特許 7601748 空調制御装置、空調制御システムおよび空調制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】空調制御装置、空調制御システムおよび空調制御方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/62 20180101AFI20241210BHJP

   F24F 11/46 20180101ALI20241210BHJP

   F24F 140/60 20180101ALN20241210BHJP

【ＦＩ】

F24F11/62

F24F11/46

F24F140:60

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021192477

(22)【出願日】2021-11-26

(65)【公開番号】P2023079059

(43)【公開日】2023-06-07

【審査請求日】2024-03-04

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】小坂 忠義

(72)【発明者】

【氏名】馬場 宣明

(72)【発明者】

【氏名】町田 芳広

(72)【発明者】

【氏名】金澤 律子

【審査官】町田 豊隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１９９１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８１１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６５９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５７５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２４９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２６７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７４５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１０８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０３０８３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／６２

Ｆ２４Ｆ １１／４６

Ｆ２４Ｆ １４０／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの室外機と複数の室内機とを有する空調機の消費電力を制御する空調制御装置であって、
前記空調機の消費電力の目標値を取得する目標電力取得部と、
前記空調機の現在の消費電力値を取得する消費電力取得部と、
前記室内機のそれぞれの現在の室温と設定温度とを取得する温度情報取得部と、
前記目標値が現在の消費電力値より少ない場合に、前記空調機の設定温度を変更して消費電力値が前記目標値になるように、前記空調機が冷房運転中においては、現在の室温が前記設定温度の変更値に対応するサーモオフ温度よりも高い室内機について、前記設定温度の変更値を求め、前記空調機が暖房運転中においては、現在の室温が前記設定温度の変更値に対応するサーモオフ温度よりも低い室内機について、設定温度の変更値を求める制御指示作成部と、
前記設定温度の変更値を室内機に設定する制御指示送信部と、
を備えたことを特徴とする空調制御装置。

【請求項2】

少なくとも１つの室外機と複数の室内機とを有する空調機と、前記空調機の消費電力を調整する空調制御装置を備える空調制御システムであって、
前記空調制御装置は、
消費電力の調整の目標値が前記空調機の現在の消費電力値より少ない場合に、前記空調機の設定温度を変更して消費電力値が前記目標値になるように、前記空調機が冷房運転中においては、現在の室温が前記設定温度の変更値に対応するサーモオフ温度よりも高い室内機について、前記設定温度の変更値を求め、前記空調機が暖房運転中においては、現在の室温が前記設定温度の変更値に対応するサーモオフ温度よりも低い室内機について、設定温度の変更値を求め、
前記室内機は、
設定温度とサーモオフ温度とサーモオン温度を前記空調制御装置に通知すると共に、前記設定温度の変更値に応じて動作する
ことを特徴とする空調制御システム。

【請求項3】

請求項２に記載の空調制御システムにおいて、
前記室内機は、
前記空調制御装置との間で、設定温度を通知し、
前記空調制御装置は、
前記室内機から通知された前記設定温度に基づいてサーモオフ温度とサーモオン温度を算定して、設定温度の変更値を求め、求めた設定温度を前記室内機に通知する
ことを特徴とする空調制御システム。

【請求項4】

少なくとも１つの室外機と複数の室内機とを有する空調機の冷房運転時の消費電力を目標値に削減制御する空調制御装置の空調制御方法であって、
前記空調機の消費電力の目標値を取得するステップと、
現在の前記空調機の消費電力値を取得するステップと、
前記室内機の現在の室温と設定温度とを取得するステップと、
前記現在の消費電力値と前記目標値とを比較して電力削減であるかを判定するステップと、
室内機毎に前記室内機の現在の室温が、設定温度を変更した際の設定温度に対応するサーモオフ温度より大きいかを判定し、大きい場合に設定温度を変更する室内機から除外するステップと、
除外しない室内機のそれぞれについて、前記現在の空調機の消費電力値から設定温度を変更した際の電力変化量を減算すると共に、設定温度を更新するステップと、
前記現在の空調機の消費電力値から設定温度を変更した際の電力変化量を減算した消費電力値が前記目標値に達したかを判定するステップと
更新した設定温度を前記室内機に送信するステップと、
を含むことを特徴とする空調制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の空調機を制御して消費電力を調整する空調制御装置、空調制御システムおよび空調制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

中小規模のビルでは、室外機と複数の室内機を配管で接続し、圧縮機で冷媒を圧縮・循環させるビルマルチエアコンやパッケージエアコンと呼ばれるヒートポンプ式の空調機が設置されることが多い。

【0003】

空調機は、設定温度を元に空調機内部で、圧縮機を停止してサーモオフ状態にする制御温度（サーモオフ温度）と、圧縮機を起動してサーモオン状態にする制御温度（サーモオン温度）を設定し、圧縮機の回転速度や風量の組み合わせによって室温が設定温度に一致するように調整を行う。

【0004】

空調機は、サーモオフ状態が続くと、冷房運転なら室温が上昇し、暖房運転なら室温が低下する。その後、空調機は、サーモオン温度を超えると、圧縮機を起動して、サーモオン状態に制御する。この圧縮機が再起動する場合には、通常よりも大きな起動電力が必要となる。

【0005】

１つの冷媒配管に室内機が複数設置されたビルマルチエアコンやパッケージエアコンでは、各室内機がそれぞれ室内温度を計測して設定温度を超えた場合に、自機への冷媒配管のバルブの閉止操作を行う。これを室内機サーモオフと呼ぶ。室外機は全ての室内機のバルブが閉じられた場合に、圧縮機を停止する室外機サーモオフ制御を行う。室内機のサーモオフ状態が続いてサーモオン温度を超えた場合には、室内機のバルブを開放する。この時、室外機は、停止している場合には再起動する。

【0006】

特許文献１には、複数の室内機が１つの冷媒配管に接続された空調機において、圧縮機の停止と再起動による消費電力の増大を防ぐため、圧縮機の停止・再起動が頻繁に発生する状況を検知して、室内機毎に設定温度を変更することで各室内機のサーモオフの発生タイミングをずらす技術が示されている。

【0007】

また、特許文献２には、室内温度をモニタしながら、全ての室内機がサーモオフになりそうな場合をその都度検知して、事前にサーモオフ温度やサーモオン温度を変化させる技術が示されている。

【0008】

ところで、近年、電力の需要と供給のバランスを取るため、電力系統管理者や電力小売業者の指示により、需要家側に設置された設備の消費電力を調整するＤＲ(Demand Response)の仕組みが実用化されている。ビルマルチエアコンやパッケージエアコンなどの空調機器を用いてＤＲを行う場合には、ひとつひとつの機器の消費電力が小さいため、複数の空調機器を情報的に接続し、クラウドやサーバの様態の空調制御装置からそれぞれの機器に個別に制御指示を出して必要な電力を調整する手法が知られている。ビルマルチエアコン、パッケージエアコンの電力を調整する具体的な手段としては、温度設定を変更する方法、室外機の出力上限を設定する方法、意図的にサーモオフさせる方法などがある。

【0009】

空調制御装置から個々の空調機に指示を出す際、空調制御装置が各空調機に直接指示を出す場合と、空調制御装置がビル毎あるいはフロア毎に設置された制御端末に指示を出し、制御端末が受信した指示を元に各空調機向けの新たな指示を作成して各空調機に出す場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開２０１２－１５４６００号公報

【文献】特許第６０３３４１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

ＤＲ等の消費電力の調整要求により複数の空調機に温度設定の指示を出し、全体の消費電力を調整する空調制御システムにおいて、消費電力を減らす方向に温度設定を変更した際に、温度設定に対応するサーモオフ温度が、室温の現在温度よりも、冷房運転なら高く、暖房運転なら低くなる場合に、サーモオフ状態に移行し圧縮機が停止して消費電力に不連続な変化が発生する問題がある（図４を参照）。

【0012】

本発明の目的は、ビルマルチエアコンやパッケージエアコンなどの空調機器において、ＤＲ等により消費電力の調整を行う場合に、各空調機の消費電力の不連続な変化の発生を防止する空調制御装置、空調制御システムおよび空調制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記課題を解決するため、本発明の空調制御装置は、少なくとも１つの室外機と複数の室内機とを有する空調機の消費電力を制御する空調制御装置であって、前記空調機の消費電力の目標値を取得する目標電力取得部と、前記空調機の現在の消費電力値を消費電力取得部と、前記室内機のそれぞれの現在の室温と設定温度とを取得する温度情報取得部と、前記目標値が現在の消費電力値より少ない場合に、前記空調機の設定温度を変更して消費電力値が前記目標値になるように、前記空調機が冷房運転中においては、現在の室温が前記設定温度の変更値に対応するサーモオフ温度よりも高い室内機について、前記設定温度の変更値を求め、前記空調機が暖房運転中においては、現在の室温が前記設定温度の変更値に対応するサーモオフ温度よりも低い室内機について、設定温度の変更値を求める制御指示作成部と、前記設定温度の変更値を室内機に設定する制御指示送信部と、を備えるようにした。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ビルマルチエアコンやパッケージエアコンなどの空調機において、ＤＲ等により消費電力の調整を行う場合に、各空調機の消費電力の不連続な変化の発生を防止できるので、目標の消費電力に調整することが容易できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態の空調制御システムの機能構成図である。

【図2】空調制御装置のハードウェア構成を示す図である。

【図3】空調制御装置の冷房運転する空調機の動作を制御するフローチャートである。

【図4】温度設定を変更する際の不連続な消費電力の変化の発生状況を示す図である。

【図5】温度設定を変更する際の不連続な消費電力の変化が発生しない状況を示す図である。

【図6】実施形態の他の空調制御システムの機能構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【実施例1】

【0017】

図１は、実施形態の空調制御システムの機能構成図である。
空調制御システムは電力取引を行うアグリゲーションコーディネータシステム２と、空調制御装置１と、ビル５に含まれる空調系統３１，３２の空調機（室外機、室内機）と空調系統を制御する制御端末１２とスマートメータ１１と、から構成される。空調制御装置１は、ビル５の他に、図示しない制御端末、空調系統、スマートメータを含むビル６の複数ビルを制御する。

【0018】

空調制御装置１は、ネットワーク１０２を介して上位のアグリゲーションコーディネータシステム２から目標電力に関する情報を取得する目標電力取得部５１と、ビル５の空調機の消費電力情報をビル５内に設置されたスマートメータ１１から制御端末１２を介して取得する消費電力取得部５３と、ビル５、６の室内機から室温と設定温度の情報を取得する温度情報取得部５４と、温度情報取得部５４で取得した情報から各室内機へ指示する設定温度を作成する制御指示作成部５２と、ネットワーク１０３を介してビル５、６の制御端末１２に制御指示作成部５２で作成した制御指示を送信する制御指示送信部５５と、から構成する。

【0019】

ビル５、６毎に設けられている制御端末１２は、ネットワーク１０７を介して、ビルの空調機の消費電力情報を取得するスマートメータ１１と接続している。また、制御端末１２は、ネットワーク１０６を介して、情報線３１ａに接続する室外機１３と室内機１４～１６の空調系統３１と、情報線３２ａに接続する室外機１７と室内機１８の空調系統３２とに接続して、後述する室温と設定温度の情報を伝達する。

【0020】

室外機１３、１７には、冷媒を圧縮する圧縮機４１、４５がそれぞれ組み込まれている。一般的に空調機の消費電力の殆どが圧縮機によるものである。
室外機１３には室内機１４～１６が冷媒配管３３で接続され、室内機１４～１６にはそれぞれ冷媒の流入を制御するためのバルブ４２～４４が設置されている。室外機１７も同様に、室内機１８が冷媒配管３４により接続されているが、室内機１８にはバルブが設置されていない。

【0021】

つぎに、室内機１４～１６、１８の動作を、室内機１４を代表にして説明する。
室内機１４には、図示しないリモコンが設置され、居住者が室温の設定温度を設定できる。設定温度は、その室内機１４が目指すべき室温を意味しており、室内機１４は計測した室温が設定温度になるように風量や冷媒の流入量を調整する。

【0022】

室内機１４の冷媒の流入量はバルブ４２を用いて調整するか、若しくは、室内機１４が室外機１３に要求することで調整する。
室外機１３は各室内機からの要求を集計して圧縮機４１の回転数（回転速度）を決定する。

【0023】

室内の冷暖房負荷が空調機の容量に対して小さい場合、冷房時には冷えすぎ、暖房時には温めすぎの状態に陥りやすい。このような場合には、室内機１４の冷媒の流入を止めるサーモオフ温度を設定し、室温がサーモオフ温度に到達するとバルブ４２を閉じて冷媒の流入を閉止する。冷媒の流入が閉止された室内機１４では冷房時には室温が上昇、暖房時には室温が下降するが、サーモオン温度に達すると、バルブ４２を開いて冷媒の流入を再開する。バルブが開かれている状態を一般的には室内機のサーモオン状態、バルブが閉じられている状態を室内機のサーモオフと呼ぶ。

【0024】

同じ室外機１３に接続された室内機１４～１６のうち１台のみがサーモオン状態の場合に、室温がサーモオフ温度に到達すると、室外機１３は圧縮機４１を停止する。その後、室内機１４～１６のうちのいずれかの室内機がサーモオン温度に達すると、室外機１３は圧縮機４１を再起動する。

【0025】

空調系統３２のように室外機に接続される室内機が１台の場合には、室内機１８のように冷媒の流入を制御するためのバルブが設置されていない場合がある。この場合、室温がサーモオフ温度に到達すると室外機１７が圧縮機４５を停止させ、その後、室温がサーモオン温度に到達すると圧縮機を再起動させる。

【0026】

室内機のサーモオン温度とサーモオフ温度は、設定温度Ｔsを元に室内機が内部で計算して決定する。サーモオフ温度と設定温度Ｔsの差分ΔTsoff、サーモオン温度と設定温度Ｔsの差分ΔTsonは、予め室内機の設計値として決められており、一般的には変えることができない。

【0027】

図２は、空調制御装置１のハードウェア構成を示す図である。
空調制御装置１は、不揮発性記憶媒体９１と演算処理を行うＣＰＵ９２とメモリ９３と通信部９４とから構成される。通信部９４は、ネットワーク１０２、１０３に接続する。
そして、不揮発性記憶媒体９１に記憶するプログラムをＣＰＵ９２が実行することにより、目標電力取得部５１と制御指示作成部５２と消費電力取得部５３と温度情報取得部５４と制御指示送信部５５の機能を実現する。

【0028】

図３は、空調制御装置１が冷房運転する空調機の消費電力増減を行う際の制御フローチャートである。
ステップＳ１で、空調制御装置１の目標電力取得部５１が、アグリゲーションコーディネータシステム２からＤＲのスケジュールとして、ＤＲの開始日時、終了日時、時間帯毎の削減電力指令を取得する。各時間帯の時間幅は国や地域やＤＲの商品種別によって異なるが、本実施形態では３０分区切りで決定するものとする。

【0029】

ステップＳ２で、目標電力取得部５１は、現在時刻が削減電力指令の開始時刻（ＤＲ開始時刻）に達したかどうかを判定し、達した場合には（Ｓ２のyes）、Ｓ３に処理が移る。開始時刻に達していない場合には（Ｓ２のno）、待機する。

【0030】

ステップＳ３で、目標電力取得部５１は、アグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令の修正情報が来ていないかを確認し、これから始まる３０分間の、削減電力指令値と削減前に予測していたベースライン電力との差分から空調機の目標電力Ｐ_targetを設定する。

【0031】

ステップＳ４で、消費電力取得部５３は現在の消費電力Ｐ_presentを取得する。詳しくは、消費電力取得部５３は、制御対象の空調機が設置された各ビル（ビル５、６）のスマートメータ１１から制御端末１２を介して空調機の消費電力情報を取得して合算し、消費電力Ｐ_presentとする。

【0032】

ステップＳ５で、温度情報取得部５４は、現在の各室内機（室内機１４、１５、１６、１８）の設定温度Ｔsとサーモオン温度Ｔs_onとサーモオフ温度Ｔs_offとの設定温度情報と、現在の室温Ｔ_presentである室温情報と、を取得する。

【0033】

なお、温度情報取得部５４は、設定温度情報として設定温度Ｔsのみを取得し、内部で所定値を加減算してサーモオン温度Ｔs_onとサーモオフ温度Ｔs_offとを算出してもよい。空調制御装置１は、室内機の型番と前記所定値との相関リストを予め不揮発性記憶媒体９１の中に保持してもよいし、予め消費電力の調整を行わない平常時に各室内機の設定温度と室内温度とサーモオン、サーモオフへの切り替えの挙動を学習して前記所定値を求めて不揮発性記憶媒体９１の中に保持しても良い。

【0034】

ステップＳ６で、制御指示作成部５２は、ステップＳ３で設定した目標電力Ｐ_targetとステップＳ４で取得した現在の消費電力Ｐ_presentを比較して、目標電力Ｐ_targetより現在の消費電力Ｐ_presentの方が大きい場合には（Ｓ６のyes）、電力削減方向の処理であるＳ７に進む。目標電力Ｐ_targetが現在の消費電力Ｐ_presen以上の場合には（Ｓ６のno）、電力増加方向であるＳ１８～Ｓ２３の処理に分岐する。

【0035】

ステップＳ７で、制御指示作成部５２は、計算用の仮の電力値である電力変数Ｐ_tempに現在の消費電力Ｐ_presentを代入する。

【0036】

ステップＳ８で、制御指示作成部５２は、室外機１３、１７に対応する系統番号iをパラメータに、系統番号iが１から最大系統番号まで、ステップＳ９～Ｓ１３のループ処理を行う。系統番号はビルを跨いで順に付けられる。つまり、制御指示作成部５２は、室外機毎に、ステップＳ９～Ｓ１３のループ処理を行う。

【0037】

ステップＳ９で、制御指示作成部５２は、系統番号i毎に、室内機１４、１５、１６や室内機１８に対応する室内機番号jをパラメータに、系統番号i毎の室内機の数だけ、ステップＳ１０～Ｓ１３のループ処理を行う。つまり、制御指示作成部５２は、室内機毎に、ステップＳ１０～Ｓ１３のループ処理を行う。

【0038】

ステップＳ１０で、制御指示作成部５２は、室内機の設定温度Ｔs(i,j)を１℃上げた場合のサーモオフ温度Ｔs_off(i,j)＋１と現在の室温Ｔ_present(i,j)との大小を比較する。これは、設定温度を変更した場合にサーモオフ状態への移行が生じないかの判定を意味し、移行が生じる場合の消費電力の不連続な変化が生じないように、当該空調機の設定温度Ｔsの変更を行わない。具体的には、室温Ｔ_present(i,j)がサーモオフ温度Ｔs_off(i,j)＋１より大きいか否かを判定し、大きくない場合には（Ｓ１０のno）、ステップＳ１１からＳ１３の処理を省略する。

【0039】

ステップＳ１１で、制御指示作成部５２は、室内機の設定温度Ｔs(i,j)を１℃上げた場合の消費電力の削減量である変化量ΔＰ（Ｔs(i,j)＋１）を計算する。

【0040】

ステップＳ１２で、制御指示作成部５２は、室内機の設定温度Ｔs(i,j)を１℃加算して更新し、電力変数Ｐ_tempから変化量ΔＰ（Ｔs(i,j)＋１）減算する。

【0041】

ステップＳ１３で、制御指示作成部５２は、ステップＳ１２で算出した電力変数Ｐ_tempと目標電力Ｐ_targetと比較する。つまり、設定温度Ｔs(i,j)の変更による消費電力の削減が目標電力Ｐ_targetに達したか否かを判定する。電力変数Ｐ_tempが目標電力Ｐ_targetより小さくなれば（Ｓ１３のyes）、アグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令による設定温度Ｔs(i,j)の変更値の算出処理を終了し、ステップＳ１４に進む。電力変数Ｐ_tempが目標電力Ｐ_target以上であれば（Ｓ１３のno）、ステップＳ１０からＳ１２の処理を繰り返す。
ステップＳ８によるステップＳ９～Ｓ１３のループ処理が終了した場合、又は、ループ処理の途中にステップＳ１３がｙｅｓの場合、ステップＳ１４に進む。

【0042】

ステップＳ１４で、制御指示送信部５５は、ステップＳ１０からＳ１２の処理で算出した設定温度Ｔs(i,j)を、ネットワーク１０３を介してビル５、６の制御端末１２に送信する。この際、設定温度Ｔs(i,j)に対応するサーモオフ温度Ｔs_off(i,j)とサーモオン温度Ｔs_on(i,j)とを合わせて送信してもよい。なお、制御端末１２は、通知された設定温度Ｔs(i,j)を、設定温度情報として各室内機に伝達する。

【0043】

ステップＳ１５で、制御指示作成部５２は、1分の休止を計測し（１分間の待機）、1分経過したらステップＳ１６に進む。

【0044】

ステップＳ１６で、制御指示作成部５２は、ステップＳ４の処理開始からの時間経過を計測し、３０分が経過していなければ（Ｓ１６のno）、ステップＳ４に戻る。３０分が経過していれば（Ｓ１６のyes）、ステップＳ１７に進む。

【0045】

ステップＳ１５、Ｓ１６により、制御指示作成部５２は、１分間毎に３０分間、ステップＳ１０～Ｓ１２の設定温度Ｔs(i,j)の変更値の算出処理を行う。これにより、設定温度Ｔs(i,j)を１℃加算して徐々に現在の消費電力Ｐ_presentを目標電力Ｐ_targetに近づけている。

【0046】

ステップＳ１７で、制御指示作成部５２は、ＤＲの終了時刻であるかを判定し、終了時刻でなければ（Ｓ１７のno）、ステップＳ３に戻り、削減電力指令による設定温度Ｔs(i,j)の変更値の算出処理を繰り返す。終了時刻であれば（Ｓ１７のyes）、処理を終了する。

【0047】

つぎに、ステップＳ６で分岐判定した目標電力Ｐ_targetが現在の消費電力Ｐ_present以上の電力増加方向の場合に処理について説明する。
ステップＳ１８で、制御指示作成部５２は、計算用の仮の電力値である電力変数Ｐ_tempに現在の消費電力Ｐ_presentを代入する。

【0048】

ステップＳ１９で、制御指示作成部５２は、室外機１３、１７に対応する系統番号iをパラメータに、系統番号iが１から最大系統番号まで、ステップＳ２０～Ｓ２３のループ処理を行う。系統番号はビルを跨いで順に付けられる。つまり、制御指示作成部５２は、室外機毎に、ステップＳ２０～Ｓ２３のループ処理を行う。

【0049】

ステップＳ２０で、制御指示作成部５２は、系統番号i毎に、室内機１４、１５、１６や室内機１８に対応する室内機番号jをパラメータに、系統番号i毎の室内機の数だけ、ステップＳ２１～Ｓ２３のループ処理を行う。つまり、制御指示作成部５２は、室内機毎に、ステップＳ２１～Ｓ２３のループ処理を行う。

【0050】

ステップＳ２１で、制御指示作成部５２は、室内機の設定温度Ｔs(i,j)を１℃下げた場合の消費電力の増加量である変化量ΔＰ（Ｔs(i,j)－１）を計算する。

【0051】

ステップＳ２２で、制御指示作成部５２は、室内機の設定温度Ｔs(i,j)を１℃減算して更新し、電力変数Ｐ_tempに変化量ΔＰ（Ｔs(i,j)－１）加算する。

【0052】

ステップＳ２３で、制御指示作成部５２は、ステップＳ２２で算出した電力変数Ｐ_tempと目標電力Ｐ_targetと比較する。つまり、設定温度Ｔs(i,j)の変更による消費電力の増加が目標電力Ｐ_targetに達したか否かを判定する。電力変数Ｐ_tempが目標電力Ｐ_target以上であれば（Ｓ２３のyes）、アグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令による設定温度Ｔs(i,j)の変更値の算出処理を終了し、ステップＳ１４に進む。電力変数Ｐ_tempが目標電力Ｐ_target以上でなければ（Ｓ１３のyes）、ステップＳ２１からＳ２３の処理を繰り返す。

【0053】

図３のフローチャートでは、系統番号iと室内機番号ｊの順に温度設定Ｔs(i,j)の変更を行う処理を説明したが、室内機の順序はこれに限らず、ランダムに行ってもよい。
また、温度設定Ｔs(i,j)の増減値は１℃に限定されない。
さらに、ステップＳ１５の１分経過やステップＳ１６の３０分経過もこれに限定されない。

【0054】

つぎに、アグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令により温度設定を変更した際の消費電力の変化の様子を図４、図５により説明する。
図４、図５は、冷房運転時における室内機の設定温度、サーモオン温度、サーモオフ温度、室温の温度値の時間変化と、対応する空調機（室外機）の消費電力の時間変化を示す図である。

【0055】

まず、図３のフローチャートで説明した実施形態の空調制御装置１の制御により、温度設定を変更する際の不連続な消費電力の変化を回避する場合を図４により説明する。図４は、温度設定を変更する際の不連続な消費電力の変化の発生状況を示す図である。

【0056】

冷房運転時では、設定温度（破線）に設定された室内機により、室温（太実線）はサーモオン温度とサーモオフ温度の範囲に収まるように制御される。アグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令により、設定温度が高くなるように設定変更された際に、変更された設定温度におけるサーモオフ温度よりも室温が低くなり、室内機がサーモオフ状態に移行することがある。この際に、図４に示すように、室外機もサーモオフ状態となった場合に、圧縮機が停止して不連続な電力変動が生じると共に消費電力が増加する問題がある。

【0057】

実施形態の空調制御装置１では、図３に示したように、ステップＳ１０で、制御指示作成部５２は、室温Ｔ_present(i,j)がサーモオフ温度Ｔs_off(i,j)＋１より大きいか否かを判定し、大きくない場合には（Ｓ１０のno）、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理を省略する。つまり、サーモオフ温度よりも室温が低い場合には、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理を省略する。これにより、室内機の設定温度Ｔs(i,j)の変更を除外するので、図４で示した圧縮機の不連続な電力変動と消費電力の増加を抑制する。

【0058】

したがって、実施形態の空調制御装置１では、アグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令により、温度設定が高くなるように設定変更された際に、サーモオフ状態になる室内機が除外され、サーモオフ状態に移行しない室内機について設定変更されるので、図５に示すように、室内機がサーモオフ状態に移行せず、室外機の消費電力に不連続な電力変動が生じなくすることができる。ここで、図５は、温度設定を変更する際の不連続な消費電力の変化が発生しない状況を示す図である。

【0059】

冷房運転時の室内機の設定温度Ｔs(i,j)の変更による室外機の消費電力の変動は、アグリゲーションコーディネータシステム２から増加電力指令により、温度設定が低くなるように設定変更する際にも生じることがある。詳しくは、設定温度を低く設定することで、室温がサーモオン温度を超えて室内機がサーモオフ状態からサーモオン状態に移行し、室外機もサーモオン状態に移行して、室外機に不連続な電力変動が生じる。

【0060】

このため、図３にフローチャートにおいて、ステップＳ２０とＳ２１の間に、室温Ｔ_present(i,j)がサーモオン温度Ｔs_on(i,j)－１より大きいか否かを判定し、大きい場合に、ステップＳ２１～Ｓ２３の処理を省略するステップを追加してもよい。

【0061】

また、暖房運転時で電力削減方向の場合には、図３のステップＳ１０において、室温Ｔ_present(i,j)がサーモオフ温度Ｔs_off(i,j)－１より大きいか否かを判定し、大きい場合に、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理を省略するようにしてもよい。

【0062】

さらに、暖房運転時で電力増加方向の場合には、図３のステップＳ２０とＳ２１の間に、室温Ｔ_present(i,j)がサーモオン温度Ｔs_on(i,j)＋１より大きいか否かを判定し、大きくない場合に、ステップＳ２１～Ｓ２３の処理を省略するステップを追加してもよい。

【0063】

上述では、実施形態の空調制御装置１が、室内機の温度設定を変更する際に、現在の室温と変更する設定温度に対応するサーモオフ温度またはサーモオン温度とを比較して、サーモオフ状態またはサーモオン状態に移行する室内機を除外して、室内機の設定温度を変更することを説明した。

【0064】

これを言い換えれば、実施形態の空調制御装置１は、空調機が冷房運転中で電力削減する場合には、現在の室温が変更する設定温度に対応するサーモオフ温度よりも高い室内機について、室内機の設定温度を変更すると言える。

【0065】

また、実施形態の空調制御装置１は、空調機が暖房運転中で電力削減する場合には、現在の室温が変更する設定温度に対応するサーモオフ温度よりも低い室内機について、室内機の設定温度を変更すると言える。

【0066】

また、実施形態の空調制御装置１は、空調機が冷房運転中で電力増加する場合には、現在の室温が変更する設定温度に対応するサーモオン温度よりも低い室内機について、室内機の設定温度を変更すると言える。

【0067】

さらに、実施形態の空調制御装置１は、空調機が暖房運転中で電力増加する場合には、現在の室温が変更する設定温度に対応するサーモオン温度よりも高い室内機について、室内機の設定温度を変更すると言える。

【0068】

以上の実施形態の空調制御システムでは、ビルマルチエアコンやパッケージエアコンなどの空調機器を用いてＤＲを行う場合に、各空調機の消費電力の不連続な変化の発生を防止するので、目標の消費電力に調整することを容易にすることができる。
つぎに、実施形態の他の空調制御システムを説明する。

【実施例2】

【0069】

図６は、実施形態の他の空調制御システムの機能構成図である。
図１で説明した空調制御システムとは、図１の制御端末１２に替えて上述した空調制御装置１を設けるようにすると共に、アグリゲーションコーディネータシステム２からの電力削減指示をビル毎の電力削減指示に分解して空調制御装置１に伝達するリソースアグリゲータシステム３を備えることが異なる。また、空調制御装置１の機能は、制御指示送信部５５が、求めた設定温度Ｔs(i,j)を各室内機で伝達することが異なり、他は、実施例１と同様のため、説明を省略する。

【0070】

空調制御装置１は、ビル５内の空調機を対象に制御するので、ＤＲを行う場合に、各空調機の消費電力の不連続な変化の発生を防止するので、目標の消費電力に調整することを容易にすることができると共に、各室内機とのネットワークの距離が短くなるため、ＤＲに対するレスポンス遅れの発生を防止することができる。

【0071】

空調制御装置１の温度情報取得部５４が、設定温度情報として設定温度Ｔsのみを取得し、内部で所定値を加減算してサーモオン温度Ｔs_onとサーモオフ温度Ｔs_offとを算出し、制御指示作成部５２が、算出したサーモオン温度Ｔs_onとサーモオフ温度Ｔs_offによりアグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令による設定温度Ｔs(i,j)の変更値の算出処理を行い、制御指示送信部５５が、求めた設定温度Ｔs(i,j)のみを各室内機で伝達するようにしてもよい。
この場合には、各室内機は、伝達された設定温度Ｔsに基づいて、サーモオン温度とサーモオフ温度を算出して、空調制御する。

【0072】

なお、空調制御装置１は、室内機の型番と前記所定値との相関リストを予め不揮発性記憶媒体９１の中に保持してもよいし、予め消費電力の調整を行わない平常時に各室内機の設定温度と室内温度とサーモオン、サーモオフへの切り替えの挙動を学習して前記所定値を求めて不揮発性記憶媒体９１の中に保持しても良い。

【0073】

空調制御装置１と各室内機との間で、設定温度情報として設定温度Ｔsのみを伝達することにより、空調制御システムの情報伝送量が少なくなるので、ＤＲに対するレスポンス遅れの発生を防止することができる。

【0074】

上述では、実施形態の空調制御装置１がアグリゲーションコーディネータシステム２から削減電力指令により室内機の温度設定を変更することを説明したが、空調制御装置１が削減電力量の目標値を定めて、室内機の温度設定を変更するデマンドコントロールシステムにも適用できる。

【0075】

また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明で分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

【符号の説明】

【0076】

１ 空調制御装置
２ アグリゲーションコーディネータシステム
１１ スマートメータ
１２ 制御端末
５１ 目標電力取得部
５２ 制御指示作成部
５３ 消費電力取得部
５４ 温度情報取得部
５５ 制御指示送信部
１３、１７ 室外機（空調機）
１４、１５、１６、１８ 室内機（空調機）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】