空気調和装置及び空気調和能力評価方法
【課題】空調設備の経年劣化や機器の故障などを適切に評価することができる空気調和装置及び空気調和能力評価方法を提供する。
【解決手段】本発明は、空気調和機１２の消費エネルギーを測定する空気調和機消費エネルギー測定手段３２と、熱源機器１６、１８の消費エネルギーを測定する熱源機器消費エネルギー測定手段６２、７２、８２と、空気調和機１２から送風される調和空気の風量を測定する風量測定手段４８と、熱源機器１６、１８の内部を循環する流体の流量を測定する流量測定手段５６、９２と、風量測定手段４８と流量測定手段５６、９２の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する演算機２０とを有し、空気調和機消費エネルギー測定手段３２及び熱源機器消費エネルギー測定手段６２、７２、８２の測定結果と、演算機２０の演算結果とに基づき、空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和装置。
【解決手段】本発明は、空気調和機１２の消費エネルギーを測定する空気調和機消費エネルギー測定手段３２と、熱源機器１６、１８の消費エネルギーを測定する熱源機器消費エネルギー測定手段６２、７２、８２と、空気調和機１２から送風される調和空気の風量を測定する風量測定手段４８と、熱源機器１６、１８の内部を循環する流体の流量を測定する流量測定手段５６、９２と、風量測定手段４８と流量測定手段５６、９２の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する演算機２０とを有し、空気調和機消費エネルギー測定手段３２及び熱源機器消費エネルギー測定手段６２、７２、８２の測定結果と、演算機２０の演算結果とに基づき、空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置及び空気調和能力評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築設備分野においてエネルギー消費量や環境保全性を考慮した設計と設備運用が求められている。このような中で、様々な空調設備に省エネ化が提案されている。このようなことから、省エネルギーを評価する手法が考えられている。特許文献１に示されるように、建物のエネルギー消費量を集中的に管理し、解析して、直感的に理解を行い得るようにしたエネルギー評価方法がある。
【特許文献１】特開２００５−１４９３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、省エネ効果を評価できても、空調設備が経年劣化や機器の故障などにより、本来の性能を発揮できないまま運転している状態での省エネ効果を評価している可能性がある。省エネ機器本来の性能での省エネ化を図るためには、空調設備の劣化状況や機器の故障を検知し、早期にメンテナンスをする必要があるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、空調設備の経年劣化や機器の故障などを適切に評価することができる空気調和装置及び空気調和能力評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置において、前記空気調和機の消費エネルギーを測定する空気調和機消費エネルギー測定手段と、前記熱源機器の消費エネルギーを測定する熱源機器消費エネルギー測定手段と、前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する風量測定手段と、前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する流量測定手段と、前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する演算機とを有し、前記空気調和機消費エネルギー測定手段及び前記熱源機器消費エネルギー測定手段の測定結果と、前記演算機の演算結果とに基づき、空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和装置を提供する。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、風量測定手段及び流量測定手段の測定結果と、演算機の演算結果に基づき、空気調和能力の経時変化を検知するので、空気調和装置の劣化状況や故障を早期に検知し、空気調和装置の不具合を早期に解決することができる。これにより、空気調和装置が経年劣化や故障などにより本来の性能を発揮できないまま運転している状態における省エネ効果を評価してしまうことを回避することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は請求項１において、前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、空気調和を行おうとする室内に設置されたファンコイルユニットの空気調和能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、ファンコイルユニットの劣化状況や故障を早期に検知し、該ファンコイルユニットを含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は請求項１又は２において、前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、吸収冷温水機と冷却塔の冷却能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、吸収冷温水機と冷却塔の劣化状況や故障を早期に検知し、該吸収冷温水機と該冷却塔を含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置の空気調和能力を検知する検知方法であって、前記空気調和機の消費エネルギーを測定する工程と、前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する工程と、前記熱源機器の消費エネルギーを測定する工程と、前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する工程と、前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する工程とを含み、前記空気調和機の消費エネルギーの測定結果及び前記熱源機器の消費エネルギーの測定結果と、前記演算機の演算結果に基づき、前記空気調和装置の空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和能力評価方法を提供する。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、風量測定手段及び流量測定手段の測定結果と、演算機の演算結果に基づき、空気調和能力の経時変化を検知するので、空気調和装置の劣化状況や故障を早期に検知し、空気調和装置の不具合を早期に解決することができる。これにより、空気調和装置が経年劣化や故障などにより本来の性能を発揮できないまま運転している状態における省エネ効果を評価してしまうことを回避することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は請求項４において、前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、空気調和を行おうとする室内に設置されたファンコイルユニットの空気調和能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、ファンコイルユニットの劣化状況や故障を早期に検知し、該ファンコイルユニットを含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は請求項４又は５のいずれかにおいて、前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、吸収冷温水機と冷却塔の冷却能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、吸収冷温水機と冷却塔の劣化状況や故障を早期に検知し、該吸収冷温水機と該冷却塔を含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、空調設備の経年劣化や機器の故障などを適切に評価することができる空気調和装置及び空気調和能力評価方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係る空気調和装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る空気調和装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置１０は、空気調和機１２、清浄空間１４、吸収冷温水機（熱源機器）１６、冷却塔（熱源機器）１８、及び演算機２０で構成されている。
【００２１】
空気調和機１２は、清浄空間１４内に調和空気を送気する装置であり、使用目的に合わせて空気調和機１２に組込む構成部品の組合せを変え、現場・系統毎にその都度設計される。本実施の形態における空気調和機１２は、ケーシング２２を有し、そのケーシング２２の内部に、空調機ファン２４と冷却コイル２６が収められている。
【００２２】
空調機ファン２４は、ケーシング２２の側面に設けられた外気導入口２８から外気を取り入れるとともに、ケーシング２２の側面に設けられた調和空気送気口３０から調和空気を清浄空間１４内に強制的に送気する。空調機ファン２４には、空調機電力計３２が接続されており、該空調機電力計３２により、空調機ファン２４で消費される電力を計測する。空調機電力計３２は、演算機２０と電気ケーブル３４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信することができる。
【００２３】
冷却コイル２６は、その内部を冷水が循環できるように構成されており、空調機ファン２４の作用により外気導入口２８から取り入れられた外気を通過させて、外気と熱交換を行い、外気を冷風にする。
【００２４】
冷却コイル２６には、冷温水導出配管４０が接続されており、この冷温水導出配管４０により、冷却コイル２６内を循環し、空気調和機１２の内部に導入された外気と熱交換を行なった温水が排水される。なお、冷温水導出配管４０の他方の端は、混合器４２に接続されている。
【００２５】
ケーシング２２には、空調機ファンインバータ４４が設けられており、この空調機ファンインバータ４４により、空調機ファン２４の回転数を制御する。
【００２６】
空気調和機１２と清浄空間１４とは、給気ダクト４６を介して結合されており、空気調和機１２から送気された調和空気は、給気ダクト４６を介して、清浄空間１４内に導入される。
【００２７】
給気ダクト４６の途中には、風量センサ４８が設けられており、この風量センサ４８により、空気調和機１２から送気された調和空気の風量を測定できるようになっている。
【００２８】
清浄空間１４の内部には、ＦＣＵ（ファンコイルユニット）が収められており、このＦＣＵにより清浄空間１４の内部の温度調整を行なうことができる。ＦＣＵの内部は、冷水を循環することができるように構成されており、ＦＣＵの内部を循環した冷水は、導出配管５０を流れて、混合器４２に流入することができるようになっている。この混合器４２においては、冷温水導出配管４０及び導出配管５０を流れてきた冷却水が混合される。
【００２９】
空気調和機１２と清浄空間１４とは、排気ダクト５２により結合されており、清浄空間１４から排気された空気は、排気ダクト５２を介して、空気調和機１２内に再度導入されるようになっている。
【００３０】
吸収冷温水機１６には、温水導入配管５４が接続されており、この温水導入配管５４を介して混合器４２で混合された温水が吸収冷温水機１６に導入される。
【００３１】
温水導入配管５４の途中には、その内部を流れる温水の流れに沿って順番に冷温水流量センサ５６と冷温水ポンプ５８と冷温水入口温度センサ６０とが設けられている。
【００３２】
冷温水流量センサ５６は、温水導入配管５４を流れる温水の流量を測定する。
【００３３】
冷温水ポンプ５８は、混合器４２から流れ出る温水を吸収冷温水機１６に強制的に送り込む。
【００３４】
冷温水ポンプ５８には、冷温水ポンプ電力計６２が設けられており、この冷温水ポンプ電力計６２により、冷温水ポンプ５８の稼動中における消費電力を測定する。
【００３５】
冷温水ポンプ電力計６２は、演算機２０と電気ケーブル６４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００３６】
冷温水入口温度センサ６０は、温水導入配管５４を流れる温水の温度を測定する。
【００３７】
吸収冷温水機１６からは、冷水導出配管６６が伸び出ており、この冷水導出配管６６を介して吸収冷温水機１６から流れ出た冷水が分配器６８に流れ込むようになっている。
【００３８】
冷温水ポンプ５８には、冷温水ポンプインバータ６７が接続されており、この冷温水ポンプインバータ６７により冷温水ポンプ５８の回転数を制御する。
【００３９】
分配器６８からは、冷温水導入配管４１及び導入配管５１が伸び出ており、冷温水導入配管４１の他端は冷却コイル２６に接続され、導入配管５１の他端はＦＣＵに接続されている。
【００４０】
冷水導出配管６６の途中には、冷温水出口温度センサ７０が設けられており、この冷温水出口温度センサ７０により、吸収冷温水機１６において処理された冷水の温度を測定する。
【００４１】
吸収冷温水機１６には、吸収冷温水機電力計７２を有しており、この吸収冷温水機電力計７２により、空気調和装置１０の稼動中における吸収冷温水機１６の消費電力を測定することができる。
【００４２】
吸収冷温水機１６には、吸収冷温水機ガス量計７４を有しており、この吸収冷温水機ガス量計７４により、空気調和装置１０の稼働中に吸収冷温水機１６において燃料として消費される燃料ガスの消費量を測定することができる。
【００４３】
吸収冷温水機ガス量計７４は、演算機２０と電気ケーブル６４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００４４】
吸収冷温水機１６には、冷却水導出配管７６が接続されており、この冷却水導出配管７６を介して、冷却塔１８へ吸収冷温水機１６内を循環した冷却水を導入する。
【００４５】
冷却水排出ライン７６の途中には、冷却水入口温度センサ７８が設けられており、この冷却水入口温度センサ７８により、冷却塔１８へ導入される冷却水の温度を検出する。
【００４６】
冷却塔１８の内部には、冷却塔ファン８０が設けられており、この冷却塔ファン８０が回転することにより発生する風により冷却塔１８の内部を通過する冷却水が冷却される。
【００４７】
冷却塔ファン８０には、冷却塔ファン電力計８２が接続されており、この冷却塔ファン電力計８２により、冷却塔ファン８０が回転する際に消費される電力を測定する。
【００４８】
冷却塔ファン電力計８２は、演算機２０と電気ケーブル８４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００４９】
冷却塔ファン８０には、冷却塔ファンインバータ８６が接続されており、この冷却塔ファンインバータ８６により、冷却塔ファン８０が回転数を制御する。
【００５０】
冷却塔１８には、冷却水導出配管８８が接続されており、この冷却水導出配管８８を介して、冷却塔１８内を循環して冷却された冷却水を吸収冷温水機１６へ送り込む。
【００５１】
冷却水導出配管８８の途中には、冷却水の流れに沿って、順番に冷却水出口温度センサ９０と、冷却水流量センサ９２と、冷却水ポンプ９４とが設けられている。
【００５２】
冷却水出口温度センサ９０は、冷却水導出配管８８を流れる冷却水の温度を測定する。
【００５３】
冷却水流量センサ９２は、冷却水導出配管８８を流れる冷却水の流量を測定する。
【００５４】
冷却水ポンプ９４は、冷却水導出配管８８を流れる冷却水を強制的に吸収冷温水機１６内へ送り込む。
【００５５】
冷却水ポンプ９４には、冷却水ポンプ電力計９６が接続されており、この冷却水ポンプ電力計９６により、冷却水ポンプ９４の稼動時における消費電力量を測定する。
【００５６】
冷却水ポンプ電力計９６は、演算機２０と電気ケーブル６４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００５７】
冷却塔１８の内部を通過する空気の入口部付近には、冷却塔入口空気温湿度センサ９８が設けられており、この冷却塔入口空気湿度センサ９８により冷却塔に導入される空気の温度及び湿度を測定する。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る空気調和装置１０の空気調和能力を評価する方法について、以下に説明する。
【００５９】
空気調和装置１０の空気調和能力の評価は、空調機ファン２４、冷温水ポンプ５８、冷却水ポンプ９４、吸収冷温水機１６、及び冷却塔１８の各機器に求められる性能の経時変化を評価することにより行う。
【００６０】
空調機ファン２４の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００６１】
空調機ファン２４の回転数を制御することにより清浄空間１４内の空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、風量センサ４８の測定結果に基づき演算機２０により、空調機ファン２４の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、空調機電力計３２により、空調機ファン２４の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、空気調和機１２内のフィルタ（図示せず）や空気調和装置１０の内部に設けられた配管が詰まる等して、図２に示すように、空調機ファン２４を用いて、エアを流す際の抵抗が増し、所定量のエアを流すためには、空調機ファン２４の回転数を上げたりする必要がある。この結果、空調機ファン２４の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ風量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６２】
空調機ファン２４の回転数を一定に保ちながら清浄空間１４内の空調を行う場合には、図３に示すように、エアを流す際の抵抗が増し、エアの流量が小さくなる。したがって、この流量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６３】
次に、冷温水ポンプ５８の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００６４】
冷温水ポンプ５８の回転数を制御することにより清浄空間１４内の空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、冷温水ポンプ５８の測定結果に基づき演算機２０により、冷温水ポンプ５８の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、冷温水ポンプ電力計６２により、冷温水ポンプ５８の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、空気調和機１２内のフィルタ（図示せず）や空気調和装置１０の内部に設けられた配管が詰まる等して、図２に示すように、冷温水ポンプ５８を用いて、冷温水を流す際の抵抗が増し、所定量の冷温水を流すためには、冷温水ポンプ５８の回転数を上げたりする必要がある。この結果、冷温水ポンプ５８の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ流量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６５】
冷温水ポンプ５８の回転数を一定に保ちながら清浄空間１４内の空調を行う場合には、図３に示すように、冷温水を流す際の抵抗が増し、冷温水の流量が小さくなる。したがって、この流量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６６】
次に、冷却水ポンプ９４の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００６７】
冷却水ポンプ９４の回転数を制御することにより清浄空間１４内の空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、冷却水流量センサ９２の測定結果に基づき演算機２０により、冷却水ポンプ９４の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、冷温水ポンプ電力計６２により、冷却水ポンプ９４の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、空気調和機１２内のフィルタ（図示せず）や空気調和装置１０の内部に設けられた配管が詰まる等して、図２に示すように、冷却水ポンプ９４を用いて、冷却水を流す際の抵抗が増し、所定量の冷却水を流すためには、冷却水ポンプ９４の回転数を上げたりする必要がある。この結果、冷却水ポンプ９４の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ流量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６８】
冷却水ポンプ９４の回転数を一定に保ちながら清浄空間１４内の空調を行う場合には、図３に示すように、冷却水を流す際の抵抗が増し、冷却水の流量が小さくなる。したがって、この流量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６９】
次に、冷却塔１８の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００７０】
冷却塔１８内に設けられた冷却塔ファン８０の回転数を制御することにより空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、冷却水入口温度センサ７８、及び冷却水出口温度センサ９０の測定結果に基づき演算機２０により、冷却塔ファン８０の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、冷却塔ファン電力計８２により、冷却塔ファン８０の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、充填材（図示せず）やルーバー（図示せず）の詰まり等して、図４に示すように、冷却塔１８内の圧力損失が増大し、冷却塔ファン８０で所定量の風量を確保するためには、冷却塔ファン８０の回転数を上げる必要がある。この結果、冷却塔ファン８０の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ風量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００７１】
冷却塔ファン８０の回転数を一定に保ちながら空調を行う場合には、図５に示すように、充填材（図示せず）やルーバー（図示せず）の詰まりにより圧力損失が増大し、風量が小さくなる。したがって、この風量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００７２】
次に、吸収冷温水機１６の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００７３】
冷却水入口温度、冷却水出口温度、冷温水流量、冷水入口温度、及び冷水出口温度を所定の温度で一定になるように制御することにより空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、吸収冷温水機ガス量計７４、吸収冷温水機電力計７２、冷水入口温度センサ６０、冷水出口温度センサ７０、冷却水入口温度センサ７８、冷却水出口温度センサ９０、及び冷温水流量センサ５６の測定結果に基づき演算機２０により初期段階におけるＣＯＰを算出する。
【００７４】
ここで、吸収冷温水機１６のＣＯＰは、吸収冷温水機１６の冷却熱量を吸収冷温水機１６が消費するエネルギーで除した値を用いる。ＣＯＰの算出式を以下の（式１）〜（式３）に示す。
【００７５】
【数１】
【００７６】
【数２】
【００７７】
【数３】
ここで、Ｍは吸収冷温水機エネルギー消費量（ＭＪ／ｈ）、ｋＥは電力一次エネルギー換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）、Ｅは電力量（ｋＷｈ）、ｋＧはガス一次エネルギー換算値（ＭＪ／ｍ３）、Ｇはガス量（ｍ３／ｈ）、ｑｗは吸収冷温水機が処理する熱量（ｋＷ）、Ｑｗは水量（ｍ３／ｍｉｎ）、ρｗは水の密度（ｋｇ／ｍ３）、ｃｗは水の比熱（ｋＪ／（ｋｇ・℃）、Ｔｗ１は冷水還温度（℃）、Ｔｗ２は冷水往温度（℃）を表す。
【００７８】
そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、演算機２０によりＣＯＰを算出し、初期段階におけるＣＯＰとの比較を行い、ＣＯＰの時間変化から空気調和機１２の空気調和能力の評価を行う。図６に示すように、任意の使用期間後におけるＣＯＰが、初期段階におけるＣＯＰより減少していれば、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００７９】
他方、冷却水出口温度、冷温水流量、冷水入口温度、及び冷水出口温度を所定の温度で一定とし冷却水入口温度を制御することにより空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、吸収冷温水機電力計７２、吸収冷温水機ガス量計７４、冷水入口温度センサ６０、冷水出口温度センサ７０、冷却水入口温度センサ７８、冷却水出口温度センサ９０、及び冷温水流量センサ５６の測定結果に基づき演算機２０により、冷却水入口温度ごとに初期段階におけるＣＯＰを算出する。そして、空気調和機１２の任意の期間使用した後、演算機２０により冷却水入口温度ごとにＣＯＰを算出し、初期段階におけるＣＯＰとの比較を行い、ＣＯＰの時間変化から空気調和機１２の空気調和能力の評価を行う。図７に示すように、任意の使用期間後におけるＣＯＰが、初期段階におけるＣＯＰより減少していれば、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００８０】
本実施の形態に係る空気調和装置１０及び空気調和能力の評価方法によれば、空気調和装置１０の消費電力エネルギーの測定結果と、演算機２０の演算結果に基づき、空気調和能力の経時変化を評価するので、空気調和装置１０の劣化状況や故障を早期に評価し、空気調和装置１０の不具合を早期に解決することができる。これにより、空気調和装置１０が経年劣化や故障などにより本来の性能を発揮できないまま運転している状態における省エネ効果を評価してしまうことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る空気調和装置の実施の形態を示す概略構成図
【図２】空調機ファン、冷温水ポンプ、及び冷却水ポンプが回転数制御である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図３】空調機ファン、冷温水ポンプ、及び冷却水ポンプが回転数一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図４】冷却塔の冷却塔ファンが回転数制御である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図５】冷却塔の冷却塔ファンが回転数一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図６】吸収冷温水機の冷温水出口温度、冷却水入口温度、冷却水流量、及び冷水流量が一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図７】吸収冷温水機の冷水出口温度、冷却水流量、及び冷水流量が一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【符号の説明】
【００８２】
１０…空気調和装置、１２…空気調和機、１４…清浄空間、１６…吸収冷温水機、１８…冷却塔、２０…演算機、３２…空調機電力計、４８…風量センサ、５６…冷温水流量センサ、６２…冷温水ポンプ電力計、７２…吸収冷温水機電力計、８２…冷却塔ファン電力計、９６…冷却水ポンプ電力計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置及び空気調和能力評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築設備分野においてエネルギー消費量や環境保全性を考慮した設計と設備運用が求められている。このような中で、様々な空調設備に省エネ化が提案されている。このようなことから、省エネルギーを評価する手法が考えられている。特許文献１に示されるように、建物のエネルギー消費量を集中的に管理し、解析して、直感的に理解を行い得るようにしたエネルギー評価方法がある。
【特許文献１】特開２００５−１４９３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、省エネ効果を評価できても、空調設備が経年劣化や機器の故障などにより、本来の性能を発揮できないまま運転している状態での省エネ効果を評価している可能性がある。省エネ機器本来の性能での省エネ化を図るためには、空調設備の劣化状況や機器の故障を検知し、早期にメンテナンスをする必要があるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、空調設備の経年劣化や機器の故障などを適切に評価することができる空気調和装置及び空気調和能力評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置において、前記空気調和機の消費エネルギーを測定する空気調和機消費エネルギー測定手段と、前記熱源機器の消費エネルギーを測定する熱源機器消費エネルギー測定手段と、前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する風量測定手段と、前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する流量測定手段と、前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する演算機とを有し、前記空気調和機消費エネルギー測定手段及び前記熱源機器消費エネルギー測定手段の測定結果と、前記演算機の演算結果とに基づき、空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和装置を提供する。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、風量測定手段及び流量測定手段の測定結果と、演算機の演算結果に基づき、空気調和能力の経時変化を検知するので、空気調和装置の劣化状況や故障を早期に検知し、空気調和装置の不具合を早期に解決することができる。これにより、空気調和装置が経年劣化や故障などにより本来の性能を発揮できないまま運転している状態における省エネ効果を評価してしまうことを回避することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は請求項１において、前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、空気調和を行おうとする室内に設置されたファンコイルユニットの空気調和能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、ファンコイルユニットの劣化状況や故障を早期に検知し、該ファンコイルユニットを含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は請求項１又は２において、前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、吸収冷温水機と冷却塔の冷却能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、吸収冷温水機と冷却塔の劣化状況や故障を早期に検知し、該吸収冷温水機と該冷却塔を含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置の空気調和能力を検知する検知方法であって、前記空気調和機の消費エネルギーを測定する工程と、前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する工程と、前記熱源機器の消費エネルギーを測定する工程と、前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する工程と、前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する工程とを含み、前記空気調和機の消費エネルギーの測定結果及び前記熱源機器の消費エネルギーの測定結果と、前記演算機の演算結果に基づき、前記空気調和装置の空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和能力評価方法を提供する。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、風量測定手段及び流量測定手段の測定結果と、演算機の演算結果に基づき、空気調和能力の経時変化を検知するので、空気調和装置の劣化状況や故障を早期に検知し、空気調和装置の不具合を早期に解決することができる。これにより、空気調和装置が経年劣化や故障などにより本来の性能を発揮できないまま運転している状態における省エネ効果を評価してしまうことを回避することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は請求項４において、前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、空気調和を行おうとする室内に設置されたファンコイルユニットの空気調和能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、ファンコイルユニットの劣化状況や故障を早期に検知し、該ファンコイルユニットを含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は請求項４又は５のいずれかにおいて、前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、吸収冷温水機と冷却塔の冷却能力の経時変化を的確かつ早期に検知するので、吸収冷温水機と冷却塔の劣化状況や故障を早期に検知し、該吸収冷温水機と該冷却塔を含む空気調和装置の不具合を早期に解決し、的確に省エネ効果を評価することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、空調設備の経年劣化や機器の故障などを適切に評価することができる空気調和装置及び空気調和能力評価方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係る空気調和装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る空気調和装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置１０は、空気調和機１２、清浄空間１４、吸収冷温水機（熱源機器）１６、冷却塔（熱源機器）１８、及び演算機２０で構成されている。
【００２１】
空気調和機１２は、清浄空間１４内に調和空気を送気する装置であり、使用目的に合わせて空気調和機１２に組込む構成部品の組合せを変え、現場・系統毎にその都度設計される。本実施の形態における空気調和機１２は、ケーシング２２を有し、そのケーシング２２の内部に、空調機ファン２４と冷却コイル２６が収められている。
【００２２】
空調機ファン２４は、ケーシング２２の側面に設けられた外気導入口２８から外気を取り入れるとともに、ケーシング２２の側面に設けられた調和空気送気口３０から調和空気を清浄空間１４内に強制的に送気する。空調機ファン２４には、空調機電力計３２が接続されており、該空調機電力計３２により、空調機ファン２４で消費される電力を計測する。空調機電力計３２は、演算機２０と電気ケーブル３４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信することができる。
【００２３】
冷却コイル２６は、その内部を冷水が循環できるように構成されており、空調機ファン２４の作用により外気導入口２８から取り入れられた外気を通過させて、外気と熱交換を行い、外気を冷風にする。
【００２４】
冷却コイル２６には、冷温水導出配管４０が接続されており、この冷温水導出配管４０により、冷却コイル２６内を循環し、空気調和機１２の内部に導入された外気と熱交換を行なった温水が排水される。なお、冷温水導出配管４０の他方の端は、混合器４２に接続されている。
【００２５】
ケーシング２２には、空調機ファンインバータ４４が設けられており、この空調機ファンインバータ４４により、空調機ファン２４の回転数を制御する。
【００２６】
空気調和機１２と清浄空間１４とは、給気ダクト４６を介して結合されており、空気調和機１２から送気された調和空気は、給気ダクト４６を介して、清浄空間１４内に導入される。
【００２７】
給気ダクト４６の途中には、風量センサ４８が設けられており、この風量センサ４８により、空気調和機１２から送気された調和空気の風量を測定できるようになっている。
【００２８】
清浄空間１４の内部には、ＦＣＵ（ファンコイルユニット）が収められており、このＦＣＵにより清浄空間１４の内部の温度調整を行なうことができる。ＦＣＵの内部は、冷水を循環することができるように構成されており、ＦＣＵの内部を循環した冷水は、導出配管５０を流れて、混合器４２に流入することができるようになっている。この混合器４２においては、冷温水導出配管４０及び導出配管５０を流れてきた冷却水が混合される。
【００２９】
空気調和機１２と清浄空間１４とは、排気ダクト５２により結合されており、清浄空間１４から排気された空気は、排気ダクト５２を介して、空気調和機１２内に再度導入されるようになっている。
【００３０】
吸収冷温水機１６には、温水導入配管５４が接続されており、この温水導入配管５４を介して混合器４２で混合された温水が吸収冷温水機１６に導入される。
【００３１】
温水導入配管５４の途中には、その内部を流れる温水の流れに沿って順番に冷温水流量センサ５６と冷温水ポンプ５８と冷温水入口温度センサ６０とが設けられている。
【００３２】
冷温水流量センサ５６は、温水導入配管５４を流れる温水の流量を測定する。
【００３３】
冷温水ポンプ５８は、混合器４２から流れ出る温水を吸収冷温水機１６に強制的に送り込む。
【００３４】
冷温水ポンプ５８には、冷温水ポンプ電力計６２が設けられており、この冷温水ポンプ電力計６２により、冷温水ポンプ５８の稼動中における消費電力を測定する。
【００３５】
冷温水ポンプ電力計６２は、演算機２０と電気ケーブル６４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００３６】
冷温水入口温度センサ６０は、温水導入配管５４を流れる温水の温度を測定する。
【００３７】
吸収冷温水機１６からは、冷水導出配管６６が伸び出ており、この冷水導出配管６６を介して吸収冷温水機１６から流れ出た冷水が分配器６８に流れ込むようになっている。
【００３８】
冷温水ポンプ５８には、冷温水ポンプインバータ６７が接続されており、この冷温水ポンプインバータ６７により冷温水ポンプ５８の回転数を制御する。
【００３９】
分配器６８からは、冷温水導入配管４１及び導入配管５１が伸び出ており、冷温水導入配管４１の他端は冷却コイル２６に接続され、導入配管５１の他端はＦＣＵに接続されている。
【００４０】
冷水導出配管６６の途中には、冷温水出口温度センサ７０が設けられており、この冷温水出口温度センサ７０により、吸収冷温水機１６において処理された冷水の温度を測定する。
【００４１】
吸収冷温水機１６には、吸収冷温水機電力計７２を有しており、この吸収冷温水機電力計７２により、空気調和装置１０の稼動中における吸収冷温水機１６の消費電力を測定することができる。
【００４２】
吸収冷温水機１６には、吸収冷温水機ガス量計７４を有しており、この吸収冷温水機ガス量計７４により、空気調和装置１０の稼働中に吸収冷温水機１６において燃料として消費される燃料ガスの消費量を測定することができる。
【００４３】
吸収冷温水機ガス量計７４は、演算機２０と電気ケーブル６４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００４４】
吸収冷温水機１６には、冷却水導出配管７６が接続されており、この冷却水導出配管７６を介して、冷却塔１８へ吸収冷温水機１６内を循環した冷却水を導入する。
【００４５】
冷却水排出ライン７６の途中には、冷却水入口温度センサ７８が設けられており、この冷却水入口温度センサ７８により、冷却塔１８へ導入される冷却水の温度を検出する。
【００４６】
冷却塔１８の内部には、冷却塔ファン８０が設けられており、この冷却塔ファン８０が回転することにより発生する風により冷却塔１８の内部を通過する冷却水が冷却される。
【００４７】
冷却塔ファン８０には、冷却塔ファン電力計８２が接続されており、この冷却塔ファン電力計８２により、冷却塔ファン８０が回転する際に消費される電力を測定する。
【００４８】
冷却塔ファン電力計８２は、演算機２０と電気ケーブル８４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００４９】
冷却塔ファン８０には、冷却塔ファンインバータ８６が接続されており、この冷却塔ファンインバータ８６により、冷却塔ファン８０が回転数を制御する。
【００５０】
冷却塔１８には、冷却水導出配管８８が接続されており、この冷却水導出配管８８を介して、冷却塔１８内を循環して冷却された冷却水を吸収冷温水機１６へ送り込む。
【００５１】
冷却水導出配管８８の途中には、冷却水の流れに沿って、順番に冷却水出口温度センサ９０と、冷却水流量センサ９２と、冷却水ポンプ９４とが設けられている。
【００５２】
冷却水出口温度センサ９０は、冷却水導出配管８８を流れる冷却水の温度を測定する。
【００５３】
冷却水流量センサ９２は、冷却水導出配管８８を流れる冷却水の流量を測定する。
【００５４】
冷却水ポンプ９４は、冷却水導出配管８８を流れる冷却水を強制的に吸収冷温水機１６内へ送り込む。
【００５５】
冷却水ポンプ９４には、冷却水ポンプ電力計９６が接続されており、この冷却水ポンプ電力計９６により、冷却水ポンプ９４の稼動時における消費電力量を測定する。
【００５６】
冷却水ポンプ電力計９６は、演算機２０と電気ケーブル６４を介して接続されており、測定したデータを演算機２０に送信する。
【００５７】
冷却塔１８の内部を通過する空気の入口部付近には、冷却塔入口空気温湿度センサ９８が設けられており、この冷却塔入口空気湿度センサ９８により冷却塔に導入される空気の温度及び湿度を測定する。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る空気調和装置１０の空気調和能力を評価する方法について、以下に説明する。
【００５９】
空気調和装置１０の空気調和能力の評価は、空調機ファン２４、冷温水ポンプ５８、冷却水ポンプ９４、吸収冷温水機１６、及び冷却塔１８の各機器に求められる性能の経時変化を評価することにより行う。
【００６０】
空調機ファン２４の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００６１】
空調機ファン２４の回転数を制御することにより清浄空間１４内の空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、風量センサ４８の測定結果に基づき演算機２０により、空調機ファン２４の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、空調機電力計３２により、空調機ファン２４の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、空気調和機１２内のフィルタ（図示せず）や空気調和装置１０の内部に設けられた配管が詰まる等して、図２に示すように、空調機ファン２４を用いて、エアを流す際の抵抗が増し、所定量のエアを流すためには、空調機ファン２４の回転数を上げたりする必要がある。この結果、空調機ファン２４の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ風量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６２】
空調機ファン２４の回転数を一定に保ちながら清浄空間１４内の空調を行う場合には、図３に示すように、エアを流す際の抵抗が増し、エアの流量が小さくなる。したがって、この流量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６３】
次に、冷温水ポンプ５８の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００６４】
冷温水ポンプ５８の回転数を制御することにより清浄空間１４内の空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、冷温水ポンプ５８の測定結果に基づき演算機２０により、冷温水ポンプ５８の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、冷温水ポンプ電力計６２により、冷温水ポンプ５８の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、空気調和機１２内のフィルタ（図示せず）や空気調和装置１０の内部に設けられた配管が詰まる等して、図２に示すように、冷温水ポンプ５８を用いて、冷温水を流す際の抵抗が増し、所定量の冷温水を流すためには、冷温水ポンプ５８の回転数を上げたりする必要がある。この結果、冷温水ポンプ５８の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ流量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６５】
冷温水ポンプ５８の回転数を一定に保ちながら清浄空間１４内の空調を行う場合には、図３に示すように、冷温水を流す際の抵抗が増し、冷温水の流量が小さくなる。したがって、この流量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６６】
次に、冷却水ポンプ９４の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００６７】
冷却水ポンプ９４の回転数を制御することにより清浄空間１４内の空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、冷却水流量センサ９２の測定結果に基づき演算機２０により、冷却水ポンプ９４の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、冷温水ポンプ電力計６２により、冷却水ポンプ９４の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、空気調和機１２内のフィルタ（図示せず）や空気調和装置１０の内部に設けられた配管が詰まる等して、図２に示すように、冷却水ポンプ９４を用いて、冷却水を流す際の抵抗が増し、所定量の冷却水を流すためには、冷却水ポンプ９４の回転数を上げたりする必要がある。この結果、冷却水ポンプ９４の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ流量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６８】
冷却水ポンプ９４の回転数を一定に保ちながら清浄空間１４内の空調を行う場合には、図３に示すように、冷却水を流す際の抵抗が増し、冷却水の流量が小さくなる。したがって、この流量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００６９】
次に、冷却塔１８の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００７０】
冷却塔１８内に設けられた冷却塔ファン８０の回転数を制御することにより空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、冷却水入口温度センサ７８、及び冷却水出口温度センサ９０の測定結果に基づき演算機２０により、冷却塔ファン８０の初期段階における消費電力を算出する。そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、冷却塔ファン電力計８２により、冷却塔ファン８０の消費電力を測定し、この測定結果を演算機２０に送り、初期段階における消費電力との比較を行う。ここで、空気調和装置１０を任意の期間に亘って使用をすると、充填材（図示せず）やルーバー（図示せず）の詰まり等して、図４に示すように、冷却塔１８内の圧力損失が増大し、冷却塔ファン８０で所定量の風量を確保するためには、冷却塔ファン８０の回転数を上げる必要がある。この結果、冷却塔ファン８０の消費電力が増加する。したがって、空気調和装置１０を任意の期間使用した後の消費電力が、同じ風量において初期段階における消費電力より大きいことは、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００７１】
冷却塔ファン８０の回転数を一定に保ちながら空調を行う場合には、図５に示すように、充填材（図示せず）やルーバー（図示せず）の詰まりにより圧力損失が増大し、風量が小さくなる。したがって、この風量の減少が空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００７２】
次に、吸収冷温水機１６の空気調和能力の評価を行う場合について説明する。
【００７３】
冷却水入口温度、冷却水出口温度、冷温水流量、冷水入口温度、及び冷水出口温度を所定の温度で一定になるように制御することにより空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、吸収冷温水機ガス量計７４、吸収冷温水機電力計７２、冷水入口温度センサ６０、冷水出口温度センサ７０、冷却水入口温度センサ７８、冷却水出口温度センサ９０、及び冷温水流量センサ５６の測定結果に基づき演算機２０により初期段階におけるＣＯＰを算出する。
【００７４】
ここで、吸収冷温水機１６のＣＯＰは、吸収冷温水機１６の冷却熱量を吸収冷温水機１６が消費するエネルギーで除した値を用いる。ＣＯＰの算出式を以下の（式１）〜（式３）に示す。
【００７５】
【数１】
【００７６】
【数２】
【００７７】
【数３】
ここで、Ｍは吸収冷温水機エネルギー消費量（ＭＪ／ｈ）、ｋＥは電力一次エネルギー換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）、Ｅは電力量（ｋＷｈ）、ｋＧはガス一次エネルギー換算値（ＭＪ／ｍ３）、Ｇはガス量（ｍ３／ｈ）、ｑｗは吸収冷温水機が処理する熱量（ｋＷ）、Ｑｗは水量（ｍ３／ｍｉｎ）、ρｗは水の密度（ｋｇ／ｍ３）、ｃｗは水の比熱（ｋＪ／（ｋｇ・℃）、Ｔｗ１は冷水還温度（℃）、Ｔｗ２は冷水往温度（℃）を表す。
【００７８】
そして、空気調和装置１０を任意の期間使用した後、演算機２０によりＣＯＰを算出し、初期段階におけるＣＯＰとの比較を行い、ＣＯＰの時間変化から空気調和機１２の空気調和能力の評価を行う。図６に示すように、任意の使用期間後におけるＣＯＰが、初期段階におけるＣＯＰより減少していれば、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００７９】
他方、冷却水出口温度、冷温水流量、冷水入口温度、及び冷水出口温度を所定の温度で一定とし冷却水入口温度を制御することにより空調を行う場合には、まず、空気調和装置１０の稼動の初期段階において、吸収冷温水機電力計７２、吸収冷温水機ガス量計７４、冷水入口温度センサ６０、冷水出口温度センサ７０、冷却水入口温度センサ７８、冷却水出口温度センサ９０、及び冷温水流量センサ５６の測定結果に基づき演算機２０により、冷却水入口温度ごとに初期段階におけるＣＯＰを算出する。そして、空気調和機１２の任意の期間使用した後、演算機２０により冷却水入口温度ごとにＣＯＰを算出し、初期段階におけるＣＯＰとの比較を行い、ＣＯＰの時間変化から空気調和機１２の空気調和能力の評価を行う。図７に示すように、任意の使用期間後におけるＣＯＰが、初期段階におけるＣＯＰより減少していれば、空気調和装置１０の空気調和能力が劣化したことを示す。
【００８０】
本実施の形態に係る空気調和装置１０及び空気調和能力の評価方法によれば、空気調和装置１０の消費電力エネルギーの測定結果と、演算機２０の演算結果に基づき、空気調和能力の経時変化を評価するので、空気調和装置１０の劣化状況や故障を早期に評価し、空気調和装置１０の不具合を早期に解決することができる。これにより、空気調和装置１０が経年劣化や故障などにより本来の性能を発揮できないまま運転している状態における省エネ効果を評価してしまうことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る空気調和装置の実施の形態を示す概略構成図
【図２】空調機ファン、冷温水ポンプ、及び冷却水ポンプが回転数制御である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図３】空調機ファン、冷温水ポンプ、及び冷却水ポンプが回転数一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図４】冷却塔の冷却塔ファンが回転数制御である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図５】冷却塔の冷却塔ファンが回転数一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図６】吸収冷温水機の冷温水出口温度、冷却水入口温度、冷却水流量、及び冷水流量が一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【図７】吸収冷温水機の冷水出口温度、冷却水流量、及び冷水流量が一定である場合の空気調和能力の評価方法の概念図
【符号の説明】
【００８２】
１０…空気調和装置、１２…空気調和機、１４…清浄空間、１６…吸収冷温水機、１８…冷却塔、２０…演算機、３２…空調機電力計、４８…風量センサ、５６…冷温水流量センサ、６２…冷温水ポンプ電力計、７２…吸収冷温水機電力計、８２…冷却塔ファン電力計、９６…冷却水ポンプ電力計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置において、
前記空気調和機の消費エネルギーを測定する空気調和機消費エネルギー測定手段と、
前記熱源機器の消費エネルギーを測定する熱源機器消費エネルギー測定手段と、
前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する風量測定手段と、
前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する流量測定手段と、
前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する演算機と、
を有し、
前記空気調和機消費エネルギー測定手段及び前記熱源機器消費エネルギー測定手段の測定結果と、前記演算機の演算結果とに基づき、空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項４】
空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置の空気調和能力を検知する検知方法であって、
前記空気調和機の消費エネルギーを測定する工程と、
前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する工程と、
前記熱源機器の消費エネルギーを測定する工程と、
前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する工程と、
前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する工程と、
を含み、
前記空気調和機の消費エネルギーの測定結果及び前記熱源機器の消費エネルギーの測定結果と、前記演算機の演算結果に基づき、前記空気調和装置の空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和能力評価方法。
【請求項５】
前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和能力評価方法。
【請求項６】
前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載の空気調和能力評価方法。
【請求項１】
空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置において、
前記空気調和機の消費エネルギーを測定する空気調和機消費エネルギー測定手段と、
前記熱源機器の消費エネルギーを測定する熱源機器消費エネルギー測定手段と、
前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する風量測定手段と、
前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する流量測定手段と、
前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する演算機と、
を有し、
前記空気調和機消費エネルギー測定手段及び前記熱源機器消費エネルギー測定手段の測定結果と、前記演算機の演算結果とに基づき、空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項４】
空気調和機と熱源機器と熱運搬装置と自動制御手段とを有する空気調和装置の空気調和能力を検知する検知方法であって、
前記空気調和機の消費エネルギーを測定する工程と、
前記空気調和機から送風される調和空気の風量を測定する工程と、
前記熱源機器の消費エネルギーを測定する工程と、
前記熱源機器の内部を循環する流体の流量を測定する工程と、
前記風量測定手段と前記流量測定手段の測定結果に基づき消費エネルギーを演算する工程と、
を含み、
前記空気調和機の消費エネルギーの測定結果及び前記熱源機器の消費エネルギーの測定結果と、前記演算機の演算結果に基づき、前記空気調和装置の空気調和能力の経時変化を検知することを特徴とする空気調和能力評価方法。
【請求項５】
前記空気調和機の少なくとも一つは、前記空気調和装置を用いて空気調和を行おうとする室内に設置されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和能力評価方法。
【請求項６】
前記熱源機器は、前記空気調和機内に設けられた冷却コイルを流れる冷温水を循環させる吸収冷温水機と、前記吸収冷温水機内に設けられた凝縮器を流れる冷却水を循環させる冷却塔であることを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載の空気調和能力評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１４５０４１（Ｐ２００８−１４５０４１Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３２１４６（Ｐ２００６−３３２１４６）
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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