JP2004347302A - 吸収式冷温水機用の集中制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機に対して個別に運転の開始を許可する運転許可信号を送信する信号送信手段3、11、13と、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機からの運転状態に関する情報を受信する受信手段3、11、13と、受信手段3、11、13で受信した各吸収式冷温水機の運転状態に関する情報に基づいて複数の吸収式冷温水機の運転を開始する順序を決定する運転順序決定手段3、7と、運転順序決定手段3、7で運転を開始する順序を決定するときに複数の吸収式冷温水機の中から優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を設定する優先機設定手段3、5、7とを備え、運転順序決定手段3、7で決定した運転を開始する順序にしたがって信号送信手段3、11、13により通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機に対して個別に運転許可信号を送信する構成とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷温水機用の集中制御装置に係り、特に、熱媒体が通流する熱媒体流路に対して並列に接続された複数の吸収式冷温水機の運転台数を制御する集中制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
1つの熱媒体流路に並列に接続された複数の直焚き型吸収式冷温水機、つまりバーナの燃焼熱を利用して駆動される吸収式冷温水機の運転台数を制御する装置として吸収式冷温水機用の集中制御装置が用いられている。従来の吸収式冷温水機用の集中制御装置は、各吸収式冷温水機で冷却または加温された熱媒体流路を流れる熱媒体の温度に基づいて運転台数を演算したり、各直焚き型吸収式冷温水機のバーナの燃焼による入熱量から演算された予め設定された時間の間の平均負荷率に基づいて運転台数を演算し、演算した台数の吸収式冷温水機に対して運転の開始を許可する運転許可信号を送信するものである(例えば、特許文献1−3参照)。また、この集中制御装置は、複数の吸収式冷温水機の運転を開始する順序を決め、さらにこの運転を開始する順序をローテーションさせる運転順序決定手段を有しており、運転を開始する順序をローテーションさせることで複数の吸収式冷温水機の運転時間を平均化し、特定の吸収式冷温水機の運転頻度が高くなるのを抑制できるようになっている。
【0003】
一方、省エネルギー性を得るため、排熱を利用して駆動される排熱型吸収式冷温水機と、バーナの燃焼熱を利用して駆動される直焚き型吸収式冷温水機とを1つの熱媒体流路に並列に接続したシステムが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
【0004】
【特許文献1】
特公昭59−52733号公報(第1−3頁)
【特許文献2】
特公平3−45402号公報(第1−3頁、第1、2及び6図)
【特許文献3】
実公昭59−41435号公報(第1−2頁、第1図)
【特許文献4】
特開平7−280381号公報(第4−6頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の吸収式冷温水機用の集中制御装置を排熱型吸収式冷温水機と直焚き型吸収式冷温水機とを1つの熱媒体流路に並列に接続したシステムに適用して、これらの吸収式冷温水機の運転の制御を行う場合、直焚き型吸収式冷温水機が、排熱型吸収式冷温水機に先行して運転開始される場合がある。この場合、排熱を利用できるにも係わらず排熱が有効利用されないため、省エネルギー性を得られなくなってしまう。すなわち、ローテーションにより排熱型吸収式冷温水機が最初に運転を開始する状態のとき以外は省エネルギー性を得られなくなり、総体的に見るとシステムの省エネルギー性が低下してしまうことになる。このため、排熱型吸収式冷温水機と直焚き型吸収式冷温水機とを1つの熱媒体流路に並列に接続したシステムの省エネルギー性を向上できる集中制御装置が望まれている。
【0006】
本発明の課題は、排熱型吸収式冷温水機と直焚き型吸収式冷温水機とを備えたシステムの省エネルギー性を向上できる吸収式冷温水機用の集中制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸収式冷温水機用の集中制御装置は、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機に対して個別に運転の開始を許可する運転許可信号を送信する信号送信手段と、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機からの運転状態に関する情報を受信する受信手段と、この受信手段で受信した各吸収式冷温水機の運転状態に関する情報に基づいて複数の吸収式冷温水機の運転を開始する順序を決定する運転順序決定手段と、この運転順序決定手段で運転を開始する順序を決定するときに複数の吸収式冷温水機の中から優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を設定する優先機設定手段とを備え、運転順序決定手段で決定した運転を開始する順序にしたがって信号送信手段により通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機に対して個別に運転許可信号を送信する構成とすることにより上記課題を解決する。
【0008】
このような構成とすれば、排熱型吸収式冷温水機を優先機設定手段で優先的に運転を開始する吸収式冷温水機に設定することで、常に排熱型吸収式冷温水機が最初に駆動される。そして、運転台数決定手段で決定された必要な運転台数に応じて、直焚き型吸収式冷温水機が駆動される。したがって、熱媒体流路を通流する熱媒体の冷却または加温に優先的に排熱が利用されることになり、排熱型吸収式冷温水機と直焚き型吸収式冷温水機とを備えたシステムの省エネルギー性を向上できる。
【0009】
また、優先機設定手段は、複数の吸収式冷温水機を優先機として設定可能であり、信号送信手段は、優先機設定手段で設定された複数の吸収式冷温水機に同時に運転許可信号を送信する構成とする。このような構成とすれば、排熱源からの排熱の熱量が複数の排熱型吸収式冷温水機を駆動できる程度のものである場合などに、複数の排熱型吸収式冷温水機を同時に駆動することにより、熱媒体流路を通流する熱媒体の温度が要求された温度になるまでの時間を短縮できる。
【0010】
さらに、運転順序決定手段は、優先機設定手段により優先的に運転を開始する吸収式冷温水機が設定されているとき、吸収式冷温水機の運転開始順序を定義した2種類の運転開始順序データを作成し、これら2種類の運転開始順序データは、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を含む第1の運転開始順序データと、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を含まない第2の運転開始順序データとからなる構成とする。
【0011】
このような構成とすれば、排熱源からの排熱がない場合には、排熱型吸収式冷温水機を駆動せず、直焚き型吸収式冷温水機で運転を開始する。このため、排熱源からの排熱がないのに優先機に設定された排熱型吸収式冷温水機が優先的に駆動してしまい、運転台数決定手段で直焚き型吸収式冷温水機を運転することになる運転台数が演算されるまで熱媒体の温度が要求される温度にならないといった問題の発生が回避され、熱媒体の温度が要求された温度になるまでの時間を短縮できる。
【0012】
また、受信手段は、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機からの運転状態に関する情報として、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機における排熱による入熱量に対応する情報またはバーナの燃焼による入熱量に対応する情報、及び、吸収式冷温水機で冷却または加温された熱媒体の温度の情報の少なくとも1つを受信してなり、この受信手段で受信した入熱量に対応する情報に基づいて演算した予め定められた時間の間の平均負荷率、及び、受信手段で受信した熱媒体の温度のデータの少なくとも一方に基づいて通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機の運転台数を決定する運転台数決定手段を備えた構成とする。
【0013】
さらに、信号送信手段は、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する吸収式冷温水機に対して、運転許可信号とは別個に、バーナの燃焼による運転を許可するバーナ運転許可信号を送信してなる構成とする。このような構成とすれば、排熱型吸収式冷温水機の排熱による駆動だけでは熱媒体の温度を要求された温度にできないとき、排熱型吸収式冷温水機が備えた補助ボイラが駆動するのを防ぎ、排熱型吸収式冷温水機が備えた補助ボイラよりも熱効率が高い直焚き型吸収式冷温水機を運転できる。したがって、省エネルギー性をより向上できる。
【0014】
さらに、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する1台の吸収式冷温水機を、優先的に運転を開始する吸収式冷温水機と、優先的に運転を行わない吸収式冷温水機との2台の吸収式冷温水機と見なす設定が可能な複合機設定手段を備え、運転順序決定手段は、優先的に運転を行わない吸収式冷温水機を、複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機のグループと、優先機設定手段で設定されていない吸収式冷温水機のグループとの2つのグループに分別して、優先機設定手段で設定されていない吸収式冷温水機のグループの運転を前記複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機のグループの運転よりも優先的に開始し、信号送信手段は、運転順序決定手段で決定された順序にしたがって優先的に運転を行わない吸収式冷温水機に運転許可信号を送信するとき、複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機にはバーナ運転許可信号を送信する構成とする。
【0015】
このような構成とすれば、排熱型吸収式冷温水機が補助ボイラや直焚き型の再生器を備えている場合、この排熱型吸収式冷温水機を複合機として設定すれば、補助ボイラや直焚き型の再生器による駆動を1台の直焚き型吸収式冷温水機と見なして運転台数に数えることができる。そして、複合機として設定した排熱型吸収式冷温水機が補助ボイラを備えた排熱型吸収式冷温水機の場合、直焚き型吸収式冷温水機よりも熱効率が低い補助ボイラの駆動による排熱型吸収式冷温水機での熱媒体の冷却または加温を、全ての直焚き型吸収式冷温水機の運転の後に行うことができ、省エネルギー性をより向上できる。したがって、省エネルギー性を向上しながら、より少ない吸収式冷温水機の台数で、必要な熱媒体の冷却または加温能力を得ることができる。
【0016】
また、複合機として設定した排熱型吸収式冷温水機が直焚き型の再生器を備えた排熱型吸収式冷温水機の場合、直焚き型の再生器の駆動による排熱型吸収式冷温水機での熱媒体の冷却または加温を、全ての直焚き型吸収式冷温水機の運転の後に行うことができ、排熱型吸収式冷温水機の直焚き型の再生器が優先的に作動するのを回避し、排熱型吸収式冷温水機の直焚き型の再生器の運転頻度が高くなるのを防ぐことができる。したがって、排熱型吸収式冷温水機の直焚き型の再生器の運転頻度が高くなるのを防ぎ、かつ、より少ない吸収式冷温水機の台数で、必要な熱媒体の冷却または加温能力を得ることができる。
【0017】
また、運転順序決定手段は、複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機のグループと、優先機設定手段で設定されていない吸収式冷温水機のグループとの2つのグループ内で、各々、これら各グループに含まれる吸収式冷温水機の運転を開始する順序をローテーションさせる構成とする。これにより、各グループに属する吸収式冷温水機の運転頻度を平均化できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態について図1乃至図12を参照して説明する。図1は、本発明を適用してなる集中制御装置の概略構成を示すブロック図である。図2乃至図4は、本発明を適用してなる集中制御装置を用いた空調システムの概略構成の一例を示す図である。図5は、本発明を適用してなる集中制御装置の概略動作を示すフロー図である。図6は、本発明を適用してなる集中制御装置の運転順序決定手段で決定した運転開始順序データとローテーションについて説明する図である。図7は、本発明を適用してなる集中制御装置の運転台数の決定方法と運転台数の決定に用いるテーブルを示す図である。図8は、本発明を適用してなる集中制御装置の冷温水温度と平均負荷率とによる制御を説明する図である。図9は、本発明を適用してなる集中制御装置の平均負荷率演算過程を示すフロー図である。図10及び図11は、本発明を適用してなる集中制御装置の平均負荷率の演算方法を説明する図である。図12は、本発明を適用してなる集中制御装置の平均負荷率に基づく運転台数決定過程を示すフロー図である。
【0019】
なお、以下の実施形態の説明において、直焚き型吸収式冷温水機は、ガスや灯油などの燃料の燃焼を行うバーナを熱源とする直焚き再生器を備えたものを意味する。排熱型吸収式冷温水機は、熱を発生する装置や設備などの排熱を回収した熱媒、または、それらの設備からの蒸気や排ガスなどを熱源とする排熱焚き再生器を備えたものを意味する。そして、複合型吸収式冷温水機は、排熱を熱源とする排熱焚き再生器に加え、バーナを熱源とする直焚き再生器または補助ボイラを併設したものを意味する。
【0020】
本実施形態の集中制御装置1は、図1に示すように、演算処理などを行うマイコン3、システムの運転及び停止の指令や各種設定などを行うための入力部5、設定時や運転時に各種情報を表示する表示部7、各種データを記憶する記憶手段となるメモリ9、吸収式冷温水機の制御部などへの運転許可信号の送信や、吸収式冷温水機の制御部からの情報の受信などを行うための通信回路11、吸収式冷温水機の制御部との通信回線が接続される通信ポート13、そして電源に接続されて電力を供給する電源回路15などを備えている。
【0021】
マイコン3は、入力部5で入力された指令などに対応する信号を受け取り可能に入力部5と電気的に接続され、データに応じた信号の授受が可能にメモリ7と電気的に接続され、そして、情報に応じた信号や運転許可信号、その他の信号などの授受が可能に通信回路11と電気的に接続されている。また、マイコン3は、電源回路15を介して電力の供給を受ける。入力部5は、システムの運転及び停止の指令や、各種設定を行うための専用のスイッチなどを有しているが、その形態は、スイッチ類を配置したパネル、キーボード、表示部7と組み合わせたタッチパネルなど適宜選択できる。表示部7は、液晶表示パネルや、その他の少なくとも文字や数値の表示が可能な表示装置で構成されている。メモリ9は、データの記録及び読み出しが可能な記憶手段であるRAMなどで構成されているが、メモリーカードなどといったその他のデータの記録及び読み出しが可能な記憶手段などを用いることもできる。
【0022】
通信回路11は、通信回線を構成する配線16を介して通信ポート13に通信可能にに接続された吸収式冷温水機に設けられた制御部や外部のコンピュータなどとの通信を行うための回路である。通信ポート13は、複数の吸収式冷温水機に設けられた制御部と通信を行うため、複数の吸収式冷温水機が並列に接続された配線16が接続される通信用のポートである。つまり、複数の吸収式冷温水機は、通信ポート13に接続された同一の配線16上に並列に接続されている。そして、マイコン3は、吸収式冷温水機を識別するための識別情報として、各吸収式冷温水機の制御部が有するか、または制御部に割り当てられた固有の識別情報を利用して各吸収式冷温水機を識別し、通信回路11及び通信ポート13を介し、この識別情報を利用して各吸収式冷温水機の制御部と通信を行う。
【0023】
なお、本実施形態の通信ポート13に代えて、例えば番号などが付されている複数の入出力端子を設け、吸収式冷温水機が接続された入出力端子の番号に応じて、吸収式冷温水機を識別する構成にすることもできる。つまり、マイコン3が、吸収式冷温水機を識別するための識別情報として、その吸収式冷温水機に設けられた制御部からの配線が接続された入出力端子に付された番号を用いるなど、集中制御装置1と吸収式冷温水機との通信や吸収式冷温水機の識別などは、様々な構成や方法で行うことができる。
【0024】
このような本実施形態の集中制御装置1は、マイコン3に各部5、7、9、13及び回路11、15などを組み合わせ、さらにマイコン3が種々の機能を果たすためのプログラムを有することで、信号送信手段、受信手段、運転台数決定手段、運転順序決定手段、優先機設定手段、そして複合機設定手段などを有した構成となっている。
【0025】
信号送信手段は、通信ポート13に接続された複数の吸収式冷温水機に対してシステムの運転及び停止の指令信号や、個別に運転の開始を許可する運転許可信号などを送信するものであり、マイコン3、通信回路11、そして通信ポート13などで構成されている。また、信号送信手段は、複合機設定手段で設定された複合型吸収式冷凍機を優先機として運転を開始する場合には通常の運転許可信号を、複合型吸収式冷凍機を直焚き型吸収式冷温水機と見なして運転を開始する場合には、バーナ運転許可信号を送信する。受信手段は、通信ポート13に接続された複数の吸収式冷温水機における排熱による入熱量に対応する情報またはバーナの燃焼による入熱量に対応する情報、そして複数の吸収式冷温水機の制御部から、これらの複数の吸収式冷温水機の出口側での熱媒体の温度の情報などを受信するものであり、通信回路11、そして通信ポート13などで構成されている。
【0026】
運転台数決定手段は、複数の吸収式冷温水機で冷却または加温されて熱媒体流路内を通流する熱媒体の温度に対応するデータ、そして、平均負荷率に基づいて吸収式冷温水機の運転台数を決定するものであり、マイコン3、そしてメモリ7などで構成されている。また、運転台数決定手段は、システムの運転を開始した際の吸収式冷温水機の初期起動台数の決定なども行う。初期起動台数は、過去の空調システムの運転においてシステムに要求された最大負荷や、予め設定され入力された初期起動能力、つまりシステム全体の能力に対する初期起動時の能力の割合などに応じて適宜決定する。なお、本実施形態では、運転台数決定手段が、各吸収式冷温水機の出口側での熱媒体の温度の情報に基づいて複数の吸収式冷温水機で冷却または加温されて熱媒体流路内を通流する熱媒体の温度を演算し推測する機能も有している。さらに、平均負荷率の演算では、排熱による入熱量に対応する情報及びバーナの燃焼による入熱量に対応する情報に基づいて予め定められた時間の間の平均負荷率を演算している。
【0027】
運転順序決定手段は、複数の吸収式冷温水機の運転開始順序を定義した運転開始順序データを作成すると共に、優先機設定手段で設定された吸収式冷温水機を除く吸収式冷温水機の運転を開始する順序をローテーションさせるためのローテーション情報を作成するものであり、マイコン3、そしてメモリ7などで構成されている。
【0028】
優先機設定手段は、運転順序決定手段で運転開始順序データを作成するとき、入力部5により選択した識別情報を有する吸収式冷温水機を優先的に運転開始を許可する吸収式冷温水機として設定するためのものであり、入力部5、マイコン3、そしてメモリ7などで構成されている。なお、優先機設定手段では、複数の吸収式冷温水機を優先機として設定できる。
【0029】
複合機設定手段は、優先機設定手段で優先的に運転開始を許可する吸収式冷温水機として設定した吸収式冷温水機の中から、補助ボイラを有する複合型吸収式冷温水機や、直焚き型の再生器を併設した複合型吸収式冷温水機が有する識別情報を入力部5で選択することで、優先機設定手段で設定した1台の吸収式冷温水機を、優先的に運転開始を許可する排熱型吸収式冷温水機と、優先的に運転を行わない補助ボイラまたは直焚き型の再生器で駆動する直焚き型吸収式冷温水機との2台の吸収式冷温水機と見なす設定を行うものであり、入力部5、マイコン3、そしてメモリ7などで構成されている。
【0030】
このような構成の集中制御装置1を設置した複数の吸収式冷温水機を有するシステムの一例として3種類の空調システムの構成を以下に例示する。第1の例の空調システム17は、図2に示すように、例えば発電機などの排熱を発生する排熱源19で発生した排熱を蓄熱槽21に収容された熱媒体、例えば水に回収すると共に蓄熱する。排熱源19と蓄熱槽21は、排ガスダクト22で連結されている。
【0031】
空調システム17は、吸収式冷温水機として、蓄熱槽21で排熱を回収した水からの入熱を熱源とする排熱焚き再生器を備えた2台の排熱型吸収式冷温水機23、そして、要求される最大空調負荷に対応するため、ガスなどの燃料のバーナによる燃焼による入熱を熱源とする直焚き再生器を備えた2台の直焚き型吸収式冷温水機25を備えている。蓄熱槽21と各排熱型吸収式冷温水機23との間には、蓄熱槽21と各排熱型吸収式冷温水機23の図示していない排熱焚き再生器との間で水を循環させるための熱源管路27a、27bが設けられている。蓄熱槽21から各排熱型吸収式冷温水機23に排熱で加熱された水を供給する熱源管路27aの蓄熱槽21からの出口部分には、送液ポンプ29が設けられている。
【0032】
2台の排熱型吸収式冷温水機23と2台の直焚き型吸収式冷温水機25とは、各々、熱媒体が通流する熱媒体流路となる冷温水管路31a、31bに、連結管路33a、33bを介して連結されている。冷温水管路31aは、各吸収式冷温水機23、25の蒸発器で冷却または加温された熱媒体、例えば水を室内34に設置された室内機35に供給する管路であり、各吸収式冷温水機23、25と連結管路33aを介して連結されている。また、冷温水管路31aは、冷温水管路31a内の水の流れに対して最も下流側に位置する連結管路33aが合流する位置よりも下流側の部分に送液ポンプ37を備えている。なお、連結管路33aは、直接冷温水管路31aに合流させず、ヘッダ管などを設けてヘッダ管を介して冷温水管路31aに連通させた構成にすることもできる。
【0033】
冷温水管路31bは、室内機35で室内の空気と熱交換した水を各吸収式冷温水機23、25に戻す管路であり、各吸収式冷温水機23、25と連結管路33bを介して連結されている。室内機35は、各吸収式冷温水機23、25で冷却または加温された水と室内34の空気との熱交換により冷風または熱風を吹き出し室内34の冷房または暖房を行う。
【0034】
集中制御装置1は、例えば室内機35が設置された室内34に設置されており、各吸収式冷温水機23、25に設けられて各吸収式冷温水機23、25の動作を制御する制御部23a、25aと通信回線となる配線16により接続されている。
【0035】
第2の例の空調システム39は、図3に示すように、例えば発電機などの排熱を発生する排熱源19で発生した排熱を、排熱回収器41で熱媒体、例えば水に回収する。排熱源19と排熱回収器41とは、排ガスダクト22で連結されている。空調システム39は、排熱を回収した水からの入熱を熱源とする排熱焚き再生器を備え、さらに排熱の熱量が少ない場合に排熱焚き再生器に供給される熱媒体をバーナの燃焼により加熱する補助ボイラ43を備えた2台の複合型吸収式冷温水機45を備えている。加えて、第1の例と同様に、要求される最大空調負荷に対応するため、ガスなどの燃料のバーナによる燃焼による入熱を熱源とする直焚き再生器を備えた2台の直焚き型吸収式冷温水機25を備えている。
【0036】
排熱回収器41と各複合型吸収式冷温水機45との間には、排熱回収器41と各複合型吸収式冷温水機45の図示していない排熱焚き再生器との間で水を循環させるための熱源管路47a、47bが設けられている。排熱回収器41から各複合型吸収式冷温水機45に排熱で加熱された水を供給する熱源管路47aの排熱回収器41からの出口部分には、送液ポンプ29が設けられている。熱源管路47aは、各複合型吸収式冷温水機45の補助ボイラ43に連結されており、各複合型吸収式冷温水機45で熱交換した水を排熱回収器41に戻す熱源管路47bは、各複合型吸収式冷温水機45の図示していない排熱焚き再生器に連結されている。冷温水管路31a、31bに水を循環させるための送液ポンプ37は、各連結管路33aに各々設けられている。
【0037】
集中制御装置1は、第1の例と同様に、例えば室内機35が設置された室内に設置されており、各吸収式冷温水機45、25に設けられて各吸収式冷温水機45、25の動作を制御する制御部45a、25aと通信回線となる配線16により接続されている。その他の構成は、第1の例と同じであるため、説明を省略する。なお、図3において、第1の例と同一の構成などには同じ符号を付している。
【0038】
第3の例の空調システム49は、図4に示すように、例えば発電機などの排熱を発生する排熱源19で発生した排ガスからの入熱を熱源とする排熱焚き再生器と、バーナの燃焼による入熱を熱源とする直焚き再生器との2種類の再生器を備えた1台の複合型吸収式冷温水機51を備えている。さらに、第1及び第2の例と同様に、要求される最大空調負荷に対応するため、ガスなどの燃料のバーナによる燃焼による入熱を熱源とする直焚き再生器を備えた2台の直焚き型吸収式冷温水機25を備えている。
【0039】
排熱源19と各複合型吸収式冷温水機51との間には、排熱源19の排ガスを複合型吸収式冷温水機51の図示していない排熱焚き再生器に導く排ガスダクト53が設けられている。冷温水管路31a、31bに水を循環させるための送液ポンプ37は、第1の例と同様に、各連結管路冷温水管路31aに設けられている。
【0040】
集中制御装置1は、第1及び第2の例と同様に、例えば室内機35が設置された室内に設置されており、各吸収式冷温水機51、25に設けられて各吸収式冷温水機51、25の動作を制御する制御部51a、25aと通信回線となる配線16により接続されている。その他の構成は、第1及び第2の例と同じであるため、説明を省略する。なお、図4において、第1及び第2の例と同一の構成などには同じ符号を付している。
【0041】
このような構成の集中制御装置1の動作と本発明の特徴部について説明する。なお、ここでは、第2の例の空調システム39を例として説明を行う。つまり、補助ボイラ43を有する2台の複合型吸収式冷温水機45と、2台の直焚き型吸収式冷温水機25を備えている場合を例として説明を行う。また、図3に示すように、複合型吸収式冷温水機45は、各々、No.1、2という識別情報を、直焚き型吸収式冷温水機25は、各々、No.3、4という識別情報を有しているものとする。
【0042】
空調システム39の設置後または運転開始前に、優先機設定手段により優先機を設定する。排熱を利用した空調を優先的に行うため、2台の複合型吸収式冷温水機45を優先機とする。したがって、集中制御装置1の入力部5の操作により、No.1、2の複合型吸収式冷温水機45を優先機に設定しておく。さらに、複合機設定手段により複合機を設定する。2台の複合型吸収式冷温水機45は、各々補助ボイラ43を備えているため、補助ボイラ43が駆動した状態を1台の直焚き型吸収式冷温水機に相当すものと見なして運転台数の決定を行うことができるよう、集中制御装置1の入力部5の操作により、No.1、2の複合型吸収式冷温水機45を複合機に設定しておく。
【0043】
集中制御装置1の入力部5に設けられたシステムの運転開始の指令ボタンを押して空調システム39の運転を開始する。これによりシステムを構成する各吸収式冷凍機25、45は、運転許可信号を待つスタンバイ状態となる。集中制御装置1は、図5に示すように、優先機が設定されているか否かを確認する(ステップ101)。ステップ101で優先設定が設定されている場合には、複合機が設定されているか否かを確認する(ステップ103)。ステップ103で複合機が設定されている場合には、集中制御装置1は、運転順序決定手段により、優先機として設定されたグループ、直焚き型吸収式冷温水機と見なす複合機のグループ、そして、優先機を除いたグループに分別する。
【0044】
分別したグループの内、直焚き型吸収式冷温水機と見なす複合機のグループ内、そして、優先機を除いたグループ内での運転を開始する順序をローテーションさせるための情報であるローテーション情報を作成する。その後、分別したグループの情報と、作成した直焚き型吸収式冷温水機と見なす複合機のグループと優先機を除いたグループ内での各ローテーション情報とに基づいて運転を開始する順序のデータである2種類の運転開始順序データを作成する(ステップ105)。
【0045】
すなわち、ステップ105において、集中制御装置1は、運転順序決定手段により、優先機を除いたグループ、つまりNo.3、4の2台の直焚き型吸収式冷温水器25のローテーション情報と、複合機として設定されたグループ、つまりNo.1、2の2台の補助ボイラ43を駆動した複合型吸収式冷温水機45のローテーション情報とを作成し、その後、分別したグループの情報と、これらのローテーション情報とに基づいて、2種類の運転開始順序データを作成する。
【0046】
ここで作成された運転開始順序データは、図6に示すように、ステップ101で優先機が設定されている場合、運転開始順序データとして、優先機2台に最初に同時に運許可信号を送信して優先機2台を最初に運転開始させる運転開始順序データAと、優先機2台に運転許可信号を送信せず、優先機2台の運転を行わない運転開始順序データBとの2種類の運転開始順序データである。
【0047】
なお、吸収式冷温水機の運転台数を増加する場合、運転開始順序データAでは、最初に、優先機に設定されたNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45に運転許可信号を送信することで、No.1、2の複合型吸収式冷温水機45が排熱による運転を同時に開始し、その後、必ず優先機を除いたグループつまり直焚き型吸収式冷温水機25に運転許可信号を順次送信することで、直焚き型吸収式冷温水機25が運転を開始する。そして、全ての優先機を除いたグループの吸収式冷温水機、つまりNo.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25が運転開始された後、複合機として設定されたグループであるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45にバーナ運転許可信号を順次送信することで、No.1、2の複合型吸収式冷温水機45の補助ボイラ43が運転を開始する。
【0048】
また、各吸収式冷温水器の運転を停止する場合には、運転開始と逆の順番で運転非許可信号を送信する。さらに、前回の運転において、異常などにより停止した吸収式冷温水機がある場合には、その情報をメモリ7に記録しておき、そのメモリ7に記録された情報に基づいて、ステップ105においてローテーション情報と運転開始順序データを作成するとき、その停止した吸収式冷温水機の番号を除いてローテーション情報と運転開始順序データを作成する。
【0049】
一方、ステップ103で複合機が設定されていない場合には、集中制御装置1は、図5に示すように、運転順序決定手段により、優先機を除いた吸収式冷温水機、例えばNo.3、4の2台の直焚き型吸収式冷温水器25のローテーション情報を作成する。そして、このローテーション情報に基づいて優先機2台に最初に運転許可信号を送信して優先機2台を最初に運転開始させる運転開始順序データと、優先機2台に運転許可信号を送信せず、優先機2台の運転を行わない運転開始順序データとの2種類の運転開始順序データを作成する(ステップ107)。また、ステップ101で優先機が設定されていない場合には、集中制御装置1は、運転順序決定手段により、集中制御装置1に接続された全ての吸収式冷温水機のローテーション情報を作成し、このローテーション情報に基づいて1種類の運転開始順序データを作成する(ステップ109)。
【0050】
ステップ105で運転開始順序データAと運転開始順序データBとの2種類の運転開始順序データを作成すると、集中制御装置1は、予めメモリ7に記録されていた情報とこれら2種類の運転開始順序データA、Bを基に、予め定められた時間の間の平均負荷率から運転する吸収式冷温水機の台数を決定するための2種類のテーブルを作成する(ステップ111)。ステップ111で作成する2種類のテーブルは、図7に示すように、運転開始順序データAに基づく優先機に設定したNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45、No.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45を運転するためのテーブルAと、運転開始順序データBに基づくNo.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45のみを運転するためのテーブルBである。
【0051】
なお、ステップ103で複合機が設定されていない場合、集中制御装置1は、図5に示すように、ステップ107で作成した2種類の運転開始順序データに基づいて、ステップ111で、補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45を含まない2種類のテーブルを作成する。また、ステップ101で優先機が設定されていない場合には、ステップ109で作成した1種類の運転開始順序データに基づいて、全吸収式冷温水機による1種類のテーブルのみを作成する(ステップ113)。
【0052】
集中制御装置1は、ステップ111で2種類のテーブルA、Bを作成した後、運転台数決定手段により、最初に起動する吸収式冷温水機の台数、つまり初期起動台数の決定を行う(ステップ115)。初期起動台数は、過去の空調システム39の運転における最大空調負荷に応じて決定される。なお、初期起動台数は、予め設定され入力された初期起動能力、つまりシステム全体の能力に対する初期起動時の能力の割合などに応じて決定するなど、他の様々な決定方法で決定することもできる。
【0053】
ステップ115で初期起動台数を決定した後、集中制御装置1は、排熱源19が駆動していることを示す信号を受けているか否か、つまり排熱が有るか否かを確認する(ステップ117)。ステップ117で排熱が有る場合、集中制御装置1は、図7に示すように、優先機に設定したNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45、No.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45へ運転を許可する、つまり運転許可信号を送信する順序及び台数を決定するための運転開始順序データA及びテーブルAを選択する(ステップ119)。一方、ステップ117で排熱がない場合、集中制御装置1は、図6及び図7に示すように、No.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45へ運転許可信号を送信する順序及び台数を決定するためのの運転開始順序データB及びテーブルBを選択する(ステップ121)。
【0054】
したがって、排熱源19からの排熱が有る場合には、運転開始順序データA及びテーブルAが選択されることにより、必ず最初にNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45に運転許可信号が送信され、運転許可信号を受信したNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45の排熱焚き再生器による運転が行われる。また、排熱源19からの排熱がない場合には、運転開始順序データB及びテーブルBが選択されることにより、No.1、2の複合型吸収式冷温水機45に運転許可信号が送信されることはないため、排熱を利用したNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45の運転は行われない。
【0055】
ステップ119またはステップ121の後、集中制御装置1は、ステップ115で決定した初期起動台数とステップ119またはステップ121で選択した運転開始順序データとに応じて、運転を開始させる必要がある吸収式冷温水機に運転許可信号を送信する。運転許可信号を受けた吸収式冷温水機は、立ち上がり運転を開始する(ステップ123)。 なお、ステップ113の後にステップ115に進んで初期起動台数を決定した場合には、ステップ115からステップ123に進んで、運転許可信号を送信し、運転許可信号を受けた吸収式冷温水機が立ち上がり運転を開始する。
【0056】
このとき、運転開始順序データA及びテーブルAを選択するステップ119からステップ123に進んだ場合、優先機に設定されたNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45は、運転許可信号を受信するとNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45の制御部45aの制御により排熱焚き再生器による運転を開始する。ただし、No.1、2の複合型吸収式冷温水機45の制御部45aは、集中制御装置1からバーナ運転許可信号を受信するまでは、補助ボイラ43の運転は行わない。また、ステップ115で決定した初期起動台数が直焚き型吸収式冷温水機25を含む台数のときは、集中制御装置1の信号送信手段は、該当する直焚き型吸収式冷温水機25に運転許可信号を送信する。さらに、補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45を含む台数のときは、集中制御装置1の信号送信手段は、該当する複合型吸収式冷温水機45にバーナ運転許可信号を送信する。
【0057】
ステップ123の立ち上がり運転時の運転台数の制御は、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時は予め設定した温度Tc1以下に下がるまで、暖房時は予め設定した温度Th1以上にあがるまで行われる。また、立ち上がり運転時の運転台数の制御を開始してから予め設定した設定時間t1が経過しても、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が温度Tc1以下または温度Th1以上にならない場合には、選択した運転開始順序データにしたがって停止していた1台の吸収式冷温水機に運転許可信号を送信して運転を開始しさせ、吸収式冷温水機を1台増加する。
【0058】
ステップ123で冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が温度Tc1以下または温度Th1以上になると、集中制御装置1は、定常運転時の運転台数の制御を開始する(ステップ125)。ステップ125における定常運転時の運転台数の制御において、集中制御装置1は、排熱が無いためにステップ121に進み運転開始順序データB及びテーブルBを選択しているときに、排熱源19が駆動していることを示す信号を受けると、ステップ117に戻って排熱が有るか否かを確認し、排熱が有るのことによりステップ119に進んで運転開始順序データA及びテーブルAを選択する。そして、ステップ123の立ち上がり運転時の運転台数の制御をスキップしてステップ125の定常運転時の運転台数の制御に戻り、運転開始順序データA及びテーブルAを用いて定常運転時の運転台数の制御を行う。
【0059】
同様に、集中制御装置1は、排熱が有るためにステップ119に進み運転開始順序データA及びテーブルAを選択して定常運転時の運転台数の制御を行っているときに、排熱源19が駆動していることを示す信号が無くなると、ステップ117に戻って排熱が有るか否かを確認し、排熱が無いことによりステップ119に進んで運転開始順序データB及びテーブルBを選択する。そして、ステップ123の立ち上がり運転時の運転台数の制御をスキップして、ステップ125における定常運転時の運転台数の制御に戻り、運転開始順序データB及びテーブルBを用いて定常運転時の運転台数の制御を行う。
【0060】
なお、ステップ101で優先機が設定されていない場合のステップ109、ステップ113、ステップ123、そしてステップ125に至る過程は、従来の集中制御装置と同じ動作である。また、運転許可された直焚き型吸収式冷温水機25や複合型吸収式冷温水機45自体の運転動作の制御は、通常の吸収式冷温水機と同様に各吸収式冷温水機25、45が有する制御部25a、45aによって制御される。つまり、集中制御装置1は、各吸収式冷温水機25、45が有する制御部25a、45aに運転許可信号を送信して運転を許可することで、運転を開始する順序や運転台数やなどを制御し、各吸収式冷温水機25、45の運転動作は、各吸収式冷温水機25、45が有する制御部25a、45aが制御する。
【0061】
ステップ125の定常運転時の運転台数の制御では、図7に示すようなテーブルAまたはテーブルBを用いた平均負荷率に基づく運転台数の制御と、図6に示すような運転開始順序データAまたは運転開始順序データBを用いた冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度に基づく運転台数の制御とを並行して行っている。すなわち、集中制御装置1は、例えば図8に示すような動作により定常運転における吸収式冷温水機の運転台数の制御を行っている。
【0062】
冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度に基づく運転台数の制御において、集中制御装置1の運転台数決定手段は、図8に示すように、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時、予め設定した温度Tc2より高く、ステップ123の立ち上がり運転時の運転台数の制御から、ステップ125の定常運転時の運転台数の制御への移行を判断するための温度Tc1以下のとき、または、暖房時、予め設定した温度Th2より低く、ステップ123の立ち上がり運転時の運転台数の制御から、ステップ125の定常運転時の運転台数の制御への移行を判断するための温度Th1以上のときは、現在設定されている運転台数の吸収式冷温水機に運転許可信号を送信して全て運転開始してから設定時間t2経過し、かつこれらの吸収式冷温水機の全てから最大能力で運転していることを示す情報を受信してから設定時間t3経過しており、さらに、受信している冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度の変化が、冷房時、温度が上り勾配、または、暖房時、温度が下り勾配であれば、選択した運転開始順序データにしたがって吸収式冷温水機の運転台数を1台増加するため、停止している吸収式冷温水機に運転許可信号を送信する。なお、時間t1>時間t2>時間t3、温度Tc1>温度Tc2、温度Th1<温度Th2としている。時間t1、t2、t3は、例えば数十分程度の時間である。
【0063】
さらに、受信している冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時、温度Tc1より高く、予め設定した温度Tc3以下のとき、または、暖房時、温度Th1より低く、予め設定した温度Th3以上のときは、現在設定されている運転台数の吸収式冷温水機に運転許可信号を送信して全て運転開始してから設定時間t2経過し、かつ、受信している冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時、温度が上り勾配、または、暖房時、温度が下り勾配であれば、選択した運転開始順序データにしたがって吸収式冷温水機の運転台数を1台増加するため、停止している吸収式冷温水機に運転許可信号を送信する。
【0064】
また、受信している冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時、温度Tc3より高いとき、または、暖房時、温度Th3より低いときは、選択した運転開始順序データに在る全ての吸収式冷温水機の運転を開始するため、停止している全ての吸収式冷温水機に運転許可信号を送信する。一方、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時、温度Tc2以下のとき、または、暖房時、温度Th2以上のときは、平均負荷率による制御のみを行う。なお、温度Tc3>温度Tc1、温度Th3<温度Th1としている。
【0065】
ここで、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度は、図3に示す第2の例の空調システム39のような各連結管路33aに各々送液ポンプ37が設けられているような構成の場合には、そのとき運転している吸収式冷温水機の連結管路33a側、つまり出口側の水の温度の平均値を用いている。また、図2または図4に示す第1及び第3の例の空調システム17、51のように、冷温水管路31aに送液ポンプ37が設けられているような構成の場合には、吸収式冷温水機の運転状態に係わらず、全吸収式冷温水機の連結管路33a側、つまり出口側の水の温度の平均値を用いている。このとき、システムを構成する全ての吸収式冷温水機の能力が同じであれば、温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度の算出には、各吸収式冷温水機の出口側における水の温度の相加平均を用いる。しかし、システムを構成する吸収式冷温水機の能力が異なるものである場合、温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度の算出には、その能力に応じた重み付き平均を用いる。
【0066】
このように、本実施形態では、各吸収式冷温水機25、45の制御部25a、45aから、各吸収式冷温水機25、45の熱媒体の出口側での温度データに対応する信号をもらって、その温度データに基づいて冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度を演算し推定している。したがって、吸収式冷温水機が備えている温度センサにより熱媒体流路を通流する室内機に供給される熱媒体の温度を算出し、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度の情報として受信できることから、熱媒体流路に別途温度センサなどを設ける必要がない。
【0067】
平均負荷率に基づく運転台数の制御において、集中制御装置1の運転台数決定手段は、図8に示すように、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時、温度Tc2以下のとき、または、暖房時、温度Th2以上のときで、最後に運転許可信号を送信した吸収式冷温水機、つまり最後に運転を開始した吸収式冷温水機の起動から時間t3経過しているとき、平均負荷率に基づく運転台数の制御を行う。なお、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が、冷房時、温度Tc2より高いとき、または、暖房時、温度Th2より低いときは、平均負荷率に基づく運転台数の制御を行わない。
【0068】
ここで、平均負荷率の演算動作について説明する。集中制御装置1の運転台数決定手段は、図9乃至図11に示すように、予め設定されたサンプリング周期t4、例えば数十秒毎に、選択した運転開始順序データに在る各吸収式冷温水機25、45の入熱量に対応する情報を受信する(ステップ201)。本実施形態では、ステップ201において、排熱で駆動しているNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45では、入熱量に対応する情報として、排熱の有無の情報を取得する。そして、排熱が有る場合には、1台の複合型吸収式冷温水機45の排熱による最大入熱量に対する入熱量の割合、つまり1台の複合型吸収式冷温水機45における排熱インプットが100%であると判断している。
【0069】
また、No.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45では、入熱量に対応する情報として、例えば燃焼停止、低燃焼や高燃焼といったバーナの燃焼状態の情報を取得する。そして、バーナの燃焼状態に基づいて、1台の直焚き型吸収式冷温水機25の図示していない直焚き再生器、または1台の複合型吸収式冷温水機45の補助ボイラ43が有するバーナの燃焼による最大入熱量に対する入熱量の割合、つまり1台の吸収式冷温水機25、45における燃焼インプットを判断している。
【0070】
すなわち、集中制御装置1のメモリ7には、予めNo.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43のバーナの燃焼状態に応じた燃焼インプットに関する情報が記録されている。そして、集中制御装置1は、No.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25の制御部25a、そして補助ボイラ43の駆動によるNo.1、2の排熱型吸収式冷温水機47の制御部47aから各々受信したバーナの燃焼状態の情報に基づいて、メモリ7に予め記録しておいたNo.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43のバーナの燃焼状態に応じた燃焼インプットに関する情報を読み出す。燃焼インプットは、例えば、バーナの燃焼状態が燃焼停止を含めて4段階のものにおいて、受信したバーナの燃焼状態が低燃焼であれば燃焼インプット35%、中燃焼であれば燃焼インプット70%、そして高燃焼で有れば燃焼インプット100%といったように判断される。
【0071】
なお、停止している吸収式冷温水機の排熱インプットまたは燃焼インプットは、0%となる。また、バーナの燃焼状態は、直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43共に、種類に応じて、燃焼停止を含めて4段階のもの、3段階のものや2段階のものなど様々であり、燃焼状態に対応する燃焼インプットもバーナの種類に応じて異なる。また、集中制御装置1のメモリ7にバーナの燃焼状態に応じた燃焼インプットに関する情報を記録しておき、集中制御装置1がバーナの燃焼状態から燃焼インプットを判断するだけでなく、集中制御装置1が各吸収式冷温水機の制御部から各吸収式冷温水機の制御部で判定した燃焼インプットに関する情報を受け取るようにすることもできる。図10及び図11では、運転開始順序データA及びテーブルAを用いて定常運転時の運転台数の制御を行っている場合を示している。
【0072】
集中制御装置1は、各吸収式冷温水機25、45に関してステップ201で得られた排熱インプット及び燃焼インプットと、その排熱インプットまたは燃焼インプットを得た吸収式冷温水機の能力との積を合計してシステム負荷率を算出し、前回のサンプリングで算出したシステム負荷率と積算する(ステップ203)。さらに、各サンプリング周期t4毎に吸収式冷温水機25、47の能力を合計したシステム能力を算出し、前回のサンプリングで算出したシステム能力と積算する(ステップ205)。なお、システム能力は、同一の運転開始順序データ及びテーブルを用いている間は一定であるのでその都度算出する必要はなく、用いる運転開始順序データ及びテーブルが変わったとき、すなわち、排熱の有無の状態が変わったときだけ算出するようにすることもできる。
【0073】
ステップ201により、ステップ203及びステップ205のシステム負荷率の積算、及びシステム能力の積算をサンプリング周期t4毎に繰り返し、予め設定されたインターバル時間t5、例えば数十分毎に、この間のシステム能力の積算値に対するシステム負荷率の積算値の割合、すなわち平均負荷率を演算する(ステップ207、209)。このようなステップ201からステップ209に至る平均負荷率の演算過程を繰り返し、予め設定されたインターバル時間t5の間の平均負荷率を演算する。なお、ステップ209が終了すると、集中制御装置1は、このインターバルの間のシステム能力の積算値、及びシステム負荷率の積算値のデータを消去する。
【0074】
このように、算出した平均負荷率と、図7に示すようなテーブルAまたはテーブルBとに基づいて、集中制御装置1の運転台数決定手段は、運転台数の決定を行う。集中制御装置1の運転台数決定手段は、図7及び図12に示すように、算出した平均負荷率が、運転台数を増加するためのテーブルAまたはテーブルBの運転台数に対応する負荷率よりも大きいか否かを判定する(ステップ301)。
【0075】
なお、図7に示すテーブルAまたはテーブルBの運転台数増加テーブルTup[i]、運転台数減少テーブルTdn[i]における運転台数[i]は、優先機に設定された排熱で駆動するNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45を除いた、No.3、4の直焚き型吸収式冷温水器25、そして補助ボイラ43で駆動するNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45の4台における運転台数、つまり優先機を除いた運転台数であり、i=1は、No.3の直焚き型吸収式冷温水器25、i=2は、No.4の直焚き型吸収式冷温水器25、i=3は、補助ボイラ43で駆動するNo.1の複合型吸収式冷温水機45、そしてi=4は、補助ボイラ43で駆動するNo.2の複合型吸収式冷温水機45を意味する。
【0076】
集中制御装置1の運転台数決定手段は、図12に示すように、ステップ301において、算出した平均負荷率が、優先機を除いた運転台数[i]が1台つまりTup[1]に対応するテーブルAまたはテーブルBの負荷率よりも大きい場合、Tup[1]で運転開始される吸収式冷温水機、つまり図7ではNo.3の直焚き型吸収式冷温水器25が停止しているか否かを判定する(ステップ303)。ステップ303で、No.3の直焚き型吸収式冷温水器25が停止している場合、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が上り勾配または下り勾配であるか否かを判定する(ステップ305)。
【0077】
ステップ305で、冷房時、水の温度が上り勾配、または、暖房時、水の温度が下り勾配である場合、1台目の直焚き型吸収式冷温水器、つまりNo.3の直焚き型吸収式冷温水器25を運転することを判定する(ステップ307)。また、ステップ303で、No.3の直焚き型吸収式冷温水器25が停止していない場合も、ステップ307に進み、1台目の直焚き型吸収式冷温水器、つまりNo.3の直焚き型吸収式冷温水器25を運転することを判定する(ステップ307)。
【0078】
一方、ステップ301において、算出した平均負荷率が、優先機を除いた運転台数[i]が1台つまりTup[1]に対応するテーブルAまたはテーブルBの負荷率以下の場合、算出した平均負荷率が、Tdn[1]に対応するテーブルAまたはテーブルBの負荷率よりも小さいか否かを判定する(ステップ309)。集中制御装置1の運転台数決定手段は、ステップ309において、算出した平均負荷率が、Tdn[1]に対応するテーブルAまたはテーブルBの負荷率よりも小さい場合、1台目の直焚き型吸収式冷温水器、つまりNo.3の直焚き型吸収式冷温水器25の運転の停止を判定する(ステップ311)。また、ステップ305で、冷房時、水の温度が下り勾配、または、暖房時、水の温度が上り勾配である場合も、ステップ311に進み、1台目の直焚き型吸収式冷温水器、つまりNo.3の直焚き型吸収式冷温水器25の運転の停止を判定する。
【0079】
さらに、ステップ309において、算出した平均負荷率がTdn[1]に対応するテーブルAまたはテーブルBの負荷率以上の場合、1台目の直焚き型吸収式冷温水器、つまりNo.3の直焚き型吸収式冷温水器25が運転中の場合にはそのまま運転し、停止中の場合には停止したままにすることを判定する(ステップ313)。
【0080】
このようなステップ301からステップ313までの過程を、優先機に設定された排熱で駆動するNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45を除いた運転台数[i]、本実施形態では4台について順次繰り返しながら行う。これにより、集中制御装置1の運転台数決定手段は、優先機に設定された排熱で駆動するNo.1、2の複合型吸収式冷温水機45を除いた4台のうちの運転台数を決定する。そして、集中制御装置1の信号送信手段は、運転台数決定手段で決定した運転台数と、テーブルAまたはテーブルBの吸収式冷温水機の運転を開始する順番に応じて、運転許可信号、または運転非許可信号を対象となる吸収式冷温水機に送信する。なお、運転台数[i]が3台または4台のとき、集中制御装置1の信号送信手段は、補助ボイラ43で駆動するNo.1の複合型吸収式冷温水機45、または補助ボイラ43で駆動するNo.1及びNo.2の複合型吸収式冷温水機45に対してバーナ運転許可信号を送信する。
【0081】
ここで、本実施形態では、排熱を利用した駆動による複合型吸収式冷温水機45の排熱インプットは、排熱源19が駆動していることを示す信号を受けていれば、つまり、排熱が有れば100%としている。しかし、実際には、排熱源19の作動状態によって排熱インプットは変化している。このため、実際の排熱インプットが100%よりも低いとき、直焚き型吸収式冷温水器25が運転していれば、再生器温度などに応じて、図示していない直焚き再生器のバーナの燃焼状態を上げるといった動作を直焚き型吸収式冷温水器25が行う。また、実際の排熱インプットが増大して運転している直焚き型吸収式冷温水器25の再生器温度が例えば冷房運転において低くなると、図示していない直焚き再生器のバーナの燃焼状態を上げるといった動作を直焚き型吸収式冷温水器25が行う。
【0082】
さらに、実際の排熱インプットが100%よりも低く、排熱を利用した駆動による複合型吸収式冷温水機45だけでは算出した平均負荷率が、該当するテーブルAまたはテーブルBの負荷率よりも大きくなる場合や、直焚き型吸収式冷温水器25を運転しているときに図示していない直焚き再生器のバーナの燃焼状態を変化させても算出した平均負荷率が、該当するテーブルAまたはテーブルBの負荷率よりも大きくなる場合などには、集中制御装置1は、停止している直焚き型吸収式冷温水器25に運転許可信号を送信して運転を開始させる。
【0083】
一方、排熱を利用した駆動による複合型吸収式冷温水機45に加えて直焚き型吸収式冷温水器25が運転しているときに、実際の排熱インプットが増大し、図示していない直焚き再生器のバーナの燃焼状態を下げるといった動作を直焚き型吸収式冷温水器25が行っても算出した平均負荷率が、該当するテーブルAまたはテーブルBの負荷率よりも小さくなる場合、集中制御装置1は、運転している直焚き型吸収式冷温水器25に運転非許可信号を送信して運転を停止させる。
【0084】
排熱を利用した駆動による複合型吸収式冷温水機45の排熱インプットは、本実施形態のように排熱が有るときに100%とするだけでなく、実際の排熱インプットの計測が行える場合や、排ガスの流量や温度や排熱源の駆動状態を示す信号などからできるだけ正確に排熱インプットを算出することなどができる場合には、そのような計測した排熱インプットや算出した排熱インプットの値を用いることもできる。
【0085】
なお、図7及び図10は、排熱を利用した駆動による複合型吸収式冷温水機45、直焚き型吸収式冷温水機25、そして補助ボイラ43の駆動による複合型吸収式冷温水機45が全て同じ冷却または加温処理能力を有していると仮定したものである。また、図7の各テーブルの運転台数を増減させるための負荷率の数値は、排熱を利用した駆動による複合型吸収式冷温水機45、直焚き型吸収式冷温水機25、そして補助ボイラ43の駆動による複合型吸収式冷温水機45が全て同じ冷却または加温処理能力を有しているとした場合の一例を示している。
【0086】
このように、本実施形態の集中制御装置1では、運転順序決定手段で運転を開始する順序を決定するときに複数の吸収式冷温水機の中から優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を設定する優先機設定手段を備えているため、複合型吸収式冷温水機45を優先機設定手段で優先的に運転を許可する吸収式冷温水機に設定することで、常に排熱を熱源として複合型吸収式冷温水機45が最初に駆動される。そして、運転台数決定手段で決定された必要な運転台数に応じて、直焚き型吸収式冷温水機25が駆動される。したがって、冷温水管路31aを通流する水の冷却または加温に優先的に排熱が利用されることになり、排熱型吸収式冷温水機と直焚き型吸収式冷温水機とを備えたシステムの省エネルギー性を向上できる。
【0087】
さらに、優先機設定手段は、複数の複合型吸収式冷温水機45を優先機として設定可能であり、信号送信手段は、優先機設定手段で設定された複数の複合型吸収式冷温水機45に同時に運転の指令信号を送信する。したがって、複数の複合型吸収式冷温水機45を同時に駆動するため、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が要求された温度になるまでの時間を短縮できる。
【0088】
ところで、排熱源19からの排熱がないのに複合型吸収式冷温水機45が優先的に運転を開始してしまうと、運転台数決定手段で直焚き型吸収式冷温水機25を運転することになる運転台数が決定されるまで、冷温水管路31aを通流する室内機35に供給される水の温度が要求される温度にならない。このため、室内機35に供給される水の温度が要求される温度になるまでの時間が長くなる、つまり立ち上がり時間が長くなるという問題が生じる。空調システムの場合には、立ち上がり時間が長くなると、要求された室温になるまでの時間が長くなり、快適性が低下してしまう。
【0089】
これに対して、本実施形態の集中制御装置1では、運転台数決定手段は、優先機が設定されている場合、吸収式冷温水機の運転開始順序を定義した2つの運転開始順序データA、Bを作成する。運転開始順序データAは、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する複合型吸収式冷温水機45を含み、運転開始順序データBは、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する複合型吸収式冷温水機45を含んでいない。そして、運転台数決定手段は、排熱を利用して駆動される複合型吸収式冷温水機45の排熱源19の駆動を示す信号を受けた場合には運転開始順序データAを、排熱源19の駆動を示す信号を受けていない場合には運転開始順序データBを用いて吸収式冷温水機の運転台数を決定している。したがって、排熱源からの排熱がない場合には、排熱型吸収式冷温水機を駆動せず、直焚き型吸収式冷温水機で運転を開始するため、冷温水管路を通流する室内機に供給される水が要求された温度になるまでの時間を短縮できる。また、空調システムの場合、快適性を向上できる。
【0090】
さらに、集中制御装置1の信号送信手段は、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する複合型吸収式冷温水機45に対して、バーナの燃焼による運転を許可するバーナ運転許可信号を送信する。このため、複合型吸収式冷温水機45のように補助ボイラ43を有しているときには、排熱による駆動だけでは熱媒体の温度を要求された温度にできないときに、補助ボイラ43が駆動してしまうのを防ぎ、複合型吸収式冷温水機45が備えた補助ボイラ43よりも熱効率が高い直焚き型吸収式冷温水機25を運転できる。これにより、補助ボイラ43の駆動では、熱媒体である水を加熱し、この加熱された水からの入熱で複合型吸収式冷温水機45が駆動されるため、バーナの熱で直接稀溶液を加熱する直焚き型吸収式冷温水機25に比べて熱損失が大きく効率が悪いが、直焚き型吸収式冷温水機25が補助ボイラ43よりも優先的に運転開始されることにより、システム全体でみた場合の熱効率を向上でき、省エネルギー性をより向上できる。
【0091】
加えて、集中制御装置1の複合機設定手段は、優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する1台の吸収式冷温水機を、優先的に運転を開始する排熱型吸収式冷温水機と、優先的に運転を行わない直焚き型吸収式冷温水機との2台の吸収式冷温水機と見なす設定ができる。そして、運転順序決定手段は、複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機のグループ、つまり補助ボイラ43で駆動する複合型吸収式冷温水機45のグループと、優先機設定手段で設定されていない直焚き型吸収式冷温水機25のグループとの2つのグループに分別し、直焚き型吸収式冷温水機25のグループの運転を補助ボイラ43で駆動する排熱型吸収式冷温水機47のグループの運転よりも優先的に開始する。また、信号送信手段が運転順序決定手段で決定された順序にしたがって補助ボイラ43で駆動する複合型吸収式冷温水機45のグループに信号を送信するとき、バーナ運転許可信号を送信している。
【0092】
したがって、第2の例のような補助ボイラ43を備えた複合型吸収式冷温水機45や第3の例のような直焚き型の再生器を備えた排熱型吸収式冷温水機53などを設置した場合、この補助ボイラ43を備えた排熱型吸収式冷温水機47や第3の例のような直焚き型の再生器を備えた排熱型吸収式冷温水機51などの、補助ボイラ43や直焚き型の再生器による駆動を1台の直焚き型吸収式冷温水機と見なして運転台数に数えることができ、より少ない吸収式冷温水機の台数で、必要な熱媒体の冷却または加温能力を得ることができる。
【0093】
さらに、補助ボイラ43を備えた複合型吸収式冷温水機45の場合、直焚き型吸収式冷温水機25よりも熱効率が低い補助ボイラ43の駆動による排熱型吸収式冷温水機での熱媒体の冷却または加温を、全ての直焚き型吸収式冷温水機25の運転の後に行うことができ、省エネルギー性を一層向上できる。
【0094】
また、直焚き型の再生器を備えた排熱型吸収式冷温水機51の場合、直焚き型の再生器の駆動による排熱型吸収式冷温水機51での熱媒体の冷却または加温を、全ての直焚き型吸収式冷温水機25の運転の後に行うことができ、排熱型吸収式冷温水機51の直焚き型の再生器が優先的に作動するのを回避し、排熱型吸収式冷温水機の直焚き型の再生器の運転頻度が高くなるのを防ぐことができる。
【0095】
さらに、運転順序決定手段は、補助ボイラ43で駆動する複合型吸収式冷温水機45のグループと、優先機設定手段で設定されていない直焚き型吸収式冷温水機25のグループとの2つのグループ内で、各々、これらの各グループに含まれる吸収式冷温水機25、45の運転を開始する順序をローテーションさせている。したがって、補助ボイラ43や直焚き型吸収式冷温水機25の運転時間を平均化させることができ、不具合の発生の抑制や保守点検頻度などを低減できる。
【0096】
また、本実施形態では、熱媒体として水を例示しているが、水に限らず様々な熱媒体を用いることができる。
【0097】
また、本発明は、本実施形態で例示した構成の空調システムに限らず、排熱型吸収式冷温水機と直焚き型吸収式冷温水機とを備えた様々な構成の様々な目的に用いるシステムに適用することができる。
【0098】
【発明の効果】
本発明によれば、排熱型吸収式冷温水機と直焚き型吸収式冷温水機とを備えたシステムの省エネルギー性を向上できる吸収式冷温水機用の集中制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明を適用してなる集中制御装置を用いた空調システムの第1の例の概略構成を示す図である。
【図3】本発明を適用してなる集中制御装置を用いた空調システムの第2の例の概略構成を示す図である。
【図4】本発明を適用してなる集中制御装置を用いた空調システムの第3の例の概略構成を示す図である。
【図5】本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態の概略動作を示すフロー図である。
【図6】本発明を適用してなる集中制御装置の運転順序決定手段で決定した運転開始順序データとローテーションについて説明する図である。
【図7】本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態における運転台数の決定方法と運転台数の決定に用いるテーブルを示す図である。
【図8】本発明を適用してなる集中制御装置の冷温水温度と平均負荷率とによる制御の一例を説明する図である。
【図9】本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態の平均負荷率演算過程を示すフロー図である。
【図10】本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態の平均負荷率の演算方法を説明する図である。
【図11】本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態の平均負荷率の演算方法を説明する図である。
【図12】本発明を適用してなる集中制御装置の一実施形態の平均負荷率に基づく運転台数決定過程を示すフロー図である。
【符号の説明】
1 集中制御装置
3 マイコン
5 入力部
7 表示部
9 メモリ
11 通信回路
13 通信ポート
15 電源回路
Claims (7)
- 通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機に対して個別に運転の開始を許可する運転許可信号を送信する信号送信手段と、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機からの運転状態に関する情報を受信する受信手段と、該受信手段で受信した各吸収式冷温水機の運転状態に関する情報に基づいて複数の吸収式冷温水機の運転を開始する順序を決定する運転順序決定手段と、該運転順序決定手段で運転を開始する順序を決定するときに複数の吸収式冷温水機の中から優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を設定する優先機設定手段とを備え、前記運転順序決定手段で決定した運転を開始する順序にしたがって前記信号送信手段により通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機に対して個別に前記運転許可信号を送信してなる吸収式冷温水機用の集中制御装置。
- 前記優先機設定手段は、複数の吸収式冷温水機を優先機として設定可能であり、前記信号送信手段は、前記優先機設定手段で設定された複数の吸収式冷温水機に同時に前記運転許可信号を送信してなることを特徴とする請求項1に記載の集中制御装置。
- 前記運転順序決定手段は、前記優先機設定手段により優先的に運転を開始する吸収式冷温水機が設定されているとき、吸収式冷温水機の運転開始順序を定義した2種類の運転開始順序データを作成し、該2種類の運転開始順序データは、前記優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を含む第1の運転開始順序データと、前記優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する吸収式冷温水機を含まない第2の運転開始順序データとからなることを特徴とする請求項1または2に記載の集中制御装置。
- 前記受信手段は、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機からの運転状態に関する情報として、通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機における排熱による入熱量に対応する情報またはバーナの燃焼による入熱量に対応する情報、及び、吸収式冷温水機で冷却または加温された熱媒体の温度の情報の少なくとも1つを受信してなり、該受信手段で受信した入熱量に対応する情報に基づいて演算した予め定められた時間の間の平均負荷率、及び、前記受信手段で受信した熱媒体の温度のデータの少なくとも一方に基づいて通信可能に接続された複数の吸収式冷温水機の運転台数を決定する運転台数決定手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の集中制御装置。
- 前記信号送信手段は、前記優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する吸収式冷温水機に対して、前記運転許可信号とは別個に、バーナの燃焼による運転を許可するバーナ運転許可信号を送信してなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の集中制御装置。
- 前記優先機設定手段で設定した優先的に運転を開始する1台の吸収式冷温水機を、前記優先的に運転を開始する吸収式冷温水機と、優先的に運転を行わない吸収式冷温水機との2台の吸収式冷温水機と見なす設定が可能な複合機設定手段を備え、前記運転順序決定手段は、優先的に運転を行わない吸収式冷温水機を、前記複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機のグループと、前記優先機設定手段で設定されていない吸収式冷温水機のグループとの2つのグループに分別して、前記優先機設定手段で設定されていない吸収式冷温水機のグループの運転を前記複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機のグループの運転よりも優先的に開始し、前記信号送信手段は、前記運転順序決定手段で決定された順序にしたがって優先的に運転を行わない吸収式冷温水機に運転許可信号を送信するとき、前記複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機にはバーナ運転許可信号を送信してなることを特徴とする請求項5に記載の集中制御装置。
- 前記運転順序決定手段は、前記複合機設定手段で設定された吸収式冷温水機のグループと、前記優先機設定手段で設定されていない吸収式冷温水機のグループとの2つのグループ内で、各々、該各グループに含まれる吸収式冷温水機の運転を開始する順序をローテーションさせてなることを特徴とする請求項6に記載の集中制御装置。
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