JP3954446B2 - Temperature / humidity control system and temperature / humidity control method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムおよび温湿度制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷却、加熱および加湿機能を備える空調装置を用いて空調制御対象室内の温湿度制御を行う場合、冷却，加熱，加湿機能の作用は温度と湿度（相対湿度）に関して図４に示した矢印の方向性を有し、冷却，加熱，加湿機能の能力を適宜に調節して温湿度を制御する。図４において、横軸は温度（℃）、縦軸は相対湿度（％RH）を示し、原点は仮に空調を行なって来なかったとした場合に自然条件に依存して変化して来たはずの温度湿度のその時刻での組み合わせに相当する。
【０００３】
すなわち、冷却機能は、温度を下げるとともに、温度を下げることで空気中の水蒸気を凝結させ除去して湿度を下げる。加熱機能は、温度を上げるとともに、温度を上げることで空気中の飽和蒸気量を増大させて湿度を下げる。加湿機能は、空気中に蒸気を供給して湿度を上げるとともに、加熱型の加湿器であれば若干ではあるが温度を上げるし、吸熱型の加湿器であれば若干ではあるが温度を下げる。加熱型の加湿器としては電極式，電熱式などがある。吸熱型の加湿器としては水噴霧式，気化式などがある。
【０００４】
そして、例えば加湿器が加熱型であるとして、図４で原点から、空調実施によってＡ点の温湿度に変化させる場合に、Ａ点を挟む加熱機能と加湿機能（加熱型）を使ってＡ点に到達したとすれば、用いたエネルギーは明らかに必要最小限である。また、同様に原点からＢ点に変化させる場合に、Ｂ点を挟む冷却機能と加熱機能を使ってＢ点に到達したとすれば、やはり用いたエネルギーは必要最小限である。更に、原点からＣ点に変化させる場合に、Ｃ点は加熱機能の矢印上に存在するので、加熱機能のみを使ってＣ点に到達したとすれば、やはり用いたエネルギーは必要最小限である。
【０００５】
ところが、従来の温湿度制御方法では、用いるエネルギーを上述したように必要最小限とすることは容易でなく、多くの場合には冷却機能、加熱機能、加湿機能の全てが同時に使われる結果となり、よって、これら三つの機能が夫々の効果を互いに打ち消し合うことによってエネルギーが無駄に使われ、省エネルギーとは程遠い状況であることが多かった。一方、後に言及する数理計画型モデル予測制御方法には、原点と到達すべき点の位置関係がどうなっていたとしても、先に述べたように最小限必要な二つの機能、あるいは、一つの機能のみを適切に選択してそれらだけを使うようにする自動メカニズムが備わっており、この作用が要因して数理計画型モデル予測制御方法は省エネルギー性に優れている。
【０００６】
図５に従来の温湿度制御システムの一例として、ヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの要部を示す。同図において、１はヒートポンプ型熱源空調機、２はヒートポンプ型熱源空調機１からの温調空気の供給を受ける空調制御対象室、３は空調制御対象室２内に配置された室内温度センサ、４は空調制御対象室２内に配置された室内湿度センサ、５は空調制御対象室２内に蒸気を供給する加湿器、６は制御装置である。
【０００７】
ヒートポンプ型熱源空調機１は、１台のコンプレッサ１−６を用いて冷却コイル１−１および加熱コイル１−２が夫々に調節され、冷却コイル１−１により一旦所定の温度（冷却送風温度）まで冷却すると同時に除湿し、加熱コイル１−２で所定の温度（加熱送風温度）まで加熱した空気、すなわち所定の温度に調整された空気（温調空気）をファン１−３により送風することが可能な空調用装置であり、操作量指令として冷却送風温度と加熱送風温度を受け付ける。
【０００８】
また、冷却コイル１−１と加熱コイル１−２の熱バランスを調節するため、調整用熱交換器１−５とファン１−４が設けられており、冷房時は外気に放熱し、暖房時は外気より吸熱することにより熱バランスが調整される。なお、各コイルと調整用熱交換器とコンプレッサ間の冷媒配管は省略されているが、このようなヒートポンプ型熱源空調機と加湿器とを一体に組み合わせたものとしては、例えば特開２０００−１８７６６号公報に記載されている。
【０００９】
制御装置６は、室内温度センサ３からの室内温度ｔpvおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨpvと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔspおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨspとを用いて所定の演算を行って、冷却送風温度ＴＳＣ（℃），加熱送風温度ＴＳＨ（℃）および加湿器稼働率Ｍ（％）を求め、ヒートポンプ型熱源空調機１および加湿器５に指令する。これにより、空調制御対象室２内へのヒートポンプ型熱源空調機１からの温調空気および加湿器５からの蒸気の供給量が調節され、空調制御対象室２内の温湿度が設定された値に制御される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムでは、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令する冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨが現在の実測値よりも大幅に高い又は低い温度とされた場合、ヒートポンプ型熱源空調機１の冷却，加熱機能の応答性が加湿器５の応答性に比べて比較的に遅いために、冷却送風温度や加熱送風温度の実測値が指令されたＴＳＣやＴＳＨに追従するまでに長い時間を要する。このため、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令される冷却送風温度や加熱送風温度とその実測値とが懸け離れたものとなってしまい、指令された加湿器稼働率Ｍで即座に稼動するのは応答性の速い加湿器５のみとなることから、良好な温湿度制御結果が得られ難いという問題があった。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ヒートポンプ型熱源空調機に指令される冷却送風温度や加熱送風温度とその実測値とが懸け離れることがなく、良好な温湿度制御結果を得ることの可能な温湿度制御システムおよび温湿度制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに加湿器の稼動率を調節することによって、ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムにおいて、空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、これら温湿度検出手段からの検出温度および検出湿度および室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている数理計画型モデル予測制御方法に従って、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを設け、さらに、演算手段によって求められる冷却送風温度が、ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、演算手段によって求められる加熱送風温度が、ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを設けたものである。
【００１３】
この発明によれば、ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを基準としてその前後に第１の許容範囲が設定され、この第１の許容範囲に冷却送風温度ＴＳＣが入る、すなわち「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」の制約条件を満たすように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度ＴＳＣが決定される。
また、ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを基準としてその前後に第２の許容範囲が設定され、この第２の許容範囲に加熱送風温度の設定値ＴＳＨが入る、すなわち「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の制約条件を満たすように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する加熱送風温度ＴＳＨが決定される。
【００１４】
なお、α１，β１，α２，β２は許容範囲の幅を示すための非負の値であり、必ずしもα１＝β１、α２＝β２である必要はない。
また、場合によって、第１の許容範囲と第２の許容範囲の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。すなわち、「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」、「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の何れか一方の制約条件のみを設定するようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明は、冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なヒートポンプ型熱源空調機と、蒸気を生成する加湿器とを備え、ヒートポンプ型熱源空調機の冷却送風温度および加熱送風温度、ならびに加湿器の稼動率を調節することによって、ヒートポンプ型熱源空調機からの温調空気および前記加湿器からの蒸気の供給を受ける空調制御対象室内の温湿度を制御する温湿度制御システムにおいて、空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、温度検出手段からの検出温度および湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている数理計画型モデル予測制御方法に従って、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを設け、さらに、演算手段によって求められる冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、演算手段によって求められる加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを設けたものである。
【００１６】
この発明によれば、これから求める冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差（ΔＴＳＣ＝ＴＳＣ(new) −ＴＳＣ(old) ）が予め設定される第１の許容範囲に必ず入る。すなわち「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」の制約条件を満たす。
また、これから求める加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差（ΔＴＳＨ＝ＴＳＨ(new) −ＴＳＨ(old) ）が予め設定される第２の許容範囲に必ず入る。すなわち「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の制約条件を満たす。
【００１７】
なお、δ１，γ１，δ２，γ２は許容範囲の幅を示すための非負の値であり、必ずしもδ１＝γ１、δ２＝γ２である必要はない。
また、場合によって、第１の許容範囲と第２の許容範囲の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。すなわち、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」、「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の何れか一方の許容範囲のみを設定するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの一実施の形態（実施の形態１）の要部を示すブロック図である。このシステムでは、図５に示した制御装置６の代わりに、制御装置７を使用している。また、ヒートポンプ型熱源空調機１における冷却送風温度を実測する温度センサ１５と、ヒートポンプ型熱源空調機１における加熱送風温度を実測する温度センサ１６とを設けている。
【００１９】
制御装置７は、その演算ブロック７−１において、室内温度センサ３からの室内温度ｔpvおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨpvと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔspおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨspとを用いて、各制約条件のもとで所定の演算を行って、冷却送風温度ＴＳＣ（℃），加熱送風温度ＴＳＨ（℃）および加湿器稼働率Ｍ（％）を求める。
【００２０】
制約設定ブロック７−２は、温度センサ１５からの冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを中心としてその前後に第１の許容範囲を定める。この実施の形態では、「ＴＳＣｒ−β１」〜「ＴＳＣｒ＋α１」の範囲を第１の許容範囲として定める。なお、α１，β１は非負の値であり、必ずしもα１＝β１である必要はない。
【００２１】
制約設定ブロック７−３は、温度センサ１６からの加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを中心としてその前後に第２の許容範囲を定める。この実施の形態では、「ＴＳＨｒ−β２〜ＴＳＨｒ＋α２」の範囲を第２の許容範囲として定める。なお、α２，β２は非負の値であり、必ずしもα２＝β３である必要はない。
【００２２】
これにより、「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」の制約条件が満たされ、かつ「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の制約条件が満たされるように、冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨが決定され、ならびに加湿器稼働率Ｍが決定される。その結果、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令される冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨとそれらの実測値とが懸け離れることがなくなり、したがって指令された通りに加湿器稼働率Ｍで即座に稼働するのは加湿器５のみという状況を回避することができるので、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【００２３】
すなわち、「即座に実現できない冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨがヒートポンプ型熱源空調機１に指令され、そして、指令された通りに即座に稼動するのは応答の速い加湿器５のみである」という望ましくない事態が生じることがなく、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【００２４】
なお、この実施の形態１では、制御装置７に制約設定ブロック７−２と７−３の両方を設けたが、場合によっては、制約設定ブロック７−２と７−３の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。すなわち、「ＴＳＣｒ−β１≦ＴＳＣ≦ＴＳＣｒ＋α１」、「ＴＳＨｒ−β２≦ＴＳＨ≦ＴＳＨｒ＋α２」の何れか一方の制約条件のみを設定するようにしてもよい。
【００２５】
〔実施の形態２〕
図２はこの発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示すブロック図である。このシステムでは、図５に示した制御装置６の代わりに、制御装置８を使用している。
【００２６】
制御装置８は、その演算ブロック８−１において、室内温度センサ３からの室内温度ｔpvおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨpvと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔspおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨspとを用いて、各制約条件のもとで所定の演算を行って、冷却送風温度ＴＳＣ（℃），加熱送風温度ＴＳＨ（℃）および加湿器稼働率Ｍ（％）を求める。
【００２７】
制約ブロック８−２は、冷却送風温度ＴＳＣの今回値をＴＳＣ(new) とし、前回値をＴＳＣ(old) とし、この冷却送風温度ＴＳＣの今回値ＴＳＣ(new) と前回値ＴＳＣ(old) との差をΔＴＳＣとし、このΔＴＳＣを中心としてその前後に第１の許容範囲を定める。この実施の形態では、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」の範囲を第１の許容範囲として定める。なお、δ１，γ１は、非負の値であり、必ずしもδ１＝γ１である必要はない。
【００２８】
制約ブロック８−３は、加熱送風温度ＴＳＨの今回値をＴＳＨ(new) とし、前回値をＴＳＨ(old) とし、この加熱送風温度ＴＳＨの今回値ＴＳＨ(new) と前回値ＴＳＨ(old) との差をΔＴＳＨとし、このΔＴＳＨを中心としてその前後に第２の許容範囲を定める。この実施の形態では、「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の範囲を第２の許容範囲として定める。なお、δ２，γ２は、非負の値であり、必ずしもδ２＝γ２である必要はない。
【００２９】
これにより、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」の制約条件を満たし、かつ「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の制約条件を満たす冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨがヒートポンプ型熱源空調機１へ指令され、ならびに加湿器５へ加湿器稼働率Ｍが指令されるので、ヒートポンプ型熱源空調機１に指令される冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨがその実測値と懸け離れることがない。
【００３０】
したがって、「即座に実現できない冷却送風温度ＴＳＣや加熱送風温度ＴＳＨがヒートポンプ型熱源空調機１に指令され、そして、指令された通りに加湿器稼働率Ｍで即座に稼動するのは応答性の速い加湿器５のみである」という望ましくない事態が生じることがなく、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。この実施の形態２では、ヒートポンプ型熱源空調機１からの冷却送風温度や加熱送風温度を実測する必要がなく、実施の形態１のような温度センサ１５や１６は不要である。
【００３１】
なお、この実施の形態２では、「−δ１≦ΔＴＳＣ≦γ１」、「−δ２≦ΔＴＳＨ≦γ２」の何れか一方の制約条件のみを設定するようにしてもよい。
【００３２】
〔実施の形態３〕
ヒートポンプ型熱源空調機は、１台のコンプレッサを使って冷却および加熱を同時に行い所定の温度に調整された空気を送風することが可能なので、この点だけでも省エネルギー性に優れている。このヒートポンプ型熱源空調機を用いた温湿度制御システムに、冷温水コイルを用いた温湿度制御システムに採用されている数理計画型モデル予測制御方法による温湿度制御方法を適用すれば、更なる省エネルギーの実現が期待できる。
【００３３】
図３に、ヒートポンプ型熱源空調機を用いた温湿度制御システムを基本システムとし、この基本システムに冷温水コイルを用いた温湿度制御システムを想定した温湿度制御方法を組み合わせた温湿度制御システムの要部を示す。このシステムでは、図１に示した制御装置７の代わりに、制御装置９を使用している。
【００３４】
制御装置９は、その演算ブロックＢＬ１において、室内温度センサ３からの室内温度ｔpvおよび室内湿度センサ４からの室内湿度ＲＨpvと、図示されていない温度設定器からの室内温度の設定値ｔspおよび湿度設定器からの室内湿度の設定値ＲＨspとを用いて、各制約条件のもとで数理計画型モデル予測制御方法に従って冷水弁開度θＣ（％）および温水弁開度θＨ（％）ならびに加湿器稼働率Ｍ（％）を求め、この冷水弁開度θＣ（％）および温水弁開度θＨ（％）ならびに加湿器稼働率Ｍ（％）を、冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨに変換する。
【００３５】
なお、このシステムには冷水弁や温水弁は実在しないので、冷水弁や温水弁が存在していると想定して冷水弁開度θＣおよび温水弁開度θＨを求める。また、演算ブロックＢＬ１は、数理計画型モデル予測制御方法に従って冷水弁開度θＣ，温水弁開度θＨおよび加湿器稼働率Ｍを求める際、下記（１）式で示された目的関数を使用する。
【００３６】
すなわち、演算ブロックＢＬ１は、所定の制約条件の下で、この目的関数を最小化する冷水弁開度θＣ（％）および温水弁開度θＨ（％）ならびに加湿器稼働率Ｍ（％）を求め、この求めた冷水弁開度θＣおよび温水弁開度θＨならびに加湿器稼働率Ｍを、冷却送風温度ＴＳＣおよび加熱送風温度ＴＳＨに変換する。
目的関数＝Ｑ１・（ｔ−ｔsp）2 ＋Ｑ２・（ＲＨ−ＲＨsp）2 ＋Ｗ１・θＣ2 ＋Ｗ２・θＨ2 ＋Ｗ３・Ｍ2 ・・・・（１）
なお、この（１）式において、Ｑ１，Ｑ２，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は重みを示す係数である。
【００３７】
数理計画型モデル予測制御方法については、「空気調和・衛生工学会学術講習会講演論文集（２００１．９．２６．〜２８（京都）、Ｅ−８ 省エネルギー型温湿度制御方法の新旧比較）」などに開示されているので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００３８】
演算ブロックＢＬ２は、演算ブロックＢＬ１からの冷水弁開度θＣと予め固定値として定められている冷水弁開度の初期値θＣstとの差ΔθＣ（ΔθＣ＝θＣ−θＣst）、および演算ブロックＢＬ１からの温水弁開度θＨと予め固定値として定められている温水弁開度の初期値θＨstとの差ΔθＨ（ΔθＨ＝θＨ−θＨst）ならびに加湿器稼働率Ｍと予め固定値として定められている加湿器稼働率の初期値Ｍstとの差ΔＭ（ΔＭ＝Ｍ−Ｍst）を求める。
【００３９】
演算ブロックＢＬ３は、演算ブロックＢＬ２からのΔθＣに所定の変換係数ｋ１を乗じて冷却送風温度の変化分ΔＴＳＣを求める（ΔＴＳＣ＝ｋ１×ΔθＣ）。演算ブロックＢＬ５は、演算ブロックＢＬ２からのΔθＨに所定の変換係数ｋ２を乗じ、さらにΔＭに所定の変換係数ｋ３を乗じて足し合わせて加熱送風温度の変化分ΔＴＳＨを求める（ΔＴＳＨ＝ｋ２×ΔθＨ＋ｋ３×ΔＭ）。
【００４０】
演算ブロックＢＬ４は、予め固定値として定められている冷却送風温度の初期値ＴＳＣstに演算ブロックＢＬ３からの冷却送風温度の変化分ΔＴＳＣを加算して冷却送風温度ＴＳＣを求める（ＴＳＣ＝ＴＳＣst＋ΔＴＳＣ）。そして、演算ブロックＢＬ４は、求めた冷却送風温度ＴＳＣをヒートポンプ型熱源空調機１に指令する。
【００４１】
演算ブロックＢＬ６は、予め固定値として定められている加熱送風温度の初期値ＴＳＨstに演算ブロックＢＬ５からの加熱送風温度の変化分ΔＴＳＨを加算して加熱送風温度ＴＳＨを求める（ＴＳＨ＝ＴＳＨst＋ΔＴＳＨ）。そして、演算ブロックＢＬ６は、求めた加熱送風温度ＴＳＨをヒートポンプ型熱源空調機１に指令する。
【００４２】
制約設定ブロックＢＬ７は、温度センサ１５からの冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを受け取り、この冷却送風温度の実測値ＴＳＣｒを中心としてその前後に第１の許容範囲（「ＴＳＣｒ−β１」〜「ＴＳＣｒ＋α１」）を演算ブロックＢＬ１の演算に先立って定める。これによって、求める冷却送風温度ＴＳＣが上記第１の許容範囲に入るようにする制約条件が演算ブロックＢＬ１に設定される。
【００４３】
制約設定ブロックＢＬ８は、温度センサ１６からの加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを受け取り、この加熱送風温度の実測値ＴＳＨｒを中心としてその前後に第２の許容範囲（「ＴＳＨｒ−β２」〜「ＴＳＨｒ＋α２」）を演算ブロックＢＬ１の演算に先立って定める。これによって、求める加熱送風温度ＴＳＨが上記第２の許容範囲に入るようにする制約条件が演算ブロックＢＬ１に設定される。
【００４４】
なお、数理計画型モデル予測制御方法に従って制御演算を行う場合、目的関数の重み係数を変更するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に第１の許容範囲が設定され、この第１の許容範囲に冷却送風温度が入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度よび加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定される。また、ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に第２の許容範囲が設定され、この第２の許容範囲に加熱送風温度が入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定される。すなわち、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度や加熱送風温度とそれらの実測値とが懸け離れてしまう事態がなくなるので、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【００４６】
また、本発明によれば、これから求める冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が予め設定される第１の許容範囲に必ず入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定され、また、これから求める加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が予め設定される第２の許容範囲に必ず入るように、ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに加湿器に指令する加湿器稼働率が決定されるので、ヒートポンプ型熱源空調機に指令される冷却送風温度や加熱送風温度とそれらの実測値とが懸け離れてしまう事態がなくなるので、良好な温湿度制御結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの一実施の形態（実施の形態１）の要部を示すブロック図である。
【図２】 本発明に係るヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示すブロック図である。
【図３】 ヒートポンプ型熱源空調機を用いた温湿度制御システムを基本システムとし、この基本システムに冷温水コイルを用いた温湿度制御システムを組み合わせた温湿度制御システム（実施の形態３）の要部を示すブロック図である。
【図４】温度と湿度（相対湿度）に関する冷却，加熱，加湿機能の作用を説明する図である。
【図５】 従来のヒートポンプ型熱源空調機と加湿器を用いた温湿度制御システムの要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ヒートポンプ型熱源空調機、２…空調制御対象室、３…室内温度センサ、４…室内湿度センサ、５…加湿器、７〜９…制御装置、７−１…演算ブロック、７−２，７−３…制約設定ブロック、８−１…演算ブロック、８−２，８−３…制約設定ブロック、１５，１６…温度センサ、ＢＬ１〜ＢＬ６…演算ブロック、ＢＬ７，ＢＬ８…制約設定ブロック。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a temperature / humidity control system and a temperature / humidity control method for controlling the temperature / humidity in an air-conditioning control target room.
[0002]
[Prior art]
When temperature / humidity control is performed in an air-conditioning control target room using an air conditioner having cooling, heating, and humidification functions, the action of the cooling, heating, and humidification functions is the direction of the arrows shown in FIG. 4 with respect to temperature and humidity (relative humidity). The temperature and humidity are controlled by appropriately adjusting the cooling, heating, and humidifying functions. In FIG. 4, the horizontal axis indicates temperature (° C.), the vertical axis indicates relative humidity (% RH), and the origin should have changed depending on the natural conditions, assuming that no air conditioning has been performed. It corresponds to the combination of temperature and humidity at that time.
[0003]
That is, the cooling function lowers the temperature and reduces the humidity by condensing and removing water vapor in the air by lowering the temperature. The heating function raises the temperature and increases the amount of saturated vapor in the air by raising the temperature, thereby lowering the humidity. The humidification function increases the humidity by supplying steam into the air, raises the temperature slightly if it is a heating type humidifier, and lowers the temperature if it is an endothermic type humidifier. Heating type humidifiers include electrode type and electrothermal type. There are a water spray type and a vaporization type as an endothermic humidifier.
[0004]
For example, assuming that the humidifier is a heating type, when changing from the origin to the temperature and humidity of point A by air conditioning in FIG. 4, using the heating function and the humidification function (heating type) sandwiching point A, point A is used. If this is reached, the energy used is clearly minimal. Similarly, when changing from the origin to the point B, if the point B is reached using the cooling function and the heating function sandwiching the point B, the energy used is also the minimum necessary. Furthermore, when changing from the origin to the C point, the C point exists on the arrow of the heating function, so if the C point is reached using only the heating function, the energy used is still the minimum necessary. .
[0005]
However, in the conventional temperature and humidity control method, it is not easy to minimize the energy used as described above, and in many cases, the cooling function, the heating function, and the humidification function are all used at the same time. Therefore, energy is wasted by these three functions canceling each other's effects, and the situation is far from energy saving. On the other hand, in the mathematical programming model predictive control method mentioned later, no matter what the positional relationship between the origin and the point to be reached, the minimum two functions as described above, or one There is an automatic mechanism to select only functions and use only them, and due to this action, the mathematical programming model predictive control method is excellent in energy saving.
[0006]
FIG. 5 shows a main part of a temperature / humidity control system using a heat pump heat source air conditioner and a humidifier as an example of a conventional temperature / humidity control system. In the figure, 1 is a heat pump type heat source air conditioner, 2 is an air conditioning control target room that receives supply of temperature-controlled air from the heat pump type heat
[0007]
In the heat pump type heat source air conditioner 1, the cooling coil 1-1 and the heating coil 1-2 are respectively adjusted by using one compressor 1-6, and a predetermined temperature (cooling air temperature) is once set by the cooling coil 1-1. The air is dehumidified at the same time as it is cooled to the predetermined temperature (heating air temperature) by the heating coil 1-2, that is, the air adjusted to the predetermined temperature (temperature-controlled air) is blown by the fan 1-3. It is a possible air conditioning device, and accepts a cooling air temperature and a heating air temperature as an operation amount command.
[0008]
Moreover, in order to adjust the heat balance of the cooling coil 1-1 and the heating coil 1-2, the adjustment heat exchanger 1-5 and the fan 1-4 are provided, and heat is radiated to the outside air during cooling, The heat balance is adjusted by absorbing heat from the outside air. In addition, although refrigerant | coolant piping between each coil, the heat exchanger for adjustment, and a compressor is abbreviate | omitted, as what combined such a heat pump type heat source air conditioner and a humidifier, is Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-18766, for example. It is described in the gazette.
[0009]
The control device 6 adjusts the room temperature tpv from the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the temperature / humidity control system using the heat pump type heat source air conditioner and the humidifier, the cooling air temperature TSC and the heating air temperature TSH commanded to the heat pump type heat source air conditioner 1 are significantly higher or lower than the current measured values. When the temperature is set, since the responsiveness of the cooling and heating function of the heat pump type heat source air conditioner 1 is relatively slower than the responsiveness of the
[0011]
The present invention has been made in order to solve such problems, and the object of the present invention is that the cooling air temperature or the heating air temperature commanded to the heat pump type heat source air conditioner and the actual measurement value can be separated from each other. And providing a temperature / humidity control system and a temperature / humidity control method capable of obtaining good temperature / humidity control results.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention includes a heat pump type heat source air conditioner that can simultaneously cool and heat and blow air adjusted to a predetermined temperature, and a humidifier that generates steam. Air conditioning control target that receives supply of temperature-controlled air from heat pump type heat source air conditioner and steam from humidifier by adjusting cooling and heating air temperature of heat pump type heat source air conditioner, and operating rate of humidifier In a temperature / humidity control system for controlling indoor temperature / humidity, temperature detection means for detecting the temperature in the air-conditioning control target room, humidity detection means for detecting the humidity in the air-conditioning control target room, and temperature detected from these temperature / humidity detection means and using the set value and the set value of the room humidity detecting humidity and room temperature, according to the mathematical programming model predictive control method are predetermined, And a calculation means for obtaining a cooling air temperature and a heating air temperature to be commanded to the heat pump type heat source air conditioner and a humidifier operating rate to be instructed to the humidifier, and further, the cooling air temperature to be obtained by the arithmetic means is a heat pump type heat source air conditioner. A first constraint setting means for setting a constraint condition so as to be within a first allowable range set before and after the actual measured value of the cooling blast temperature from And at least one of second constraint setting means for setting a constraint condition so that the measured value of the heated blast temperature from the heat pump type heat source air conditioner always falls within a second allowable range set before and after the measured value. Or one.
[0013]
According to the present invention, the first allowable range is set before and after the actual measured value TSCr of the cooling blast temperature from the heat pump type heat source air conditioner, and the cooling blast temperature TSC enters the first allowable range. The cooling blast temperature TSC commanded to the heat pump heat source air conditioner is determined so as to satisfy the constraint condition of “TSCr−β1 ≦ TSC ≦ TSCr + α1”.
Further, a second allowable range is set before and after the actual measured value TSHr of the heated air blowing temperature from the heat pump type heat source air conditioner, and the set value TSH of the heated air blowing temperature enters the second allowable range. The heating air temperature TSH to be commanded to the heat pump type heat source air conditioner is determined so as to satisfy the constraint condition of “TSHr−β2 ≦ TSH ≦ TSHr + α2”.
[0014]
Note that α1, β1, α2, and β2 are non-negative values for indicating the width of the allowable range, and it is not always necessary that α1 = β1 and α2 = β2.
In some cases, only one of the first allowable range and the second allowable range may be provided. That is, only one of the restriction conditions “TSCr−β1 ≦ TSC ≦ TSCr + α1” and “TSHr−β2 ≦ TSH ≦ TSHr + α2” may be set.
[0015]
The present invention also includes a heat pump type heat source air conditioner that can simultaneously cool and heat and blow air adjusted to a predetermined temperature, and a humidifier that generates steam. By adjusting the cooling air temperature and heating air temperature and the operating rate of the humidifier, the temperature and humidity in the air-conditioning control target room that receives the supply of temperature-controlled air from the heat pump heat source air conditioner and steam from the humidifier are controlled. In the temperature / humidity control system, the temperature detection means for detecting the temperature in the air conditioning control target room, the humidity detection means for detecting the humidity in the air conditioning control target room, the detected temperature from the temperature detection means and the detected humidity from the humidity detection means , and the room temperature setting and with a set value of the room humidity, according to the mathematical programming model predictive control method are predetermined, heat And calculating means for obtaining the cooling air temperature and heating air temperature to be commanded to the pump-type heat source air conditioner and the humidifier operating rate to be instructed to the humidifier, and the current value of the cooling air temperature to be obtained by the computing means is already obtained. In addition, the first constraint setting means for setting the constraint condition that the difference from the previous value always falls within the first allowable range set in advance, and the current value of the heated blast temperature already obtained by the computing means At least one of the second constraint setting means for setting the constraint condition that the difference from the obtained previous value always falls within the second allowable range set in advance is provided. is there.
[0016]
According to the present invention, the difference (ΔTSC = TSC (new) −TSC (old) ) between the current value of the cooling air temperature to be obtained and the previous value that has already been obtained is always within the first allowable range set in advance. enter. That is, the constraint condition “−δ1 ≦ ΔTSC ≦ γ1” is satisfied.
In addition, the difference between the current value of the heated blast temperature to be calculated and the previous value that has already been determined (ΔTSH = TSH (new) −TSH (old) ) always falls within the second allowable range set in advance. That is, the constraint condition “−δ2 ≦ ΔTSH ≦ γ2” is satisfied.
[0017]
Note that δ1, γ1, δ2, and γ2 are non-negative values for indicating the width of the allowable range, and it is not always necessary that δ1 = γ1 and δ2 = γ2.
In some cases, only one of the first allowable range and the second allowable range may be provided. That is, only one of the allowable ranges of “−δ1 ≦ ΔTSC ≦ γ1” and “−δ2 ≦ ΔTSH ≦ γ2” may be set.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment (embodiment 1) of a temperature and humidity control system using a heat pump type heat source air conditioner and a humidifier according to the present invention. In this system, a
[0019]
In the calculation block 7-1, the
[0020]
The constraint setting block 7-2 defines a first allowable range around the measured value TSCr of the cooling blast temperature from the
[0021]
The constraint setting block 7-3 determines a second allowable range around the measured value TSHr of the heating air temperature from the
[0022]
Thus, the cooling air temperature TSC and the heating air temperature TSH are determined so that the constraint condition “TSCr−β1 ≦ TSC ≦ TSCr + α1” is satisfied and the constraint condition “TSHr−β2 ≦ TSH ≦ TSHr + α2” is satisfied. And the humidifier operating rate M are determined. As a result, the cooling blast temperature TSC and heating blast temperature TSH commanded to the heat pump type heat source air conditioner 1 and their actual measurement values are not separated from each other, so that the humidifier operation rate M is immediately operated as commanded. Since it is possible to avoid the situation of only the
[0023]
That is, “the cooling blast temperature TSC and the heating blast temperature TSH that cannot be realized immediately are instructed to the heat pump type heat source air conditioner 1 and only the quick-
[0024]
In the first embodiment, both the constraint setting blocks 7-2 and 7-3 are provided in the
[0025]
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of another embodiment (embodiment 2) of a temperature and humidity control system using a heat pump type heat source air conditioner and a humidifier according to the present invention. In this system, a
[0026]
In the calculation block 8-1, the
[0027]
The restriction block 8-2 sets the current value of the cooling air temperature TSC as TSC (new) , the previous value as TSC (old) , the current value TSC (new) of the cooling air temperature TSC, and the previous value TSC (old) . ΔTSC is defined as a difference, and a first allowable range is determined before and after the ΔTSC. In this embodiment, the range of “−δ1 ≦ ΔTSC ≦ γ1” is defined as the first allowable range. Note that δ1 and γ1 are non-negative values, and δ1 = γ1 is not necessarily required.
[0028]
Constraint block 8-3, the current value of the heating blast temperature TSH and TSH (new new), the previous value and TSH (old), and the current value TSH this heating blast temperature TSH (new new) and the previous value TSH (old) Is defined as ΔTSH, and a second allowable range is determined before and after this ΔTSH. In this embodiment, the range of “−δ2 ≦ ΔTSH ≦ γ2” is defined as the second allowable range. Note that δ2 and γ2 are non-negative values, and δ2 = γ2 is not necessarily required.
[0029]
Thus, the cooling air temperature TSC and the heating air temperature TSH that satisfy the constraint condition of “−δ1 ≦ ΔTSC ≦ γ1” and satisfy the constraint condition of “−δ2 ≦ ΔTSH ≦ γ2” are instructed to the heat pump heat source air conditioner 1. Moreover, since the humidifier operating rate M is commanded to the
[0030]
Therefore, “the cooling blast temperature TSC and the heating blast temperature TSH that cannot be realized immediately are commanded to the heat pump type heat source air conditioner 1, and it is fast to operate immediately at the humidifier operating rate M as commanded. An undesirable situation of “only the
[0031]
In the second embodiment, only one of the constraint conditions “−δ1 ≦ ΔTSC ≦ γ1” and “−δ2 ≦ ΔTSH ≦ γ2” may be set.
[0032]
[Embodiment 3]
Since the heat pump type heat source air conditioner can cool and heat simultaneously using a single compressor and blow air adjusted to a predetermined temperature, this point is excellent in energy saving. If the temperature / humidity control system using the mathematical programming model predictive control method adopted in the temperature / humidity control system using the cold / hot water coil is applied to the temperature / humidity control system using this heat pump type heat source air conditioner, further energy saving Can be expected.
[0033]
FIG. 3 shows a temperature / humidity control system in which a temperature / humidity control system using a heat pump type heat source air conditioner is used as a basic system, and a temperature / humidity control method assuming a temperature / humidity control system using a cold / hot water coil is combined with this basic system. The main part is shown. In this system, a
[0034]
In the calculation block BL1, the
[0035]
In addition, since there is no cold water valve or hot water valve in this system, the cold water valve opening θC and the hot water valve opening θH are obtained on the assumption that the cold water valve or the hot water valve exists. Further, the calculation block BL1 uses the objective function expressed by the following equation (1) when determining the chilled water valve opening θC, the hot water valve opening θH, and the humidifier operating rate M according to the mathematical programming model predictive control method. .
[0036]
That is, the calculation block BL1 obtains the chilled water valve opening θC (%) and the hot water valve opening θH (%) and the humidifier operating rate M (%) that minimize the objective function under a predetermined constraint condition. Then, the obtained cold water valve opening degree θC and hot water valve opening degree θH and the humidifier operating rate M are converted into the cooling air blowing temperature TSC and the heating air blowing temperature TSH.
Objective function = Q1 · (t−tsp) 2 + Q2 · (RH−RHsp) 2 + W1 · θC 2 + W2 · θH 2 + W3 · M 2 ... (1)
In this equation (1), Q1, Q2, W1, W2, and W3 are coefficients indicating weights.
[0037]
For mathematical predictive model predictive control methods, see “Proceedings of the Air Conditioning and Hygiene Engineering Society Seminar” (2001.26.-28 (Kyoto), E-8 Comparison of new and old energy-saving temperature and humidity control methods). Therefore, detailed description thereof is omitted here.
[0038]
The calculation block BL2 includes a difference ΔθC (ΔθC = θC−θCst) between the chilled water valve opening θC from the calculation block BL1 and an initial value θCst of the chilled water valve opening that is set in advance as a fixed value, and the calculation block BL1. The difference ΔθH (ΔθH = θH−θHst) between the hot water valve opening θH and the initial value θHst of the hot water valve opening previously determined as a fixed value and the humidifier operating rate M and the humidifier previously determined as a fixed value A difference ΔM (ΔM = M−Mst) with the initial value Mst of the operation rate is obtained.
[0039]
The calculation block BL3 multiplies ΔθC from the calculation block BL2 by a predetermined conversion coefficient k1 to obtain a change ΔTSC in the cooling air temperature (ΔTSC = k1 × ΔθC). The calculation block BL5 multiplies ΔθH from the calculation block BL2 by a predetermined conversion coefficient k2, and further multiplies ΔM by a predetermined conversion coefficient k3 and adds them to obtain a change ΔTSH in the heated air blowing temperature (ΔTSH = k2 × ΔθH + k3 × ΔM).
[0040]
The calculation block BL4 obtains the cooling air temperature TSC by adding the amount of change ΔTSC in the cooling air temperature from the operation block BL3 to the initial value TSCst of the cooling air temperature that is determined in advance as a fixed value (TSC = TSCst + ΔTSC). Then, the calculation block BL4 commands the obtained cooling air temperature TSC to the heat pump type heat source air conditioner 1.
[0041]
The calculation block BL6 obtains the heating air temperature TSH by adding the amount of change ΔTSH in the heating air temperature from the operation block BL5 to the initial value TSHst of the heating air temperature that is determined in advance as a fixed value (TSH = TSHst + ΔTSH). Then, the arithmetic block BL6 instructs the obtained heat blowing air temperature TSH to the heat pump type heat source air conditioner 1.
[0042]
The constraint setting block BL7 receives the measured value TSCr of the cooling blast temperature from the
[0043]
The constraint setting block BL8 receives the measured value TSHr of the heated blast temperature from the
[0044]
Note that when the control calculation is performed according to the mathematical programming model predictive control method, the weighting coefficient of the objective function may be changed.
[0045]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the first allowable range is set before and after the measured value of the cooling air temperature from the heat pump type heat source air conditioner as a reference. The cooling air temperature and the heating air temperature commanded to the heat pump type heat source air conditioner and the humidifier operating rate commanded to the humidifier are determined so that the cooling air temperature enters. Further, a second allowable range is set before and after the measured value of the heated air temperature from the heat pump type heat source air conditioner, and the heat pump type heat source air conditioner is set so that the heated air temperature enters the second allowable range. The cooling air temperature and heating air temperature to be commanded to the humidifier, and the humidifier operating rate to be commanded to the humidifier are determined. That is, since there is no situation in which the cooling air temperature or the heating air temperature commanded to the heat pump type heat source air conditioner and their actual measurement values are separated from each other, it is possible to obtain a favorable temperature and humidity control result.
[0046]
In addition, according to the present invention, the heat pump type heat source air conditioner is instructed so that the difference between the current value of the cooling blast temperature to be calculated and the previously determined previous value always falls within the preset first allowable range. The cooling blast temperature to be performed, the heated blast temperature, and the humidifier operating rate to be commanded to the humidifier are determined, and the difference between the current value of the heating blast temperature to be determined from now and the previously determined previous value is preset. Because the cooling air temperature and heating air temperature commanded to the heat pump heat source air conditioner and the humidifier operating rate commanded to the humidifier are determined so that they always fall within the allowable range, the cooling commanded to the heat pump heat source air conditioner Since there is no situation in which the air blowing temperature or the heated air blowing temperature and their actual measurement values are separated from each other, a favorable temperature / humidity control result can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an embodiment (embodiment 1) of a temperature and humidity control system using a heat pump type heat source air conditioner and a humidifier according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the main part of another embodiment (embodiment 2) of a temperature and humidity control system using a heat pump type heat source air conditioner and a humidifier according to the present invention.
FIG. 3 shows a temperature / humidity control system (Embodiment 3) in which a temperature / humidity control system using a heat pump type heat source air conditioner is used as a basic system, and a temperature / humidity control system using a cold / hot water coil is combined with this basic system. It is a block diagram which shows a part.
FIG. 4 is a diagram for explaining the action of cooling, heating, and humidifying functions related to temperature and humidity (relative humidity).
FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a temperature and humidity control system using a conventional heat pump type heat source air conditioner and a humidifier.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat pump type heat source air conditioner, 2 ... Air-conditioning control object room, 3 ... Indoor temperature sensor, 4 ... Indoor humidity sensor, 5 ... Humidifier, 7-9 ... Control apparatus, 7-1 ... Calculation block, 7-2, 7-3 ... Constraint setting block, 8-1 ... Calculation block, 8-2, 8-3 ... Constraint setting block, 15, 16 ... Temperature sensor, BL1 to BL6 ... Calculation block, BL7, BL8 ... Constraint setting block.
Claims (6)
前記空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記温度検出手段からの検出温度および前記湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている数理計画型モデル予測制御方法に従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを備え、さらに、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第１の許容範囲に、前記演算手段によって求められる冷却送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第２の許容範囲に、前記演算手段によって求められる加熱送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを備えたことを特徴とする温湿度制御システム。A heat pump type heat source air conditioner capable of blowing air that has been adjusted to a predetermined temperature by performing cooling and heating simultaneously, and a humidifier that generates steam, and cooling air temperature and heating of the heat pump type heat source air conditioner Temperature and humidity to control the temperature and humidity in the air-conditioning control target room that receives the supply of temperature-controlled air from the heat pump type heat source air conditioner and steam from the humidifier by adjusting the blowing temperature and the operating rate of the humidifier In the control system,
Temperature detecting means for detecting the temperature in the air-conditioning control target room;
Humidity detecting means for detecting humidity in the air-conditioning control target room;
The heat pump according to a predetermined mathematical programming model predictive control method using the detected temperature from the temperature detecting means and the detected humidity from the humidity detecting means, the set value of the room temperature, and the set value of the room humidity. A cooling air temperature and a heating air temperature commanded to the mold heat source air conditioner, and a calculation means for obtaining a humidifier operating rate commanded to the humidifier, and
A constraint condition is set to ensure that the cooling air temperature required by the calculation means is within a first allowable range set before and after the measured value of the cooling air temperature from the heat pump type heat source air conditioner as a reference. First constraint setting means;
A restriction condition is set so that the heating air temperature required by the computing means always falls within the second allowable range set before and after the actual measured value of the heating air temperature from the heat pump type heat source air conditioner. A temperature / humidity control system comprising at least one of the second constraint setting means.
前記空調制御対象室内の温度を検出する温度検出手段と、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記温度検出手段からの検出温度および前記湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている数理計画型モデル予測制御方法に従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める演算手段とを備え、さらに、
前記演算手段によって求められる冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第１の制約設定手段と、
前記演算手段によって求められる加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第２の制約設定手段とのうち少なくとも何れか１つを備えたことを特徴とする温湿度制御システム。A heat pump type heat source air conditioner capable of blowing air that has been adjusted to a predetermined temperature by performing cooling and heating simultaneously, and a humidifier that generates steam, and cooling air temperature and heating of the heat pump type heat source air conditioner Temperature and humidity to control the temperature and humidity in the air-conditioning control target room that receives the supply of temperature-controlled air from the heat pump type heat source air conditioner and steam from the humidifier by adjusting the blowing temperature and the operating rate of the humidifier In the control system,
Temperature detecting means for detecting the temperature in the air-conditioning control target room;
Humidity detecting means for detecting humidity in the air-conditioning control target room;
The heat pump according to a predetermined mathematical programming model predictive control method using the detected temperature from the temperature detecting means and the detected humidity from the humidity detecting means, the set value of the room temperature, and the set value of the room humidity. A cooling air temperature and a heating air temperature commanded to the mold heat source air conditioner, and a calculation means for obtaining a humidifier operating rate commanded to the humidifier, and
A first constraint setting for setting a constraint condition so that the difference between the current value of the cooling blast temperature obtained by the computing means and the previously obtained value is always within a first allowable range set in advance. Means,
Second constraint setting for setting a constraint condition that the difference between the current value of the heated blast temperature obtained by the computing means and the previously obtained value is always within a second allowable range set in advance. And a temperature / humidity control system comprising at least one of the means.
前記演算手段は、前記温度検出手段からの検出温度および前記湿度検出手段からの検出湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている数理計画型モデル予測制御方法に従って、冷水コイルおよび温水コイルと前記加湿器とを用いた温湿度制御システムを想定した場合の冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を求め、この求めた冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度に変換することを特徴とする温湿度制御システム。The temperature / humidity control system according to any one of claims 1 and 2,
The arithmetic means uses a detected temperature from the temperature detecting means, a detected humidity from the humidity detecting means, a set value of the indoor temperature, and a set value of the indoor humidity, and a predetermined mathematical programming model predictive control According to the method , the cold water valve opening, the hot water valve opening, and the humidifier operating rate in the case of assuming the temperature and humidity control system using the cold water coil and the hot water coil and the humidifier are obtained. A temperature / humidity control system that converts a hot water valve opening and a humidifier operating rate into a cooling air temperature and a heating air temperature that are commanded to the heat pump type heat source air conditioner.
前記空調制御対象室内の温度を検出する第１のステップと、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する第２のステップと、
前記第１のステップで検出された温度および前記第２のステップで検出された湿度および室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められた数理計画型モデル予測制御方法に従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める第３のステップとを有し、さらに、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの冷却送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第１の許容範囲に、前記第３のステップによって求められる冷却送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第４のステップと、
前記ヒートポンプ型熱源空調機からの加熱送風温度の実測値を基準としてその前後に設定される第２の許容範囲に、前記第３のステップによって求められる加熱送風温度が必ず入るようにする制約条件を設定する第５のステップとのうち少なくとも何れか１つを有することを特徴とする温湿度制御方法。A heat pump type heat source air conditioner capable of simultaneously cooling and heating and blowing air adjusted to a predetermined temperature, and a humidifier that generates steam, and cooling air temperature and heating of the heat pump type heat source air conditioner Temperature and humidity to control the temperature and humidity in the air-conditioning control target room that receives the supply of temperature-controlled air from the heat pump type heat source air conditioner and steam from the humidifier by adjusting the air blowing temperature and the operating rate of the humidifier In the control method,
A first step of detecting a temperature in the air-conditioning control target room;
A second step of detecting humidity in the air conditioning control target room;
Using the temperature detected in the first step and the humidity and room temperature setting values detected in the second step and the room humidity setting value, according to a predetermined mathematical programming model predictive control method , A third step of obtaining a cooling air temperature and a heating air temperature commanded to the heat pump type heat source air conditioner and a humidifier operating rate commanded to the humidifier, and
The constraint condition that the cooling air temperature determined by the third step is surely included in the first allowable range set before and after the measured value of the cooling air temperature from the heat pump type heat source air conditioner as a reference. A fourth step to set,
The constraint condition that the heating air temperature determined by the third step is surely included in the second allowable range set before and after the measured value of the heating air temperature from the heat pump type heat source air conditioner as a reference. A temperature / humidity control method comprising at least one of a fifth step to be set.
前記空調制御対象室内の温度を検出する第１のステップと、
前記空調制御対象室内の湿度を検出する第２のステップと、
前記第１のステップで検出された温度および前記第２のステップで検出された湿度および室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められた数理計画型モデル予測制御方法に従って、前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度ならびに前記加湿器に指令する加湿器稼働率を求める第３のステップとを有し、さらに、
前記第３のステップによって求められる冷却送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第１の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第４のステップと、
前記第３のステップによって求められる加熱送風温度の今回値と既に求められたその前回値との差が、予め設定される第２の許容範囲に必ず入るようにする制約条件を設定する第５のステップとのうち少なくとも何れか１つを有することを特徴とする温湿度制御方法。A heat pump type heat source air conditioner capable of blowing air that has been adjusted to a predetermined temperature by performing cooling and heating simultaneously, and a humidifier that generates steam, and cooling air temperature and heating of the heat pump type heat source air conditioner Temperature and humidity to control the temperature and humidity in the air-conditioning control target room that receives the supply of temperature-controlled air from the heat pump type heat source air conditioner and steam from the humidifier by adjusting the air blowing temperature and the operating rate of the humidifier In the control method,
A first step of detecting a temperature in the air-conditioning control target room;
A second step of detecting humidity in the air conditioning control target room;
Using the temperature detected in the first step and the humidity and room temperature setting values detected in the second step and the room humidity setting value, according to a predetermined mathematical programming model predictive control method , A third step of obtaining a cooling air temperature and a heating air temperature commanded to the heat pump type heat source air conditioner and a humidifier operating rate commanded to the humidifier, and
4th which sets the constraint which makes sure that the difference of this time value of the cooling ventilation temperature calculated | required by the said 3rd step and the last value already calculated | required enters into the preset 1st tolerance | permissible_range. Steps,
A fifth condition is set, in which the difference between the current value of the heated blast temperature obtained in the third step and the previous value already obtained is within the second allowable range set in advance. And a temperature / humidity control method comprising at least one of the steps.
前記第３のステップでは、前記第１のステップで検出された温度および前記第２のステップで検出された湿度、ならびに室内温度の設定値および室内湿度の設定値を用いて、予め定められている数理計画型モデル予測制御方法に従って、冷温水コイルと前記加湿器とを用いた温湿度制御システムを想定した場合の冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を求め、この求めた冷水弁開度および温水弁開度ならびに加湿器稼働率を前記ヒートポンプ型熱源空調機に指令する冷却送風温度および加熱送風温度に変換するようにしたことを特徴とする温湿度制御方法。The temperature and humidity control method according to any one of claims 4 and 5,
In the third step, the temperature detected in the first step, the humidity detected in the second step, the set value of the room temperature, and the set value of the room humidity are determined in advance. According to the mathematical programming model predictive control method , the chilled water valve opening, the hot water valve opening, and the humidifier operating rate when assuming a temperature / humidity control system using a chilled / hot water coil and the humidifier are obtained. A temperature / humidity control method, wherein the valve opening degree, the hot water valve opening degree, and the humidifier operating rate are converted into a cooling air temperature and a heating air temperature that are commanded to the heat pump type heat source air conditioner.
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