JP2002295919A - 制御装置 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランニングコストを最低にして運転できる制
御装置を提供する。 【解決手段】 ランニングコストが最小になる冷却水の
定格流量に対する比率を、例えば定格運転時に冷却水ポ
ンプ２６を運転するために消費する電力変動費とそのと
きに高温再生器のガスバーナ４が消費する燃料変動費と
の比であるコスト係数κと、温度検出手段３８が検出す
る冷水の蒸発器１への入口温度Ｔ１と、温度検出手段４
０が検出する冷却水の吸収器２への入口温度Ｔ３を変数
とした一つの演算式、例えばＲ＝｛Ｆ（Ｔ１）＋Ｆ（Ｔ
３）＋Ａ｝÷Ｆ（κ）、但し、Ａは常数、により演算算
出し、その結果に基づいて冷却水流量制御信号を出力す
るようにした吸収式冷凍機の制御装置。
御装置を提供する。 【解決手段】 ランニングコストが最小になる冷却水の
定格流量に対する比率を、例えば定格運転時に冷却水ポ
ンプ２６を運転するために消費する電力変動費とそのと
きに高温再生器のガスバーナ４が消費する燃料変動費と
の比であるコスト係数κと、温度検出手段３８が検出す
る冷水の蒸発器１への入口温度Ｔ１と、温度検出手段４
０が検出する冷却水の吸収器２への入口温度Ｔ３を変数
とした一つの演算式、例えばＲ＝｛Ｆ（Ｔ１）＋Ｆ（Ｔ
３）＋Ａ｝÷Ｆ（κ）、但し、Ａは常数、により演算算
出し、その結果に基づいて冷却水流量制御信号を出力す
るようにした吸収式冷凍機の制御装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は吸収式冷凍機の制御
装置に係わるものである。
装置に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】地球環境問題の高まりと共に、省エネル
ギー性向上に対する要求は益々高まってきている。そし
て、空調システムにおいても、省エネ法の改正により空
調エネルギー消費係数の基準が強化されるなど、一層の
高効率化が求められている。
ギー性向上に対する要求は益々高まってきている。そし
て、空調システムにおいても、省エネ法の改正により空
調エネルギー消費係数の基準が強化されるなど、一層の
高効率化が求められている。
【０００３】しかし、吸収式冷凍機においては運転が安
全に継続されることを最大の眼目に制御仕様を決定して
いる。それは冷却水流量が減少すると、高温再生器の圧
力上昇と温度上昇が起こるので、省エネを図る場合にも
高温再生器の温度・圧力に影響を及ぼす冷却水出口温度
を監視して、絞ったりするのが一般的であった。
全に継続されることを最大の眼目に制御仕様を決定して
いる。それは冷却水流量が減少すると、高温再生器の圧
力上昇と温度上昇が起こるので、省エネを図る場合にも
高温再生器の温度・圧力に影響を及ぼす冷却水出口温度
を監視して、絞ったりするのが一般的であった。
【０００４】また、運転負荷に関係付けられる高温再生
温度を用いて、その温度が低い場合は冷却水流量を減少
させ、温度上昇に伴って冷却水流量を増加させるなどの
方法が採られてきた。
温度を用いて、その温度が低い場合は冷却水流量を減少
させ、温度上昇に伴って冷却水流量を増加させるなどの
方法が採られてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、吸収式冷凍機
においては冷却水流量を絞ることで吸収器と凝縮器の効
率が低下し、再生器に供給する熱量（天然ガスなどを燃
焼させ、その熱を利用して吸収液を加熱し、冷媒を蒸発
分離して吸収液の再生を図る場合はその燃料消費量）が
増加する。すなわち、冷却水流量を絞ることで冷却水ポ
ンプを運転するための電力消費量は削減できるが、燃料
消費量は逆に増加するので、冷却水ポンプ運転のための
電力消費量と燃料消費量の両方を考慮してランニングコ
ストの削減を図る必要があり、それが解決すべき課題と
なっていた。
においては冷却水流量を絞ることで吸収器と凝縮器の効
率が低下し、再生器に供給する熱量（天然ガスなどを燃
焼させ、その熱を利用して吸収液を加熱し、冷媒を蒸発
分離して吸収液の再生を図る場合はその燃料消費量）が
増加する。すなわち、冷却水流量を絞ることで冷却水ポ
ンプを運転するための電力消費量は削減できるが、燃料
消費量は逆に増加するので、冷却水ポンプ運転のための
電力消費量と燃料消費量の両方を考慮してランニングコ
ストの削減を図る必要があり、それが解決すべき課題と
なっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するための具体的手段として、再生器に供給
する熱量を制御する制御信号と、吸収式冷凍機のランニ
ングコストが最小になる冷却水流量を演算し、その演算
結果に基づいて吸収器と凝縮器に供給する冷却水の流量
を制御する制御信号とを出力する機能を備えた吸収式冷
凍機の制御装置において、
課題を解決するための具体的手段として、再生器に供給
する熱量を制御する制御信号と、吸収式冷凍機のランニ
ングコストが最小になる冷却水流量を演算し、その演算
結果に基づいて吸収器と凝縮器に供給する冷却水の流量
を制御する制御信号とを出力する機能を備えた吸収式冷
凍機の制御装置において、
【０００７】冷却水ポンプ運転のための電力変動費単価
と再生器に供給する熱源変動費単価との比と、冷却水の
入口温度と、蒸発器に流入する冷水の入口温度とを変数
とした冷却水最適流量演算式を記憶するようにした第１
の構成の制御装置と、
と再生器に供給する熱源変動費単価との比と、冷却水の
入口温度と、蒸発器に流入する冷水の入口温度とを変数
とした冷却水最適流量演算式を記憶するようにした第１
の構成の制御装置と、
【０００８】冷却水ポンプ運転のための電力変動費単価
と再生器に供給する熱源変動費単価との比と、冷却水の
入口温度と、蒸発器に出入する冷水の出入口温度差と、
冷水流量を変数とした冷却水最適流量演算式を記憶する
ようにした第２の構成の制御装置と、
と再生器に供給する熱源変動費単価との比と、冷却水の
入口温度と、蒸発器に出入する冷水の出入口温度差と、
冷水流量を変数とした冷却水最適流量演算式を記憶する
ようにした第２の構成の制御装置と、
【０００９】冷却水ポンプ運転のための電力変動費単価
と再生器に供給する熱源変動費単価との比と、冷却水の
入口温度と、再生器に供給する熱量を制御する熱量制御
弁の開度とを変数とした冷却水最適流量演算式を記憶す
るようにした第３の構成の制御装置と、を提供すること
により、前記した従来技術の課題を解決するものであ
る。
と再生器に供給する熱源変動費単価との比と、冷却水の
入口温度と、再生器に供給する熱量を制御する熱量制御
弁の開度とを変数とした冷却水最適流量演算式を記憶す
るようにした第３の構成の制御装置と、を提供すること
により、前記した従来技術の課題を解決するものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図２は冷媒に例えば水、吸収
液（溶液）に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）溶液を用いた吸
収式冷凍機である吸収冷温水機の概略構成図であり、１
は蒸発器、２は吸収器、３は例えばガスバーナ４によっ
て加熱される高温再生器、５は低温再生器、６は凝縮
器、７は吸収器２から高温再生器３に流れる濃度の薄い
吸収液と低温再生器５から吸収器２に流れる濃度の濃い
吸収液とを熱交換する溶液熱交換器である低温熱交換
器、８は吸収器２から低温熱交換器７を経て高温再生器
３に流れる稀吸収液と高温再生器３から低温再生器５に
流れる中間濃度の吸収液とを熱交換する溶液熱交換器で
ある高温熱交換器、１１〜１５は吸収液配管、１６は吸
収液ポンプ、１７〜１９は冷媒配管、２０は冷媒ポン
プ、２１はガスバーナ４に接続したガス配管、２２は加
熱量制御弁、２３は途中に蒸発器熱交換器２４が設けら
れた冷温水配管、２５は途中に冷却水ポンプ２６と吸収
器熱交換器２７と凝縮器熱交換器２８とが設けられた冷
却水配管であり、それぞれは図２に示したように配管接
続されている。
基づいて詳細に説明する。図２は冷媒に例えば水、吸収
液（溶液）に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）溶液を用いた吸
収式冷凍機である吸収冷温水機の概略構成図であり、１
は蒸発器、２は吸収器、３は例えばガスバーナ４によっ
て加熱される高温再生器、５は低温再生器、６は凝縮
器、７は吸収器２から高温再生器３に流れる濃度の薄い
吸収液と低温再生器５から吸収器２に流れる濃度の濃い
吸収液とを熱交換する溶液熱交換器である低温熱交換
器、８は吸収器２から低温熱交換器７を経て高温再生器
３に流れる稀吸収液と高温再生器３から低温再生器５に
流れる中間濃度の吸収液とを熱交換する溶液熱交換器で
ある高温熱交換器、１１〜１５は吸収液配管、１６は吸
収液ポンプ、１７〜１９は冷媒配管、２０は冷媒ポン
プ、２１はガスバーナ４に接続したガス配管、２２は加
熱量制御弁、２３は途中に蒸発器熱交換器２４が設けら
れた冷温水配管、２５は途中に冷却水ポンプ２６と吸収
器熱交換器２７と凝縮器熱交換器２８とが設けられた冷
却水配管であり、それぞれは図２に示したように配管接
続されている。
【００１１】また、２９は蒸発器１の冷媒液溜り３０と
吸収器２の吸収液溜り３１とを配管接続する冷媒バイパ
ス管、３２は開閉弁、３３は吸収液配管１２と吸収器２
とを接続する吸収液バイパス管、３４は開閉弁、３５は
冷媒配管１７と吸収器２とを接続する冷媒蒸気バイパス
管、３６は開閉弁であり、それぞれ図のように接続さ
れ、各開閉弁３２・３４・３６は冷水の供給時に閉じ、
温水の供給時に開く。
吸収器２の吸収液溜り３１とを配管接続する冷媒バイパ
ス管、３２は開閉弁、３３は吸収液配管１２と吸収器２
とを接続する吸収液バイパス管、３４は開閉弁、３５は
冷媒配管１７と吸収器２とを接続する冷媒蒸気バイパス
管、３６は開閉弁であり、それぞれ図のように接続さ
れ、各開閉弁３２・３４・３６は冷水の供給時に閉じ、
温水の供給時に開く。
【００１２】また、３７は冷却水ポンプ２６に加える電
力を所望の周波数に変換する周波数変換装置、３８は冷
温水配管２３の蒸発器１入口側に設置されて冷水の入口
温度Ｔ１を検出する温度検出手段、３９は冷温水配管２
３の蒸発器１出口側に設置されて冷水の出口温度Ｔ２を
検出する温度検出手段、４０は冷却水配管２５の吸収器
２入口側に設置されて冷却水の入口温度Ｔ３を検出する
温度検出手段である。
力を所望の周波数に変換する周波数変換装置、３８は冷
温水配管２３の蒸発器１入口側に設置されて冷水の入口
温度Ｔ１を検出する温度検出手段、３９は冷温水配管２
３の蒸発器１出口側に設置されて冷水の出口温度Ｔ２を
検出する温度検出手段、４０は冷却水配管２５の吸収器
２入口側に設置されて冷却水の入口温度Ｔ３を検出する
温度検出手段である。
【００１３】５０は、マイクロコンピュータなどを備え
て構成される本発明の制御装置であり、前記温度検出手
段３８〜４０より温度信号を入力して、高温再生器３に
投入する熱量と冷却水配管２５を流れる冷却水の流量と
を制御する。
て構成される本発明の制御装置であり、前記温度検出手
段３８〜４０より温度信号を入力して、高温再生器３に
投入する熱量と冷却水配管２５を流れる冷却水の流量と
を制御する。
【００１４】制御装置５０の構成を示す図１において、
５１は温度検出手段３８〜４０などからの検出信号を入
力し、信号変換して中央演算処理手段５２へ出力する入
力手段、５３は制御プログラムなどを記憶している記憶
手段、５４は適宜の制御条件、例えば冷却水ポンプ２６
に加える電力周波数の最低周波数、冷却水ポンプ２６に
加える電力周波数の変化速度、後述するコスト係数κな
どを設定するための設定入力手段、５５はガスバーナ４
の火力を制御するために、温度検出手段３８が検出する
冷水の入口温度Ｔ１などに基づいて実行する中央演算処
理手段５２の演算結果を受けて加熱量制御弁２２に所要
の制御信号を出力するための容量制御出力手段、５６は
吸収器熱交換器２７と凝縮器熱交換器２８に冷却水を供
給する冷却水ポンプ２６の回転数を制御するために、中
央演算処理手段５２の演算結果を受けて周波数変換装置
３７などに所要の制御信号を出力するための外部出力手
段である。
５１は温度検出手段３８〜４０などからの検出信号を入
力し、信号変換して中央演算処理手段５２へ出力する入
力手段、５３は制御プログラムなどを記憶している記憶
手段、５４は適宜の制御条件、例えば冷却水ポンプ２６
に加える電力周波数の最低周波数、冷却水ポンプ２６に
加える電力周波数の変化速度、後述するコスト係数κな
どを設定するための設定入力手段、５５はガスバーナ４
の火力を制御するために、温度検出手段３８が検出する
冷水の入口温度Ｔ１などに基づいて実行する中央演算処
理手段５２の演算結果を受けて加熱量制御弁２２に所要
の制御信号を出力するための容量制御出力手段、５６は
吸収器熱交換器２７と凝縮器熱交換器２８に冷却水を供
給する冷却水ポンプ２６の回転数を制御するために、中
央演算処理手段５２の演算結果を受けて周波数変換装置
３７などに所要の制御信号を出力するための外部出力手
段である。
【００１５】上記構成の吸収式冷凍機による冷水供給運
転においては、従来と同様に高温再生器３で蒸発した冷
媒は低温再生器５を経て凝縮器６へ流れ、冷却水ポンプ
２６によって凝縮器熱交換器２８を流れる冷却水と熱交
換して凝縮したのち冷媒配管１８を介して蒸発器１へ流
れる。そして、冷媒が蒸発器熱交換器２４を流れる水と
熱交換して蒸発し、気化熱によって蒸発器熱交換器２４
を流れる水が冷却される。そして、冷水が図示しない負
荷に循環して冷房作用などを行う。
転においては、従来と同様に高温再生器３で蒸発した冷
媒は低温再生器５を経て凝縮器６へ流れ、冷却水ポンプ
２６によって凝縮器熱交換器２８を流れる冷却水と熱交
換して凝縮したのち冷媒配管１８を介して蒸発器１へ流
れる。そして、冷媒が蒸発器熱交換器２４を流れる水と
熱交換して蒸発し、気化熱によって蒸発器熱交換器２４
を流れる水が冷却される。そして、冷水が図示しない負
荷に循環して冷房作用などを行う。
【００１６】また、蒸発器１で蒸発した冷媒は、冷却水
ポンプ２６によって吸収器熱交換器２７を流れる冷却水
により冷却されている吸収器２で吸収液に吸収される。
冷媒を吸収して濃度が薄くなった稀吸収液が吸収液ポン
プ１６の運転によって低温熱交換器７および高温熱交換
器８を経て高温再生器３へ送られる。高温再生器３へ送
られた吸収液はバーナ４によって加熱されて冷媒が蒸発
し、中濃度の吸収液が高温熱交換器８を経て低温再生６
へ流れる。低温再生器５で吸収液は高温再生器８から冷
媒配管１７を流れてきた冷媒蒸気によって加熱され、さ
らに冷媒蒸気が分離され濃度が高くなる。高濃度になっ
た吸収液は低温熱交換器７を経て温度低下して吸収器２
へ送られて散布される。
ポンプ２６によって吸収器熱交換器２７を流れる冷却水
により冷却されている吸収器２で吸収液に吸収される。
冷媒を吸収して濃度が薄くなった稀吸収液が吸収液ポン
プ１６の運転によって低温熱交換器７および高温熱交換
器８を経て高温再生器３へ送られる。高温再生器３へ送
られた吸収液はバーナ４によって加熱されて冷媒が蒸発
し、中濃度の吸収液が高温熱交換器８を経て低温再生６
へ流れる。低温再生器５で吸収液は高温再生器８から冷
媒配管１７を流れてきた冷媒蒸気によって加熱され、さ
らに冷媒蒸気が分離され濃度が高くなる。高濃度になっ
た吸収液は低温熱交換器７を経て温度低下して吸収器２
へ送られて散布される。
【００１７】冷却水ポンプ２６を運転するための固定費
を除く電力費、すなわち電力変動費の定格運転に対する
比率は、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に破線で示したよう
に冷却水の流量比率Ｒが少ないほど減少する。一方、高
温再生器３で消費する燃料変動費の定格運転に対する比
率は、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に細線で示したよう
に、温度検出手段３８が検出する冷水の蒸発器１への入
口温度Ｔ１が低いほど減少し、冷却水の流量比率Ｒが多
いほど減少し、冷却水の吸収器２への入口温度Ｔ３が低
いほど減少するので、冷水の入口温度Ｔ１、冷却水の流
量比率Ｒおよび冷却水の入口温度Ｔ３を変数として数式
化できる。
を除く電力費、すなわち電力変動費の定格運転に対する
比率は、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に破線で示したよう
に冷却水の流量比率Ｒが少ないほど減少する。一方、高
温再生器３で消費する燃料変動費の定格運転に対する比
率は、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に細線で示したよう
に、温度検出手段３８が検出する冷水の蒸発器１への入
口温度Ｔ１が低いほど減少し、冷却水の流量比率Ｒが多
いほど減少し、冷却水の吸収器２への入口温度Ｔ３が低
いほど減少するので、冷水の入口温度Ｔ１、冷却水の流
量比率Ｒおよび冷却水の入口温度Ｔ３を変数として数式
化できる。
【００１８】したがって、冷却水ポンプ２６を運転する
ための電力変動費を前記燃料変動費に加算した図３
（Ａ）、（Ｂ）に太い実線で示すトータル変動費曲線
も、また、そのトータル変動費曲線の極小値、すなわち
コスト最小点を繋ぐコスト最小曲線も、冷水の入口温度
Ｔ１、冷却水の流量比率Ｒおよび冷却水の入口温度Ｔ３
を変数として数式化できる。なお、図３（Ｃ）は冷却水
の入口温度Ｔ３をパラメータとしてコスト最小曲線を示
したものである。
ための電力変動費を前記燃料変動費に加算した図３
（Ａ）、（Ｂ）に太い実線で示すトータル変動費曲線
も、また、そのトータル変動費曲線の極小値、すなわち
コスト最小点を繋ぐコスト最小曲線も、冷水の入口温度
Ｔ１、冷却水の流量比率Ｒおよび冷却水の入口温度Ｔ３
を変数として数式化できる。なお、図３（Ｃ）は冷却水
の入口温度Ｔ３をパラメータとしてコスト最小曲線を示
したものである。
【００１９】周知のように、電力と燃料の単価は一般に
顧客毎に相違するので、図３に示した電力変動費曲線と
燃料変動費曲線、したがってコスト最小曲線も顧客毎に
相違する。このため、電力変動費と燃料変動費との和、
すなわちトータルランニングコストを最低にする冷却水
の定格流量に対する流量比率Ｒを求める演算式も、通常
は顧客毎に決定する必要があるが、所定運転条件、例え
ば定格運転時に冷却水ポンプ２６を運転するために消費
する電力変動費（電力単価×定格電力消費量）とそのと
きにガスバーナ４で消費する燃料変動費（燃料単価×定
格燃料消費量）との比であるコスト係数κと、温度検出
手段３８が検出する冷水の入口温度Ｔ１と、温度検出手
段４０が検出する冷却水の入口温度Ｔ３を変数とした一
つの演算式により演算算出できることが分かったので、
この演算式を制御装置５０の記憶手段５３に記憶してあ
る。
顧客毎に相違するので、図３に示した電力変動費曲線と
燃料変動費曲線、したがってコスト最小曲線も顧客毎に
相違する。このため、電力変動費と燃料変動費との和、
すなわちトータルランニングコストを最低にする冷却水
の定格流量に対する流量比率Ｒを求める演算式も、通常
は顧客毎に決定する必要があるが、所定運転条件、例え
ば定格運転時に冷却水ポンプ２６を運転するために消費
する電力変動費（電力単価×定格電力消費量）とそのと
きにガスバーナ４で消費する燃料変動費（燃料単価×定
格燃料消費量）との比であるコスト係数κと、温度検出
手段３８が検出する冷水の入口温度Ｔ１と、温度検出手
段４０が検出する冷却水の入口温度Ｔ３を変数とした一
つの演算式により演算算出できることが分かったので、
この演算式を制御装置５０の記憶手段５３に記憶してあ
る。
【００２０】すなわち、制御装置５０の記憶手段５３に
は、温度検出手段３８が検出する冷水の入口温度Ｔ１、
温度検出手段４０が検出する冷却水の入口温度Ｔ３、お
よびコスト係数κを変数として、電力変動費と燃料変動
費との和が最低、すなわちトータルランニングコストが
最低になる冷却水の定格流量に対する流量比率Ｒ（％）
を演算算出するための一つの演算式、例えばＲ＝｛Ｆ
（Ｔ１）＋Ｆ（Ｔ３）＋Ａ｝÷Ｆ（κ）、但し、Ａは常
数、を記憶してある。
は、温度検出手段３８が検出する冷水の入口温度Ｔ１、
温度検出手段４０が検出する冷却水の入口温度Ｔ３、お
よびコスト係数κを変数として、電力変動費と燃料変動
費との和が最低、すなわちトータルランニングコストが
最低になる冷却水の定格流量に対する流量比率Ｒ（％）
を演算算出するための一つの演算式、例えばＲ＝｛Ｆ
（Ｔ１）＋Ｆ（Ｔ３）＋Ａ｝÷Ｆ（κ）、但し、Ａは常
数、を記憶してある。
【００２１】なお、定格運転時に冷却水ポンプ２６を運
転するために消費する電力変動費と、そのときにガスバ
ーナ４で消費する燃料変動費との比がコスト係数κであ
り、したがってコスト係数κは納入設置する吸収式冷凍
機によって、また、顧客毎に相違するし、電力や燃料の
単価が改定される度に相違してくるので、数式上は変数
としての取り扱いとなっているが、機種、したがって定
格運転時の冷却水の流量と燃料の消費量が決まり、さら
に電力単価と燃料単価が一旦決まると演算できてしまう
ので、運転中の吸収式冷凍機においてトータルランニン
グコストが最低になる冷却水の定格流量に対する流量比
率Ｒを求める演算の中では、コスト係数κは定数として
扱われ、したがってＦ（κ）も定数として取り扱われ
る。
転するために消費する電力変動費と、そのときにガスバ
ーナ４で消費する燃料変動費との比がコスト係数κであ
り、したがってコスト係数κは納入設置する吸収式冷凍
機によって、また、顧客毎に相違するし、電力や燃料の
単価が改定される度に相違してくるので、数式上は変数
としての取り扱いとなっているが、機種、したがって定
格運転時の冷却水の流量と燃料の消費量が決まり、さら
に電力単価と燃料単価が一旦決まると演算できてしまう
ので、運転中の吸収式冷凍機においてトータルランニン
グコストが最低になる冷却水の定格流量に対する流量比
率Ｒを求める演算の中では、コスト係数κは定数として
扱われ、したがってＦ（κ）も定数として取り扱われ
る。
【００２２】具体的に説明すると、吸収式冷凍機を納入
設置する際には納入先の顧客が電力会社と契約した電力
単価と、ガス会社と契約したガス単価に基づいて前記コ
スト係数κの値を算出し、設定入力手段５４を操作して
その値をコスト係数κとすると共に、冷却水ポンプ２６
に加える電力周波数の下限値（例えば、定格の５０％未
満は回転数制御が不安定となるときは５０％）と、冷却
水ポンプ２６に加える電力周波数の変化速度ΔＨ（例え
ば、５％／１分）を制御装置５０の設定入力手段５４を
操作して設定する。
設置する際には納入先の顧客が電力会社と契約した電力
単価と、ガス会社と契約したガス単価に基づいて前記コ
スト係数κの値を算出し、設定入力手段５４を操作して
その値をコスト係数κとすると共に、冷却水ポンプ２６
に加える電力周波数の下限値（例えば、定格の５０％未
満は回転数制御が不安定となるときは５０％）と、冷却
水ポンプ２６に加える電力周波数の変化速度ΔＨ（例え
ば、５％／１分）を制御装置５０の設定入力手段５４を
操作して設定する。
【００２３】吸収式冷凍機が前記のように運転されてい
る時の制御装置５０による冷却水流量制御を、図４のフ
ローチャートに基づいて説明する。
る時の制御装置５０による冷却水流量制御を、図４のフ
ローチャートに基づいて説明する。
【００２４】ステップＳ１においては、温度検出手段３
８・４０による温度Ｔ１、Ｔ３の検出を行い。続くステ
ップＳ２においては、トータルランニングコストが最低
となる回転数で冷却水ポンプ２６を運転するために冷却
水ポンプ２６に加える目標電力周波数Ｈｔを、前記コス
ト係数κと、ステップＳ１で温度検出手段３８・４０が
検出した冷水の入口温度Ｔ１と、冷却水の入口温度Ｔ３
に基づいて算出する。
８・４０による温度Ｔ１、Ｔ３の検出を行い。続くステ
ップＳ２においては、トータルランニングコストが最低
となる回転数で冷却水ポンプ２６を運転するために冷却
水ポンプ２６に加える目標電力周波数Ｈｔを、前記コス
ト係数κと、ステップＳ１で温度検出手段３８・４０が
検出した冷水の入口温度Ｔ１と、冷却水の入口温度Ｔ３
に基づいて算出する。
【００２５】ステップＳ３においては、ステップＳ２で
算出した目標電力周波数Ｈｔが、冷却水ポンプ２６に現
在加えている電力周波数Ｈｎ以上であるか否かを判定す
る。
算出した目標電力周波数Ｈｔが、冷却水ポンプ２６に現
在加えている電力周波数Ｈｎ以上であるか否かを判定す
る。
【００２６】そして、前記ステップＳ３においてイエス
と判定されたときにはステップＳ４に移行して周波数変
換装置３７にＨｎ＋ΔＨを出力し、続くステップＳ６に
おいては冷却水ポンプ２６に新たに加える電力周波数Ｈ
をその周波数、すなわちＨｎ＋ΔＨに周波数変換装置３
７により変換し、ステップＳ７で冷却水ポンプ２６の回
転数が実際に変更される。
と判定されたときにはステップＳ４に移行して周波数変
換装置３７にＨｎ＋ΔＨを出力し、続くステップＳ６に
おいては冷却水ポンプ２６に新たに加える電力周波数Ｈ
をその周波数、すなわちＨｎ＋ΔＨに周波数変換装置３
７により変換し、ステップＳ７で冷却水ポンプ２６の回
転数が実際に変更される。
【００２７】一方、前記ステップＳ３においてノーと判
定されたときにはステップＳ５に移行して周波数変換装
置３７にＨｎ−ΔＨを出力し、続いてステップＳ６に移
行して冷却水ポンプ２６に新たに加える電力周波数Ｈを
その周波数、すなわちＨｎ−ΔＨに周波数変換装置３７
により変換し、ステップＳ７で冷却水ポンプ２６の回転
数が実際に変更される。
定されたときにはステップＳ５に移行して周波数変換装
置３７にＨｎ−ΔＨを出力し、続いてステップＳ６に移
行して冷却水ポンプ２６に新たに加える電力周波数Ｈを
その周波数、すなわちＨｎ−ΔＨに周波数変換装置３７
により変換し、ステップＳ７で冷却水ポンプ２６の回転
数が実際に変更される。
【００２８】このように、冷却水ポンプ２６は温度検出
手段３８が検出した冷水の温度情報と、温度検出手段４
０が検出した冷却水の温度情報に基づいて最適の回転数
に制御されるので、冷却水ポンプ２６を運転するために
要する電力変動費と、ガスバーナ４で消費する燃料変動
費とのトータルランニングコストは、図５に示したよう
に冷却水ポンプ２６を定格するときに比べて顕著に抑え
られる。
手段３８が検出した冷水の温度情報と、温度検出手段４
０が検出した冷却水の温度情報に基づいて最適の回転数
に制御されるので、冷却水ポンプ２６を運転するために
要する電力変動費と、ガスバーナ４で消費する燃料変動
費とのトータルランニングコストは、図５に示したよう
に冷却水ポンプ２６を定格するときに比べて顕著に抑え
られる。
【００２９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸
脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
ものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸
脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００３０】例えば、図４に示した制御フローにおいて
は、算出した目標電力周波数Ｈｔが冷却水ポンプ２６に
現在加えている電力周波数Ｈｎ以上であるか否かを判定
し、イエスのときには冷却水ポンプ２６の回転数を上
げ、ノーのときには冷却水ポンプ２６の回転数を下げる
ようにように制御したが、目標電力周波数Ｈｔが現在の
電力周波数Ｈｎに近いときには冷却水ポンプ２６の回転
数を変更しない選択肢を付加して制御することもでき
る。
は、算出した目標電力周波数Ｈｔが冷却水ポンプ２６に
現在加えている電力周波数Ｈｎ以上であるか否かを判定
し、イエスのときには冷却水ポンプ２６の回転数を上
げ、ノーのときには冷却水ポンプ２６の回転数を下げる
ようにように制御したが、目標電力周波数Ｈｔが現在の
電力周波数Ｈｎに近いときには冷却水ポンプ２６の回転
数を変更しない選択肢を付加して制御することもでき
る。
【００３１】また、高温再生器３で消費する燃料変動費
の定格運転に対する比率は、温度検出手段３８・３９が
検出する冷水の入口温度Ｔ１と出口温度Ｔ２との温度差
ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）が低いほど減少し、また、その流
量Ｑが少ないほど減少するので、制御装置５０は前記冷
水の入口温度Ｔ１に代えて冷水の前記温度差ΔＴと冷水
流量Ｑを変数としたＲ＝｛Ｆ（ΔＴ、Ｑ）＋Ｆ（Ｔ３）
＋Ａ｝÷Ｆ（κ）をその記憶部に記憶しておき、温度検
出手段３８・３９が検出する冷水の入口温度Ｔ１、出口
温度Ｔ２と、冷却水配管２５に設置する適宜の流量検出
手段が検出する冷水流量Ｑと、温度検出手段４０が検出
する冷却水の入口温度Ｔ３に基づいて、トータルランニ
ングコストを最低にする冷却水の定格運転に対する流量
比率Ｒを演算算出し、その流量比率Ｒに制御するように
しても良い。
の定格運転に対する比率は、温度検出手段３８・３９が
検出する冷水の入口温度Ｔ１と出口温度Ｔ２との温度差
ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）が低いほど減少し、また、その流
量Ｑが少ないほど減少するので、制御装置５０は前記冷
水の入口温度Ｔ１に代えて冷水の前記温度差ΔＴと冷水
流量Ｑを変数としたＲ＝｛Ｆ（ΔＴ、Ｑ）＋Ｆ（Ｔ３）
＋Ａ｝÷Ｆ（κ）をその記憶部に記憶しておき、温度検
出手段３８・３９が検出する冷水の入口温度Ｔ１、出口
温度Ｔ２と、冷却水配管２５に設置する適宜の流量検出
手段が検出する冷水流量Ｑと、温度検出手段４０が検出
する冷却水の入口温度Ｔ３に基づいて、トータルランニ
ングコストを最低にする冷却水の定格運転に対する流量
比率Ｒを演算算出し、その流量比率Ｒに制御するように
しても良い。
【００３２】また、高温再生器３で消費する燃料変動費
の定格運転に対する比率は、加熱量制御弁２２の開度が
小さいほど減少するので、制御装置５０は冷水の入口温
度Ｔ１、あるいは前記温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）と冷
水流量Ｑに代えて、加熱量制御弁２２の開度Ｖ（％）を
変数としたＲ＝｛Ｆ（Ｖ）＋Ｆ（Ｔ３）＋Ａ｝÷Ｆ
（κ）を記憶しておき、加熱量制御弁２２の開度Ｖと、
温度検出手段４０が検出する冷却水の吸収器２への入口
温度Ｔ３に基づいて、トータルランニングコストを最低
にする冷却水の定格運転に対する流量比率Ｒを演算算出
し、その流量比率Ｒに制御するようにしても良い。
の定格運転に対する比率は、加熱量制御弁２２の開度が
小さいほど減少するので、制御装置５０は冷水の入口温
度Ｔ１、あるいは前記温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）と冷
水流量Ｑに代えて、加熱量制御弁２２の開度Ｖ（％）を
変数としたＲ＝｛Ｆ（Ｖ）＋Ｆ（Ｔ３）＋Ａ｝÷Ｆ
（κ）を記憶しておき、加熱量制御弁２２の開度Ｖと、
温度検出手段４０が検出する冷却水の吸収器２への入口
温度Ｔ３に基づいて、トータルランニングコストを最低
にする冷却水の定格運転に対する流量比率Ｒを演算算出
し、その流量比率Ｒに制御するようにしても良い。
【００３３】また、極数変換してその回転数を制御する
タイプの冷却水ポンプ２６を使用した吸収式冷凍機、あ
るいは冷却水ポンプ２６を並列に複数台設置し、その運
転台数制御により冷却水流量を制御する吸収式冷凍機で
あっても、前記したように冷水の入口温度Ｔ１、前記温
度差ΔＴと冷水流量Ｑ、加熱量制御弁２２の開度Ｖ
（％）の何れかと、コスト係数κと、冷却水の入口温度
Ｔ３とを変数とする一つの演算式に基づいて、トータル
ランニングコストが最小となるように、冷却水流量を制
御することができる。
タイプの冷却水ポンプ２６を使用した吸収式冷凍機、あ
るいは冷却水ポンプ２６を並列に複数台設置し、その運
転台数制御により冷却水流量を制御する吸収式冷凍機で
あっても、前記したように冷水の入口温度Ｔ１、前記温
度差ΔＴと冷水流量Ｑ、加熱量制御弁２２の開度Ｖ
（％）の何れかと、コスト係数κと、冷却水の入口温度
Ｔ３とを変数とする一つの演算式に基づいて、トータル
ランニングコストが最小となるように、冷却水流量を制
御することができる。
【００３４】また、吸収式冷凍機としては、高温再生器
３内の吸収液を加熱するガスバーナ４に代えて、高温の
蒸気などを供給して吸収液を加熱するものであっても良
い。
３内の吸収液を加熱するガスバーナ４に代えて、高温の
蒸気などを供給して吸収液を加熱するものであっても良
い。
【００３５】さらに、前記実施形態においては冷水ある
いは温水を供給できる構成の吸収式冷凍機に基づいて説
明したが、冷水のみを供給する吸収式冷凍機であっても
上記と同様のランニングコストを最小に抑えた運転が可
能である。
いは温水を供給できる構成の吸収式冷凍機に基づいて説
明したが、冷水のみを供給する吸収式冷凍機であっても
上記と同様のランニングコストを最小に抑えた運転が可
能である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の制御装置
によれば、ランニングコストを最低に抑えた運転が行え
る。しかも、電力と燃料の単価が顧客毎に相違しても、
ランニングコストが最低になる冷却水流量を求める演算
プログラムの共通化が図れるので、マイコンなどに書き
込む演算プログラムを顧客毎に変更する必要はなく、冷
却水ポンプ運転のための電力変動費単価と再生器に供給
する熱源変動費単価との比を単に設定し直すだけで、ラ
ンニングコストを最低に抑えることができる。
によれば、ランニングコストを最低に抑えた運転が行え
る。しかも、電力と燃料の単価が顧客毎に相違しても、
ランニングコストが最低になる冷却水流量を求める演算
プログラムの共通化が図れるので、マイコンなどに書き
込む演算プログラムを顧客毎に変更する必要はなく、冷
却水ポンプ運転のための電力変動費単価と再生器に供給
する熱源変動費単価との比を単に設定し直すだけで、ラ
ンニングコストを最低に抑えることができる。
【図１】本発明の制御装置の一構成例を示す説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の制御装置で制御する吸収式冷凍機の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図３】コスト最小曲線の説明図であり、（Ａ）は冷却
水の入口温度が３２℃のときのもの、（Ｂ）は冷却水の
入口温度が２０℃のときのもの、（Ｃ）は冷却水の入口
温度をパラメータとして示したものである。
水の入口温度が３２℃のときのもの、（Ｂ）は冷却水の
入口温度が２０℃のときのもの、（Ｃ）は冷却水の入口
温度をパラメータとして示したものである。
【図４】制御フローの説明図である。
【図５】ランニングコストの削減量を示す説明図であ
る。
る。
１ 蒸発器 ２ 吸収器 ３ 高温再生器 ４ ガスバーナ ５ 低温再生器 ６ 凝縮器 ７ 低温熱交換器 ８ 高温熱交換器 １１・１２・１３・１４・１５ 吸収液配管 １６ 吸収液ポンプ １７・１８・１９ 冷媒配管 ２０ 冷媒ポンプ ２１ ガス配管 ２２ 加熱量制御弁 ２３ 冷温水配管 ２４ 蒸発器熱交換器 ２５ 冷却水配管 ２６ 冷却水ポンプ ２７ 吸収器熱交換器 ２８ 凝縮器熱交換器 ２９ 冷媒バイパス管 ３０ 冷媒液溜り ３１ 吸収液溜り ３２ 開閉弁 ３３ 吸収液バイパス管 ３４ 開閉弁 ３５ 冷媒蒸気バイパス管 ３６ 開閉弁 ３７ 周波数変換装置 ３８・３９・４０ 温度検出手段 ５０ 制御装置 ５１ 入力手段 ５２ 中央演算処理手段 ５３ 記憶手段 ５４ 設定入力手段 ５５ 容量制御出力手段 ５６ 外部出力手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 雅裕 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 Ｆターム(参考） 3L093 AA05 BB11 DD08 EE14 EE17 GG02 HH14 JJ06 KK05 LL03
Claims (3)
- 【請求項１】 再生器に供給する熱量を制御する制御信
号と、吸収式冷凍機のランニングコストが最小になる冷
却水流量を演算し、その演算結果に基づいて吸収器と凝
縮器に供給する冷却水の流量を制御する制御信号とを出
力する機能を備えた吸収式冷凍機の制御装置において、
冷却水ポンプ運転のための電力変動費単価と再生器に供
給する熱源変動費単価との比と、冷却水の入口温度と、
蒸発器に流入する冷水の入口温度とを変数とした冷却水
最適流量演算式を記憶したことを特徴とする吸収式冷凍
機の制御装置。 - 【請求項２】 再生器に供給する熱量を制御する制御信
号と、吸収式冷凍機のランニングコストが最小になる冷
却水流量を演算し、その演算結果に基づいて吸収器と凝
縮器に供給する冷却水の流量を制御する制御信号とを出
力する機能を備えた吸収式冷凍機の制御装置において、
冷却水ポンプ運転のための電力変動費単価と再生器に供
給する熱源変動費単価との比と、冷却水の入口温度と、
蒸発器に出入する冷水の出入口温度差と、冷水流量とを
変数とした冷却水最適流量演算式を記憶したことを特徴
とする吸収式冷凍機の制御装置。 - 【請求項３】 再生器に供給する熱量を制御する制御信
号と、吸収式冷凍機のランニングコストが最小になる冷
却水流量を演算し、その演算結果に基づいて吸収器と凝
縮器に供給する冷却水の流量を制御する制御信号とを出
力する機能を備えた吸収式冷凍機の制御装置において、
冷却水ポンプ運転のための電力変動費単価と再生器に供
給する熱源変動費単価との比と、冷却水の入口温度と、
再生器に供給する熱量を制御する熱量制御弁の開度とを
変数とした冷却水最適流量演算式を記憶したことを特徴
とする吸収式冷凍機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001093390A JP2002295919A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001093390A JP2002295919A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002295919A true JP2002295919A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18947728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001093390A Pending JP2002295919A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002295919A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112682841A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-20 | 沈阳工程学院 | 一种电气热综合供暖的室内温度控制方法及控制装置 |
-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001093390A patent/JP2002295919A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112682841A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-20 | 沈阳工程学院 | 一种电气热综合供暖的室内温度控制方法及控制装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050712 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060413 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060614 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060725 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060922 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060929 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20061222 |