CN101646905A - 空调系统控制装置 - Google Patents
空调系统控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101646905A CN101646905A CN200880010537A CN200880010537A CN101646905A CN 101646905 A CN101646905 A CN 101646905A CN 200880010537 A CN200880010537 A CN 200880010537A CN 200880010537 A CN200880010537 A CN 200880010537A CN 101646905 A CN101646905 A CN 101646905A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- mentioned
- conditioning
- object space
- heat source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
- F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/81—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the air supply to heat-exchangers or bypass channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
- F24F2110/12—Temperature of the outside air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
- F24F2140/20—Heat-exchange fluid temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
在具有中央控制部(30)和局部控制部(40)的空调系统控制装置中,中央控制部(30)具有测量热源机输入输出状态的热源机测量系统(A)、设定空调对象空间的空调条件数据的设定部(42)、测量外部空气条件数据的外部空气测量系统(B)、总空调负荷运算部(31)、最佳运转状态推测部(32)、和热源机控制部(33)。总空调负荷运算部(31)根据热源机(2)的冷水流入-送出温度及冷水流量,求出热源机(2)的交换热量即总空调负荷。最佳运转状态推测部(32)将求出的总空调负荷、空调条件数据和外部空气条件数据作为变量,推测对空调系统的空调设备进行最佳控制的状态量。热源机控制部(33)控制作为空调设备的冷却塔风扇(5)、冷却水泵(6)、冷水泵(9)、压缩机(2c),以使由热源机测量系统(A)测量的状态数据与推测的状态量一致。
Description
技术领域
本发明涉及对进行例如大厦、医院等的制冷制暖的空调系统进行控制的空调系统控制装置。
背景技术
近年来,构成大厦等的空调系统的各种空调设备的节能化的要求提高,为了满足该要求,提出了许多降低空调设备的动力的空调系统的控制装置。
以往,许多空调系统控制装置采用根据空调负荷改变空调系统的运转状态的方法,提出了以下几种控制方法。
(1)预先设定多个运转模式,根据空调负荷选择最佳的空调设备的运转模式,并按照该选择的运转模式运转空调系统的方法(例如参照专利文献1)。
(2)根据空调负荷控制附属于热源机的压缩机的转速的方法(例如参照专利文献2)。
(3)根据空调负荷变更冷冻机的运转台数的方法(例如参照专利文献3)。
(4)求出空调线圈的线圈温度目标值和热源机的冷水温度目标值,以使构成空调系统的热源机、送水泵、送风风扇等的空调设备的所需动力的合计成为最小、然后控制送水泵、送风风扇等、以使线圈温度及冷水温度成为线圈温度目标值及冷水温度目标值的方法(例如参照专利文献4)。
专利文献1:日本特开2004-271095号公报
专利文献2:日本特开2006-125797号公报
专利文献3:日本特开2005-233557号公报
专利文献4:日本特开2004-069134号公报
发明内容
如以上的专利文献1~3所示的以往技术的控制方法是根据空调负荷、着眼于能够实现节能化的特定的空调设备或运转状态等而进行控制的方法,不是实现构成空调系统的所有空调设备的最佳化的方法。因而,可以说这些以往技术不是追求在热力学上能够实现的最大的节能效果的方法,而是实现部分节能化的控制方法。
另一方面,上述专利文献4所示的以往技术的控制方法是尝试空调系统的所有空调设备的最佳化的方法,但由于没有考虑空调负荷的状态、并且不是通过1个热源机高效率地进行多个空调对象空间的空调(空气调节)的结构等,所以具有基本性的问题,没有达到用来高效率地实现节能化的最佳控制。
所以,本发明的目的是提供一种至少以总空调负荷为输入变量、决定使构成空调系统的空调设备的总所需动力为最小的空调系统的运转状态、并按照该决定的目标值控制各空调设备、高效率地进行多个空调对象空间的空气调节、并且实现节能化的空调系统控制装置。
遵循本发明的观点的空调系统控制装置,对空调系统进行控制,该空调系统具备:至少1个空调对象空间;用来生成冷却水的冷却塔;热源机,进行接受由该冷却塔生成的冷却水、生成规定温度的冷水的冷冻循环动作,并且具有压缩机;冷水线圈,设置于每一个上述空调对象空间,通过由上述热源机生成的冷水与至少上述空调对象空间内的空气之间的热交换生成将上述空调对象空间制冷的空气;冷却水泵,将由上述冷却塔生成的冷却水供给到上述热源机并使之循环;冷水泵,将由上述热源机生成的冷水供给到上述冷水线圈并使之循环;送风风扇,将由各冷水线圈生成的空气送入到对应的空调对象空间内;以及冷却塔风扇,将要进行热交换的空气供给到冷却塔并使之循环,上述空调系统控制装置的特征在于,具有:中央控制部,对与上述空调系统的热源机的运转有关的空调设备进行控制;以及局部控制部,对上述空调对象空间的空调进行控制,上述中央控制部具备:热源机测量系统,测量上述热源机的输入输出状态数据;空调条件设定部,设定上述空调对象空间的空调条件数据;外部空气测量系统,测量外部空气条件数据;总空调负荷运算单元,根据上述热源机的冷水流入温度、冷水流出温度以及该热源机的冷水流量,求出上述热源机内部的制冷剂与从上述冷水线圈流入的冷水之间的每单位时间的交换热量即总空调负荷;最佳运转状态推测单元,将由上述总空调负荷运算单元求出的总空调负荷、由上述空调条件设定部设定的空调条件数据和由上述外部空气测量系统测量的外部空气条件数据作为输入变量,推测用来对上述空调系统的空调设备进行最佳控制的状态量;以及热源机控制单元,控制上述冷却塔风扇、上述冷却水泵、上述冷水泵和上述压缩机的转速,以使由上述热源机测量系统测量的状态数据与由上述最佳运转状态推测单元推测的状态量一致。
另外,作为最佳运转状态推测单元,是以下的结构:将由上述总空调负荷运算单元求出的总空调负荷、上述空调对象空间空调条件数据和上述外部空气条件数据作为上述输入变量,推测作为上述空调系统的空调设备的上述冷却塔泵、上述冷却水泵、上述冷水泵和上述压缩机的所需电力合计为最小的状态量(目标值),该状态量为热源机流入冷却水的温度及流量、热源机送出冷水的温度及流量等。
此外,作为上述局部控制部,是以下的结构:控制对每一个上述空调对象空间送入制冷的空气的送风风扇的转速或决定空气的风量的阀的开度和决定流入到上述冷水线圈中的冷水流量或流量分配的调节阀,以使由每一个上述空调对象空间的对象空间测量系统测量的空调对象空间内空气温度和空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度或湿球温度与由上述空调条件设定部设定的空调对象空间空气温度和空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度或湿球温度一致。
遵循本发明的第2技术方案的空调系统控制装置,是以下的结构:具备上述中央控制部和上述局部控制部;上述中央控制部在求出暂定的上述总空调负荷后,控制上述空调系统的空调设备,然后上述局部控制部进行控制,以使由每一个上述空调对象空间的对象空间内测量系统测量的物理量接近于由上述空调条件设定部设定的物理量;上述中央控制部在上述局部控制部的控制后,求出更接近于真正的总空调负荷的上述总空调负荷,从而上述中央控制部和上述局部控制部一边相互取得协调-联动,一边控制上述空调系统的空调设备。
附图说明
图1是有关本发明的实施方式的空调系统的典型的结构图。
图2是有关本实施方式的空调系统控制装置的结构图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
首先,在说明本实施方式之前,当想要实现理想的空调系统的节能运转的情况下,一般需要以输送热量的冷水或空气等的动作流体的焓平衡(Enthalpy Balance)或包含在空气中的水蒸气质量的平衡等为制约条件,推测使构成空调系统的所有空调设备的总所需动力为最小的最佳的动作流体的温度或流量等的状态量,并控制构成空调系统的空调设备的动作以使实际测量的值与推测的状态量一致。
所以,将以下作为前提:在假设了多个空调对象空间(各房间)的空调的基础上,至少计算为了进行空调对象空间的空调(空气调节)而使用的冷水与生成该冷水的热源机之间的交换热量,从而暂定推测空调系统的总空调负荷,当按照该推测的总空调负荷、空调系统的空气状态(温度、湿度等)达到了希望的空气状态时对应于真正的总空调负荷。并且,可以考虑到,当空调系统的空气状态(温度、湿度等)达到了希望的空气状态时,至少将根据热源机与冷水线圈之间的热交换热量得到的空调系统的真正的总空调负荷作为输入变量,推测空调系统的所有空调设备的总所需动力为最小的热源机最佳运转状态,如果基于该推测的状态量控制空调系统的所有空调设备,则能够使多个空调对象空间的空调高效率地运转,能够实现理想的节能化。
基于以上的考虑,实现了有关本实施方式的空调系统控制装置。
(空调系统的结构)
图1是表示作为控制对象的空调系统的典型的结构的图。
以往的典型的空调系统的结构包括冷却塔1、热源机(冷冻机)2、和在多个空调对象空间(房间)3a、3b、……的每一个空调对象空间设置的冷水线圈4a、4b、……。另外,空调系统是指对多个空调对象空间3a、3b、……进行空调控制的系统,但这里为了简化而仅图示说明了例如两个空调对象空间3a、3b。另外,所谓空调对象空间,是指用构造物分隔的作为空调的对象的一般空间,例如居室对应于此。
冷却塔1是用来将热源机2产生的热放散到大气中的装置,一般被控制为驱动冷却塔风扇5,通过作为冷气机负荷热的空气与水的热交换制造一定温度的冷却水。来自该冷却塔1的冷却水被冷却水泵6供给到热源机2中。冷却水泵6没有图示,但由图2所示的本实施方式的空调系统控制装置经由变换器控制。
热源机2具有通过与从冷却塔1供给的冷却水进行热交换来制造规定温度的制冷用冷水的功能,形成有由凝缩器2a-蒸发器2b-压缩机2c构成的循环路径,进行冷冻循环动作。
即,热源机2在内部中,在凝缩器2a进行通过冷却水泵6的驱动从冷却塔1供给的冷却水与制冷剂2d的热交换之后,将该制冷剂2d传送到蒸发器2b中,这里,通过制冷剂2d与从冷水线圈4a、4b流入的冷水的热交换而生成规定温度的冷水。
热源机2的蒸发器2b的冷水的流入-送出侧被分支为多个,在这些分支线7a、7b上分别经由流量调节阀8a、8b连接着冷水线圈4a、4b。
通过冷水泵9的驱动,将由热源机2冷却的冷水经由各分支线7a、7b供给到冷水线圈4a、4b。冷水线圈4a、4b在通过从各分支线7a、7b供给的冷水与从对应的空调对象空间3a、3b供给的混合空气(来自空间的空气的一部分与外部空气的混合)的热交换将该混合气体冷却后,经由各送风风扇10a、10b使该冷风回到空调对象空间3a、3b中,从而将各空调对象空间3a、3b制冷。
对于空调对象空间3a、3b,也可以按照与上述同样的处理程序使混合空气成为规定温度的暖风之后使其回到空调对象空间3a、3b中,从而将各空调对象空间3a、3b制暖。
(空调系统控制装置的结构)
图2是对有关本实施方式的空调系统的空调设备进行运转控制的空调系统控制装置的结构的图。
空调系统控制装置在运转控制空调系统时需要测量空调系统的所需部位的物理量。即,在热源机2的冷水流入-送出线,设有冷水入口温度传感器11、冷水出口温度传感器12、冷水流量传感器13,此外,在热源机2的冷却水送出-流入线,设有冷却水出口温度传感器14、冷却水入口温度传感器15及冷却水流量传感器16。这些传感器11~16构成热源机测量系统A。
此外,在构成空调系统的空调对象空间3a、3b的周围附近设有外部空气温度传感器17及外部空气湿度传感器18,构成外部空气测量系统B。
进而,在空调对象空间3a、3b内,在每一个空调对象空间3a、3b设有对象空间温度传感器19a、19b、对象空间湿度传感器20a、20b。此外,在冷水线圈4a、4b的冷风的供给线,设有对象空间供气温度传感器21a、21b,构成对象空间内测量系统Ca、Cb。
空调系统控制装置的主体部分大体划分为中央控制部30和局部控制部40,还设有空调对象空间空调条件设定部42。另外,作为空调对象空间空调条件设定部42,预先设定空调对象空间空气温度、空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度、外部空气取入风量。
上述中央控制部30包括:总空调负荷计算部31,基于热源机2的交换热量等计算空调系统的总空调负荷;最佳运转状态推测部32,以由总空调负荷计算部31计算的总空调负荷、由空调对象空间空调条件设定部42设定的空调条件数据和由外部空气测量系统B测量的外部空气条件数据为输入变量,推测使构成空调系统的空调设备的总所需动力为最小的空调系统;和热源机控制部33,根据由该推测部32推测的最佳运转状态量和有关冷却水的状态量,控制作为空调系统的空调设备的例如冷却塔风扇5、冷却水泵6、冷水泵9及压缩机2c。
作为局部控制部40,设有对应于空调对象空间3a、3b的空调对象空间空调控制部41a、41b。各空调对象空间空调控制部41a、41b具有对流量调节阀8a、8b的开度以及送风风扇10a、10b的转速或空气的风量进行控制的功能,该流量调节阀8a、8b及送风风扇10a、10b为与空调对象空间3a、3b的空调有关的设备,流量调节阀8a、8b决定流入到冷水线圈4a、4b中的冷水流量或冷水的流量分配,送风风扇10a、10b对每一个空调对象空间3a、3b送入制冷的空气。
另外,为了简化将空调对象空间空调控制部41a、41b、……对应于两个空调对象空间3a、3b而仅图示了两个空调对象空间空调控制部41a、41b,但并不限于此,也可以对应于空调对象空间的数量而随时增加。
(空调系统控制装置的动作)
接着,对有关本实施方式的空调系统控制装置的动作进行说明。
构成中央控制部30的总空调负荷运算部31取入作为热源机测量系统A的冷水入口温度传感器11的冷水流入温度、冷水送出温度传感器12的冷水送出温度、和蒸发器冷水送出侧的冷水流量传感器13的冷水流量,并根据蒸发器2b的冷水流入温度和冷水送出温度计算冷水的蒸发器2b的输入输出焓差。
总空调负荷运算部31使用计算出的冷水的蒸发器输入输出焓差和冷水流量,基于“(蒸发器输入输出焓差)×(冷水流量)”的运算式,计算热源机2内的蒸发器2b中的制冷剂2d与冷水的交换热量,并将该计算出的交换热量推测为总空调负荷,送出给最佳运转状态推测部32。
但是,由于空调对象空间3a、3b的空气状态(例如温度、湿度等)不为希望的空气状态,所以该阶段中的总空调负荷推测值为暂定的空调系统的总空调负荷。这是因为,虽然各空调对象空间空调控制部41a、41b控制与各空调对象空间3a、3b的空调关联的空调设备8a、8b、10a、10b,但各空调对象空间3a、3b的空气状态还没有成为希望的空气状态。
随着空调对象空间空调控制部41a、41b控制空调设备8a、8b、10a、10b、各空调对象空间3a、3b的空气状态接近于希望的空气状态,接近于真正的交换热量、以及真正的总空调负荷。结果,中央控制部30和局部控制部40一边取得协调及联动一边反复控制,从而中央控制部30能够基于真正的总空调负荷决定为最佳的运转状态。
最佳运转状态推测部32如果从总空调负荷运算部31接受到总空调负荷,则取入由空调对象空间空调条件设定部42设定的作为空调条件数据的空调对象空间温度、空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度及外部空气取入设定风量、和作为由外部空气测量系统B测量的外部空气条件数据的由外部空气温度传感器(湿球温度传感器等)17测量的外部空气湿球温度,并将这些总空调负荷、空调条件数据及外部空气条件数据作为输入变量,计算用来对上述空调系统的空调设备5、6、9、2c进行最佳控制的热源机送出冷水温度及其流量和热源机流入冷水温度及其流量,并送出到热源机控制部32。
这里,所谓的最佳运转状态,是指对于空调对象空间空调条件设定部42的空调对象空间空气温度、空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度及外部空气取入风量、和由外部空气测量系统B的外部空气温度传感器17及外部空气湿度传感器18测量的外部空气温度及外部空气湿度或外部空气湿球温度,使图1所示的冷却塔风扇5、冷却水泵6、冷水泵9、压缩机2c、送风风扇10a、10b等的所需动力合计值为最小的空调系统内动作流体的物理量,该物理量是热源机流入冷水温度及其流量、热源机送出冷水温度及其流量的各值。另外,也可以代替上述外部空气湿球温度而使用外部空气干球温度及外部空气湿度两者来计算物理量的最佳值。
即,作为最佳运转状态推测部32,也可以采用如下方法:将总空调负荷、空调对象空间空调条件设定部42的空调条件数据、外部空气测量系统B的各种外部空气条件数据作为输入变量,按照作为用该各变量表示的函数而预先求出并装载的计算程序,推测上述动作流体物理量的最佳值,上述动作流体物理量是利用数理规划法等使上述冷却塔风扇5、冷却水泵6、冷水泵9、压缩机2c、送风风扇10a、10b的所需动力合计值为最小而求出的。
并且,最佳运转状态推测部32在求出上述动作流体的物理量即热源机流入冷水温度及其流量和热源机送出冷水温度及其流量的最佳值之后,向热源机控制部33送出。
热源机控制部33如果接受到动作流体物理量的最佳值,则控制决定冷却塔风扇5、冷却水泵6、冷水泵9、压缩机2c、送风风扇10a、10b的动作、例如各自的转速的未图示的变换器等,以使由热源机测量系统A的冷却水入口温度传感器15测量的冷却水流入温度、由冷却水流量传感器16测量的冷却水流量、由冷水出口温度传感器12测量的冷水送出温度和由冷水流量传感器13测量的冷水流量与作为最佳值的动作流体物理量一致。
在该热源机控制部33中至少动作控制为,冷却塔风扇5使冷却水入口温度传感器15的冷却水流入温度与最佳化的热源机流入冷却水温度一致,冷却水泵6使冷却水流量传感器16的冷却水流量与最佳化的热源机流入冷却水流量一致,冷水泵9使冷水流量传感器13的冷水流量与最佳化的热源机送出冷水流量一致,压缩机2c使冷水出口温度传感器12的冷水送出温度与最佳化的热源机送出冷水温度一致。另外,也可以代替冷却水入口温度传感器15而使用冷却水出口温度传感器14。
另一方面,局部控制部40的各空调对象空间空调控制部41a、41n控制对应的空调对象空间3a、3b的空气状态量(温度、湿度)。
即,如果决定了热源机最佳状态,则各空调对象空间空调控制部41a、41n将冷水线圈流入冷水温度作为空调对象空间共通的条件,分别控制对应于各空调对象空间3a、3b的冷水流量调节阀8a、8b及送风风扇10a、10b,以使由设置在各空调对象空间3a、3b中的对象空间内测量系统Ca、Cb的空调对象空间温度传感器19a、19b测量的温度及由空调对象空间供气温度传感器21a、21b测量的供气温度与由空调对象空间空调条件设定部42设定的空气温度及供气温度一致。
另外,也可以代替空调对象空间供气温度传感器21a、21n而使用空调对象空间湿度传感器20a、20b。此外,作为对各空调对象空间3a、3b供气的风量,在代替对各空调对象空间3a、3b独立设置的送风风扇10a、10b而控制阀或风门等的情况下,也可以是控制该送风风扇10a、10b的转速以及阀或风门的开度的结构。
进而,在该形态例中,按照各空调对象空间3a、3b设置了空调对象空间空调控制部41a、41n,但也可以是例如1个空调对象空间空调控制部以预定的时间间隔依次控制一些多个空调对象空间3a、3b、……的结构。
另外,在空调系统的空调控制中,由于基于空调对象空间3a的焓平衡及冷水线圈4a中的冷水-空气间的焓平衡及热交换特性的制约条件与控制量的数量一致,所以不需要进行控制量的最佳化。但是,在空调对象空间3a的空气状态向设定的空调条件数据接近的过程中,用总空调负荷运算部31计算的总空调负荷变化,所以随之由最佳运转状态推测部32推测的最佳运转状态也变化。
由此,作为空调系统控制装置,在中央控制部30与局部控制部40相互协调-联动而使空调对象空间3a的空气状态大致与设定的空调条件数据一致时,能够由中央控制部30的总空调负荷运算部31计算真正的总空调负荷,并且能够由最佳运转状态推测部32根据真正的总空调负荷推测使空调系统的空调设备的所需动力合计值为最小的最佳运转状态量。
因而,根据以上那样的实施方式,在初期阶段根据现状的热源机2与冷水线圈4a、4b、……之间的热交换热量计算暂定的总空调负荷,并以该总空调负荷为变量,基于空调系统的最佳运转状态量来控制空调系统的空调设备,在局部控制部40中空调对象空间3a的空气状态大致与设定的空调条件数据一致时,由中央控制部30的总空调负荷运算部31计算出真正的总空调负荷之后,如果由最佳运转状态推测部32在真正的空调负荷之下决定空调系统的最佳运转状态,则能够使多个空调对象空间3a、3b、……的空调高效率地运转,能够实现空调系统的节能化。
此外,本发明并不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形来实施。
工业实用性
本发明至少将总空调负荷作为输入变量,决定使构成空调系统的空调设备的总所需动力为最小的空调系统的运转状态,并按照该决定的目标值控制各空调设备,从而能够应用于能够使多个空调对象空间的空调高效率地运转、能够实现节能化的空调系统控制装置。
Claims (6)
1、一种空调系统控制装置,对空调系统进行控制,该空调系统具备:至少1个空调对象空间;用来生成冷却水的冷却塔;热源机,进行接受由该冷却塔生成的冷却水、生成规定温度的冷水的冷冻循环动作,并且具有压缩机;冷水线圈,设置于每一个上述空调对象空间,通过由上述热源机生成的冷水与至少上述空调对象空间内的空气之间的热交换,生成将上述空调对象空间制冷的空气;冷却水泵,将由上述冷却塔生成的冷却水供给到上述热源机并使之循环;冷水泵,将由上述热源机生成的冷水供给到上述冷水线圈并使之循环;送风风扇,将由各冷水线圈生成的空气送入到对应的空调对象空间内;以及冷却塔风扇,将要进行热交换的空气供给到冷却塔并使之循环,上述空调系统控制装置的特征在于,具有:
中央控制部,对与上述空调系统的热源机的运转有关的空调设备进行控制;以及局部控制部,对上述空调对象空间的空调进行控制,
上述中央控制部具备:
热源机测量系统,测量上述热源机的输入输出状态数据;
空调条件设定部,设定上述空调对象空间的空调条件数据;
外部空气测量系统,测量外部空气条件数据;
总空调负荷运算单元,根据上述热源机的冷水流入温度、冷水流出温度以及该热源机的冷水流量,求出上述热源机内部的制冷剂与从上述冷水线圈流入的冷水之间的每单位时间的交换热量即总空调负荷;
最佳运转状态推测单元,将由上述总空调负荷运算单元求出的总空调负荷、由上述空调条件设定部设定的空调条件数据和由上述外部空气测量系统测量的外部空气条件数据作为输入变量,推测用来对上述空调系统的空调设备进行最佳控制的状态量;以及
热源机控制单元,控制上述冷却塔风扇、上述冷却水泵、上述冷水泵和上述压缩机的转速,以使由上述热源机测量系统测量的状态数据与由上述最佳运转状态推测单元推测的状态量一致。
2、如权利要求1所述的空调系统控制装置,其特征在于,
由上述空调条件设定部设定的空调条件数据是空调对象空间空气温度、空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度或湿球温度、和向所有空调对象空间取入的外部空气取入风量;
由上述外部空气测量系统测量的外部空气条件数据是外部空气干球温度、和外部空气湿度或者外部空气湿球温度。
3、如权利要求1或2所述的空调系统控制装置,其特征在于,
上述最佳运转状态推测单元将由上述总空调负荷运算单元求出的总空调负荷、上述空调对象空间空调条件数据和上述外部空气条件数据作为上述输入变量,推测对将上述空调对象空间制冷的空气进行驱动的所有的送风风扇、上述冷却水泵、上述冷水泵和上述压缩机的所需电力合计为最小的状态量,该状态量为热源机流入冷却水的温度及流量、热源机送出冷水的温度及流量等。
4、如权利要求1所述的空调系统控制装置,其特征在于,
具有空调条件设定单元,该空调条件设定单元设定向上述所有空调对象空间取入的风量、上述空调对象空间的温度、上述空调对象空间的湿度或湿球温度或为了对上述空调对象空间进行空气调节而供给的空气的温度;
上述最佳运转状态推测单元构成为,基于将由上述空调条件设定单元设定的设定值、上述总空调负荷、和作为外部空气条件数据的外部空气湿球温度作为变量的函数,推测上述状态量。
5、如权利要求1所述的空调系统控制装置,其特征在于,
上述局部控制部的结构为,控制对每一个上述空调对象空间送入制冷的空气的送风风扇的转速或决定空气的风量的阀的开度、以及决定流入到上述冷水线圈中的冷水流量或流量分配的调节阀,以使由每一个上述空调对象空间的对象空间测量系统测量的空调对象空间内空气温度和空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度或湿球温度与由上述空调条件设定部设定的空调对象空间空气温度和空调对象空间供气温度或空调对象空间湿度或湿球温度一致。
6、一种空调系统控制装置,其特征在于,
具备权利要求1中所述的中央控制部和权利要求5中所述的局部控制部;
上述中央控制部在求出暂定的上述总空调负荷后,控制上述空调系统的空调设备,然后上述局部控制部进行控制,以使由每一个上述空调对象空间的对象空间内测量系统测量的物理量接近于由上述空调条件设定部设定的物理量;
上述中央控制部在上述局部控制部的控制后,求出更接近于真正的总空调负荷的上述总空调负荷,从而上述中央控制部和上述局部控制部一边相互取得协调-联动,一边控制上述空调系统的空调设备。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP098551/2007 | 2007-04-04 | ||
JP2007098551A JP4936961B2 (ja) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | 空調システム制御装置 |
PCT/JP2008/050292 WO2008126428A1 (ja) | 2007-04-04 | 2008-01-11 | 空調システム制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101646905A true CN101646905A (zh) | 2010-02-10 |
CN101646905B CN101646905B (zh) | 2012-06-20 |
Family
ID=39863587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008800105379A Expired - Fee Related CN101646905B (zh) | 2007-04-04 | 2008-01-11 | 空调系统控制装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8036779B2 (zh) |
JP (1) | JP4936961B2 (zh) |
CN (1) | CN101646905B (zh) |
WO (1) | WO2008126428A1 (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102829525A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 阿自倍尔株式会社 | 空调控制装置以及方法 |
CN103348195A (zh) * | 2010-10-29 | 2013-10-09 | 三菱重工业株式会社 | 热源装置 |
CN103574856A (zh) * | 2012-08-01 | 2014-02-12 | 阿自倍尔株式会社 | 空调控制解显示装置及方法 |
CN104105928A (zh) * | 2012-02-03 | 2014-10-15 | 株式会社日立制作所 | 热源系统及热源系统的控制方法 |
CN104137374A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-11-05 | 日立空调·家用电器株式会社 | 空调控制系统和空调控制方法 |
CN104456856A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 水冷冷风机的控制方法及控制装置 |
CN107543345A (zh) * | 2016-06-27 | 2018-01-05 | 荏原冷热系统株式会社 | 热源系统及其控制方法 |
CN113474594A (zh) * | 2019-04-26 | 2021-10-01 | 大金工业株式会社 | 机器学习装置、空调系统以及机器学习方法 |
CN114930092A (zh) * | 2020-01-23 | 2022-08-19 | 三菱重工制冷空调系统株式会社 | 空调系统控制装置、空调系统、空调系统控制方法以及程序 |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5132334B2 (ja) | 2008-01-28 | 2013-01-30 | 株式会社東芝 | 空調制御装置およびこれを用いた空調制御システム |
US20090248244A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Mazda Motor Corporation | Onboard device control apparatus |
JP4703692B2 (ja) | 2008-07-11 | 2011-06-15 | 株式会社東芝 | 空調制御システムおよびこれに利用する給気切替コントローラ、空調制御方法 |
KR101558503B1 (ko) | 2008-12-05 | 2015-10-07 | 엘지전자 주식회사 | 멀티형 공기조화기 및 그 운전 방법 |
US8239178B2 (en) * | 2009-09-16 | 2012-08-07 | Schneider Electric USA, Inc. | System and method of modeling and monitoring an energy load |
JP5198404B2 (ja) * | 2009-10-15 | 2013-05-15 | 株式会社東芝 | 湿度推定装置および湿度推定方法 |
JP4980407B2 (ja) * | 2009-10-21 | 2012-07-18 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機の制御装置、冷凍装置の制御装置 |
JP2011179722A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Toshiba Corp | 空調制御システム |
US9848513B2 (en) * | 2010-07-09 | 2017-12-19 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Cooling systems and methods |
JP5220068B2 (ja) * | 2010-08-04 | 2013-06-26 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機の室内機、及び空気調和機 |
CN102147146B (zh) * | 2011-04-22 | 2013-05-15 | 湖北卓立集控智能技术有限公司 | 中央空调数字化集成智能控制系统 |
JP5677198B2 (ja) * | 2011-05-27 | 2015-02-25 | 三菱電機株式会社 | 空冷ヒートポンプチラー |
CN102367980B (zh) * | 2011-10-19 | 2014-04-30 | 深圳市奥宇控制系统有限公司 | 一种中央空调多维度集成优化控制系统及方法 |
JP6090904B2 (ja) | 2012-02-29 | 2017-03-08 | 三菱重工業株式会社 | 冷却塔制御装置、冷却塔制御方法、及び熱源システム |
CN102679498B (zh) * | 2012-05-14 | 2014-06-04 | 广州市设计院 | 一种自校正变参量风机盘管温控方法及专用装置 |
CN102679497B (zh) * | 2012-05-14 | 2014-09-24 | 广州市设计院 | 改进的自校正变参量风机盘管温控方法及专用装置 |
JP5984703B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2016-09-06 | 三菱重工業株式会社 | 熱源システム及び冷却水供給装置の制御装置並びに制御方法 |
JP5951526B2 (ja) | 2013-03-04 | 2016-07-13 | 株式会社東芝 | 空調制御装置及び制御プログラム |
US10247458B2 (en) | 2013-08-21 | 2019-04-02 | Carrier Corporation | Chilled water system efficiency improvement |
CN103528168B (zh) * | 2013-11-01 | 2016-09-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调系统运行控制方法、装置、系统主机及空调系统 |
KR102149272B1 (ko) * | 2013-11-26 | 2020-08-28 | 한화테크윈 주식회사 | 중앙냉방 시스템 및 그의 제어방법 |
CN105318496B (zh) * | 2015-09-23 | 2018-02-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调控制方法及装置 |
KR101694077B1 (ko) * | 2015-11-18 | 2017-01-06 | 현대자동차주식회사 | 차량의 공조 제어 방법 |
SG10201605828UA (en) * | 2016-07-15 | 2018-02-27 | Barghest Building Performance Pte Ltd | Method for improving operational efficiency of a cooling system through retrofitting a building with a master controller |
JP6750980B2 (ja) * | 2016-08-25 | 2020-09-02 | 高砂熱学工業株式会社 | 空調システムの制御装置、制御方法、制御プログラムおよび空調システム |
JP6849345B2 (ja) * | 2016-08-25 | 2021-03-24 | 高砂熱学工業株式会社 | 空調システムの制御装置、制御方法および制御プログラム |
CN106196512A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 中央空调冷站控制系统 |
JP6982146B2 (ja) * | 2016-08-25 | 2021-12-17 | 高砂熱学工業株式会社 | 空調システムの制御装置、制御方法、制御プログラムおよび空調システム |
JP2018071805A (ja) * | 2016-10-24 | 2018-05-10 | 株式会社東芝 | 空調制御装置、空調システム、空調制御方法およびプログラム |
US9982903B1 (en) | 2017-01-20 | 2018-05-29 | Johnson Controls Technology Company | HVAC system with predictive free cooling control based on the cost of transitioning into a free cooling state |
US10605477B2 (en) * | 2017-01-20 | 2020-03-31 | Johnson Controls Technology Company | HVAC system with free cooling optimization based on coolant flowrate |
JP6503029B2 (ja) * | 2017-08-07 | 2019-04-17 | 新菱冷熱工業株式会社 | 熱源システム制御方法及びその装置 |
JP2020183816A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-12 | ダイキン工業株式会社 | 熱源システム、目標運転容量推定方法、目標運転容量推定プログラム |
WO2021046219A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Barksdale, Inc. | Subsidiary interaction of controllers |
CN111102691B (zh) * | 2019-12-17 | 2021-07-30 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 模块组合空调系统 |
JP6811909B1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-01-13 | 三菱電機株式会社 | 熱負荷推定装置、空調制御システムおよび熱負荷推定方法 |
CN113654215A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-16 | 上海美控智慧建筑有限公司 | 中央空调系统处理方法、装置和电子设备 |
CN113742833B (zh) * | 2021-09-17 | 2024-08-02 | 上海美控智慧建筑有限公司 | 空调机房的设置方法、装置和电子设备 |
CN114279042B (zh) * | 2021-12-27 | 2024-01-26 | 苏州科技大学 | 一种基于多智能体深度强化学习的中央空调控制方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4406138A (en) * | 1981-11-18 | 1983-09-27 | Honeywell Inc. | Load management control air conditioning system |
CN1170092C (zh) * | 2001-11-26 | 2004-10-06 | 煜丰科技股份有限公司 | 按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制方法和装置 |
JP4166051B2 (ja) | 2002-08-05 | 2008-10-15 | 株式会社東芝 | 空調システム |
JP2004271095A (ja) | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Osaka Gas Co Ltd | 空調設備 |
JP4134781B2 (ja) * | 2003-03-26 | 2008-08-20 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 空調設備 |
CN1293346C (zh) * | 2003-12-19 | 2007-01-03 | 珠海福士得冷气工程有限公司 | 节能型中央空调系统 |
JP4167190B2 (ja) | 2004-02-20 | 2008-10-15 | 三菱重工業株式会社 | 冷凍システムおよびその運転方法 |
JP4028502B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2007-12-26 | 東洋熱工業株式会社 | 冷凍機の冷却水制御方法 |
JP2006125797A (ja) | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Yamatake Corp | 空調制御方法および空調制御システム |
JP4630702B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2011-02-09 | 三機工業株式会社 | 熱源システム最適運転制御装置 |
JP2007285579A (ja) | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Toshiba Corp | 空調制御装置 |
WO2008079829A2 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Duncan Scot M | Optimized control system for cooling systems |
JP2008232531A (ja) | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | リモート性能監視装置及びリモート性能監視方法 |
-
2007
- 2007-04-04 JP JP2007098551A patent/JP4936961B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-01-11 CN CN2008800105379A patent/CN101646905B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-11 WO PCT/JP2008/050292 patent/WO2008126428A1/ja active Application Filing
-
2009
- 2009-09-30 US US12/570,929 patent/US8036779B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103348195B (zh) * | 2010-10-29 | 2016-01-06 | 三菱重工业株式会社 | 热源装置 |
CN103348195A (zh) * | 2010-10-29 | 2013-10-09 | 三菱重工业株式会社 | 热源装置 |
US9605893B2 (en) | 2010-10-29 | 2017-03-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat source device |
CN102829525A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 阿自倍尔株式会社 | 空调控制装置以及方法 |
CN104105928A (zh) * | 2012-02-03 | 2014-10-15 | 株式会社日立制作所 | 热源系统及热源系统的控制方法 |
CN104137374A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-11-05 | 日立空调·家用电器株式会社 | 空调控制系统和空调控制方法 |
CN104137374B (zh) * | 2012-03-30 | 2016-08-24 | 日立空调·家用电器株式会社 | 空调控制系统和空调控制方法 |
CN103574856A (zh) * | 2012-08-01 | 2014-02-12 | 阿自倍尔株式会社 | 空调控制解显示装置及方法 |
CN104456856A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 水冷冷风机的控制方法及控制装置 |
CN104456856B (zh) * | 2014-12-23 | 2017-08-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 水冷冷风机的控制方法及控制装置 |
CN107543345A (zh) * | 2016-06-27 | 2018-01-05 | 荏原冷热系统株式会社 | 热源系统及其控制方法 |
CN113474594A (zh) * | 2019-04-26 | 2021-10-01 | 大金工业株式会社 | 机器学习装置、空调系统以及机器学习方法 |
US11959652B2 (en) | 2019-04-26 | 2024-04-16 | Daikin Industries, Ltd. | Machine learning apparatus, air conditioning system, and machine learning method |
CN114930092A (zh) * | 2020-01-23 | 2022-08-19 | 三菱重工制冷空调系统株式会社 | 空调系统控制装置、空调系统、空调系统控制方法以及程序 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008256258A (ja) | 2008-10-23 |
CN101646905B (zh) | 2012-06-20 |
WO2008126428A1 (ja) | 2008-10-23 |
JP4936961B2 (ja) | 2012-05-23 |
US8036779B2 (en) | 2011-10-11 |
US20100023167A1 (en) | 2010-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101646905B (zh) | 空调系统控制装置 | |
CN104024749B (zh) | 进行温度和湿度调整的空调系统 | |
CN101918776B (zh) | 控制运行于自由冷却模式下的空调系统的方法和系统 | |
JP4829147B2 (ja) | 空気調和設備 | |
JP5615559B2 (ja) | 冷却システム | |
WO2012144581A1 (ja) | 冷熱源装置の運転制御システム | |
US20190195524A1 (en) | Systems and methods for evaporative heat rejection equipment fan speed control | |
JP5363212B2 (ja) | 空調システム | |
JP6119141B2 (ja) | 空調システム | |
JP5299680B2 (ja) | 冷却システムおよび冷却方法 | |
CN102628627B (zh) | 热泵式热源机及加温系统 | |
JPH11101520A (ja) | エアサイクル式空気調和装置 | |
KR20150060472A (ko) | 중앙냉방 시스템 및 그의 제어방법 | |
CN107525217A (zh) | 一种空调器控制方法、控制装置及空调器 | |
CN109945355A (zh) | 送风末端与毛细管网辐射末端联合控制系统 | |
CN106871332A (zh) | 一拖二分体式空调器控制方法和一拖二分体式空调器 | |
CN102937308A (zh) | 一种可实现多温度参数送风的除湿空调机 | |
CN101858667B (zh) | 制冷装置 | |
KR20190142808A (ko) | 공조 시스템 | |
KR101006129B1 (ko) | 팬 드라이 코일 유니트를 이용한 환경제어장치 및 그 제어방법 | |
JP2014035091A (ja) | 空調システム | |
ES2977591T3 (es) | Sistema enfriador y método para generar mapas de coordinación para temperatura de agua enfriada eficiente energéticamente y temperatura de agua de condensador en un sistema de planta enfriadora | |
CN202973360U (zh) | 一种可实现多温度参数送风的除湿空调机 | |
JP2020029980A (ja) | 空調システム及び空調システム用冷水製造装置 | |
JP2021096023A (ja) | 機器管理システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120620 Termination date: 20190111 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |