JP5227707B2 - 空調省エネ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、快適性を考慮した空調省エネルギー制御装置に関する。

ビルなどの建物に設置されている空調設備の省エネを図る手段としては、中央監視制御装置を導入し、空調機を周期的に起動，停止を繰り返す間欠運転制御や、１日の「入」および「切」のスケジュールを予め作成し、そのスケジュールに合わせて実行するスケジュール運転制御がある。

また、特開２００５−１５８０２０号公報（特許文献１）に記載されるようにＰＭＶ（Predicted Mean Vote）のような快適性指標の計算式に基づき空調制御を行っているものもある。

特開２００５−１５８０２０号公報

上述のスケジュール運転制御や間欠運転制御では、制御方法が「入」，「切」のみの制御であり、空調の温度設定ができないため、木目細かな制御ができない。そのため、スケジュール運転や間欠運転の設定を人に対して緩やかにしてしまうと、あまり省エネにはならないし、逆に設定を厳しくしてしまうと、省エネにはなるが居室にいる人は非常に不快感を味わうことになってしまう。また、それらの制御がどのくらい省エネになるのか正確には予測できないという問題もある。

最近では、エネルギー使用の合理化に関する法律の改正により省エネルギーの実施が義務付けられるようになったり、ＩＳＯ１４００１の認証を取得するために省エネへの取り組みが必要となったりしてきており、エネルギー低減の目標値を設定し、その目標値になるように省エネを実施していく活動が行われ始めている。

特開２００５−１５８０２０号公報の制御方式では、快適性を考慮した省エネ制御を実施しているが、省エネ管理者にとっては、制御ロジックが複雑であり、省エネの設定の自由度が小さく、必ずしも使い易いものではない。

本発明は、上記のような問題点を考慮してなされたものであり、省エネ管理者自身が容易に快適度と省エネ目標値の設定ができ、快適性の許容範囲内で使用電力量を目標値以下に抑えることができる空調省エネルギー制御装置を提供する。

上記の課題を解決するために、空調機の制御スケジュールを行うシステムにおいて、空調機の発停スケジュールの他に、標準の設定温度とその温度に対する上限値と下限値とを登録できる手段を設ける。

ここで、上限値とは快適性を高めることを意味しており、下限値とは省エネに寄与する方向に進んでいることを意味している。

さらに、好ましくは、以下のいずれかあるいは複数の手段を付加することにより、快適性の許容範囲内で使用電力量を目標値以下に抑えることができる。

（１）登録する空調機の運転スケジュールに冷房運転と暖房運転と別々に設定する手段。
（２）登録する空調機の運転スケジュールには、空調機の設定温度と空調機停止とが入力する手段。
（３）空調機の設定温度を記憶する手段と、対象とする空調機の時間単位の消費電力量を収集し記憶する手段と、外気温度，外気湿度，室内温度等の環境計測値を計測または入力しその値を記憶する手段。
（４）設定温度を登録した空調機の運転スケジュールに対して、そのときの空調機の使用電力量を予測する手段。
（５）複数の空調機を組み合わせて１つのエリアを設定する手段。
（６）設定したエリアに対して使用電力量の算出方法を入力する手段。
（７）設定したエリアに対して使用電力量の目標値を入力する手段。
（８）目標値を入力した期間において、標準および下限値で空調スケジュール運転をした場合の予測使用電力量を算出する手段。
（９）予測使用量と目標値とを比較し、目標値を超えそうな場合は、空調機の設定温度を設定された範囲内で、標準の設定温度との差が極力小さくなるように設定温度を予測する手段。
（１０）設定したエリアに対してコスト優先か快適度優先かを選択する手段。
（１１）下限値と目標値とを比較し、下限値が目標値を上回る場合は、コスト優先か快適度優先かにより空調運転スケジュールを切り替える手段。
（１２）予測使用量と目標値とを比較し、予測使用量が目標値を下回る場合は、コスト優先か快適度優先かにより空調運転スケジュールを切り替える手段。
（１３）上記の方式で決定した空調機の運転スケジュールで空調機を運転制御する手段。
（１４）上記の方式で決定した空調機の運転スケジュールを日々更新する手段。
（１５）翌日以降の気象データをインターネット経由で取得する手段。
（１６）翌日以降の気象データを手入力で登録する手段。
（１７）翌日以降の気象データを、過去に計測した計測値を基に推定する手段。
（１８）設定したエリアに対して、予測使用電力量と実際に使用した電力量とを比較表示する手段。

本発明によれば、省エネの設定の自由度が向上し、空調機の設定温度の許容範囲をうまく利用することができるので、居住者に快適性を損なわずに省エネ化することが可能となる。

空調機の設定温度の許容範囲を入力できる項目を設けることにより、快適性を損なわずに空調機の目標消費電力量以下に抑えられることができるような最適な空調運転スケジュールを実現する。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態である空調省エネ制御装置のシステム構成図を示す。本実施形態においては、空調機の設定温度の許容範囲と空調電力使用量の目標値を入力し、そのデータを基に目標値を満たすような最適な空調運転スケジュールを予測し空調機の運転制御を実施する。

ビルや工場１において、電力量等の計測値を収集し、分析結果を基に空調機を制御するためのシステム装置（２〜９）を設置する。

空調制御コントローラ３は、ビルや工場１に設置された空調機（１０ａ〜１０ｎ）とフィールド系ネットワーク９で接続されており、空調機（１０ａ〜１０ｎ）に対して「入」，「切」，「温度設定」，「冷暖モード」等を制御できる機能とこれらの空調機の現在の運転状態（オンオフ状態，温度設定値，冷暖モード状態等）を取得し蓄積できる機能を持っている。

データ収集装置４は、電力量計（６ａ〜６ｍ）とフィールド系ネットワーク９で接続されており、電力量計（６ａ〜６ｍ）で計量した電力量を収集し、そのデータを蓄積できる機能を持っている。

電力量計（６ａ〜６ｍ）で計量する対象範囲は、各空調機（１０ａ〜１０ｎ）が使用した電力量の単位で計量できることが望ましいが、複数の空調機の合計使用量であったり、たとえば、照明の電力量のような空調以外の電力量が混在していたりしても、ある程度計算により分離できれば構わない。

データ収集装置５は、温湿度センサー（７ａ〜７ｋ）とフィールド系ネットワーク９で接続されており、温湿度センサー（７ａ〜７ｋ）で計測した外気温度，外気湿度や各フロアの室内温度，室内湿度を収集し蓄積する装置である。

図１では、空調制御コントローラ３，データ収集装置４およびデータ収集装置５は、それぞれ機能的に分離しているが、実際には分離する必要はなく、たとえば、データ収集装置４が室内温度を収集したり、空調機の「入」，「切」を制御したりしても構わない（以下、「入」，「切」のことを発停と記述）。

空調制御コントローラ３，データ収集装置４およびデータ収集装置５の台数も各１台ずつである必要はなく、ビルや工場１の規模あるいは、データ収集や空調制御する点数に応じて複数台に分けて分散設置しても構わない。

また、温湿度センサー（７ａ〜７ｋ）の代わりに各空調機（１０ａ〜１０ｎ）の吸込温度あるいは空調機が計測した湿度を空調制御コントローラ３が収集し、その計測値を室内温度，室内湿度としてみなすことも可能である。

マンマシン装置２は、利用者が空調機の設定温度の許容範囲を入力できる画面や、複数の空調機を組み合わせて１つのエリアを設定し、そのエリアの空調使用電力量の目標値およびコスト優先か快適度優先かを入力できる画面を表示できる機能を持っている。

これらの画面は省エネシステムと呼ばれるシステムのメニュー画面から展開できるようになっている。

また、マンマシン装置２は、空調制御コントローラ３，データ収集装置４およびデータ収集装置５とＬＡＮ８で接続されており、空調制御コントローラ３，データ収集装置４およびデータ収集装置５で蓄積している空調機の運転状態，使用電力量，外気温・湿度，室内温・湿度等の計測データを収集し、少なくとも１時間単位で、電力量の場合は１時間分の使用量を、外気温・湿度，室内温・湿度，空調機の設定温度等のアナログデータの場合は１時間分の平均値を、空調機のオンオフ状態の場合は空調機の運転時間を計算し、曜日，休日を含めた日付と時間でデータを管理している。このマンマシン装置２において、それらの収集・計算した計測データを日報や月報として表およびグラフで表示することが可能となっており、空調使用電力量の目標値に対して実績値がどのようになっているか効果を見ることもできる。

さらに、マンマシン装置２は上記で設定した目標使用量に対して、使用量をオーバーせず、快適性を極力おとさないように該当する空調機の翌日以降の運転スケジュールを予測するアルゴリズムを備えており、それに合わせてスケジュール運転する制御機能を持っている。

翌日以降の空調機の運転スケジュールを予測する際に、翌日以降の外気温度や外気湿度等の気象データを外部から入手しようとする際は、インターネット１２が接続できるルータ１１を設置し、センターサーバ１３、あるいは、気象協会（図には示してはいない）からインターネット１２経由でマンマシン装置２に気象データをダウンロードできることが可能となっている。

なお、マンマシン装置２は、空調運転スケジュールの予測精度を上げるために気象データをインターネット１２経由で取り込むことができる機能を備えているものであり、画面から気象データの予測値を入力できる機能や過去の気象データから予測値を推定する機能も備えている。

また、マンマシン装置２は、Ｗｅｂサーバの機能を持っており、ＬＡＮ８上にクライアントパソコン１４を接続すればブラウザ上でマンマシン装置２で生成する画面を閲覧することが可能となっている。

なお、マンマシン装置２は、インターネット１２に接続されている環境であれば、マンマシン装置２の機能をセンターサーバ１３に持たせ、ビルや工場１内に設置しない方式としても構わない。

図２および図３から図７は、空調機の目標使用量を快適性の許容範囲内で満たすように空調機の翌日以降の運転スケジュールを予測する際に、予め登録すべき画面または設定ファイルを示している。

図２は、マンマシン装置２に表示されるスケジュール登録画面の例である。

操作の方法としては、まず、運転スケジュールを登録したい空調機を空調機器プルダウン２２から選択する。空調運転スケジュール制御を実施する日付を年月日プルダウン２１から設定する。また、空調機の運転モードを設定するために、季節設定用プルダウン２３より夏期か冬期かを選択する。夏期は、冷房モードでの空調機運転を意味しており、冬期は暖房モードでの空調機運転を意味している。

なお、日付の入力や季節の入力は、図２のように１日毎に設定するのではなく、カレンダー設定画面や季節切替画面のようなものを新たに設けて一括で設定することも可能である。

次に、時刻設定の入力欄２４で空調制御したい時刻を入力する。標準快適度の入力欄２５は、通常時に空調運転するときの空調設定温度を入力する画面であり、１００％快適度（上限値）の入力欄２６は、通常時の設定温度に対する上限値を入力する画面である。ここで記述している上限値とは、快適性が良くなる方向（冷房の場合は設定温度が下がる方向であり、暖房運転の場合は設定温度が上がる方向）を示している。

また、０％快適度（下限値）の入力欄２７は、通常時の設定温度に対する下限値を入力する画面である。ここで記述している下限値とは、快適性を下げ省エネとなる方向（冷房の場合は設定温度が上がる方向であり、暖房運転の場合は設定温度が下がる方向）を示している。

各入力欄（２５〜２７）は、冷房用，暖房用の両方を入力できるようになっているが、季節設定用プルダウン２３で選択した季節に該当しているもののみ有効である。

各入力欄（２５〜２７）に時刻設定の入力欄２４で設定した時刻に対応する空調温度を設定する。空調温度の入力欄には空調機停止（ＯＦＦ）も入力可能となっている。また、図２では、空調温度が入力されている時間帯は空調機をＯＮ制御していることも含んでおり、空調機のＯＮ設定を別項目として設けることも可能である。

設定終了後、登録ボタン２８を押下し設定データを保存する。また、設定データを登録したくない場合はキャンセルボタン２９を押下し設定した内容を破棄し画面を終了する。

図３は、図２で登録した１日の空調運転スケジュールをグラフに示したものである。

図３の実線３１は、標準の運転スケジュールであり、８時に対象としている空調機をＯＮし、２５℃に設定する。１０時に２２℃に設定変更し１７時に２５℃に、２０時に空調機停止するスケジュールを示している。

同様に、破線３２は上限値での空調運転スケジュールを示しており、一点鎖線３３は下限値での空調運転スケジュールを示している。

図４は、１つまたは複数の空調機を組み合わせて１つのエリアを設定できるエリア登録画面の一例を示している。

操作の方法としては、まず、登録名称の入力欄４１に登録したいエリア名称を入力する。

空調機器一覧４２は、図２で登録した空調機器の全てがリスト表示されており、登録しようとしているエリアに該当する空調機器を選択し、選択ボタン４４を押下する。

選択空調機器一覧４３は、登録しようとしているエリアに該当する空調機器一覧を示しており、選択ボタン４４を押下するごとに選択された空調機器が追加される。また、操作ミス等で選択空調機器一覧４３に該当しない空調機器が登録されている場合は、その機器を選択し、解除ボタン４５を押下することにより選択空調機器一覧４３から削除されるようになっている。

設定した内容を登録したい場合は登録ボタン４６を、キャンセルしたい場合はキャンセルボタン４７を、登録したエリアごと削除したい場合は削除ボタン４８を押下する。

また、既に登録したエリアの設定内容を閲覧または変更したい場合は、開くボタン４９を押下すると登録名称一覧のダイアログが表示されるため、表示したいものを選択することにより図４のエリア登録画面に設定内容が表示される。

図５は、図２で登録した空調機器とその空調機が消費した電力量とを関連付けたファイルを示している。空調機の発停ポイント５１はコード５２として一意に管理されており、マンマシン装置２および空調制御コントローラ３でそのポイントコード５２を記憶している。電力量のポイント５３もコード５４として一意に管理されており、マンマシン装置２およびデータ収集装置４でそのポイントコード５４を記憶している。

図５において、たとえば、総務部西側空調機の場合はその空調機（ＡＣ−００１）の消費電力量はそのもののポイント（ＥＬＣ−００１）として計量しているが、総務部北側空調機（ＡＣ−００３）の消費電力量の場合は、財務部南側空調機（ＡＣ−００４）の消費電力量と合わせたポイント（ＥＬＣ−００３）として計量している。この場合は、演算式５５を設けて、たとえば、総務北／財務南空調機電力量（ＥＬＣ−００３）の内、３分の２が総務部北側空調機の消費電力量で３分の１が財務部南側空調機の消費電力量であれば、演算式５５に総務部北側空調機の場合は（ＥＬＣ−００３）×２／３を、財務部南側空調機の場合は（ＥＬＣ−００３）×１／３を登録する。なお、演算式５５は四則演算式に対応しておりポイントコード同士の四則演算も可能となっている。

図５で作成したファイルは、マンマシン装置２で保存されている。図４のエリア登録で設定した総務部の空調機が、総務部西側空調機，総務部東側空調機，総務部北側空調機の３機器であるとすれば、総務部の使用電力量は、図５より、
（ＥＬＣ−００１）＋（ＥＬＣ−００２）＋（ＥＬＣ−００３）×２／３
と計算できる。

図６は、図４のエリア登録で設定したエリアに対して使用電力量の目標値を登録する画面である。本画面では、月単位での目標値の設定としているが、月単位でなくても構わない。わかりやすくするために以下の内容は月単位での目標値の設定とする。

エリア名のプルダウン６１から目標値を登録したいエリアを選択する。昨年実績値６２は、昨年度のそのエリアで使用している空調機の使用電力量を示し、月単位でマンマシン装置２が計算し自動表示している。使用電力量の単位としては、ｋＷｈが標準的に用いられるが、金額（円）で表示することも可能である。

この昨年度の実績値を参考にしながら目標値入力欄６３に目標値を入力する。また、優先する制御６４にコスト優先か快適度優先かを選択する。図２で登録した空調機器の標準快適度２５で運転した場合の１月分の予想使用量が目標値を満たし余裕がある場合に、コスト優先が選択されている場合は標準快適度で空調機を運転するが、快適度優先が選択されている場合は、目標値を超えないように１００％快適度の入力欄２６に近づくように空調機を運転するようにする。逆に、図２で登録した空調機器の０％快適度の入力欄２７で運転しても１月分の予想使用量が目標値を満たさず超えてしまう場合に、快適度優先が選択されている場合は０％快適度で空調機を運転するが、コスト優先が選択されている場合は、目標値を満たすように０％快適度よりもさらに厳しい空調温度設定をする。空調機の最大（冷房運転の場合）または最小（暖房運転の場合）の温度設定を超える場合は、空調機を停止する。

以上の設定が終了した後、設定した内容を登録したい場合は登録ボタン６５を、キャンセルしたい場合はキャンセルボタン６６を押下し目標値設定画面を終了する。

図７は、翌日以降の気象情報を入力する画面である。空調機の消費電力量は、気象状況と相関があるため、図６で登録したエリアに対して１ヶ月分の空調機の予想使用量を計算する際、天気予報のデータが必要となってくる。

インターネット１２が接続できる環境があれば、センターサーバ１３、あるいは、気象協会からインターネット１２経由でマンマシン装置２に気象データをダウンロードすることができる。しかし、インターネット１２が使用できない環境であれば、図７に示す気象情報設定画面から気象データの予測値７１を入力し登録ボタン７２により登録する。図７には、最高気温と最低気温を記載しているが、必要であれば湿度等を追加しても構わない。

図７の画面で気象データが入力されていない場合、あるいは、天気予報が１週間程度で１ヶ月分の天気予報が入手できない場合は、過去の気象データの平均値を日付ごとに蓄積し、その値を使用する仕組みとしている。

図７の画面を終了する場合はキャンセルボタン７３を押下することにより終了する。

図８〜図１０に１ヶ月分の空調使用電力量の予測と、その値と目標値とを比較し最適な空調機の運転スケジュールを決定する処理フローを示す。なお、処理の方法は、冷房でも暖房でも同じであるため、本図では冷房用として記述する。

まず、図８のステップ８０１で標準快適度，１００％快適度，０％快適度のそれぞれに対して、１時間毎の空調使用電力量の予測値を、日付，平均外気温度，空調機設定温度および、過去の平均外気温度，空調機設定温度の条件下における空調使用電力量から予測する。

予測する手法としては、重回帰分析を用いても、データマイニング手法のＭＢＲ（Memory-Based-Reasoning）を用いても、あるいはそれ以外の手法を用いても構わない。

また、説明変数として平均外気温度，空調機設定温度を用いているが、外気湿度のようなそれ以外の変数を加えても構わないし、平均外気温度の代わりに最高気温を用いても構わない。

ステップ８０１で予測した空調機使用電力量を用いて、標準快適度，１００％快適度，０％快適度のそれぞれに対して、１ヶ月分の空調機使用電力量の予測値を求める（図８，ステップ８０２）。

次に、エリア別に１ヶ月分の空調機使用電力量の予測値を標準快適度，１００％快適度，０％快適度のそれぞれに対して求める（図８，ステップ８０３）（以下、標準快適度の予測値を標準予測値、１００％快適度のときの予測値を上限値、０％快適度のときの予測値を下限値と記述）。

つづいて、標準予測値および下限値とそのエリアの目標値とを比較する（図８，ステップ８０４）。

（ｉ）標準予測値＞目標値＞下限値のとき
１）空調機の標準設定温度と下限設定温度との温度差が３℃以上ある時間帯は、標準設定温度に１℃加えて予測値を再計算する。この変更したときの標準設定温度を標準設定温度と定義し直す。温度差が３℃以上ない場合は３）に進む（図８，ステップ８０５，８０６）。

２）標準予測値≦目標値のとき１）で求めた空調スケジュールで決定し終了する（図８，ステップ８０９）。

標準予測値＞目標値のときは、１）に戻り、標準設定温度に１℃加えて同様に繰り返す。

３）空調機の標準設定温度と下限設定温度との温度差が最大２℃となった時点で、標準設定温度を下限設定温度−１℃とし予測値を再計算する。ただし、標準設定温度と下限設定温度が一致しているものは標準設定温度のままとする（図８，ステップ８１０）。

４）標準予測値≦目標値のとき３）で求めた空調スケジュールで決定し終了する（図８，ステップ８１２）。

標準予測値＞目標値のときは、下限設定温度を空調スケジュールとし終了する（図８，ステップ８１３）。

（ii）下限値＞目標値のとき
１）コスト優先の場合は、下限設定温度を一律１℃加えて予測値を再計算する。この変更したときの下限設定温度を下限設定温度と定義し直す。下限設定温度が空調機が制御できる最大の設定温度を超えた場合は空調機停止とする。以下、下限値が目標値以下となるまで１℃ずつ加えていく。最終的に求めた設定温度が空調スケジュール温度となる（図９，ステップ９０２〜９０５）。

なお、この操作を延々繰り返しても下限値が目標値以下とならない場合は、空調機をすべて停止することになる。

２）快適度優先の場合は、下限設定温度を空調スケジュールとし終了する（図９，ステップ９０６）。

（iii）目標値＞標準予測値のとき
１）快適度優先の場合は、標準設定温度を一律１℃下げて予測値を再計算する。この変更したときの標準設定温度を標準設定温度と定義し直す。ただし、上限設定温度を超える場合は上限設定温度とし、また、上限設定温度の設定ミス等により標準設定温度が空調機が制御できる最小の設定温度を下まわった場合は最小の設定温度とする。以下、目標値が標準予測値以下となるまで１℃ずつ下げていく。目標値が標準予測値以下となった場合、前回求めた設定温度が空調スケジュール温度となる（図１０，ステップ１００２〜１００５）。

なお、この操作を延々繰り返しても目標値が標準予測値以下とならない場合は、上限設定温度と一致することになる。

２）コスト優先の場合は、標準設定温度を空調スケジュールとし終了する（図９，ステップ１００６）。

図１１は、エリア単位の予測した空調機の使用電力量と実際に予測した空調スケジュール運転で運転したとき空調使用電力量との比較を示すグラフの一例である。このグラフは省エネシステムから閲覧できるようになっている。

上述した実施形態によれば、空調機の運転スケジュールに、標準の設定温度とその温度に対する上限値と下限値を入力できる手段を設け、また、設定したスケジュールで運転したときの消費電力量を予測できる手段とを設けることにより、快適性を考慮しつつ目標使用量に近づける最適な運転スケジュールを作成することができる。また、省エネの管理者自身が空調機の上下限値の設定と使用電力量の目標値の設定し、省エネ効果も容易に把握できるため、管理者にとって理解しやすく取り組みやすい空調省エネシステムを実現できる。さらに、省エネの管理者自身が空調機の上下限値の設定と使用電力量の目標値の設定ができるため、管理者自身が省エネに取り組みやすくなりＩＳＯ１４００１等の報告も容易に行うことが可能となる。

本発明の一実施形態である空調省エネ制御装置のシステム構成図。 空調省エネ制御装置のスケジュール登録画面。 １日の空調運転スケジュール。 空調省エネ制御装置のエリア登録画面。 空調機器とその空調機が消費した電力量との関連付けファイル。 空調省エネ制御装置の目標値設定画面。 空調省エネ制御装置の気象情報設定画面。 空調使用電力量の予測方法と最適な空調運転スケジュールの決定方法の処理フロー。 空調使用電力量の予測方法と最適な空調運転スケジュールの決定方法の処理フロー。 空調使用電力量の予測方法と最適な空調運転スケジュールの決定方法の処理フロー。 空調使用電力量の予測と実績を示すグラフ表示画面。

符号の説明

１ ビルまたは工場等
２ マンマシン装置
３ 空調制御コントローラ
４，５ データ収集装置
６ａ，６ｂ，６ｍ 電力量計
７ａ，７ｂ，７ｋ 温湿度センサー
８ ＬＡＮ
９ フィールド系ネットワーク
１０ａ，１０ｂ，１０ｎ 空調機
１１ ルータ
１２ インターネット
１３ センターサーバ
２１ スケジュール登録画面の年月日プルダウン
２２ 空調機器プルダウン
２３ 季節設定用プルダウン
２４ 時刻設定の入力欄
２５ 標準快適度の入力欄
２６ １００％快適度（上限値）の入力欄
２７ ０％快適度（下限値）の入力欄
２８，４６，６５，７２ 登録ボタン
２９，４７，６６，７３ キャンセルボタン
４１ 登録名称の入力欄
４２ 空調機器一覧
４３ 選択空調機器一覧
４４ 選択ボタン
４５ 解除ボタン
４８ 削除ボタン
４９ 開くボタン
６１ エリア名のプルダウン
６３ 目標値入力欄

Claims (13)

1. 空調機の空調電力使用量の目標値である目標使用電力量を入力する手段と、
   上記空調機の標準の設定温度と、上記空調機の設定温度に対する許容範囲とを入力する設定温度入力手段と、
   上記目標使用電力量を設定した期間内において、上記標準の設定温度で運転をしたと仮定した場合の上記空調機の予測使用電力量を算出する使用電力量予測手段と、
   上記目標使用電力量と上記予測使用電力量とを比較する使用電力量比較手段と、
   上記予測使用電力量が上記目標使用電力量を上回った場合には、
   上記標準の設定温度に第一の温度を加算または減算した第一の標準の設定温度を算出する毎に、上記目標使用電力量を設定した期間内において上記第一の標準の設定温度で運転したと仮定した場合の上記空調機の第一の予測使用電力量を算出し、
   上記第一の予測使用電力量と上記目標使用電力量とを比較し、上記第一の予測使用電力量が上記目標使用電力量を下回った場合の上記第一の標準の設定温度を、上記空調機の設定温度として決定する予測演算手段と、
   を備え、上記第一の標準の設定温度は上記許容範囲内であるとともに、
   上記使用電力量予測手段は、上記目標使用電力量を設定した期間内において、上記空調機の設定温度に対する許容範囲を規定する上限設定温度及び下限設定温度のうち、快適度を下げるとともに空調機の省エネルギーに寄与する設定温度である第一の設定温度でスケジュール運転をしたと仮定した場合の上記空調機の予測使用電力量である第二の予測使用電力量を算出し、
   上記使用電力量比較手段において上記目標使用電力量と上記第二の予測使用電力量とを比較し、上記第二の予測使用電力量が上記目標使用電力量を上回った場合において、
   コスト優先か快適度優先かを選択する選択手段においてコスト優先を選択した場合は、前記予測演算手段は、上記第一の設定温度に第二の温度を加算または減算した第二の設定温度を算出する毎に、上記目標使用電力量を設定した期間内において上記第二の設定温度で運転したと仮定した場合の上記第三の予測使用電力量を算出し、上記第三の予測使用電力量と上記目標使用電力量とを比較し、上記第三の予測使用電力量が上記目標使用電力量を下回った場合の上記第二の設定温度を、上記空調機の設定温度として決定し、
   上記選択手段において快適度優先を選択した場合は、上記第一の設定温度を上記空調機の設定温度とすることを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
2. 請求項１において、
   上記使用電力量比較手段において上記予測使用電力量と上記目標使用電力量とを比較し、上記目標使用電力量が上記予測使用電力量を上回った場合、
   上記選択手段において快適度優先を選択した場合は、前記予測演算手段は、上記標準の設定温度に第三の温度を加算または減算した第二の標準の設定温度を算出する毎に、上記目標使用電力量を設定した期間内において上記第二の標準の設定温度で運転したと仮定した場合の上記第四の予測使用電力量を算出するとともに、上記使用電力量比較手段において上記第四の予測使用電力量と上記目標使用電力量とを比較し、上記第四の予測使用電力量が上記目標使用電力量を上回った場合には、上記第二の標準の設定温度から第三の温度を減算または加算した第三の標準の設定温度を上記空調機の設定温度として決定し、上記第三の標準の設定温度は上記空調機の設定温度に対する許容範囲内であることを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
3. 請求項２において、
   上記選択手段において上記コスト優先が選択された場合には、上記予測演算手段において、上記空調機の設定温度を上記標準の設定温度に決定することを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項において、
   上記１つまたは複数の空調機を組み合わせて１つのエリアを設定する手段と、上記設定したエリアに対する使用電力量の算出方法を入力する手段と、上記設定したエリアに対する目標使用電力量を入力する手段と、を備え、
   上記使用電力量予測手段は、上記設定したエリアにおける上記目標使用電力量を設定した期間内において、上記標準の設定温度でスケジュール運転をしたと仮定した場合の予測使用電力量を算出することを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項において、
   上記制御スケジュールは、冷房運転の場合と暖房運転の場合と別々に設定する手段を備えたことを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項において、
   上記空調機の設定温度に対する許容範囲を設定するために、設定温度および空調停止を入力する手段を備えたことを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項において、
   上記制御対象の空調機の設定温度を記憶する手段と、そのときの上記空調機の時間単位の消費電力量を収集し記憶する手段と、建物内外の環境計測値を計測または入力しその値を記憶する手段とを備えることを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項において、
   決定した上記空調機の設定温度で上記空調機を運転制御する手段を備えることを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項において、
   上記空調機の運転スケジュールの予測は日々更新されることを特徴とする空調省エネ制御装置。
   
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項において、
    翌日以降の気象データをインターネット経由で取得する手段を備えたことを特徴とする空調省エネ制御装置。
    
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項において、
    翌日以降の気象データを手入力で入力する手段を備えたことを特徴とする空調省エネ制御装置。
    
12. 請求項１〜請求項１１のいずれか一項において、
    翌日以降の気象データを過去に計測した計測値を元に推定する手段を備えたことを特徴とする空調省エネ制御装置。
    
13. 請求項１〜請求項１２のいずれか一項において、
    上記目標使用電力量を設定した期間内の予測使用電力量と同期間内の実際に使用した使用電力量とを比較表示する手段を備えたことを特徴とする空調省エネ制御装置。

Images