(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0016】
[発明の原理]
データを見て判断を行うために必要な「データの理解」が不慣れなエネルギー管理者にとっては、データのグラフ化や図示の情報提示だけでは、省エネルギー効果の有効性の判断は難しい。発明者は、このような難しさがエネルギー管理者の過剰な負荷や関係者間での判断のばらつきの要因になっていることに着眼した。
【0017】
また、省エネルギー効果の有効性の判断を自動化しようとすると、空調では複雑な要素が多くなるので、実現できなくなるという点についても考慮した。しかしながら、判断のための「理解を支援する機能」は実現可能である。この機能により、エネルギー管理者の負担を軽減したり、関係者間の判断のばらつきを抑制したりできることに想到した。具体的には、言語表現などを利用して支援機能を実現するのが好適である。
また、本発明は、エネルギー管埋に不慣れな者に、ガイダンスを出すことで、エネルギー管埋の理解を支援することを目的としており、条件判断の精度は重要ではなく、多少誤差を含んでも十分に効果がある。
【0018】
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態に係る省エネルギー効果理解支援装置の構成を示すブロック図である。省エネルギー効果理解支援装置は、データ記憶部1と、データ集計部2と、評価対象量算出手段となるエネルギー量算出部3と、第1の評価対象量補正手段となるエネルギー量補正部4と、第2の評価対象量補正手段エネルギー量補正部5と、条件比較部6と、コメント作成部7と、コメントテーブル8と、出力部9とから構成される。
【0019】
本実施の形態では、エネルギー量を評価対象量として説明する。ただし、評価対象量としては、エネルギー量の他に、CO
2排出量、ランニングコスト(金額)などがある。省エネルギー効果理解支援装置は、あらかじめ指定された期間のデータに対して省エネルギー効果を算出し、あらかじめ規定された条件に応じたガイダンスを作成して出力する。
図2は省エネルギー効果理解支援装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【0020】
データ記憶部1は、管理対象施設(工場、ホテル、学校など)について現在までに計測されているデータと、ユーザが入力したデータとを記憶している。データ記憶部1に記憶されるデータとしては、外部環境情報と、エネルギーデータと、施設情報とがある。外部環境情報としては、外気温度、外気エンタルピーなどがある。ここでは、日毎の平均気温をその日の外気温度とする。ただし、最高気温を外気温度としてもよいし、最低気温を外気温度としてもよい。
【0021】
エネルギーデータとしては、管理対象施設の一次エネルギー使用量、施設の電力使用量、施設のガス使用量などがある。なお、一次エネルギー使用量、電力使用量、ガス使用量などは周知の換算式により相互に換算することができ、評価対象量(ここでは消費エネルギー量)を算出できるものとする。施設情報としては、管理対象施設の稼働日、施設の稼働時間、施設の稼働率などがある。
【0022】
データ集計部2は、基準期間と評価対象期間のデータを所定の周期(例えば日単位)で集計する(
図2ステップS1)。
エネルギー量算出部3は、基準期間のデータから管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を算出すると共に、評価対象期間のデータから管理対象施設の評価対象期間の消費エネルギー量を算出する(
図2ステップS2)。
【0023】
エネルギー量補正部4は、基準期間を含むデータ取得期間のデータに基づいて、管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を推定するための評価対象モデル(ここではエネルギーモデル)を作成し、この評価対象モデルと評価対象期間のデータとを用いて基準期間の消費エネルギー量を補正する(
図2ステップS3)。
【0024】
エネルギー量補正部5は、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量から1日単位の消費エネルギー量を算出すると共に、エネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量から1日単位の消費エネルギー量を算出する(
図2ステップS4)。
条件比較部6は、基準期間の消費エネルギー量と評価対象期間の消費エネルギー量とを複数の判断ロジックで比較して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図2ステップS5)。
【0025】
コメント作成部7は、消費エネルギー量の増減の判別結果に基づいてコメントを作成し、コメントを出力部9に表示させる(
図2ステップS6)。
【0026】
以下、本実施の形態の省エネルギー効果理解支援装置の動作をより詳細に説明する。データ集計部2は、データ記憶部1から、管理対象施設の基準期間(例えば昨年度の4月)のエネルギーデータと評価対象期間(例えば今年度の4月)のエネルギーデータとをそれぞれ所定の周期(例えば日単位)で集計する(
図2ステップS1)。エネルギーデータは、例えば1分周期や30分周期で計測され、データ記憶部1に記憶されている。データ集計部2は、これら1分周期や30分周期のエネルギーデータを日単位で集計する。
【0027】
エネルギー量算出部3は、データ集計部2が集計した基準期間の日単位のエネルギーデータから管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を算出する(
図2ステップS2)。データ集計部2は基準期間における施設の稼働日毎にエネルギーデータの集計値を算出しているので、このエネルギーデータを合計すれば、基準期間の消費エネルギー量を算出することができる。ここでは、基準期間の消費エネルギー量をE0とする。
【0028】
また、エネルギー量算出部3は、データ集計部2が集計した評価対象期間の日単位のエネルギーデータから管理対象施設の評価対象期間の消費エネルギー量を算出する(
図2ステップS2)。データ集計部2は評価対象期間における施設の稼働日毎にエネルギーデータの集計値を算出しているので、このエネルギーデータを合計すれば、評価対象期間の消費エネルギー量を算出することができる。ここでは、評価対象期間の消費エネルギー量をE1とする。なお、エネルギーデータが原油換算量、CO
2排出量、電力使用量、ガス使用量などで表されている場合には、ジュール値または電力値に換算して消費エネルギー量を算出すればよい。
【0029】
次に、エネルギー量補正部4は、基準期間を含むデータ取得期間の外部環境情報とデータ取得期間のエネルギーデータに基づいて、管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を推定するための評価対象モデル(ここではエネルギーモデル)を作成する(
図2ステップS3)。エネルギーモデルは、例えば次式のように表現される。
f(T)=aT+b ・・・(1)
【0030】
Tは基準期間の日毎の外気温度、f(T)は管理対象施設の基準期間の日毎の消費エネルギー量、aは回帰係数、bは定数項である。エネルギーモデルを作成するためのデータを取り出すデータ取得期間は、基準期間を含む1年間とすればよい。例えば基準期間が昨年度の4月であれば、昨年度の年間の外気温度とエネルギーデータに基づいてエネルギーモデルを作成する。また、基準期間そのものをデータ取得期間としてもよい。
【0031】
図3はエネルギーモデルの1例を示す図である。
図3の30は基準期間の日毎の消費エネルギー量のデータ、31は評価対象期間の日毎の消費エネルギー量のデータを示し、32は基準期間の外気温度と消費エネルギー量とから求めた近似式(エネルギーモデル)の直線を示している。
図3では、消費エネルギー量をkWhの単位の消費電力量で表している。
図3に示したデータから得られるエネルギーモデルは、次式のように表現される。
f(T)=163.75T−1911 ・・・(2)
【0032】
なお、式(1)、式(2)の例では、近似式によるエネルギーモデルを例に挙げているが、エネルギーモデルとしては、近似式に限らず、エネルギー量を推計できるものであれば、重回帰式、ニューラルネットワークなどでも構わない。
【0033】
続いて、エネルギー量補正部4は、作成したエネルギーモデルと評価対象期間の外部環境情報とを用いて、管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を補正する(
図2ステップS3)。具体的には、エネルギー量補正部4は、基準期間における施設の稼働日に対応する評価対象期間の稼働日の外気温度T’を式(1)のTに代入することで、評価対象期間の外部環境条件における基準期間の消費エネルギー量f(T’)を基準期間の稼働日毎に算出することができる。
【0034】
例えば基準期間が昨年度の4月で、4月1日の消費エネルギー量を補正しようとする場合、今年度の同日、すなわち今年度の4月1日の外気温度T’を式(1)のTに代入すればよい。こうして、基準期間の稼働日毎に消費エネルギー量を補正することができ、この補正した消費エネルギー量f(T’)を合計すれば、基準期間の補正した消費エネルギー量を算出することができる。ここでは、基準期間の補正した消費エネルギー量をE0’とする。
【0035】
なお、基準期間の稼働日に対応する今年度の日にちが施設の稼働日でなかった場合には、その前後の稼働日の外気温度T’を用いて補正を行えばよい。例えば基準期間が昨年度の4月で、4月2日の消費エネルギー量を補正しようとする場合に、今年度の4月2日が稼働日でなかった場合には、今年度の4月1日または4月3日の外気温度T’を用いて補正を行えばよい。
【0036】
一方、エネルギー量補正部5は、基準期間と評価対象期間のそれぞれについて1日単位の消費エネルギー量を算出する(
図2ステップS4)。具体的には、エネルギー量補正部5は、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量E0を基準期間中の管理対象施設の稼働日数で割り、基準期間の1日単位(1日平均)の消費エネルギー量を算出する。ここでは、基準期間の1日単位の消費エネルギー量をE0
Dayとする。また、エネルギー量補正部5は、エネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1を評価対象期間中の管理対象施設の稼働日数で割り、評価対象期間の1日単位の消費エネルギー量を算出する。ここでは、評価対象期間の1日単位の消費エネルギー量をE1
Dayとする。
【0037】
次に、条件比較部6は、基準期間の消費エネルギー量と評価対象期間の消費エネルギー量とを複数の判断ロジックで比較して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図2ステップS5)。
図4は条件比較部6の動作を示すフローチャートである。
【0038】
まず、条件比較部6は、基準期間中の管理対象施設の稼働日数と評価対象期間中の管理対象施設の稼働日数とを比較し、稼働日数が同じかどうかを判定する(
図4ステップS10)。このとき、微小な日数の差による影響を抑えるために、余裕幅(許容幅)を設ける。条件比較部6は、基準期間中の管理対象施設の稼働日数をN0、評価対象期間中の管理対象施設の稼働日数をN1としたとき、次式が成立する場合には、稼働日数が同じと判定する。
|N0−N1|<ΔDay ・・・(3)
ΔDayは予め定められた余裕幅(単位は日)である。つまり、稼働日数の差がΔDay未満であれば、稼働日数が同じと見なす。
【0039】
条件比較部6は、基準期間と評価対象期間の稼働日数が同じ場合(
図4ステップS10においてYES)、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量E0と評価対象期間の消費エネルギー量E1とから差異量(省エネルギー量)ΔEおよび省エネルギー率Erを次式のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図4ステップS11)。
ΔE=E0−E1 ・・・(4)
Er=ΔE/E0×100 ・・・(5)
【0040】
条件比較部6は、以下の式(6)、式(7)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が増加したと判定する。
ΔE<β1 ・・・(6)
Er<β2 ・・・(7)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔEが所定値β1より小さいか、あるいは省エネルギー率Erが所定値β2より小さい場合、消費エネルギー量が増加したと判定する。β1,β2は予め定められた負の値である。
【0041】
また、条件比較部6は、以下の式(8)、式(9)が成立する場合、基準期間と評価対象期間の消費エネルギー量が同程度であると判定する。
β1≦ΔE≦α1 ・・・(8)
β2≦Er≦α2 ・・・(9)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔEが所定値β1以上で所定値α1以下か、あるいは省エネルギー率Erが所定値β2以上で所定値α2以下の場合、消費エネルギー量が同程度であると判定する。α1,α2は予め定められた正の値である。
【0042】
また、条件比較部6は、以下の式(10)、式(11)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が減少したと判定する。
ΔE>α1 ・・・(10)
Er>α2 ・・・(11)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔEが所定値α1より大きいか、あるいは省エネルギー率Erが所定値α2より大きい場合、消費エネルギー量が減少したと判定する。以上でステップS11の処理が終了する。
【0043】
ステップS11の処理では、基準期間と評価対象期間の消費エネルギー量の微小な差による判定への影響を抑えるために、余裕幅(α1,α2,β1,β2)を設けている。なお、消費エネルギー量の増減は、式(6)、式(8)、式(10)を用いて省エネルギー量ΔEのみで判別を行ってもよいし、式(7)、式(9)、式(11)を用いて省エネルギー率Erのみで判別を行ってもよい。
【0044】
次に、条件比較部6は、エネルギー量補正部4が補正した基準期間の消費エネルギー量E0’とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔE’および省エネルギー率Er’を次式のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図4ステップS12)。
ΔE’=E0’−E1 ・・・(12)
Er’=ΔE’/E0’×100 ・・・(13)
【0045】
条件比較部6は、以下の式(14)、式(15)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が増加したと判定する。
ΔE’<β1 ・・・(14)
Er’<β2 ・・・(15)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔE’が所定値β1より小さいか、あるいは省エネルギー率Er’が所定値β2より小さい場合、消費エネルギー量が増加したと判定する。
【0046】
また、条件比較部6は、以下の式(16)、式(17)が成立する場合、基準期間と評価対象期間の消費エネルギー量が同程度であると判定する。
β1≦ΔE’≦α1 ・・・(16)
β2≦Er’≦α2 ・・・(17)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔE’が所定値β1以上で所定値α1以下か、あるいは省エネルギー率Er’が所定値β2以上で所定値α2以下の場合、消費エネルギー量が同程度であると判定する。
【0047】
また、条件比較部6は、以下の式(18)、式(19)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が減少したと判定する。
ΔE’>α1 ・・・(18)
Er’>α2 ・・・(19)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔE’が所定値α1より大きいか、あるいは省エネルギー率Er’が所定値α2より大きい場合、消費エネルギー量が減少したと判定する。以上でステップS12の処理が終了する。なお、消費エネルギー量の増減は、式(14)、式(16)、式(18)を用いて省エネルギー量ΔE’のみで判別を行ってもよいし、式(15)、式(17)、式(19)を用いて省エネルギー率Er’のみで判別を行ってもよい。
【0048】
次に、条件比較部6は、ステップS11の判別結果とステップS12の判別結果とを比較して、判別結果の一致不一致を判定する(
図4ステップS13)。条件比較部6は、ステップS11,S12の判別結果が共に「増加」、ステップS11,S12の判別結果が共に「同程度」、ステップS11,S12の判別結果が共に「減少」のいずれかの場合には「一致」と判定し、判別結果が異なる場合には「不一致」と判定する。
基準期間と評価対象期間の稼働日数が同じ場合には、以上のステップS10〜S13で条件比較部6の処理が終了する。
【0049】
一方、条件比較部6は、基準期間と評価対象期間の稼働日数が異なる場合(
図4ステップS10においてNO)、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量E0と評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔEおよび省エネルギー率Erを算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図4ステップS14)。このステップS14の処理はステップS11と同じなので、説明は省略する。
【0050】
続いて、条件比較部6は、エネルギー量補正部5が算出した基準期間の1日単位の消費エネルギー量E0
Dayと評価対象期間の1日単位の消費エネルギー量E1
Dayとから省エネルギー量ΔE
Dayおよび省エネルギー率Er
Dayを次式のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図4ステップS15)。
ΔE
Day=E0
Day−E1
Day ・・・(20)
Er
Day=ΔE
Day/E0
Day×100 ・・・(21)
【0051】
条件比較部6は、以下の式(22)、式(23)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が増加したと判定する。
ΔE
Day<β3 ・・・(22)
Er
Day<β4 ・・・(23)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔE
Dayが所定値β3より小さいか、あるいは省エネルギー率Er
Dayが所定値β4より小さい場合、消費エネルギー量が増加したと判定する。β3,β4は予め定められた負の値である。
【0052】
また、条件比較部6は、以下の式(24)、式(25)が成立する場合、基準期間と評価対象期間の消費エネルギー量が同程度であると判定する。
β3≦ΔE
Day≦α3 ・・・(24)
β4≦Er
Day≦α4 ・・・(25)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔE
Dayが所定値β3以上で所定値α3以下か、あるいは省エネルギー率Er
Dayが所定値β4以上で所定値α4以下の場合、消費エネルギー量が同程度であると判定する。α3,α4は予め定められた正の値である。
【0053】
また、条件比較部6は、以下の式(26)、式(27)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が減少したと判定する。
ΔE
Day>α3 ・・・(26)
Er
Day>α4 ・・・(27)
つまり、条件比較部6は、省エネルギー量ΔE
Dayが所定値α3より大きいか、あるいは省エネルギー率Er
Dayが所定値α4より大きい場合、消費エネルギー量が減少したと判定する。以上でステップS15の処理が終了する。なお、消費エネルギー量の増減は、式(22)、式(24)、式(26)を用いて省エネルギー量ΔE
Dayのみで判別を行ってもよいし、式(23)、式(25)、式(27)を用いて省エネルギー率Er
Dayのみで判別を行ってもよい。
【0054】
次に、条件比較部6は、エネルギー量補正部4が補正した基準期間の消費エネルギー量E0’とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔE’および省エネルギー率Er’を式(12)、式(13)のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図4ステップS16)。このステップS16の処理はステップS12と同じである。
【0055】
次に、条件比較部6は、ステップS15の判別結果とステップS16の判別結果とを比較して、判別結果の一致不一致を判定する(
図4ステップS17)。条件比較部6は、ステップS15,S16の判別結果が共に「増加」、ステップS15,S16の判別結果が共に「同程度」、ステップS15,S16の判別結果が共に「減少」のいずれかの場合には「一致」と判定し、判別結果が異なる場合には「不一致」と判定する。
基準期間と評価対象期間の稼働日数が異なる場合には、以上のステップS10,S14〜S17で条件比較部6の処理が終了する。
【0056】
次に、コメント作成部7は、条件比較部6の判別結果に基づいてコメントを作成して出力する(
図2ステップS6)。
図5はコメント作成部7の動作を示すフローチャートである。まず、コメント作成部7は、条件比較部6の判別結果に基づいてコメントテーブル8を参照して、判別結果に対応するコメントを取得する(
図5ステップS20)。
【0057】
図6(A)〜
図6(F)はコメントテーブル8の例を示す図である。コメントテーブル8は、条件比較部6の判別結果とコメントとを対応付けて予め記憶しているものである。なお、
図6(A)〜
図6(F)の例では、基準期間を昨年度の或る一ヶ月としており、評価対象期間を今年度の同月としている。
【0058】
コメント作成部7は、
図4のステップS10の判別結果に対して
図6(A)のコメントテーブル8を参照して、この判別結果に対応するコメントを取得する。
図6(A)から明らかなように、基準期間と評価対象期間の稼働日数が一致した場合、対応するコメントはなく、基準期間と評価対象期間の稼働日数が不一致の場合、対応するコメントは「稼働日数が異なるため、省エネルギー量を検証するには、日単位での評価が必要です。」となる。
【0059】
コメント作成部7は、
図4のステップS11の判別結果に対して
図6(B)のコメントテーブル8を参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS11の判別結果が消費エネルギー量の「増加」を示している場合、対応するコメントは「昨年度より、実績の消費エネルギー量は、増加しています。」となる。
【0060】
コメント作成部7は、
図4のステップS14の判別結果に対して
図6(C)のコメントテーブル8を参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS14の判別結果が消費エネルギー量が「同程度」であることを示している場合、対応するコメントは「昨年度と同程度の実績の消費エネルギー量です。」となる。
【0061】
コメント作成部7は、
図4のステップS15の判別結果に対して
図6(D)のコメントテーブル8を参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS15の判別結果が消費エネルギー量の「減少」を示している場合、対応するコメントは「日単位では、消費エネルギー量は、減少しています。」となる。
【0062】
コメント作成部7は、
図4のステップS12,S16の判別結果に対して
図6(E)のコメントテーブル8を参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS12またはS16の判別結果が消費エネルギー量の「増加」を示している場合、対応するコメントは「外気温を考慮すると、昨年度より増エネ効果です。」となる。
【0063】
コメント作成部7は、
図4のステップS13,S17の判別結果に対して
図6(F)のコメントテーブル8を参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS13またはS17の判別結果が「一致」を示している場合、対応するコメントはなく、ステップS13またはS17の判別結果が「不一致」を示している場合、対応するコメントは「これは、気温の影響を受けています。」となる。
【0064】
こうして、コメント作成部7は、
図4のステップS10〜S17の各判別結果毎にステップS20の処理を行う。
コメント作成部7は、ステップS10〜S17の全ての判別結果についてステップS20の処理を終えた後に(ステップS21においてYES)、コメントを出力する(ステップS22)。コメントの出力方法としては、例えば出力部9による表示や印刷等がある。以上で、コメント作成部7の処理が終了する。
【0065】
図7はコメントの表示例を示す図である。
図7の例では、昨年度の4月〜10月の各月を基準期間とし、これに対応する今年度の4月〜10月の各月を評価対象期間としている。
図7におけるAは
図4のステップS10の判別結果、B−1はステップS11の判別結果、B−2はステップS14の判別結果、CはステップS15の判別結果、DはステップS12またはS16の判別結果、EはステップS13またはS17の判別結果を示している。
【0066】
この
図7のコメントの基となった条件比較部6による判別結果を
図8に示す。
図8では、昨年度の4月〜10月の各月の消費エネルギー量および今年度の4月〜10月の各月の消費エネルギー量を表記すると同時に、
図8のDで示すステップS12またはS16の判別結果については、省エネルギー量および省エネルギー率を同時に表記している。
【0067】
図9はコメントの別の表示例を示す図である。
図9の例では、消費エネルギー量(ここでは消費電力量)と外気温度とをコメントと同時に表示している。
図9の90は昨年度の4月〜10月の各月の省エネルギー量を示し、91は今年度の4月〜10月の各月の省エネルギー量を示し、92は昨年度の4月〜10月の各月の外気温度を示し、93は今年度の4月〜10月の各月の外気温度を示している。
図10はコメントのさらに別の表示例を示す図である。なお、コメントの内容は、条件判別の順序にとらわれずに、日本語として矛盾のないように、出力したい順序で、任意に出力すればよい。
【0068】
以上のように、本実施の形態では、基準期間の評価対象量と評価対象期間の評価対象量とを予め規定された複数の判断ロジックで比較して、評価対象量の増減を判断ロジック毎に判別し、判別結果を分析したコメントを、判断ロジック毎に作成して出力するようにしたので、エネルギー管埋状況に関する判断結果について共通認識を得るために、エネルギー管理に関係する関係者が払う労力を軽減することができる。また、本実施の形態では、エネルギー管理状況に関する判断が、複数の関係者間でばらつくことを抑制することができる。
【0069】
なお、本実施の形態では、エネルギー量を評価対象量としているが、上記のとおりCO
2排出量またはランニングコストを評価対象量としてもよい。
また、本実施の形態では、日単位のデータを集計して、月単位の基準期間と評価対象期間で評価対象量を比較しているが、日単位のデータを集計して、週単位の基準期間と評価対象期間で評価対象量を比較してもよいし、分単位のデータを集計して、時間単位の基準期間と評価対象期間で評価対象量を比較してもよい。
【0070】
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、管理対象施設として冷凍機などの設備がある工場を想定したが、本実施の形態では、ホテルの宴会場を管理対象施設とする場合について説明する。
図11は本実施の形態の省エネルギー効果理解支援装置の構成を示すブロック図であり、
図1と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の省エネルギー効果理解支援装置は、データ記憶部1と、データ集計部2と、評価対象量算出手段となるエネルギー量算出部3と、第1の評価対象量補正手段となるエネルギー量補正部4と、第2の評価対象量補正手段となるエネルギー量補正部5aと、条件比較部6aと、コメント作成部7aと、コメントテーブル8aと、出力部9とから構成される。
【0071】
図12は本実施の形態の省エネルギー効果理解支援装置の動作の概要を示すフローチャートである。
データ集計部2の動作(
図12ステップS30)、エネルギー量算出部3の動作(ステップS31)、およびエネルギー量補正部4の動作(ステップS32)は、第1の実施の形態と同様なので、説明は省略する。
【0072】
次に、エネルギー量補正部5aは、基準期間を含むデータ取得期間の外部環境情報と管理対象施設のデータ取得期間の稼働時間とデータ取得期間のエネルギーデータとに基づいて、管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を推定するための評価対象モデル(ここではエネルギーモデル)を作成する(
図12ステップS33)。エネルギーモデルは、例えば次式のように表現される。
f(T)=aT+bB+c ・・・(28)
【0073】
Tは基準期間の日毎の外気温度、Bは管理対象施設の基準期間の日毎の稼働時間、f(T)は管理対象施設の基準期間の日毎の消費エネルギー量、a,bは重回帰係数、cは定数項である。エネルギーモデルを作成するためのデータを取り出すデータ取得期間は、基準期間を含む1年間とすればよい。また、基準期間そのものをデータ取得期間としてもよい。なお、式(28)の例では、近似式によるエネルギーモデルを例に挙げているが、エネルギーモデルとしては、近似式に限らず、エネルギー量を推計できるものであれば、ニューラルネットワークなどでも構わない。
【0074】
続いて、エネルギー量補正部5aは、作成したエネルギーモデルと評価対象期間の外部環境情報と管理対象施設の評価対象期間の稼働時間とを用いて、管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を補正する(
図12ステップS33)。具体的には、エネルギー量補正部5aは、基準期間における施設の稼働日に対応する評価対象期間の稼働日の外気温度T’を式(28)のTに代入すると共に、基準期間における施設の稼働日の稼働時間に対応する評価対象期間の稼働日の稼働時間B’を式(28)のBに代入することで、評価対象期間の外部環境条件および評価対象期間の稼働条件における基準期間の消費エネルギー量f(T’)を基準期間の稼働日毎に算出することができる。
【0075】
例えば基準期間が昨年度の4月で、4月1日の消費エネルギー量を補正しようとする場合、今年度の同日、すなわち今年度の4月1日の外気温度T’を式(28)のTに代入し、今年度の4月1日の稼働時間B’を式(28)のBに代入すればよい。こうして、基準期間の稼働日毎に消費エネルギー量を補正することができ、この補正した消費エネルギー量f(T’)を合計すれば、基準期間の補正した消費エネルギー量を算出することができる。ここでは、基準期間の補正した消費エネルギー量をE0”とする。
【0076】
なお、基準期間の稼働日に対応する今年度の日にちが施設の稼働日でなかった場合には、その前後の稼働日の外気温度T’および稼働時間B’を用いて補正を行えばよい。例えば基準期間が昨年度の4月で、4月2日の消費エネルギー量を補正しようとする場合に、今年度の4月2日が稼働日でなかった場合には、今年度の4月1日または4月3日の外気温度T’および稼働時間B’を用いて補正を行えばよい。
【0077】
次に、条件比較部6aは、基準期間のデータと評価対象期間のデータとを複数の判断ロジックで比較して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図12ステップS34)。
図13は条件比較部6aの動作を示すフローチャートである。
【0078】
まず、条件比較部6aは、基準期間中の管理対象施設の稼働時間の合計値と評価対象期間中の管理対象施設の稼働時間の合計値とを比較し、稼働時間が同じかどうかを判定する(
図13ステップS40)。このとき、微小な時間の差による影響を抑えるために、余裕幅(許容幅)を設ける。条件比較部6aは、基準期間中の管理対象施設の稼働時間の合計値をM0、評価対象期間中の管理対象施設の稼働時間の合計値をM1としたとき、次式が成立する場合には、稼働時間が同じと判定する。
|M0−M1|<ΔTime ・・・(29)
ΔTimeは予め定められた余裕幅(単位は時間)である。つまり、稼働時間の差がΔTime未満であれば、稼働時間が同じと見なす。
【0079】
条件比較部6aは、基準期間と評価対象期間の稼働時間が同じ場合(
図13ステップS40においてYES)、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量E0とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔEおよび省エネルギー率Erを式(4)、式(5)のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図13ステップS41)。このステップS41の処理はステップS11と同様なので、詳細な説明は省略する。
【0080】
次に、条件比較部6aは、エネルギー量補正部4が補正した基準期間の消費エネルギー量E0’とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔE’および省エネルギー率Er’を式(12)、式(13)のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図13ステップS42)。このステップS42の処理はステップS12と同様なので、詳細な説明は省略する。
【0081】
次に、条件比較部6aは、ステップS41の判別結果とステップS42の判別結果とを比較して、判別結果の一致不一致を判定する(
図13ステップS43)。条件比較部6aは、ステップS41,S42の判別結果が共に「増加」、ステップS41,S42の判別結果が共に「同程度」、ステップS41,S42の判別結果が共に「減少」のいずれかの場合には「一致」と判定し、判別結果が異なる場合には「不一致」と判定する。
基準期間と評価対象期間の稼働時間が同じ場合には、以上のステップS40〜S43で条件比較部6aの処理が終了する。
【0082】
一方、条件比較部6aは、基準期間と評価対象期間の稼働時間が異なる場合(
図13ステップS40においてNO)、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量E0と評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔEおよび省エネルギー率Erを算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図13ステップS44)。このステップS44の処理はステップS41と同じなので、説明は省略する。
【0083】
次に、条件比較部6aは、エネルギー量補正部5aが補正した基準期間の消費エネルギー量E0”とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔE”および省エネルギー率Er”を次式のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図13ステップS45)。
ΔE”=E0”−E1 ・・・(30)
Er”=ΔE”/E0”×100 ・・・(31)
【0084】
条件比較部6aは、以下の式(32)、式(33)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が増加したと判定する。
ΔE”<β5 ・・・(32)
Er”<β6 ・・・(33)
つまり、条件比較部6aは、省エネルギー量ΔE”が所定値β5より小さいか、あるいは省エネルギー率Er”が所定値β6より小さい場合、消費エネルギー量が増加したと判定する。β5,β6は予め定められた負の値である。
【0085】
また、条件比較部6aは、以下の式(34)、式(35)が成立する場合、基準期間と評価対象期間の消費エネルギー量が同程度であると判定する。
β5≦ΔE”≦α5 ・・・(34)
β6≦Er”≦α6 ・・・(35)
つまり、条件比較部6aは、省エネルギー量ΔE”が所定値β5以上で所定値α5以下か、あるいは省エネルギー率Er”が所定値β6以上で所定値α6以下の場合、消費エネルギー量が同程度であると判定する。α5,α6は予め定められた正の値である。
【0086】
また、条件比較部6aは、以下の式(36)、式(37)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が減少したと判定する。
ΔE”>α5 ・・・(36)
Er”>α6 ・・・(37)
つまり、条件比較部6aは、省エネルギー量ΔE”が所定値α5より大きいか、あるいは省エネルギー率Er”が所定値α6より大きい場合、消費エネルギー量が減少したと判定する。以上でステップS45の処理が終了する。なお、消費エネルギー量の増減は、式(32)、式(34)、式(36)を用いて省エネルギー量ΔE”のみで判別を行ってもよいし、式(33)、式(35)、式(37)を用いて省エネルギー率Er”のみで判別を行ってもよい。
【0087】
次に、条件比較部6aは、ステップS44の判別結果とステップS45の判別結果とを比較して、判別結果の一致不一致を判定する(
図13ステップS46)。条件比較部6aは、ステップS44,S45の判別結果が共に「増加」、ステップS44,S45の判別結果が共に「同程度」、ステップS44,S45の判別結果が共に「減少」のいずれかの場合には「一致」と判定し、判別結果が異なる場合には「不一致」と判定する。
基準期間と評価対象期間の稼働時間が異なる場合には、以上のステップS40,S44〜S46で条件比較部6aの処理が終了する。
【0088】
次に、コメント作成部7aは、条件比較部6aの判別結果に基づいてコメントを作成して出力する(
図12ステップS35)。コメント作成部7aの動作の概要はコメント作成部7と同様であるので、
図5の符号を用いて説明する。まず、コメント作成部7aは、条件比較部6aの判別結果に基づいてコメントテーブル8aを参照して、判別結果に対応するコメントを取得する(
図5ステップS20)。
【0089】
図14(A)〜
図14(F)はコメントテーブル8aの例を示す図である。コメント作成部7aは、
図13のステップS40の判別結果に対して
図14(A)のコメントテーブル8aを参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。
図14(A)から明らかなように、基準期間と評価対象期間の稼働時間が一致した場合、対応するコメントはなく、基準期間と評価対象期間の稼働時間が不一致の場合、対応するコメントは「宴会場の稼働時間が異なるため、省エネルギー量を検証するには、この影響を補正して評価することが必要です。」となる。
【0090】
コメント作成部7aは、
図13のステップS41の判別結果に対して
図14(B)のコメントテーブル8aを参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS41の判別結果が消費エネルギー量の「増加」を示している場合、対応するコメントは「昨年度より、実績の消費エネルギー量は、増加しています。」となる。
【0091】
コメント作成部7aは、
図13のステップS44の判別結果に対して
図14(C)のコメントテーブル8aを参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS44の判別結果が消費エネルギー量が「同程度」であることを示している場合、対応するコメントは「昨年度と同程度の実績の消費エネルギー量です。」となる。
【0092】
コメント作成部7aは、
図13のステップS42の判別結果に対して
図14(D)のコメントテーブル8aを参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS42の判別結果が消費エネルギー量の「減少」を示している場合、対応するコメントは「気温を考慮すると、昨年度より省エネ効果が得られています。」となる。
【0093】
コメント作成部7aは、
図13のステップS45の判別結果に対して
図14(E)のコメントテーブル8aを参照して、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS45の判別結果が消費エネルギー量の「増加」を示している場合、対応するコメントは「宴会場の稼働時間と外気温を考慮すると、昨年度より増エネ効果です。」となる。
【0094】
コメント作成部7aは、
図13のステップS43,S46の判別結果に対して
図14(F)のコメントテーブル8aを参照し、この判別結果に対応するコメントを取得する。例えばステップS43またはS46の判別結果が「一致」を示している場合、対応するコメントはなく、ステップS43またはS46の判別結果が「不一致」を示している場合、対応するコメントは「これは、宴会場の稼働状況と気温の影響を受けています。」となる。
【0095】
こうして、コメント作成部7aは、
図13のステップS40〜S46の各判別結果毎にステップS20の処理を行う。
コメント作成部7aは、ステップS40〜S46の全ての判別結果についてステップS20の処理を終えた後に(ステップS21においてYES)、コメントを出力する(ステップS22)。コメントの出力方法としては、例えば出力部9による表示や印刷等がある。以上で、コメント作成部7aの処理が終了する。
【0096】
本実施の形態によれば、ホテルの宴会場を管理対象施設とする場合において、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、宴会場の稼働時間は、実時間の合計でもよいし、例えば、合計5時間未満、5時間以上10時間未満、10時間以上15時間未満の回数など、頻度としてもよい。
【0097】
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、管理対象施設として冷凍機などの設備がある工場を想定し、第2の実施の形態では、管理対象施設としてホテルの宴会場を想定したが、本実施の形態では、大学の講義室を管理対象施設とする場合について説明する。
図15は本実施の形態の省エネルギー効果理解支援装置の構成を示すブロック図であり、
図1と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の省エネルギー効果理解支援装置は、データ記憶部1と、データ集計部2と、評価対象量算出手段となるエネルギー量算出部3と、第1の評価対象量補正手段となるエネルギー量補正部4と、第2の評価対象量補正手段となるエネルギー量補正部5bと、条件比較部6bと、コメント作成部7bと、コメントテーブル8bと、出力部9とから構成される。
【0098】
図16は本実施の形態の省エネルギー効果理解支援装置の動作の概要を示すフローチャートである。
データ集計部2の動作(
図16ステップS50)、エネルギー量算出部3の動作(ステップS51)、およびエネルギー量補正部4の動作(ステップS52)は、第1の実施の形態と同様なので、説明は省略する。
【0099】
次に、エネルギー量補正部5bは、基準期間を含むデータ取得期間の外部環境情報と管理対象施設のデータ取得期間の講義時間とデータ取得期間のエネルギーデータとに基づいて、管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を推定するための評価対象モデル(ここではエネルギーモデル)を作成する(
図16ステップS53)。エネルギーモデルは、例えば次式のように表現される。
f(T)=aT+bG+c ・・・(38)
【0100】
Tは基準期間の日毎の外気温度、Gは管理対象施設の基準期間の日毎の講義時間、f(T)は管理対象施設の基準期間の日毎の消費エネルギー量、a,bは重回帰係数、cは定数項である。エネルギーモデルを作成するためのデータを取り出すデータ取得期間は、基準期間を含む1年間とすればよい。また、基準期間そのものをデータ取得期間としてもよい。なお、式(38)の例では、近似式によるエネルギーモデルを例に挙げているが、エネルギーモデルとしては、近似式に限らず、エネルギー量を推計できるものであれば、ニューラルネットワークなどでも構わない。
【0101】
続いて、エネルギー量補正部5bは、作成したエネルギーモデルと評価対象期間の外部環境情報と管理対象施設の評価対象期間の講義時間とを用いて、管理対象施設の基準期間の消費エネルギー量を補正する(
図16ステップS53)。具体的には、エネルギー量補正部5bは、基準期間における施設の開講日に対応する評価対象期間の開講日の外気温度T’を式(38)のTに代入すると共に、基準期間における施設の開講日の講義時間に対応する評価対象期間の開講日の講義時間G’を式(38)のGに代入することで、評価対象期間の外部環境条件および評価対象期間の講義条件における基準期間の消費エネルギー量f(T’)を基準期間の開講日毎に算出することができる。
【0102】
例えば基準期間が昨年度の4月で、4月1日の消費エネルギー量を補正しようとする場合、今年度の同日、すなわち今年度の4月1日の外気温度T’を式(38)のTに代入し、今年度の4月1日の講義時間G’を式(38)のGに代入すればよい。こうして、基準期間の開講日毎に消費エネルギー量を補正することができ、この補正した消費エネルギー量f(T’)を合計すれば、基準期間の補正した消費エネルギー量を算出することができる。ここでは、基準期間の補正した消費エネルギー量をE0”とする。
【0103】
なお、基準期間の開講日に対応する今年度の日にちが施設の開講日でなかった場合には、その前後の開講日の外気温度T’および講義時間G’を用いて補正を行えばよい。例えば基準期間が昨年度の4月で、4月2日の消費エネルギー量を補正しようとする場合に、今年度の4月2日が開講日でなかった場合には、今年度の4月1日または4月3日の外気温度T’および講義時間G’を用いて補正を行えばよい。
【0104】
次に、条件比較部6bは、基準期間のデータと評価対象期間のデータとを複数の判断ロジックで比較して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図16ステップS54)。
図17は条件比較部6bの動作を示すフローチャートである。
【0105】
まず、条件比較部6bは、基準期間中の管理対象施設の講義時間の合計値と評価対象期間中の管理対象施設の講義時間の合計値とを比較し、講義時間が同じかどうかを判定する(
図17ステップS60)。このとき、微小な時間の差による影響を抑えるために、余裕幅(許容幅)を設ける。条件比較部6bは、基準期間中の管理対象施設の講義時間の合計値をM0、評価対象期間中の管理対象施設の講義時間の合計値をM1としたとき、式(29)が成立する場合には、講義時間が同じと判定する。
【0106】
条件比較部6bは、基準期間と評価対象期間の講義時間が同じ場合(
図17ステップS60においてYES)、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量E0とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔEおよび省エネルギー率Erを式(4)、式(5)のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図17ステップS61)。このステップS61の処理はステップS11と同様なので、詳細な説明は省略する。
【0107】
次に、条件比較部6bは、エネルギー量補正部4が補正した基準期間の消費エネルギー量E0’とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔE’および省エネルギー率Er’を式(12)、式(13)のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図17ステップS62)。このステップS62の処理はステップS12と同様なので、詳細な説明は省略する。
【0108】
次に、条件比較部6bは、ステップS61の判別結果とステップS62の判別結果とを比較して、判別結果の一致不一致を判定する(
図17ステップS63)。条件比較部6bは、ステップS61,S62の判別結果が共に「増加」、ステップS61,S62の判別結果が共に「同程度」、ステップS61,S62の判別結果が共に「減少」のいずれかの場合には「一致」と判定し、判別結果が異なる場合には「不一致」と判定する。
基準期間と評価対象期間の講義時間が同じ場合には、以上のステップS60〜S63で条件比較部6bの処理が終了する。
【0109】
一方、条件比較部6bは、基準期間と評価対象期間の講義時間が異なる場合(
図17ステップS60においてNO)、エネルギー量算出部3が算出した基準期間の消費エネルギー量E0と評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔEおよび省エネルギー率Erを算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図17ステップS64)。このステップS64の処理はステップS61と同じなので、説明は省略する。
【0110】
次に、条件比較部6bは、エネルギー量補正部5bが補正した基準期間の消費エネルギー量E0”とエネルギー量算出部3が算出した評価対象期間の消費エネルギー量E1とから省エネルギー量ΔE”および省エネルギー率Er”を式(30)、式(31)のように算出して、消費エネルギー量の増減を判別する(
図17ステップS65)。
【0111】
条件比較部6bは、以下の式(39)、式(40)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が増加したと判定する。
ΔE”<β7 ・・・(39)
Er”<β8 ・・・(40)
つまり、条件比較部6bは、省エネルギー量ΔE”が所定値β7より小さいか、あるいは省エネルギー率Er”が所定値β8より小さい場合、消費エネルギー量が増加したと判定する。β7,β8は予め定められた負の値である。
【0112】
また、条件比較部6bは、以下の式(41)、式(42)が成立する場合、基準期間と評価対象期間の消費エネルギー量が同程度であると判定する。
β7≦ΔE”≦α7 ・・・(41)
β8≦Er”≦α8 ・・・(42)
つまり、条件比較部6bは、省エネルギー量ΔE”が所定値β7以上で所定値α7以下か、あるいは省エネルギー率Er”が所定値β8以上で所定値α8以下の場合、消費エネルギー量が同程度であると判定する。α7,α8は予め定められた正の値である。
【0113】
また、条件比較部6bは、以下の式(43)、式(44)が成立する場合、基準期間に対して評価対象期間の消費エネルギー量が減少したと判定する。
ΔE”>α7 ・・・(43)
Er”>α8 ・・・(44)
つまり、条件比較部6bは、省エネルギー量ΔE”が所定値α7より大きいか、あるいは省エネルギー率Er”が所定値α8より大きい場合、消費エネルギー量が減少したと判定する。以上でステップS65の処理が終了する。なお、消費エネルギー量の増減は、式(39)、式(41)、式(43)を用いて省エネルギー量ΔE”のみで判別を行ってもよいし、式(40)、式(42)、式(44)を用いて省エネルギー率Er”のみで判別を行ってもよい。
【0114】
次に、条件比較部6bは、ステップS64の判別結果とステップS65の判別結果とを比較して、判別結果の一致不一致を判定する(
図17ステップS66)。条件比較部6bは、ステップS64,S65の判別結果が共に「増加」、ステップS64,S65の判別結果が共に「同程度」、ステップS64,S65の判別結果が共に「減少」のいずれかの場合には「一致」と判定し、判別結果が異なる場合には「不一致」と判定する。
基準期間と評価対象期間の講義時間が異なる場合には、以上のステップS60,S64〜S66で条件比較部6bの処理が終了する。
【0115】
次に、コメント作成部7bは、条件比較部6bの判別結果に基づいてコメントを作成して出力する(
図16ステップS55)。コメント作成部7bの動作の概要はコメント作成部7と同様であるので、
図5の符号を用いて説明する。まず、コメント作成部7bは、条件比較部6bの判別結果に基づいてコメントテーブル8bを参照して、判別結果に対応するコメントを取得する(
図5ステップS20)。
【0116】
図18(A)〜
図18(F)はコメントテーブル8bの例を示す図である。コメント作成部7bは、
図17のステップS60の判別結果に対して
図18(A)のコメントテーブル8bを参照し、
図17のステップS61の判別結果に対して
図18(B)のコメントテーブル8bを参照し、
図17のステップS64の判別結果に対して
図18(C)のコメントテーブル8bを参照する。また、コメント作成部7bは、
図17のステップS62の判別結果に対して
図18(D)のコメントテーブル8bを参照し、
図17のステップS65の判別結果に対して
図18(E)のコメントテーブル8bを参照し、
図17のステップS63,S66の判別結果に対して
図18(F)のコメントテーブル8bを参照する。
【0117】
こうして、コメント作成部7bは、
図17のステップS60〜S66の各判別結果毎にステップS20の処理を行う。
コメント作成部7bは、ステップS60〜S66の全ての判別結果についてステップS20の処理を終えた後に(ステップS21においてYES)、コメントを出力する(ステップS22)。コメントの出力方法としては、例えば出力部9による表示や印刷等がある。以上で、コメント作成部7bの処理が終了する。
【0118】
本実施の形態によれば、大学の講義室を管理対象施設とする場合において、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、講義時間は、実時間の合計でもよいし、例えば、合計5時間未満、5時間以上10時間未満、10時間以上15時間未満の回数など、頻度としてもよい。
【0119】
第1〜第3の実施の形態で説明した省エネルギー効果理解支援装置は、CPU、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。CPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第1〜第3の実施の形態で説明した処理を実行する。