JP2003075012A - 吸収式システム - Google Patents
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Abstract
備え、吸収式冷凍機の再生温度を抑え、耐久性を向上さ
せた運転制御を備えたことを特徴とする吸収式システ
ム。 【解決手段】 空調負荷に対する能力を、複数台の吸収
式冷凍機の能力に応じて均等に分配して運転を開始さ
せ、前記複数台の吸収式冷凍機のそれぞれの高温再生器
温度と、冷水温度とのデータを集中制御装置へ通信にて
送り、空調負荷の増加に対して、運転中の吸収式冷凍機
の高温再生器の温度あるいは圧力のいずれかが一定値以
上となったら、停止中の吸収式冷凍機の運転を開始させ
ることにより、吸収液の腐食性を抑えて、耐久性を向上
させた運転を行わせることが可能となる。
Description
数台の吸収式冷凍機の運転開始および、運転開始後の空
調負荷の増加に対する台数制御の制御手段に関する。
媒である冷水の温度を設定しておき、運転が指示される
と冷水温度センサにて冷水温度を検出し、この入口温度
が前記設定された温度となる様、燃焼量あるいは蒸気量
などのインプット量を制御し、最小から最大までの能力
制御を行っている。
装置とが設置され、この集中制御装置から前記吸収式冷
凍機の運転台数制御が行われている場合、前記冷水温度
と、前記予め設定された冷水の設定温度との温度差によ
り、運転開始での運転台数が決定されて運転を開始し、
その後の空調負荷の増加に対しては、前記冷水温度と設
定温度との温度差により、前記運転を開始した吸収式冷
凍機が、そのインプット量を増加させ、その吸収式冷凍
機の定格能力まで能力を増加させて運転を行い、それで
も、冷水温度が、設定温度に達しない場合には、前記集
中制御装置にて、現在の運転台数では、能力が足らない
との判断が行われ、前記集中制御装置からもう1台の運
転が指示され、空調負荷に対応した運転台数制御が行わ
れていた。つまり、複数台の吸収式冷凍機が、空調負荷
に対応して、その運転台数を増減させて運転を行う場
合、前記複数台の吸収式冷凍機のうち、数台が定格運転
を行い、1台が部分負荷運転を行い、残りの吸収式冷凍
機は、停止していた。
で使用している吸収液は、吸収式冷凍機本体に対し、腐
食性のある薬品で、吸収式冷凍機が運転すると、当然な
がら前記吸収液をバーナで加熱するため、その温度上昇
に応じて、吸収式冷凍機本体の腐食速度も早まってしま
う。従来の2重効用型の吸収式冷凍機では、高温再生器
温度が抑えられており、腐食抑制技術も確立されている
ため問題は無かったが、例えば、3重効用型吸収式冷凍
機などは、再生温度が200℃程度まで上昇する可能性
があり、この吸収液による腐食速度は、急速に増加して
しまうため、機器の耐久性から見ると何らかの改善方法
の開発が望まれていた。
規制では、あまり大きなものは作れないという制約があ
った。一方、近年の大規模物件では、このような吸収式
冷凍機を並列に設置して物件の空調効用を満足させるこ
とが考えられる。しかしながら3重効用型吸収式冷凍機
は、上述したように定格運転時での再生温度が高く腐食
速度が速いので、このような吸収式冷凍機を並列設置す
ると、サービスメンテの時期が一致して、物件の空調に
支障をきたすことも考えられ、何らかの改善方法の開発
が望まれていた。
接続された複数台の3重効用型吸収式冷凍機のそれぞれ
の運転を部分負荷運転を中心として運転させることによ
り、再生温度を下げて腐食速度を低下させるとともに、
前記部分負荷運転により、燃料削減効果も有したことを
特徴とする吸収式システムを提供することにある。
は、少なくとも冷水温度センサと、高温再生器温度セン
サあるいは、高温再生器圧力センサの少なくともいずれ
かのセンサと、このセンサで検出された温度や圧力の情
報を伝送経路を用いて通信可能な制御装置とを搭載した
複数台の吸収式冷凍機と、これらの吸収式冷凍機へ前記
伝送経路を設けて接続された集中制御可能な制御装置と
を備え、前記いずれかの制御装置に、前記複数台の吸収
式冷凍機の少なくとも冷水温度センサで検出した温度情
報を元に空調負荷を算出する手段を搭載し、前記複数台
の吸収式冷凍機の運転を行わせる吸収式システムにおい
て、前記いずれかの制御装置で算出された前記空調負荷
を、伝送経路で接続された運転可能な前記複数台の吸収
式冷凍機の定格能力に応じて均等な割合に分配して運転
を行う制御手段を備えたことを特徴とするものである。
収式冷凍機の少なくとも冷水温度センサで検出した温度
情報を元に空調負荷を算出する手段を搭載し、前記算出
された空調負荷を伝送経路で接続された前記複数台の吸
収式冷凍機の定格能力に応じて均等な割合に分配して運
転を行う制御手段を集中制御可能な制御装置に搭載し、
これを集中制御装置としたことを特徴とするものであ
る。
と、高温再生器温度センサあるいは、高温再生器圧力セ
ンサの少なくともいずれかのセンサとを本体に有し、こ
のセンサで検出した温度や圧力の情報を元に運転を行う
制御装置を搭載した複数台の吸収式冷凍機と、これらの
吸収式冷凍機へ通信可能な伝送経路を設けて、接続され
た集中制御可能な制御装置とを備え、前記いずれかの制
御装置に、台数制御手段を搭載し、この手段により空調
負荷に対する能力増減を行う吸収式システムにおいて、
前記空調負荷の増加による前記能力増加を、運転中の吸
収式冷凍機が定格能力となる前に、他の停止中の吸収式
冷凍機の運転を開始させる制御手段を、前記台数制御手
段を搭載したいずれかの制御装置に備えたことを特徴と
するものである。
と、高温再生器温度センサあるいは、高温再生器圧力セ
ンサの少なくともいずれかのセンサとを本体に有し、こ
のセンサで検出した温度や圧力の情報を元に運転を行う
制御装置を搭載した複数台の吸収式冷凍機と、これらの
吸収式冷凍機へ通信可能な伝送経路を設けて、接続され
た集中制御可能な制御装置とを備え、前記いずれかの制
御装置に、台数制御手段を搭載し、この手段により空調
負荷に対する能力増減を行う吸収式システムにおいて、
前記空調負荷の増加による前記能力増加を、運転中の吸
収式冷凍機の高温再生器の温度あるは圧力が一定値に到
達した場合、他の停止中の吸収式冷凍機の運転を開始さ
せる制御手段を前記台数制御手段を搭載したいずれかの
制御装置に備えたことを特徴とするものである。
収式冷凍機の冷水温度センサのデータと、前記高温再生
器温度センサあるいは、高温再生器圧力センサの少なく
ともいずれか一方のデータとを、前記制御装置へ前記通
信可能な伝送経路を用いて送り、一括管理させたことを
特徴とするものである。
増加による運転台数増加の判断を前記複数台の吸収式冷
凍機から前記伝送経路を通じて送られた前記高温再生器
温度センサあるいは、高温再生器圧力センサの少なくと
もいずれか一方のデータを用いて行うことを特徴とする
ものである。
収式冷凍機が、空調負荷の増加により定格運転と成る前
に、他の停止中の吸収式冷凍機の運転を開始させる制御
手段を備えた台数制御が可能な制御装置を集中制御装置
としたことを特徴とするものである。
〜図5を参照して説明する。
蒸発する水が、高真空状態中では、低温(約5℃)でも
蒸発する冷凍原理を利用して冷房運転を行わせるもの
で、前記吸収式冷凍機内を循環する1次冷媒を、室内側
へ循環する2次冷媒が流通する冷水管に散布蒸発させ
て、吸熱することにより、冷房運転を行わせている。
て、1次冷媒の能力を再生するためにバーナ15で加熱
し、1次冷媒の水分を蒸気させ、液濃度を高め、吸水性
を上げる働きの高温再生器1と、高温再生器1で濃縮し
た液体の1次冷媒を、高温再生器1で発生分離した水蒸
気で再度加熱し、さらに液濃度を高める中温再生器2
と、吸収器6から高温再生器1へ送る吸収液管の途中に
設けられて中温再生器2で発生した水蒸気により1次冷
媒の予熱を行う低温再生器3と、冷媒蒸気を冷却して液
化させるため、内部に冷却水を通水する凝縮器管14を
設けた凝縮器4と、内部を真空とし、負荷側への熱搬送
を行う2次冷媒である水を通水する冷水管13を設け、
凝縮器4で冷却された水をこの2次冷媒の通る冷水管1
3に散布し蒸発させ、2次冷媒からの吸熱を行わせて熱
伝達を行い、吸収式冷凍機の出力としての冷水を発生さ
せる蒸発器5と、蒸発器5で再度蒸発した水蒸気を高温
再生器1および中温再生器2で濃縮させた吸収液に溶解
させる吸収器6の主に6つの部位から構成され、この
他、吸収式冷凍機の効率を上げるため、吸収器6から低
温再生器3へ送られる1次冷媒の補助加熱を行う低温熱
交換器7と、低温再生器3から高温再生器1および注温
再生器2へ送られる吸収液の再加熱の補助を行う中温熱
交換器8や、高温熱交換器9や、この1次冷媒の循環を
行う吸収液ポンプ10および11や、冷媒ポンプ12
と、この吸収式冷凍機運転のための中央制御盤からの運
転信号や、高温再生器温度センサ16を始めとする各部
温度の検知を行う温度センサからの温度データを取り込
み、高温再生器1のバーナ15の燃焼火力調節や、各ポ
ンプや弁の開度調節の信号を演算出力している制御盤2
0で構成されている。
略を説明すると、図2に示すタイミングチャートを参照
して、まず、前記中央操作盤あるいは、制御盤20の盤
面の運転スイッチにより運転が開始されると、まず、冷
水ポンプの運転指示を出力して2次冷媒である冷水の循
環を開始させ、この冷水ポンプが正常に運転したことの
返信として、前記冷水ポンプからインターロック信号が
送信されて来る。続いて、冷却水ポンプの運転指示を出
力して冷却水の循環を開始させ、この冷却水ポンプが正
常に運転したことの確認として、前記冷却水ポンプから
インターロック信号が送信されて来る。そして、この2
つのインターロック信号を前記吸収式冷凍機が受信する
と、高温再生器1内のバーナ15が点火され、燃焼が開
始されると同時に、吸収液ポンプ10および11と、冷
媒ポンプ12とが運転され、1次冷媒の循環を開始し、
運転状態とし、次に、冷却塔送風機へ運転指示を出力し
て運転させ、この冷却塔送風機が正常に運転したことの
確認として、前記冷却脚塔送風機からインターロック信
号が送信され、この信号を前記吸収式冷凍機が受信す
る。この吸収式冷凍機の運転中は、予め設定された冷水
設定温度と、冷水温度センサ17で検出された冷水温度
との温度差により、バーナ15の燃焼量および冷媒ポン
プ12での1次冷媒循環量が調節され、蒸発器5に貯留
されている吸収液の量を検出している液面センサ18に
より、吸収液ポンプ10の運転が行われ、冷却水温度セ
ンサ19で検出された冷却水温度により、冷却塔送風機
の運転が行われる。そして、停止信号が入力されると、
まず、バーナ15の燃焼量を絞ってから停止させ、次
に、冷媒ポンプ10および11と、冷却水ポンプを停止
させ、最後に、冷水ポンプと、吸収液ポンプ12とを停
止させて、運転終了となる。
例えば、上記に説明した吸収式冷凍機を複数台と、本発
明による、複数台の吸収式冷凍機へ一斉あるいは一定時
間の遅延を持たせて運転を指示し、空調負荷の増加に対
して、運転中の吸収式冷凍機の高温再生器の温度あるい
は圧力が一定値に達した時点で、停止している他の吸収
式冷凍機の運転を開始させる台数制御の制御手段を備え
た集中制御装置とを通信配線で接続して吸収式システム
とした概略図で、吸収式冷凍機30および40の複数台
の吸収式冷凍機を有し、前記複数台の吸収式冷凍機の台
数制御が可能な集中制御装置50から、吸収式冷凍機3
0および40へ通信可能な伝送経路51で接続されてい
る。
生器32と、その高温再生器32を加熱するバーナ33
と、高温再生器温度を検出する高温再生器温度センサ3
4と、2次冷媒である冷水の温度を検出する冷水温度セ
ンサ35とが備えられ、この吸収式冷凍機30の運転制
御と、集中制御装置50の通信とを行う制御装置31が
設けられ、高温再生器温度センサ34で検出された高温
再生器温度と、冷水温度センサ35で検出された冷水温
度との少なくともいずれかの温度データを伝送経路51
を通じて、集中制御装置50に伝えられている。
凍機30と同様に、少なくとも高温再生器42と、その
高温再生器42を加熱するバーナ43と、高温再生器温
度を検出する高温再生器温度センサ44と、2次冷媒で
ある冷水の温度を検出する冷水温度センサ45とが備え
られ、この吸収式冷凍機40の運転制御と集中制御装置
50との通信を行う制御装置41が設けられ、高温再生
器温度センサ44で検出された高温再生器温度と、冷水
温度センサ45で検出された冷水温度との少なくともい
ずれかの温度データも伝送経路51を通じて、集中制御
装置50に伝えられている。
ないが、前記伝送経路51とは別系統の通信可能な伝送
経路を持ち、中央制御盤からの運転信号や設定信号も受
信可能となってる。
式システムの吸収式冷凍機の運転開始についての概略を
示したフローチャートで、まず、本吸収式システムが、
現在運転中であるか否かの判断が行われ(S1)、停止
からの起動であれば、複数台の吸収式冷凍機から送信さ
れた冷水温度の平均値Tiaを算出し(S2)、予め集
中制御装置に設定された冷水設定温度Tsとの温度差T
difを算出する(S3)。
御装置50に接続された中央制御装置からの運転信号の
受信あるいは、集中制御装置50の盤面にある運転スイ
ッチが操作され、運転開始が指示されたと判断されると
(S4)、前記温度差Tdifから空調負荷の算出が行
われ(S5)、運転開始の指示が無いと判断されると、
ステップ1へ戻り、このフローチャートを繰り返す。
障した吸収式冷凍機の有無の確認が行われ(S6)、故
障機があれば、それを除いた吸収式冷凍機全てを選択
し、故障機が無ければ、伝送経路51に接続された全て
の吸収式冷凍機を選択する(S8)。そして、ステップ
5で算出した空調負荷に対する能力を各吸収式冷凍機の
定格運転能力に応じて同じ割合に能力を分配するが(S
9)、吸収式冷凍機に使用されているバーナの燃焼制御
が可能な範囲は、機種にもよるが、100%から約25
%程度までで、それ以下は、オンオフでの制御となって
しまう(ターンダウン領域)。このため、一旦、各吸収
式冷凍機への分配能力が、前記燃焼制御が可能な領域で
あるか否かの判断を行い(S10)、もし、いずれかの
吸収式冷凍機が、このターンダウン以下の運転領域とな
ってしまう場合、この吸収式冷凍機を除いて(S1
1)、再度、ステップ9の空調負荷に対する各吸収式冷
凍機の運転能力の配分を算出して、再度、ターンダウン
以下の運転領域となってしまう吸収式冷凍機が無いこと
を確認する。
吸収式冷凍機へ、その運転能力と、運転開始の指示を送
信し(S12)、ステップ3で算出した温度差Tdif
をメモリTbに保存し(S13)、タイマーaをリセッ
トして(S14)、ステップ1へ戻り、これを繰り返
す。
れると、停止信号の有無の確認を行い(S15)、停止
信号があれば、運転中の吸収式冷凍機の停止動作を行い
(S16)、停止信号が無ければ、新たに故障した吸収
式冷凍機の有無を確認し(S17)、前記新たに故障し
た吸収式冷凍機があれば、上記ステップ7進み、前記新
たな故障した吸収式冷凍機が無ければ、台数制御のフロ
ーチャートへ進み(S18)、台数制御を行う。
数制御に関して、その概略を示したフローチャートで、
まず、運転中の吸収式冷凍機の冷水温度の平均値Tib
を算出し(S20)、この平均値Tibと設定温度Ts
との温度差Tdifを算出する(S21)。
器温度Tkが160℃未満であるか否かを判断し(S2
2)、1台でもこの160℃以上であれば、ステップ2
9へ進へ進み、停止中の吸収式冷凍機に運転指示を送
り、運転を開始させる。
再生器温度Tkが、160℃未満であれば、今度は、こ
の高温再生器温度Tkが、150℃未満か否かの判断が
行われ(S23)、1台でもこの150℃以上の吸収式
冷凍機があれば、ステップ27へ進み、全ての運転中の
吸収式冷凍機の高温再生器温度Tkが、150℃未満で
あれば、次に、この高温再生器温度Tkが、130℃未
満か否かの判断を行う(S24)。
温度Tkが、この130℃以上であれば、運転台数の増
減は行わず、ステップ30へ進み、1台でも130℃未
満の吸収式冷凍機があれば、ステップ21で算出した温
度差Tdifが、負の数値であるか否かを判断し(S2
5)、この温度差Tdifが、正の数値であれば、ステ
ップ30へ進む。
であれば、上記ステップ21での計算式からも解る様
に、前記温度差Tdifは、冷水温度の平均値Tibと
設定温度Tsとの差の温度であり、つまり、冷水温度
が、設定温度Ts以下に成っていることを示しているた
め、運転している吸収式冷凍機のうち1台の吸収式冷凍
機に停止信号を送り、停止させる(S26)。
の150℃以上であれば、タイマーaがタイムアップし
ているか否かが判断される(S27)。ここで、タイマ
ーaは、一定時間毎にカウントアップするフリーランタ
イマーである。
ければ、ステップ20に戻り、タイムアップしていれ
ば、ステップ21で算出した温度差Tdifと、前回算
出し、メモリTbに保存しておいた温度差Tbとの差を
確認する(S28)。もし、今回算出した温度差Tdi
fが前回算出した温度差Tbを上回っていれば、空調負
荷が増加したとの判断を行い、いずれかの停止中の吸収
式冷凍機に運転指示を送り、運転を開始させる(S2
9)。
モリTbに保存して(S30)、タイマーaをリセット
して(S21)、ステップ1へ戻り、このフローチャー
トの判断や、演算を繰り返す操作を行う。
吸収式冷凍機の集中制御および、台数制御を行う集中制
御装置とにより、空調負荷に対して、その空調負荷を各
吸収式冷凍機の能力に応じて均等に分散させて運転を開
始させ、また、空調負荷の増加に対して、運転中の吸収
式冷凍機の高温再生器温度が一定値に到達した時点で、
停止中の吸収式冷凍機の運転を開始させることにより、
再生温度の上昇を抑えた部分負荷運転を中心とした運転
をさせる。
の台数制御を高温再生器温度および、冷水温度と設定温
度の温度差を台数制御による運転停止の判断基準として
説明したが、特にこの温度センサに限らず、吸収式冷凍
機に配設されたセンサーのうち運転能力を判断できる他
の温度センサあるいは、圧力センサで検出したデータで
の判断としても良い。
れた複数台の3重効用型吸収式冷凍機のそれぞれの運転
を部分負荷運転を中心として運転させることにより、再
生温度を下げて腐食速度を低下させることが可能とな
り、前記部分負荷運転により、燃料削減効果も期待でき
るものである。
た運転を行わせることによる燃料削減効果と言う点で
は、特に3重効用型吸収式冷凍機に限らず、2重効用型
吸収式冷凍機に応用しても、同様に前記燃料削減効果が
期待できるものである。
る。
チャートである。
御装置とを通信可能な伝送経路で接続して吸収式システ
ムとした概略図である。
ャートである。
ャートである。
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくとも冷水温度センサと、高温再生
器温度センサあるいは、高温再生器圧力センサの少なく
ともいずれかのセンサと、このセンサで検出された温度
や圧力の情報を伝送経路を用いて通信可能な制御装置と
を搭載した複数台の吸収式冷凍機と、これらの吸収式冷
凍機へ前記伝送経路を設けて接続された集中制御可能な
制御装置とを備え、前記いずれかの制御装置に、前記複
数台の吸収式冷凍機の少なくとも冷水温度センサで検出
した温度情報を元に空調負荷を算出する手段を搭載し、
前記複数台の吸収式冷凍機の運転を行わせる吸収式シス
テムにおいて、 前記いずれかの制御装置で算出された前記空調負荷を、
伝送経路で接続された運転可能な前記複数台の吸収式冷
凍機の定格能力に応じて均等な割合に分配して運転を行
う制御手段を備えたことを特徴とする吸収式システム。 - 【請求項2】 前記複数台の吸収式冷凍機の少なくとも
冷水温度センサで検出した温度情報を元に空調負荷を算
出する手段を搭載し、前記算出された空調負荷を伝送経
路で接続された前記複数台の吸収式冷凍機の定格能力に
応じて均等な割合に分配して運転を行う制御手段を集中
制御可能な制御装置に搭載し、これを集中制御装置とし
たことを特徴とする請求項1に記載の吸収式システム。 - 【請求項3】 冷水温度センサと、高温再生器温度セン
サあるいは、高温再生器圧力センサの少なくともいずれ
かのセンサとを本体に有し、このセンサで検出した温度
や圧力の情報を元に運転を行う制御装置を搭載した複数
台の吸収式冷凍機と、これらの吸収式冷凍機へ通信可能
な伝送経路を設けて、接続された集中制御可能な制御装
置とを備え、前記いずれかの制御装置に、台数制御手段
を搭載し、この手段により空調負荷に対する能力増減を
行う吸収式システムにおいて、 前記空調負荷の増加による前記能力増加を、運転中の吸
収式冷凍機が定格能力となる前に、他の停止中の吸収式
冷凍機の運転を開始させる制御手段を、前記台数制御手
段を搭載したいずれかの制御装置に備えたことを特徴と
する吸収式システム。 - 【請求項4】 冷水温度センサと、高温再生器温度セン
サあるいは、高温再生器圧力センサの少なくともいずれ
かのセンサとを本体に有し、このセンサで検出した温度
や圧力の情報を元に運転を行う制御装置を搭載した複数
台の吸収式冷凍機と、これらの吸収式冷凍機へ通信可能
な伝送経路を設けて、接続された集中制御可能な制御装
置とを備え、前記いずれかの制御装置に、台数制御手段
を搭載し、この手段により空調負荷に対する能力増減を
行う吸収式システムにおいて、 前記空調負荷の増加による前記能力増加を、運転中の吸
収式冷凍機の高温再生器の温度あるは圧力が一定値に到
達した時点で、他の停止中の吸収式冷凍機の運転を開始
させる制御手段を前記台数制御手段を搭載したいずれか
の制御装置に備えたことを特徴とする吸収式システム。 - 【請求項5】 前記複数台の吸収式冷凍機の冷水温度セ
ンサのデータと、前記高温再生器温度センサあるいは、
高温再生器圧力センサの少なくともいずれか一方のデー
タとを、前記制御装置へ前記通信可能な伝送経路を用い
て送り、一括管理させたことを特徴とする請求項3また
は4に記載の吸収式システム。 - 【請求項6】 前記空調負荷の増加による運転台数増加
の判断を前記複数台の吸収式冷凍機から前記伝送経路を
通じて送られた前記高温再生器温度センサあるいは、高
温再生器圧力センサの少なくともいずれか一方のデータ
を用いて行うことを特徴とする請求項3乃至5に記載の
吸収式システム。 - 【請求項7】 前記運転中の吸収式冷凍機が、空調負荷
の増加により定格運転と成る前に、他の停止中の吸収式
冷凍機の運転を開始させる制御手段を備えた台数制御が
可能な制御装置を集中制御装置としたことを特徴とする
請求項3乃至6に記載の吸収式システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001268453A JP2003075012A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 吸収式システム |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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