JP2004293844A - Air conditioning equipment - Google Patents

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JP2004293844A
JP2004293844A JP2003084432A JP2003084432A JP2004293844A JP 2004293844 A JP2004293844 A JP 2004293844A JP 2003084432 A JP2003084432 A JP 2003084432A JP 2003084432 A JP2003084432 A JP 2003084432A JP 2004293844 A JP2004293844 A JP 2004293844A
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Hironari Kikuchi
Yuji Miyajima
Tadakatsu Nakajima
Noboru Oshima
Hiroo Sakai
Yoshibumi Sugihara
Takumi Sugiura
忠克 中島
弘夫 境
昇 大島
裕二 宮島
義文 杉原
匠 杉浦
宏成 菊池
Original Assignee
Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd
日立プラント建設株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the total running cost of the entire air conditioning equipment.
SOLUTION: This air conditioning equipment comprises a computer for calculating the optimum, having a simulation model of the air conditioning equipment and calculating the optimum control target value of the lowest running cost of the entire air conditioning equipment on the basis of the simulation, and a monitoring controlling device receiving the data from the computer for calculating the optimum, and controlling the air conditioning equipment, and performs the optimum control for the energy saving to minimize the running cost of the entire air conditioning equipment. Further this air conditioning equipment comprises differential pressure gages on a cooling coil and between cold water (cooling water) inlet and outlet ports of a heat exchanger of a refrigerating machine to determine a flow rate of the cold water (cooling water) on the basis of the pressure difference, whereby the air conditioning equipment of low initial cost, capable of performing the optimum control for energy saving can be provided. The practical air conditioning equipment of low initial cost capable of operating the air conditioning equipment by the optimum operation method to minimize the total running cost of the entire air conditioning equipment can be provided.
COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、空調設備に関する。 The present invention relates to air conditioning equipment.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
特開2002−98358号公報には、冷温水を熱源側のみから循環供給させて建物の空調を行う一次ポンプ方式熱源変流量システムが開示されている。 JP-A-2002-98358 discloses, primary pump type heat source variable flow system the cold water is circulated supplied from the heat-source-side only performs air conditioning of a building is disclosed. このシステムは、空調機に冷温水を供給する冷温水発生機と、冷温水発生機に冷却水を供給する冷却塔と、前記冷温水と冷却水とを空調負荷に応じて循環供給させるように可変制御を行うポンプ可変流量制御装置等から構成され、冷温水と冷却水と流量を変化させることによって、冷却水ポンプ、冷水ポンプの消費電力を削減している(特許文献1参照)。 The system includes a cold water generator for supplying cold water to the air conditioner, a cooling tower for supplying cooling water to the cold and hot water generator, a cooling water and the cold and hot water to circulate supplied in accordance with the air-conditioning load It is a pump variable flow control device for performing variable control, by varying the cooling water flow rate and cold water, cooling water pump, and reduce the power consumption of the chilled water pump (see Patent Document 1).
【0003】 [0003]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開2002−98358号公報【0004】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-98358 Publication [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、特開2002−98358号公報に開示された空調方法は、冷温水や冷却水の流量のみを変化させて冷却水ポンプ、冷水ポンプの消費電力を削減する方法なので、空調設備全体の消費電力を削減するための制御ではなく、よって、空調設備全体の消費電力を削減することはできない。 However, JP been conditioned method disclosed in 2002-98358 discloses a cooling water pump by changing only the flow rate of cold and hot water and cooling water, so a method of reducing power consumption of the chilled water pumps, power consumption of the whole air conditioning plant rather than control to reduce, therefore, it is impossible to reduce the power consumption of the entire air conditioning plant.
本発明は、このような事情を鑑みてされたもので、空調設備全体の消費エネルギー量、運転コスト又は二酸化炭素排出量を削減することができる空調設備を提供することを目的とする。 The present invention has been in view of the above circumstances, the energy consumption of the whole air conditioning, and an object thereof is to provide an air conditioning facility which can reduce the operating cost or carbon dioxide emissions.
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明は、上記課題を次に示す手段、方法により解決する。 The present invention, the following means the above-mentioned problems are solved by a method.
冷水を循環供給して空調を行う空調設備において、空調設備を構成する冷凍機、ポンプ等の機器のシミュレーションモデルを備え、シミュレーションにより評価関数を最小あるいは最大とする最適制御目標値を決定し、最適制御目標値で空調設備を運転する。 In air conditioning plant which performs air conditioning of cold water was circulated and supplied, determines a setpoint refrigerating machine constituting the air-conditioning equipment, comprising a simulation model of a device such as a pump, the evaluation function minimized or maximized by simulation, the optimum operating the air conditioning equipment in the control target value.
また、冷水を循環供給して空調を行う空調設備において、空調設備を構成する機器の機器特性データが記憶されている機器情報データベースと、機器情報データベースに記憶されている構成機器の機器特性データから部分負荷における消費電力、燃料消費量を計算し、そして換算係数を用いて評価関数を計算する空調設備シミュレータと、空調設備シミュレータを用いて空調設備の各機器の最適制御目標値を計算する最適化手段を備え、最適制御目標値により空調設備の各機器を運用する。 Further, in the air conditioning plant which performs air conditioning by circulating supply of cold water, and the device information database of equipment characteristic data of devices constituting the air conditioning equipment is stored, from the device characteristic data of construction equipment that is stored in the device information database power consumption in the partial load, to calculate the fuel consumption, and the air conditioning plant simulator to calculate the evaluation function using the conversion factor, optimized for calculating the setpoint of the devices of the air conditioning equipment using the air conditioning plant simulator comprising means to operate the respective devices of the air conditioning equipment by setpoint.
【0006】 [0006]
また、冷水コイルの差圧を計測する差圧計を備え、冷水コイルの差圧を計測することにより、冷水コイルを流れる冷水の流量を求める。 Also includes a differential pressure gauge for measuring the differential pressure of cold water coils by measuring the differential pressure of the cold water coil, obtaining the cold water flow rate through the chilled water coil.
また、冷凍機の冷却水入口と出口の間の差圧を計測する差圧計を備え、冷凍機の冷却水入口と出口の間の差圧を計測することにより、冷凍機を流れる冷却水の流量を求める。 Also includes a differential pressure gauge for measuring the pressure difference between the cooling water inlet and outlet of the refrigerator, by measuring the pressure difference between the cooling water inlet and outlet of the refrigerator, the flow rate of the cooling water flowing through the refrigerator the seek.
【0007】 [0007]
また、冷凍機の冷水入口と出口の間の差圧を計測する差圧計を備え、冷凍機の冷水入口と出口の間の差圧を計測することにより、冷凍機を流れる冷水の流量を求める。 Also includes a differential pressure gauge that measures the differential pressure between the coolant inlet and outlet of the refrigerator, by measuring the differential pressure between the coolant inlet and outlet of the refrigerator, obtaining the flow rate of chilled water through the chiller.
また、負荷に応じて冷水の流量を変化させる空調設備において、冷水流量が冷水流量の下限値であり、バイパスを冷水が流れている場合、バイパス流量が設定値以下になるように、冷凍機の冷水出口設定温度を上昇させる。 Further, in the air conditioning plant for changing the cold water flow rate according to the load, coolant flow rate is the lower limit of the coolant flow rate, if the bypass cold water flows, as the bypass flow rate is below the set value, refrigerator raising the cold water outlet temperature setting.
また、熱交換器の汚れ係数あるいは伝熱係数をセンサの計測値を基に同定して、同定したパラメータを用いて空調設備のシミュレーション計算を行う。 Moreover, the dirt factor or heat transfer coefficient of the heat exchanger to identify the basis of the measurement value of the sensor, the simulation calculations of the air conditioning equipment using the identified parameters.
【0008】 [0008]
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施の形態例を詳細に説明する。 The embodiments of the present invention will be described in detail with reference to DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following drawings. 図1は、本発明の第1の実施形態例の空調設備を示す構成図である。 Figure 1 is a block diagram showing the air conditioning equipment of the first embodiment of the present invention. 図1の空調設備は、冷却塔11、冷却水ポンプ12、吸収式冷凍機14、冷水ポンプ16、冷水往ヘッダ17、冷水還ヘッダ18、空気調和機19a、19bを備えたセントラル空調方式の空調設備である。 Air conditioning equipment of Figure 1, the cooling tower 11, cooling water pump 12, the absorption chiller 14, chilled water pump 16, the cold water forward header 17, cold water instead header 18, air conditioning of central air-conditioning system having the air conditioner 19a, and 19b it is a facility.
まず冷水生産側の設備の詳細な構成について説明する。 First, the detailed configuration of the cold water production side of the equipment. 冷却塔11の風量を変化させるために、冷却塔11のファンにはインバータ31が接続されている。 In order to change the air volume of the cooling tower 11, the inverter 31 is connected to the fan of the cooling tower 11. 冷却水の流量を変化させるために、冷却水ポンプ12にはインバータ42が接続されている。 To vary the flow rate of the cooling water, the inverter 42 is connected to the cooling water pump 12. 冷水の流量を変化させるために、冷水ポンプ16にはインバータ33が接続されている。 In order to change the cold water flow rate, the inverter 33 is connected to the cold water pump 16. 吸収式冷凍機14は、外部の指令によって冷水出口温度の制御目標値を変化させることが可能な吸収式冷凍機である。 Absorption chiller 14 is a absorption refrigerator capable of changing the control target value of the cold-water outlet temperature by an external command. また吸収式冷凍機14は、冷却水、冷水ともに定格流量の1/2まで流量を小さくできる仕様の吸収冷凍機である。 The absorption refrigerating machine 14, the cooling water, the absorption refrigerating machine specifications can be reduced the flow rate to 1/2 of the rated flow rate in cold water both.
【0009】 [0009]
冷却水配管には、吸収式冷凍機14の冷却水入口/出口間での圧力損失を計測する差圧センサ66と、吸収式冷凍機14の冷却水入口温度を計測する温度センサ41、吸収式冷凍機14の冷却水出口温度を計測する温度センサ42が接続されている。 The cooling water pipe is provided with a differential pressure sensor 66 which measures the pressure loss between the cooling water inlet / outlet of the absorption refrigerator 14, the temperature sensor 41 that measures a cooling water inlet temperature of the absorption chiller 14, absorption type temperature sensor 42 that measures a cooling water outlet temperature of the refrigerator 14 is connected. 冷水一次配管には、吸収式冷凍機14の冷水入口/出口間での圧力損失を計測する差圧センサ67と、吸収式冷凍機14の冷水入口温度を計測する温度センサ43、吸収式冷凍機14の冷水出口温度を計測する温度センサ44が接続されている。 The cold primary pipe, a temperature sensor 43 for measuring the differential pressure sensor 67, a coolant inlet temperature of the absorption refrigerating machine 14 which measures the pressure loss between the cold water inlet / outlet of the absorption chiller 14, the absorption chiller temperature sensor 44 for measuring the coolant outlet temperature of 14 is connected. また、屋外の冷却塔11の付近には、冷却塔11に流入する外気の温湿度を計測するための温湿度センサ51が設置されている。 Further, in the vicinity of the outdoor cooling tower 11, the temperature and humidity sensor 51 for measuring the ambient air temperature and humidity which flows into the cooling tower 11 is installed.
【0010】 [0010]
差圧センサ66、67で計測される差圧より、吸収式冷凍機14の冷却水、冷水の入口/出口の圧力損失特性(抵抗係数)を用いて吸収式冷凍機14を通る冷却水、冷水流量を計算する。 From the differential pressure measured by the differential pressure sensor 66 and 67, absorption cooling water of the refrigerator 14, the cooling water which passes through the absorption chiller 14 by using the pressure loss characteristics of the cold water inlet / outlet (drag coefficient), cold water to calculate the flow rate. ここで、流量センサを接続せず、差圧センサ66、67を接続する効果としては、流量センサより差圧センサの方が、イニシャルコストが小さくなることである。 Here, without connecting the flow sensor, as the effect of connecting the differential pressure sensor 66, 67, towards the differential pressure sensor from the flow rate sensor, it is that the initial cost is reduced. また、吸収式冷凍機14の冷却水、冷水の入口/出口の圧力損失を計測したのは、吸収式冷凍機14の冷却水、冷水の入口/出口の抵抗係数が配管に比べて大きいこと、性能試験において圧力損失の特性(定格流量における圧力損失)が計測されているためである。 The cooling water of the absorption chiller 14, the measured pressure loss of the cold water inlet / outlet, it cooling water absorption chiller 14, the resistance coefficient of the cold water inlet / outlet larger than the pipe, characteristics of the pressure loss in the performance test (pressure loss at rated flow) is because is measured.
【0011】 [0011]
そのため、吸収式冷凍機14の冷却水、冷水の入口/出口の間の圧力損失を計測する差圧センサを接続することにより、小さいイニシャルコストで、精度よく冷却水、冷水流量を求めることができる。 Therefore, the cooling water of the absorption chiller 14, by connecting a differential pressure sensor for measuring the pressure loss between the cold water inlet / outlet, with a small initial cost, accuracy cooling water can be determined cold water flow rate .
なお、吸収式冷凍機14の冷却水、冷水の入口/出口の圧力損失の特性は、吸収式冷凍機14の性能試験票に記載の値を用いても良いが、より精度良く流量を求めるためには、試運転の時、あるいは定期的に、超音波流量計等の取り付け取り外しの簡単な流量計を取り付けて、流量と差圧の関係を求めておく。 The cooling water of the absorption refrigerating machine 14, characteristic of the pressure loss in the cold water inlet / outlet, may be used values ​​described in performance test vote absorption chiller 14, to determine more accurately the flow rate , the time of commissioning, or periodically, by attaching a simple flow meter installation and removal of such ultrasonic flowmeter, is obtained in advance the relationship between flow and differential pressure.
また、冷却水の配管は1本の循環流路であるため、超音波流量計等の取り付け取り外しの簡単な流量計を試運転の時、あるいは定期的に取り付けて、インバータ32の周波数と流量の関係を求めておけば、インバータ32の周波数から冷却水流量が換算できる。 Further, since the piping of the cooling water is circulating passage one, when commissioning a simple flow meter installation and removal of such ultrasonic flowmeter, or periodically mounted, the frequency of the inverter 32 and the flow rate of the relationship if seeking can be converted coolant flow rate from the frequency of the inverter 32. そのため、差圧センサ66は前記のような操作を行っておけば取り付けなくてもよい。 Therefore, the differential pressure sensor 66 may not be mounted if performing the operation as described above.
【0012】 [0012]
次に負荷側の設備の詳細な構成について説明する。 Next a detailed structure of the load side of the equipment. 空気調和機19aは、冷水コイル20a、加湿器21a、ファン22aを備えている。 Air conditioner 19a includes cold water coil 20a, a humidifier 21a, a fan 22a. 空気調和機19aを通る風量を変化させるために、ファン22aにはインバータ24aが接続されている。 In order to change the air volume passing through the air conditioner 19a, an inverter 24a is connected to the fan 22a.
冷水二次配管には、冷却コイル20a、20bの冷水入口/出口間での圧力損失を計測する差圧センサ68a、68bが接続されている。 The cold secondary pipe, a differential pressure sensor 68a for measuring a pressure loss between the cold water inlet / outlet of the cooling coil 20a, 20b, 68b are connected.
差圧センサ68a、68bで計測される差圧より、冷却コイル20a、20bの冷却水、冷水の入口/出口の圧力損失特性(抵抗係数)を用いて冷却コイル20a、20bを通る冷却水、冷水流量を計算する。 Differential pressure sensor 68a, from the differential pressure measured by 68b, the cooling coils 20a, 20b cooling water, the cooling water through the cooling coil 20a, and 20b using a pressure loss characteristics of the cold water inlet / outlet (drag coefficient), cold water to calculate the flow rate. ここで、流量センサを接続せず、差圧センサ68a、68bを接続する効果としては、流量センサより差圧センサの方が、イニシャルコストが小さくなることである。 Here, without connecting the flow sensor, as the effect of connecting a differential pressure sensor 68a, a 68b, towards the differential pressure sensor from the flow rate sensor, it is that the initial cost is reduced. また、冷却コイル20a、20bの冷水の入口/出口の圧力損失を計測したのは、冷却コイル20a、20bの冷水の入口/出口の抵抗係数が配管に比べて大きいためである。 The cooling coils 20a, was measured the pressure loss of the cold water inlet / outlet of 20b is the resistance coefficient of the cold water inlet / outlet of the cooling coil 20a, 20b is larger than the pipe.
そのため、冷却コイル20a、20bの冷水の入口/出口の間の圧力損失を計測する差圧センサを接続することにより、小さいイニシャルコストで、精度よく冷水流量を求めることができる。 Therefore, by connecting a differential pressure sensor for measuring the pressure loss between the cold water inlet / outlet of the cooling coil 20a, 20b, a small initial cost can be determined accurately coolant flow rate.
【0013】 [0013]
なお、冷却コイル20a、20bの入口/出口の圧力損失の特性は、冷却コイル20a、20b単体で流量と差圧の関係を求めておく。 The characteristic of the pressure loss in the inlet / outlet of the cooling coil 20a, 20b is a cooling coil 20a, is obtained in advance the relationship between flow and differential pressure in 20b alone. あるいは、冷却コイル20a、20bの入口/出口の圧力損失の特性は、試運転の時、あるいは定期的に、超音波流量計等の取り付け取り外しの簡単な流量計を取り付けて、流量と差圧の関係を求めておく。 Alternatively, characteristics of the pressure loss in the inlet / outlet of the cooling coil 20a, 20b, when commissioning, or periodically, by attaching a simple flow meter installation and removal of such ultrasonic flowmeter, the flow rate and differential pressure relationship the previously obtained.
空気調和機19aの外気取込ダクトには、設定した風量の外気が取り込めるようにVAV(Variable Air Volume)ユニット81aが設置されており、取込んだ外気の温湿度が計測する温湿度センサ53aが接続されている。 The outside air intake duct of the air conditioner 19a is VAV (Variable Air Volume) unit 81a is installed so as capture outside air of the set air volume, temperature and humidity sensors 53a and outside air temperature and humidity of the taken to measurement It is connected. なお、VAVユニット81aにはVAVユニット81aを通過する風量を計測する流量センサと、風量を変化させるためのダンパと、ダンパの開度を計測するダンパ開度センサと、制御手段を備えており、VAVユニットを通過する風量が外部から指令される風量目標値になるようにPID制御される。 Incidentally, it includes a flow sensor for measuring the air volume passing through the VAV unit 81a in VAV unit 81a, a damper for changing the air volume, and damper opening sensor for measuring the degree of opening of the damper, the control means, is PID controlled to amount of wind passing through the VAV unit is air volume target value commanded from the outside. また、他のVAVユニット82a、83a、81b、82b、83bも同様の構成となっている。 Moreover, it has other VAV units 82a, 83a, 81b, 82b, 83 b also the same configuration.
部屋25a内の空気を吸込む内気吸込ダクトには、内気吸込ダクトに吸込まれた空気の流量を計測する流量センサ62aと温湿度を計測する温湿度センサ54aが接続されている。 The inside air duct for sucking the air in the room 25a, the temperature and humidity sensor 54a which measures the flow rate sensor 62a and the temperature and humidity for measuring the flow rate of the sucked in inside air duct air is connected. 吹出しダクトには、空気調和機19aから出る吹出し空気の温湿度を計測する温湿度センサ55aが接続されている。 The blowing duct, the temperature and humidity sensor 55a for measuring the temperature and humidity of the air blowing out from the air conditioner 19a is connected. 吹出しダクトの各吹出し口には、各吹出し口から吹出される空気の風量が制御されるようにVAVユニット82a、83aが設置されている。 Each air outlet of the blowing duct, VAV units 82a, 83a are placed so the amount of air blown from the air outlet is controlled.
【0014】 [0014]
各吹出し口の風量は、VAVユニット82a、83aとファン22aのインバータ34aによりVAV制御される。 Flow rate of each air outlet is, VAV unit 82a, is VAV controlled by an inverter 34a of 83a and fan 22a. 次にVAV制御の方法を説明する。 Next will be described a method of VAV control.
部屋25aには、室内の空気の温湿度を計測する温湿度センサ52aと、部屋25aの室内の温度目標値を設定する温度目標値設定ユニット91aが設置されている。 The room 25a, and the temperature and humidity sensor 52a for measuring the temperature and humidity of the room air, the temperature target value setting unit 91a for setting a target temperature of the indoor room 25a is provided. VAVユニット82aでは、部屋25aの温度は、温度目標値設定ユニット91aで設定された部屋25aの室内の温度目標値と、温湿度センサ52aで計測された部屋25aの室内空気の温度と、温湿度センサ55aで計測された吹出しダクト内の空気温度を基に部屋25aへの吹出し風量目標値がPID制御により演算されて、さらに、その吹出し風量目標値になるようにVAVユニット81a内のダンパがPID制御される。 In VAV unit 82a, the temperature of the room 25a includes a temperature set point of the indoor room 25a which is set at a temperature target value setting unit 91a, and the temperature of the room air of the room 25a, which is measured by the temperature and humidity sensor 52a, temperature and humidity blowing air volume target value for the air temperature of the blowing duct measured by the sensor 55a to the room 25a based is calculated by PID control, further, the blow damper VAV unit 81a so that the air flow target value PID It is controlled. また、部屋26a、27aも、部屋25aと同様の構成となっており、それぞれの部屋の温度が制御される。 Moreover, the room 26a, 27a also has the same configuration as the room 25a, the temperature of each room is controlled.
【0015】 [0015]
ファン22aのインバータ34aの周波数は、吹出し風量目標値にした時に最も圧力損失の大きい吹出しダクト経路の吹出し口に設置されているVAVユニットのダンパを全開として、そのVAVユニットの吹出し風量が吹出し風量目標値となるようにPID制御される。 Frequency of the inverter 34a of the fan 22a is blow the fully open dampers VAV unit installed in the air outlet of the large blowing duct path of the most pressure loss when the air flow target value, the air volume target discharge is blowing air volume of the VAV unit is PID controlled to a value.
冷水流量は、流量調整バルブ71、72a、72bと冷水ポンプ16のインバータ33によりVWV制御される。 Coolant flow rate, the flow control valve 71,72A, is VWV controlled by an inverter 33 of 72b and chilled water pump 16. 次にVWV制御の方法について説明する。 It will now be described how the VWV control.
空気調和機19aの吹出し温度は、流量調整バルブ72aにより制御される冷水コイル20aに流入する冷水流量により制御される。 Discharge temperature of the air conditioner 19a is controlled by the coolant flow rate flowing into the chilled water coil 20a which is controlled by the flow regulating valve 72a. 流量調整バルブ71では外部から与えられる吹出し温度目標値と、温湿度センサ55aで計測された吹出し温度の計測値を基に、流量調整バルブ72aがPID制御される。 Based temperature target value blowing externally applied at a flow rate adjusting valve 71, a measurement of the temperature and humidity sensor 55a with measured the air temperature, flow rate adjustment valve 72a is PID controlled. なお、部屋25b、26b、27bの空調を行う空気調和機19bの系統も、部屋25a、26a、27aの空調を行う空気調和機19aの系統と同様の構成となっており、同様の方法で制御される。 Incidentally, the room 25b, 26b, also systems of an air conditioner 19b that performs air conditioning 27b, room 25a, 26a, has the same configuration as the system of the air conditioner 19a to perform air-conditioning of 27a, controlled in a similar manner It is.
【0016】 [0016]
流量調整バルブ71は、吸収式冷凍機14を流れるの冷水流量が定格流量1/2より小さくならないように制御する流量調整バルブである。 Flow rate adjusting valve 71, coolant flow rate of the flow through the absorption chiller 14 is flow regulating valve to control not less than the rated flow rate 1/2. 差圧センサ67で計測された差圧から吸収式冷凍機14を流れる冷水の流量を計算する。 Calculating the flow rate of chilled water through the absorption chiller 14 from the measured differential pressure by the differential pressure sensor 67. 吸収式冷凍機14を流れる冷水の流量が、吸収式冷凍機14の冷水流量の定格流量1/2以上の場合は、流量調整バルブ71の流量調節バルブは全閉となり、冷水の流量が、吸収式冷凍機14の冷水流量の定格流量1/2より小さい場合は、吸収式冷凍機14の冷水流量の定格流量1/2になるように流量調整バルブ71の流量調節バルブは制御される。 The flow rate of chilled water through the absorption chiller 14, in the case of rated flow more than 1/2 of the coolant flow rate of the absorption chiller 14, flow control valve of the flow control valve 71 is fully closed, cold water flow rate, absorption If rated flow smaller than ½ of coolant flow rate equation refrigerator 14, flow control valve of the flow control valve 71 so that the rated flow rate 1/2 of the coolant flow rate of the absorption chiller 14 is controlled.
冷水ポンプ26のインバータ33の周波数は、冷水流量目標値にした時に最も圧力損失の大きい配管経路に設置されている流量調整バルブの流量調整バルブを全開として、その流量調整バルブの冷水流量が冷水流量目標値となるようにPID制御される。 Frequency of the inverter 33 of the chilled water pump 26, most flow control valve of the flow control valve to the large pipe path of the pressure loss are installed fully opened, the cold water flow rate is coolant flow rate of the flow regulating valve when the coolant flow rate target value is PID controlled to a target value.
【0017】 [0017]
差圧センサ67、68a、68bを用いることにより次のような効果がある。 Differential pressure sensor 67,68A, has the following effects by using 68b. 差圧センサ66、67、68a、68bを用いて差圧を計測して、計測した差圧からそれぞれを流れる流量を計算しているため、流量計を用いる場合に比べてイニシャルコストを低減できる。 Differential pressure sensor 66,67,68A, to measure the pressure difference with 68b, because it calculates the flow rate flowing through each of the measured differential pressure, can be reduced initial cost as compared with the case of using the flow meter. また、差圧を計測する場所が、冷凍機の入口出口間、および冷温水コイルの入口出口間であり、抵抗係数が大きいところで計測しているため、精度良く流量を求めることができるという特長がある。 Also, the location for measuring the differential pressure, between the inlet outlet of the refrigerator, and an inter-inlet outlet of the hot and cold water coil, since the measurement at the drag coefficient is large, is advantage that can be obtained with high accuracy flow rate is there.
【0018】 [0018]
次に空調設備の通信ネットワークについて説明する。 Next a description will be given of a communication network of the air conditioning equipment. 吸収式冷凍機14、インバータ31、32、33、34a、34b、温度センサ41、42、43、44、温湿度センサ51、53a、53b、54a、54b、55a、55b、56a、56b、57a、57b、流量センサ62a、62b、圧力センサ65、差圧センサ66、67、68a、68b、流量調整バルブ71、72a、72b、VAVユニット81a、81b、82a、82b、83a、83b、温度目標値設定ユニット91a、91b、最適計算用計算機1、監視制御装置2は、通信手段を備えている。 Absorption chiller 14, an inverter 31,32,33,34A, 34b, the temperature sensor 41, 42, 43, 44, temperature and humidity sensors 51,53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b, 56a, 56b, 57a, 57 b, the flow rate sensor 62a, 62b, the pressure sensor 65, differential pressure sensor 66,67,68A, 68b, the flow regulating valve 71,72a, 72b, VAV units 81a, 81b, 82a, 82b, 83a, 83b, the temperature target value setting unit 91a, 91b, the optimal calculation computer 1, the monitoring control device 2 includes a communication unit.
吸収式冷凍機14、インバータ31、32、33、34a、34b、温度センサ41、42、43、44、温湿度センサ51、53a、53b、54a、54b、55a、55b、56a、56b、57a、57b、流量センサ61、62a、62b、圧力センサ65、流量調整バルブ71、72a、72b、VAVユニット81a、81b、82a、82b、83a、83b、温度目標値設定ユニット91a、91b、最適計算用計算機1、監視制御装置2は、通信ネットワーク3に接続されており、通信ネットワーク3を介してデータの送受信が行える。 Absorption chiller 14, an inverter 31,32,33,34A, 34b, the temperature sensor 41, 42, 43, 44, temperature and humidity sensors 51,53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b, 56a, 56b, 57a, 57 b, the flow rate sensor 61,62A, 62b, the pressure sensor 65, flow regulating valves 71,72a, 72b, VAV units 81a, 81b, 82a, 82b, 83a, 83b, the temperature target value setting unit 91a, 91b, the optimal calculation computer 1, the monitoring control device 2 is connected to the communication network 3, capable of transmitting and receiving data via the communication network 3.
【0019】 [0019]
次に最適計算用計算機1の詳細を説明する。 Next will be described the optimum calculation computer 1 details. 図2は、最適計算用計算機1の構成を示した図である。 Figure 2 is a diagram showing a structure of optimum calculation computer 1. 最適計算用計算機1は、通信ネットワーク3に接続されている機器と通信を行う通信手段101と、空調設備のシミュレーションに用いる空調機器の特性データや、配管、ダクトの抵抗係数等のシミュレーションに必要なシミュレーションパラメータ等が記憶されている機器特性データベース104と、機器特性データベース104のデータを用いて空調設備のシミュレーションを行う空調シミュレータ103と、空調設備シミュレータ103を用いて空調設備の最適制御目標値を計算する最適化手段102と、センサの計測データを用いて配管、ダクトの抵抗係数等のシミュレーションパラメータを同定するパラメータ同定手段105から構成される。 Optimum calculation computer 1 includes a communication unit 101 for communicating with devices connected to the communication network 3, and characteristics data of the air conditioning equipment using the simulation of the air-conditioning equipment, piping, necessary for simulation such as resistance coefficient of the duct calculating a device characteristic database 104 that simulation parameters and the like are stored, an air conditioning simulator 103 for simulating the air-conditioning equipment using the data of the device characteristic database 104, the setpoint of the air conditioning plant with air conditioning simulator 103 optimization means 102 for piping using the measurement data of the sensor, and a parameter identification unit 105 for identifying the simulation parameters, such as resistance coefficient of the duct.
最適計算用計算機1は、温湿度センサ51、53a、53b、54a、54b、55a、55bで計測された温湿度と、流量センサ62a、62bで計測された流量と、VAVユニット82a、82b、83a、83bで計測された流量を通信ネットワーク3を介して受信して、空調設備全体のランニングコストを最小とする冷却水温度制御目標値、冷却水流量制御目標値、冷水温度制御目標値、空気調和機吹出し温度制御目標値を計算する。 Optimum calculation computer 1, the temperature and humidity sensor 51,53a, 53b, 54a, 54b, 55a, and temperature and humidity measured by 55b, a flow rate sensor 62a, a flow rate measured by the 62b, VAV units 82a, 82b, 83a receives through the communication network 3 the measured flow rate 83 b, a cooling water temperature control target value that minimizes the running cost of the entire air-conditioning, cooling water flow rate control target value, the cold water temperature control target value, the air-conditioning machine blow calculating the temperature control target value. 以下では空調設備全体のランニングコストを最小とする冷却水温度制御目標値、冷却水流量制御目標値、冷水温度制御目標値、空気調和機吹出し温度制御目標値の組合せを、最適制御目標値と呼ぶ。 In the following cooling water temperature control target value that minimizes the running cost of the entire air-conditioning, cooling water flow rate control target value, the cold water temperature control target value, the combination of the supply air conditioner temperature control target value, called the setpoint .
【0020】 [0020]
最適計算用計算機1は、冷却塔11、冷却水ポンプ12、吸収式冷凍機14、冷水ポンプ15、空気調和機19a、19b、VWV制御、VAV制御等のシミュレーションモデルが記述された空調設備シミュレータ103と、冷却塔11、冷却水ポンプ12、吸収式冷凍機14、冷水ポンプ15、空気調和機19a、19b、機器特性データと、VWV制御、VAV制御等の制御パラメータと、配管、ダクトの抵抗係数等のシミュレーションに必要なシミュレーションパラメータ等が記憶されている機器特性データベース104を備えている。 Optimum calculation computer 1, the cooling tower 11, cooling water pump 12, the absorption chiller 14, chilled water pump 15, an air conditioner 19a, 19b, VWV control, air conditioning simulator 103 simulation model of VAV control and the like are described When, the cooling tower 11, cooling water pump 12, the absorption chiller 14, chilled water pump 15, an air conditioner 19a, 19b, and the device characteristic data, VWV control, the control parameter of the VAV control such as piping, resistance coefficient of the duct simulation parameters necessary for the simulation and the like is provided with a device characteristic database 104 stored. この空調設備シミュレータ103は、温度センサ、湿度センサの計測値と冷却水温度の制御目標値、冷却水流量の制御目標値、冷水温度の制御目標値、空気調和機の吹出し温度の制御目標値を入力すると、機器特性データベース104のデータとシミュレーションモデルを用いて全体の評価関数を計算する。 The air conditioning equipment simulator 103, a temperature sensor, the measured value and the control target value of the cooling water temperature of the humidity sensor, the control target value of the cooling water flow rate, the control target value of the chilled water temperature, the control target value of the discharge temperature of the air conditioner If you type, to calculate the overall evaluation function using the data and the simulation model of the equipment characteristics database 104. ここでは、評価関数をランニングコストとして説明する。 Here, a description will be given of evaluation function as running cost.
【0021】 [0021]
空調設備シミュレータ103のシミュレーションモデルとしては、冷却塔11、冷却水ポンプ12、吸収式冷凍機14、冷水ポンプ15、空気調和機19a、19b、VWV制御、VAV制御等のシミュレーションモデルが、それぞれ機器ごとにモジュール化されプログラムとして構築されている。 The simulation model of the air conditioning plant simulator 103, the cooling tower 11, cooling water pump 12, the absorption chiller 14, chilled water pump 15, an air conditioner 19a, 19b, VWV control, simulation model VAV control etc., respectively each device It is built as a modular program. 例えば、冷却塔11のエンタルピ差基準総括体積熱伝達率を用いた理論に基づいて冷却塔11の冷却水出口の冷却水温度及び消費電力等を計算するプログラム、冷却水ポンプ12、冷水ポンプ16の特性曲線と配管の抵抗係数から冷却水ポンプ12、冷水ポンプ16の吐出流量及び消費電力を計算するプログラム、吸収式冷凍機14のサイクルシミュレーションにより吸収式冷凍機14の冷却水出口の温度及びガス消費量等を計算するプログラム、空気調和機19a、19bの冷水コイル20a、20bで必要となる冷水流量及び冷水コイル20a、20bの冷水出口の冷水温度及びファン22aで消費電力等を計算するプログラム、VWV制御時の配管の圧力損失を計算するプログラム、VAV制御時のダクトの圧力損失を計算するプログ For example, a program for calculating the cooling water temperature and consumption power, etc. of the cooling water outlet of the cooling tower 11 based on the theory using the enthalpy difference reference overall volume heat transfer coefficient of the cooling tower 11, cooling water pump 12, the cold water pump 16 characteristic curve and the cooling water pump 12 from the resistance coefficient of the pipe, a program that calculates the discharge flow rate and power consumption of the cold water pump 16, the temperature and the gas consumption of the cooling water outlet of the absorption chiller 14 by cycle simulation of the absorption chiller 14 program for calculating the amount and the like, a program for calculating the air conditioner 19a, the cold water coil 20a of 19b, coolant flow rate and cold water coil 20a is required at 20b, and power consumption, etc. with cold water temperature and fan 22a of chilled water outlet of 20b, VWV program for calculating the pressure loss of the piping during the control, programming to calculate the pressure loss of the duct at the time of VAV control ム等がモジュール化されたプログラムとして構築されている。 Beam or the like is built as a modular program.
【0022】 [0022]
空調設備シミュレータ103のプログラムでは、温度センサ、湿度センサの計測値と冷却水温度の制御目標値、冷却水流量の制御目標値、冷水温度の制御目標値、空気調和機の吹出し温度の制御目標値を入力すると、吸収式冷凍機14のガス消費量、及び、ファン22a、22b、インバータ34a、34b、冷水ポンプ16、インバータ33、冷却水ポンプ12、インバータ32、冷却塔11のファン、インバータ31で消費される消費電力を計算する。 The program of the air conditioning equipment simulator 103, a temperature sensor, the measured value and the control target value of the cooling water temperature of the humidity sensor, the control target value of the cooling water flow rate, the control target value of the chilled water temperature, the control target value of the discharge temperature of the air conditioner If you enter a gas consumption of the absorption chiller 14, and a fan 22a, 22b, inverters 34a, 34b, chilled water pump 16, an inverter 33, the cooling water pump 12, the inverter 32, the fan of the cooling tower 11, the inverter 31 calculating power consumption to be consumed. そして、ガス消費量及び消費電力の合計を計算して、ガス単価、電力単価を用いてガス料金、電力料金を計算し、ガス料金、電力料金を合計して評価関数であるランニングコストを計算する。 Then, by calculating the total gas consumption and power consumption, gas unit cost, using the electricity unit price to calculate gas rates, the power rate, to calculate a running cost is an evaluation function with total gas rates, the power rate .
【0023】 [0023]
最適化手段102は、空調設備シミュレータ103を用いて、評価関数であるランニングコストを最小とする冷却水温度の制御目標値、冷却水流量の制御目標値、冷水温度の制御目標値、空気調和機の吹出し温度の制御目標値を計算する手段である。 Optimization means 102, using the air conditioning plant simulator 103, the control target value of the coolant temperature that minimizes the running cost is an evaluation function, the control target value of the cooling water flow rate, the control target value of the chilled water temperature, the air conditioner a means for calculating a control target value of the temperature balloon.
図4を用いて空調設備シミュレータ103の動作を説明する。 Illustrating the operation of the air conditioning equipment simulator 103 with reference to FIG. 空調設備シミュレータ103は、汎用性、拡張性を持たせるために各計算プログラムは、構成機器ごとにオブジェクト指向で構築されている。 Air conditioning equipment simulator 103, the calculation program in order to provide versatility, scalability is constructed in an object-oriented for each constituent device. そして各オブジェクトを順次呼び出して計算することにより、評価関数である空調設備全体のランニングコストと、空調設備の運転できる範囲を表す制約条件関数を計算する。 And by calculating sequentially call each object, calculating a running cost of the entire air conditioning equipment is the evaluation function, the constraint function representing a range that can be operated in the air conditioning plant. なお制約条件関数の詳細は後で説明する。 It should be noted that details of the constraint function will be described later.
【0024】 [0024]
まず入力401では、運転状態パラメータ(最適化パラメータを含む)の値を与える。 First, in the input 401, giving a value of the operating condition parameters (including the optimization parameters). 運転状態パラメータは、外気の温度、湿度、外気の取込み風量、室内から戻るリターン空気の温度、湿度、風量、吹出し温度制御目標値、冷却水設定温度制御目標値、冷水設定温度制御目標値、冷却水ポンプインバータ周波数制御目標値である。 Operating condition parameter, the outside air temperature, humidity, outside air uptake air volume, temperature of return air returning from the room, humidity, air flow, air temperature control target value, the cooling water set temperature control target value, the cold water set temperature control target value, the cooling a water pump inverter frequency control target value. このうち、冷却水設定温度制御目標値、冷水設定温度制御目標値、冷却水ポンプインバータ周波数制御目標値、吹出し温度制御目標値は、最適化パラメータとして最適制御目標値を計算する。 Among them, the cooling water set temperature control target value, the cold water set temperature control target value, the cooling water pump inverter frequency control target value, discharge temperature control target value, computes the setpoint as an optimization parameter. また、運転制御システムにおいては、最適化パラメータ以外の運転状態パラメータは、センサ、および構成機器の制御装置から通信により自動的に入力される。 In the operation control system, the operating state parameters of the non-optimized parameters are automatically entered by the communication from the control unit of the sensor, and configured equipment.
【0025】 [0025]
次にVAV制御オブジェクト402では、VAV制御の計算を行う。 Then the VAV control object 402, the calculation of VAV control. VAV制御によって各VAVモジュール82a、82b、83a、83b、84a、84bへ流れる風量を計算する。 Each VAV module 82a by VAV control calculates 82b, 83a, 83 b, 84a, the air volume flowing to 84b. そして、ダクトの圧力損失を計算する。 Then, to calculate the pressure loss of the duct.
次にファンオブジェクト403では、ファンの消費電力等を計算する。 Then the fan object 403, to calculate the power consumption or the like of the fan. VAV制御702で計算された風量を流すためのファン22a、22bに接続されているインバータ34a、34bのインバータ周波数を計算し、さらに、ファン22a、22bに接続されているインバータ34a、34bの消費電力等を計算する。 Fan 22a for passing the calculated air volume in VAV control 702, the inverter 34a connected to 22b, calculates the inverter frequency of 34b, furthermore, a fan 22a, an inverter 34a connected to the 22b, 34b power consumption or the like is calculated.
次に冷却コイルオブジェクト404では、外気とリターン空気の混合から空調機入口の空気の温度、湿度、冷却負荷を計算し、吹出し空気温度制御目標値を実現する冷却コイル20a、20bの冷水必要流量、およびその時の冷却コイル20a、20bの冷水出口温度等を伝熱の非線形方程式を解いて計算する。 Then the cooling coil object 404, the outside air and the mixing of return air of the air conditioner inlet air temperature, humidity, the cooling load was calculated, cooling coils 20a to realize the supply air temperature control target value, cold water must flow 20b, and cooling coil 20a at that time, 20b the coolant outlet temperature of the calculating by solving a nonlinear equation of heat transfer.
次にVWVオブジェクト405では、冷水還ヘッダ18の温度、冷水流量、冷水往ヘッダ17と冷水還ヘッダ18間の各冷水配管の損失ヘッド等を計算する。 Next, in VWV object 405, to calculate the temperature of the cold water instead header 18, coolant flow rate, the head loss of each chilled water piping between the cold water forward header 17 and cold water instead of the header 18.
次に冷水ポンプオブジェクト406では、冷水ポンプ16の特性、空調機側の配管の最大損失ヘッド、吸収式冷凍機14側配管の配管抵抗特性を用いて作成した非線形方程式を解くことにより、冷水ポンプ16に接続されているインバータ33の周波数、冷水ポンプ16に接続されているインバータ33の消費電力等を計算する。 Then the chilled water pumps object 406, the characteristics of the cold water pump 16, the air conditioner side of maximum loss head pipe, by solving the nonlinear equations created using the piping resistance characteristics of the absorption chiller 14 pipe, the cold water pump 16 the connected frequency of the inverter 33 to calculates the power consumption or the like of the inverter 33 connected to the chilled water pump 16.
【0026】 [0026]
次に冷却水ポンプオブジェクト407では、冷却水ポンプ12の特性と配管抵抗特性を用いて作成した非線形方程式を解くことにより、冷却水流量と冷却水ポンプ12に接続されているインバータ32の消費電力等を計算する。 Then the cooling water pump object 407, by solving the nonlinear equations created using the properties and piping resistance characteristics of the cooling water pump 12, cooling water flow rate and the power consumption or the like of the cooling water pump 12 is connected to the inverter 32 to calculate.
次に冷却塔オブジェクト408では、局所の交換熱量が水の温度の飽和空気と実際の空気のエンタルピ差に比例するとし、蒸発による流量変化を無視した理論を用いて作成した非線形方程式を解くことにより、冷却塔11のファンに接続されているインバータ31の周波数、冷却塔11のファンに接続されているインバータ31の消費電力等を計算する。 Next, in the cooling tower object 408, the heat exchanger duty of the local is proportional to the enthalpy difference between the actual air and saturated air of temperature of the water, by solving the nonlinear equations created using the theory that ignore flow change due to evaporation , the frequency of the inverter 31 connected to the fan of the cooling tower 11, to calculate the power consumption or the like of the inverter 31 connected to the fan of the cooling tower 11.
次に冷凍機オブジェクト409では、吸収冷温水機シミュレータを用いて、冷凍サイクルの連立非線形方程式を解いて、吸収式冷凍機14の冷却水出口温度、消費電力、ガス消費量等を計算する。 In the next chiller object 409, using an absorption chiller heater simulator, by solving the system of nonlinear equations of the refrigeration cycle, the cooling water outlet temperature of the absorption refrigerator 14, power consumption, to calculate the gas consumption or the like.
【0027】 [0027]
次に出力410では、各機器の消費電力、ガス消費量から評価関数である空調設備全体のランニングコストを計算する。 In the next output 410, power consumption of each device to calculate the running cost of the entire air conditioning equipment is the evaluation function from the gas consumption. また、空調設備の運転できる範囲を表す制約条件関数も同様に計算する。 Also calculated similarly constraint function representing a range that can be operated in the air conditioning plant.
次に、図5を用いて最適化手段を説明する。 Next, the optimization means with reference to FIG. 評価関数は、空調設備全体のランニングコストである。 The evaluation function is a running cost of the entire air-conditioning equipment. 制約条件関数は、空調設備が動作できる実行可能領域を表す関数である。 Constraint function is a function representing the feasible region where the air-conditioning equipment can operate. 実際の空調システムにおいては、構成機器の能力限界から、あるいは構成機器の安全運転のための安全装置から、運転が制限されている。 In practice of the air conditioning system, a safety device for the safe operation of the capacity limit of the construction equipment or construction equipment, operation is limited. また、物理法則からの制限もある。 In addition, there is also a limit of from the laws of physics.
例えば、冷却塔11の冷却水出口温度11の上限値と下限値、吸収式冷凍機14の冷水出口温度の下限値と上限値、吸収式冷凍機14の冷却水入口温度の下限値、吸収式冷凍機14の冷却水出口温度の上限値、吸収式冷凍機14の冷水、吸収式冷凍機14のガス流量の上限値と下限値、冷却水流量の下限値、冷却コイル20a、20bの吹出し温度の上限値と下限値、インバータ31、32、33、34a、34b周波数の下限値と上限値等である。 For example, upper and lower limit values, lower limit and the upper limit of the coolant outlet temperature of the absorption refrigerator 14, the lower limit value of the cooling water inlet temperature of the absorption refrigerator 14 of the cooling water outlet temperature 11 of the cooling tower 11, absorption type the upper limit of the cooling water outlet temperature of the refrigerator 14, cold water absorption chiller 14, the upper limit value and the lower limit value of the gas flow rate of the absorption chiller 14, the lower limit of the cooling water flow rate, cooling coils 20a, 20b of the air temperature the upper limit value and the lower limit value of an inverter 31,32,33,34A, the lower limit of 34b frequency and the upper limit value and the like. このような制約条件を制約条件関数として表す。 Representing such constraints as a constraint function.
【0028】 [0028]
制約条件関数は、制約条件を満たす場合は負の値、制約条件を満たさない場合は正の値となるようにすべての制約条件に関して設定する。 Constraint function negative value if the constraint condition is satisfied, if not satisfied constraint set for all constraints as a positive value. これらの制約条件関数は、前記の空調設備シミュレータで、評価関数のランニングコストと同様に計算される。 These constraints functions, in the air conditioning equipment simulator is calculated similarly to the running costs of the evaluation function. 制約条件関数を満たし、かつ非線形な評価関数を最小とする制約付きの非線形最適化問題とする。 It satisfies the constraint functions, and the constrained non-linear optimization problem to minimize the non-linear cost function. そして、図8に示したペナルティ関数により、制約付き非線形最適化問題を無制約非線形最適化問題に変換する。 By penalty function shown in FIG. 8, for converting the constrained nonlinear optimization problems to unconstrained nonlinear optimization problem. そして、準ニュートン法、共役勾配法、最急降下法の最適化手法を利用して最適制御目標値を計算する。 The quasi-Newton method, the conjugate gradient method, to calculate the optimal control target value by using an optimization method of steepest descent method.
また、制約付き非線型計画問題を逐次二次計画法を利用して最適制御目標値を計算してもよい。 It is also possible to calculate the optimal control target value by using a constrained non-linear programming problem sequential quadratic programming. あるいは、制御目標値を変えて全ての組合せを計算して、その中で制約条件を満たし、かつ最もランニングコストの小さい制御目標値の組合せを選び出す方法により最適制御目標値を求めてもよい。 Alternatively, to calculate all combinations by changing the control target value may be obtained setpoint by the method satisfies the constraints therein, and select a combination of the most running cost small control target value.
【0029】 [0029]
このようにすることにより、空調設備が動作可能(実行可能領域)で、かつ評価関数である空調設備全体のランニングコストが最小とする最適制御目標値を求めることができる。 In this way, it is possible to obtain the optimal control target value in air conditioning is operational (feasible region), and the running cost of the entire air conditioning plant is an evaluation function is minimized.
以上では、評価関数をランニングコストとしてランニングコストを最小とする最適値を求めたが、評価関数を他のものに変えることも可能である。 In the above, although determine the optimum value that minimizes the running cost of the evaluation function as running costs, it is also possible to change the evaluation function to another. 例えば、一次エネルギー消費量の原油換算、二酸化炭素排出量等を最小にすることも換算係数の変更で可能である。 For example, it is possible also changed scale factor to crude oil equivalent of primary energy consumption, carbon dioxide emissions and the like to a minimum. また、ランニングコスト、一次エネルギー消費量の原油換算、二酸化炭素排出量等にそれぞれの重み係数をかけて評価関数を作成して、その評価関数を最小とする最適値を求めることも可能である。 Furthermore, running costs, crude oil equivalent of primary energy consumption, to create an evaluation function over the respective weight coefficients of carbon dioxide emissions and the like, it is also possible to determine the optimum value of the evaluation function is minimized.
パラメータ同定手段105では、配管抵抗係数、ダクト抵抗係数、冷却コイル20a、20bの汚れ係数(あるいは伝熱係数)、冷却塔のエンタルピー差基準伝熱係数11、インバータ31、32、33、34a、34bのインバータ効率等のシミュレーションパラメータを同定する。 The parameter identification unit 105, the piping resistance coefficient, duct resistance coefficient, fouling factor of the cooling coils 20a, 20b (or heat transfer coefficient), the enthalpy difference reference heat transfer coefficient 11 of the cooling tower, the inverter 31,32,33,34A, 34b identifying simulation parameters such as the inverter efficiency.
【0030】 [0030]
配管抵抗係数、ダクト抵抗係数は、配管、ダクトの形状より計算を行うこともできるが、実際の配管抵抗係数、ダクト抵抗係数と少しずれが生じる場合がほとんどである。 Piping resistance coefficient, the duct resistance coefficient, pipeline, but can also perform computations than the shape of the duct, in most cases the actual pipe resistance coefficient, which is slightly offset from the duct resistance coefficient occurs. そのため、配管抵抗係数、ダクト抵抗係数等のシミュレーションパラメータは、センサの計測値により最小二乗法を用いて同定する方法を用いる。 Therefore, the piping resistance coefficient, simulation parameters such as the duct resistance coefficient, a method of identifying by using the least squares method by the measurement value of the sensor. また、冷却コイル20a、20bは、汚れにより伝熱性能が劣化する。 The cooling coils 20a, 20b are heat transfer performance is deteriorated due to contamination. そこで、センサの計測値に基づき冷却コイル20a、20bの汚れ係数(あるいは伝熱係数)を同定する。 Therefore, to identify the cooling coil 20a on the basis of the measured values ​​of the sensor, contamination coefficients 20b (or heat transfer coefficient). たとえば、冷却コイル20aの場合、温度センサ45a、46a、差圧計68a、温湿度センサ53a、54a、55a、VAVユニット81a、82a、83a、84bの計測値により、冷却コイル20aの冷水の入口温度、出口温度、流量、および空気の入口温度湿度、出口温度湿度、流量を求め、これらの値より冷却コイル20aの汚れ係数(あるいは伝熱係数)を最小二乗法を用いて同定する。 For example, if the cooling coil 20a, the temperature sensor 45a, 46a, a differential pressure gauge 68a, the temperature and humidity sensor 53a, 54a, 55a, VAV units 81a, 82a, 83a, the measured value of the 84b, the cold water inlet temperature of the cooling coils 20a, outlet temperature, flow rate, and inlet temperature and humidity of the air, the outlet temperature and humidity to obtain the flow rate is identified using the least square method fouling factor from these values ​​the cooling coil 20a (or heat transfer coefficient). なお、温度センサ45aを設けない場合は、温度センサ43の温度計測値を冷却コイル20aの入口温度とする。 In the case of not providing the temperature sensor 45a, the temperature measurement value of the temperature sensor 43 and the inlet temperature of the cooling coil 20a. また、同様にして他のパラメータの同定も行う。 In the same manner also the identification of other parameters performed.
【0031】 [0031]
監視制御装置2は、通信ネットワーク3に接続された機器と通信を行なう通信手段121と、センサの計測データや機器の運転状況や機器へ指令した制御目標値等を記録する記録手段122と、最適計算用計算機1で計算した最適制御目標値を記憶しておく最適制御目標値記憶手段123と、最適制御目標値記憶手段123に記憶されている最適計算用計算機1で計算された最適制御目標値を参照して、さらにセンサの計測値等により空調機器が冷却負荷を正常に処理しているか等を監視して異常が発生した場合は対策を行って吸収吸収式冷凍機14等の機器への送る最終的な制御目標値を生成する制御目標値生成手段124を備えている。 Monitoring control device 2, the devices connected to the communication network 3 and the communication unit 121 for performing communication, a recording means 122 for recording the control target value such that the command to the sensor measurement data and equipment operating conditions and equipment, the optimum a calculation computer 1 setpoint storage unit 123 for storing the calculated setpoint, the setpoint storage unit 123 is calculated by the optimization calculation for computer 1 stored the setpoint see, even if the air-conditioning equipment by the measurement value or the like of the sensor abnormality by monitoring the like whether the successfully processed cooling load is generated in the equipment, such as absorption absorption refrigerating machine 14 implements policies and a control target value generating means 124 for generating the final control target value to send.
制御目標値生成手段124は、最適制御目標値記憶手段123に記憶されている最適計算用計算機1で計算した新しい最適制御目標値を受け取り、現在の制御目標値から新しい制御目標値に急激に変化しないように間を補間して、徐々に制御目標値が変化するように空調設備に制御目標値を送る。 Control target value generating means 124 receives a new setpoint calculated by the optimization calculation for the computer 1 stored in the setpoint storage unit 123, rapidly changing the current control target value to the new control target value not by interpolating between so, sends the control target value progressively to the air conditioning equipment as the control target value is changed.
【0032】 [0032]
制御目標値生成手段124は、センサの計測値等により空調機器が冷却負荷を正常に処理しているか等を監視して異常が発生した場合は対策を行う。 Control target value generating means 124, if an abnormality monitoring whether such air conditioning equipment is successfully processed cooling load by measured values ​​of the sensor or the like has occurred take measures. 最適計算用計算機1は、少し前の温度、湿度を基に最適な制御目標値を計算しているため、外気の温度、湿度が急激に変化すると冷却水流量、あるいは冷水流量、あるいは吹出し風量が足りなくなる等の恐れがあることが分かった。 Optimum calculation computer 1, shortly before the temperature, because it calculates the optimal control target value based on humidity, outside air temperature, the cooling water flow rate and humidity changes rapidly or coolant flow rate, or blowing air volume, it has been found that there is a risk of such becomes insufficient. このような不具合を防ぐため、制御目標値生成手段124は、最適計算用計算機で計算した最適制御目標値を基準として下記ルールに従って調整することにより、不具合が起こることを防ぐ。 To prevent such a problem, the control target value generating means 124, by adjusting according to the following rules, based on the optimal control target values ​​calculated by the optimization calculation for computer, prevent malfunction occurs.
「もし冷却水出口温度が上限値を越えた場合、冷却水入口温度目標値を既定値下げ、冷却水流量を既定値上げる。」「もし空調機ファン22aのインバータ34aの周波数が最大値になっても風量が足りない場合、吹出し温度目標値を既定値下げる。」「もし冷水ポンプ16のインバータ33の周波数が最大値になっても冷水流量が足りない場合、冷水温度目標値を既定値下げる。」制御目標値生成手段124には、このようにIF、THEN形式で、状況と対応策が記述されており、状況変化による不具合に対応することが可能となる。 "If If the cooling water outlet temperature exceeds the upper limit, the default Drops cooling water inlet temperature target value, increase the default value of the cooling water flow rate." "If the frequency of the inverter 34a of the air conditioner fan 22a becomes the maximum value If the air volume is insufficient, lowering default temperature target value blowing. "" If the frequency of the inverter 33 of the cold water pump 16 is insufficient cold water flow rate even if the maximum value, lowered defaults cold water temperature target value. "the control target value generating means 124, thus IF, in THEN format, status and which countermeasures are described, it is possible to cope with problems due status change.
監視制御装置2では、計算量の多い最適化計算を行っておらず、前述したように簡単なルールにより制御しているため処理周期を短くすることができる。 The monitor control unit 2 does not perform the computationally intensive optimization calculation, it is possible to shorten the processing period because it is controlled by simple rules as described above. このため急激な状況の変化に対しても迅速に安全に対応することが可能となる。 Therefore it becomes possible to respond rapidly secure against rapid change in circumstances. また、急激な状況の変化が起こった場合には、監視制御装置2では最適計算用計算機1で計算した最適制御目標値を中心に負荷状況等の変化に対応して調整しているため、最適制御目標値とまではいかないが、準最適制御目標値で空調設備を制御することが可能となる。 Moreover, since when a rapid change in circumstances has occurred, it is adjusted about the optimal control target values ​​calculated by the monitor control unit 2 in the optimization calculation for the computer 1 in response to changes in such load conditions, the optimum , if not to a control target value, but it is possible to control the air conditioning in the suboptimal control target value.
【0033】 [0033]
なお、本実施形態では、冷水生産側の吸収式冷凍機の系統が1系統、負荷側の空気調和機の系統が2系統であるがが、冷水生産側、負荷側どちらの系統も系統数で限定されるものではなく、系統数はいくつでもよい。 In the present embodiment, the system is one system of the absorption refrigerator of cold water producer, but strains of the air conditioner in the load side is two systems but cold water producer, either the load-side system in line number is not limited, the number of systems good any number. また、吸収式冷凍機14の代わりに、ターボ冷凍機、スクリューチラー等の別方式の冷凍機を用いても、暖房も可能な吸収式冷温水機を用いてもよい。 Further, instead of the absorption chiller 14, centrifugal chillers, be used refrigerator another method such as a screw chiller, it may be used also absorption chiller heater. また、空気調和機19a、19bの代わりにファンコイルユニット、あるいはその他の熱交換器にしてもよい。 The air conditioner 19a, the fan coil unit in place of 19b or may be other heat exchangers. また、冷却水ポンプ12、冷水ポンプ16、ファン22a、22bの流量を変化させるためにインバータを用いたが、変速機等を用いて回転数を変えて流量を制御してもよい。 The cooling water pump 12, the cold water pump 16, the fan 22a, is used an inverter to vary the flow rate of 22b, may control the flow rate by changing the rotational speed with the transmission and the like. また、流量調整バルブ、ダンパあるいはVWVユニット、VAVユニットを用いて流量を変化させることもできる。 The flow rate adjusting valve, damper or VWV unit can also vary the flow rate by using a VAV unit. この場合、インバータの場合に比べてランニングコストは大きくなるが、イニシャルコストは小さくなる。 In this case, the running cost is increased as compared with the case of the inverter, the initial cost is reduced.
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。 Next, a description is given of a second embodiment of the present invention. システムの基本構成は、第一の実施の形態と同様に図1の通りである。 The basic configuration of the system, like the first embodiment is as shown in FIG 1. ただし、最適計算用計算機1は、頻繁には通信を行わないため、ネットワーク3に接続されていなくてもよく、最適計算用計算機1と監視制御装置2との間のデータ交換は、別のメディアを介してもよい。 However, since the optimum calculation computer 1, which frequently does not perform communication may not be connected to the network 3, the data exchange between the optimum calculation computer 1 and the monitoring control device 2, another media it may be through.
【0034】 [0034]
第2の実施形態では、最適計算用計算機1で制御目標値生成用テーブルデータを作成し、監視制御装置2は最適計算用計算機1で生成した制御目標値生成用テーブルデータを用いて最適な制御目標値を生成する。 In the second embodiment, to create a control target value generation table data at the optimum calculation computer 1, the monitoring control device 2 optimal control using the control target value generation table data generated in the optimization calculation for the computer 1 It generates a target value.
図6に最適計算用計算機1を示す。 Shows the optimal calculation computer 1 in FIG. 6. パラメータ同定手段105では、監視制御装置2の記録手段122により記録された空調システムの運転記録である運転データ128を用いて、シミュレーションパラメータを同定し、機器特性データベースに記録する。 The parameter identification unit 105, by using the monitor control unit 2 of the recording unit 122 operation data 128 is operation records of recorded air-conditioning system, the identified simulation parameters, is recorded in the device characteristics database. また、機器特性データベース104と空調設備シミュレータ103と最適化手段102を用いて、最適制御目標値のテーブルデータを生成する。 Moreover, using an instrument characteristics database 104 and the air conditioning equipment simulator 103 and optimizer 102 generates the table data in setpoint. テーブルデータは、各空調機19a、19bの冷却負荷と外気の湿球温度でテーブル化されている。 Table data, each of the air conditioners 19a, are tabulated in the cooling load and the outside air wet bulb temperature of 19b.
【0035】 [0035]
図7に監視制御装置2を示す。 Figure 7 shows the monitoring control device 2. 監視制御装置2の制御目標値生成手段124では、最適計算用計算機1で作成された制御目標値生成用テーブルデータを基に、補間により最適制御目標値を生成する。 The monitor control unit 2 of the control target value generating means 124, based on the control target value generation table data created by the optimization calculation for computer 1, it generates a setpoint by interpolation. 監視制御装置2の記録手段12では、空調システムの運転記録である運転データ128を記録する。 In the recording unit 12 of the monitoring control unit 2 records the operation data 128 is a driving record of the air conditioning system.
次に、第三の実施形態について説明する。 Next, a description is given of a third embodiment. 第三の実施形態では、空調機の空気吹出し温度は一定とし、空気吹出し流量は第一の実施の形態と同様のVAV制御により制御する。 In a third embodiment, the air outlet temperature of the air conditioner is a constant, the air outlet flow is controlled by VAV control as in the first embodiment. 冷水流量は第一の実施の形態と同様のVWV制御により制御する。 Coolant flow rate is controlled by VWV control similar to the first embodiment.
図8に、冷水温度冷水温度の決定方法を示す。 8 shows a method of determining the temperature of chilled water chilled water temperature. 以下に冷水温度、冷水温度、冷却水流量の制御目標値の決定方法を説明する。 Chilled water temperature, cold water temperature, the method of determining the control target value of the cooling water flow rate described below. まず、冷水温度の決定方法を、図6を用いて説明する。 First, a method for determining the cold water temperature, will be described with reference to FIG.
まず、冷水コイルを流れる流量、バイパス弁を流れる冷水流量、冷水温度、冷水コイルの入口温度、出口温度等の空調設備の状態量を計測する(601)。 First, the flow rate through the chilled water coil, chilled water flow through the bypass valve, the cold water temperature, the inlet temperature of the chilled water coil, a state of air conditioning equipment, such as the outlet temperature is measured (601). 次に、冷水コイルを流れる冷水流量の合計値を求め、冷水コイルを流れる冷水流量の合計値が冷水流量の下限値以下の場合はステップ603へ、冷水コイルを流れる冷水流量の合計値が冷水流量の下限値よりも大きい場合はステップ607へ進む(602)。 Next, find the total value of the coolant flow rate through the chilled water coil, a total value of chilled water flow through the cold water coil to step 603 in the case of less than the lower limit value of the coolant flow rate, coolant flow rate is the sum of the coolant flow rate through the chilled water coil for larger than the lower limit value, the process proceeds to step 607 (602). ここで、冷水流量の下限値は、吸収式冷凍機14の冷水流量の下限値と、インバータ周波数を小さくして冷水ポンプの流量を小さくした時の下限値の大きい方の値を、冷水流量の下限値としている。 Here, the lower limit of the cold-water flow rate, and the lower limit value of the coolant flow rate of the absorption chiller 14, the larger of the lower limit when decreasing the flow rate of the chilled water pump to reduce the inverter frequency, the coolant flow rate is the lower limit value.
【0036】 [0036]
次に、冷水コイルを流れる冷水流量の合計値が冷水流量の下限値以下場合の操作について説明する。 Then, the total value of the coolant flow rate through the chilled water coil will be described operation of a case or lower than the lower limit of the coolant flow rate. 冷水コイルを流れる冷水流量の合計値が冷水流量の下限値以下場合は、冷水コイルを流れる冷水流量の合計値にバイパス弁を流れる冷水流量を加算した値が、冷水流量の下限値になるようにバイパス弁の開度が制御される。 If the sum of the coolant flow rate through the chilled water coil or lower than the lower limit of the coolant flow rate, so that a value obtained by adding the coolant flow rate through the bypass valve to the total value of the coolant flow rate through the cold water coil, the lower limit of the coolant flow rate opening of the bypass valve is controlled. バイパス弁を流れるバイパス流量が設定値(ここでは、0)以下の場合は、ステップ605へ進み(603)、冷水温度を変更しない(605)。 Bypass flow rate setting value flowing through the bypass valve (here, 0) in the following cases, the process proceeds to step 605 (603), it does not change the cold water temperature (605). また、バイパス弁を流れるバイパス流量が設定値より大きい場合は、ステップ604に進む(603)。 Further, the bypass flow through the bypass valve is larger than the set value, the process proceeds to step 604 (603). 次に、冷水温度が冷水温度の上限値(吸収式冷凍機14で制御できる冷水温度の上限値を冷水温度の上限値とする)以上の場合は、ステップ607へ進み(604)、冷水温度が冷水温度の上限値になるように吸収式冷凍機14へ指令する(607)。 Then, if the cold water temperature is (the upper limit of the cold water temperature can be controlled by the absorption chiller 14 to the upper limit value of the chilled water temperature) the upper limit of the temperature of chilled water above, the process proceeds to step 607 (604), the chilled water temperature It becomes the upper limit of the cold water temperature as to direct to the absorption chiller 14 (607). 冷水温度が冷水温度の上限値より小さい場合は、ステップ606へ進み(604)、冷水温度を設定した刻み幅だけ上げるように吸収式冷凍機14へ指令する(606)。 If the cold water temperature is less than the upper limit of the temperature of chilled water, the process proceeds to step 606 (604), instructs the absorption chiller 14 to raise only step size set cold water temperature (606). ここで、冷水温度を上げる幅は、比例制御を用いて、バイパス流量に比例ゲインをかけた値としてもよい。 Here, the width to raise the chilled water temperature, using proportional control, may be a value obtained by multiplying the proportional gain to the bypass flow.
【0037】 [0037]
次に、冷水コイルを流れる冷水流量の合計値が冷水流量の下限値より大きい場合の操作について説明する。 Then, the total value of the coolant flow rate through the chilled water coil will be described operation of a case larger than the lower limit value of the coolant flow rate. 冷水コイルを流れる冷水流量が冷水流量の下限値より大きい場合は、テーブルデータの参照して、テーブルデータの冷水温度で吸収式冷凍機14に指令する(608)。 Coolant flow rate through the chilled water coil is larger than the lower limit value of the coolant flow rate, with reference to the table data, it instructs the absorption refrigerator 14 with cold water temperature of the table data (608). ここで、テーブルデータは、冷却負荷を入力して冷水温度を出力するテーブルデータである。 Here, table data is table data for outputting a chilled water temperature by entering the cooling load. 計測した状態量から冷却負荷を計算して、テーブルデータを基に冷水温度を決定する。 By calculating the cooling load from the measured state quantity, it determines the cold water temperature based on the table data. なお、テーブルデータはシミュレーションあるいは運転試験結果により作成したものである。 Note that the table data was created by simulation or operation test results.
次に、冷却水温度、流量を外気の湿球温度と冷却水冷却熱量によるテーブルデータを作成しておく。 Then, the cooling water temperature, you create a table data flow by outside air wet-bulb temperature and the cooling water cooled heat. センサの計測値より外気の湿球温度と冷却水冷却熱量を求め、テーブルデータにより冷却水温度、流量を求め、その冷却水温度、流量で制御する。 Determined wet-bulb temperature and the cooling water cooling heat of the outside air from the measurement value of the sensor, calculated coolant temperature, the flow rate by the table data, the coolant temperature is controlled in flow rate. なお、テーブルデータはシミュレーションあるいは運転試験結果により作成したものである。 Note that the table data was created by simulation or operation test results.
【0038】 [0038]
また、冷却塔ファンの消費電力は、全体の中で比較的小さいので、下記のような制御をしてもよい。 The power consumption of the cooling tower fan is relatively small in the whole, it may be controlled as follows. 冷却水温度は、下限値以下になった時のみ下限値を下回らないように制御し、それ以外は、冷却塔ファンを電源の周波数で運転し、冷却水温度は制御しない。 Coolant temperature is controlled so as not to fall below only the lower limit value when it becomes less than the lower limit value, otherwise, the cooling tower fan is operated at a frequency of the power supply, cooling water temperature is not controlled. また、冷却塔ファンインバータを取り付けず、冷却塔をON/OFF制御としてもよい。 Also, without attaching the cooling tower fan inverter, it may be ON / OFF control of the cooling tower. この場合、冷却水温度の制御精度が下がるが、イニシャルコストが下がるという長所がある。 In this case, the down control precision of the cooling water temperature, is advantageous in that the initial cost decreases.
なお、第三の実施形態も第二の実施形態と同様に、最適計算用計算機1は、頻繁には通信を行わないため、ネットワーク3に接続されていなくてもよく、最適計算用計算機1と監視制御装置2との間のデータ交換は、別のメディアを介してもよい。 Incidentally, as in the third embodiment also the second embodiment, optimization calculation for computer 1, often because not communicate may not be connected to the network 3, an optimum calculation computer 1 data exchange between the monitoring and control device 2 may be via different media. また、前記テーブルデータを運転試験結果等により作成し、空調設備のシミュレーションを行わない場合は、最適計算用計算機1はなくてもよい。 Further, the created by the table data operation test results and the like, if no simulation of air-conditioning equipment, may not be optimal calculation computer 1.
次に、第四の実施形態について説明する。 Next, a description is given of a fourth embodiment. 第四の実施形態では、空調機の空気吹出し温度は一定とし、空気吹出し流量は第一の実施の形態と同様のVAV制御により制御する。 In a fourth embodiment, the air outlet temperature of the air conditioner is a constant, the air outlet flow is controlled by VAV control as in the first embodiment. 冷水流量は第一の実施の形態と同様のVWV制御により制御する。 Coolant flow rate is controlled by VWV control similar to the first embodiment.
【0039】 [0039]
第四の実施形態では、最適計算用計算機1を使わない構成として、テーブルデータを使わない。 In a fourth embodiment, a configuration that does not use the optimal calculation computer 1, without the table data.
第三の実施形態と違うところは、冷水流量が下限値より大きく、ステップ602のところでNoとなった場合の処理である。 Where different from the third embodiment, greater than the lower limit value is coolant flow rate, a process when becomes No at the step 602. 以下その処理方法について説明する。 Described processing method below. 冷水流量が下限値より大きく、ステップ602のところでNoとなった場合は、まずステップ610に進む。 Greater than the cold water flow rate is the lower limit, if it becomes No at the step 602, first, the process proceeds to step 610.
冷水温度が冷水温度の下限値(吸収式冷凍機14で制御できる冷水温度の下限値を冷水温度の下限値とする)以下の場合は、ステップ612へ進み(610)、冷水温度が冷水温度の下限値になるように吸収式冷凍機14へ指令する(612)。 Chilled water temperature lower limit value of the chilled water temperature in the case of (the lower limit of the cold water temperature can be controlled by the absorption chiller 14 to the lower limit value of the chilled water temperature) or less, the process proceeds to step 612 (610), the cold water temperature is cold water temperature commanding the absorption chiller 14 so that the lower limit value (612). 冷水温度が冷水温度の下限値より大きい場合は、ステップ611へ進み(610)、冷水温度を設定した刻み幅だけ下げるように吸収式冷凍機14へ指令する(611)。 If the cold water temperature is larger than the lower limit of the temperature of chilled water, the process proceeds to step 611 (610), instructs the absorption chiller 14 to lower only step size set cold water temperature (611). ここで、冷水温度を下げる幅は、比例制御を用いて、冷水流量と冷水流量の下限値の差に比例ゲインをかけた値としてもよい。 Here, the width of lowering the cold water temperature, using the proportional control may be a difference in the value obtained by multiplying the proportional gain of the lower limit of the coolant flow rate and coolant flow rate.
【0040】 [0040]
第四の実施形態は、最適計算用計算機1を使わないため、第三の実施形態と比較してイニシャルコストが小くなるがランニングコストは大きくなる。 The fourth embodiment does not use the optimal calculation computer 1, but initial cost as compared to the third embodiment is Ku small running cost increases.
【発明の効果】 【Effect of the invention】
空調設備全体のランニングコストの合計が最小となる最適運転方法で冷凍空調設備を運転することができるイニシャルコストの小さい実用的な空調設備を提供することが可能となる。 Total running cost of the entire air conditioning plant it is possible to provide an initial cost small practical air conditioning equipment can be operated refrigerating and air-conditioning equipment in optimal operation method becomes minimum.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の第1の実施形態例の空調設備を示す構成図である。 1 is a block diagram showing the air conditioning equipment of the first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態例の最適計算用計算機の構成を示した図である。 2 is a diagram showing a structure of optimum calculation computer of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態例の監視制御装置の構成を示した図である。 3 is a diagram showing a configuration of a monitoring control device of the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施形態例の空調設備シミュレータの計算手順を説明するフローチャート図である。 4 is a flowchart for explaining the calculation procedure of the air conditioning plant simulator according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施形態例の最適化方法を示した図である。 5 is a diagram showing an optimization method of the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施形態例の最適計算用計算機の構成を示した図である。 6 is a diagram showing a structure of optimum calculation computer of the second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施形態例の監視制御装置の構成を示した図である。 7 is a diagram showing a configuration of a monitoring control device of the second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第3の実施形態例の冷水温度の制御目標値の決定方法を説明するフローチャート図である。 8 is a third flow chart for explaining a method of determining the control target value of the chilled water temperature in the embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第4の実施形態例の冷水温度の制御目標値の決定方法を説明するフローチャート図である。 9 is a fourth flowchart for explaining a method of determining the control target value of the chilled water temperature in the embodiment of the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1・・・最適計算用計算機、2・・・監視制御装置、3・・・通信ネットワーク、11・・・冷却塔、12・・・冷却水ポンプ、14・・・吸収式冷凍機、16・・・冷水ポンプ、17・・・冷水往ヘッダ、18・・・冷水還ヘッダ、19・・・空気調和機、20・・・冷水コイル、21・・・加湿器、22ファン、31〜34・・・インバータ、41〜46・・・温度センサ、51〜58・・・温湿度センサ、61〜62・・・流量センサ、65・・・圧力センサ、71〜72・・・流量調整バルブ、81〜83・・・VAVユニット、91〜93・・・温度目標値設定ユニット。 1 ... optimal calculation computer, 2 ... monitoring control unit, 3 ... communication network, 11 ... cooling tower, 12 ... cooling water pump, 14 ... absorption chillers, 16 & · chilled water pump, 17 ... cold water forward header 18 ... cold place header, 19 ... air conditioner, 20 ... cold water coil, 21 ... humidifier, 22 fan, 31 to 34, ... inverter, 41 to 46 ... temperature sensor, 51 to 58 ... temperature and humidity sensors, 61-62 ... flow sensor 65 ... a pressure sensor, 71-72 ... flow control valve, 81 ~83 ··· VAV unit, 91 to 93 ... temperature target value setting unit.

Claims (9)

  1. 冷水を循環供給して空調を行う空調設備において、空調設備を構成する冷凍機、ポンプ等の機器のシミュレーションモデルを備え、シミュレーションにより制約条件を満たし、かつ評価関数を最小あるいは最大とする最適制御目標値を決定し、最適制御目標値で空調設備を運転することを特徴とする空調設備 In air conditioning plant which performs air conditioning chilled water circulation supply to, optimal control target refrigerator constituting the air-conditioning equipment, comprising a simulation model of a device such as a pump, satisfies the constraint condition by the simulation, and the evaluation function minimum or maximum determining the value, characterized by operating the air conditioning plant at setpoint air conditioning
  2. 冷水を循環供給して空調を行う空調設備において、空調設備を構成する機器の機器特性データが記憶されている機器情報データベースと、機器情報データベースに記憶されている構成機器の機器特性データから部分負荷における消費電力、燃料消費量を計算し、そして換算係数を用いて評価関数を計算する空調設備シミュレータと、空調設備シミュレータを用いて制約条件を満たし、かつ評価関数を最小あるいは最大とする空調設備の構成機器の最適制御目標値を計算する最適化手段を備え、最適制御目標値により空調設備の構成機器を運用することを特徴とする空調設備 In air conditioning plant which performs air conditioning of cold water was circulated and supplied, and the device information database of equipment characteristic data of devices constituting the air conditioning equipment is stored, partial load from the equipment characteristic data of construction equipment that is stored in the device information database power consumption in the fuel consumption was calculated, and the air conditioning plant simulator to calculate the evaluation function using the conversion factor, satisfies the constraint condition by using the air conditioning plant simulator, and the air conditioning equipment for the evaluation function and the minimum or maximum It includes an optimization means for calculating a setpoint of constituent equipment, air conditioning equipment, characterized in that to operate the construction equipment of the air conditioning equipment by setpoint
  3. 冷水コイルの差圧を計測する差圧計を備え、冷水コイルの差圧を計測することにより、冷水コイルを流れる冷水の流量を求めることを特徴とする請求項1あるいは請求項2の空調設備 Comprising a differential pressure gauge for measuring the differential pressure of cold water coils by measuring the differential pressure of the cold water coil, the air-conditioning of claim 1 or claim 2, wherein the determination of the cold water flow rate through the chilled water coil facilities
  4. 冷凍機の冷却水入口と出口の間の差圧を計測する差圧計を備え、冷凍機の冷却水入口と出口の間の差圧を計測することにより、冷凍機を流れる冷却水の流量を求めることを特徴とする請求項1あるいは請求項2の空調設備 Comprising a differential pressure gauge for measuring the pressure difference between the cooling water inlet and outlet of the refrigerator, by measuring the pressure difference between the cooling water inlet and outlet of the refrigerator, obtaining the flow rate of the cooling water flowing through the refrigerator air conditioning according to claim 1 or claim 2, characterized in that
  5. 冷凍機の冷水入口と出口の間の差圧を計測する差圧計を備え、冷凍機の冷水入口と出口の間の差圧を計測することにより、冷凍機を流れる冷水の流量を求めることを特徴とする請求項1あるいは請求項2の空調設備 Comprising a differential pressure gauge that measures the differential pressure between the coolant inlet and outlet of the refrigerator, by measuring the differential pressure between the coolant inlet and outlet of the refrigerator, characterized by determining the flow rate of chilled water through the refrigerator air conditioning according to claim 1 or claim 2,
  6. 制約条件を満たし、かつ評価関数を最小あるいは最大とする空調設備の構成機器の最適制御目標値を出力するテーブルデータである制御目標値生成用テーブルデータを作成し、前記制御目標値生成用テーブルデータを用いて最適な制御目標値を生成することを特徴とする請求項1あるいは請求項2の空調設備 It satisfies the constraint condition, and an evaluation function to create a minimum or maximum that the control target value generation table data is table data for outputting a setpoint of constituent equipment of the air conditioning equipment, the control target value generation table data claim 1 or air conditioning equipment according to claim 2, characterized in that to generate optimal control target value using the
  7. 制御目標値生成用テーブルデータは、空調機の冷却負荷と外気の湿球温度を入力とし、構成機器の最適制御目標値を出力するテーブルデータであることを特徴とする請求項6の空調設備 Control target value generation table data inputs the cooling load and the outside air wet bulb temperature of the air conditioner, air conditioning as claimed in claim 6, characterized in that the table data for outputting a setpoint configuration device
  8. 負荷に応じて冷水の流量を変化させる空調設備において、冷水流量が冷水流量の下限値であり、バイパスを冷水が流れている場合、バイパス流量が設定値以下になるように、冷凍機の冷水出口設定温度を上昇させることを特徴とする空調設備 In air conditioning changing the cold water flow rate according to the load, a cold water flow rate is the lower limit of the coolant flow rate, if the bypass cold water flows, as the bypass flow rate is below the set value, chilled water outlet of the refrigerator air conditioning equipment, characterized in that raising the set temperature
  9. 熱交換器の汚れ係数あるいは伝熱係数をセンサの計測値を基に同定して、同定した熱交換器の汚れ係数あるいは伝熱係数を用いて空調設備のシミュレーション計算を行うことを特徴とした請求項1あるいは2の空調設備 Dirt coefficient or the heat transfer coefficient of the heat exchanger to identify the basis of the measurement value of the sensor was characterized by performing the simulation calculation of the air conditioning plant with a dirty coefficient or the heat transfer coefficients of the identified heat exchanger according to claim 1 or 2 of the air conditioning equipment
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