JP2013079772A - Air conditioner - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner that can perform demand control operation complying with the Australian standard and considering comfortability during a demand period.SOLUTION: An outdoor unit 104 includes: a relay part 111 enabling connection with a DRED 20 which is defined in the Australian standard; an outdoor electric circuit board 110 detecting signals transmitted from the DRED 20; and a software for controlling a compressor 107 in accordance with a demand command received by a microprocessor 106 disposed within the outdoor electric circuit board 110. On an indoor unit 100 side, demand operation information from the outdoor unit 104 is received by an indoor board 102, and a display LED substrate 101 indicating that demand control is being performed on the basis of the information is disposed.

Description

本発明は、電力会社等からのデマンド要求情報に応じたデマンド管理制御を行う空気調和機に関する。   The present invention relates to an air conditioner that performs demand management control in accordance with demand request information from an electric power company or the like.

近年、地球温暖化対策への取り組みが世界的に進められており、その一環として各種の家電製品についても省エネルギー化が求められている。また空気調和機では、最大需要電力の増大から電力需要に合わせた使用電力のデマンド管理が求められてきており、ビルなどの空調システムだけでなく一般家庭でのデマンド管理も求められてきている。なかでも、オーストラリアではオーストラリア規格［ＡＳ４７５５］に基づいたデマンド管理が必要になってきている。
オーストラリア規格では、図１のような構成でデマンド管理を行うと定義されており、規格内でＤＲＥＤ（DEMAND RESPONSE ENABLING DEVICE）と呼ばれる装置と空気調和機は図２のように接続することが求められている。 In recent years, global warming countermeasures have been promoted globally, and as a part of these efforts, energy saving is required for various home appliances. In addition, in air conditioners, demand management of power consumption in accordance with power demand has been demanded due to the increase in maximum demand power, and demand management not only in air conditioning systems such as buildings but also in ordinary homes has been demanded. In particular, demand management based on the Australian standard [AS4755] is required in Australia.
The Australian standard defines that demand management is performed with the configuration shown in Fig. 1. Within the standard, a device called DRED (DEMAND RESPONSE ENABLING DEVICE) and an air conditioner are required to be connected as shown in Fig. 2. ing.

また、デマンド管理技術の一つとして特許文献１には、従来型のデマンド管理方法の一つであったＯＮ−ＯＦＦ運転によるデマンド管理では快適性を損なうとして快適性をなるべく損なわず瞬間的な消費電力が逆に大きくならないような方法として設定温度を条件に合わせて変化させデマンド管理を行う方法が示されている（特許文献１）。）   In addition, as one of demand management techniques, Patent Document 1 discloses that demand management by ON-OFF operation, which is one of the conventional demand management methods, impairs comfort as much as possible without losing comfort as much as possible. On the other hand, as a method for preventing electric power from increasing, a method for performing demand management by changing a set temperature in accordance with conditions is disclosed (Patent Document 1). )

特開平１０−３０８３４号公報JP-A-10-30834

本発明が解決しようとする第一の課題はオーストラリア規格に準拠し外部から送信されるデマンド指令を受信した後、その受信指令に合わせたデマンド管理運転を達成することである。   The first problem to be solved by the present invention is to achieve demand management operation in accordance with the received command after receiving a demand command transmitted from the outside in conformity with the Australian standard.

本発明が解決しようとする第二の課題はデマンド管理運転下にてユーザーの快適性をできる限り落とさないようにすることである。   The second problem to be solved by the present invention is to prevent the user's comfort from being reduced as much as possible under demand management operation.

しかし、従来の特許文献１では快適性の観点から温度設定をもとに目標となるピークを抑えるように制御されているためオーストラリア規格で定められている３０分という区切られた時間内で管理指定値内に抑えるようなデマンド管理運転はできない。また、従来技術の一つであるＯＮ−ＯＦＦ運転でデマンド管理すると抑制は可能だが運転停止が頻繁に発生するためユーザーへ与える不満が大きくなる。そこで、本発明ではオーストラリア規格に準拠したデマンド管理を実施でき、なおかつ使用ユーザーの快適性をできる限り落とさない空気調和機を提供する。   However, since the conventional patent document 1 is controlled so as to suppress the target peak based on the temperature setting from the viewpoint of comfort, the management designation is performed within the time limit of 30 minutes defined by the Australian standard. Demand management operation that keeps it within the value is not possible. Further, if demand management is performed by ON-OFF operation which is one of the prior arts, it is possible to suppress the demand, but the operation is frequently stopped, so the dissatisfaction given to the user is increased. Therefore, the present invention provides an air conditioner that can perform demand management conforming to Australian standards and that does not reduce the comfort of the user in use as much as possible.

本発明が解決しようとする課題は、空気調和機内で図２の接続が可能な接続部を有し、ＤＲＥＤと呼ばれる外部機器から送信される信号を検出する電気回路部を備え、受信したデマンド指令に合わせて各制御対象を制御するソフトウェアおよびユーザーにデマンド管理中であることを知らせる表示部を備えることで達成できる。   The problem to be solved by the present invention is to provide a received demand command having an electrical circuit unit that has a connection unit that can be connected as shown in FIG. 2 in an air conditioner and that detects a signal transmitted from an external device called DRED. This can be achieved by providing software that controls each control object in accordance with the above and a display unit that informs the user that the demand is being managed.

本発明によれば、オーストラリア規格に準拠したデマンド管理を行う空気調和機を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air conditioner which performs the demand management based on an Australian standard can be provided.

デマンド管理システムの構成。Configuration of demand management system. ＤＲＥＤと空気調和機の接続方法。Connection method of DRED and air conditioner. 空気調和機内のシステム概略図。The system schematic diagram in an air conditioner. 電気回路概略図。FIG. デマンド指令とマイクロプロセッサ入力電圧の関係。Relationship between demand command and microprocessor input voltage. 運転開始時でのデマンド管理運転の一例。An example of demand management operation at the start of operation. 室温安定下でのデマンド管理運転の一例。An example of demand management operation under room temperature stability.

以下に本発明を用いた空気調和機の一実施例について説明する。オーストラリア規格では図２のＤＲＥＤ内Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の各リレーに対してデマンド管理内容がそれぞれ割り当てられており、Ｒ１のリレーＯＮは圧縮機の運転停止指令、Ｒ２のリレーＯＮは定格電力に対して５０％以下の電力値に制限する運転指令、そしてＲ３のリレーＯＮは定格電力に対して７５％以下の電力値に制限する運転指令と定義されている。空気調和機はこのＤＲＥＤの各リレーのＯＮ、ＯＦＦを把握してデマンド管理を行う必要がある。   An embodiment of an air conditioner using the present invention will be described below. According to the Australian standard, the contents of demand management are assigned to each of the relays R1, R2, and R3 in DRED in FIG. 2, the relay ON of R1 is a compressor shutdown command, and the relay ON of R2 is relative to the rated power The operation command for limiting the power value to 50% or less, and R3 relay ON is defined as the operation command for limiting the power value to 75% or less with respect to the rated power. It is necessary for the air conditioner to manage demand by grasping ON / OFF of each relay of the DRED.

このため、一般的には図２の各リレー端子から出る接続線を室外電気回路基板１１０上のコネクタや端子台を介して接続し、リレーのＯＮ、ＯＦＦデータをマイクロプロセッサ１０６へ送信するが、本実施例では図３のようにＤＲＥＤ２０と接続できる中継基板１１１を間に入れ図４のような分圧抵抗回路１０５を通してマイクロプロセッサ１０６にデータを送信する仕組みとしている。中継基板１１１を用いるとデマンド管理機能を削除する場合に中継基板１１１を取り除くだけで可能であり室外電気回路基板上の変更が不要となる。また、中継基板部分のみを他機種などに展開することもできる。また、分圧抵抗回路を用いることでＤＲＥＤ２０のＲ１、Ｒ２、Ｒ３の各リレーＯＮ時のデータを０〜５Ｖのアナログ値に割付けマイクロプロセッサ１０６が取り扱う信号を３本から１本に減少させている。   For this reason, in general, connection lines coming out from each relay terminal in FIG. 2 are connected via connectors and terminal blocks on the outdoor electric circuit board 110, and relay ON / OFF data is transmitted to the microprocessor 106. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a relay board 111 that can be connected to the DRED 20 is interposed, and data is transmitted to the microprocessor 106 through the voltage dividing resistor circuit 105 as shown in FIG. When the relay board 111 is used, it is possible to remove the demand management function by simply removing the relay board 111, and no change on the outdoor electric circuit board is required. In addition, only the relay board portion can be expanded to other models. In addition, by using a voltage dividing resistor circuit, the data when the relays R1, R2, and R3 of the DRED 20 are turned on are assigned to analog values of 0 to 5V, and the signal handled by the microprocessor 106 is reduced from three to one. .

上記接続方法によりマイクロプロセッサ１０６は入力電圧値をもとにデマンド指令内容を判断する。ここで、図４のＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが同一抵抗値であれば、分圧抵抗回路１０５の働きによりデマンド指令の判断は図５のように表すことができる。本実施例では抵抗の定数を統一しているが割付ける電圧値は任意であるため定数は必ずしも統一しなくてもよい。なお、図５内での初期値とはマイクロプロセッサ１０６が電源ＯＮと同時にデマンド指令電圧が入力されていない状態で計測される電圧値を任意回数和算して平均した値である。図５内のヒス値とはノイズによる揺らぎを考慮し任意に設定できる値であり、デマンド指令電圧がノイズにより瞬間的に下がった場合にデマンド指令が解除または変更されないように空気調和機の特性に合わせて基準値を決めるものである。   By the above connection method, the microprocessor 106 determines the demand command content based on the input voltage value. Here, if Ra, Rb, Rc, and Rd in FIG. 4 have the same resistance value, the determination of the demand command can be expressed as shown in FIG. In this embodiment, the constants of resistance are unified, but the voltage value to be assigned is arbitrary, so the constants do not necessarily have to be unified. The initial value in FIG. 5 is a value obtained by averaging the voltage values measured when the microprocessor 106 is turned on and no demand command voltage is input, any number of times. The hysteresis value in FIG. 5 is a value that can be set arbitrarily in consideration of fluctuations caused by noise. When the demand command voltage drops instantaneously due to noise, the characteristic of the air conditioner is such that the demand command is not canceled or changed. In addition, the standard value is determined.

マイクロプロセッサは図５の判断により入力電圧からデマンド指令の状態を把握すると規格により１０秒以内にデマンド指令に合わせた動作運転に切替えなければならない。本実施例ではこの切替えに室外電気回路基板１１０に流れる入力電流を利用している。室外機１０４は通常運転時中室外電気基板１１０に流れる入力電流をマイクロプロセッサ１０６で計測しながら、記憶媒体１０９に保管されている運転時下での設定電流値と比較して入力電流値が設定電流値を超えないように運転の制御を行う。そこで、デマンド管理時には指令の電力値を達成し、なおかつユーザーの快適性をできる限り落とさないような設定電流値に値を変更することで実現することが可能である。   If the microprocessor grasps the state of the demand command from the input voltage based on the judgment of FIG. 5, it must switch to the operation operation in accordance with the demand command within 10 seconds according to the standard. In this embodiment, an input current flowing in the outdoor electric circuit board 110 is used for this switching. While the outdoor unit 104 measures the input current flowing through the outdoor electric board 110 during normal operation by the microprocessor 106, the input current value is set in comparison with the set current value stored during operation in the storage medium 109. The operation is controlled so that the current value is not exceeded. Therefore, it is possible to achieve this by changing the value to a set current value that achieves the command power value during demand management and that does not reduce the user's comfort as much as possible.

設定電流値の第一の実施形態としてデマンド指令が入力された場合に比較する設定電流値の値を一律に変更する方法がある。オーストラリア規格ではデマンド管理は３０分単位で管理されるため、デマンド指令を受けた直後から３０分間について設定電流値を一律に制限する。この実施例では定格電力の５０％運転、７５％運転となる設定電流値を記憶媒体１０９に予め保管しておき、デマンド運転開始時に記憶媒体１０９から読み出して通常運転時下での設定電流値からデマンド用の設定電流値に変更する。この時、マイクロプロセッサ１０６が、室外電気回路基板１１０に流れる入力電流値を変更した設定電流値以下とするように圧縮機１０７へ制御指令を送信することでデマンド指令による電力値を達成することができる。   As a first embodiment of the set current value, there is a method of uniformly changing the set current value to be compared when a demand command is input. In the Australian standard, demand management is managed in units of 30 minutes, so the set current value is uniformly limited for 30 minutes immediately after receiving a demand command. In this embodiment, set current values for 50% operation and 75% operation of the rated power are stored in the storage medium 109 in advance, read from the storage medium 109 at the start of demand operation, and from the set current value under normal operation. Change to the current setting for demand. At this time, the microprocessor 106 can achieve the power value based on the demand command by transmitting a control command to the compressor 107 so that the input current value flowing in the outdoor electric circuit board 110 is equal to or less than the changed set current value. it can.

第二の実施形態はデマンド指令内容と現在の運転状況下の内容に合わせて設定電流値を可変させながら制御する方法である。オーストラリア規格ではデマンド指令後は３０分ごとに消費される電力量が指令電力値を超えてはならないとあるが、３０分の期間内での変動については触れていない。   The second embodiment is a method of controlling while changing the set current value according to the contents of the demand command and the contents under the current operating condition. The Australian standard states that the amount of power consumed every 30 minutes after the demand command must not exceed the command power value, but does not touch on fluctuations within a 30-minute period.

このことから、区切られた３０分間について指令電力を超えない範囲で可変させることができる。例えば、設定温度と目標温度の開きが大きい場合（運転開始時）には図６のように運転開始直後は出力を上げ空気調和機を運転する。この時の運転時間は運転開始時の室温とユーザー設定温度の差から時間の長さを段階的に分け予め記憶媒体１０９に保管しておくことで設定することが可能である。設定時間中空気調和機を運転させた後デマンド期間３０分の残り時間にて消費電力をデマンド管理値内に抑えるよう圧縮機１０７の運転を抑制する。但し、ユーザーの快適性を考慮し抑制時にはできる限り緩やかに運転を抑制する。このため、設定電流値を段階的に落としていくこととする。つまり、図６の斜線部面積Ａで表される３０分間での使用電力の総和が指令電力値以下になるように設定電流値を変化させて運転することでデマンド管理が達成でき、なおかつ運転開始時の部分では急速に冷やし（温め）立ち上がりをよくすることでユーザーの快適性を上げることができる。   From this, it is possible to vary within a range not exceeding the command power for the divided 30 minutes. For example, when the difference between the set temperature and the target temperature is large (at the start of operation), the output is increased immediately after the start of operation as shown in FIG. 6, and the air conditioner is operated. The operation time at this time can be set by dividing the length of time stepwise from the difference between the room temperature at the start of operation and the user set temperature and storing it in the storage medium 109 in advance. After operating the air conditioner during the set time, the operation of the compressor 107 is suppressed so that the power consumption is kept within the demand management value in the remaining time of the demand period of 30 minutes. However, in consideration of the user's comfort, the driving is suppressed as slowly as possible during the suppression. For this reason, the set current value is gradually reduced. In other words, demand management can be achieved by changing the set current value so that the total power used in 30 minutes represented by the hatched area A in FIG. The user can be comforted by quickly cooling (warming) and improving the start-up time.

また、設定温度と目標温度の差が小さい場合（室温安定時）は図７のようにデマンド管理に入る前の安定時下での入力電流値αを設定電流の初期値として斜線部面積Ｂで表される３０分間での使用電力が指令電力値内に収まるように設定電流値を緩やかに変化させ制限をかけるようにする。上記のように変化させることで、安定時下では急激な室温変動を抑えながら制御しユーザーの快適性をできる限り保つようにできる。   When the difference between the set temperature and the target temperature is small (when the room temperature is stable), the input current value α under the stable time before entering demand management as shown in FIG. The set current value is gently changed so as to limit the electric power used for 30 minutes to be within the command power value. By changing as described above, it is possible to keep the user's comfort as much as possible by controlling while suppressing a sudden change in room temperature under stable conditions.

なおこれらの、実施例を実施する場合にはデマンド期間中はユーザーの指示動作と異なる動作を空気調和機が始めるためユーザーが確実にデマンド期間中であることを認識できるようにする必要がある。本実施例では室内機１００に備え付けている表示ＬＥＤ基板１０１に搭載されている全てのＬＥＤを０.５秒点灯、０.５秒消灯を繰り返す点滅表示とし、通常運転中および、エラー表示中のＬＥＤ点灯と全く異なる表示方式として注意を喚起しデマンド管理運転を行う。   When these embodiments are carried out, the air conditioner starts an operation different from the user's instruction operation during the demand period, so that it is necessary for the user to reliably recognize that the demand period is in progress. In this embodiment, all the LEDs mounted on the display LED board 101 provided in the indoor unit 100 are blinking display that repeats lighting for 0.5 seconds and turning off for 0.5 seconds, during normal operation and during error display. A demand management operation is performed as a display method completely different from LED lighting.

１０ 空気調和機
２０ ＤＲＥＤ（DEMAND RESPONSE ENABLING DEVICE）
３０ REMOTE AGENT
１００ 室内機
１０１ 表示ＬＥＤ基板
１０２ 室内電気回路基板
１０３ 室内ファンモータ
１０４ 室外機
１０５ 分圧抵抗回路
１０６ マイクロプロセッサ
１０７ 圧縮機
１０８ 室外ファンモータ
１０９ 記憶媒体
１１０ 室外電気回路基板
１１１ 中継基板 10 Air conditioner 20 DRED (DEMAND RESPONSE ENABLING DEVICE)
30 REMOTE AGENT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Indoor unit 101 Display LED board 102 Indoor electric circuit board 103 Indoor fan motor 104 Outdoor unit 105 Voltage dividing resistor circuit 106 Microprocessor 107 Compressor 108 Outdoor fan motor 109 Storage medium 110 Outdoor electric circuit board 111 Relay board

Claims (3)

電力のデマンド管理指令を受信する中継基板と、前記中継基板からの指令信号を受信し電力管理制御を行う室外電気基板と、前記室外電気基板に制御される圧縮機及び室外ファンモータを備えた室外機と、
前記室外機と室内機の運転内容について相互通信が行え前記室内機の内部のファンモータを制御する室内電気基板と、室前記内電気基板の制御によりＬＥＤを点灯する表示ＬＥＤ基板と、を備えた室内機と、
を備えた空気調和機において、
前記デマンド指令に対して適切な抑制制御を行うことを特徴とする空気調和機。 An outdoor board including a relay board that receives a power demand management command, an outdoor electric board that receives a command signal from the relay board and performs power management control, and a compressor and an outdoor fan motor controlled by the outdoor electric board Machine,
An indoor electric board that can perform mutual communication on the operation contents of the outdoor unit and the indoor unit and controls a fan motor inside the indoor unit, and a display LED board that lights an LED by controlling the indoor electric board. Indoor unit,
In an air conditioner equipped with
An air conditioner that performs appropriate suppression control on the demand command. 請求項１において、前記圧縮機の停止制御、定格電力の５０％抑制運転制御、定格電力の７５％抑制運転制御が可能であり、電力抑制運転には定格電力運転時に前記室外電気回路基板に入力される電流値をもとにデマンド指令に合致した電流値の制限をかけることでデマンド指令を達成することを特徴とした空気調和機。   2. The compressor stop control, the rated power 50% suppression operation control, and the rated power 75% suppression operation control are possible, and the power suppression operation is input to the outdoor electric circuit board during the rated power operation. The air conditioner is characterized in that the demand command is achieved by limiting the current value that matches the demand command based on the current value. 請求項２において、ユーザー側での快適性を維持できるように、デマンド管理運転中の動作を周囲状況と前記デマンド指令をもとにして適切に変更できることを特徴とした空気調和機。   The air conditioner according to claim 2, wherein an operation during demand management operation can be appropriately changed based on an ambient condition and the demand command so as to maintain comfort on the user side.