JP6804740B2 - Radiant air conditioning system - Google Patents
Radiant air conditioning system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6804740B2 JP6804740B2 JP2017034498A JP2017034498A JP6804740B2 JP 6804740 B2 JP6804740 B2 JP 6804740B2 JP 2017034498 A JP2017034498 A JP 2017034498A JP 2017034498 A JP2017034498 A JP 2017034498A JP 6804740 B2 JP6804740 B2 JP 6804740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cold
- hot water
- air
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
本発明は、天井に設置された放射パネルを空調対象空間における温度調整のために用いる放射空調システムに関する。 The present invention relates to a radiant air conditioning system in which a radiant panel installed on the ceiling is used for temperature control in an air-conditioned space.
建物内部の冷房、暖房は、冷却、加熱された空気を送風する方式以外に、内部を通過する熱媒体(冷温水)によりパネル表面の温度を制御し、放射熱により居室内の温度調整を行う方式が知られている。このような放射熱を使用した冷房、暖房は、温度調整された送風が直接身体にあたらないため、居室内の作業者の体に対する負荷も少ない利点を有している。特許文献1、特許文献2には、このような放射熱を利用した冷房もしくは暖房用の放射パネルが開示されている。
上記のように、放射空調は放射パネルや躯体を直接冷温水により冷却・加熱する空調方式であり、快適性に優れ、身体に負担の少ない空調方式であるが、制御において下記の問題点がある。 As described above, radiant air conditioning is an air conditioning system that directly cools and heats the radiant panel and the frame with cold and hot water, and is an air conditioning system that is excellent in comfort and less burdensome to the body, but has the following problems in control. ..
従来の放射空調システムにおいては、居室内の壁面は、放射パネルからの放射熱伝達により、直接冷却・加熱される一方で、居室内の空気は、放射パネル及び壁面からの対流熱伝達によって、冷却・加熱されため、熱的な遅れが生じる。したがって、空気を制御対象とする場合、応答性が悪く、制御が安定しない、といった制御応答性の問題があった。例えば、負荷が小さい時は、放射パネル内を流通させる冷温水はON-OFF運転のような流量の動きとなってしまう。 In the conventional radiant air conditioning system, the wall surface of the living room is directly cooled and heated by the radiant heat transfer from the radiant panel, while the air in the living room is cooled by the convective heat transfer from the radiant panel and the wall surface.・ Because it is heated, there is a thermal delay. Therefore, when air is the control target, there is a problem of control responsiveness such as poor responsiveness and unstable control. For example, when the load is small, the cold / hot water circulating in the radiation panel moves in a flow rate similar to that of ON-OFF operation.
そこで、上記のような制御応答性の課題を克服するために、放射パネルの表面温度を検出し、これに基づいて制御を行う方式も考えられる。しかしながら、放射パネルの表面温度に分布が生じるため、測定点を1つとしてしまうと適切な制御を行うことができない、という問題がある。そこで、放射パネルの表面温度分布を考慮して、放射パネルにおける複数点で温度を検出するためにセンサーを増やすことも考えられるが、これによればコストが上昇する、という新たな問題が発生する。 Therefore, in order to overcome the above-mentioned problem of control responsiveness, a method of detecting the surface temperature of the radiation panel and performing control based on the surface temperature can be considered. However, since the surface temperature of the radiation panel is distributed, there is a problem that appropriate control cannot be performed if only one measurement point is used. Therefore, considering the surface temperature distribution of the radiation panel, it is conceivable to increase the number of sensors in order to detect the temperature at multiple points on the radiation panel, but this causes a new problem that the cost increases. ..
この発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係る放射空調システムは、空調対象空間に設置した放射パネルに冷温水を流通させることで、前記空調対象空間の温度を調整する放射空調システムにおいて、前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、前記空調対象空間の目標居室空気温度を設定する目標温度設定手段と、前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を制御する流量コントローラーと、前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標温度設定手段で設定された目標居室空気温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、から前記流量コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、を有することを特徴とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the radiation air conditioning system according to the present invention measures the temperature of the air conditioning target space by circulating cold and hot water through a radiation panel installed in the air conditioning target space. In the radiant air conditioning system to be adjusted, a room temperature sensor that measures the temperature of the air-conditioned space, an inlet-side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold / hot water circulated through the radiant panel, and cold / hot water circulated through the radiant panel. An outlet side temperature sensor that measures the temperature on the outlet side, a flow sensor that measures the flow rate of cold and hot water flowing through the radiation panel, the temperature of the air conditioning target space measured by the room temperature sensor, and the inlet side temperature. The temperature of cold / hot water measured by the sensor, the temperature of cold / hot water measured by the outlet side temperature sensor, the flow rate of cold / hot water measured by the flow sensor, and the air-conditioned space where the radiation panel is installed. A load predicting means for predicting the load from the heat balance model, a target temperature setting means for setting the target living room air temperature of the air-conditioned space, and a flow controller for controlling the flow rate of cold / hot water flowing through the radiation panel. The command value for the flow controller is determined from the load predicted by the load predicting means, the target room air temperature set by the target temperature setting means, and the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor. It is characterized by having a main controller and a main controller.
また、本発明に係る放射空調システムは、空調対象空間に設置した放射パネルに冷温水を流通させることで、前記空調対象空間の温度を調整する放射空調システムにおいて、前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、前記空調対象空間の目標居室空気温度を設定する目標温度設定手段と、前記放射パネルに流通させる冷温水の温度を制御する温度コントローラーと、前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標温度設定手段で設定された目標居室空気温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、から前記温度コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、を有することを特徴とする。 Further, the radiation air conditioning system according to the present invention measures the temperature of the air conditioning target space in the radiation air conditioning system that adjusts the temperature of the air conditioning target space by circulating cold and hot water through a radiation panel installed in the air conditioning target space. The room temperature sensor, the inlet side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold / hot water circulated in the radiation panel, the outlet side temperature sensor that measures the temperature on the outlet side of the cold / hot water circulated in the radiation panel, and the above. A flow sensor that measures the flow rate of cold / hot water flowing through the radiation panel, the temperature of the air-conditioned space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, and the outlet side temperature. A load prediction means for predicting the load from the temperature of the cold / hot water measured by the sensor, the flow rate of the cold / hot water measured by the flow sensor, and the heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed. A target temperature setting means for setting a target living room air temperature in the air-conditioned space, a temperature controller for controlling the temperature of cold / hot water flowing through the radiation panel, a load predicted by the load predicting means, and the target temperature setting. It is characterized by having a target living room air temperature set by means, a flow rate of cold / hot water measured by the flow rate sensor, and a main controller that determines a command value for the temperature controller.
また、本発明に係る放射空調システムは、空調対象空間に設置した放射パネルに冷温水を流通させることで、前記空調対象空間の温度を調整する放射空調システムにおいて、前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、前記空調対象空間の目標居室作用温度を設定する目標作用温度設定手段と、前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を制御する流量コントローラーと、前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標作用温度設定手段で設定された目標居室作用温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、から前記流量コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、を有することを特徴とする。 Further, the radiation air conditioning system according to the present invention measures the temperature of the air conditioning target space in the radiation air conditioning system that adjusts the temperature of the air conditioning target space by circulating cold and hot water through a radiation panel installed in the air conditioning target space. The room temperature sensor, the inlet side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold / hot water circulated in the radiation panel, the outlet side temperature sensor that measures the temperature on the outlet side of the cold / hot water circulated in the radiation panel, and the above. A flow sensor that measures the flow rate of cold / hot water flowing through the radiation panel, the temperature of the air-conditioned space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, and the outlet side temperature. A load prediction means for predicting the load from the temperature of the cold / hot water measured by the sensor, the flow rate of the cold / hot water measured by the flow sensor, and the heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed. The target working temperature setting means for setting the target living room working temperature of the air-conditioned space, the flow controller for controlling the flow rate of the cold / hot water flowing through the radiating panel, the load predicted by the load predicting means, and the target action. It is characterized by having a target living room operating temperature set by the temperature setting means, a temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, and a main controller that determines a command value for the flow controller.
また、本発明に係る放射空調システムは、空調対象空間に設置した放射パネルに冷温水を流通させることで、前記空調対象空間の温度を調整する放射空調システムにおいて、前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、前記空調対象空間の目標居室作用温度を設定する目標作用温度設定手段と、前記放射パネルに流通させる冷温水の温度を制御する温度コントローラーと、前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標作用温度設定手段で設定された目標居室作用温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、から前記温度コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、を有することを特徴とする。 Further, the radiation air conditioning system according to the present invention measures the temperature of the air conditioning target space in the radiation air conditioning system that adjusts the temperature of the air conditioning target space by circulating cold and hot water through a radiation panel installed in the air conditioning target space. The room temperature sensor, the inlet side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold / hot water circulated in the radiation panel, the outlet side temperature sensor that measures the temperature on the outlet side of the cold / hot water circulated in the radiation panel, and the above. A flow sensor that measures the flow rate of cold / hot water flowing through the radiation panel, the temperature of the air-conditioned space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, and the outlet side temperature. A load prediction means for predicting the load from the temperature of the cold / hot water measured by the sensor, the flow rate of the cold / hot water measured by the flow sensor, and the heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed. The target operating temperature setting means for setting the target living room operating temperature of the air-conditioned space, the temperature controller for controlling the temperature of the cold / hot water flowing through the radiation panel, the load predicted by the load predicting means, and the target action. It is characterized by having a target living room operating temperature set by a temperature setting means, a flow rate of cold / hot water measured by the flow rate sensor, and a main controller that determines a command value for the temperature controller.
また、本発明に係る放射空調システムは、前記放射パネルが前記空調対象空間の天井に設置されることを特徴とする。 Further, the radiant air conditioning system according to the present invention is characterized in that the radiant panel is installed on the ceiling of the air conditioning target space.
本発明に係る放射空調システムは、室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、流量センサーで計測される冷温水の流量と、放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測し、これに基づいて、放射パネルで流通させる冷温水の流量や温度を決定するので、このような本発明に係る放射空調システムによれば、コストをかけることなく、安定した応答性がよい空調システムの制御を行うことが可能となる。 In the radiation air conditioning system according to the present invention, the temperature of the air conditioning target space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, and the temperature of cold / hot water measured by the outlet side temperature sensor. , The load is predicted from the flow rate of cold and hot water measured by the flow sensor and the heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed, and based on this, the flow rate and temperature of the cold and hot water distributed by the radiation panel. Therefore, according to such a radiation air conditioning system according to the present invention, it is possible to control an air conditioning system that is stable and has good responsiveness without incurring costs.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係る放射空調システム1の概要を説明する図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a radiant
本発明に係る放射空調システム1は、空調対象空間3における温度を放射空調により調整する目的で設けられるものである。空調対象空間3においては、放射パネル10が居室(Room)5と、天井裏(Plenum)7とを隔離するように設けられている。
The radiant
放射パネル10は、居室空間などの天井部に配設される温度調整設備であり、それが放射する熱により、居室空間が適温となるように温度調整を行う。
The
本実施形態の放射パネル10は、内部に配管12が設けられ、この配管12に冷水を流通させることで、居室5に対する冷房設備として機能する。配管12には、冷水に代えて温水を流通させることで暖房設備として機能させることも可能である。以下、本実施形態では、配管12に冷水を流通させる場合を例にとり説明する。
The
図1において、配管12は※印で連結されており、冷水は循環するようになっている。配管12内で循環され、放射パネル10に流通させる冷水の流量は冷温水流量コントローラー110によって制御される。冷温水流量コントローラー110は、最適流量送水温度算出機であるメインコントローラー100かららの指令値(Qw,calc)に基づいて、バルブ113の開度を制御したり、或いは、ポンプ114の回転数をインバーター115で制御したりすることで、冷水の流量は制御する。
In FIG. 1, the
一方、放射パネル10に流通させる冷水の温度は冷温水温度コントローラー150によって制御される。冷温水流量コントローラー110は、最適流量送水温度算出機であるメインコントローラー100かららの指令値(θw,0,calc)に基づいて、配管12を2次側とする熱交換器157の1次側配管151中の冷媒の流量を、バルブ153の開度により制御したり、或いは、ポンプ154の回転数をインバーター155で制御したりすることで、配管12で熱交換させる熱量を制御し、結果として、放射パネル10に流通させる冷水の温度を制御する。152は、1次側配管151中に設けられる熱源である。
On the other hand, the temperature of the cold water flowing through the
本発明に係る放射空調システム1には、室温センサー50、入口側温度センサー60、出口側温度センサー70、及び流量センサー80が設けられている。
The radiation
室温センサー50は、空調対象空間3における居室5の温度(θra)を計測するセンサーである。室温センサー50で計測された温度データはメインコントローラー100に送信され、メインコントローラー100で各指令値の決定に供される。
The
入口側温度センサー60は放射パネル10に流入する冷水の温度(θw,0)を計測するセンサーである。入口側温度センサー60で計測された温度データはメインコントローラー100に送信され、メインコントローラー100で各指令値の決定に供される。
The inlet side temperature sensor 60 is a sensor that measures the temperature (θ w, 0 ) of the cold water flowing into the
出口側温度センサー70は放射パネル10から流出する冷水の温度(θw,n)を計測するセンサーである。出口側温度センサー70で計測された温度データはメインコントローラー100に送信され、メインコントローラー100で各指令値の決定に供される。
The outlet side temperature sensor 70 is a sensor that measures the temperature (θ w, n ) of the cold water flowing out from the
流量センサー80は配管12で循環する(すなわち、放射パネル10内を流通する)冷水の流量(Qw)を計測するセンサーである。流量センサー80で計測された流量データはメインコントローラー100に送信され、メインコントローラー100で各指令値の決定に供される。
The
次に、本発明に係る放射空調システム1で用いられる放射パネル10のより詳細な構成について説明する。1系統分の放射パネル10は、複数枚の単位放射パネル11から構成されている。以下、本実施形態では、簡単のため空調対象空間3に1系統分の放射パネル10が設けられる例を説明するが、放射空調システム1が複数系統の放射パネル10を有していても構わない。
Next, a more detailed configuration of the
図2は1系統分の放射パネル10の構成の概要を模式的に示す図である。本実施形態においては、1系統分の放射パネル10は、n枚の単位放射パネル11から構成されている。配管12は、これらn枚の単位放射パネル11の全てを挿通している。図2には示さないが、それぞれの単位放射パネル11はアルミパンチングパネル14を有しており、配管12からヒートシンク13を介して、アルミパンチングパネル14を冷却するようになっている。なお、本実施形態では、配管12からヒートシンク13を介して、アルミパンチングパネル14を冷却する形態の単位放射パネル11に基づいて説明を行うが、本発明に係る放射空調システム1に採用し得る放射パネル10を構成する単位放射パネル11の形態はこれに限定されるものではない。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an outline of the configuration of the
図2において、θw,kは、k枚目の単位放射パネル11の出口温度として定義される。すなわち、θw,0は放射パネル10への冷水の往温度であり、入口側温度センサー60で計測される温度であり、θw,nは放射パネル10から流出する冷水の温度であり、出口側温度センサー70で計測される温度である。
In FIG. 2, θ w and k are defined as the outlet temperature of the kth
また、図2において、θrs,kはk枚目の単位放射パネル11の居室(Room)側表面温度として、また、θps,kはk枚目の単位放射パネル11の天井裏(Plenum)側表面温度として定義される。
Further, in FIG. 2, θ rs and k are the surface temperatures on the room side of the kth
次に、以上のように構成される本発明に係る放射空調システム1における熱収支モデルについて説明する。図3は空調対象空間3内における熱収支モデルを示す図であり、図3(a)にはモデル自体が、また図3(b)には図中の変数の定義の説明が示されている。
Next, the heat balance model in the radiant
また、図4は単位放射パネル11近傍における熱収支モデルを示す図である。図4(a)にはモデル自体が、また図4(b)には図中の変数の定義の説明が示されている。
Further, FIG. 4 is a diagram showing a heat balance model in the vicinity of the
本発明に係る放射空調システム1における熱収支モデルの構築にあたっては、図3及び図4における(A)乃至(E)における熱収支に着目することで、これを行っている。より具体的には、 (A)は居室5内の熱収支に基づくものであり、(B)は天井裏7内における熱収支に基づくものであり、(C)は放射パネル10の居室側表面での熱収支に基づくものであり、(D)は放射パネル10の天井裏側表面での熱収支に基づくものであり、(E)は放射パネル10の居室側と天井裏側の表面と配管12内の冷水との熱収支に基づくものである。
In constructing the heat balance model in the radiant
これらの熱収支に基づく定式化を[数1]に記載する。[数1]において、(A)の熱収支に基づいて式(A)が定式化され、(B)の熱収支に基づいて式(B)が定式化され、(C)の熱収支に基づいて式(C−1)乃至(C−n)が定式化され、(D)の熱収支に基づいて式(D−1)乃至(D−n)が定式化され、(E)の熱収支に基づいて式(E−1)乃至(E−n)が定式化される。 Formulations based on these heat balances are described in [Equation 1]. In [Equation 1], the formula (A) is formulated based on the heat balance of (A), the formula (B) is formulated based on the heat balance of (B), and the formula (B) is formulated based on the heat balance of (C). The formulas (C-1) to (Cn) are formulated, and the formulas (D-1) to (Dn) are formulated based on the heat balance of (D), and the heat balance of (E) is formulated. Equations (E-1) to (En) are formulated based on.
なお、本明細書には『公益社団法人空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集第3巻p.313−p.316(DVD−ROM J-29)「天井放射空調モデル化に関する研究(第2 報)天井放射パネル空調性能の簡易予測手法の構築」伊藤 清、赤司 泰義、三浦 靖弘、川村 聡宏、2016年8月31日』記載の内容、及びこれに関連した大会発表内容を参照することで、援用するものとする。 In this specification, "Academic Lecture Proceedings of the Society of Air Conditioning and Sanitary Engineering, Vol. 3, p.313-p.316 (DVD-ROM J-29)" 2 Report) Construction of a simple prediction method for ceiling radiation panel air conditioning performance ”Kiyoshi Ito, Yasuyoshi Akashi, Yasuhiro Miura, Toshihiro Kawamura, August 31, 2016” and related information on the conference announcement By doing so, it shall be used.
ここで、[数1]の式中の各変数は以下の通りである。
θra;居室空気温度[℃]
θpa;天井裏空気温度[℃]
αad;天井裏から居室への移流による熱伝達率[W/K]
θrs,k;k枚目のパネル居室側表面温度[℃]
θps,k;k枚目のパネル天井裏側表面温度[℃]
θw,k;k枚目のパネルの出口温度[℃]
θw,0;冷水往温度[℃]
Qw;冷水流量[l/min]
qbr;居室側負荷[W]
qbp;天井裏側負荷[W]
Sp;パネル1枚当たりの有効部面積[m2]
Sc;パネル以外の天井面積[m2]
Lp;パネル1枚当たりの配管長さ[m]
ρw;水の比重[kg/m3]
cw;水の比熱[J/kg・K]
αr;居室側パネル総合熱伝達率[W/m2・K]
αp;天井裏側パネル総合熱伝達率[W/m2・K]
Kc;パネル以外の天井の熱貫流率[W/m2・K]
Krps;天井裏側−居室側表面間熱貫流率[W/m2・K]
κ;冷水−パネル表面間熱貫流率1
γ;冷水−パネル表面間熱貫流率2
β;Kr+Kpに対するKrの比
Kr;冷水−居室側パネル表面熱貫流率[W/m・K]
Kp;冷水−天井裏側パネル表面熱貫流率[W/m・K]
さて、[数1]全体を参照すると、矩形の枠で囲まれたものが変数であるが、これらは(3n+6)個ある。一方、方程式の数は、[数1]全体で(3n+2)本存在する。このことから、(3n+6)個の変数のうち、4つの変数が既知のものとして与えられると、全ての変数が与えられることがわかる。
Here, each variable in the equation of [Equation 1] is as follows.
θ ra ; Living room air temperature [℃]
θ pa ; Attic air temperature [℃]
α ad ; Heat transfer coefficient due to advection from the ceiling to the living room [W / K]
θ rs, k ; kth panel Living room side surface temperature [° C]
θ ps, k ; surface temperature behind the ceiling of the kth panel [° C]
θ w, k ; outlet temperature of the kth panel [° C]
θ w, 0 ; Cold water forward temperature [° C]
Q w ; Cold water flow rate [l / min]
q br; room-side load [W]
q bp ; Under-ceiling load [W]
Sp ; Effective area per panel [m 2 ]
Sc ; Ceiling area other than the panel [m 2 ]
L p ; Piping length per panel [m]
ρ w ; Specific gravity of water [kg / m 3 ]
c w ; Specific heat of water [J / kg ・ K]
α r ; Panel total heat transfer coefficient on the living room side [W / m 2・ K]
α p ; Ceiling back panel total heat transfer coefficient [W / m 2・ K]
K c ; Heat transmission coefficient of ceilings other than panels [W / m 2 · K]
K rps ; Heat transmission coefficient between the ceiling back side and the living room side surface [W / m 2 · K]
κ; cold water-panel surface
γ; Cold water-Panel surface
beta; ratio K of K r + K p for K r r; cold water - room side panel surface heat transfer coefficient [W / m · K]
K p ; Cold water-Ceiling back panel surface heat transmission coefficient [W / m ・ K]
By the way, referring to the whole [Equation 1], the variables surrounded by the rectangular frame are (3n + 6). On the other hand, there are (3n + 2) numbers of equations in the whole [Equation 1]. From this, it can be seen that if four of the (3n + 6) variables are given as known, all the variables are given.
本発明に係る放射空調システム1においては、4つの既知変数として、室温センサー50で計測される温度(θra)、入口側温度センサー60で計測される温度(θw,0)、出口側温度センサー70で計測される温度(θw,n)、流量センサー80で計測される流量(Qw)が用いられる。
In the radiation
以上のような考え方に基づく本発明に係る放射空調システム1の制御例について説明する。図5は本発明の実施形態に係る放射空調システム1による制御のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートは、メインコントローラー100によって実行される。また、このようなフローチャートは、一定時間経過毎に実行されることが好ましい。
A control example of the radiant
ここで、本発明に係る放射空調システム1においては、居室5における室温θraの目標値であるθra,set(「目標居室空気温度」とも言う。)は、メインコントローラー100に設定されるものとする。これを目標値設定手段と称する。
Here, in the radiant
図5において、ステップS100で制御が開始されると、続いて、ステップS101に進み、室温センサー50で計測される温度(θra)と、設定された目標値(θra,set)とから、|θra−θra,set|≧Δが成立するか否かが判定される。ここで、Δは既定の所定量であり、許容し得る目標値θra,setからのずれ量の閾値である。
In FIG. 5, when the control is started in step S100, the process proceeds to step S101, and the temperature (θ ra ) measured by the
ステップS101における判定結果がNOであるときには、温度θraのずれが設定された目標値からの許容範囲内であるので、ステップS108に進み、特に能動的な制御を行うことなく、処理を終了する。一方、ステップS101における判定結果がYESであるときには、温度θraのずれが設定された目標値からの許容範囲外となるので、ステップS102に進み、温度θraが目標値となるよう制御を行う処理を進める。 When the determination result in step S101 is NO, the deviation of the temperature θ ra is within the permissible range from the set target value, so that the process proceeds to step S108 and the process is terminated without performing any particularly active control. .. On the other hand, when the determination result in step S101 is YES, the deviation of the temperature θ ra is out of the permissible range from the set target value, so the process proceeds to step S102 and control is performed so that the temperature θ ra becomes the target value. Proceed with processing.
ステップS102では、[数1]に示した熱収支モデルを用いることで、負荷の現在値の予測を行う。より具体的には、4つの既知数として温度θw,0、温度θra、温度θw,n、流量Qwが前記熱収支モデルに入力されることで、居室側負荷qbr及び天井裏側負荷qbpの出力を得る。 In step S102, the current value of the load is predicted by using the heat balance model shown in [Equation 1]. More specifically, by inputting the temperature θ w, 0 , the temperature θ ra , the temperature θ w, n , and the flow rate Q w as four known numbers into the heat balance model, the load q br on the living room side and the backside of the ceiling Get the output of the load q bp .
続いて、ステップS103では、流量センサー80で計測される流量(Qw)が、Qw,max>Qw>Qw,minを満たすか否かが判定される。ここで、Qw,maxは配管12内の冷水の流量として、システムが許容する最大の流量であり、Qw,minは配管12内の冷水の流量として、システムが許容する最小の流量である。
Subsequently, in step S103, it is determined whether or not the flow rate (Q w ) measured by the
ステップS103における判定の結果がYESであるときには、放射パネル10に流通させる冷水の流量のコントロールに基づいて、居室5における室温が目標値となるように制御を行うようにする。このときはステップS104に進み、熱収支モデルを用いた設定条件となるための流量の算出を行う。具体的には、ステップS102で既知となった居室側負荷qbr、天井裏側負荷qbp、及び、目標値温度θra,set、計測温度θw,0が前記熱収支モデルに入力されることで、指令流量Qw,calcを算出する。
When the result of the determination in step S103 is YES, the room temperature in the living room 5 is controlled to be the target value based on the control of the flow rate of the cold water flowing through the
続くステップS105では、算出されたQw,calcを冷温水流量コントローラー110に指令することで、冷温水流量コントローラー110が冷水の流量QwがQw,calcとなるように制御する。 In the following step S105, the calculated Q w, calc is commanded to the cold / hot water flow rate controller 110, so that the cold / hot water flow controller 110 controls the cold water flow rate Q w to be Q w, calc .
一方、ステップS103における判定の結果がNOであるときには、放射パネル10に流通させる冷水の温度のコントロールに基づいて、居室5における室温が目標値となるように制御を行うようにする。このときはステップS106に進み、熱収支モデルを用いた設定条件となるための流量の算出を行う。具体的には、ステップS102で既知となった居室側負荷qbr、天井裏側負荷qbp、及び、目標値温度θra,set、計測流量Qwが前記熱収支モデルに入力されることで、指令温度θw,0,calcを算出する。
On the other hand, when the result of the determination in step S103 is NO, the room temperature in the living room 5 is controlled to be the target value based on the control of the temperature of the cold water flowing through the
続くステップS105では、算出されたθw,0,calcを冷温水温度コントローラー150に指令することで、冷温水温度コントローラー150が冷水の温度θw,0がθw,0,calcとなるように制御する。
In the following step S105, the calculated θ w, 0, calc is commanded to the cold / hot
ステップS108で処理を終了する。 The process ends in step S108.
以上のように、本発明に係る放射空調システム1は、室温センサー50で計測される前記空調対象空間の温度と、入口側温度センサー60で計測される冷温水の温度と、出口側温度センサー70で計測される冷温水の温度と、流量センサー80で計測される冷温水の流量と、放射パネル10が設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測し、これに基づいて、放射パネル10で流通させる冷温水の流量Qwや温度θw,0を決定するので、このような本発明に係る放射空調システム1によれば、コストをかけることなく、安定した応答性がよい空調システムの制御を行うことが可能となる。
As described above, in the radiation
次に、本発明の他の実施形態について説明する。先の実施形態では、制御対象が居室5の室温θraであるのに対して、本実施形態では制御対象が作用温度OTである点で相違しており、その他の点は同様の構成を有している。 Next, other embodiments of the present invention will be described. In the previous embodiment, the control target is the room temperature θ ra of the living room 5, whereas in the present embodiment, the control target is the operating temperature OT, which is different, and other points have the same configuration. doing.
ここで、作用温度OTは例えば下式(2)によって求めたものを用いることができる。このような作用温度OTの演算には、例えば、メインコントローラー100の演算機能などを用いることができる。
Here, as the working temperature OT, for example, the one obtained by the following equation (2) can be used. For such calculation of the operating temperature OT, for example, the calculation function of the
なお、本発明に係る放射空調システム1で扱い得る作用温度がこれに限定されるものではない。
The working temperature that can be handled by the radiant
ただし、
αc;対流熱伝達率[W/m2・K]
αrr;放射熱伝達率[W/m2・K]
Ψk;放射パネルkの形態係数
Ψrw;壁面・床面・天井面(放射パネル以外の面)の形態係数
と定義されるものである。
However,
α c ; Convection heat transfer coefficient [W / m 2 · K]
α rr ; Radiant heat transfer coefficient [W / m 2 · K]
Ψ k ; View factor of radiation panel k Ψ rw ; It is defined as the view factor of wall surface, floor surface, and ceiling surface (surface other than radiation panel).
図6は本発明の他の実施形態に係る放射空調システム1による制御のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートは、メインコントローラー100によって実行される。また、このようなフローチャートは、一定時間経過毎に実行されることが好ましい。
FIG. 6 is a diagram showing a flowchart of control by the radiant
ここで、本発明に係る放射空調システム1においては、居室5における作用温度OTの目標値であるOTset(「目標居室作用温度」とも言う。)は、メインコントローラー100に設定されるものとする。これを目標値設定手段と称する。
Here, in the radiant
図6において、ステップS200で制御が開始されると、続いて、ステップS201に進み、演算された現在の作用温度(OT)と、設定された作用温度の目標値(OTset)とから、|OT−OTset|≧Δが成立するか否かが判定される。ここで、Δは既定の所定量であり、許容し得る目標値OTsetからのずれ量の閾値である。 In FIG. 6, when the control is started in step S200, the process proceeds to step S201, and from the calculated current working temperature (OT) and the set target value (OT set ) of the working temperature, | It is determined whether or not OT-OT set | ≧ Δ is satisfied. Here, Δ is a predetermined predetermined amount and is a threshold value of the amount of deviation from the allowable target value OT set .
ステップS201における判定結果がNOであるときには、作用温度OTのずれが設定された目標値からの許容範囲内であるので、ステップS208に進み、特に能動的な制御を行うことなく、処理を終了する。一方、ステップS201における判定結果がYESであるときには、作用温度OTのずれが設定された目標値からの許容範囲外となるので、ステップS202に進み、作用温度OTが目標値となるよう制御を行う処理を進める。 When the determination result in step S201 is NO, the deviation of the working temperature OT is within the permissible range from the set target value, so that the process proceeds to step S208 and the process is terminated without performing any particularly active control. .. On the other hand, when the determination result in step S201 is YES, the deviation of the working temperature OT is out of the permissible range from the set target value, so the process proceeds to step S202 and control is performed so that the working temperature OT becomes the target value. Proceed with processing.
ステップS202では、[数1]に示した熱収支モデルを用いることで、負荷の現在値の予測を行う。より具体的には、4つの既知数として温度θw,0、温度θra、温度θw,n、流量Qwが前記熱収支モデルに入力されることで、居室側負荷qbr及び天井裏側負荷qbpの出力を得る。 In step S202, the current value of the load is predicted by using the heat balance model shown in [Equation 1]. More specifically, by inputting the temperature θ w, 0 , the temperature θ ra , the temperature θ w, n , and the flow rate Q w as four known numbers into the heat balance model, the load q br on the living room side and the backside of the ceiling Get the output of the load q bp .
続いて、ステップS203では、流量センサー80で計測される流量(Qw)が、Qw,max>Qw>Qw,minを満たすか否かが判定される。ここで、Qw,maxは配管12内の冷水の流量として、システムが許容する最大の流量であり、Qw,minは配管12内の冷水の流量として、システムが許容する最小の流量である。
Subsequently, in step S203, it is determined whether or not the flow rate (Q w ) measured by the
ステップS203における判定の結果がYESであるときには、放射パネル10に流通させる冷水の流量のコントロールに基づいて、居室5における作用温度OTが目標値となるように制御を行うようにする。このときはステップS204に進み、熱収支モデルを用いた設定条件となるための流量の算出を行う。具体的には、ステップS202で既知となった居室側負荷qbr、天井裏側負荷qbp、及び、作用温度の目標値OTset、計測温度θw,0が前記熱収支モデルに入力されることで、指令流量Qw,calcを算出する。
When the result of the determination in step S203 is YES, the action temperature OT in the living room 5 is controlled to be the target value based on the control of the flow rate of the cold water flowing through the
続くステップS205では、算出されたQw,calcを冷温水流量コントローラー110に指令することで、冷温水流量コントローラー110が冷水の流量QwがQw,calcとなるように制御する。 In the following step S205, the calculated Q w, calc is commanded to the cold / hot water flow rate controller 110, so that the cold / hot water flow controller 110 controls the cold water flow rate Q w to be Q w, calc .
一方、ステップS203における判定の結果がNOであるときには、放射パネル10に流通させる冷水の温度のコントロールに基づいて、居室5における作用温度OTが目標値となるように制御を行うようにする。このときはステップS206に進み、熱収支モデルを用いた設定条件となるための流量の算出を行う。具体的には、ステップS202で既知となった居室側負荷qbr、天井裏側負荷qbp、及び、作用温度の目標値OTset、計測流量Qwが前記熱収支モデルに入力されることで、指令温度θw,0,calcを算出する。
On the other hand, when the result of the determination in step S203 is NO, the operating temperature OT in the living room 5 is controlled to be the target value based on the control of the temperature of the cold water flowing through the
続くステップS205では、算出されたθw,0,calcを冷温水温度コントローラー150に指令することで、冷温水温度コントローラー150が冷水の温度θw,0がθw,0,calcとなるように制御する。
In the following step S205, the calculated θ w, 0, calc is commanded to the cold / hot
ステップS208で処理を終了する。 The process ends in step S208.
以上のような実施形態に係る放射空調システム1は、室温センサー50で計測される前記空調対象空間の温度と、入口側温度センサー60で計測される冷温水の温度と、出口側温度センサー70で計測される冷温水の温度と、流量センサー80で計測される冷温水の流量と、放射パネル10が設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測し、これに基づいて、放射パネル10で流通させる冷温水の流量Qwや温度θw,0を決定し、適切な作用温度を維持できるので、このような本発明に係る放射空調システム1によれば、コストをかけることなく、安定した応答性がよい空調システムの制御を行うことが可能となる。
In the radiation
なお、本実施形態においては、作用温度が設定された目標値となるような制御を行ったが、本発明に係る放射空調システム1は、例えば、PMV(Predicted Mean Vote)などの他の指標が設定された目標値となるような制御にも利用することができる。
In the present embodiment, control is performed so that the operating temperature becomes a set target value, but in the radiant
以下、[数1]の導出について記載しておく。
1.熱収支モデルについて
(1)居室内の熱収支式
a)居室空気
The derivation of [Equation 1] will be described below.
1. 1. About the heat balance model (1) Heat balance type in the living room a) Air in the living room
上式は居室空気に関する熱収支式である。定常時は左辺の時間微分項が0となることを利用し、更に右辺の各項を各部分の温度で表すと(4)式が導かれる。 The above formula is a heat balance formula for living room air. Eq. (4) is derived by using the fact that the time derivative term on the left side is 0 at regular times and expressing each term on the right side by the temperature of each part.
b)居室壁面 b) Living room wall
上式は居室の壁面に関する熱収支式である。「(1) a) 居室空気」と同様の仮定をすると下式が導かれる。 The above formula is a heat balance formula for the wall surface of the living room. The following equation is derived by making the same assumption as "(1) a) Living room air".
ここでθrw≒MRTrwとすれば、(7)式が導かれる。 Here, if θ rw ≈ MRT rw , then Eq. (7) is derived.
c)居室発熱体(負荷) c) Living room heating element (load)
上式は発熱体に関する熱収支式である。「(1) a) 居室空気」と同様の仮定をすると下式が導かれる。 The above equation is a heat balance equation for a heating element. The following equation is derived by making the same assumption as "(1) a) Living room air".
(2)天井内の熱収支式
a)天井裏空気
(2) Heat balance type in the ceiling a) Attic air
上式は天井裏の空気に関する熱収支式である。「(1) a) 居室空気」と同様の仮定をすると下式が導かれる。 The above formula is a heat balance formula for the air behind the ceiling. The following equation is derived by making the same assumption as "(1) a) Living room air".
b)天井裏壁面 b) Attic wall
上式は天井裏の壁面に関する熱収支式である。「(1) a) 居室空気」と同様の仮定をすると下式が導かれる。 The above formula is a heat balance formula for the wall surface behind the ceiling. The following equation is derived by making the same assumption as "(1) a) Living room air".
ここでθpw=MRTpwとすると Here, if θ pw = MRT pw
c)天井裏発熱体(負荷) c) Attic heating element (load)
上式は天井裏の発熱体に関する熱収支式である。「(1) a) 居室空気」と同様の仮定をすると下式が導かれる。 The above formula is a heat balance formula for a heating element behind the ceiling. The following equation is derived by making the same assumption as "(1) a) Living room air".
(3)パネルの居室側表面での熱収支 (3) Heat balance on the living room side surface of the panel
上式はパネルの居室側表面での熱収支式である。「(1) a) 居室空気」と同様の仮定をすると下式が導かれる。 The above formula is a heat balance formula on the surface of the panel on the living room side. The following equation is derived by making the same assumption as "(1) a) Living room air".
(4)パネルの天井裏側表面での熱収支 (4) Heat balance on the surface behind the ceiling of the panel
上式はパネルの天井裏側表面での熱収支式である。「(1) a) 居室空気」と同様の仮定をすると下式が導かれる。 The above type is a heat balance type on the surface behind the ceiling of the panel. The following equation is derived by making the same assumption as "(1) a) Living room air".
(5)パネル表面とパネル配管内の冷水との熱収支式 (5) Heat balance type between the panel surface and the cold water in the panel piping
上式はパネルの配管内冷水に関する熱収支式である。定常時を仮定し、右辺第2項の積分関数は一定となることから、下式が導かれる。 The above formula is a heat balance formula for cold water in the piping of the panel. Assuming a constant time, the integral function of the second term on the right side is constant, so the following equation is derived.
定常時に入力条件をパネルへの冷水温度θw,0と冷水流量Qw、発熱量qbr、qbpとしたときに、知りたい変数(居室温度等)がθra、θrs、θrw、θpa、θps、θpw、θw,n、θbr、θbpの9個に対して、方程式が(4)、(7)、(9)、(11)、(14)、(16)、(18)、(20)、(22)式の9式あるので、各変数をニュートン-ラプソン法等で導出することが可能となる。 When the input conditions are the chilled water temperature θ w, 0 to the panel, the chilled water flow rate Q w , the calorific value q br , and q bp during steady state, the variables (living room temperature, etc.) that you want to know are θ ra , θ rs , θ rw , The equations are (4), (7), (9), (11), (14), (16) for nine of θ pa , θ ps , θ pw , θ w, n , θ br , and θ bp. ), (18), (20), and (22), each variable can be derived by the Newton-Rapson method or the like.
但し、放射天井パネルの敷設率等を決定する際に必要な情報である負荷処理能力を把握する際には、空気温度やパネルの表面温度のみで良く、居室の壁面温度や発熱体の表面温度(θrw、θpw、θbr、、θbp)
は必要とされる場合は少ないと考えられる。そこで、下記にθra、θrs、θpa、θps、θw,nのみを得るための簡略化モデルを導出する。
居室に関する各部の熱収支式である(4)、(9)、(11)式を連立させると下式を得る。
However, when grasping the load processing capacity, which is information necessary for determining the laying rate of the radiant ceiling panel, only the air temperature and the surface temperature of the panel are sufficient, and the wall temperature of the living room and the surface temperature of the heating element are sufficient. (Θ rw , θ pw , θ br ,, θ bp )
Is considered to be rarely needed. Therefore, a simplified model for obtaining only θ ra , θ rs , θ pa , θ ps , and θ w, n is derived below.
The following equations are obtained by combining equations (4), (9), and (11), which are the heat balance equations of each part related to the living room.
(23)式の右辺第2項から第4項はパネルの居室側表面に関わる熱流であり、下式のように表すことができる。 The second to fourth terms on the right side of Eq. (23) are the heat flow related to the surface of the panel on the living room side, and can be expressed as the following equation.
θre:居室側パネル環境温度
αr=αr,c+αr、r:居室側総合熱伝達率
これを用い、θre=θraを仮定すると
θ re : Living room side panel environmental temperature α r = α r, c + α r , r : Living room side total heat transfer coefficient Using this, assuming θ re = θ ra
また、パネルの居室側表面に関する熱収支式である(18)式に関してもこの仮定を適用すると、 In addition, if this assumption is applied to equation (18), which is the heat balance equation for the surface of the panel on the living room side,
天井裏に関する各部の熱収支式である(11)、(14)、(16)式を連立させると下式を得る。 The following equations are obtained by combining equations (11), (14), and (16), which are the heat balance equations for each part related to the ceiling.
(27)式の右辺第2項から第4項はパネルの居室側表面に関わる熱流であり、下式のように表すことができる。 The second to fourth terms on the right side of equation (27) are the heat flow related to the living room side surface of the panel, and can be expressed as the following equation.
θpe:天井裏側パネル環境温度
αp=αp,c+αp,r:天井裏側総合熱伝達率
これを用い、θpe=θpaを仮定すると
θ pe : Ceiling back panel environmental temperature α p = α p, c + α p, r : Ceiling back total heat transfer coefficient Using this, assuming θ pe = θ pa
また、パネルの天井裏側表面に関する熱収支式である(18)式に関してもこの仮定を適用すると、 In addition, if this assumption is applied to equation (18), which is the heat balance equation for the surface behind the ceiling of the panel,
(22)式の右辺第1項、(26)式の右辺第3項、(30)式の右辺第3項の積分関数であるパネル配管内冷水とパネル表面間の温度差はパネル入口からの配管長さに依存する関数となると考えられる。パネル1枚におけるパネル配管内冷水とパネル表面間の温度差は一定と仮定しても差し支えないことが実験により明らかになっている。このことから、各項の積分関数をパネル1枚ごとに積分すると下記のように表すことができる。 The temperature difference between the cold water in the panel pipe and the panel surface, which is the integral function of the first term on the right side of Eq. (22), the third term on the right side of Eq. (26), and the third term on the right side of Eq. It is considered to be a function that depends on the pipe length. Experiments have shown that the temperature difference between the cold water in the panel piping and the panel surface in one panel can be assumed to be constant. From this, if the integral function of each term is integrated for each panel, it can be expressed as follows.
ここで、 here,
とする。
また、Kは配管内の冷水流量Qwに依存すると考えられるため、流量に関する指数関数として仮定する。
And.
Further, since K is considered to depend on the chilled water flow rate Q w in the pipe, it is assumed as an exponential function related to the flow rate.
以上の仮定より、(22)式、(26)式、(30)式はパネル1枚ごとの熱収支式に書き換えが可能となり、下式となる。 From the above assumptions, the equations (22), (26), and (30) can be rewritten into the heat balance equation for each panel, and become the following equations.
(39)、(40)、(41)式はパネル1枚ごとに立式されるため、1系統内にn枚接続される場合は各n個ずつ式が用意されることになる。
改めて熱収支式を示すと
(1)居室空気に関する熱収支式:
Since equations (39), (40), and (41) are formulated for each panel, n equations are prepared for each when n panels are connected in one system.
To show the heat balance formula again: (1) Heat balance formula for living room air:
ここで here
とする。
(2)天井裏空気に関する熱収支式:
And.
(2) Heat balance type for attic air:
ここで here
とする。
(3)パネルの居室側表面に関する熱収支式:
And.
(3) Heat balance type for the living room side surface of the panel:
(4)パネルの天井裏側表面に関する熱収支式: (4) Heat balance type for the surface behind the ceiling of the panel:
(5)パネル表面とパネル配管内の冷水との熱収支式 (5) Heat balance type between the panel surface and the cold water in the panel piping
となる。
なお、各変数の網羅的な説明表を以下に添付しておく。
Will be.
A comprehensive explanation table for each variable is attached below.
1・・・放射空調システム
3・・・空調対象空間
5・・・居室(Room)
7・・・天井裏(Plenum)
10・・・放射パネル(1系統分)
11・・・単位放射パネル
12・・・配管
13・・・ヒートシンク
14・・・アルミパンチングパネル
21・・・居室側表面
22・・・天井裏側表面
50・・・室温センサー
60・・・入口側温度センサー
70・・・出口側温度センサー
80・・・流量センサー
100・・・メインコントローラー(最適流量送水温度算出機)
110・・・冷温水流量コントローラー
113・・・バルブ
114・・・ポンプ
115・・・インバーター
150・・・冷温水温度コントローラー
151・・・1次側配管
152・・・熱源
153・・・バルブ
154・・・ポンプ
155・・・インバーター
157・・・熱交換器
1 ... Radiant
7 ... Attic (Plenum)
10 ... Radiation panel (for 1 system)
11 ...
110 ... Cold / hot
Claims (5)
前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、
前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、
前記空調対象空間の目標居室空気温度を設定する目標温度設定手段と、
前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を制御する流量コントローラーと、
前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標温度設定手段で設定された目標居室空気温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、から前記流量コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、
を有することを特徴とする放射空調システム。 In a radiant air-conditioning system that adjusts the temperature of the air-conditioned space by circulating cold and hot water through a radiant panel installed in the air-conditioned space.
A room temperature sensor that measures the temperature of the air-conditioned space,
An inlet side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold and hot water circulated through the radiant panel,
An outlet-side temperature sensor that measures the temperature on the outlet-side of the cold / hot water circulated through the radiant panel,
A flow rate sensor that measures the flow rate of cold and hot water distributed through the radiation panel,
The temperature of the air conditioning target space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the outlet side temperature sensor, and the temperature of cold / hot water measured by the flow sensor A load prediction means for predicting the load from the flow rate of cold and hot water to be generated, a heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed, and
A target temperature setting means for setting the target room air temperature of the air-conditioned space, and
A flow controller that controls the flow rate of cold and hot water distributed through the radiation panel,
The command value for the flow controller is determined from the load predicted by the load predicting means, the target room air temperature set by the target temperature setting means, and the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor. Main controller and
A radiant air conditioning system characterized by having.
前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、
前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、
前記空調対象空間の目標居室空気温度を設定する目標温度設定手段と、
前記放射パネルに流通させる冷温水の温度を制御する温度コントローラーと、
前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標温度設定手段で設定された目標居室空気温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、から前記温度コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、
を有することを特徴とする放射空調システム。 In a radiant air-conditioning system that adjusts the temperature of the air-conditioned space by circulating cold and hot water through a radiant panel installed in the air-conditioned space.
A room temperature sensor that measures the temperature of the air-conditioned space,
An inlet side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold and hot water circulated through the radiant panel,
An outlet-side temperature sensor that measures the temperature on the outlet-side of the cold / hot water circulated through the radiant panel,
A flow rate sensor that measures the flow rate of cold and hot water distributed through the radiation panel,
The temperature of the air conditioning target space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the outlet side temperature sensor, and the temperature of cold / hot water measured by the flow sensor. A load prediction means for predicting the load from the flow rate of cold and hot water to be generated, a heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed, and
A target temperature setting means for setting the target room air temperature of the air-conditioned space, and
A temperature controller that controls the temperature of cold and hot water distributed through the radiant panel,
The main that determines the command value for the temperature controller from the load predicted by the load predicting means, the target room air temperature set by the target temperature setting means, and the flow rate of cold / hot water measured by the flow rate sensor. With the controller
A radiant air conditioning system characterized by having.
前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、
前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、
前記空調対象空間の目標居室作用温度を設定する目標作用温度設定手段と、
前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を制御する流量コントローラーと、
前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標作用温度設定手段で設定された目標居室作用温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、から前記流量コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、
を有することを特徴とする放射空調システム。 In a radiant air-conditioning system that adjusts the temperature of the air-conditioned space by circulating cold and hot water through a radiant panel installed in the air-conditioned space.
A room temperature sensor that measures the temperature of the air-conditioned space,
An inlet side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold and hot water circulated through the radiant panel,
An outlet-side temperature sensor that measures the temperature on the outlet-side of the cold / hot water circulated through the radiant panel,
A flow rate sensor that measures the flow rate of cold and hot water distributed through the radiation panel,
The temperature of the air conditioning target space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the outlet side temperature sensor, and the temperature of cold / hot water measured by the flow sensor. A load prediction means for predicting the load from the flow rate of cold and hot water to be generated, a heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed, and
A target operating temperature setting means for setting a target living room operating temperature of the air-conditioned space, and
A flow controller that controls the flow rate of cold and hot water distributed through the radiation panel,
A command value for the flow controller is obtained from the load predicted by the load predicting means, the target living room working temperature set by the target working temperature setting means, and the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor. The main controller to decide and
A radiant air conditioning system characterized by having.
前記空調対象空間の温度を計測する室温センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の入口側における温度を計測する入口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の出口側における温度を計測する出口側温度センサーと、
前記放射パネルに流通させる冷温水の流量を計測する流量センサーと、
前記室温センサーで計測される前記空調対象空間の温度と、前記入口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記出口側温度センサーで計測される冷温水の温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、前記放射パネルが設置される空調対象空間における熱収支モデルと、から負荷を予測する負荷予測手段と、
前記空調対象空間の目標居室作用温度を設定する目標作用温度設定手段と、
前記放射パネルに流通させる冷温水の温度を制御する温度コントローラーと、
前記負荷予測手段で予測された負荷と、前記目標作用温度設定手段で設定された目標居室作用温度と、前記流量センサーで計測される冷温水の流量と、から前記温度コントローラーに対する指令値を決定するメインコントローラーと、
を有することを特徴とする放射空調システム。 In a radiant air-conditioning system that adjusts the temperature of the air-conditioned space by circulating cold and hot water through a radiant panel installed in the air-conditioned space.
A room temperature sensor that measures the temperature of the air-conditioned space,
An inlet side temperature sensor that measures the temperature on the inlet side of the cold and hot water circulated through the radiant panel,
An outlet-side temperature sensor that measures the temperature on the outlet-side of the cold / hot water circulated through the radiant panel,
A flow rate sensor that measures the flow rate of cold and hot water distributed through the radiation panel,
The temperature of the air conditioning target space measured by the room temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the inlet side temperature sensor, the temperature of cold / hot water measured by the outlet side temperature sensor, and the temperature of cold / hot water measured by the flow sensor. A load prediction means for predicting the load from the flow rate of cold and hot water to be generated, a heat balance model in the air-conditioned space where the radiation panel is installed, and
A target operating temperature setting means for setting a target living room operating temperature of the air-conditioned space, and
A temperature controller that controls the temperature of cold and hot water distributed through the radiant panel,
A command value for the temperature controller is determined from the load predicted by the load predicting means, the target living room working temperature set by the target working temperature setting means, and the flow rate of cold / hot water measured by the flow rate sensor. With the main controller
A radiant air conditioning system characterized by having.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017034498A JP6804740B2 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Radiant air conditioning system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017034498A JP6804740B2 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Radiant air conditioning system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018141566A JP2018141566A (en) | 2018-09-13 |
| JP6804740B2 true JP6804740B2 (en) | 2020-12-23 |
Family
ID=63527836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017034498A Active JP6804740B2 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Radiant air conditioning system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6804740B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020133937A (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | 清水建設株式会社 | Skeleton heat storage air-conditioning system, design method for the same and design device |
| CN111998505B (en) * | 2020-08-10 | 2021-07-30 | 武汉蜗牛智享科技有限公司 | Energy consumption optimization method and system for air conditioning system in general park based on RSM-Kriging-GA algorithm |
| CN113819636B (en) * | 2021-09-02 | 2023-03-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | Control method and device of radiation air conditioning system and storage medium |
| CN119508880B (en) * | 2024-11-29 | 2025-07-08 | 广州市长顺环保科技有限公司 | A heat pump energy-saving management method and system for a heating station system |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02242035A (en) * | 1989-03-14 | 1990-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | Air-conditioning system controller |
| JPH0666446A (en) * | 1992-08-19 | 1994-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature environment adjustment device for personal space |
| JP4327296B2 (en) * | 1999-03-19 | 2009-09-09 | 株式会社Nttファシリティーズ | Air conditioning system |
| JP4178786B2 (en) * | 2001-11-02 | 2008-11-12 | 株式会社大林組 | Air conditioning and heat source equipment optimum suppression control system |
| JP5615559B2 (en) * | 2010-01-06 | 2014-10-29 | 株式会社日立製作所 | Cooling system |
| JP5657110B2 (en) * | 2011-05-31 | 2015-01-21 | 三菱電機株式会社 | Temperature control system and air conditioning system |
| CH706146A2 (en) * | 2012-02-29 | 2013-08-30 | Oblamatik Ag | Method and system for tempering components. |
| JP6213772B2 (en) * | 2013-12-26 | 2017-10-18 | 清水建設株式会社 | Ceiling radiant panel capacity evaluation device and ceiling radiant panel capacity evaluation program |
-
2017
- 2017-02-27 JP JP2017034498A patent/JP6804740B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018141566A (en) | 2018-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6804740B2 (en) | Radiant air conditioning system | |
| US9027847B2 (en) | Method of estimating a floor temperature of a solid floor | |
| JP6033674B2 (en) | Heat supply control device, heat supply system, and heat supply control method | |
| US20240426085A1 (en) | Method for operating a circulation system, and circulation system | |
| JP6235937B2 (en) | Heat source equipment control device and air conditioning system | |
| JP2008096052A (en) | Indoor air conditioning panel and indoor air conditioning system | |
| JP2011523021A (en) | Changing the temperature of the thermal load | |
| JP2007155206A (en) | Radiant air conditioning system control method and radiant air conditioning system | |
| JP6213772B2 (en) | Ceiling radiant panel capacity evaluation device and ceiling radiant panel capacity evaluation program | |
| CN113795715B (en) | Method and computer system for monitoring and controlling an HVAC system | |
| Shinoda et al. | Review on the surface heat transfer coefficients of radiant systems | |
| WO2019193649A1 (en) | Control device, outdoor unit, and air conditioning system | |
| KR20120110404A (en) | Controll method of heating apparatus | |
| JP4498041B2 (en) | Control method for air conditioning system | |
| JP7017891B2 (en) | Air conditioning system | |
| CN108779930A (en) | Method, arrangement and computer program product for operating HVAC devices | |
| JP5476245B2 (en) | Working area temperature control system | |
| JP7505936B2 (en) | Building, building air conditioning method, and building air conditioning system | |
| KR101891205B1 (en) | System and method for controlling ground heat pump using coefficient of performance | |
| US5899080A (en) | Air conditioning method and system | |
| JP2019200021A (en) | Air conditioning system storing heat inside housing | |
| JP5829202B2 (en) | Flow regulator | |
| Usikov | Estimation of energy efficiency of water heating systems in terms of electricity consumption | |
| Williams et al. | Effect of heating system heat flow pathway on energy utilisation | |
| JP2019200020A (en) | Air conditioning system storing heat inside housing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20170317 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191223 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200923 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201104 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6804740 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |