JP2002267235A - Thermal load estimating method and air-conditioning energy evaluating method - Google Patents
Thermal load estimating method and air-conditioning energy evaluating methodInfo
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- JP2002267235A JP2002267235A JP2001070328A JP2001070328A JP2002267235A JP 2002267235 A JP2002267235 A JP 2002267235A JP 2001070328 A JP2001070328 A JP 2001070328A JP 2001070328 A JP2001070328 A JP 2001070328A JP 2002267235 A JP2002267235 A JP 2002267235A
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造体熱特性が不備な建造物の内部空間の熱
負荷を高精度に推定する熱負荷推定方法及び高精度な空
調エネルギ評価方法を提供する。
【解決手段】 空調機器を所定の運転条件で作動させ、
空調機器のエネルギ使用量と内部空間内外の所定の環境
データを測定し、そのエネルギ使用量と環境データに基
づいて、内部空間を形成する構造体部位と熱負荷源の各
部分熱負荷を与える負荷計算式の不明パラメータを予備
的に導出し、その不明パラメータと既知パラメータに基
づいて各負荷計算式を予備的に導出し、空調機器の所定
の運転条件下における所定の環境データについて実測と
予備的に導出された各負荷計算式を用いたシミュレーシ
ョンの両結果を比較して予備的に導出された不明パラメ
ータの調整を行い、各負荷計算式の予備的導出とシミュ
レーションと不明パラメータの調整を適宜繰り返すこと
により不明パラメータを導出する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a heat load estimating method and a highly accurate air conditioning energy evaluation method for estimating a heat load of an internal space of a building having a structural heat characteristic that is inadequate. SOLUTION: An air conditioner is operated under predetermined operating conditions,
Measures the energy usage of the air conditioner and predetermined environmental data inside and outside the internal space, and based on the energy usage and the environmental data, the load that gives each partial heat load of the structural part forming the internal space and the heat load source Preliminarily derive the unknown parameters of the calculation formula, preliminarily derive each load calculation formula based on the unknown parameters and the known parameters, and perform actual measurement and preliminary measurement on predetermined environmental data under predetermined operating conditions of air conditioning equipment. By comparing the results of the simulations using the load calculation formulas derived in (1) and (2), adjustment of the preliminarily derived unknown parameters is performed, and the preliminary derivation of each load calculation formula, the simulation and the adjustment of the unknown parameters are repeated as appropriate. By doing so, an unknown parameter is derived.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、構造体熱特性が不
備な建造物の内部空間の熱負荷を推定する熱負荷推定方
法、及び、かかる内部空間における空調エネルギ評価方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat load estimating method for estimating a heat load of an internal space of a building having a structural body having inadequate heat characteristics, and a method of evaluating air conditioning energy in the internal space.
【0002】[0002]
【従来の技術】建物情報が豊富な新築建造物に比べ、既
築ビル等の建造物は劣化、改造等により詳細な建物情報
を得ることができず、壁、天井、床等の構造体の熱特性
が不備である。そこで、従来は、既築ビル等の構造体熱
特性が不備な建造物の内部空間に対しては、熱源負荷測
定と外挿法を併用する等の比較的簡易な測定手法によ
り、空調エネルギ評価を行っていた。従って、既築ビル
等の建造物では、構造体の熱特性が不備であるため、建
造物の内部空間(部屋)の空調エネルギを評価する際の
内部空間の熱負荷を精度良く求めることができず、建造
物の構造体の熱特性を考慮した高精度な空調エネルギ評
価が困難であった。2. Description of the Related Art Compared to a newly constructed building having a wealth of building information, a building such as an existing building cannot obtain detailed building information due to deterioration, remodeling, etc. Insufficient thermal properties. In the past, the evaluation of air-conditioning energy for the interior space of a building, such as an existing building, where the thermal characteristics of the structure were inadequate, was conducted using a relatively simple measurement method such as using both heat source load measurement and extrapolation. Had gone. Therefore, in a building such as an existing building, since the thermal characteristics of the structure are inadequate, the heat load of the internal space when evaluating the air conditioning energy of the internal space (room) of the building can be accurately obtained. However, it was difficult to accurately evaluate the air conditioning energy in consideration of the thermal characteristics of the structure of the building.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造体熱
特性が不備な建造物の内部空間の熱負荷を高精度に推定
する熱負荷推定方法を提供するとともに、高精度な空調
エネルギ評価方法を提供する点にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to estimate a heat load of an internal space of a building having a structure having poor thermal characteristics with high accuracy. In addition to providing a heat load estimating method, a high-precision air conditioning energy evaluation method is provided.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る熱負荷推定方法の第一の特徴構成は、特
許請求の範囲の欄の請求項1に記載した如く、構造体熱
特性が不備な建造物の内部空間の熱負荷を推定する熱負
荷推定方法であって、前記内部空間を形成する複数の構
造体部位及び複数の熱負荷源の各部分熱負荷を導出する
ための各負荷計算式に含まれるパラメータの内の不明パ
ラメータを導出する不明パラメータ導出工程において、
前記内部空間に作用する空調機器を所定の運転条件で作
動させるとともに、前記空調機器のエネルギ使用量と、
前記内部空間内外の所定の環境データを測定し、前記不
明パラメータを予備的に導出し、前記予備的に導出され
た前記不明パラメータと前記パラメータの内の既知パラ
メータに基づいて前記各部分熱負荷の負荷計算式を予備
的に導出し、前記空調機器の所定の運転条件下における
前記内部空間内における所定の環境データを、実測と前
記予備的に導出された前記各負荷計算式を用いたシミュ
レーションとの両方によって求め、その両結果の比較に
より前記予備的に導出された前記不明パラメータの調整
を行い、前記各負荷計算式の予備的導出と前記シミュレ
ーションと前記不明パラメータの調整を前記両結果の比
較が所定の誤差範囲内に収束するまで適宜繰り返すこと
により前記不明パラメータを導出し、前記不明パラメー
タ導出工程で得られた前記不明パラメータと前記パラメ
ータの内の既知パラメータに基づいて前記各部分熱負荷
を導出する部分熱負荷導出工程と、前記部分熱負荷導出
工程で得られた前記各部分熱負荷に基づいて前記内部空
間の熱負荷を推定する熱負荷推定工程とを実行する点に
ある。A first characteristic configuration of the heat load estimating method according to the present invention for achieving this object is as described in claim 1 of the claims. A heat load estimating method for estimating a heat load of an internal space of a building having inadequate characteristics, the method for deriving a partial heat load of each of a plurality of structural parts and a plurality of heat load sources forming the internal space. In the unknown parameter derivation step of deriving an unknown parameter among the parameters included in each load calculation formula,
While operating the air conditioner acting on the internal space under predetermined operating conditions, the energy consumption of the air conditioner,
Measure predetermined environmental data inside and outside the internal space, preliminarily derive the unknown parameters, and based on the preliminarily derived unknown parameters and the known parameters among the parameters, the partial heat load of each of the partial heat loads. Preliminarily deriving a load calculation formula, predetermined environmental data in the internal space under predetermined operating conditions of the air conditioner, actual measurement and simulation using the preliminary load calculation formula. And the adjustment of the preliminarily derived unknown parameter is performed by comparing the two results, and the preliminary derivation of the load calculation formulas and the simulation and the adjustment of the unknown parameter are compared between the two results. Is derived as appropriate by repeating as appropriate until it converges within a predetermined error range, and obtained in the unknown parameter derivation step. A partial heat load deriving step of deriving each of the partial heat loads based on the unknown parameters and the known parameters of the parameters, and the internal heat treatment based on the partial heat loads obtained in the partial heat load deriving step. And a heat load estimating step of estimating the heat load of the space.
【0005】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項2に記載した如く、上記第一の特徴構成に加え
て、前記不明パラメータ導出工程において、前記空調機
器の異なる複数の運転条件下で前記環境データの測定を
行い、得られた複数の前記環境データに基づいて、蓄熱
負荷以外の前記部分熱負荷に対する前記不明パラメータ
を予備的に導出する点にある。[0005] As described in claim 2 of the claims, the second feature configuration includes, in addition to the first feature configuration, in the unknown parameter deriving step, a plurality of different air conditioners having different air conditioning units. The point is that the environmental data is measured under operating conditions, and the unknown parameter for the partial heat load other than the heat storage load is preliminarily derived based on the plurality of obtained environmental data.
【0006】同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項3に記載した如く、上記第一または第二の特徴
構成に加えて、前記不明パラメータ導出工程において、
前記空調機器を間欠及び連続運転させて前記エネルギ使
用量と前記環境データの測定を行い、前記間欠運転時と
前記連続運転時の前記エネルギ使用量の差、及び、前記
間欠運転時の前記環境データの過渡特性に基づいて、蓄
熱負荷に対する前記不明パラメータを予備的に導出する
点にある。The third characteristic configuration is, in addition to the first or second characteristic configuration, as described in claim 3 of the claims, in the unknown parameter deriving step.
The air conditioner is operated intermittently and continuously to measure the energy usage and the environmental data, the difference between the energy usage during the intermittent operation and the continuous operation, and the environmental data during the intermittent operation. Is to preliminarily derive the unknown parameter for the heat storage load based on the transient characteristics of the above.
【0007】同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項4に記載した如く、上記第一、第二または第三
の特徴構成に加えて、標準気象データベースから読み出
した前記環境データの一部の年間データに基づいて、前
記不明パラメータ導出工程における前記環境データの測
定期間外の前記熱負荷を外挿により推定する点にある。According to a fourth feature configuration, in addition to the first, second, or third feature configuration, the environment read out from a standard weather database is described in claim 4 of the claims. The heat load outside the measurement period of the environmental data in the unknown parameter deriving step is estimated by extrapolation based on a part of annual data.
【0008】本発明に係る空調エネルギ評価方法の第一
の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項5に記載し
た如く、評価対象となる建造物の内部空間の熱負荷を上
記第一乃至第四の特徴構成の何れかを備えた熱負荷推定
方法により推定し、その推定した熱負荷に基づいて、前
記内部空間における空調消費エネルギ量を評価する点に
ある。[0008] A first characteristic configuration of the air conditioning energy evaluation method according to the present invention is, as described in claim 5 of the claims, the heat load of the internal space of the building to be evaluated is determined by the first method. The present invention is characterized in that the estimation is performed by a heat load estimation method having any one of the fourth to fourth characteristic configurations, and the energy consumption of air conditioning in the internal space is evaluated based on the estimated heat load.
【0009】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項6に記載した如く、評価対象となる建造物の内
部空間における省エネルギ対策前後の熱負荷を上記第一
乃至第四の特徴構成の何れかを備えた熱負荷推定方法に
より推定し、その推定した熱負荷に基づいて、前記内部
空間における省エネルギ対策前後の空調消費エネルギ量
を比較評価する点にある。The second characteristic configuration is that, as described in claim 6 of the claims, the heat load before and after the energy saving measures in the internal space of the building to be evaluated is reduced. The heat load estimating method having any one of the characteristic configurations described above, and the energy consumption of air conditioning before and after energy saving measures in the internal space is comparatively evaluated based on the estimated heat load.
【0010】以下に上記各特徴構成の作用並びに効果を
説明する。上記の本発明に係る熱負荷推定方法の第一の
特徴構成によれば、内部空間の熱負荷が、構造体の熱特
性等を反映したパラメータを変数とする負荷計算式によ
り各別に与えられる部分熱負荷の合成により与えられる
ため、熱負荷の高精度な推定が可能となる。また、負荷
計算式のパラメータの不明パラメータを、内部空間内外
の温度、湿度、日射量等の空調に係る環境データを空調
機器の所定の運転条件で測定するだけの簡易な測定で予
備的に求め、シミュレーションと実測の比較により高精
度化を図ることで、簡易且つ高精度な不明パラメータの
導出が可能となるので、結果として、熱負荷の高精度且
つ簡易な推定が可能となる。The operation and effect of each of the above features will be described below. According to the first characteristic configuration of the heat load estimating method according to the present invention described above, the heat load of the internal space is individually given by a load calculation formula using a parameter reflecting a thermal characteristic or the like of the structure as a variable. Since the heat load is given by synthesis, the heat load can be estimated with high accuracy. In addition, unknown parameters of the parameters of the load calculation formula are preliminarily obtained by simple measurement such as measuring environmental data relating to air conditioning such as temperature, humidity, and solar radiation inside and outside the internal space under predetermined operating conditions of the air conditioner. By increasing the accuracy by comparing the simulation and the actual measurement, it is possible to easily and accurately derive the unknown parameter, and as a result, it is possible to estimate the heat load with high accuracy and simpleness.
【0011】この結果、内部空間の熱負荷が高精度に推
定されるため、かかる熱負荷に対する種々の空調エネル
ギ評価も高精度に実行できる。As a result, since the heat load of the internal space is estimated with high accuracy, various air conditioning energy evaluations for such heat load can be executed with high accuracy.
【0012】同第二の特徴構成によれば、蓄熱負荷以外
の複数存在する部分熱負荷に対する不明パラメータに対
して、複数の運転条件下で得られた複数通りの環境デー
タと既知パラメータとその運転条件で決定される熱負荷
値から、複数の負荷計算式からなる連立方程式が複数導
き出され、これを解いて各不明パラメータが求まる。こ
こで、環境データとして、各部分熱負荷に応じて、内部
空間内外の温度と湿度、及び、日射量等が利用される。
また、空調機器を一定時間定常運転させることで、蓄熱
負荷の影響を除去できる。[0012] According to the second characteristic configuration, a plurality of types of environmental data and known parameters obtained under a plurality of operating conditions and a known parameter for the unknown parameters for a plurality of existing partial heat loads other than the heat storage load. A plurality of simultaneous equations including a plurality of load calculation formulas are derived from the heat load value determined by the condition, and each unknown parameter is obtained by solving the simultaneous equations. Here, as the environmental data, the temperature and humidity inside and outside the internal space, the amount of solar radiation, and the like are used according to each partial heat load.
Moreover, the effect of the heat storage load can be eliminated by operating the air conditioner for a fixed period of time.
【0013】同第三の特徴構成によれば、部分熱負荷の
一種である蓄熱負荷の負荷計算式における不明パラメー
タを、1)空調機器(暖房時)の間欠運転開始時におけ
る室温立ち上がり特性の立ち上がり開始温度が、蓄熱負
荷が大きい程高い、2)昇温及び降温速度が、蓄熱負荷
が大きい程遅い、3)間欠運転開始後のエネルギ使用量
が、連続運転時に比べて畜熱負荷が大きい程増加する、
という本願発明者の蓄熱負荷に関する新知見に基づい
て、導出することができる。According to the third characteristic configuration, the unknown parameters in the load calculation formula of the heat storage load, which is a kind of the partial heat load, are as follows: 1) The rise of the room temperature rise characteristic at the start of the intermittent operation of the air conditioner (at the time of heating). The start temperature is higher as the heat storage load is higher. 2) The temperature rising and cooling rate is slower as the heat storage load is higher. 3) The energy consumption after the start of the intermittent operation is higher as the heat storage load is higher than in the continuous operation. To increase,
It can be derived based on the new knowledge on the heat storage load of the present inventor.
【0014】同第四の特徴構成によれば、年間の一定時
期に測定された環境データに基づいて推定された熱負荷
を、他の時期における再度環境データの測定を含む不明
パラメータ導出工程を繰り返すことなく、年間を通じて
使用可能な熱負荷を簡易に求めることができる。According to the fourth characteristic configuration, the heat load estimated based on the environmental data measured at a certain time of year is used to repeat the unknown parameter deriving step including the measurement of the environmental data again at another time. Without this, the heat load that can be used throughout the year can be easily obtained.
【0015】上記の本発明に係る空調エネルギ評価方法
の第一の特徴構成によれば、評価対象となる建造物の内
部空間の熱負荷が上記第一乃至第四の特徴構成の何れか
の熱負荷推定方法で高精度且つ簡易に推定できるため、
当該内部空間の空調消費エネルギ量や最大冷暖房負荷等
を高精度且つ簡易に評価することができる。この結果、
例えば、当該内部空間の空調に要するコスト試算が高精
度且つ簡易に行えたり、当該内部空間を冷暖房する空調
機器の開発における最適設計に必要な正確なデータの入
手が可能となる。According to the first aspect of the air conditioning energy evaluation method according to the present invention, the heat load of the internal space of the building to be evaluated is the heat load of any of the first to fourth aspects. Since the load can be estimated easily and accurately with the load estimation method,
It is possible to easily and accurately evaluate the air-conditioning energy consumption and the maximum cooling / heating load of the internal space. As a result,
For example, it is possible to easily and accurately calculate the cost required for air conditioning of the internal space, and to obtain accurate data necessary for an optimal design in the development of an air conditioner for cooling and heating the internal space.
【0016】同第二の特徴構成によれば、評価対象とな
る建造物の内部空間の熱負荷が上記第一乃至第四の特徴
構成の何れかの熱負荷推定方法で高精度且つ簡易に推定
できるため、当該内部空間における省エネルギ対策前後
の正確な空調消費エネルギ量や最大冷暖房負荷等を求め
ることができ、省エネルギ対策の効果を正確に把握する
ことができる。結果として、何通りもの省エネルギ対策
案を実際に実行する前にその評価を行えるようになり、
当該内部空間に適した省エネルギ対策案の選定が容易に
でき、しかもその期待される効果と合わせて提案可能と
なる。According to the second characteristic configuration, the heat load of the internal space of the building to be evaluated can be accurately and easily estimated by the heat load estimation method according to any one of the first to fourth characteristic configurations. Therefore, it is possible to accurately determine the air-conditioning energy consumption and the maximum cooling / heating load before and after the energy saving measures in the internal space, and to accurately grasp the effect of the energy saving measures. As a result, it is possible to evaluate a number of energy conservation measures before actually implementing them,
It is possible to easily select an energy-saving measure suitable for the internal space, and furthermore, it is possible to make a proposal together with the expected effect.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明に係る熱負荷推定方法(以
下、単に「本推定方法」という。)の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a heat load estimating method according to the present invention (hereinafter simply referred to as "the present estimating method") will be described with reference to the drawings.
【0018】先ず、表1に示すように、既築ビル等の構
造体熱特性が不備な建造物の内部空間(空調の対象とな
り得る部屋等の空間を意味する。以下、適宜、部屋また
は室という場合もある。)の熱負荷を複数の部分熱負荷
に分解して、各部分熱負荷を与える負荷計算式(数1〜
数16:各数式と部分熱負荷との対応は表1に示す)を
定める。First, as shown in Table 1, the internal space of a building such as an existing building having insufficient thermal characteristics (meaning a room such as a room that can be air-conditioned. Hereinafter, a room or a room as appropriate) Is divided into a plurality of partial heat loads, and a load calculation formula (Equation 1 to give each partial heat load)
Equation 16: The correspondence between each equation and the partial heat load is shown in Table 1).
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】 注1:日射量が小さい場合は無視。安全側に働く。 注2:無視。安全側に働く。 注3:無視。Note 1: Ignored when solar radiation is small. Work on the safe side. Note 2: Ignored. Work on the safe side. Note 3: Ignored.
【0021】[0021]
【数1】 qGK=(tO−tR)・KG・AG Equation 1 q GK = (t O −t R ) · K G · A G
【数2】 qGK=k1・k2・Δt・KG・AG ## EQU2 ## q GK = k 1 · k 2 · Δt · K G · A G
【数3】 qGI=IG・SC・AG‘## EQU3 ## q GI = I G · SC · A G '
【数4】 qW=ETD・KW・AW [Equation 4] q W = ETD · K W · A W
【数5】 qW=k1・k2・Δt・KW・AW ## EQU5 ## q W = k 1 · k 2 · Δt · K W · A W
【数6】 qIW=Δt・KIW・AIW [ Equation 6] q IW = Δt · K IW · A IW
【数7】 qC=(tC−tR)・KC・AC ## EQU7 ## q C = (t C −t R ) · K C · A C
【数8】 qF=(tF−tR)・KF・AF [Equation 8] q F = (t F -t R ) · K F · A F
【数9】 qRA=0.28QRA・(tC−tR)## EQU9 ## q RA = 0.28Q RA · (t C −t R )
【数10】qIS=0.28QI・(tO−tR)## EQU10 ## q IS = 0.28 Q I · (t O −t R )
【数11】qIL=0.715QI・(xO−xR)Equation 11] q IL = 0.715Q I · (x O -x R)
【数12】qHUS=SH・N[ Equation 12] q HUS = SH · N
【数13】qHUL=LH・N[ Equation 13] q HUL = LH · N
【数14】qEL=ε・WL [Equation 14] q EL = ε · W L
【数15】qE=860φU・WE [Number 15] q E = 860φ U · W E
【数16】qST=QN・SR・SGFt 但し、QN=Σ(S・f1・f2・f3):非空調時流入熱
の積分値 SR=A・CT/(A0+A・CT):蓄熱比 CT=(1−eaT)(1−e-a(24-T))/a(24−
T)(1−e-24a) A=P12/P2 A0=Σ(S/Rt) a=P1/P2 P1=Σ(S・C・γ) P2=Σ(S・C2・Rt・γ) SGFt=a・e-aT/(1−e-aT):蓄熱係数Q ST = Q N · SR · SGFt where Q N = Σ (S · f 1 · f 2 · f 3 ): integrated value of inflow heat during non-air conditioning SR = A · C T / (A 0 + A · C T ): heat storage ratio C T = (1-e aT ) (1-e -a (24-T) ) / a (24−
T) (1-e -24a) A = P1 2 / P2 A 0 = Σ (S / Rt) a = P1 / P2 P1 = Σ (S · C · γ) P2 = Σ (S · C 2 · Rt · γ) SGFt = a · e −aT / (1-e −aT ): heat storage coefficient
【0022】各部分熱負荷は、当該内部空間を形成する
複数の構造体部位及び複数の熱負荷源における熱負荷と
して表される。ここで、構造体部位とは、窓ガラス、外
壁、内壁、天井、床等であり、熱負荷源とは、換気や隙
間風、内部空間内の在室人員、照明、発熱機器等の影響
を意味する。次に、各式で用いられるパラメータは、表
2に示すように、第1の既知パラメータと第2の既知パ
ラメータと不明パラメータの三つに区分される。ここ
で、第1の既知パラメータは、建造物の設計図面や現地
調査や聞き取り調査で容易に取得できるパラメータで、
第2の既知パラメータは、内部空間内外の気温や湿度、
並びに、日射量の簡易な測定のみで容易に取得できるパ
ラメータである。不明パラメータは、現地調査や聞き取
り調査、温度や湿度等の簡易測定では、簡易には導出で
きない不明なパラメータである。Each partial heat load is represented as a heat load at a plurality of structural parts and a plurality of heat load sources forming the internal space. Here, the structural body part is a window glass, an outer wall, an inner wall, a ceiling, a floor, and the like, and a heat load source is the influence of ventilation, draft, the number of occupants in the internal space, lighting, heat generation equipment, and the like. means. Next, as shown in Table 2, the parameters used in each equation are classified into three: a first known parameter, a second known parameter, and an unknown parameter. Here, the first known parameter is a parameter that can be easily obtained through a design drawing of a building, a field survey, and an interview survey.
The second known parameters are temperature and humidity inside and outside the internal space,
In addition, it is a parameter that can be easily obtained only by simple measurement of the amount of solar radiation. Unknown parameters are unknown parameters that cannot be easily derived by on-site surveys, interview surveys, simple measurements of temperature, humidity, and the like.
【0023】[0023]
【表2】 [Table 2]
【0024】尚、表2中の各パラメータは、以下の通り
である。 〈第1の既知パラメータ〉 AG:サッシを含むガラス面積、AG‘:ガラスの正味面
積、AW:外壁または屋根の面積、AIW:内壁の面積、
AC:天井の面積、AF:床の面積、SH:人の顕熱発熱
量、N:在室人員、LH:人の潜熱発熱量、ε:1W当
たりの発熱量、W L:照明の電力量、φU:使用率、
WE:機器の発熱量、S:各部位の面積、T:運転時
間。 〈第2の既知パラメータ〉 tO:外気温度、tR:室内温度、Δt:内外温度差(大
気輻射による冷却効果含む)、IG:ガラス窓標準日射
取得熱、SC:遮蔽係数、ETD:実行温度差(時間遅
れを加味したもの)、tC:天井内温度、tF:床下温
度、xO:屋外の絶対湿度、xR:室内の絶対湿度、
f3:ETD等のタイムファクター。 〈不明パラメータ〉 KG:ガラスの熱貫流率、k1:方位係数、k2:天井高
さによる割り増し係数、KW:外壁・屋根の熱貫流率、
KIW:内壁の熱貫流率、KC:天井の熱貫流率、K F:床
の熱貫流率、QRA:換気風量、QI:隙間風量、f1:部
位特性(各部位の熱貫流率等)、f2:各部位の方位係
数、C:構造体の熱容量、γ:蓄熱応答係数、Rt:熱
貫流抵抗。The parameters in Table 2 are as follows:
It is. <First Known Parameter> AG: Glass area including sash, AG‘: Net surface of glass
Product, AW: Area of outer wall or roof, AIW: Area of inner wall,
AC: Ceiling area, AF: Floor area, SH: Human sensible heat
Amount, N: Number of occupants, LH: Latent heat generation of human, ε: 1W equivalent
Calorific value, W L: Electricity of lighting, φU:Use rate,
WE: Calorific value of equipment, S: Area of each part, T: During operation
while. <Second known parameter> tO: Outside air temperature, tR: Room temperature, Δt: inside / outside temperature difference (large
(Including cooling effect by air radiation), IG: Glass window standard solar radiation
Acquisition heat, SC: shielding coefficient, ETD: execution temperature difference (time delay
And t)C: Temperature in ceiling, tF: Underfloor temperature
Degree, xO: Absolute outdoor humidity, xR: Absolute humidity in the room,
fThree: Time factor such as ETD. <Unknown parameter> KG: Heat transmission coefficient of glass, k1: Orientation coefficient, kTwo:Ceiling height
Premium factor, KW: Thermal transmissibility of outer wall and roof,
KIW: Coefficient of heat transmission of inner wall, KC: Thermal transmission coefficient of ceiling, K F:floor
Heat transfer coefficient, QRA: Ventilation air volume, QI: Draft volume, f1: Department
Position characteristics (heat transmission coefficient of each part etc.), fTwo: Direction of each part
Number, C: heat capacity of structure, γ: heat storage response coefficient, Rt: heat
Once through resistance.
【0025】但し、部分熱負荷の種類及び個数は、評価
対象となる内部空間に対応して適宜変更可能である。ま
た、各部分熱負荷を表す負荷計算式も、数1〜数16に
例示する負荷計算式に限定されるものではない。例え
ば、重要度の低い部分熱負荷に対しては、簡易な負荷計
算式を用いても構わない。However, the type and number of the partial heat loads can be appropriately changed according to the internal space to be evaluated. Further, the load calculation formulas representing the respective partial heat loads are not limited to the load calculation formulas exemplified in Expressions 1 to 16. For example, a simple load calculation formula may be used for a partial heat load of low importance.
【0026】次に、既知パラメータの取得方法について
簡単に説明する。第1の既知パラメータにおける各部位
の面積については、建造物の設計図面(建物平面図、建
物断面図等)または現地調査により取得する。内部空間
の内部発熱(人員、照明、機器)に関する第1の既知パ
ラメータは、現地調査及び現地聞き取り調査によって取
得する。第2の既知パラメータは、後述する不明パラメ
ータ導出工程において実施される内部空間内外の温度と
湿度、並びに、日射量等の所定の環境データ等を測定す
るデータ測定工程で、同時に取得される。Next, a method of obtaining the known parameters will be briefly described. The area of each part in the first known parameter is obtained from a design drawing (building plan view, building sectional view, etc.) of the building or a field survey. The first known parameters relating to the internal heat generation (personnel, lighting, equipment) of the internal space are obtained by a field survey and a field interview. The second known parameter is obtained at the same time in a data measurement step of measuring predetermined environmental data such as the temperature and humidity inside and outside the internal space and the amount of solar radiation performed in an unknown parameter derivation step described later.
【0027】次に、上述の如く、内部空間の熱負荷が、
数1〜数16に示す負荷計算式で夫々与えられる部分熱
負荷の合成として表され、且つ、各負荷計算式における
第1及び第2の既知パラメータが上記の取得方法で既知
の状態であることを前提として、本推定方法の具体的な
構成につき説明する。Next, as described above, the heat load of the internal space is
It is expressed as a combination of partial heat loads given by the load calculation formulas shown in Expressions 1 to 16, and the first and second known parameters in each load calculation formula are in a known state by the above-described acquisition method. Based on this assumption, a specific configuration of the present estimation method will be described.
【0028】本推定方法は、図1に示すように、不明パ
ラメータを導出する不明パラメータ導出工程と、不明パ
ラメータ導出工程で得られた不明パラメータと第1及び
第2の既知パラメータに基づいて各部分熱負荷を負荷計
算式により導出する部分熱負荷導出工程と、部分熱負荷
導出工程で得られた各部分熱負荷に基づいて内部空間の
熱負荷を推定する熱負荷推定工程とで構成される。部分
熱負荷導出工程と熱負荷推定工程については、特に詳細
な説明を要しないので、以下、不明パラメータ導出工程
について説明する。As shown in FIG. 1, the present estimation method includes an unknown parameter deriving step for deriving an unknown parameter, and each part based on the unknown parameter obtained in the unknown parameter deriving step and the first and second known parameters. It comprises a partial heat load deriving step of deriving a heat load by a load calculation formula, and a heat load estimating step of estimating a heat load of the internal space based on each partial heat load obtained in the partial heat load deriving step. Since the partial heat load deriving step and the heat load estimating step do not require any detailed description, the unknown parameter deriving step will be described below.
【0029】不明パラメータ導出工程は、図2に示すよ
うに、内部空間に作用する空調機器を所定の運転条件で
作動させるとともに、その空調機器のエネルギ使用量
と、環境データとして、内部空間内外の温度、湿度及び
日射量を測定するデータ測定工程と、測定したエネルギ
使用量と各環境データに基づいて不明パラメータを予備
的に導出するパラメータ予備導出工程と、予備的に導出
された不明パラメータと第1及び第2の既知パラメータ
に基づいて各部分熱負荷の負荷計算式を予備的に導出
し、空調機器の所定の運転条件下における内部空間内に
おける所定の環境データ(例えば、室温の変化等)を、
実測と予備的に導出された各負荷計算式を用いたシミュ
レーションとの両方によって求め、その両結果の比較に
より予備的に導出された不明パラメータの調整を行う不
明パラメータ調整工程とを備えて構成される。In the unknown parameter deriving step, as shown in FIG. 2, the air conditioner acting on the internal space is operated under a predetermined operating condition, and the energy consumption of the air conditioner and the environmental data as inside and outside the internal space are obtained. A data measurement step of measuring temperature, humidity and solar radiation, a parameter preliminary derivation step of preliminary deriving unknown parameters based on the measured energy consumption and each environmental data, and a preliminary derivation of unknown parameters and Preliminarily derive a load calculation formula for each partial heat load based on the first and second known parameters, and obtain predetermined environmental data (for example, changes in room temperature, etc.) in the internal space under predetermined operating conditions of the air conditioner. To
An unknown parameter adjustment step of adjusting an unknown parameter which is obtained by both actual measurement and a simulation using each of the load calculation expressions derived in advance and which is preliminarily derived by comparing the results. You.
【0030】データ測定工程では、先ず、外気条件とし
て屋外気温、屋外湿度(絶対湿度)、屋外日射量、そし
て、室内条件として室内温度、室内湿度(絶対湿度)、
室内日射量を夫々測定する温度計、湿度計、日射量計を
室内外の適所に設け、それらの測定データを自動集計す
るデータロガーを設置する。次に、例えば、冬季におい
ては空調機器として室内を暖房するガス暖房機を用い、
種々の運転条件下において室内を暖房するとともに、室
内外の環境データを測定集計する。更に、測定期間中の
ガス暖房機のガス使用量も同時に測定し、データロガー
に集計する。かかる現場測定を約1〜2週間行う。デー
タ測定が夏季の場合は、空調機器として室内を冷房する
エアコン等を用い、ガス使用量に代えて電気使用量を測
定する。In the data measurement step, first, the outside air conditions include outdoor temperature, outdoor humidity (absolute humidity), and the amount of solar radiation, and the indoor conditions include indoor temperature, indoor humidity (absolute humidity),
A thermometer, a hygrometer, and an insolation meter that measure indoor solar radiation respectively will be installed at appropriate locations inside and outside the room, and a data logger will be installed to automatically summarize the measured data. Next, for example, in the winter, using a gas heater to heat the room as an air conditioner,
The system heats the room under various operating conditions and measures and sums up the environmental data inside and outside the room. Further, the gas usage of the gas heater during the measurement period is also measured at the same time, and the total is recorded on a data logger. Such in-situ measurements are performed for about 1-2 weeks. When the data is measured in the summer, an air conditioner or the like that cools the room is used as an air conditioner, and the electricity consumption is measured instead of the gas consumption.
【0031】ガス使用量の測定によりガス暖房機の発熱
量が与えられる。或る一つの運転条件における定常運転
状態において、測定環境データの定常値から、不明パラ
メータと各部分熱負荷を変数とする各負荷計算式を合成
して一つの方程式が与えられる。ここで、全体の熱負荷
は定常状態においてガス暖房機の発熱量として与えられ
る。また、蓄熱負荷は定常状態では無視できるため、各
負荷計算式を合成において考慮せず、蓄熱負荷に関する
不明パラメータは後述の手法で別途導出する。尚、表1
の注2で示したように、冬季においては、在室人員、照
明、発熱機器の影響は、安全側に作用するので、無視し
ても構わない。The measurement of the gas usage gives the calorific value of the gas heater. In a steady operation state under a certain operation condition, an unknown parameter and each load calculation formula using each partial heat load as a variable are combined from a steady value of the measurement environment data to give one equation. Here, the entire heat load is given as a calorific value of the gas heater in a steady state. Further, since the heat storage load can be ignored in the steady state, each load calculation formula is not considered in the synthesis, and the unknown parameter relating to the heat storage load is separately derived by a method described later. Table 1
As noted in Note 2 above, in winter, the effects of occupants, lighting, and heat-generating equipment can be ignored because they affect the safe side.
【0032】上記の如く、蓄熱負荷を除く部分熱負荷の
不明パラメータに対して、複数の異なる運転条件におい
て、夫々独立した複数の方程式が得られるため、パラメ
ータ予備導出工程において、当該複数の方程式から連立
方程式を生成して解くことにより、当該不明パラメータ
と部分熱負荷が予備的に導出される。As described above, for the unknown parameter of the partial heat load excluding the heat storage load, a plurality of independent equations can be obtained under a plurality of different operating conditions. By generating and solving the simultaneous equations, the unknown parameters and the partial heat load are preliminarily derived.
【0033】蓄熱負荷の負荷計算式における不明パラメ
ータは、1)図3に示すように、ガス暖房機の間欠運転
開始時における室温立ち上がり特性の立ち上がり開始温
度(図3では室温と外気温の差で示されている)が、蓄
熱負荷が大きい程高い、2)図3及び図4に示すよう
に、ガス暖房機の間欠運転開始後及び終了後における室
温(図3及び図4では室温と外気温の差で示されてい
る)の昇温及び降温速度が、蓄熱負荷が大きい程遅い、
例えば、図4において、急速な第1次温度降下(図4に
おいてAで示す)の後に蓄熱負荷に依存して降温速度に
顕著な差が現れる、3)図5に示すように、ガス暖房機
の間欠運転開始後のエネルギ使用量が、同連続運転時に
比べて畜熱負荷が大きい程増加する、という本願発明者
の蓄熱負荷に関する新知見に基づいて、導出することが
できる。尚、表1の注3に示したように、夏季において
は蓄熱負荷の影響を無視する。The unknown parameters in the load calculation formula for the heat storage load are as follows: 1) As shown in FIG. 3, the rise start temperature of the room temperature rise characteristic at the start of the intermittent operation of the gas heater (in FIG. 3, the difference between the room temperature and the outside air temperature). 2) As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the room temperature after the start and end of the intermittent operation of the gas heater (the room temperature and the outside air temperature in FIG. 3 and FIG. 4). The rate of temperature rise and fall is slower as the heat storage load increases.
For example, in FIG. 4, after a rapid primary temperature drop (indicated by A in FIG. 4), a remarkable difference in the temperature drop rate appears depending on the heat storage load. 3) As shown in FIG. The energy consumption after the start of the intermittent operation increases as the storage heat load increases as compared with the continuous operation, and can be derived based on the inventor's new knowledge on the heat storage load. As shown in Note 3 in Table 1, the effect of heat storage load is ignored in summer.
【0034】具体的には、パラメータ予備導出工程にお
いて、特定の運転条件下での、上記1)の開始温度、上
記2)の昇温及び降温速度(図4における第1次降温期
の後の傾きBまたはC)、上記3)の間欠運転時と連続
運転時におけるエネルギ使用量(発熱量)の差から、夫
々蓄熱負荷を推定し、複数の異なる運転条件での負荷計
算式を生成し、これらを連立に解いて蓄熱負荷の負荷計
算式における不明パラメータを求める。従って、データ
測定工程では、これら間欠運転と連続運転による環境デ
ータの測定も併せて行われる。Specifically, in the parameter preliminary derivation step, under the specific operating conditions, the starting temperature of the above 1), the temperature raising and lowering rates of the above 2) (after the first temperature lowering period in FIG. 4) Slope B or C), estimating the heat storage load, respectively, from the difference in the amount of energy used (heat generation) between the intermittent operation and the continuous operation in 3) above, and generating load calculation formulas under a plurality of different operation conditions These are simultaneously solved to find the unknown parameter in the heat storage load calculation formula. Therefore, in the data measurement step, the measurement of environmental data by the intermittent operation and the continuous operation is also performed.
【0035】不明パラメータ調整工程では、一回目の実
測とシミュレーション結果の比較により予備的に導出さ
れた不明パラメータが十分な精度に満足していない場合
は、不明パラメータの調整を経験則によって行い、調整
された不明パラメータによる負荷計算式の予備的導出
と、再度予備的に導出された負荷計算式を用いてシミュ
レーションを繰り返し、当初得られた実測結果との比較
により不明パラメータの調整の適否を判定する。一回目
の不明パラメータの調整が不十分な場合、つまり、上記
比較結果(例えば、シミュレーション結果と実測結果の
差)が所定の誤差範囲内に収束していない場合は、再度
不明パラメータの調整を行い、再調整された不明パラメ
ータによる負荷計算式の予備的導出と、再度予備的に導
出された負荷計算式を用いてシミュレーションを繰り返
し、当初得られた実測結果との比較結果が所定の一致度
(誤差範囲内)に達し、不明パラメータの精度が確保で
きるまで、負荷計算式の予備的導出とシミュレーション
と不明パラメータの調整を繰り返す。この結果、不明パ
ラメータを高精度に導出できる。In the unknown parameter adjustment step, if the unknown parameter preliminarily derived from the comparison between the first actual measurement and the simulation result does not satisfy sufficient accuracy, the unknown parameter is adjusted by an empirical rule and adjusted. Preliminary derivation of the load calculation formula using the determined unknown parameters, and simulation again using the load calculation formula preliminarily derived again, and judge the suitability of the adjustment of the unknown parameters by comparing with the actual measurement results obtained initially. . If the first adjustment of the unknown parameter is insufficient, that is, if the comparison result (for example, the difference between the simulation result and the actual measurement result) does not converge within a predetermined error range, the unknown parameter is adjusted again. The preliminary calculation of the load calculation formula using the re-adjusted unknown parameters and the simulation are repeated using the load calculation formula preliminarily derived again, and the comparison result with the actual measurement result obtained at the beginning shows a predetermined coincidence ( Until the accuracy of the unknown parameter is reached, the preliminary derivation of the load calculation formula, the simulation and the adjustment of the unknown parameter are repeated. As a result, unknown parameters can be derived with high accuracy.
【0036】上述のように第1及び第2の既知パラメー
タを取得し、不明パラメータ導出工程で不明パラメータ
を導出すると、部分熱負荷導出工程において、当該各パ
ラメータに基づいて各部分熱負荷が負荷計算式により導
出され、熱負荷推定工程において、当該各部分熱負荷に
基づいて内部空間の熱負荷を推定する。ここで、不明パ
ラメータ導出工程のデータ測定工程以降の各工程、並び
に、部分熱負荷導出工程と熱負荷推定工程は、コンピュ
ータを利用して各工程の処理を自動的に実行するように
構成しても、一部に人為的判断や操作を介在させて構成
しても構わない。When the first and second known parameters are obtained as described above and the unknown parameters are derived in the unknown parameter derivation step, in the partial heat load derivation step, each partial heat load is calculated based on the parameters. In the heat load estimating step, the heat load in the internal space is estimated based on the respective partial heat loads. Here, each step after the data measurement step of the unknown parameter derivation step, and the partial heat load derivation step and the heat load estimation step are configured to automatically execute the processing of each step using a computer. However, it may be configured such that human judgment or operation is interposed partly.
【0037】更に、不明パラメータ導出工程で不明パラ
メータを導出した後に、以下に示すエネルギ使用実績に
よる補正を加える処理を行うのも好ましい。本補正処理
は、不明パラメータ導出工程で調整しきれない誤差要因
が存在する場合に、上記各工程を実施して推定されるエ
ネルギ使用量に対する補正を行うものである。かかる誤
差要因としては、不明パラメータ導出工程で残存する不
明パラメータ自体の誤差、上記各工程で無視したパラメ
ータの影響(例えば、表1の注1〜3で無視された部分
熱負荷のパラメータの影響)、空調機器の性能低下等が
考えられる。Further, after deriving the unknown parameters in the unknown parameter deriving step, it is preferable to perform a process of correcting the following energy use results. This correction process corrects the energy consumption estimated by performing the above steps when there is an error factor that cannot be adjusted in the unknown parameter derivation step. Such error factors include the error of the unknown parameter itself remaining in the unknown parameter derivation process, the effect of the parameter ignored in each of the above processes (for example, the effect of the parameter of the partial heat load ignored in notes 1 to 3 in Table 1). In addition, the performance of the air conditioner may be reduced.
【0038】具体的には、不明パラメータ導出工程で不
明パラメータが導出されると、空調機器の各種運転条件
下(室温設定温度、連続空調等)における所定期間(1
日或いは時間単位)の空調負荷及び使用エネルギが、部
分熱負荷導出工程と熱負荷推定工程とを実行することで
計算できる。また、空調機器の同じ運転条件下でのエネ
ルギ使用実績も測定できる。推定エネルギ使用量と実測
エネルギ使用量を比較して、数17に示す関係式を満足
する補正係数が導出できる。この結果、熱負荷推定工程
の実行により得られた推定エネルギ使用量にこの補正係
数を乗じて、推定エネルギ使用量の補正が可能となる。Specifically, when the unknown parameter is derived in the unknown parameter deriving step, a predetermined period (1) under various operating conditions of the air conditioning equipment (room temperature set temperature, continuous air conditioning, etc.).
The air-conditioning load and the energy used in units of days or hours can be calculated by executing the partial heat load derivation process and the heat load estimation process. In addition, it is also possible to measure the energy use performance of the air conditioner under the same operating conditions. By comparing the estimated energy usage and the measured energy usage, a correction coefficient satisfying the relational expression shown in Expression 17 can be derived. As a result, it is possible to correct the estimated energy usage by multiplying the estimated energy usage obtained by executing the heat load estimation step by this correction coefficient.
【0039】[0039]
【数17】(実測エネルギ使用量)=(推定エネルギ使
用量)×(補正係数)## EQU17 ## (Measured energy usage) = (Estimated energy usage) × (Correction coefficient)
【0040】更に、上記各工程を経て推定された熱負荷
或いは更に上記補正処理により補正されたエネルギ使用
量に対し、標準気象データベースから屋外気温、屋外湿
度、屋外日射量等の環境データの年間データを取得し、
その年間データに基づいて、データ測定工程において環
境データを測定した期間外の熱負荷を、外挿により推定
する。Further, with respect to the heat load estimated through each of the above steps or the energy consumption further corrected by the above-mentioned correction processing, annual data of environmental data such as outdoor temperature, outdoor humidity, outdoor solar radiation and the like from a standard weather database are obtained. And get
Based on the annual data, the heat load outside the period in which the environmental data was measured in the data measurement process is estimated by extrapolation.
【0041】具体的には、主要な都市ごとに整備されて
いる標準気象データベース(例えば、アメダス気象デー
タ等)の評価対象地域のデータを入手し、その標準気象
データベース用いて、年間冷暖房必要日数を割り出す。
尚、年間冷暖房必要日数は空調設定温度で変化する。引
き続き、標準気象データベースの外気温、湿度、日射量
を用いて空調負荷を計算する。ここで、評価対象となる
内部空間の熱特性等のパラメータが本推定方法により明
らかであるので、当該計算が可能である。More specifically, data of an evaluation target area of a standard weather database (for example, AMeDAS weather data, etc.) maintained for each major city is obtained, and the number of days required for air conditioning and heating is calculated using the standard weather database. Figure out.
Note that the number of days required for cooling and heating varies with the air-conditioning set temperature. Subsequently, the air-conditioning load is calculated using the outside temperature, humidity, and solar radiation of the standard weather database. Here, since the parameters such as the thermal characteristics of the internal space to be evaluated are clear by the estimation method, the calculation can be performed.
【0042】更に、必要に応じて、内部空間の空調に係
わる過去のエネルギ使用実績データ(例えば、前年度の
実績)に基づいて、熱負荷推定工程で推定された熱負
荷、或いは、上記の外挿により推定された熱負荷に対し
て補正を行う。本推定方法で推定された熱負荷に基づい
て導出される空調消費エネルギ量が、過去のエネルギ使
用実績との比較において一定の誤差を生じる場合、これ
らの誤差を除去するような補正が可能となり、より高精
度な熱負荷の推定が可能となる。例えば、内部空間に対
して断熱対策等を施したのに対して、当該対策後の熱負
荷推定値から求められる特定期間のエネルギ使用量の推
定値が、当該期間の過去のエネルギ使用実績より増加す
る場合等が相当する。具体的には、例えば、前年度の年
間使用エネルギー実績と計算した年間使用エネルギーを
比較して、推定された熱負荷に対して、×1.2、×
0.8等の補正を行う。上記比較結果に大きな齟齬があ
る場合は、不明パラメータの再調整を実行する。Further, if necessary, the heat load estimated in the heat load estimation step based on the past energy use result data (for example, the result of the previous year) related to the air conditioning of the internal space, or The heat load estimated by the insertion is corrected. When the air-conditioning energy consumption derived based on the heat load estimated by the present estimation method causes a certain error in comparison with the past energy use results, it is possible to perform correction to remove these errors, It is possible to estimate the heat load with higher accuracy. For example, while an adiabatic measure was taken for the internal space, the estimated value of energy consumption in a specific period obtained from the heat load estimated value after the measure increased from the past energy use result in the period. And so on. Specifically, for example, comparing the annual energy use of the previous year with the calculated annual energy use, the estimated heat load is calculated as × 1.2, ×
Correction such as 0.8 is performed. If there is a large discrepancy in the comparison result, the unknown parameter is readjusted.
【0043】また、上記標準気象データベースによる外
挿処理や、上記エネルギ使用実績データによる補正処理
も、コンピュータを利用して各工程の処理を自動的に実
行するように構成しても、一部に人為的判断や操作を介
在させて構成しても構わない。The extrapolation process based on the standard weather database and the correction process based on the energy use result data may be partially executed even if the process of each process is automatically executed using a computer. It may be configured by intervening artificial judgment or operation.
【0044】次に、不明パラメータ導出工程の別実施形
態について説明する。上記実施形態では、パラメータ予
備導出工程において、データ測定工程で測定したエネル
ギ使用量と各環境データに基づいて不明パラメータを予
備的に導出したが、上記要領で予備的に不明パラメータ
を導出するのではなく、例えば表3に例示するような構
造体部位の標準的な材質から推定されるパラメータを各
不明パラメータの初期値として与え、不明パラメータ調
整工程を実行して不明パラメータを導出するようにして
も構わない。Next, another embodiment of the unknown parameter deriving step will be described. In the above-described embodiment, in the parameter preliminary derivation step, the unknown parameter is preliminarily derived based on the energy consumption measured in the data measurement step and each environmental data. Instead, for example, parameters estimated from the standard material of the structural part as exemplified in Table 3 may be given as initial values of each unknown parameter, and the unknown parameter may be derived by executing the unknown parameter adjustment step. I do not care.
【0045】[0045]
【表3】 [Table 3]
【0046】次に、本推定方法を、構造体熱特性が不備
な建造物の内部空間に対する空調エネルギ評価に応用す
る場合について説明する。Next, a case will be described in which the present estimation method is applied to the evaluation of air-conditioning energy for the internal space of a building having insufficient structural thermal characteristics.
【0047】第一の応用形態として、評価対象となる建
造物の内部空間の熱負荷を本推定方法により推定し、そ
の推定した熱負荷に基づいて、当該内部空間の空調消費
エネルギ量、最大冷暖房負荷等を評価する。当該内部空
間の熱負荷が本推定方法で高精度且つ簡易に推定できる
ため、当該内部空間の空調消費エネルギ量等を高精度且
つ簡易に評価することができる。例えば、新たに空調機
器を設置する場合に、必要な空調能力等の評価や当該内
部空間の空調に要するコスト試算が高精度且つ簡易に行
えたり、当該内部空間を冷暖房する空調機器の開発にお
ける最適設計に必要な正確なデータの入手が可能とな
り、空調機器を当該内部空間に合わせて特別に設計する
場合等の最適設計に利用できる。As a first application form, the heat load of the internal space of the building to be evaluated is estimated by the present estimation method, and based on the estimated heat load, the energy consumption of air conditioning of the internal space, the maximum cooling and heating, Evaluate the load, etc. Since the heat load of the internal space can be accurately and easily estimated by the present estimation method, the air-conditioning energy consumption and the like of the internal space can be accurately and simply evaluated. For example, when installing a new air conditioner, it is possible to evaluate the necessary air conditioning capacity, etc. and estimate the cost required for air conditioning of the internal space with high accuracy and ease, and is ideal for the development of an air conditioner that cools and heats the internal space. Accurate data required for the design can be obtained, and it can be used for optimal design such as when the air conditioner is specially designed for the internal space.
【0048】第二の応用形態として、評価対象となる建
造物の内部空間における省エネルギ対策前後の熱負荷を
本推定方法により推定し、その推定した熱負荷に基づい
て、当該内部空間の省エネルギ対策前後の空調消費エネ
ルギ量、最大冷暖房負荷、多数室の時刻毎の冷暖房負荷
や熱損失係数等を比較評価する。ここで、省エネルギ対
策は現実に実施されたものである場合は、実際の省エネ
ルギ対策に対する改善効果が評価できる。また、省エネ
ルギ対策は現実に実施されたもの以外に、仮想的なもの
であっても構わない。仮想的な対策の場合は、複数種の
対策案の中から最も改善効果の高いものや、一定の改善
効果を最も経済的に実現できる対策等を予め高精度、且
つ、簡易に予測することが可能となる。尚、省エネルギ
対策例として、特定の構造体部位の高断熱化、屋根散
水、熱交換型換気の導入、空調機器の設定温度、風量、
運転パターンや制御方法の最適化、蓄熱材の使用、外気
冷房、全熱交換器、熱回収型ヒートポンプ等の導入等が
考えられる。As a second application form, the thermal load in the internal space of the building to be evaluated before and after energy saving measures is estimated by the present estimation method, and based on the estimated thermal load, the energy saving of the internal space is estimated. The air-conditioning energy consumption before and after the countermeasure, the maximum cooling and heating load, the cooling and heating load at each time of many rooms, the heat loss coefficient, and the like are comparatively evaluated. Here, when the energy saving measure is actually implemented, the improvement effect with respect to the actual energy saving measure can be evaluated. Further, the energy saving measures may be virtual ones other than those actually implemented. In the case of a hypothetical measure, it is possible to accurately and easily predict in advance a measure that has the highest improvement effect from among a plurality of types of measure plans or a measure that can achieve a certain improvement effect most economically in advance. It becomes possible. Examples of energy saving measures include high insulation of specific structural parts, watering of roofs, introduction of heat exchange type ventilation, set temperature of air conditioners, air volume,
Optimization of operation patterns and control methods, use of heat storage materials, introduction of outdoor air cooling, total heat exchangers, heat recovery type heat pumps, and the like can be considered.
【図1】本発明に係る熱負荷推定方法の一実施形態を示
す工程図FIG. 1 is a process chart showing one embodiment of a heat load estimation method according to the present invention.
【図2】本発明に係る熱負荷推定方法の不明パラメータ
導出工程の各手順を説明する工程図FIG. 2 is a process chart for explaining each procedure of an unknown parameter deriving process of the heat load estimating method according to the present invention.
【図3】暖房時の室温過渡特性と蓄熱負荷の関係を示す
特性図FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between room temperature transient characteristics during heating and a heat storage load.
【図4】暖房時の室温過渡特性と蓄熱負荷の関係を示す
特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a room temperature transient characteristic during heating and a heat storage load.
【図5】間欠暖房運転時と連続暖房運転時における室温
変化とガス消費量変化を示す特性図FIG. 5 is a characteristic diagram showing a change in room temperature and a change in gas consumption during an intermittent heating operation and a continuous heating operation.
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Claims (6)
の熱負荷を推定する熱負荷推定方法であって、 前記内部空間を形成する複数の構造体部位及び複数の熱
負荷源の各部分熱負荷を導出するための各負荷計算式に
含まれるパラメータの内の不明パラメータを導出する不
明パラメータ導出工程において、前記内部空間に作用す
る空調機器を所定の運転条件で作動させるとともに、前
記空調機器のエネルギ使用量と、前記内部空間内外の所
定の環境データを測定し、前記不明パラメータを予備的
に導出し、前記予備的に導出された前記不明パラメータ
と前記パラメータの内の既知パラメータに基づいて前記
各部分熱負荷の負荷計算式を予備的に導出し、前記空調
機器の所定の運転条件下における前記内部空間内におけ
る所定の環境データを、実測と前記予備的に導出された
前記各負荷計算式を用いたシミュレーションとの両方に
よって求め、その両結果の比較により前記予備的に導出
された前記不明パラメータの調整を行い、前記各負荷計
算式の予備的導出と前記シミュレーションと前記不明パ
ラメータの調整を前記両結果の比較が所定の誤差範囲内
に収束するまで適宜繰り返すことにより前記不明パラメ
ータを導出し、 前記不明パラメータ導出工程で得られた前記不明パラメ
ータと前記パラメータの内の既知パラメータに基づいて
前記各部分熱負荷を導出する部分熱負荷導出工程と、前
記部分熱負荷導出工程で得られた前記各部分熱負荷に基
づいて前記内部空間の熱負荷を推定する熱負荷推定工程
とを実行することを特徴とする熱負荷推定方法。1. A heat load estimating method for estimating a heat load of an internal space of a building having a structural heat property that is inadequate, wherein each of a plurality of structural parts and a plurality of heat load sources forming the internal space is provided. In an unknown parameter deriving step of deriving an unknown parameter among parameters included in each load calculation formula for deriving a partial heat load, an air conditioner acting on the internal space is operated under predetermined operating conditions, and the air conditioning is performed. Measure the energy usage of the device and predetermined environmental data inside and outside the internal space, preliminarily derive the unknown parameter, and based on the preliminarily derived unknown parameter and a known parameter among the parameters. In advance, load formulas for the respective partial heat loads are preliminarily derived, and predetermined environmental data in the internal space under predetermined operating conditions of the air-conditioning equipment is actually calculated. It is determined by both the simulation using each of the load calculation formulas and the preliminary calculation, and the preliminary parameter is adjusted by comparing the results of the two. The unknown parameter is derived by appropriately repeating preliminary derivation, the simulation and the adjustment of the unknown parameter until the comparison of the two results converges within a predetermined error range, and the unknown parameter obtained in the unknown parameter deriving step is obtained. A partial heat load deriving step of deriving each of the partial heat loads based on a parameter and a known parameter among the parameters, and a heat of the internal space based on the partial heat loads obtained in the partial heat load deriving step. A heat load estimating step of estimating a load.
前記空調機器の異なる複数の運転条件下で前記環境デー
タの測定を行い、得られた複数の前記環境データに基づ
いて、蓄熱負荷以外の前記部分熱負荷に対する前記不明
パラメータを予備的に導出することを特徴とする請求項
1記載の熱負荷推定方法。2. In the unknown parameter deriving step,
The environmental data is measured under a plurality of different operating conditions of the air conditioner, and the unknown parameters for the partial heat load other than the heat storage load are preliminarily derived based on the obtained plurality of the environmental data. The heat load estimating method according to claim 1, wherein:
前記空調機器を間欠及び連続運転させて前記エネルギ使
用量と前記環境データの測定を行い、前記間欠運転時と
前記連続運転時の前記エネルギ使用量の差、及び、前記
間欠運転時の前記環境データの過渡特性に基づいて、蓄
熱負荷に対する前記不明パラメータを予備的に導出する
ことを特徴とする請求項1または2記載の熱負荷推定方
法。3. In the unknown parameter deriving step,
The air conditioner is operated intermittently and continuously to measure the energy usage and the environmental data, the difference between the energy usage during the intermittent operation and the continuous operation, and the environmental data during the intermittent operation. The heat load estimating method according to claim 1, wherein the unknown parameter for the heat storage load is preliminarily derived based on the transient characteristics of the heat load.
記環境データの一部の年間データに基づいて、前記不明
パラメータ導出工程における前記環境データの測定期間
外の前記熱負荷を外挿により推定することを特徴とする
請求項1、2または3記載の熱負荷推定方法。4. The method according to claim 1, wherein the heat load outside the measurement period of the environmental data in the unknown parameter deriving step is estimated by extrapolation, based on some annual data of the environmental data read from a standard weather database. 4. The heat load estimating method according to claim 1, 2 or 3.
荷を請求項1〜4の何れか1項に記載の熱負荷推定方法
により推定し、その推定した熱負荷に基づいて、前記内
部空間における空調消費エネルギ量を評価することを特
徴とする空調エネルギ評価方法。5. A heat load in an internal space of a building to be evaluated is estimated by the heat load estimating method according to claim 1, and based on the estimated heat load, the internal load is estimated. An air conditioning energy evaluation method characterized by evaluating an air conditioning energy consumption amount in a space.
る省エネルギ対策前後の熱負荷を請求項1〜4の何れか
1項に記載の熱負荷推定方法により推定し、その推定し
た熱負荷に基づいて、前記内部空間における省エネルギ
対策前後の空調消費エネルギ量を比較評価することを特
徴とする空調エネルギ評価方法。6. A heat load estimation method according to any one of claims 1 to 4, wherein heat loads before and after energy saving measures in an internal space of a building to be evaluated are estimated. A method for evaluating air conditioning energy, comprising: comparing and evaluating energy consumption of air conditioning before and after energy saving measures in said internal space based on said evaluation.
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