JPH04316948A - 空調制御方法 - Google Patents
空調制御方法Info
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- JPH04316948A JPH04316948A JP3108293A JP10829391A JPH04316948A JP H04316948 A JPH04316948 A JP H04316948A JP 3108293 A JP3108293 A JP 3108293A JP 10829391 A JP10829391 A JP 10829391A JP H04316948 A JPH04316948 A JP H04316948A
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- value
- pmv
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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
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、温熱環境指標たとえ
ば平均温感PMV(Predicted Mean V
ote)をを目標値に近づけるように制御して、室内環
境を快適とする空調制御方法に関するものである。
ば平均温感PMV(Predicted Mean V
ote)をを目標値に近づけるように制御して、室内環
境を快適とする空調制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の空調制御方法として
、PMVの状態量からこのPMVを目標値とするための
温度設定値を算出し、この温度設定値に合致させるべく
室内温度を制御する空調制御方法が知られている。図4
は上述した従来の空調制御方法の一例を示すブロック図
である。この例では、衣服の熱抵抗を示すクロー値cl
o,活動量を示すメット値met、気流Vair,輻射
温度Tr,温度Ta,湿度Hの実際値をPMV演算部1
へ与え、これら6パラメータからPMVの状態量(計測
値)PMVpvを算出し、このPMVpvを温度変換部
2へ与える。温度変換部2には予めPMVの目標値が設
定値PMVspとして与えられている。温度変換部2は
、計測値PMVpvを設定値PMVspとするための温
度Taspを求め、PID部3へ与える。これにより、
PID部3は計測温度Tapvを設定温度Taspとす
るようなPID演算を行い、その演算出力により冷温水
弁4を制御する。
、PMVの状態量からこのPMVを目標値とするための
温度設定値を算出し、この温度設定値に合致させるべく
室内温度を制御する空調制御方法が知られている。図4
は上述した従来の空調制御方法の一例を示すブロック図
である。この例では、衣服の熱抵抗を示すクロー値cl
o,活動量を示すメット値met、気流Vair,輻射
温度Tr,温度Ta,湿度Hの実際値をPMV演算部1
へ与え、これら6パラメータからPMVの状態量(計測
値)PMVpvを算出し、このPMVpvを温度変換部
2へ与える。温度変換部2には予めPMVの目標値が設
定値PMVspとして与えられている。温度変換部2は
、計測値PMVpvを設定値PMVspとするための温
度Taspを求め、PID部3へ与える。これにより、
PID部3は計測温度Tapvを設定温度Taspとす
るようなPID演算を行い、その演算出力により冷温水
弁4を制御する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空調制御方法によると、温度変換部2にて無
次元の指標を℃に変換して温度制御を行おうとしても、
その変換過程において不明なゲインの調整,スケジュー
ルの設定等を行わなければならず、結果的にPMVの制
御の立ち上がり等の動作が不安定なものになり易いとい
う問題があった。また、PMVでは、クロー値,メット
値が季節により変更が必要なため、そのスケジュール等
の再設定が必要となるという問題がある。さらに、現場
(プロセス)毎に、そのスケジュール、すなわちPMV
状態量と温度設定値との関係が異なっているので、現場
でこのスケジュール調整をすることはきわめて難しい。 たとえば、PMV値から温度設定値を求める場合、PI
Dのモジュールにより演算するとき、温度以外のパラメ
ータ、特にクロー値の変化によりPMV値と温度設定値
との関係は大きく異なってくる。最終的な制御としては
、PID制御における積分動作により目標PMV値に近
づくが、立ち上がり時は、かけ離れた温度設定値から制
御がスタートし目標値に近づくまで、多大な時間を要す
る場合がある。また、PMV値から空調機の給気温度設
定値を求めて制御する場合、PMV値と給気温度との関
係は、現場プロセス毎の負荷パターンにより異なる。 よって、室温と給気温度との関係を適当にスケジューリ
ングしておき、立ち上がり時は、比例動作のみで制御し
、設定値に近づいてから比例積分動作の制御に移行すれ
ば、安定した制御が可能となるが、室温をPMV値に置
き換えるとPMV値と給気温度との関係が分からずスケ
ジューリングが不可能であることや、クロー値の変化に
よりPMV値と給気温度との関係が大きく変化してしま
うという問題があった。
うな従来の空調制御方法によると、温度変換部2にて無
次元の指標を℃に変換して温度制御を行おうとしても、
その変換過程において不明なゲインの調整,スケジュー
ルの設定等を行わなければならず、結果的にPMVの制
御の立ち上がり等の動作が不安定なものになり易いとい
う問題があった。また、PMVでは、クロー値,メット
値が季節により変更が必要なため、そのスケジュール等
の再設定が必要となるという問題がある。さらに、現場
(プロセス)毎に、そのスケジュール、すなわちPMV
状態量と温度設定値との関係が異なっているので、現場
でこのスケジュール調整をすることはきわめて難しい。 たとえば、PMV値から温度設定値を求める場合、PI
Dのモジュールにより演算するとき、温度以外のパラメ
ータ、特にクロー値の変化によりPMV値と温度設定値
との関係は大きく異なってくる。最終的な制御としては
、PID制御における積分動作により目標PMV値に近
づくが、立ち上がり時は、かけ離れた温度設定値から制
御がスタートし目標値に近づくまで、多大な時間を要す
る場合がある。また、PMV値から空調機の給気温度設
定値を求めて制御する場合、PMV値と給気温度との関
係は、現場プロセス毎の負荷パターンにより異なる。 よって、室温と給気温度との関係を適当にスケジューリ
ングしておき、立ち上がり時は、比例動作のみで制御し
、設定値に近づいてから比例積分動作の制御に移行すれ
ば、安定した制御が可能となるが、室温をPMV値に置
き換えるとPMV値と給気温度との関係が分からずスケ
ジューリングが不可能であることや、クロー値の変化に
よりPMV値と給気温度との関係が大きく変化してしま
うという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために提案されたもので、その第1発明(請
求項1に係る発明)は、クロー値clo,メット値me
tおよび温熱環境指標たとえばPMVの各設定値を入力
とし逆温熱環境指標演算を施して、温度Ta,輻射温度
Tr,気流Vair,湿度Hを一つの指標として表す等
環境温度の設定値MT*spを求める一方、温度Ta,
輻射温度Tr,気流Vair,湿度Hの実際値に基づき
等環境温度の計測値MT*pvを求め、MT*spにM
T*pvを合致させるように空調制御を行うようにした
ものである。また、その第2発明(請求項2に係る発明
)は、クロー値clo,メット値met,湿度Hおよび
温熱環境指標たとえばPMVの各設定値を入力とし逆温
熱環境指標演算を施して、温度Ta,輻射温度Tr,気
流Vairを一つの指標として表す等価温度の設定値T
avrspを求める一方、必要なセンサにて等価温度の
計測値Tavrpvを求め、TavrspにTavrp
vを合致させるように空調制御を行うようにしたもので
ある。また、その第3発明(請求項3に係る発明)は、
クロー値clo,メット値met,気流Vair,湿度
Hおよび温熱環境指標たとえばPMVの各設定値を入力
とし逆温熱環境指標演算を施して、温度Ta,輻射温度
Trを一つの指標として表す作用温度の設定値Tars
pを求める一方、必要なセンサにて作用温度の計測値T
arpvを求め、TarspにTarpvを合致させる
ように空調制御を行うようにしたものである。
を解決するために提案されたもので、その第1発明(請
求項1に係る発明)は、クロー値clo,メット値me
tおよび温熱環境指標たとえばPMVの各設定値を入力
とし逆温熱環境指標演算を施して、温度Ta,輻射温度
Tr,気流Vair,湿度Hを一つの指標として表す等
環境温度の設定値MT*spを求める一方、温度Ta,
輻射温度Tr,気流Vair,湿度Hの実際値に基づき
等環境温度の計測値MT*pvを求め、MT*spにM
T*pvを合致させるように空調制御を行うようにした
ものである。また、その第2発明(請求項2に係る発明
)は、クロー値clo,メット値met,湿度Hおよび
温熱環境指標たとえばPMVの各設定値を入力とし逆温
熱環境指標演算を施して、温度Ta,輻射温度Tr,気
流Vairを一つの指標として表す等価温度の設定値T
avrspを求める一方、必要なセンサにて等価温度の
計測値Tavrpvを求め、TavrspにTavrp
vを合致させるように空調制御を行うようにしたもので
ある。また、その第3発明(請求項3に係る発明)は、
クロー値clo,メット値met,気流Vair,湿度
Hおよび温熱環境指標たとえばPMVの各設定値を入力
とし逆温熱環境指標演算を施して、温度Ta,輻射温度
Trを一つの指標として表す作用温度の設定値Tars
pを求める一方、必要なセンサにて作用温度の計測値T
arpvを求め、TarspにTarpvを合致させる
ように空調制御を行うようにしたものである。
【0005】
【作用】したがってこの発明によれば、その第1発明で
は、逆温熱環境指標演算が施されて等環境温度の設定値
MT*spが求まり、この設定値MT*spに等環境温
度の計測値MT*pvが合致するように、空調制御が行
われる。 また、その第2発明では、逆温熱環境指標演算が施され
て等価温度の設定値Tavrspが求まり、この設定値
Tavrspに等価温度の計測値Tavrpvが合致す
るように、空調制御が行われる。また、その第3発明で
は、逆温熱環境指標演算が施されて作用温度の設定値T
arspが求まり、この設定値Tarspに作用温度の
計測値Tarpvが合致するように、空調制御が行われ
る。
は、逆温熱環境指標演算が施されて等環境温度の設定値
MT*spが求まり、この設定値MT*spに等環境温
度の計測値MT*pvが合致するように、空調制御が行
われる。 また、その第2発明では、逆温熱環境指標演算が施され
て等価温度の設定値Tavrspが求まり、この設定値
Tavrspに等価温度の計測値Tavrpvが合致す
るように、空調制御が行われる。また、その第3発明で
は、逆温熱環境指標演算が施されて作用温度の設定値T
arspが求まり、この設定値Tarspに作用温度の
計測値Tarpvが合致するように、空調制御が行われ
る。
【0006】
【実施例】以下、本発明に係る空調制御方法を詳細に説
明する。図2はこの空調制御方法の適用された空調制御
システムの一実施例を示す概略構成図である。同図にお
いて、10はコントローラ、11は逆PMV演算部、1
2は作用温度制御部、13は等価温度制御部、14は等
環境温度制御部である。作用温度制御部12,等価温度
制御部13,等環境温度制御部14は、それぞれ独立し
た室15,16,17での作用温度Tar,等価温度T
avr,等環境温度MT*を制御する。これらの制御に
ついては後述する。
明する。図2はこの空調制御方法の適用された空調制御
システムの一実施例を示す概略構成図である。同図にお
いて、10はコントローラ、11は逆PMV演算部、1
2は作用温度制御部、13は等価温度制御部、14は等
環境温度制御部である。作用温度制御部12,等価温度
制御部13,等環境温度制御部14は、それぞれ独立し
た室15,16,17での作用温度Tar,等価温度T
avr,等環境温度MT*を制御する。これらの制御に
ついては後述する。
【0007】コントローラ10には、クロー値clo,
メット値met,PMVの各設定値および設定PMV値
に対する許容値(PMV許容値)が与えられている。P
MVの許容値は、微調整を行う場合の設定幅を決めるも
のである。すなわち、微調整を行える範囲ΔTは、PM
V許容値ΔPMVから算出されたΔTar、ΔTavr
、ΔMT*である。一方、室15には微調整器15−1
,湿度センサ15−2,作用温度センサ15−3が配置
され、室16には微調整器16−1,湿度センサ16−
2,等価温度センサ16−3が配置されている。室17
には微調整器17−1,湿度センサ17−2と共に、そ
のブロック17−3内に、温度センサ,輻射温度センサ
,気流センサ、あるいは作用温度センサ,気流センサ、
あるいは等価温度センサが配置されている。作用温度セ
ンサは室内での温度Ta,輻射温度Trを一つの指標と
して表す作用温度Tarを計測する。等価温度センサは
室内での温度Ta,輻射温度Tr,気流Vairを一つ
の指標として表す等価温度Tavrを計測する。なお、
上記においてPMVの設定値は目標値として設定される
ものであり、クロー値clo,メット値met,温度T
a,輻射温度Tr,気流Vair,湿度Hの6パラメー
タにより表現されることは前述したとおりである。作用
温度制御および等価温度制御における湿度は、センサで
計測した実測値だけでなく、設定でも可能とする。また
、PMVは相対湿度ではなく、絶対湿度で演算するので
、相対湿度が分かっていない場合は、温度が必要となる
。
メット値met,PMVの各設定値および設定PMV値
に対する許容値(PMV許容値)が与えられている。P
MVの許容値は、微調整を行う場合の設定幅を決めるも
のである。すなわち、微調整を行える範囲ΔTは、PM
V許容値ΔPMVから算出されたΔTar、ΔTavr
、ΔMT*である。一方、室15には微調整器15−1
,湿度センサ15−2,作用温度センサ15−3が配置
され、室16には微調整器16−1,湿度センサ16−
2,等価温度センサ16−3が配置されている。室17
には微調整器17−1,湿度センサ17−2と共に、そ
のブロック17−3内に、温度センサ,輻射温度センサ
,気流センサ、あるいは作用温度センサ,気流センサ、
あるいは等価温度センサが配置されている。作用温度セ
ンサは室内での温度Ta,輻射温度Trを一つの指標と
して表す作用温度Tarを計測する。等価温度センサは
室内での温度Ta,輻射温度Tr,気流Vairを一つ
の指標として表す等価温度Tavrを計測する。なお、
上記においてPMVの設定値は目標値として設定される
ものであり、クロー値clo,メット値met,温度T
a,輻射温度Tr,気流Vair,湿度Hの6パラメー
タにより表現されることは前述したとおりである。作用
温度制御および等価温度制御における湿度は、センサで
計測した実測値だけでなく、設定でも可能とする。また
、PMVは相対湿度ではなく、絶対湿度で演算するので
、相対湿度が分かっていない場合は、温度が必要となる
。
【0008】図1(a)は室15での作用温度制御状況
を抜粋して示したブロック図である。但し、図2での説
明では言及しなかったが、この場合、逆PMV演算部1
1には、湿度センサ15−2からの計測湿度Hpvおよ
び室15での気流Vairの演算値あるいは固定値(例
えば0.15m/s(夏場))が、湿度Hおよび気流V
airの設定値として与えられている。
を抜粋して示したブロック図である。但し、図2での説
明では言及しなかったが、この場合、逆PMV演算部1
1には、湿度センサ15−2からの計測湿度Hpvおよ
び室15での気流Vairの演算値あるいは固定値(例
えば0.15m/s(夏場))が、湿度Hおよび気流V
airの設定値として与えられている。
【0009】次に、図1(a)での作用温度制御のメカ
ニズムについて説明する。図1(a)において、逆PM
V演算部11は、コントローラ10からのクロー値cl
o,メット値met,PMVの各設定値を入力とし、こ
れらに湿度H,気流Vairの各設定値を併せ、下記式
(1)により、逆PMV演算を施し、PMVの設定値に
みあう作用温度の設定値Tarspを求める。Tars
pの定まった後、PMVの許容値、たとえば±0.5の
境界値におけるTarspの逆演算を行い、このPMV
許容値に対応したTarspの許容値を求め、オペレー
タにアドバイスする。このようにして求められた設定作
用温度Tarspは、作用温度制御部12へ与えられ、
作用温度センサ15−3による作用温度の計測値Tar
pvと比較される。Tarpvは下記式(4)から演算
してもよい。そして、作用温度制御部12は、設定値T
arspに計測値Tarpvを合致させるように、PI
D演算部12−1を介して空調器15−4を制御し、こ
の結果として室15でのPMVを目標値に合わせ込む。 また、PMV=0の値に対して、たとえば±0.5の幅
におけるTarspの幅を設定し、この範囲内では、バ
ルブを開かない等することにより、省エネルギーを図る
ようにすることもできる。
ニズムについて説明する。図1(a)において、逆PM
V演算部11は、コントローラ10からのクロー値cl
o,メット値met,PMVの各設定値を入力とし、こ
れらに湿度H,気流Vairの各設定値を併せ、下記式
(1)により、逆PMV演算を施し、PMVの設定値に
みあう作用温度の設定値Tarspを求める。Tars
pの定まった後、PMVの許容値、たとえば±0.5の
境界値におけるTarspの逆演算を行い、このPMV
許容値に対応したTarspの許容値を求め、オペレー
タにアドバイスする。このようにして求められた設定作
用温度Tarspは、作用温度制御部12へ与えられ、
作用温度センサ15−3による作用温度の計測値Tar
pvと比較される。Tarpvは下記式(4)から演算
してもよい。そして、作用温度制御部12は、設定値T
arspに計測値Tarpvを合致させるように、PI
D演算部12−1を介して空調器15−4を制御し、こ
の結果として室15でのPMVを目標値に合わせ込む。 また、PMV=0の値に対して、たとえば±0.5の幅
におけるTarspの幅を設定し、この範囲内では、バ
ルブを開かない等することにより、省エネルギーを図る
ようにすることもできる。
【0010】
【数1】
【0011】作用温度Tarによる制御の設定値Tar
spとその許容値は上記式(1)により与えられる。温
度センサによりTaを計測し、クロー値とメット値は設
定により与え、湿度と気流は、計測でも設定でもよい。
spとその許容値は上記式(1)により与えられる。温
度センサによりTaを計測し、クロー値とメット値は設
定により与え、湿度と気流は、計測でも設定でもよい。
【0012】
【数2】
【0013】なお、室15内においてPMVが目標値に
合わせ込まれているにも拘らず暑い寒いを感じた場合に
は、微調整器15−1にて設定作用温度Tarspを調
整することにより、PMVの設定値を見かけ上変更して
、その時々に応じた快適環境を得ることができる。
合わせ込まれているにも拘らず暑い寒いを感じた場合に
は、微調整器15−1にて設定作用温度Tarspを調
整することにより、PMVの設定値を見かけ上変更して
、その時々に応じた快適環境を得ることができる。
【0014】図1(b)は室16での等価温度制御状況
を抜粋して示したブロック図である。但し、図2での説
明では言及しなかったが、この場合、逆PMV演算部1
1には、湿度センサ16−2からの計測湿度Hpvが湿
度Hの設定値として与えられている。計測値でなくても
単なる設定値として湿度Hが与えられてもよい。
を抜粋して示したブロック図である。但し、図2での説
明では言及しなかったが、この場合、逆PMV演算部1
1には、湿度センサ16−2からの計測湿度Hpvが湿
度Hの設定値として与えられている。計測値でなくても
単なる設定値として湿度Hが与えられてもよい。
【0015】次に、図1(b)での等価温度制御のメカ
ニズムについて説明する。図1(b)において、逆PM
V演算部11は、コントローラ10からのクロー値cl
o,メット値met,PMVの各設定値を入力とし、こ
れらに湿度Hの設定値を併せ、逆PMV演算を施し、P
MVの設定値にみあう等価温度の設定値Tavrspを
下記式(2)により求める。Tavrspの定まった後
、PMVの許容値、たとえば±0.5の境界値における
Tavrspの逆演算を行い、このPMV許容値に対応
したTavrspの許容値を求め、オペレータにアドバ
イスする。このようにして求められた設定等価温度Ta
vrspは、等価温度制御部13へ与えられ、等価温度
センサ16−3による等価温度の計測値Tavrpvと
比較される。Tavrpvは下記式(5)から演算して
もよい。そして、等価温度制御部13は、設定値Tav
rspに測定値Tavrpvを合致させるように、PI
D演算部13−1を介して空調器16−4を制御し、こ
の結果として室16でのPMVを目標値に合わせ込む。 また、PMV=0の値に対して、たとえば±0.5の幅
におけるTavrspの幅を設定し、この範囲内では、
バルブを開かない等することにより、省エネルギーを図
ることもできる。
ニズムについて説明する。図1(b)において、逆PM
V演算部11は、コントローラ10からのクロー値cl
o,メット値met,PMVの各設定値を入力とし、こ
れらに湿度Hの設定値を併せ、逆PMV演算を施し、P
MVの設定値にみあう等価温度の設定値Tavrspを
下記式(2)により求める。Tavrspの定まった後
、PMVの許容値、たとえば±0.5の境界値における
Tavrspの逆演算を行い、このPMV許容値に対応
したTavrspの許容値を求め、オペレータにアドバ
イスする。このようにして求められた設定等価温度Ta
vrspは、等価温度制御部13へ与えられ、等価温度
センサ16−3による等価温度の計測値Tavrpvと
比較される。Tavrpvは下記式(5)から演算して
もよい。そして、等価温度制御部13は、設定値Tav
rspに測定値Tavrpvを合致させるように、PI
D演算部13−1を介して空調器16−4を制御し、こ
の結果として室16でのPMVを目標値に合わせ込む。 また、PMV=0の値に対して、たとえば±0.5の幅
におけるTavrspの幅を設定し、この範囲内では、
バルブを開かない等することにより、省エネルギーを図
ることもできる。
【0016】
【数3】
【0017】等価温度Tavrによる制御の設定値Ta
vrspとその許容値は上記式(2)で与えられる。本
出願人の先願にかかるセンサ(特願平2−256723
号)を用いれば、Ta、Tr、Vairの総合値として
計測できるが、このようなセンサを用いなければ、上記
式(2)から個々のセンサによりこれらを計測してもよ
い。クロー値とメット値は設定により与え、湿度は、計
測でも設定でもよい。
vrspとその許容値は上記式(2)で与えられる。本
出願人の先願にかかるセンサ(特願平2−256723
号)を用いれば、Ta、Tr、Vairの総合値として
計測できるが、このようなセンサを用いなければ、上記
式(2)から個々のセンサによりこれらを計測してもよ
い。クロー値とメット値は設定により与え、湿度は、計
測でも設定でもよい。
【0018】
【数4】
【0019】図1(c)は室17での等環境温度制御状
況を抜粋して示したブロック図である。但し、図2での
説明では言及しなかったが、この場合、逆PMV演算部
11には、気流Vair,輻射温度Tr,湿度Hの各標
準値(仮想値)が与えられている。また、等環境温度制
御部14にも、気流Vair,輻射温度Tr,湿度Hの
標準値(仮想値)が与えられている。また、図1(c)
に示した例では、図2のブロック17−3内に、作用温
度センサおよび気流センサを配置している。
況を抜粋して示したブロック図である。但し、図2での
説明では言及しなかったが、この場合、逆PMV演算部
11には、気流Vair,輻射温度Tr,湿度Hの各標
準値(仮想値)が与えられている。また、等環境温度制
御部14にも、気流Vair,輻射温度Tr,湿度Hの
標準値(仮想値)が与えられている。また、図1(c)
に示した例では、図2のブロック17−3内に、作用温
度センサおよび気流センサを配置している。
【0020】次に図1(c)での等環境温度制御のメカ
ニズムについて説明する。図1(c)において、逆PM
V演算部11は、コントローラ10からのクロー値cl
o,メット値met,PMVの各設定値を入力とし、逆
PMV演算を施し、PMVの設定値にみあう等環境温度
の設定値MT*spを下記式(3)より求める。ここで
、等環境温度MT*とは、温度Ta,輻射温度Tr,気
流Vair,湿度Hを一つの指標として表したものであ
り、本実施例では標準環境条件での温度Taspに対応
するものとして得ている。すなわち、気流Vair,輻
射温度Tr,湿度Hの各標準値とクロー値clo,メッ
ト値metの各設定値とを併せて、逆PMV演算を施し
、PMVの設定値にみあう温度Taを得、この温度Ta
を等環境温度の設定値MT*spとしている。MT*s
pの定まった後、PMVの許容値、たとえば±0.5の
境界値におけるMT*spの逆演算を行い、このPMV
許容値に対応したMT*spの許容値を求め、オペレー
タにアドバイスする。このようにして求められた設定等
環境温度MT*spは、等環境温度制御部14へ与えら
れ、等環境温度の計測値MT*pvと比較される。MT
*pvは下記式(6)から演算される。そして、等環境
温度制御部14は、設定値MT*spに計測値MT*p
vを合致させるように、PID演算部14−1を介して
空調器17−4を制御し、この結果として室17でのP
MVを目標値に合わせ込む。また、PMV=0の値に対
して、たとえば±0.5の幅におけるMT*spの幅を
設定し、この範囲内では、バルブを開かない等すること
により、省エネルギーを図ることもできる。
ニズムについて説明する。図1(c)において、逆PM
V演算部11は、コントローラ10からのクロー値cl
o,メット値met,PMVの各設定値を入力とし、逆
PMV演算を施し、PMVの設定値にみあう等環境温度
の設定値MT*spを下記式(3)より求める。ここで
、等環境温度MT*とは、温度Ta,輻射温度Tr,気
流Vair,湿度Hを一つの指標として表したものであ
り、本実施例では標準環境条件での温度Taspに対応
するものとして得ている。すなわち、気流Vair,輻
射温度Tr,湿度Hの各標準値とクロー値clo,メッ
ト値metの各設定値とを併せて、逆PMV演算を施し
、PMVの設定値にみあう温度Taを得、この温度Ta
を等環境温度の設定値MT*spとしている。MT*s
pの定まった後、PMVの許容値、たとえば±0.5の
境界値におけるMT*spの逆演算を行い、このPMV
許容値に対応したMT*spの許容値を求め、オペレー
タにアドバイスする。このようにして求められた設定等
環境温度MT*spは、等環境温度制御部14へ与えら
れ、等環境温度の計測値MT*pvと比較される。MT
*pvは下記式(6)から演算される。そして、等環境
温度制御部14は、設定値MT*spに計測値MT*p
vを合致させるように、PID演算部14−1を介して
空調器17−4を制御し、この結果として室17でのP
MVを目標値に合わせ込む。また、PMV=0の値に対
して、たとえば±0.5の幅におけるMT*spの幅を
設定し、この範囲内では、バルブを開かない等すること
により、省エネルギーを図ることもできる。
【0021】
【数5】
【0022】等環境温度MT*による場合は上記式(3
)によりMT*spが与えられる。式(2)の場合と同
様に種々のセンサを用いてもよい。
)によりMT*spが与えられる。式(2)の場合と同
様に種々のセンサを用いてもよい。
【0023】
【数6】
【0024】式(6)ではTarを計測するセンサを用
いた場合を示す。
いた場合を示す。
【0025】ここで、上記計測値MT*pvについて説
明するに、このMT*pvは以下のような演算を施すこ
とにより、MT*pv演算部14−2より得られる。す
なわち、MT*pv演算部14−2は、ブロック17−
3内に配置された作用温度センサからの計測作用温度T
arpvおよび気流センサからの計測気流Vairpv
、ならびに湿度センサ17−2からの計測湿度Hpvを
入力とし、すなわち実質的に温度Ta,輻射温度Tr,
気流Vair,湿度Hの各実際値を入力とし、クロー値
cloおよびメット値metの各実際値と併せて、PM
V値を算出するための中間パラメータである人間の熱負
荷を算出する。そして、その熱負荷と等価となる標準環
境条件下での温度Taを算出し、このTaをMT*pv
とする。すなわち、気流Vair,輻射温度Tr,湿度
Hの各標準値とクロー値clo,メット値metの各設
定値とを併せて、逆PMV演算を施し、上記算出したP
MV値にみあう温度Taを得、この温度Taを等環境温
度の計測値MT*pvとする。
明するに、このMT*pvは以下のような演算を施すこ
とにより、MT*pv演算部14−2より得られる。す
なわち、MT*pv演算部14−2は、ブロック17−
3内に配置された作用温度センサからの計測作用温度T
arpvおよび気流センサからの計測気流Vairpv
、ならびに湿度センサ17−2からの計測湿度Hpvを
入力とし、すなわち実質的に温度Ta,輻射温度Tr,
気流Vair,湿度Hの各実際値を入力とし、クロー値
cloおよびメット値metの各実際値と併せて、PM
V値を算出するための中間パラメータである人間の熱負
荷を算出する。そして、その熱負荷と等価となる標準環
境条件下での温度Taを算出し、このTaをMT*pv
とする。すなわち、気流Vair,輻射温度Tr,湿度
Hの各標準値とクロー値clo,メット値metの各設
定値とを併せて、逆PMV演算を施し、上記算出したP
MV値にみあう温度Taを得、この温度Taを等環境温
度の計測値MT*pvとする。
【0026】このような等環境温度制御では、clo値
、met値が変化しなければ等環境温度の設定値MT*
spが細かく動かないので、制御状況が安定すると共に
制御そのものが容易となる。つまり、図1(a)に示し
た作用温度制御や図1(b)に示した等価温度制御では
、湿度や風速の変化により、設定作用温度Tarspや
設定等価温度Tavrspが変動するので、制御状況が
不安定となると共に、制御そのものが複雑となる場合が
ある。 しかし、湿度や風速の変化が大きくなくまた、細かくな
ければ作用温度制御、等価温度制御でも安定した制御が
可能である。
、met値が変化しなければ等環境温度の設定値MT*
spが細かく動かないので、制御状況が安定すると共に
制御そのものが容易となる。つまり、図1(a)に示し
た作用温度制御や図1(b)に示した等価温度制御では
、湿度や風速の変化により、設定作用温度Tarspや
設定等価温度Tavrspが変動するので、制御状況が
不安定となると共に、制御そのものが複雑となる場合が
ある。 しかし、湿度や風速の変化が大きくなくまた、細かくな
ければ作用温度制御、等価温度制御でも安定した制御が
可能である。
【0027】従来から使われているMT(Modifi
ed Temparature)は、MT*と異なり、
クロー値、メット値までも標準状態にして換算するため
、このまま制御に用いると夏冬の設定が同一値となって
しまう。従来の設定値についてのオペレーションは、ク
ロー値などを考慮し、冬、低め、夏、高めとしていた。 よって、MTをそのまま使っていたのでは、結果は変わ
らないが、オペレーションに違和感を生じさせる。そこ
で、MT*を使えば、従来のオペレーション感覚をその
まま実現することができる。
ed Temparature)は、MT*と異なり、
クロー値、メット値までも標準状態にして換算するため
、このまま制御に用いると夏冬の設定が同一値となって
しまう。従来の設定値についてのオペレーションは、ク
ロー値などを考慮し、冬、低め、夏、高めとしていた。 よって、MTをそのまま使っていたのでは、結果は変わ
らないが、オペレーションに違和感を生じさせる。そこ
で、MT*を使えば、従来のオペレーション感覚をその
まま実現することができる。
【0028】図3は等環境温度制御状況の他の実施例を
示すブロック図であり、この場合、MT*pv演算部1
4−2’には、ブロック16−3内に配置された等価温
度センサからの計測等価温度温度Tavrpvおよび湿
度センサ17−2からの計測湿度Hpvが与えられてい
る。この場合、MT*pv演算部14−2’は、実質的
に温度Ta,輻射温度Tr,気流Vair,湿度Hの各
実際値を入力とし、クロー値cloおよびメット値me
tの各実際値と併せて、現在のPMV値を算出する。そ
して、図1(c)に示したMT*pv演算部14−2と
同様過程にて、等環境温度の計測値MT*pvを求める
。
示すブロック図であり、この場合、MT*pv演算部1
4−2’には、ブロック16−3内に配置された等価温
度センサからの計測等価温度温度Tavrpvおよび湿
度センサ17−2からの計測湿度Hpvが与えられてい
る。この場合、MT*pv演算部14−2’は、実質的
に温度Ta,輻射温度Tr,気流Vair,湿度Hの各
実際値を入力とし、クロー値cloおよびメット値me
tの各実際値と併せて、現在のPMV値を算出する。そ
して、図1(c)に示したMT*pv演算部14−2と
同様過程にて、等環境温度の計測値MT*pvを求める
。
【0029】なお、等環境温度制御は上述した図1(c
)や図3の実施例に限るものではなく、温度Ta,輻射
温度Tr,気流Vairをそれぞれ独立して計測するも
のとし、これらをMT*pv演算部に与えるものとして
もよい。
)や図3の実施例に限るものではなく、温度Ta,輻射
温度Tr,気流Vairをそれぞれ独立して計測するも
のとし、これらをMT*pv演算部に与えるものとして
もよい。
【0030】また、本実施例において、PMVの計算に
は、簡略化した式を用いている。すなわち、PMVの計
算は分岐や繰り返し計算を含んでおり、プログラムの手
間や演算時間がかかる。一方、PMVの値は人間の主観
に基づいたものであり、それ程精度は要求されない。そ
こで、本実施例においては、必要な精度の範囲内で演算
の簡略化を図っている。すなわち、PMV値から作用温
度などを求める演算(逆PMV演算)式を導くために、
PMV演算を線形化しておくことにより展開を容易とし
ている。そして、簡略化に際して、次の■〜■を基本方
針としている。■呼吸顕熱部分(Hres)を代謝量の
みの関数とする.■飽和水蒸気圧(PS)を温度の一次
関数とする.■輻射を線形化する.■分岐をなくす.以
上説明してきた各種指標である等環境温度MT*、等価
温度Tavr、作用温度Tarは、原則的には、温度セ
ンサ、湿度センサ、輻射センサ、気流センサからの計測
値から算出できる。これらの指標は、それぞれの定義か
ら決まるものであるが、実際には、部屋等にすべてのセ
ンサを設置できない場合等もあるが、そのときには、必
要な設定値としてもよく、また、総合的なセンサからの
データを利用し各種近似式を用いることも可能である。
は、簡略化した式を用いている。すなわち、PMVの計
算は分岐や繰り返し計算を含んでおり、プログラムの手
間や演算時間がかかる。一方、PMVの値は人間の主観
に基づいたものであり、それ程精度は要求されない。そ
こで、本実施例においては、必要な精度の範囲内で演算
の簡略化を図っている。すなわち、PMV値から作用温
度などを求める演算(逆PMV演算)式を導くために、
PMV演算を線形化しておくことにより展開を容易とし
ている。そして、簡略化に際して、次の■〜■を基本方
針としている。■呼吸顕熱部分(Hres)を代謝量の
みの関数とする.■飽和水蒸気圧(PS)を温度の一次
関数とする.■輻射を線形化する.■分岐をなくす.以
上説明してきた各種指標である等環境温度MT*、等価
温度Tavr、作用温度Tarは、原則的には、温度セ
ンサ、湿度センサ、輻射センサ、気流センサからの計測
値から算出できる。これらの指標は、それぞれの定義か
ら決まるものであるが、実際には、部屋等にすべてのセ
ンサを設置できない場合等もあるが、そのときには、必
要な設定値としてもよく、また、総合的なセンサからの
データを利用し各種近似式を用いることも可能である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によると、その第1発明では、逆温熱環境指標演算
が施されて等環境温度の設定値MT*spが求まり、こ
の設定値MT*spに等環境温度の計測値MT*pvが
合致するように空調制御が行われ、またその第2発明で
は、逆温熱環境指標演算が施されて等価温度の設定値T
avrspが求まり、この設定値Tavrspに等価温
度の計測値Tavrpvが合致するように空調制御が行
われ、またその第3発明では、逆温熱環境指標演算が施
されて作用温度の設定値Tarspが求まり、この設定
値Tarspに作用温度の計測値Tarpvが合致する
ように空調制御が行われる。無次元の指標を℃に変換す
る温度制御を行うようにしていた従来の方法に対し、そ
の変換過程において不明なゲインの調整,スケジュール
の設定等を行わないようにすることが可能となり、温熱
環境指標たとえばPMVの制御を正確に行うことができ
るものとなる。また、以上3つ述べた制御(等環境制御
、等価温度制御、作用温度制御)は、それぞれの現場に
おける湿度、風速の変化の度合いにより使い分け、それ
ぞれの現場において、効果的な制御が可能となる。
発明によると、その第1発明では、逆温熱環境指標演算
が施されて等環境温度の設定値MT*spが求まり、こ
の設定値MT*spに等環境温度の計測値MT*pvが
合致するように空調制御が行われ、またその第2発明で
は、逆温熱環境指標演算が施されて等価温度の設定値T
avrspが求まり、この設定値Tavrspに等価温
度の計測値Tavrpvが合致するように空調制御が行
われ、またその第3発明では、逆温熱環境指標演算が施
されて作用温度の設定値Tarspが求まり、この設定
値Tarspに作用温度の計測値Tarpvが合致する
ように空調制御が行われる。無次元の指標を℃に変換す
る温度制御を行うようにしていた従来の方法に対し、そ
の変換過程において不明なゲインの調整,スケジュール
の設定等を行わないようにすることが可能となり、温熱
環境指標たとえばPMVの制御を正確に行うことができ
るものとなる。また、以上3つ述べた制御(等環境制御
、等価温度制御、作用温度制御)は、それぞれの現場に
おける湿度、風速の変化の度合いにより使い分け、それ
ぞれの現場において、効果的な制御が可能となる。
【図1】本発明に係る空調制御方法の一実施例を示す温
度制御状況を抜粋して示したブロック図。
度制御状況を抜粋して示したブロック図。
【図2】この空調制御方法の適用された空調制御システ
ムの一実施例を示す概略構成図。
ムの一実施例を示す概略構成図。
【図3】等環境温度制御状況の他の実施例を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図4】従来の空調制御方法の一例を示すブロック図。
10 コントローラ
11 逆PMV演算部
12 作用温度制御部
13 等価温度制御部
14 等環境温度制御部
15−3 作用温度センサ
16−3 等価温度センサ
15−2 湿度センサ
16−2 湿度センサ
17−2 湿度センサ
Claims (3)
- 【請求項1】 クロー値clo,メット値metおよ
び温熱環境指標の各設定値を入力とし逆温熱環境指標演
算を施して、温度Ta,輻射温度Tr,気流Vair,
湿度Hを一つの指標として表す等環境温度の設定値MT
*spを求める一方、温度Ta,輻射温度Tr,気流V
air,湿度Hの実際値に基づき前記等環境温度の計測
値MT*pvを求め、前記MT*spに前記MT*pv
を合致させるように空調制御を行うようにしたことを特
徴とする空調制御方法。 - 【請求項2】 クロー値clo,メット値met,湿
度Hおよび温熱環境指標の各設定値を入力とし逆温熱環
境指標演算を施して、温度Ta,輻射温度Tr,気流V
airを一つの指標として表す等価温度の設定値Tav
rspを求める一方、必要なセンサにて前記等価温度の
計測値Tavrpvを求め、前記Tavrspに前記T
avrpvを合致させるように空調制御を行うようにし
たことを特徴とする空調制御方法。 - 【請求項3】 クロー値clo,メット値met,気
流Vair,湿度Hおよび温熱環境指標の各設定値を入
力とし逆温熱環境指標演算を施して、温度Ta,輻射温
度Trを一つの指標として表す作用温度の設定値Tar
spを求める一方、必要なセンサにて前記作用温度の計
測値Tarpvを求め、前記Tarspに前記Tarp
vを合致させるように空調制御を行うようにしたことを
特徴とする空調制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108293A JPH04316948A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 空調制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108293A JPH04316948A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 空調制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04316948A true JPH04316948A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=14481009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3108293A Pending JPH04316948A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 空調制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04316948A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101341A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-13 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 予測平均温感制御方法 |
| JPH04268146A (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-24 | Hitachi Ltd | 空気調和機の制御装置 |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP3108293A patent/JPH04316948A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101341A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-13 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 予測平均温感制御方法 |
| JPH04268146A (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-24 | Hitachi Ltd | 空気調和機の制御装置 |
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