JP2008170025A - 空調制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】室内温度と室内湿度を両方制御して、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネ空調制御を実現する。
【解決手段】快適性指標標準有効温度(SET*)目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段2と、算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して決定する温度設定値・湿度設定値決定手段3aと、決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段4とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】快適性指標標準有効温度(SET*)目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段2と、算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して決定する温度設定値・湿度設定値決定手段3aと、決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段4とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、居住空間の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネ空調制御を実現するようにした空調制御装置に関する。
現在、建築設備全体の消費エネルギーの約半分が空調関連のエネルギー消費で占められていると言われている。このため、空調制御面で省エネルギーを推進することは建築設備全体の省エネルギーに大きく貢献する。一方、アメニティ空間としての事務所ビル等では、室内での居住者の温熱感覚、いわゆる快適性を満足することが要求されている。省エネルギーと快適性は相反する面を持つこともある。しかし、居住者の快適性の範囲内で過剰なエネルギー消費を抑えることにより、エネルギーの無駄を省くことが可能である。
その一例として、快適性指標PMV(Predicted Mean Vote:予測平均回答)を使用した空調制御が知られている。
従来、快適性指標PMVを用いて省エネルギーと居住者の快適性を両立させるようにした快適空調制御は既に実用化されている。例えば、特許文献1参照。
特開平05ー126380号公報「空調制御装置」
特開平10−292941号公報「空調制御装置」
:東芝レビュー,Vol.59 No.4,P40-P43 (2004)「ビル快適空調制御システムの開発と実用化」
上記特許文献1に記載の装置では、快適性指標PMVが一定となるような温度設定値を自動で演算する方式が採用されている。この例では、湿度のコントロールは実行されていない。湿度をコントロールしない理由は、通常の空調機では湿度を低下させるために一旦過冷却させた後、加温して室温を一定に保つ必要があるからである。例えば、夏期の冷房時に除湿制御を行うと、供給空気の再加熱が必要になってくる。このように湿度も制御する場合、温度のみを制御する方式に較べてエネルギーを過剰に消費してしまう。
最近、樹脂の微細な孔に水分を吸着させ、乾燥した空気を吹き出す(除湿)デシカント方式の空調や、直膨コイルと冷・温水コイルの両方を用いた空調などにより、消費エネルギーを抑えて温度・湿度を個別に制御できるようになってきた。また、できる限り消費エネルギーを抑える空調の温度・湿度制御アルゴリズム等も発明されている(例えば特許文献2参照)。
しかし、温度と湿度の両方をコントロールして省エネルギーと居住者の快適を両立させる効果的な空調制御装置は実現されていないのが実状である。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、室内温度と室内湿度を両方制御して、かつ省エネルギーと居住者の快適を両立させる空調制御装置を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明は、請求項1では、人間の温熱感覚を快適性指標として用いた空調制御装置であって、快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、この温度設定値・湿度設定値決定手段によって決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、前記快適性指標として標準有効温度(SET*)またはミスナール体感温度を用いることを特徴としている。
請求項2では、人間の温熱感覚を快適性指標として用いた空調制御装置であって、快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、着衣量設定値および活動量設定値と、温度計測値および湿度計測値などから現在の快適性指標値を求める現在快適性指標値演算手段と、この現在快適性指標値演算手段によって求められた快適性指標現在値が前記快適性指標の目標値からずれているときは、前記温度設定値・湿度設定値決定手段で選択された温度設定値を修正することにより、快適性指標を目標値に一致させる温度設定値を求める温度設定値修正手段と、この設定値修正手段で修正された温度設定値および湿度設定値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、前記快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いることを特徴としている。
本発明によれば、快適性指標として標準有効温度(SET*)またはミスナール体感温度を用いることにより、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネ空調制御を実現することができる。
〈快適性指標としての標準有効温度について〉
人間の暑さ、寒さの感覚(温冷感覚)を表す指標は前述したPMVが有名であるが、このPMVでは人体の発汗が加味されていない。そのPMV理論の欠点を補うために発汗を含めた熱平衡式に基づく温熱指数:新有効温度ET*を取り入れて提唱されたのが、ASHRAE(米国暖房・冷房・空気調和学会)が採用している標準有効温度:SET*(Standard New Effective Temperature)である。本発明では、快適度の指標として標準有効温度(SET*)を用いるので、以下に簡単に説明する。
人間の暑さ、寒さの感覚(温冷感覚)を表す指標は前述したPMVが有名であるが、このPMVでは人体の発汗が加味されていない。そのPMV理論の欠点を補うために発汗を含めた熱平衡式に基づく温熱指数:新有効温度ET*を取り入れて提唱されたのが、ASHRAE(米国暖房・冷房・空気調和学会)が採用している標準有効温度:SET*(Standard New Effective Temperature)である。本発明では、快適度の指標として標準有効温度(SET*)を用いるので、以下に簡単に説明する。
人間の快適性を考えて、適正な室内温熱環境を確保するにあたっては、暑さ、寒さに対する人間の温熱感覚を考慮することが重要である。これに影響を与える変数として次のものがある。
(1) 周囲空気温度 (乾球温度) ℃
(2) 相対湿度 %
(3) 平均輻射温度 周囲の壁体などの温度 ℃
(4) 気流速度 m/s
(5) 活動量(人体の内部発熱量) 1[met]=58.2[W/m2]
(6) 着衣量 1 [clo]=0.155 [m2・℃/W]
PMVでも、上記6変数が考慮されているが、有効温度は、これを1つの体感温度で表現する方法である。熱の標準環境を設定し、実在の熱環境を、その標準熱環境の温度で表現する方法が標準有効温度である。
(2) 相対湿度 %
(3) 平均輻射温度 周囲の壁体などの温度 ℃
(4) 気流速度 m/s
(5) 活動量(人体の内部発熱量) 1[met]=58.2[W/m2]
(6) 着衣量 1 [clo]=0.155 [m2・℃/W]
PMVでも、上記6変数が考慮されているが、有効温度は、これを1つの体感温度で表現する方法である。熱の標準環境を設定し、実在の熱環境を、その標準熱環境の温度で表現する方法が標準有効温度である。
標準熱環境を以下に述べる。
1.周囲空気温度(乾球温度)と周囲の壁体などの温度が等しいとする。
1.周囲空気温度(乾球温度)と周囲の壁体などの温度が等しいとする。
2.その周囲温度における相対湿度は50%とする。
3.風速は0.1m/sから0.15m/s程度、例えば0.13m/sとする。
4.着衣量は代謝量が1.17met のとき0.6cloである (1.0metのとき0.67clo)。
3.風速は0.1m/sから0.15m/s程度、例えば0.13m/sとする。
4.着衣量は代謝量が1.17met のとき0.6cloである (1.0metのとき0.67clo)。
次に、実在熱環境における熱収支を計算し、平均皮膚温度と皮膚濡れ面率を計算する。標準熱環境において、実在熱環境で計算された平均皮膚温度(tsk)と皮膚濡れ面率(w)の値を使用し、皮膚からの顕熱、潜熱の和(C+R+Esk)が実在熱環境と等しくなるように、標準熱環境の温度を計算する。その温度を標準有効温度SET*(エス・イー・ティ・スター)という。
実際の計算では、実在熱環境の6要素を入力し、実在環境の平均皮膚温度(tsk)と皮膚濡れ面率(w)、顕熱、潜熱の和(C+R+Esk)を計算し、次に標準熱環境の風速、着衣量、計算される標準有効温度の相対湿度50%、即ち、標準有効温度の飽和水蒸気圧を求め、その0.5倍の値を採用する。標準有効温度を求めるためには繰り返し計算が必要である。計算式で説明すると、
1.実在環境の潜熱の和(C+R+Esk)を計算する。
1.実在環境の潜熱の和(C+R+Esk)を計算する。
2.標準熱環境の対流熱伝達率hcsと放射熱伝達率hrs(hs=hcs+hrs),着衣の熱と水蒸気の抵抗を計算し,SET*は未知として,
3.C+R+Esk= fcls・hs・(tsk−set*)+w・LR・Fpcls・hcs・(Psk,s−0.5・Pset*,s)
C+R+Esk、tsk、w、Psk,sが実在熱環境、set*は求める標準有効温度、その他が標準熱環境、水蒸気圧の添え字skは皮膚温度、sは飽和の意味
(参考文献:http://home.kanto-gakuin.ac.jp/~yamazaki/yamaken/2n/sets142.htm)
上述の計算式を用いて計算された標準有効温度の一例を図7、図8に示す。図7は、椅子座事務作業、相対湿度50%、気流速0.125m/sの場合の周囲温度に対する標準有効温度SET*を図示してある。図8は、相対湿度を70%にした場合である。
3.C+R+Esk= fcls・hs・(tsk−set*)+w・LR・Fpcls・hcs・(Psk,s−0.5・Pset*,s)
C+R+Esk、tsk、w、Psk,sが実在熱環境、set*は求める標準有効温度、その他が標準熱環境、水蒸気圧の添え字skは皮膚温度、sは飽和の意味
(参考文献:http://home.kanto-gakuin.ac.jp/~yamazaki/yamaken/2n/sets142.htm)
上述の計算式を用いて計算された標準有効温度の一例を図7、図8に示す。図7は、椅子座事務作業、相対湿度50%、気流速0.125m/sの場合の周囲温度に対する標準有効温度SET*を図示してある。図8は、相対湿度を70%にした場合である。
〈第1実施形態〉
次に、本発明による空調制御装置の第1実施形態を説明する。第1実施形態では快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いることとする。また、実施形態での制御対象となる空調機は、消費エネルギーを抑えて室内温度と室内湿度を個別に制御できるシステムとする。
次に、本発明による空調制御装置の第1実施形態を説明する。第1実施形態では快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いることとする。また、実施形態での制御対象となる空調機は、消費エネルギーを抑えて室内温度と室内湿度を個別に制御できるシステムとする。
図1は本発明による空調制御装置の第1実施形態を示すブロック図である。
同図に示す空調制御装置1aは、標準有効温度(SET*)目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段2と、この室内温度・室内湿度の組算出手段2によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して決定する温度設定値・湿度設定値決定手段3aと、温度設定値・湿度設定値決定手段3aによって決定された温度値および湿度値と一致するように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段4とを備え、空調機5を制御して室内6の温度および湿度を調節する。なお、図中の7は室内6の温度計、8は室内6の湿度計である。
室内温度・室内湿度の組算出手段2は、例えば季節毎に快適域内の標準有効温度(SET*)目標値を定めて、これを満たす室内温度と室内湿度の組を求める。図2は、標準有効温度(SET*)目標値に対する室内温度と室内湿度の組み合わせの一例を示している。図2の例では、夏季 :風速を0.13m/s、衣服の断熱性を0.6clo、代謝量を1METとし、標準有効温度(SET*)目標値として快適域上限値に近い
SET*=26℃
となる室内温度と室内湿度の組を求めたのが、右側の線である。また、同様に冬季 :風速を0.13m/s、衣服の断熱性を1.0clo、代謝量を1METとし、標準有効温度(SET*)目標値として快適域下限値に近い
SET*=22℃
となる室内温度と室内湿度の組を求めたのが、左側の線である。
SET*=26℃
となる室内温度と室内湿度の組を求めたのが、右側の線である。また、同様に冬季 :風速を0.13m/s、衣服の断熱性を1.0clo、代謝量を1METとし、標準有効温度(SET*)目標値として快適域下限値に近い
SET*=22℃
となる室内温度と室内湿度の組を求めたのが、左側の線である。
温度設定値・湿度設定値決定手段3aは、前述の室内温度と室内湿度の無数の組から省エネとなる温度・湿度の値を一定周期毎に決定する。例えば、外気温度と外気湿度の計測値から公知の関係式によって演算される外気エンタルピーと、室内温度と室内湿度の計測値から公知の関係式によって演算される室内空気エンタルピーとの差が極小となる室内温度と室内湿度の値を選ぶ(請求項3に対応)。
温度・湿度制御手段4は、DDC( Direct Digital Controller)などで構成され、室内温度および室内湿度が温度設定値・湿度設定値決定手段3から一定周期毎に出力されてくる温度設定値および湿度設定値に一致するように空調機に流れる冷温水や空気配管のダンパ開度等の操作量を、室内温度計測値、室内湿度計測値に基づいて温度、湿度を個別に自動制御する。
図3は、温度・湿度制御手段4で温度及び湿度が調整される空調機5の具体的なシステム構成を示している。
同図に示すように、空調機5は、外気を導入して冷媒により冷却あるいは加熱する直膨コイル11と、この直膨コイル11で冷却あるいは加熱された外気を冷水または温水により、冷却または加温して室内への給気温度を調節する冷温水コイル12とを備え、冷温水コイル12で温度調整された空気を給気ファン13によって室内6に給気する。
直膨コイル11には、冷媒を圧縮するコンプレッサ14と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器15と、凝縮された冷媒を膨張させるための膨張弁16とがこの順番で接続され、これによって冷媒サイクルが構成されている。
冷温水コイル12には中央熱源(図示せず)から制御弁17を介して冷温水が供給されており、供給された空気が冷却または加温されて室内6に供給されるようになっている。冷温水コイル12を冷却した後の冷水は還り冷水として凝縮器15に供給され、この凝縮器15を冷却した後、中央熱源へ戻される。
室内6からの還気(リターン空気)は還気ファン18によりダンパ19を介して排気される一方、還気の一部がダンパ20、配管21、配管22を介して外気と混合された後、直膨コイル11に供給されている。また、ダンパ23、配管24を介して直膨コイル11出側の配管25において直膨コイル11で冷却された外気と還気とが混合された後、冷温水コイル12に供給されるように成っている。
また、空調制御対象となる室内6には、温度計7と、湿度計8とが設置されている。温度計7で計測された室内温度信号は、温度・湿度制御手段4のDDC41に接続されており、このDDC41によって、冷温水コイル12に冷温水を供給する制御弁17の制御が実行されている。また、湿度計8で計測された室内湿度信号は、DDC42に接続されており、このDDC42によって、直膨コイル11に還気を供給するダンパ20と、冷温水コイル12に還気を供給するダンパ23の制御が実行されている。
以上の構成において、ダンパ26、配管22を介して導入された外気は直膨コイル11で冷却される。直膨コイル11を構成する蒸発器の冷媒蒸発温度は5℃程度になるため、外気の湿分を除去することができる。室内湿度は、湿度計8で計測され、室内湿度を制御するため湿分除去量は、直膨コイル11の蒸発器を通過させる外気と還気の混合比を調節する、すなわち、湿度計8で計測された湿度に基づきDDC42によるダンパ23及びダンパ20の開度調節により行われる。
直膨コイル11を通過した混合空気は、室内に戻す還気量(戻し空気量)から直膨コイル11を通過した還気量を引いた量と再び混合され、冷温水コイル12に導入される。室内6からの還気と混合することにより、直膨コイル11で過冷却された空気が暖められる。室内6の温度は給気温度を調節して行う。この制御は冷温水コイル12の冷水/温水流量を室内6の温度計7の信号に基づいてDDC41が制御弁17の弁開度を自動制御することにより行われる。
以上の第1実施形態によれば、上述のような手段を講じたことにより、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネルギーの空調制御を実現することができる。
以上の第1実施形態によれば、上述のような手段を講じたことにより、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネルギーの空調制御を実現することができる。
また、温湿度制御における室温調整の再加熱の余分なエネルギー消費を抑制することができ、省エネルギーを達成することができる。
〈第2実施形態〉
次に、本発明による空調制御装置の第2実施形態を説明する。なお、基本的な装置構成は図1と同じであるため、図1を援用して説明する。
次に、本発明による空調制御装置の第2実施形態を説明する。なお、基本的な装置構成は図1と同じであるため、図1を援用して説明する。
第2実施形態では、快適性指標としてミスナール体感温度を用いる点が第1実施形態と相異する。
体感温度には気温の他に、すでに述べたように風速、湿度、日射、体温、服装などが影響すると考えられており、算出法はSET*以外にいくつもあるが、室内湿度の影響だけを考慮した比較的計算しやすく、よく使われるのがミスナール法である。 ミスナール法は無風状態での湿度による体感温度の変化を数式化したもので、主に蒸し暑さを表現する場合によく使われている。ミスナール体感温度(℃)は以下の式で求めることができる。
ミスナール体感温度(℃)=T − 1/2.3 × (T−10) × (0.8− H/100)
Tは室内温度(℃)、Hは室内相対湿度(%)
室内温度・湿度の組算出手段では、快適域内のミスナール体感温度の目標値が入力され、これを満たす室内温度と室内湿度の組を求める。図4に示した例では夏季、ミスナール体感温度の目標値が24℃、25℃、26℃の時の、それぞれの室内温度と室内湿度の組を求めた結果を示してある。
Tは室内温度(℃)、Hは室内相対湿度(%)
室内温度・湿度の組算出手段では、快適域内のミスナール体感温度の目標値が入力され、これを満たす室内温度と室内湿度の組を求める。図4に示した例では夏季、ミスナール体感温度の目標値が24℃、25℃、26℃の時の、それぞれの室内温度と室内湿度の組を求めた結果を示してある。
このように、快適性指標としてミスナール体感温度を使用した場合にも、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネルギーの空調制御を実現することができる。
また、温湿度制御における室温調整の再加熱の余分なエネルギー消費を抑制することができ、省エネルギーを達成することができる。
〈第3実施形態〉
図5は本発明による空調制御装置の第3実施形態を示すブロック図である。なお、図5において、図1と同一構成部分には同一番号を付してその説明は省略する。また、この実施形態では、快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いた例を示している。
図5は本発明による空調制御装置の第3実施形態を示すブロック図である。なお、図5において、図1と同一構成部分には同一番号を付してその説明は省略する。また、この実施形態では、快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いた例を示している。
同図に示す空調制御装置1bは、標準有効温度(SET*)目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段2と、着衣量設定値と活動量設定値とから現在の標準有効温度(SET*)値を算出する現在快適性指標値算出手段51と、標準有効温度(SET*)目標値と算出された標準有効温度(SET*)現在値とがずれている場合に現在標準有効温度(SET*)値を目標標準有効温度(SET*)値に一致させるべく温度設定値を修正する温度設定値修正手段52と、室内温度・室内湿度の組算出手段2によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択するとともに、温度設定値修正手段52によって修正された温度設定値により修正済温度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段3bと、温度設定値・湿度設定値決定手段3bによって決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段4とを備えている。
現在快適性指標値算出手段51は、着衣量及び活動量設定値や温度、湿度等の計測値から快適性指標値を演算する。また、温度設定値修正手段52は、例えばファジィ推論により修正値を演算して今回周期における温度設定値を求める。後者についての具体的な方法は、例えば、特許第3049266号(特開平5−126380号)公報や、特許第3361017号(特開平10−141736号)公報に詳述されている。
現在快適性指標値算出手段51では着衣量及び活動量設定値や温度、湿度、平均輻射温度、気流速度の計測値を用いて、既に標準有効温度(SET*)の説明で述べた計算方法により求める。風速( 気流速度)v がv ≦ 0 . 1 m / s のとき、SET* の値はv の変化に対して変化しない。また空調制御が定風量方式のときv は一定と見なせる。よって、これらの場合、SET*の演算から風速を省略できる。また、平均輻射温度のセンサーを設置しない場合は、平均輻射温度を演算により予測する(特許第3751830号公報参照)。温度設定値修正手段52の具体的な構成例を図6に示す。この例は、特許第3049266号公報に開示されたものである。
温度設定値修正手段52は、現在快適性指標値算出手段51で演算された現在標準有効温度(SET*)値と標準有効温度(SET*)目標値との偏差Epを求める偏差演算部71と、偏差Epの変化量ΔEpを演算する変化量演算部72と、偏差Epと偏差Epの変化量ΔEpとを入力して室温設定値の変化量をファジィ推論により演算するファジィ演算部73と、演算された室温設定値の変化量を累積加算して室温設定値を求める加算部74とを備えている。
この場合、変化量演算部72は、偏差演算部71で求められた標準有効温度(SET*)値の偏差Epを入力してその前回値との差を演算し偏差Epの変化量ΔEpをファジィ演算部73に供給する。
ファジィ演算部73には、ファジィ制御ルールテーブルと、メンバーシップ関数(何れも図示を省略する)が予め設定されており、これらファジィ制御ルールテーブルと各メンバーシップ関数とから温度設定値の変化量(補正量)が求められる。そして、加算部74は、前回の温度設定値に温度設定値の変化量を加算して今回の温度温設定値を求めて温度設定値・湿度設定値決定手段3bに供給するのである。
以後の温度設定値・湿度設定値決定手段3bの動作および温度・湿度制御手段4の動作は図1に示した第1実施形態と同様である。
以上の第3実施形態によれば、上述のような手段を講じたことにより、室内温度と室内湿度の両方を制御しつつ、居住者の快適性を犠牲にすることなく、季節に応じたきめ細かくて効果の大きい省エネ空調制御を実現することができる。
また、第3実施形態において、温度設定値修正手段の構成(図6参照)としてファジイ演算を用いた例を示したがPID演算などでも良い。
〈他の実施形態)
なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるものである。
なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるものである。
例えば、上述した各実施形態において、温度設定値・湿度設定値決定手段3は、室内温度と室内湿度の組(図2、図4)から温度と湿度の値を選ぶ場合、湿度の下限制限値(例えば30%)を設けるようにしても良い。これは人間の健康を考慮して、過乾燥状態を避けるためである。同様に、過湿度状態を避けるために、湿度の上限制限値(例えば70%)を設けるようにしても良い(請求項4に対応)。
また、各実施形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。
1a,1b:空調制御装置
2:室内温度・室内湿度の組算出手段
3a,3b:温度設定値・湿度設定値決定手段
4:温度・湿度制御手段
5:空調機
6:室内
7:温度計
8:湿度計
51:現在快適性指標値算出手段
52:温度設定値修正手段
61:気流速度計
62:平均輻射温度計
2:室内温度・室内湿度の組算出手段
3a,3b:温度設定値・湿度設定値決定手段
4:温度・湿度制御手段
5:空調機
6:室内
7:温度計
8:湿度計
51:現在快適性指標値算出手段
52:温度設定値修正手段
61:気流速度計
62:平均輻射温度計
Claims (4)
- 人間の温熱感覚を快適性指標として用いた空調制御装置であって、
快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、
この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、
この温度設定値・湿度設定値決定手段によって決定された温度値および湿度値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、
前記快適性指標として標準有効温度(SET*)またはミスナール体感温度を用いることを特徴とする空調制御装置。 - 人間の温熱感覚を快適性指標として用いた空調制御装置であって、
快適性指標の目標値に対応する室内温度と室内湿度との組み合わせを算出する室内温度・室内湿度の組算出手段と、
この室内温度・室内湿度の組算出手段によって算出された室内温度・室内湿度の組み合わせの中から省エネルギーとなる室内温度と室内湿度の組み合わせを一定周期毎に選択して温度設定値および湿度設定値を決定する温度設定値・湿度設定値決定手段と、
着衣量設定値および活動量設定値と、温度計測値および湿度計測値などから現在の快適性指標値を求める現在快適性指標値演算手段と、
この現在快適性指標値演算手段によって求められた快適性指標現在値が前記快適性指標の目標値からずれているときは、前記温度設定値・湿度設定値決定手段で選択された温度設定値を修正することにより、快適性指標を目標値に一致させる温度設定値を求める温度設定値修正手段と、
この設定値修正手段で修正された温度設定値および湿度設定値となるように室内温度および室内湿度を個別に制御する温度・湿度制御手段とを具備し、
前記快適性指標として標準有効温度(SET*)を用いることを特徴とする空調制御装置。 - 請求項1または2に記載の空調制御装置において、
前記温度設定値・湿度設定値決定手段は、室内温度と室内湿度で求められる室内空気エンタルピーと外気温度と外気湿度で求められる外気エンタルピーとの差が極小となる室内温度と室内湿度の値を選択することを特徴とする空調制御装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空調制御装置において、
前記温度設定値・湿度設定値決定手段で選択される室内湿度の値に上下限の制限範囲を設けて湿度設定値を決定することを特徴とする空調制御装置。
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