專(zhuān)利名稱(chēng)：消耗能量預(yù)測(cè)裝置和消耗能量預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)測(cè)空調(diào)機(jī)等的消耗能量或空調(diào)負(fù)荷的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
一般，想要在住宅內(nèi)裝空調(diào)的用戶(hù)，多數(shù)情況下在高度關(guān)心空調(diào)機(jī)的初始成本(購(gòu)買(mǎi)成本)的同時(shí)，還高度關(guān)心運(yùn)行成本(電費(fèi))。此時(shí)，作為制造商向用戶(hù)提供關(guān)于運(yùn)行成本的信息的方法，大致有兩種方法。
第1方法是使用空調(diào)機(jī)的制冷系數(shù)(COPCoefficient Of Performance)來(lái)算出大致的運(yùn)行成本的方法(現(xiàn)有例1)。第2方法是利用仿真軟件、并根據(jù)住宅布局等用戶(hù)的實(shí)際使用條件來(lái)預(yù)測(cè)運(yùn)行成本的方法(例如參照[空調(diào)衛(wèi)生工學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)講演會(huì)論文集，pp1149-1152(1990)](現(xiàn)有例2))。
圖1是表示現(xiàn)有例2的消耗能量預(yù)測(cè)裝置150的功能結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，消耗能量預(yù)測(cè)裝置150具備使用條件輸入部100，從用戶(hù)處接受對(duì)空調(diào)機(jī)的實(shí)際使用條件的輸入；空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部130，進(jìn)行基于熱流體解析等的能量仿真，算出空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量；和空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部140，向用戶(hù)提示關(guān)于由上述空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部130算出的消耗能量數(shù)量的信息。并且，使用條件輸入部100具備都市信息輸入部101、生活模式信息輸入部102、窗信息輸入部103、日照遮蔽信息輸入部104、軀體單元信息輸入部105和氣密信息輸入部106。
都市信息輸入部101接受關(guān)于設(shè)置空調(diào)機(jī)的住所所在都市的信息。生活模式信息輸入部102接受關(guān)于利用空調(diào)機(jī)的用戶(hù)的生活模式的信息。窗信息輸入部103接受關(guān)于上述住所的窗大小或窗朝向方位的信息。日照遮蔽信息輸入部104在窗上裝配遮住日照的部件情況下、接受關(guān)于該日照遮蔽能量的信息。軀體部件信息輸入部105接受關(guān)于表示由于上述住所的墻、窗、地板或屋頂與外界空氣的溫度差而流出或流入的熱的多少的指標(biāo)的信息。氣密信息輸入部106接受關(guān)于住宅的氣密性能的信息。
上述消耗能量預(yù)測(cè)裝置150的空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部130在使用條件輸入部100從用戶(hù)處接受關(guān)于都市的信息或關(guān)于生活模式的信息時(shí)，執(zhí)行仿真程序，算出消耗能量數(shù)量。之后，將算出的消耗能量數(shù)量顯示于空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部140中。
但是，在上述第1方法中，由于未考慮住宅的布局、住宅的各種性能(例如隔熱性能、氣密性能等)、布局條件、生活模式等實(shí)際使用條件，所以盡管能比較空調(diào)機(jī)彼此的消耗能量數(shù)量的多少，但存在不能正確預(yù)測(cè)用戶(hù)在實(shí)際使用空調(diào)機(jī)的情況下的運(yùn)行成本的問(wèn)題。
另外，上述第2方法在仿真計(jì)算中即使使用當(dāng)前的高性能的電子計(jì)算機(jī)也需要龐大的計(jì)算時(shí)間(數(shù)十秒-數(shù)分)，存在不能迅速對(duì)應(yīng)于空調(diào)機(jī)的機(jī)型變更等用戶(hù)的細(xì)微的規(guī)格變更、便利性差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而作出，其目的在于提供一種可對(duì)任意的空調(diào)機(jī)的使用條件提示正確且迅速的消耗能量預(yù)測(cè)值的空調(diào)機(jī)的消耗能量預(yù)測(cè)裝置等。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的消耗能量預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)由設(shè)置在房間中的空調(diào)機(jī)消耗的能量數(shù)量，其中，具備從用戶(hù)接受使用所述空調(diào)機(jī)時(shí)的使用條件的使用條件接受單元；要素計(jì)算單元，根據(jù)所述接受到的使用條件，計(jì)算關(guān)于流入所述房間中的日照量的第1要素、關(guān)于所述房間與所述房間外的溫度差引起的傳導(dǎo)熱量的第2要素、和關(guān)于所述房間與所述房間外的自然換氣的第3要素；和消耗量計(jì)算單元，根據(jù)算出的所述3個(gè)要素，計(jì)算所述空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量。
從而，因?yàn)楦鶕?jù)太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量、間隙面積等對(duì)空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量造成大的影響的要素來(lái)計(jì)算消耗能量數(shù)量，所以可正確且迅速地提示消耗能量數(shù)量的預(yù)測(cè)值。
另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)為將上述消耗能量預(yù)測(cè)裝置的特征結(jié)構(gòu)單元設(shè)為步驟的消耗能量預(yù)測(cè)方法，或?qū)崿F(xiàn)為包含全部這些步驟的程序。另外，該程序不僅可存在于消耗能量預(yù)測(cè)裝置配備的ROM等中，也可經(jīng)CD-ROM等記錄媒體或通信網(wǎng)絡(luò)等傳輸媒體流通。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的消耗能量預(yù)測(cè)裝置根據(jù)從用戶(hù)接受的信息來(lái)確定太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量、間隙面積等對(duì)空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量造成大的影響的3個(gè)要素，并利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)插值方法來(lái)計(jì)算空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量，所以可對(duì)任意的空調(diào)機(jī)的使用條件提示正確且迅速的消耗能量預(yù)測(cè)值。


圖1是表示現(xiàn)有例2的消耗能量預(yù)測(cè)裝置的功能結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的消耗能量預(yù)測(cè)裝置的功能示意圖。
圖3是表示實(shí)施方式1的消耗能量預(yù)測(cè)裝置的功能結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是表示太陽(yáng)輻射量計(jì)算部中保持的太陽(yáng)輻射量指標(biāo)的數(shù)據(jù)例的圖。
圖5是表示傳導(dǎo)熱量計(jì)算部中保持的傳導(dǎo)熱量指標(biāo)的數(shù)據(jù)例的圖。
圖6是表示間隙面積計(jì)算部中保持的間隙面積指標(biāo)的數(shù)據(jù)例的圖。
圖7是表示實(shí)施方式1的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖8是表示形成權(quán)重文件之前的處理流程的流程圖。
圖9是表示權(quán)重文件的形成環(huán)境的目錄結(jié)構(gòu)一例。
圖10是表示實(shí)施方式1中的消耗能量預(yù)測(cè)裝置的處理流程的流程11是實(shí)施方式1的空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部的顯示例。
圖12是表示實(shí)施方式2的消耗能量預(yù)測(cè)裝置的功能結(jié)構(gòu)框圖。
圖13是說(shuō)明實(shí)施方式2的空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部的插值計(jì)算的示意圖。
圖14是實(shí)施方式2的空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部的顯示例。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)圖2是表示根據(jù)本實(shí)施方式的消耗能量預(yù)測(cè)裝置50的功能示意圖。如圖2所示，本消耗能量預(yù)測(cè)裝置50是根據(jù)關(guān)于設(shè)置空調(diào)機(jī)(也稱(chēng)為空調(diào)機(jī)。)1的房間(或住宅)的空調(diào)上的性能(保溫效果、防熱效果等)或布局、該住宅的所在地或家庭結(jié)構(gòu)等條件、和事先使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等方法算出的插值函數(shù)等，迅速且正確地預(yù)測(cè)成為設(shè)置替補(bǔ)的各種空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量(也稱(chēng)為功耗量。)的裝置。
圖3是表示本實(shí)施方式的消耗能量預(yù)測(cè)裝置50的功能結(jié)構(gòu)框圖。該消耗能量預(yù)測(cè)裝置50具備使用條件輸入部10，從用戶(hù)處接受作為消耗能量的預(yù)測(cè)對(duì)象的空調(diào)機(jī)1的實(shí)際使用條件的輸入；空調(diào)機(jī)負(fù)荷要素計(jì)算部20，根據(jù)經(jīng)使用條件輸入部10接受的實(shí)際使用條件，計(jì)算對(duì)空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量的增減造成影響的要素(也稱(chēng)為指標(biāo))；日照信息存儲(chǔ)部25，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于國(guó)內(nèi)代表性都市名的日照信息；空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30，使用利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等方法算出的插值函數(shù)等，計(jì)算空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量；空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35，存儲(chǔ)空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30中的計(jì)算中利用的消耗能量插值信息；和空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部40，顯示關(guān)于空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30中計(jì)算的消耗能量數(shù)據(jù)的信息。
并且，使用條件輸入部10具備都市信息輸入部11、生活模式信息輸入部12、窗信息輸入部13、日照遮蔽信息輸入部14、軀體部件信息輸入部15和氣密信息輸入部16。
都市信息輸入部11從用戶(hù)處接受設(shè)置空調(diào)機(jī)1的住宅所在都市名等(例如東京、大阪、札幌等)，通知給日照信息存儲(chǔ)部25和空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35。該都市名等最好是登錄多個(gè)國(guó)內(nèi)氣候狀況類(lèi)似的地域的有代表性的都市名。
生活模式信息輸入部102接受關(guān)于空調(diào)機(jī)1的利用者的生活模式的信息。作為關(guān)于生活模式的信息，除家庭的人數(shù)外，還對(duì)應(yīng)于可否24小時(shí)開(kāi)空調(diào)或可否進(jìn)行在與不在控制等關(guān)于空調(diào)機(jī)的控制的信息。
窗信息輸入部13、日照遮蔽信息輸入部14、軀體部件信息輸入部15和氣密信息輸入部16從用戶(hù)處接受設(shè)置空調(diào)機(jī)1的房間(或住宅)的規(guī)格或?qū)嶝?fù)荷的性能等有關(guān)空調(diào)的信息。
窗信息輸入部13接受窗大小或窗面向哪個(gè)方位角等關(guān)于窗的信息。日照遮蔽信息輸入部14接受在窗上裝配窗簾、百葉窗或拉窗等遮住日照的物品的情況下、關(guān)于該日照遮蔽能量的信息。此時(shí)，最好對(duì)每個(gè)窗改變?nèi)照照诒涡畔?。軀體部件信息輸入部15接受表示由于墻、窗、地板或屋頂?shù)炔课慌c外界空氣的溫度差而流出或流入的熱的多少的指標(biāo)(也稱(chēng)為[要素]。)。作為該指標(biāo)，期望各部位的熱傳導(dǎo)率。氣密信息輸入部16接受關(guān)于住宅的氣密性能的信息。作為關(guān)于氣密性能的信息，最好是相應(yīng)間隙面積(即每單位地板面積的間隙面積)。
日照信息存儲(chǔ)部25存儲(chǔ)關(guān)于每個(gè)都市的日照量的信息(例如每天每單位面積的從每個(gè)方位角(東南西北)的窗侵入的日照量)。該信息既可以是實(shí)測(cè)值也可以是理論值。
下面，說(shuō)明作為本發(fā)明中特征功能結(jié)構(gòu)的空調(diào)機(jī)負(fù)荷要素計(jì)算部20。空調(diào)機(jī)負(fù)荷要素計(jì)算部20如圖3所示，具備太陽(yáng)輻射量計(jì)算部21、傳導(dǎo)熱量計(jì)算部22和間隙面積計(jì)算部23。
太陽(yáng)輻射量計(jì)算部21計(jì)算表示侵入設(shè)置空調(diào)機(jī)1的房間(或住宅)的太陽(yáng)輻射熱的影響程度的指標(biāo)(下面稱(chēng)為[太陽(yáng)輻射量指標(biāo)]。)。在計(jì)算該指標(biāo)時(shí)，使用存儲(chǔ)在日照信息存儲(chǔ)部25中的、有關(guān)對(duì)應(yīng)于上述都市信息輸入部11輸入的都市名等的日照量的信息。此時(shí)，定義為太陽(yáng)輻射量指標(biāo)＝∑(窗面積×日照遮蔽系數(shù)×窗面向的方位角下的直達(dá)日照量/日·單位面積)(1)如上述式(1)所示，上述太陽(yáng)輻射量指標(biāo)為對(duì)全部窗計(jì)算式(1)的()內(nèi)的值并取它們的總和。
圖4是表示太陽(yáng)輻射量計(jì)算部21中計(jì)算的3個(gè)模式的太陽(yáng)輻射量指標(biāo)的實(shí)例圖。為了方便，圖4是窗為1個(gè)的情況的示例，但如上所述，對(duì)位于設(shè)置了空調(diào)機(jī)1的房間(或住宅)中的所有窗計(jì)算上述總和。
傳導(dǎo)熱量計(jì)算部22對(duì)房間整體(或住宅整體)計(jì)算表示經(jīng)墻、窗、地板或屋頂、因室內(nèi)-屋外之間的熱傳導(dǎo)引起的熱流出流入程度的指標(biāo)(下面稱(chēng)為[傳導(dǎo)熱量指標(biāo)]。)。此時(shí)，定義為傳導(dǎo)熱量指標(biāo)＝∑(總傳熱系數(shù)×面積) (2)此時(shí)，也取對(duì)各面(例如墻、窗、地板或屋頂)的總和。
圖5是表示傳導(dǎo)熱量計(jì)算部22中計(jì)算的3個(gè)模式的傳導(dǎo)熱量指標(biāo)的實(shí)例圖。
間隙面積計(jì)算部23計(jì)算表示房間整體(或住宅整體)通過(guò)間隙進(jìn)行自然換氣的程度的指標(biāo)(下面稱(chēng)為[間隙面積指標(biāo)]。)。此時(shí)，定義為間隙面積指標(biāo)＝相應(yīng)間隙面積×設(shè)置空調(diào)機(jī)的房間的地板面積) (3)圖6是表示間隙面積計(jì)算部23中計(jì)算的3個(gè)模式的間隙面積指標(biāo)的實(shí)例圖。
這里，說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施方式的上述3個(gè)指標(biāo)。
太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量和間隙面積這3個(gè)指標(biāo)是左右空調(diào)負(fù)荷大小的重要要素。對(duì)冷氣時(shí)和暖氣時(shí)的室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷造成影響的因素主要是以下5個(gè)(例如參照“[100萬(wàn)人的空調(diào)]小原淳平著、オ-ム公司”)。
(1)太陽(yáng)輻射熱直射日光是通過(guò)窗侵入室內(nèi)的熱，在冷氣時(shí)，是使空調(diào)負(fù)荷增大的重要要素。隨日照量、窗大小、日照遮蔽系數(shù)變化。
(2)溫度差引起的傳導(dǎo)熱在室內(nèi)外有溫度差的情況下，是從墻、窗、地板、屋頂流入室內(nèi)的熱，在冷暖氣時(shí)都是應(yīng)考慮的要素。受各部位的總傳熱系數(shù)、大小(寬度)的影響。
(3)室內(nèi)產(chǎn)生熱是在室內(nèi)有電子設(shè)備、氣體設(shè)備等的情況下產(chǎn)生的熱。是冷氣時(shí)使空調(diào)負(fù)荷增大的要素。
(4)侵入外部空氣是基于從房間(或住宅)的間隙進(jìn)入的外部空氣的要素，對(duì)空調(diào)負(fù)荷造成影響。雖在冷氣時(shí)不特別考慮，但因?yàn)樵谂瘹鈺r(shí)室內(nèi)外的溫度差大，所以作為使空調(diào)負(fù)荷增大的要素而不能忽視。受到住宅的氣密性能的影響。
(5)取入外部空氣在具備換氣功能的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行換氣的情況下，是基于取入的外部空氣的要素，對(duì)空調(diào)負(fù)荷造成影響。
太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量、間隙面積還是上述(1)、(2)、(4)的要素。另一方面，(3)的要素最好在形成存儲(chǔ)在空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35中的消耗能量插值信息時(shí)考慮典型的發(fā)熱條件，(5)的要素由于是空調(diào)機(jī)1的規(guī)格、性能引起的要素，所以同樣可在形成消耗能量插值信息時(shí)考慮。因此，通過(guò)使用太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量、間隙面積這3個(gè)要素，可形成在計(jì)算空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量時(shí)使用的插值函數(shù)等。
空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35是用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30中的計(jì)算方法的消耗能量插值信息的RAM等存儲(chǔ)裝置。例如，在空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(例如后傳播(back propagation)(也稱(chēng)為[BP]。)方法)導(dǎo)入插值函數(shù)的情況下，將存儲(chǔ)了神經(jīng)間的權(quán)重等的文件(權(quán)重文件)存儲(chǔ)在空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35中。具體說(shuō)明時(shí)，權(quán)重文件是記錄表示作為基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)結(jié)果的“權(quán)重”信息的文件，定義網(wǎng)羅都市信息輸入部11輸入的都市名、和生活模式信息輸入部12輸入的家庭人數(shù)等生活圖案的全部組合的“權(quán)重”。因此，若決定都市名和生活模式，則唯一的權(quán)重文件被確定。
并且，用于基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)的教師數(shù)據(jù)是太陽(yáng)輻射量計(jì)算部21、傳導(dǎo)熱量計(jì)算部22和間隙面積計(jì)算部23中算出的指標(biāo)與分別對(duì)應(yīng)的空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量，根據(jù)這些教師數(shù)據(jù)來(lái)決定上述插值函數(shù)(權(quán)重文件)。
下面，還具體說(shuō)明上述后傳播方法使用的權(quán)重文件。
對(duì)每個(gè)機(jī)型(例如4.0kW型、5.0kW型和6.4kW型等3個(gè)機(jī)型)、控制模式(例如標(biāo)準(zhǔn)家庭24小時(shí)控制、標(biāo)準(zhǔn)家庭在與不在控制和DINKS家庭在與不在控制3種)、都市(秋田、仙臺(tái)、新瀉、松本、東京、名古屋、富山、大阪、高松、廣島、福崗和鹿兒島等12個(gè)都市)準(zhǔn)備權(quán)重文件。因此，權(quán)重文件的變化存在108(＝3×3×12)種。并且，在1個(gè)權(quán)重文件中存儲(chǔ)12個(gè)月的權(quán)重信息。
圖7是表示本實(shí)施方式的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖7所示，本神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的輸入是上述太陽(yáng)輻射量指標(biāo)、傳導(dǎo)熱量指標(biāo)和間隙面積指標(biāo)這3個(gè)，輸出是熱負(fù)荷與消耗能量數(shù)量。并且，圖7中，Win(i、n自然數(shù))是輸入層-中間層之間的權(quán)重，Vno(n、o自然數(shù))是中間層-輸出層間的權(quán)重。另外，圖7中，也可向中間層或輸出層賦予偏移。
下面，說(shuō)明形成上述權(quán)重文件之前的過(guò)程。圖8是表示形成權(quán)重文件之前的處理流程的流程圖。
首先，存儲(chǔ)在控制該消耗能量預(yù)測(cè)裝置50整體的整體控制部(未圖示)中的程序(下面稱(chēng)為[控制程序]。)一旦取得都市信息或生活模式信息(S801)，則確定執(zhí)行仿真計(jì)算必需的計(jì)算條件，并生成表示該計(jì)算條件的文件(S802)。
接著，控制程序執(zhí)行仿真計(jì)算，并算出消耗能量數(shù)量(S803)。
之后，存儲(chǔ)在上述整體控制部中的教師數(shù)據(jù)制作程序根據(jù)作為上述仿真計(jì)算結(jié)果的消耗能量數(shù)量，制作使用BP方法的學(xué)習(xí)中使用的教師數(shù)據(jù)(S804)。將各個(gè)月的每天的熱負(fù)荷和消耗能量數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)化后，存儲(chǔ)在該教師數(shù)據(jù)中。此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化值由下式(4)算出。
標(biāo)準(zhǔn)化值＝(仿真計(jì)算值-最小值)/(最大值-最小值) (4)最后，存儲(chǔ)在上述整體控制部中的文件形成程序使用上述教師數(shù)據(jù)，執(zhí)行基于BP方法的學(xué)習(xí)(S805)，生成權(quán)重文件(S806)。
另外，上述教師數(shù)據(jù)中輸入到輸入層中的各值設(shè)為規(guī)定的最小值、中間值和最大值。例如，對(duì)太陽(yáng)輻射量指標(biāo)準(zhǔn)備最小值、中間值和最大值3種指標(biāo)，對(duì)傳導(dǎo)熱量指標(biāo)準(zhǔn)備最小值、兩個(gè)中間值和最大值4種指標(biāo)，對(duì)間隙面積指標(biāo)準(zhǔn)備最小值、中間值和最大值3種指標(biāo)。另外，在傳導(dǎo)熱量指標(biāo)中準(zhǔn)備兩個(gè)中間值是因?yàn)榛趥鲗?dǎo)熱量指標(biāo)的消耗能量數(shù)量的變化大。
圖9是表示上述權(quán)重文件的形成環(huán)境的目錄結(jié)構(gòu)一例。如圖9所示，將教師數(shù)據(jù)文件或權(quán)重文件等存儲(chǔ)在都市目錄下。
另外，表示空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量的數(shù)據(jù)既可以是實(shí)驗(yàn)得到的測(cè)定數(shù)據(jù)，也可以是通過(guò)能量仿真得到的數(shù)據(jù)。表示空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量的數(shù)據(jù)的時(shí)間刻度可以是年、月、1日、1小時(shí)之一，設(shè)為與由空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部40提示給用戶(hù)的信息內(nèi)容等同、或比之還細(xì)致的時(shí)間刻度。提供關(guān)于住宅的信息作為輸入，將空調(diào)機(jī)消耗能量數(shù)量設(shè)定為輸出，使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)如此得到的多個(gè)教師數(shù)據(jù)。由神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)的情況下的空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量的時(shí)間刻度，也可與空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部40提示給用戶(hù)的信息的時(shí)間刻度相等。
下面，說(shuō)明本實(shí)施方式的消耗能量預(yù)測(cè)裝置50的動(dòng)作。
圖10是表示消耗能量預(yù)測(cè)裝置50的處理流程的流程圖。
首先，使用條件輸入部10從用戶(hù)處接受關(guān)于設(shè)置空調(diào)機(jī)1的房間(或住宅)的信息(S1001)。
接著，若接受到都市信息輸入部11、生活模式信息輸入部12設(shè)定的信息，則空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35讀出對(duì)應(yīng)于這些設(shè)定信息的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)權(quán)重文件等消耗能量插值信息(S1002)，輸出到空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30。
另一方面，日照信息存儲(chǔ)部25一旦從都市信息輸入部11接受都市信息，則確定該都市的日照信息(S1003)，輸出到太陽(yáng)輻射量計(jì)算部21。
從而，空調(diào)機(jī)負(fù)荷要素計(jì)算部20若接受從使用條件輸入部10輸入的信息、和從日照信息存儲(chǔ)部25接受日照信息，則太陽(yáng)輻射量計(jì)算部21、傳導(dǎo)熱量計(jì)算部22和間隙面積計(jì)算部23計(jì)算上述3個(gè)指標(biāo)(S1004)，輸出到空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30。
此時(shí)，空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30使用從空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35得到的權(quán)重文件等消耗能量插值信息，計(jì)算空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量(S1005)。
最后，空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部40接受空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30算出的空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量，通過(guò)畫(huà)面或聲音等方法向用戶(hù)提示關(guān)于算出的消耗能量數(shù)量的信息(S1006)。
圖11是關(guān)于顯示空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部40中的空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量的顯示例。圖11的情況示出每個(gè)月的冷氣、暖氣和換氣所需的電費(fèi)的預(yù)測(cè)例。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的消耗能量預(yù)測(cè)裝置，將太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量、間隙面積等對(duì)空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)據(jù)造成大的影響的要素作為輸入，利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)插值方法來(lái)計(jì)算消耗能量數(shù)量，所以可對(duì)用戶(hù)的空調(diào)機(jī)的使用條件來(lái)正確且迅速地提示消耗能量數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)值。
(實(shí)施方式2)在上述實(shí)施方式1中，說(shuō)明根據(jù)太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量、間隙面積等對(duì)空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量造成大的影響的3個(gè)要素，利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)插值方法來(lái)預(yù)測(cè)空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量的實(shí)施例，但在本實(shí)施方式中，說(shuō)明根據(jù)上述3個(gè)要素算出熱負(fù)荷并使用該得出的熱負(fù)荷來(lái)算出空調(diào)機(jī)的消耗能量預(yù)測(cè)值的實(shí)施例。
圖12是表示根據(jù)本實(shí)施方式的消耗能量預(yù)測(cè)裝置55的功能結(jié)構(gòu)框圖。如圖12所示，該消耗能量預(yù)測(cè)裝置55具備熱負(fù)荷計(jì)算部31和空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部32，代替上述實(shí)施方式1的消耗能量預(yù)測(cè)裝置50中的空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部30。另外，下面向與上述實(shí)施形態(tài)1的消耗能量預(yù)測(cè)裝置50相同的功能結(jié)構(gòu)附加相同序號(hào)，省略其說(shuō)明。
熱負(fù)荷計(jì)算部31根據(jù)上述實(shí)施方式1中說(shuō)明的太陽(yáng)輻射量指標(biāo)、傳導(dǎo)熱量指標(biāo)和間隙面積指標(biāo)，算出設(shè)置空調(diào)機(jī)1的房間(或住宅)的熱負(fù)荷。
空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部32根據(jù)熱負(fù)荷計(jì)算部31算出的熱負(fù)荷與空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部35中存儲(chǔ)的插值信息，利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等插值方法，算出空調(diào)機(jī)1的消耗能量數(shù)量。
圖13是表示空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部32的計(jì)算的示意圖。圖13中，計(jì)算對(duì)應(yīng)于總傳熱系數(shù)(熱x)與空氣壓縮機(jī)的能力(能力x)的最大熱負(fù)荷值(Qx)，并接著通過(guò)現(xiàn)有的熱負(fù)荷計(jì)算值(Qnm)進(jìn)行插值，對(duì)Qx算出消耗能量數(shù)量(Ex)。
另外，圖13是簡(jiǎn)化表示空調(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部32的插值計(jì)算的圖，實(shí)際上進(jìn)行多元(即考慮上述太陽(yáng)輻射量指標(biāo)、傳導(dǎo)熱量指標(biāo)和間隙面積指標(biāo))的插值計(jì)算。
圖14是實(shí)施方式2的消耗能量預(yù)測(cè)裝置55的空調(diào)機(jī)消耗能量顯示部的顯示例。圖14中，示出在預(yù)測(cè)對(duì)象的房間(或住宅)中設(shè)置空調(diào)機(jī)1的情況下從6點(diǎn)到18點(diǎn)的熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)結(jié)果。
另外，上述實(shí)施方式1和2用附圖來(lái)說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明不打算限定于此。
工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的消耗能量預(yù)測(cè)裝置可適用于一般的個(gè)人計(jì)算機(jī)或PDA等中。
權(quán)利要求
1.一種消耗能量預(yù)測(cè)裝置，預(yù)測(cè)設(shè)置在房間中的空調(diào)機(jī)消耗的能量數(shù)量，其特征在于，具備從用戶(hù)接受使用所述空調(diào)機(jī)時(shí)的使用條件的使用條件接受單元；要素計(jì)算單元，根據(jù)所述接受到的使用條件，計(jì)算與流入所述房間中的日照量有關(guān)的第1要素、與所述房間與所述房間外的溫度差引起的傳導(dǎo)熱量有關(guān)的第2要素、和與所述房間與所述房間外的自然換氣有關(guān)的第3要素；和消耗量計(jì)算單元，根據(jù)算出的所述3個(gè)要素，計(jì)算所述空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消耗能量預(yù)測(cè)裝置，其特征在于所述消耗能量預(yù)測(cè)裝置還具備根據(jù)所述算出的3個(gè)要素來(lái)計(jì)算熱負(fù)荷的熱負(fù)荷計(jì)算單元，所述消耗量計(jì)算單元根據(jù)算出的所述熱負(fù)荷，計(jì)算所述消耗能量數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消耗能量預(yù)測(cè)裝置，其特征在于所述消耗能量預(yù)測(cè)裝置還具備插值函數(shù)生成單元，根據(jù)預(yù)定的所述使用條件和與之對(duì)應(yīng)的消耗能量數(shù)量，生成插值函數(shù)，所述消耗量計(jì)算單元通過(guò)將算出的所述3個(gè)要素代入所述插值函數(shù)，計(jì)算所述消耗能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消耗能量預(yù)測(cè)裝置，其特征在于所述插值函數(shù)生成單元將所述使用條件和與之對(duì)應(yīng)的消耗能量數(shù)量設(shè)為教師數(shù)據(jù)，利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)來(lái)生成所述插值函數(shù)。
5.一種消耗能量預(yù)測(cè)方法，預(yù)測(cè)設(shè)置在房間中的空調(diào)機(jī)消耗的能量數(shù)量，其特征在于，包含從用戶(hù)接受使用所述空調(diào)機(jī)時(shí)的使用條件的使用條件接受步驟；要素計(jì)算步驟，根據(jù)所述接受到的使用條件，計(jì)算關(guān)于流入所述房間中的日照量的第1要素、關(guān)于所述房間與所述房間外的溫度差引起的傳導(dǎo)熱量的第2要素、和關(guān)于所述房間與所述房間外的自然換氣的第3要素；和消耗量計(jì)算步驟，根據(jù)算出的所述3個(gè)要素，計(jì)算所述空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量。
6.一種用于消耗能量預(yù)測(cè)裝置的程序，該裝置預(yù)測(cè)設(shè)置在房間中的空調(diào)機(jī)消耗的能量數(shù)量，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行從用戶(hù)接受使用所述空調(diào)機(jī)時(shí)的使用條件的使用條件接受步驟；要素計(jì)算步驟，根據(jù)所述接受到的使用條件，計(jì)算關(guān)于流入所述房間中的日照量的第1要素、關(guān)于所述房間與所述房間外的溫度差引起的傳導(dǎo)熱量的第2要素、和關(guān)于所述房間與所述房間外的自然換氣的第3要素；和消耗量計(jì)算步驟，根據(jù)算出的所述3個(gè)要素，計(jì)算所述空調(diào)機(jī)的消耗能量數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可對(duì)任意的空調(diào)機(jī)的使用條件提示正確且迅速的消耗能量預(yù)測(cè)值的空調(diào)機(jī)的消耗能量預(yù)測(cè)裝置。準(zhǔn)備分別使太陽(yáng)輻射量、傳導(dǎo)熱量、間隙面積等3個(gè)指標(biāo)變化的情況下的空調(diào)機(jī)消耗能量，作為教師數(shù)據(jù)，使用所述3個(gè)指標(biāo)來(lái)對(duì)空調(diào)機(jī)消耗能量進(jìn)行插值計(jì)算，將消耗能量插值信息存儲(chǔ)在空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部(35)中?？照{(diào)機(jī)消耗能量計(jì)算部(30)根據(jù)輸入使用條件輸入部(10)的實(shí)際使用條件，使用空調(diào)機(jī)負(fù)荷要素計(jì)算部(20)計(jì)算的所述3個(gè)要素、與空調(diào)機(jī)消耗能量插值信息存儲(chǔ)部(35)的消耗能量插值信息，計(jì)算空調(diào)機(jī)消耗能量。
文檔編號(hào)F24F7/06GK1573729SQ200410047229
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者松井大, 長(zhǎng)光左千男 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社