JPH02101341A - 予測平均温感制御方法 - Google Patents
予測平均温感制御方法Info
- Publication number
- JPH02101341A JPH02101341A JP63253473A JP25347388A JPH02101341A JP H02101341 A JPH02101341 A JP H02101341A JP 63253473 A JP63253473 A JP 63253473A JP 25347388 A JP25347388 A JP 25347388A JP H02101341 A JPH02101341 A JP H02101341A
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- Japan
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- temperature
- average
- value
- control method
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、室内環境の快適さを示す予測平均温感の制御
方法に関するものである。
方法に関するものである。
従来の予測平均温感の制御方法について第10図を用い
て説明する。第10図において、■および2は演算ブロ
ック、3は減算器、4はコントローラ、5は熱源である
。演算ブロック1は、着衣度IcL(単位: c 1
o) 、新陳代謝度M(単位:me t)および相対湿
度RH(単位二%)の各数値を入力してコンフォート設
定値COMを算出する。演算ブロック2は、室温t1.
平均輻射温度口および気流速度v1で構成した効果温度
で検出し、これを気流速度v1の影響を受けないに等し
い効果温度ETに変換する。減算器3は、コンフォート
設定値COMから効果温度ETを減算し、差分温度j
diffを算出する。この差分温度tlliffにより
室温調整の弁が開閉される。上記効果温度は例えば机の
上に置かれた一体型センサにより測定される(第6図参
照)。コントローラ4は、コンフォート設定値COMか
ら効果温度ETを引き、その出力データを熱源5に与え
る。熱源5は平均総合量t、+t、+v、を演算ブロッ
ク2へ出力する。
て説明する。第10図において、■および2は演算ブロ
ック、3は減算器、4はコントローラ、5は熱源である
。演算ブロック1は、着衣度IcL(単位: c 1
o) 、新陳代謝度M(単位:me t)および相対湿
度RH(単位二%)の各数値を入力してコンフォート設
定値COMを算出する。演算ブロック2は、室温t1.
平均輻射温度口および気流速度v1で構成した効果温度
で検出し、これを気流速度v1の影響を受けないに等し
い効果温度ETに変換する。減算器3は、コンフォート
設定値COMから効果温度ETを減算し、差分温度j
diffを算出する。この差分温度tlliffにより
室温調整の弁が開閉される。上記効果温度は例えば机の
上に置かれた一体型センサにより測定される(第6図参
照)。コントローラ4は、コンフォート設定値COMか
ら効果温度ETを引き、その出力データを熱源5に与え
る。熱源5は平均総合量t、+t、+v、を演算ブロッ
ク2へ出力する。
従来の方法においては、予測平均温感はコンフォート設
定値COMという間接的な数値により制御され、また、
効果温度ET算出の人力データは平均総合量t、+t、
+v、により算出されるので、PMV制御の制御を満足
しがたいという問題があった。
定値COMという間接的な数値により制御され、また、
効果温度ET算出の人力データは平均総合量t、+t、
+v、により算出されるので、PMV制御の制御を満足
しがたいという問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を解決するために本発明は、条件設定値
としての新陳代謝度、着衣度および予測平均温感の数値
とセンサデータとしての相対湿度もしくは水蒸気圧およ
び平均輻射温度の値とを予測平均温感の式に代入して得
られる室内温度を室内温度の目標値とし、この目標値に
室内温度を追従させるようにしたものである。
としての新陳代謝度、着衣度および予測平均温感の数値
とセンサデータとしての相対湿度もしくは水蒸気圧およ
び平均輻射温度の値とを予測平均温感の式に代入して得
られる室内温度を室内温度の目標値とし、この目標値に
室内温度を追従させるようにしたものである。
また、これらを年間スケジュールに基づいて行なうもの
である。
である。
本発明による予測平均温感の制御方法においては、予測
平均温感が設定され、室内温度が制御される。
平均温感が設定され、室内温度が制御される。
第1図は、本発明による予測平均温感の制御方法の一実
施例を説明するためのブロック系統図である。第1図に
おいて、6は予測平均温感(PMV、 Predict
ed Mean Vote)の数値を入力して室内温度
t、を算出する演算ブロック、7は減算器、8はPID
演算を行なう演算ブロック、9は差分温度j diff
に遅延を与えるブロックである。
施例を説明するためのブロック系統図である。第1図に
おいて、6は予測平均温感(PMV、 Predict
ed Mean Vote)の数値を入力して室内温度
t、を算出する演算ブロック、7は減算器、8はPID
演算を行なう演算ブロック、9は差分温度j diff
に遅延を与えるブロックである。
次に、動作について説明する。ブロック6は、設定デー
タである予測平均温感PMV、着衣度I。い新陳代謝度
Mおよびセンサからの入力データである相対湿度RH,
平均輻射温度ロ、気流速度■1の各データを人力して室
内温度t、を算出する。この算出は、次式により行なわ
れる(ブリュエル・アンド・ケヤ(Brυel & K
jaer) 、テクニカルレビ!−、1982年2号(
No、2−1982)参照)。
タである予測平均温感PMV、着衣度I。い新陳代謝度
Mおよびセンサからの入力データである相対湿度RH,
平均輻射温度ロ、気流速度■1の各データを人力して室
内温度t、を算出する。この算出は、次式により行なわ
れる(ブリュエル・アンド・ケヤ(Brυel & K
jaer) 、テクニカルレビ!−、1982年2号(
No、2−1982)参照)。
t、==X/Y・・・・・(1)
X=PMV=A (B−fct (C/D)E+F)Y
=A (G f Ct (H/ I) + f ct
’ h−)A =0.303e−” ”+0.028
B = 58.15 (M−W)−3,05X 10−
’ (5733−406,7(M−W) −P、)−2
4,42((M−W) −1) −10” ”M (5
867−P、)−0,0814M x34 C−35,7−1,628(M−W) +0.1551
et fct x 3.96t。
=A (G f Ct (H/ I) + f ct
’ h−)A =0.303e−” ”+0.028
B = 58.15 (M−W)−3,05X 10−
’ (5733−406,7(M−W) −P、)−2
4,42((M−W) −1) −10” ”M (5
867−P、)−0,0814M x34 C−35,7−1,628(M−W) +0.1551
et fct x 3.96t。
D = 1+0.1551ct (3,96+hc)E
=3.96+hc F =3.96fcLt。
=3.96+hc F =3.96fcLt。
G =0.0814M
H=0.1551ct−fct−hc(3,96+hc
)1 = 1+0.155Ict−fCt (3,96
+hc)上記の式において、Wは外部仕事(労働による
エネルギー)であり、fcLは裸の表面積に対する着衣
の表面積の比、hcは対流熱伝達率である。
)1 = 1+0.155Ict−fCt (3,96
+hc)上記の式において、Wは外部仕事(労働による
エネルギー)であり、fcLは裸の表面積に対する着衣
の表面積の比、hcは対流熱伝達率である。
+11式で算出された室内温度t1を設定温度to。
として室内温度t、”を制御する。ブロック8゜9の伝
達関数Gl、G2を式(2)、 +31に示す。
達関数Gl、G2を式(2)、 +31に示す。
G1=に+d/d t + fd t・・・・・(2)
G2=1−e−”−・・・・(3) 上記実施例ではセンサからの入力データとして相対湿度
RHを使用した場合を示したが、P、=f (RH)
の関係によりデータとしてRHO代わりに水蒸気圧P1
を使用してもよい。
G2=1−e−”−・・・・(3) 上記実施例ではセンサからの入力データとして相対湿度
RHを使用した場合を示したが、P、=f (RH)
の関係によりデータとしてRHO代わりに水蒸気圧P1
を使用してもよい。
このように、条件設定値と個別のセンサデータとを予測
平均温感の式に代入して得られる室内温度を室内温度の
目標値とし、この目標値に室内温度を追従させるように
したことにより、直接的に快適なPMV値を得ることが
でき、制御性を高めることができる。
平均温感の式に代入して得られる室内温度を室内温度の
目標値とし、この目標値に室内温度を追従させるように
したことにより、直接的に快適なPMV値を得ることが
でき、制御性を高めることができる。
第2図は本発明の第2の実施例を説明するためのブロッ
ク系統図であり、10は定数にの伝達関数を有するブロ
ック、11は平均輻射温度耳と平均輻射温度を補正する
値±Δ1.を加算する加算器である。これは、平均輻射
温度百が室内環境の違いやセンサの取付位置によって異
なるものとなるため、これを適正な値に補正するだめの
ものである。室内環境の違いとは、壁・床・天井面の形
・色・角度・表面の仕上がり・面積、窓のガラスの厚さ
・色、透明度・面積などである。この違いにより反射率
、輻射率(放射率)、透過率が異なり、平均輻射温度が
異なる。また、補正を年間スケジュールとしたのは、夏
、中間期、冬において朝、昼、夕の日射量、日射角度が
違うため、平均輻射温度も時間と共に違ってくるからで
ある。
ク系統図であり、10は定数にの伝達関数を有するブロ
ック、11は平均輻射温度耳と平均輻射温度を補正する
値±Δ1.を加算する加算器である。これは、平均輻射
温度百が室内環境の違いやセンサの取付位置によって異
なるものとなるため、これを適正な値に補正するだめの
ものである。室内環境の違いとは、壁・床・天井面の形
・色・角度・表面の仕上がり・面積、窓のガラスの厚さ
・色、透明度・面積などである。この違いにより反射率
、輻射率(放射率)、透過率が異なり、平均輻射温度が
異なる。また、補正を年間スケジュールとしたのは、夏
、中間期、冬において朝、昼、夕の日射量、日射角度が
違うため、平均輻射温度も時間と共に違ってくるからで
ある。
このような構成とすることにより、平均輻射温度センサ
の取付位置が室内の平均輻射温度をキャッチする位置以
外の天井や壁にあっても、平均輻射温度の補正により適
正な平均輻射温度を得ることができ、より快適な室内環
境を得ることができる。
の取付位置が室内の平均輻射温度をキャッチする位置以
外の天井や壁にあっても、平均輻射温度の補正により適
正な平均輻射温度を得ることができ、より快適な室内環
境を得ることができる。
また、年間スケジュールで平均輻射温度を補正すること
により年間のメンテナンスが楽になる。
により年間のメンテナンスが楽になる。
第3図は本発明の第3の実施例を説明するためのブロッ
ク系統図である。第3図において、12はPM■設定器
、13はマンマシンインタフェース(MMりである。P
MV値は通常ゼロの時が最も快感度が高く100%の人
が満足し、±0.35では8%の人が不満足であるとい
われている。
ク系統図である。第3図において、12はPM■設定器
、13はマンマシンインタフェース(MMりである。P
MV値は通常ゼロの時が最も快感度が高く100%の人
が満足し、±0.35では8%の人が不満足であるとい
われている。
そして、PMV=+0.35では暑く惑じ、PMV=−
0,35では寒く惑しる。PMV=0の時の室温を23
.5℃とすると、PMV=+0.35の時は室温が約2
3.5℃(輻射温度は一定とする)、PMV=−0,3
5の時は室温が約22℃となる。これに基づき本実施例
においては、夏はPMV値=0.35、中間期はPMV
値−0、冬はPMV値=−0,35というように予め設
定しておく。このように設定することにより、室温は、
夏は約25℃±3℃、中間期は約23.5℃±3℃、冬
は約21℃±3℃にコントロールされ、空調負荷が軽減
され、消費電力が低減される。また、従来のように各季
節ごとに設定値を変えるという手間を省くことができる
。さらに、戸外から室内へ入った時のヒートショックが
少なくなる。なお、上記PMV値は設定値でなく制限値
としてもよい。即ち、夏はPMV値≦0.5、冬はPM
V≧−0,5と設定してもよ(、同様の効果が得られる
。
0,35では寒く惑しる。PMV=0の時の室温を23
.5℃とすると、PMV=+0.35の時は室温が約2
3.5℃(輻射温度は一定とする)、PMV=−0,3
5の時は室温が約22℃となる。これに基づき本実施例
においては、夏はPMV値=0.35、中間期はPMV
値−0、冬はPMV値=−0,35というように予め設
定しておく。このように設定することにより、室温は、
夏は約25℃±3℃、中間期は約23.5℃±3℃、冬
は約21℃±3℃にコントロールされ、空調負荷が軽減
され、消費電力が低減される。また、従来のように各季
節ごとに設定値を変えるという手間を省くことができる
。さらに、戸外から室内へ入った時のヒートショックが
少なくなる。なお、上記PMV値は設定値でなく制限値
としてもよい。即ち、夏はPMV値≦0.5、冬はPM
V≧−0,5と設定してもよ(、同様の効果が得られる
。
第4図は本発明の第4の実施例を説明するためのブロッ
ク系統図であり、14は年間スケジュール設定器である
。この年間スケジュール設定器12により、PMV値、
新陳代謝度M、平均輻射温度V;着衣度1 eL+相対
湿度RHもしくは水蒸気圧P、を年間を通して設定する
。平均輻射温度口は、■“をセンサ出力値としたときに
、百−a t、’ +bの回帰式とし、この係数a、b
を季節によって変更する。上記数値の例を表に示す。
ク系統図であり、14は年間スケジュール設定器である
。この年間スケジュール設定器12により、PMV値、
新陳代謝度M、平均輻射温度V;着衣度1 eL+相対
湿度RHもしくは水蒸気圧P、を年間を通して設定する
。平均輻射温度口は、■“をセンサ出力値としたときに
、百−a t、’ +bの回帰式とし、この係数a、b
を季節によって変更する。上記数値の例を表に示す。
なお、新陳代謝度Mは、年間または1日のうちで変化す
る場合に設定する。このように年間スケジュール設定器
14で設定することにより、手動で設定する必要がなく
なり、誤設定により快適な室内環境が得られないという
こともな(なる。
る場合に設定する。このように年間スケジュール設定器
14で設定することにより、手動で設定する必要がなく
なり、誤設定により快適な室内環境が得られないという
こともな(なる。
第5図は本発明の第5の実施例を説明するためのブロッ
ク系統図である。第1図と異なる点は、室内温度(、l
をブロック6に入力している点である。ブロック6は、
室内温度t、fと平均輻射温度−との差がある設定値±
ΔT以上になったときに室内温度設定値t0をシフトア
ップまたはシフトダウンさせる。なお、設定値はt、!
±【℃とじてもよい。このようにすることにより、PM
V制御における応答を速めることができる。これは、夏
に壁の温度が高すぎて平均輻射温度πが高すぎる場合ま
たは冬に壁の温度が低すぎて平均輻射温度でか低すぎる
場合、室内がなかなか冷えない、あるいは、室内がなか
なか暖まらないということを防止するためのものである
。室内温度が快適温度に近づいたら、シフトアップまた
はシフトダウンさせた室内温度設定値を通常の設定値t
、pに復帰させる。上記E19+ ”m′に対してハ
イリミット、ローリミツトを設けてもよい。リミットを
設けることにより暴走を防止でき、室内の快適状態を維
持でき、また、ダクト内の高低温による損傷を防ぎ、低
温時の高温への移行を防ぎ、さらに、空調機の負荷を制
限できる。
ク系統図である。第1図と異なる点は、室内温度(、l
をブロック6に入力している点である。ブロック6は、
室内温度t、fと平均輻射温度−との差がある設定値±
ΔT以上になったときに室内温度設定値t0をシフトア
ップまたはシフトダウンさせる。なお、設定値はt、!
±【℃とじてもよい。このようにすることにより、PM
V制御における応答を速めることができる。これは、夏
に壁の温度が高すぎて平均輻射温度πが高すぎる場合ま
たは冬に壁の温度が低すぎて平均輻射温度でか低すぎる
場合、室内がなかなか冷えない、あるいは、室内がなか
なか暖まらないということを防止するためのものである
。室内温度が快適温度に近づいたら、シフトアップまた
はシフトダウンさせた室内温度設定値を通常の設定値t
、pに復帰させる。上記E19+ ”m′に対してハ
イリミット、ローリミツトを設けてもよい。リミットを
設けることにより暴走を防止でき、室内の快適状態を維
持でき、また、ダクト内の高低温による損傷を防ぎ、低
温時の高温への移行を防ぎ、さらに、空調機の負荷を制
限できる。
第6図は各センサの配置例を示すセンサ配置図である。
同図において、15は部屋、16は平均輻射温度センサ
、17は室内温度センサ、18は相対湿度センサ、19
は気流速度センサである。
、17は室内温度センサ、18は相対湿度センサ、19
は気流速度センサである。
20は従来の制御方法において使用される一体型センサ
で、通常机の上に置かれる。
で、通常机の上に置かれる。
平均輻射温度センサは第7図に示すように天井21から
つりさげてもよい。同図で、22は球、23は平均輻射
温度センサ、24は補正部である。
つりさげてもよい。同図で、22は球、23は平均輻射
温度センサ、24は補正部である。
第8図は平均輻射温度センサ23、補正部24の等価回
路図、第9図は抵抗値対温度の関係を示す特性図で、補
正部24により特性線25.26というように抵抗値を
変えることができる。
路図、第9図は抵抗値対温度の関係を示す特性図で、補
正部24により特性線25.26というように抵抗値を
変えることができる。
以上説明したように本発明は、条件設定値と個別のセン
サデータとを予測平均温感の弐に代入して得られる室内
温度を室内温度の目標値とし、この目標値に室内温度を
追従させるようにしたことにより、直接的に快適なPM
V値を得ることができ、また制御の融通性を高めること
ができる効果がある。
サデータとを予測平均温感の弐に代入して得られる室内
温度を室内温度の目標値とし、この目標値に室内温度を
追従させるようにしたことにより、直接的に快適なPM
V値を得ることができ、また制御の融通性を高めること
ができる効果がある。
また、平均輻射温度の補正、予測平均温感の数値もしく
は制限値の設定、条件設定値とセンサデータの設定を年
間スケジュールで行なうようにしたことにより、メンテ
ナンスフリーとなる効果がある。
は制限値の設定、条件設定値とセンサデータの設定を年
間スケジュールで行なうようにしたことにより、メンテ
ナンスフリーとなる効果がある。
第1図〜第5図は本発明による予測平均温感制御方法の
第1〜第5の実施例を説明するためのブロック系統図、
第6図はセンサの配置例を示すセンサ配置図、第7図は
平均温度センサを示す配置図、第8図は第7図の等価回
路図、第9図は第7図の平均温度センサの特性を示す特
性図、第10図は従来の予測平均温感制御方法を説明す
るためのブロック系統図である。 6.8.9・・・演算ブロック、7・・・減算器。
第1〜第5の実施例を説明するためのブロック系統図、
第6図はセンサの配置例を示すセンサ配置図、第7図は
平均温度センサを示す配置図、第8図は第7図の等価回
路図、第9図は第7図の平均温度センサの特性を示す特
性図、第10図は従来の予測平均温感制御方法を説明す
るためのブロック系統図である。 6.8.9・・・演算ブロック、7・・・減算器。
Claims (5)
- (1)条件設定値としての新陳代謝度、着衣度および予
測平均温感の数値とセンサデータとしての気流速度、相
対湿度もしくは水蒸気圧および平均輻射温度の値とを予
測平均温感の式に代入して得られる室内温度を室内温度
の目標値とし、この目標値に室内温度を追従させること
を特徴とする予測平均温感制御方法。 - (2)請求項1において、年間スケジュールで平均輻射
温度値を補正することを特徴とする予測平均温感制御方
法。 - (3)請求項1において、予測平均温感の数値又は制限
値を年間スケジュールで設定することを特徴とする予測
平均温感制御方法。 - (4)請求項1において、条件設定値としての新陳代謝
度、着衣度および予測平均温感の数値を年間スケジュー
ルで設定することを特徴とする予測平均温感制御方法。 - (5)請求項1において、室内温度と平均輻射温度との
差が所定値以上になったときに室内温度設定値をシフト
アップまたはシフトダウンさせることを特徴とする予測
平均温感制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63253473A JPH02101341A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 予測平均温感制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63253473A JPH02101341A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 予測平均温感制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02101341A true JPH02101341A (ja) | 1990-04-13 |
Family
ID=17251872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63253473A Pending JPH02101341A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 予測平均温感制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02101341A (ja) |
Cited By (8)
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| JPH0443247A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気調和機 |
| WO1992002767A1 (fr) * | 1990-07-30 | 1992-02-20 | Yamatake-Honeywell Co., Ltd. | Procede de calcul de la temperature equivalente et instrument de mesure environnementale |
| WO1992002768A1 (fr) * | 1990-07-30 | 1992-02-20 | Yamatake-Honeywell Co., Ltd. | Procede et dispositif pour le calcul d'une estimation de la temperature moyenne percue |
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-
1988
- 1988-10-07 JP JP63253473A patent/JPH02101341A/ja active Pending
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