CN1538117A - 循环泵的转速控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种循环泵的转速控制方法及装置，大幅改善对应于空调负荷变动的循环泵最小阻力控制的随动性。该循环泵的转速控制方法，选出在控制阀(8－1～8－n)的开度中开度最大的控制阀(8(8－x))。在该选出的控制阀(8－n)已经为全开时，对通过该控制阀(8－x)接受载热体的供给的空调机(1(1－x))的能力不足量进行合计，作为当前的能力不足量；并根据该当前的能力不足量，求出可一举消除该能力不足状态的调节量(⊿N_FF1)，根据上述调节量(⊿N_FF)，对2次泵(4)的转速(N)进行前馈控制。此外，与该前馈控制并行进行以调节量(⊿N_FB1)阶段性地调节2次泵(4)的转速(N)的反馈控制。

Description

说明书 循环泵的转速控制方法及装置

技术领域

本发明涉及使空调机的载热体(冷/温水)循环的循环泵(circulatingpump)的转速控制方法及装置。

背景技术

目前，作为空调系统中节能控制的一种方式，公知的有最小阻力控制方式，该最小阻力控制方式使对循环空调机的载热体(冷水/温水)进行循环的冷温水循环泵的耗电量最少(例如，请参照非专利文献1)。

该最小阻力控制方式中，控制冷温水循环泵的转速，使得设置在向空调机的冷温水供给通路上的控制阀的开度成为最大，即，使得在控制阀上消耗的压力损耗最小。

[现有例1]

图15是采用最小阻力控制的现有空调系统的配置图。该图中，1-1～1-n为空调机，2为冷冻机，3为1次泵，4为2次泵，5-1～5-4为集管，6为顺流水管道(forward-flow pipe line)，7为回流水管道(back-flowpipe line)，8-1～8-n为设置在向空调机1-1～1-n供冷水的供给通道上的控制阀，9-1～9-n为控制控制阀8-1～8-n的开度的阀开度控制装置，10为控制2次泵4的转速N的2次泵转速控制装置。该例虽然是利用冷冻机生成冷水的冷气空调系统，但在利用加热器供热水的暖气空调系统中，同样适用最小阻力控制。

在该冷气空调系统中，由1次泵3输送的载热体被冷冻机2冷却，通过集管5-1、5-3送入2次泵4，通过2次泵4再次加压后从集管5-4送出，通过控制阀8-1～8-n被供给空调机1-1～1-n。之后，载热体在空调机1-1～1-n进行热交换，经过回流水管道7返回到集管5-2中。之后，载热体再次被泵3加压送出，循环上述路径。

在空调机1-1～1-n生成的冷风作为供气，被供给未图示的各被控制区域。该被控制区域的检测室温tpv1～tpvn被提供给阀开度控制装置9-1～9-n。阀开度控制装置9-1～9-n控制控制阀8-1～8-n的开度θ1～θn，使得检测室温tpv1～tpvn与设定温度tsp1～tspn一致。此外，阀开度控制装置9-1～9-n，将控制阀8-1～8-n的开度θ1～θn(开度指示值或阀开度值)发送给2次泵转速控制装置10。

2次泵转速控制装置10，选出在来自阀开度控制装置9-1～9-n的控制阀8-1～8-n的开度θ1～θn中其开度最大的控制阀8(8-x)。之后，控制2次泵4的转速N，使得该选出的控制阀8-x的开度θx成为最大值θmax。

在此，为了使控制阀8-x的开度控制具有余量，最大开度值θmax不设定为全开，而是例如设定为90％。此外，2次泵4的转速N的控制为反馈控制，一边确认控制阀8-x的开度θx，一边使2次泵4的转速N以

为单位阶段性地上升或下降，直到θx与θmax一致。

[现有例1中存在的问题]

该空调系统中，为了使控制阀8-x的开度控制具有余量，最大开度值θmax不设定为100％，而是例如设定为90％，因此，不能认为是进行最小阻力控制。

此外，若使反馈控制时的调节量 过大，则有时控制阀8-x的开度θx大大超过θmax。此时，为了使时控制阀8-x的开度θx返回到θmax，将2次泵4的转速N提高 由此，控制阀8-x的开度θx下降到比θmax小很多。为使其返回θmax，2次泵4的转速N下降

重复该操作，有时在2次泵4的转速控制中产生波动(hunting)。

并且，若使反馈控制时调节量 较小，则可以避免产生大波动。但是，在使控制阀8-x的开度θx达到θmax的过程较花时间。

[现有例2]

在本例中，申请人设最大开度值θmax为100％(全开)，并且，将检测室温tpv不超过以设定室温tsp为中心的规定范围(容许范围)α为条件的最小阻力控制(例如，请参照专利文献1)。

即，对图15中所示的2次泵转速控制装置10，提供被控制区域的检测室温tpv1～tpvn、以及设定室温tsp1～tspn。在由阀开度控制装置9-1～9-n发送过来的控制阀8-1～8-n的开度θ1～θn中，选出其开度最大的控制阀8-x。之后，控制2次泵4的转速N，使得该选出的控制阀8-x的开度θx成为全开(θmax＝100％)(参照图16(a))，并使对来自控制阀8-x的供给冷水进行接收的空调机1(1-x)的被控制区域的检测室温tpv，处在容许范围α内(参照图16(b))。

该方法中，冷气的情况下，通过与现有例1同样的反馈控制，使2次泵4的转速N以 为单位逐步下降，使得控制阀8-x的开度θx成为θx＝100％。在该方法中，在控制阀8-x的开度θx成为全开的时候，只要对来自控制阀8-x的供给冷水进行接受的空调机1-x的被控制区域的检测室温tpv处在容许范围α内就可以。因此，能够加大调节量 使最小阻力控制的随动性(following property)良好。

但是，在该方法中，冷气的情况下，有时2次泵4的转速N过度下降而使被控制区域的检测室温tpv超过容许范围α的上限(参照图17)。该状态表示控制阀8-x处于无法控制的状态(空调机1-x能力不足的状态)，仅以控制阀8-x的开度控制，不能使检测室温tpv回到容许范围α内。因此，控制2次泵4的转速N，使检测室温tpv处于容许范围α内。该2次泵4的转速N的控制，也设定为反馈控制，一边确认检测室温tpv，一边使2次泵4的转速N以 为单位阶段性地上升，使得检测室温tpv处于容许范围α内。

[非专利文献1]：1993年、日本建筑学会东海支部研究报告会论文集、pp.401～404；

[专利文献1]：日本特开平9-75224号公报。

但是，在现有例2的方法中，产生检测室温tpv与设定室温tsp不一致的状态，空调控制成为不正确。此外，若检测室温tpv不超出容许范围α，则不能进行2次泵4的转速N的反馈控制。因此，对应于空调负荷变动的随动性差。

此外，若使检测室温tpv超出容许范围α时进行反馈控制的调节量 过大，则有时检测室温tpv会低于容许范围α的下限。此时，为使检测室温tpv与设定室温tsp一致而关闭控制阀8-x，2次泵4的转速N下降，使得该被关闭的控制阀8-x全开。由此，检测室温tpv超出容许范围α的上限，为使其返回容许范围α，使2次泵4的转速N上升

重复该动作，会产生波动。

此外，若使检测室温tpv超出容许范围α时进行反馈控制的调节量

变小，则能够避免产生大波动。但是，使检测室温tpv返回容许范围α，需要较多时间。

发明内容

本发明是为解决上述问题而做出的。本发明的目的是提供一种冷温水循环泵的转速控制方法及装置，能够大幅改善对应于空调负荷变动的冷温水循环泵的最小阻力控制的随动性。

为实现上述目的，在空调系统中，包括：第1～第N(N≥2)空调机；第1～第N控制阀，设在向上述第1～第N空调机供给载热体的供给通路中；循环泵，使上述载热体循环；阀开度控制机构，根据上述第1～第N空调机的负荷状况，控制上述第1～第N控制阀的开度；该循环泵的转速控制方法，选出在上述第1～第N控制阀的开度中开度最大的控制阀，并控制上述循环泵的转速，使所选出的控制阀的开度成为全开，而且，在上述被选出的控制阀已经成为全开时，将通过该控制阀接受载热体的供给的空调机的能力不足量进行合计，作为当前的能力不足量；根据该当前的能力不足量，求出可消除该能力不足状态的上述循环泵的转速调节量；根据上述调节量，对上述循环泵的转速进行前馈控制。本发明中，将该控制称为循环泵转速控制的前馈控制。

根据本发明，在第1～第N控制阀的开度中选出开度最大的控制阀，并控制循环泵的转速，使选出的控制阀的开度成为全开。由此，第1～第N控制阀的开度被打开，在选出的控制阀的开度全开时，冷温水循环泵的转速控制结束。在此，通过空调负荷的急剧变化，控制阀的开度处于全开，但有时通过该控制阀接受载热体的供给的空调机成为能力不足状态。例如，在用冷水作为载热体的情况下，接受该空调机供给的供气(冷风)的被控制区域的室温比设定温度变高，在控制阀的开度控制中不能进行调节。该情况下，能力不足的空调机不限于1台，有时为多台。

在能力不足的空调机为1台的情况下，将该空调机的能力不足量作为当前的能力不足量。在能力不足的空调机为多台的情况下，对各空调机的不足量进行合计作为当前的能力不足量。此外，根据该当前的能力不足量，求出能够一举消除该能力不足状态的循环泵的转速调节量 之后，根据该调节量

对循环泵的转速进行前馈控制。由此，立即完成使控制阀开度成为全开、且使通过该控制阀接受供给载热体的空调机正常发挥能力的理想状态。

在第二发明中，与第一发明中的前馈控制并行进行反馈控制，上述反馈控制向着消除上述空调机的能力不足状态的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速。本发明中，将该控制称为循环泵转速控制的反馈控制。

在第一发明的前馈控制中，能够将空调机能力不足状态立即消除，但是，不能否认包含有一定程度的计算误差。

在此，在第二发明中，为了同时获得快速性和准确性，并行进行前馈控制和反馈控制。即，在进行一举消除空调机能力不足状态的前馈控制的同时，进行一边看该空调机能力不足状态的效果、一边以调节量 为单位阶段性地进行调节的反馈控制。

在第三发明中，进行向着消除上述空调机的能力不足状态的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速的反馈控制。

在第二发明中，并行进行前馈控制和反馈控制。但是，也可以在执行前馈控制之后，进行反馈控制。此时，可认为前馈控制中的计算误差很小，因此即使将反馈控制时的调节量

较小，调节所需的时间也不会太长。因此，可获得与第二发明同样的快速性和准确性。

第四发明的循环泵的转速控制方法，在空调系统中，包括：第1～第N(N≥2)空调机；第1～第N控制阀，设在向上述第1～第N空调机供给载热体的供给通路中；循环泵，使上述载热体循环；阀开度控制机构，根据上述第1～第N空调机的负荷状况，控制上述第1～第N控制阀的开度；该循环泵的转速控制方法，选出在上述第1～第N控制阀的开度中开度最大的控制阀，并控制上述循环泵的转速，使所选出的控制阀的开度成为全开，而且，在上述选出的控制阀不是全开时，求出可使该控制阀全开的上述循环泵的转速调节量；根据上述调节量，对上述循环泵的转速进行控制(前馈控制)。

根据该发明，选出第1～第N控制阀的开度中开度最大的控制阀。在此，在所选出的控制阀不是全开时，求出可使该控制阀一举全开的循环泵的转速调节量 并根据上述调节量

对循环泵的转速进行前馈控制。由此，可实现控制阀开度成为全开，并使通过该控制阀接受载热体供给的空调机正常发挥能力的理想状态。

在第五发明中，与第四发明中的前馈控制并行进行向着使上述选出的控制阀的开度成为全开的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速的控制(反馈控制)。

在第四发明的前馈控制中，能够使所选出的控制阀的开度立即全开，但是，不能否认包含有一定程度的计算误差。

在此，在第五发明中，为了同时做到快速和准确，并行进行前馈控制和反馈控制。即，在进行使所选出的控制阀的开度一举成为全开的前馈控制的同时，进行一边看该控制阀开度的效果、一边以调节量

为单位阶段性地进行调节的反馈控制。

在第六发明中，在执行第四发明中的前馈控制之后，进行向着使所选出的控制阀的开度成为全开的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速的反馈控制。

在第五发明中，并行进行前馈控制和反馈控制。但是，也可以在执行前馈控制之后，进行反馈控制。此时，可认为前馈控制中的计算误差很小，因此即使将反馈控制时的调节量 设成较小，调节所需的时间也不会太长。因此，可获得与第五发明同样的快速性和准确性。

在第七发明中，对第1～第6发明中的第1～第N控制阀的开度状态进行合计，将该合计结果显示在画面上。例如，对于第1～第N控制阀，将其0～100％的开度范围以10％为单位进行划分，在画面上显示各开度范围的控制阀为百分之多少、实际超过100％的控制阀(无法进行控制的控制阀)为百分之多少等信息，以便进行确认。由此，能够直觉地评价最小阻力控制的状态(效果)，作为调节最小阻力控制参数时的参考。

第8发明至第14发明是采用上述的第1至第7发明的循环泵的转速控制装置。因此，可获得与第1至第7发明相同的作用和效果。

附图说明

图1为采用本发明涉及的循环泵转速控制方法的空调系统的配置图。

图2为该空调系统中的前馈控制机构所执行的控制动作流程图。

图3为通过全开的控制阀接受冷水供给的空调机正常发挥能力的状态示意图。

图4为通过全开的控制阀接受供给冷水的空调机处于能力不足状态时的控制动作说明图。

图5为最大开度的控制阀未全开时的控制动作说明图。

图6为该空调系统中反馈控制机构所执行的控制动作的流程图。

图7为在画面上用直方图表示控制阀的开度状态合计结果的例1示意图。

图8为在画面上用直方图表示控制阀的开度状态合计结果的例2示意图。

图9为在画面上用直方图表示控制阀的开度状态合计结果的例3示意图。

图10为在画面上用直方图表示控制阀的开度状态合计结果的例4示意图。

图11为在画面上用直方图表示控制阀的开度状态合计结果的例5示意图。

图12为用圆状图表表示控制阀开度分布的例示图。

图13为用雷达图状的图表表示控制阀开度分布的例示图。

图14为在直方图中用折线表示控制阀的合计数值的例示图。

图15为采用最小阻力控制的现有空调系统的配置图。

图16为现有例2的空调系统中的2次泵的转速控制动作的说明图。

图17为现有例2的空调系统中的通过全开的控制阀接受冷水供给的空调机处于能力不足状态时的控制动作的说明图。

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明。图1为采用本发明涉及的循环泵转速控制方法的空调系统的配置图。该图中，与图15中的标记相同的标记，表示与参照图5说明的构成要素相同或者同等的构成要素，在此省略其说明。

在该实施方式中，设置了具备本实施方式特有的功能的2次泵转速控制装置11，代替了图15中所示的现有空调系统中的2次泵转速控制装置10。2次泵转速控制装置11具备前馈控制机构(feedforward controlmeans)11A和反馈控制机构(feedback control means)11B。2次泵转速控制装置11，将由阀开度控制装置9-1～9-n发送过来的控制阀8-1～8-n的开度θ1～θn(该例中为开度指示值)、以及向阀开度控制装置9-1～9-n供给的各被控制区域的检测室温tpv1～tpvn及设定室温tsp1～tspn作为输入。

此外，2次泵转速控制装置11，通过由处理器和存储装置构成的硬件、和与这些硬件协作实现作为VAV控制单元的各种功能的程序来实现。

[前馈控制：有全开的控制阀的情况]

图2表示前馈控制机构11A执行的控制动作流程图。前馈控制机构11A，将由阀开度控制装置9-1～9-n发送过来的控制阀8-1～8-n的开度θ1～θn作为输入(步骤201)。前馈控制机构11A，选出该被输入的开度θ1～θn中其开度最大的控制阀8(8-x)(步骤202)。

之后，检查该选出的控制阀8-x的开度θx是否为全开(100％)(步骤203)，若为全开，则进入步骤204。在步骤204，对通过被全开的控制阀8-x接受冷水供给的空调机1(1-x)的被控制区域的检测室温tpv和设定室温tsp进行比较。在此，若tpv＝tsp(参照图3)，则判断为该空调机1-x正常发挥能力，不进入步骤205之后的处理。相对于此，若为tpv＞tsp(参照图4)，则判断该空调机1-x处于能力不足的状态，进入步骤205的处理。此时，能力不足的空调机1-x并不限于1台，有时可以为多台。

在步骤205中，对空调机1-x的能力不足量 进行合计，求出当前的能力不足量

即，在能力不足的空调机1-x为1台时，将该空调机1-x的能力不足量

作为当前的能力不足量

在能力不足的空调机1-x为多台时，合计各空调机1-x的能力不足量 作为当前的能力不足量

由下式(1)求出空调机1-x的能力不足量

在此，Ga为空调机风量、ca为空气的比热、 为控制量的超过度(deviance)变化量 d1为控制量的当前超过度(d1＝t(当前值)-tsp)、d2为控制量的控制后的超过度(d1＝t(控制后的值)-tsp)。

在该实施方式中，将检测室温tpv设定为控制量t，并控制成tpv＝tsp，因此，d2＝tpv-tsp＝0。因此，在上式(1)中，

为

此外，在上式(1)中，将空调机风量Ga，设定为调节时的实测风量或空调的设计风量。在不得已的情况下，作为空调机风量Ga使用空调机的额定风量。

再者，在把来自空调机的供气通过多个VAV单元(可变风量调节单元)等供给被控制区域的系统中，将各VAV单元的风量的合计作为空调机风量Ga。

接着，前馈控制机构11A，将在步骤205求得的当前的能力不足量换算成冷水流量的增加量

(步骤206)。前馈控制机构11A，将该冷水流量的增加量 换算成2次泵4的扬程(lift range)的变化量

(步骤207)。之后，前馈控制机构11A根据该冷水流量的增加量

和2次泵4的扬程的变化量 求出2次泵4的转速调节量

(步骤208)。

[步骤206中

的计算]

根据下式(2)算出冷水流量的增加量

再者，在式(2)中，cw为水的比热， 为空调机前后的冷水的温差。在不能准确知道空调机前后的冷水的温差时，也可以使之近似于供回水温差。

在上式(2)中，由于在控制转速N时

发生变化，因此，也可以估计该变化来算出 下式(3)是估计 的变化来算出

的计算式的一例。再者，在该式(3)中，k1、k2为调节参数。

[步骤207中 的计算]

在开度已经为全开的控制阀8-x中，即使改变冷水的流量，配管回路的阻力系数也不会变化。因此，可根据冷水流量的增加量 利用下式(4)来算出2次泵4的扬程的变化量

再者，在式(4)中，Pc为当前的2次泵的扬程，Gw，c为当前的冷水流量。

[步骤208中

的计算]

在已知冷水流量的增加量

和2次泵4的扬程的变化量 时，就决定了2次泵4的新的运转状态点(operating state point)。前馈控制机构11A，将冷水流量的增加量 和2次泵4的扬程的变化量 代入预先设定的流量扬程转速特性公式中，算出2次泵4的转速的调节量并使2次泵4的转速N一举增加该调节量 由此，可对2次泵4的转速N进行前馈控制，使当前的能力不足量 一举成为0。

[反馈控制：有全开的控制阀的情况]

图6示出反馈控制机构11B执行的控制动作的流程图。反馈控制机构11B，将由阀开度控制装置9-1～9-n发送过来的控制阀8-2～8-n的开度θ1～θn作为输入(步骤601)。反馈控制机构11B，从输入的该开度θ1～θn中，选择其开度最大的控制阀8(8-x)(步骤602)。

此外，检查该选出的控制阀8-x的开度θx是否为全开(100％)(步骤603)，若为全开，则进入步骤604。在步骤604，对通过被全开的控制阀8-x接受冷水供给的空调机1(1-x)的被控制区域的检测室温tpv和设定室温tsp进行比较。在此，若tpv＝tsp(参照图3)，则判断为该空调机1-x正常发挥能力，不进入步骤605的处理。相对于此，若为tpv＞tsp(参照图4)，则判断该空调机1-x处于能力不足的状态，进入步骤605的处理。此时，能力不足的空调机1-x并不限于1台，有时也有多台能力不足的空调机1-x。

在步骤605中，一边确认能力不足的空调机1-x的能力不足状态、即确认检测室温tpv和设定室温tsp之差(效果)，一边向着使检测室温tpv与设定室温tsp一致的方向、以调节量

阶段性地调节2次泵4的转速N。即，以调节量

为单位阶段性地提高2次泵4的转速N。这样地进行2次泵4的转速N的反馈控制，使得检测室温tpv成为设定室温tsp。再者，在产生多台能力不足的空调机1-x时，继续反馈控制，直到最后的空调机的检测室温tpv和设定室温tsp一致。

[前馈控制+反馈控制：有全开的控制阀的情况]

在本实施方式中，并列进行上述的前馈控制(以实现tpv＝tsp为目的的前馈控制)和上述的反馈控制(以实现tpv＝tsp为目的的反馈控制)。

前馈控制中，希望将空调机1-x的能力不足状态立即消除，但是不能否认包含有一定程度的计算误差。在此，本实施方式中，在进行将空调机1-x的能力不足状态一举消除的前馈控制的同时，进行一边观察效果一边逐渐消除空调机1-x的能力不足状态的反馈控制，并可获得快速性和准确性。

在组合该前馈控制和反馈控制的控制(浮位控制(floating control))中，没有现有例2中说明的容许范围α。因此，立即将检测室温tpv改善到设定室温tsp，与空调负荷变动对应的随动性变得极好。

此外，通过前馈控制，要一举使检测室温tpv与设定室温tsp一致，因此，反馈控制时的调节量N_FB1较小也可以，不必担心发生波动。再有，不会有由于将N_FB1设定为较小、而使与空调负荷的变动对应的随动性会变差的问题。

[前馈控制：没有全开的控制阀的情况]

在图2中所示的步骤203中，在控制阀8-x的开度θx没有全开(100％)时(参照图5)，进入步骤209。在步骤209中，求出能够使控制阀8-x一举全开的2次泵4的扬程变化量

之后，根据该求出的扬程的变化量 求出2次泵4的转速N的调节量N_FF2(步骤210)。

[步骤209中的

的计算]

由于流过控制阀8-x的冷水的流量可以保持不变，因此，可根据下式(5)算出能使得控制阀8-x一举全开的2次泵4的扬程变化量 再有，在式(5)中，K₀为控制阀8-x全开时的阻力系数，Kc为当前开度的控制阀8-x的阻力系数。

对于已知控制特性的控制阀，其阻力系数K可根据开度算出。下式(6)为等百分比特性控制阀(equal-percentage-characteristic control valve)的开度和阻力系数K的计算式。再者，式(6)中，R为控制阀的可调比(range ability)，R＝Gmax/Gmin，为控制阀的开度。此外，Gmax、Gmin为控制阀的最大、最小控制量。R值一般在控制阀厂商的产品目录中有详细说明。

Kc＝K₀·R^-2(^-1)…(6)

控制阀为全开时的阻力系数K₀，可通过作为流量和压力损耗的计算公式的下式(7)、和作为Cv值的定义公式的下式(8)，如公式(9)那样地算出。再有，在下式中，γ为载热体的比重，一般设γ＝1。 的单位是[kPa]，Gw的单位是[λ/min]。

K₀＝γ(0.69/Cv)²            …(9)

[步骤210中的

的计算]

若已知冷水流量的增加量 和2次泵4的扬程的变化量 则决定2次泵4的新运转状态点。此时，冷水的流量可以取当时流过控制阀8-x的流量。因此，冷水流量的增加量

为0。前馈控制机构1A，将冷水流量的增加量 及2次泵4的扬程的变化量 代入预设的流量扬程转速特性公式中，算出2次泵4的转速的调节量 并将2次泵4的转速N一次上升该调节量

由此，进行2次泵4的转速N的前馈控制，使控制阀8-x的当前的开度θx一举成为全开。

[反馈控制：没有全开的控制阀的情况]

在图6中所示的步骤603中，在控制阀8-x的开度θx没有全开时(参照图5)，进入步骤606。在步轴606中，一边确认控制阀1-x的开度θx、即确认开度θx与最大开度值θmax＝100％之差(效果)，一边向着使开度θx成为θmax＝100％的方向、以调节量 为单位阶段性地调节2次泵4的转速N。即，以调节量

为单位逐步减小2次泵4的转速N。由此，对2次泵4的转速N进行反馈控制，使开度θx成为全开。

[前馈控制+反馈控制：没有全开的控制阀的情况]

在本实施方式中，并行进行上述的前馈控制(以使开度θx成为全开为目的的前馈控制)和上述的反馈控制(以使开度θx成为全开为目的的反馈控制)。

前馈控制中，要使控制阀1-x开度θx立即成为全开，但是不能否认包含有一定程度的计算误差。在此，本实施方式中，在进行使控制阀1-x的开度θx一举成为全开的前馈控制的同时，进行一边观察效果一边逐渐使控制阀1-x的开度θx成为全开的反馈控制，并可获得快速性和准确性。

在组合该前馈控制和反馈控制的控制(浮位控制)中，通过前馈控制，一举使控制阀1-x的开度θx成为全开，因此，在进行前馈控制时调节量 可以较小，不必担心发生波动。此外，不会有由于将 设为较小、而使与空调负荷的变动对应的随动性变差的问题。

此外，控制阀1-x的开度θx正确地成为全开。而且，即使检测室温tpv比设定室温tsp大，也可以立即进行以上述的tpv＝tsp为目的的前馈控制。因此，可以使2次泵4的转速N的下限界限N_LIM接近作为临界值的最小转速Nmin(N_LIM＞Nmin)。因此，能够提高节能效果。

即，在上述现有例2中，需要通过将反馈控制时的调节量

设定为较大，来防止2次泵4的转速N过渡下降；通过将 设定为较小，来防止2次泵4的转速N的变化跟不上空调负荷的变化。因此，在现有例2中，将下限界限N_LIM设定为比作为2次泵4的转速N临界值的最小转速Nmin大。在本实施方式中，由于准确地调节成tpv＝tsp，因此不存在2次泵4的转速N过渡下降的情况。而且，能够迅速追踪空调负荷的变化，所以，可使2次泵4的转速N的下限界限N_LIM接近作为临界值的最小转速Nmin，来提高节能效果。

再者，在上述实施方式中，并行进行以tpv＝tsp为目的的前馈控制和以tpv＝tsp为目的的反馈控制。但是，也可以在执行前馈控制之后，执行反馈控制。

此外，在上述实施方式中，并行进行以使开度θx成为全开为目的的前馈控制和以使开度θx成为全开为目的的反馈控制。但是，也可以在执行前馈控制之后，执行反馈控制。

此外，在上述实施方式中，对作为循环泵的2次泵4的转速进行控制。但是，也可以对1次泵3的转速进行控制。在没有2次泵4的系统中，作为循环泵对1次泵3的转速进行控制。

此外，在上述实施方式中，以控制控制阀8的开度θ、使被控制区域的室内温度tpv和tsp一致的空调系统为例，进行了说明。但是，在控制控制阀8的开度θ、使来自空调机1的送风温度与设定温度一致的空调系统中，或者在控制控制阀8的开度θ、使来自空调机的送风量与设定风量一致的空调系统等中，均可同样地使用本发明。

此外，在上述实施方式中，以向空调机1输送冷水作为载热体的空调系统为例，进行了说明。但是，在向空调机1输送温水作为载热体的空调系统中，也同样适用。

此外，在上述实施方式中，将控制阀8-1～8-n的开度θ1～θn的指示值提供给2次泵转速控制装置11，但也可以提供实测值。

此外，在上述实施方式中，对从空调机的能力不足状态到能力适当的前馈控制进行了说明。但是，对于从空调机的能力过剩状态到能力适当的前馈控制，也可以同样进行。此时，同样可以并行进行前馈控制和反馈控制，或者在执行前馈控制之后执行反馈控制，这都是相同的。

此外，也可以将控制阀8-1～8-n的开度状态进行合计，并将其合计结果显示在画面上。例如，如图7所示，对于控制阀8-1～8-n，可以将其0～100％的开度范围以10％为单位进行划分，在画面上显示各开度范围的控制阀为百分之多少、实际超过100％的控制阀(无法进行控制的控制阀)为百分之多少等信息。在图7的例中，控制阀的开度全部处于91～100％的范围内，示出了检测室温tpv超出设定室温tsp的控制阀(无法进行控制的控制阀)一个也不存在的状态。该状态是最小阻力控制的最理想状态。

图8示出了有2％的控制阀处于控制不能状态的情况。在较短的时间带中处于这种状态的情况，可认为不构成问题。但是，如果经常出现控制不能状态的控制阀，则需要调节上述的调节参数k1、k2以及反馈控制的调节量。通过调节调节参数k1、k2、以及反馈控制的调节量，可调节成如图9所示的正常的最小阻力状态。

图9示出一般的最小阻力控制的正常状态。没有检测室温tpv超出设定室温tsp的控制阀，存在有处于全开状态的控制阀。若考虑到各空调机的负荷分布和空调机能力的大小、以及控制阀口径的适当等，则几乎不可能实现图7所示的最理想状态。图9可认为是现实的理想状态。

图10示出处于全开状态的控制阀一个也不存在的情况。这表示2次泵的扬程过剩的情况。假如这样的状态长时间持续，则认为前馈控制动作延迟、反馈控制的调节量过小，有必要对调节参数k1、k2以及反馈控制的调节量进行调节。

如果最小阻力控制的状态重复图10和图9的状态，则认为前馈控制动作过快，或者是反馈控制的调节量过大。在这种情况下，有必要对调节参数k1、k2以及反馈控制的调节量进行调节，直到成为稳定的最小阻力控制状态。

图11示出全部空调机停止，并且全部控制阀处于全闭状态的情况。

图7～图11用直方图示出最小阻力控制的状态。最小阻力控制不仅可以用图表表示，还可以用其他方法。例如，如图12和图13所示，可以用各种方式的图表显示控制阀开度的分布。图12用圆状图表示出控制阀开度的分布，图13用雷达图状图表示出控制阀开度分布。此外，如图14所示，可在直方图中，用折线图表示控制阀的合计数值。通过这样的图表显示，可以直觉地评价最小阻力控制的状态(效果)，并且可作为调节最小阻力控制的参数时的参考。

在上述实施方式中，2次泵转速控制装置11具备前馈控制机构11A和反馈控制机构11B两种。但是，2次泵转速控制装置11也可以只具备前馈控制机构11A。此时，包含有一定程度的计算误差。但是，能够立即消除空调机的能力不足状态。

此外，本发明并不限于上述实施方式。不言而喻，在不脱离本发明主旨的情况下，本发明还包括改进了实施方式的方法及装置。

发明效果

通过以上说明可知，根据第一发明，在选出的控制阀已经全开时，判断是否存在通过该控制阀接受载热体供给的空调机的能力不足，在存在能力不足的空调机时，根据该空调机的能力不足量，求出能够一举消除其能力不足状态的循环泵的转速调节量

根据该调节量，对循环泵的转速进行前馈控制。此外，根据第四发明，在选出的控制阀未全开时，求出可使该控制阀一举全开的循环泵的转速调节量 根据该调节量，对循环泵的转速进行前馈控制。因此，可使控制阀的开度成为全开，并且，使通过该控制阀接受载热体的供给的空调机立即达到正常发挥能力的理想状态。因此，能够大大改善对应空调负荷的、循环泵最小阻力控制的随动性。

此外，与第1发明中的前馈控制并行地、或者在第1发明中的前馈控制之后，向着消除上述空调机的能力不足状态的方向进行反馈控制，反馈控制以指定的调节量 阶段性地调节上述循环泵的转速。此外，与第4发明中的前馈控制并行地、或者在第1发明中的前馈控制之后，向着使上述选出的控制阀的开度成为全开的方向进行反馈控制，该反馈控制以指定的调节量 阶段性地调节上述循环泵的转速。因此，能够获得快速性和准确性。

此外，合计第1～第N控制阀的开度状态，将其合计结果显示在画面上。因此，例如对于第1～第N控制阀，将其0～100％的开度范围以10％为单位进行划分，在画面上显示各开度范围的控制阀为百分之多少、实际超过100％的控制阀(无法进行控制的控制阀)为百分之多少等信息，以便进行确认。由此，能够直觉地评价最小阻力控制的状态(效果)，作为调节最小阻力控制参数时的参考。

Claims (14)

1、一种循环泵的转速控制方法，在空调系统中包括：第1～第N(N≥2)空调机；第1～第N控制阀，设在向上述第1～第N空调机供给载热体的供给通路中；循环泵，使上述载热体循环；阀开度控制机构，根据上述第1～第N空调机的负荷状况，控制上述第1～第N控制阀的开度；

该循环泵的转速控制方法，

选出在上述第1～第N控制阀的开度中开度最大的控制阀，

并控制上述循环泵的转速，使选出的控制阀的开度成为全开，

其特征在于，

在上述被选出的控制阀已经成为全开时，将通过该控制阀接受载热体的供给的空调机的能力不足量进行合计，作为当前的能力不足量；

根据该当前的能力不足量，求出可消除该能力不足状态的上述循环泵的转速调节量；

根据上述调节量，对上述循环泵的转速进行前馈控制。

2、根据权利要求1所述的循环泵的转速控制方法，其特征在于，

与上述前馈控制并行进行反馈控制，上述反馈控制向着消除上述空调机的能力不足状态的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速。

3、根据权利要求1所述的循环泵的转速控制方法，其特征在于，

在执行上述前馈控制之后进行反馈控制，该反馈控制向着消除上述空调机的能力不足状态的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速。

4、一种循环泵的转速控制方法，在空调系统中，包括：第1～第N(N≥2)空调机；第1～第N控制阀，设在向上述第1～第N空调机供给载热体的供给通路中；循环泵，使上述载热体循环；阀开度控制机构，根据上述第1～第N空调机的负荷状况，控制上述第1～第N控制阀的开度；

该循环泵的转速控制方法，

选出在上述第1～第N控制阀的开度中开度最大的控制阀，

并控制上述循环泵的转速，使所选出的控制阀的开度成为全开，

其特征在于，

在上述选出的控制阀不是全开时，求出可使该控制阀全开的上述循环泵的转速调节量；

根据上述调节量，对上述循环泵的转速进行前馈控制。

5、根据权利要求4所述的循环泵的转速控制方法，其特征在于，

与上述前馈控制并行进行反馈控制，上述反馈控制向着使上述选出的控制阀的开度成为全开的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速。

6、根据权利要求5所述的循环泵的转速控制方法，其特征在于，

在执行上述前馈控制之后进行反馈控制，上述反馈控制向着使上述选出的控制阀的开度成为全开的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速。

7、根据权利要求1～6中任一项所述的循环泵的转速控制方法，其特征在于，

对上述第1～第N控制阀的开度状态进行合计，将该合计结果显示在画面上。

8、一种循环泵的转速控制装置，包括：

第1～第N(N≥2)空调机；

第1～第N控制阀，设在向上述第1～第N空调机供给载热体的供给通路中；

循环泵，使上述载热体循环；

阀开度控制机构，根据上述第1～第N空调机的负荷状况，控制上述第1～第N控制阀的开度，

循环泵转速控制机构，选出在上述第1～第N控制阀的开度中开度最大的控制阀，并控制上述循环泵的转速，使所选出的控制阀的开度成为全开，

其特征在于，

上述循环泵转速控制机构具备前馈控制机构，

在上述选出的控制阀已经成为全开时，该前馈控制机构，

对通过该控制阀接受载热体的供给的空调机的能力不足量进行合计，作为当前的能力不足量；

根据当前的能力不足量，求出可消除能力不足状态的上述循环泵的转速调节量；

根据调节量，对上述循环泵的转速进行前馈控制。

9、根据权利要求8所述的循环泵的转速控制装置，其特征在于，

上述循环泵转速控制机构还具备反馈控制机构，该反馈控制机构与由上述前馈控制机构进行的上述循环泵的转速前馈控制并行进行反馈控制，该反馈控制向着消除上述空调机的能力不足状态的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速。

10、根据权利要求8所述的循环泵的转速控制装置，其特征在于，

上述循环泵转速控制机构还具备反馈控制机构，在上述前馈控制机构执行上述循环泵的转速前馈控制之后，上述反馈控制机构进行向着消除上述空调机的能力不足状态的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速的反馈控制。

11、一种循环泵的转速控制装置，包括：

第1～第N(N≥2)空调机；

第1～第N控制阀，设在向上述第1～第N空调机供给载热体的供给通路中；

循环泵，使上述载热体循环；

阀开度控制机构，根据上述第1～第N空调机的负荷状况，控制上述第1～第N控制阀的开度；

循环泵转速控制机构，选出在上述第1～第N控制阀的开度中开度最大的控制阀，控制上述循环泵的转速，使所选出的控制阀的开度成为全开，

其特征在于，

上述循环泵转速控制机构具备前馈控制机构，在上述选出的控制阀不是全开时，该前馈控制机构求出可使该控制阀全开的上述循环泵的转速调节量，并根据该调节量对上述循环泵的转速进行前馈控制。

12、根据权利要求11所述的循环泵的转速控制装置，其特征在于，

上述循环泵转速控制机构还具备反馈控制机构，该反馈控制机构与由上述前馈控制机构进行的上述循环泵的转速前馈控制并行进行反馈控制，上述反馈控制向着使上述选出的控制阀的开度成为全开的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速。

13、根据权利要求11所述的循环泵的转速控制装置，其特征在于，

上述循环泵转速控制机构还具备反馈控制机构，在上述前馈控制机构执行上述循环泵的转速前馈控制之后，该反馈控制机构进行向着使上述选出的控制阀的开度成为全开的方向、以指定的调节量阶段性地调节上述循环泵的转速的反馈控制。

14、根据权利要求8～13中任一项所述的循环泵的转速控制装置，其特征在于，

还具备对上述第1～第N控制阀的开度状态进行合计、将该合计结果显示在画面上的机构。

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