JP6239423B2 - 可変風量方式空調システム - Google Patents
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Description
[数1]
W∝V3
[数2]
P=W/η
但し、W:空機動力[kW(仕事)]
V:風量[m3/h]
P:消費電力[kW(電力)]
η:効率[−]
となる。前記効率ηは給気ファン4の電動機(図示せず)、給気インバータ20、並びに給気ファン4の形状と風量によって変化するので計算で求めることが難しい。よって、一般的に、
[数3]
P∝V(2〜3)
と近似される。つまり、風量が小さいほど消費電力Pが小さくなり省エネルギとなる。
[数4]
q∝V×ΔT=V×|Trm−Tsa|
(ΔT=|Trm−Tsa|)
但し、q:供給熱量[kW]
ΔT:吹き出し温度差[℃]
Trm:室内温度[℃]
Tsa:給気温度[℃]
と表される。この式から、供給熱量qが一定の場合、ΔTを大きくすれば風量が小さくなり、給気ファン4の消費電力Pも小さくできることが分かる。つまり、室内温度Trmが一定の場合、冷房時であれば給気温度Tsaを下限にしたとき、又、暖房時であれば給気温度Tsaを上限にしたときにそれぞれ風量が小さくなり、給気ファン4の消費電力Pが最小となる。
前記制御器は、
室温計測値と室温設定値との偏差及び運転モードに基づいて冷房時又は暖房時の給気温度設定値を減少又は増加させる変化の大きさを基準化した温度偏差比率を前記複数の可変風量ユニット毎に算出し、その平均を温度偏差比率平均値として算出し、
温度偏差比率平均値と給気温度設定値の補正値とを関係付けて給気温度設定値を算出するに当たり、
冷房時、給気温度設定値の補正最大値をマイナス側には大きく、プラス側には小さくとり、温度偏差比率平均値が大きいほど、給気温度設定値の補正値をマイナス側補正最大値に近づける補正をし、温度偏差比率平均値が小さいほど、給気温度設定値の補正値をプラス側補正最大値に近づける補正をすることで、給気温度設定値を低下させやすく上昇しにくくし、
暖房時、給気温度設定値の補正最大値をプラス側には大きく、マイナス側には小さくとり、温度偏差比率平均値が大きいほど、給気温度設定値の補正値をマイナス側補正最大値に近づける補正をし、温度偏差比率平均値が小さいほど、給気温度設定値の補正値をプラス側補正最大値に近づける補正をすることで、給気温度設定値を上昇させやすく低下しにくくするよう、構成されていることを特徴とする可変風量方式空調システムにかかるものである。
前記室温計測値と室温設定値との偏差を、前記運転モードが冷房モードと暖房モードのいずれも(室温計測値−室温設定値)と定義して、
横軸に前記偏差を(−摂氏PB度〜+摂氏PB度)として取り、縦軸に(0%〜100%)間の数値を取って、前記偏差が−摂氏PB度で0%となり、前記偏差が+摂氏PB度で100%となる一次関数で関係づけたパラメータであることが好ましい。
前記温度偏差比率平均値[%]を横軸に取り、縦軸に給気温度設定値の補正値[℃]をとって、前記給気温度設定値を補正しない温度偏差比率平均値の基準値を中心に傾きゼロの領域を設け、該領域の前記基準値より温度偏差比率平均値が低い側の一端から給気温度設定値のプラス側補正最大値へ向けて延びる傾きが負の直線と、前記領域の前記基準値より温度偏差比率平均値が高い側の他端から給気温度設定値のマイナス側補正最大値へ向けて延びる傾きが負の直線とによって表されるパラメータであることが好ましい。
2 冷却コイル
3 加熱コイル
4 給気ファン
9 給気吹出口
10 給気ダクト
12 可変風量ユニット
13 給気温度センサ
14 室温センサ
15 可変風量コントローラ
17 ゾーンコントローラ(制御器)
19 空調機コントローラ(制御器)
Claims (5)
- 冷却加熱コイル若しくは冷却コイル及び加熱コイルが内蔵され給気ファンの駆動により冷風又は温風を給気として送給する空調機と、該空調機から送給される給気を室内に開口する複数の給気吹出口へ導く給気ダクトと、該給気ダクトの給気吹出口へ通じる分岐ダクト部に配設されるダンパ及び風速センサが内蔵された複数の可変風量ユニットと、前記空調機から送給される給気の温度を給気温度計測値として測定する給気温度センサと、前記給気吹出口に対応させて室内の温度を室温計測値として測定する複数の室温センサと、該室温センサで測定された室温計測値に基づき前記可変風量ユニットの要求風量及びダンパ開度設定値を算出してダンパ開度を調節する可変風量コントローラと、該可変風量コントローラで算出された要求風量及びダンパ開度設定値に基づき総要求風量及びダンパ開度最大値を算出する一方、給気温度設定値をその補正値に基づいて算出する制御器とを備えた可変風量方式空調システムにおいて、
前記制御器は、
室温計測値と室温設定値との偏差及び運転モードに基づいて冷房時又は暖房時の給気温度設定値を減少又は増加させる変化の大きさを基準化した温度偏差比率を前記複数の可変風量ユニット毎に算出し、その平均を温度偏差比率平均値として算出し、
温度偏差比率平均値と給気温度設定値の補正値とを関係付けて給気温度設定値を算出するに当たり、
冷房時、給気温度設定値の補正最大値をマイナス側には大きく、プラス側には小さくとり、温度偏差比率平均値が大きいほど、給気温度設定値の補正値をマイナス側補正最大値に近づける補正をし、温度偏差比率平均値が小さいほど、給気温度設定値の補正値をプラス側補正最大値に近づける補正をすることで、給気温度設定値を低下させやすく上昇しにくくし、
暖房時、給気温度設定値の補正最大値をプラス側には大きく、マイナス側には小さくとり、温度偏差比率平均値が大きいほど、給気温度設定値の補正値をマイナス側補正最大値に近づける補正をし、温度偏差比率平均値が小さいほど、給気温度設定値の補正値をプラス側補正最大値に近づける補正をすることで、給気温度設定値を上昇させやすく低下しにくくするよう、構成されていることを特徴とする可変風量方式空調システム。 - 前記温度偏差比率は、
前記室温計測値と室温設定値との偏差を、前記運転モードが冷房モードと暖房モードのいずれも(室温計測値−室温設定値)と定義して、
横軸に前記偏差を(−摂氏PB度〜+摂氏PB度)として取り、縦軸に(0%〜100%)間の数値を取って、前記偏差が−摂氏PB度で0%となり、前記偏差が+摂氏PB度で100%となる一次関数で関係づけたパラメータである請求項1に記載の可変風量方式空調システム。 - 前記可変風量方式空調システムにおいて、前記給気温度設定値の補正値は、
前記温度偏差比率平均値[%]を横軸に取り、縦軸に給気温度設定値の補正値[℃]をとって、前記給気温度設定値を補正しない温度偏差比率平均値の基準値を中心に傾きゼロの領域を設け、該領域の前記基準値より温度偏差比率平均値が低い側の一端から給気温度設定値のプラス側補正最大値へ向けて延びる傾きが負の直線と、前記領域の前記基準値より温度偏差比率平均値が高い側の他端から給気温度設定値のマイナス側補正最大値へ向けて延びる傾きが負の直線とによって表されるパラメータである請求項1又は請求項2に記載の可変風量方式空調システム。 - 前記給気温度設定値を補正しない温度偏差比率平均値の基準値は、中央の50%である請求項3に記載の可変風量方式空調システム。
- 前記給気温度設定値を補正しない温度偏差比率平均値の基準値は、中央の50%以外の値を取る請求項3に記載の可変風量方式空調システム。
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