JPS6045332B2 - 空調機制御装置 - Google Patents

空調機制御装置

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JPS6045332B2
JPS6045332B2 JP54075977A JP7597779A JPS6045332B2 JP S6045332 B2 JPS6045332 B2 JP S6045332B2 JP 54075977 A JP54075977 A JP 54075977A JP 7597779 A JP7597779 A JP 7597779A JP S6045332 B2 JPS6045332 B2 JP S6045332B2
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JP
Japan
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room temperature
air conditioner
gain
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day
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JP54075977A
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一幸 神村
稔 柳下
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に空調機制御装置に関し、より詳しく空
調機の起動時刻及び停止時刻を制御する空 調機制御装
置に関する。
周知のようにビル等の建造物の冷暖房は、その建造物
の規模に応じて空調能力を有する空調機を備えた集中冷
暖房システムに駆動して行なわれるのが一般的である。
従来、このような集中冷暖房システムにおいては、例え
ばビルの管理室等に前記システルを構成している調機の
駆動装置を設置し、オペレータが該駆動装置の操作部を
操作することによつて室温の調整や起動時刻、停止時刻
の設定が行なわれていた。 ところで外気温度やビルの
予冷熱負荷が相違する場合に、ビルの室内温度を特定の
目標温度値に調整するには空調機の起動時刻の設定を前
記外気温度の値や予冷熱負荷の大きさに応じて可変する
必要がある。
しカルながら、上述したごとき構成の従来のシステム
にあつては、ビルの予冷、予熱開始時刻が例えば前日ま
での室温カーブデータ等を根拠とするオペレータによる
毎月1目程度の起動時刻の予’測設定によつて決定され
ていた。
そのうえ、前記システムの駆動停止時間については略一
律に設定されていたため、空調機のランニングコストが
高く不経済であるばかりではなく、温度条件によつては
室内温度を目標温度値に一致せしめるべく高精度な室温
制御を行なうことが困難であるという問題点があつた。
従つて本発明は従来の技術の上記問題点を改善するもの
で、その目的は、空調機のランニングコストを低減する
ことが可能で且つ高精度な室温制御を行なうことが可能
な空調機制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の特徴は、第2図にて
図示するごとく、対象空間たる室内の室温を調整する空
調機115と、前記室内の室温を検出する室温検出手段
101と、該室温検出手段101からの出力により実測
室温ゲインを求める手段103と、該実測室温ゲインを
求める手段103によつて求められた実測室温ゲインを
記憶する第1記憶手段105と、前記室内における予測
室温ゲインを記憶する第2記憶手段107と、前記第1
、第2の記憶手段105,107に夫々記憶されている
前日の実測室温ゲインと前日の予測室温ゲインとを入力
し前記対象空間たる室内の外乱による影響を示す係数を
導入した式に基づいて当Eの予測室温ゲインを演算する
第1演算手段109と、前記室内における目標温度値を
設定する目標温度値設定手段111と、前記室温検出手
段101によつて検出された当日の実測室温と前記目標
温度値設定手段111によつて設定された当.日の目標
室温と前記第2記憶手段107に記憶されている当日の
予測室温ゲインとを入力し休日明け補償係数を導入した
最適起動/停止演算式に基づいて前記空調機115の起
動時刻、停止時刻を演算する第2演算手段113とを有
することき空.調機制御装置にある。
以下図面により本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例に従う空調機制御装置の全体
構成を示すブロック図、第3図は本発明の一実施例に従
う空調機制御装置のブロック線5図、第4図は前記第1
図の構成の各部の動作を示すタイミングチャートである
。第1図において、参照番号3は入力装置で、該入力装
置3は入力されたアナログ信号を受けてこれをアナログ
/ディジタル変換して出力するA/4D変換器を内蔵し
ている。
前記入力装置3は、演算制御部4の制御下で室温検出器
1から出力された検出値0Rを取り込みA/D変換した
後出力するとともに、空調機制御装置から離れた箇所に
設置されている冷暖房切換スイッチ2から出力される切
換信号を取り込んでこれを出力するように構成されてい
る。電源回路8は、AC電源からの給電を受けてこれを
整流し前記空調機制御装置に給電している。プログラム
タイマ9は演算制御部4に現在時刻を知らせるための所
定のクロック信号を供給するとともに、制御対象空間た
る室の使用時間帯を選択的にセットすることが可能に構
成されている。記憶部12は、制御プログラム等を内2
蔵し又必要データを記憶する。記憶部12が記憶するデ
ータとしては、例えば前記入力された室温検出値θ。デ
ータを取り込み後述する演算式に基づいて演算制御部4
が演算した実測室温ゲインデータ、演算制御部4によつ
て演算された予測室温iゲインデータ等がある。出力装
置6は演算制御部4から出力された信号を受けてこれを
冷暖房機器たる空調機10、或いは換気装置11に出力
するものである。設定装置5は演算制御部4の制御下で
、対象空間たる室内の目標室温θSPRを選択的゛に設
定可能に構成されている。演算制御部4は、算術論理演
算、比較演算を行なう。
演算制御部4は次の機能を有する。1前記室温検出器1
から出力された0.を入力し後述する演算式に基づいて
前日の実測室温ゲインを求める。
21で求めた前日の実測室温ゲインより後述する演算式
に基づいて前日の予測室温ゲインを求める。
31で求めた前日の実測室温ゲインと2で求めた前日の
予測室温ゲインを入力した後述する演算式に基づいて当
日の予測室温ゲインを求める。
4室温検出器1から与えられた当日の検出値と設定装置
5によつて設定された当日の目標温度値を3で演算され
た後記憶部12に記憶されている当日の予測室温ゲイン
とを入力し後述する冷暖房の最適起動/停止演算式に基
づいて空調機10の起動/停止時刻を演算し出力装置6
を介して前記空調機10に起動/停止信号を出力する。
上記構成の制御動作を、第3図のブロック線図及び第4
図に示す暖房時のタイミングチャートを併用して以下に
説明する。前述した室温ゲインは個々の建物が空調機等
によつて異なり、数日間にわたるトライアルと記録計等
によつ室温トレンドの測定によつて求められる。
演算制御部4は、以下に示す式によつて任意の日である
i日の翌日の予測室温ゲインKJ(1+1)を求めるこ
とになる。ここで、Kj:任意の日であるi日の予測室
温 ゲイン Kj(1):i日の実測室温ゲイン α:0≦α≦1の範囲に設定された係数前記(1)
式では、予冷熱すべき対象空間たる室内が建物のペリメ
ータで外気温度等の外乱を受けやする場合は、例えばα
=0.5に設定し又建物の内部に位置していて前記外乱
の影響を殆ど受けない場合にはα=0.8に設定して最
適室温ゲインを求めるのである。
前述した(1)式によつてi日の翌日の予測室温ゲイン
を求めた後、演算制御部4は以下に記載する(2)式に
基づいて暖房における最適起動時刻を、(3)式に基づ
いて冷房における最適起動時刻、(4)式に基づいて暖
房における最適停止時刻を、(5)式に基づいて冷房に
おける最適停止時刻を夫々演算する。(暖房における最
適起動演算式) (冷房における最適起動演算式) (暖房における最適停止演算式) (冷房における最適停止演算式) ここで、Ts;最大予熱又は予冷時間 Ts:最大停止時間 TD:最適起動遅れ時間 Td:最適停止遅れ時間 K1:暖房起動予測室温ゲイン(℃/時 間) K2:冷房起動予測室温ゲイン(℃/時 間) K3:暖房停止予測室温ゲイン(℃/時 間) K4:冷房停止予測室温ゲイン(℃/時 間) θSPR:室内の目標温度 θR:室内の実測温度 β:休日明け補償係数 前述したβは、例えば休日明けの月曜日の予冷熱負荷が
火〜金曜日のそれよりも大きいためにその分だけ月曜日
の予冷熱時間を長く設定するために導入された係数であ
る。
ところで上述した(1)〜(5)式のうち、例えば(1
)〜(3)式を用いて演算制御部4が行なう演算は前述
した第3のブロック線図によつて示すことができる。
参照番号21は、前述した(1)式による任意の日であ
るi日の翌日の予測室温ゲインを求めるブロックであり
、参照番号23,25は説定装置5によつて設定された
θSPRを室温検出値θRによつて減算して値と前記(
1)式とによつて前述した(2)式による暖房最適起動
時間を求めるブロックである。上述した第3図のブロッ
ク線図にて示した演算制御部4による暖房最適起動時間
の演算と暖房最適停止時間の演算、及び該演算結果に基
づく演算制御部4の制御動作は第4図によつて図示され
aるごとくである。オペレータが図示しない室内温度設
定器に操作して制御対象空間たる室内の室内温度をθ1
に設定し、次いで時刻T。
において電源回路8のスイッチ(図示しない)を投入す
ることにより、演算制門御部4は制御動作を開始する。
演算制御部4は、オペレータによつて設定された前記θ
1と、設定装置5から出力された目標温度設定値θ3P
Rと室温検出器1から出力されたθ1とを順次続み込み
、これを記憶部12に記憶する。そして該記憶部12か
ら前述した(1)式を続み出してK1の値を演算すると
ともに、前記対象空間たる室の使用開始時刻であるT2
(プログラムタイマ9によつて予めセットされる)とT
。との差値TSl前記θ$P1及び01とを読み出し、
前記(2)式に基づいて最適起5動遅れ時間TDを演算
して空調機10へ駆動指令信号出力開始時期たる時刻ち
を算出する。該時刻ちに達したことを認識すると、演算
制御部4は出力装置6を介して空調機10に駆動指令信
号を出力する。前記時刻ちから時間T,経過後の時刻T
2にθおいて、演算制御部4は出力装置6を介して換気
装置11に駆動指令信号を出力する。ここで換気装置1
1を空調機10よりも後に駆動させる理由は、空調機1
0による熱供給が不十分なうち換気装置11を駆動する
と効率が良くないためである。上述のごとく制御動作に
よつて室温検出器1によつて検出されるθRは、第4図
にて図示するごとき温度勾配で上昇を示し、時刻T2で
03PRに達した後、前記設定値θ1に達して一定とな
る。前記プログラムタイマ9によつて予め設定された暖
房停止時刻T5より軽負荷時条件で設定したTS時間前
の時刻T3を演算した後、演算制御部4は前記TSと記
憶部12に記憶されているER及び0,PRとを読み出
し、前記(4)式に基づいて最適停止遅れ時間Tdを演
算し該値Tdを前記T3に加算することによつて時刻T
,を求める。そして該時刻ζに達したことを認識すると
第4図A2にて示すごとく出力装置6を介して空調機1
0に駆動停止指令信号を出力して空調機10の駆動を停
止する。これによつてθRは図示のごとき温度勾配でθ
1より低下して前記時刻らに至つて03PRと一致し以
後は時間の経過とともに緩やかに下降を続けることとな
る。時刻T5に達すると出力装置6を介して換気装置1
1に駆動停止指令信号を出力して換気装置11の駆動を
停止する。これとともにプログラムタイマ9はA1にて
図示するごとく時限停止し、演算制御部4についてもそ
の駆動を停止することとなる。なお、前述した室温上昇
時の温度勾配は前記K1で示され、前日(i日)におい
て(1)式で予測された室温ゲインを示し前記実測室温
θ1が室使用開始時刻に目標温度θ,PRと一致するよ
うに毎日修正される。室温下降時の温度勾配は前記K3
で示され、前日(i日)における予測値と前日(i日)
の実測温度値より前記(1)式に基づいて演算された値
で、前記θRが時刻ちにおいて.目標温度θ,PF&に
一致するように予測された温度下降ゲインてある。時刻
ちより時刻TlOに到る領域は、例えば前記時刻T5が
終業時刻でなく休み等の休憩時間の始期であり時刻ちが
午後の勤務時間の始期でる場合に、該休憩時間に関して
は空調機10の駆動を停止するような制御を行なうとき
の一を示したものである。この場合は演算制御部4及び
換気装置11については時刻T5で駆動を停止させるこ
となく終業時刻であるTiOに到るまで駆動を継続され
るとともに空調機10については時刻・!〜時刻T,ま
で、又プログラムタイマ9については時刻T7〜時刻T
9まで夫々駆動させることとなる。このような制御を行
なうことが前述した時刻ち〜T5におけると略同様な効
果が期待できるものである。又本発明に従う一実施例で
は、上述した特定の時間帯に限つて空調機10等を一時
駆動停止するごとき制御のみならず特定のゾーンに限つ
て空調機10等の駆動量を一時的に制限するがごと制御
にも有効であり、略同様な効果を奏するもlのである。
以上説明した内容はあくまで本発明に従う実施例に関す
るものであつて本発明が上記内容のみに限定されること
を意味するものではなく例えば休憩時間をち〜T7から
ち〜T8に変更することも可能である。
又、前述した演算式(1)〜(3)において用いられる
係数α,βについても、これらの係数にのみ前述した各
種演算方法が限定されることを意味するものではない。
以上説明したように本発明によれば、前日の実測室温ゲ
インと前日の予測室温ゲインとを入力し対象空間たる室
内の外乱による影響を示す係数を導入した式に基づいて
当日の予測室温ゲインを演算し、この当日の予測室温ゲ
インと当日の実測室温と当日の目標室温とを入力し休日
明け補償係数を導入した最適起動/停止演算式に基づい
て空調機の起動時刻、停止時刻を演算することとしたの
で、空調機のプログラムタイマを低減することが可能で
且つ高精度な室温制御を行なうことが可能な空調機制御
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に従う空調機制御装置の全体
構成を示すブロック図、第2図はクレーム対応図、第3
図は本発明の一実施例に従う空調機制御装置のブロック
線図、第4図は前記第1図の構成の各部の動作を示すタ
イミングチャートである。 1・・・・・・室温検出器、4・・・・・・演算制御部
、5・・・・・設定装置、10・・・・・・空調機、1
1・・・・・・換気装置、12・・・・・・記憶部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 対象空間たる室内の室温を調整する空調機と、前記
    室内の室温を検出する室温検出手段と、該室温検出手段
    からの出力により実測室温ゲインを求める手段と、該実
    測室温ゲインを求める手段によつて求められた実測室温
    ゲインを記憶する第1記憶手段と、前記室内における予
    測室温ゲインを記憶する第2記憶手段と、前記第1、第
    2の記憶手段に夫々記憶されている前日の実測室温ゲイ
    ンと前日の予測室温ゲインとを入力し前記対象空間たる
    室内に外乱による影響を示す係数を導入した式に基づい
    て当日の予測室温ゲインを猿算する第1演算手段と、前
    記室内における目標温度値を設定する目標温度値設定手
    段と、前記室温検出手段によつて検出された当日の実測
    室温と前記目標温度値設定手段によつて設定された当日
    の目標室温と前記第2記憶手段に記憶されている当日の
    予測室温ゲインを入力し休日明け補償係数を導入した最
    適起動/停止演算式に基づいて前記空調機の起動時刻、
    停止時刻を演算する第2演算手段とを有することを特徴
    とする空調機制御装置。
JP54075977A 1979-06-15 1979-06-15 空調機制御装置 Expired JPS6045332B2 (ja)

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JPS567927A JPS567927A (en) 1981-01-27
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JPH01106518U (ja) * 1988-01-11 1989-07-18

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