专利名称：能源管理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能源管理装置，该能源管理装置对空调装置和冷冻冷藏陈列橱的运转进行优化，来抑制在具备空调装置和冷冻冷藏陈列橱的空间中的能源消耗量的增加。
背景技术：
已知通常在将空调装置和冷冻冷藏陈列橱配置在一个空间中的食品超市等中，空调装置和冷冻冷藏陈列橱的运转状态对彼此的能源消耗量产生影响。但是由于空调装置、冷冻冷藏陈列橱的结构、形成空间的建筑物的构造等，而空调装置和冷冻冷藏陈列橱彼此产生多大程度的影响是不同的。因而，难以决定空调装置和冷冻冷藏 陈列橱的运转内容来抑制该空间中的能源总消耗量。因此，以前即使空调装置和冷冻冷藏陈列橱的结构、建筑物的构造不同，大多也是运转的内容相同，或者决定运转的内容的规则相同，最终还是根据使用者的感觉来决定运转的内容。另外，在日本国特许公开2003-28478号公报中，记载了以下的技术考虑到人的舒适感，将制冷运转时和制热运转时的适合的室温以相对于外部气温的固定的函数来定型化，将使用者的设定温度与根据函数导出的温度进行比较，将消耗能源少的温度设为空调装置的目标温度。当使用上述文献记载的技术时，通过与各个使用者的感觉无关地应用固定的函数，来优化与外部气温相应的室温，从而谋求节能化。但是，在上述文献所记载的技术中，应用了考虑到人的舒适感而决定室温的设定温度的函数，因此，存在并不只限于与节能相关这种问题。在将空调装置和冷冻冷藏陈列橱配置在一个空间中的食品超市等中，空调装置和冷冻冷藏陈列橱的运转状态对彼此的能源消耗量产生影响。因此，例如考虑到舒适性的空调装置温度设定对冷冻冷藏陈列橱产生消耗能源的增加的影响，其结果，作为空调装置和冷冻冷藏陈列橱的整体有时成为能源消耗量增加的结果。另外，在上述文献所记载的技术中，将室温与外部气温的关系设定为固定，因此，在空调装置和冷冻冷藏陈列橱的结构、建筑物的构造不同的情况下，无法谋求使节能成为最优化。在此，考虑不将室温与外部气温的关系设定为固定，而当使用数据挖掘的技术时，能够求出用于谋求节能化的与外部气温相应的最佳室温。在食品超市、百货店的食品卖场那样的空间中，空间内的人数的增减大，因此，存在于空间中的人所散发的热量对由空调装置、冷冻冷藏陈列橱所消耗的能源量产生影响。但是，在上述的文献中，完全没有考虑到由空调装置、冷冻冷藏陈列橱所消耗的能源量因空间内的人数而受到影响的情况。因此，依然难以对由空调装置和冷冻冷藏陈列橱所消耗的能源量进行最优化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能源管理装置，还考虑到配置有空调装置和冷冻冷藏陈列橱的空间内的人数的影响，从而能够综合地降低能源消耗量。本发明是一种能源管理装置，其在配置有空调装置和冷冻冷藏陈列橱的空间中，对包含空调装置和冷冻冷藏陈列橱的空间的能源消耗量进行管理，该能源管理装置的特征在于，具备控制器，其根据设定数据对空调装置和冷冻冷藏陈列橱的动作进行控制；运转数据监视部，其对包含空调装置和冷冻冷藏陈列橱的能源消耗量的运转数据进行监视；环境数据监视部，其对环境数据进行监视，该环境数据包含空调装置和冷冻冷藏陈列橱的室外机的周围的外部气温；数据统计部，其对运转数据关联时间段相同的环境数据和设定数据而作为一个数据组，并对环境数据的每个特定环境条件下的数据组进行分类；环境条件区别分析部，其按每个环境条件关注在数据组中的运转数据中包含的空调装置和冷冻冷藏陈列橱的能源消耗量，按每个环境条件求出成为节能的最佳设定数据；时间段区别分析部，其使用由环境条件区别分析部求出的按每个环境条件的最佳设定数据，根据按时间段的环境条件的平均值，来按时间段求出成为节能的最佳设定数据；以及人数计数装置，其对存在于空间中的人数进行计数，其中，由环境数据监视部监视的环境数据包括由人数计数装置计数得到的人数，环境条件区别分析部在求出按每个环境条件的最佳设定数据时，利用环境数据中包含的人数进行校正。 根据本发明，不只是考虑到包含配置有空调装置和冷冻冷藏陈列橱的空间中的室温、外部气温的环境条件，还考虑到存在于该空间中的人数的影响，来对空调装置和冷冻冷藏陈列橱的设定数据进行校正，因此，具有能够综合地降低能源消耗量的优点。优选为，具备呈现由环境条件区别分析部求出的按每个环境条件的设定数据的功倉泛。另外优选为，具备呈现由时间段区别分析部求出的按时间段的设定数据的功能。并且优选为，还具备设定数据发送部，该设定数据发送部向控制器发送由时间段区别分析部导出的按时间段的最佳设定数据，其中，控制器使用从设定数据发送部接收到的设定数据来对空调装置和冷冻冷藏陈列橱进行控制。优选为，设定数据发送部具备通过适当地改变空调装置的设定温度来获取用于抽出按环境条件的数据组的数据的功能。还可以是，数据统计部将外部气温和外部气体湿度用作对数据组进行分类的环境条件来进行分类。能够构成为，控制器使用由环境条件区别分析部导出的设定数据来对空调装置和冷冻冷藏陈列橱进行控制。优选为，数据统计部采用空调装置和冷冻冷藏陈列橱的仅在通常运转期间中的设定数据、运转数据和环境数据。优选为，环境条件区别分析部在求出按每个环境条件的最佳设定数据时，判断环境数据中包含的人数被分类为预先设定的多个人数段的哪个人数段，并将对应的人数段的平均值设定为基准人数，估计存在于空间内的人数是基准人数时的能源消耗量。优选为，环境条件区别分析部在空调装置进行制冷运转时，通过将从环境数据中包含的人数中减去基准人数而得到的值乘以预先设定的表示相当于一个人的消耗量的增加量的人数校正系数α，来计算校正消耗量，通过从运转数据中所包含的能源消耗量中减去校正消耗量，来估计存在于空间内的人数是基准人数时的能源消耗量。
优选为，环境条件区别分析部在空调装置进行制热运转时，通过将从环境数据中包含的人数中减去基准人数而得到的值乘以预先设定的表示相当于一个人的消耗量的减少量的人数校正系数β，来计算校正消耗量，通过将运转数据中所包含的能源消耗量加上校正消耗量，来估计存在于空间内的人数是基准人数时的能源消耗量。优选为，环境条件区别分析部按人数段与外部气温的每个组合来抽出所估计的能源消耗量比较小的多个数据组，在所抽出的多个数据组中包含的设定数据中，导出能源消耗量最小的概率高的最佳设定数据。
详细地描述本发明的优选实施方式。将以下的详细描述和附图相关联能够更好地理解本发明的其他特征和优点。图I是表示实施方式的框图。
具体实施例方式在本实施方式中，如图I所示，示例以下的结构，即具备对空调装置31和冷冻冷藏陈列橱32进行控制和监视的终端装置2 ;对空调装置31和冷冻冷藏陈列橱32消耗的能源进行管理的管理装置I。在图示例子中，终端装置2和管理装置I能够经由电气通信线路3进行通信。冷冻冷藏陈列橱(以下称为“冷藏装置”)32可以是封闭型和开放型中的任意一种，但是本实施方式的结构在开放型的情况下能够期待特别的效果。管理装置I和终端装置2除了能够分别使用计算机来实现以外，还能够作为专用装置来实现。电气通信线路3除了使用因特网那样的公用网以外，有时还使用专用线路。另夕卜，也能够采用以下的结构使管理装置I的功能和终端装置2的功能一体化，从而不进行通信而管理能源。在图示例子中，设想了经营食品的超市(以下称为“食品超市”)的店内的空间，但是也不妨碍将本实施方式的技术应用于百货店等同时使用空调装置31和冷藏装置32的其他空间中。另外，设想了以下的结构空调装置31和冷藏装置32都通过消耗电能来调节室内或库内的温度环境。因而，以下，将能源设为电力进行说明，但是也能够采用使用燃料气体来调节温度环境的结构。冷藏装置32在周围温度变化时，为了保持库内温度而所消耗的电力量变化。因而，在通过空调装置31调节温度的空间内配置有冷藏装置32的情况下，空调装置31和冷藏装置32的电力消耗量具有关联性。并且，在本实施方式中，具有以下的特征将来自存在于空间内的人的散热量考虑为与空调装置31和冷藏装置32的电力消耗量具有关联性的要素。S卩，在空调装置31的制冷运转时，如果人的散热量增加，则需要使空调装置31增加为了维持设定温度而消耗的电力量。另一方面，在空调装置31的制热运转时，如果人的散热量增加，则能够使空调装置31减少为了维持设定温度而消耗的电力量。同样，对于冷藏装置32，伴随着店内的人数的增加，周围温度可能上升，为了维持库内温度，电力的消耗量有可能增加。空调装置31和冷藏装置32分别具备室内机31a、32a、室外机31b、32b。空调装置31和冷藏装置32的电力消耗量受到室内温度和库内温度的目标值即设定温度、设置有室外机31b、32b的室外的外部气温的影响。因而设置用于测量店内室温的室温传感器33以及用于测量室外机31b、32b附近的外部气温的外部气温传感器34。由室温传感器33测量的室温会因为测量的位置不同而有可能不同。如上所述，冷藏装置32的库内温度与室内机32a的周围温度具有关联性，因此，优选由室温传感器33测量室内机32a的周围温度。另外，由于还考虑到店内的人的散热，所以优选也测量店内的室温的代表值。并且，优选外部气温传感器34个别地测量空调装置31和冷藏装置32的各室外机31b、32b附近的外部气温。另外，能够省略外部气温传感器34。在店内，还配置有用于对店内的人数进行计数的人数计数装置35。人数计数装置35具有能够得到店内人数的大致推测程度的精度即可，而不必是以一个人为单位来准确地测量人数。作为这种人数计数装置35，已知以下的装置设置在通向店内的出入口的以红外线、超声波来检测人的通过的主动型的装置；使用由配置在出入口的上方的电视摄像机拍摄到的图像来检测人的通过的被动型的装置。通过使用这些人数计数装置35，能够根据通过了出入口的人数、人的通过方向来估计店内的人数。另外，也可以采用以下的结构根 据由设置在店内的电视摄像机拍摄到的图像来估计店内的人数。终端装置2具备控制器21，该控制器21作为指示空调装置31和冷藏装置32动作的动作指示部而发挥作用。控制器21具备设定保持部21a，该设定保持部21a保持空调装置31的设定温度、冷藏装置32的设定温度，将设定保持部21a保持的设定温度作为目标值指示给空调装置31和冷藏装置32。在表I中，表示设定保持部21a的设定内容的例子。表I
开始时刻 I结束时刻 I运转模式 I设定温度[°c ] I适用期间 O 007 00停止6/1-9/30
7 0010 00制冷256/1-9/30
10 00T7T00制冷246/1-9/30
TTioo21 00制冷256/1-9/30
21 0024 00停止6/1-9/30在控制器21中，除了向空调装置31和冷藏装置32指示设定温度以外，还指示运转和停止，并向空调装置31分别指示制冷运转和制热运转。此外，如果对空调装置31、冷藏装置32有附加动作(例如对冷藏装置32进行除霜的除霜动作)，则控制器21还指示附加动作的开始和停止。以下，将从控制器21向空调装置31、冷藏装置32提供指示的数据称为设定数据。另外，在本实施方式的设定数据中，例如，如表I所示那样，包含设定温度、装置的运转开始和结束时刻、运转模式(运转停止/制冷运转/制热运转)、适用期间等。另外，终端装置2具备运转数据收集部22，该运转数据收集部22监视空调装置31和冷藏装置32的动作并收集运转数据。运转数据收集部22收集空调装置31和冷藏装置32的运转状态、空调装置31和冷藏装置32的每单位时间的电力消耗量，来作为运转数据。另外，运转数据收集部22收集如吹出温度、库内温度那样从冷藏装置32输出的运转数据。运转数据收集部22还具有暂时存储从空调装置31和冷藏装置32输出的运转数据的功能。对于空调装置31和冷藏装置32输出的运转数据，上述的种类是示例，例如如果在空调装置31中具有测量吹出温度的功能，则也能够由运转数据收集部22收集空调装置31的吹出温度。在终端装置2中还设置有环境数据收集部23，该环境数据收集部23收集由室温传感器33和外部气温传感器34检测得到的温度、由人数计数装置35求出的店内人数，来作为环境数据。环境数据收集部23还具有将由室温传感器33和外部气温传感器34测量得到的室温和外部气温、由人数计数装置35计数得到的店内人数作为环境数据而暂时存储的功能。并且也可以是，环境数据收集部23通过与用于管理店员轮班的轮班管理装置进行 通信，而考虑将店员的人数也作为店内的人数。在上述的结构例子中，将控制器21、运转数据收集部22和环境数据收集部23 —体地设置在终端装置2中，但是也能够分别地设置它们。另一方面，管理装置I具备从终端装置2的控制器21、运转数据收集部22、环境数据收集部23分别获取设定数据、运转数据、环境数据的设定数据获取部11、运转数据获取部12、环境数据获取部13。S卩，设定数据获取部11从控制器21获取空调装置31的设定温度、冷藏装置32的设定温度，并获取控制器21向空调装置31和冷藏装置32指示的动作的内容。另外，运转数据获取部12从运转数据收集部22获取与空调装置31和冷藏装置32有关的运转数据。环境数据获取部13从环境数据收集部23获取由室温传感器33、外部气温传感器34、人数计数装置35测量得到的测量值，来作为环境数据。因此，运转数据获取部12和运转数据收集部22作为监视运转数据的运转数据监视部而发挥作用，环境数据获取部13和环境数据收集部23作为监视环境数据的环境数据监视部而发挥作用。另外，如以下说明的那样，本实施方式的管理装置I关注环境数据中所包含的环境条件中的外部气温，因此外部气温传感器34还具有环境数据监视部的功能。由设定数据获取部11获取的设定数据、由运转数据获取部12获取的运转数据、由环境数据获取部13获取的环境数据被输入到数据统计部14。数据统计部14将运转数据与相同时刻的设定数据和环境数据作为数据组而进行关联，根据特定的所关注的环境条件来将各数据组进行分类。在此，使用由外部气温传感器34测量得到的外部气温来作为环境条件。外部气温可以使用空调装置31的室外机31b和冷藏装置32的室外机32b的任意一个周围的外部气温。另外，也可以使用两者的平均值，或者使用由另外设置的外部气温传感器测量得到的外部气温。此时，设为数据统计部14将由运转数据获取部12从运转数据收集部22获取的运转数据中包含的空调装置31或者冷藏装置32的任一个运转状态表示出异常状态的运转数据从处理对象中排除。即，在数据组中不包含空调装置31或者冷藏装置32的任一个运转状态为异常状态的情况下的数据。在通过数据统计部14获取了按照以1°C为单位的外部气温分类的数据组时，将这些数据组输入到环境条件区别分析部15。环境条件区别分析部15计算各数据组的运转数据中所包含的空调装置31的电力消耗量和冷藏装置32的电力消耗量的合计的电力消耗量。此时，环境条件区别分析部15根据环境数据求出店内人数，进而将按以1°C为单位的外部气温分类得到的数据组，按以20人为单位的店内人数的人数段进行分类，使用适当地设定的人数校正系数α、β，来校正合计的电力消耗量。即，环境条件区别分析部15判断环境数据中包含的人数分类为预先设定的多个人数段中的哪个段。多个人数段由例如广20人的人数段、40人的人数段等构成。在空调装置31的制冷运转时和制热运转时个别地设定人数校正系数α、β，制冷运转时的人数校正系数α表示每一个人的电力消耗量的增加量，制热运转时的人数校正系数β表示每一个人的电力消耗量的减少量。即，人数校正系数α、β的单位为[Wh/人]。此外，需要基于实际测量来设定人数校正系数α、β，因此，优选在环境条件区别分析部15中设置基于实际测量来校正人数校正系数α、β的参数校正部(未图示)。
预先设定店内人数的每个人数段的平均值而作为该人数段的基准人数(例如将Γ20人的人数段的基准人数确定为10人，将10Γ120人的人数段的基准人数确定为110人)。而且，环境条件区别分析部15将对环境数据中包含的实际的店内人数进行分类而得到的人数段的平均值设定为用于校正的基准人数。在将相对于该基准人数增减了的人数乘以人数校正系数α、β所得的值用作为电力消耗量的校正值时，能够根据实际的电力消耗量来估计店内人数为基准人数时的电力消耗量。具体地说，环境条件区别分析部15通过将从空调装置31进行制冷运转时环境数据中包含的店内人数中减去基准人数所得的值乘以人数校正系数α，来计算校正消耗量，通过从运转数据中包含的实际的电力消耗量中减去该校正消耗量，从而能够估计店内人数为基准人数时的电力消耗量。另外，环境条件区别分析部15通过将从空调装置31进行制热运转时环境数据包含的店内人数中减去基准人数所得的值乘以人数校正系数β，来计算校正消耗量，通过将运转数据中包含的实际的电力消耗量加上该校正消耗量，从而能够估计店内人数为基准人数时的电力消耗量。环境条件区别分析部15使用上述那样校正后的电力消耗量来计算空调装置31的电力消耗量和冷藏装置32的电力消耗量的合计的电力消耗量。另外，按店内人数的人数段与外部气温的每个组合，抽出所计算出的空调装置31和冷藏装置32的合计的电力消耗量比较小的多个数据组。并且，根据该抽出的多个数据组中包含的设定数据，来导出空调装置31和冷藏装置32的合计的电力消耗量最小的概率高的最佳节能设定数据。在该情况下，环境条件区别分析部15在按店内人数的人数段和外部气温的每个组合，导出合计的电力消耗量最小的最佳节能设定数据时，首先，关于设定数据中的运转模式等运转状态来选择大多数的运转状态作为设定数据。并且，关于设定数据中的设定温度等数值，计算表示之前选择出的大多数的运转状态的数据组中的数值的平均值作为设定数据，由此决定最佳节能设定数据。另外也可以是，环境条件区别分析部15此时还考虑到按店内人数的人数段与外部气温的每个组合的合计的电力消耗量的分布趋势来对设定数据进行校正，使得最佳节能设定数据相对于店内人数和外部气温而成为连续的值。表2示出关于某人数段由环境条件区别分析部15导出的与外部气温相应的最佳节能设定数据的例子。在表2中，室温表示基于环境数据的与外部气温相应的室温的平均值，“空调运转状态”是最佳节能设定数据内的空调装置31的运转模式，“空调设定温度”是最佳节能设定数据内的空调装置31的设定温度。采样数表示由数据统计部14分类得到的作为采样数据的数据组的个数的多少。O表示采样数据数足够多而所导出的最佳节能设定数据能够得到充分的可靠性，Λ表示采样数据稍少。表2示出的设定数据是将人数设为基准人数时的值。此外，在表2和表3中，“停”表示停止，“冷”表示制冷运转模式。表权利要求
1.一种能源管理装置，其在配置有空调装置和冷冻冷藏陈列橱的空间中，对包含上述空调装置和上述冷冻冷藏陈列橱的空间的能源消耗量进行管理，该能源管理装置的特征在于，具备 控制器，其根据设定数据对上述空调装置和上述冷冻冷藏陈列橱的动作进行控制； 运转数据监视部，其对包含上述空调装置和上述冷冻冷藏陈列橱的能源消耗量的运转数据进行监视； 环境数据监视部，其对环境数据进行监视，该环境数据包含上述空调装置和上述冷冻冷藏陈列橱的室外机的周围的外部气温； 数据统计部，其对运转数据关联时间段相同的环境数据和设定数据而作为一个数据组，并对环境数据的每个特定环境条件下的数据组进行分类； 环境条件区别分析部，其按每个上述环境条件关注在数据组中的运转数据中包含的空调装置和冷冻冷藏陈列橱的能源消耗量，按每个上述环境条件求出成为节能的最佳设定数据； 时间段区别分析部，其使用由上述环境条件区别分析部求出的按每个上述环境条件的最佳设定数据，根据按时间段的上述环境条件的平均值，来按时间段求出成为节能的最佳设定数据；以及 人数计数装置，其对存在于上述空间中的人数进行计数， 其中，由上述环境数据监视部监视的环境数据包括由上述人数计数装置计数得到的人数，上述环境条件区别分析部在求出按每个上述环境条件的最佳设定数据时，利用环境数据中包含的人数进行校正。
2.根据权利要求I所述的能源管理装置，其特征在于， 具备呈现由上述环境条件区别分析部求出的按每个环境条件的设定数据的功能。
3.根据权利要求I或者2所述的能源管理装置，其特征在于， 具备呈现由上述时间段区别分析部求出的按时间段的设定数据的功能。
4.根据权利要求广3中的任一项所述的能源管理装置，其特征在于， 还具备设定数据发送部，该设定数据发送部向上述控制器发送由上述时间段区别分析部导出的按时间段的最佳设定数据，其中，上述控制器使用从上述设定数据发送部接收到的设定数据来对上述空调装置和上述冷冻冷藏陈列橱进行控制。
5.根据权利要求4所述的能源管理装置，其特征在于， 上述设定数据发送部具备通过适当地改变上述空调装置的设定温度来获取用于抽出按上述环境条件的数据组的数据的功能。
6.根据权利要求广5中的任一项所述的能源管理装置，其特征在于， 上述数据统计部将外部气温和外部气体湿度用作对数据组进行分类的上述环境条件来进行分类。
7.根据权利要求1飞中的任一项所述的能源管理装置，其特征在于， 上述控制器使用由上述环境条件区别分析部导出的设定数据来对上述空调装置和上述冷冻冷藏陈列橱进行控制。
8.根据权利要求广7中的任一项所述的能源管理装置，其特征在于， 上述数据统计部采用上述空调装置和上述冷冻冷藏陈列橱的仅在通常运转期间中的设定数据、运转数据和环境数据。
9.根据权利要求广8中的任一项所述的能源管理装置，其特征在于， 上述环境条件区别分析部在求出按每个上述环境条件的最佳设定数据时，判断环境数据中包含的人数被分类为预先设定的多个人数段的哪个人数段，并将对应的人数段的平均值设定为基准人数，估计存在于上述空间内的人数是上述基准人数时的能源消耗量。
10.根据权利要求9所述的能源管理装置，其特征在于， 上述环境条件区别分析部在上述空调装置进行制冷运转时，通过将从环境数据中包含的人数中减去上述基准人数而得到的值乘以预先设定的表示相当于一个人的消耗量的增加量的人数校正系数α，来计算校正消耗量，通过从运转数据中所包含的能源消耗量中减去上述校正消耗量，来估计存在于上述空间内的人数是上述基准人数时的能源消耗量。
11.根据权利要求9所述的能源管理装置，其特征在于， 上述环境条件区别分析部在上述空调装置进行制热运转时，通过将从环境数据中包含的人数中减去上述基准人数而得到的值乘以预先设定的表示相当于一个人的消耗量的减少量的人数校正系数β，来计算校正消耗量，通过将运转数据中所包含的能源消耗量加上上述校正消耗量，来估计存在于上述空间内的人数是上述基准人数时的能源消耗量。
12.根据权利要求10或者11所述的能源管理装置，其特征在于， 上述环境条件区别分析部按人数段与外部气温的每个组合来抽出所估计的能源消耗量比较小的多个数据组，在所抽出的多个数据组中包含的设定数据中，导出能源消耗量最小的概率高的最佳设定数据。
全文摘要
数据统计部(14)将控制空调装置(31)和冷冻冷藏陈列橱(32)的设定数据、空调装置(31)和冷冻冷藏陈列橱(32)的电力消耗量和运转数据、包含外部气温的环境数据作为数据组，按每个外部气温对数据组进行分类。环境条件区别分析部(15)使用按每个外部气温的数据组，按每个外部气温求出成为节能的最佳设定数据。另外，环境条件区别分析部(15)针对数据组的电力消耗量，根据由人数计数装置(35)计数所得的空间的人数进行校正。时间段区别分析部(16)使用按每个外部气温的最佳设定数据，按时间段来求出成为节能的最佳设定数据。
文档编号F25D11/00GK102933911SQ201180028348
公开日2013年2月13日 申请日期2011年6月8日 优先权日2010年6月9日
发明者高山久, 仲野章生 申请人:松下电器产业株式会社