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公開番号2024083339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-21
出願番号2023147332
出願日2023-09-12
発明の名称空調システム
出願人東京瓦斯株式会社
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類F24F 11/47 20180101AFI20240614BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】経済的なメリットを向上させる。
【解決手段】空調システムのサーバ制御装置は、現時点が属する当月に対応する過去の空調負荷の実績値を取得し、過去の空調負荷の実績値をEHPの負荷率とGHPの負荷率とに按分して、EHPとGHPとの運転比率の候補を複数パターン生成し、複数パターンの運転比率の候補の各々について、GHPの負荷率に基づいて、当月の1か月分のガス料金の予測値を導出し、EHPの負荷率に基づいて、当月の1か月分の電力料金の予測値を導出し、導出したガス料金の予測値と電力料金の予測値とから当月の1か月分のエネルギー料金の予測値を導出し、複数パターンの運転比率の候補のうち当月の1か月分のエネルギー料金の予測値が最小となる運転比率の候補を、EHPおよびGHPに指示する運転比率として決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも、電動機を駆動源として熱媒体を圧縮する電気駆動式圧縮機を有するＥＨＰと、
少なくとも、ガスエンジンを駆動源として熱媒体を圧縮するエンジン駆動式圧縮機を有するＧＨＰと、
空調負荷の実績値を日時に関連付けて記憶する記憶装置と、
前記ＥＨＰと前記ＧＨＰとの運転比率を導出し、導出した運転比率を前記ＥＨＰおよび前記ＧＨＰに指示するサーバ制御装置と、
を備え、
前記サーバ制御装置は、
現時点が属する当月に対応する過去の空調負荷の実績値を取得し、
前記過去の空調負荷の実績値を前記ＥＨＰの負荷率と前記ＧＨＰの負荷率とに按分して、前記ＥＨＰと前記ＧＨＰとの運転比率の候補を複数パターン生成し、
前記複数パターンの運転比率の候補の各々について、前記ＧＨＰの負荷率に基づいて、前記当月の１か月分のガス料金の予測値を導出し、前記ＥＨＰの負荷率に基づいて、前記当月の１か月分の電力料金の予測値を導出し、導出したガス料金の予測値と電力料金の予測値とから前記当月の１か月分のエネルギー料金の予測値を導出し、
前記複数パターンの運転比率の候補のうち前記当月の１か月分のエネルギー料金の予測値が最小となる運転比率の候補を、前記ＥＨＰおよび前記ＧＨＰに指示する運転比率として決定する、空調システム。
続きを表示（約 4,300 文字）【請求項２】
前記記憶装置には、１か月のガス消費量に応じて段階的に設定されたガス基本料金と、ガス消費量に応じて前記ガス基本料金に加算されるガス従量料金の単価とが関連付けられたガス料金テーブルが記憶されており、
前記サーバ制御装置は、
前記当月の１か月分のガス料金の予測値を導出する処理において、前記ＧＨＰの負荷率に基づいて、前記当月の１か月分のガス消費量の予測値を導出し、前記当月の１か月分のガス消費量の予測値と、前記ガス料金テーブルとに基づいて、前記当月の１か月分のガス消費量の予測値に対応する前記ガス基本料金と前記ガス従量料金とを加算して、前記当月の１か月分のガス料金の予測値を導出する、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記サーバ制御装置は、
前記当月のうち現時点以降の残りの期間である未経過期間に対応する過去の特定期間の空調負荷の実績値を取得し、
前記特定期間の空調負荷の実績値を前記ＥＨＰの負荷率と前記ＧＨＰの負荷率とに按分して、前記未経過期間における前記ＥＨＰと前記ＧＨＰとの運転比率の候補を複数パターン生成し、
前記未経過期間における前記複数パターンの運転比率の候補の各々について、前記ＧＨＰの負荷率に基づいて、前記未経過期間の分のガス消費量の予測値を導出し、前記ＥＨＰの負荷率に基づいて、前記未経過期間の分の電力消費量の予測値を導出し、
前記当月のうち既に経過した期間である経過期間の分のガス消費量の実績値を導出し、
前記経過期間の分の電力消費量の実績値を導出し、
前記未経過期間における前記複数パターンの運転比率の候補の各々について、前記未経過期間の分のガス消費量の予測値と前記経過期間の分のガス消費量の実績値とに基づいて、前記当月の１か月分のガス料金の予測値を導出し、前記未経過期間の分の電力消費量の予測値と前記経過期間の分の電力消費量の実績値とに基づいて、前記当月の１か月分の電力料金の予測値を導出し、前記当月の１か月分のガス料金の予測値と前記当月の１か月分の電力料金の予測値とから、前記当月の１か月分のエネルギー料金の予測値を導出し、
前記未経過期間における前記複数パターンの運転比率の候補のうち前記当月の１か月分のエネルギー料金の予測値が最小となる運転比率の候補を、前記未経過期間における前記ＥＨＰおよび前記ＧＨＰに指示する運転比率として決定する、請求項１に記載の空調システム。
【請求項４】
前記記憶装置には、１か月のガス消費量に応じて段階的に設定されたガス基本料金と、ガス消費量に応じて前記ガス基本料金に加算されるガス従量料金の単価とが関連付けられたガス料金テーブルが記憶されており、
前記サーバ制御装置は、
前記当月の１か月分のガス料金の予測値を導出する処理において、前記未経過期間の分のガス消費量の予測値と前記経過期間の分のガス消費量の実績値とを加算して前記当月の１か月分のガス消費量の予測値を導出し、前記当月の１か月分のガス消費量の予測値と、前記ガス料金テーブルとに基づいて、前記当月の１か月分のガス消費量の予測値に対応する前記ガス基本料金と前記ガス従量料金とを加算して、前記当月の１か月分のガス料金の予測値を導出する、請求項３に記載の空調システム。
【請求項５】
少なくとも、電動機を駆動源として熱媒体を圧縮する電気駆動式圧縮機を有するＥＨＰと、
少なくとも、ガスエンジンを駆動源として熱媒体を圧縮するエンジン駆動式圧縮機を有するＧＨＰと、
空調負荷の実績値を日時に関連付けて記憶し、需要家の建物全体の消費電力である全体消費電力の実績値を日時に関連付けて記憶する記憶装置と、
需要家の建物全体における許容可能な消費電力の上限値である目標電力デマンド設定値を導出し、前記目標電力デマンド設定値に基づいて前記ＥＨＰと前記ＧＨＰとの運転比率を導出し、導出した運転比率を前記ＥＨＰおよび前記ＧＨＰに指示するサーバ制御装置と、
を備え、
前記サーバ制御装置は、
過去の所定の期間における前記全体消費電力の実績値が最大値となるピーク時を特定し、
前記ピーク時の前記ＥＨＰの消費電力の実績値を導出し、
前記ピーク時の空調負荷の実績値を、前記ＧＨＰの負荷率が最大限となり、前記ＥＨＰの負荷率が最小限となるように按分して、抑制後の前記ＥＨＰの消費電力を導出し、
前記ピーク時の前記ＥＨＰの消費電力の実績値から、前記抑制後の前記ＥＨＰの消費電力を減算して、前記ＥＨＰの消費電力の差分値を導出し、
前記ピーク時の前記全体消費電力の実績値から前記ＥＨＰの消費電力の差分値を減算して、抑制後の前記全体消費電力を導出し、
前記抑制後の前記全体消費電力を、前記目標電力デマンド設定値として決定する、空調システム。
【請求項６】
前記サーバ制御装置は、
過去の所定の期間における前記全体消費電力の実績値が最大値となる第１ピーク時を特定し、
前記第１ピーク時の前記ＥＨＰの消費電力の実績値を導出し、
前記第１ピーク時の空調負荷の実績値を、前記ＧＨＰの負荷率が最大限となり、前記ＥＨＰの負荷率が最小限となるように按分して、前記第１ピーク時に関する抑制後の前記ＥＨＰの消費電力を導出し、
前記第１ピーク時の前記ＥＨＰの消費電力の実績値から、前記第１ピーク時に関する前記抑制後の前記ＥＨＰの消費電力を減算して、前記第１ピーク時に関する前記ＥＨＰの消費電力の差分値を導出し、
前記第１ピーク時の前記全体消費電力の実績値から前記第１ピーク時に関する前記ＥＨＰの消費電力の差分値を減算して、前記第１ピーク時に関する抑制後の前記全体消費電力である第１抑制後全体消費電力を導出し、
過去の所定の期間における前記第１ピーク時を除外した分において、前記第１抑制後全体消費電力超える前記全体消費電力の実績値があるかを判定し、
前記第１抑制後全体消費電力を超える前記全体消費電力の実績値があると判定した場合、過去の所定の期間における前記第１ピーク時を除外した分において、前記全体消費電力の実績値が最大値となる第２ピーク時を特定し、
前記第２ピーク時の前記ＥＨＰの消費電力の実績値を導出し、
前記第２ピーク時の空調負荷の実績値を、前記ＧＨＰの負荷率が最大限となり、前記ＥＨＰの負荷率が最小限となるように按分して、前記第２ピーク時に関する抑制後の前記ＥＨＰの消費電力を導出し、
前記第２ピーク時の前記ＥＨＰの消費電力の実績値から、前記第２ピーク時に関する前記抑制後の前記ＥＨＰの消費電力を減算して、前記第２ピーク時に関する前記ＥＨＰの消費電力の差分値を導出し、
前記第２ピーク時の前記全体消費電力の実績値から前記第２ピーク時に関する前記ＥＨＰの消費電力の差分値を減算して、前記第２ピーク時に関する抑制後の前記全体消費電力である第２抑制後全体消費電力を導出し、
前記第１抑制後全体消費電力と前記第２抑制後全体消費電力とに基づいて、前記目標電力デマンド設定値を決定する、請求項５に記載の空調システム。
【請求項７】
前記サーバ制御装置は、
前記第２抑制後全体消費電力が前記第１抑制後全体消費電力以下であれば、前記第１抑制後全体消費電力を、前記目標電力デマンド設定値として決定し、
前記第２抑制後全体消費電力が前記第１抑制後全体消費電力を超えるようであれば、前記第２抑制後全体消費電力を、前記目標電力デマンド設定値として決定する、請求項６に記載の空調システム。
【請求項８】
前記サーバ制御装置は、
過去の所定の期間における前記全体消費電力の実績値が最大値となるピーク時を、前記全体消費電力が高い順に順番に特定し、
前記抑制後の前記全体消費電力を、各々の前記ピーク時に関して導出し、
各々の前記抑制後の前記全体消費電力のうちの最大値を特定し、
過去の所定の期間における特定済の前記ピーク時を除外した分において、前記抑制後の前記全体消費電力の最大値を超える前記全体消費電力の実績値がないと判定された場合、前記抑制後の前記全体消費電力の最大値を、前記目標電力デマンド設定値として決定する、請求項５に記載の空調システム。
【請求項９】
少なくとも、電動機を駆動源として熱媒体を圧縮する電気駆動式圧縮機を有するＥＨＰと、
少なくとも、ガスエンジンを駆動源として熱媒体を圧縮するエンジン駆動式圧縮機を有するＧＨＰと、
前記ＧＨＰの運転時間の実績値を日時に関連付けて記憶する記憶装置と、
前記ＥＨＰと前記ＧＨＰとの運転比率を導出し、導出した運転比率を前記ＥＨＰおよび前記ＧＨＰに指示するサーバ制御装置と、
を備え、
前記サーバ制御装置は、
前記ＧＨＰの過去の運転時間の実績値に基づいて、前記ＧＨＰの運転時間を前記ＧＨＰの性能が保障される期間である性能保障期間に亘って累積した前記性能保障期間の累積運転時間の推定値を導出し、
前記性能保障期間の累積運転時間の推定値に基づいて、前記性能保障期間中の前記ＧＨＰのメンテナンスの回数の推定値を導出し、
前記メンテナンスの回数の推定値に基づいて、前記メンテナンスの回数を削減するために削減を要する前記ＧＨＰの累積運転時間である削減時間を導出し、
前記削減時間に基づいて、前記ＥＨＰの単独運転と前記ＧＨＰの単独運転との切り替えが行われる空調負荷率を示す境界値を、現時点の値よりも大きい値となるように導出し、
前記境界値に基づいて前記運転比率を導出する、空調システム。
【請求項１０】
前記サーバ制御装置は、
導出された前記境界値が所定値以下であるかを判定し、
導出された前記境界値が所定値以下であると判定した場合、導出された前記境界値に基づいて前記運転比率を導出する、請求項９に記載の空調システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＨＰ（電気式ヒートポンプ）とＧＨＰ（ガスヒートポンプ）とを含む空調システムに関するものである。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ＥＨＰとＧＨＰとを備える空調システムが開示されている。かかる特許文献１では、未来の施設電力推移が推定され、契約電力から未来の施設電力推移を減算してＥＨＰおよびＧＨＰで利用可能な電力の推移である空調電力推移が導出される。そして、特許文献１では、空調電力推移に基づいて、ＥＨＰとＧＨＰとの運転負荷率を按分した組み合わせが複数生成され、その組み合わせの中で電力およびガスの料金の合計が最小となる組み合わせがＥＨＰとＧＨＰとの運転比率として決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６３２２１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスを供給する事業者からガスの消費者に請求されるガス料金は、通常、１か月分のガス消費量に基づいて決定される。特許文献１では、ＧＨＰのガス消費量が多いほどガス料金が高くなることが示されている。しかし、特許文献１では、１か月分のガス消費量については明示されておらず、ＥＨＰとＧＨＰとの運転比率の決定において、現実的な１か月分のガス料金が考慮されているかが不明である。これにより、特許文献１では、電力およびガスの料金の合計が最小となる運転比率が決定されたとしても、実際に請求される現実的な１か月分のガス料金が最小にならないおそれがある。そうすると、空調システムのユーザの経済的なメリットが低減されてしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、経済的なメリットを向上させることが可能な空調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の空調システムは、少なくとも、電動機を駆動源として熱媒体を圧縮する電気駆動式圧縮機を有するＥＨＰと、少なくとも、ガスエンジンを駆動源として熱媒体を圧縮するエンジン駆動式圧縮機を有するＧＨＰと、空調負荷の実績値を日時に関連付けて記憶する記憶装置と、ＥＨＰとＧＨＰとの運転比率を導出し、導出した運転比率をＥＨＰおよびＧＨＰに指示するサーバ制御装置と、を備え、サーバ制御装置は、現時点が属する当月に対応する過去の空調負荷の実績値を取得し、過去の空調負荷の実績値をＥＨＰの負荷率とＧＨＰの負荷率とに按分して、ＥＨＰとＧＨＰとの運転比率の候補を複数パターン生成し、複数パターンの運転比率の候補の各々について、ＧＨＰの負荷率に基づいて、当月の１か月分のガス料金の予測値を導出し、ＥＨＰの負荷率に基づいて、当月の１か月分の電力料金の予測値を導出し、導出したガス料金の予測値と電力料金の予測値とから当月の１か月分のエネルギー料金の予測値を導出し、複数パターンの運転比率の候補のうち当月の１か月分のエネルギー料金の予測値が最小となる運転比率の候補を、ＥＨＰおよびＧＨＰに指示する運転比率として決定する。
【０００７】
また、記憶装置には、１か月のガス消費量に応じて段階的に設定されたガス基本料金と、ガス消費量に応じてガス基本料金に加算されるガス従量料金の単価とが関連付けられたガス料金テーブルが記憶されており、サーバ制御装置は、当月の１か月分のガス料金の予測値を導出する処理において、ＧＨＰの負荷率に基づいて、当月の１か月分のガス消費量の予測値を導出し、当月の１か月分のガス消費量の予測値と、ガス料金テーブルとに基づいて、当月の１か月分のガス消費量の予測値に対応するガス基本料金とガス従量料金とを加算して、当月の１か月分のガス料金の予測値を導出するようにしてもよい。
【０００８】
また、サーバ制御装置は、当月のうち現時点以降の残りの期間である未経過期間に対応する過去の特定期間の空調負荷の実績値を取得し、特定期間の空調負荷の実績値をＥＨＰの負荷率とＧＨＰの負荷率とに按分して、未経過期間におけるＥＨＰとＧＨＰとの運転比率の候補を複数パターン生成し、未経過期間における複数パターンの運転比率の候補の各々について、ＧＨＰの負荷率に基づいて、未経過期間の分のガス消費量の予測値を導出し、ＥＨＰの負荷率に基づいて、未経過期間の分の電力消費量の予測値を導出し、当月のうち既に経過した期間である経過期間の分のガス消費量の実績値を導出し、経過期間の分の電力消費量の実績値を導出し、未経過期間における複数パターンの運転比率の候補の各々について、未経過期間の分のガス消費量の予測値と経過期間の分のガス消費量の実績値とに基づいて、当月の１か月分のガス料金の予測値を導出し、未経過期間の分の電力消費量の予測値と経過期間の分の電力消費量の実績値とに基づいて、当月の１か月分の電力料金の予測値を導出し、当月の１か月分のガス料金の予測値と当月の１か月分の電力料金の予測値とから、当月の１か月分のエネルギー料金の予測値を導出し、未経過期間における複数パターンの運転比率の候補のうち当月の１か月分のエネルギー料金の予測値が最小となる運転比率の候補を、未経過期間におけるＥＨＰおよびＧＨＰに指示する運転比率として決定するようにしてもよい。
【０００９】
また、記憶装置には、１か月のガス消費量に応じて段階的に設定されたガス基本料金と、ガス消費量に応じてガス基本料金に加算されるガス従量料金の単価とが関連付けられたガス料金テーブルが記憶されており、サーバ制御装置は、当月の１か月分のガス料金の予測値を導出する処理において、未経過期間の分のガス消費量の予測値と経過期間の分のガス消費量の実績値とを加算して当月の１か月分のガス消費量の予測値を導出し、当月の１か月分のガス消費量の予測値と、ガス料金テーブルとに基づいて、当月の１か月分のガス消費量の予測値に対応するガス基本料金とガス従量料金とを加算して、当月の１か月分のガス料金の予測値を導出するようにしてもよい。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の空調システムは、少なくとも、電動機を駆動源として熱媒体を圧縮する電気駆動式圧縮機を有するＥＨＰと、少なくとも、ガスエンジンを駆動源として熱媒体を圧縮するエンジン駆動式圧縮機を有するＧＨＰと、空調負荷の実績値を日時に関連付けて記憶し、需要家の建物全体の消費電力である全体消費電力の実績値を日時に関連付けて記憶する記憶装置と、需要家の建物全体における許容可能な消費電力の上限値である目標電力デマンド設定値を導出し、目標電力デマンド設定値に基づいてＥＨＰとＧＨＰとの運転比率を導出し、導出した運転比率をＥＨＰおよびＧＨＰに指示するサーバ制御装置と、を備え、サーバ制御装置は、過去の所定の期間における全体消費電力の実績値が最大値となるピーク時を特定し、ピーク時のＥＨＰの消費電力の実績値を導出し、ピーク時の空調負荷の実績値を、ＧＨＰの負荷率が最大限となり、ＥＨＰの負荷率が最小限となるように按分して、抑制後のＥＨＰの消費電力を導出し、ピーク時のＥＨＰの消費電力の実績値から、抑制後のＥＨＰの消費電力を減算して、ＥＨＰの消費電力の差分値を導出し、ピーク時の全体消費電力の実績値からＥＨＰの消費電力の差分値を減算して、抑制後の全体消費電力を導出し、抑制後の全体消費電力を、目標電力デマンド設定値として決定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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