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TWI874945B - 控制系統 - Google Patents

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TWI874945B
TWI874945B TW112111243A TW112111243A TWI874945B TW I874945 B TWI874945 B TW I874945B TW 112111243 A TW112111243 A TW 112111243A TW 112111243 A TW112111243 A TW 112111243A TW I874945 B TWI874945 B TW I874945B
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TW
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people
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estimation unit
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TW112111243A
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Inventor
椋本俊学
前田卓志
早川秀祐
Original Assignee
日商三菱電機股份有限公司
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Abstract

一種控制系統,係包括空調裝置(21)及控制器(12)。控制器(12)係包括時間確定部(122)、人數推定部(123)、確定部(124)及動作控制部(125)。 時間確定部(122)係確定時間延滯。人數推定部(123)係推定在經過時間延滯的時間點時區域的人數。確定部(124)係基於由人數推定部(123)所推定的人數,確定是否啟動空調裝置(21)。

Description

控制系統
本發明係關於一種控制系統。
PTL 1係公開一種用於空調的系統。PTL 1中所公開的系統係包括用於取得各個樓層的人數的裝置。根據由裝置所取得的人數,來引入室外空氣。 引用文獻列表 專利文獻
[PTL 1] JP H9-269262 A
[技術問題]
PTL 1中所公開的系統可以根據人數來控制換氣(ventilation)。在這樣的系統中,還進一步期望根據對象區域的狀態適當地控制空調。
本揭露係用以解決上述問題。本揭露的目的在於,提供一種能夠根據對象區域的狀態實現適當的空調控制的控制系統。 [問題的解決方案]
本揭露的控制系統係包括用於將調和空氣輸送到特定區域的空調裝置及控制該空調裝置的控制器。該控制器係包括:時間確定部,係配置為基於當前天氣來確定從該空調裝置啟動開始一直到該區域的溫度穩定於目標溫度的時間延滯;人數推定部,係配置為推定在經過由該時間確定部所確定的該時間延滯的時間點時該區域的人數;確定部,係配置為基於由該人數推定部所推定的該人數來確定是否啟動該空調裝置;以及動作控制部,係配置為根據由該確定部所取得的確定結果來啟動該空調裝置。
本揭露的控制系統係包括用於將調和空氣輸送到特定區域的空調裝置及控制該空調裝置的控制器。該控制器係包括:時間確定部,係配置為基於當前天氣來確定從用於控制該空調裝置的參數設定內容變更開始一直到該區域的溫度穩定於目標溫度的時間延滯;人數推定部,係配置為推定在經過由該時間確定部所確定的該時間延滯的時間點時該區域的人數;確定部,係配置為基於由該人數推定部所推定的該人數來確定是否變更該設定內容;以及動作控制部,係配置為根據由該確定部所取得的確定結果來變更該設定內容。
本揭露的控制系統係包括用於向特定區域輸送調和空氣的空調裝置、用於向該區域供應室外空氣並將該區域中的空氣排放到外部的換氣裝置、以及控制該空調裝置的控制器。該控制器係包括:第一負荷確定部,係配置為基於該區域的太陽輻射量及該區域內部與外部之間的溫度差,來確定第一負荷;第二負荷確定部,係配置為基於該區域內部與外部之間的焓(enthalpy)差及該換氣裝置的風量(air volume),來確定第二負荷;第三負荷確定部,係配置為基於該區域中的人所產生的熱量及該區域中的設備所產生的熱量,來確定第三負荷;確定部,係配置為基於由該第一負荷確定部所確定的該第一負荷、由該第二負荷確定部所確定的該第二負荷、及由該第三負荷確定部所確定的該第三負荷,來確定用於控制該空調裝置的參數設定內容;以及動作控制部,係配置為根據由該確定部所取得的確定結果來變更該設定內容。
本揭露的控制系統係包括用於將調和空氣輸送到特定區域的空調裝置及控制該空調裝置的控制器。該空調裝置係包括用於將室外空氣引入該區域的換氣裝置、用於對由該換氣裝置所引入的該室外空氣進行處理的一次空調機、及用於對該一次空調機所處理的該室外空氣及該區域的空氣進行處理的二次空調機。該控制器包括:模式確定部,係配置為基於該一次空調機所需的第一能力及該二次空調機所需的第二能力,來確定該一次空調機的動作模式及該二次空調機的動作模式;加濕/除濕確定部,係配置為基於該第一能力及該第二能力來確定該區域所需的加濕量或除濕量;分配確定部,係配置為基於由該模式確定部所取得的確定結果、由該加濕/除濕確定部所取得的確定結果、該一次空調機的第一COP特性曲線、該二次空調機的第二COP特性曲線,來確定該第一能力及該第二能力之總和中分配給該一次空調機的部分及分配給該二次空調機的部分;以及動作控制部,係配置為根據由該分配確定部所取得的確定結果來控制該空調裝置。 [發明的有益效果]
根據本揭露的控制系統可以根據對象區域的狀態實現適當的空調控制。
在下文中,將參考所附圖式給出詳細描述。多餘的描述將適當簡化或省略。在各個圖式中,相同的元件符號表示相同的部分或對應的部分。
第一實施例 圖1係顯示第一實施例的控制系統的示例的圖。圖1中所示的控制系統係包括管理動作設備1、空調設備2、電梯設備3、環境測量設備4及電力測量設備5。控制系統還可以包括其他設備,例如,照明設備。
管理動作設備1以整合的方式管理系統中所包括的設備。管理動作設備1包括顯示裝置11及控制器12。在本實施例所說明的示例中,控制器12的控制對象為空調設備2。電梯設備3、環境測量設備4及電力測量設備5係用作為向控制器12提供資訊的感測器。控制器12還可以包括在顯示裝置11上顯示必要資訊的功能。
空調設備2包括空調裝置21及換氣裝置22。空調裝置21及換氣裝置22係由控制器12所控制。
空調裝置21係用於向特定區域輸送調和空氣的裝置。調和空氣係至少溫度或濕度經過調節的空氣。區域係位於建築物的特定樓層。在以下的描述中,該區域係表示為區域A。區域A所在的樓層係表示為B層。包含有區域A的建築物係表示為建築物C。區域A中的人數係表示為人數D。區域A可以為樓層B的一部分或全部。在以下的描述中,假設區域A為樓層B的全部。
換氣裝置22為用於將建築物C外的空氣供給到區域A並將區域A的空氣排出到區域A外(較佳地排出到建築物C外)的裝置。換氣裝置22係從建築物C外引入空氣,亦即,引入室外空氣。例如,由換氣裝置22所引入的室外空氣直接供給到區域A。換氣裝置22可以為空調裝置21的功能之一。在這樣的情況下,由換氣裝置22所引入的室外空氣可以在由空調裝置21調節溫度或濕度後供給到區域A。由換氣裝置22所引入的室外空氣可以直接供給到區域A。
電梯設備3為用於將乘客載運到建築物C的各個樓層的設備。因此,電梯設備3也可以將乘客載運到樓層B。圖1係顯示包括複數個電梯裝置的電梯設備3的示例。在這樣的情況下,電梯設備3除了複數個電梯裝置之外還包括通訊裝置31及群組控制面板(group control panel)32。
通訊裝置31為用於使電梯設備3能夠與包含管理動作設備1的其他設備通訊的裝置。群組控制面板32係控制複數個電梯裝置。各個電梯裝置係包括控制面板33、牽引機械(traction machine)34及車廂(car)35。車廂35在升降井(shaft)中上下移動。牽引機械34驅動車廂35。控制面板33控制牽引機械34。
環境測量設備4係包括輸入/輸出裝置41和各種測量裝置。輸入/輸出裝置41係進行用於輸入和輸出資訊的處理。圖1係顯示環境測量設備4包括全天空輻射計(pyranometer)42、室外溫度濕度計(thermo-hygrometer)43、室內溫度濕度計44及CO 2濃度計(densitometer)45作為測量環境資訊的測量裝置的示例。環境測量設備4可以包括其他測量裝置。
全天空輻射計42測量區域A的太陽輻射量。“區域A的太陽輻射量”還包括並未實際到達區域A的太陽輻射量。例如,全天空輻射計42安裝於建築物C的屋頂地板上。全天空輻射計42可以安裝於建築物C的位置(site)。溫度濕度計43測量建築物C外的溫度和濕度。溫度濕度計43可以包括溫度計和濕度計,溫度計和濕度計為獨立的測量裝置。溫度濕度計44測量區域A的溫度和濕度。溫度濕度計44可以包括溫度計和濕度計,溫度計和濕度計為獨立的測量裝置。CO 2濃度計45測量區域A中的二氧化碳濃度。
在本實施例中,“室外”也意味著“建築物C的外部”。相對於“室外”,“室內”也意味著“區域A的內部”。來自建築物C外部的空氣也表示為“室外空氣”。此外,建築物C的內部(區域A)和建築物C的外部也表示為“內部和外部”。
電力測量設備5係包括測量裝置51、照明板52、配電板53和太陽能發電機54。測量裝置51基於來自照明板52、配電板53和太陽能發電機54的資訊,來測量區域A中所提供的設備的電力消耗。
接著,對可以由本控制系統進行的特有的控制進行說明。本控制系統係執行以下描述的第一至第五控制。 第一控制:根據人數D的空調啟動控制。 第二控制:根據人數D的空調變更控制。 第三控制:根據負荷的空調變更控制。 第四控制:根據人數D的換氣控制。 第五控制:效率最佳化控制。
[第一控制] 圖2係顯示進行第一控制所需的控制系統的功能的圖。控制器12包括儲存部120、天氣推定部121、時間確定部122、人數推定部123、確定部124和動作控制部125。
圖3係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。圖3係顯示控制系統進行第一控制的示例。作為一示例,第一控制在空調裝置21停止的早晨開始。亦即,在第一控制開始時,不會從空調裝置21向區域A供給調和空氣。
天氣推定部121推定天氣。首先,天氣推定部121取得由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量的實測值(S101)。天氣推定部121取得由溫度濕度計43所測量的當前溫度的實測值和當前濕度的實測值(S102)。天氣推定部121從包括在控制器12中的時鐘150取得關於目前時間的資訊(S103)。天氣推定部121可以從另外的設備取得關於目前時間的資訊。
天氣推定部121基於由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量、由溫度濕度計43所測量的當前溫度和濕度、及目前時間,來推定當前天氣(S104)。例如,用於推定天氣的表格T1係儲存於儲存部120中。表格1為表格T1的示例。
[表格1]
天氣 晴天 多雲 雨天
時間 6:00- 6:59 7:00- 7:59 8:00- 8:59 6:00- 6:59 7:00- 7:59 8:00- 8:59 6:00- 6:59 7:00- 7:59 8:00- 8:59
太陽輻射量 (MJ/m 2) 0.10 0.50 0.80 - - - 0.05 0.20 0.30
溫度 27℃ 28℃ 29℃ - - - 25℃ 26℃ 27℃
濕度 85% 80% 75% - - - 90% 90% 90%
表格1係顯示可以根據時間、太陽輻射量、室外溫度和室外濕度來確定天氣的示例。考慮天氣推定部121參考表格T1推定天氣的情況。在這樣的情況下,如果7:30的太陽輻射量為0.55[MJ/m 2]、溫度為29℃、濕度為75%,則天氣推定部121確定當前為晴天。如果太陽輻射量、溫度和濕度的各個測量值不適用於晴天和雨天兩種情況,則天氣推定部121確定當前為多雲。
天氣推定部121推定天氣的方法不限於上述示例。例如,天氣推定部121可以僅基於當前太陽輻射量來推定當前天氣。天氣推定部121可以僅基於當前太陽輻射量和當前室外溫度來推定當前天氣。天氣推定部121可以基於當前太陽輻射量和其他環境資訊來推定當前天氣。
時間確定部122確定當前時間的時間延滯(S105)。第一控制中的時間延滯係表示從空調裝置21啟動開始一直到區域A的溫度穩定於目標溫度的時間間隔。
時間確定部122首先取得關於由天氣推定部121所推定的天氣的資訊。此外,時間確定部122從時鐘150取得關於目前時間的資訊。天氣推定部121可以從另外的設備取得關於目前時間的資訊。
在S105中,時間確定部122基於由天氣推定部121所推定的當前天氣和目前時間來確定時間延滯。例如,用於確定時間延滯的表格T2儲存於儲存部120中。表格2為表格T2的示例。
[表格2]
 天氣 晴天 多雲 雨天
時間 7:00- 7:29 7:30- 7:59 8:00- 8:29 7:00- 7:29 7:30- 7:59 8:00- 8:29 7:00- 7:29 7:30- 7:59 8:00- 8:29
時間延滯(分鐘) 30 45 60 25 40 50 20 30 40
表格2係顯示可以根據天氣和時間來確定時間延滯的示例。考慮時間確定部122基於表格T2確定時間延滯的情況。在這樣的情況下,當目前時間為7:15且天氣為晴天時,時間確定部122確定當前時間的時間延滯為30分鐘。當目前時間為8:10且天氣為雨天時,時間確定部122確定當前時間的時間延滯為40分鐘。
時間確定部122確定時間延滯的方法不限於上述示例。例如,時間確定部122可以僅基於當前天氣來確定時間延滯。時間確定部122可以基於當前天氣、目前時間和當前季節來確定時間延滯。
人數推定部123推定在經過由時間確定部122所確定的時間延滯的時間點時的人數D。亦即,若在S105中時間延滯確定為30分鐘,則人數推定部123推定從目前時間起經過30分鐘時的人數D。在以下的說明中,將以人數推定部123從電梯設備3取得人數D推定所需的資訊的情況作為一示例進行說明。
在圖2所示的示例中,電梯設備3還包括人數管理裝置36。人數管理裝置36包括儲存部360、檢測部361、計算部362及學習部363。此外,車廂35包括稱重裝置37。稱重裝置37測量車廂35的載重。
檢測部361檢測由稱重裝置37所測量的負荷變化量。計算部362基於由檢測部361所檢測的負荷變化量,計算各個樓層進入車廂35的人數和離開車廂35的人數。此外,計算部362計算各個樓層的人數。計算部362計算當前時間樓層B的人數實測值,亦即,當前時間的人數D的實測值。
如上所述,計算部362實時計算各個樓層的人數。學習部363基於由計算部362所取得的計算結果,對任意條件下的各個樓層的人數進行分類,並建立資料庫。學習部363的學習方法可以為任何方法。由學習部363所建立的資料庫儲存於儲存部360中。所建立的資料庫定期更新。因此,即使因為例如疫情(epidemic)的原因限制上班,該限制的影響也會在一定時間後反映於資料庫。
作為一示例,資料庫係構成為藉由指定特定時間,可以確定在所述時間的人數D的推定值。作為另一個示例,資料庫係構成為藉由指定特定週的特定日和特定時間,可以確定在該週的該日和該時間的人數D的推定值。
首先,人數推定部123從計算部362取得目前時間的人數D的實測值N1 (S106)。人數推定部123從儲存部360取得目前時間的人數D的推定值N2 (S107)。人數推定部123從儲存部360取得從目前時間起經過由時間確定部122所確定的時間延滯的時間點時的人數D的推定值N3 (S108)。
人數推定部123基於實測值N1、推定值N2及推定值N3,來推定從目前時間起經過由時間確定部122所確定的時間延滯的時間點時的人數D (S109)。作為一示例,人數推定部123使用實測值N1和推定值N2來計算修正係數。可以基於實測值N1與推定值N2之間的差來計算修正係數。在S109中,人數推定部123藉由使用所計算的修正係數修正推定值N3,來推定人數D。
人數推定部123推定人數D的方法不限於上述示例。例如,人數推定部123也可以僅根據推定值N3來推定人數D。
人數推定部123也可以從除了電梯設備3以外的設備取得推定人數D所需的資訊。例如,若建築物C中包含通道管理設備,則人數推定部123可以從通道管理設備取得必要資訊。通道管理設備包括讀卡機或任何其他驗證裝置。作為另一個示例,若建築物C中設置有複數個攝影機,則人數推定部123可以從由這些攝影機所拍攝的圖像中取得必要資訊。
確定部124基於由人數推定部123所推定的人數D,來確定是否啟動空調裝置21。例如,確定部124確定由人數推定部123所推定的人數D是否大於基準值Dth1(S110)。基準值Dth1係預先設定。期望根據建築物C的環境等來設定基準值Dth1。作為一示例,將區域A中擁有自己座位的人數的50%所對應的人數設定為基準值Dth1。
動作控制部125根據由確定部124所取得的確定結果來啟動空調裝置21。例如,若由人數推定部123推定的人數D大於基準值Dth1,則在S110中確定部124確定為是。當S110中的確定結果為是時,動作控制部125啟動空調裝置21(S111)。在S111中,動作控制部125可以將空調裝置21和換氣裝置22均啟動。當S111中啟動空調裝置21時,動作控制部125開始用於使區域A的溫度接近目標溫度接著使區域A的溫度穩定於目標溫度的控制。
另一方面,若由人數推定部123所推定的人數D不大於基準值Dth1,則在S110中確定部124確定為否。當S110中的確定結果為否時,動作控制部125不啟動空調裝置21。動作控制部125使空調裝置21停止。當S110中的確定結果為否時,處理返回到S101。重複執行從S101至S110的循序處理(sequential processing),直到S110中的確定結果變成是。
在第一控制中,若由人數推定部123所推定的人數D大於基準值Dth1,則確定部124確定為啟動空調裝置21。由人數推定部123所推定出的人數D為經過由時間確定部122所確定的時間延滯的時間點時的人數。因此,本控制系統可以根據在區域A聚集較多人之前的時間延滯,提前啟動空調裝置21。亦即,本控制系統可以根據區域A的狀態實現適當的空調控制。
接下來,將參考圖4及圖5描述用於建立時間延滯資料庫的預處理的示例。
圖4係顯示建立時間延滯資料庫所需的控制系統的功能的圖。在圖4所示的示例中,控制器12包括儲存部120、天氣推定部121、確定部126、檢測部127和建立部128。圖5係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。
控制器12確定空調裝置21是否啟動(S201)。當空調裝置21啟動時,將啟動信號從空調裝置21發送到控制器12。當控制器12從空調裝置21接收到啟動信號時,在S201中確定是。
檢測部127檢測從空調裝置21啟動後一直到區域A的溫度穩定於目標溫度的時間間隔,亦即,第一控制中的時間滯後。當S201中的確定結果為是時,檢測部127開始計時(S202)。
當S202中開始計時時,確定部126從空調裝置21取得關於目標溫度的資訊(S203)。例如,目標溫度由使用者所設定。此外,確定部126取得由溫度濕度計44所測量的當前溫度的實測值(S204)。在空調裝置21具有檢測進氣溫度的功能的情況下,確定部126可以從空調裝置21取得室內溫度的實測值。類似地,在其他控制中,控制器12可以從空調裝置21取得室內溫度(區域A的溫度)的實測值。
確定部126基於空調裝置21中所設定的目標溫度和由溫度濕度計44所測量的室內溫度,確定區域A的溫度是否穩定於目標溫度(S205)。作為一示例,當目標溫度與室內溫度之差在0.2℃以內且該狀態持續10分鐘時,S205中確定部126確定為是。作為另一個示例,S205中的確定可以藉由進一步使用空調裝置21中所設置的目標濕度和由溫度濕度計44所測量的室內濕度來進行。
確定部126重複執行S204和S205的處理,直到S205中的確定結果變成是。
當S205中的確定結果為是時,檢測部127終止計時(S206)。檢測部127檢測從S202中開始計時後一直到S206中終止計時的時間間隔作為時間延滯。
天氣推定部121基於當前太陽輻射量來推定當前天氣(S207)。例如,類似於圖2及圖3所示的示例,天氣推定部121基於由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量、由溫度濕度計43所測量的當前溫度和濕度、及目前時間,來推定當前天氣。在這樣的情況下,天氣推定部121所執行的處理類似於圖3中從S101至S104的處理。
建立部128建立時間延滯資料庫(S208)。例如,建立部128從檢測部127取得關於時間延滯的資訊和關於空調裝置21的啟動時間的資訊。建立部128從天氣推定部121取得關於當前天氣的資訊。建立部128取得時間延滯、啟動時間與天氣之間的相關性,並建構如表格T2所示的資料庫。由建立部128所建立的資料庫儲存於儲存部120中。建立部128可以建立具有類似功能的數學公式,而非資料庫。
[第二控制] 接下來,將參考圖2及圖6說明第二控制。圖6係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。圖6係顯示控制系統執行第二控制的示例。作為一示例,第二控制在午休之前開始,在此期間人數D明顯地發生變化。當第二控制開始時,空調裝置21已經在運行中。
圖6中S301至S309的處理與圖3中S101至S109的處理類似。例如,在S304中,天氣推定部121基於由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量、由溫度濕度計43所測量的當前溫度和濕度、及目前時間,來推定當前天氣。天氣推定部121可以參考表格T1來推定天氣。
在S305中,時間確定部122基於由天氣推定部121所推定的當前天氣和目前時間來確定當前時間的時間延滯。第二控制中所使用的時間滯後與第一控制中所使用的時間滯後不同。第二控制中的時間延滯表示從用於控制空調裝置21的參數設定內容變更一直到區域A的溫度穩定於目標溫度的時間間隔。
表格3說明參數設定內容和時間延滯的示例。
[表格3]
開始時 結束時
天氣 晴天 多雲 雨天 晴天 多雲 雨天
時間延滯 (分鐘) 20 15 10 10 15 20
目標溫度 24℃ 25℃ 26℃ 22℃ 23℃ 24℃
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在S309中,人數推定部123推定在從目前時間起經過由時間確定部122所確定的時間延滯的時間點時的人數D。作為一示例,基於實測值N1、推定值N2、推定值N3來推定人數D。
接著,確定部124基於由人數推定部123所推定的人數D,確定是否變更用於控制空調裝置21的參數設定內容(S310)。用於變更參數(控制參數)設定內容的條件係預先設定。在以下的描述中,該條件可以稱為變更條件。亦即,在S310中,確定部124確定是否滿足變更條件。
作為一示例,在S310中,確定部124確定由人數推定部123所推定的人數D是否小於基準值Dth2。基準值Dth2係預先設定。期望根據建築物C的環境等來設定基準值Dth2。作為一示例,將區域A中擁有自己座位的人數的10%所對應的人數設定為基準值Dth2。
動作控制部125根據由確定部124所取得的確定結果,變更空調裝置21的控制參數設定內容。例如,若由人數推定部123所推定的人數D小於基準值Dth2,則滿足變更條件。因此,在S310中確定為是。當S310中的確定結果為是時,動作控制部125變更空調裝置21的控制參數設定內容(S311)。因此,開始以區域A的人數從現在起減少為前提的控制。
表格4係顯示當由於人數D小於基準值Dth2而在S310中確定為是時的控制參數設定內容的示例。在S311中,將控制參數設定內容從特定第一內容變更為表格4的第二內容。
[表格4]
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目標溫度 +2℃ +3℃ +4℃
風量
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除濕 - - -
若由人數推定部123所推定的人數D不小於基準值Dth2,則不滿足變更條件。因此,在S310中確定為否。當S310中的確定結果為否時,動作控制部125不變更空調裝置21的控制參數設定內容。當S310中的確定結果為否時,處理返回到S301。重複執行從S301至S310的循序處理,直到S310中的確定結果變成是。
作為另一個示例,在將控制參數設定內容從第一內容變更為第二內容後,可以藉由改變變更條件再次進行圖6的處理。在這樣的情況下,從S301至S309係執行與圖3中從S101至S109的處理類似的處理。
例如,在S310中,確定部124確定由人數推定部123所推定的人數D是否大於基準值Dth3。基準值Dth3係預先設定。期望基準值Dth3大於基準值Dth2。基準值Dth3可以與基準值Dth1相同。期望根據建築物C的環境等來設定基準值Dth3。作為一示例,將區域A中擁有自己座位的人數的50%所對應的人數設定為基準值Dth3。
若由人數推定部123所推定的人數D大於基準值Dth3,則滿足變更條件。因此,在S310中確定為是。在將控制參數設定內容變更為第二內容後,當S310中的確定結果為是時,動作控制部125變更空調裝置21的控制參數設定內容(S311)。因此,開始以區域A的人數從現在起增加為前提的控制。
表格5為當由於人數D大於基準值Dth3而在S310中確定為是時的控制參數設定內容的示例。在S311中,控制參數設定內容由表格4所示的第二內容變更為表格5所示的第一內容。
[表格5]
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目標溫度 取消(Undo) (±0)
風量 自動 自動 自動
風向
除濕 - - -
若由人數推定部123所推定的人數D不大於基準值Dth3,則不滿足變更條件。因此,在S310中確定為否。當S310中的確定結果為否時,動作控制部125不變更空調裝置21的控制參數設定內容。動作控制部125控制空調裝置21,且同時將控制參數設定內容保持為第二內容。
在第二控制中,若由人數推定部123所推定的人數D小於基準值Dth2,則開始以區域A的人數從現在起減少為前提的控制。隨後,當由人數推定部123所推定的人數D變成大於基準值Dth3時,開始以區域A的人數從現在起增加為前提的控制。因此,本控制系統可以在人離開區域A之前和人聚集到區域A之前預先變更空調裝置21的控制內容。亦即,本控制系統可以根據區域A的狀態實現適當的空調控制。
[第三控制] 圖7係顯示進行第三控制所需的控制系統的功能的圖。在圖7所示的示例中,控制器12包括儲存部120、負荷確定部129、負荷確定部130、負荷確定部131、確定部124和動作控制部125。
負荷確定部129確定第一負荷。第一負荷為基於區域A的太陽輻射量和區域A內部與外部之間的溫度差的室內侵入負荷(indoor intrusion load)。負荷確定部129包括天氣推定部121、太陽輻射推定部132、負荷計算部133、負荷計算部134和負荷計算部135。
負荷確定部130確定第二負荷。第二負荷為基於區域A內部與外部之間的焓差和換氣裝置22的風量的室外空氣負荷。負荷確定部130包括推定部136和負荷計算部137。
負荷確定部131確定第三負荷。第三負荷為基於區域A中的人所產生的熱量和區域A中的設備所產生的熱量的內部產熱負荷。負荷確定部131包括熱量推定部138、熱量推定部139和負荷計算部140。
圖8係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。圖8係顯示控制系統進行第三控制的示例。作為一示例,第三控制在滿足特定開始條件時開始。開始條件係預先設定。以下將描述開始條件。
首先,負荷確定部129確定第一負荷(S401)。圖9係顯示第一負荷的確定示例的流程圖。圖9係顯示負荷確定部129在S401中執行的示例性動作。
天氣推定部121推定當前天氣。圖9中S501至S504的處理與圖3中S101至S104的處理類似。例如,在S504中,天氣推定部121基於由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量、由溫度濕度計43所測量的當前溫度和濕度、及目前時間,來推定當前天氣。天氣推定部121可以參考表格T1來推定天氣。
太陽輻射推定部132推定各個方向上的太陽輻射量(S505)。太陽輻射推定部132基於由天氣推定部121所推定的當前天氣和目前時間,來推定各個方向上的太陽輻射量。例如,用於推定各個方向上的太陽輻射量的表格T3儲存於儲存部120中。表格6係顯示表格T3的一部分。表格6為用於推定面向東方的牆壁的太陽輻射量的表格。
[表格6]
牆壁方向:東方
天氣 晴天
時間 6:00- 6:59 7:00- 7:59 8:00- 8:59 9:00- 9:59 10:00- 10:59 11:00- 11:59 12:00- 12:59 13:00- 13:59 14:00- 14:59
太陽輻射量 (MJ/m 2) 2.00 1.80 1.50 1.2 0.9 0.6 0.3 0.3 0.3
天氣 多雲 雨天
時間 6:00- 6:59 7:00- 7:59 8:00- 8:59 9:00- 9:59 10:00- 10:59 11:00- 11:59 12:00- 12:59 13:00- 13:59 14:00- 14:59
太陽輻射量 (MJ/m 2) 1.00 0.90 0.75 0.6 0.45 0.3 0.15 0.15 0.15 0.1
表格7係顯示表格T3的一部分。表格7為用於推定面向西方的牆壁的太陽輻射量的表格。表格T3包括用於面向北方的表格和用於面向南方的表格。
[表格7]
牆壁方向:西方
天氣 晴天
時間 11:00- 11:59 12:00- 12:59 13:00- 13:59 14:00- 14:59 15:00- 15:59 16:00- 16:59 17:00- 17:59 18:00- 18:59 19:00- 19:59
太陽輻射量 (MJ/m 2) 0.3 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 1.0 0
天氣 多雲 雨天
時間 11:00- 11:59 12:00- 12:59 13:00- 13:59 14:00- 14:59 15:00- 15:59 16:00- 16:59 17:00- 17:59 18:00- 18:59 19:00- 19:59
太陽輻射量 (MJ/m 2) 0.15 0.15 0.3 0.45 0.6 0.75 0.9 0.5 0 0.1
表格6係顯示一示例,其中可以根據天氣和時間識別面向東方的牆壁的太陽輻射量。考慮太陽輻射推定部132基於表格T3推定各個方向上的太陽輻射量的情況。在這樣的情況下,方向“東”的太陽輻射量在晴天的12:30推定為0.3[MJ/m 2]。太陽輻射推定部132推定各個方向上的太陽輻射量的方法不限於上述示例。例如,當推定各個方向上的太陽輻射量時,可以使用根據季節的修正係數。
負荷計算部133計算由於太陽輻射所引起的室內侵入負荷(S506)。例如,負荷計算部133基於由太陽輻射推定部132所推定的各個方向上的太陽輻射量、牆壁的太陽輻射獲取率(solar radiation acquisition)及窗戶的太陽輻射獲取率,來計算各個方向上由太陽輻射所引起的室內侵入負荷。在S506中,負荷計算部133將計算出的各個方向上的負荷相加以計算區域A的整體負荷。
負荷計算部134計算由於內部與外部之間的溫度差所引起的室內侵入負荷(S507)。例如,負荷計算部134基於由溫度濕度計43所測量的當前溫度和由溫度濕度計44所測量的當前溫度,來計算內部與外部之間的溫度差。負荷計算部134基於計算出的溫度差、牆壁的熱傳遞係數和窗戶的熱傳遞係數,來計算由於溫度差所引起的室內侵入負荷。
負荷計算部135計算第一負荷(S508)。負荷計算部135基於由負荷計算部133所計算的負荷和由負荷計算部134所計算的負荷,來計算第一負荷。例如,第一負荷為由於太陽輻射所引起的室內侵入負荷與由於內部與外部之間的溫度差所引起的室內侵入負荷的總和。
負荷確定部130確定第二負荷(S402)。圖10係表示第二負荷的確定示例的流程圖。圖10係顯示負荷確定部130在S402中執行的示例性動作。
推定部136推定內部與外部之間的焓差。首先,推定部136取得由溫度濕度計43所測量的當前溫度的實測值和濕度的實測值(S601)。推定部136取得由溫度濕度計44所測量的當前溫度的實測值和濕度的實測值(S602)。推定部136基於由溫度濕度計43所測量的當前溫度和濕度和由溫度濕度計44所測量的當前溫度和濕度,來推定內部與外部之間的焓差(S603)。
負荷計算部137計算第二負荷。負荷計算部137從換氣裝置22取得關於當前風量的資訊(S604)。負荷計算部137基於由推定部136所推定的焓差和換氣裝置22的風量,來計算第二負荷(S605)。
負荷確定部131確定第三負荷(S403)。圖11係顯示第三負荷的確定示例的流程圖。圖11係顯示負荷確定部131在S403中執行的示例性動作。
熱量推定部138推定區域A中的人所產生的熱量Q1。首先,熱量推定部138取得關於區域A中的人數的資訊,亦即,人數D(S701)。例如,熱量推定部138從電梯設備3取得該資訊。在S701中,熱量推定部138可以從計算部362取得目前時間的人數D的實測值N1。在S701中,熱量推定部138可以從儲存部360取得目前時間的人數D的推定值N2。
接著,熱量推定部138藉由將每個人的產熱量乘以人數D來推定熱量Q1(S702)。每個人的產熱量係預先設定。
熱量推定部139推定區域A中的設備所產生的熱量Q2。例如,熱量推定部139從測量裝置51取得關於區域A中的電力消耗的資訊(S703)。熱量推定部139基於由測量裝置51所測量的電力消耗來推定熱量Q2(S704)。
負荷計算部140計算第三負荷(S705)。負荷計算部140基於由熱量推定部138所推定的熱量Q1和由熱量推定部139所推定的熱量Q2,來計算第三負荷。
接著,確定部124進行用於確定空調裝置21的控制參數設定內容的處理(S404)。在以下的描述中,由確定部124所執行的該處理可以稱為確定處理。該確定處理基於由負荷確定部129所確定的第一負荷、由負荷確定部130所確定的第二負荷、及由負荷確定部131所確定的第三負荷來進行。動作控制部125根據確定部124所取得的確定結果,來變更空調裝置21的控制參數設定內容(S405)。
如上所述,圖8所示的第三控制在滿足開始條件時開始。亦即,當滿足開始條件時,由確定部124進行確定處理。例如,確定部124計算特定的第一時間內的室內焓的變化量△H1。確定部124確定計算出的變化量△H1是否等於或大於基準值△Hth1。基準值△Hth1係預先設定。期望基準值△Hth1根據建築物C等的環境來設定。作為一示例,基準值△Hth1為1.5 %。
此外,確定部124計算第一時間內室外焓的變化量△H2。確定部124確定計算出的變化量△H2是否等於或大於基準值△Hth2。基準值△Hth2係預先設定。期望基準值△Hth2根據建築物C等的環境來設定。作為一示例,基準值△Hth2為5 %。
例如,若計算出的變化量△H1等於或大於基準值△Hth1,則確定部124確定滿足開始條件。若計算出的變化量△H2等於或大於基準值△Hth2,則確定部124確定滿足開始條件。亦即,若變化量△H1等於或大於基準值△Hth1,即使變化量△H2小於基準值△Hth2,確定部124仍開始確定處理。若變化量△H2等於或大於基準值△Hth2,即使變化量△H1小於基準值△Hth1,確定部124仍開始確定處理。
在該確定處理中,確定部124從冷能(cold energy)的當前供應量與第一負荷、第二負荷和第三負荷之間的差,來計算所需的冷能。確定部124基於計算出的冷能,設定空調裝置21的目標溫度、風量和風向。例如,動作控制部125根據確定部124所取得的確定結果,將控制參數設定內容從表格5所示的第一內容變更為表格4所示的第二內容。
在滿足開始條件之後,確定部124確定是否滿足特定終止條件(S406)。終止條件為用於終止確定部124的確定處理的條件。終止處理係預先設定。若不滿足終止條件,則重複執行S401至S405的處理。
例如,若變化量△H1小於基準值△Hth1且變化量△H2小於基準值△Hth2,則確定部124確定滿足終止條件。因此,在S406中確定為是。若變化量△H2等於或大於基準值△Hth2,即使變化量△H1小於基準值△Hth1,仍不滿足終止條件。若變化量△H1等於或大於基準值△Hth1,即使變化量△H2小於基準值△Hth2,仍不滿足終止條件。
當S406的確定結果為是時,確定部124的確定處理終止。此外,當S406中的確定結果為是時,動作控制部125取消控制參數設定內容(S407)。因此,設定內容從表格4所示的第二內容變更為表格5所示的第一內容。
在第三控制中,當滿足開始條件時,開始確定部124的確定處理。基於第一負荷、第二負荷和第三負荷來執行確定處理。因此,本控制系統可以根據第一負荷、第二負荷和第三負荷適當地確定控制參數設定內容。亦即,本控制系統可以根據區域A的狀態實現適當的空調控制。
接下來,將參照圖12說明用於建立各個方向上的太陽輻射量的資料庫的示例性預處理。
圖12係顯示建立太陽輻射量的資料庫所需的控制系統的功能的圖。在圖12所示的示例中,控制器12包括儲存部120、天氣推定部121和建立部128。
天氣推定部121基於當前太陽輻射量來推定當前天氣。例如,類似於圖2及圖3所示的示例,天氣推定部121基於由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量、由溫度濕度計43所測量的當前溫度和濕度、及目前時間,來推定當前天氣。在這樣的情況下,天氣推定部121所執行的處理類似於圖3中從S101至S104的處理。
建立部128建立各個方向上的太陽輻射量的資料庫。例如,建立部128從天氣推定部121取得關於當前天氣的資訊和關於目前時間的資訊。建立部128取得由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量的實測值。由全天空輻射計42所測量的太陽輻射量為水平面上的實測值。建立部128針對各個方向分解由全天空輻射計42所測量的太陽輻射量,並且取得各個方向上的太陽輻射量。建立部128取得時間、天氣與太陽輻射量之間的相關性以構建如表格T3所示的資料庫。由建立部128所建立的資料庫儲存於儲存部120中。建立部128可以建立具有類似功能的數學公式,而非資料庫。
圖7係顯示根據當前負荷執行空調變更控制的功能。在下文中,將描述在從目前時間起經過固定時間後根據負荷的示例性空調變更控制。在以下的描述中,將描述固定時間為X分鐘的示例。X的值可以任意設置。X的值可採用第二控制中的時間延滯。
即使在該示例中,類似於圖7所示的示例,控制器12包括儲存部120、負荷確定部129、負荷確定部130、負荷確定部131、確定部124和動作控制部125。然而,在該示例中,負荷確定部129至131的功能不同於上述功能。
圖13係顯示負荷確定部129的示例的圖。負荷確定部129在從目前時間起經過X分鐘的時間點時確定第一負荷。在圖13所示的示例中,負荷確定部129除了包括天氣推定部121、太陽輻射推定部132、負荷計算部133、負荷計算部134和負荷計算部135之外,還包括推定部141。
為了使負荷確定部129能夠確定經過X分鐘後的第一負荷,需要將經過X分鐘後的太陽輻射量、經過X分鐘後的室外溫度和經過X分鐘後的室外濕度輸入到天氣推定部121。需要將經過X分鐘後的室外溫度和經過X分鐘後的室內溫度輸入負荷計算部134。天氣推定部121和太陽輻射推定部132可以基於時鐘150的目前時間,來具體指定經過X分鐘後的時間。
圖14係顯示推定部141的示例性動作的流程圖。推定部141推定經過X分鐘後的太陽輻射量、經過X分鐘後的室外溫度及經過X分鐘後的室外濕度。例如,推定部141取得由全天空輻射計42所測量的當前太陽輻射量的實測值。推定部141取得由溫度濕度計43所測量的當前室外溫度的實測值和室外濕度的實測值(S801)。
接下來,推定部141從天氣預報裝置6取得當前太陽輻射量的推定值。類似地,推定部141從天氣預報裝置6取得當前室外溫度的推定值和室外濕度的推定值(S802)。此外,推定部141從天氣預報裝置6取得經過X分鐘後的太陽輻射量的推定值。類似地,推定部141從天氣預報裝置6取得經過X分鐘後的室外溫度的推定值和室外濕度的推定值(S803)。
基於從S801至S803取得的資訊,推定部141推定經過X分鐘後的太陽輻射量、經過X分鐘後的室外溫度和經過X分鐘後的室外濕度(S804)。例如,推定部141針對當前太陽輻射量基於實測值和推定值來計算修正係數。推定部141藉由使用計算出的修正係數來修正經過X分鐘後的太陽輻射量的推定值,從而在S804中推定經過X分鐘後的太陽輻射量。
類似地,推定部141針對當前室外溫度基於實測值和推定值計算出修正係數。推定部141藉由使用計算出的修正係數修正經過X分鐘後的室外溫度的推定值,從而在S804中推定經過X分鐘後的室外溫度。推定部141針對當前室外濕度基於實測值和推定值計算修正係數。推定部141藉由使用計算出的修正係數來修正經過X分鐘後的室外濕度的推定值,從而在S804中推定經過X分鐘後的室外濕度。
在圖13所示的示例中,天氣推定部121基於已在S804中藉由推定部141推定出的經過X分鐘後的太陽輻射量、經過X分鐘後的室外溫度及經過X分鐘後的室外濕度,來推定經過X分鐘後的天氣。
負荷計算部134基於在S804中由推定部141所推定的經過X分鐘後的室外溫度,來計算由於內部與外部之間的溫度差所引起的室內侵入負荷。推定部141可以藉由類似於用於推定經過X分鐘後的室外溫度的方法,來推定經過X分鐘後的室內溫度。在進行用於將區域A的溫度保持於固定值的控制的情況下,當前室內溫度的實測值可以用作為經過X分鐘後的室內溫度。
圖15係顯示負荷確定部130的示例的圖。負荷確定部130確定在從目前時間起經過X分鐘的時間點時的第二負荷。在圖15所示的示例中,負荷確定部130除了包括推定部136和負荷計算部137之外,還包括人數推定部123和風量推定部142。
為了使負荷確定部130能夠確定經過X分鐘後的第二負荷,需要將經過X分鐘後的室外溫度、經過X分鐘後的室外濕度、經過X分鐘後的室內溫度、及經過X分鐘後的室內濕度輸入到推定部136中。需要將經過X分鐘後的風量輸入到負荷計算部137。
如上所述,經過X分鐘後的室外溫度和經過X分鐘後的室外濕度係由推定部141所推定。推定部141可以藉由類似於用於推定經過X分鐘後的室外溫度的方法,來推定經過X分鐘後的室內溫度。推定部141可以藉由類似於用於推定經過X分鐘後的室外濕度的方法,來推定經過X分鐘後的室內濕度。在進行用於將區域A的溫度保持於固定值的控制的情況下,當前室內溫度的實測值可以用作為經過X分鐘後的室內溫度。在進行將區域A的濕度保持為固定值的控制的情況下,可以將當前室內濕度的實測值用作為經過X分鐘後的室內濕度。推定部136基於經過X分鐘後的室外溫度和濕度及經過X分鐘後的室內溫度和濕度,來推定經過X分鐘後的內部與外部之間的焓差。
風量推定部142推定換氣裝置22經過X分鐘後的風量。在根據人數D控制換氣裝置22的風量的情況下,風量推定部142基於經過X分鐘後的人數D來推定換氣裝置22的風量。
例如,人數推定部123進行與S106至S109的處理類似的處理,以推定經過X分鐘後的人數D。亦即,人數推定部123從計算部362取得目前時間的人數D的實測值N1。人數推定部123從儲存部360取得目前時間的人數D的推定值N2。人數推定部123從儲存部360取得從目前時間起經過X分鐘的時間點時的人數D的推定值N3。
人數推定部123基於實測值N1、推定值N2、推定值N3,來推定從目前時間起經過X分鐘的時間點時的人數D。作為一示例,人數推定部123使用實測值N1和推定值N2來計算修正係數。人數推定部123藉由使用計算出的修正係數來修正推定值N3,從而推定經過X分鐘後的人數D。風量推定部142基於由人數推定部123所推定的經過X分鐘後的人數D,來推定經過X分鐘後的換氣裝置22的風量。
負荷計算部137基於由推定部136所推定的經過X分鐘後的內部與外部之間的焓差和由風量推定部142所推定的經過X分鐘後的換氣裝置22的風量,來計算第二負荷。
圖16係顯示負荷確定部131的示例的圖。負荷確定部131確定從目前時間起經過X分鐘的時間點時的第三負荷。在圖16所示的示例中,負荷確定部131除了包含熱量推定部138、熱量推定部139、和負荷計算部140之外,還包括人數推定部123和電力推定部143。
為了使負荷確定部131能夠確定經過X分鐘後的第三負荷,需要將經過X分鐘後的人數D輸入到熱量推定部138。需要將經過X分鐘後的電力消耗輸入熱量推定部139。
人數推定部123進行與S106至S109的處理相似的處理,以推定經過X分鐘後的人數D。例如,與上述示例相似,人數推定部123基於實測值N1、推定值N2、推定值N3來推定從目前時間起經過X分鐘的時間點時的人數D。推定值N3為從目前時間起經過X分鐘的時間點時的人數D的推定值。熱量推定部138基於由人數推定部123所推定的經過X分鐘後的人數D,來推定熱量Q1。
電力推定部143推定在從目前時間起經過X分鐘的時間點時的電力消耗。例如,電力推定部143從測量裝置51取得關於區域A中的當前電力消耗的資訊。此外,電力推定部143從計算部362取得目前時間的人數D的實測值N1。電力推定部143從人數推定部123取得從目前時間起經過X分鐘的時間點時的人數D的推定值N4。
電力推定部143基於當前電力消耗、實測值N1和推定值N4,來推定經過X分鐘後的電力消耗。作為一示例,電力推定部143使用實測值N1和推定值N4,來計算修正係數。電力推定部143藉由使用計算出的修正係數來修正當前電力消耗,從而推定經過X分鐘後的電力消耗。熱量推定部139基於由電力推定部143所推定的經過X分鐘後的電力消耗,來推定熱量Q2。
[第四控制] 圖17係顯示進行第四控制所需的控制系統的功能的圖。控制器12包括換氣量確定部144和動作控制部125。
換氣量確定部144確定區域A所需的換氣量。首先,換氣量確定部144取得關於區域A中當前的人數的資訊,亦即,當前人數D。例如,換氣量確定部144從電梯設備3取得關於人數D的資訊。換氣量確定部144可以從計算部362取得目前時間的人數D的實測值N1。換氣量確定部144可以從儲存部360取得目前時間的人數D的推定值N2。
接著,換氣量確定部144基於當前人數D,來計算區域A所需的換氣量。例如,換氣量確定部144藉由將每個人所需的換氣量乘以人數D來進行該計算。每個人所需的換氣量係預先設定。
動作控制部125控制換氣裝置22。換氣裝置22的控制係根據由換氣量確定部144所確定的換氣量來進行。
圖17係顯示用於根據當前人數D進行換氣控制的功能的圖。圖18係顯示經過X分鐘後的根據人數D的換氣控制功能的圖。在圖18所示的示例中,控制器12除了包括換氣量確定部144和動作控制部125之外,還包括人數推定部123。
與上述示例相似,人數推定部123進行與S106至S109的處理類似的處理,以推定從目前時間起經過X分鐘的時間點時的人數D。換氣量確定部144基於由人數推定部123所推定的經過X分鐘後的人數D,來確定區域A所需要的換氣量。
[第五控制] 圖19係顯示進行第五控制所需的控制系統的功能的圖。在圖19所示的示例中,空調裝置21包括換氣裝置22、一次空調機211和二次空調機212。控制器12包括儲存部120、負荷確定部129至131、換氣量確定部144、能力確定部145、能力確定部146、模式確定部147、加濕/除濕確定部148、分配確定部149和動作控制部125。
如上所述,換氣裝置22為將室外空氣引入區域A的裝置。一次空調機211對由換氣裝置22所引入的室外空氣進行處理。一次空調機211可以包括換氣裝置22,作為一次空調機211的功能之一。一次空調機211可以直接對由換氣裝置22所引入的室外空氣進行處理。來自換氣裝置22的室外空氣可以被引入到除了區域A以外的空間,接著該空間的空氣可以藉由一次空調機211進行處理。一次空調機211可以只對由換氣裝置22所引入的室外空氣的一部分進行處理。在一次空調機211中,可以使用水作為載熱介質(heat carrying medium),也可以使用冷媒(refrigerant),例如CFC的替代品。
二次空調機212對由一次空調機211所處理的室外空氣進行處理。此外,二次空調機212對區域A的空氣進行處理。二次空調機212將調和空氣輸送至區域A。在二次空調機212中,可以使用水作為載熱介質,也可以使用冷媒,例如CFC的替代品。
一般而言,空調裝置的性能係數(coefficient of performance, COP)的特性曲線取決於多種因素。這些因素包括製造商、裝置的型號、載熱介質的類型和介質的流量。此外,在使用水作為載熱介質的情況下,冷水或熱水之間的溫度差和出口處的溫度差都包括在因素中。
一次空調機211的性能係數的特性曲線儲存於控制器12的儲存部120中。在以下的描述中,該特性曲線也稱為第一COP特性曲線。第一COP特性曲線依據一次空調機211的控制參數設定內容而變化。因此,期望在儲存部120中儲存與各種設定內容對應的許多個第一COP特性曲線。
二次空調機212的性能係數的特性曲線儲存於儲存部120中。在以下的描述中,該特性曲線也被稱為第二COP特性曲線。第二COP特性曲線依據二次空調機212的控制參數設定內容而變化。因此,期望在儲存部120中儲存與各種設定內容對應的許多個第二COP特性曲線。
圖20係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。圖20係顯示控制系統進行第五控制的示例。
各個負荷確定部129至131具有在第三控制中描述的功能。亦即,負荷確定部129基於區域A的太陽輻射量和區域A內部與外部之間的溫度差,來確定第一負荷(S901)。負荷確定部130基於區域A內部與外部之間的焓差和換氣裝置22的風量,來確定第二負荷(S902)。負荷確定部131基於區域A中的人所產生的熱量和區域A中的設備所產生的熱量,來確定第三負荷(S903)。
換氣量確定部144具有在第四控制中描述的功能。亦即,換氣量確定部144確定區域A所需的換氣量,亦即,根據區域A中的人數的換氣量(S904)。
能力確定部145確定一次空調機211所需的能力(S905)。能力確定部145基於由負荷確定部129所確定的第一負荷、由負荷確定部130所確定的第二負荷和由換氣量確定部144所確定的換氣量,來執行S905中的能力確定。
能力確定部146確定二次空調機212所需的能力(S906)。能力確定部146基於由負荷確定部131所確定的第三負荷,執行S906中的能力確定。
模式確定部147確定動作模式(S907)。 例如,模式確定部147確定以冷卻模式或加熱模式作為動作模式。模式確定部147基於由能力確定部145所確定的能力和由能力確定部146所確定的能力,來確定一次空調機211的動作模式。模式確定部147基於由能力確定部145所確定的能力和由能力確定部146所確定的能力,來確定二次空調機212的動作模式。
加濕/除濕確定部148確定區域A所需的加濕量或除濕量(S908)。例如,若需要藉由空調裝置21加濕,則加濕/除濕確定部148確定所需的加濕量。若需要藉由空調裝置21除濕,則加濕/除濕確定部148確定所需的除濕量。基於由能力確定部145所確定的能力和由能力確定部146所確定的能力,來執行S908中的確定。
分配確定部149確定分配給一次空調機211的能力與分配給二次空調機212的能力之間的比例(S909)。S909中的確定為基於由模式確定部147所取得的確定結果、由加濕/除濕確定部148所取得的確定結果、第一COP特性曲線以及第二COP特性曲線來進行。
在S909中,分配確定部149首先將由能力確定部145所確定的能力與由能力確定部146所確定的能力相加。另外,分配確定部149基於由溫度濕度計43等所測量的室外環境條件,來確定由加濕/除濕確定部148所確定的加濕量或除濕量是否僅藉由二次空調機212的性能就能夠實現。
例如,考慮二次空調機212的加濕性能低的情況。在這樣的情況下,若由加濕/除濕確定部148所確定的加濕量僅藉由二次空調機212無法實現,則分配確定部149確定為使用一次空調機211和二次空調機212來加濕。此外,在除濕中,需要處理全部能力(顯熱(sensible heat)和潛熱(latent heat))的潛熱。因此,在進行除濕的情況下,分配確定部149需要考慮一次空調機211的潛熱處理能力和二次空調機212的潛熱處理能力。若顯熱係數(sensible heat factor, SHF) 發生變化,則COP特性曲線也會發生變化。因此,期望在儲存部120中儲存顯熱係數值不同的複數個第一COP特性曲線。期望在儲存部120中儲存顯熱係數值不同的複數個第二COP特性曲線。
接著,分配確定部149從儲存部120提取與一次空調機211的各種條件對應的第一COP特性曲線。類似地,分配確定部149從儲存部120提取與二次空調機212的各種條件對應的第二COP特性曲線。接著,基於提取出的第一COP特性曲線和提取出的第二COP特性曲線,分配確定部149確定上述總和能力中分配給一次空調機211的部分和分配給二次空調機212的部分,使得空調裝置21的整體COP最大化或盡可能地最大化。
圖21係顯示由分配確定部149所提取的第一COP特性曲線和第二COP特性曲線的示例的圖。在圖21所示的示例中,空調裝置21的整體COP在P1成為最大。分配確定部149確定分配給一次空調機211的能力與分配給二次空調機212的能力的比例,使得一次空調機211和二次空調機212可以以盡可能接近P1的能力來動作。
如上所述,COP特性曲線取決於多種因素。例如,考慮二次空調機212包含冷媒的情況。在這樣的情況下,第二COP特性曲線隨著冷媒溫度的變化而變化。冷媒溫度的變化對第二COP特性曲線的變化影響很大。因此,期望在儲存部120儲存冷媒溫度值不同的複數個第二COP特性曲線。例如,在空調機中,可以藉由降低冷媒溫度來提高冷凝性能。即使當冷媒溫度降低而使得二次空調機212能夠執行除濕時,分配確定部149也能夠提取最佳的第二COP特性曲線。
類似地,當一次空調機211包括作為載熱介質的冷媒時,期望儲存部120儲存冷媒溫度值不同的複數個第一COP特性曲線。當一次空調機211和二次空調機212的各者包括作為載熱介質的冷媒時,期望儲存部120儲存複數個第一COP特性曲線和複數個第二COP特性曲線,其冷媒溫度值不同。
動作控制部125根據由分配確定部149所取得的確定結果來控制空調裝置21(S910)。例如,動作控制部125對一次空調機211和二次空調機212的各者輸出溫度、濕度和風量的目標值。若一次空調機211包括冷媒,則動作控制部125輸出一次空調機211的目標冷媒溫度值。若二次空調機212包括冷媒,則動作控制部125輸出二次空調機212的目標冷媒溫度值。
關於二次空調機212的目標溫度和濕度值,期望使用由使用者或第三控制所確定的值。一次空調機211的目標溫度和濕度值可以任意改變。關於換氣裝置22的目標風量值,期望使用對應於由第一控制所推定的人數D的值或由第四控制所確定的值。目標冷媒溫度值主要根據上述潛熱處理能力來確定。
當室內濕度高於目標值時,可以在控制中優先除濕。在這樣的情況下,例如,對於COP較高的一次空調機211或二次空調機212,輸出降低目標溫度的指令。可以輸出指令以降低上述該空調機的冷媒溫度。作為另一個示例,在一次空調機211優先除濕的情況下,並且當藉由一次空調機211無法取得足夠的除濕量時,可以輸出用於降低二次空調機212的冷媒溫度的指令。
在第五控制中,分配確定部149確定分配給一次空調機211的能力與分配給二次空調機212的能力之間的比例。該確定係考慮空調裝置21的整體COP,基於由模式確定部147所取得的確定結果、由加濕/除濕確定部148所取得的確定結果、第一COP特性曲線及第二COP特性曲線來進行。因此,本控制系統能夠在考慮空調裝置21的整體COP的同時根據區域A的狀態實現適當的空調控制。
圖22係顯示控制器12的示例性硬體資源的圖。控制器12包括處理電路60,其包括處理器61和記憶體62作為硬體資源。處理電路60可以包括複數個處理器61。處理電路60可以包括複數個記憶體62。
在本實施例中,由元件符號120至149所表示的各個部代表控制器12的功能。儲存部120的功能可以藉由記憶體62來實現。由元件符號121至149所表示的個別部的功能可以藉由軟體、韌體(firmware)或者軟體與韌體的組合來實現,其描述為程式。該程式儲存於記憶體62中。控制器12使處理器61(電腦)執行儲存於記憶體62中的程式,從而可以實現由元件符號121至149所表示的個別部的功能。
處理器61也稱為中央處理單元(central processing unit, CPU)、中央處理裝置、處理裝置、運算裝置(arithmetic device)、微處理器、微型電腦或DSP。記憶體62可採用為半導體記憶體、磁碟(magnetic disk)、軟性碟片(flexible disk)、光碟(optical disk)、緊密碟片(compact disk)、迷你碟片(mini disk)或DVD。可採用的半導體記憶體包括RAM、ROM、快閃記憶體(flash memory)、EPROM、EEPROM等。
圖23係顯示控制器12的另一個示例性硬體資源的圖。在圖23所示的示例中,控制器12除了包括處理器61和記憶體62之外,還包括處理電路60,該處理電路60包括專用硬體(dedicated hardware)63。圖23係顯示由專用硬體63實現控制器12的部分功能的示例。控制器12的全部功能可以由專用硬體63實現。專用硬體63可採用單一電路、複合電路、程式化處理器(programmed processor)、平行程式化處理器(parallel programmed processor)、ASIC、FPGA或其組合。
人數管理裝置36的硬體資源與圖22或圖23所示的示例類似。人數管理裝置36具有處理電路,其包括用作為硬體資源的處理器和記憶體。人數管理裝置36使處理器執行儲存於記憶體中的程式,以實現由元件符號361至363所表示的個別部的功能。人數管理裝置36可以具有處理電路,其包括用作為硬體資源的處理器、記憶體和專用硬體。人數管理裝置36的全部功能的一部分也可以藉由專用硬體來實現。 產業利用性
根據本揭露的控制系統適用於包括空調裝置的系統。
1:管理動作設備 2:空調設備 3:電梯設備 4:環境測量設備 5:電力測量設備 6:天氣預報裝置 11:顯示裝置 12:控制器 21:空調裝置 211:一次空調機 212:二次空調機 22:換氣裝置 31:通訊裝置 32:群組控制面板 33:控制面板 34:牽引機械 35:車廂 36:人數管理裝置 37:稱重裝置 41:輸入/輸出裝置 42:全天空輻射計 43~44:溫度濕度計 45:CO 2濃度計 51:測量裝置 52:照明板 53:配電板 54:太陽能發電機 60:處理電路 61:處理器 62:記憶體 63:專用硬體 120:儲存部 121:天氣推定部 122:時間確定部 123:人數推定部 124:確定部 125:動作控制部 126:確定部 127:檢測部 128:建立部 129~131:負荷確定部 132:太陽輻射推定部 133~135:負荷計算部 136:推定部 137:負荷計算部 138~139:熱量推定部 140:負荷計算部 141:推定部 142:風量推定部 143:電力推定部 144:換氣量確定部 145~146:能力確定部 147:模式確定部 148:加濕/除濕確定部 149:分配確定部 150:時鐘 360:儲存部 361:檢測部 362:計算部 363:學習部 S101~S910:步驟
圖1係顯示根據第一實施例的控制系統的示例的圖。 圖2係顯示進行第一控制所需的控制系統的功能的圖。 圖3係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。 圖4係顯示建立時間延滯資料庫所需的控制系統的功能的圖。 圖5係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。 圖6係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。 圖7係顯示進行第三控制所需的控制系統的功能的圖。 圖8係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。 圖9係顯示確定第一負荷的示例的流程圖。 圖10係顯示確定第二負荷的示例的流程圖。 圖11係顯示確定第三負荷的示例的流程圖。 圖12係顯示建立太陽輻射量資料庫所需的控制系統的功能的圖。 圖13係顯示負荷確定部的示例的圖。 圖14係顯示推定部的示例性動作的流程圖。 圖15係顯示負荷確定部的示例的圖。 圖16係顯示負荷確定部的示例的圖。 圖17係顯示進行第四控制所需的控制系統的功能的圖。 圖18係顯示根據經過X分鐘後的人數D的換氣控制功能的圖。 圖19係顯示進行第五控制所需的控制系統的功能的圖。 圖20係顯示控制系統的示例性動作的流程圖。 圖21係顯示由分配確定部所提取的第一COP特性曲線及第二COP特性曲線的示例的圖。 圖22係顯示控制器的示例性硬體資源的圖。 圖23係顯示控制器的另一個示例性硬體資源的圖。
3:電梯設備
12:控制器
21:空調裝置
22:換氣裝置
36:入數管理裝置
37:稱重裝置
42:全天空輻射計
43:溫度濕度計
120:儲存部
121:天氣推定部
122:時間確定部
123:人數推定部
124:確定部
125:動作控制部
150:時鐘
360:儲存部
361:檢測部
362:計算部
363:學習部

Claims (8)

  1. 一種控制系統,係包括: 空調裝置,係用於向特定區域輸送調和空氣;以及 控制器,係控制該空調裝置, 該控制器係包括: 時間確定部,係配置為基於當前天氣及目前時間來確定在當前時刻的時間延滯,該時間延滯係表示從該空調裝置啟動開始一直到該區域的溫度穩定於目標溫度的時間間隔; 人數推定部,係配置為推定在自該目前時間起經過由該時間確定部所確定的該時間延滯的時間點時該區域的人數; 確定部,係配置為基於由該人數推定部所推定的該人數來確定是否啟動該空調裝置;以及 動作控制部,係配置為根據由該確定部所取得的確定結果來啟動該空調裝置。
  2. 如請求項1所述之控制系統,其中, 該確定部係確定由該人數推定部所推定的該人數是否大於第一基準值;以及 該動作控制部係在該確定部確定由該人數推定部所推定的該人數大於該第一基準值時,啟動該空調裝置。
  3. 一種控制系統,係包括: 空調裝置,係用於向特定區域輸送調和空氣;以及 控制器,係控制該空調裝置, 該控制器係包括: 時間確定部,係配置為基於當前天氣及目前時間來確定在當前時刻的時間延滯,該時間延滯係表示從用於控制該空調裝置的參數設定內容變更開始一直到該區域的溫度穩定於目標溫度的時間間隔; 人數推定部,係配置為推定在自該目前時間起經過由該時間確定部所確定的該時間延滯的時間點時該區域的人數; 確定部,係配置為基於由該人數推定部所推定的該人數來確定是否變更該設定內容;以及 動作控制部,係配置為根據由該確定部所取得的確定結果來變更該設定內容。
  4. 如請求項3所述之控制系統,其中, 該確定部係確定由該人數推定部所推定的該人數是否小於第二基準值;以及 該動作控制部係在該確定部確定由該人數推定部所推定的該人數小於該第二基準值時,將該設定內容從第一內容變更為第二內容。
  5. 如請求項4所述之控制系統,其中, 該確定部係確定由該人數推定部所推定的該人數是否大於第三基準值; 該第三基準值係大於該第二基準值;以及 在該設定內容變更為該第二內容後,該動作控制部在該確定部確定由該人數推定部所推定的該人數大於該第三基準值時,將該設定內容變更為該第一內容。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之控制系統,其中, 該人數推定部係基於目前時間的實測值、該目前時間的第一推定值及經過由該時間確定部所確定的該時間延滯的時間點時的第二推定值,來推定該區域的該人數;以及 該人數推定部係從能夠將乘客載運到該區域所在樓層的電梯設備取得該第一推定值和該第二推定值。
  7. 如請求項6所述之控制系統,其中,該人數推定部係使用該實測值及該第一推定值計算修正係數,並且藉由使用該修正係數修正該第二推定值來推定該區域的該人數。
  8. 如請求項1至5中任一項所述之控制系統,其中, 該控制器還包括天氣推定部,該天氣推定部係配置為基於當前太陽輻射量來推定該當前天氣;以及 該時間確定部係基於由該天氣推定部所推定的該天氣來確定該時間延滯。
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