CN103958980B - 热源系统及其载热体流量控制方法 - Google Patents

热源系统及其载热体流量控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种热源系统及其载热体流量控制方法，其目的在于，不依靠负载侧的规模及配管系统即可实现流量控制，进而实现节能化。热源系统的上位控制装置(20)中，通过开度指令值确定部(22)确定使得集管差压与压差目标值一致的旁通阀开度指令值，通过开度目标值设定部(24)设定与集管差压或旁通阀开度的状态对应的开度目标值。然后，使用由开度目标值设定部(24)设定的开度目标值、由开度指令值确定部(22)确定的开度指令值，由载热体流量设定部(23)确定载热体流量设定值。

Description

热源系统及其载热体流量控制方法
技术领域
本发明涉及一种热源系统及其载热体流量控制方法。
背景技术
以往，作为热源系统中的载热体流量控制方法例如有专利文献1公开的方法。专利文献1中公开有，具备控制逆变驱动的液体输送泵的转速的泵运行状态控制装置和控制各负载配管系统的载热体流量的流量控制装置的热源系统。该热源系统中，液体输送泵的运行状态控制装置对成为最大载热体流量的负载配管系统的流量控制阀输出阀全开指令，并控制液体输送泵的转速以得到所需的流量，要求流量较少的其他配管系统的流量通过各流量控制阀的开度来控制流量。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2011-127859号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
上述专利文献1中公开的方法中，由于负载配管系统中的阀控制也被视作控制对象，因此需要根据负载的规模及配管系统来定制流量控制装置。
本发明的目的在于提供一种不依靠负载侧的规模及配管系统即可实现热载体流量控制，进而能够实现节能化的热源系统及其载热体流量控制方法。
用于解决技术课题的手段
本发明的第1方式提供一种热源系统，其具备：热源机构，制造所需温度的载热体并对负载进行供给；第1配管，将来自所述热源机构的载热体供给到所述负载；供给集管，设置于所述第1配管；第2配管，向所述热源机构供给在所述负载中使用过的载热体；回流集管，设置于所述第2配管；旁通配管，使载热体从所述供给集管向回流集管分流；旁通阀，设置于所述旁通配管并调整载热体的旁通流量；泵，设置于所述第1配管中的所述供给集管的载热体流的上游侧，或设置于所述第2配管中的所述回流集管的载热体流的下游侧，且转速可变；及控制机构，调整所述旁通阀的阀开度，所述控制机构具备：开度指令值确定机构，确定使作为集管差压的所述供给集管与所述回流集管之间的差压与差压目标值一致的旁通阀开度指令值；开度目标值设定机构，设定与集管差压或旁通阀开度的状态对应的开度目标值；及载热体流量设定机构，拥有旁通阀开度指令值和载热体流量设定值的关系与开度目标值建立关联而规定的开度流量特性，使用与所述开度目标值设定机构所设定的开度目标值对应的开度流量特性，得到与所述开度指令值所确定机构确定的开度指令值对应的载热体流量设定值；根据所述载热体流量设定值进行所述泵的频率控制。
根据本发明，通过开度指令值确定机构来确定使得集管差压与差压目标值一致的旁通阀开度指令值，并通过开度目标值设定机构设定与集管差压或旁通阀开度的状态对应的开度目标值。并且，使用由开度目标值设定部设定的开度目标值、由开度指令值确定机构确定的开度指令值，由载热体流量设定机构确定载热体流量设定值。由此，能够使载热体的流量控制在热源系统侧中结束。其结果，无需根据外部负载的规模及结构来定制热源系统侧中的旁通阀开度的调整及泵的频率控制，并能够提供一种通用性较高的系统。
上述热源系统中，所述开度目标值设定机构在旁通阀开度与开度目标值的偏差处于预设的预定范围内，集管差压在差压目标值以下的状态维持预定的第1期间时，降低当前设定的开度目标值，所述开度流量特性可以设定为相对于同一旁通阀开度指令值的载热体流量设定值随着开度目标值变小而变小。
根据上述结构，旁通阀开度与开度目标值的偏差在预定的范围内，集管差压在差压目标值以下的状态维持第1期间时，当前设定的开度目标值减小。即表示在集管差压在差压目标值以下的状态下，为旁通流量过量的状态，换言之，为可以稍微关闭旁通阀的状态。因此，在这种状态下，通过减小开度目标值来减小根据开度流量特性获得的载热体流量设定值。由此，能够降低泵的频率，并能够实现节能化。
上述热源系统中，所述热源系统具有差压目标值设定机构，其在旁通阀开度大于开度目标值时，计算与旁通阀开度和开度目标值的偏差对应的载热体流量所对应的集管差压，并将该集管差压用作补正值而减小差压目标值，所述开度目标值设定机构具有规定集管差压与旁通阀开度的关系的差压开度特性，通过所述差压目标值设定机构变更差压目标值时，根据差压开度特性获得与变更后的差压目标值对应的旁通阀开度，并将获得的旁通阀开度设定为开度目标值，差压开度特性可以设定为开度目标值也随着差压目标值减小而减小。
根据上述结构，旁通阀开度大于开度目标值时，旁通阀开度用作补正值且差压目标值减小，进而开度目标值随着该差压目标值的变更而减小。能够通过如此变更为开度目标值减小的方向，使根据开度流量特性获得的载热体流量设定值减小。由此，能够降低泵的频率，并能够实现节能化。
本发明的第2方式提供一种热源系统的载热体流量控制方法，所述热源系统具备：热源机构，制造所需温度的载热体并对负载进行供给；第1配管，将来自所述热源机构的载热体供给到所述负载；供给集管，设置于所述第1配管；第2配管，向所述热源机构供给在所述负载中使用过的载热体；回流集管，设置于所述第2配管；旁通配管，使载热体从所述供给集管向回流集管分流；旁通阀，设置于所述旁通配管并调整载热体的旁通流量；泵，设置于所述第1配管中的所述供给集管的载热体流的上游侧，或设置于所述第2配管中的所述回流集管的载热体流的下游侧，且转速可变；及控制机构，调整所述旁通阀的阀开度，所述方法包括：开度指令值确定步骤，确定使作为集管差压的所述供给集管与所述回流集管之间的差压与差压目标值一致的旁通阀开度指令值；开度目标值设定步骤，设定与集管差压或旁通阀开度的状态对应的开度目标值；载热体流量设定步骤，拥有旁通阀开度指令值和载热体流量设定值的关系与开度目标值建立关联而规定的开度流量特性，使用与所述开度目标值设定步骤中设定的开度目标值对应的开度流量特性，得到与所述开度指令值确定步骤中确定的开度指令值对应的载热体流量设定值，根据所述载热体流量设定值进行所述泵的频率控制。
发明效果
根据本发明能够取得如下效果，不依靠负载侧的规模及配管系统即可实现流量控制，进而能够实现节能化。
附图说明
图1是示意地表示本发明的第1实施方式所涉及的热源系统的结构的图。
图2是示意地表示图1所示的热源系统的控制系统的结构的图。
图3是主要表示上位控制装置所具备的各种控制功能中与旁通阀的阀开度控制有关的功能的功能框图。
图4是表示图3所示的开度指令值确定部的一结构例的图。
图5是表示开度流量特性的一例的图。
图6是表示通过开度目标值设定部执行的开度目标值的变更处理的顺序的流程图。
图7是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的热源系统的效果的图。
图8是主要表示本发明的第2实施方式所涉及的上位控制装置中，与载热体流量控制相关的功能的功能框图。
图9是表示根据图10所示的差压目标值设定部进行的集管差压目标值的变更处理的顺序的流程图。
图10是用于说明通过差压目标值设定部执行的处理的图。
图11是表示差压开度特性的一例的图。
图12是用于说明本发明的第2实施方式所涉及的热源系统的效果的图。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，参考附图对本发明的第1实施方式所涉及的热源系统及其载热体流量控制方法进行说明。
图1是示意地表示本发明的第1实施方式所涉及的热源系统的结构的图。如图1所示，热源系统1具备多个热源机11a、11b、11c，所述热源机冷却或加热例如向空调机、热水器及工厂设备等外部负载供给的载热体(冷水)。图1中虽然例示了设置有3台热源机11a、11b、11c的情况，但是可以任意地决定热源机的设置台数。
从载热体流观察的各热源机11a、11b、11c的上游侧分别设置有压送载热体的泵12a、12b、12c。通过这些泵12a、12b、12c，从回流集管14回流的载热体被送往各热源机11a、11b、11c。各泵12a、12b、12c设为被逆变马达(省略图示)所驱动，由此通过使转速可变而控制可变流量。
供给集管13中聚集有通过各热源机11a、11b、11c冷却或加热的载热体。聚集于供给集管13的载热体被供给到外部负载。在外部负载中供给到空调机等上而被升温或冷却的载热体被送往回流集管14。载热体在回流集管14中被分支并再次被送到各热源机11a、11b、11c。
并且，供给集管13和回流集管14之间设有旁通配管18。旁通配管18上设有用于调整旁通流量的旁通阀19。
上述旁通阀19的阀开度控制及泵12a、12b、12c的逆变控制通过上位控制装置(控制机构)20来实施。
图2是示意地表示图1所示的热源系统1的控制系统的结构的图。如图2所示，作为各热源机11a、11b、11c的控制装置的热源机控制装置10a、10b、10c经由上位控制装置20和沟通媒介21被连接，且设置为能够进行双向通信的结构。上位控制装置20例如为控制热源系统1整体的控制装置，其根据供给集管13和回流集管14之间的差压(以下称为“集管差压”)控制旁通阀19的阀开度，并将载热体流量设定值提供到热源机11a、11b、11c，所述载热体流量设定值为用于使各热源机控制装置10a、10b、10c进行泵12a、12b、12c的转速控制的指令。并且，上位控制装置20也可以进行热源机台数控制，所述热源机台数控制对相对于外部负载的要求负载而起动的热源机11a、11b、11c的台数进行控制。
上位控制装置20、热源机控制装置10a、10b、10c例如为电脑，并具备通信装置等，所述通信装置通过与CPU(中央运算处理装置)、RAM(Random Access Memory)等的主存储装置、辅助存储装置、外部的设备进行通信而进行信息的交换。
辅助存储装置为能够读取电脑的记录介质，例如为磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。该辅助存储装置中存储有各种程序，由CPU从辅助存储装置向主存储装置读取程序并执行程序来完成各种处理。
图3是主要表示上位控制装置20所具备的各种控制功能中与旁通阀19的阀开度控制有关的功能框图。
如图3所示，上位控制装置20具备开度指令值确定部22、载热体流量设定部23、及开度目标值设定部24。
开度指令值确定部22确定使集管差压ΔP与预设的差压目标值一致的旁通阀开度指令值。具体而言，如图4所示，开度指令值确定部22具备计算差压目标值与集管差压ΔP的偏差(差量)的偏差计算部31、和对该差压进行PI控制的PI控制部32。PI控制部32的输出作为旁通阀开度指令值提供到旁通阀19，并输出至媒体流量设定部23而被使用。
载热体流量设定部23拥有旁通阀开度指令值和载热体流量设定值的关系与开度目标值建立关联而规定的开度流量特性。图5中示出开度流量特性的一例。图5中横轴表示旁通阀开度指令值，纵轴表示载热体流量设定值。开度流量特性具有旁通阀开度指令值越大载热体流量设定值越下降的特性，并设定为随着开度目标值变小，相对于同一旁通阀开度指令值的载热体流量设定值变小。换言之，设定为开度目标值越高倾斜度越变大。
另外，如图5所示可以以表格形式拥有开度流量特性，也可以以作为参数而包括开度目标值及旁通阀开度指令值的载热体流量设定值的算术表达式的形式拥有开度流量特性。
载热体流量设定部23使用与通过後述的开度目标值设定部24设定的开度目标值对应的开度流量特性，获得与通过开度指令值确定部22确定的旁通阀开度指令值对应的载热体流量设定值。
获得的载热体流量设定值例如从上位控制装置20发送到各热源机控制装置10a、10b、10c，并进行基于该载热体流量设定值的各泵12a、12b、12c的频率控制。将各泵12a、12b、12c各自的转速控制为从各泵输出的流量的总和成为载热体流量设定值。
开度目标值设定部24根据集管差压ΔP或旁通阀开度的状态来设定开度目标值。开度目标值设定部24例如拥有开度目标值的初始值(例如10[％])，起动热源系统1时将开度目标值设定为初始值。之后，集管差压ΔP或旁通阀开度根据要求负载等变化时，根据这些状态变更开度目标值。
根据开度目标值设定部24进行的开度目标值的变更例如按照图6所示的处理顺序来进行。
首先，判定旁通阀开度与开度目标值的偏差的绝对值是否在预设的第1阈值以下(图6的步骤SA1)，若旁通阀开度与开度目标值的偏差的绝对值在第1阈值以下(例如，相对于开度目标值在±0.5[％]以内)，则判定集管差压ΔP是否在预设的差压目标值(例如200[kPa])以下(步骤SA2)。结果，集管差压ΔP在差压目标值以下时，判断其状态是否维持预设的第1期间(例如60[sec])(步骤SA3)。结果，集管差压ΔP在差压目标值以下的状态维持第1期间时，以一定量、预定的比率(例如0.1[％min])降低开度目标值(步骤SA4)，并返回到上述步骤SA1。
另一方面，步骤SA2中，集管差压ΔP大于差压目标值时，判定其状态是否维持预设的第2期间(例如60[sec])(步骤SA5)。结果，集管差压ΔP大于差压目标值的状态维持第2期间时，以一定量、预定比率(例如0.1[％min])增加开度目标值(步骤SA6)，并返回到上述步骤SA1。
另外，上述步骤SA1中旁通阀开度与开度目标值的偏差的绝对值大于第1阈值时、步骤SA3中上述状态没有维持第1期间时、及步骤SA5中上述状态没有维持第2期间时，不变更开度目标值，并返回步骤SA1。
另外，上述第1期间和第2期间可以设定为相同值，也可以设定为不同值。
接着，对通过具备上述各功能的上位控制装置20而执行的载热体流量控制进行说明。
首先，起动时由开度目标值设定部24预设的初始值被设定为开度目标值。并且，通过开度指令值确定部22来确定基于差压目标值和集管差压ΔP的旁通阀开度指令值，并通过载热体流量设定部23设定与该旁通阀开度指令值相应的载热体流量设定值。
旁通阀受到旁通阀开度指令值的控制，由此集管差压ΔP被控制为与差压目标值一致，并通过根据与旁通阀开度指令值相应的载热体流量设定值调整各泵12a、12b、12c的频率来进行载热体的流量调整。
进行这种控制时，旁通阀开度与开度目标值的偏差绝对值在第1阈值以下(图6的步骤SA1中“YES”)，集管差压ΔP在差压目标值以下的状态维持第1期间的情况下(图6的步骤SA2、SA3中“YES”)，开度目标值设定部24使开度目标值降低预定量。并且，以后，只要满足上述步骤SA1至步骤SA3的条件，开度目标值就连续以预定量下降。
如上所述，若开度目标值下降则由载热体流量设定部23参考的开度流量特性变更，且相对于同一旁通阀开度指令值的载热体流量设定值变小。由此，随着通过载热体流量设定部23设定的流量设定值减小，泵12a、12b、12c的转速被控制为降低的方向，且载热体的整体流量减少。
若载热体的整体流量减少则集管差压ΔP减少。若集管差压ΔP减少则为了使集管差压ΔP与差压目标值一致，旁通阀开度指令值被调整为减少的方向(关闭的方向)。由此，旁通阀流量减少。若旁通阀流量减少则集管差压ΔP变为增加的趋势。并且，若因在预定期间持续上述一系列的状态变化而使得集管差压ΔP超过差压目标值，则在图6的步骤SA3中判断为“NO”，并停止开度目标值的变更。
另外，相反，旁通阀开度与开度目标值的偏差的绝对值在第1阈值以下(图6的步骤SA1中“YES”)，且集管差压ΔP超过差压目标值的状态维持第2期间时(步骤SA2中“NO”，步骤SA5中“YES”)，开度目标值设定部24增加预定量的开度目标值(步骤SA6)。并且，以后只要满足上述步骤SA1、步骤SA5的条件，开度目标值就连续以预定量增加。
如上所述，若开度目标值增加则由载热体流量设定部23参考的开度流量特性变更，且相对于同一旁通阀开度指令值的流量设定值增加。由此，通过载热体流量设定部23设定的流量设定值增加，且泵的转速也增加。
若泵的转速增加则载热体的整体流量增加且集管差压ΔP增加。若集管差压ΔP增加则为了使集管差压ΔP与差压目标值一致，旁通阀开度指令值被控制为增加的方向(打开方向)。由此，旁通阀流量增加。若旁通阀流量增加则集管差压ΔP变为减少的趋势。并且，若因在预定期间持续上述一系列的状态变化而集管差压ΔP在差压目标值以下，则在图6的步骤SA5中判定为“NO”，并停止开度目标值的变更。
如上述说明，根据本实施方式所涉及的热源系统及其载热体流量控制方法，能够使载热体的流量控制在热源系统侧结束。由此，无需根据外部负载的规模及结构定制热源系统侧的旁通阀开度的调整及泵的频率控制，并能够提出通用性较高的系统。
另外，根据本实施方式所涉及的热源系统，旁通阀开度与开度目标值的偏差在第1阈值以下，集管差压ΔP在差压目标值以下的状态维持第1期间时，进行降低开度目标值的控制。
即，表示在集管差压ΔP在差压目标值以下的状态下，为旁通流量过剩的状态，换言之，为可以稍微关闭旁通阀19的状态。因此，在这种状态下，减少旁通阀开度，缩减旁通阀流量，并通过降低泵12a～12c的转速来吸收作为旁通流量而被吸收的剩余部分的载热体流量。由此，旁通阀开度尽可能控制为关闭的方向，通过降低泵12a～12c的频率来吸收通过关闭旁通阀开度而增加的载热体流量，从而能够降低泵12a～12c的功耗，并能够实现节能化。
例如，开度目标值在10[％]的状态时，在旁通量相当于输送流量(向外部负载供给的流量+旁通量)的5[％]的情况下，若将开度目标值缩减至5[％]，则能够将旁通量减少至输送流量的2.5[％]。此时，泵能够在维持同一集管的状态下实施减少2.5[％]的载热体流量的运行。由此，能够将泵的逆变频率降低1[％]。并且，功耗与频率指令的立方成比例，由此能够将功耗降低2[％]。
图7中，比较并示出以额定频率运行泵时及以99％的频率运行泵时的载热体流量与集管的关系。如图7所示，例如维持相同集管(＝1.0)时，能够减少ΔF的流量，并能够降低与其流量ΔF相当的功耗。
[第2实施方式]
接着，对本发明的第2实施方式所涉及的热源系统及其载热体流量控制方法进行说明。
上述第1实施方式中，仅变更开度目标值，差压目标值恒定。本实施方式中，对差压目标值变更这一点与上述第1实施方式不同。以下，省略与上述第1实施方式共同的点，主要对不同点进行说明。
图8是主要表示本实施方式所涉及的上位控制装置20中，与载热体流量控制相关的功能的功能框图。
如图8所示，本实施方式所涉及的上位控制装置20’有如下不同点，即相对于图3所示的结构，追加有差压目标值设定部25，以及开度目标值设定部24’还具有随着差压目标值的变更来变更开度目标值的功能。
由差压目标值设定部25执行的差压目标值的变更，例如按图9所示的处理顺序来进行。
首先，判定旁通阀开度是否大于开度目标值(图9的步骤SB1)，旁通阀开度大于开度目标值时，参考载热体流量设定部23所拥有的开度流量特性(参考图5)，来获得与旁通阀开度和开度目标值的偏差所对应的旁通流量(图9的步骤SB2)。此时，开度流量特性参考与通过开度目标值设定部24而设定的当前的开度目标值所对应的值。
例如，如图10所示，当前的旁通阀开度为开度A、开度目标值为开度B时，与该偏差对应的旁通流量成为ΔBT。接着，差压目标值设定部25计算与旁通流量ΔBT对应的集管差压ΔBP(图9的步骤SB3)。例如，差压目标值设定部25拥有将旁通流量ΔBT作为参数而含有的集管差压ΔBP的算术表达式，使用该算术表达式计算与旁通流量ΔBT对应的集管差压ΔBP。接着，差压目标值设定部25将集管差压ΔBP作为修正值来减少当前的差压目标值(图9的步骤SB4)，并返回到步骤SB1。
通过差压目标值设定部25变更差压目标值时，开度目标值设定部24’根据变更后的差压目标值变更开度目标值。具体而言，开度目标值设定部24’具有规定集管差压与旁通阀开度的关系的差压开度特性。图11中示出差压开度特性的一例。图11中，横轴表示集管差压(差压目标值)，纵轴表示旁通阀开度。差压开度特性设定为随着集管差压的减少旁通阀开度也减少。如图11所示可以以表格形式拥有该差压开度特性，也可以以作为参数而包括集管差压的旁通阀开度的算术表达式的形式拥有该差压开度特性。
通过差压目标值设定部25变更差压目标值时，开度目标值设定部24’根据差压开度特性获得与变更后的差压目标值所对应的旁通阀开度，并将当前的开度目标值变更为获得的旁通阀开度。
并且，若开度目标值变更为减少的方向则如上述第1实施方式所述，能够降低泵的转数。由此，能够实现节能化。
如以上的说明，根据本实施方式所涉及的热源系统及其载热体流量控制方法，旁通阀开度大于开度目标值时，计算相当于其开度的偏差的载热体流量，进一步计算与该载热体流量对应的集管差压ΔBP，并根据该集管差压ΔBP差压目标值更新为减少的方向。进而，随着该差压目标值的减少开度目标值也变更为减少的方向。
如此开度目标值变更为减少的方向，则能够减少相对于相同旁通阀开度指令值的流量设定值(参考图5)，并能够降低泵12a～12c的转速。
例如，设想在差压目标值设定为200[kPa]时，通过降低差压目标值10[kPa]来供给相同的载热体流量的情况，则如图12所示，与维持额定流量的情况相比能够降低2[％]的泵的逆变频率。并且，功耗与频率指令的立方成比例，因此能够降低6[％]的功耗。
符号说明
1-热源系统，10a、10b、10c-热源机控制装置，11a、11b、11c-热源机，12a、12b、12c-泵，13-供给集管，14-回流集管，18-旁通配管，19-旁通阀，20、20’-上位控制装置，22-开度指令值确定部，23-载热体流量设定部，24、24’-开度目标设定部，25-差压目标值设定部。

Claims (4)

1.一种热源系统，其具备：
热源机构，制造所需温度的载热体并对负载进行供给；
第1配管，将来自所述热源机构的载热体供给到所述负载；
供给集管，设置于所述第1配管；
第2配管，向所述热源机构供给在所述负载中使用过的载热体；
回流集管，设置于所述第2配管；
旁通配管，使载热体从所述供给集管向回流集管分流；
旁通阀，设置于所述旁通配管并调整载热体的旁通流量；
泵，设置于所述第1配管中的所述供给集管的载热体流的上游侧，或设置于所述第2配管中的所述回流集管的载热体流的下游侧，且转速可变；及
控制机构，调整所述旁通阀的阀开度，
所述控制机构具备：
开度指令值确定机构，确定使作为集管差压的所述供给集管与所述回流集管之间的差压与差压目标值一致的旁通阀开度指令值；
开度目标值设定机构，变更与集管差压或旁通阀开度的状态对应的开度目标值；及
载热体流量设定机构，拥有旁通阀开度指令值和载热体流量设定值的关系分别与不同的开度目标值建立关联而规定的多个开度流量特性，使用与所述开度目标值设定机构所设定的开度目标值对应的开度流量特性，得到与所述开度指令值确定机构所确定的开度指令值对应的载热体流量设定值；
根据所述载热体流量设定值进行所述泵的频率控制。
2.根据权利要求1所述的热源系统，其中，
所述开度目标值设定机构在旁通阀开度与开度目标值的偏差处于预设的预定范围内，集管差压在差压目标值以下的状态维持预定的第1期间时，降低当前设定的开度目标值，
所述开度流量特性设定为相对于同一旁通阀开度指令值的载热体流量设定值随着开度目标值变小而变小。
3.根据权利要求1或2所述的热源系统，其中，
所述热源系统具有差压目标值设定机构，其在旁通阀开度大于开度目标值时，计算与旁通阀开度和开度目标值的偏差对应的载热体流量所对应的集管差压，并将该集管差压用作补正值而减小差压目标值，
所述开度目标值设定机构具有规定集管差压与旁通阀开度的关系的差压开度特性，通过所述差压目标值设定机构变更差压目标值时，根据差压开度特性获得与变更后的差压目标值对应的旁通阀开度，并将获得的旁通阀开度设定为开度目标值，
差压开度特性设定为开度目标值也随着差压目标值减小而减小。
4.一种适用于热源系统的载热体流量控制方法，
所述热源系统具备：热源机构，制造所需温度的载热体并对负载进行供给；第1配管，将来自所述热源机构的载热体供给到所述负载；供给集管，设置于所述第1配管；第2配管，向所述热源机构供给在所述负载中使用过的载热体；回流集管，设置于所述第2配管；旁通配管，使载热体从所述供给集管向回流集管分流；旁通阀，设置于所述旁通配管并调整载热体的旁通流量；泵，设置于所述第1配管中的所述供给集管的载热体流的上游侧，或设置于所述第2配管中的所述回流集管的载热体流的下游侧，且转速可变；及控制机构，调整所述旁通阀的阀开度，所述方法包括：
开度指令值确定步骤，确定使作为集管差压的所述供给集管与所述回流集管之间的差压与差压目标值一致的旁通阀开度指令值；
开度目标值设定步骤，变更与集管差压或旁通阀开度的状态对应的开度目标值；及
载热体流量设定步骤，拥有旁通阀开度指令值和载热体流量设定值的关系分别与不同的开度目标值建立关联而规定的多个开度流量特性，使用与所述开度目标值设定步骤中设定的开度目标值对应的开度流量特性，得到与所述开度指令值确定步骤中确定的开度指令值对应的载热体流量设定值；
根据所述载热体流量设定值进行所述泵的频率控制。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5447627B1 (ja) * 2012-09-26 2014-03-19 ダイキン工業株式会社 熱源システム制御装置
DE102013017812B4 (de) * 2013-10-25 2019-01-24 Liebherr-Components Biberach Gmbh Kühlvorrichtung für leistungselektronische Bauteile
CN108603667B (zh) * 2015-11-04 2020-11-27 瑞典意昂公司 用于区域热能分配系统的局部热能消耗器组件和局部热能生成器组件
US10690356B2 (en) * 2016-04-13 2020-06-23 Paul D Mercier, SR. Enhanced convection, differential temperature managed, hydronic heating appliance
JP2018125497A (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 富士通株式会社 電子機器、電子機器用の冷却制御装置及び冷却制御方法
US11187439B2 (en) * 2017-06-08 2021-11-30 Mitsubishi Electric Corporation Heat source system
JPWO2023084698A1 (zh) * 2021-11-11 2023-05-19
BE1030936B1 (nl) * 2022-10-03 2024-04-29 Renson Ventilation Nv Een verwarmings- en/of koelingssysteem voor collectieve residentiële wooneenheden, een sturingsinrichting daarvoor en een werkwijze voor het aansturen daarvan

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3729051A (en) * 1971-08-17 1973-04-24 G Mannion Process fluid flow regulation systems
US4552099A (en) * 1984-10-25 1985-11-12 Westinghouse Electric Corp. Anticipatory boiler feedpump suction head controller system
JP3987358B2 (ja) 2002-03-18 2007-10-10 ダイダン株式会社 分流式流量測定による流量制御システム
JP3828485B2 (ja) 2002-12-06 2006-10-04 株式会社三菱地所設計 制御装置
JP4249591B2 (ja) * 2003-10-23 2009-04-02 株式会社山武 １次ポンプ方式熱源変流量制御システムおよび１次ポンプ最低流量確保方法
US6904874B1 (en) * 2004-03-25 2005-06-14 Honeywell International Inc. Forward calculation energy augmentation method
JP2006220363A (ja) 2005-02-10 2006-08-24 Shin Nippon Air Technol Co Ltd １ポンプ方式熱源設備
HK1086984A2 (en) * 2006-02-23 2006-09-29 David Man Chu Lau An industrial process efficiency method and system
JP2009030821A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Yamatake Corp 送水制御システムおよび送水制御方法
JP5244420B2 (ja) 2008-02-28 2013-07-24 三菱重工業株式会社 ターボ冷凍機および熱源システムならびにこれらの制御方法
US8971694B2 (en) * 2009-02-03 2015-03-03 Intellihot Green Technologies, Inc. Control method for a hybrid tankless water heater
JP5379650B2 (ja) * 2009-11-02 2013-12-25 アズビル株式会社 １次ポンプ方式熱源変流量制御システムおよび方法
JP5422366B2 (ja) 2009-12-21 2014-02-19 株式会社日立製作所 熱源システムの連携制御装置及び連携制御方法
JP5517667B2 (ja) * 2010-02-19 2014-06-11 三菱重工業株式会社 熱源システムおよびその制御方法
EP2558799A1 (en) * 2010-04-16 2013-02-20 Energy Recovery Systems Inc. Retro-fit energy exchange system for transparent incorporation into a plurality of existing energy transfer systems

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