JP2001050570A - 蓄熱運転制御方法 - Google Patents
蓄熱運転制御方法Info
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Abstract
簡単かつ正確に空調負荷予測を行って、熱源機器を効率
よく運転できるようにする。 【解決手段】 1日の空調負荷パターンを複数種のタイ
プに分類し、各タイプ毎に空調時間帯中の所定時間毎の
設定空調負荷熱量からなる基準空調負荷モデルを設定し
ておく。これら基準空調負荷モデルより予測すべき当日
の空調負荷パターンが属するタイプの基準空調負荷モデ
ルを読み出し(ステップ102)、基準空調負荷モデル
の所定時間毎の設定空調負荷熱量に所定の条件に従って
求められる予測負荷率を乗ずることにより当日の所定時
間毎の予測空調負荷熱量を求め(ステップ104)、こ
の求めた予測空調負荷熱量に基づいて熱源機器を蓄熱運
転制御する(ステップ106)。予測負荷率は運用する
に従って適切な値となるように自動的に修正されて行
く。
Description
を運転させて蓄熱槽に温水又は冷水を貯めておき、翌日
の空調時間帯にこの蓄熱槽に貯められた温水又は冷水を
利用して空調制御を行う蓄熱システムにおける蓄熱運転
制御方法に関するものである。
2時〜8時)の割安な電気料金に着目し、夜間に熱源機
器を運転させて蓄熱槽に温水又は冷水を貯めておき、翌
日の空調時間帯にこの蓄熱槽に貯められた温水又は冷水
を利用して空調制御を行う蓄熱システムが採用されてい
る。この蓄熱システムでは、翌日の空調負荷を予測し
て、この予測空調負荷に見合った蓄熱量を蓄熱槽に貯め
るように熱源機器を蓄熱運転制御する。
種の方法が考えられている。これらの予測方法は、いず
れも1日の空調負荷は空調時間帯中は平均的に負荷が発
生するものとの前提に立って、平日の1日の空調負荷パ
ターンの基準空調負荷モデルを1つだけ持っておき、休
日などの特異日はこの平日の基準空調負荷モデルを土台
とし、これを修正して特異日用の空調負荷モデルを得る
ようにしている。
(以下、先願1と呼ぶ)に示された「負荷予測方法」で
は、月曜日から金曜日までの平日運転に対して、土曜日
が半日運転である場合、半日運転系統の時間帯に入る予
測負荷について所定の係数を乗じることにより、基本パ
ターン(基準空調負荷モデル)を修正して半日修正パタ
ーン(特異日用空調負荷モデル)を得るようにしてい
る。この先願1では、更に、基準空調負荷モデルを当日
の空調負荷に近づけるため、前日の24時間の実負荷デ
ータを収集して、この実負荷データに合わせて当日の空
調負荷モデルを修正している。
には休日や特別なイベントが予定されている日などもあ
り、同じ施設であってもその空調負荷パターンは大きく
異なることが普通である。すなわち、平日と特異日とは
相関関係が殆どないと考えてよく、唯一つの基準空調負
荷モデルを土台としこれを修正して特異日用空調負荷モ
デルを作り出す方法には無理があり、予測の精度が落ち
るという問題があった。また、空調時間帯の負荷が平均
的に発生することはまれであり、また季節の違いなども
あり、基準空調負荷モデル自体その予測精度に難があっ
た。さらに、先願1では、平日であっても空調負荷モデ
ルの修正のために前日の24時間分の実負荷データが必
要であり、負荷予測が煩雑となるとともに、実負荷デー
タの蓄積が必要であった。
なされたもので、その目的とするところは、平日や特異
日、季節の違いなどに拘わらず、簡単かつ正確に空調負
荷予測を行って、熱源機器を効率よく運転することので
きる蓄熱運転制御方法を提供することにある。
るために本発明は、1日の空調負荷パターンを複数種の
タイプに分類し、各タイプ毎に空調時間帯中の所定時間
毎の設定空調負荷熱量からなる基準空調負荷モデルを設
定し、これら基準空調負荷モデルより予測すべき当日の
空調負荷パターンが属するタイプの基準空調負荷モデル
を選択し、この選択した基準空調負荷モデルの所定時間
毎の設定空調負荷熱量に所定の条件に従って求められる
予測負荷率を乗ずることにより当日の所定時間毎の予測
空調負荷熱量を求め、この求めた予測空調負荷熱量に基
づいて熱源機器を蓄熱運転制御するようにしたものであ
る。
ーンを調べてみると、平日どうし、あるいは休日どうし
では、互いに相似的な負荷パターンを持つことが分かっ
ている。この発明では、例えば、予測すべき当日が平日
である場合、平日の基準空調負荷モデルが選択され、こ
の選択された平日の基準空調負荷モデルの所定時間毎の
設定空調負荷熱量に予測負荷率が乗じられて、当日の所
定時間毎の予測負荷熱量が求められる。予測すべき当日
が休日である場合、休日の基準空調負荷モデルが選択さ
れ、この選択された休日の基準空調負荷モデルの所定時
間毎の設定空調負荷熱量に予測負荷率が乗じられて、当
日の所定時間毎の予測負荷熱量が求められる。
き詳細に説明する。図2は本発明に係る蓄熱運転制御方
法が適用された蓄熱システムの計測図である。同図にお
いて、1は蓄熱槽、2−1〜2−nは熱源機器、3−1
〜3−nはポンプ、4および5はヘッダ、6はファンコ
イルユニット等の負荷機器、7は往水管路、8は還水管
路、9は往水管路7の途上に設けられたポンプ、10は
負荷機器6への往水の温度TSを検出する温度計、11
は負荷機器6からの還水の温度TRを検出する温度計、
12は還水の流量Fを検出する流量計、13は外気温度
を検出する温度計、14−1〜14−mは蓄熱槽1内の
各部の温度を検出する温度計、15は空調制御装置、1
6は熱源機器制御装置である。
1〜2−nを冷凍機とした場合、ポンプ3−1〜3−n
により圧送された冷水は、熱源機器2−1〜2−nによ
り冷却されてからヘッダ4を介して蓄熱槽1中へ吐出さ
れ、ポンプ3−1〜3−nにより蓄熱槽1中からヘッダ
5を介して吸い上げられ、以上の経路を循環する。これ
によって、蓄熱槽1の水温が低下し、蓄熱が行われる。
プ9により吸い上げられ、往水管路7を通して負荷機器
6へ与えられる。負荷機器6からの還水は、還水管路8
を通して蓄熱槽1へ戻される。これによって、負荷機器
6より被制御対象室へ冷熱が供給され、冷房が行われ
る。以下、この実施の形態では、熱源機器2−1〜2−
nを冷凍機とし、冷房を行う場合について説明する。
水温度T,温度計11からの還水温度TRおよび流量計
12からの還水の流量Fとから、F×(TR−TS)と
して現在の負荷量Qを求め(Q=F×(TR−TS)、
この現在の負荷量Qに応じてポンプ9からの負荷機器6
への冷水の圧送量を制御する。
5と共に中央監視装置などの上位装置17へ伝送路18
により接続されており、空調制御装置15および上位装
置17との間で信号の授受を行う。また、熱源機器制御
装置16には、温度計14−1〜14−mからの蓄熱槽
1内の各部の温度が与えられており、後述する如く、蓄
熱槽1内の温度に基づいて蓄熱槽1内の現在の蓄熱量の
演算を行い、予め定められた蓄熱運転タイムスケジュー
ルに従って、熱源機器2−1〜2−nの運転を制御す
る。
である。熱源機器制御装置16は、CPU16−1とR
OM16−2とRAM16−3とインターフェイス16
−4〜16−7とを備えている。CPU16−1は、イ
ンターフェイス16−4,16−5を介して与えられる
各種入力情報を得て、ROM16−2に格納されたプロ
グラムに従い、RAM16−3にアクセスしながら、各
種処理動作を行う。また、熱源機器制御装置16には、
インターフェイス16−7を介しててタッチパネル付き
のLCD表示部19が接続されている。
−1〜2−nの運転を制御する際の蓄熱運転タイムスケ
ジュールを示す。この例では、1日を夜間モードTM
1、ピーク前モードTM2、ピーク中モードTM3、ピ
ーク後モードTM4、残業モードTM5および停止モー
ドTM6に分け、これらモードTM1〜TM6により蓄
熱運転タイムスケジュールを組む。
となる22:00〜8:00までの夜間時間帯T1に対
応して夜間モードTM1を、使用電力が制限される1
3:00〜15:00までのピークカット時間帯T3に
対応してピーク中モードTM3を、残業が行われる1
9:00〜20:00までの残業時間帯T5に対応して
残業モードTM5を定めており、夜間時間帯T1が終了
してからピークカット時間帯T3が始まるまでの時間帯
(ピーク前時間帯)T2に対応してピーク前モードTM
2を、ピークカット時間帯T3が終了してから残業時間
帯T5が始まるまでの時間帯(ピーク後時間帯)T4に
対応してピーク後モードTM4を、残業時間帯T5が終
了してから夜間時間帯T1が始まるまでの時間帯(停止
時間帯)T6に対応して停止モードTM6を定めてい
る。
(b)に示すように、負荷モデルテーブルTAと予測負
荷率テーブルTBとが格納されている。負荷モデルテー
ブルTAには、1日の空調負荷パターンを平日と休日,
特別日の3つのタイプに分類し、平日の空調負荷パター
ンがM1として、休日の空調負荷パターンM2として、
特別日の空調負荷パターンがM3として設定されてい
る。空調負荷パターンM1,M2,M3に対しては、各
タイプ毎に、空調時間帯中の所定時間毎(この例では、
1時間毎)の設定空調負荷量からなる基準空調負荷モデ
ルが設定されている。
が終了してから残業時間帯T5が終了するまでの時間帯
T7を実空調時間帯とし、この実空調時間帯T7から残
業時間帯T5を除いた標準空調時間帯T8を空調時間帯
とし、空調負荷パターンM1,M2,M3の各タイプ毎
に、標準空調時間帯T8中の1時間毎の設定空調負荷量
からなる基準空調負荷モデルを設定している。
負荷パターンM1に対する予測負荷率がk1として、休
日の空調負荷パターンM2に対する予測負荷率がk2と
して、特別日の空調負荷パターンM3に対する予測負荷
率がk3として設定されている。この場合、予測負荷率
k1,k2,k3は、運用するに従って自動的に修正さ
れて行くが、運用開始前はk1=k2=k3=1として
初期設定されている。
(b),(c)に示すような運転順序テーブルTCと機
器能力表TDとが設定されている。CPU16−1は、
熱源機器2−1〜2−nの運転台数を制御する際、運転
順序テーブルTCと機器能力表TDとから現在の要求熱
量を満たすような最小台数の運転機器の組合せを決定
し、図6(c)に示すような運転指定表TEの如く熱源
機器2−1〜2−nを起動する。
蓄熱運転制御〕 〔夜間時間帯T1〕CPU16−1は、現時刻が夜間時
間帯T1に入ると、予測すべき当日(明日)の空調負荷
パターンがどのタイプに属するかを求め(図1に示すス
テップ101)、その求めたタイプの基準空調負荷モデ
ルおよび予測負荷率を負荷モデルテーブルTAおよび予
測負荷率テーブルTBより読み出す(ステップ102,
103)。すなわち、CPU16−1は、明日が平日で
あるのか休日であるのか特別日であるのかを判断し、平
日であれば空調負荷パターンM1の基準空調負荷モデル
および予測負荷率k1を読み出し、休日であれば空調負
荷パターンM2の基準空調負荷モデルおよび予測負荷率
k2を読み出し、特別日であれば空調負荷パターンM3
の基準空調負荷モデルおよび予測負荷率k3を読み出
す。
空調負荷モデルの1時間毎の設定空調負荷量にステップ
103で読み出した予測負荷率を乗ずることにより当日
の1時間毎の予測空調負荷量を求め、予測空調負荷モデ
ルを作成する(ステップ104)。そして、この作成し
た予測空調負荷モデルに基づき、蓄熱運転タイムスケジ
ュールを設定する(ステップ105)。
ように、夜間モードTM1、ピーク前モードTM2、ピ
ーク中モードTM3、ピーク後モードTM4、残業モー
ドTM5および停止モードTM6に分けられ、CPU1
6−1は、夜間モードTM1完了時点における蓄熱目標
Aとして、A=MIN(K,L+M+N+O)を定める
(図7参照)。ここで、Kは蓄熱槽1の容量、Lは最小
蓄熱目標、Mは空調時間帯T8の開始時点からピークカ
ット時間帯T3の開始時点までの予測空調負荷熱量の総
和、Nはピークカット時間帯T3中の予測空調負荷熱量
の総和、Oはピークカット時間帯T3の終了時点から空
調時間帯T8の終了時点までの予測空調負荷熱量の総和
を示し、A=MIN(K,L+M+N+O)は「K」と
「L+M+N+O」の何れか小さい方をAとすることを
意味している。
ける蓄熱目標Bとして、B=MIN(K,L+N+O*
P)を定める。ここで、Pはピークカット優先率P(0
≦P≦1)であり、このピークカット優先率Pについて
は後述する。
ける蓄熱目標CとしてC=MIN(K,L+O*P)
を、また、ピーク後モードTM4完了時点における蓄熱
目標DとしてD=MIN(K,L)を定める。なお、最
小蓄熱目標Lは通常0とするが、クッションタンク的に
最低限確保したい蓄熱量があれば、その蓄熱量を最小蓄
熱目標Lとして定める。
転タイムスケジュールを設定した後、夜間時間帯T1の
終了時点で蓄熱量が蓄熱目標Aとなるように熱源機器2
−1〜2−nの運転を制御する(ステップ106)。本
実施の形態では、夜間モードTM1において、前詰め運
転と後詰め運転の選択が可能とされており、前詰め運転
では夜間モードTM1の開始時刻に熱源機器2−1〜2
−nを全台起動し、蓄熱量が蓄熱目標Aに到達するまで
運転する。蓄熱完了後も、蓄熱量が蓄熱目標Aより一定
以上下回ったら、1台運転から台数制御を行う。後詰め
運転では、夜間モードTM1の完了時刻に蓄熱量が蓄熱
目標Aに到達するように全台運転を前提に運転開始時刻
を決定する。
量と蓄熱目標Aとの比較を行うが、現在の蓄熱量は下記
(5)式にしたがって演算する。 冷水蓄熱量=Σ〔{(設定送水温度+利用温度差)−槽内温度i}×蓄熱槽水 量i〕×蓄熱効率×熱量換算係数 ・・・・(5) なお、この実施の形態では、熱源機器2−1〜2−nを
冷凍機とした場合、すなわち冷房を行う場合について説
明しているが、暖房を行う場合には、下記(6)式に従
って現在の蓄熱量を演算する。 温水蓄熱量=Σ〔{槽内温度i−(設定送水温度+利用温度差)}×蓄熱槽水 量i〕×蓄熱効率×熱量換算係数 ・・・・(6) また、氷蓄熱の場合には、下記(7)式に従って現在の
蓄熱量を演算する。この(7)式において、潜熱分蓄熱
量は、微差圧発信器等により入力された蓄熱槽水位(4
〜20mA)を移動平均処理した値を折れ線テーブルで
スケジュール変換して求める。顕熱分蓄熱量は、槽内温
度を折れ線テーブルでスケジュール変換して求める。 蓄熱量=潜熱分蓄熱量+顕熱分蓄熱量 ・・・・(7)
は、現時刻がピーク前時間帯T2に入ると,ピーク前時
間帯T2の終了時点で蓄熱量が蓄熱目標Bとなるように
熱源機器2−1〜2−nの運転台数を制御する。8:0
0の時点では、現在の蓄熱量が蓄熱目標A=L+M+N
+Oとされ、現在の蓄熱量で空調時間帯T8の予想され
る全ての空調負荷に対応できるはずであるから、熱源機
器2−1〜2−nは全て停止している。
冷水を供給しての空調制御が行われると、蓄熱槽1に貯
められている蓄熱量が消費されて行く。CPU16−1
は、ピーク前時間帯T2の終了時の蓄熱目標Bより現在
蓄熱されているべき蓄熱量の目標値(現在蓄熱目標)を
下記(8)式に従い1分周期で演算する。 現在蓄熱目標=ピーク前モード負荷/(ピーク前モード終了時刻−ピーク前モ ード開始時刻)×(ピーク前モード終了時刻−現在時刻)+ピーク前モード完了 時蓄熱目標・・・・(8)
量が現在蓄熱目標以下になると、CPU16−1は現在
の蓄熱量ではピーク前時間帯T2の終了時に蓄熱目標B
を残すことができないと判断し、熱源機器2−1〜2−
nを動かして不足分を補う。この場合、CPU16−1
は、現在の蓄熱量と現在蓄熱目標とを比較し、図6
(a),(b)に示した運転順序テーブルTCと機器能
力表TDとを参照とし、不足分を満たすような最小台数
の運転機器の組合せを決定し、熱源機器2−1〜2−n
の運転台数を制御する。これを追いかけ運転と呼ぶ。
1は、現時刻がピークカット時間帯T3に入ると、ピー
クカット時間帯T3の終了時点で蓄熱量が蓄熱目標Cと
なるように熱源機器2−1〜2−nの運転台数を制御す
る。この場合、CPU16−1は、ピークカット時間帯
T3の終了時の蓄熱目標Cより現在蓄熱目標を下記
(9)式に従い1分周期で演算する。 現在蓄熱目標=ピーク中モード負荷/(ピーク中モード終了時刻−ピーク中モ ード開始時刻)×(ピーク中モード終了時刻−現在時刻)+ピーク中モード完了 時蓄熱目標・・・・(9)
蓄熱量が現在蓄熱目標以下になると、CPU16−1は
現在の蓄熱量ではピークカット時間帯T3の終了時に蓄
熱目標Cを残すことができないと判断し、熱源機器2−
1〜2−nのうち起動可能な機器を選択し、運転台数を
制御する。
は、現時刻がピーク後時間帯T4に入ると、ピーク後時
間帯T4の終了時点で蓄熱量が蓄熱目標Dとなるように
熱源機器2−1〜2−nの運転台数を制御する。この場
合、CPU16−1は、ピーク後時間帯T4の終了時の
蓄熱目標Dより現在蓄熱目標を下記(10)式に従い1
分周期で演算する。 現在蓄熱目標=ピーク後モード負荷/(ピーク後モード終了時刻−ピーク後モ ード開始時刻)×(ピーク後モード終了時刻−現在時刻)+ピーク後モード完了 時蓄熱目標・・・・(10)
量が現在蓄熱目標以下になると、CPU16−1は現在
の蓄熱量ではピーク後時間帯T4の終了時に蓄熱目標D
とならないと判断し、熱源機器2−1〜2−nの運転台
数を制御する。
力が制限されるため、熱源機器2−1〜2−nの運転台
数が制約を受ける。そこで、本実施の形態では、ピーク
カット優先率P(0≦P≦1)を定め、蓄熱目標Bおよ
びCを決定する際にこのピークカット優先率Pをピーク
後時間帯T4における予測空調負荷熱量Oに乗ずること
によって、熱源機器2−1〜2−nをピークカット時間
帯T3の前または後のどちらに重点的に運転するかを定
めるようにしている。ピークカット優先率Pはピークカ
ット時間帯T3の終了時点で残っている蓄熱量をピーク
後時間帯T4において熱源機器2−1〜2−nをフルに
運転した場合の能力のどのくらいにするかを示す。
00RTh、N=200RTh、O=800RTh、ピ
ーク後時間帯T4で熱源機器2−1〜2−nが得られる
最大能力=800RThとし、ピークカット時間帯T3
において熱源機器2−1〜2−nの運転が全て禁止され
るものとした場合のP=0,P=0.5,P=1とした
時の蓄熱量の変化を図8に示す。この場合の各時点での
蓄熱量の残高および収支を図9に示す。
の完了時点で残蓄熱を生じる可能性は最も低いが、ピー
クカット時間帯T3で蓄熱不足になる危険性が最も高
い。P=1とした時は、ピークカット時間帯T3で蓄熱
不足になる可能性は最も低いが、ピーク後時間帯T4の
終了時点で残蓄熱を生じる可能性が最も高い。P=0.
5の時は、P=1とP=0の両方の中間の特性を持つ。
ピーク後時間帯T4の終了時点での残蓄熱の発生とピー
クカート時間帯T3での蓄熱不足の問題をどちらをどの
程度重視するかによって適当なピークカット優先率Pを
選択する。
間帯T4の終了時点での残蓄熱の問題とピークカット時
間帯T3での蓄熱不足によって生じる問題を相対的にど
の程度重視するかを示す指標であるピークカット優先率
Pを導入し、これをオペレータが選択することで、蓄熱
運転スケジュールにおける各時点での目標蓄熱量が求め
られるので、経験の浅いオペレータでも蓄熱運転制御を
適切に行うことができる。従来においては、ピークカッ
ト時間帯T3の前後でそれぞれどの程度分担させるかを
決定するための有力な指標が無かったので、オペレータ
の経験に頼らざるを得ず、熟練したオペレータでないと
適切な蓄熱運転タイムスケジュールを決めることができ
なかった。これに対して、本実施の形態では、ピークカ
ット優先率Pという有力な指標があるので、経験の浅い
オペレータでも適切な蓄熱運転タイムスケジュールを決
めることができる。なお、P=1の場合をピークカット
保障重視型、P=0の場合を残蓄熱防止重視型、P=
0.5の場合を放熱一定型と呼ぶ。
U16−1は、現時刻が残業時間帯T5に入ると、蓄熱
量が最小蓄熱目標L以下である場合、熱源機器2−1〜
2−nを1台運転から複数台運転制御する。現時刻が停
止時間帯T6に入ると、熱源機器2−1〜2−nを全て
停止させる。
は、空調時間帯(標準空調時間帯)T8の終了時の蓄熱
量に基づき、蓄熱運転制御の評価を行う(ステップ10
7)。標準空調時間帯T8の終了時の蓄熱量が最小蓄熱
目標Lより所定値以上大きい場合、残蓄熱発生と判断し
て、ステップ103で読み出した現在の予測負荷率から
所定値α(α>0)を差し引いた値を新たな予測負荷率
とし、この新たな予測負荷率をそれまでの予測負荷率に
代えて予測負荷率テーブルTBに書き込む(ステップ1
08)。
目標Lより小さいときの時間の合計値が所定値以上であ
る場合、または標準空調時間帯T8中の熱源機器2−1
〜2−nの運転時間の合計が所定値以上で且つ当日の夜
間蓄熱目標Aが蓄熱可能量より小さい場合、蓄熱不足発
生と判断して、現在の予測負荷率に所定値β(β>0)
を加算した値を新たな予測負荷率とし、この新たな予測
負荷率をそれまでの予測負荷率に代えて予測負荷率テー
ブルTBに書き込む(ステップ108)。なお、蓄熱槽
1を消防用水に使用する場合など、熱源機器2−1〜2
−nの能力に対して蓄熱槽1が大きく最大運転を行って
も蓄熱槽を満杯にできないケースがあるため、蓄熱槽容
量とは別に蓄熱可能量という概念を用いている。
表示例を示す図である。CPU16−1は、オペレータ
からの要求に応えて、当日の1時間毎の予測空調負荷熱
量と当日の1時間毎の実空調負荷熱量とをグラフ化して
同一画面上に表示する。これにより、空調負荷熱量の予
測が実際の値にマッチングしているかどうかについて、
オペレータが視覚的に判断することができる。なお、図
10において、R−1,R−2は熱源機器(冷凍機)の
運転状態を示し、黒部分が起動されている状態を示し、
白部分が停止状態を示している。
表示例を示す図である。CPU16−1は、オペレータ
からの要求に応えて、当日の1時間毎の蓄熱目標と当日
の1時間毎の実蓄熱量とをグラフ化して同一画面上に表
示する。これにより、蓄熱目標に基づく熱源機器の蓄熱
運転制御がうまくいっているか否かについて、オペレー
タが視覚的に判断することができる。
別冷房負荷を示す。このような冷房負荷から事務所にお
ける夏季の平日の空調負荷パターンを求め、その基準空
調負荷モデルを作成する。同様にして、事務所における
夏季の休日や特別日の空調負荷パターンを求め、その基
準空調負荷モデルを作成する。
別暖房負荷を示す。上述した実施の形態では、熱源機器
2−1〜2−nを冷凍機とし冷房を行う場合について説
明したが、熱源機器2−1〜2−nを加熱機として暖房
を行う場合には、図13に示したような暖房負荷から事
務所における冬季の平日の空調負荷パターンを求め、そ
の基準空調負荷モデルを作成する。同様にして、事務所
における冬季の休日や特別日の空調負荷パターンを求
め、その基準空調負荷モデルを作成する。
システムでは、夏季と冬季の両方の平日や休日,特別日
の基準空調負荷モデルを作成し、RAM16−3中に格
納しておく。そして、これら基準空調負荷モデルより予
測すべき当日の空調負荷パターンが属するタイプの基準
空調負荷モデルを選択し、予測負荷率を乗ずることによ
って当日の予測負荷量を求める。
冷房負荷を示す。図15にホテルにおける8月の平日の
時刻別冷房負荷を示す。このように、施設によってもそ
の空調負荷パターンは異なり、各種の施設に適用する場
合には、施設毎に基準空調負荷モデルを作成し、RAM
16−3中に格納しておく。
発明によれば、例えば、予測すべき当日が平日である場
合、平日の基準空調負荷モデルが選択され、この選択さ
れた基準空調負荷モデルの所定時間毎の設定空調負荷熱
量に予測負荷率が乗じられて、当日の所定時間毎の予測
負荷熱量が求められ、予測すべき当日が休日である場
合、休日の基準空調負荷モデルが選択され、この選択さ
れた基準空調負荷モデルの所定時間毎の設定空調負荷熱
量に予測負荷率が乗じられて、当日の所定時間毎の予測
負荷熱量が求められ、平日や特異日、季節の違いなどに
拘わらず、簡単かつ正確な空調負荷予測を行って、熱源
機器を効率よく運転することができるようになる。
の空調時間帯から残業時間帯を除いた標準空調時間帯と
し、この標準空調時間帯終了時の蓄熱量が最小蓄熱目標
より所定値以上大きい場合、現在の予測負荷率から所定
値α(α>0)を差し引いた値を新たな予測負荷率と
し、標準空調時間帯中に蓄熱量が最小蓄熱目標より小さ
いときの時間の合計値が所定値以上である場合、また
は、標準空調時間帯中の熱源機器の運転時間の合計が所
定値以上で且つ当日の夜間蓄熱目標が蓄熱可能量より小
さい場合、現在の予測負荷率に所定値β(β>0)を加
算した値を新たな予測負荷率とすることにより、一時的
に蓄熱運転制御がうまくいかない場合(蓄熱不足/蓄熱
過剰)が生じても、次の回からは自動的に予測負荷率が
補正されて、速やかに正常な蓄熱運転制御に復帰させる
ことができる。
用電力のピークカット時間帯を予め設定すると共にピー
クカット優先率P(0≦P≦1)を予め設定し、空調時
間帯開始時点の蓄熱目標A,ピークカット時間帯開始時
点の蓄熱目標B,ピークカット時間帯終了時点の蓄熱目
標C,空調時間帯終了時点の蓄熱目標DをA=MIN
(K,L+M+N+O)、B=MIN(K,L+N+O
*P)、C=MIN(K,L+O*P)、D=MIN
(K,L)として求め、この求めた蓄熱目標A,B,
C,Dに基づき空調時間帯中における熱源機器の蓄熱運
転制御を行うようにしたので、P=1の場合をピークカ
ット保障重視型、P=0の場合を残蓄熱防止重視型、P
=0.5の場合を放熱一定型とするなどして、ピーク後
時間帯の完了時点での残蓄熱の問題とピークカット時間
帯での蓄熱不足によって生じる問題を発生させないこと
の2点を両立させながら、各時点の蓄熱運転すべき熱源
機器の運転台数の制御を自動で行わせることが可能とな
る。また、この場合、ピークカット優先率Pという有力
な指標があるので、経験の浅いオペレータでも適切な蓄
熱運転タイムスケジュールを決めることができる。
の予測空調負荷熱量と当日の所定時間毎の実空調負荷熱
量とをグラフ化して同一画面上に表示するようにしたの
で、空調負荷熱量の予測が実際の値にマッチングしてい
るかどうかについて、オペレータが視覚的に判断するこ
とができる。また、本発明によれば、当日の所定時間毎
の蓄熱目標と当日の所定時間毎の実蓄熱量とをグラフ化
して同一画面上に表示するようにしたので、蓄熱目標に
基づく熱源機器の蓄熱運転制御がうまくいっているか否
かについて、オペレータが視覚的に判断することができ
る。
制御装置での蓄熱運転スケジュールに従う熱源機器の蓄
熱運転制御動作を説明するフローチャートである。
蓄熱システムの計測図である。
機器の運転を制御する際の蓄熱運転タイムスケジュール
を示す図である。
ック図である。
ルテーブルおよび予測負荷率テーブルを示す図である。
テーブルおよび機器能力表ならびに運転指定表を示す図
である。
標の設定状況を示す図である。
量の変化を例示する図である。
収支を示す図である。
図である。
図である。
荷を示す図である。
荷を示す図である。
を示す図である。
荷を示す図である。
n,9…ポンプ、4,5…ヘッダ、6…負荷機器、7…
往水管路、8…還水管路、10,11,13,14−1
〜14−m…温度計、12…流量計、15…空調制御装
置、16…熱源機器制御装置、16−1…CPU、16
−2…ROM、16−3…RAM、16−4〜16−7
…インターフェイス、17…上位装置、18…伝送路、
19…LCD表示部。
Claims (5)
- 【請求項1】 1日の空調負荷パターンを複数種のタイ
プに分類し、 各タイプ毎に空調時間帯中の所定時間毎の設定空調負荷
熱量からなる基準空調負荷モデルを設定し、 これら基準空調負荷モデルより予測すべき当日の空調負
荷パターンが属するタイプの基準空調負荷モデルを選択
し、 この選択した基準空調負荷モデルの所定時間毎の設定空
調負荷熱量に所定の条件に従って求められる予測負荷率
を乗ずることにより当日の所定時間毎の予測空調負荷熱
量を求め、 この求めた予測空調負荷熱量に基づいて熱源機器を蓄熱
運転制御するようにしたことを特徴とする蓄熱運転制御
方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記空調時間帯を実際の空調時間帯から残業時間帯を除
いた標準空調時間帯とし、 この標準空調時間帯終了時の蓄熱量が最小蓄熱目標より
所定値以上大きい場合、現在の予測負荷率から所定値α
(α>0)を差し引いた値を新たな予測負荷率とし、 前記標準空調時間帯中に蓄熱量が最小蓄熱目標より小さ
いときの時間の合計値が所定値以上である場合、また
は、前記標準空調時間帯中の熱源機器の運転時間の合計
が所定値以上で且つ当日の夜間蓄熱目標が蓄熱可能量よ
り小さい場合、現在の予測負荷率に所定値β(β>0)
を加算した値を新たな予測負荷率とすることを特徴とす
る蓄熱運転制御方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、 前記空調時間帯中に使用電力のピークカット時間帯を予
め設定すると共にピークカット優先率P(0≦P≦1)
を予め設定し、 前記空調時間帯開始時点の蓄熱目標A,前記ピークカッ
ト時間帯開始時点の蓄熱目標B,前記ピークカット時間
帯終了時点の蓄熱目標C,前記空調時間帯終了時点の蓄
熱目標Dを下記(1)〜(5)式により求め、この求め
た蓄熱目標A,B,C,Dに基づき前記空調時間帯中に
おける熱源機器の蓄熱運転制御を行うようにしたことを
特徴とする熱源機器運転制御方法。 A=MIN(K,L+M+N+O) ・・・・(1) B=MIN(K,L+N+O*P) ・・・・(2) C=MIN(K,L+O*P) ・・・・(3) D=MIN(K,L) ・・・・(4) 但し、K:蓄熱槽容量、L:最小蓄熱目標、M:空調時
間帯開始時点からピークカット時間帯開始時点までの予
測空調負荷熱量の総和、N:ピークカット時間帯中の予
測空調負荷熱量の総和、O:ピークカット時間帯終了時
点から空調時間帯終了時点までの予測空調負荷熱量の総
和。 - 【請求項4】 請求項1において、当日の所定時間毎の
予測空調負荷熱量と当日の所定時間毎の実空調負荷熱量
とをグラフ化して同一画面上に表示するようにしたこと
を特徴とする蓄熱運転制御方法。 - 【請求項5】 請求項3において、当日の所定時間毎の
蓄熱目標と当日の所定時間毎の実蓄熱量とをグラフ化し
て同一画面上に表示するようにしたことを特徴とする蓄
熱運転制御方法。
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JP22501999A JP3519321B2 (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 蓄熱運転制御方法 |
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JP22501999A JP3519321B2 (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 蓄熱運転制御方法 |
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---|---|
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ID=16822809
Family Applications (1)
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JP22501999A Expired - Lifetime JP3519321B2 (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 蓄熱運転制御方法 |
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JP2012220055A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Kume Sekkei:Kk | 空調負荷予測装置及び空調負荷予測方法 |
JP2016142491A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 株式会社日立製作所 | 熱源システムの運転管理装置、熱源システムの運転管理方法およびコンピュータプログラム |
JP2018004179A (ja) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 熱源システム及び熱源システムの制御方法並びに熱源システムの制御プログラム |
WO2023228937A1 (ja) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 京セラ株式会社 | 電力管理装置、電力管理方法、電力管理プログラム、施設、及び冷凍機 |
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-
1999
- 1999-08-09 JP JP22501999A patent/JP3519321B2/ja not_active Expired - Lifetime
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