている前記部屋の使用スケジュールに基づいて、前記第１の消費電力量と前記第２の消費電力量とを推定する請求項１に記載の制御装置。
  12. 　前記消費電力量推定部は、
    　随時指定された前記部屋の使用スケジュールに基づいて、前記第１の消費電力量と前記第２の消費電力量とを推定する請求項１に記載の制御装置。
  13. 　コンピュータが、空気調和機が設置されている部屋が使用されなくなるタイミングで前記空気調和機の運転を停止し前記部屋が使用されるタイミングで前記部屋の温度が設定温度になるように前記空気調和機の運転を再開する第１の運転形態で発生する消費電力量を第１の消費電力量として推定し、前記部屋が使用されない間も前記空気調和機の運転を継続する第２の運転形態で発生する消費電力量を第２の消費電力量として推定し、
    　前記コンピュータが、前記第１の消費電力量と前記第２の消費電力量とを比較し、前記部屋が使用されなくなるタイミングで前記空気調和機の運転を停止するか継続するかを判定する制御方法。
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