节能运转支援方法中的节约消耗功率效果算出方法及系统的制作方法

专利名称：节能运转支援方法中的节约消耗功率效果算出方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及节能服务提供方法，涉及对于适宜在工厂等进行的节能运 转使用的节能运转支援方法中的节约消耗功率效果的算出方法、节能运转 支援系统和节约消耗功率的算出程序。
背景技术：
在1997年12月举行的防止地球温室化的京都会议中，我国的温室化 削减目标被定为1990年的6%。以此为契机，"与能源使用的合理化相关 的法律(节能法)"被修正，于1999年4月实施。
一直以来，虽然只针对大规模工厂，赋予了致力于节能的义务，通过 这次修改，中等规模工厂也被扩大到该法的适用范围。另一方面， 一直以 来，在工厂的各种负载设备中，例如使用风扇、鼓风机、泵，为了驱动这 些设备，使用各种的电动机。为了该驱动用的各种电动机的节约消耗功率 (节能)，经常引入逆变器。
在工厂侧良行地推进节能的同时，另一方面，提供节能的公司也进行 着ESCO (Energy Service Company)事业的推进。ESCO事业是用来促进 写字楼和工厂的节能的改建的。在ESCO事业中，首先，在引入逆变器来 进行节约消耗功率的运转的情况下，对引入而产生的利益进行计算，是购 入逆变器，或者还是用长期租赁或租用的方式，在购入逆变器的情况下， 初期投资较大，在长期租赁或租用方式中，长期租赁或租用租金较高，另 外，即使在没有产生节能效果的情况下，只要是在合同期间中，就必须继 续支付。
对此，提出了一种可以使希望节能的用户不作任何初期投资，便能接 受目的节能服务的方式(例如，专利文献1)。节能提供者对该用户的设 备进行为了节能的改善或设置，若达成节能，则对该节能的程度进行考虑， 在服务提供者和用户之间，对节能所产生的利益进行分配。节能的程度是 指节约功率，是节约的功率的费用。
为了客观科学地评价作为ESCO事业的成果的节能量，使事业顺利地
进行，作成了国际性能测量和验证协议书(IPMVP: International Performance Measurement & Verification Protocol)，提示了该节能量的评 价方法，为了提高其可靠性而努力。在IPMVP中，提出了在逆变器引入 前的长期的计测方法、通过逆变器引入时的模型化进行计算的方法等。但 是，作为节能计算的具体的模型化方法，现状是没有指出作为基准的模型 化方法。
作为逆变器引入时的节能计算方法，公开了一种节约功率效果生成机 构，根据由消耗功率计算机构计算的逆变器运转时的瞬时的消耗功率、和 与商用运转时进行比较的情况下的功率特性数据，获得相对于商业运转的 逆变器运转时的瞬时的节约功率效果(参照专利文献2)。
专利文献l:特开2001 —155089号公报
专利文献2: WO2005 — 002035号公报
专利文献2所示的节能计算方法，逆变器运转时的瞬时的消耗功率， 虽然是计算每时每刻的消耗功率，但由于和固定的商用运转时的功率特性 数据进行比较，所以，存在不一定显示正确的节约功率效果的问题。
例如，在对风扇'鼓风机进行电动机驱动的情况，根据吸入的气体的 状态(温度、压力、湿度状态)，轴动力即消耗功率发生较大变动。因此， 在每时每刻进行测定的逆变器运转时的瞬时的消耗功率测定之后，若在商 用功率下切换为闸门控制(damper control)来进行测定，则可以测定相同
气体的状态的消耗功率，可以将其差分值作为节约功率效果，但作为现实 问题，无法进行切换操作。另外，也考虑测定吸入的气体的状态的方法， 但会生成新的问题，即追加测定传感器，测定项目增加。

发明内容
本发明鉴于以上问题，目的在于提供一种节能运转支援方法中的节约 消耗功率效果的算出方法、节能运转支援系统和节约消耗功率效果的算出
程序，其可以使希望节能的用户不作任何初期投资，便可以接受目的节能
服务，另外，该节能服务的提供者可以期待得到充分的利益。
本发明中，用户希望节能，节能服务提供者对用户的设备进行为了节 能的改善或设置，若达成节能，则考虑该节能的程度，在服务提供者和用 户之间，分配由节能产生的利益。节能的程度是指节约功率，节约的功率 费用。
本发明的节能运转支援方法中的节约消耗功率效果的算出方法，采用 运算使交流电动机的运转频率变化的逆变器装置(例如逆变器5)动作时
的节能量的运算装置(例如运算装置26)，运算装置以逆变器装置的运转 时消耗功率和频率为基础，换算成商用频率，算出逆变器装置的逆变器输 入功率，将逆变器输入功率和逆变器装置的效率相乘来算出向交流电动机 输入的电动机输入功率，将电动机输入功率和与频率相当的机器控制时的 轴动力降低率相乘来求出逆变器引入前的基准功率，通过从基准功率减去 运转时消耗功率求出节约消耗功率。
根据本发明的节能运转支援方法中的节约消耗功率效果的算出方法， 希望节能的用户不需任何初期投资，便可以接受目的的节能服务，另外， 这样的节能服务的提供者可以期待足够的利益。


图l是表示ESCO事业的商业形态的说明图。
图2是表示ESCO事ik的其他商业形态的说明图。
图3是表示用于收集节约消耗功率前的消耗功率的方法的框图。
图4是表示将逆变器设于系统来进行旋转控制的情况下的实际的运行
数据的收集方法的框图。
图5是表示在对象的负载设备采用鼓风机的情况下的例子的消耗功率
特性图。
图6是表示作为节约消耗功率前的合同条件例子所使用的风量和功率 的关系的图。
图7是表示节约功率效果的计算例的图。
图8是表示服务提供者和签约人的合同处理的流程图。
图9是表示本发明的节能监控系统的框图。 图io是表示与频率对应的轴动力降低率的特性图。
图H是表示本发明的节约消耗功率效果的说明图。 符号的说明
l一风扇、鼓风机，2 —泵，3、 4一电动机，5、 6 —逆变器，7—监视 单元，11、 12、 13、 14、 15、 16、 17—箭头，20—远隔监视系统，21数据 处理装置，22 —运转状况数据收集系统，22A—节能监控系统，23 —存储 装置，24—监视系统，25 —监视单元，26 —运算装置，27—通信系统，31 对象负载设备，33 —变流器，34 —变压器，35 —调制解调器，36—网络
具体实施例方式
下面，根据附图对本发明所涉及的一个实施方式进行说明。
首先，参照图1 图8对本发明所涉及的ESCO事业的商业形态进行
说明，参照图9 图11对本发明的特征技术即节能量的算出方法进行说明。
图1是表示ESCO事业的商业形态的说明图。图1表示了签约者A具 有后述的对象负载设备，和签约者B之间签订规定的合同(包括利益金的 分配的合同)，费用的授受经由信贷公司来进行。签约者A (用户)、签 约者B (服务提供者)和信贷公司签订的合同用箭头14表示。对象负载 设备是指在如所述工厂等使用的具有风扇或鼓风机l、泵2等的设备，这 些不是生产或制造的主要设备，虽然消耗功率较大，却也是节能对策相对 较滞后的部分。在这些设备中，现在使用各种电动机3、 4作为驱动源。 因此，用户抱有尽量不在这些设备或机器上投资来节能的希望的情况较 多。
服务提供者测定希望节能的用户的设备的现状的消耗功率，或考虑各 种的变动原因来对该消耗功率进行修正，求得该设备的现状的消耗功率。 将该数据和计算结果向用户显示。接着，服务提供者对希望节能的用户的 每个设备逆变器，将逆变器和新的电动机成组地进行设置。若用户希望设 备更新，则将新的电动机和逆变器、风扇、鼓风机等成组地进行设置。将 逆变器5、 6连接在这些电动机3、 4上，就可以进行由逆变器5、 6实施 的电动机3、 4的旋转速度控制。根据在监视单元7收集的签约者A的已
设的电动机的现状的消耗功率数据，规定节约消耗功率前的特性。将该特 性作为节约消耗功率前的合同条件。另外，旋转速度也称为转速，是每单 位时间物体旋转的快慢。
基于由逆变器5、 6进行的电动机3、 4的旋转速度控制的新的设备、 机器的消耗功率量，通过签约者B设置的监视单元7进行监视，可以求出 功率使用量即逆变器控制运行数据。根据该运行数据和前面的现状的消耗 功率，可以求出利益金(节约消耗功率量)。
虽然逆变器5、 6、监视单元7等的机器交付是由签约者B迸行的， 但这种情况下机器交付所需的费用不能向用户请求。根据以上，在用户和 服务提供者之间，可以对利益金的分配进行研究。这时，考虑服务提供者 在用户的设备上设置的逆变器、电动机、风扇、鼓风机、泵等的费用(长 期租赁或租用的情况较多)。即这些费用并非由用户负担而在利益金中提 供较合理。
服务提供者除了机器交付以外，还有对逆变器5、 6的运转管理和后 续服务。将这些用箭头ll表示。
用户和服务提供者之间，签订节约消耗功率电动机驱动系统引入合 同，其包括由逆变器的旋转速度控制带来的节约消耗功率的利益金。
逆变器的控制运行数据，作为运转状况数据被取入到签约者B的远隔 监视系统20。将这些用箭头13表示。
签约者B在远隔监视系统20对基于逆变器的旋转速度^制的节约消 耗功率额进行计算，根据预先定下的比率对节约消耗功率电动机驱动系统 使用费进行计算、确定，进行请求处理。即签约者A和B根据预先定下 的比率(使用费率)对节能部分进行分配。在本合同中，该被限定的对象 机器(风扇、鼓风机、泵)的节能量由于根据包含该机器的生产线的运转 状况而变化，所以，不能成为有保证的对象。因此，在本合同中，不能只 "对超过一定量的节能部分"进行分配，应不管节能部分的大小，根据使 用费率进行分配。另外，在本发明中，有时向服务提供者分配的利益金比 签约者A大，根据情况，也有可能向签约者A分配的利益金为O。
获得的利益金由签约者B向签约者A发出利益通知。将此用箭头12 表示。该请求处理也可以利用如图示多用于金钱的支付的信贷公司等的金
融机关。这种情况下，如箭头14所示，在签约者A和信贷公司之间也签 订了用于居间的合同。利益通知是从签约者B向信贷公司进行的。将这用
箭头15表示。签约者B也可以将本公司制作的电动机、逆变器卖给信贷 公司，信贷公司将其长期租赁给签约者B，签约者B将电动机、逆变器引 入到签约者A。
根据利益通知由签约者A通过信贷公司向签约者B支付利益金。将 这些用箭头16、 17表示。另外费用征收业务不仅限于信贷公司，也可以 利用银行等金融机关、邮局、便利店等机构。
虽然在本实施方式中，获得的利益金是在签约者B侧进行计算，通知 给签约者A，但并不限于此。也可以在签约者A侧设置的运转状况数据收 集系统22 (参照图3)进行计算。
图2是表示ESCO事业的其他的商业形态的说明图。虽然图2表示了 使签约者A和签约者B之间直接地进行的合同的情况，但其实质和图1 一样，省略说明。
电动机、逆变器、监视单元等的服务机器，是对签约者A的工厂不做 初期投资而设置签约者B所拥有的、或签约者通过长期租赁合同或租用合 同得到的设备。对于安装施工费用、签约者A的设备的改造费用等，也可 以用其他途径确定。
签约者A以适合作业的旋转速度控制来运用对象负载设备。
图3是表示用于节约消耗功率前的消耗功率的收集方法的框图。驱动 用的电动机(IM) 32连接于系统30上的对象负载设备31，电流计和电压 计和与电动机32连接的线路上设置的变流器(CT) 33、变压器(VT) 34 连接，由其计测电流、电压。另外，从对象负载设备31检测流量、压力 等的负载。这些计测出的信号、检测出的信号被传到运转状况数据收集系 统22的监视单元25 (监视系统24)。根据这样收集、统计的数据来计算 现状的运行数据，其结果传到运算装置(PC) 26。
上述的运转状况数据收集系统22将对象负载设备31的运转状况作为 现状运行数据进行收集、统计，并将由逆变器进行的旋转速度控制运转时 的逆变器实际运行数据收集、统计。现状运行数据是基于对象负载设备31 的现状的实际运转状况或现状的设想状况的运行数据。
该运转状况数据收集系统22由收集逆变器实际运行数据的监视系统
24 (包括监视单元25)、对这些进行统计的运算装置(PC) 26、和将累 计的功率量传给签约者B的通信系统27构成。
运算的结果通过通信系统27例如调制解调器(modem) 35或签约者 A的网络36，以e—mail传给签约者B。网络36是LAN (Local Area Network)或WAN (Wide Area Network)等。虽然该自动发送一日一次即 足够，但也可以每时每刻进行。该信息收集如图l或图2所示，利用签约 者B所拥有的远隔监视系统20来进行。
现状运行数据传给远隔监视系统20中的数据处理装置21，存储在存 储装置23。
图4是表示在系统设置逆变器来进行旋转控制的情况下的实际的运行 数据(逆变器的实际运行数据)的收集方法的框图。对和图3相同的构成， 附加给相同的符号，省略说明。
在图4所示的例子中，逆变器(INV) 5、 6设置在系统30上，在该 逆变器5、 6的上流侧，有计测用变流器33、计测用变压器34。在逆变器 5、 6的下流侧，重新设置有计测用变流器43、计测用变压器44。
通过计测用变流器33、 43和计测用变压器34、 44计测的电流、电压 传给监视系统24的监视单元25。另外，对象负载设备31的流量*压力等 的负载也同样传给监视单元25。在这种情况下，进而，也可以对对象负载 设备31的温度或振动进行检测，传给监视单元25。该检测值用于日后的 维护。
并且，根据实际的运行数据的收集、统计或计算对消耗功率进行累计。 累计的结果通过通信系统27传给签约者B。虽然该自动发送一日一次即 足够，但也可以每时每刻进行。
该信息收集如图1或图2所示利用签约者B所拥有的远隔监视系统 20来进行。所收集的实际的运行数据存储在远隔监视系统20的存储装置 23。
根据传送的运行数据即功率量，可以在签约者B所拥有的数据处理装 置21立即对节约功率量、甚至降低的利益金进行计算。另外，将存储装 置23设置于运转状况数据收集系统22内，可以获得和将该结果向数据处
理装置21传送相同的结果。将该运算结果通知签约者A。另外，也可以
通过运转状况数据收集系统22来计算利益金。为了将利益金计算结果和 两个运行数据传送给签约者B，使用远隔监视系统20的形态在系统构成 上优选。由此，成为由远隔监视系统20来进行运转管理。
图5是表示在对象的负载设备采用鼓风机的情况下的例子的消耗功率 特性图。在图5中，在象负载设备31采用鼓风机的情况下，特性(1)表 示未引入逆变器的现状的吸入闸门控制时的风量(％)所对应的消耗功率 (%)的关系。该特性(1)规定作为收集的现状的运转状况数据，被采用 为合同条件。
特性(2)表示采用逆变器进行的旋转速度控制来代替吸入闸门控制 的情况下的风量(％)所对应的消耗功率(％)的关系。该特性(2)成为 逆变器进行的旋转速度控制运转时的实际运行数据。通过从特性(1)减 去特性(2)来计算节约功率。
在上述的例子中对鼓风机进行了说明，但对其他的风扇、泵等也可以 同样地计算节约消耗功率。
图6是表示作为节约消耗功率前的合同条件例子所使用的风量和功率 的关系的图。通过运转状况数据收集系统22对表示设备运转状况的参数 (例如风量、流量等)和那时的消耗功率进行测定。根据测定结果作成 如图6所示的节约消耗功率前的合同条件曲线，作为合同条件。图6表示 风量(％)和功率(kW)的关系，作为节约消耗功率的合同条件例。
图7时表示节约消耗功率的计算例的图。通过远隔监视系统20对表 示设备运转状况的参数(例如风量、流量等)和那时的消耗功率进行测定。 使用测定结果和签订合同时的节约消耗功率前的合同条件曲线，如图7所 示对节约消耗功率效果进行计算。该图表示每个时刻的累计功率量KWh。 在图中，将从签订合同时的曲线计算的节约消耗功率前的累计功率量进行 统计，接着，每时每刻对节约消耗功率实施中的累计功率量进行统计，根 据两者的差求得在每天结束时， 一天的节约消耗功率效果。
节约消耗功率效果、即与节约消耗功率量对应的利益金，通过将每单 位的功率费用与节约消耗功率量相乘来求得，签约者A、 B根据情况将在 信贷公司的之间商定的合同内容中反映利益金来进行费用的请求处理。在签约者A看来，这是用于请求费用的处理。
将由新引入的设备运用所产生的节约消耗功率利益部分的例如相当
于一半的部分作为返还利益向签约者B支付。即实现节能效果后的利益金 后支付。节约消耗功率利益是根据签约者之间预先商定的内容、签约者B 从实际的运行数据进行计算的，每月通知给签约者A。另外，对于运行数 据，也可以将签约者B请求处理前的数据由签约者B进行确认。这样，进 行以利益金为基础的费用请求处理。另外，对于维护，由签约者B无偿 实施，日常检查也可以由签约者A进行。
图8表示服务提供者和签约者的合同处理的流程图。如该图，用于请 求处理的流程通过市场营销(marketing)进行事前调查(步骤Sl)、得 到签约者A的申请数据，由签约者A向签约者B进行服务提供的提案(步 骤S2)。通过对签约者A的设备的现场调査研究收益性(步骤S3)。进 行现状的运转状况数据收集来收集运转状况数据(步骤S4)。该数据收集 例如持续两个月，据此进行数据分析、最终核算研究、提出合同条件(步 骤S5)。然后，签订设备的使用合同(步骤S6)，根据电动机，逆变器 等的设备的硬件的投入(步骤S7)来设置硬件(步骤S8)。运用引入的 硬件，通过实际运行数据收集来进行其他的运转状况数据的收集(步骤 S9)。根据获得的运转状况数据进行利益的计算、利益通知、费用请求处 理(步骤SIO)。之后实施后续服务(步骤Sll)。
根据本实施方式，签约者A (用户)的利益如下
(1) 可以达成带有电动机的功率设备的节能。
(2) 可以无初期投资地节能。
(3) 可以确认消耗功率效果后签订合同，没有无谓的投资。
(4) 可以进行节约消耗功率运转，实现设备的经费节约。 另一方面，签约者B (服务提供者)的利益如下
(1) 可以确保来自利益金的收益。
(2) 可以创造电动机、逆变器的新的市场。
(3) 通过采用远隔系统可以实现签约者A的运转管理的容易化和管 理费的降低。
根据如以上说明的本发明的节能服务提供方法和其装置，对用户而言
可以不需要初期投资，达成被赋予任务的节能，服务提供者可以收到由节 能产生的利益金的分配。
在本实施方式中，在图5中，表示了根据从特性(1)减去特性(2)
来计算节约功率，远隔监视系统20的数据处理装置21利用在存储装置23 存储的逆变器引入前的风量数据或流量数据和消耗功率的数据的关系作 为合同条件，对在逆变器引入后的旋转控制时每时每刻计测出的风量或流 量所对应的逆变器引入前的消耗功率进行计算。但是，根据用户，有风量 或流量不能测定的情况。对针对风量或流量不能测定的情况的节能监控系 统(运行状况数据收集系统)和节约功率计算的方法进行说明。
节能监控系统的特征是，从逆变器引入的能量使用量的实测值，可以 在推定逆变器引入前的运转时的设想能量使用量(基线)。
图9是表示本发明的节能监控系统的框图。在图9，节能监控系统22A 每时每刻地将来自在逆变器5、 6的上流侧的计测用变流器33、计测用变 压器34的电流 电压和逆变器(INV) 5、 6的频率进行显示。图9所示 的节能监控系统22A和图4比较，是一种不用每时每刻监视其他的测定项 目(例如温度、流量、压力)也可以的简便的系统。对于和图4记载的相 同的构成，附加相同的符号，省略说明。
另外，在本实施方式中，将节能监控系统22A和逆变器5、 6作为不 同的装置进行说明，但并不限于此。在逆变器5、 6，由于有微机控制功能 (包括运算功能)、通信功能，所以可以将节能监控系统22A内置于逆变 器5、 6。
节能监控系统22A的运算装置26可以从每时每刻的测定值算出节能 量。每时每刻的运算结果也可以容纳于存储部(未图示)，在规定的时间 后通过调制解调器35或网络36发送给远隔监视系统20。或者，每时每刻 的运算结果也可以向远隔监视系统20随时发送。
通常，逆变器引入后，虽然不能进行闸门控制时(逆变器引入前=基 线)的功率测定，但节能监控系统22A从逆变器引入后的测定数据，可以 逆运算出下面所示的逆变器引入前的功率，算出节能量。
首先，通过下面的步骤S21 步骤S25求出逆变器引入前输入功率量 Wl (kWh)。
步骤S21:算出100X转速时的逆变器输入功率P (INV)。 P (INV) -W2+T1X (F0+F1) ^3'(数学式l) 这里，W2:规定时间(h)的累计功率量(kWh) Fl:规定时间(h)的平均频率(Hz)
Tl:运转时间(h)
^ :幂乘(例如，"是3次方) FO:商用频率(规定频率)(Hz) 另外，W2 + T1:每单位时间的功率(kW)、逆变器引入后的功率P2 步骤S22:算出100X转速时的电动机输入功率P (IM)。
P (IM) 二P (INV) Xn (数学式2)
这里，ri:逆变器效率(例如0.94) 步骤S23:算出与频率相对的轴动力降低率a 。
根据机器规格，对各个已设闸门控制时的"与频率(=旋转速度)相 对的降低率的变化"进行构思，导出与频率相对的轴动力降低率a的数学 式。步骤S23在步骤S21之前预先求出即可。对于与频率相对的轴动力降 低率a，在图10进行说明。
图10是表示与频率相对的轴动力降低率的一个例子的说明图。根据机 器规格，将对各个已设闸门控制时的"降低率相对于频率(=旋转速度) 的变化"进行了构思的线用近似式进行模拟，以频率100%时轴驱动力100 %来标准化。近似式在这里以3次式表示，也可以是2次式，采用近似度 较高的即可。图10的a的数学式为
a=aX>T3+bXNA2 + CXN+d (数学式3)
这里，N:旋转速度(％) 二F1+F0X100
a、 b、 c、 d:常数 步骤S24:以轴动力降低率a为基础，算出在运转点的逆变器引入前 功率P1。
P1 = P (IM) Xa+100 (数学式4)
步骤S25:从逆变器引入前功率P1，算出逆变器引入前(基线)输入 功率量Wl。
W1-P1XT1 (数学式5)由此，可以算出规定时间的节能功率量Ws (kWh)。节能功率量Ws 只将逆变器运转时作为对象。
Ws-Wl—W2 (数学式6)
由与节能功率量Ws相对的节能产生的利益额Ys为 Ys二WsXYu (数学式7)
这里，Yu:使用费计算时的功率费用单价($/kWh) 另外，功率费用单价中表示$ (美元)，但也可以表示当地流通货币。 节能监控系统22A例如，若每隔IO分钟进行一次监控，在(1)式中， 规定时间是指，例如在希望知道当前时刻的运转状态的节能量的情况下为 1/6小时(IO分钟)即可。另外，在希望知道l个月期间的节能量的情况 下，设为l个月即可。 (计算的优越性)
图11是表示本发明的节约功率效果的说明图。在图11中，表示了风 量*旋转速度(=频率)和消耗功率的关系。例如，在电动机驱动风扇，鼓 风机的情况下，根据吸入的气体的状态(温度、压力、湿度)，轴动力即 消耗功率较大地变动。因此，在本发明中，由于根据由逆变器引入产生的 能量使用量(消耗功率量)的实测值，可以推定在逆变器引入前的运转时 的设想能量使用量(基线)，所以，加入了吸入气体的状态。可以适当地 推定加入了气体的状态后的在逆变器引入前的运转下的设想能量使用量。
具体地，在由逆变器产生的旋转速度控制的特性(2)，在风量60% 的测定点X，在每时每刻的测定值变化到测定点Y的情况下或在实测的消 耗功率降低的情况下，通过步骤S21 步骤S25的运算，就可以求出吸入 闸门控制的特性(1)的虚线的基线和风量60%的图面垂直线的交点Z (由 逆变器引入前的吸入闸门控制产生的消耗功率)。因此，作为节约功率效 果，可以算出正确的节约功率Pa、 Pb。与此相对，作为比较例，在唯一地 将吸入闸门特性(1)固定在实线上时，就会获得和正确的节约功率Pb比 较过大的节约功率Pc。即使测定点X如测定点Y那样实测的消耗功率降 低，由于保持特性(1)的实线，所以会过大。根据本实施方式，可以简 便算出加入了吸入的气体的状态后的运算结果。
一般，鼓风机的风量调节，是将风扇 鼓风机的旋转速度固定，实施
使向管路阻力或叶轮的流入角度机械地变化来调节风量的闸门控制(吸入
闸门控制、喷出闸门控制)或叶片(vane)控制。在图11，对由吸入闸门 控制和基于逆变器的旋转速度控制的例子进行了说明。节能监控系统22A， 同样，可以简便地运算基于由喷出闸门控制和逆变器控制进行的旋转速度 控制带来的节约功率或节约功率量，或运算基于由叶片控制和逆变器控制 进行的旋转速度控制带来的节约功率或节约功率量。
本发明的节能运转支援方法中的节约消耗功率效果的算出方法如下 在采用对使交流电动机的运转频率变化的逆变器5进行动作时的节能量进 行运算的运算装置26的节能运转支援方法中的节约消耗功率效果的算出 方法中，运算装置26根据逆变器5的运转时消耗功率和频率，换算成商 用频率，算出逆变器5的逆变器输入功率，将逆变器的输入功率和逆变器 5的效率相乘，算出向交流电动机的电动机输入功率，将电动机输入功率 和与频率相当的机器控制时的轴动力降低率相乘，算出逆变器导入前的基 准功率，通过从基准功率减去运转时消耗功率可以求出节约消耗功率，所 以，可以简便地运算基于由机器控制(例如，吸入闹门控制、喷出闸门控 制、叶片控制)和逆变器进行的旋转速度控制带来的节约功率或节约功率
权利要求
1.一种节约消耗功率效果的算出方法，其是采用运算装置的节能运转支援方法中的节约消耗功率效果的算出方法，该运算装置用来运算使交流电动机的运转频率变化的逆变器装置动作时的节能量，所述运算装置，以所述逆变器装置的运转时消耗功率和频率为基础，换算成规定频率，算出所述逆变器装置的逆变器输入功率；根据所述逆变器输入功率和与所述逆变器装置的效率相关联的系数，算出向所述交流电动机输入的电动机输入功率；根据所述电动机输入功率和与所述频率相当的机器控制时的轴动力降低率相关联的系数，算出所述逆变器引入前的基准功率；根据所述基准功率和所述运转时消耗功率，算出节约消耗功率。
2. 根据权利要求1所述的节约消耗功率效果的算出方法，其特征在于，所述规定频率是商用频率；所述电动机输入功率是将所述逆变器输入功率乘以与所述逆变器装 置的效率相关联的系数而算出的；所述基准功率是将所述电动机输入功率乘以与所述频率相当的机器 控制时的轴动力降低率相关联的系数而算出的，-所述节约消耗功率是从所述基准功率减去所述运转时消耗功率而算 出的。
3. 根据权利要求1或2所述的节约消耗功率效果的算出方法，其特征 在于，所述机器控制是闸门控制或叶片控制。
4. 根据权利要求1或2所述的节约消耗功率效果的算出方法，其特征 在于，所述交流电动机和风扇或鼓风机连接。
5. 根据权利要求1或2所述的节约消耗功率效果的算出方法，其特征 在于， 所述运转时消耗功率是所述期间的累计功率量除以所述逆变器的运 转时间而求出的。
6. 根据权利要求1或2所述的节约消耗功率效果的算出方法，其特征 在于，所述机器控制时的轴动力降低率，是根据机器规格利用各个已设机器 控制时的降低率相对于频率的变化的近似式而求出的。
7. —种节能运转支援系统，其具有运算装置，该运算装置用来运算使 交流电动机的运转频率变化的逆变器装置动作时的节能量，所述运算装置具有逆变器功率算出部，其以所述逆变器装置的运转时消耗功率和频率为基础，换算成规定频率，算出所述逆变器装置的逆变器输入功率；电动机输入功率算出部，其根据所述逆变器输入功率和与所述逆变器装置的效率相关联的系数，算出向所述交流电动机输入的电动机输入功 率；基准功率算出部，其根据所述电动机输入功率和与所述频率相当的机 器控制时的轴动力降低率相关联的系数，算出所述逆变器引入前的基准功 率；和节约消耗功率算出部，其根据所述基准功率和所述运转时消耗功率， 算出节约消耗功率。
8. 根据权利要求7所述的节能运转支援系统，其特征在于， 所述规定频率是商用频率；所述电动机输入功率的算出是通过将所述逆变器输入功率和与所述 逆变器装置的效率相关联的系数相乘而算出的；所述基准功率的算出是通过将所述电动机输入功率乘以与所述频率 相当的机器控制时的轴动力降低率相关联的系数而算出的；所述节约消耗功率的算出是从所述基准功率减去所述运转时消耗功 率而算出的。
9. 一种节约消耗功率效果的算出程序，其是采用运算装置的节能运转 支援方法中的节约消耗功率效果的算出程序，该运算装置用来运算使交流 电动机的运转频率变化的逆变器装置动作时的节能量， 该算出程序使所述运算装置实行如下处理以所述逆变器装置的运转时消耗功率和频率为基础，换算成规定频 率，算出所述逆变器装置的逆变器输入功率的处理；根据所述逆变器输入功率和与所述逆变器装置的效率相关联的系数， 算出向所述交流电动机输入的电动机输入功率的处理；根据所述电动机输入功率和与所述频率相当的机器控制时的轴动力 降低率相关联的系数，算出所述逆变器引入前的基准功率的处理；根据所述基准功率和所述运转时消耗功率，算出节约消耗功率的处理。
10. 根据权利要求9所述的节约消耗功率效果的算出程序，其特征在于，所述规定频率是商用频率；算出所述电动机输入功率的处理是将所述逆变器输入功率和与所述 逆变器装置的效率相关联的系数相乘来进行计算的；算出所述基准功率的处理是将所述电动机输入功率乘以与所述频率 相当的机器控制时的轴动力降低率相关联的系数来进行计算的；算出所述节约消耗功率的处理是从所述基准功率减去所述运转时消 耗功率来进行计算的。
11. 一种节约消耗功率效果的算出方法，其是采用运算装置的节能运 转支援方法中的节约消耗功率效果的算出方法，该运算装置用来运算使交 流电动机的运转频率变化的逆变器装置动作时的节能量，所述运算装置根据所述逆变器装置的推定或者测定的运转时消耗功 率和频率，算出所述逆变器引入前的基准功率；根据所述基准功率和所述运转时消耗功率，算出节约消耗功率。
12. —种节能运转支援系统，其具有运算使交流电动机的运转频率变 化的逆变器装置动作时的节能量的运算装置，所述运算装置具有根据所述逆变器装置的推定或者测定的运转时消 耗功率和频率，算出所述逆变器引入前的基准功率的机构；和根据所述基准功率和所述运转时消耗功率，算出节约消耗功率的机构。
13. —种节约消耗功率效果的算出程序，其是采用运算装置的节能运 转支援方法中的节约消耗功率效果的算出程序，该运算装置用来运算使交 流电动机的运转频率变化的逆变器装置动作时的节能量，该算出程序使所述运算装置实行如下处理根据所述逆变器装置的推定或者测定的运转时消耗功率和频率，算出所述逆变器引入前的基准功率的处理；和根据所述基准功率和所述运转时消耗功率，算出节约消耗功率的处理。
全文摘要
本发明提供一种节能运转支援方法中的节约消耗功率效果的算出方法，使得希望节能的用户不需任何初期投资，便可以接受目的的节能服务，另外，这样的节能服务的提供者可以期待足够的利益。利用使交流电动机的运转频率变化的逆变器(5)和对使逆变器装置动作时的节能进行运算的运算装置(26)。运算装置(26)以逆变器(5)的运转时消耗功率和频率为基础，换算成商用频率，算出逆变器(5)的逆变器输入功率，将逆变器输入功率和逆变器装置的效率相乘，算出向交流电动机输入的电动机输入功率，将电动机输入功率和与频率相当的机器控制时的轴动力降低率相乘，算出逆变器引入前的基准功率，通过从基准功率减去运转时消耗功率求出节约消耗功率。
文档编号H02J3/00GK101339644SQ20081012823
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月4日 优先权日2007年7月4日
发明者樱井正树, 薮谷隆, 阿部纯 申请人:株式会社日立制作所