空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種控制室內(nèi)空氣的溫度、濕度的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，對(duì)構(gòu)成設(shè)于大樓等的空調(diào)系統(tǒng)的各種空調(diào)設(shè)備的節(jié)能化的要求提高，為 了滿足該要求，提出了很多降低空調(diào)設(shè)備的動(dòng)力的空調(diào)系統(tǒng)的控制裝置。另一方面，還提出 了一種除了節(jié)能化之外還要求滿足室內(nèi)在室者的溫暖感覺、所謂舒適性，用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié) 能化和舒適性的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置。
[0003] 以往，很多空調(diào)系統(tǒng)控制裝置基于室內(nèi)的溫濕度信息及空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)等，控 制空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)以將室內(nèi)溫濕度控制在舒適范圍內(nèi)。例如，存在一種基于PWV (1987年由 IS07730確定的預(yù)測(cè)平均指數(shù)（Predicted Mean Vote)的簡(jiǎn)稱）等溫暖環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)決 定控制目標(biāo)值的方法（參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 另外，還存在一種方法，基于由外部氣體溫度和外部氣體相對(duì)濕度決定的外部氣 體不愉快指數(shù)來(lái)推定室內(nèi)的溫濕度，控制空調(diào)機(jī)以將室內(nèi)溫濕度控制在舒適范圍內(nèi)（參照 專利文獻(xiàn)2)。
[0005] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第3049266號(hào)公報(bào)（第[0011]段）
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2003-74943號(hào)公報(bào)（摘要）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的課題
[0010] 但是，在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，為了計(jì)算PMV需要利用傳感器來(lái)檢測(cè)室內(nèi)溫濕度和 壁面溫度，從而存在由于設(shè)置傳感器而相應(yīng)地增加成本的課題。
[0011] 在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，沒(méi)有特別地設(shè)置傳感器，而根據(jù)從氣象單位得到的外部 氣體溫度和外部氣體相對(duì)濕度來(lái)推定室內(nèi)的舒適性。但是，除了外部氣體溫度和外部氣體 相對(duì)濕度之外，室內(nèi)的舒適性還根據(jù)室內(nèi)的在室人數(shù)、空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等而變化，因此存 在僅根據(jù)外部氣體溫度和外部氣體相對(duì)濕度無(wú)法推定室內(nèi)的舒適性的課題。另外，還存在 需要預(yù)先按照每個(gè)物件設(shè)定由外部氣體溫度和外部氣體相對(duì)濕度決定的外部氣體不愉快 指數(shù)與室內(nèi)的舒適性之間的關(guān)系、從而非常耗費(fèi)工時(shí)的課題。
[0012] 本發(fā)明鑒于以上問(wèn)題而完成，其目的在于提供一種空調(diào)系統(tǒng)控制裝置，即使在沒(méi) 有設(shè)置濕度傳感器的室內(nèi)也能夠高精度地推定室內(nèi)濕度，能夠使得室內(nèi)溫度和濕度不脫離 舒適性的范圍。
[0013] 并且，本發(fā)明的目的在于提供一種空調(diào)系統(tǒng)控制裝置，能夠降低構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)的 空調(diào)機(jī)的合計(jì)消耗電力。
[0014] 并且，本發(fā)明的目的在于提供一種空調(diào)系統(tǒng)控制裝置，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和舒適 性。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置，控制對(duì)建筑物的空調(diào)對(duì)象空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的 空調(diào)機(jī)，具備：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)有參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)，所述參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)至少包 括包含所述建筑物在內(nèi)的區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)和所述空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；熱特性參數(shù)設(shè)定部， 具有基于所述空調(diào)對(duì)象空間中的熱傳導(dǎo)方程式的建筑物熱模型的信息，基于所述參數(shù)設(shè)定 用輸入數(shù)據(jù)求出作為所述建筑物熱模型的物理參數(shù)的熱特性參數(shù)；濕度特性參數(shù)設(shè)定部， 具有基于所述空調(diào)對(duì)象空間中的水分收支方程式的建筑物濕度模型的信息，基于所述熱特 性參數(shù)和所述參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)，求出作為所述建筑物濕度模型的物理參數(shù)的濕度特性 參數(shù)；控制數(shù)據(jù)制作部，基于至少包括所述參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)在內(nèi)的預(yù)測(cè)用輸入數(shù)據(jù)、所 述建筑物熱模型、所述建筑物濕度模型、所述熱特性參數(shù)及所述濕度特性參數(shù)，制作所述空 調(diào)機(jī)的控制數(shù)據(jù)以使所述空調(diào)對(duì)象空間的溫度和濕度控制在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)；及控制數(shù) 據(jù)輸出部，將所述控制數(shù)據(jù)向所述空調(diào)機(jī)發(fā)送。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 本發(fā)明即使在沒(méi)有設(shè)置濕度傳感器的空調(diào)對(duì)象空間內(nèi)也能夠使得空調(diào)對(duì)象空間 的溫度和濕度不脫離預(yù)先設(shè)定的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的構(gòu)成的圖。
[0020] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0021] 圖3是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的建筑物熱模型的圖。
[0022] 圖4是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的建筑物濕度模型的 圖。
[0023] 圖5是說(shuō)明飽和水蒸汽量和溫度的關(guān)系的圖。
[0024] 圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的構(gòu)成的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 實(shí)施方式1.
[0026] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的構(gòu)成的圖。
[0027] 在圖1中，空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3構(gòu)成為能夠經(jīng)由因特網(wǎng)等通信單元100與氣象數(shù) 據(jù)發(fā)送單位1之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。另外，空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3構(gòu)成為能夠經(jīng)由因特網(wǎng)等通 信單元100在對(duì)對(duì)象建筑物（未圖示）內(nèi)的空調(diào)對(duì)象空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的一個(gè)或多個(gè)空調(diào) 機(jī)2之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0028] 空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3基于來(lái)自氣象數(shù)據(jù)發(fā)送單位1和空調(diào)機(jī)2的輸入信息以及空 調(diào)機(jī)特性數(shù)據(jù)7 (例如由用戶輸入的），對(duì)設(shè)置于對(duì)象建筑物中的空調(diào)機(jī)2進(jìn)行控制。
[0029] 空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3具備：氣象數(shù)據(jù)取得部4、空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)取得部5、控制數(shù)據(jù) 輸出部6、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8、熱特性參數(shù)設(shè)定部10、濕度特性參數(shù)設(shè)定部12及控制數(shù)據(jù)制作部 15。另外，熱特性參數(shù)設(shè)定部10具有建筑物熱模型10a。濕度特性參數(shù)設(shè)定部12具有建筑 物濕度模型12a?？刂茢?shù)據(jù)制作部15具有：預(yù)測(cè)建筑物室內(nèi)的熱負(fù)荷的熱負(fù)荷預(yù)測(cè)部15a 和預(yù)測(cè)建筑物室內(nèi)的溫濕度的室內(nèi)溫濕度預(yù)測(cè)部15b。
[0030] 氣象數(shù)據(jù)取得部4經(jīng)由通信單元100與氣象數(shù)據(jù)發(fā)送單位1連接?？照{(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù) 據(jù)取得部5經(jīng)由通信單元100與空調(diào)機(jī)2連接。
[0031] 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8保存經(jīng)由氣象數(shù)據(jù)取得部4和空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)取得部5取得的數(shù) 據(jù)，將參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)9輸入到熱特性參數(shù)設(shè)定部10,將預(yù)測(cè)用輸入數(shù)據(jù)14輸入到控 制數(shù)據(jù)制作部15。另外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8將由熱特性參數(shù)設(shè)定部10計(jì)算出的熱特性參數(shù)11、 由濕度特性參數(shù)設(shè)定部12計(jì)算出的濕度特性參數(shù)13以及由控制數(shù)據(jù)制作部15計(jì)算出的 控制數(shù)據(jù)16作為計(jì)算結(jié)果保存。
[0032] 控制數(shù)據(jù)輸出部6將存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8的控制數(shù)據(jù)16經(jīng)由通信單元100向空 調(diào)機(jī)2發(fā)送。
[0033] 熱特性參數(shù)設(shè)定部10從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8取得規(guī)定的參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)9,根據(jù)基 于熱傳導(dǎo)方程式的建筑物熱模型IOa求出熱特性參數(shù)11 (建筑物熱模型IOa中的物理參 數(shù)）。
[0034] 濕度特性參數(shù)設(shè)定部12基于熱特性參數(shù)設(shè)定部10從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8取得的參數(shù)設(shè) 定用輸入數(shù)據(jù)9和作為熱特性參數(shù)設(shè)定部10的計(jì)算結(jié)果的熱特性參數(shù)11，設(shè)定濕度特性參 數(shù)13。
[0035] 熱負(fù)荷預(yù)測(cè)部15a基于熱特性參數(shù)設(shè)定部10內(nèi)的建筑物熱模型10a、由熱特性參 數(shù)設(shè)定部10計(jì)算出的熱特性參數(shù)11及存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8的規(guī)定的預(yù)測(cè)用輸入數(shù)據(jù)14， 預(yù)測(cè)建筑物的熱負(fù)荷。
[0036] 室內(nèi)溫濕度預(yù)測(cè)部15b基于熱特性參數(shù)設(shè)定部10內(nèi)的建筑物熱模型10a、濕度特 性參數(shù)設(shè)定部12內(nèi)的建筑物濕度模型12a及存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8的規(guī)定的預(yù)測(cè)用輸入數(shù) 據(jù)14,預(yù)測(cè)室內(nèi)溫濕度。
[0037] 控制數(shù)據(jù)制作部15基于由熱負(fù)荷預(yù)測(cè)部15a求出的熱負(fù)荷、由室內(nèi)溫濕度預(yù)測(cè)部 15b求出的室內(nèi)溫濕度、及預(yù)測(cè)用輸入數(shù)據(jù)14,考慮建筑物的熱特性和濕度特性，制作出室 內(nèi)溫濕度處于舒適范圍內(nèi)且節(jié)能的空調(diào)機(jī)2的控制數(shù)據(jù)16,并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8。
[0038] 控制數(shù)據(jù)輸出部6從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8讀出由控制數(shù)據(jù)制作部15求出的控制數(shù)據(jù)16， 并向空調(diào)機(jī)2傳遞。
[0039] 另外，在圖1中代表性地表示了一臺(tái)空調(diào)機(jī)2,但也允許多臺(tái)空調(diào)機(jī)2。另外，空調(diào) 機(jī)2也可以是由室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)構(gòu)成的大樓用多聯(lián)空調(diào)、柜式空調(diào)、室內(nèi)空調(diào)或吸收冷凍 機(jī)等大型熱源機(jī)。
[0040] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的動(dòng)作的流程圖。以下 基于圖2的各步驟、參照?qǐng)D3~圖5進(jìn)行說(shuō)明。
[0041] (步驟 S21)
[0042] 空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3經(jīng)由氣象數(shù)據(jù)取得部4和空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)取得部5取得各數(shù) 據(jù)并進(jìn)行保存。
[0043] 即，空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3經(jīng)由氣象數(shù)據(jù)取得部4從氣象數(shù)據(jù)發(fā)送單位1取得規(guī)定 地點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)，并保存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8。規(guī)定地點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)至少包括日照量、外部氣溫 及外部氣體相對(duì)濕度，不僅包含過(guò)去的數(shù)據(jù)，還包含將來(lái)的預(yù)報(bào)值。另外，在根據(jù)將來(lái)的預(yù) 報(bào)值無(wú)法獲得日照量、外部氣體相對(duì)濕度的情況下，也可以是晴天或多云等天氣預(yù)報(bào)信息， 也可以基于天氣預(yù)報(bào)對(duì)代表性的日照量數(shù)據(jù)、外部氣體相對(duì)濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。
[0044] 另外，空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3經(jīng)由氣象數(shù)據(jù)取得部5取得空調(diào)機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并保 存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8?？照{(diào)機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)包括至少設(shè)置有空調(diào)機(jī)2的房間的室溫和能夠計(jì) 算空調(diào)機(jī)2向室內(nèi)供給（或除去）的熱量的數(shù)據(jù)。作為能夠計(jì)算空調(diào)機(jī)2向室內(nèi)供給（或 除去）的熱量的數(shù)據(jù)，例如可以是各室外機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、室內(nèi)機(jī)的設(shè) 定溫度等能夠由已有傳感器取得的數(shù)據(jù)。另外，室溫也可以由室內(nèi)機(jī)的吸入風(fēng)溫度代替。
[0045] 另外，本步驟S21定期地或始終且自動(dòng)地執(zhí)行，并將取得數(shù)據(jù)逐次保存于數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)部8。
[0046] (步驟 S22)
[0047] 空調(diào)系統(tǒng)控制裝置3將表示空調(diào)機(jī)2的性能的空調(diào)機(jī)特性數(shù)據(jù)7登記（存儲(chǔ)）于 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8。該空調(diào)機(jī)特性數(shù)據(jù)7既可以預(yù)先通過(guò)用戶操作登記于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8,或者也 可以根據(jù)空調(diào)機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)推定來(lái)求出。
[0048] 空調(diào)機(jī)特性數(shù)據(jù)7至少包括各空調(diào)機(jī)2的消耗電力和供給（除去）熱量的關(guān)系。 或者，在空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)取得部5中無(wú)法獲得空調(diào)機(jī)2供給（除去）的熱量而需要根據(jù)空 調(diào)機(jī)2的室外機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等計(jì)算熱量的情況下，空調(diào)機(jī)特性數(shù)據(jù)7包括各室外機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn) 頻率、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度與供給熱量及消耗電力之間的關(guān)系。
[0049] (步驟 S23)
[0050] 接著，通過(guò)例如用戶操作，設(shè)定用于識(shí)別作為控制對(duì)象的對(duì)象建筑物的空間（房 間、樓層等）的編號(hào)等信息及學(xué)習(xí)期間（提取數(shù)據(jù)的時(shí)間范圍）等計(jì)算條件。
[0051] (步驟 S24)
[0052] 熱特性參數(shù)設(shè)定部10從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部8提取并取得參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)9。需要注 意的是，參數(shù)設(shè)定用輸入數(shù)據(jù)9至少包含規(guī)定地點(diǎn)的過(guò)去的氣象數(shù)據(jù)、設(shè)置于對(duì)象建筑物 的各空調(diào)機(jī)2的過(guò)去的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、以及空調(diào)機(jī)特性數(shù)據(jù)7。
[0053] (步驟 S25)
[0054] 熱特性參數(shù)設(shè)定部10基于建筑物熱模型IOa設(shè)定熱特性參數(shù)11。
[0055] [熱特性參數(shù)11的設(shè)定]
[0056] 在此，對(duì)于熱特性參數(shù)設(shè)定部10進(jìn)行的熱特性參數(shù)11的設(shè)定進(jìn)行更具體的說(shuō)明。
[0057] 圖3是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的空調(diào)系統(tǒng)控制裝置的建筑物熱模型的圖。
[0058] 在圖3中，圖不表不了在建筑物熱模型IOa中考慮的各因子的例子。例如，在建筑 物熱模型IOa中，作為熱負(fù)荷的影響因子，考慮外部氣溫（TJ41、日照量（Q s)42、鄰室溫度 CU43、室內(nèi)溫度（Tz)44、空調(diào)除去熱量（QHVAC)45、室內(nèi)產(chǎn)生熱量（Ql^Q w)(人體+OA設(shè)備 +照明）46。
[0059] 通過(guò)理論公式（熱傳導(dǎo)方程式）表現(xiàn)上述熱負(fù)荷的影響因子的關(guān)系時(shí)，能夠