JP2020115062A

JP2020115062A - 管理システム及びプログラム

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Publication number: JP2020115062A
Application number: JP2019006573A
Authority: JP
Inventors: 中村　卓司; Takuji Nakamura; 卓司中村
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2020-07-30

Abstract

【課題】自動で最適な熱源機の蓄熱の運転スケジュールを生成することができる熱源機管理システム及びプログラムを提供すること。【解決手段】本発明は、蓄熱システムの負荷の予測に時間関するデータを取得する取得部と、データに基づいて、蓄熱システムの負荷を予測すると共に、蓄熱システムの運転スケジュールを生成する演算部と、運転スケジュールに基づいて蓄熱システムを制御する制御部と、を備え、演算部は、稼働内におけるピーク時間帯において全熱量のうち第１熱量を割り当て、全熱量から第１熱量を差し引いた残りの第２熱量をピーク時間帯以外の他の時間帯に配分すると共に、蓄熱システムを予測された負荷に応じて仮想的に稼働させた際に、第１熱量と第２熱量から生じる残りの第３熱量が減少するように、他の時間帯における放熱機の放熱量を増加させる運転スケジュールを生成する、管理システムである。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄熱機能を備える空調用の蓄熱システムを効率的に管理するための管理システム及びプログラムに関する。

複数の空調用の熱源機を備える蓄熱システムを運用する場合、省コスト及び省エネルギーの観点から、最も効率が良くなる稼働状態を実現することが望ましい。蓄熱システムが有する複数の熱源機のうち、状況に応じていずれかの装置を選択することは運転管理者に任せられるか、予め設定された設定値に従って決定されることが実情である。しかしながら、空調用の熱源機の性能や効率は、外気温湿度や送水温度、部分負荷率、排熱の有無、及び時間別のエネルギー単価などの状況に応じて変化するので、効率的に蓄熱システムを運用しようとする場合、その運転管理は複雑化する。

こうした課題に対応する技術として特許第５４２９５３３に記載された空調熱源機の管理システムが知られている。この管理システムは、空調熱源機の組合せを複数のパターンによって設定し、空調熱源機性能データに気象予報データを用いて複数のケースについて一日などの単位期間毎にコスト、エネルギー消費量などを計算し、運転パターンを決定するものである。

特許第５４２９５３３号公報

一般的な空調熱源機は、一時間などの単位時間毎に運転指令を決定して、効率の大小を単位時間毎に比較することができる。これに対して蓄熱を利用する蓄熱システムは、蓄熱部に熱を蓄熱する蓄熱時間帯と蓄熱部から熱を放熱する放熱時間帯とがあるため、効率の評価は一日などの単位期間毎に行うことが必要となる。蓄熱システムは、放熱開始時（通常は空調開始時）から放熱を設定してしまうと稼働時間中において蓄熱された残りの熱量がゼロとなってしまい、本来放熱を行いたい昼間のピーク時間帯や、エネルギー単価の高い時間帯に蓄熱部からの放熱が出来なくなる。特許文献１に記載された管理システムによれば、蓄熱システムの蓄熱時間と放熱時間とは、運転管理者が状況に応じて随時設定する必要があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、運転管理者が運転スケジュールの設定を変更しなくても、自動で最適な熱源機の蓄熱の運転スケジュールを生成することができる熱源機管理システム及びプログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、本発明は、蓄熱を行う蓄熱機と、前記蓄熱機により蓄熱された熱量を放熱する放熱機と、電力及び／又はガスにより熱を生成する熱源機とを備える蓄熱システムを管理する管理システムであって、
前記蓄熱システムの負荷の予測に関するデータを取得する取得部と、前記データに基づいて、前記蓄熱システムの負荷を予測すると共に、稼働時間内における前記蓄熱システムの運転スケジュールを生成する演算部と、前記運転スケジュールに基づいて前記蓄熱システムを制御する制御部と、を備え、前記演算部は、前記稼働時間内におけるピーク時間帯において前記放熱機が放熱するように前記蓄熱機が蓄熱する全熱量のうち第１熱量を割り当て、前記全熱量から前記第１熱量を差し引いた残りの第２熱量を前記ピーク時間帯以外の他の時間帯に配分すると共に、前記蓄熱システムを予測された前記負荷に応じて仮想的に稼働させた際に、前記第１熱量と前記第２熱量から生じる残りの第３熱量が減少するように、前記他の時間帯における前記放熱機の放熱量を増加させる前記運転スケジュールを生成する、管理システムである。

本発明によれば、演算部が蓄熱機に蓄熱された熱のうち第１熱量をピーク時間帯に割り当てて残りの第２熱量を他の時間帯に割り当てると共に、残りの熱量が減少するように運転スケジュールを生成するため、電力及び／又はガスを用いた熱源機の稼働を低下させると共に、電力コストやエネルギー消費量を低減することができる。

本発明は、前記演算部は、前記他の時間帯における前記放熱機の放熱量を増加させるように設定した前記運転スケジュールに従って前記蓄熱システムを前記負荷に応じて仮想的に稼働させた際に、稼働時間の終了時に生じる残りの第４熱量を演算し、前記稼働時間外において前記蓄熱機が蓄熱する前記全熱量から前記第４熱量を差し引いて蓄熱する新たな運転スケジュールを生成するようにしてもよい。

本発明によれば、演算部が最終的に残る蓄熱された熱量がほぼゼロとなるように蓄熱機が蓄熱する運転スケジュールを生成するため、熱効率を向上させることができる。

また、本発明は、蓄熱を行う蓄熱機と、前記蓄熱機により蓄熱された熱量を放熱する放熱機と、電力及び／又はガスにより熱を生成する熱源機とを備える蓄熱システムを管理する管理システムにインストールされるプログラムであって、コンピュータに、前記蓄熱システムの負荷の予測に関するデータを取得させ、前記データに基づいて、前記蓄熱システムの負荷を予測させると共に、稼働時間内における前記蓄熱システムの運転スケジュールを生成させ、運転スケジュールの算出において、前記稼働時間内におけるピーク時間帯において前記放熱機が放熱するように前記蓄熱機が蓄熱する全熱量のうち第１熱量を割り当て、前記全熱量から前記第１熱量を差し引いた残りの第２熱量を前記ピーク時間帯以外の他の時間帯に配分すると共に、前記蓄熱システムを予測された前記負荷に応じて仮想的に稼働させた際に、前記第１熱量と前記第２熱量から生じる残りの第３熱量が減少するように、前記他の時間帯における前記放熱機の放熱量を増加させる前記運転スケジュールを生成させ、前記運転スケジュールに基づいて前記蓄熱システムを制御させるプログラムである。

本発明によれば、演算部が蓄熱機に蓄熱された熱のうち第１熱量をピーク時間帯に割り当てて残りの第２熱量を他の時間帯に割り当てると共に、残りの熱量が減少するように運転スケジュールを生成するため、電力及び／又はガスを用いた熱源機の稼働を低下させると共に、電力コスト、エネルギー消費量を低減することができる。

本発明によれば、運転管理者が運転スケジュールの設定を変更しなくても、自動で最適な熱源機の蓄熱の運転スケジュールを生成することができることができる。

本発明の実施形態に係る熱源機管理システムと蓄熱システムの構成を示す図である。蓄熱システムの各熱源機の定格性能を示す図である。熱源機管理システムの構成を示す図である。空調時間帯における１時間毎の空調負荷を示す図である。季節別の１日の電気料金を１時間毎に示す図である。蓄熱システムの通常の運転スケジュールを示す図である。空調負荷に対して蓄熱システムを通常の運転スケジュールに従って稼働させた結果のグラフを示す図である。空調負荷に対して蓄熱システムを通常の運転スケジュールに従って稼働させた結果のデータを示す図である。蓄熱された熱量をピーク時間帯に割り当てるように調整した運転スケジュールを示す図である。空調負荷に対して蓄熱システムを調整した運転スケジュールに従って稼働させた結果のグラフを示す図である。空調負荷に対して蓄熱システムを調整した運転スケジュールに従って稼働させた結果のデータを示す図である。蓄熱された熱量の残りの熱量を減少させるように最適化した運転スケジュールを示す図である。空調負荷に対して蓄熱システムを最適化した運転スケジュールに従って稼働させた結果のグラフを示す図である。空調負荷に対して蓄熱システムを最適化した運転スケジュールに従って稼働させた結果のデータを示す図である。蓄熱機管理システムにおいて実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る熱源機管理システムの実施形態について説明する。

図１に示されるように、蓄熱システムＳは、ネットワークＷを介して熱源機管理システム１により管理される。熱源機管理システム１は、ネットワークＷを介して気象情報を提供する気象予報サーバＵや、蓄熱システムＳの性能に関するデータを提供するＢＥＭＳ（Building Energy Management System）等の中央監視装置Ｒから蓄熱システムＳを管理するために必要なデータを取得する。

蓄熱システムＳは、例えば、複数の熱源機を備える。複数の熱源機は、例えば、蓄熱槽Ｓ１に熱を蓄熱するための蓄熱用冷凍機Ｓ２（蓄熱機）と、蓄熱槽Ｓ１に蓄熱された熱を放熱する２台の放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４（放熱機）と、３台の冷凍機Ｓ５〜Ｓ７とにより構成される。

図２に示されるように、蓄熱システムＳの各熱源機は、所定の定格能力を備える。蓄熱用冷凍機Ｓ２は、例えば、電力を利用して氷や冷却水を熱源として生成し、蓄熱槽Ｓ１に蓄える。これにより、蓄熱槽Ｓ１に、放熱用の熱量が蓄熱される。放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４は、蓄熱槽Ｓ１に蓄熱された熱源を需要に応じて空調の熱源として熱交換する熱源機である。冷凍機Ｓ５〜Ｓ７は、電力により空調を行う熱源機である。冷凍機Ｓ５〜Ｓ７は、放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４で賄えない熱量を生成する。

熱源機管理システム１は、蓄熱システムＳ内の各熱源機の運転スケジュールを管理し、蓄熱システムＳを効率的に稼働させるためのシステムである。熱源機管理システム１は、例えば、ネットワークＷを通じて気象予報サーバＵ及び中央監視装置Ｒからデータを取得し、取得したデータに基づいて蓄熱システムＳ内の各熱源機の運転スケジュールを生成する。

図３に示されるように、熱源機管理システム１は、例えば、データを取得する取得部２と、データに基づいて各種演算を行う演算部３と、演算結果に基づいて蓄熱システムを制御する制御部４と、各種データを記憶する記憶部５とを備える。熱源機管理システム１は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の端末装置により実現される。

取得部２は、例えば、ネットワークなどを介して気象予報データ等の翌日の蓄熱システムの稼働の計画に必要なデータを取得する。演算部３は、取得部２が取得したデータに基づいて、蓄熱システムが稼働する全空調時間帯における運転スケジュールを生成すると共に、蓄熱システムの稼働状態を管理する。制御部４は、演算部３が生成した運転スケジュールに基づいて、所定の基準に適合するように熱源機を制御する。記憶部５は、取得部２が取得したデータ、各熱源機の定格出力、及び演算結果等の各種データを記憶する。記憶部５は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等で実現される記憶媒体である。

次に、熱源機管理システム１により実行される最適放熱計画について説明する。まず、熱源機管理システム１において取得部２は、例えば、ネットワークＷを介して気象予報の配信会社等が提供する気象予報サーバＵにアクセスして、翌日の気象予報データを取得し、データを記憶部５に記憶する。演算部３は、取得された気象予報データに基づいて、翌日の蓄熱システムＳの稼働時間帯における空調負荷の予測値を算出する。

図４に示されるように、演算部３は、例えば、空調負荷の予測値を稼働時間帯において１時間毎に算出する。図５に示されるように、時間帯別及び季節別の電力料金が設定されている場合、演算部３は、蓄熱システムＳが稼働せず、且つ、料金単価が安価な時間帯（例えば、２２：００から８：００まで）において蓄熱用冷凍機Ｓ２で蓄熱槽Ｓ１に蓄熱するスケジュールを設定する。この時間帯に蓄熱用冷凍機Ｓ２で蓄熱槽Ｓ１に蓄熱すると、例えば、蓄熱された熱量は１，０００ｋＷ×１０ｈ＝１０，０００ｋＷｈとなる。

次に、演算部３は、算出した空調負荷の予測値に対し、例えば、蓄熱システムＳの各熱源機（図１参照）の各定格能力（図２参照）に基づいて、空調の稼働時間帯において通常の運転パターンで稼働させた場合の運転スケジュールを生成する。

図６に示されるように、通常の運転パターンとは、各熱源機の定格能力に基づいて、空調時間帯の開始時刻から運転を開始するパターンである。演算部３は、この設定に基づいて、空調時間帯における蓄熱システムＳを仮想的に稼働させるシミュレーションを行う。

演算部３は、例えば、全空調時間帯で蓄熱システムＳの各熱源機の定格能力と空調負荷とを比較して、蓄熱システムＳの定格能力が空調負荷に対して足りているか否かを判定する。また、演算部３は、全空調時間帯を通して放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４と冷凍機Ｓ５〜Ｓ７との電力量と目標値とを比較して、放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４と冷凍機Ｓ５〜Ｓ７との電力量が目標を超過していないか否かを判定する。

制御部４は、演算部３による判定結果に基づいて、蓄熱システムＳを稼働させる。演算部３による判定結果が肯定的な場合、制御部４は、上記の通常の運転スケジュールに基づいて蓄熱システムＳを仮想的に稼働させる。

図７及び図８には、各熱源機の定格能力（図２参照）により、予測された空調負荷（図３参照）に対して通常の運転スケジュールに基づいて蓄熱システムＳを仮想的に稼働させたシミュレーション結果が示されている。このケースにおいて各熱源機の稼働時間について何の設定も行わずに放熱開始時（空調開始時）の８：００から蓄熱槽Ｓ１に蓄熱した熱量を放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４で放熱した場合、蓄熱した熱量が稼働時間中の１３時の時点でほぼゼロとなる。

従って、この運転スケジュールに従って蓄熱システムＳを稼働させた場合、料金単価が高価な時間帯に蓄熱した熱を放熱できず、電気を使って冷凍機Ｓ５〜Ｓ７を運転する必要が生じ、エネルギーコストが上昇する。また、図８において、１４時、１５時においては空調負荷に対して冷凍機Ｓ５〜Ｓ７の熱量の供給熱量が不足し、必要とされる空調負荷を賄うことができなくなる虞がある。そこで、演算部３は、蓄熱システムＳの効率的な運転と安定的な熱供給を行うために蓄熱システムＳの運転スケジュールの最適化を行う。

演算部３は、判定結果が否定的な場合、即ち、全空調時間帯を通して空調負荷に対して熱源機の定格能力が不足すると判定した場合や、放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４と冷凍機Ｓ５〜Ｓ７との電力量が目標を超過している場合、下記の式に基づいて、蓄熱システムＳの運転スケジュールの最適化を行う。

演算部３は、まず、ピーク時間に放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４が放熱するように、蓄熱槽Ｓ１に蓄熱された全熱量のうち放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４が放熱する定格の第１熱量Ｐを割り当てる。第１熱量Ｐは、放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４の定格能力にピーク時間帯の時間を乗じた熱量である。演算部３は、全熱量から第１熱量Ｐを差し引いた残りの第２熱量Ｑをピーク時間帯以外の他の時間帯に割り当てる。演算部３は、第２熱量Ｑを他の時間帯において放熱するように、第２熱量Ｑを他の時間帯に配分した放熱の出力Ｙを演算する。

演算部３は、例えば、予測された空調負荷（図４参照）に対して、空調開始時の蓄熱槽Ｓ１に蓄熱された全熱量Ａ［ｋＷｈ］、全時間帯からピーク時間帯を除いた他の時間帯の期間である空調時間Ｔ、ピーク時間の開始時Ｔ１、終了時Ｔ２、ピーク時間帯の放熱の出力Ｘ［ｋＷ］、としたとき、ピーク時間帯以外の空調時間Ｔにおける１時間毎の放熱の出力Ｙ［ｋＷ］を式（１）に基づいて算出する。
Ｙ＝｛Ａ−Ｘ×（Ｔ２−Ｔ１）｝／Ｔ（１）

例えば、蓄熱槽Ｓ１に蓄熱された全熱量Ａが１０，０００ｋＷｈ、全空調時間Ｔ０が１４ｈ（図４参照）、ピーク時間が電力料金の高い時間帯を含む１３：００（Ｔ１）から１７：００（Ｔ２）（図５参照）であるとする。

演算部３は、電力料金が高くなるピーク時間帯においては、冷凍機Ｓ５〜Ｓ７の稼働を抑えるため、各放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４の放熱の出力Ｘをそれぞれ１００％出力の１，０００ｋＷにするように第１熱量Ｐ及び第２熱量を算出する。第１熱量Ｐは、Ｐ＝Ｘ×（Ｔ２−Ｔ１）＝１０００×２（１７−１３）＝８０００ｋＷである。第２熱量Ｑは、全熱量Ａから第１熱量Ｐを差し引いた２０００ｋＷである。全稼働時間帯からピーク時間帯を除いた空調時間Ｔに第２熱量Ｑを配分すると、空調時間Ｔは、Ｔ０−（Ｔ２−Ｔ１）＝１０ｈであるから、Ｙ＝｛１００００−１０００×２（１７−１３）｝／１０＝２００ｋＷと算出される。

図９に示されるように、演算部３は、算出結果に基づいて、ピーク時間以外の１時間毎の放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４のいずれかの放熱の出力が２００ｋＷとなるように冷凍機Ｓ５〜Ｓ７の稼働量を調整し、空調時間帯の蓄熱システムＳの運転スケジュールを調整する。演算部３は、上記運転スケジュールに基づいて、予測された空調負荷（図４参照）に応じて蓄熱システムＳをシミュレーションにおいて仮想的に運転する。

図１０及び図１１に示されるように、調整された運転スケジュールに従って蓄熱システムＳを予測された空調負荷に応じて仮想的に運転すると稼働時間の終了時に第１熱量Ｐと第２熱量Ｑとの残りの蓄熱された熱量（第３熱量）が生じる。演算部３は、上記の様に稼働時間の終了時に蓄熱槽Ｓ１に蓄熱された熱量に残りの第３熱量が生じる場合、放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４の稼働状態を修正して運転スケジュールを最適化する。

具体的には、演算部３は、ピーク時間帯以外の他の時間帯における放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４の放熱能力を１０％ずつ上げるように稼働させるように設定を変更し、第３熱量を減少させるように計算を繰り返す。演算部３は、繰り返し計算の過程で第３熱量がマイナスとなった場合、第３熱量がマイナスになる直前に設定された放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４の放熱能力の値を適用し、最適化した運転スケジュールを生成する。制御部４は、決定された運転スケジュールに基づいて、空調時間帯において蓄熱システムＳを制御する。

図１２には、放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４の能力が３０％上げられて、出力が５００ｋＷと設定された空調稼働時間における蓄熱システムＳの各熱源機の放熱量が設定された運転スケジュールが示されている。演算部３は、設定した各熱源機の放熱量に従って、空調負荷に応じて蓄熱システムＳを稼働させた際に稼働時間の終了時に生じる残りの第４熱量を演算する。

図１３及び図１４に示されるように、予測された空調負荷に対して運転スケジュールに基づいて蓄熱システムＳを稼働させた結果が示されている。稼働時間の終了時には、蓄熱槽Ｓ１に残りの熱量となる第４熱量が生じる。演算部３は、蓄熱システムＳの稼働時間外において放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４が蓄熱する全熱量から第４熱量を差し引いて新たに全熱量を演算する。演算部３は、演算した新たな全熱量を空調稼働時間帯以外の電力料金が安価な時間帯で蓄熱すると共に、空調稼働時間帯において蓄熱した全熱量を放熱するように蓄熱システムＳの最適化された新たな運転スケジュールを生成する。制御部４は、最適化された運転スケジュールに従って蓄熱システムＳを稼働させる。

例えば、演算部３は、第４熱量が５２６ｋＷｈであるので、蓄熱する全熱量を１０，０００ｋＷｈ−５２６ｋＷｈ＝９，４７４ｋＷｈと設定し、運転スケジュールを変更する。これにより、蓄熱用冷凍機Ｓ２の運転時間は、変更前の１０時間から９．５時間に修正される。これにより、稼働時間の終了時に蓄熱槽Ｓ１に残留する熱量がゼロとなるように運転スケジュールが生成される。制御部４は、運転スケジュールに従って蓄熱システムＳを制御する。

最適化された運転スケジュールに従って蓄熱システムＳを稼働させると、エネルギー消費効率(Coefficient Of Performance)ＣＯＰ＝３と仮定すると、電力デマンドが１，３００ｋＷｈから９９２ｋＷｈとなり、約２５％を削減することができる。熱源機管理システム１によれば、夜昼、一日の電力料金も削減できる。上記例では、熱源機管理システム１は例えば、通常運転パターンでは２４３，２６０円であった電気料金を０．２％削減し、２４２，８３５円にすることができる。

次に、熱源機管理システム１において実行される処理について説明する。図１５は、熱源機管理システム１において実行される処理の流れを示すフローチャートである。取得部２は、ネットワークＷを介して気象予報サーバＵや中央監視装置Ｒから次の日の空調負荷の予測に必要なデータを取得する（ステップＳ１０）。演算部３は、取得したデータに基づいて、蓄熱システムＳが稼働する空調稼働時間帯における蓄熱システムＳの空調負荷を予測する（ステップＳ１２）。

演算部３は、全稼働時間帯において、蓄熱システムＳの通常運転パターンにおける定格出力が空調負荷に対して足りているか否かを判定する（ステップＳ１４）。蓄熱システムＳの通常運転パターンにおける定格出力が空調負荷に対して足りていると判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、演算部３は、全稼働時間帯において、蓄熱システムＳの電力量が目標を超過していないか否かを判定する（ステップＳ１６）。

蓄熱システムＳの電力量が目標を超過していないと判定された場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、演算部３は、通常運転パターンにより蓄熱システムＳを稼働させる運転スケジュールを生成し、制御部４は、生成された運転スケジュールに基づいて、蓄熱システムＳを稼働させる（ステップＳ１８）。

ステップＳ１４で、全稼働時間帯において、蓄熱システムＳの通常運転パターンにおける定格出力が空調負荷に対して足りていないと判定された場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、演算部３は、処理をステップＳ２０に進める。また、ステップＳ１６で蓄熱システムＳの電力量が目標を超過していると判定された場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、演算部３は、処理をステップＳ２０に進める。

演算部３は、蓄熱された全熱量のうち第１熱量を放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４がピーク時間帯に放熱するように割り当てる（ステップＳ２０）。演算部３は、全熱量から第１熱量を引いた残りの第２熱量をピーク時間帯以外の他の時間帯において放熱するように割り当てる（ステップＳ２２）。演算部３は、空調負荷に応じて蓄熱システムＳを稼働させた際に生じる残りの第３熱量を算出する（ステップＳ２４）。

演算部３は、算出した第３熱量が減少するように他の時間帯における放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４の放熱量を増加させるよう運転スケジュールを修正する（ステップＳ２６）。演算部３は、生成された運転スケジュールに従って蓄熱システムＳを予測された空調負荷に応じて稼働させた際に稼働時間の終了時に生じる残りの第４熱量を演算し、蓄熱システムＳの稼働時間外において放熱用熱交換機Ｓ３，Ｓ４が蓄熱する全熱量から第４熱量を差し引いた新たな全熱量全熱量を放熱するように最適化された運転スケジュールを生成する（ステップＳ２８）。制御部４は、最適化された運転スケジュールに従って蓄熱システムＳを稼働させる（ステップＳ３０）。上記各ステップは、例えば、１日毎に実行され、１日毎に最適化された運転スケジュールが生成される。

上述したように熱源機管理システム１によれば、空調で致命的となる空調負荷に対して供給する熱量不足が発生することを防止することができる。また、熱源機管理システム１によれば、日中の電力需要のピーク時間帯に蓄熱した熱量を放出するように蓄熱システムＳを稼働させるため、電力需要のピーク時間帯において消費電力を削減できる。また、熱源機管理システム１によれば、蓄熱システムＳの運転スケジュールを自動で生成するため、従来は経験と勘により運用されていた蓄熱システムＳの運転スケジュールを毎日変更する手間を低減することができる。

上述した蓄熱システムＳの各構成要素の一部または全部は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

また、プログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。また、上記実施形態が有する１または複数のＣＰＵ等のコンピュータが実行するプログラムの一部または全部は、通信回線やコンピュータ読取可能な記録媒体を介して頒布することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、蓄熱システムＳは、冷房や冷凍に限らず、高温の熱を蓄熱するものであってもよい。また、熱源機は、電力に基づく熱源機だけでなく、ガスを熱源として水の気化熱を利用し、冷房や冷凍を行う吸収式冷凍機等の熱源機が用いられてもよい。また、電力を用いた熱源機とガスを用いた熱源機とは別々に、あるいは混在して使用されてもよい。そして、上記電力料金の計算はガス料金等のエネルギー消費量の計算に適用してもよい。

１熱源機管理システム
２取得部
３演算部
４制御部
５記憶部
Ｒ中央監視装置
Ｓ蓄熱システム
Ｓ１蓄熱槽
Ｓ２蓄熱用冷凍機
Ｓ３、Ｓ４放熱用熱交換機
Ｓ５〜Ｓ７冷凍機

Claims

蓄熱を行う蓄熱機と、前記蓄熱機により蓄熱された熱量を放熱する放熱機と、電力及び／又はガスにより熱を生成する熱源機とを備える蓄熱システムを管理する管理システムであって、
前記蓄熱システムの負荷の予測に関するデータを取得する取得部と、
前記データに基づいて、前記蓄熱システムの負荷を予測すると共に、稼働時間内における前記蓄熱システムの運転スケジュールを生成する演算部と、
前記運転スケジュールに基づいて前記蓄熱システムを制御する制御部と、を備え、
前記演算部は、前記稼働時間内におけるピーク時間帯において前記放熱機が放熱するように前記蓄熱機が蓄熱する全熱量のうち第１熱量を割り当て、前記全熱量から前記第１熱量を差し引いた残りの第２熱量を前記ピーク時間帯以外の他の時間帯に配分すると共に、前記蓄熱システムを予測された前記負荷に応じて仮想的に稼働させた際に、前記第１熱量と前記第２熱量から生じる残りの第３熱量が減少するように、前記他の時間帯における前記放熱機の放熱量を増加させる前記運転スケジュールを生成する、ことを特徴とする、
管理システム。
前記演算部は、前記他の時間帯における前記放熱機の放熱量を増加させるように設定した前記運転スケジュールに従って前記蓄熱システムを前記負荷に応じて仮想的に稼働させた際に、稼働時間の終了時に生じる残りの第４熱量を演算し、前記稼働時間外において前記蓄熱機が蓄熱する前記全熱量から前記第４熱量を差し引いて蓄熱する新たな運転スケジュールを生成する、
請求項１に記載の管理システム。
蓄熱を行う蓄熱機と、前記蓄熱機により蓄熱された熱量を放熱する放熱機と、電力及び／又はガスにより熱を生成する熱源機とを備える蓄熱システムを管理する管理システムにインストールされるプログラムであって、コンピュータに、
前記蓄熱システムの負荷の予測に関するデータを取得させ、
前記データに基づいて、前記蓄熱システムの負荷を予測させると共に、稼働時間内における前記蓄熱システムの運転スケジュールを生成させ、
運転スケジュールの算出において、前記稼働時間内におけるピーク時間帯において前記放熱機が放熱するように前記蓄熱機が蓄熱する全熱量のうち第１熱量を割り当て、前記全熱量から前記第１熱量を差し引いた残りの第２熱量を前記ピーク時間帯以外の他の時間帯に配分すると共に、前記蓄熱システムを予測された前記負荷に応じて仮想的に稼働させた際に、前記第１熱量と前記第２熱量から生じる残りの第３熱量が減少するように、前記他の時間帯における前記放熱機の放熱量を増加させる前記運転スケジュールを生成させ、
前記運転スケジュールに基づいて前記蓄熱システムを制御させることを特徴とする、
プログラム。