CN112567187A - 控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及程序 - Google Patents

控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及程序 Download PDF

Info

Publication number
CN112567187A
CN112567187A CN201980053339.9A CN201980053339A CN112567187A CN 112567187 A CN112567187 A CN 112567187A CN 201980053339 A CN201980053339 A CN 201980053339A CN 112567187 A CN112567187 A CN 112567187A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lower limit
cooling water
limit value
temperature
refrigerator
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
Application number
CN201980053339.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112567187B (zh
Inventor
坂口胜哉
二阶堂智
竹中悠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Publication of CN112567187A publication Critical patent/CN112567187A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112567187B publication Critical patent/CN112567187B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • 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
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/002—Lubrication
    • F25B31/004—Lubrication oil recirculating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411—Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0415—Refrigeration circuit bypassing means for the receiver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21161—Temperatures of a condenser of the fluid heated by the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种计算与制冷机的运行状况相应的冷却水入口温度下限值的控制装置。控制装置具备：下限值计算部，计算冷却水出口温度下限值和出入口必要温度差，从冷却水出口温度下限值减去出入口必要温度差来计算制冷机的冷却水入口温度下限计算值，所述冷却水出口温度下限值为对制冷机中的冷水出口温度加上规定的必要温度差的值，所述出入口必要温度差为制冷机中的冷却水出口温度与冷却水入口温度的根据制冷机的运行状况而产生的温度；及下限值确定部，将冷却水入口温度下限计算值确定为冷却水入口温度下限值。

Description

控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控 制方法及程序
技术领域
本发明涉及一种控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及程序。
本申请主张基于2018年9月13日在日本申请的专利申请2018-171726号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
在控制冷却塔的控制装置中，将对按每个制冷机而设定的规定的冷却水入口温度下限值加上校正值的温度作为目标值，以使冷却水入口温度保持在该目标值以上的方式进行控制(专利文献1)。但是，实际上若能够将制冷机的冷却水出口温度确保在规定值以上，则根据制冷机的运行状况，有可能使冷却水入口温度下限值低于规定的下限值。若能够将冷却水入口温度降低至可能的范围，则还能够提高制冷机的COP(性能系数，CoefficientOf Performance)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6334230号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
为了实现高效的制冷机运行，需要计算与制冷机的运行状况相应的适当的冷却水入口温度的方法。
本发明提供一种能够解决上述课题的控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及程序。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的一方式，一种计算冷却水温度的下限值的控制装置，控制装置具备：下限值计算部，计算冷却水出口温度下限值和出入口必要温度差，从所述冷却水出口温度下限值减去所述出入口必要温度差来计算所述制冷机的冷却水入口温度下限计算值，所述冷却水出口温度下限值为对制冷机中的冷水出口温度的设定值加上规定的必要温度差的值，所述出入口必要温度差为所述制冷机中的冷却水出口温度和冷却水入口温度之间的根据所述制冷机的运行状况而产生的温度；及下限值确定部，将所述冷却水入口温度下限计算值确定为冷却水入口温度下限值。
根据本发明的一方式，在所述控制装置中，所述下限值计算部根据运行中的所述制冷机的负载率计算所述出入口必要温度差。
根据本发明的一方式，在所述控制装置中，所述下限值计算部根据运行中的所述制冷机的排热量计算所述出入口必要温度差。
根据本发明的一方式，在所述控制装置中，所述下限值计算部进一步根据从运行中的所述制冷机的负载率减去规定的安全系数的值计算所述出入口必要温度差。
根据本发明的一方式，在所述控制装置还具备：下限值指令部，向供给该冷却水的冷却塔发出将由所述下限值确定部确定的所述冷却水入口温度下限值设定为所述冷却水的入口温度的下限值的指令。
根据本发明的一方式，在所述控制装置中，所述下限值计算部以规定的控制周期计算所述冷却水入口温度下限计算值，所述下限值指令部发出该冷却水入口温度下限值的指令。
根据本发明的一方式，一种热源系统，其具备制冷机、控制所述制冷机的上述控制装置、向所述制冷机供给冷却水的冷却塔及所述冷却塔的控制装置，所述冷却塔的控制装置根据所述下限值指令部所发出指令的所述冷却水入口温度下限值，更新所述制冷机入口中的所述冷却水的目标温度。
根据本发明的一方式，一种冷却水入口温度下限值的计算方法，其具有：计算冷却水出口温度下限值的步骤，所述冷却水出口温度下限值为对制冷机中的冷水出口温度加上规定的必要温度差的值；计算出入口必要温度差的步骤，所述出入口必要温度差为所述制冷机中的冷却水出口温度与冷却水入口温度之间的根据所述制冷机的运行状况而产生的温度；从所述冷却水出口温度下限值减去所述出入口必要温度差来计算所述制冷机的冷却水入口温度下限计算值的步骤；及将所述冷却水入口温度下限计算值确定为冷却水入口温度下限值的步骤。
根据本发明的一方式，一种控制方法，其在具备冷却塔及制冷机的热源系统中，通过上述冷却水入口温度下限值的计算方法，计算所述制冷机入口中的冷却水的温度下限值，根据计算出的所述下限值，更新由所述冷却塔供给的冷却水在所述制冷机入口中的目标温度。
根据本发明的一方式，一种程序，其使计算机作为如下机构发挥作用：计算冷却水出口温度下限值的机构，所述冷却水出口温度下限值为对制冷机中的冷水出口温度加上规定的必要温度差的值；计算出入口必要温度差的机构，所述出入口必要温度差为所述制冷机中的冷却水出口温度与冷却水入口温度之间的根据所述制冷机的运行状况而产生的温度；从所述冷却水出口温度下限值减去所述出入口必要温度差来计算所述制冷机的冷却水入口温度下限计算值的机构；及将所述冷却水入口温度下限计算值确定为冷却水入口温度下限值的机构。
发明效果
根据上述控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及程序，能够计算改善制冷机的COP的冷却水入口温度下限值。
附图说明
图1是表示一实施方式所涉及的热源系统的结构例的图。
图2是表示一实施方式中的制冷机及冷却塔的控制装置的一例的框图。
图3是表示一实施方式中的冷却水入口温度下限值的计算方法的一例的第1流程图。
图4是表示一实施方式中的冷却水入口温度下限值的计算方法的一例的第2流程图。
图5是表示一实施方式中的冷却水入口温度下限值的计算方法的一例的第3流程图。
图6是表示一实施方式中的热源系统的控制方法的一例的流程图。
图7是表示一实施方式中的控制装置的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
<实施方式>
以下，参考图1至图7，对基于本发明的一实施方式的冷却水入口温度下限值的计算方法进行说明。
图1是表示一实施方式所涉及的热源系统的结构例的图。
热源系统3包括制冷机1、控制制冷机1的控制装置10、冷却塔2及控制冷却塔2的控制装置20。
制冷机1具备涡轮压缩机101、冷凝器102、过冷器103、高压膨胀阀104、中间冷却器105、低压膨胀阀106、蒸发器107、油箱108、油冷却器109、热气旁通(Hot Gas Bypass；HGBP)阀110、冷却传热管111、冷水传热管112及热气旁通管113等。涡轮压缩机101具备电动马达120、第一级的第一级压缩部121及第二级的第二级压缩部122。
涡轮压缩机101为二级压缩机，对制冷剂气体进行压缩。冷凝器102使通过涡轮压缩机101压缩的高温高压的制冷剂气体冷凝并液化。过冷器103设置于冷凝器102的制冷剂流动下游侧，对通过冷凝器102冷凝的液体制冷剂进行过冷却。冷却传热管111插穿于冷凝器102及过冷器103，通过在管内流动的冷却水对制冷剂进行冷却。从冷却塔2供给在冷却传热管111中流动的冷却水。冷却水对制冷剂进行冷却之后，返回冷却塔2并在冷却塔2中散热。散热之后的冷却水再次供给至制冷机1，在冷却传热管111中流动。
高压膨胀阀104及低压膨胀阀106对来自过冷器103的液体制冷剂进行减压。中间冷却器105对已通过高压膨胀阀104减压的中间压力的制冷剂进行冷却。制冷剂在中间冷却器105中分离为气相和液相，气相的制冷剂供给至涡轮压缩机101的中压部(第二级压缩部122的吸入侧)。液相的制冷剂若从中间冷却器105流出，则通过低压膨胀阀106进一步减压。蒸发器107使已通过低压膨胀阀106减压的液体制冷剂蒸发。冷水传热管112插穿于蒸发器107。在冷水传热管112中流动的冷水通过在制冷剂蒸发时吸收气化热而被冷却。制冷机1将已被冷却的冷水供给至未图示的外部负载。
油箱108为回收并保存从压缩机101与制冷剂一同喷出至制冷剂回路的冷冻机油的容器。油箱108通过配管114与蒸发器107连通。油箱108内的压力与压缩机101的吸入侧连通，保持为与压缩机101吸入侧相同的低压。在配管114设置有通过从冷凝器102流出的高压制冷剂气体驱动的喷射器(未图示)，通过冷凝器102与油箱108的压力差，聚集在蒸发器107中的冷冻机油被回收至油箱108。油箱108内置有油泵，喷出从蒸发器107回收的冷冻机油。由油泵送出的冷冻机油被油冷却器109冷却而供给至压缩机101。被冷凝器102冷却的制冷剂的一部分供给至油冷却器109，已用于冷冻机油的冷却的制冷剂供给至蒸发器107。
热气旁通管113设置于冷凝器102的气相部与蒸发器107的气相部之间，绕过制冷剂气体。热气旁通阀110控制在热气旁通管113内流动的制冷剂的流量。通过调整热气旁通流量，根据负载调整由压缩机101吸入的制冷剂流量。
控制装置10进行各部的控制。例如，控制装置10根据从上位的控制装置输入的控制信号，启动停止中的制冷机1或停止运行中的制冷机1。控制装置10根据从上位的控制装置输入的控制信号控制电动马达120或热气旁通阀110，由此进行制冷机1的负载控制。通过由控制装置10进行的负载控制，制冷机1将控制成目标温度的冷水供给至外部负载。
通过流量计F2测定冷却水流量，通过温度传感器Thout测定冷却水出口温度，并通过温度传感器Thin测定冷却水入口温度。通过流量计F1测定冷水流量，通过温度传感器Tout测定冷水出口温度，通过温度传感器Tin测定冷水入口温度。通过功率计Pin测定向电动马达120的输入功率。在由控制装置10进行各部的控制时利用这些测定值，并且在基于控制装置10的冷却水入口温度下限值的计算中利用这些测定值。
冷却塔2利用冷凝器102对用于制冷剂的冷却的冷却水进行冷却。控制装置20例如以使制冷机1的入口中的冷却水温度成为规定的目标温度的方式，进行风扇201的转速、旁通阀202的开闭、泵203的转速控制等。制冷机1中，为了正常的运行而对冷却水的入口温度设定规定的下限值(冷却水入口温度下限设定值Thi0)。该值按每个制冷机1而设定。控制装置20以使供给至冷凝器102的冷却水的温度不会低于冷却水入口温度下限设定值Thi0的方式控制冷却塔2等的动作。以下，有时将冷却水入口温度下限设定值Thi0记载为下限设定值Thi0。
图2是表示一实施方式中的制冷机及冷却塔的控制装置的一例的框图。
制冷机1的控制装置10由PLC(可编程序逻辑控制器，Programmable LogicController)或微型计算机等计算机构成。如图示，控制装置10具备传感器信息获取部11、控制部12、下限值计算部13、下限值指令部14、存储部15及通信部16。
传感器信息获取部11获取由流量计F1、F2测定的流量、由温度传感器Thin、Thout、Tin、Tout测定的温度、由功率计Pin测定的功率等。
控制部12除了如上述那样进行制冷机1的启动停止以外，还进行压缩机101的转速控制或热气旁通阀110的开度控制等制冷循环的控制。
下限值计算部13计算与制冷机1的运行状况相应的冷却水入口温度下限计算值Thil。若能够在控制部12控制制冷机1的冷冻循环的基础上，降低在冷凝器102中流动的冷却水温度，则能够提高COP。但是，冷却水温度的过度降低会导致冷却能力的降低，因此在制冷机1中设定有下限设定值Thi0。但是，根据制冷机1的运行状况，有可能使冷却水入口温度下限值低于规定的下限设定值Thi0。下限值计算部13计算与制冷机1的运行状况相应的冷却水入口温度下限计算值Thi1。以下，有时将冷却水入口温度下限计算值Thi1记载为下限计算值Thi1。
下限值指令部14将下限计算值Thi1确定为冷却水入口温度下限指令值Thi2。以下，有时将冷却水入口温度下限指令值Thi2记载为下限指令值Thi2。下限值指令部14向冷却塔2的控制装置20发出将冷却水入口温度的下限值设定为下限指令值Thi2的指令。
存储部15存储下限计算值Thi1的计算所需的各种数据。例如，存储部15存储下限设定值Thi0、冷水出口温度设定值Tset、冷却水必要出口温度α、冷水出口温度与冷却水出口温度的必要温度差β、冷却水额定温度差ΔThi、冷却水额定流量Fset等。
通信部16与冷却塔2的控制装置20进行通信。
冷却塔2的控制装置20由PLC或微型计算机等计算机构成。如图示，控制装置20具备下限值指令获取部21、控制部22及通信部23。
下限值指令获取部21从控制装置10获取下限指令值Thi2。
控制部22控制冷却塔2的动作。在本实施方式中，控制部22以使冷却水的温度不会低于从控制装置10获取的最新的下限指令值Thi2的方式进行冷却水的温度控制。例如，控制部22将对下限指令值Thi2加上规定的校正值的值作为目标温度，并以使冷却水成为该目标温度的方式进行控制。
通信部23与制冷机1的控制装置10进行通信。
接着，利用图3至图5，对下限值计算部13计算下限计算值Thi1的处理进行说明。
(实施例1)
图3是表示一实施方式中的冷却水入口温度下限值的计算方法的一例的第1流程图。
首先，下限值计算部13计算冷却水出口温度下限值Thomin(步骤S110)。下限值计算部13从存储部15读出冷水出口温度设定值Tset、冷水出口温度和冷却水出口温度的必要温度差β并进行以下计算。
冷却水出口温度下限值Thomin
＝冷水出口温度设定值Tset+必要温度差β……(1)
在此，冷水出口温度设定值Tset为根据外部负载所要求的冷水的温度而确定的值。必要温度差β是为了确保高压膨胀阀104及低压膨胀阀106前后的压差(冷凝器102与蒸发器107的压差)而所需的温度差。高压膨胀阀104及低压膨胀阀106前后的压差是为了防止中间冷却器105中的遗留(carry-over)而所需的压差。必要温度差β为按每个制冷机1而设定的参数。
下限值计算部13从存储部15读出冷却水必要出口温度α，设定成冷却水出口温度下限值Thomin满足以下关系。
冷却水出口温度下限值Thomin≥冷却水必要出口温度α……(2)
若油箱108成为低温，则回收至油箱108的冷冻机油积聚在制冷剂中，无法使所需量的冷冻机油返回到压缩机101。油箱108所需的温度以冷却水出口温度为基准而设计。冷却水必要出口温度α是为了防止在油箱108中冷冻机油积聚在制冷剂中而所需的温度。冷却水必要出口温度α为按每个制冷机1而设定的参数。若根据式(1)计算出的冷却水出口温度下限值Thomin小于冷却水必要出口温度α，则下限值计算部13将冷却水必要出口温度α设定为冷却水出口温度下限值Thomin。
接着，下限值计算部13根据制冷机的负载率计算冷却水必要温度差(步骤S120)。下限值计算部13从存储部15读出冷却水额定温度差ΔThi。下限值计算部13计算运行中的制冷机1的负载率Kmin。并且，下限值计算部13根据以下式计算冷却水必要温度差ΔThmin。
冷却水必要温度差ΔThmin
＝冷却水额定温度差ΔThi×负载率Kmin……(3)
通过以下来计算负载率Kmin。
负载率Kmin＝冷水的出入口温度的温度差×冷水的流量×比热×比重＝{(温度传感器Tin所测定的温度-温度传感器Tout所测定的温度)×流量计F1所测定的流量×比热×比重}÷额定负载……(4)
冷却水额定温度差ΔThi、额定负载预先记录在存储部15中。
接着，下限值计算部13计算冷却水入口温度下限计算值(步骤S130)。下限值计算部13从存储部15读出冷却水额定流量Fset。并且，下限值计算部13根据以下式计算下限计算值Thi1。
冷却水入口温度下限计算值Thi1＝冷却水出口温度下限值Thomin-(冷却水必要温度差ΔThmin×冷却水额定流量Fset÷流量计F2所测定的冷却水流量)……(5)
如此，从基于外部负载所要求的冷水出口温度设定值Tset和必要温度差β的冷却水出口温度下限值，减去根据运行中的制冷机1的负载状况而产生的冷却水出口温度与冷却水入口温度之间的温度即冷却水出入口温度差，由此能够计算与运行中的制冷机1的负载状况相应的冷却水入口温度下限计算值Thi1。
(实施例2)
而且，下限值计算部13也可以如下计算下限计算值Thi1。
图4是表示一实施方式中的冷却水入口温度下限值的计算方法的一例的第2流程图。
对于与图3相同的处理，标注相同符号并进行简单说明。
首先，下限值计算部13计算冷却水出口温度下限值Thomin(步骤S110)。下限值计算部13根据上述式(1)计算冷却水出口温度下限值Thomin。但是，冷却水出口温度下限值Thomin必须为冷却水必要出口温度α以上。
接着，下限值计算部13根据制冷机的负载率计算冷却水必要温度差(步骤S120)。下限值计算部13根据上述式(3)、(4)计算冷却水必要温度差ΔThmin。
接着，下限值计算部13从在步骤S120中计算出的冷却水必要温度差ΔThmin减去基于规定的安全系数的值(步骤S125)。
冷却水必要温度差ΔThmin′＝冷却水必要温度差ΔThmin-基于安全系数D的值……(6)
基于安全系数D的值为考虑制冷机1的负载急剧减少的情况而设定的值。安全系数D相对于制冷机1的负载率而设定，更详细而言，根据以下式(6′)计算上述冷却水必要温度差ΔThmin′。
冷却水必要温度差ΔThmin′＝冷却水额定温度差ΔThi×(负载率Kmin-安全系数D)……(6′)
安全系数D或基于安全系数D的值预先存储在存储部15中。
接着，下限值计算部13计算冷却水入口温度下限计算值(步骤S130)。下限值计算部13在上述式(5)中，代替冷却水必要温度差ΔThmin利用冷却水必要温度差ΔThmin′来计算下限计算值Thi1。
冷却水入口温度下限计算值Thi1＝冷却水出口温度下限值Thomin-(冷却水必要温度差ΔThmin′×冷却水额定流量Fset÷流量计F2所测定的冷却水流量)……(5′)
在实施例2中，从冷却水必要温度差ΔThmin减去基于安全系数D的值。即，下限计算值Thi1的值成为比实施例1的方法更高的温度。如从式(3)、式(5)可知，制冷机1的负载率越高，下限计算值Thi1的值越小。若制冷机1的负载率从高的状态急剧下降，则下降之后所允许的下限计算值Thi1成为比下降之前的下限计算值Thi1更高的温度。即，在负载急剧下降之后，基于与下降之后的负载率相应的下限计算值Thi1(准确地说是下限指令值Thi2)的冷却水的温度控制不及时，有可能供给低于准确的下限计算值Thi1的冷却水。如此一来，在冷凝器102、过冷器103中制冷剂压力过度下降，在高压膨胀阀104及低压膨胀阀106前后无法获得所需的压力差，制冷机1的制冷循环有可能无法正常地发挥作用。因此，在实施例2中，以设置缓冲以便能够应对负载的急剧下降为目的，从冷却水必要温度差ΔThmin减去基于安全系数D的值。根据实施例2的冷却水入口温度下限值的计算方法，能够计算改善制冷机1的COP的更加安全的下限计算值Thi1。
在图4的流程图中，以从冷却水必要温度差ΔThmin减去基于针对制冷机1的急剧的负载下降而设定的规定的安全系数D的值为例进行了说明，但也可以将基于安全系数D的值设定为小于1的比例，并与冷却水必要温度差ΔThmin相乘。
(实施例3)
而且，下限值计算部13也可以代替制冷机1的负载率，根据来自制冷机1的排热量计算下限计算值Thi1。
图5是表示一实施方式中的冷却水入口温度下限值的计算方法的一例的第3流程图。
对于与已在图3、图4的流程图中说明的处理相同的处理，标注相同符号并省略详细说明。
首先，下限值计算部13与已在图3中说明的处理相同地计算冷却水出口温度下限值Thomin(步骤S110)。
接着，下限值计算部13根据制冷机的排热量计算冷却水必要温度差(步骤S120A)。下限值计算部13根据以下式(7)计算基于运行中的制冷机1的排热量的冷却水必要温度差ΔThmin。
冷却水必要温度差ΔThmin″＝((热负载Q+电动马达120的输入功率)÷流量计F2所测定的冷却水流量)×比热×比重)……(7)
电动马达120的输入功率利用功率计Pin的测定值。
通过以下来计算热负载Q。
热负载Q＝冷却水的出入口温度的温度差×冷却水的流量×比热×比重＝(温度传感器Thout所测定的温度-温度传感器Thin所测定的温度)×流量计F2所测定的流量×比热×比重……(8)
接着，下限值计算部13计算冷却水入口温度下限计算值(步骤S130A)。下限值计算部13根据以下式计算下限计算值Thi1。
冷却水入口温度下限计算值Thi1＝冷却水出口温度下限值Thomin-冷却水必要温度差ΔThmin″……(9)
如此，能够利用根据运行中的制冷机1的排热量计算出的与制冷机1的运行状况相应的冷却水出入口温度差，计算与运行中的制冷机1的运行状况相应的冷却水入口温度下限计算值Thi1。在图5所示的实施例3的方法中，也可以与实施例2相同地，将比通过式(7)计算出的冷却水必要温度差ΔThmin″小基于安全系数D的温度的值作为冷却水必要温度差ΔThmin″′，根据以下式(9′)计算冷却水入口温度下限计算值Thi1。
冷却水入口温度下限计算值Thi1＝冷却水出口温度下限值Thomin-冷却水必要温度差ΔThmin″′……(9′)
若下限值计算部13通过实施例1～实施例3中的任一方法计算冷却水入口温度下限计算值，则下限值指令部14将该值确定为冷却水入口温度下限值的指令值(下限指令值Thi2)。
接着，对利用下限指令值Thi2的热源系统3的控制方法进行说明。图6是表示一实施方式中的热源系统的控制方法的一例的流程图。
首先，控制装置10(下限值计算部13、下限值指令部14)通过在上面说明的处理，确定冷却水入口温度下限值的指令值(下限指令值Thi2)(步骤S301)。
接着，控制装置10的通信部16将下限指令值Thi2发送至控制装置20(步骤S302)。
在控制装置20中由通信部23接收下限指令值Thi2，由控制部22以所接收的下限指令值Thi2更新冷却水入口温度下限值的设定值(步骤S303)。
控制部22根据已更新的冷却水入口温度下限值的设定值，更新冷却水的目标温度(步骤S304)。例如，控制部22将对已更新的冷却水入口温度下限值的设定值(下限指令值Thi2)加上校正值的温度设定为目标温度。即，冷却水入口温度下限值的设定值下降时，冷却水的目标温度会比之前更下降。
控制部22以使供给至制冷机1的冷却水的温度成为已更新的冷却水的目标温度的方式控制冷却塔2的动作(步骤S305)。例如，控制部22以使温度传感器Thin所测定的温度成为冷却水的目标值的方式控制冷却塔2所具备的风扇201、旁通阀202、泵203等。由控制装置10确定的下限指令值Thi2小于规定的下限设定值Thi0时，供给至制冷机1的冷却水的温度变得比基于以往的控制的冷却水的温度低。由此，能够提高制冷机1的COP。根据制冷机1的运行状况，有时下限指令值Thi2高于下限设定值Thi0。此时，不会对制冷机1供给过度冷却的冷却水，能够正常地运行制冷机1。
以规定的控制周期反复进行图6的流程图所示的处理，反映了制冷机1的实时运行状况的、尽可能控制成低温的冷却水供给至制冷机1。由此，不会对制冷机1的运行状态带来不良影响，能够尽可能提高制冷机1的COP。
图7是表示一实施方式中的控制装置的硬件结构的一例的图。
计算机900具备CPU901、主存储装置902、辅助存储装置903、输入输出接口904、通信接口905。
上述控制装置10、控制装置20安装于计算机900。并且，上述各功能以程序形式存储在辅助存储装置903中。CPU901从辅助存储装置903读出程序并在主存储装置902展开，按照该程序执行上述处理。CPU901按照程序，在主存储装置902确保存储区域。CPU901按照程序，在辅助存储装置903确保存储处理中的数据的存储区域。
也可以将用于实现控制装置10、控制装置20的全部或一部分功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中，将记录在该记录介质中的程序读入计算机系统并执行，由此进行基于各功能部的处理。在此所说的“计算机系统”包括OS或外围设备等硬件。若为利用WWW系统的情况，则“计算机系统”还包括主页提供环境(或者显示环境)。“计算机可读取的记录介质”是指，CD、DVD、USB等便携式介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。该程序通过通信线路传送至计算机900时，接收到传送的计算机900电可以在主存储装置902展开该程序并执行上述处理。上述程序可以是用于实现前述功能的一部分的程序，还可以是通过与已记录在计算机系统的程序的组合来实现前述功能的程序。控制装置10、控制装置20也可以由多个计算机900构成。
以上，对本发明的若干个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例而提示的实施方式，其意图并不在于限定发明的范围。这些实施方式能够通过其他各种形式实施，能够在不脱离发明宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形与包含在发明的范围和宗旨同样地包含在权利要求书中记载的发明和与其均等的范围内。
例如，冷却水入口温度下限计算值Thi1的计算方法还能够适用于具备图1中例示的制冷剂回路以外的制冷剂回路的制冷机。例如，在具备利用磁性轴承的压缩机的制冷剂回路且不包含油箱的情况下，也可以排除用于防止油箱温度下降的条件(式(2))来计算下限计算值Thi1。在上述实施方式中，设为由制冷机1的控制装置10确定下限指令值Thi2，但也可以在冷却塔2的控制装置20安装下限值计算部13、下限值指令部14的功能的一部分或全部。此时，可以从控制装置10向控制装置20发送下限计算值Thi1的计算所需的信息，由控制装置20进行下限计算值Thi1的计算和下限指令值Thi2的确定。
下限值指令部14为下限值确定部的一例。冷却水必要温度差ΔThmin、冷却水必要温度差ΔThmin′为出入口必要温度差的一例。下限设定值Thi0为冷却水出口温度下限设定值的一例，下限计算值Thi1为冷却水入口温度下限计算值的一例，下限指令值Thi2为冷却水入口温度下限值的一例。冷水出口温度设定值Tset为冷水出口温度的设定值的一例。负载率和排热量为运行状况的一例。
产业上的可利用性
根据上述控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及程序，能够计算改善制冷机的COP的冷却水入口温度下限值。
符号说明
1-制冷机，2-冷却塔，3-热源系统，101-涡轮压缩机，102-冷凝器，103-过冷器，104-高压膨胀阀，105-中间冷却器，106-低压膨胀阀，107-蒸发器，108-油箱，109-油冷却器，110-热气旁通阀，111-冷却传热管，112-冷水传热管，113-热气旁通管，120-电动马达，121-第一级压缩部，122-第二级压缩部，201-风扇，202-旁通阀，203-泵，10-控制装置，11-传感器信息获取部，12-控制部，13-下限值计算部，14-下限值指令部，15-存储部，16-通信部，20-控制装置，21-下限值指令获取部，22-控制部，23-通信部。

Claims (10)

1.一种控制装置，其计算冷却水温度的下限值，所述控制装置具备：
下限值计算部，计算冷却水出口温度下限值和出入口必要温度差，从所述冷却水出口温度下限值减去所述出入口必要温度差来计算所述制冷机的冷却水入口温度下限计算值，所述冷却水出口温度下限值为对制冷机中的冷水出口温度的设定值加上规定的必要温度差的值，所述出入口必要温度差为所述制冷机中的冷却水出口温度和冷却水入口温度之间的根据所述制冷机的运行状况而产生的温度；及
下限值确定部，将所述冷却水入口温度下限计算值确定为冷却水入口温度下限值。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述下限值计算部根据运行中的所述制冷机的负载率计算所述出入口必要温度差。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述下限值计算部根据运行中的所述制冷机的排热量计算所述出入口必要温度差。
4.根据权利要求2或3所述的控制装置，其中，
所述下限值计算部进一步根据从运行中的所述制冷机的负载率减去规定的安全系数的值计算所述出入口必要温度差。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其还具备：
下限值指令部，向供给该冷却水的冷却塔发出将由所述下限值确定部确定的所述冷却水入口温度下限值设定为所述冷却水的入口温度的下限值的指令。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其中，
所述下限值计算部以规定的控制周期计算所述冷却水入口温度下限计算值，
所述下限值指令部发出该冷却水入口温度下限值的指令。
7.一种热源系统，
其具备制冷机、控制所述制冷机的权利要求5或6所示的控制装置、向所述制冷机供给冷却水的冷却塔及所述冷却塔的控制装置，
所述冷却塔的控制装置根据所述下限值指令部所发出指令的所述冷却水入口温度下限值，更新所述制冷机入口中的所述冷却水的目标温度。
8.一种冷却水入口温度下限值的计算方法，其具备：
计算冷却水出口温度下限值的步骤，所述冷却水出口温度下限值为对制冷机中的冷水出口温度加上规定的必要温度差的值；计算出入口必要温度差的步骤，所述出入口必要温度差为所述制冷机中的冷却水出口温度与冷却水入口温度之间的根据所述制冷机的运行状况而产生的温度；从所述冷却水出口温度下限值减去所述出入口必要温度差来计算所述制冷机的冷却水入口温度下限计算值的步骤；及
将所述冷却水入口温度下限计算值确定为冷却水入口温度下限值的步骤。
9.一种控制方法，其在具备冷却塔和制冷机的热源系统中，
通过权利要求8所述的冷却水入口温度下限值的计算方法，计算所述制冷机入口中的冷却水的温度下限值，根据计算出的所述下限值，更新由所述冷却塔供给的冷却水在所述制冷机入口中的目标温度。
10.一种程序，其用于使计算机作为如下机构发挥作用：
计算冷却水出口温度下限值的机构，所述冷却水出口温度下限值为对制冷机中的冷水出口温度加上规定的必要温度差的值；计算出入口必要温度差的机构，所述出入口必要温度差为所述制冷机中的冷却水出口温度与冷却水入口温度之间的根据所述制冷机的运行状况而产生的温度；从所述冷却水出口温度下限值减去所述出入口必要温度差来计算所述制冷机的冷却水入口温度下限计算值的机构；及
将所述冷却水入口温度下限计算值确定为冷却水入口温度下限值的机构。
CN201980053339.9A 2018-09-13 2019-06-28 控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及记录介质 Active CN112567187B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018171726A JP7235460B2 (ja) 2018-09-13 2018-09-13 制御装置、熱源システム、冷却水入口温度下限値の算出方法、制御方法およびプログラム
JP2018-171726 2018-09-13
PCT/JP2019/025915 WO2020054181A1 (ja) 2018-09-13 2019-06-28 制御装置、熱源システム、冷却水入口温度下限値の算出方法、制御方法およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112567187A true CN112567187A (zh) 2021-03-26
CN112567187B CN112567187B (zh) 2022-06-03

Family

ID=69777101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980053339.9A Active CN112567187B (zh) 2018-09-13 2019-06-28 控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及记录介质

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11713900B2 (zh)
JP (1) JP7235460B2 (zh)
CN (1) CN112567187B (zh)
WO (1) WO2020054181A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114353382A (zh) * 2021-11-30 2022-04-15 青岛海尔空调电子有限公司 空气源热泵机组的启动控制方法、装置及存储介质

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022203519A1 (de) * 2022-04-07 2023-10-12 Efficient Energy Gmbh Wärmepumpe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102353120A (zh) * 2011-08-31 2012-02-15 宁波奥克斯电气有限公司 多联式空调机组制冷时防止冷媒偏流的控制方法
KR20130117117A (ko) * 2012-04-17 2013-10-25 에스케이텔레콤 주식회사 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉각수 공급 온도 제어 장치 및 방법
CN104838213A (zh) * 2013-01-31 2015-08-12 三菱重工业株式会社 热源系统及冷却水供给装置的控制装置以及控制方法
CN105972784A (zh) * 2016-06-30 2016-09-28 上海大众祥源动力供应有限公司 一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4325223A (en) * 1981-03-16 1982-04-20 Cantley Robert J Energy management system for refrigeration systems
US5040377A (en) * 1989-11-21 1991-08-20 Johnson Service Company Cooling system with improved fan control and method
JP2000337729A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Tokyo Gas Co Ltd 水冷式空調装置の運転方法
JP2004150733A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Tokyo Electric Power Co Inc:The ショーケース冷却システム
JP2005155373A (ja) 2003-11-21 2005-06-16 Mitsubishi Electric Corp バルブタイミング調整装置
JP4385738B2 (ja) * 2003-11-21 2009-12-16 株式会社日立プラントテクノロジー 空調設備
JP4690935B2 (ja) * 2006-05-01 2011-06-01 三菱重工業株式会社 熱源システムおよびその制御方法
JP5495526B2 (ja) * 2008-08-29 2014-05-21 三菱重工業株式会社 熱源システムおよびその制御方法
JP6324707B2 (ja) * 2013-11-13 2018-05-16 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 熱源機及びその制御方法
JP6288496B2 (ja) * 2013-12-03 2018-03-07 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 熱源機運転台数制御装置、熱源システム、制御方法及びプログラム
JP6334230B2 (ja) 2014-03-31 2018-05-30 三機工業株式会社 冷凍機システム
JP6398507B2 (ja) * 2014-09-16 2018-10-03 アイシン精機株式会社 車両用冷却システム
JP6618860B2 (ja) * 2016-06-27 2019-12-11 荏原冷熱システム株式会社 熱源システム及びその制御方法
JP2018060287A (ja) 2016-10-03 2018-04-12 三菱電機株式会社 文書管理装置、文書管理システム、文書管理方法および文書管理プログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102353120A (zh) * 2011-08-31 2012-02-15 宁波奥克斯电气有限公司 多联式空调机组制冷时防止冷媒偏流的控制方法
KR20130117117A (ko) * 2012-04-17 2013-10-25 에스케이텔레콤 주식회사 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉각수 공급 온도 제어 장치 및 방법
CN104838213A (zh) * 2013-01-31 2015-08-12 三菱重工业株式会社 热源系统及冷却水供给装置的控制装置以及控制方法
CN105972784A (zh) * 2016-06-30 2016-09-28 上海大众祥源动力供应有限公司 一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114353382A (zh) * 2021-11-30 2022-04-15 青岛海尔空调电子有限公司 空气源热泵机组的启动控制方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20210310687A1 (en) 2021-10-07
JP7235460B2 (ja) 2023-03-08
WO2020054181A1 (ja) 2020-03-19
US11713900B2 (en) 2023-08-01
CN112567187B (zh) 2022-06-03
JP2020041787A (ja) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101496532B1 (ko) 냉동기 제어 장치
EP3037745B1 (en) Heat source device and method for controlling same
EP2863147B1 (en) Air conditioning device
EP2843323B1 (en) Air conditioning device
CN104246381B (zh) 热源系统的台数控制装置及其方法以及热源系统
JP6736357B2 (ja) ターボ冷凍機及びその起動制御方法
US20080196420A1 (en) Flashgas Removal From a Receiver in a Refrigeration Circuit
US9810464B2 (en) Air-conditioning apparatus with low outside air temperature mode
JP5981180B2 (ja) ターボ冷凍機及びその制御方法
CN112567187B (zh) 控制装置、热源系统、冷却水入口温度下限值的计算方法、控制方法及记录介质
EP3575712B1 (en) Cooling system
US9341401B2 (en) Heat source system and control method therefor
JP6566705B2 (ja) 空気調和機
JP5693247B2 (ja) 冷凍サイクル装置及び冷媒排出装置
JP6945141B2 (ja) 冷凍システム
JP5119513B2 (ja) 二元冷凍機
JP2013164250A (ja) 冷凍装置
JP6855160B2 (ja) 熱源システムの台数制御装置及びその方法並びに熱源システム
JP2012242053A (ja) 冷凍空気調和システム
JP6698312B2 (ja) 制御装置、制御方法、及び熱源システム
JP2014163586A (ja) ターボ冷凍機の最大負荷率算出装置及びその方法並びに熱源システム及びその台数制御方法
JP2017172923A (ja) 冷凍装置
JP6091077B2 (ja) 冷凍装置
EP3760945A1 (en) Control device of freezer, freezer, method for controlling freezer, and program for controlling freezer
KR102366433B1 (ko) 인버터를 사용한 냉매 회수 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant