(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168952
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】マージンを反映可能な評価プログラム、装置及び方法、並びに選定プログラム、装置、システム及び方法
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/10 20120101AFI20241128BHJP
【FI】
G06Q50/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023086040
(22)【出願日】2023-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141313
【弁理士】
【氏名又は名称】辰巳 富彦
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 尊士
(72)【発明者】
【氏名】泉 裕太
(72)【発明者】
【氏名】渡部 志保
【テーマコード(参考)】
5L049
5L050
【Fターム(参考)】
5L049CC20
5L050CC20
(57)【要約】
【課題】評価の前提における変動・変更を考慮して、機器又は機器セットを評価することができる評価プログラムを提供する。
【解決手段】本評価プログラムは、機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段としてコンピュータを機能させる。またこの評価決定手段は、機器情報、実績情報、及び推定した評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する。さらに本評価プログラムは、機器情報、実績情報、及び評価情報のうちの少なくとも1つについて、マージンを設定するマージン設定手段としてコンピュータを更に機能させることも好ましい。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び当該機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、当該機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段としてコンピュータを機能させ、
前記評価決定手段は、当該機器情報、当該実績情報、及び推定した当該評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する、
評価プログラム。
【請求項2】
当該機器情報、当該実績情報、及び当該評価情報のうちの少なくとも1つについて、当該マージンを設定するマージン設定手段としてコンピュータを更に機能させ、
前記評価決定手段は、取得された当該機器情報、又は取得された当該機器情報に対し当該マージンを反映させた機器情報、又は取得された当該機器情報及び当該マージンと、取得された当該実績情報、又は取得された当該実績情報に対し当該マージンを反映させた実績情報、又は取得された当該実績情報及び当該マージンとを用いて、当該評価情報を推定し、推定した当該評価情報を、又は当該評価情報に当該マージンが設定されているならば、推定した当該評価情報に対し当該マージンを反映させた評価情報を、当該評価結果としての評価情報に決定する、
請求項1に記載の評価プログラム。
【請求項3】
当該機器若しくは機器セットの稼働、運用若しくは設定に係る取得された機器稼働情報、又は取得された当該機器稼働情報に対し、設定された、想定される若しくは推定される変動分を反映させた機器稼働情報、又は取得された当該機器稼働情報及び当該変動分と、当該機器若しくは機器セットに関係する空間の稼働、運用若しくは設定に係る取得された空間運用情報、又は取得された当該空間運用情報に対し、設定された、想定される若しくは推定される変動分を反映させた空間運用情報、又は取得された当該空間運用情報及び当該変動分と、当該空間の構成、性能若しくは仕様に係る取得された空間構成情報、又は取得された当該空間構成情報に対し、設定された、想定される若しくは推定される変動分を反映させた空間構成情報、又は取得された当該空間構成情報及び当該変動分と、当該機器若しくは機器セットに関係する環境に係る取得された環境情報、又は取得された当該環境情報に対し、設定された、想定される若しくは推定される変動分を反映させた環境情報、又は取得された当該環境情報及び当該変動分と、のうちの少なくとも1つであって、このうちの少なくとも1つは変動分を反映させた情報又は変動分を含む情報となっている少なくとも1つを用いて、当該実績情報の変動分を推定する変動推定手段としてコンピュータを更に機能させ、
前記マージン設定手段は、推定された当該実績情報の変動分に基づき、当該実績情報、当該機器情報、及び当該評価情報のうちの少なくとも1つについての当該マージンを設定する、
請求項2に記載の評価プログラム。
【請求項4】
前記マージン設定手段は、当該実績情報の変動分の推定処理における期間に係る情報、当該期間に係る当該機器若しくは機器セット又は当該空間の用途又は使用態様に係る情報、及び、当該推定処理における推定の確からしさ又は実際との乖離の度合いに係る情報のうちの少なくとも1つに基づき、当該実績情報、当該機器情報、及び当該評価情報のうちの少なくとも1つについての当該マージンを設定する、請求項3に記載の評価プログラム。
【請求項5】
前記マージン設定手段は、時系列情報となっている推定された当該実績情報の変動分に対し、一定の係数若しくは時系列に係る時間の関数である係数を掛けた時系列情報又は所定の変換式による変換処理を施した時系列情報を、当該実績情報、当該機器情報、及び当該評価情報のうちの少なくとも1つについての当該マージンとする、請求項3に記載の評価プログラム。
【請求項6】
前記マージン設定手段は、当該機器稼働情報、当該空間運用情報、当該空間構成情報、及び当該環境情報のうちの少なくとも1つに係る当該変動分の大きさに基づき、当該実績情報、当該機器情報、及び当該評価情報のうちの少なくとも1つについての当該マージンを設定する、請求項2から5のいずれか1項に記載の評価プログラム。
【請求項7】
前記マージン設定手段は、当該機器情報及び当該実績情報のうちの少なくとも1つにおける経時変化分に基づき、当該実績情報、当該機器情報、及び当該評価情報のうちの少なくとも1つについての当該マージンを設定する、請求項2から5のいずれか1項に記載の評価プログラム。
【請求項8】
当該機器又は機器セットは空調機器又は空調機器セットであって、当該機器情報は、当該空調機器又は空調機器セットに係る能力情報を含み、当該実績情報は、当該空調機器又は空調機器セットに係る空調負荷情報、運転周波数情報、及び運転回転数情報のうちの少なくとも1つを含み、当該評価情報は、当該空調機器又は空調機器セットに係る消費電力情報、コスト情報、未処理負荷情報、実績温度情報、及び実績湿度情報のうちの少なくとも1つを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の評価プログラム。
【請求項9】
当該機器又は機器セットは空調機器又は空調機器セットであり、
前記変動推定手段は、少なくとも当該環境情報としての外気温度情報について設定された変動分を用いて当該実績情報の変動分を推定し、
前記マージン設定手段は、推定された当該実績情報の変動分に基づき、当該実績情報についての当該マージンを設定し、当該空調機器又は空調機器セットの空調に係る能力における基準時からの又はメンテナンス後の経時劣化分に基づき、当該機器情報についての当該マージンを設定する、
請求項3から5のいずれか1項に記載の評価プログラム。
【請求項10】
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び当該機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、当該機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段であって、当該機器情報、当該実績情報、及び推定した当該評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する評価決定手段と、
選定の候補である複数の機器又は機器セットに係る当該機器情報である複数の候補機器情報に対し、当該機器又は機器セットについて決定された当該評価結果としての評価情報を含む値、又は当該評価結果としての評価情報を用いて導出される情報を含む値を目的変数とした選定処理を実施し、選定すべき当該機器又は機器セットに係る当該機器情報である選定機器情報を決定する機器選定手段と
してコンピュータを機能させる選定プログラム。
【請求項11】
当該機器情報、当該実績情報、及び当該評価情報のうちの少なくとも1つについて、マージンを設定するマージン設定手段としてコンピュータを更に機能させ、
前記評価決定手段は、選定の候補である当該機器若しくは機器セットに係る当該機器情報、又は選定の候補である機器若しくは機器セットに係る当該機器情報に対し設定された当該マージンを反映させた機器情報、又は当該機器情報及び当該マージンと、評価条件としての当該実績情報、又は評価条件としての当該実績情報に対し設定された当該マージンを反映させた実績情報、又は当該実績情報及び当該マージンとを用いて、当該評価情報を推定し、推定した当該評価情報を、又は推定した当該評価情報に対し設定された当該マージンを反映させた評価情報を、評価結果としての評価情報に決定する、
請求項10に記載の選定プログラム。
【請求項12】
当該選定処理は、設定された制約条件を用いて複数の当該候補機器情報から当該選定機器情報を決定する処理であり、
前記機器選定手段は、設定された当該マージン、及び当該評価情報の推定処理における推定の確からしさ若しくは実際との乖離の度合いに係る情報のうちの少なくとも1つを反映させた当該制約条件を設定し、当該少なくとも1つの反映された当該制約条件を用いた当該選定処理を実施する、
請求項10又は11に記載の選定プログラム。
【請求項13】
前記機器選定手段は、当該選定処理によって選定された当該候補機器情報に対し、設定された当該マージン、及び当該評価情報の推定処理における推定の確からしさ若しくは実際との乖離の度合いに係る情報のうちの少なくとも1つを反映させた情報を、当該選定機器情報に決定する、請求項10又は11に記載の選定プログラム。
【請求項14】
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び当該機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、当該機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段を有し、
前記評価決定手段は、当該機器情報、当該実績情報、及び推定した当該評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する、
評価装置。
【請求項15】
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び当該機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、当該機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段であって、当該機器情報、当該実績情報、及び推定した当該評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する評価決定手段と、
選定の候補である複数の機器又は機器セットに係る当該機器情報である複数の候補機器情報に対し、当該機器又は機器セットについて決定された当該評価結果としての評価情報を含む値、又は当該評価結果としての評価情報を用いて導出される情報を含む値を目的変数とした選定処理を実施し、選定すべき当該機器又は機器セットに係る当該機器情報である選定機器情報を決定する機器選定手段と
を有する選定装置。
【請求項16】
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び当該機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、当該機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段であって、当該機器情報、当該実績情報、及び推定した当該評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する評価決定手段と、
選定の候補である複数の機器又は機器セットに係る当該機器情報である複数の候補機器情報に対し、当該機器又は機器セットについて決定された当該評価結果としての評価情報を含む値、又は当該評価結果としての評価情報を用いて導出される情報を含む値を目的変数とした選定処理を実施し、選定すべき当該機器又は機器セットに係る当該機器情報である選定機器情報を決定する機器選定手段と
を有する選定システム。
【請求項17】
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る機器情報、当該機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る実績情報、及び当該機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報のうちの少なくとも1つについて、マージンを設定するステップと、
取得された当該機器情報、又は取得された当該機器情報に対し当該マージンを反映させた機器情報、又は取得された当該機器情報及び当該マージンと、取得された当該実績情報、又は取得された当該実績情報に対し当該マージンを反映させた実績情報、又は取得された当該実績情報及び当該マージンとを用いて、当該評価情報を推定し、推定した当該評価情報を、又は当該評価情報に当該マージンが設定されているならば、推定した当該評価情報に対し当該マージンを反映させた評価情報を、当該評価結果としての評価情報に決定するステップと
を有する、コンピュータによって実施される評価方法。
【請求項18】
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る機器情報、当該機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る実績情報、及び当該機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報のうちの少なくとも1つについて、マージンを設定するステップと、
選定の候補である機器若しくは機器セットに係る当該機器情報、又は選定の候補である機器若しくは機器セットに係る当該機器情報に対し設定された当該マージンを反映させた機器情報、又は当該機器情報及び当該マージンと、評価条件としての当該実績情報、又は評価条件としての当該実績情報に対し設定された当該マージンを反映させた実績情報、又は当該実績情報及び当該マージンとを用いて、当該評価情報を推定し、推定した当該評価情報を、又は推定した当該評価情報に対し設定された当該マージンを反映させた評価情報を、評価結果としての評価情報に決定するステップと、
選定の候補である複数の当該機器又は機器セットに係る当該機器情報である複数の候補機器情報に対し、当該機器又は機器セットについて決定された当該評価結果としての評価情報を含む値、又は当該評価結果としての評価情報を用いて導出される情報を含む値を目的変数とした選定処理を実施し、選定すべき当該機器又は機器セットに係る当該機器情報である選定機器情報を決定するステップと
を有する、コンピュータによって実施される選定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、機器又は機器セットを評価する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
ある使用条件の下で、機器又は機器セットのコストやパフォーマンスを適切に評価することは、例えばより好適な機器又は機器セットを選定するに当たり、非常に重要となっている。
【0003】
このような評価技術を含む機器選定技術として、例えば特許文献1には、部屋の特性にあった冷暖房機器を選定する冷暖房機器選定支援システムが開示されている。このシステムでは、冷暖房機器の使用に関する実績情報と、冷暖房機器が設置された各部屋の熱の出入りに関わる部屋情報とに基づき、各部屋における冷暖房時に必要な熱量を算出し、この算出結果に基づいて、市販の複数の冷暖房機器の中から各部屋に適した冷暖房機器を選定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
機器又は機器セットの評価に当たり、評価の前提として設定される使用条件は、実際には変動したり変更されたりすることも少なくない。例えば通年における空調機の評価を行う場合に、実際には冷夏であって夏季の外気温度が設定された値を下回ってしまうことも考えられる。また、空調機が使用される部屋の什器やレイアウトが、実際には設定されたものから変更される可能性もある。
【0006】
その結果、機器又は機器セットの評価結果が、実際に具現されるコストやパフォーマンスから乖離し、例えば不適切な機器又は機器セットを選定してしまうことも生じ得る。しかしながら、特許文献1に開示されたような従来技術では、使用条件の変動・変更を考慮してこのような問題に対処することは、何ら行われてこなかった。
【0007】
本開示は、上記の点を鑑み、評価の前提における変動・変更を考慮して、機器又は機器セットを評価することができる評価プログラム、装置及び方法を提供することを目的とする。また、この評価結果を用いて、機器又は機器セットを選定することができる選定プログラム、装置、システム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示によれば、
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段としてコンピュータを機能させ、
この評価決定手段は、機器情報、実績情報、及び推定した評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する、
評価プログラムが提供される。
【0009】
本開示によれば、また、
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段であって、機器情報、実績情報、及び推定した評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する評価決定手段と、
選定の候補である複数の機器又は機器セットに係る機器情報である複数の候補機器情報に対し、機器又は機器セットについて決定された評価結果としての評価情報を含む値、又は評価結果としての評価情報を用いて導出される情報を含む値を目的変数とした選定処理を実施し、選定すべき機器又は機器セットに係る機器情報である選定機器情報を決定する機器選定手段と
してコンピュータを機能させる選定プログラムが提供される。
【0010】
本開示によれば、さらに、
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段を有し、
この評価決定手段は、機器情報、実績情報、及び推定した評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する、
評価装置が提供される。
【0011】
本開示によれば、さらにまた、
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る取得された機器情報、及び機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る取得された実績情報を用いて、機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報を推定する評価決定手段であって、機器情報、実績情報、及び推定した評価情報のうちの少なくとも1つに対し、設定されたマージンを反映させて、評価結果としての評価情報を決定する評価決定手段と、
選定の候補である複数の機器又は機器セットに係る機器情報である複数の候補機器情報に対し、機器又は機器セットについて決定された評価結果としての評価情報を含む値、又は評価結果としての評価情報を用いて導出される情報を含む値を目的変数とした選定処理を実施し、選定すべき機器又は機器セットに係る機器情報である選定機器情報を決定する機器選定手段と
を有する選定装置、又は選定システムが提供される。
【0012】
本開示によれば、また、
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る機器情報、機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る実績情報、及び機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報のうちの少なくとも1つについて、マージンを設定するステップと、
取得された機器情報、又は取得された機器情報に対しマージンを反映させた機器情報、又は取得された機器情報及びマージンと、取得された実績情報、又は取得された実績情報に対しマージンを反映させた実績情報、又は取得された実績情報及びマージンとを用いて、評価情報を推定し、推定した評価情報を、又は評価情報にマージンが設定されているならば、推定した評価情報に対しマージンを反映させた評価情報を、評価結果としての評価情報に決定するステップと
を有する、コンピュータによって実施される評価方法が提供される。
【0013】
本開示によれば、さらに、
機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る機器情報、機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る実績情報、及び機器又は機器セットに対する評価に係る評価情報のうちの少なくとも1つについて、マージンを設定するステップと、
選定の候補である機器若しくは機器セットに係る機器情報、又は選定の候補である機器若しくは機器セットに係る機器情報に対し設定されたマージンを反映させた機器情報、又は機器情報及びマージンと、評価条件としての実績情報、又は評価条件としての実績情報に対し設定されたマージンを反映させた実績情報、又は実績情報及びマージンとを用いて、評価情報を推定し、推定した評価情報を、又は推定した評価情報に対し設定されたマージンを反映させた評価情報を、評価結果としての評価情報に決定するステップと、
選定の候補である複数の機器又は機器セットに係る機器情報である複数の候補機器情報に対し、機器又は機器セットについて決定された評価結果としての評価情報を含む値、又は評価結果としての評価情報を用いて導出される情報を含む値を目的変数とした選定処理を実施し、選定すべき機器又は機器セットに係る機器情報である選定機器情報を決定するステップと
を有する、コンピュータによって実施される選定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本開示による評価装置及び選定装置の一実施形態における機能構成を示す機能ブロック図である。
【
図2】空調機器セットの一例を説明するための模式図である。
【
図3】本開示による評価方法及び選定方法の一実施形態におけるフローを説明するための模式図である。
【
図4】本開示に係るマージン設定処理についての種々の実施形態を説明するための模式図である。
【
図5】本開示に係るマージン設定処理についての種々の実施形態を説明するための模式図である。
【
図6】本開示に係るマージン設定処理についての種々の実施形態を説明するための模式図である。
【
図7】本開示に係る機器選定処理についての種々の実施形態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本開示の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0016】
[評価装置・システム,選定装置・システム]
図1は、本開示による評価装置及び選定装置の一実施形態における機能構成を示す機能ブロック図である。
【0017】
図1に示したサーバ1は、本開示による評価装置及び選定装置の一実施形態であって、(A1)評価対象である機器又は機器セットの取得された「機器情報P」及び「実績情報Q」を用いて、この評価対象に対する評価に係る「評価情報R」を推定する評価決定部114
を有している。また、この評価決定部114は、
(A2)「機器情報P」、「実績情報Q」、及び推定した「評価情報R」のうちの少なくとも1つに対し、設定された「マージン(Δ
MP, Δ
MQ, Δ
MR)」を反映させて、評価結果としての評価情報(以下、「評価結果情報」と略称することも有り)(R, R+Δ
MR)を決定する。
【0018】
ここで「機器情報P」は、対象となる機器又は機器セットの構成、能力又は仕様に係る情報であって、本実施形態では、機器情報保存部103に保存・管理されている。また「実績情報Q」は、対象となる機器又は機器セットの実績又は実験結果に係る情報である。この「実績情報Q」は本実施形態において、下記(a)の実測実績データ、及び下記(b)の実測実績データとなっている。
【0019】
(a)少なくとも1つの現場(本実施形態では複数(多数)の現場)に設置された(既設の)機器又は機器セット群2の実測された実績データ(実測実績情報)を収集し管理する機器情報管理サーバ3から、通信インタフェース部101及び通信制御部121を介して取得され、実測実績情報保存部102に保存・管理された(実測)実績データ
(b)この後説明する選定処理の候補となる複数の機器又は機器セットの予め測定された実績データ(実測実績情報)であって、同じく実測実績情報保存部102に保存・管理された(実測)実績データ
なお「実績情報Q」は、例えば実験室における実機の測定結果としての実機実験データや、機器モデルのシミュレーション結果としてのシミュレーション実験データ等とすることも可能である。
【0020】
また「評価情報R」は、本実施形態において、対象となる機器又は機器セットのコスト又はパフォーマンスに係る情報である。この「評価情報R」の推定は、後に詳述するが、各種シミュレーション、若しくは深層学習(Deep Learning)等の機械学習、又はこれらの組合せによって実施することができる。
【0021】
このように、サーバ1は、「機器情報P」に対し「マージンΔMP」を反映させたり、「実績情報Q」に対し「マージンΔMQ」を反映させたり、推定した「評価情報R」に対し「マージンΔMR」を反映させたりして、機器又は機器セットの評価結果としての「評価結果情報(R, R+ΔMR)」を決定できる。言い換えればサーバ1は、評価の前提における変動・変更を考慮して、機器又は機器セットを評価することができる。
【0022】
例えば、能力(機器情報)Pの機器について実測された(所定の処理に係る)処理量(実績情報)Qが得られた場合を考える。この場合、機器の使用条件(例えば使用環境)において想定される変動や変更からマージンΔMQを設定して、このマージンΔMQを反映させた処理量(Q+ΔMQ)と能力Pとから、例えば消費電力(評価情報)Rを推定する。また、機器の使用条件(使用環境)において想定される電力ロスや電力追加分等からマージンΔMRを設定し、最終的に、評価結果情報としての消費電力(R+ΔMR)を決定することができる。
【0023】
さらに本実施形態において、サーバ1は、
(B)選定の候補である複数の機器又は機器セット(以下、候補機器・セットと略称することも有り)に係る機器情報である複数の「候補機器情報Pc」に対し、「選定処理」を実施し、選定すべき機器又は機器セットに係る機器情報である「選定機器情報Ps」を決定する機器選定部115
を更に有している。ここで「選定処理」は、各候補機器・セットについて決定された「評価結果情報(R, R+ΔMR)」を含む値、又は「評価結果情報(R, R+ΔMR)」を用いて導出される情報を含む値を「目的変数」(選定処理で最適化する関数の値)とした処理である。
【0024】
このように、サーバ1は本実施形態において、候補機器・セットについての、評価の前提における変動・変更を考慮した「評価結果情報(R, R+ΔMR)」を用いて、機器又は機器セットを選定することもできる。なお上記の選定処理は、後に詳細に説明するが、例えば局所探索法やベイズ最適化といったようなブラックボックス最適化手法によって実施してもよい。
【0025】
また、上記(A1)及び(A2)の評価決定部114と、上記(B)の機器選定部115とはそれぞれ、互いに通信可能な2つの装置の機能構成部であってもよい。この場合、評価決定部114を含む装置は、本開示による評価装置の一実施形態と捉えられる。また、これら2つの装置は、本開示による選定システムの一実施形態を構成している。さらに、この後詳細に説明する、
図1に示された候補設定部111、変動推定部112、及びマージン設定部113のうちの少なくとも1つが、評価決定部114を含む評価装置とは別の装置の機能構成部であるような実施形態をとることも可能である。例えば互いに通信可能な、候補設定部111を含む候補設定サーバと、変動推定部112及びマージン設定部113を含む変動推定・マージン設定サーバと、評価決定部114を含む評価サーバとの全体をもって、本開示による評価システムの一実施形態としてもよい。また、さらに機器選定部115を含む機器設定サーバも取り入れて、全体で本開示による選定システムの一実施形態を構成することも可能である。
【0026】
以下、サーバ1の各機能構成部について詳細に説明する。この説明に係る実施形態において、多数の現場に設置された機器又は機器セット群2を含め、評価対象となる(例えば選定の候補である)機器又は機器セットは、空調機器又は空調機器セット(以下、空調機器・セットと略称することも有り)とする。ここで空調機器は、室内機、室外機や、換気装置等である。さらに、チラー、冷凍機、冷却塔、ボイラー、AHU(Air Handling Unit)、FCU(Fan Coil Unit)、RTU(Roof Top Unit)や、外調機等とすることもできる。また、空調機器セットは、これらの装置の組合せであり、装置同士が接続されている場合、その接続構成も含む。
【0027】
1つの例として空調機器セットは、
図2に示したように、2台の室外機Ea及びEbと、6台の室内機Ia~Ifと、2台の換気装置Va及びVbとの組合せとすることができる。本例では、室外機Ea及びEbはそれぞれ、3台の室内機Ia~Ic及び3台の室内機Id~Ifと冷媒配管Pa及びPbによって接続されている。室内機Ia及びIbは、空調対象空間である部屋Raに設置され、室外機Eaと連動して部屋Raの空気調和処理を実施する。また室内機Ic及びIdは、空調対象空間である部屋Rbに設置され、それぞれ室外機Ea及びEbと連動して部屋Rbの空気調和処理を実施する。さらに室内機Ie及びIfは、空調対象空間である部屋Rcに設置され、室外機Ebと連動して部屋Rcの空気調和処理を実施する。また、換気装置Vaは、部屋Ra用として設置され、部屋Raの換気を行う。一方、換気装置Vbは、部屋Rb及び部屋Rcの共用として設置され、部屋Rb及び部屋Rcの換気を行う。本例のような空調機器セットの「機器情報P」は、これらの装置(Ea,Eb,Ia~If,Va,Vb)の間に存在する接続構成の情報(例えばPa及びPbの配管情報)を含むものであってもよい。
【0028】
いずれにしても「機器情報P」は、以下の説明に係る実施形態において、空調機器や空調機器セットにおける最大出力や、最大運転回転数(最大運転周波数)等の空調能力情報を含む情報とすることができる。また、設置位置、設置態様や、接続関係等の構成情報や、仕様情報を含むことも好ましい。さらに「実績情報Q」は、空調機器や空調機器セットにおける、現場で実測された又は選定候補として予め測定された実績としての、空調負荷及び運転回転数(運転周波数)のうちの少なくとも1つを含む情報であってもよい。また「評価情報R」は、空調機器や空調機器セットにおける消費電力、コスト、未処理負荷、実績温度、及び実績湿度のうちの少なくとも1つを含む情報とすることができる。
【0029】
ちなみに本開示に係る機器又は機器セットは、当然ではあるが、以上述べたような空調機器又は空調機器セット(空調機器・セット)に限定されるものではない。例えば、その仕様や能力(機器情報)を数値として規定でき、目的である所定の処理に係る処理量(実績情報)を測定可能であって、そのパフォーマンスやコスト(評価情報)を数値で表現可能な機器又は機器セットならば、本開示に係る評価対象や選定対象とすることができる。例えば、装置、部品、デバイス又は機能材料等の製造・生産装置(システム)、調光装置(システム)や、インターネット関連設備(システム)等は、本開示に係る評価対象や選定対象に該当し得る。
【0030】
[装置機能構成,評価・選定プログラム]
図1の機能ブロック図によれば、本開示による評価装置及び選定装置の一実施形態としてのサーバ1は、通信インタフェース部101と、実測実績情報保存部102と、機器情報保存部103と、機器稼働情報保存部104と、空間運用情報保存部105と、空間構成情報保存部106と、環境情報保存部107と、プロセッサ・メモリ(メモリ機能を備えた演算処理系)とを有する。
【0031】
このプロセッサ・メモリは、本開示による評価プログラムの一実施形態を包含する選定プログラムの一実施形態を保存している。またプロセッサ・メモリは、コンピュータ機能を有していて、この選定プログラム(評価プログラム)を実行することによって、機器選定処理(機器評価処理)を実施する。なおこのことから、本開示による選定装置(評価装置)は、機器選定(機器評価)専用装置であってもよいが、本開示による選定プログラム(評価プログラム)を搭載した、クラウドサーバ、非クラウドサーバ、パーソナル・コンピュータ(PC)、携帯型コンピュータや、各種通信端末とすることもできる。
【0032】
さらに、上記のプロセッサ・メモリは本実施形態において、候補設定部111と、変動分設定部112aを含む変動推定部112と、マージン設定部113と、評価決定部114と、機器選定部115と、通信制御部121として機能する。これらの機能構成部は、プロセッサ・メモリに保存された(評価プログラムを包含する)選定プログラムの実行によって具現する機能と捉えることができる。ちなみに、変動推定部112、マージン設定部113、及び評価決定部114は、(選定プログラムに包含された)評価プログラムの実行によって具現する機能構成部である。また、
図1におけるサーバ1の機能構成部間を矢印で接続して示した処理の流れは、本開示による評価方法及び選定方法の一実施形態としても理解される。
【0033】
<候補設定手段>
同じく
図1の機能ブロック図において、本実施形態の候補設定部111は、その中から目的の空調機器・セットが選定される、複数の候補となる空調機器・セット(以下、候補空調機器・セットと略称することも有り)を設定する。また、これら候補空調機器・セットの機器情報である候補機器情報Pcを決定する。具体的に候補設定部111は、機器情報保存部103に予め登録された多数の空調機器(の機器情報P)から、この後選定される可能性があると判断される(例えば空調能力が所定範囲内の)空調機器を選んで候補空調機器にしてもよい。また、予め登録された多数の空調機器や空調機器セット(の機器情報P)から適宜選んだものを用いて、この後選定される可能性があると判断される(例えば各機器の空調能力又はその合計が所定範囲内となる)空調機器セットを構成し、これを候補空調機器セットにしてもよい。
【0034】
いずれにしても本実施形態の候補設定部111は、選定される可能性のある多数の候補空調機器・セットを設定する。また候補設定部111は、各候補空調機器・セットの機器情報である候補機器情報Pcを決定しておき、候補機器情報Pcの紐づけられた候補空調機器・セットの情報を、機器情報保存部103に保存・管理させる。
【0035】
<変動推定手段>
同じく
図1の機能ブロック図において、本実施形態の変動推定部112は、評価対象である(既設の又は選定候補の)空調機器・セットについて、この後マージン(Δ
MP, Δ
MQ, Δ
MR)を設定するのに使用可能な実績情報Qの「変動分ΔQ」を推定する。
【0036】
具体的に変動推定部112は、下記(a)~(d)のうちの「少なくとも1つ」を用いて、実績情報Qの「変動分ΔQ」を推定する。ここでこの「少なくとも1つ」は、そのうちの少なくとも1つが変動分(ΔA, ΔB, ΔC, ΔD)を反映させた情報、又は変動分(ΔA, ΔB, ΔC, ΔD)を含む情報であるものとする。
【0037】
(a)評価対象である空調機器・セットの取得された(本実施形態では機器稼働情報保存部104から読み出された)「機器稼働情報A」、又は取得された「機器稼働情報A」に対し「変動分ΔA」を反映させた「機器稼働情報(A+ΔA)」、又は取得された「機器稼働情報A」及び「変動分ΔA」
(b)評価対象である空調機器・セットに関係する空間、本実施形態では空調対象空間に係る取得された(本実施形態では空間運用情報保存部105から読み出された)「空間運用情報B」、又は取得された「空間運用情報B」に対し「変動分ΔB」を反映させた「空間運用情報(B+ΔB)」、又は取得された「空間運用情報B」及び「変動分ΔB」
(c)評価対象である空調機器・セットに関係する空間、本実施形態では空調対象空間に係る取得された(本実施形態では空間構成情報保存部106から読み出された)「空間構成情報C」、又は取得された「空間構成情報C」に対し「変動分ΔC」を反映させた「空間構成情報(C+ΔC)」、又は取得された「空間構成情報C」及び「変動分ΔC」
(d)評価対象である空調機器・セットに関係する環境、本実施形態では空調対象空間の周囲の外気を含む環境に係る取得された(本実施形態では環境情報保存部107から読み出された)「環境情報D」、又は取得された「環境情報D」に対し「変動分D」を反映させた「環境情報(D+ΔD)」、又は取得された「環境情報D」及び「変動分D」
なお本実施形態では基本的に、より実際に即した推定値を得るべく、上記(a)~(d)の全てを用いて「変動分ΔQ」を推定する。
【0038】
ここで上記(a)の「機器稼働情報A」は、空調機器・セットの稼働、運用若しくは設定に係る情報であって、本実施形態において機器稼働情報保存部104に予め登録され、保存・管理されている。具体的に、「機器稼働情報A」は例えば、所定期間(例えば1年間)における単位時間毎(例えば毎日の1時間毎)の情報であって、空調機器・セットについての以下に挙げた情報(a1)~(a3)のうちの少なくとも1つとすることができる。
(a1)稼働スケジュール情報(空調機器・セットをその単位時間(1時間)に起動させるか停止させるか、言い換えれば所定期間(1年間)のうちどの単位時間(1時間)で起動させるかの情報や、予冷余熱の起動・停止の情報)
(a2)環境目標設定情報(空調機器・セットにおけるその単位時間(1時間)での設定温度、設定湿度や、設定換気量等の情報)
(a3)保守情報(空調機器・セットのメンテナンスをその単位時間(1時間)に行うか否か、言い換えれば所定期間(1年間)のうちどの単位時間(1時間)でメンテナンスを行うかの情報)
【0039】
また上記(b)の「空間運用情報B」は、空調機器・セットに関係する空間、本実施形態では空調対象空間の稼働、運用若しくは設定に係る情報であって、本実施形態において空間運用情報保存部105に予め登録され、保存・管理されている。具体的に、「空間運用情報B」は例えば、所定期間(例えば1年間)における単位時間毎(例えば毎日の1時間毎)の情報であって、以下に挙げた情報(b1)~(b3)のうちの少なくとも1つとすることができる。
(b1)空調対象空間に設置されている設備機器(日射遮蔽機器、照明機器や、発熱機器等)についての運用スケジュール情報(各設備機器をその単位時間(1時間)に動作させるか否か、言い換えれば所定期間(1年間)のうちどの単位時間(1時間)で動作させるかの情報)
(b2)空調対象空間に設置されている設備機器(日射遮蔽機器、照明機器や、発熱機器等)についての保守情報(各設備機器のメンテナンスをその単位時間(1時間)に行うか否か、言い換えれば所定期間(1年間)のうちどの単位時間(1時間)でメンテナンスを行うかの情報)
(b3)空調対象空間の構成要素、本実施形態では壁材等の建築部材についての保守情報(各建築部材のメンテナンスをその単位時間(1時間)に行うか否か、言い換えれば所定期間(1年間)のうちどの単位時間(1時間)でメンテナンスを行うかの情報)
さらに「空間運用情報B」は、(人間を含む)発熱体の種別、数及び発熱の程度に係る情報を含んでいてもよい。
【0040】
また上記(c)の「空間構成情報C」は、空調機器・セットに関係する空間、本実施形態では空調対象空間の構成、性能若しくは仕様に係る情報であって、本実施形態において空間構成情報保存部106に予め登録され、保存・管理されている。具体的に、「空間構成情報C」は例えば、空調対象空間の構成要素、例えば壁材等の建築部材における配置、形状、性能や仕様についての情報や、空調対象空間の区画割りの情報等のうちの少なくとも1つとすることができる。また例えば、空調対象空間である部屋の用途又は使用態様に係る情報を含んでいてもよい。ちなみに、空調機器セットが例えば複数の部屋を空調対象空間とする場合、「空間構成情報C」は、これらの部屋全てについての情報とすることも好ましい。また、「空間構成情報C」も、所定期間(例えば1年間)における単位時間毎(例えば毎日の1時間毎)の情報とすることができる。例えば、所定期間(1年間)内に空調対象空間の内装や区画が変更され得る場合、所定期間(1年間)における単位時間毎(毎日の1時間毎)の内装や区画に係る情報を含むことも好ましい。
【0041】
また上記(d)の「環境情報D」は、空調機器・セットに関係する環境に係る情報である。具体的に例えば、所定期間(例えば1年間)における単位時間毎(例えば毎日の1時間毎)の、空調対象空間の周囲の外気温度、外気湿度、日射量や、風速等のうちの少なくとも1つの情報とすることができる。この場合、「環境情報D」は例えば、外部の気象情報管理サーバ4から通信インタフェース部101及び通信制御部121を介して取得され、環境情報保存部107に保存・管理されていてもよい。また、「環境情報D」は、空調対象空間に隣接する空間(例えば隣室や隣棟)における空調対象空間の温度や湿度に影響し得る事象(例えば隣室の温度)の情報を含んでいてもよい。
【0042】
さらに上記(a)~(d)の「変動分(ΔA, ΔB, ΔC, ΔD)」は、本実施形態において変動推定部112の変動分設定部112aによって設定される。変動分設定部112aは、「変動分(ΔA, ΔB, ΔC, ΔD)」を予め決められた値に設定してもよく、経験上、計算上、又は別途実施されたシミュレーションによって、想定若しくは推定される値に設定してもよい。例えば、実測実績情報Qに係る1年間(所定期間)の外気温度(環境情報)Dに対し、夏季(6~8月)の10~15時における外気温度がそれよりも平均して2℃だけ高い状況下での「変動分ΔQ」を推定したい場合、このある1年間の夏季の10~15時について、「変動分ΔD」を2(℃)とすることができる。また、実測実績情報Qに係る1年間の稼働計画情報(機器稼働情報)Aに対し、夏季の平日の20~23時での空調稼働を追加した下での「変動分ΔQ」を推定したい場合、このある1年間における夏季の平日の20~23時について、「変動分ΔA」を(起動値と停止値との差分)としてもよい。
【0043】
(空調実績モデル,空調実績シミュレーション)
以下、「変動分ΔQ」の具体的な推定手法について説明する。変動推定部112は、
(i)多層パーセプトロン(MultiLayer Perceptron,MLP)といったようなニューラルネットワーク(Neural Network)アルゴリズム等の機械学習アルゴリズムによって構築された学習済みの空調実績モデルによって、
(ii)構築された空調対象空間の物理モデルに対する空調実績シミュレーションによって、又は
(iii)空調実績に係る機械学習モデル(例えば空調実績誤差推定モデル)と空調実績シミュレーションとの組合せによって、
実績情報Qの「変動分ΔQ」を推定する。この「変動分ΔQ」は本実施形態では、所定期間(例えば1年間)における単位時間毎(例えば毎日の1時間毎)の「変動分ΔQ」となっている。ちなみに各時間(日時)tにおける変動分ΔQ(t)は、本実施形態において、その時間(日時)tでの後述する目的変数やシミュレーション条件を用いて導出される。
【0044】
このうち、空調実績モデルは、学習済みの機械学習モデルである。具体的に空調実績モデルは、「機器稼働情報A」及び「変動分ΔA」(変動分ΔAが設定されていない場合、ΔA=0)と、「空間運用情報B」及び「変動分ΔB」(変動分ΔBが設定されていない場合、ΔB=0)と、「空間構成情報C」及び「変動分ΔC」(変動分ΔCが設定されていない場合、ΔC=0)と、「環境情報D」及び「変動分D」(変動分ΔDが設定されていない場合、ΔD=0)と、のうちの少なくとも1つ、本実施形態では全てを説明変数とする。また、「変動分ΔQ」、又は(変動分ΔQの反映された)「実績情報(Q+ΔQ)」を目的変数とする。ここで目的変数が「実績情報(Q+ΔQ)」である場合、評価対象の空調機器・セットの「実績情報Q」(本実施形態では、現場に設置された又は選定候補である空調機器・セットの実測実績情報)を、空調実績モデルの出力(Q+ΔQ)から差し引くことによって、「変動分ΔQ」(の推定時系列値)が得られる。
【0045】
また空調実績モデルの別形態として、
(a)「機器稼働情報A」と、「空間運用情報B」と、「空間構成情報C」と、「環境情報D」とのうちの少なくとも1つ、本実施形態では全てを説明変数とし、「実績情報Q」を目的変数とした学習済みの第1空調実績モデルを構築し、さらに、
(b)「機器稼働情報(A+ΔA)」(変動分ΔAが設定されていない場合、ΔA=0)と、「空間運用情報(B+ΔB)」(変動分ΔBが設定されていない場合、ΔB=0)と、「空間構成情報(C+ΔC)」(変動分ΔCが設定されていない場合、ΔC=0)と、「環境情報(D+ΔD)」(変動分ΔDが設定されていない場合、ΔD=0)とのうちの少なくとも1つ、本実施形態では全てを説明変数とし、「実績情報(Q+ΔQ)」を目的変数とした学習済みの第2空調実績モデルを構築して、
(c)第2空調実績モデルの出力(Q+ΔQ)から第1空調実績モデルの出力(Q)を差し引くことによって、「変動分ΔQ」(の推定時系列値)を得ることも可能である。
【0046】
なおいずれの場合においても、評価対象である(既設の又は選定候補の)空調機器・セットの「実績情報(Q+ΔQ)」は、空調機器・セットの実測された実測実績情報Qに、この推定値としての「変動分ΔQ」を足し合わせた値とすることができる。
【0047】
一方、空調実績シミュレーションは、本実施形態において動的熱負荷(空調負荷)シミュレーションであって、例えばEnergyPLus(登録商標)等の公知のシミュレーションソフトウェアを用いて実施することができる。この場合、空調対象空間についての構築された物理モデル(簡易な熱収支式モデルや、シミュレーションソフトウェアに備えられたモデル等)に対し、動的負荷(空調負荷)シミュレーションを行うことで、「変動分ΔQ」(の推定時系列値)が得られる。具体的には、
(a)「機器稼働情報A」と、「空間運用情報B」と、「空間構成情報C」と、「環境情報D」とを、物理モデル構築に用いたりシミュレーション条件に設定したりして、第1のシミュレーション結果(Q)を算出し、
(b)「機器稼働情報(A+ΔA)」(変動分ΔAが設定されていない場合、ΔA=0)と、「空間運用情報(B+ΔB)」(変動分ΔBが設定されていない場合、ΔB=0)と、「空間構成情報(C+ΔC)」(変動分ΔCが設定されていない場合、ΔC=0)と、「環境情報(D+ΔD)」(変動分ΔDが設定されていない場合、ΔD=0)とを、物理モデル構築に用いたりシミュレーション条件に設定したりして、第2のシミュレーション結果(Q+ΔQ)を算出し、
(c)第2のシミュレーション結果(Q+ΔQ)から第1のシミュレーション結果(Q)を差し引くことによって、「変動分ΔQ」(の推定時系列値)を得ることができる。
【0048】
さらに変動推定部112は、上述したように、空調実績に係る機械学習モデルと空調実績シミュレーションとを組み合わせて用いて、例えば特許文献:特開2022-044555号公報に開示された手法を用いて、実績情報Qの「変動分ΔQ」を推定してもよい。具体的には、
(a)空調実績シミュレーションによる第1のシミュレーション結果(Q)に対し、(シミュレーション条件下でのシミュレーション結果の誤差を学習した)空調実績誤差推定モデルによって推定された空調実績誤差を用いた補正を実施して、補正後の第1のシミュレーション結果(Q')を算出し、
(b)空調実績シミュレーションによる第2のシミュレーション結果(Q+ΔQ)に対し、上記の空調実績誤差推定モデルによって推定された空調実績誤差を用いた補正を実施して、補正後の第1のシミュレーション結果(Q'+ΔQ')を算出し、
(c)補正後の第2のシミュレーション結果(Q'+ΔQ')から補正後の第1のシミュレーション結果(Q')を差し引くことによって、補正後の「変動分ΔQ'」を得ることができる。
これにより、シミュレーション条件の不足や、シミュレーション条件の実際からの乖離に起因する空調実績シミュレーションの誤差を抑制し、より精度の高い実績情報Qの変動分推定値を得ることが可能となる。
【0049】
なお本実施形態において、「変動分ΔQ」は、すでに述べたように、評価対象である(既設の又は選定候補の)空調機器・セットにおける実測実績情報Qについて推定される変動分となっている。したがって、変動分(ΔA, ΔB, ΔC, ΔD)は本実施形態において、この空調機器・セットについての実際の情報(A, B, C, D)に対して決定、想定又は推定される値とすることができる。例えば、外気温度(環境情報D)=Temp(℃)に対し、想定される温度変動分(ΔD)として2℃を設定し、外気温度の変動分(ΔD=2℃)を反映した空調負荷の変動分、言い換えれば空調機器・セットが空気とやり取りすべき熱量(Q)の変動分(ΔQ)を推定してもよい。
【0050】
また本実施形態において、情報(A, B, C, D, Q)の変動分は、元の値に対する変動後の差分(ΔA, ΔB, ΔC, ΔD, ΔQ)となっているが、例えば変動の倍率(αA, αB, αC, αD, αQ)の形をとっていてもよい。この場合、変動推定部112は「変動分αQ」を推定する。また、変動分を反映した情報(A+ΔA, B+ΔB, C+ΔC, D+ΔD, Q+ΔQ)は、情報(A×αA, B×αB, C×αC, D×αD, Q×αQ)に書き換えられる。さらに、式:「変動分αQ」=「推定実績情報(Q×αQ)」/「実測実績情報Q」を用いて、「変動分αQ」を算出することも可能となる。
【0051】
<マージン設定手段>
同じく
図1の機能ブロック図において、マージン設定部113は、評価対象である(既設の又は選定対象の)空調機器・セットにおける機器情報P、実績情報Q、及び評価情報Rのうちの少なくとも1つについて、マージン(Δ
MP, Δ
MQ, Δ
MR)を設定する。
【0052】
具体的にマージン設定部113は、マージン(ΔMP, ΔMQ, ΔMR)を予め決められた値に設定してもよく、経験上、計算上、又は別途実施されたシミュレーションによって、想定若しくは推定される値に設定してもよい。例えば、空調能力(機器情報)Pの空調機器について、空調能力が5%だけ高いとした場合の評価結果を得たい場合に、マージンΔMPを(ΔMP=)0.05×Pに設定することができる。
【0053】
本実施形態において、マージン設定部113は、変動推定部112で推定された変動分ΔQに基づき、(実測された実績情報である)実測実績情報Q、機器情報P及び評価情報Rのうちの少なくとも1つについて、マージン(ΔMQ, ΔMP, ΔMR)を設定する。
【0054】
例えばマージン設定部113は、評価対象の空調機器・セットにおいて実測された空調負荷(実績情報)Qについて、変動推定部112で変動分ΔQが推定された場合、この実測空調負荷に対するマージンΔMQを、例えば3%分の余裕をみて(ΔMQ=)1.03×ΔQに設定してもよい。
【0055】
また、この空調機器・セットの空調能力(機器情報)Pに対するマージンΔMPを、(処理すべき空調負荷の増分を考慮して)例えば(ΔMP=)P×(Q+ΔQ)/Qに設定してもよく、例えば3%分の余裕をみて(ΔMP=)1.03×P×(Q+ΔQ)/Qに設定してもよい。このように設定されたマージンΔMPは、推定された空調負荷の変動分ΔQに対し、(処理すべき空調負荷の変更ではなく)空調機器・セットの空調能力Pの変更(増大)によって対処するものと捉えることもできる。
【0056】
さらに、この空調機器・セットの消費電力(評価情報)Rに対するマージンΔMRを、(処理すべき空調負荷の増分を考慮して)例えば(ΔMR=)R×(Q+ΔQ)/Qに設定してもよく、例えば3%分の余裕をみて(ΔMR=)1.03×R×(Q+ΔQ)/Qに設定してもよい。このように設定されたマージンΔMRは、推定された空調負荷の変動分ΔQに対し、空調機器・セットに対する評価をその分厳しくする(例えば消費電力をより多めに見積もる)ことによって対処するものと捉えることもできる。
【0057】
次に、マージン設定処理における1つの具体例(典型例)を説明する。本具体例において、変動推定部112は、実測された空調負荷(実績情報)Qのピーク値(最大値)における外気温度(環境情報)Dと、同地点同日時における統計値としての外気温度との差分を変動分ΔDとして、空調負荷Qの変動分ΔQ(以下、ΔQ>0とする)を推定する。この場合に、マージン設定部113は、
(a)この推定された空調負荷変動分ΔQに相当する室外機(の圧縮機)の運転回転数の増分のマイナス値((-1)を掛けた値)を、最大運転回転数(機器情報)PのマージンΔMP(<0)としてもよく、
(b)この推定された空調負荷変動分ΔQをそのままマージンΔMQ(>0)としてもよく、
(c)この推定された空調負荷変動分ΔQに相当する消費電力(評価情報)Rの増分をマージンΔMR(>0)としてもよい。
【0058】
マージン設定部113は、上記(a)~(c)のマージン(ΔMP, ΔMQ, ΔMR)のうち少なくとも1つ、例えば全部、を設定することも好ましい。いずれにしても、後に説明する評価決定部114は例えば、このように設定されたマージン(ΔMP, ΔMQ, ΔMR)分に応じて変動した消費電力及び未処理負荷(評価結果情報)Rを決定する。その結果、同じく後に説明する機器選定部115は、この変動した消費電力や未処理負荷に対応可能な、言い換えれば上記の運転回転数の増分に対応可能な空調能力Pを有する空調機器・セットを選定することができる。ちなみに、上記(a)のマージンΔMP(<0)が設定された場合、評価決定部114は、最大運転回転数(機器情報)PがマージンΔMP分だけ低下したより厳しい条件で、消費電力及び未処理負荷(評価結果情報)Rを決定することになる。
【0059】
さらに、マージン設定部113は、変動推定部112での変動分ΔQの推定処理における、以下に挙げた(ア)~(ウ)の少なくとも1つに基づき、実績情報Q、機器情報P及び評価情報Rのうちの少なくとも1つについて、マージン(ΔMQ, ΔMP, ΔMR)を設定することも好ましい。
(ア)推定期間に係る情報(例えば期間の長さや夏季・冬季といった期間の種別の情報)
(イ)推定期間に係る空調機器・セット又は空調対象空間の用途又は使用態様に係る情報
(ウ)この推定処理における推定の確からしさ又は実際との乖離の度合いに係る情報
【0060】
例えば、変動分ΔQの推定処理における推定期間が長いほどΔQの推定誤差も大きくなり得るとし、マージンΔMQを、推定されたΔQに対し「推定期間の単調増加関数である(推定期間が長いほど大きくなる)係数(≧1)」を掛けた値に設定してもよい。またこの後の機器評価処理において、このようなΔQの推定誤差を機器情報Pに吸収・補償させるべく、推定されたΔQに対し同様の「推定期間の単調増加関数である係数」を掛けた値のマイナス値(-1を掛けた値)を、マージンΔMPとしてもよい。ここでマイナス値を用いるのは、後の機器評価処理において、例えば処理すべき空調負荷(実績情報)がΔQだけ増加する事態に対し、説明関数やシミュレーション条件である空調能力(機器情報)を減らす(より空調能力が低いとする)ことで対応するためである。
【0061】
さらにこの後の機器評価処理において、ΔQの推定誤差を評価情報Rに吸収・補償させるべく、推定されたΔQに対し同様の「推定期間の単調増加関数である係数」を掛けた値を、マージンΔMRとしてもよい。ここでマイナス値ではなく「推定期間の単調増加関数である係数」を掛けた値をそのまま用いるのは、後の機器評価処理において、例えば処理すべき空調負荷がΔQだけ増加する事態に対し、消費電力について上乗せを行う(評価を厳しくする)ことで対応するためである。
【0062】
さらに、ΔQの推定期間が、夏季(6~8月)か、冬季(12~2月)か、又は中間季(春季及び秋季)かに応じて、予め個別に設定しておいた期間種別係数を、推定されたΔQに掛けてマージンΔMQを算出してもよい。またこの後の機器評価処理において、ΔQの推定期間の種別による影響を機器情報Pや評価情報Rに吸収・補償させるべく、同様の期間種別係数をΔQに対し掛けた値を、マージンΔMPやマージンΔMRとしてもよい。例えば、日射量、壁材の断熱負荷や、湿度等の空調運転に影響する負荷が夏季と冬季とで大きく異なり、夏季の推定誤差の方が冬季よりも大きくなる傾向にあることが判明している又は予想される場合、夏季の期間種別値を冬季よりも大きな値とすることもできる。
【0063】
また、推定期間における空調対象空間が、会社のオフィスか、学校の教室か、商業スペースか、又はその他の用途(使用態様)空間かに応じて、予め個別に設定しておいた用途(使用態様)係数を、推定されたΔQに掛けてマージンΔMQを算出してもよい。またこの後の機器評価処理において、このような推定されたΔQに対する用途や使用態様の影響を機器情報Pや評価情報Rに吸収・補償させるべく、同様の用途(使用態様)係数を、推定されたΔQに掛けてマージンΔMPやマージンΔMRを算出してもよい。例えば、オフィスの推定誤差の方が商業スペースよりも大きくなる傾向にあることが判明している又は予想される場合、オフィスの用途(使用態様)係数を商業スペースよりも大きな値としてもよい。ちなみに、オフィスでは平日のみ空調運転を行っていて空調運転を行う時間帯もばらつく傾向にあるのに対し、商業スペースでは毎日概ね同じ時間帯で空調運転を行う傾向にある。したがって、一般的にオフィスの推定誤差の方が大きくなることは、十分に予想される。
【0064】
さらに、推定処理に用いた空調実績モデルの出力から算定される又は空調実績シミュレーションソフトウェアの一機能として出力される信頼性スコアを用いて、マージンΔMQを設定することもできる。具体的には、マージンΔMQを、推定されたΔQに対し「この信頼性スコアの単調減少関数である(信頼性スコアが低いほど大きくなる)係数(≧1)」を掛けた値に設定してもよい。またこの後の機器評価処理において、推定されたΔQに対し同様の「信頼性スコアの単調減少関数である係数」を掛けた値を、マージンΔMPやマージンΔMRとしてもよい。これにより、推定されたΔQに対する推定処理の信頼性の影響を機器情報Pや評価情報Rに吸収・補償させることも可能となる。また、信頼性スコアの代わりに、上述した第1空調実績モデルの出力(Q)や第1のシミュレーション結果(Q)と、実測実績情報Qとの差分(実際との乖離の度合い)を用いてもよい。
【0065】
いずれにしても、以上に述べたものを含むマージン設定に係る種々の実施形態について、後に
図4~6を用いて詳細に説明する。
【0066】
なお本実施形態において、情報(Q, P, R)のマージンは、元の値に対する差分(ΔMQ, ΔMP, ΔMR)となっているが、例えばマージンとしての倍率(αQ, αP, αR)の形をとっていてもよい。この場合、マージンを反映した情報(Q+ΔMQ, P+ΔMP, R+ΔMR)は、情報(Q×αQ, P×αP, R×αR)に書き換えられることになる。
【0067】
<評価決定手段>
同じく
図1の機能ブロック図において、本実施形態の評価決定部114は、評価対象である(既設の又は選定対象の)空調機器・セットにおける、下記(a)の情報と、下記(b)の情報とを用いて評価情報Rを推定する。
(a)取得された(本実施形態では機器情報保存部103から読み出した)機器情報P、又は、(機器情報PにマージンΔ
MPが設定されているならば)取得された機器情報Pに対しマージンΔ
MPを反映させた機器情報(P+Δ
MP)、若しくは取得された機器情報P及びマージンΔ
MP
(b)取得された実績情報Q(本実施形態では実測実績情報保存部102から読み出した実測実績情報Q)、又は(実測)実績情報QにマージンΔ
MQが設定されているならば、取得された(実測)実績情報Qに対しマージンΔ
MQを反映させた実績情報(Q+Δ
MQ)、若しくは取得された実測実績情報Q及びマージンΔ
MQ
また評価決定部114は、推定した評価情報Rを、又は評価情報RにマージンΔ
MRが設定されているならば、推定した評価情報Rに対しマージンΔ
MRを反映させた評価情報(R+Δ
MR)を、評価結果情報(R, R+Δ
MR)に決定する。
【0068】
(空調評価モデル,空調評価シミュレーション)
以下、機器情報(P, P+ΔMP)及び実績情報(Q, Q+ΔMQ)を用いた評価情報Rの具体的な推定手法について説明する。評価決定部114は、
(i)多層パーセプトロンといったようなニューラルネットワークアルゴリズム等の機械学習アルゴリズムによって構築された学習済みの空調評価モデルによって、
(ii)構築された空調機器・セットの物理モデルに対する空調評価シミュレーションによって、又は
(iii)空調評価に係る機械学習モデル(例えば空調評価誤差推定モデル)と空調評価シミュレーションとの組合せによって、
評価情報R、本実施形態では所定期間(例えば1年間)における単位時間毎(例えば毎日の1時間毎)の評価情報Rを推定する。ここで本実施形態において、各時間(日時)tにおける評価情報R(t)は、その時間(日時)tでの後述する目的変数やシミュレーション条件を用いて導出される。
【0069】
このうち、空調評価モデルは学習済みの機械学習モデルである。具体的に空調評価モデルは、機器情報P及びマージンΔMP(マージンΔMPが設定されていない場合、ΔMP=0)と、実績情報Q(実測実績情報Q)及びマージンΔMQ(マージンΔMQが設定されていない場合、ΔMQ=0)とを説明変数とし、評価情報Rを目的変数とする。また空調評価モデルの別形態として、機器情報(P+ΔMP)(マージンΔMPが設定されていない場合、ΔMP=0)と、実績情報(Q+ΔMQ)(マージンΔMQが設定されていない場合、ΔMQ=0)とを説明変数とし、評価情報Rを目的変数とした学習済みの機械学習モデルを採用してもよい。
【0070】
一方、空調評価シミュレーションは、例えば評価情報Rとして消費電力を用いるならば、消費電力シミュレーションであって、例えばEnergyPLus(登録商標)等の公知のシミュレーションソフトウェアを用いて実施することができる。この場合、機器情報(P+ΔMP)(マージンΔMPが設定されていない場合、ΔMP=0)と、実績情報(Q+ΔMQ)(マージンΔMQが設定されていない場合、ΔMQ=0)とを、物理モデル構築に用いたりシミュレーション条件に設定したりして、シミュレーション結果(R)を算出してもよい。
【0071】
さらに評価決定部114は、上述したように、空調評価に係る機械学習モデルと空調評価シミュレーションとを組み合わせて用いて、例えば特許文献:特開2022-044555号公報に開示された手法を用いて、評価情報Rを推定してもよい。具体的には、空調評価シミュレーションの結果(R)に対し、(シミュレーション条件下での結果の誤差を学習した)空調評価誤差推定モデルによって推定された空調評価誤差を用いた補正を実施して、補正後の結果(R')を算出し、これを評価情報Rの推定結果としてもよい。これにより、シミュレーション条件の不足やシミュレーション条件の実際からの乖離に起因する空調評価シミュレーションの誤差を抑制し、より精度の高い評価情報推定値を得ることも可能となる。
【0072】
<機器選定手段>
同じく
図1の機能ブロック図において、本実施形態の機器選定部115は、「複数の候補機器情報Pc」に対し「選定処理」を実施し、選定すべき空調機器又は空調機器セット(以下、選定空調機器・セットと略称することも有り)に係る機器情報Pである選定機器情報Psを決定する。ここで「複数の候補機器情報Pc」は、候補設定部111によって設定された候補空調機器・セットに係る機器情報である。また「選定処理」は、各候補空調機器・セットについて、評価決定部114で決定された評価結果情報(R, R+Δ
MR)を含む値、又は評価結果情報(R, R+Δ
MR)を用いて導出される情報を含む値を「目的変数」(選定処理で最適化する関数の値)とした処理である。
【0073】
具体的に機器選定部115は、本実施形態において、
(a)候補空調機器・セットのトータルコストと、
(b)候補空調機器・セットの環境に係る指標であるPMV(Predicted Mean Vote, 予想平均温冷感申告)に係る制約条件値と、
(c)候補空調機器・セットにおける未処理負荷に係る制約条件値と
の和、本実施形態では所定の重み付け和を「目的変数」とする。次いで機器選定部115は、典型的なブラックボックス最適化手法である局所探索法、又はベイズ最適化によって、この「目的変数」を最小化すると判断される候補機器情報Pcを、選定機器情報Psに決定する。なお本実施形態において、各候補空調機器・セットに対し設定された「目的変数」は、候補空調機器・セットの候補機器情報Pcに紐づけられて、機器情報保存部103で保存・管理される。
【0074】
ここで、上記(a)の候補空調機器・セットのトータルコストは、(a1)候補空調機器・セットの稼働により消費される電力の料金と、(a2)空調対象空間に設置される設備機器の導入費用と、(a3)空調対象空間に設置される設備機器の保守費用と、(a4)空調対象空間の構成要素としての建築部材の導入費用と、(a5)空調対象空間の構成要素としての建築部材の保守費用と、の和とすることができる。このようなトータルコストが小さいほど、「目的変数」はより小さくなる。
【0075】
このうち上記(a1)の電力の料金は、本実施形態において評価決定部114で決定された評価結果情報(R, R+ΔMR)に含まれる消費電力と、電力会社から取得された電力料金テーブルとを用いて算出される。また上記(a2)の設備機器の導入費用及び上記(a4)の建築部材の導入費用は、候補空調機器・セットに係る空間構成情報Cに予め紐づけられ、空間構成情報保存部106に保存・管理された情報である。さらに上記(a3)の設備機器の保守費用及び上記(a4)の建築部材の保守費用は、候補空調機器・セットに係る空間運用情報Bに予め紐づけられ、空間運用情報保存部105に保存・管理された情報となっている。
【0076】
また、上記(b)のPMVは、人がどのぐらい快適かを表す温熱快適性指標であって、ISO国際規格の指標である。具体的にPMVは、
(b1)候補空調機器・セットに係る機器稼働情報Aに予め紐づけられ、機器稼働情報保存部104に保存・管理された設定温度及び設定湿度と、
(b2)候補空調機器・セットに係る空間運用情報B(又は環境情報D)に予め(想定値・仮定値として)紐づけられ、空間運用情報保存部105(又は環境情報保存部107)に保存・管理された放射量、風速、活動量、及び着衣量と
を用いて算出される。このPMVに係る制約条件値は、PMVが所定の好適範囲から大きく外れるほど、より大きな値となるように設定される。したがって、PMVが所定の好適範囲から大きく外れるほど、「目的変数」もより大きくなる。
【0077】
さらに、上記(c)の未処理負荷は、本実施形態において評価決定部114で決定された評価結果情報(R, R+ΔMR)に含まれる情報となっている。この未処理負荷に係る制約条件値は、未処理負荷が所定の基準値よりも小さくなるほど、より小さな値となるように設定される。したがって、未処理負荷が所定の基準値よりも小さくなるほど、「目的変数」もより小さくなる。
【0078】
以上説明した上記(a)~(c)をもって「目的変数」を設定した場合、機器選定部115は、PMV及び未処理負荷といった制約条件をできる限り満たしつつ、トータルコストが極力小さく抑えられた選定空調機器・セット(の選定機器情報Ps)を決定できる。ただし「目的変数」は、勿論これに限定されるものではなく、例えば候補空調機器・セットの消費電力のみ、未処理負荷に係る制約条件値のみ、消費電力及びPMVに係る制約条件値、消費電力及び未処理負荷に係る制約条件値、又は、未処理負荷に係る制約条件値及びPMVに係る制約条件値、に設定されることも可能である。
【0079】
(局所探索法)
以下、局所探索法を用いた機器選定処理の一実施形態について説明する。本実施形態では、局所探索法によって、候補機器情報Pcの関数であって候補機器情報Pcに紐づけられた「目的変数」値をとる目的関数の最小値を求める。次いで、この最小値(と判断される値)に係る候補機器情報Pcを選定機器情報Psとする。言い換えると、候補機器情報Pcの軸と「目的変数」の軸とで張られた座標空間において、未知の目的関数の最小値を見つけ出す処理を行う。なお各候補機器情報Pcは、互いに‘近い’関係にあるほど、候補機器情報Pcの軸上において互いにより‘近傍’(より近接した位置)となるように配置されている。
【0080】
具体的には最初に、第1回目の初期化としてランダムに1つの候補機器情報Pcを選び出し、この候補機器情報Pcに紐づけられた「目的変数」値に対応する(上記の座標空間内の)座標点を、「元座標点」とする。次に、この元座標点に係る候補機器情報Pcに対し所定条件を満たすだけの‘近傍’となる候補機器情報Pcを探索する。ここで、この近傍探索により見つけられた候補機器情報Pcに紐づけられた「目的変数」値が、元座標点に係る「目的変数」値よりも小さいならば、この新たに見つけられた候補機器情報Pcに対応する座標点を「新座標点」とする。一方、「目的変数」値が元座標点に係る「目的変数」値以上であるならば、この元座標点をそのまま新座標点とする。
【0081】
さらに、上記のようにして得られた新座標点を次の元座標点に設定して、この設定された元座標点から改めて新座標点を決定する近傍探索処理を、所定の近傍探索回数T1を上限として、新座標点が元座標点と変わらなくなるまで繰り返し実施する。ここで最終的に得られた(元座標点と変わらない)新座標点を、座標点P(1)とする。
【0082】
次いで、以上に述べたような新座標点を決定する処理を(この第1の処理を含めて)所定の初期化回数T2だけ繰り返し実施し、T2個の座標点P(1)~P(T2)を決定する。最後に、これらの座標点P(1)~P(T2)のうち対応する「目的変数」値が最も小さい座標点P(N)を決定し、この座標点P(N)に係る候補機器情報Pcを選定機器情報Psとする。言い換えれば、この座標点P(N)に係る候補機器情報Pcに係る候補空調機器・セットを、選定空調機器・セットに決定する。
【0083】
(ベイズ最適化)
次に、ベイズ最適化を用いた機器選定処理の一実施形態について説明する。本実施形態では、ベイズ最適化によって、候補機器情報Pcの関数であって候補機器情報Pcに紐づけられた「目的変数」値をとる目的関数を推定する。次いで、推定した目的関数の最小値を選定機器情報Psとする。言い換えると、候補機器情報Pcの軸と「目的変数」の軸とで張られた座標空間において、未知の目的関数(のグラフ)を推定し、その最小値を決定する処理を行う。なお上述したように、各候補機器情報Pcは、互いに‘近い’関係にあるほど、候補機器情報Pcの軸上において互いにより‘近傍’(より近接した位置)となるように配置されている。
【0084】
具体的には最初に、第1回目の探索処理として、ランダムに複数の候補機器情報Pcを選び出し、これらの候補機器情報Pcに紐づけられた「目的変数」値に対応する(上記の座標空間内における)複数の座標点を「基準座標点」とする。次に、これらの基準座標点に基づき、(2つのデータ間における他のデータの存在確率を見積もる)ガウス過程を用いて、目的関数の期待値(を表す座標空間内の期待値曲線)と、目的関数の標準偏差(を示す座標空間内の標準偏差等高線)とを推定する。次に、推定した期待値及び標準偏差から、「目的変数」値が最小となる可能性の最も高い座標点を決定し、これを新たな基準座標点とする。
【0085】
次いで上記のように、すでに得られた基準座標点を用いて新たな基準座標点を決定する処理を、(この第1回目の処理を含めて)所定の探索回数Sだけくり返し実施し、その度に新たな基準座標点を決定する。ちなみに処理の繰り返しの実施は、推定される期待値から構成される関数を、真の(目標である)目的関数に近づけていくものとなっている。最後に、決定された全ての基準座標点のうち対応する「目的変数」値が最も小さい基準座標点を決定し、この基準座標点に係る候補機器情報Pcを選定機器情報Psとする。言い換えれば、この基準座標点に係る候補機器情報Pcに係る候補空調機器・セットを、選定空調機器・セットに決定する。
【0086】
以上、局所探索法及びベイズ最適化を用いた機器選定処理を説明した。しかしながら当然とはなるが、本機器選定処理において、上記とは異なる手順による局所探索法やベイズ最適化を用いてもよく、また、他のブラックボックス最適化手法を用いることも可能である。ちなみに、局所探索法は一般に、ベイズ最適化と比べて、最適解(選定機器情報Ps)に到達するまでの探索回数はより多くなるが、各探索回における計算コストはより低く抑えることができる。したがって、例えば評価決定部114において所定の計算コスト内で、十分な数の選定空調機器・セットの評価情報Rが決定されている場合、トータルの計算コストを抑えるべく、機器選定部115は、局所探索法を用いて機器選定処理を実施することも好ましい。
【0087】
以下、以上に述べた機器選定処理における、設定されたマージン(ΔMQ, ΔMP, ΔMR)の取り扱い・意義について説明する。例えば、
(a)環境情報(例えば外気温度)Dの変動分ΔDを勘案して推定された「実測実績情報(例えば実測された空調負荷)Qの変動分ΔQ」からマージンΔMQを決定し(例えばΔMQ=ΔQとし)、
(b)このマージンΔMQが反映された実績情報(Q+ΔMQ)の下での、各候補機器情報Pcに対応する評価結果情報(例えば消費電力)Rを決定し、さらに、
(c)この評価結果情報Rを含む値を目的変数として複数の候補機器情報Pcから選定機器情報Psを決定する
場合を考える。この場合1つの例とはなるが、外気温度が(空調負荷の実測された環境に比べて)所定分だけ高くなる状況を見越して、処理すべき空調負荷(冷房負荷)に相応のマージンを設定してもよい。これにより、各候補空調機器・セットにおける、このマージン込みの空調負荷を処理した場合の推定される消費電力を勘案して、外気温度の上昇を見込んだ好適な空調機器・セットを選定することもできる。
【0088】
また例えば、
(a)取得された実測実績情報(例えば実測された空調負荷)Qの下での、各候補機器情報Pcに対応する評価情報(例えば消費電力)Rを推定し、
(b)この評価情報Rに対し設定されたマージン(例えば消費電力のマージン)ΔMRを反映させた評価結果情報(R+ΔMR)を決定し、さらに、
(c)この評価結果情報(R+ΔMR)を含む値を目的変数として複数の候補機器情報Pcから選定機器情報Psを決定する
場合を考える。この場合1つの例とはなるが、各候補空調機器・セットの消費電力が、(処理すべき空調負荷を実測空調負荷とした条件下で)推定される消費電力よりも所定分だけ大きくなる状況を見越し、この消費電力の増大に対応する余裕のある空調機器・セットを選定することもできる。
【0089】
さらに例えば、
(a)各候補機器情報(例えば最大出力)Pcに対し、設定されたマージン(例えば最大出力の低下分:負のマージン)ΔMPを反映させた候補機器情報(Pc+ΔMP)を決定し、
(b)取得された実測実績情報(例えば実測された空調負荷)Qの下での、各候補機器情報(Pc+ΔMP)に対応する評価結果情報(例えば消費電力)Rを決定し、さらに、
(c)この評価結果情報Rを目的変数として複数の候補機器情報Pcから選定機器情報Psを決定する
場合を考える。この場合1つの例とはなるが、各候補空調機器・セットの最大出力が、例えば機器の経年劣化により所定分だけ低下する状況を見越し、将来最大出力が低下することも見込んだ上で、なお好適と判断される空調機器・セットを選定することもできる。
【0090】
またさらに例えば、
(a)各候補機器情報(例えば最大出力)Pcに対し、設定されたマージン(例えばより高いグレード(規格)の空調機器・セットにおける最大出力の向上分)ΔMPを反映させた候補機器情報(Pc+ΔMP)を決定し、
(b)取得された実測実績情報(例えば実測された空調負荷)Qの下での、各候補機器情報(Pc+ΔMP)に対応する評価結果情報(例えば消費電力)Rを決定し、さらに、
(c)この評価結果情報Rを目的変数として複数の候補機器情報(Pc+ΔMP)から選定機器情報(Ps+ΔMP)を決定する
場合を考える。この場合1つの例とはなるが、より余裕のある空調動作を実現すべく、本来選定され得る空調機器・セットよりも、よりグレード(規格)の高い空調機器・セットを選定し易くすることもできる。ちなみにこの場合、マージンΔMPは、機器情報(P+ΔMP)に相当する(例えば上位機種となる)候補空調機器・セットが存在するように設定されることになる。
【0091】
同じく
図1の機能ブロック図において、機器選定部115で選定された選定空調機器・セットの機器情報Pである選定機器情報Psは、例えば通信制御部121及び通信インタフェース部101を介し、機器選定要求元である端末5へ送信されてもよい。また、評価決定部114で決定された、評価対象である空調機器・セットの評価結果情報(R, R+Δ
MR)も、例えば、通信制御部121及び通信インタフェース部101を介し、機器評価要求元である端末5へ送信されてもよい。
【0092】
さらに端末5は、サーバ1へ送信する機器選定要求や機器評価要求に、機器評価処理の際の条件となる実測実績情報Qを含めてもよい。また、マージン設定用の変動分ΔQを推定する際の条件となる、実測実績情報Qに対応する機器稼働情報A、空間運用情報B、空間構成情報Cや、環境情報Dを含めてもよい。この場合、サーバ1は、受信した機器選定要求や機器評価要求に含まれるこれらの情報を用いて、要求内容に沿った機器選定処理や機器評価処理を実施することも可能となる。
【0093】
[評価・選定方法]
図3は、本開示による評価方法及び選定方法の一実施形態におけるフローを説明するための模式図である。以下、
図3を用いて本実施形態におけるフローの各ステップを簡潔に説明する。ちなみに下記のステップ全体をもって本実施形態の選定方法が構成され、ステップS201~S203をもって本実施形態の評価方法が構成される。また、下記の各ステップの内容は、あくまで1つの実施形態における内容であって、本開示による評価方法及び選定方法の内容を限定するものではない。
【0094】
(ステップS1)機器選定部115は、複数の候補空調機器・セット(の候補機器情報)を取り込む。
(ステップS2)機器選定部115は、機器評価ユニット(変動推定部112、マージン設定部113及び評価決定部114)に対し、各候補空調機器・セット(の候補機器情報Pc)の機器評価処理を要求する(評価要求を出力する)。またその後、機器評価ユニットから、各候補空調機器・セット(の候補機器情報Pc)の評価結果情報(例えば消費電力)(R, R+ΔMR)を受け取る。
【0095】
(ステップS3)機器選定部115は、受け取った評価結果情報(例えば消費電力)を用いて導出される情報(例えばトータルコスト)を含む値を目的変数として、局所探索法により、候補空調機器・セットに対する機器選定処理を行い、選定空調機器・セット(選定機器情報Ps)を決定する。
【0096】
(ステップS201)変動推定部112は、受け取った評価要求の候補空調機器・セットに係る機器稼働情報A、空間運用情報B、空間構成情報Cや、環境情報D、さらには設定された変動分(ΔA, ΔB, ΔC, ΔD)を用い、学習済みの多層パーセプトロンによって(例えば空調負荷の)変動分ΔQを推定する。
(ステップS202)マージン設定部113は、推定された(例えば空調負荷の)変動分ΔQから、推定条件情報、推定期間情報、機器用途・使用態様情報や、信頼性スコア等に基づき、マージン(ΔMQ, ΔMP, ΔMR)を決定・設定する。
【0097】
(ステップS203)評価決定部114は、受け取った評価要求の候補空調機器・セットに係る実測実績情報Q及び機器情報P(候補機器情報Pc)、さらには設定されたマージン(ΔMQ, ΔMP, ΔMR)を用い、学習済みの多層パーセプトロンによって評価情報(例えば消費電力)を推定する。評価決定部114はさらに、候補空調機器・セットの評価結果情報(例えば消費電力)(R, R+ΔMR)を決定し、決定した評価結果情報(例えば消費電力)(R, R+ΔMR)を、評価要求に対する応答として機器選定部115へ出力する。
【0098】
[マージン設定処理に係る種々の実施形態]
図4、
図5及び
図6は、本開示に係るマージン設定処理についての種々の実施形態を説明するための模式図である。
【0099】
図4によれば、変動推定部112で推定された変動分ΔQは、所定期間(例えば1年間)における単位時間毎(例えば毎日の1時間毎)の時系列情報であって、時間(日時)tの関数となっている。本実施形態のマージン設定部113は、
(a)この変動分ΔQ(t)に対し、一定の係数Cconを掛けた時系列情報、
(b)この変動分ΔQ(t)に対し、時間(日時)tの関数である係数c(t)を掛けた時系列情報、又は
(c)この変動分ΔQ(t)に対し、所定の変換式F(t)による変換処理を施した時系列情報
を、実測実績情報Q、機器情報P、及び評価情報Rのうちの少なくとも1つについてのマージン(Δ
MQ(t), Δ
MP(t), Δ
MR(t))とする。
【0100】
具体的にマージン設定部113は、変動推定部112での変動分ΔQ(t)の推定処理における、以下の(ア)~(ウ)のうちの少なくとも1つに基づき、(a)係数Ccon、(b)係数c(t)、又は(c)変換式F(t)を決定し、マージン(ΔMQ(t), ΔMP(t), ΔMR(t))を設定してもよい。
(ア)推定期間に係る情報(例えば期間の長さや夏季・冬季といった期間の種別の情報)
(イ)推定期間に係る空調機器・セット又は空調対象空間の用途又は使用態様に係る情報
(ウ)この推定処理における推定の確からしさ又は実際との乖離の度合いに係る情報
【0101】
例えばマージン設定部113は、変動分ΔQ(t)の推定処理における推定期間が長いほど、より大きくなり得る推定誤差分のマージンを確保すべく、より(絶対値の)大きな係数Cconや係数c(t)を決定してもよい。また、変換後のΔQ(t)値(の絶対値)がより増大する変換式F(t)を決定してもよい。さらに、推定期間における空調対象空間が、会社のオフィスか、学校の教室か、商業スペースか、又はその他の用途(使用態様)空間かに応じて、予め個別に設定しておいた係数Ccon、係数c(t)や変換式F(t)を採用してもよい。
【0102】
また、推定処理に用いた空調実績モデルや空調実績シミュレーションソフトウェアから得られる信頼性スコアが低いほど、より大きいとみなされる推定誤差分のマージンを確保すべく、より(絶対値の)大きな係数Cconや係数c(t)を決定してもよい。さらに、変換後のΔQ(t)値(の絶対値)がより増大する変換式F(t)を決定してもよい。また、信頼性スコアの代わりに、上述した第1空調実績モデルの出力(Q)や第1のシミュレーション結果(Q)と、実測実績情報Qとの差分(実際との乖離の度合い)を用いることも可能である。
【0103】
さらにマージン設定部113は、機器稼働情報A、空間運用情報B、空間構成情報C、及び環境情報Dのうちの少なくとも1つに係る変動分(ΔA(t), ΔB(t), ΔC(t), ΔD(t))の大きさに基づき、(a)係数Ccon、(b)係数c(t)、又は(c)変換式F(t)を決定し、マージン(ΔMQ(t), ΔMP(t), ΔMR(t))を設定してもよい。例えばマージン設定部113は、変動分(ΔA(t), ΔB(t), ΔC(t), ΔD(t))が大きいほど、(より大きくなり得る推定誤差の補償のための)より大きなマージンを確保すべく、より(絶対値の)大きな係数Cconや係数c(t)を決定してもよい、また、変動分(ΔA(t), ΔB(t), ΔC(t), ΔD(t))が大きいほど、変換後のΔQ(t)値(の絶対値)がより増大する変換式F(t)を決定してもよい。
【0104】
ここで具体例として、実測実績情報Qに係る1年間(所定期間)の外気温度(環境情報)D(t)に対し、夏季(6~8月)における外気温度がそれよりも平均してΔD(t)(℃)だけ高い状況下での変動分ΔQ(t)を推定する場合を考える。この場合、ΔD(t)(℃)をより大きな値に設定するほど、推定誤差は増大すると見込まれるので、(後の機器評価における推定誤差の補償のための)より大きなマージンを確保すべく、より(絶対値の)大きな係数Cconや係数c(t)を決定してもよい。また、ΔD(t)(℃)をより大きな値に設定するほど、変換後の値(の絶対値)がより増大する変換式F(t)を決定することも好ましい。
【0105】
さらに例えば、空調対象空間である1つのビルディングにおける設備機器の運用(空間運用情報B)が大きく変動することが予想される場合を考える。この場合、設定されたより大きな変動分ΔB(t)から、より(絶対値の)大きな係数Cconや係数c(t)を決定してもよい。また、変換後の値(の絶対値)がより増大する変換式F(t)を決定することも好ましい。これにより、このビルディングでの運用の変動により機器評価における推定誤差が増大することを見込んで、評価情報Rのより大きなマージンΔMR(t)を設定することも可能となる。
【0106】
なおマージン設定部113は、上述した(ア)推定期間に係る情報、(イ)用途又は使用態様に係る情報、及び(ウ)推定の確からしさ又は実際との乖離の度合いに係る情報のうちの少なくとも1つと、上述した変動分(ΔA(t), ΔB(t), ΔC(t), ΔD(t))の大きさとの両方に基づき、マージン(ΔMQ(t), ΔMP(t), ΔMR(t))を決定することも好ましい。また他の簡易な実施態様とはなるが、上記の係数Ccon、係数c(t)や、変換式F(t)は、予め決められた(例えば経験に基づき適宜設定された)所定のものとすることも可能である。この場合、マージン(ΔMQ(t), ΔMP(t), ΔMR(t))は、変動分ΔQ(t)のみに基づき決定されることになる。
【0107】
次に、
図5を用いてマージン設定処理の他の実施形態について説明する。本実施形態では、評価対象の空調機器・セットにおける機器情報(例えば空調能力)Pの所定期間(例えば5年間)における経時変化分Dp(の実測値、設定値、想定値又は推定値)が得られている。また、評価対象の空調機器・セットにおける実績情報(例えば空調負荷)Qの所定期間(例えば5年間)における経時変化分Dq(の実測値、設定値、想定値又は推定値)が得られている。
【0108】
本実施形態のマージン設定部113は、得られた経時変化分Dp及び経時変化分Dqのうちの少なくとも1つに基づき、実測実績情報Q、機器情報P、及び評価情報Rのうちの少なくとも1つについてのマージン(ΔMQ(t), ΔMP(t), ΔMR(t))を設定する。例えば、実測された空調負荷(実績情報)Q(t)における(空調負荷が減少する方向の)経時変化分Dqが得られている場合、この経時変化分Dqが大きいほど、後の機器評価においてこの経時変化分を吸収できるより大きな(処理すべき空調負荷の)マージンΔMQ(t)を決定することも好ましい。また、この空調負荷の経時変化分Dqを空調機器・セットの能力増強によってカバーすることを想定し、より大きな(空調能力の)マージンΔMP(t)を決定することも可能である。
【0109】
なおマージン設定部113は、以上に述べた経時変化分Dpや経時変化分Dqに合わせて、
図4を用いて説明した(ア)推定期間T
ESTIに係る情報、(イ)用途又は使用態様に係る情報、及び(ウ)推定の確からしさ又は実際との乖離の度合いに係る情報のうちの少なくとも1つや、変動分(ΔA(t), ΔB(t), ΔC(t), ΔD(t))の大きさにも基づいて、マージン(Δ
MQ(t), Δ
MP(t), Δ
MR(t))を決定してもよい。
【0110】
次に
図6を用いて、以上に述べたマージン設定を含む、空調機器・セットについての典型的なマージン設定処理を説明する。
図6に示された典型例では、(ア)変動推定部112は、評価対象の空調機器・セットに係る少なくとも外気温度(環境情報)D(t)について設定された変動分ΔD(t)を用いて変動分ΔQ(t)を推定する。(イ)次いで、マージン設定部113は、推定された変動分ΔQ(t)に基づき、実績情報Q(t)についてのマージンΔ
MQ(t)を設定する。(ウ)さらにマージン設定部113は、評価対象の空調機器・セットの空調能力における基準時(例えば機器使用開始時)からの又はメンテナンス後の経時劣化分Dpに基づき、機器情報P(t)についてのマージンΔ
MP(t)を設定する。
【0111】
これにより、例えば実測実績情報Qに係る1年間の外気温度D(t)に対し、夏季(6~8月)における外気温度がそれよりも平均してΔD(t)(℃)だけ高い状況下での変動分ΔQ(t)を推定することができる。またこれにより、より暑い夏季(例えば猛暑の予想される今後5年間の夏季)を前提とした機器評価のための、より好適な空調負荷マージンΔMQ(t)を設定することが可能となる。さらにこれに合わせて、評価対象の空調機器・セットにおいて(例えば今後5年間で)見込まれる最大出力の経年劣化も考慮した機器評価のための、より好適な最大出力マージンΔMP(t)を設定することもできる。
【0112】
[機器選定処理に係る種々の実施形態]
図7は、本開示に係る機器選定処理についての種々の実施形態を説明するための模式図である。
【0113】
図7に示された実施形態において、機器選定部115は、設定された「制約条件」を用いて、複数の候補機器情報Pcから選定機器情報Psを決定する「機器選定処理」を実施する。ここで「機器選定処理」及び「制約条件」は、上述したように本実施形態においてそれぞれ、「局所探索法又はベイズ最適化による選定処理」並びに「(トータルコストとともに目的変数を構成する)PMVに係る制約条件値、及び未処理負荷に係る制約条件値のうちの少なくとも1つ」となっている。
【0114】
機器選定部115は本実施形態において、
(a)設定されたマージン(ΔMQ(t), ΔMP(t), ΔMR(t))、及び
(b)評価決定部114での評価情報Rの推定処理における推定の確からしさ若しくは実際との乖離の度合いに係る情報
のうちの少なくとも1つを反映させた制約条件である「PMVに係る制約条件値、及び未処理負荷に係る制約条件値のうちの少なくとも1つ」を設定する。次いで機器選定部115は、このような「制約条件値」(制約条件)を用いた局所探索法又はベイズ最適化による選定処理を実施する。
【0115】
このような機器選定処理として例えば、猛暑の予想される夏季を前提とした機器評価のための空調負荷マージンΔMQが設定された場合を考える。この場合、この空調負荷マージンΔMQ(t)が大きいほど、PMVに係る制約条件値や未処理負荷に係る制約条件値をより大きい値に設定してもよい(制約条件をより厳しくしてもよい)。これにより、増大することが予想される空調負荷分を処理可能な余裕を有する空調機器・セットを選定することも可能となる。
【0116】
また例えば、消費電力(評価情報)Rの推定処理に用いた空調評価モデルや空調評価シミュレーションソフトウェアから得られる信頼性スコアが低いほど、PMVに係る制約条件値や未処理負荷に係る制約条件値をより大きい値に設定してもよい(制約条件をより厳しくしてもよい)。これにより、実際には(消費電力を含む)トータルコストがより大きい可能性のあることを見越して、その分の埋め合わせが可能な余裕を有する空調機器・セットを選定することも可能となる。
【0117】
さらに、機器選定部115は本実施形態において、局所探索法又はベイズ最適化による機器選定処理によって選定された候補機器情報Pcに対し、
(a)設定されたマージン(ΔMQ(t), ΔMP(t), ΔMR(t))、及び
(b)評価決定部114での評価情報Rの推定処理における推定の確からしさ若しくは実際との乖離の度合いに係る情報
のうちの少なくとも1つを反映させた情報を、選定機器情報Psに決定してもよい。
【0118】
このような機器選定処理として、例えば上記と同じく猛暑の予想される夏季を前提とした機器評価のための空調負荷マージンΔMQが設定された場合を考える。この場合、この空調負荷マージンΔMQ(t)が大きいほど、選定された候補空調機器・セットの空調能力Pcと比較して、より大きな空調能力を有する候補空調機器・セットを選び直し、選び直した候補空調機器・セットの空調能力Pcを選定機器情報Psに決定してもよい。これにより、増大することが予想される空調負荷分を処理可能な余裕を有する空調機器・セットを最終的に選定することも可能となる。
【0119】
また例えば、上記の信頼性スコアが低いほど、選定された候補空調機器・セットの空調能力Pcと比較してより大きな空調能力を有する候補空調機器・セットを選び直し、選び直した候補空調機器・セットの空調能力Pcを選定機器情報Psに決定してもよい。これにより、実際には消費電力が推定値を超えてしまい、その結果トータルコストがより大きくなる可能性もあることを見越して、その分の埋め合わせが可能な余裕を有する空調機器・セットを最終的に選定することも可能となる。
【0120】
以上詳細に説明したように、本開示によれば、機器又は機器セットにおける機器情報Pに対しマージンを反映させたり、実績情報Qに対しマージンΔMQを反映させたり、推定した評価情報Rに対しマージンを反映させたりして、言い換えれば評価の前提における変動・変更を考慮して、機器又は機器セットの評価結果としての評価結果情報を決定できる。また、この評価結果情報を用いて、複数の候補の中から機器又は機器セットを選定することも可能となる。
【0121】
さらに例えば、本開示の1つの実施形態を適切に具現した場合とはなるが、納入先に設置された機器セットの運転実績データを収集し、この運転実績データを用いて、将来の環境変化(例えば温暖化)、設置状態の変更や、運用の変更等も見据えた、適切かつ効果的な機器セットの更新提案や改善提案を行うことも可能となる。
【0122】
なお、以上に述べた実施形態は全て、本開示を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本開示は、他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。したがって、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定される。
【符号の説明】
【0123】
1 サーバ(評価装置、選定装置)
101 通信インタフェース部
102 実測実績情報保存部
103 機器情報保存部
104 機器稼働情報保存部
105 空間運用情報保存部
106 空間構成情報保存部
107 環境情報保存部
111 候補設定部
112 変動推定部
112a 変動分設定部
113 マージン設定部
114 評価決定部
115 機器選定部
121 通信制御部
2 機器・機器セット群
3 機器情報管理サーバ
4 気象情報管理サーバ
5 端末
Ea、Eb 室外機
Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If 室内機
Pa、Pb 冷媒配管
Ra、Rb 部屋(空調対象空間)
Va、Vb 換気装置