JP2006207855A - 冷凍機の運転方法及び冷凍機を備えて成る設備 - Google Patents
冷凍機の運転方法及び冷凍機を備えて成る設備 Download PDFInfo
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Abstract
複数の冷凍機の運転技術において、より一層の省電力化を図れる技術の提供。
【解決手段】
負荷部の目標冷凍容量を、複数の冷凍機のうち運転されるものの所定の複数の組合わせにおいて、該運転される冷凍機それぞれの冷凍能力に応じて冷凍機毎に配分し、該配分冷凍容量に基づき近似式により、上記運転される冷凍機それぞれの消費電力を上記複数の組合わせについて求め、さらに、該求めた各消費電力の総和を演算し、該総和値が最小値となる組合わせまたは他に比べて低い値となる組合わせを選択して設定し、該設定した組合わせの複数の冷凍機をそれぞれ、上記配分冷凍容量に等しい冷凍容量値またはこれに近い冷凍容量値に設定して運転する。
【選択図】 図2
Description
冷凍機の駆動電力の低減化に関する従来技術で、文献に記載されたものとしては例えば特開平9−145176号公報(特許文献1)に記載された技術がある。該公報には、複数台の冷凍装置を用いるシステムにおいて、該システム全体のエネルギー消費効率を最大限に引き出すために、システム全体が部分負荷となった時、該システム全体のエネルギー消費効率を最大にすることができるポイントを演算し、該最大ポイントで各冷凍装置を運転するとした技術が記載されている。
本発明の目的は、かかる課題点を解決して、上記冷凍機(冷凍装置)の運転技術において、より一層の省電力化を図れる運転技術を提供することにある。
図1〜図4は、本発明の実施例の説明図である。図1は、本発明の実施例としての冷凍用設備の構成例図、図2は、図1の設備に用いる複数の冷凍機の運転動作手順の説明図、図3は、図1の設備中の冷凍機の部分負荷特性の一例を示す図、図4は、複数の冷凍機の組合わせ及び図3の特性に基づく近似式により演算した冷凍機の消費電力値を示す図である。
図2において、
(1)先ず、運転制御部2により冷凍機部1の制御動作がスタートする(ステップS201)。
(2)運転制御部2は、冷凍機部1の冷凍機R1、…、Rnのうち運転されるものの所定の複数の組合わせを設定する(ステップS202)。
(3)運転制御部2は、上記設定した目標冷凍容量を、上記組合わせのそれぞれにおいて、上記運転される冷凍機それぞれの定格冷凍容量に基づいて冷凍機毎に配分する(ステップS203)。該配分は、例えば冷凍機それぞれの定格冷凍容量値に比例した比例配分とする。
(4)運転制御部2は、上記配分冷凍容量を、運転される冷凍機毎の冷凍容量と消費電力の関係を示すモデル化した近似式に代入して、該冷凍機それぞれの消費電力を上記冷凍機の所定の組合わせの全てについて演算により求め、さらに該求めた各消費電力の総和を上記組合わせ毎に演算する(ステップS204)。
(5)運転制御部2は、上記演算した消費電力の総和値が最小値となる組合わせまたは他に比べて低い値となる組合わせを上記組合わせの中から選択して設定する(ステップS205)。
(6)運転制御部2は、上記設定した組合わせの複数の冷凍機の冷凍容量をそれぞれ、上記配分冷凍容量に等しい冷凍容量値またはこれに近い冷凍容量値に設定する(ステップS206)。
(7)運転制御部2は、上記設定した冷凍容量値で各冷凍機を運転し、上記制御動作のスタートから該設定した冷凍容量値での運転状態に至るまでの一連の冷凍機部1の制御動作を終了させる(ステップS207)。
上記(1)〜(7)の一連の動作は、上記運転制御部2が、プログラムに従い、上記ステップS201〜ステップS207の一連の手順を実行することにより自動的に行われるものとする。また、該プログラムは、運転制御部2内のメモリに予め記憶されているものとする。
Y=a1X2+b1X+c1 …(数1)
ここで、冷凍機R1の冷凍容量の絶対値をx(RT)、冷凍機R1の定格冷凍容量の絶対値をx0(RT)とすると、
X=(x/x0)・100 …(数2)
また、冷凍機R1の消費電力の絶対値をy(kW)、冷凍機R1の定格消費電力の絶対値をy0(kW)とすると、
Y=(y/y0)・100 …(数3)
で表される。
y=A1x2+B1x+C1 …(数4)
となる。ただし、定数A1、B1、C1はそれぞれ、A1=100・a1y0/x0 2、B1=b1y0/x0、C1=c1y0/100である。
図4は、図1の冷凍用設備100を、7台の冷凍機(冷凍機R1がターボ式冷凍機1(ターボ1)、冷凍機R2がターボ式冷凍機2(ターボ2)、…、冷凍機Rnが吸収式冷凍機である)を備えた構成とし、該7台の冷凍機のうち、6台の冷凍機を運転状態とし、1台を非運転状態とする場合の複数の組合わせと、7台の冷凍機を運転状態とし、2台を非運転状態とする場合の複数の組合わせにつき、個々の組合わせの中でのそれぞれの冷凍機(運転される冷凍機)に配分される冷凍容量値(配分冷凍容量値)と、それに基づくそれぞれの冷凍機(運転される冷凍機)の消費電力値、運転される冷凍機全部の合計消費電力値の演算結果などを示す。イ欄は、7台の冷凍機の運転の組合わせを示し、ロ欄は、各組合わせの場合の運転の可否を示し、ハ欄は、各組合わせの場合の合計消費電力値を示し、ニ欄は、各組合わせの場合の合計消費電力値の評価を示し、ホ欄は、各組合わせの場合の合計冷凍能力値すなわち合計定格冷凍容量値を示し、ヘ欄は、各組合わせの場合の冷凍機(運転される冷凍機)それぞれの消費電力値を示し、ト欄は、各組合わせの場合の冷凍機(運転される冷凍機)それぞれの配分冷凍容量値を示す。該それぞれの配分冷凍容量値は、本例では、目標冷凍容量値を各冷凍機の定格冷凍容量値により比例配分した値である。
2…運転制御部、
3…負荷部、
4…冷却水槽、
5…冷水2次ポンプ部、
6…冷水ヘッダ、
7…調相器、
11…第1の温度監視点、
12…第2の温度監視点、
100…冷凍用設備。
Claims (4)
- 冷凍、冷却または冷房用の設備に用いられる複数の冷凍機の運転方法であって、
上記設備の負荷部の目標冷凍容量を設定する第1のステップと、
上記設定した目標冷凍容量を、上記複数の冷凍機のうち運転されるものによる複数の組合わせのそれぞれにおいて、該運転される冷凍機それぞれの冷凍能力に基づき該冷凍機毎に演算し配分する第2のステップと、
冷凍機の冷凍容量と消費電力の関係を示す近似式を用い、上記配分された冷凍容量に基づき、上記運転される冷凍機それぞれの消費電力を、上記それぞれの組合わせについて演算する第3のステップと、
上記求めた各消費電力の総和を上記組合わせ毎に演算する第4のステップと、
上記総和値が最小値となる組合わせまたは他に比べて低い値となる組合わせを選択し設定する第5のステップと、
上記設定した組合わせの複数の冷凍機をそれぞれ、その冷凍容量を上記配分冷凍容量に等しい容量値またはこれに近い容量値に設定する第6のステップと、
を経て、上記冷凍機を運転することを特徴とする冷凍機の運転方法。 - 上記第3のステップでは、上記近似式が、最小二乗法により設定される特性曲線を近似する式である請求項1に記載の冷凍機の運転方法。
- 冷凍機を用い冷凍、冷却または冷房を行う設備であって、
冷凍、冷却または冷房用の流体の冷却を行う複数の冷凍機と、
設備の目標冷凍容量を、上記複数の冷凍機のうち運転されるものの所定の複数の組合わせのそれぞれにおいて、該運転される冷凍機それぞれの冷凍能力に基づき該冷凍機毎に配分し、近似式により、上記配分冷凍容量に基づき、上記運転される冷凍機それぞれの消費電力を上記組合わせの全てについて演算し、該組合わせ毎の該消費電力の総和を演算し、該総和値が該組合わせ中で最小となる組合わせまたは他に比べて低い値となる組合わせを選択して設定し、該設定した組合わせの複数の冷凍機それぞれの冷凍容量を上記配分冷凍容量に等しい容量値またはこれに近い容量値に設定する運転制御部と、
を備えて構成されることを特徴とする設備。 - 上記運転制御部は、上記目標冷凍容量を、上記運転される冷凍機それぞれの定格冷凍容量に基づき該それぞれの冷凍機に比例配分する構成である請求項3に記載の設備。
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