JP7415092B2 - air conditioning system - Google Patents
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Description
本開示は、空気調和システムに関する。 The present disclosure relates to air conditioning systems.
特開2004-125288号公報(特許文献1)には、被制御エリアを空調する空気調和システムが開示されている。空気調和機の内部には、送風機、冷却コイルおよび加熱コイルが配設されている。コントローラは、建物の外壁部に設けられた日射計および温度計に接続されている。コントローラは、日射計により計測される日射量および温度計により計測される外気温度を考慮して給気温度設定値を決定する。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-125288 (Patent Document 1) discloses an air conditioning system that air-conditions a controlled area. An air blower, a cooling coil, and a heating coil are arranged inside the air conditioner. The controller is connected to a pyranometer and a thermometer provided on the outer wall of the building. The controller determines the supply air temperature set value in consideration of the amount of solar radiation measured by the pyranometer and the outside air temperature measured by the thermometer.
特許文献1のように冷却用熱交換器(冷却コイル)および加熱用熱交換器(加熱コイル)を有する空気調和機は、冷房運転および暖房運転を自在に切り替えることができる。そのため、外気温度および日射量に応じて室内に入ってくる熱量、および、室内で人体および器具類から発生する熱量などに起因して時々刻々と変化する室内温度に応じて、冷房運転および暖房運転を切り替えて実行することにより、室内温度を設定温度に保つことができる。
An air conditioner having a cooling heat exchanger (cooling coil) and a heating heat exchanger (heating coil) as in
しかしながら、その一方で、冷房運転から暖房運転に切り替えられた直後には、直前の冷房運転による冷房効果を打ち消すように暖房運転が実行されることになり、暖房運転時における空気調和機の消費エネルギーを無駄に増加させることが懸念される。暖房運転から冷房運転に切り替えられた直後においても、直前の暖房運転による暖房効果を打ち消すように冷房運転が実行されることになり、冷房運転時における空気調和機の消費エネルギーを無駄に増加させることが懸念される。 However, on the other hand, immediately after switching from cooling operation to heating operation, heating operation is executed to cancel the cooling effect of the previous cooling operation, and the energy consumption of the air conditioner during heating operation is reduced. There is concern that this will lead to a needless increase in Immediately after heating operation is switched to cooling operation, cooling operation is executed to cancel the heating effect of the previous heating operation, which wastefully increases the energy consumption of the air conditioner during cooling operation. There are concerns.
本開示は上記のような課題を解決するためになされたものであって、本開示の目的は、冷却用熱交換器および加熱用熱交換器を有する空気調和機の消費エネルギーを低減することができる空気調和システムを提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to reduce the energy consumption of an air conditioner having a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger. Our goal is to provide an air conditioning system that can.
本開示の一態様に係る空気調和システムは、建物の室内の空気を調和する空気調和機と、室内に設置され、室内温度を検出する温度センサと、室内温度に応じて、空気調和機の冷房運転および暖房運転を切り替えるコントローラとを備える。空気調和機は、第1の熱交換器と、第2の熱交換器と、第1の弁と、第2の弁と、ファンとを含む。第1の熱交換器は、第1の熱媒体と空気との熱交換により空気を冷却する。第2の熱交換器は、第2の熱媒体と空気との熱交換により空気を加熱する。第1の弁は、第1の熱媒体の循環路に設けられ、冷房運転時に開放される。第2の弁は、第2の熱媒体の循環路に設けられ、暖房運転時に開放される。ファンは、第1の熱交換器および第2の熱交換器に空気を通流させる。コントローラは、冷房制御部と、暖房制御部とを含む。冷房制御部は、冷房運転時に、冷房設定温度と室内温度との第1の偏差に応じて第1の弁の開度を制御することにより、第1の熱交換器への第1の熱媒体の供給量を調整する。暖房制御部は、暖房運転時に、暖房設定温度と室内温度との第2の偏差に応じて第2の弁の開度を制御することにより、第2の熱交換器への第2の熱媒体の供給量を調整する。冷房制御部は、暖房運転を主体に室内の空気を調和する暖房主体期間において冷房運転を行なう場合には、第1の熱交換器への第1の熱媒体の供給量を、第1の偏差に応じた第1の熱媒体の供給量よりも減少させる。暖房制御部は、冷房運転を主体に室内の空気を調和する冷房主体期間において暖房運転を行なう場合には、第2の熱交換器への第2の熱媒体の供給量を、第2の偏差に応じた第2の熱媒体の供給量よりも減少させる。 An air conditioning system according to an aspect of the present disclosure includes an air conditioner that conditions the air inside a building, a temperature sensor installed indoors that detects the indoor temperature, and an air conditioner that cools the air conditioner according to the indoor temperature. It is equipped with a controller that switches between operation and heating operation. The air conditioner includes a first heat exchanger, a second heat exchanger, a first valve, a second valve, and a fan. The first heat exchanger cools the air by exchanging heat between the first heat medium and the air. The second heat exchanger heats the air by exchanging heat between the second heat medium and the air. The first valve is provided in the first heat medium circulation path and is opened during cooling operation. The second valve is provided in the second heat medium circulation path and is opened during heating operation. A fan forces air through the first heat exchanger and the second heat exchanger. The controller includes a cooling control section and a heating control section. The cooling control unit supplies the first heat medium to the first heat exchanger by controlling the opening degree of the first valve according to the first deviation between the cooling set temperature and the indoor temperature during the cooling operation. Adjust the supply amount. The heating control unit controls the opening degree of the second valve according to the second deviation between the heating set temperature and the indoor temperature during the heating operation, thereby controlling the second heat medium to the second heat exchanger. Adjust the supply amount. When performing cooling operation in a heating-main period in which indoor air is conditioned mainly through heating operation, the cooling control unit controls the supply amount of the first heat medium to the first heat exchanger by a first deviation. The supply amount of the first heat medium is decreased depending on the amount of the first heat medium. When performing heating operation in a cooling-main period in which indoor air is mainly conditioned by cooling operation, the heating control unit controls the supply amount of the second heat medium to the second heat exchanger according to a second deviation. The supply amount of the second heat medium is decreased according to the amount of the second heat medium.
本開示によれば、冷却用熱交換器および加熱用熱交換器を有する空気調和機の消費エネルギーを低減することができる空気調和システムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an air conditioning system that can reduce the energy consumption of an air conditioner that includes a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the figures are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
<空気調和システムの構成>
最初に、図1を参照して、実施の形態に係る空気調和システムの構成について説明する。実施の形態に係る空気調和システム100は、建物50内の室内52の空気を調和するための空気調和システムに適用される。<Configuration of air conditioning system>
First, with reference to FIG. 1, the configuration of an air conditioning system according to an embodiment will be described. The
図1は、実施の形態に係る空気調和システム100の概略構成を示す図である。図1に示すように、空気調和システム100は、空気調和機10と、ダクト14,15,16と、コントローラ20と、温湿度センサ22と、外気温センサ24と、日射量センサ26とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
空気調和機10は、建物50の室内52の空気を調和する。空気調和機10は、例えば、建物50の天井裏または床下に設置することができる。天井裏とは天井を設けることによって形成される空間であり、床下とは床面を設けることによって形成される空間である。
The
空気調和機10は、吸込口11から空気を吸い込み、かつ、吹出口12から空気を吹き出す。吹出口12は、給気ダクト14により、室内52の天井56に設けられた吹出口560に接続されている。吸込口11は、還気ダクト16により、室内52の床面58付近に設けられた吸込口580に接続されている。吸込口11はさらに、外気を室内52に取り込むための外気ダクト15に接続されている。
The
図1の例では、室内52の床面58付近の空気は、吸込口580および還気ダクト16を経由して吸込口11から空気調和機10に吸い込まれる。空気調和機10から吹き出された空気は、吹出口12および給気ダクト14を経由して吹出口560から室内52に吹き出される。
In the example of FIG. 1, air near the
空気調和機10は、フィルタ30と、冷水コイル32と、冷水用循環路33と、冷水二方弁34と、温水コイル36と、温水用循環路37と、温水二方弁38と、加湿器40と、加湿用供給路41と、加湿二方弁42と、ファン44とを備える。
The
空気調和機10の内部には、吸込口11から吹出口12に至る通気経路が形成されている。フィルタ30、冷水コイル32、温水コイル36、加湿器40およびファン44は、この通気経路上に、空気の通流方向の上流側から順に配置されている。なお、フィルタ30が通気経路の最上流に配置され、ファン44が通気経路の最下流に配置される限りにおいて、冷水コイル32、温水コイル36および加湿器40の配置順は限定されない。
A ventilation path from the
空気調和機10の吸込口11から吸い込まれた空気はフィルタ30を通る。フィルタ30によって空気中の塵埃が除去される。フィルタ30を通った空気は、冷水コイル32、温水コイル36および加湿器40を順に通風する。
Air sucked in from the
冷水コイル32は、外部の熱源機(図示せず)から冷水用循環路33を介して冷却用熱媒体(例えば、冷水)の供給を受ける。冷水コイル32は、通風される空気と熱媒体とを熱交換させることにより、通風される空気を冷却するように構成される。
The
冷水二方弁34は、冷水用循環路33に設けられる。冷水二方弁34の開度はコントローラ20によって制御される。冷水二方弁34の開度制御によって、冷水コイル32への熱媒体の供給量を調整することができる。なお、冷水二方弁34を全閉(開度=0%)として、冷水コイル32への熱媒体の供給を停止することも可能である。冷水コイル32は「第1の熱交換器」の一実施例に対応し、冷水二方弁34は「第1の弁」の一実施例に対応する。
The cold water two-
温水コイル36は、外部の熱源機(図示せず)から温水用循環路37を介して加熱用熱媒体(例えば、温水)の供給を受ける。温水コイル36は、通風される空気と熱媒体とを熱交換させることにより、通風される空気を加熱するように構成される。
The
温水二方弁38は、温水用循環路37に設けられる。温水二方弁38の開度はコントローラ20によって制御される。温水二方弁38の開度制御によって、温水コイル36への熱媒体の供給量を調整することができる。なお、温水二方弁38を全閉(開度=0%)として、温水コイル36への熱媒体の供給を停止することも可能である。温水コイル36は「第2の熱交換器」の一実施例に対応し、温水二方弁38は「第2の弁」の一実施例に対応する。
The hot water two-
加湿器40は、加湿用供給路41を介して供給される加湿用媒体を用いて、通風される空気を加湿するように構成される。加湿二方弁42は、加湿用供給路41に設けられる。加湿二方弁42の開度制御によって、加湿器40への加湿用媒体の供給量を調整することができる。なお、加湿二方弁42を全閉(開度=0%)として、加湿器40への加湿用媒体の供給を停止することも可能である。
The
ファン44は、通気経路を通流した空気を吹出口12から給気ダクト14に送る。ファン44の動作はコントローラ20によって制御される。
The
温湿度センサ22は、室内52に設置される。外気温センサ24および日射量センサ26は、建物50の外部(例えば、建物50の外壁または屋上など)に設置される。温湿度センサ22、外気温センサ24および日射量センサ26はコントローラ20に通信接続されている。
The temperature and
温湿度センサ22は、室内温度Trおよび室内湿度Hrを検出し、その検出値を示す信号をコントローラ20に出力する。温湿度センサ22は、例えば、室内52の窓54側(または外壁側)のペリメータゾーンに配置される。温湿度センサ22の個数は限定されない。例えば、室内52のペリメータゾーンおよび建物50の中央側のインテリアゾーンに複数の温湿度センサ22を分散して配置し、複数の温湿度センサ22の検出値の平均値を室内温度Trとして取得する構成としてもよい。温湿度センサ22は「温度センサ」の一実施例に対応する。
The temperature/
外気温センサ24は、建物50の外気温度Toを検出し、その検出値を示す信号をコントローラ20に出力する。日射量センサ26は、建物50に照射される日射の強さを示す日射量Siを検出し、その検出値を示す信号をコントローラ20に出力する。外気温センサ24は「外気温センサ」の一実施例に対応し、日射量センサ26は「日射量センサ」の一実施例に対応する。
The outside
外気温センサ24および日射量センサ26の各々の個数は限定されない。例えば、複数の外気温センサ24を分散して配置し、複数の外気温センサ24の検出値の平均値を外気温度Toとして取得する構成としてもよい。同様に、複数の日射量センサ26を分散して配置し、複数の日射量センサ26の検出値の平均値を日射量Siとして取得する構成としてもよい。
The number of
コントローラ20は、温湿度センサ22、外気温センサ24および日射量センサ26からの出力信号(検出値)に基づいて、空気調和機10の運転を制御する。空気調和機10は、運転モードとして、冷房運転と、暖房運転とを有している。コントローラ20は、温湿度センサ22により検出される室内温度Trに応じて、冷房運転と暖房運転とを切り替える。
The
具体的には、温湿度センサ22により検出される室内温度Trが予め設定された冷房設定温度Tscよりも高い場合(Tr>Tsc)には、コントローラ20は、冷房運転を選択する。冷房運転では、コントローラ20は、室内温度Trが冷房設定温度Tscに一致するように、冷水二方弁34の開度制御により冷水コイル32への熱媒体の供給量を調整するとともに、ファン44の動作を制御する。冷水二方弁34の開度制御については後述する。
Specifically, when the indoor temperature Tr detected by the temperature/
これに対して、温湿度センサ22により検出される室内温度Trが予め設定された暖房設定温度Tshよりも低い場合(Tr<Tsh)には、コントローラ20は、暖房運転を選択する。暖房運転では、コントローラ20は、室内温度Trが暖房設定温度Tshに一致するように、温水二方弁38の開度制御により温水コイル36への熱媒体の供給量を調整するとともに、ファン44の動作を制御する。温水二方弁38の開度制御については後述する。
On the other hand, when the indoor temperature Tr detected by the temperature/
なお、冷房設定温度Tscおよび暖房設定温度Tshは自由に設定することができる。但し、冷房運転および暖房運転の同時実行を避けるために、Tsc≧Tshの関係を満たすように設定される。また、冷房運転と暖房運転とのハンチングを防止するために、冷房設定温度Tscと暖房設定温度Tshとの間に温度差を設けることが望ましい。 Note that the cooling set temperature Tsc and the heating set temperature Tsh can be set freely. However, in order to avoid simultaneous execution of cooling operation and heating operation, the setting is made to satisfy the relationship Tsc≧Tsh. Further, in order to prevent hunting between cooling operation and heating operation, it is desirable to provide a temperature difference between cooling set temperature Tsc and heating set temperature Tsh.
コントローラ20は、暖房運転時、温湿度センサ22により検出される室内湿度Hrが予め定められた設定湿度Hsに一致するように、加湿二方弁42の開度を制御する。
During heating operation, the
コントローラ20は、主たる構成要素として、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、入出力(I/O)回路とを含む。これらのコンポーネントは、図示しない内部バスを経由して、相互にデータの授受が可能である。メモリの一部領域にはプログラムが格納されており、CPUが当該プログラムを実行することで、後述する空気調和機10の制御を含む各種処理を実現することができる。I/O回路は、コントローラ20の外部との間で信号およびデータを入出力する。
The
あるいは、図1の例とは異なり、コントローラ20の少なくとも一部については、FPGA(Field Programmable Gate Array)またはASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの回路を用いて構成することができる。また、コントローラ20の少なくとも一部について、アナログ回路によって構成することもできる。
Alternatively, unlike the example in FIG. 1, at least a portion of the
<コントローラの機能構成>
次に、図2を参照して、コントローラ20の機能構成について説明する。図2は、コントローラ20の機能構成の一例を示すブロック図である。図2に示す各ブロックの機能は、コントローラ20によるソフトウェア処理およびハードウェア処理の少なくとも一方によって実現することができる。<Functional configuration of controller>
Next, the functional configuration of the
図2に示すように、コントローラ20は、入力部70と、主制御部72と、冷房制御部74と、暖房制御部76と、湿度制御部78と、ファン制御部80とを含む。
As shown in FIG. 2, the
入力部70は、空気調和システム100のユーザ指令を受け付ける。ユーザ指令には、空気調和機10の運転オン/オフ指令、設定温度(冷房設定温度Tsc、暖房設定温度Tsh)指令および設定湿度指令が含まれる。
The
ユーザ指令にはさらに、冷房主体期間/暖房主体期間の設定が含まれる。「冷房主体期間」とは、空気調和機10の冷房運転を主体に室内温度Trの制御が行われる期間に相当する。「暖房主体期間」とは、空気調和機10の暖房運転を主体に室内温度Trの制御が行われる期間に相当する。
The user command further includes setting of a cooling-main period/heating-main period. The "cooling-mainly period" corresponds to a period in which the indoor temperature Tr is mainly controlled by the cooling operation of the
なお、冷房主体期間および暖房主体期間は自由に設定することができる。例えば、冷房主体期間は、冷房負荷(冷房のために取り去るべき熱量)が暖房負荷(暖房のために加熱しなければならない熱量)を上回る期間に対応するように設定される。暖房主体期間は、暖房負荷が冷房負荷を上回る期間に対応するように設定される。一例として、冷房主体期間は夏期を含む期間(例えば5月~10月)に設定され、暖房主体期間は冬期を含む期間(例えば11月~4月)に設定される。 Note that the cooling-based period and the heating-based period can be freely set. For example, the cooling-dominant period is set to correspond to a period in which the cooling load (the amount of heat that must be removed for cooling) exceeds the heating load (the amount of heat that must be heated for heating). The heating-dominant period is set to correspond to a period in which the heating load exceeds the cooling load. As an example, the cooling-main period is set to a period including the summer season (for example, May to October), and the heating-main period is set to a period including the winter season (for example, from November to April).
本実施の形態では、冷房主体期間および暖房主体期間の切り替えを、空気調和システム100のユーザが手動で行う場合を想定している。但し、予め設定されたスケジュールに従って、コントローラ20が自動で冷房主体期間および暖房主体期間を切り替える構成としてもよい。
In this embodiment, it is assumed that the user of
あるいは、外気温センサ24により検出される外気温度Toの時間的推移に基づいて、コントローラ20が自動で冷房主体期間および暖房主体期間を切り替える構成とすることも可能である。例えば、コントローラ20は、直近の数日間における外気温度Toの時間的推移から各日の最高温度および最低温度の平均値を求め、当該平均値に応じて冷房主体期間および暖房主体期間を切り替える。
Alternatively, the
主制御部72は、入力部70を通じてユーザ指令を受けるとともに、温湿度センサ22からの出力信号(検出値Tr,Hr)を受ける。主制御部72は、これらの入力信号に基づいて、空気調和機10の全体動作を制御するために、各部への制御指令を発生する。
The
冷房制御部74は、温湿度センサ22、外気温センサ24および日射量センサ26からの出力信号(検出値Tr,To,Si)を受けるとともに、主制御部72からの制御指令を受ける。制御指令には、冷房設定温度Tscおよび、後述する冷水コイル32への熱媒体の供給量を抑制する処理の実行指令が含まれる。冷房制御部74は、これらの入力に基づいて、冷水二方弁34の開度の制御量である開度指令Vc*を生成し、生成された開度指令Vc*を冷水二方弁34に出力する。
The cooling
暖房制御部76は、温湿度センサ22、外気温センサ24および日射量センサ26からの出力信号(検出値Tr,To,Si)を受けるとともに、主制御部72からの制御指令を受ける。制御指令には、暖房設定温度Tshおよび、後述する温水コイル36への熱媒体の供給量を抑制する処理の実行指令が含まれる。暖房制御部76は、これらの入力に基づいて、温水二方弁38の開度の制御量である開度指令Vh*を生成し、生成された開度指令Vh*を温水二方弁38に出力する。
The
湿度制御部78は、温湿度センサ22からの出力信号(検出値Hr)および主制御部72からの制御指令を受けるとともに、加湿二方弁42の開度を制御するための開度指令を生成する。湿度制御部78は、生成された開度指令を加湿二方弁42に出力する。
The
ファン制御部80は、主制御部72からの制御指令を受ける。制御指令は、ファン44の回転数を制御するための回転数指令を含む。ファン制御部80は、回転数指令に従ってファン44の動作を制御する。
(冷房制御部の構成)
次に、図3から図7を参照して、冷房制御部74の機能構成について説明する。(Configuration of cooling control unit)
Next, the functional configuration of the
図3は、図2に示した冷房制御部74の構成例を示すブロック図である。図3に示すように、冷房制御部74は、温湿度センサ22により検出される室内温度Trを冷房設定温度Tscに追従させるためのフィードバック制御により、冷水二方弁34の開度指令Vc*を生成するように構成される。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the
具体的には、冷房制御部74は、減算器740と、制御器742と、補正部744とを含む。減算器740は、冷房設定温度Tscに対する室内温度Trの偏差ΔTcを算出する(ΔTc=Tsc-Tr)。偏差ΔTcは「第1の偏差」に相当する。
Specifically, the cooling
制御器742は、減算器740により算出された偏差ΔTcを入力とし、偏差ΔTcを0にするための制御演算を行うことにより、冷水二方弁34の開度指令Vc*を生成する。すなわち、冷水二方弁34の開度指令Vc*は、Tr=Tscとするための制御量に相当する。なお、制御器742には、PI(比例積分)制御器またはPID(比例積分微分)制御器などを用いることができる。制御器742は「第1の制御器」の一実施例に対応する。
The
補正部744は、主制御部72から与えられる実行指令、外気温センサ24により検出される外気温度Toおよび日射量センサ26により検出される日射量Siに基づいて、冷水二方弁34の開度指令Vc*を補正する。補正部744は「第1の補正部」の一実施例に対応する。
The
具体的には、主制御部72は、図示しないクロックから与えられる現在の時刻情報に基づいて、現在の時刻が暖房主体期間に該当するか否かを判定する。現在の時刻が暖房主体期間に該当する場合、主制御部72は、冷水コイル32への熱媒体の供給量を抑制する処理の実行指令を生成する。現在の時刻が暖房主体期間に該当しない場合には、主制御部72は、上記実行指令を生成しない。すなわち、主制御部72は、暖房主体期間中に冷房運転を行う場合には、冷水コイル32への熱媒体の供給量を抑制する処理を冷房制御部74に実行させる。
Specifically, the
上述したように、暖房主体期間では暖房運転が主体となる。その一方で、空気調和機10は、室内温度Trに応じて、冷房運転および暖房運転を切り替え可能に構成されている。室内温度Trは、外気温度および日射量に応じて室内52に入ってくる熱量、および、室内52で人体および器具類から発生する熱量などに起因して、時々刻々と変化する。そのため、暖房主体期間中、室内温度Trが冷房設定温度Tscを超えたことによって、空気調和機10が一時的に冷房運転を実行する場合が起こり得る。
As mentioned above, during the heating-main period, heating operation is the main operation. On the other hand, the
例えば、外気温度の上昇および日射量の増加に追従するように室内温度Trが上昇し、正午過ぎの数時間において室内温度Trが冷房設定温度Tscを超えた場合には、室内温度Trを冷房設定温度Tscにまで下げるために冷房運転が一時的に実行される。その後、外気温度の低下および日射量の減少に追従するように室内温度Trが暖房設定温度Tshよりも低下すると、暖房運転に移行する。 For example, if the indoor temperature Tr rises to follow the rise in the outside air temperature and the increase in the amount of solar radiation, and the indoor temperature Tr exceeds the cooling set temperature Tsc for several hours after noon, the indoor temperature Tr is set to the cooling setting. Cooling operation is temporarily performed to lower the temperature to Tsc. Thereafter, when the indoor temperature Tr falls below the heating set temperature Tsh to follow the decrease in the outside air temperature and the decrease in the amount of solar radiation, the heating operation is started.
このような場合、外気温度の低下および日射量の減少に従い、冷房運転との相乗効果によって室内52の冷房が過剰となりやすく、冷房運転時における空気調和機10の消費エネルギーを無駄に増加させることになる。
In such a case, as the outside temperature decreases and the amount of solar radiation decreases, the
また、暖房運転への移行後、直前の冷房運転による冷房効果を打ち消すように暖房運転が実行される。直前の冷房運転による冷房効果が暖房負荷として働くためである。すなわち、暖房運転の移行直後は、直前の冷房運転によって室内52から除去された熱量を補給するように暖房運転が実行される。その結果、暖房運転時における空気調和機10の消費エネルギーを無駄に増加させることになる。
Furthermore, after the transition to heating operation, heating operation is performed so as to cancel out the cooling effect of the immediately preceding cooling operation. This is because the cooling effect from the previous cooling operation acts as a heating load. That is, immediately after the transition to the heating operation, the heating operation is performed so as to replenish the amount of heat removed from the
上述した懸念点を対応するために、本実施の形態では、以下に説明するように、暖房主体期間における空気調和機10の冷房能力を低下させることによって冷房効果を抑制する。
In order to address the above-mentioned concerns, in the present embodiment, as described below, the cooling effect is suppressed by reducing the cooling capacity of the
具体的には、補正部744は、主制御部72から実行指令を受けた場合には、制御器742により生成された開度指令Vc*を低減するように、開度指令Vc*を補正する。すなわち、補正部744は、暖房主体期間中に冷房運転を行う場合には、冷水コイル32に供給する熱媒体の供給量を、偏差ΔTcに応じた供給量よりも減少させることによって空気調和機10の冷房能力を低下させる。図4は、図3に示した補正部744の構成例を示すブロック図である。
Specifically, when receiving the execution command from the
図4に示すように、補正部744は、抑制率算出部82,84と、乗算器85,88と、切替部86とを含む。抑制率算出部82,84および乗算器85は、開度指令Vc*を補正するための補正係数を算出する。この補正係数は、冷水コイル32への熱媒体の供給量を抑制する程度(すなわち、冷房能力を抑制する程度に相当)を表しているため、本明細書では「冷房抑制率Rcs」と定義する。
As shown in FIG. 4, the
補正部744は、制御器742から与えられる開度指令Vc*に冷房抑制率Rcsを乗算することにより、開度指令Vc*を補正する(Vc*=Vc*×Rcs)。冷房抑制率Rcsは、外気温度Toおよび日射量Siに応じて0(%)~100(%)の値を取り得る。なお、Rcs=100(%)のとき、Vc*=Vc*となり、開度指令Vc*は実質的に補正されない。したがって、冷水コイル32への熱媒体の供給量(冷房能力)は抑制されない。冷房抑制率Rcsが100(%)から減少するに従って、冷水コイル32への熱媒体の供給量(冷房能力)を抑制する程度が大きくなる。
The
冷房抑制率Rcsは、外気温度の上昇に対する冷房能力を抑制するための抑制率Rc1と、日射量の増加に対する冷房能力を抑制するための抑制率Rc2とを用いて算出される。 The cooling suppression rate Rcs is calculated using a suppression rate Rc1 for suppressing the cooling capacity against a rise in outside air temperature, and a suppression rate Rc2 for suppressing the cooling capacity against an increase in solar radiation.
外気温度および日射量はいずれも室内温度の上昇に繋がり、冷房負荷となる一方で、暖房運転時にはプラス要因として働く。そのため、本実施の形態では、補正部744を、外気温度および日射量に応じて冷房抑制率Rcsを算出する構成として、外気温度および日射量に起因して室内52から取り除く熱量を抑制する。これにより、冷房運転に続いて実行される暖房運転において、室内52に補給する熱量を低減することを可能とする。
Both the outside air temperature and the amount of solar radiation lead to an increase in the indoor temperature, which creates a cooling load, but acts as a positive factor during heating operation. Therefore, in the present embodiment, the
具体的には、抑制率算出部82は、外気温センサ24により検出される外気温度Toに基づいて抑制率Rc1を算出する。抑制率Rc1は「第1の抑制率」の一実施例に対応する。図5は、外気温度Toと抑制率Rc1との関係の一例を模式的に示す図である。図5の横軸は外気温度Toを示し、縦軸は抑制率Rc1を示す。抑制率Rc1は0(%)~100(%)の値を取り得る。
Specifically, the suppression
図5の例では、To≧To2のとき、抑制率Rc1は100%に設定される。To2>To≧To1のとき、抑制率Rc1は外気温度Toの低下に従って減少するように設定される。To<To1のとき、抑制率Rc1はXc(%)に設定される(0<Xc<100)。 In the example of FIG. 5, when To≧To2, the suppression rate Rc1 is set to 100%. When To2>To≧To1, the suppression rate Rc1 is set to decrease as the outside temperature To decreases. When To<To1, the suppression rate Rc1 is set to Xc (%) (0<Xc<100).
抑制率Rc1が100(%)から減少するに従って、冷水コイル32への熱媒体の供給量(冷房能力)を抑制する程度が大きくなる。図5に示すように、外気温度Toが低くなるほど抑制率Rc1を小さくする、すなわち、冷房能力を抑制する程度を大きくすることにより、外気温度Toの低下と冷房運転との相乗効果によって、室内52が過剰に冷房されることを抑制することができる。これにより、冷房運転時の消費エネルギーを低減することができる。また、冷房運転から暖房運転へ移行したときに室内52に補給する熱量を低減することができるため、暖房運転時の消費エネルギーを低減することができる。
As the suppression rate Rc1 decreases from 100 (%), the degree to which the amount of heat medium supplied to the cold water coil 32 (cooling capacity) is suppressed increases. As shown in FIG. 5, by decreasing the suppression rate Rc1 as the outside temperature To decreases, that is, by increasing the extent to which the cooling capacity is suppressed, the indoor air temperature Excessive cooling can be suppressed. Thereby, energy consumption during cooling operation can be reduced. Moreover, since the amount of heat supplied to the
なお、Xc(%)は抑制率Rc1の下限値に相当する。抑制率Rc1に下限値Xcを設けることにより、冷房能力の抑制によって室内52の快適性が損なわれることを抑制することができる。
Note that Xc (%) corresponds to the lower limit value of the suppression rate Rc1. By setting the lower limit Xc to the suppression rate Rc1, it is possible to suppress the comfort of the
外気温度Toと抑制率Rc1との関係(温度To1,To2および下限値Xc)は、空気調和機10の消費エネルギーおよび室内52の快適性のトレードオフを考慮しながら、自在に設定することができる。
The relationship between the outside temperature To and the suppression rate Rc1 (temperatures To1, To2, and lower limit value Xc) can be freely set while considering the trade-off between the energy consumption of the
図5に示す関係をマップまたは関係式としてメモリ204に予め記憶させておくことにより、抑制率算出部82は、外気温センサ24により検出される外気温度Toに基づいて、抑制率Rc1を算出することができる。
By storing the relationship shown in FIG. 5 in the
図4に戻って、抑制率算出部84は、日射量センサ26により検出される日射量Siに基づいて抑制率Rc2を算出する。抑制率Rc2は「第2の抑制率」の一実施例に対応する。図6は、日射量Siと抑制率Rc2との関係の一例を模式的に示す図である。図6の横軸は日射量Siを示し、縦軸は抑制率Rc2を示す。抑制率Rc2は0(%)~100(%)の値を取り得る。
Returning to FIG. 4, the suppression
図6の例では、Si≧Si2のとき、抑制率Rc2は100(%)に設定される。Si2>Si≧Si1のときには、抑制率Rc2は日射量Siの減少に従って減少するように設定される。Si<Si2のとき、抑制率Rc2はYc(%)に設定される(0<Yc<100)。Yc(%)は抑制率Rc2の下限値に相当する。抑制率Rc2に下限値Ycを設けることにより、冷房能力の抑制によって室内52の快適性が損なわれることを抑制することができる。
In the example of FIG. 6, when Si≧Si2, the suppression rate Rc2 is set to 100 (%). When Si2>Si≧Si1, the suppression rate Rc2 is set to decrease as the amount of solar radiation Si decreases. When Si<Si2, the suppression rate Rc2 is set to Yc (%) (0<Yc<100). Yc (%) corresponds to the lower limit of the suppression rate Rc2. By providing the lower limit value Yc for the suppression rate Rc2, it is possible to suppress the comfort of the
図5に示した抑制率Rc1と同様、抑制率Rc2も100(%)から減少するに従って、冷水コイル32への熱媒体の供給量(冷房能力)を抑制する程度が大きくなる。図6に示すように、日射量Siが減少するほど抑制率Rc2を小さくする、すなわち、冷房能力を抑制する程度を大きくすることにより、日射量Siの減少と冷房運転との相乗効果によって、室内52が過剰に冷房されることを抑制できるため、冷房運転時の消費エネルギーを低減することができる。また、冷房運転から暖房運転へ移行したときに室内52に補給する熱量を低減できるため、暖房運転時の消費エネルギーを低減することができる。
Similar to the suppression rate Rc1 shown in FIG. 5, as the suppression rate Rc2 decreases from 100 (%), the extent to which the amount of heat medium supplied to the chilled water coil 32 (cooling capacity) is suppressed increases. As shown in FIG. 6, by reducing the suppression rate Rc2 as the solar radiation amount Si decreases, that is, by increasing the degree of suppression of the cooling capacity, the indoor 52 is prevented from being excessively cooled, energy consumption during cooling operation can be reduced. Moreover, since the amount of heat supplied to the
日射量Siと抑制率Rc2との関係(日射量Si1,Si2および下限値Yc)は、空気調和機10の消費エネルギーおよび室内52の快適性のトレードオフを考慮しながら、自在に設定することができる。
The relationship between the amount of solar radiation Si and the suppression rate Rc2 (the amount of solar radiation Si1, Si2 and the lower limit value Yc) can be freely set while considering the trade-off between the energy consumption of the
図6に示す関係をマップまたは関係式としてメモリ204に予め記憶させておくことにより、抑制率算出部84は、日射量センサ26により検出される日射量Siに基づいて、抑制率Rc2を算出することができる。
By storing the relationship shown in FIG. 6 in the
図4に戻って、乗算器85は、抑制率Rc1および抑制率Rc2を乗算することにより、冷房抑制率Rcsを算出する(Rcs=Rc1×Rc2)。乗算器85は、算出された冷房抑制率Rcsを切替部86の第1入力端子に入力する。
Returning to FIG. 4, the
切替部86は、第1入力端子、第2入力端子および出力端子を有する。切替部86は、第1入力端子に乗算器85からの冷房抑制率Rcsを受け、第2入力端子に冷房抑制率Rcsの上限値100(%)を受ける。切替部86は、主制御部72からの実行指令に応じて、何れか一方の入力を選択して出力端子に出力する。具体的には、実行指令が活性化レベルであるHレベルのとき、切替部86は第1入力端子が受ける冷房抑制率Rcs(=Rc1×Rc2)を出力端子に出力する。実行指令が非活性化レベルであるLレベルのとき、切替部86は、第2入力端子が受ける冷房抑制率の上限値(100(%))を出力端子に出力する。
The switching
乗算器88は、制御器742により生成される開度指令Vc*に切替部86からの冷房抑制率Rcsを乗算することにより、開度指令Vc*を補正する(Vc*=Vc*×Rcs)。Rcs=100%である場合には、開度指令Vc*は実質的に補正されることなく、冷水二方弁34に出力される。これに対して、Rcs<100%である場合には、開度指令Vc*は、冷房抑制率Rcsの大きさに応じて、元の開度指令Vc*よりも小さい値に補正されて冷水二方弁34に出力される。冷水二方弁34は、開度指令Vc*に従って開度を制御することにより、冷水コイル32への熱媒体の供給量を調整する。
The
図7は、冷房制御部74における冷水二方弁34の開度制御の一例を示す図である。図7には、室内温度Trと冷水二方弁34の開度指令Vc*との関係の一例が示されている。図7の横軸は室内温度Trを示し、縦軸は開度指令Vc*を示す。波形k1は、冷房主体期間における関係を示す。波形k2は、暖房主体期間における関係を示す。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the opening degree control of the cold water two-
波形k1に示すように、冷房主体期間では、室内温度Trが冷房設定温度Tsc以下である場合、開度指令Vc*は0%(全閉)に設定される。室内温度Trが冷房設定温度Tscを超えると、冷房設定温度Tscに対する室内温度Trの偏差ΔTcに比例するように、開度指令Vc*が変化する。なお、室内温度Trが所定の閾値温度Tcthを超えた場合、開度指令Vc*は100%(全開)に固定される。 As shown in the waveform k1, in the cooling-main period, when the indoor temperature Tr is below the cooling set temperature Tsc, the opening degree command Vc* is set to 0% (fully closed). When the indoor temperature Tr exceeds the cooling set temperature Tsc, the opening command Vc* changes in proportion to the deviation ΔTc of the indoor temperature Tr with respect to the cooling set temperature Tsc. Note that when the indoor temperature Tr exceeds a predetermined threshold temperature Tcth, the opening degree command Vc* is fixed at 100% (fully open).
一方、暖房主体期間では、外気温度Toおよび日射量Siの検出値に基づいて算出された冷房抑制率Rcsが開度指令Vc*に乗算される。そのため、ある室内温度Trに対する開度指令Vc*は、冷房主体期間の同じ室内温度Trに対する開度指令Vc*よりも小さくなる。すなわち、ある室内温度Trにおける冷水コイル32への熱媒体の供給量は、冷房主体期間に比べて暖房主体期間の方が少なくなる。その結果、暖房主体期間における冷房能力が抑制される。
On the other hand, in the heating-main period, the opening degree command Vc* is multiplied by the cooling suppression rate Rcs calculated based on the detected values of the outside air temperature To and the amount of solar radiation Si. Therefore, the opening degree command Vc* for a certain indoor temperature Tr is smaller than the opening degree command Vc* for the same indoor temperature Tr during the cooling-main period. That is, the amount of heat medium supplied to the
このように暖房主体期間中に冷房運転を行う場合には、冷水コイル32への熱媒体の供給量を抑制する処理を実行して冷房能力を低下させることにより、冷房運転および当該冷房運転に続いて実行される暖房運転における空気調和機10の消費エネルギーを低減することができる。
In this way, when performing cooling operation during the main heating period, by executing processing to suppress the amount of heat medium supplied to the
(暖房制御部の構成)
次に、図8から図12を参照して、暖房制御部76の機能構成について説明する。(Configuration of heating control unit)
Next, the functional configuration of the
図8は、図2に示した暖房制御部76の構成例を示すブロック図である。図8に示すように、暖房制御部76は、温湿度センサ22により検出される室内温度Trを暖房設定温度Tshに追従させるためのフィードバック制御により、温水二方弁38の開度指令Vh*を生成するように構成される。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the
具体的には、暖房制御部76は、減算器760と、制御器762と、補正部764とを含む。減算器760は、暖房設定温度Tshに対する室内温度Trの偏差ΔThを算出する(ΔTh=Tsh-Tr)。
Specifically,
制御器762は、減算器760により算出された偏差ΔThを入力として、偏差ΔThを0にするための制御演算を行うことにより、温水二方弁38の開度指令Vh*を生成する。すなわち、温水二方弁38の開度指令Vh*は、Tr=Tshとするための制御量に相当する。なお、制御器762には、PI制御器またはPID制御器などを用いることができる。
The
補正部764は、主制御部72から与えられる実行指令、外気温センサ24により検出される外気温度Toおよび日射量センサ26により検出される日射量Siに基づいて、温水二方弁38の開度指令Vh*を補正する。
The
具体的には、主制御部72は、図示しないクロックから与えられる現在の時刻情報に基づいて、現在の時刻が冷房主体期間に該当するか否かを判定する。現在の時刻が冷房主体期間に該当する場合、主制御部72は、温水コイル36への熱媒体の供給量を抑制する処理の実行指令を生成する。現在の時刻が冷房主体期間に該当しない場合には、主制御部72は、上記実行指令を生成しない。すなわち、主制御部72は、冷房主体期間中に暖房運転を行う場合には、温水コイル36への熱媒体の供給量を抑制する処理を暖房制御部76に実行させる。
Specifically, the
上述したように、冷房主体期間では冷房運転が主体となる。その一方で、空気調和機10は、室内温度Trに応じて、冷房運転および暖房運転を切り替え可能に構成されているため、冷房主体期間中、室内温度Trが暖房設定温度Tshを下回ったことによって、空気調和機10が一時的に暖房運転を実行する場合が起こり得る。
As described above, during the cooling-main period, cooling operation is the main operation. On the other hand, since the
例えば、外気温度が低く、日射量が少ない早朝の数時間において室内温度Trが暖房設定温度Tshを下回っている場合には、室内温度Trを暖房設定温度Tshにまで上げるために暖房運転が一時的に実行される。その後、外気温度の上昇および日射量の増加に追従するように室内温度Trが冷房設定温度Tscよりも上昇すると、冷房運転に移行する。 For example, if the indoor temperature Tr is lower than the heating set temperature Tsh during a few hours in the early morning when the outside temperature is low and the amount of sunlight is low, the heating operation is temporarily turned off to raise the indoor temperature Tr to the heating set temperature Tsh. is executed. Thereafter, when the indoor temperature Tr rises above the cooling set temperature Tsc to follow the rise in the outside air temperature and the increase in the amount of solar radiation, the air conditioning operation shifts to the cooling operation.
このような場合、外気温度の上昇および日射量の増加に従い、暖房運転との相乗効果によって室内52の暖房が過剰となりやすく、暖房運転時における空気調和機10の消費エネルギーを無駄に増加させることになる。
In such a case, as the outside temperature rises and the amount of solar radiation increases, the
また、冷房運転への移行後、直前の暖房運転による暖房効果を打ち消すように冷房運転が実行される。直前の暖房運転による暖房効果が冷房負荷として働くためである。すなわち、冷房運転の開始直後は、直前の暖房運転によって室内52に補給された熱量を除去するように冷房運転が実行される。その結果、冷房運転時における空気調和機10の消費エネルギーを無駄に増加させることになる。
Further, after the transition to the cooling operation, the cooling operation is performed so as to cancel out the heating effect of the immediately preceding heating operation. This is because the heating effect from the previous heating operation acts as a cooling load. That is, immediately after the start of the cooling operation, the cooling operation is performed so as to remove the amount of heat supplied to the
上述した懸念点を対応するために、本実施の形態では、以下に説明するように、冷房主体期間における空気調和機10の暖房能力を低下させることによって暖房効果を抑制する。
In order to address the above-mentioned concerns, in the present embodiment, the heating effect is suppressed by reducing the heating capacity of the
具体的には、補正部764は、主制御部72から実行指令を受けた場合には、制御器762により生成された開度指令Vh*を低減するように、開度指令Vh*を補正する。すなわち、補正部764は、冷房主体期間中に暖房運転を行う場合には、温水コイル36に供給する熱媒体の供給量を、偏差ΔThに応じた供給量よりも減少させることによって空気調和機10の暖房能力を低下させる。図9は、図8に示した補正部764の構成例を示すブロック図である。
Specifically, when receiving the execution command from the
図9に示すように、補正部764は、抑制率算出部92,94と、乗算器95,98と、切替部96とを含む。抑制率算出部92,94および乗算器95は、開度指令Vh*を補正するための補正係数を算出する。この補正係数は、温水コイル36への熱媒体の供給量を抑制する程度(すなわち、暖房能力を抑制する程度に相当)を表しているため、本明細書では「暖房抑制率Rhs」と定義する。
As shown in FIG. 9, the
補正部764は、制御器762から与えられる開度指令Vh*に暖房抑制率Rhsを乗算することにより、開度指令Vh*を補正する(Vh*=Vh*×Rhs)。暖房抑制率Rhsは、外気温度Toおよび日射量Siに応じて0(%)~100(%)の値を取り得る。なお、Rhs=100(%)のとき、Vh*=Vh*となり、開度指令Vh*は実質的に補正されない。したがって、温水コイル36への熱媒体の供給量(暖房能力)は抑制されない。暖房抑制率Rhsが100(%)から減少するに従って、温水コイル36への熱媒体の供給量(暖房能力)を抑制する程度が大きくなる。
The
暖房抑制率Rhsは、外気温度の低下に対する暖房能力を抑制するための抑制率Rh1と、日射量の減少に対する暖房能力を抑制するための抑制率Rh2とを用いて算出される。 The heating suppression rate Rhs is calculated using a suppression rate Rh1 for suppressing the heating capacity against a decrease in outside air temperature, and a suppression rate Rh2 for suppressing the heating capacity against a decrease in the amount of solar radiation.
上述したように、外気温度および日射量はいずれも室内温度の上昇に繋がり、冷房負荷となる一方で、暖房運転時にはプラス要因として働く。そのため、本実施の形態では、補正部764を、外気温度Toおよび日射量Siに応じて暖房抑制率Rhsを算出する構成として、外気温度および日射量に起因して室内52に補給する熱量を抑制する。これにより、冷房運転時に室内52から取り除く熱量を低減することを可能とする。
As described above, both the outside air temperature and the amount of solar radiation lead to an increase in the indoor temperature and become a cooling load, but they act as positive factors during heating operation. Therefore, in the present embodiment, the
具体的には、抑制率算出部92は、外気温センサ24により検出される外気温度Toに基づいて抑制率Rh1を算出する。抑制率Rh1は「第3の抑制率」の一実施例に対応する。図10は、外気温度Toと抑制率Rh1との関係の一例を模式的に示す図である。図10の横軸は外気温度Toを示し、縦軸は抑制率Rh1を示す。抑制率Rh1は0(%)~100(%)の値を取り得る。
Specifically, the suppression
図10の例では、To≦To3のとき、抑制率Rh1は100(%)に設定される。To3<To≦To4のときには、抑制率Rh1は外気温度Toの上昇に従って低下するように設定される。To>To4のとき、抑制率Rh1はXh(%)に設定される(0<Xh<100)。Xh(%)は抑制率Rh1の下限値に相当する。抑制率Rh1に下限値Xhを設けることにより、暖房能力の抑制によって室内52の快適性が損なわれることを抑制することができる。
In the example of FIG. 10, when To≦To3, the suppression rate Rh1 is set to 100 (%). When To3<To≦To4, the suppression rate Rh1 is set to decrease as the outside temperature To increases. When To>To4, the suppression rate Rh1 is set to Xh (%) (0<Xh<100). Xh (%) corresponds to the lower limit of the suppression rate Rh1. By setting the lower limit Xh to the suppression rate Rh1, it is possible to suppress the comfort of the
抑制率Rh1が100(%)から減少するに従って、温水コイル36への熱媒体の供給量(暖房能力)を抑制する程度が大きくなる。図10に示すように、外気温度Toが高くなるほど抑制率Rh1を小さくする、すなわち、暖房能力を抑制する程度を大きくすることにより、外気温度Toの上昇と暖房運転との相乗効果によって、室内52が過剰に暖房されることを抑制することができる。これにより、暖房運転時の消費エネルギーを低減することができる。また、暖房運転から冷房運転へ移行したときに室内52から取り除く熱量を低減することができるため、冷房運転時の消費エネルギーを低減することができる。
As the suppression rate Rh1 decreases from 100 (%), the degree to which the amount of heat medium supplied to the hot water coil 36 (heating capacity) is suppressed increases. As shown in FIG. 10, by decreasing the suppression rate Rh1 as the outside air temperature To increases, that is, by increasing the extent to which the heating capacity is suppressed, the indoor 52 Excessive heating can be suppressed. Thereby, energy consumption during heating operation can be reduced. Further, since the amount of heat removed from the
外気温度Toと抑制率Rh1との関係(温度To3,To4および下限値Xh)は、空気調和機10の消費エネルギーおよび室内52の快適性のトレードオフを考慮しながら、自在に設定することができる。
The relationship between the outside temperature To and the suppression rate Rh1 (temperatures To3, To4, and lower limit value Xh) can be freely set while considering the trade-off between the energy consumption of the
図10に示す関係をマップまたは関係式としてメモリ204に予め記憶させておくことにより、抑制率算出部92は、外気温センサ24により検出される外気温度Toに基づいて、抑制率Rh1を算出することができる。
By storing the relationship shown in FIG. 10 in the
図9に戻って、抑制率算出部94は、日射量センサ26により検出される日射量Siに基づいて抑制率Rh2を算出する。抑制率Rh2は「第4の抑制率」の一実施例に対応する。図11は、日射量Siと抑制率Rh2との関係の一例を模式的に示す図である。図11の横軸は日射量Siを示し、縦軸は抑制率Rh2を示す。抑制率Rh2は0(%)~100(%)の値を取り得る。
Returning to FIG. 9, the suppression
図11の例では、Si≦Si3のとき、抑制率Rh2は100(%)に設定される。Si3<Si≦Si4のときには、抑制率Rh2は日射量Siの増加に従って低下するように設定される。Si>Si4のとき、抑制率Rh2はYh(%)に設定される(0<Yh<100)。Yh(%)は抑制率Rh2の下限値に相当する。抑制率Rh2に下限値Yhを設けることにより、暖房能力の抑制によって室内52の快適性が損なわれることを抑制することができる。
In the example of FIG. 11, when Si≦Si3, the suppression rate Rh2 is set to 100 (%). When Si3<Si≦Si4, the suppression rate Rh2 is set to decrease as the amount of solar radiation Si increases. When Si>Si4, the suppression rate Rh2 is set to Yh (%) (0<Yh<100). Yh (%) corresponds to the lower limit of the suppression rate Rh2. By providing the lower limit value Yh for the suppression rate Rh2, it is possible to suppress the comfort of the
図10に示した抑制率Rh1と同様、抑制率Rh2も100(%)から減少するに従って、温水コイル36への熱媒体の供給量(暖房能力)を抑制する程度が大きくなる。図11に示すように、日射量Siが増加するほど抑制率Rc2を小さくする、すなわち、暖房能力を抑制する程度を大きくすることにより、日射量Siの増加と暖房運転との相乗効果によって、室内52が過剰に暖房されることを抑制できるため、暖房運転時の消費エネルギーを低減することができる。また、暖房運転から冷房運転へ移行したときに室内52から取り除く熱量を低減できるため、冷房運転時の消費エネルギーを低減することができる。
Similar to the suppression rate Rh1 shown in FIG. 10, as the suppression rate Rh2 decreases from 100 (%), the degree to which the amount of heat medium supplied to the hot water coil 36 (heating capacity) is suppressed increases. As shown in FIG. 11, by decreasing the suppression rate Rc2 as the solar radiation amount Si increases, that is, by increasing the extent to which the heating capacity is suppressed, the indoor 52 can be suppressed from being excessively heated, energy consumption during heating operation can be reduced. Furthermore, since the amount of heat removed from the
日射量Siと抑制率Rh2との関係(日射量Si3,Si4および下限値Yh)は、空気調和機10の消費エネルギーおよび室内52の快適性のトレードオフを考慮しながら、自在に設定することができる。
The relationship between the amount of solar radiation Si and the suppression rate Rh2 (the amount of solar radiation Si3, Si4 and the lower limit value Yh) can be freely set while considering the trade-off between the energy consumption of the
図11に示す関係をマップまたは関係式としてメモリ204に予め記憶させておくことにより、抑制率算出部94は、日射量センサ26により検出される日射量Siに基づいて、抑制率Rh2を算出することができる。
By storing the relationship shown in FIG. 11 in the
図9に戻って、乗算器95は、抑制率Rh1および抑制率Rh2を乗算することにより、暖房抑制率Rhsを算出する(Rhs=Rh1×Rh2)。乗算器95は、算出された暖房抑制率Rhsを切替部96の第1入力端子に入力する。
Returning to FIG. 9, the
切替部96は、第1入力端子、第2入力端子および出力端子を有する。切替部96は、第1入力端子に乗算器95からの暖房抑制率Rhsを受け、第2入力端子に暖房抑制率Rhsの上限値100(%)を受ける。切替部96は、主制御部72からの実行指令に応じて、何れか一方の入力を選択して出力端子に出力する。具体的には、実行指令が活性化レベルであるHレベルのとき、切替部96は第1入力端子が受ける暖房抑制率Rhs(=Rh1×Rh2)を出力端子に出力する。実行指令が非活性化レベルであるLレベルのとき、切替部96は、第2入力端子が受ける暖房抑制率の上限値(100(%))を出力端子に出力する。
The switching
乗算器98は、制御器762により生成される開度指令Vh*に切替部96からの暖房抑制率Rhsを乗算することにより、開度指令Vh*を補正する(Vh*=Vh*×Rhs)。Rhs=100%である場合には、開度指令Vh*は実質的に補正されることなく、温水二方弁38に出力される。これに対して、Rhs<100%である場合には、開度指令Vh*は、暖房抑制率Rhsの大きさに応じて、元の開度指令Vh*よりも小さい値に補正されて温水二方弁38に出力される。温水二方弁38は、開度指令Vh*に従って開度を制御することにより、温水コイル36への熱媒体の供給量を調整する。
The
図12は、暖房制御部76における温水二方弁38の開度制御の一例を示す図である。図12には、室内温度Trと温水二方弁38の開度指令Vh*との関係の一例が示されている。図12の横軸は室内温度Trを示し、縦軸は開度指令Vh*を示す。波形k3は、暖房主体期間における関係を示す。波形k4は、冷房主体期間における関係を示す。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the opening degree control of the hot water two-
波形k3に示すように、暖房主体期間では、室内温度Trが暖房設定温度Tsh以上である場合、開度指令Vh*は0%(全閉)に設定される。室内温度Trが暖房設定温度Tshを下回ると、暖房設定温度Tshに対する室内温度Trの偏差ΔThに比例するように、開度指令Vh*が変化する。なお、室内温度Trが所定の閾値温度Thth未満となる場合、開度指令Vh*は100%(全開)に固定される。 As shown in waveform k3, in the heating-main period, when the indoor temperature Tr is equal to or higher than the heating set temperature Tsh, the opening degree command Vh* is set to 0% (fully closed). When the indoor temperature Tr falls below the heating set temperature Tsh, the opening degree command Vh* changes in proportion to the deviation ΔTh of the indoor temperature Tr with respect to the heating set temperature Tsh. Note that when the indoor temperature Tr becomes less than a predetermined threshold temperature Thth, the opening degree command Vh* is fixed at 100% (fully open).
一方、冷房主体期間では、外気温度Toおよび日射量Siの検出値に基づいて算出された暖房抑制率Rhsが開度指令Vh*に乗算される。そのため、ある室内温度Trに対する開度指令Vh*は、暖房主体期間の同じ室内温度Trに対する開度指令Vh*よりも小さくなる。すなわち、ある室内温度Trにおける温水コイル36への熱媒体の供給量は、暖房主体期間に比べて冷房主体期間の方が少なくなる。その結果、冷房主体期間における暖房能力が抑制される。
On the other hand, in the cooling-main period, the opening degree command Vh* is multiplied by the heating suppression rate Rhs calculated based on the detected values of the outside air temperature To and the amount of solar radiation Si. Therefore, the opening degree command Vh* for a certain indoor temperature Tr is smaller than the opening degree command Vh* for the same indoor temperature Tr during the heating main period. That is, the amount of heat medium supplied to the
このように冷房主体期間中に暖房運転を行う場合には、温水コイル36への熱媒体の供給量を抑制する処理を実行して暖房能力を低下させることにより、暖房運転および当該暖房運転に続いて実行される冷房運転における空気調和機10の消費エネルギーを低減することができる。
In this way, when heating operation is performed during the cooling-main period, the heating capacity is reduced by executing processing to suppress the amount of heat medium supplied to the
(フローチャート)
図13は、本実施の形態に係る冷水二方弁34および温水二方弁38の開度制御の処理手順を説明するフローチャートである。図13に示したフローチャートに従う制御処理は、コントローラ20によって繰り返し実行される。(flowchart)
FIG. 13 is a flowchart illustrating a processing procedure for controlling the opening degrees of the two-way
図13に示すように、コントローラ20は、ステップ(以下、単にステップをSと表記する)01により、温湿度センサ22の出力信号に基づいて室内温度Trを検出する。コントローラ20は、S02により、室内温度Trと冷房設定温度Tscとを比較する。室内温度Trが冷房設定温度Tscよりも高い場合(S02のYES判定時)、コントローラ20は、S03~S11に示す手順に従って冷水二方弁34の開度制御を実行する。
As shown in FIG. 13, the
具体的には、コントローラ20は、S03により、冷房設定温度Tscと室内温度Trとの偏差ΔTcを0とするための制御演算を実行することにより、冷水二方弁34の開度指令Vc*を生成する。
Specifically, in S03, the
コントローラ20は、S04により、図示しないクロックから与えられる現在の時刻情報に基づいて、現在の時刻が暖房主体期間に該当するか否かを判定する。現在の時刻が暖房主体期間に該当しない場合(S04のNO判定時)、コントローラ20は、S05~S10の処理をスキップする。
In S04, the
一方、現在の時刻が暖房主体期間に該当する場合(S04のYES判定時)、コントローラ20は、冷水コイル32への熱媒体の供給量を抑制する処理を実行する。具体的には、コントローラ20は、S05により、外気温センサ24の出力信号に基づいて、外気温度Toを検出する。コントローラ20は、S06により、外気温度Toの検出値に応じて抑制率Rc1を算出する。S06では、コントローラ20は、メモリ204に予め記憶された外気温度Toと抑制率Rc1との関係(図5参照)を参照することにより、外気温度Toの検出値に基づいて、抑制率Rc1を算出する。
On the other hand, if the current time corresponds to the heating-main period (YES determination in S04), the
次に、コントローラ20は、S07により、日射量センサ26の出力信号に基づいて、日射量Siを検出する。コントローラ20は、S08により、日射量Siの検出値に応じて抑制率Rc2を算出する。S08では、コントローラ20は、メモリ204に予め記憶された日射量Siと抑制率Rc2との関係(図6参照)を参照することにより、日射量Siの検出値に基づいて、抑制率Rc2を算出する。
Next, the
コントローラ20は、S09により、S06で算出された抑制率Rc1およびS08で算出された抑制率Rc2を乗算することにより、冷房抑制率Rcsを算出する(Rcs=Rc1×Rc2)。コントローラ20は、S10により、S09で算出された冷房抑制率Rcsを、S03で生成された開度指令Vc*に乗算することにより、開度指令Vc*を補正する(Vc*=Vc*×Rcs)。
In S09, the
コントローラ20は、S11により、開度指令Vc*に従って冷水二方弁34の開度を制御することにより、冷水コイル32への熱媒体の供給を調整する。S10にて開度指令Vc*が補正された場合には、補正された開度指令Vc*に従って、冷水二方弁34の開度が制御される。
The
S02に戻って、室内温度Trが冷房設定温度Tsc以下である場合(S02のNO判定時)、コントローラ20は、S12により、室内温度Trと暖房設定温度Tshとを比較する。室内温度Trが暖房設定温度Tshよりも低い場合(S12のYES判定時)、コントローラ20は、S13~S21に示す手順に従って温水二方弁38の開度制御を実行する。
Returning to S02, if the indoor temperature Tr is equal to or lower than the cooling set temperature Tsc (NO determination in S02), the
具体的には、コントローラ20は、S13により、暖房設定温度Tshと室内温度Trとの偏差ΔThを0とするための制御演算を実行することにより、温水二方弁38の開度指令Vh*を生成する。
Specifically, in S13, the
コントローラ20は、S14により、図示しないクロックから与えられる現在の時刻情報に基づいて、現在の時刻が冷房主体期間に該当するか否かを判定する。現在の時刻が冷房主体期間に該当しない場合(S14のNO判定時)、コントローラ20は、S15~S20の処理をスキップする。
In S14, the
一方、現在の時刻が冷房主体期間に該当する場合(S14のYES判定時)、コントローラ20は、温水コイル36への熱媒体の供給量を抑制する処理を実行する。具体的には、コントローラ20は、S15により、外気温センサ24の出力信号に基づいて、外気温度Toを検出する。コントローラ20は、S16により、外気温度Toの検出値に応じて抑制率Rh1を算出する。S16では、コントローラ20は、メモリ204に予め記憶された外気温度Toと抑制率Rh1との関係(図10参照)を参照することにより、外気温度Toの検出値に基づいて、抑制率Rh1を算出する。
On the other hand, if the current time corresponds to the cooling-main period (YES in S14), the
次に、コントローラ20は、S17により、日射量センサ26の出力信号に基づいて、日射量Siを検出する。コントローラ20は、S18により、日射量Siの検出値に応じて抑制率Rh2を算出する。S18では、コントローラ20は、メモリ204に予め記憶された日射量Siと抑制率Rh2との関係(図11参照)を参照することにより、日射量Siの検出値に基づいて、抑制率Rh2を算出する。
Next, the
コントローラ20は、S19により、S16で算出された抑制率Rh1およびS18で算出された抑制率Rh2を乗算することにより、暖房抑制率Rhsを算出する(Rhs=Rh1×Rh2)。コントローラ20は、S20により、S19で算出された暖房抑制率Rhsを、S13で生成された開度指令Vh*に乗算することにより、開度指令Vh*を補正する(Vh*=Vh*×Rhs)。
In S19, the
コントローラ20は、S21により、開度指令Vh*に従って温水二方弁38の開度を制御することにより、温水コイル36への熱媒体の供給を調整する。S20にて開度指令Vh*が補正された場合には、補正された開度指令Vh*に従って、温水二方弁38の開度が制御される。
In S21, the
(空気調和システムの動作例)
次に、図14および図15を参照して、本実施の形態に係る空気調和システムの動作例について説明する。(Example of air conditioning system operation)
Next, an example of the operation of the air conditioning system according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
図14は、冷房主体期間中のある1日における外気温度の時間的推移を示す図である。図14の横軸は時刻を示し、縦軸は外気温センサ24による外気温度Toの検出値を示している。なお、図14の例では、午前8時30分~午後6:00(18:00)の時間帯を、空気調和機10を運転させて室内52の空気の調和を行う時間帯(空調時間帯)とし、午前0時~午前8時30分および午後6時~午後24時の時間帯を、空気調和機10を停止状態とする時間帯としている。
FIG. 14 is a diagram showing a temporal change in outside air temperature in one day during a cooling-intensive period. The horizontal axis in FIG. 14 indicates time, and the vertical axis indicates the detected value of the outside air temperature To by the outside
図14に示すように、外気温度Toは、日光がない夜中に低温となり、日の出(午前5時前後)後に徐々に上昇する。外気温度Toの上昇に伴って、室内52に入ってくる熱量が徐々に増加するため、室内温度Trが徐々に上昇する。
As shown in FIG. 14, the outside air temperature To becomes low during the night when there is no sunlight, and gradually rises after sunrise (around 5 a.m.). As the outside air temperature To rises, the amount of heat entering the
ただし、空気調和機10を起動させた後の数時間において、室内温度Trが暖房設定温度Tshを下回っている場合がある。この場合、室内温度Trを暖房設定温度Tshまで上昇させるために、空気調和機10は暖房運転を実行する。図中の領域k1は、暖房運転が実行される時間帯に対応している。
However, for several hours after starting the
上記暖房運転の実行中、外気温度Toが上昇して室内52に入ってくる熱量が増加する。さらに室内52において人体および器具類が発生する熱量も増加する。そのため、暖房運転、外気温度および人体等の相乗的な作用によって室内52に補給される熱量が増加し、室内温度Trを上昇させる。コントローラ20は、外気温度Toおよび日射量Siに応じて暖房抑制率Rhsを算出し、算出された暖房抑制率Rhsを用いて温水二方弁38の開度指令Vh*を補正する。
During execution of the heating operation, the outside air temperature To rises and the amount of heat entering the
図10には、暖房運転の開始直後の時刻taにおける外気温度Toから算出される抑制率Rh1(ta)および、暖房運転中の時刻tbにおける外気温度Toから算出される抑制率Rh1(tb)が示されている。図11には、時刻taにおける日射量Siから算出される抑制率Rh2(ta)および、時刻tbにおける日射量Siから算出される抑制率Rh2(tb)が示されている。 FIG. 10 shows the suppression rate Rh1(ta) calculated from the outside air temperature To at time ta immediately after the start of heating operation, and the suppression rate Rh1(tb) calculated from outside air temperature To at time tb during heating operation. It is shown. FIG. 11 shows the suppression rate Rh2(ta) calculated from the solar radiation amount Si at time ta and the suppression rate Rh2(tb) calculated from the solar radiation amount Si at time tb.
コントローラ20は、Rh1(ta)およびRh2(ta)を乗算して、時刻taにおける暖房抑制率Rhs(ta)を算出する。コントローラ20は、Rh1(tb)およびRh2(tb)を乗算して、時刻tbにおける暖房抑制率Rhs(tb)を算出する。Rh1(ta)>Rh1(tb)であり、かつ、Rh2(ta)>Rh2(tb)であるため、Rhs(ta)>Rhs(tb)となる。
The
このように暖房運転中、外気温度Toおよび日射量Siの上昇に従って暖房抑制率Rhsが減少することにより、温水コイル36への熱媒体の供給量が徐々に減少する。これにより、室内52に補給される熱量が徐々に減少するため、暖房が過剰となることを抑制することができる。また、冷房運転へ移行したときの冷房負荷を低減することができる。よって、暖房運転および当該暖房運転に続いて実行される冷房運転における空気調和機10の消費エネルギーを低減することができる。
As described above, during heating operation, the heating suppression rate Rhs decreases as the outside air temperature To and the amount of solar radiation Si increase, so that the amount of heat medium supplied to the
図15は、暖房主体期間中のある1日における外気温度の時間的推移を示す図である。図15の横軸は時刻を示し、縦軸は外気温センサ24による外気温度Toの検出値を示している。なお、図15の例においても、図14と同様に、午前8時30分~午後6:00(18:00)の時間帯を、空気調和機10を運転させて室内52の空気の調和を行う時間帯(空調時間帯)とし、午前0時~午前8時30分および午後6時~午後24時の時間帯を、空気調和機10を停止状態とする時間帯としている。
FIG. 15 is a diagram showing a temporal change in outside air temperature in one day during a heating-based period. The horizontal axis in FIG. 15 indicates time, and the vertical axis indicates the detected value of the outside air temperature To by the outside
図15に示すように、外気温度Toは、日光がない夜中に低温となり、日の出(午前5時前後)後に徐々に上昇する。外気温度Toの上昇に伴って、室内52に入ってくる熱量が徐々に増加するため、室内温度Trが徐々に上昇する。
As shown in FIG. 15, the outside air temperature To becomes low during the night when there is no sunlight, and gradually rises after sunrise (around 5 a.m.). As the outside air temperature To rises, the amount of heat entering the
空気調和機10が起動すると、室内温度Trが暖房設定温度Tshを下回っているため、空気調和機10は暖房運転を実行する。暖房運転の実行中、外気温度Toの上昇および日射量の増加に起因して室内52に入ってくる熱量が増加するとともに、室内52において人体および器具類が発生する熱量も増加する。暖房運転、外気温度および人体等の相乗的な作用によって室内52に補給される熱量が増加し、室内温度Trが上昇する。
When the
これにより、外気温度Toがピークとなる午後1時付近の数時間において、室内温度Trが冷房設定温度Tscを上回る場合がある。この場合、室内温度Trを冷房設定温度Tscまで低下させるために、空気調和機10は冷房運転を実行する。図中の領域k2は、冷房運転が実行される時間帯に対応している。
As a result, the indoor temperature Tr may exceed the cooling set temperature Tsc during several hours around 1:00 pm when the outside air temperature To reaches its peak. In this case, the
上記冷房運転の実行中、外気温度Toが徐々に低下して室内52に入ってくる熱量が減少する。また、日射量Siが徐々に減少して室内52に入ってくる熱量が減少する。冷房運転、外気温度および日射量の相乗的な作用によって室内52から取り除かれる熱量が増加し、室内温度Trを低下させる。コントローラ20は、外気温度Toおよび日射量Siに応じて冷房抑制率Rcsを算出し、算出された冷房抑制率Rcsを用いて冷水二方弁34の開度指令Vc*を補正する。
During execution of the above-mentioned cooling operation, the outside air temperature To gradually decreases, and the amount of heat entering the
図5には、冷房運転中の時刻tcにおける外気温度Toから算出される抑制率Rc1(tc)および、冷房運転終了直前の時刻tdにおける外気温度Toから算出される抑制率Rc1(td)が示されている。図6には、時刻tcにおける日射量Siから算出される抑制率Rc2(tc)および、時刻tdにおける日射量Siから算出される抑制率Rc2(td)が示されている。 FIG. 5 shows the suppression rate Rc1(tc) calculated from the outside air temperature To at time tc during cooling operation, and the suppression rate Rc1(td) calculated from outside air temperature To at time td immediately before the end of cooling operation. has been done. FIG. 6 shows the suppression rate Rc2(tc) calculated from the solar radiation amount Si at time tc and the suppression rate Rc2(td) calculated from the solar radiation amount Si at time td.
コントローラ20は、Rc1(tc)およびRc2(tc)を乗算して、時刻tcにおける冷房抑制率Rcs(tc)を算出する。コントローラ20は、Rc1(td)およびRc2(td)を乗算して、時刻tdにおける冷房抑制率Rcs(td)を算出する。Rc1(tc)>Rc1(td)であり、Rc2(tc)>Rc2(td)であるため、Rcs(tc)>Rcs(td)となる。冷房運転中、外気温度Toの低下および日射量Siの減少に従って冷房抑制率Rcsが減少することにより、冷水コイル32への熱媒体の供給量が徐々に減少する。したがって、室内52から取り除かれる熱量が徐々に減少し、冷房が過剰となることを抑制することができる。また、暖房運転へ移行したときの暖房負荷を低減することができる。この結果、冷房運転および当該冷房運転に続いて実行される暖房運転における空気調和機10の消費エネルギーを低減することができる。
The
<その他の構成例>
上述した実施の形態では、暖房主体期間における冷房抑制率Rcsおよび冷房主体期間における暖房抑制率Rhsの各々を、外気温度Toおよび日射量Siに応じて算出する構成例について説明したが、外気温度Toおよび日射量Siの少なくとも一方に応じて冷房抑制率Rcsおよび暖房抑制率Rhsを算出する構成とすることによって、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。<Other configuration examples>
In the embodiment described above, a configuration example has been described in which the cooling suppression rate Rcs in the heating-main period and the heating suppression rate Rhs in the cooling-main period are calculated according to the outside air temperature To and the amount of solar radiation Si. By configuring the cooling suppression rate Rcs and the heating suppression rate Rhs to be calculated according to at least one of the amount of solar radiation Si and the amount of solar radiation Si, the same effects as in the present embodiment described above can be obtained.
したがって、外気温度Toおよび日射量Siのいずれか一方に応じて冷房抑制率Rcsおよび暖房抑制率Rhsを算出する構成とすることも可能である。この場合においても、暖房主体運転期間中の冷房運転時には、100%を上限値として、外気温度Toの低下または日射量Siの減少に応じて値が小さくなるように冷房抑制率Rcsが算出される。これにより、冷房運転時および当該冷房運転に続いて実行される暖房運転における空気調和機10の消費エネルギーを低減することができる。
Therefore, it is also possible to adopt a configuration in which the cooling suppression rate Rcs and the heating suppression rate Rhs are calculated according to either the outside air temperature To or the amount of solar radiation Si. Even in this case, during cooling operation during the heating-main operation period, the cooling suppression rate Rcs is calculated such that the upper limit is 100% and the value decreases as the outside temperature To decreases or the solar radiation amount Si decreases. . Thereby, the energy consumption of the
また冷房主体運転期間中の暖房運転時には、100%を上限値として、外気温度Toの上昇または日射量Siの増加に応じて値が小さくなるように暖房抑制率Rhsが算出される。これにより、暖房運転時および当該暖房運転に続いて実行される冷房運転における空気調和機10の消費エネルギーを低減することができる。
Further, during heating operation during the cooling-main operation period, the heating suppression rate Rhs is calculated such that the upper limit value is 100% and the value decreases as the outside temperature To increases or the solar radiation amount Si increases. Thereby, the energy consumption of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims are included.
10 空気調和機、11,580 吸込口、12,560 吹出口、14 給気ダクト、15 換気ダクト、16 還気ダクト、20 コントローラ、22 温湿度センサ、24 外気温センサ、26 日射量センサ、30 フィルタ、32 冷水コイル、33 冷水用循環路、34 冷水二方弁、36 温水コイル、37 温水用循環路、38 温水二方弁、40 加湿器、41 加湿用供給路、42 加湿二方弁、44 ファン、50 建物、52 室内、54 窓、56 天井、58 床面、70 入力部、72 主制御部、74 冷房制御部、76 暖房制御部、78 湿度制御部、80 ファン制御部、82,84,92,94 抑制率算出部、85,88,95,98 乗算器、86,96 切替部、100 空気調和システム、202 CPU、204 メモリ、206 I/O回路、740,760 減算器、742,762 制御器、744,764 補正部、Tr 室内温度、To 外気温度、Si 日射量、Tsc 冷房設定温度、Tsh 暖房設定温度、Vc*,Vh* 開度指令、Rcs 冷房抑制率、Rhs 暖房抑制率、Rc1,Rc2,Rh1,Rh2 抑制率。 10 air conditioner, 11,580 inlet, 12,560 outlet, 14 supply air duct, 15 ventilation duct, 16 return air duct, 20 controller, 22 temperature and humidity sensor, 24 outside temperature sensor, 26 solar radiation sensor, 30 Filter, 32 Cold water coil, 33 Cold water circulation path, 34 Cold water two-way valve, 36 Hot water coil, 37 Hot water circulation path, 38 Hot water two-way valve, 40 Humidifier, 41 Humidification supply path, 42 Humidification two-way valve, 44 fan, 50 building, 52 room, 54 window, 56 ceiling, 58 floor, 70 input section, 72 main control section, 74 cooling control section, 76 heating control section, 78 humidity control section, 80 fan control section, 82, 84, 92, 94 Suppression rate calculation unit, 85, 88, 95, 98 Multiplier, 86, 96 Switching unit, 100 Air conditioning system, 202 CPU, 204 Memory, 206 I/O circuit, 740, 760 Subtractor, 742 , 762 controller, 744, 764 correction unit, Tr indoor temperature, To outside temperature, Si solar radiation, Tsc cooling set temperature, Tsh heating set temperature, Vc*, Vh* opening command, Rcs cooling suppression rate, Rhs heating suppression rate, Rc1, Rc2, Rh1, Rh2 inhibition rate.
Claims (9)
前記室内に設置され、室内温度を検出する温度センサと、
前記室内温度に応じて、前記空気調和機の冷房運転および暖房運転を切り替えるコントローラとを備え、
前記空気調和機は、
第1の熱媒体と前記空気との熱交換により前記空気を冷却する第1の熱交換器と、
第2の熱媒体と前記空気との熱交換により前記空気を加熱する第2の熱交換器と、
前記第1の熱媒体の循環路に設けられ、前記冷房運転時に開放される第1の弁と、
前記第2の熱媒体の循環路に設けられ、前記暖房運転時に開放される第2の弁と、
前記第1の熱交換器および前記第2の熱交換器に前記空気を通流させるファンとを含み、
前記コントローラは、
前記冷房運転時に、冷房設定温度と前記室内温度との第1の偏差に応じて前記第1の弁の開度を制御することにより、前記第1の熱交換器への前記第1の熱媒体の供給量を調整する冷房制御部と、
前記暖房運転時に、暖房設定温度と前記室内温度との第2の偏差に応じて前記第2の弁の開度を制御することにより、前記第2の熱交換器への前記第2の熱媒体の供給量を調整する暖房制御部とを含み、
前記冷房制御部は、前記暖房運転を主体に前記室内の空気を調和する暖房主体期間において前記冷房運転を行なう場合には、前記第1の熱交換器への前記第1の熱媒体の供給量を、前記第1の偏差に応じた前記第1の熱媒体の供給量よりも減少させ、
前記暖房制御部は、前記冷房運転を主体に前記室内の空気を調和する冷房主体期間において前記暖房運転を行なう場合には、前記第2の熱交換器への前記第2の熱媒体の供給量を、前記第2の偏差に応じた前記第2の熱媒体の供給量よりも減少させる、空気調和システム。An air conditioner that harmonizes the air inside a building,
a temperature sensor installed in the room to detect the room temperature;
and a controller that switches between cooling operation and heating operation of the air conditioner according to the indoor temperature,
The air conditioner includes:
a first heat exchanger that cools the air by heat exchange between a first heat medium and the air;
a second heat exchanger that heats the air by heat exchange between a second heat medium and the air;
a first valve provided in the first heat medium circulation path and opened during the cooling operation;
a second valve provided in the second heat medium circulation path and opened during the heating operation;
a fan that causes the air to flow through the first heat exchanger and the second heat exchanger,
The controller includes:
During the cooling operation, the first heat medium is supplied to the first heat exchanger by controlling the opening degree of the first valve according to a first deviation between the cooling set temperature and the indoor temperature. a cooling control unit that adjusts the supply amount of
During the heating operation, the second heat medium is supplied to the second heat exchanger by controlling the opening degree of the second valve according to a second deviation between the heating set temperature and the indoor temperature. and a heating control unit that adjusts the supply amount of
When performing the cooling operation in the heating-main period in which the indoor air is mainly conditioned by the heating operation, the cooling control unit controls the amount of the first heat medium supplied to the first heat exchanger. is reduced from the supply amount of the first heat medium according to the first deviation,
When performing the heating operation in the cooling-main period in which the indoor air is mainly conditioned by the cooling operation, the heating control unit controls the supply amount of the second heat medium to the second heat exchanger. The air conditioning system is configured to reduce the supply amount of the second heat medium according to the second deviation.
日射量を検出する日射量センサとをさらに備え、
前記冷房制御部は、
前記第1の偏差を入力とする制御演算によって、前記第1の弁に対する第1の開度指令を生成する第1の制御器と、
前記暖房主体期間には、前記外気温度および前記日射量の少なくとも一方に基づいて、前記第1の開度指令を補正する第1の補正部を含む、請求項1に記載の空気調和システム。an outside temperature sensor that detects outside temperature;
It further includes a solar radiation sensor that detects the solar radiation amount,
The cooling control unit includes:
a first controller that generates a first opening command for the first valve by a control calculation using the first deviation as input;
The air conditioning system according to claim 1, further comprising a first correction unit that corrects the first opening command based on at least one of the outside air temperature and the amount of solar radiation during the heating main period.
前記冷房抑制率は、100%を上限値として、前記外気温度の低下または前記日射量の減少に従って、値が小さくなるように算出される、請求項2に記載の空気調和システム。The first correction unit is configured to correct the first opening command by multiplying the first opening command generated by the first controller by a cooling suppression rate,
The air conditioning system according to claim 2, wherein the cooling suppression rate is calculated such that the upper limit value is 100%, and the value decreases as the outside air temperature decreases or the amount of solar radiation decreases.
前記第1の抑制率は、100%を上限値として、前記外気温度が低下するに従って値が小さくなるように算出され、
前記第2の抑制率は、100%を上限値として、前記日射量が減少するに従って値が小さくなるように算出される、請求項3に記載の空気調和システム。The first correction unit adjusts the cooling suppression rate by multiplying a first suppression rate calculated according to the outside temperature and a second suppression rate calculated according to the amount of solar radiation. configured to calculate,
The first suppression rate is calculated such that the upper limit value is 100%, and the value decreases as the outside temperature decreases,
The air conditioning system according to claim 3, wherein the second suppression rate is calculated such that the upper limit value is 100%, and the value decreases as the amount of solar radiation decreases.
日射量を検出する日射量センサとをさらに備え、
前記暖房制御部は、
前記第2の偏差を入力とする制御演算によって、前記第2の弁に対する第2の開度指令を生成する第2の制御器と、
前記冷房主体期間には、前記外気温度および前記日射量の少なくとも一方に基づいて、前記第2の開度指令を補正する第2の補正部を含む、請求項1に記載の空気調和システム。an outside temperature sensor that detects outside temperature;
It further includes a solar radiation sensor that detects the solar radiation amount,
The heating control section includes:
a second controller that generates a second opening command for the second valve by a control calculation using the second deviation as input;
The air conditioning system according to claim 1, further comprising a second correction unit that corrects the second opening command based on at least one of the outside air temperature and the amount of solar radiation during the cooling-main period.
前記暖房抑制率は、100%を上限値として、前記外気温度の上昇または前記日射量の増加に従って、値が小さくなるように算出される、請求項6に記載の空気調和システム。The second correction unit is configured to correct the second opening command by multiplying the second opening command generated by the second controller by a heating suppression rate,
The air conditioning system according to claim 6, wherein the heating suppression rate is calculated such that the upper limit value is 100%, and the value decreases as the outside air temperature increases or the amount of solar radiation increases.
前記第3の抑制率は、100%を上限値として、前記外気温度が上昇するに従って値が小さくなるように算出され、
前記第4の抑制率は、100%を上限値として、前記日射量が増加するに従って値が小さくなるように算出される、請求項7に記載の空気調和システム。The second correction unit adjusts the heating suppression rate by multiplying a third suppression rate calculated according to the outside air temperature and a fourth suppression rate calculated according to the amount of solar radiation. configured to calculate,
The third suppression rate is calculated such that the upper limit is 100% and the value decreases as the outside temperature increases,
The air conditioning system according to claim 7, wherein the fourth suppression rate is calculated such that the upper limit value is 100%, and the value decreases as the amount of solar radiation increases.
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