能量管理裝置以及能量管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及推測建筑物內的能量消耗量來進行高效的能量管理的能量管理裝置以及能量管理系統。
【背景技術】
[0002]近年來，在辦公用大廈、商業用大廈等建筑物內，導入能量管理系統(EMS:EnergyManagement System)。已知EMS以建筑物(例如大廈)內的空調設備、照明設備、防災設備、防盜設備等建筑設備為對象，通過各種傳感器、儀表來監視室內環境、能量消耗的狀況、各裝置設備的運轉狀況等，進行各裝置設備的最佳的運轉管理、控制。
[0003]另外，近年來，由于對地球環境的關注，節約能量(簡稱為節能)的重要性以及利用EMS的能量管理的重要性都提高。
[0004]例如，在專利文獻I中，提出了通過收集大廈的設施內的各種裝置設備的能量數據、運轉狀況并實時地監視、或者根據歷史來解析并顯示能量消耗傾向，有效地進行能量管理的方法。
[0005]另一方面，在專利文獻2中，提出了根據物理模型，計算室內環境、空調設備的熱負荷，采用在空調負荷的估計、空調系統的設計等中利用的室內環境/空調仿真(參照非專利文獻)，進行高效的空調控制的方法。
[0006]進而，在專利文獻2中，記載了通過根據氣象條件的信息、室內環境的測定值和空調設備的運行計劃，執行幾小時?I日的仿真，從而進行能量消耗、舒適性、成本等的評價，支援管理者的運行計劃制定的方法。根據該方法，能夠實現兼顧舒適性、以及節能和省成本性的控制。
[0007]專利文獻1:日本特開號公報
[0008]專利文獻2:日本特開號公報
[0009]非專利文獻1:空気調和.衛生工學會“空気調和.衛生工學便覧第14版” p443-p469

【發明內容】

[0010]但是，在按照專利文獻2的方法進行空調設備的控制的情況下，為了高精度地進行室內環境/空調負荷仿真，需要在進行仿真的計算機中，正確地設定內部熱負荷。照明裝置、0A(0ffice Automat1n，辦公自動化)設備等室內設備產生大的熱負荷。為了高精度地辨別這些熱負荷，需要通過專利文獻I中的那樣的EMS，測量并掌握室內的各設備的工作狀況、功耗。但是，為了單獨地測量室內的各設備的全部工作狀況、功耗，需要多個價格高的電力計等，所以存在成本大幅提高而難以實現這樣的問題。
[0011]因此，一般采用用電力計僅測量大廈整體的電力消耗的結構。即使在附加價值稍高的大廈中，也采用僅限于針對每個樓層配備電力計而測量電力消耗的結構。
[0012]另外，在一般的事務所大廈的情況下，室內人員的人體熱負荷與室內設備的發熱量的程度相同地，產生大的影響，但存在無直接測量人體熱負荷的手段這樣的問題。
[0013]近年來，還有與根據安全方面的理由而導入的出入房間管理系統等組合來推測人體熱負荷的方法，但成本還是高。另外，出入房間管理系統不是那種在任意處的設施中都導入的物體，所以特別是在不導入大規模的大廈管理系統等的中小規模的大廈中，存在難以辨別人體熱負荷這樣的問題。由于這些問題，在進行建筑物內的能量需求預測的情況下，存在無法低成本且適合地進行這樣的問題。
[0014]本發明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠低成本且高精度地推測建筑物內的各設備、人體等內部熱負荷而能夠低成本且適合地進行建筑物內的能量需求預測的能量管理裝置以及能量管理系統。
[0015]為了解決上述課題，本發明具備:取得單元，取得在建筑物中設置了的空調設備的動作信息、和該建筑物的修建地域的氣象條件的信息；外部熱負荷計算部，使用取得了的所述氣象條件的信息，計算從所述建筑物的外部向內部流入的外部熱負荷；以及內部熱負荷推測部，根據取得了的所述空調設備的動作信息，推測作為該空調設備的熱負荷的空調熱負荷，根據該空調熱負荷和計算出的所述外部熱負荷的差分，推測所述建筑物的內部的除了該空調熱負荷以外的內部熱負荷。
[0016]根據本發明，能夠提供能夠低成本且高精度地推測建筑物內的各設備、人體等內部熱負荷而能夠低成本且適合地進行建筑物內的能量需求預測的能量管理裝置以及能量管理系統。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出本發明的實施方式的能量管理系統的結構的框圖。
[0018]圖2是示出本實施方式的能量管理系統中的能量管理裝置的結構例的框圖。
[0019]圖3是示出在大廈內的一個事務室中對室內環境產生影響的代表性的熱負荷的大廈事務室部分的剖面圖。
[0020]圖4是示出由能量管理裝置推測的內部熱負荷以及外部熱負荷、空調熱負荷的一個例子的曲線圖。
[0021]圖5是示出由能量管理裝置求出的內部熱負荷(推測值)、室內設備功耗(測量值)以及人體熱負荷(推測值)的一個例子的曲線圖。
[0022]圖6是示出室內設備功耗的變動模式例的曲線圖。
[0023]圖7是示出室內的人體熱負荷的變動模式例的曲線圖。
[0024]圖8是將由能量管理裝置求出的能量需求預測結果、和當前的各種功耗的變動一并示出的曲線圖。
[0025]圖9是用于說明由能量管理系統進行大廈的能量需求預測的動作的第I流程圖。
[0026]圖10是用于說明由能量管理系統進行大廈的能量需求預測的動作的第2流程圖。
[0027]圖11是用于說明由能量管理系統進行大廈的能量需求預測的動作的第3流程圖。
[0028]圖12是用于說明由能量管理系統進行大廈的能量需求預測的動作的第4流程圖。
[0029](符號說明)
[0030]10:能量管理系統；11:能量管理裝置；lla:能量需求預測部(需求預測部)；llb:內部熱負荷推測部；llc:運用數據庫部；lld:外部熱負荷計算部；12:局域網；13:電力測量裝置；14:空調設備控制器(空調信息取得單元)；15:公共網絡；16:氣象信息提供裝置；31:配電盤;41a?41η:空調設備;42、43:室外機；42a、42b…42m、43a、43b...43m:室內機；Qew:外壁熱負荷；QSK:日照熱負荷；Qe:窗熱傳遞熱負荷；QINF:換氣間隙風熱負荷；QIW:內壁地板熱負荷；QE:室內設備熱負荷(設備熱負荷)；Qh、105:人體熱負荷；Qac、101:空調熱負荷；102:外部熱負荷；103:內部熱負荷；104:室內設備功耗(設備功耗)；104M:室內設備功耗模式(室內設備功耗的變動模式)；105:人體熱負荷模式(人體熱負荷的變動模式)；121:預想外部氣溫；122:預測空調設備功耗；123:預測大廈整體功耗；124:空調設備功耗；125:大廈整體功耗(整體功耗)。
【具體實施方式】
[0031 ] 以下，參照附圖，說明本發明的實施方式。
[0032]<實施方式的結構>
[0033]圖1是示出本發明的實施方式的能量管理系統10的結構的框圖。
[0034]能量管理系統10低成本且高精度地推測建筑物(例如大廈)內的空調設備、照明器具、OA設備等室內設備、人體等的熱負荷，適當地進行大廈內的能量需求預測。該能量管理系統10構成為具備能量管理裝置11、經由局域網12與能量管理裝置11連接了的電力測量裝置13和空調設備控制器14、以及經由公共網絡15與能量管理裝置11連接了的氣象信息提供裝置16。
[0035]電力測量裝置13設置于大廈內的配電盤31，測量至少大廈整體的電器設備的功耗(大廈整體功耗)。將作為該測量到的大廈整體功耗值的電力測量數據23經由局域網12發送到能量管理裝置11。
[0036]空調設備控制器14連接了 η (η是自然數)臺空調設備41a?41η，取得作為各空調設備41a?41η的運轉狀況的信息的空調設備運用數據24，經由局域網12發送到能量管理裝置11。其中，運轉狀況的信息是指包括作為各空調設備41a?41η的動作信息的負荷電流、進行空氣調節時的吸引以及排出空氣的各溫度等測量值的信息。動作信息除了負荷電流以外，還包括各空調設備41a?41η中的馬達旋轉速度等與動作有關的信息。
[0037]另外，設為各空調設備41a?41η是組合了室外機和室內機的封裝空調機。因此，第I臺空調設備41a構成為具備與空調設備控制器14連接了的室外機42、和與該室外機42連接了的多個室內機42a、42b…42η。第η臺空調設備41η也同樣地構成為具備與空調設備控制器14連接了的室外機43、和與該室外機43連接了的多個室內機43a、43b-43n。
[0038]另外，在封裝空調機中，由室外機42、43以及各室內機42a?42m、43a?43m這雙方構成了用于進行供冷供熱的制冷循環，成為將未圖示的壓縮器、蒸發器、冷凝器、送風機等適時裝入到這雙方而得到的組件。
[0039]氣象信息提供裝置16設置于氣象公司等，將在上述大廈的修建地域中測量的外部空氣的氣溫、濕度、風速、日照量等氣象數據21、由基于氣象預報員等的操作的計算機預測了的氣象預報數據22經由公共網絡15發送到能量管理裝置11。
[0040]能量管理裝置11構成為具備能量需求預測部11a、內部熱負荷推測部11b、運用數據庫部11c、以及外部熱負荷計算部lid。
[0041]運用數據庫部Ilc針對該測量日期時間、預先確定的日期時間的每個日期時間，存儲并積蓄從電力測量裝置13接收到的電力測量數據23、從空調設備控制器14接收到的空調設備運用數據24、從氣象信息提供裝置16接收到的作為氣象條件的信息的氣象數據21以及氣象預報數據22。其中，通過能量管理裝置11的未