JP4244482B2 - Store energy equipment operation system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スーパーマーケットやコンビニエンスストアーなどの店舗用設備機器を総合的に管理、制御、運用、診断し、店舗用エネルギー機器を最適に運用する店舗用エネルギー機器運用システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スーパーマーケットやコンビニエンスストアーなどの食品店舗では、空調機、冷凍機、照明、その他の電気機器が個別に各センサからの検出信号を用いて運転制御する運用システムが行われている。
または、特開平11−201523号公報に示すように、1つの食品店舗内で、オープンシーケースの負荷となる店舗温度を外気温度と空調機/冷蔵冷凍オープンシーケース(または冷凍機)の空冷負荷比率に応じて変化させ、消費電力を少なくする運用システムが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の店舗の運用システムでは、設備機器システムを構成する各電気機器の総消費電力が省エネルギーの観点から総合的に管理されず、総ランニングコストが安く運用されていないという問題点があった。例えば、空調機と換気扇が別個に制御されており、冷房運転時に、空調機は店内目標温度に対して運転・停止を繰り返すだけであり、換気扇は換気量を確保するために常に一定の外気を導入するだけであった。
【0004】
また、顧客の快適性を考慮して店舗内の温湿度分布の管理がされていなかったり、さらに食品店舗の場合などオープンショーケース周りの店内の温湿度のショーケース内への侵入空気による食品鮮度維持について管理されていないという問題点があった。
さらに、同一系統のスーパーマーケットやコンビニエンスストアーへの一括省エネ、省コスト、運用アルゴリズムの配信や設備機器制御データの更新や、逆に1店舗から本店あるいはサービス会社への送信が考慮されておらず、情報通信に対応したシステムになっていないという問題点があった。
【0005】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、店舗用設備機器を総合的に管理、制御、運用、診断し、省エネルギーでかつ省ランニングコストで快適でしかも食品鮮度維持に優れた店舗用エネルギー機器運用システムを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る店舗用エネルギー機器運用システムにおいては、電力系統からの電力の供給を受けて、店舗内の空調、冷凍、照明等を行う複数の電気機器と、この各電気機器に応じた状態量を検出する複数のセンサと、この各センサからの検出信号を受けて電気機器運用アルゴリズムに基づき各電気機器間の状態量に一定の相関をとらせながら管理・制御する制御信号を各電気機器へ出力する管理・制御手段と、この管理・制御手段の電気機器運用アルゴリズムを更新する運用アルゴリズム更新手段とを備えたものである。
【0007】
また、前記管理・制御手段に、電話回線または電力線を介して管理・制御データまたは電気機器運用アルゴリズムを送受信する通信手段を備えたものである。
【0008】
さらに、前記管理・制御手段に、各電気機器に応じた状態量を検出する各センサの検出信号を受けて一括して管理するセンサ群管理手段を備えたものである。
【0009】
また、前記通信手段による通信用制御データとして、電力料金、外気温度、翌日の天気予報、翌日の外気温度予測値、翌日の空調負荷予測値、各電気機器の運用履歴データのいずれかを加工する通信用データ加工手段を備えたものである。
【0010】
また、前記通信用制御データ内の運用履歴データを、店舗用各設備機器の消費電力量、ランニングコスト、外気温度、店内温度、店内湿度のいずれかで構成する性能診断用データ加工手段を備えたものである。
【0011】
また、電力系統からの電力の供給を受けて、店舗用の空調を行う空調機および店舗内に外気を導入する換気扇と、外気の温度または湿度を検出する外気温湿度センサと、この外気温湿度センサからの検出信号を受けて、電気機器運用アルゴリズムに基づき前記空調機および前記換気扇の間の状態量に一定の相関をとらせながら管理・制御する制御信号を前記空調機および前記換気扇へ出力する管理・制御手段と、前記空調機による冷房運転時に、前記外気温湿度センサからの検出信号を受け、外気空気のエンタルピーと室内設定温度からあらかじめ決められた室内設定エンタルピーとの差、または外気空気のエンタルピーと室内空気エンタルピーの差が、設定ゾーン以下になった場合に、前記管理・制御手段から前記換気扇へ給気風量の低エンタルピー外気導入量指示を出力する低エンタルピー外気導入省エネ運用制御手段とを備えたものである。
【0015】
また、電力系統からの電力の供給を受けて稼動する店舗用の空調機および複数のショーケースと、この複数のショーケースの庫内温度を検出する複数の温度センサと、電気機器運用アルゴリズムに基づき電気機器の間の状態量に一定の相関をとらせながら前記冷凍機を管理・制御する制御信号を前記冷凍機へ出力する管理・制御手段と、前記複数の温度センサからの検出信号を受けて、前記空調機の店内温湿度の目標温湿度をあらかじめ設定したショーケース省エネ運用アルゴリズムに基づいて決定した制御信号を管理・制御手段から前記空調機へ出力する空調目標温湿度制御手段とを備えたものである。
【0016】
また、複数の電力系統からの電力の供給を受けて、店舗用電気機器に各々個別に設けられた分電盤と、複数の電力系統からの前記各分電盤の電力を検出する電力検出手段と、電気機器運用アルゴリズムに基づき電気機器の間の状態量に一定の相関をとらせながら電気機器を管理・制御する制御信号を前記電気機器へ出力する管理・制御手段と、前記電力検出手段からの検出信号を受けてその電力検出値があらかじめ設定された電力値ゾーンにある場合、あらかじめ設定された優先度に従って、他の電力系統の電力を使用する電力系統融通指示を前記管理・制御手段から出力する系統間電力融通手段とを備えたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。なお、この店舗用エネルギー機器運用システムは、複数の店舗、例えば店舗A〜Zが、電話回線を介して本部との間で、制御データと運用アルゴリズムの送受信を行い、設備機器の管理・制御を行うものであるが、図1では店舗Aにおける設備機器の構成を中心に示している。
【0018】
図において、管理・制御部1は、通信ポート2を介して空調機3、冷凍機4、ショーケース群5、屋外照明6、店内照明7、換気扇8、天井扇9、その他電気機器10、電力融通制御盤11を管理・制御する。なお、通信ポート2は小型設備サーバなどのデジタル通信ポートである。
【0019】
空調機3およびその分電盤、冷凍機4およびその分電盤、ショーケース群5およびその分電盤、屋外照明6およびその分電盤、店内照明7およびその分電盤、換気扇8およびその分電盤、天井扇9およびその分電盤、その他電気機器10およびその分電盤には、それぞれに対応する状態量を検出するセンサ3bおよびセンサ3c、センサ4bおよびセンサ4c、センサ5bおよびセンサ5c、センサ6bおよびセンサ6c、センサ7bおよびセンサ7c、センサ8bおよびセンサ8c、センサ9bおよびセンサ9c、センサ10bおよびセンサ10cが設けられ、各センサの検出信号がそれぞれインターフェース3a、インターフェース4a、インターフェース5a、インターフェース6a、インターフェース7a、インターフェース8a、インターフェース9a、インターフェース10aを介して通信ポート2とデータの送受信を行い、管理・制御部1が電気機器運用アルゴリズムに基づいて、各電気機器の状態量に一定の相関をとらせながら各電気機器を制御する。
【0020】
低圧電力動力盤系統制御盤12は、電力系統から店舗Aの低圧電力契約(例えば20kW)を超えたか否かを監視する。電灯系統制御盤13は、店舗Aの時間帯別電灯契約(例えば25kVA)を超えたが否かを監視する。低圧電力動力盤系統制御盤12に設けられたセンサ11bと電灯系統制御盤13に設けられたセンサ11cにより受電部の各々の電力量を検出して、インターフェース11aを介して通信ポート2とデータの送受信を行う。
なお、電力融通制御盤11はインターフェース11aを介して通信ポート2とデータの送受信を行う。
【0021】
店舗Aでは、管理・制御部1がモデムAを介して電話回線に接続され、本部では、モデムMを介して電話回線に接続される。そこで、店舗Aと本部の間では、電話回線を経由して制御データと電気機器運用アルゴリズムの送受信を行う。同様に店舗Zでは、モデムZを介して電話回線に接続され、本部との間で、制御データと電気機器運用アルゴリズムの送受信を行う。なお、図示していない他の店舗でも同様に本部との間で送受信を行う。
【0022】
本部と連帯したサービスセンターは、各店舗から受けたデータにより、予防保全、異常診断、故障診断を行い、メンテナンスを行うことができる。
また、エンジニアリングセンターは、電気機器運用アルゴリズムと更新された新しい制御データを本部と連帯して各店舗に送り、店舗用エネルギー機器の省エネルギー、省ランニングコストで快適でしかも食品鮮度維持が可能な最適運用システムを提供できる。
さらに、電力会社は、電気機器運用アルゴリズムと更新された新しい制御データを本部と連帯して各店舗に送り、店舗用エネルギー機器を制御する。例えば、電力需要が過大となり、ピークカットが必要な場合に、店舗用エネルギー機器のうち、停止可能な機器を停止する。
【0023】
各電気機器は、管理・制御部1からの指示に応じて運転・制御または停止する。そこで、
各電気機器について、以下に説明する。
空調機3は、冷房・暖房などの運転モードや風量を設定可能であり、リモコンにて温度設定と湿度設定を変更可能である。そのリモコンによる各種設定値は、管理・制御部1へも送られる。また、逆に、管理・制御部1内の運用アルゴリズムのうち空調機3に係わる空調目標温湿度制御手段に対する指示が通信ポート2を経由して空調機3へ送られる。
【0024】
冷凍機4は、通常連続運転を行うが、管理・制御部1が運転・停止指示を行い、かつ冷凍機4内の冷凍空調排熱回収手段に対する指示を行う。冷凍機4の設定温度もしくは庫内温度はセンサ4bの検出信号として通信ポート2を経由して管理・制御部1へ送られる。
【0025】
ショーケース群5は、冷凍ストッカー、リーチインショーケース、多段型冷蔵ショーケース、アイスショーケース、カウンター内冷蔵庫などから構成される。これらの冷蔵用ショーケースはケース内の温度を0〜10℃に設定され、冷凍用ショーケースは−20〜−40℃に設定される。これらのショーケース群の設定温度もしくは庫内温度はセンサ5bの検出信号として通信ポート2を経由して管理・制御部1へ送られる。
【0026】
屋外照明6は、サイン看板・駐車場照明と店頭看板用電源であり、管理・制御部1は室外の照度センサ6bからの信号を受けて、屋外照明6のオン・オフおよび照度の調光を制御する。また、管理・制御部1から運用アルゴリズムの中の屋外照明に係わる系統間電力融通手段に対する指示が、通信ポート2を経由して屋外照明6と電力融通制御盤11へ送られる。
【0027】
店内照明7は、売り場照明、カウンターバックヤード照明であり、管理・制御部1は店内の照度センサ7bからの信号を受けて、店内照明7のオン・オフおよび照度の調光を制御する。また、管理・制御部1から運用アルゴリズムのうち店内照明に係わる照度制御用タイマの設定に基づき省エネ調光制御手段に対する指示が、通信ポート2を経由して店内照明7へ送られる。
【0028】
換気扇8は、屋外の新鮮な外気を導入する給気用換気扇であり、外気温度、外気湿度、店内目標温湿度に応じて、管理・制御部1が運転・換気風量制御・停止を行う。ここで、外気温度・外気湿度は換気扇8対応のセンサ8bにより検出してもよく、また、他の電気機器である空調機3のセンサ3bや、冷凍機4のセンサ4bを用いてもよい。これらのセンサ3b、4b等はすべて通信ポート2を経由して管理・制御部1のセンサ群管理手段1aの中に検出信号が登録管理されている。また、店内目標温湿度も前記空調目標温湿度として管理・制御部1内に登録されている。
【0029】
天井扇9は、店内上下温度分布改善の為に、店内中央部に設置されており、店内上部温度と店内下部温度の温度差が一定以上ついた場合に、管理・制御部1からの指示が通信ポート2を経由して天井扇9へ送られる。店内上部温度は天井扇9に対応した温度センサ9bにより検出してもよいし、空調機3のセンサ3bでも良い。店内下部温度は空調機3のリモコン内温度センサ3b(図示せず)により検出してもよいし、ショーケース群5の店内温度センサ5bでもよい。また、管理・制御部1から運用アルゴリズムのうち、天井扇に係るサーキュレーション運用手段に係る指示が通信ポート2を経由して天井扇9へ送られる。
【0030】
その他の電気機器10は、上述の空調機3から天井扇9以外の電気機器であり、管理・制御部1がセンサ10bからの信号を受けて、運転・制御・停止を行う。また、管理・制御部1から運用アルゴリズムのうち、その他の電気機器10に係る指示が通信ポート2を経由してその他の電気機器10へ送られる。
【0031】
次に、店舗用エネルギー機器運用システムの管理・制御部1の構成、動作について説明する。
管理・制御部1は、センサ群管理手段1a、運用アルゴリズム1b、制御データ1c、通信用データ加工手段1d、性能診断用データ加工手段1e等から構成される。
まず、店舗用設備機器の状態量を各電気機器付属のセンサ3b〜11b、3c〜11cからの検出信号として通信ポート2を経由し管理・制御部1へ送信する。管理・制御部1では、送信されてきた運転モード及び温度、湿度、電流を受信し、制御データ1cに格納する。
【0032】
センサ群管理手段1aは、制御データ1cに格納された各電気機器の状態量を一括管理し、共通物理量と個別機器対応物理量と機器相関物理量とに分類管理し、また、センサ故障対応や他電気機器対応センサの共通利用を行う。
ここで、共通物理量とは、空調機3の外気温度センサ検出値(センサ3bの検出値のうちの1つ)と冷凍機4の外気温度センサ検出値(センサ4bの検出値のうちの1つ)ようなものである。個別機器対応物理量とは、冷凍機4の圧力のように冷凍機4のみの状態量特有のものである。機器相関物理量とは、店内温度のように空調機3のセンサ値と冷凍機4のセンサ値のように、冷凍空調両者に相関があり、最適運用アルゴリズムに関係する物理量のことである。
【0033】
このセンサ群管理手段1aにより、個別電気機器の固有のセンサが故障しても他の電気機器対応のセンサで代替することができる。また、各電気機器の空気温度センサにより店舗内空間温度分布を新しく追加することなく検知できる。さらに、低エンタルピー外気導入換気量制御に新しく外気センサを追加することなく、空調機3の外気センサ3bで転用できる。また、空調機3の暖房運転への状態の変化に応答して、冷凍機4の熱回収ができ、各電気機器間の状態量に一定の相関をとらせながら、管理・制御できる。
【0034】
運用アルゴリズム1bは、あらかじめ管理・制御部1内に構築しておいて、新規に追加する場合、あるいは削除する場合に、外部、すなわち、本部、サービスセンター、エンジニアリングセンター、電力会社等から電話回線を介して変更が可能となる。さらに、制御データ1cの一部も外部から電話回線を経由して電力料金の改定値などが管理・制御部1内へ送られてくる。
【0035】
通信用データ加工手段1dは、制御データ1cのうち外部へ送るデータと、逆に外部から受けるデータを加工して制御データ1cに渡す。このデータは、電力料金、外気温度、翌日の天気予報、翌日の外気温度予測値、翌日の空調負荷予測値、各電気機器の運用履歴データ等を示す。この通信用データ加工手段1dにより、電力会社の電気料金に応じ、最も安い電力系統の選択ができる。また、外気温度と各電気機器の運用履歴データの相関から性能診断と予防保全と故障診断と新しい省エネ運用アルゴリズムの開発ができる。さらに、翌日の天気予報などから前日の夜間蓄熱量予測ができる。
【0036】
性能診断用データ加工手段1eは、通信用データ加工手段1dのうち、電気機器単体の状態量から性能診断に必要なデータのみを取り出して外部へ送る。この性能診断用データ加工手段1eにより、初期の電気機器の性能と比較して、性能劣化や予防保全や寿命予測が行え、さらに省エネ運用アルゴリズムの構築が可能となり、電話回線を介して各店舗と本部またはサービスセンター(メンテナンス会社)、エンジニアリングセンターと送受信が可能となる。
【0037】
以上のように、管理・制御部1が構成され、運用アルゴリズム1bにより、各電気機器間の状態量に一定の相関を持たせながら管理・制御が行われる。
管理・制御部1の運用アルゴリズム1bによる管理・制御動作を、以下の各実施の形態により詳細に説明する。
【0038】
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2による店舗用エネルギー機器運用システムの構成図であり、外気導入運用アルゴリズムに基づくシステム構成を示し、図3はこの店舗用エネルギー機器運用システムの湿り空気線図であり、外気導入運用アルゴリズムの原理を示す。
図において、上記実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略し、また、外気導入運用アルゴリズムに直接関係しない構成部分の図示を省略する。
【0039】
次に動作について説明する。
まず、空調機3のセンサ3bによる検出信号のうち少なくとも店内温度Ti、店内湿度φi、店内温度目標値Tm、店内湿度目標値φm、空調機の運転モードMode(冷房か暖房か)が通信ポート2を経由して管理・制御部1に送られてくる。
【0040】
その他の検出信号の外気温度Toと外気湿度φoが、空調機3のセンサ3bもしくは冷凍機4のセンサ4bもしくは換気扇8のセンサ8bから通信ポート2を経由して管理・制御部1に送られてくるか、あるいは本部からモデムM、電話回線、モデムAを経由して管理・制御部1の通信データ用加工手段1dに送られてくる。これらのTi、φi、Tm、φm、Mode、To、φoの7個のデータは制御データ1c内の機器相関物理量としてセンサ群管理手段1aによって整理格納される。
【0041】
運用アルゴリズム1bは、制御データ1c内の機器相関物理量のデータに基づき、外気導入運用アルゴリズムの指令値として再び管理・制御部1から通信ポート2を経由して換気扇8の低エンタルビ外気導入手段(図示せず)へ出力され、給気量の適正導入量指示を出力し、その指示に従い換気扇8は、ダンパ開度変更またはファンモータ回転数変更により給気風量を制御する。
【0042】
図3を用いて、外気導入運用アルゴリズムの原理を説明する。店内目標温湿度(Tm、φm)点をm、店内温湿度(Ti、φi)点をi、その時の外気温湿度(To、φo)点をOとし、各点の空気エンタルピーをim、ii、ioとする。ここで、空調機3の冷房運転時には、空調機3の室内交換器は蒸発器として機能しており、空気を冷却除湿する。その時の蒸発器の蒸発温度をET(℃)とすると、蒸発器に接触する空気の温度はET(℃)で飽和線上のl上のETに存在する。
【0043】
従って、蒸発器入口空気がK点であれば、出口空気はKとETを結ぶ線上に来ることになり、目標店内温湿度m点に向かうことになる。このK点は店内温湿度i点と外気温湿度o点を結ぶ直線をVo:Viに内分する点であり、店内空調機3の送風量がVi[m3/min]の時、新鮮外気取込量がVo[m3/min]であることを示す。しかも、店内温湿度i点から目標温湿度m点までのエンタルピー差Δii=ii−imよりもK点でのエンタルピーと目標温湿度m点までのエンタルピー差Δik=ik−imの方が小さいため、冷却除湿すべき負荷が小さくなり、省エネルギーとなる。ここで求まる換気風量Vo[m3/min]を管理・制御部1の外気導入運用アルゴリズム1bは通信ポート2を経由して換気扇8へ出力し、換気扇8を制御する。
以上ように、本店またはサービスセンターまたはエンジニアリングセンターから監視・診断ができる。各店舗は新しいデータに基づいて管理・制御ができる。
【0044】
実施の形態3.
図4はこの発明の実施の形態3による店舗用エネルギー機器運用システムの構成図であり、冷凍空調熱回収アルゴリズムに基づくシステム構成を示し、図5はこの店舗用エネルギー機器運用システムの熱回収機構を示す図である。
図において、上記実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略し、また、冷凍空調熱回収アルゴリズムに直接関係しない構成部分の図示を省略する。
【0045】
次に、動作について説明する。
空調機3のセンサ3bによる検出信号のうち、運転モードModeが通信ポート2を経由して管理・制御部1に送られてくる。このデータModeは、センサ群管理手段1aによって制御データ1c内に機器相関物理量として整理格納されている。
【0046】
運用アルゴリズム1bは、制御データ1c内の機器相関物理量Modeが、暖房運転モードである場合、冷凍空調熱回収アルゴリズムの指定値として、管理・制御部1から通信ポート2を経由して冷凍機4の冷凍空調熱回収機構に熱回収開始の指示の出力を出す。熱回収の開始を指示された冷凍機4では、その指示に従い、冷凍機4の室外熱交換器の凝縮排熱を空調機の室外熱交換器の蒸発器に熱回収する。
【0047】
次に具体的な熱回収機構について、図5を用いて説明する。
図において、21は冷凍装置の圧縮機、22は凝縮器、23は膨張装置、24は店内に設置されたショーケース内の蒸発器である。25は空調機の圧縮機、26は冷房運転と暖房運転の切り替え用四方弁、27は室外熱交換器、28は膨張装置、29は店内にある室内熱交換器、30は熱回収ダンパである。
【0048】
冷凍装置では、圧縮機21で高温高湿に圧縮されたガス冷媒は、室外にある凝縮器22で凝縮液化し、外気に放熱し、膨張弁23で低圧ニ相冷媒となり、蒸発器24で蒸発ガス化し、ショーケース内空気を冷却した後、再び圧縮機21に戻る。冷凍装置側の冷媒順路は夏期冬期にかかわらず、一年中この冷媒流れであり、室外にある凝縮器22は常に放熱を続ける。
【0049】
一方、空調機3では、夏期冷房運転時、図中実線のごとく流れ、空調用圧縮機25を出た高圧高温のガス冷媒は、四方弁26を経由して室外熱交換器27で凝縮液化し、外気に放熱した高圧液冷媒は膨張装置28で低圧二相となり、室内熱交換器29で蒸発し店内を冷房して、四方弁26を経由して圧縮機25に戻る。この時熱回収ダンパ30は実線のごとく、冷凍機側凝縮器2の風路と空調機側室外熱交換器27の風路を遮断する。
【0050】
空調機3の冬期暖房運転時は、図中破線のごとく流れ、空調用圧縮機25を出た高圧高温のガス冷媒は四方弁26を経由して室内熱交換器29で凝縮液化し、室内に放熱暖房し、高圧液となって膨張装置28で減圧され、低圧二相冷媒となり、室外熱交換器27に至る。室外熱交換器27は蒸発器として機能し、外気より吸熱し、冷媒はガス化して四方弁26を経由して再び圧縮機25に戻る。この場合、熱回収ダンパ30は破線のごとく配置され、冷凍機側凝縮器22の放熱したエネルギーを空調機側室外熱交換器27で熱回収する。
【0051】
風路切り替え手段としてのダンパ30は、ダクトを配置し、冷凍機側凝縮器22の吹き出し方向を、空調機側室外熱交換器の吸い込み風路に誘導するかもしくは逆に空調機3から遠ざける構成とし、空調機3の冷房運転と暖房運転に連動して風路切り替えを実施してもよい。
【0052】
実施の形態4.
図6はこの発明の実施の形態4による店舗用エネルギー機器運用システムの構成図であり、サーキュレーション運用アルゴリズムに基づくシステム構成を示し、図7はこの店舗用エネルギー機器運用システムのサーキュレーション運転による店内上温度差分布をを示す図である。
図において、上記実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略し、また、サーキュレーション運用アルゴリズムに直接関係しない構成部分の図示を省略する。
【0053】
次に、動作について説明する。
まず、空調機3のセンサ3bによる検出信号のうち、少なくとも店内上部に設置された室内側熱交換器29の吸い込み空気温度センサTiupによる検出信号が、通信ポート2を経由して管理・制御部1に送られてくる。更に、店内下部の温度を検出するセンサTidが、空調機3の室内のリモコン(図示せず)の検出信号、またはショーケース群5の中の結露センサ5bの検出信号として検出されて、通信ポート2を経由して、管理・制御部1に送られてくる。
【0054】
これらのデータは、センサ群管理手段1aによって、制御データ1c内に機器相関物理量として整理格納されている。運用アルゴリズム1bは、制御データ1c内の店内上部温度検出値Tiupと店内下部温度検出値Tidの差が、一定値以上になった場合、通信ポート2を経由して、天井扇9にサーキュレーション運転開始指示の出力を出す。上下温度差分布解消に為に、その指示を受けて、天井扇9が運転される。
【0055】
図7はサーキュレーション運転による店内上温度差分布改善のデータを示し、横軸は店内温度、縦軸は床からの高さを示し、冬季暖房運転時の店内上下温度分布の時間変化を示したものである。天井扇運転前は、上下温度差が10℃以上ついてるが、サーキュレーション運転開始の時間経過と共に、約3分後には上下温度分布差が1〜2℃程度に縮まっており、上部を無駄に暖房することなく、省エネルギーとなり、しかも対人位置レベルでは快適性が保たれている。一方、夏も同様で、特にオープンショース前の通路では、エアーカーテンからの冷気漏れにより、店内通路側温度が15℃程度に冷やされて、いわゆるコールドアイル問題があったが、これも本天井扇のサーキュレーション効果により、快適な温度が維持される。
【0056】
以上のように、店舗内上部の温度と店舗内下部の温度の温度差が一定値以上つくと、天井扇9が回る事により、店内上下温度差が縮まり均一な温度分布が実現できる。暖房時は天井近くに、温風が滞留することなく省エネルギーとなり、店舗内オープンショーケース前通路の冷気漏れによる、いわゆるコールドアイル問題も解消でき、顧客への快適性向上ができる。
【0057】
実施の形態5.
図8はこの発明の実施の形態5による店舗用エネルギー機器運用システムの構成図であり、省エネ調光制御アルゴリズムに基づくシステム構成を示し、図9はこの店舗用エネルギー機器運用システムの初期照度補正の原理を示す図である。図において、上記実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略し、また、省エネ調光制御アルゴリズムに直接関係しない構成部分の図示を省略する。
【0058】
次に、動作について説明する。
屋外照明6の照度センサ6bおよび店内照明7の照度センサ7bによる検出信号が、通信ポート2を経由して、管理・制御部1に送くられてくる。または、本部より、各店舗に電話回線を経由して、管理・制御部1の通信用データ加工手段1dに従がい、制御データ1c内に、その日の暦と、日の出、日没時刻と、天気予報(晴・曇・雨など)などが送信されて機器相関物理量として格納されている。
【0059】
運用アルゴリズム1b中の省エネ調光制御アルゴリズムに基づき、屋外照明6と店内照明7の設置の初期には明る過ぎるため、初期照度を低下させる初期照度補正制御、日中に晴れて室外が一定以上に明るい場合は、店内照明の照度を低下させる昼光利用制御、暦と店外の明るさに基づく夜間の屋外照明の点灯・消灯の時刻制御の各制御信号が、照度制御用タイマーの指示に従って、通信ポート2を経由して、それぞれ屋外照明6と店内照明7へ送信される。屋外照明6と店内照明7は、この指示に従い省エネ調光制御を実施する。
なお、照度制御用タイマーは、通信ポートに設けられている。
【0060】
図9に初期照度補正の原理を示し、横軸は照明器具を据え付けて経過した時間、縦軸は照度を示す。照明器具を設置してから、初期のうちは、適正照度より明る過ぎるため、省エネルギーとして、タイマー機能による管理・制御部1からの省エネ調光制御アルゴリズムの指示により、照明入力を低減できる。
以上のように、あらかじめ設定された所定の時間は照明への電気入力が低減でき、省エネルギーとなり、視認性を損なわず、最適照明ができる。
【0061】
実施の形態6.
図10はこの発明の実施の形態6による店舗用エネルギー機器運用システムの構成図であり、ショーケース省エネ運用アルゴリズムに基づくシステム構成を示す。
図において、上記実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略し、また、ショーケース省エネ運用アルゴリズムに直接関係しない構成部分の図示を省略する。
【0062】
次に、動作について説明する。
ショーケース省エネ運用アルゴリズムに基づく、店内の空調目標温湿度制御手段の手順についての店舗用エネルギー機器運用システムの流れを説明する。空調機3の分電盤のセンサ3cによる空調機消費電力Waと、冷凍機4の分電盤のセンサ4cによる冷凍機消費電力Wrとショーケース群5分電盤のセンサ5cによる消費電力量Wsを通信ポート2を介して、管理・制御部1に送信する。
【0063】
運用アルゴリズム1bでは、空調機消費電力Waと冷凍機消費電力Wrとショーケース群消費電力Wsの総和が最小となるように、店内目標温湿度の設定値Ts℃、φs%を、空調機3に通信ポート2を介して設定変更指示を出力する。この方法は、店内目標温湿度の設定値Ts℃、φs%を常に変更しフィードバックとして、総消費電力の最小値を試行錯誤して探索する方法である。
【0064】
次に、ショーケース省エネ運用アルゴリズムの別のアルゴリズムについて説明する。空調機3のセンサ3bによる検出値の一部の外気温度To℃と外気湿度φo%、または、冷凍機4のセンサ4bによる検出値の一部の外気温度To℃と外気湿度φo%を通信ポート2を経由して、管理・制御部1に送られてくる、または、本部より電話回線を経由して、管理・制御部1に送信されて来たデータを、管理・制御部1内の制御データ1c内に格納される。その外気空気条件に対し、店内温湿度の設定値Ts℃、φs%を空調機3と冷凍機4とショーケース5の入力を示すパフォーマンスデータに基づき、トータル入力が最小になる設定温湿度を算出し、通信ポート2を経由して、空調機3に店内目標温湿度設定値として出力する。
【0065】
以上のように、オープンショーケースの庫内温度の検出信号のうち、最高温度の冷蔵用オープンショーケースの露点温度以上に店舗内温湿度を維持しつつ、かつ対人快適性温度ゾーン中で最も低い温度を確保できる。しかも店舗内温湿度は空調機にとっても、冷凍機にとっても負荷の最大要因となり、最適な省エネ、鮮度維持、快適性確保の重要な媒体となり、空調・冷凍の最適な相関関係を維持できる。
【0066】
実施の形態7.
図11はこの発明の実施の形態7による店舗用エネルギー機器運用システムの構成図であり、系統間電力融通運用アルゴリズムに基づくシステム構成を示し、図12は電灯契約(時間帯別電灯)の値段と消費電力の実態を示す図である。
図において、上記実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略し、また、系統間電力融通運用アルゴリズムに直接関係しない構成部分の図示を省略する。
【0067】
次に、動作について説明する。
電力会社の系統別電力の従量料金の最新データが本部より電話回線を経由して、各店舗の管理制御部1内の制御データ1cにcost1、cost2として格納されている。低圧電力動力盤12の電力量センサ11bの検出値W1と電灯系統動力盤13の電力量センサ11cの検出値W2がそれぞれ契約電力W1max、W2max以下であることを確認し、余裕電力量演算を実施し、安いコストに融通できる場合は、電力融通制御盤11に、系統間電力融通の切り換え指示を出力する。
【0068】
図12は電灯契約(時間帯別電灯)の値段と消費電力実態を示し、電灯の従量料金は昼間(7:00〜23:00)が32.25円/kWhであり、夜間(23:00〜7:00)が6.15円/kWhである。0時〜6時頃までは安い従量料金であり、屋外照明の分電盤2個(店頭看板とサイン看板、駐車場)も安価な電灯料金を使用できている。しかし、夕方17:00〜23:00は高い料金32.25円/kWhを使用していることになり、夕方17時以降での屋外照明は23:00まで高価になってしまう。
【0069】
一方、動力系統の夏季従量料金は図12に示すように24時間、いつでも11.55円/kWhとなっている。電灯従量料金(昼)32.25円/kWhよりも安いが、電灯従量料金(夜)6.15/kWhよりも高い従量料金11.55円/kWhとなっている。
【0070】
従って、最低電力料金の電力種を判定して異系統電力融通を実施すれば、図12のAの時間帯(19:00〜23:00)は、屋外照明用分電盤2個に、動力系統電力を投入すれば、従量料金の低減額が、4時間/1日×(32.25円/kWh−11.55円/kWh)×3kW×30日/月≒7000円/月となる。
【0071】
以上のように、複数の電力系統かつ電力の供給を受けて、店舗内設備機器に分電する場合、従量料金の安い系統の電力系統を選択できるようにしたので、ランニングコストの低減ができる。更に、各設備機器の分電盤の電力を検出しているので、系統毎の契約電力以内で、系統間電力融通が可能となり、トータル契約電力の低減ができる。
【0072】
なお、上記実施の形態1〜7では、電話回線を介して各店舗と本部の間の通信を行うものを示したが、各店舗と本部に電力線用モデムと設け、電力線を介して通信を行ってもよい。
【0073】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
電力系統からの電力の供給を受けて、店舗内の空調、冷凍、照明等を行う複数の電気機器と、この各電気機器に応じた状態量を検出する複数のセンサと、この各センサからの検出信号を受けて電気機器運用アルゴリズムに基づき各電気機器間の状態量に一定の相関をとらせながら管理・制御する制御信号を各電気機器へ出力する管理・制御手段と、この管理・制御手段の電気機器運用アルゴリズムを更新する運用アルゴリズム更新手段とを備えたので、各電気機器に対応した状態量を検出して、相関する電気機器の設定状態を電気機器運用アルゴリズムに従ってお互いに連動させながら時々刻々管理・制御することにより、店舗用設備機器を総合的に効率良く最適に、省エネ、省コストで運用制御できる。
【0074】
また、前記管理・制御手段に、電話回線または電力線を介して管理・制御データまたは電気機器運用アルゴリズムを送受信する通信手段を備えたので、遠隔で、運転状況の診断、最適運用アルゴリズムの構築、最新データの送信ができ、既設アルゴリズムの修正・更新と新アルゴリズムの追加ができる。
【0075】
さらに、前記管理・制御手段に、各電気機器に応じた状態量を検出する各センサの検出信号を受けて一括して管理するセンサ群管理手段を備えたので、センサ故障対応、センサの共通利用、各電気機器間の状態量の相関把握ができる。
【0076】
また、前記通信手段による通信用制御データとして、電力料金、外気温度、翌日の天気予報、翌日の外気温度予測値、翌日の空調負荷予測値、各電気機器の運用履歴データのいずれかを加工する通信用データ加工手段を備えたので、遠隔で、機器の管理ができ、最新のデータを送ることができ、常に新データに基づく省エネルギーで省コストとなる運用ができる。
【0077】
また、前記通信用制御データ内の運用履歴データを、店舗用各設備機器の消費電力量、ランニングコスト、外気温度、店内温度、店内湿度のいずれかで構成する性能診断用データ加工手段を備えたので、予防保全、寿命予測、故障診断、性能診断ができ、メンテナンス費用削減効果がある。
【0078】
また、電力系統からの電力の供給を受けて、店舗用の空調を行う空調機および店舗内に外気を導入する換気扇と、外気の温度または湿度を検出する外気温湿度センサと、この外気温湿度センサからの検出信号を受けて、電気機器運用アルゴリズムに基づき前記空調機および前記換気扇の間の状態量に一定の相関をとらせながら管理・制御する制御信号を前記空調機および前記換気扇へ出力する管理・制御手段と、前記空調機による冷房運転時に、前記外気温湿度センサからの検出信号を受け、外気空気のエンタルピーと室内設定温度からあらかじめ決められた室内設定エンタルピーとの差、または外気空気のエンタルピーと室内空気エンタルピーの差が、設定ゾーン以下になった場合に、前記管理・制御手段から前記換気扇へ給気風量の低エンタルピー外気導入量指示を出力する低エンタルピー外気導入省エネ運用制御手段とを備えたので、夏季の夜間や中間期に外気導入により、空調冷房負荷低減となり省エネルギーとなり、しかも新鮮外気導入により、快適性が向上でき、かつ、店内が正圧となり、ゴミの侵入や虫などの侵入防止も可能となる。
【0082】
また、電力系統からの電力の供給を受けて稼動する店舗用の空調機および複数のショーケースと、この複数のショーケースの庫内温度を検出する複数の温度センサと、電気機器運用アルゴリズムに基づき電気機器の間の状態量に一定の相関をとらせながら前記冷凍機を管理・制御する制御信号を前記冷凍機へ出力する管理・制御手段と、前記複数の温度センサからの検出信号を受けて、前記空調機の店内温湿度の目標温湿度をあらかじめ設定したショーケース省エネ運用アルゴリズムに基づいて決定した制御信号を管理・制御手段から前記空調機へ出力する空調目標温湿度制御手段とを備えたので、ショーケースの入力と空調機の入力の総和を最小にする店内目標温湿度を設定するので、冷凍空調複合の入力が省エネとなり、快適性を維持しつつ、ショーケース内食品の鮮度維持が可能となる。
【0083】
また、複数の電力系統からの電力の供給を受けて、店舗用電気機器に各々個別に設けられた分電盤と、複数の電力系統からの前記各分電盤の電力を検出する電力検出手段と、電気機器運用アルゴリズムに基づき電気機器の間の状態量に一定の相関をとらせながら電気機器を管理・制御する制御信号を前記電気機器へ出力する管理・制御手段と、前記電力検出手段からの検出信号を受けてその電力検出値があらかじめ設定された電力値ゾーンにある場合、あらかじめ設定された優先度に従って、他の電力系統の電力を使用する電力系統融通指示を前記管理・制御手段から出力する系統間電力融通手段とを備えたので、ランニングコストの安い電力系統を選択でき、ランニングコストとトータル契約電力の低減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態2を示す店舗用エネルギー機器運用システムの湿り空気線図である。
【図4】 この発明の実施の形態3を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態3を示す店舗用エネルギー機器運用システムの熱回収機構を示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態4を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態4を示す店舗用エネルギー機器運用システムのサーキュレーション運転による店内上温度差分布をを示す図である。
【図8】 この発明の実施の形態5を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【図9】 この発明の実施の形態5を示す店舗用エネルギー機器運用システムの初期照度補正の原理を示す図である。
【図10】 この発明の実施の形態6を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【図11】 この発明の実施の形態7を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【図12】 この発明の実施の形態7を示す店舗用エネルギー機器運用システムの構成図である。
【符号の説明】
1 管理・制御部、 2 通信ポート、 3 空調機、 4 冷凍機、 5 ショーケース群、 6 屋外照明、 7 店内照明、 8 換気扇、 9 天井扇、 10その他電気機器、 11 電力融通制御盤、 12 低圧電力動力盤系統制御盤、 13 電灯系統制御盤、 21 圧縮機、 22 凝縮器、 23 膨張装置、 24 蒸発器、 25 圧縮機、 26 四方弁、 27 室外熱交換器、 28 膨張装置、 29 室内熱交換器、 30 熱回収ダンパ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a store energy device operation system that comprehensively manages, controls, operates, and diagnoses store facility devices such as supermarkets and convenience stores, and optimally uses store energy devices.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in food stores such as supermarkets and convenience stores, an operation system in which an air conditioner, a refrigerator, lighting, and other electric devices are individually controlled by using detection signals from respective sensors is performed.
Alternatively, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11-201523, in one food store, the store temperature, which is the load of the open sea case, is set to the outside air temperature and the air cooling load of the air conditioner / refrigerated freezer open sea case (or refrigerator). There is an operation system in which power consumption is reduced by changing the ratio.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional store operation system as described above, the total power consumption of each electrical device constituting the equipment system is not comprehensively managed from the viewpoint of energy saving, and the total running cost is not operated at a low cost. there were. For example, the air conditioner and the ventilation fan are controlled separately, and during the cooling operation, the air conditioner only repeats operation and stop at the target temperature in the store, and the ventilation fan always keeps constant outside air to ensure the ventilation volume. It was only introduced.
[0004]
In addition, the temperature and humidity distribution in the store has not been managed in consideration of customer comfort, and the food freshness due to air entering the showcase of the temperature and humidity in the store around the open showcase, such as in the case of food stores There was a problem that maintenance was not managed.
In addition, energy saving, cost saving, distribution of operation algorithms and update of equipment control data to the same supermarket and convenience store, and transmission from one store to the head office or service company are not considered. There was a problem that the system was not compatible with communication.
[0005]
This invention has been made to solve the above-mentioned problems, and comprehensively manages, controls, operates, and diagnoses store equipment, and is energy-saving and comfortable at a low running cost while maintaining food freshness. The purpose is to obtain an excellent store energy equipment operation system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the store energy equipment operation system according to the present invention, a plurality of electrical devices that receive power supplied from the power system and perform air conditioning, refrigeration, lighting, etc. in the store, and state quantities corresponding to the respective electrical devices And a control signal that is managed and controlled while receiving a detection signal from each sensor and taking a certain correlation with the state quantity between each electric device based on an electric device operation algorithm. The management / control means for outputting and the operation algorithm update means for updating the electric equipment operation algorithm of the management / control means are provided.
[0007]
Further, the management / control means includes communication means for transmitting / receiving management / control data or an electric equipment operation algorithm via a telephone line or a power line.
[0008]
Furthermore, the management / control means is provided with sensor group management means for receiving and detecting collectively the detection signals of the sensors for detecting the state quantities corresponding to the electric devices.
[0009]
Further, as the control data for communication by the communication means, any one of the power rate, the outside air temperature, the next day weather forecast, the next day outside air temperature predicted value, the next day air conditioning load predicted value, and the operation history data of each electric device is processed. Communication data processing means is provided.
[0010]
In addition, the data processing means for performance diagnosis is configured to configure the operation history data in the communication control data by any one of the power consumption, running cost, outside temperature, in-store temperature, in-store humidity of each equipment for the store. Is.
[0011]
In addition, an air conditioner for supplying air from the power system and performing air conditioning for the store, a ventilation fan for introducing outside air into the store, an outside air temperature / humidity sensor for detecting the temperature or humidity of the outside air, and the outside air temperature / humidity In response to a detection signal from the sensor, a control signal for managing and controlling the state quantity between the air conditioner and the ventilation fan based on an electric equipment operation algorithm while giving a certain correlation is output to the air conditioner and the ventilation fan. During the cooling operation by the management / control means and the air conditioner, the detection signal from the outside air temperature / humidity sensor is received, and the difference between the enthalpy of the outside air and the indoor set enthalpy determined in advance from the indoor set temperature, or the outside air When the difference between the enthalpy and the indoor air enthalpy falls below the set zone, a low air flow rate from the management / control means to the ventilation fan is reduced. Those having a low enthalpy air introduction energy saving operation control means for outputting a Tarupi outside air introduction amount indicated.
[0015]
In addition, based on the store air conditioner and multiple showcases that operate with power supplied from the power grid, multiple temperature sensors that detect the internal temperature of the multiple showcases, and an electric equipment operation algorithm Management / control means for outputting to the refrigerator a control signal for managing / controlling the refrigerator while taking a certain correlation between the state quantities between the electrical devices, and receiving detection signals from the plurality of temperature sensors And air conditioning target temperature / humidity control means for outputting a control signal determined based on a showcase energy saving operation algorithm in which a target temperature / humidity of the air conditioner's in-store temperature / humidity is preset to the air conditioner from the management / control means. Is.
[0016]
In addition, a distribution board that is individually provided in the electrical equipment for the store upon receiving power supply from a plurality of power systems, and a power detection means that detects the power of each of the distribution boards from the plurality of power systems And a management / control unit that outputs a control signal to the electrical device while managing and controlling the electrical device while maintaining a certain correlation between the state quantities between the electrical devices based on the electrical device operation algorithm, and the power detection unit. When the detected power signal is in a preset power value zone, a power system interchange instruction using power from another power system is issued from the management / control means according to a preset priority. And an inter-system power interchange means for outputting.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of a store energy equipment operation system according to
[0018]
In the figure, the management /
[0019]
[0020]
The low-voltage power
The power
[0021]
In the store A, the management /
[0022]
The service center associated with the headquarters can perform maintenance by performing preventive maintenance, abnormality diagnosis, and failure diagnosis based on data received from each store.
In addition, the Engineering Center sends the electrical equipment operation algorithm and updated new control data to each store jointly with the headquarters, optimal operation that can maintain energy freshness, running cost, and maintain food freshness of energy equipment for stores. Can provide a system.
In addition, the electric power company controls the energy equipment for the store by sending the electrical equipment operation algorithm and the updated new control data to each store jointly with the headquarters. For example, when power demand becomes excessive and peak cut is necessary, out of store energy devices, the devices that can be stopped are stopped.
[0023]
Each electric device is operated / controlled or stopped in accordance with an instruction from the management /
Each electric device will be described below.
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The in-
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The other
[0031]
Next, the configuration and operation of the management /
The management /
First, the state quantity of the store equipment is transmitted to the management /
[0032]
The sensor group management means 1a collectively manages the state quantities of each electric device stored in the
Here, the common physical quantity is an outside air temperature sensor detection value of the air conditioner 3 (one of the detection values of the
[0033]
With this sensor group management means 1a, even if a sensor unique to an individual electric device breaks down, it can be replaced with a sensor corresponding to another electric device. In addition, the air temperature sensor of each electric device can detect the in-store space temperature distribution without newly adding. Furthermore, the
[0034]
The
[0035]
The communication data processing means 1d processes the data to be sent to the outside of the
[0036]
The performance diagnosis data processing means 1e extracts only the data necessary for performance diagnosis from the state quantity of the single electric device from the communication data processing means 1d and sends it to the outside. This performance diagnosis data processing means 1e can perform performance deterioration, preventive maintenance, and life prediction compared to the performance of the initial electrical equipment, and can construct an energy-saving operation algorithm. Sending and receiving is possible with the headquarters or service center (maintenance company) and engineering center.
[0037]
As described above, the management /
The management / control operation by the
[0038]
FIG. 2 is a configuration diagram of a store energy equipment operation system according to
In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and illustration of components not directly related to the outside air introduction operation algorithm is omitted.
[0039]
Next, the operation will be described.
First, at least the in-store temperature Ti, the in-store humidity φi, the in-store temperature target value Tm, the in-store humidity target value φm, and the operation mode Mode of the air conditioner (cooling or heating) among the detection signals from the
[0040]
The outside temperature To and the outside air humidity φo of other detection signals are sent from the
[0041]
The
[0042]
The principle of the outside air introduction operation algorithm will be described with reference to FIG. The target temperature and humidity (Tm, φm) point in the store is m, the store temperature and humidity (Ti, φi) point is i, the outside air temperature humidity (To, φo) point is O, and the air enthalpy at each point is im, ii, Let io. Here, during the cooling operation of the
[0043]
Therefore, if the evaporator inlet air is at point K, the outlet air will be on the line connecting K and ET, and will go to the target store temperature and humidity m point. This point K is a point that divides the straight line connecting the store temperature / humidity i point and the outside temperature / humidity o point into Vo: Vi, and the air flow rate of the
As described above, monitoring and diagnosis can be performed from the head office, the service center, or the engineering center. Each store can be managed and controlled based on new data.
[0044]
4 is a block diagram of a store energy equipment operating system according to
In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and components not directly related to the refrigeration air conditioning heat recovery algorithm are not shown.
[0045]
Next, the operation will be described.
Of the detection signals from the
[0046]
When the device correlation physical quantity Mode in the
[0047]
Next, a specific heat recovery mechanism will be described with reference to FIG.
In the figure, 21 is a compressor of a refrigeration apparatus, 22 is a condenser, 23 is an expansion device, and 24 is an evaporator in a showcase installed in the store. 25 is a compressor of an air conditioner, 26 is a four-way valve for switching between cooling operation and heating operation, 27 is an outdoor heat exchanger, 28 is an expansion device, 29 is an indoor heat exchanger in the store, and 30 is a heat recovery damper. .
[0048]
In the refrigeration apparatus, the gas refrigerant compressed to high temperature and high humidity by the
[0049]
On the other hand, in the
[0050]
During the winter heating operation of the
[0051]
The
[0052]
FIG. 6 is a block diagram of a store energy equipment operating system according to
In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and illustration of components not directly related to the circulation operation algorithm is omitted.
[0053]
Next, the operation will be described.
First, among the detection signals from the
[0054]
These data are organized and stored as device correlation physical quantities in the
[0055]
FIG. 7 shows data for improving the temperature difference distribution in the store by the circulation operation, the horizontal axis indicates the store temperature, the vertical axis indicates the height from the floor, and the time variation of the vertical temperature distribution in the store during the winter heating operation is shown. Is. Before the ceiling fan operation, the temperature difference between the top and bottom is 10 ° C or more, but with the lapse of time of the circulation operation, the temperature distribution difference between the top and bottom is reduced to about 1 to 2 ° C after about 3 minutes. Energy savings, and comfort is maintained at the interpersonal position level. On the other hand, the same is true in the summer, especially in the passage before the open show, due to the cold air leak from the air curtain, the temperature in the store's passage was cooled to about 15 ° C, and there was a so-called cold aisle problem. A comfortable temperature is maintained by the circulation effect.
[0056]
As described above, when the temperature difference between the temperature at the upper part of the store and the temperature at the lower part of the store reaches a certain value or more, the
[0057]
FIG. 8 is a configuration diagram of a store energy equipment operation system according to
[0058]
Next, the operation will be described.
Detection signals from the
[0059]
Based on the energy-saving dimming control algorithm in the
The illuminance control timer is provided in the communication port.
[0060]
FIG. 9 shows the principle of initial illuminance correction, where the horizontal axis represents the time elapsed since the lighting fixture was installed, and the vertical axis represents the illuminance. Since it is too brighter than the appropriate illuminance in the initial stage after the lighting fixture is installed, the illumination input can be reduced as an energy saving by the instruction of the energy saving dimming control algorithm from the management /
As described above, electrical input to the illumination can be reduced for a predetermined time set in advance, energy saving can be achieved, and optimal illumination can be performed without impairing visibility.
[0061]
FIG. 10 is a configuration diagram of a store energy equipment operation system according to
In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and illustration of components not directly related to the showcase energy saving operation algorithm is omitted.
[0062]
Next, the operation will be described.
The flow of the store energy equipment operation system for the procedure of the air conditioning target temperature and humidity control means in the store based on the showcase energy saving operation algorithm will be described. The air conditioner power consumption Wa by the
[0063]
In the
[0064]
Next, another algorithm of the showcase energy saving operation algorithm will be described. The communication port includes a part of the outside air temperature To ° C. and the outside air humidity φo% detected by the
[0065]
As described above, among the detection signals of the open showcase chamber temperature, while maintaining the in-store temperature and humidity higher than the dew point temperature of the highest temperature open showcase for refrigeration, it is the lowest in the interpersonal comfort temperature zone The temperature can be secured. In addition, the temperature and humidity in the store are the greatest load factor for both air conditioners and refrigerators, and it is an important medium for optimal energy saving, freshness maintenance, and comfort, and can maintain the optimum correlation between air conditioning and freezing.
[0066]
FIG. 11 is a configuration diagram of a store energy equipment operation system according to
In the figure, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and illustration of constituent parts not directly related to the inter-system power interchange operation algorithm is omitted.
[0067]
Next, the operation will be described.
The latest data on the pay-per-use charges of the electric power company by system is stored as cost1 and cost2 in the
[0068]
FIG. 12 shows the price and the actual power consumption of a light contract (light by time zone). The metered charge of the light is 32.25 yen / kWh in the daytime (7:00 to 23:00) and at night (23:00). ˜7: 00) is 6.15 yen / kWh. From 0 am to 6 am, the metered charge is cheap, and two outdoor lighting distribution boards (store signboards, signboards, and parking lots) can also be used at low prices. However, in the evening from 17:00 to 23:00, a high charge of 32.25 yen / kWh is used, and outdoor lighting after 17:00 in the evening becomes expensive until 23:00.
[0069]
On the other hand, the summer usage fee of the power system is always 11.55 yen / kWh for 24 hours as shown in FIG. It is cheaper than the electric charge usage fee (daytime) 32.25 yen / kWh, but is higher than the electric charge usage fee (night) 6.15 / kWh, which is a usage fee of 11.55 yen / kWh.
[0070]
Therefore, if the power type of the lowest power rate is determined and the interchange of different grid power is carried out, the time zone (19:00 to 23:00) in FIG. If the grid power is turned on, the reduction of the pay-as-you-go fee will be 4 hours / 1 day × (32.25 yen / kWh-11.55 yen / kWh) × 3 kW × 30 days / month≈7000 yen / month.
[0071]
As described above, when power is supplied to a plurality of power systems and distributed to facility equipment in the store, the power system of a system with a low metered charge can be selected, so that the running cost can be reduced. Furthermore, since the power of the distribution board of each equipment is detected, intersystem power interchange is possible within the contract power for each system, and the total contract power can be reduced.
[0072]
In the first to seventh embodiments, communication between each store and the headquarters is performed via a telephone line. However, a power line modem is provided at each store and the headquarters, and communication is performed via the power line. May be.
[0073]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
In response to the supply of electric power from the power system, a plurality of electrical devices that perform air conditioning, freezing, lighting, etc. in the store, a plurality of sensors that detect a state quantity corresponding to each electrical device, and from each of these sensors Management / control means for receiving a detection signal and outputting a control signal to each electric device while maintaining a certain correlation with the state quantity between the electric devices based on an electric equipment operation algorithm, and the management / control means Operation algorithm update means for updating the electrical equipment operation algorithm of the system, so that the state quantity corresponding to each electrical equipment is detected, and the setting state of the correlated electrical equipment is interlocked with each other according to the electrical equipment operation algorithm. By managing and controlling every moment, it is possible to control the operation of equipment for stores in an optimal and efficient manner, with energy and cost savings.
[0074]
In addition, since the management / control means is equipped with a communication means for transmitting / receiving management / control data or electrical equipment operation algorithm via a telephone line or a power line, it is possible to remotely diagnose a driving situation, construct an optimum operation algorithm, Data can be transmitted, existing algorithms can be modified and updated, and new algorithms can be added.
[0075]
Furthermore, since the management / control means is provided with sensor group management means for receiving and detecting the detection signals of the respective sensors that detect the state quantities corresponding to the respective electric devices, it is possible to deal with sensor failures and to share the sensors. It is possible to grasp the correlation of the state quantity between each electric device.
[0076]
Further, as the control data for communication by the communication means, any one of the power rate, the outside air temperature, the next day weather forecast, the next day outside air temperature predicted value, the next day air conditioning load predicted value, and the operation history data of each electric device is processed. Since the communication data processing means is provided, the device can be managed remotely, the latest data can be sent, and the energy saving and cost saving operation based on the new data can always be performed.
[0077]
In addition, the data processing means for performance diagnosis is configured to configure the operation history data in the communication control data by any one of the power consumption, running cost, outside temperature, in-store temperature, in-store humidity of each equipment for the store. Therefore, preventive maintenance, life prediction, failure diagnosis, performance diagnosis can be performed, and maintenance costs can be reduced.
[0078]
In addition, an air conditioner for supplying air from the power system and performing air conditioning for the store, a ventilation fan for introducing outside air into the store, an outside air temperature / humidity sensor for detecting the temperature or humidity of the outside air, and the outside air temperature / humidity In response to a detection signal from the sensor, a control signal for managing and controlling the state quantity between the air conditioner and the ventilation fan based on an electric equipment operation algorithm while giving a certain correlation is output to the air conditioner and the ventilation fan. During the cooling operation by the management / control means and the air conditioner, the detection signal from the outside air temperature / humidity sensor is received, and the difference between the enthalpy of the outside air and the indoor set enthalpy determined in advance from the indoor set temperature, or the outside air When the difference between the enthalpy and the indoor air enthalpy falls below the set zone, a low air flow rate from the management / control means to the ventilation fan is reduced. With low enthalpy outside air introduction energy saving operation control means that outputs a Talpy outside air introduction amount instruction, introduction of outside air at night and in the middle of summer reduces air conditioning cooling load and saves energy, and introduction of fresh outside air improves comfort It can be improved and the inside of the store becomes a positive pressure, and it is possible to prevent invasion of garbage and insects.
[0082]
In addition, based on the store air conditioner and multiple showcases that operate with power supplied from the power grid, multiple temperature sensors that detect the internal temperature of the multiple showcases, and an electric equipment operation algorithm Management / control means for outputting to the refrigerator a control signal for managing / controlling the refrigerator while taking a certain correlation between the state quantities between the electrical devices, and receiving detection signals from the plurality of temperature sensors And air conditioning target temperature / humidity control means for outputting a control signal determined based on a showcase energy saving operation algorithm in which a target temperature / humidity of the air conditioner's in-store temperature / humidity is preset to the air conditioner from the management / control means. Therefore, the target temperature and humidity in the store is set to minimize the sum of the input of the showcase and the input of the air conditioner, so the input of the combined refrigeration and air-conditioning system saves energy and maintains comfort. One, it is possible to maintain freshness of the showcase in the food.
[0083]
In addition, a distribution board that is individually provided in the electrical equipment for the store upon receiving power supply from a plurality of power systems, and a power detection means that detects the power of each of the distribution boards from the plurality of power systems And a management / control unit that outputs a control signal to the electrical device while managing and controlling the electrical device while maintaining a certain correlation between the state quantities between the electrical devices based on the electrical device operation algorithm, and the power detection unit. When the detected power signal is in a preset power value zone, a power system interchange instruction using power from another power system is issued from the management / control means according to a preset priority. Since the power interchange means for outputting power between systems is provided, a power system with a low running cost can be selected, and the running cost and the total contract power can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
FIG. 2 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
FIG. 3 is a wet air diagram of a store energy equipment operation
FIG. 4 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
FIG. 5 is a diagram showing a heat recovery mechanism of a store energy equipment operation system according to
FIG. 6 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
FIG. 7 is a diagram showing an in-store temperature difference distribution due to circulation operation of the store energy equipment operation
FIG. 8 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
FIG. 9 is a diagram showing the principle of initial illuminance correction of the store energy equipment operation
FIG. 10 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
FIG. 11 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
FIG. 12 is a configuration diagram of a store energy equipment operation
[Explanation of symbols]
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