JP4331554B2 - 空調機の運転制御方法および装置 - Google Patents

Description

この発明は、電算室など間仕切りのない空間の空気調和を複数の空調機で行う空調機の運転制御方法および装置に関するものである。

従来より、電算室など間仕切のない空間（被制御空間）を空調する場合、その空間の空調ゾーン毎に空調機を設置し、これら空調機を２４時間常時オンとしている。すなわち、空調機を常に運転状態とし、給気温度制御によって、各空調機から被制御空間への給気温度を一定値に保つようにしている（特許文献１、２参照）。

特開平８−２５４３４３号公報 特開平１０−３００１７１号公報

しかしながら、上述した従来の空調機の運転制御方法によると、空調ゾーン毎に設置されている全ての空調機を常時オンとしているために、必要以上の空調機が運転されていることがあり、空調機動力（ファン動力）に無駄が生じる。また、冷房負荷が小さいときは冷やしすぎとなり、暖房負荷が小さいときは暖めすぎとなり、かえって快適性を損なうとともに無駄なエネルギーを使うことになってしまう。

そこで、本出願人は、室内の負荷状態に応じて空調機の運転台数を制御することによって、空調機の消費電力を削減するようにした空調機の運転制御方法を先に提案した（特願２００２−１１１８０４参照）。この運転制御方法では、室内の負荷状態に応じて空調機の運転台数を決定し、予め定められている優先順位に従って空調機の増減段を行う。この方法によれば、必要最小限の空調機の運転を確保することにより、快適性を保ちつつ省エネルギーを実現することができる。

しかしながら、この方法では、空調ゾーンが狭かったり、室内の負荷状態を検出する温度センサの設置場所が空調ゾーンの境目付近だったりすると、隣接する空調ゾーンの影響を受け易くなり、空調機によっては、停止状態が続いてしまうことになる。このような状態になると、空調機の運転時間に不均衡が生じ、停止状態が続いている空調ゾーンの空気が攪拌されずに澱んでしまい、快適性が損なわれる。また、空調機の運転時間の不均衡により、空調機ごとの製品寿命がばらつく。また、運転時間から決定される空調機のメンテナンス時期が異なってしまい、管理が大変となるという問題も生じる。

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、快適性を保ちつつ省エネルギーを実現するとともに、空調機の運転時間の不均衡をなくすことができる空調機の運転制御方法および装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、被制御空間の空調負荷に応じて運転すべき空調機の運転台数を決定する運転台数決定工程（手段）と、所定期間を被制御空間の空気調和を行う空調機の総数で分割した区間に運転台数決定工程において決定された運転台数を乗じた期間を各空調機の運転時間とし、前記所定期間内における各空調機の起動および停止のタイミングを１区間ずつずらして回帰的に設定する起動停止タイミング決定工程（手段）と、前記所定期間を１周期として各空調機の起動および停止を制御する運転制御工程（手段）とを設けたものである。
この発明によれば、被制御空間の空調負荷、例えば被制御空間の中央の温度に基づいて、空調機の運転台数（Ｎ）が決定される。そして、所定期間（ＴＣ）を被制御空間の空気調和を行う空調機の総数（ｎ）で分割した区間（Ｔ０時間）に運転台数Ｎを乗じた期間（Ｎ・Ｔ０）が各空調機の運転時間（Ｔ＝Ｎ・Ｔ０）とされ、所定期間ＴＣ内における各空調機の起動および停止のタイミングが１区間ずつずらして回帰的に設定され、所定期間ＴＣを１周期として各空調機の起動および停止が制御される。この結果、１周期ＴＣ中の各区間において、必要台数の空調機が運転されるようになる。また、各空調機は、１周期ＴＣ内において、運転台数と同じ数の区間だけ運転されるようになる。

また、本発明では、運転台数の決定によって運転台数が増えた場合、各空調機の起動タイミングを増段数に応じた数の区間だけ前にずらし、そのずらされた起動タイミングから停止タイミングまでの間にある現在停止中の空調機を起動する。例えば、空調機の運転台数を１台増段する場合、各空調機の起動タイミングを１区間前にずらし、これによって運転時間内（起動タイミングから停止タイミングまでの間）とされた現在停止中の空調機を起動する。
また、本発明では、運転台数の決定によって運転台数が減った場合、各空調機の停止タイミングを減段数に応じた数の区間だけ前にずらし、そのずらされた停止タイミングから起動タイミングまでの間にある現在運転中の空調機を停止する。例えば、空調機の運転台数を１台減段する場合、各空調機の停止タイミングを１区間前にずらし、これによって運転時間外（停止タイミングから起動タイミングまでの間）とされた現在運転中の空調機を停止する。

本発明によれば、被制御空間の空調負荷に基づいて空調機の運転台数を決定し、所定期間（１周期）における各空調機の起動および停止のタイミングを１区間ずつずらして回帰的に設定することにより、１周期中の各区間において必要台数の空調機が運転されるようになり、また各空調機が１周期内において運転台数と同じ数の区間だけ運転されるようになり、快適性を保ちつつ省エネルギーを実現するとともに、空調機の運転時間の不均衡をなくすことができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の実施に用いる空調制御システムのシステム構成図である。
同図において、１は電算室（間仕切のない被制御空間）、２は電算室１の中央に設けられた室内温度センサである。電算室１には多数のコンピュータ機器が設置されている。

この例において、電算室１は４つの空調ゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４に分かれており、空調ゾーンＺ１に対して空調機３−１が、空調ゾーンＺ２に対して空調機３−２が、空調ゾーンＺ３に対して空調機３−３が、空調ゾーンＺ４に対して空調機３−４が設けられている。

空調機３−１〜３−４に対しては空調機用コントローラ４−１〜４−４が設けられている。空調機用コントローラ４（４−１〜４−４）は、給気温度センサ７（７−１〜７−４）によって検出される空調機３（３−１〜３−４）からの空調ゾーンＺ（Ｚ１〜Ｚ４）への給気温度を一定値に保つように、空調機３（３−１〜３−４）への冷温水の供給通路に設けられた冷温水弁５（５−１〜５−４）の開度を調整する。

また、空調機３−１〜３−４に対しては、本発明に係る空調機の運転制御装置として空調機台数コントローラ６が設けられている。空調機台数コントローラ６は、室内温度センサ２からの室内温度（計測温度）ｔＲpvを入力とし、この室内温度ｔＲpvに基づいて空調機３（３−１〜３−４）の運転台数を制御する。

図２に空調機台数コントローラ６のハードウェア構成の概略を示す。同図において、６−１はＣＰＵ、６−２はＲＡＭ、６−３はＲＯＭ、６−４，６−５はインターフェイスである。ＣＰＵ６−１は、インターフェイス６−４を介する室内温度センサ２からの室内温度ｔＲpvを得て、ＲＡＭ６−２にアクセスしながら、ＲＯＭ６−３に格納されているプログラムに従って動作する。ＲＯＭ６−３には、本実施の形態特有のプログラムとして、運転台数制御プログラムが格納されている。

以下、図３〜図７を用いて、ＲＯＭ６−３に格納されている運転台数制御プログラムに従うＣＰＵ６−１の処理動作について、冷房の場合を例にとって説明する。

〔運転台数Ｎの決定〕
ＣＰＵ６−１は、室内温度センサ２から送られてくる電算室１の室内温度ｔＲpv、すなわち室内温度センサ２が検出する電算室１の中央の温度ｔＲpvに基づいて、空調機の運転台数を決定する。この運転台数の決定は例えば１分毎に行う。

図３にＣＰＵ６−１による運転台数の決定ロジックを示す。同図において、ｔＲspは電算室１に対して予め設定されて設定温度（台数制御の温度設定値）、Δｔupは増段判断を行う際の閾値として予め設定されている増段判断偏差、Δｔdwは減段判断を行う際の閾値として予め設定されている減段判断偏差、Δｔmax は全台強制運転判断を行う際の閾値として予め設定されている全台強制運転判断偏差である。

ＣＰＵ６−１は、室内温度センサ２からの室内温度ｔＲpvと設定温度ｔＲspとを比較し、ｔＲpv≧（ｔＲsp＋Δｔup）であった場合には現在の運転台数Ｎを１アップし（Ｎ＝Ｎ＋１）、ｔＲpv≦（ｔＲsp−Δｔdw）であった場合には現在の運転台数Ｎを１ダウンする（Ｎ＝Ｎ−１）。なお、ｔＲpv≧Δｔmax であった場合には、現在の運転台数Ｎを最大値（この例では、Ｎ＝４台）とする。

〔運転時間Ｔの決定〕
運転台数Ｎを決定すると、ＣＰＵ６−１は、１周期ＴＣ（例えば、ＴＣ＝４０分）中の各空調機の運転時間ＴをＴ＝Ｎ・Ｔ０として決定する。ここで、Ｔ０は、１周期ＴＣを空調機の総数ｎ＝４で分割した区間（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）の時間であり（図４参照）、Ｔ０＝４０／４＝１０分とされる。

〔１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミング、停止タイミングの決定および起動・停止制御〕
次に、ＣＰＵ６−１は、１周期ＴＣ中における各空調機の運転時間Ｔの開始時刻である起動タイミングおよび終了時刻である停止タイミングを１区間ずつずらして回帰的に決定する。すなわち、時間的に順序付けられた区間Ｓ１〜Ｓ４に対し、各空調機の運転／停止期間が１区間ずつすらして割り当てられる。１周期ＴＣ内でこの作業を「回帰的に」行うことによって、区間Ｓ４の次には区間Ｓ１が割り当てられることになる。このようにして、各空調機の起動および停止タイミング、すなわち運転スケジュールを決定すると、この決定した起動／停止タイミングに従って、上記ＴＣを１周期として各空調機の起動・停止を制御する。

図５（ａ）に運転台数Ｎが１台の場合の１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングおよび停止タイミングを例示する。ＣＰＵ６−１は、運転台数Ｎが１台の場合、各空調機の運転時間ＴをＴ＝Ｔ０とする。また、１周期ＴＣ中における各空調機の起動タイミングおよび停止タイミングを１区間ずつずらして回帰的に設定する。この例では、空調機３−１が区間Ｓ１で運転されるように、空調機３−２が区間Ｓ２で運転されるように、空調機３−３が区間Ｓ３で運転されるように、空調機３−４が区間Ｓ４で運転されるように、空調機３−１〜３−４の起動タイミングＴonおよび停止タイミングＴoff を決定する。このように決定されたタイミングに従って制御することによって、１周期ＴＣ中において、各ゾーンの空調機３−１，３−２，３−３，３−４のそれぞれがＴ０時間ずつ運転されることになる。

また、図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）に運転台数Ｎが２台，３台，４台の場合の１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングおよび停止タイミングを例示する。ＣＰＵ６−１は、運転台数Ｎが２台の場合には各空調機の運転時間ＴをＴ＝２・Ｔ０とし、３台の場合にはＴ＝３・Ｔ０とし、４台の場合にはＴ＝４・Ｔ０とする。また、１周期ＴＣ中における各空調機の起動タイミングおよび停止タイミングを１区間ずつずらして回帰的に設定する。その結果、例えば図５（ｂ）の空調機３−４のように、区間Ｓ４の開始に起動タイミングが設定され、区間Ｓ１の終了（区間Ｓ２の開始）に停止タイミングが設定される場合がある。これは、運転期間が２つの周期にまたがることを示している。

この結果、１周期ＴＣ中の各区間において必要台数の空調機が運転されるようになり、また各空調機が１周期ＴＣ内において運転台数と同じ数の区間だけ運転されるようになり、運転時間の不均衡がなくなるものとなる。したがって、空調ゾーンの空気が攪拌されずに澱んでしまうということがなく、快適性が損なわれるという問題は生じない。また、空調機３−１〜３−４のメンテナンス時期も同じとなり、管理が大変となるという問題も生じなくなる。

〔運転台数の制御：増段する場合〕
図６に空調機の運転台数Ｎを１台から２台に増段する場合の運転制御の具体例を示す。この例では１周期ＴＣを４０分としており、図６（ａ）は、Ｎ＝１台の場合の起動／停止のタイミングを表している。Ｎ＝１の場合には、空調ゾーンＺ１に対する空調機３−１は区間Ｓ１でＴ０＝１０分間、空調ゾーンＺ２に対する空調機３−２は区間Ｓ２でＴ０＝１０分間、空調ゾーンＺ３に対する空調機３−３は区間Ｓ３でＴ０＝１０分間、空調ゾーンＺ４に対する空調機３−４は区間Ｓ４でＴ０＝１０分間と順番に運転されるように、各空調機の起動および停止のタイミングが設定される。

ここで、１周期ＴＣ中の現時刻をＴＲで表し、この例では区間Ｓ３（例えば、２５分）にあるものとする。このとき、電算室１の室内温度が上昇し、室内温度センサ２から送られてくる室内温度ｔＲpvがｔＲpv≧（Ｒsp＋Δｔup）となったとすると、この室内温度ｔＲpvの上昇を検出して、コントローラ６は、空調機の現在の運転台数Ｎを１アップしてＮ＝２とする。すると、この運転台数Ｎ＝２への増段判断に応じ、各空調機の運転時間Ｔを決定するとともに、１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングおよび停止タイミングを決定する。実際には、Ｎ＝１からＮ＝２への増段判断に応じ、１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングＴonを１区間（Ｔ０＝１０分）前にずらし、これによって運転時間内（起動タイミングから停止タイミングまでの間）とされた現在停止中の空調機を直ちに起動する。

図６（ｂ）に１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングＴonを１区間（Ｔ０＝１０分）前にずらした状態を示す。これにより、空調機３−１の起動タイミングＴonはＴon＝０からＴon＝３０とされ、空調機３−２の起動タイミングＴonはＴon＝１０からＴon＝０とされ、空調機３−３の起動タイミングＴonはＴon＝２０からＴon＝１０とされ、空調機３−４の起動タイミングＴonはＴon＝３０からＴon＝２０とされる。したがって、現在時刻ＴＲが位置している区間Ｓ３において、運転時間内とされた現在停止中の空調機３−４が直ちに起動されて、空調機３−３と３−４との２台運転となる。そして、現在時刻ＴＲがＴＲ＝３０となると、空調機３−３が停止し、これに代わって空調機３−１が起動し、区間Ｓ４では空調機３−１と３−４との２台運転となる。

図６（ｃ）に参考として１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングＴoff を１区間（Ｔ０＝１０分）後ろにずらした例を示す。運転台数を１台から２台に増段する場合、このような方法での増段も考えられる。この場合、空調機３−１の停止タイミングＴoff がＴoff ＝１０からＴoff ＝２０とされ、空調機３−２の停止タイミングＴoff がＴoff ＝２０からＴoff ＝３０とされ、空調機３−３の停止タイミングＴoff がＴoff ＝３０からＴoff ＝４０とされ、空調機３−４の停止タイミングＴoff がＴoff ＝４０（０）からＴoff ＝１０とされる。したがって、現在時刻ＴＲが位置している区間Ｓ３において、運転時間内とされた現在停止中の空調機３−２が直ちに起動されて、空調機３−２と３−３との２台運転となる。そして、現在時刻ＴＲがＴＲ＝３０となると、空調機３−２が停止し、これに代わって空調機３−４が起動し、区間Ｓ４では空調機３−３と３−４との２台運転となる。

ここで、図６（ｂ）に示した運転制御と図６（ｃ）に示した運転制御とを比較してみる。図６（ｂ）に示した運転制御では、現在時刻ＴＲで起動された空調機３−４は、区間Ｓ４に入った後も運転され続ける。これに対して、図６（ｃ）に示した運転制御では、現在時刻ＴＲで起動された空調機３−２は、区間Ｓ４に入る直前ですぐに停止されてしまう。これでは、１区間未満の短間隔運転となり、発停回数が増大し、機器寿命に影響を与える。また、温度制御の安定性が良くない。

そこで、本実施の形態では、図６（ｂ）に示すような運転制御とすることによって、すなわち空調機の運転台数の増段に際して１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングＴonを１区間（Ｔ０＝１０分）前にずらし、運転時間内とされた現在停止中の空調機を起動することによって、短間隔の運転をなくすようにしている。この短間隔運転の防止によって、起動／停止に伴う無駄なエネルギー消費を減らすことができる。また、起動／停止に伴う空調機の発停回数の増大を防ぎ、メンテナンス費用の削減に寄与する。また、運転時間をできるだけ連続させることで、エネルギー効率も改善できる。また、温度制御の安定性を良好とすることができる。

〔運転台数の制御：減段する場合〕
図７に空調機の運転台数Ｎを２台から１台に減段する場合の運転制御の具体例を示す。この例では１周期ＴＣを４０分としており、図７（ａ）は、Ｎ＝２台の場合の起動／停止のタイミングを表している。Ｎ＝２の場合には、空調ゾーンＺ１に対する空調機３−１は区間Ｓ１，Ｓ２で２・Ｔ０＝２０分間、空調ゾーンＺ２に対する空調機３−２は区間Ｓ２，Ｓ３で２・Ｔ０＝２０分間、空調ゾーンＺ３に対する空調機３−３は区間Ｓ３，Ｓ４で２・Ｔ０＝２０分間、空調ゾーンＺ４に対する空調機３−４は区間Ｓ４，Ｓ１で２・Ｔ０＝２０分間と順番に運転されるように、各空調機の起動および停止のタイミングが設定される。

ここで、１周期ＴＣ中の現時刻をＴＲで表し、この例では区間Ｓ３（例えば、２５分）にあるものとする。このとき、電算室１の室内温度が下降し、室内温度センサ２から送られてくる室内温度ｔＲpvがｔＲpv≦（Ｒsp−Δｔdw）となったとすると、この室内温度ｔＲpvの下降を検出して、コントローラ６は、空調機の現在の運転台数Ｎを１ダウンしてＮ＝１とする。すると、この運転台数Ｎ＝１への減段判断に応じ、各空調機の運転時間Ｔを決定するとともに、１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングおよび停止タイミングを決定する。実際には、Ｎ＝２からＮ＝１への減段判断に応じ、１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングＴoff を１区間（Ｔ０＝１０分）前にずらし、これによって運転時間外（停止タイミングから起動タイミングまでの間）とされた現在運転中の空調機を直ちに停止する。

図７（ｂ）に１周期ＴＣ中の各空調機の停止タイミングＴoff を１区間（Ｔ０＝１０分）前にずらした状態を示す。これにより、空調機３−１の停止タイミングＴoff はＴoff ＝２０からＴoff ＝１０とされ、空調機３−２の停止タイミングＴoff はＴoff ＝３０からＴoff ＝２０とされ、空調機３−３の停止タイミングＴoff はＴoff ＝４０からＴoff ＝３０とされ、空調機３−４の停止タイミングＴoff はＴoff ＝１０からＴoff ＝０とされる。したがって、現在時刻ＴＲが位置している区間Ｓ３において、運転時間外とされた現在運転中の空調機３−２が直ちに停止されて、空調機３−３の１台運転となる。そして、現在時刻ＴＲがＴＲ＝３０となると、空調機３−３が停止し、これに代わって空調機３−４が起動し、区間Ｓ４では空調機３−４の１台運転となる。

図７（ｃ）に参考として１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングＴonを１区間（Ｔ０＝１０分）後ろにずらした例を示す。運転台数を２台から１台に減段する場合、このような方法での減段も考えられる。この場合、空調機３−１の起動タイミングＴonがＴon＝０からＴon＝１０とされ、空調機３−２の起動タイミングＴonがＴon＝１０からＴon＝２０とされ、空調機３−３の起動タイミングＴonがＴon＝２０からＴon＝３０とされ、空調機３−４の起動タイミングＴonがＴon＝３０からＴon＝４０（０）とされる。したがって、現在時刻ＴＲが位置している区間Ｓ３において、運転時間外とされた現在運転中の空調機３−３が直ちに停止されて、空調機３−２の１台運転となる。そして、現在時刻ＴＲがＴＲ＝３０となると、空調機３−２が停止し、これに代わって空調機３−３が起動し、区間Ｓ４では空調機３−３の１台運転となる。

ここで、図７（ｂ）に示した運転制御と図７（ｃ）に示した運転制御とを比較してみる。図７（ｂ）に示した運転制御では、現在時刻ＴＲで停止された空調機３−２は、区間Ｓ４に入った後も停止され続ける。これに対して、図７（ｃ）に示した運転制御では、現在時刻ＴＲで停止された空調機３−３は、区間Ｓ４に入るとすぐに起動されてしまう。これでは、１区間未満の短間隔運転となり、発停回数が増大し、機器寿命に影響を与える。また、温度制御の安定性が良くない。

そこで、本実施の形態では、図７（ｂ）に示すような運転制御とすることによって、すなわち空調機の運転台数の減段に際して１周期ＴＣ中の各空調機の停止タイミングＴoff を１区間（Ｔ０時間）前にずらし、運転時間外とされた現在運転中の空調機を停止することによって、短間隔の運転をなくすようにしている。この短間隔運転の防止によって、起動／停止に伴う無駄なエネルギー消費を減らすことができる。また、起動／停止に伴う空調機の発停回数の増大を防ぎ、メンテナンス費用の削減に寄与する。また、運転時間をできるだけ連続させることで、エネルギー効率も改善できる。また、温度制御の安定性を良好とすることができる。

上述においては、運転台数Ｎを１台から２台へ増段する場合、運転台数Ｎを２台から１台へ減段する場合について説明したが、２台から３台への増段、３台から２台への減段など、他の増減段についても同様の動作が行われる。また、本実施の形態において、増段の結果、各空調機の起動タイミングＴonが停止タイミングＴoff と同じになった場合は、空調機３−１〜３−４は１周期ＴＣ中の全区間Ｓ１〜Ｓ４においてＯＮとされる。また、減段の結果、各空調機の起停止タイミングＴoff が起動タイミングＴonと同じになった場合は、空調機３−１〜３−４は１周期ＴＣ中の全区間Ｓ１〜Ｓ４においてＯＦＦとされる。

なお、上述した実施の形態では、室内温度センサ２からの室内温度ｔＲpvを電算室１の負荷状態として検出するようにしたが、電算室１に温度センサを複数設けて、その複数の温度センサからの温度の加重平均値としたり、最大値、最小値を選択したりするなど、複数の室内温度から代表室内温度を演算するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、被制御空間１を電算室としたが、被制御空間１は電算室に限られるものではない。例えば、デパート，スーパーマーケットなどのショッピング店、エントランス、会議室、宴会場、美術館，水族館，映画館，トレーニングジムなどの集客施設などとしてもよい。

また、上述した実施の形態では、空調機３−１〜３−４からの空調ゾーンＺ１〜Ｚ４への給気温度を一定値に保つように、空調機３−１〜３−４への冷温水の供給通路に設けられた冷温水弁５−１〜５−４の開度を調節するようにしたが、空調ゾーンＺ１〜Ｚ４に対して温度センサを各個に設け、この温度センサの検出温度と設定温度（バルブ制御用の温度設定値（ｔＲsp））とが合致するように冷温水弁５−１〜５−４の開度を制御するようにしてもよい。この場合、「バルブ制御用の温度設定値」＜「台数制御用の温度設定値」とすることにより、空調機台数をできるだけ少なくすることができる。なお、バルブ制御用の温度設定値、すなわち空調ゾーン毎の温度設定値は、異なる値としてもよい。また、上述した実施の形態では、周期ＴＣを空調機台数ｎで単純に分割してＴ０を決定したが、空調ゾーンの広さ（面積）、用途、空調負荷、空調機の容量等により各空調機のＴ０を個別に決定する（重み付け）ようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、空調機の運転台数が１台ずつ増減段されるものとして説明したが、一度に複数台増減段するような場合にも同様にして適用することが可能である。この場合、例えば一度に２台増段するのであれば、１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングを２区間（２・Ｔ０時間）前にずらすようにする。また、一度に２台減段するのであれば、１周期ＴＣ中の各空調機の停止タイミングを２区間（２・Ｔ０時間）前にずらすようにする。

本発明の実施に用いる空調制御システムのシステム構成図である。 この空調制御システムに使用する空調機台数コントローラのハード構成の概略を示す図である。 空調機台数コントローラにおける運転台数の決定を説明するための図である。 空調機台数コントローラにおける運転時間Ｔの決定を説明するための図である。 運転台数Ｎに応じた１周期ＴＣ中の各空調機の起動タイミングおよび停止タイミングの決定状況を例示する図である。 運転台数Ｎを１台から２台に増段する場合の運転制御の具体例を示す図である。 運転台数Ｎを２台から１台に減段する場合の運転制御の具体例を示す図である。

符号の説明

１…電算室（被制御空間）、２…室内温度センサ、３（３−１〜３−４）…空調機、４（４−１〜４−４）…空調機用コントローラ、５（５−１〜５−４）…冷温水弁、６…空調機台数コントローラ、６−１…ＣＰＵ、６−２…ＲＡＭ、６−３…ＲＯＭ、６−４，６−５…インターフェイス、Ｚ（Ｚ１〜Ｚ４）…空調ゾーン、ＴＣ…１周期、Ｓ１〜Ｓ４…区間、Ｔ０…区間時間、ｎ…空調ゾーン数、Ｔ…運転時間、Ｔon…起動タイミング、Ｔoff …停止タイミング、ＴＲ…現在時刻、ｔＲpv…室内温度（計測温度）、ｔＲsp…設定温度（台数制御の温度設定値）、Δｔup…増段判断偏差、Δｔdw…減段判断偏差、Δｔmax …全台強制運転判断偏差、Ｎ…運転台数。

Claims (6)

1. 被制御空間の空気調和を行う複数の空調機の運転制御方法であって、
   前記被制御空間の空調負荷に応じて運転すべき空調機の運転台数を決定する運転台数決定工程と、
   所定期間を前記被制御空間の空気調和を行う空調機の総数で分割した区間に前記運転台数決定工程において決定された運転台数を乗じた期間を各空調機の運転時間とし、前記所定期間内における各空調機の起動および停止のタイミングを１区間ずつずらして回帰的に設定する起動停止タイミング決定工程と
   前記所定期間を１周期として各空調機の起動および停止を制御する運転制御工程と
   を備えたことを特徴とする空調機の運転制御方法。
2. 請求項１に記載された空調機の運転制御方法において、
   前記起動停止タイミング決定工程は、前記運転台数決定工程において運転台数が増えた場合、各空調機の起動タイミングを増段数に応じた数の区間だけ前にずらし、
   前記運転制御工程は、前記起動停止タイミング決定工程によって各空調機の起動タイミングが前にずらされた場合、そのずらされた起動タイミングから停止タイミングまでの間にある現在停止中の空調機を起動する
   ことを特徴とする空調機の運転制御方法。
3. 請求項１に記載された空調機の運転制御方法において、
   前記起動停止タイミング決定工程は、前記運転台数決定工程において運転台数が減った場合、各空調機の停止タイミングを減段数に応じた数の区間だけ前にずらし、
   前記運転制御工程は、前記起動停止タイミング決定工程によって各空調機の停止タイミングが前にずらされた場合、そのずらされた停止タイミングから起動タイミングまでの間にある現在運転中の空調機を停止する
   ことを特徴とする空調機の運転制御方法。
4. 被制御空間の空気調和を行う複数の空調機の運転制御装置であって、
   前記被制御空間の空調負荷に応じて運転すべき空調機の運転台数を決定する運転台数決定手段と、
   所定期間を前記被制御空間の空気調和を行う空調機の総数で分割した区間に前記運転台数決定手段において決定された運転台数を乗じた期間を各空調機の運転時間とし、前記所定期間内における各空調機の起動および停止のタイミングを１区間ずつずらして回帰的に設定する起動停止タイミング決定手段と
   前記所定期間を１周期として各空調機の起動および停止を制御する運転制御手段と
   を備えたことを特徴とする空調機の運転制御装置。
5. 請求項１に記載された空調機の運転制御装置において、
   前記起動停止タイミング決定手段は、前記運転台数決定手段において運転台数が増えた場合、各空調機の起動タイミングを増段数に応じた数の区間だけ前にずらし、
   前記運転制御手段は、前記起動停止タイミング決定手段によって各空調機の起動タイミングが前にずらされた場合、そのずらされた起動タイミングから停止タイミングまでの間にある現在停止中の空調機を起動する
   ことを特徴とする空調機の運転制御装置。
6. 請求項１に記載された空調機の運転制御装置において、
   前記起動停止タイミング決定手段は、前記運転台数決定手段において運転台数が減った場合、各空調機の停止タイミングを減段数に応じた数の区間だけ前にずらし、
   前記運転制御手段は、前記起動停止タイミング決定手段によって各空調機の停止タイミングが前にずらされた場合、そのずらされた停止タイミングから起動タイミングまでの間にある現在運転中の空調機を停止する
   ことを特徴とする空調機の運転制御装置。
   

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