CN103547868B - 热回收设备系统、热回收设备控制装置及热回收设备控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热回收设备系统、热回收设备控制装置以及热回收设备控制方法。提供能够在将热回收设备保持为正常状态的同时实现节能化的热回收设备控制装置。根据实施方式，热回收设备控制装置对热回收设备进行控制，该热回收设备使消耗能量的冷却装置工作而使所冷却的制冷剂循环而从负载设备回收热。热回收设备控制装置具备计算部和监视部。计算部为，在所赋予的条件下，通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算制冷剂的合适温度。监视部为，监视负载设备的状态，而判定该负载设备有无异常。并且，监视部为，在判定为监视的结果存在异常的情况下，控制冷却装置，以将制冷剂冷却为比计算出的合适温度低。

Description

热回收设备系统、热回收设备控制装置及热回收设备控制 方法

技术领域

本发明的实施方式涉及能够在大厦、工厂或者集中住宅等的空调控制中应用的热回收设备系统、热回收设备控制装置及热回收设备控制方法。

背景技术

随着近年来的地球环境保护意识的提高，而寻求削减能量消耗量。节省能量法(节能法)的修改、ISO50001等、从法律、标准的方面寻求节能的要求也逐渐变得严格。从这种背景出发，对大厦、工厂等规模比较大的建筑设备的能量消耗进行削减的技术受到关注。

由建筑设备消耗的能量中，与空调设备相关联的能量的比例明显较大，根据建筑物的不同甚至可以说占到一半。因而，如果能够削减由空调设备消耗的能量，则能够大幅提高节能效果。因此，提出有用于不仅使设备单体的能量效率提高、还使对建筑物所产生的热进行回收的设施(以下统称为热回收设备)高效地工作而提高能量效率的各种技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4166051号公报

专利文献2：日本特许第3783859号公报

专利文献3：日本特许第4630702号公报

发明内容

发明要解决的课题

在现有的技术中，基于根据空调设备的规格、实际运转情况而制作的评价函数，来计算出用于使能量消耗量最小化的控制设定值。即，将热回收设备作为控制对象的集合体来对待，通过基于模型化方法的最佳化运算来计算出对于各控制对象的控制目标值。然而，在这种方法中，未必能够考虑到构成热回收设备的设备的规格、运转状況的全部。由于热回收设备的工作状态还会受到外部气体的温度、湿度这种环境条件的影响，因此系统的模型化自身存在极限。因此，有时在通过计算来进行的控制和系统的实际运用之间产生背离。

用于节能的计算的结果，例如作为冷热源设备出口最佳制冷剂设定温度(以下称为制冷剂设定温度)，推荐比通常的设定提高的值。当提高设定温度时，能够减小用于冷却制冷剂的压缩机动力，并能够减少冷热源设备的消耗能量，因此在数字上会发现对节能有利。然而，由于制冷剂与被冷却体之间的温度差变小，因此冷却能力下降，室外机的除湿能力不足等，而降低温度的方向的反馈变强，有时作为整体能量消耗量增加。

作为用于对热回收设备的工作状态进行评价的指标，存在制冷剂旁通流量。制冷剂旁通流量是从自制冷剂回收热的制冷机的出口向入口回流(旁通)的制冷剂的量，在冷却能力存在余力的状态下能够确保充分的流量。然而，当负载(室外机、室内空调设备等)的冷却要求变强时，旁通流量降低，在低于既定流量之前预备的冷热源设备被追加起动。如此，有时会进行如下的不适合的控制：尽管在计算上能够计算出促使节能的设定目标值，但在实际运用中会导致热回收设备整体的能量消耗量増大的结果。

本发明的目的在于提供能够在将热回收设备保持为正常状态的同时实现节能化的热回收设备系统、热回收设备控制装置及热回收设备控制方法。

用于解决课题的手段

根据实施方式，热回收设备控制装置为，控制热回收设备，该热回收设备使消耗能量的冷却装置工作而使所冷却的制冷剂循环，而从负载设备回收热。热回收设备控制装置具备计算部和监视部。计算部为，在所赋予的条件下通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算来计算出制冷剂的合适温度。监视部为，对负载设备的状态进行监视而判定该负载设备有无异常。并且，监视部为，在判定为监视的结果存在异常的情况下，控制冷却装置以将制冷剂冷却为比计算出的合适温度低。

附图说明

图1是表示热回收设备的一例的框图。

图2是表示实施方式的热回收设备控制系统的一例的系统图。

图3是表示图2所示的设备控制装置10的一例的功能框图。

图4是表示输出装置30显示的画面的一例的图。

图5是表示输出装置30显示的画面的一例的图。

图6是表示设备控制装置10的处理步骤的一例的流程图。

图7是表示最佳制冷剂设定温度的计算的处理步骤的一例的流程图。

图8是表示输出装置30显示的画面的一例的图。

图9是表示制冷剂设定温度上限表15a的一例的图。

图10是表示系统监视部13的处理步骤的一例的流程图。

图11是表示冷却性能监视部13a的处理步骤的详细情况的流程图。

图12是表示旁通流量监视部13b的处理步骤的详细情况的流程图。

图13是表示通信处理部14的处理步骤的一例的流程图。

图14是表示最佳制冷剂设定温度计算参数15b的一例的图。

图15是表示以时间序列表示最佳制冷剂设定温度的计算例的表的图。

图16是表示对包含图15所示的期间的一定期间的各值进行表示的曲线的图。

图17是表示其他实施方式的热回收设备控制系统的一例的系统图。

具体实施方式

图1是表示热回收设备的一例的框图。在实施方式中，公开能够对图1所示的热回收设备进行控制的系统的一例。图1所示的箭头表示水等制冷剂移动的方向。制冷剂从多个制冷剂负载设备500回收热，并经过配管系统而到达冷热源设备100。制冷剂负载设备500是成为冷却对象的设备，一般包括空调机、纯水制造机或者室外机等设备。

室外机是用于对朝室内供气的外部气体(新鲜空气)进行处理的装置。室外机为了调整所取入的外部气体的温度、湿度而消耗电力。与室外机相关的重要参数中包括供气露点温度。为了防止空调管道内的结露，而需要适当地控制供气露点温度。

冷热源设备100是也被称作制冷机的冷却装置，例如根据热泵原理对制冷剂进行冷却。从制冷剂回收的热被传递到废热设备(未图示)而从建筑物的屋顶上的废热机、散热器等放射至建筑物外部。冷热源设备100设置有多个，且与应当回收的热量相应的数量工作。冷热源设备100消耗能量，因此将工作数量抑制为最小限度并实现舒适的空气调节是节能化的重点。

热回收设备的冷却功能主要根据制冷剂的温度、制冷剂的流量的双方来实现。为了得到预期的冷却性能，如果制冷剂温度设定得较低，则制冷剂的流量较少即可。相反，当制冷剂的温度设定得较高时，为了得到相同的冷却性能，需要增大流量。此处所说的流量可以是整体的每单位时间的流量或者旁通流量中的任一个。即，旁通流量是率直地反映在设备中流动的制冷剂的流量的量。

现有的技术为，从节能的观点出发，所谓单方面地施加想要提高制冷剂的温度的反馈。因此，制冷剂流量变得不足，冷热源设备100被追加起动，结果有时能量消耗量、成本增加。在实施方式中进行说明的构成为，考虑到该情况，在考虑冷却性能以及节能性的同时，施加用于使冷热源设备100的工作数量为最小限度的其他反馈。

当然，在即便使制冷剂的温度尽量变冷也无法得到所期待的性能的情况下，有时不得不追加起动冷热源设备100。实施方式并非否定这种方式的运用。即，实施方式为，不仅考虑制冷剂的温度还考虑流量，而想要实现从综合的视野出发的节能化。

为了使制冷剂在冷热源设备100与制冷剂负载设备500之间循环，而在冷热源设备100的入口侧设置有一次泵700，在出口侧设置有二次泵300。在二次泵300的入口侧设置有一次头200，在出口侧设置有二次头400，能够高效地配置管。

此外，在从制冷剂负载设备500到一次泵700的路径上设置有返回头600。进而，从一次泵200到返回头600设置有制冷剂的旁通路径800。制冷剂的一部分在该旁通路径800中流动(回流)，不经由制冷剂负载设备500就返回冷热源设备100。旁通路径800的流量是表示冷却系统的能力余量的参数，如果流量变少则待机中的冷热源设备起动而耗电量上升。

图2是表示实施方式的热回收设备控制系统的一例的系统图。在图2中，作为控制对象的设备传感器组61～6p包括冷热源机1、温度传感器2、流量传感器3、室外机4以及泵5等。冷热源机1包含图1所示的冷热源设备100。

温度传感器2例如是计测室外机4的设置环境的外部气体温度、外部气体湿度等的传感器。并且，温度传感器也计测冷热源机1、室外机4的温度。此外，温度传感器21也计测室外机4的供气露点温度。流量传感器3计测在配管系统中流动的制冷剂的流量。特别是，流量传感器3计测在旁通路径800中流动的制冷剂的流量。

设备传感器组61～6p分别由上位的控制装置51～5p控制。例如，控制装置51～5m与监视装置41连接。监视装置例如设置于大厦的每层，在建筑物整体具备多个(监视装置41～4n)的情况较多。控制装置51～5p在距控制对象最近的位置上发挥功能，对冷热源机1、室外机4、泵5等设备发出控制指令，并且从温度传感器2、流量传感器3等收集各种传感器信息。

例如，在设备传感器组61的各数据取得点取得的计测值、设备的状态或者设定值等数据在控制装置51中被汇总，并被发送给监视装置41。监视装置41将从控制装置51接收到的各种数据在内部的数据库(未图示)保持一定期间以上(例如48小时)。

并且，监视装置41根据在内部所设定的控制逻辑、来自上位装置的控制命令、设定值变更命令等，朝控制对象设备的控制装置发送命令。控制装置51根据来自监视装置41的命令，对设备传感器组61设定设定值、状态信息。在监视装置41和控制装置5m、设备传感器组6m、或者监视装置4n和控制装置5p、设备传感器组6p之间也存在同样的关系。监视装置41～4n还经由大厦内LAN(Local Area Network：局域网)等通信网络与设备控制装置10连接。

设备控制装置10、监视装置41～4n以及控制装置51～5p经由通信网络分层地监视、控制设备传感器组61～6p。作为通信网络上的协议，代表性的是BACnet(注册商标)。

另外，通信网络并不仅限于LAN，也可以是IP(Internet Protocol：互联网协议)网络、系统供应商的VPN(Virtual Private Network：虚拟专用网络)。即，设备控制装置10并不限于与设备传感器组61～6p设置在同一建筑物内，也可以设置于在地理上分离的位置。

设备控制装置10具备作为人机接口的输入装置20、输出装置30。输入装置20例如是鼠标、键盘或者触摸面板等输入器件，输出装置30例如是液晶显示器。用户能够使用这些器件目视确认与设备控制装置10的处理相关的信息，并且能够对设备控制装置10输入数值、文字等。

图3是表示图2所示的设备控制装置10的一例的功能框图。设备控制装置10具备人机接口(HMI)处理部11、制冷剂设定温度计算部12、系统监视部13、通信处理部14以及数据库部15。其中，制冷剂设定温度计算部12、系统监视部13、通信处理部14，例如是通过CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)的、基于存储于程序存储器(未图示)的程序的运算处理来实现的处理功能，该处理的执行周期能够分别设定。

HMI处理部11与输入装置20以及输出装置30连接，具备对用户通知各种信息、受理来自用户的数据输入等的功能，对系统与用户之间的信息的收发进行中介。所输入的信息被存储于数据库部15。

制冷剂设定温度计算部12在所赋予的条件(气温、温度等环境条件，或者用户所要求的空调温度、湿度等)下，主要通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算热回收设备中的制冷剂的设定温度。计算所需要的信息从数据库部15、监视装置41～4n等取得。所计算出的值(称作最佳制冷剂设定温度)被保存于数据库部15。

即，最佳制冷剂设定温度是为了节能而推荐的制冷剂的合适温度，在现有的系统中，仅该计算值是系统控制的依据。

系统监视部13执行与热回收设备的监视、控制相关的功能。尤其是，系统监视部13监视制冷剂负载设备500的状态，而判定制冷剂负载设备500中有无异常。进而，在判定为监视的结果存在异常的情况下，系统监视部13对冷热源设备100进行控制，将制冷剂冷却为比最佳制冷剂设定温度低。

即，系统监视部13为，当在热回收设备中检测到异常时，将制冷剂的温度朝相比最佳制冷剂设定温度降低的方向修正。在进行修正时，从避免因急剧的温度变化而使系统过载的观点出发，设定既定的修正值(一次修正中的修正量：刻度)。

通信处理部14与监视装置41～4n通信而取得各种数据，或者朝监视装置41～4n发送针对设备传感器组61～6p的设定值、控制信息。数据库部15在其存储区域中存储制冷剂设定温度上限表15a、最佳制冷剂设定温度计算参数15b以及最佳制冷剂设定温度15c。

制冷剂设定温度上限表15a例如是按照外部气体绝对湿度的每个值来登记了制冷剂设定温度的上限的表。在该表中也能够一并登记制冷剂设定温度的下限。最佳制冷剂设定温度计算参数15b是用于计算最佳制冷剂设定温度的各种参数(由传感器计测到的外部气体温度、外部气体湿度等)，最佳制冷剂设定温度15c是实际计算出的最佳制冷剂设定温度。

然而，系统监视部13作为实施方式的处理功能，具备冷却性能监视部13a以及旁通流量监视部13b。

冷却性能监视部13a为，当由温度传感器2计测到的温度和针对制冷剂负载设备500的温度设定值之差为既定值以上的期间持续既定时间时，判定为存在异常。温度设定值也可以是基于最佳制冷剂设定温度的值。或者，温度设定值也可以是根据用户的要求等而预先决定的、不依赖于最佳制冷剂设定温度的既定的设定值。在为后者的情况下，作为室外机露点温度而预先赋予固定的设定值，设备控制装置10只要不追随于冷水温度的变更而保持如设定值那样的露点温度即可。

进而，冷却性能监视部13a为，以不会因异常而使室外机4等负载设备陷入除湿不足的方式，计算最佳制冷剂设定温度的修正值。将此处计算出的值表述为最佳制冷剂设定温度修正值△T1。

在实施方式中，通过对最佳制冷剂设定温度加上修正值来得到修正后的最佳制冷剂设定温度。由于加上修正值而使温度下降，因此通常修正值是负数。将修正后的最佳制冷剂设定温度表述为最佳制冷剂设定温度(修正后)。修正值与最佳制冷剂设定温度(修正后)一起被保存于数据库部15。

旁通流量监视部13b为，当由流量传感器3计测到的旁通路径800(图1)的流量脱离既定的基准范围时，判定为存在异常。进而，旁通流量监视部13b为，以停止中的冷热源设备100不会因旁通流量的减少而被无准备地追加起动的方式，计算最佳制冷剂设定温度的修正值。将此处计算出的值表述为最佳制冷剂设定温度修正值△T2。

由旁通流量监视部13b计算出的修正值△T2，能够与由冷却性能监视部13a计算出的修正值△T1相独立地处理。基于制冷剂流量而修正后的最佳制冷剂设定温度也表述为最佳制冷剂设定温度(修正后)。

图4是表示为了确认热回收设备控制系统的动作状况而在设备控制装置10的输出装置30显示的画面的一例的图。在图4所示的画面中表示处于最佳运算执行中、即制冷剂设定温度计算部12正在执行最佳制冷剂设定温度的运算的情况。并且，通过设备异常、产生异常中等图标来表示在系统中产生某种异常的情况。

图5是表示为了变更设备控制装置10的动作设定而在设备控制装置10的输出装置30显示的画面的一例的图。在图5所示的画面中表示室外机供气露点温度修正功能开启(ON)、且旁通流量修正功能开启的情况。前者是以冷却性能监视部13a为主体的功能，后者是以旁通流量监视部13b为主体的功能。

图6是表示设备控制装置10的处理步骤的一例的流程图。在图6中，设备控制装置10等待最佳制冷剂设定温度的计算的执行定时的到来(步骤S1)。该定时例如基于通过使用了HMI处理部11的设定而赋予的控制周期，图6的步骤按照该周期来反复执行。

当执行定时到来时，制冷剂设定温度计算部12计算最佳制冷剂设定温度(步骤S2)。接着，系统监视部13执行热回收设备系统的监视处理(步骤S3)。另外，步骤S2的处理和步骤S3的处理可以根据控制周期而在相同定时执行，也可以相互隔开间隔执行。

图7是表示与最佳制冷剂设定温度的计算相关的处理步骤的一例的流程图。制冷剂设定温度计算部12从最佳制冷剂设定温度计算参数15b取得外部气体温度以及外部气体湿度。接着，制冷剂设定温度计算部12将取得的外部气体温度例如输入至海兰-韦克斯勒(Wexler-Hyland)近似式来计算饱和水蒸气压力Psa，并且使用式(1)、(2)来计算外部气体绝对湿度(步骤S21)。

[数式1]

Pw＝Psa×RH/100...(1)

Pw：水蒸气分压[kPa]

Psa：饱和水蒸气压力[kPa]

RH：相对湿度[%]

X＝0.62198×Pw/(P-Pw)...(2)

X：绝对湿度[kg/kgDA]

P：空气的总压(海拔0m的大气压)[kPa]=101.325[kPa]

例如，如果外部气体干球温度为25℃、相对外部气体湿度为80%，则外部气体绝对湿度为0.0160kg/kgDA。另外，如果能够从监视装置41等直接取得外部气体绝对湿度，则能够省略(步骤S21)的顺序。

接着，制冷剂设定温度计算部12参照制冷剂设定温度上限表15a，基于在(步骤S21)中计算出的外部气体绝对湿度，来计算最佳制冷剂设定温度(步骤S22)。

接着，制冷剂设定温度计算部12实施对于最佳制冷剂设定温度的上限以及下限的限制处理(步骤S23)。当最佳制冷剂设定温度在每次计算时都大幅变动时，直接使用该值进行控制的情况对于热回收设备来说是不优选的。因此，为了防止最佳制冷剂设定温度的每次计算时相对于前次的最佳制冷剂设定温度变化既定的限制幅度以上，而对最佳制冷剂设定温度进行修正。

在将上述限制幅度例如设定为每小时3.0℃(3.0℃/h)、且制冷剂设定温度计算部12的执行周期被设定为30分钟的情况下，每一次计算的限制幅度为其一半的1.5℃。假设前次的最佳制冷剂设定温度为7.2℃，而在之后的计算中作为最佳制冷剂设定温度而计算出9.0℃。由于该值超过了限制幅度，因此制冷剂设定温度计算部12通过限制处理将最佳制冷剂设定温度修正为8.7℃。修正后的最佳制冷剂设定温度被登记于数据库部15(最佳制冷剂设定温度15c)。与限制处理相关的限制幅度也可以预先设定在系统中，例如也可以从如图8所示那样的输入画面输入。

图8是表示用于输入与步骤S23的限制处理相关的限制幅度的画面的一例的图。设置有用于设定与执行周期的栏所示的多个项目(※1、2、3……)、外部气体绝对温度对应的冷水(制冷剂)温度的上限和下限的窗口。

图9是表示制冷剂设定温度上限表15a的一例的图。制冷剂设定温度上限表15a是按照每个外部气体绝对湿度来将设定温度的上限值以及下限值建立对应的表。外部气体绝对温度的能够设定范围例如为0.0000～0.0400[kg/kgDA]，外部气体绝对湿度为0.0000和0.0400时的制冷剂设定温度，分别自动地设定成最接近的外部气体绝对湿度的设定值。

由于在制冷剂设定温度上限表15a中能够设定的项目数量有限，因此，在进行最佳制冷剂设定温度的计算时，从制冷剂设定温度上限表15a读入与取得的外部气体绝对湿度之间的距离最近的两个外部气体绝对湿度的设定值信息(包括0.0000和0.0400[kg/kgDA]时)，导出线性或者非线性近似式，而计算最佳制冷剂设定温度即可。

例如，当在制冷剂设定温度上限表15a为图9所示的内容、外部气体绝对湿度为0.0160kg/kgDA的情况下使用线性近似式时，根据项目No.2和No.3的设定内容而导出“-500×(绝对湿度)+17.0=(最佳制冷剂设定温度)”这样的近似式。当作为绝对湿度而将0.0160kg/kgDA代入该近似式时，作为最佳制冷剂设定温度而求出9.0℃。

图10是表示系统监视部13的处理步骤的一例的流程图。在图10中，系统监视部13的冷却性能监视部13a对室外机的供气露点温度进行修正(步骤S31)。接着，旁通流量监视部13b进行旁通流量修正处理(步骤S32)。另外，步骤S31及步骤S32的执行顺序是任意的。并且，也可以仅执行某一个步骤。

图11是表示冷却性能监视部13a的处理步骤的详细情况的流程图。冷却性能监视部13a从数据库部15读入室外机信息，进行异常判定(步骤S311)。冷却性能监视部13a计算室外机的供气露点温度的温度设定值与由温度传感器2计测到的温度之间的差分，在该差成为既定的基准值以上的期间持续了既定的基准时间的情况下，判断为存在异常(步骤S311)。上述基准值以及基准时间的任一个均能够预先登记在系统中、或者使用HMI处理部11进行登记。另外，异常判定以所有的室外机为对象来实施，只要在一个中判定为异常则判定为存在异常。

在判定为室外机的供气露点温度存在异常的情况下(在步骤S312中为是)，冷却性能监视部13a确认前次的最佳制冷剂设定温度是否高于制冷剂设定温度下限值(步骤S313)。制冷剂设定温度下限值能够预先登记在系统中、或者使用HMI处理部11进行登记。或者，如图9所示，也可以按照每个外部气体绝对湿度来进行设定。在如图9那样进行了设定的情况下，利用图7的步骤S21中的计算值来求出下限值。

当前次的最佳制冷剂设定温度高于制冷剂设定温度下限值的情况下(在步骤S313中为是)，使最佳制冷剂设定温度修正值△T1的值降低预先设定的基准值XA(例如0.17)(步骤S314)。对最佳制冷剂设定温度加上如此得到的修正值△T1=△T1-XA，而得到最佳制冷剂设定温度(修正后)。

另一方面，如果在步骤S312中判定为没有异常(否)，则冷却性能监视部13a判定△T1的值是否为负数(步骤S315)。如果△T1为负数(是)，则使△T1增加预先设定的基准值XB(例如0.17)(步骤S316)。接着，冷却性能监视部13a确认修正值△T1的值是否为正值(步骤S317)。如果为正值(是)，则冷却性能监视部13a将修正值△T1设定为0(步骤S318)。在该情况下，最佳制冷剂设定温度不被修正。

图12是表示旁通流量监视部13b的处理步骤的详细情况的流程图。旁通流量监视部13b从数据库部15读入制冷剂旁通流量(步骤S321)，并判定该制冷剂旁通流量是否小于下限基准值L1(例如250kg/s)(步骤S322)。

在步骤S322中如果制冷剂旁通流量小于下限基准值L1(是)，则旁通流量监视部13b确认前次的最佳制冷剂设定温度是否高于制冷剂设定温度下限值(步骤S323)。在前次的最佳制冷剂设定温度高于制冷剂设定温度下限值的情况下(是)，旁通流量监视部13b使最佳制冷剂设定温度修正值△T2的值降低预先设定的基准值XC(例如0.17)(步骤S324)。对最佳制冷剂设定温度加上如此得到的修正值△T2=△T2-XC，而得到最佳制冷剂设定温度(修正后)。

另一方面，在步骤S322中如果制冷剂旁通流量在上限基准值L2(例如750kg/s)以上(否)，则旁通流量监视部13b判定制冷剂旁通流量是否在上限基准值L2以上(步骤S325)。如果制冷剂旁通流量在上限基准值L2以上(是)，则旁通流量监视部13b确认修正值△T2是否为负数(步骤S326)。

如果△T2为负数(是)，则旁通流量监视部13b使△T2的值升高预先设定的基准值XD(例如0.17)(步骤S327)。接着，旁通流量监视部13b判定修正后的△T2的值是否为正值(步骤S328)，如果为正值(是)则将修正值△T2设定为0。在图12的处理中所利用的各参数可以预先登记在系统中，也可以从HMI处理部11输入。

图13是表示通信处理部14的处理步骤的一例的流程图。对于通信处理部14的处理能够设定独自的执行周期，例如以一分钟的周期执行处理。通信处理部14从数据库部15取得最佳制冷剂设定温度，并朝能够对作为控制对象的冷热源设备分别所隶属的监视功能的最佳制冷剂设定温度进行受理的数据区域输出(步骤S41)。此处，能够使用BACnet(注册商标)等协议。另外，也可以在以最佳制冷剂设定温度不会成为基准范围外的值的方式、对最佳制冷剂设定温度进行修正之后，朝数据区域输出。例如，如果上限为15.0℃且最佳制冷剂设定温度为15.1℃，则也可以输出修正为15.0℃的最佳制冷剂设定温度。

并且，在通过计算求出的最佳制冷剂设定温度的小数点以后位数和冷热源设备100能够受理的最佳制冷剂设定温度的小数点以后位数不同的情况下，可以输出通过四舍五入、舍去或者进位而修正为冷热源设备100能够受理的位数的值。此外，如果前次计算时的最佳制冷剂设定温度和此次计算的最新的最佳制冷剂设定温度为相同值，则也可以跳过输出。

接着，通信处理部14使用BACnet(注册商标)等协议，从监视装置41～4n、控制装置51～5p或者设备传感器组61～6p，取得设备控制装置10利用的各种热回收设备信息、外部气体信息等，并保存于数据库部15。

图14是表示最佳制冷剂设定温度计算参数15b的一例的图。在实施方式中，将最佳制冷剂设定温度的计算周期设定为10分钟间隔，将其温度变化的限制设定为每小时3℃，将修正处理的周期设定为1分钟间隔，将修正值△1、△2的变化的刻度均设定为0.017℃。

图15是表示以时间序列来表示最佳制冷剂设定温度的计算例的表的图。在图15的例子中，将初始温度设定为12.0℃。在图15中，关于修正处理，表示有无异常的判定结果和修正值。在基于冷却性能监视部13a的修正的详细内容中，0表示无异常，1表示存在异常。在基于旁通流量监视部13b的修正的详细内容中，0表示无异常，1表示存在下限值异常，2表示存在上限值异常。修正后设定温度的项目即是最佳制冷剂设定温度(修正后)，是对最佳制冷剂设定温度加上修正值△1以及△2的值。设备控制装置10基于该修正后设定温度对包含冷热源设备100的热回收设备进行控制。

图16是表示对包含图15所示的期间的一定期间(2小时)中的各值进行表示的曲线的图。在温度修正处理开始后，在热回收设备中产生冷却性能异常、制冷剂旁通流量上下限值异常，因此可知△T1和△T2为负值。图16的(a)所示的最佳制冷剂设定温度的线，是未考虑由系统监视部13计算的修正值△T1、△T2的最佳制冷剂设定温度，(b)所示的最佳制冷剂设定温度(修正后)的粗线，是考虑了修正值△T1、△T2的情况下的制冷剂设定温度。根据图16可以看出，通过追加系统监视部13及其功能，能够计算出考虑了节能性和热回收设备的状态的双方的最佳制冷剂设定温度。

如以上说明了的那样，在本实施方式中，为了热回收设备的节能化，不仅计算出最佳制冷剂设定温度，例如还监视室外机的供气露点温度等这种热回收设备系统的设定值和计测值之间的差分，并基于其结果来修正最佳制冷剂设定温度。由此，能够防止室外机的冷却能力不足而产生异常。并且，在实施方式中，监视制冷剂旁通流量，并根据其结果来修正最佳制冷剂设定温度。由此，能够消除停止中的冷热源设备不必要地起动的情况，能够促进从综合的观点出发的节能化。

在现有技术的任一个中，均未超出通过最佳化运算来计算最佳制冷剂设定温度的区域。因此，例如存在室外机陷入除湿能力不足而供气露点温度变高等、对制冷剂负载设备施加过大负载的顾虑。在这种情况下，为了保护制冷剂负载设备，而使停止中的冷热源设备不必要地起动，结果有时会阻碍节能化。

与此相对，在实施方式中，由于具备对最佳制冷剂设定温度进行修正的功能，因此能够提供能够在将热回收设备保持为正常状态的同时实现节能化的热回收设备系统、热回收设备控制装置以及热回收设备控制方法。

[其他实施方式]

图17是表示其他实施方式的热回收设备控制系统的一例的系统图。在图2中表示了设备传感器组61～6p、控制装置51～5p、监视装置41～4n以及设备控制装置10属于同一网络的方式，但是本发明并不限定于此。即，如图17所示，在设备控制装置10经由互联网等IP网络900与设备传感器组61～6p、控制装置51～5p、监视装置41～4n连接的方式中也能够应用本发明。即，设备控制装置10经由信息通信网络与包括冷热源机1、冷热源设备100的多个热回收设备连接，设备控制装置10经由信息通信网络对各热回收设备进行控制。

根据这种方式，能够通过共通的服务器来实施多个大厦、工厂的热源最佳控制。即，设备控制装置10从设定在多个大厦、工厂(地点)的监视装置取得信息，分别计算最佳制冷剂设定温度，并朝各个监视装置输出温度设定值信息。只要在各地点设置用于与IP网络900连接的网关即可的情况，对于本领域技术人员来说是显而易见的。

在数据库部15中，只要存储有与地点的数量相应的图3所示的制冷剂设定温度上限表15a、最佳制冷剂设定温度计算参数15b以及最佳制冷剂设定温度15c即可。此外，在数据库部15中只要存储有登记了用于对各地点进行管理的信息的数据库即可。

通信处理部14从登记的地点取得各个信息，并保存于数据库部15。并且，在各个最佳制冷剂设定温度变更的情况下，通信处理部14朝对应的地点的监视装置输出。制冷剂设定温度计算部12、系统监视部13也反复进行与登记的地点的数量相应的量的处理，而计算各个制冷剂设定温度。除了以上记载以外，进行与第一实施方式相同的处理。

另外，本发明并不限定于上述实施方式。例如，最佳制冷剂设定温度不仅可以利用图7的流程所示的方法来接受，当然也能够通过利用了对于最佳制冷剂设定温度的评价函数的已知的最佳化运算来计算。并且，也可以使设备控制装置10一并执行监视装置41～4n、控制装置51～5p的功能。

此外，在实施方式中表示了基于室外机的供气露点温度来实施异常判定的例子，但是，作为异常判定源的数据并不限于此。除此之外，例如纯水制造装置中的处理工艺中的超纯水温度、低温循环水系统中的热交换器的出口温度等，只要是表示热回收设备的动作状态的计测值、且能够计算与温度设定值之间的差分的数据，则任何数据都能够在处理中应用。此外，也可以组合多个数据来实施异常判定。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式只不过是作为例子而加以提示，并不意图限定发明的范围。上述新实施方式也能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围能够进行各种省略、置换、变更。上述实施方式及其变形也包含于发明的范围、主旨，且包含于与专利请求范围所记载的发明等同的范围。

标号说明

100：冷热源设备；500：制冷剂负载设备；700：一次泵；300：二次泵；200：一次头；400：二次头；600：返回头；800：旁通路径；1：冷热源机；2：温度传感器；3：流量传感器；4：室外机；5：泵；10：设备控制装置；41～4n：监视装置；51～5p：控制装置；61～6p：设备传感器组；900：IP网络。

Claims (24)

1.一种热回收设备系统，

具备：

冷却装置，对在负载设备中循环而从该负载设备回收热的制冷剂进行冷却，在工作时消耗能量；以及

控制装置，对上述冷却装置进行控制，

上述控制装置具备：

计算部，在所赋予的条件下，通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算上述制冷剂的合适温度；以及

监视部，监视上述负载设备的状态，而判定该负载设备有无异常，

上述监视部为，在判定为上述监视的结果存在异常的情况下，控制上述冷却装置，以将上述制冷剂冷却为比上述计算出的合适温度低，

上述监视部为，当由对上述负载设备的温度进行计测的温度传感器计测到的温度与针对该负载设备的既定的温度设定值之差为既定值以上的期间持续既定时间时，判定为上述存在异常。

2.根据权利要求1所述的热回收设备系统，其中，

上述监视部为，在判定为上述存在异常的情况下，将上述制冷剂的温度从上述合适温度每次修正既定的修正值。

3.根据权利要求1所述的热回收设备系统，其中，

上述负载设备是对朝室内供气的外部气体进行处理的室外机，

上述温度传感器对上述室外机的供气露点温度进行计测。

4.根据权利要求1所述的热回收设备系统，其中，

上述控制装置经由信息通信网络与上述冷却装置连接，

上述监视部经由该信息通信网络对上述冷却装置进行控制。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的热回收设备系统，其中，

具备多个上述冷却装置，

上述监视部为，对工作中的上述冷却装置进行控制，为了使上述冷却装置的工作数量成为最小限度，而将上述制冷剂冷却为比上述合适温度低。

6.一种热回收设备系统，

具备：

多个冷却装置，对在负载设备中循环而从该负载设备回收热的制冷剂进行冷却，在工作时消耗能量；以及

控制装置，对上述冷却装置进行控制，

上述控制装置具备：

计算部，在所赋予的条件下，通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算上述制冷剂的合适温度；以及

监视部，监视上述负载设备的状态，而判定该负载设备有无异常，

上述监视部为，在判定为上述监视的结果存在异常的情况下，控制上述冷却装置，以将上述制冷剂冷却为比上述计算出的合适温度低，

上述监视部为，当由对上述制冷剂的流量进行计测的流量传感器计测到的流量从既定的基准范围脱离时，判定为上述存在异常，

上述监视部为，对工作中的上述冷却装置进行控制，为了使上述冷却装置的工作数量成为最小限度，而将上述制冷剂冷却为比上述合适温度低。

7.根据权利要求6所述的热回收设备系统，其中，

上述监视部为，在判定为上述存在异常的情况下，将上述制冷剂的温度从上述合适温度每次修正既定的修正值。

8.根据权利要求6所述的热回收设备系统，其中，

上述流量传感器对从上述冷却装置的出口朝入口回流的上述制冷剂的流量进行计测。

9.根据权利要求6所述的热回收设备系统，其中，

上述控制装置经由信息通信网络与上述冷却装置连接，

上述监视部经由该信息通信网络对上述冷却装置进行控制。

10.一种热回收设备控制装置，对热回收设备进行控制，该热回收设备使消耗能量的冷却装置工作而使所冷却的制冷剂循环，而从负载设备回收热，在该热回收设备控制装置中，

具备：

计算部，在所赋予的条件下，通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算上述制冷剂的合适温度；以及

监视部，监视上述负载设备的状态，而判定该负载设备有无异常，

上述监视部为，在判定为上述监视的结果存在异常的情况下，控制上述冷却装置，以将上述制冷剂冷却为比上述计算出的合适温度低，

上述监视部为，当由对上述负载设备的温度进行计测的温度传感器计测到的温度与针对该负载设备的既定的温度设定值之差为既定值以上的期间持续既定时间时，判定为上述存在异常。

11.根据权利要求10所述的热回收设备控制装置，其中，

上述监视部为，在判定为上述存在异常的情况下，将上述制冷剂的温度从上述合适温度每次修正既定的修正值。

12.根据权利要求10所述的热回收设备控制装置，其中，

上述负载设备是对朝室内供气的外部气体进行处理的室外机，

上述温度传感器对上述室外机的供气露点温度进行计测。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的热回收设备控制装置，其中，

上述热回收设备具备多个上述冷却装置，

上述监视部为，对工作中的上述冷却装置进行控制，为了使上述冷却装置的工作数量成为最小限度，而将上述制冷剂冷却为比上述合适温度低。

14.根据权利要求10所述的热回收设备控制装置，其中，

该热回收设备控制装置经由信息通信网络与上述热回收设备连接，

上述监视部经由该信息通信网络对上述冷却装置进行控制。

15.一种热回收设备控制装置，对热回收设备进行控制，该热回收设备使消耗能量的冷却装置工作而使所冷却的制冷剂循环，而从负载设备回收热，在该热回收设备控制装置中，

具备：

计算部，在所赋予的条件下，通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算上述制冷剂的合适温度；以及

监视部，监视上述负载设备的状态，而判定该负载设备有无异常，

上述监视部为，在判定为上述监视的结果存在异常的情况下，控制上述冷却装置，以将上述制冷剂冷却为比上述计算出的合适温度低，

上述监视部为，当由对上述制冷剂的流量进行计测的流量传感器计测到的流量从既定的基准范围脱离时，判定为上述存在异常。

16.根据权利要求15所述的热回收设备控制装置，其中，

上述流量传感器对从上述冷却装置的出口朝入口回流的上述制冷剂的流量进行计测。

17.根据权利要求15或16所述的热回收设备控制装置，其中，

上述热回收设备具备多个上述冷却装置，

上述监视部为，对工作中的上述冷却装置进行控制，为了使上述冷却装置的工作数量成为最小限度，而将上述制冷剂冷却为比上述合适温度低。

18.一种热回收设备控制方法，对热回收设备进行控制，该热回收设备使消耗能量的冷却装置工作而使所冷却的制冷剂循环，而从负载设备回收热，在该热回收设备控制方法中，

在所赋予的条件下，通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算上述制冷剂的合适温度，

监视上述负载设备的状态，而判定该负载设备有无异常，

在判定为上述监视的结果存在异常的情况下，控制上述冷却装置，以将上述制冷剂冷却为比上述计算出的合适温度低，

上述判定为，当由对上述负载设备的温度进行计测的温度传感器计测到的温度与针对该负载设备的既定的温度设定值之差为既定值以上的期间持续既定时间时，判定为上述存在异常。

19.根据权利要求18所述的热回收设备控制方法，其中，

上述判定包括：在判定为上述存在异常的情况下，将上述制冷剂的温度从上述合适温度每次修正既定的修正值。

20.根据权利要求18所述的热回收设备控制方法，其中，

上述负载设备是对朝室内供气的外部气体进行处理的室外机，

上述温度传感器对上述室外机的供气露点温度进行计测。

21.根据权利要求18～20中任一项所述的热回收设备控制方法，其中，

上述热回收设备具备多个上述冷却装置，

上述判定为，对工作中的上述冷却装置进行控制，为了使上述冷却装置的工作数量成为最小限度，而将上述制冷剂冷却为比上述合适温度低。

22.一种热回收设备控制方法，对热回收设备进行控制，该热回收设备使消耗能量的冷却装置工作而使所冷却的制冷剂循环，而从负载设备回收热，在该热回收设备控制方法中，

在所赋予的条件下，通过从使能量消耗量最小化的观点出发的最佳化运算，来计算上述制冷剂的合适温度，

监视上述负载设备的状态，而判定该负载设备有无异常，

在判定为上述监视的结果存在异常的情况下，控制上述冷却装置，以将上述制冷剂冷却为比上述计算出的合适温度低，

上述判定为，当由对上述制冷剂的流量进行计测的流量传感器计测到的流量从既定的基准范围脱离时，判定为上述存在异常。

23.根据权利要求22所述的热回收设备控制方法，其中，

上述流量传感器对从上述冷却装置的出口朝入口回流的上述制冷剂的流量进行计测。

24.根据权利要求22或23所述的热回收设备控制方法，其中，

上述热回收设备具备多个上述冷却装置，

上述判定为，对工作中的上述冷却装置进行控制，为了使上述冷却装置的工作数量成为最小限度，而将上述制冷剂冷却为比上述合适温度低。