JP2006275323A - Heat source system optimal operation control method and device - Google Patents

Heat source system optimal operation control method and device Download PDF

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JP2006275323A JP2005091613A JP2005091613A JP2006275323A JP 2006275323 A JP2006275323 A JP 2006275323A JP 2005091613 A JP2005091613 A JP 2005091613A JP 2005091613 A JP2005091613 A JP 2005091613A JP 2006275323 A JP2006275323 A JP 2006275323A
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Inventor
Hiroichi Tashiro
Masabumi Terawaki
正文 寺脇
博一 田代
Original Assignee
Sanki Eng Co Ltd
三機工業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat source system optimal operation control method and its device of high reliability capable of easily, accurately and most efficiently operating various devices constituting air conditioning equipment without impairing required performance. <P>SOLUTION: In this optimal operation control method, a heat source operation pattern is decided from a heat source operation switching map to start and stop prescribed heat sources 1, 2, 3, multivariate analysis is performed on a numerical scheme obtained from load factor of the heat sources 1, 2, 3, specifications of the devices and logical analysis, various set values such as a cold water outlet temperature set value and a cold water flow rate set value are determined as optimal values in primary energy evaluation, economical evaluation and environmental evaluation on the basis of power consumption, gas consumption and high efficiency operation control function mathematized by using primary polynomial, and cooling water pumps 31, 35, 40, cold water pumps 49, 53, 57 and a cooling tower 6 are controlled on the basis of the optimal values. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は熱源システム最適運転制御方法及び装置に関する。 The present invention relates to a heat source system optimum operation control method and apparatus.

空調設備においては、二次側冷房負荷(空調機等で処理した冷房負荷)に応じて、ガス吸収式冷温水機、インバータターボ冷凍機、フリークーリング用熱交換器等の熱源を、冷凍機能力や効率等を考慮して順次切換え使用する場合がある。 In air conditioning, depending on the secondary side cooling load (cooling load treated with air conditioner, etc.), gas absorption chiller-heater, inverter turbo chiller, a heat source such as a heat exchanger for free cooling, refrigeration capability force sometimes sequentially switched used in consideration of and efficiency, and the like.

而して、斯かる空調設備では、夏期の暑い時期では、冷房用の熱源は冷却能力を100%近くで運転するので、ファンやポンプ等の補機類の制御も略定格運転(フル運転)の状態になるため、選択肢が限られてしまい、何れの制御方式を用いても結果にあまり相違が生じない。 And Thus, in such air conditioning, in the hot season is summer, since the heat source for cooling is operated the cooling capacity close to 100%, control is also substantially the rated operation of the auxiliary machines such as fans and pumps (full operation) to become a state, choices will be limited, differences does not occur so much in the results with either control scheme.

ところが、春季や秋季のような中間期のようにそれほど暑くない時期では、熱源システムの冷房負荷は60%以下となる場合があり、どの熱源をどの程度の出力で運転を行なうかは重要であり、又、夫々の熱源の補機類に変流量制御装置(インバータ)が導入されていれば、冷却水や冷水の流量を小さくすることで、省エネルギ効果を得られる。 However, the timing is not hot so as interim like spring and fall, the cooling load of the heat source system may become 60% or less, or performs operation which heat source how much output is important also if variable flow control device to auxiliaries of the respective heat source (inverter) is only to be introduced, by reducing the flow rate of the cooling water or cold water, the resulting energy saving effect. この場合に、どの熱源を使用するのか、どのくらいの出力をさせるのか、各補機をどのくらいのインバータ出力とするのかは、多種多用な選択肢が存在するため、その運転の仕方によっては、生成する熱量が同じでも、使用する電力量やガス量が大きく異なることが考えられ、エネルギ的に無駄な運転となる場合もある。 In this case, whether to use any heat source, whether to how much output, heat is either to the inverter output of how much each accessory, for there is a wide diverse alternatives, depending on how the operation of generating there is also the same, is possible that electric energy and gas volume used is significantly different, it may be energetically wasteful operation.

而して、エネルギ的に望ましい状態で空調設備が運転できる空調設備の制御方法及びこのように制御される空調設備としては、特許文献1がある。 And Thus, as the air conditioning equipment is controlled method and thus the control of the air conditioning equipment air conditioning can be operated at an energy desirable condition, there is Patent Document 1. 而して、特許文献1においては、消費エネルギを第一の評価軸として空調設備各機器の最適化運転をするに当り、部分負荷の各機器特性を重ね合わせて総合的な最適運転点を見つけるため、空調設備運転シミュレータ(計算アルゴリズム)を使い、数式化された各機器パラメータ毎の消費エネルギにつき、各センサから取得されたリアルタイム運転データを逐一代入計算してその最適点を求めそれに基き制御するようにしている。 And Thus, in Patent Document 1, per To optimize operation of the air conditioning equipment each device energy consumption as the first evaluation axis, by overlapping each device characteristic of part load find comprehensive optimal operating point Therefore, using the air conditioning operation simulator (calculation algorithm), per energy consumption for each device parameters mathematized controls based its optimal point determined to it one by one assigns calculate real-time operation data obtained from each sensor It is way.

又、特許文献1は、空調機の送風温度、冷温熱源の冷温熱媒温度、冷却塔の冷却水温度という3種類の夫々複数個の条件の組合せと、このときの消費エネルギ量が示されるデーータテーブルを予め作成しておき、このデータテーブルにアクセスすることにより各設定値を変更するようにもしている。 Further, Patent Document 1, the air blowing temperature of the air conditioner, cold heating medium temperature of the cold heat source, a combination of three types of respective plurality of condition that the cooling water temperature of the cooling tower, energy consumption amount at this time is shown De leave creating data table in advance, and also to change the set values ​​by accessing the data table.
特開2004−53127号公報 JP 2004-53127 JP

しかしながら、特許文献1においては、予め各機器の負荷特性を実測してその結果をプロットし数式化した関係式を空調設備運転シミュレータというコンピュータの記憶媒体に保存し、空調設備運転データとして各計測値をリアルタイムで入力し、各温度や流量の設定値を最適化する計算を逐一行なうようにしており、空調機の送風温度、冷温熱源の冷媒温度、冷却塔の冷却水温度に加えて、空調機の送風流量、冷温熱源の冷媒温度、冷却塔の冷却水温度、空調機の送風流量、冷温熱源の冷媒流量、冷却塔の冷却水量もパラメータではあるが、これらは何れも実際には、外的条件(外気、冷房負荷)に応じて変化するパラメータであり、これらをリアルタイムで計算するには、算出精度が向上する反面、制御手段に用いられるメモリの増大、処 However, in Patent Document 1, and stored in advance by measuring the load characteristics of each equipment relational expressions and formulas of plotting the results in a storage medium of a computer that air conditioning operation simulator, each measured value as air-conditioning equipment operation data the type in real time, and to perform point-by-point calculations to optimize the settings for each temperature and flow rate, blast temperature of the air conditioner, the refrigerant temperature of the cold heat source, in addition to the cooling water temperature of the cooling tower, air conditioner blowing flow rate, the refrigerant temperature of the cold heat source, the cooling water temperature of the cooling tower, the blowing rate of the air conditioner, the refrigerant flow rate of the cold heat source, the cooling water of the cooling tower also includes a parameter, but actually both of which, external conditions (outdoor air, the cooling load) is a parameter that varies in accordance with, them to calculate in real time, although the calculation accuracy is improved, the increase in memory used in the control unit, processing 速度の増加を招来し、非常に高価で処理の遅い制御装置となり、最適制御を良好に行なえない虞がある。 And lead to increases in velocity, becomes very expensive process slow controller, there is no fear performed optimally controlled better. 又、熱源システム更新時等にもシミュレータを修正する必要がある。 In addition, there is a need to modify the simulator also to a heat source system update or the like.

本発明は、斯かる実情に鑑み、特許文献1が有する問題点を解決して、簡単な手段で簡易且つ正確にしかも効率的に空調機器類の制御を行なうことができる信頼性の高い熱源システム最適運転制御方法及び装置を提供することを目的としてなしたものである。 The present invention, such in view of the circumstances, to solve the problems Patent Document 1 has a high heat source system reliability can be performed easily and accurately and efficiently control the air conditioning equipment with simple means it is obtained without the purpose of providing optimum operation control method and apparatus.
[本発明がなされるに至った経緯] [Circumstances that led to the present invention is made]

先ず、本発明に至った経緯について説明する。 First, a description will be given course of events for achieving the present invention. すなわち、熱源が部分負荷の場合に、各機器特性を重ね合わせて総合的な最適運転点を見つけ、熱源最適運転制御を行なう空調設備各機器の最適化運転をすることにより、トータルの消費一次エネルギが最小となる運転が可能である。 That is, when the heat source is part load, superimposed each device characteristics find the overall optimum operating point, by an optimization operation of air conditioning equipment each device performing the heat source optimum operation control, consumption primary energy Total There are possible operation becomes minimum. ここで、最適化とは、図13に示すように、入力101と出力102が明確に定義されているシステムにおいては、ある拘束条件103の基で評価関数104を最小(或は最大)にするよう出力102を決定することである。 Here, the optimization, as shown in FIG. 13, in a system input 101 and output 102 is clearly defined, the evaluation function 104 under the certain constraints 103 to the minimum (or maximum) it is to determine the output 102 as.

ところで、複雑な制御系では、上記入力101と出力102との関係は、非線形となり、解析的に最適解を求めるのは困難である。 Meanwhile, in the complex control system, the relationship between the output 102 and the input 101 becomes a non-linear, it is difficult to determine the analytically optimal solution. このような非線形制御系において、最適解の探索は次のようにして行なう。 In such a non-linear control system, the search for the optimal solution is carried out as follows. すなわち、例えば、ある拘束条件103における評価関数が一意に定義できた場合、ある拘束条件のパラメータにおける評価関数で、制御変数をその定義域の最小値から適当な移動幅で増加させて行き、ある制御変数に対する値Yを記憶し、これを定義域の最大値まで、繰返し、この結果からある拘束条件における制御変数の最適解X(Yが最小値となるX)を求めることができる。 That is, for example, when the evaluation function in a certain constraint 103 was uniquely defined, in the evaluation function at a certain constraint enforcement parameter, go is increased by appropriate movement width control variable from the minimum value of the domain, there storing the values ​​Y for the control variables, to the maximum value of the domain of this repetition, the optimal solution X of the control variables in constraints from this result can be obtained (Y is X which is a minimum value). 而して、パラメータを想定された範囲で変化させ、夫々のパラメータにおける最小値である値Yが想定される拘束条件における最小値であるので、このときのパラメータが最終的に求める最適解Xとなる。 And Thus, varied in the range which is assumed parameters are the minimum in the respective parameter value Y is the minimum value in the constraint envisaged, the optimum solution X parameter of this time is finally determined Become.

例えば熱源システムの制御目標は、室内環境(例えば室温25℃)を快適に維持するための冷熱量を生成することにある。 For example, the control target of the heat source system is to generate cold heat amount for maintaining the indoor environment (e.g., room temperature 25 ° C.) comfortably. 冷熱量Qは、一般に冷水流量と冷水往還温度差ΔTに比例する。 Cold quantity Q is generally proportional to the coolant flow rate and cold water shuttle temperature difference [Delta] T. 熱源システムは最大負荷に対して設計されるので、最大負荷あるいは最大負荷に近い状況(夏期)では、熱源に要求する冷熱量Qは最大値となるので、冷水流量Vは最大値、冷水往還温度差ΔTを最大(通常5℃)となるように冷水往温度設定値は最小値(通常7℃程度)で運転する。 Since the heat source system is designed for a maximum load, the conditions (summer) close to the maximum load or maximum load, since cold quantity Q requesting the heat source becomes the maximum value, the cold water flow rate V is the maximum value, the cold water shuttle Temperature cold water 往温 set value as the difference ΔT becomes maximum (usually 5 ° C.) is operated at a minimum value (usually about 7 ° C.). つまり、各制御パラメータは最大値或は最小値として運転するしかなく、制御パラメータの組合せ等を考慮する必要がない。 That is, each control parameter would have to be operated as a maximum value or a minimum value, it is not necessary to consider the combination of the control parameters.

ところが、部分負荷運転時(中間期や冬期)では、室内温度25℃を維持するために熱源に要求される冷熱量Qは最大負荷時に比べて小さく(例えば50%)、要求される冷熱量Qを生成するための流量あるいは冷水往還温度差ΔTの組合せは多数存在する(例えば流量50%、ΔT=5℃等)。 However, in the partial load operation (interim and winter), the cold calorie required in the heat source to maintain the indoor temperature 25 ° C. Q is smaller than the maximum load (e.g. 50%), the required cold quantity Q the combination of flow rate or chilled water shuttle temperature difference [Delta] T for generating there are numerous (e.g. flow rate 50%, ΔT = 5 ℃, etc.). 又、同じ冷熱量Qであったとしても、制御パラメータの組合せの違いによって、各制御部(冷凍機本体や冷水ポンプ、冷却塔ファン等)で消費する総消費一次エネルギは大きく異なる。 Further, even if the same cold volume was Q, the difference in the combination of the control parameters, the total consumed primary energy consumed by the respective control unit (refrigerator body and chilled water pumps, cooling tower fans, etc.) are greatly different. つまり、熱源システムに求められる最適解とは、部分負荷運転時において、室内環境を快適に維持するために要求される冷熱量を熱源が生成しつつ、且つ最も消費エネルギが最小となる制御パラメータの組合せで運転することと定義できる。 That is, the optimal solution obtained in the heat source system, during partial load operation, while the cold heat amount required to maintain the interior environment comfortable heat source generates, and most control parameters energy consumption is minimized It can be defined as to be operated in combination.

そこで、このような場合には、図14に示す手法を採用するのが良い。 In such a case, it is preferable to employ the method shown in FIG. 14. すなわち、横軸に例えば冷水温度、冷却水温度等を制御変数として採り、又縦軸に例えば消費エネルギ、経済性等を出力として採った場合、ある条件においては、ある補機類の入力関数105,106から、これらを合成することにより出力関数107を得ることができ、入力関数106,108から出力関数109を得ることができる。 In other words, the horizontal axis for example chilled water temperature, taking the cooling water temperature and the like as a control variable, for example, the energy consumption in Matatate axis, when taken as the output of economy and the like, in certain conditions, auxiliaries of input function 105 from 106, these can be obtained an output function 107 by combining, it can be from the input function 106 to obtain an output function 109.

例えば、空調機−冷凍機−冷却塔で構成される空調熱源システムにおける一般的な冷水往温度とエネルギ消費量は、最大負荷時では、冷水往温度は最小値(通常7℃)となるが、部分負荷時においては、冷水往温度をある程度高く(例えば12℃)することができる。 For example, the air conditioner - refrigerator - general cold water 往温 degree and energy consumption in the air-conditioning heat source system composed of a cooling tower, with the maximum load, but the cold water 往温 degree minimum (usually 7 ° C.), during partial load, it is possible to a certain extent higher cold water 往温 degree (e.g. 12 ° C.). この場合、冷水往温度は7℃〜10℃のどの値を採用しても室内環境を維持できるということである。 In this case, cold water 往温 degree is that the indoor environment be employed a value of 7 ° C. to 10 ° C. throat can be maintained. これをエネルギ面から検討すると、冷水往温度を7℃から徐々に上げていくと、冷凍機における蒸発器の冷媒温度は高くても支障がなくなり、冷媒ガスの圧縮エネルギが低下するので、冷凍機のエネルギ消費量も低下する。 Considering this from the energy surface and is gradually increased cold 往温 degree from 7 ° C., the refrigerant temperature of the evaporator in the refrigerator eliminates at most trouble, since the compression energy of the refrigerant gas is lowered, the refrigerator energy consumption is also reduced.

同様に、冷凍機の凝縮器側の放熱量は圧縮エネルギ減少分だけ低下するので、冷却水ポンプ、冷却塔ファンのエネルギ消費量も減少する。 Similarly, the heat radiation amount of the condenser side of the refrigerator so reduced by compression energy decrease, the cooling water pump is also reduced energy consumption of the cooling tower fan. 一方、冷水往還温度差ΔTが小さくなった分、同じ熱量を搬送するために流量でカバーしようとするために、冷水ポンプや空調機ファンのエネルギ消費量は増大する。 Meanwhile, minutes of cold water shuttle temperature difference ΔT is reduced, in order to be covered by the flow rate to carry the same amount of heat, the energy consumption of cold water pump and the air conditioner fan is increased. このときの総エネルギ消費量の評価関数は、図14に示す出力関数107,109であり、ある冷水温度で最小値となるので、この冷水温度が最適点Pとなり、この最適点Pが制御を行なう場合の設定値となる。 Evaluation function of the total energy consumption of this time, an output function 107 and 109 shown in FIG. 14, since the minimum value at a certain temperature of chilled water, the chilled water temperature becomes optimum point P, the optimum point P is controlled It reaches the set value in the case of performing. 一方、ある制御変数(設定値)を変更すると、ある動力は減少し、その他の動力は増加するトレードオフの関係があるために、最適解を求めることは重要であり、最適解で運転することで、室内温度環境を快適に維持しつつ、省エネルギを達成することができる。 On the other hand, changing a certain control variable (set value), it is the power is reduced, for other power have a relationship of trade-off of increasing, it is important to find an optimal solution, be operated at optimum solution in, while maintaining the room temperature environment comfortable can be achieved saving energy.

次に、熱源システムにおいて本発明において補機類の制御を行なうための操作変数の最適解の求め方について説明する。 It will now be described how to determine the optimal solution manipulated variable for controlling the auxiliary devices in the present invention in the heat source system.
I. I. 3E評価について 操作変数の最適解を評価する指標として、一次エネルギ(Energy)の他に、経済性(Economy)、環境性(Ecology)の3つが存在し、これらのどれかを指標として最適解を求める手法を各アルファベットの頭文字を取り、3E評価と称する。 As an index for evaluating the optimal solution of the manipulated variables for the 3E evaluation, in addition to the primary energy (Energy), economy (Economy), are three environmental (Ecology) exist, the optimal solution to any of these as indicators the method for calculating take the first letter of each alphabet, called the 3E evaluation. 熱源システムの動力は一般に電力とガスであるので、この3E評価においては、熱源システムで消費されるトータルの電力消費量Eと、トータルのガス消費量Gを基に次のようにして算出される。 Since the power of the heat source system is a general power and gas, in the 3E evaluation, and the power consumption E of the total consumed by the heat source system, is calculated as follows based on the gas consumption amount G of total .
(1)一次エネルギ評価(省エネルギ性) (1) the primary energy evaluation (energy saving property)
電力一次エネルギ換算係数e(1)とガス一次エネルギ換算係数g(1)とにより、エネルギ評価関数3E(Energy)は[数1]で定義される。 The power primary energy conversion factor e (1) and the gas primary energy conversion factor g (1), the energy estimation function 3E (Energy) is defined by Equation 1.
[数1] [Number 1]
3E(Energy)=e(1)×E+g(1)×G 3E (Energy) = e (1) × E + g (1) × G
(2)経済性評価(Economy) (2) economic evaluation (Economy)
電力料金単価係数e(2)とガス料金単価係数g(2)とにより、経済性評価関数3E(Economy)は[数2]で定義される。 The power unit price coefficient e (2) and the gas unit price coefficient g (2), economic evaluation function 3E (Economy) is defined by Equation 2.
[数2] [Number 2]
3E(Economy)=e(2)×E+g(2)×G 3E (Economy) = e (2) × E + g (2) × G
(3)環境性評価(Ecology) (3) Environmental Assessment (Ecology)
電力のCO 排出換算係数e(3)とガスのCO 排出換算係数g(3)とにより、環境評価関数3E(Ecology)は[数3]で定義される。 The power CO 2 emission conversion factor e (3) of the gas CO 2 emission conversion factor g (3), environmental evaluation function 3E (Ecology) is defined by Equation 3.
[数3] [Number 3]
3E(Ecology)=e(3)×E+g(3)×G 3E (Ecology) = e (3) × E + g (3) × G

次に、高効率運転制御関数の求め方を一般的に説明する。 Then, generally illustrating how to obtain a high efficiency operation control function.
熱源システムにおいて、各機器の動力である電力消費量Eとガス消費量Gが求まれば、3E評価における夫々の換算係数を乗じることで、各評価関数f1(x)〜f3(x)を定義できる。 In the heat source system, if Motomare power consumption E and gas consumption G which is a power of each device, by multiplying the conversion factor of each of 3E evaluation, define the evaluation function f1 (x) ~f3 (x) it can. この評価関数f1(x)〜f3(x)をどのように求めるかが最大の課題であり、独自の方式で求めているので、これを高効率運転制御関数と定義する。 Since how determine this evaluation function f1 (x) ~f3 (x) is the biggest challenge, seeking its own method, which is defined as high-efficiency operation control function. この高効率運転制御関数の求め方の詳細は、後述の機器動力の求め方の説明において記述しているので、以下にそのポイントのみを示す。 The more high efficiency operation control function Determination of because it describes in the description of how to obtain the device power below shows only the points below.

(I)入力パラメータの選定 高効率運転制御関数の入力パラメータとしては、取得可能な計測値(例えば、外気温度、冷水、冷却水の流量等)や、制御に利用可能なインバータ出力(例えば、冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のファン等のインバータ出力)のみで作成する。 (I) The input parameters for the selected high-efficiency operation control function of the input parameters, can be acquired measured value (e.g., outside air temperature, cold water, flow rate, etc. of the cooling water) and the available inverter output to the control (e.g., cold water pump, cooling water pump, to create only the inverter output) such as a fan of the cooling tower. この入力パラメータは、機器の組合せや、熱源運転方法にとって、最適な入力パラメータを選定する。 The input parameters are the combined and equipment for heat source driving method, to select the best input parameters. なお、入力パラメータには、実際の制御時には2種類存在する。 Note that the input parameter, at the time of actual control two exists. 計測値(外気温度等)は一つに決まる。 Measured value (outside air temperature) is determined to one. 一方、制御対象となる設定値(冷水出口温度設定値等)については、実用上の意味のある範囲内の複数の値が許容されるために、最適値を探索し求めた値を設定値とする。 On the other hand, the set value to be controlled (coolant outlet temperature set value), for multiple values ​​in the range a meaningful practical is allowed, and set value a value obtained by searching the optimum value to. このように最適値探索により求まる入力パラメータを操作変数と定義する。 Thus optimum values ​​input parameter is defined as a manipulated variable which is obtained by the search. その他に、計測値や操作変数によって一つに決定される計算値が存在することもある。 Other, sometimes computed values ​​determined together by the measured value and the manipulated variable is present.

(II)ガス消費量Gの算出 ガス消費量Gが発生する機器は、主としてガス吸収式冷凍機である。 (II) device calculates the gas consumption amount G of gas consumption G is generated, is mainly a gas absorption refrigerator. 冷凍機メーカから提供されるカタログ値あるいは仕様書の値を読み取り、負荷率と冷却水入口温度から、ガス消費量を求める近似式を作成する。 It reads and catalogs or specifications provided by the refrigerator manufacturer, and the load factor from the cooling water inlet temperature, creates an approximate expression for obtaining the gas consumption.

(III)電力消費量(動力)Eの算出 電力消費量Eが発生する機器は、電動駆動の冷凍機(インバータターボ冷凍機等)本体、ポンプ、冷却塔ファンである。 (III) power consumption (power) devices calculate power consumption E of E is generated, the electric drive of the refrigerator (inverter turbo chiller, etc.) body, a pump, a cooling tower fan. 冷凍機の動力は成績係数COP(=機器出力エネルギ/機器入力エネルギ)が求まれば、出力エネルギ(生成熱量)は既知であるので入力エネルギである電力が求まる。 If the power of the refrigerator performance coefficient COP (= instrument output energy / equipment input energy) is obtained, output energy (generating heat) power is obtained is the input energy because it is known. このCOPを求めるには、冷凍機メーカから提供されるカタログ値あるいは仕様書の値を読み取り、適当な近似式を作成する。 This seek the COP, reads the value of the catalog value or specifications provided by the refrigerator manufacturer, to create a suitable approximation expression. 成績係数COPの算出にあたって、冷却水入口温度がパラメータとなる。 In calculating the coefficient of performance COP, cooling water inlet temperature becomes a parameter. この冷却水入口温度は、冷凍機等における熱源の凝縮器に対する入口の温度で、冷却水が冷却塔で冷却されて送出される際の冷却塔出口温度である。 The cooling water inlet temperature, at an inlet temperature for the heat source of the condenser in the refrigerator or the like, a cooling tower outlet temperature when the cooling water is delivered is cooled in the cooling tower. 冷却塔出口温度は、冷却塔固有の数値と、外気湿球温度、冷却塔ファン送風量(冷却塔ファンインバータ出力)、冷却水量(冷却水ポンプインバータ出力)より解析的に求めることができるので、近似式を作成することができる。 Cooling tower outlet temperature, a cooling tower unique numerical value, the outside air wet-bulb temperature, cooling tower fan blowing amount (cooling tower fan inverter output), it is possible to determine analytically the cooling water (cooling water pump inverter output), it is possible to create an approximate expression.

ポンプやファン等の軸動力の回転によるものについていえば、一般的に消費電力は、回転数(負荷)の3乗に比例することが知られている。 As for by rotation of the shaft power of the pump or fan or the like, generally the power consumption is known to be proportional to the cube of the rotational speed (the load). 負荷が大きいとき、つまり、流量が定格流量のある割合以上のときは、この3乗則が有効であるが、負荷が低い場合、つまり、流量が少ない場合でもポンプ(ファン)動力をある値よりも低くできないレンジが存在する。 When the load is large, i.e., when the flow rate is above a certain percentage of rated flow, than the value This 3 law is valid, when the load is low, that is, with the pump (fan) power even when the flow rate is small also can not range exists low. そこで、負荷が大きいときには3乗則或は2乗則、負荷が小さいときには一定値をとるような近似式を作成する。 Therefore, 3 law or square law when the load is large, creates an approximate expression that takes a constant value when the load is small.

(IV)入力と出力の関係表 上述の(I)〜(III)により、入力パラメータが決まれば、電力消費量Eとガス消費量Gが一意に決まる。 The (IV) of the input and output relation table mentioned above (I) ~ (III), once the input parameter, power consumption E and gas consumption G is uniquely determined. 仮に電力消費量Eは3つの機器(a,b,c)で決定され、aはi,j,kの関数、bはj,kの関数、cはkの関数として定義されるとする。 If power consumption E is determined by the three devices (a, b, c), a is i, j, function of k, b is a j, function of k, c is defined as a function of k. 更に、iは5,6,7(3通り)、jは90,100(2通り)、kは26,27,28,29(4通り)の値をとるとすると、電力消費量Eは[数4]で決定される。 Further, i is 5,6,7 (types 3), j is 90,100 (2 types), k is the a takes a value of 26, 27, 28, 29 (four kinds), power consumption E is [ is determined by the number 4].
[数4] [Number 4]
E=a(i,j,k)+b(j,k)+c(k) E = a (i, j, k) + b (j, k) + c (k)

ある入力パラメータに対する機器の出力(電力消費量)Eを調べるために、全ての組合せに対する値を一覧表形式で作成することは可能である。 To examine some output devices for input parameters (power consumption) E, it is possible to create in a list format values ​​for all combinations. 組合せの数は、図15の図表に示すように、順列組合せの計算により、24通り(3×2×4=24)である。 The number of combinations, as shown in the table of FIG. 15, the calculation of the permutations are ways 24 (3 × 2 × 4 = 24). もし、この程度の組合せ数によって電力消費量Eを定義できるのであれば、この入力と出力の関係表をコントローラ内に用意し、実際の制御時に入力パラメータを代入することで電力消費量Eを求めることができる。 If, as long as it can define the power consumption E by the number of combinations of this degree, prepared relationship table and output the input to the controller to determine the power consumption E by substituting the input parameters during the actual control be able to. しかし、実際の熱源制御におけるこの組合せ数は膨大であり(100万通り以上)、コントローラのCPUやメモリ容量に対する負荷が大きくなり、コントローラの性能を低下させる要因にもなり得る。 However, the number of combinations in the actual heat source control is enormous (more than one million combinations), CPU power and memory capacity of the controller is increased, can also be a factor of lowering the performance of the controller.

(V)多変量解析 そこで、多変量解析を導入することで、[数4]は各入力パラメータに係数がかかった一次独立した数式[数5]で代用できる。 (V) multivariate analysis Therefore, by introducing the multivariate analysis, can be replaced by Equation 4] Equation Equation 5 independent primary took coefficients for each input parameter. 多変量解析は、一般的な手法であるので詳細は割愛する。 Multivariate analysis, more information because it is a general method will be omitted. 実際には、表計算ソフトとして一般的なExcel(登録商標・・・以下においても同様である。)を用いて処理しているが、多変量解析を行うための関数(LINEST関数)が予め用意されているので、一覧表を作成できれば比較的簡単に[数5]を得ることができ、これを電力消費量Eの高効率運転制御関数とする。 In fact, although treated with typical Excel (also applies to the following R,.) As a spreadsheet, prepared functions to perform multivariate analysis (LINEST function) in advance because they are, it can be obtained relatively easily Equation 5 if creating a list, which is a high-efficiency operation control function of the power consumption E. I,J,Kは各入力パラメータの係数、Lは定数である。 I, J, K is the coefficient of each input parameter, L is a constant.
[数5] [Number 5]
E=I×i+J×j+K×k+L E = I × i + J × j + K × k + L

同様に、ガス消費量Gの高効率運転制御関数を得ることができる。 Similarly, it is possible to obtain a high efficiency operation control function of gas consumption G.

(VI)最適値の算出 電力消費量Eの高効率運転制御関数が[数5]により求まったとする。 (VI) is a high-efficiency operation control function of calculating power consumption E of the optimum value for that Motoma' by Equation 5. 次に、簡単のためにガス消費量Gは零とし、経済性による3E評価を行う場合で説明する。 Then, the gas consumption G for simplicity and zero, is described in the case of performing 3E evaluation by economics. ちなみに、[数1]〜[数3]でガス消費量Gの項がないと、電力消費量Eの項だけとなり、単に換算係数が異なるだけであるので、操作変数の最適値は、3Eのどの評価方法を使ったとしても同じ結果となることを補足する。 Incidentally, when there is no term of gas consumption G in Equation 1] to [Expression 3], it is only term of power consumption E, simply because the conversion factor is only different, the optimum value of the manipulated variable is the 3E even with any evaluation method to supplement that the same result.

ここで、[数5]を[数2]に代入すると、[数6]が求まる。 Here, substituting Equation 5 into Equation 2], obtained is [6].
[数6] [6]
3E(Ecology)=e2×(I×i+J×j+K×k+L) 3E (Ecology) = e2 × (I × i + J × j + K × k + L)

iは計測値でi=5とする。 i is set to i = 5 in the measurement value. jとkが操作変数とし、j=20,30,40,50,60,70,80,90,100で、k=25,26,27,28,29,30が許容される範囲とする。 j and k are the manipulated variables, in j = 20,30,40,50,60,70,80,90,100, the range of k = 25,26,27,28,29,30 is allowed. JとKの最適値は図14に示す手法により求める。 Optimum values ​​of J and K is determined by the method shown in FIG. 14.

[1] k=25、j=20を[数5]に代入しそのときの3E(Ecology)をとりあえず最適値3Eminとし、k min =25,j min =20とする。 [1] k = 25, the j = 20 are substituted into Equation 5 and the time being the optimum value 3Emin the 3E (Ecology) at that time, and k min = 25, j min = 20.

[2] k=25のままで、j=30とし、例えば、環境性評価関数3E(Ecolgy)を求める。 It remains [2] k = 25, and j = 30, for example, obtains the environmental evaluation function 3E (Ecolgy). 先ほどの3Eminよりも小さければこれを新たな最適解3Eminとし、k min =25,j min =30とする。 This is smaller than the previous 3Emin as a new optimal solution 3Emin, and k min = 25, j min = 30. 大きければ最適解の更新をしない。 Not an update of the optimal solution is greater.

[3] k=25のままで、jを40,50・・・・100と変えて行き、[3]と同様にEminよりも小さい値があれば新たな最適解3Eminとし、k min ,j minとともに更新する。 Remains of [3] k = 25, go to change the j and 40, 50 ... 100, as a new optimal solution 3Emin if there is a value smaller than Emin in the same manner as in [3], k min, j to update with min.

[4] k=26とし、j=20に戻して[3]と同様の処理をする。 [4] and k = 26, the same processing as [3] to return to j = 20.

[5] k=26の処理が完了したら、k=27,28・・・30と処理し、[3]と同様の処理をする。 [5] When the processing of k = 26 is complete, treated with k = 27, 28 · · · 30, the same processing as [3].

[6] j,kの全ての組合せ(54通り)についての処理が完了した時点のk min minの値が最適解である。 [6] j, the value of k min and j min at which processing has been completed for all of the combinations (types 54) of k is the optimal solution.

(VII)まとめ 最適解を求める手順をまとめると以下の通りである。 (VII) are summarized below a procedure for obtaining a summary optimal solution.
[1] 制御対象とする熱源システムにおける入力パラメータを選定する。 [1] to select an input parameter in the heat source system to be controlled.
[2] 入力パラメータにより、近似式等を使って全体の電力消費量を定義する関数[数4]を作成する。 The [2] input parameters, to create a function Equation 4] which defines the power consumption of the whole thing with approximate expression or the like. なお、電力消費量Eの具体的な求め方は後述する。 The specific obtaining the power consumption E will be described later.
[3] 入力パラメータが取り得る全ての値(例えば、外気湿球温度を26℃、27℃、28℃、29℃とする等)についての関係図表(図15参照)を作成する。 [3] All values ​​input parameters may take to create a relationship diagram (see FIG. 15) for (e.g., the outside-air wet-bulb temperature 26 ° C., 27 ° C., 28 ° C., equal to 29 ° C.).
[4] 多変量解析により電力消費量Eの高効率運転制御関数[数5]を得る。 [4] obtaining a high efficiency operation control function of the power consumption E [Expression 5] by multivariate analysis.
[5] 指定の3E評価関数と、高効率運転制御関数に、入力パラメータ(計測値と操作変数)を代入する。 [5] and specified 3E evaluation function, a high efficiency operation control function, substitutes the input parameters (measured values ​​and manipulated variables). 計測値は一意に決定する。 Measurement value is uniquely determined. 操作変数は、想定される値を次々に代入していき、最適値を探索し、最終的に得られた最適値を決定する操作変数の値を最適解とする。 Operation variables continue to substituting one after another the values ​​that are assumed to search the optimum value, the value of the manipulated variable which determines the finally obtained optimum value and optimum solution.
II. II. 熱源システムにおける電力消費量E及びガス消費量Gの算出の具体例、高効率運転制御関数の求め方の具体例 先ず、上述の熱源システムで消費される電力消費量Eと、ガス消費量Gの求め方を説明する。 Specific examples of the calculation of power consumption E and gas consumption G in the heat source system, the high efficiency example of obtaining the operation control function First, power consumption E consumed by the above-mentioned heat source system, the consumption of G Gas how to determine the explanation.
熱源システム全体で消費される電力消費量Eとしては、熱源の動力、ファンやポンプ類の動力の総和であって[数7]で表され、熱源システム全体で消費されるガス消費量Gはガスを消費する機器(ガス吸収式冷凍機)のガス消費量の総和であって[数8]で表される。 The power consumption E consumed by the entire heat source system, the power of the heat source, the fan and a sum of the power of the pumps is represented by [Equation 7], the gas consumption G consumed by the entire heat source system gas consuming equipment represented by a sum of gas consumption (gas absorption refrigerator) [equation 8].

電力消費量Eとガス消費量Gを求める際には、図16に示すような演算手段が使用される。 When obtaining the power consumption E and gas consumption G is the calculation means as shown in FIG. 16 is used. 図中、111は冷却塔6の回りの機器に対する動力演算部、112は後述の熱源2(インバータターボ冷凍機)に用いられる機器の動力演算部、113は後述の熱源1(ガス吸収式冷凍機)に用いられる機器の動力及びガス消費量演算部である。 In the figure, the power calculation unit for around equipment cooling tower 6 111, 112 power calculation unit of the equipment used in the later of the heat source 2 (inverter turbo chiller) 113 described later of the heat source 1 (gas absorption refrigerator ) is a power and gas consumption calculation unit of equipment used to.

動力演算部111には、後述の冷却塔6のファン13のうち駆動されている台数と全ファンの比率が冷却塔ファン割合Fct(%)、冷却塔6から送出される冷却水量の最大値に対する冷却水流量割合Vcd(%)、外気湿球温度Twb(℃)、冷却塔6へ戻る冷却水の温度と冷却塔6から送出される冷却水の温度差である冷却水温度差ΔTcd(℃)が入力条件として設定されている。 The power calculating section 111, with respect to the maximum value of the amount of cooling water volume and the ratio of the total fan being driven out of the fan 13 of the cooling tower 6 will be described later, cooling tower fan proportion Fct (%), is sent from the cooling tower 6 cooling water flow rate Vcd (%), ambient air wet bulb temperature Twb (° C.), the temperature difference of the cooling water delivered to the temperature of the cooling water returning to the cooling tower 6 from the cooling tower 6 the cooling water temperature difference ΔTcd (℃) There has been set as input conditions.

動力演算部112には、熱源2から後述の空調機負荷16へ送給される冷水の熱源2における出口温度である冷水出口温度Tcs(℃)、熱源2の最大出力可能な負荷に対する実際に運転されている際の負荷である負荷率Lp(%)、熱源2から空調機負荷16へ送給される冷水の熱源2における出口温度と空調機負荷16から戻ってきて熱源2へ導入される冷水の熱源2における入口温度との差である冷水温度差ΔTcs(℃)が入力条件として設定されている。 The power calculating section 112, coolant outlet temperature Tcs (° C.) is an exit temperature in the cold water of the heat source 2 fed from the heat source 2 to the air conditioner load 16 will be described later, actual operation for the maximum possible output load of the heat source 2 a load when being load factor Lp (%), the cold water introduced into the heat source 2 to come back from the outlet temperature and the air conditioner load 16 in the cold water of the heat source 2 fed from the heat source 2 to the air conditioner load 16 chilled water temperature difference at the heat source 2 is the difference between the inlet temperature ΔTcs (℃) is set as input conditions.

動力及びガス消費量演算部113には、熱源1から後述の空調機負荷16へ送給される冷水の熱源1における出口温度である冷水出口温度Tcs(℃)、熱源1の最大出力可能な負荷に対する実際に運転されている際の負荷である負荷率Lp(%)が入力条件として設定されている。 The power and gas consumption calculating unit 113, the cold water outlet temperature Tcs (° C.) is the outlet temperature of the heat source 1 of cold water fed from the heat source 1 to the air conditioner load 16 will be described later, the maximum possible output load of the heat source 1 load factor Lp (%) is set as the input condition is a load when actually being operated for.

而して、動力演算部111は、冷却塔ファン動力演算部114、冷却水ポンプ動力演算部115、冷却水出口温度演算部116を備えており、動力演算部112は、成績係数演算部117、処理熱量演算部118、冷水流量割合演算部119、冷水ポンプ動力演算部120、ターボ冷凍機動力演算部121を備えており、動力及びガス消費量演算部113は、処理熱量演算部122、冷水流量割合演算部123、冷水ポンプ動力演算部124、ガス消費量演算部125を備えている。 And Thus, the power calculation unit 111, the cooling tower fan power calculation unit 114, the cooling water pump power calculation unit 115 is provided with a cooling water outlet temperature calculating unit 116, a power calculation unit 112, the coefficient of performance calculation unit 117, processing heat calculation unit 118, the cold water flow rate calculation unit 119, the cold water pump power calculating unit 120 includes a turbo refrigeration mobility calculation unit 121, the power and gas consumption calculating unit 113, the processing amount of heat calculation unit 122, coolant flow rate ratio calculating unit 123, the cold water pump power calculation unit 124, and a gas consumption calculation section 125.

冷却塔ファン動力演算部114、冷却水ポンプ動力演算部115、冷水ポンプ動力演算部120、冷水ポンプ動力演算部124には、図17に示すような回転数割合Rtと動力との関係を表すグラフが設定されている。 Cooling tower fan power calculation unit 114, the cooling water pump power calculation unit 115, the cold water pump power calculation unit 120, the cold water pump power calculation unit 124 is a graph showing the relationship between the rotational speed ratio Rt and the power as shown in FIG. 17 There has been set. すなわち、ポンプ、ファン等の回転数割合Rtと動力Dの関係は理論式として[数9]で与えられる。 That is, the pump, the relationship between the rotational speed ratio Rt and power D of the fan or the like is given by Equation 9] as theoretical formula. この[数9]により動力(電力消費量)を算出すると、春、秋の中間期のような部分負荷時の場合に実際に冷熱を搬送するのに必要な電力消費量より少なく見積もってしまい、エネルギ評価関数3E(Energy)、環境性評価関数3E(Ecology)、経済性評価関数3E(Economy)を計算する場合に誤差となる。 After calculating the power using the following equation 9 (power consumption), the spring, will be underestimated than the power consumption required to convey actually cold in case of partial load, such as a fall half, energy evaluation function 3E (energy), environmental evaluation function 3E (Ecology), the error when calculating the economic evaluation function 3E (economy).
[数9] [Equation 9]
D=aR D = aR 3

しかし、本発明においては、[数10]により動力Dを決定している。 However, in the present invention, it determines the power D by [number 10]. このようにすることにより、熱源1,2が部分負荷の場合であっても、制限限界を考慮した実際の回転数制御を想定して算出でき、冷水や冷却水の流量制御において実際の電力消費量に近い値が得られる。 By doing so, even when the heat source 2 is partial load, can be calculated by assuming the actual rotational speed control in consideration of restrictions limit the actual power consumption in the flow control of the cold water and cooling water a value close to the amount can be obtained.
[数10] [Number 10]
D=ARt +B D = ARt n + B
[数10]において、Rt<低負荷上限のとき(低負荷)はD=Boとなり、低負荷上限≦中負荷上限Rtcのとき(中負荷)はD=A1×Rt 2〜3 +B1となり、中負荷上限≦Rtのとき(高負荷)は、D=A2×Rt +B2となる。 In [Expression 10], Rt <at low load limit (low load) is D = Bo, and the time of low load limit ≦ during load limit Rtc (medium load) is D = A1 × Rt 2~3 + B1, and the middle when the load limit ≦ Rt (high load) becomes D = A2 × Rt 3 + B2 . 但し、A1、A2、Bo、B1、B2はポンプやファンの機器特性、現場の配管抵抗や実揚程等によって決まる定数である。 However, a constant determined by the A1, A2, Bo, B1, B2 equipment characteristics of the pump or fan, pipe resistance and actual head like site.

冷却水出口温度演算部116には、図18に示すような外気湿球温度Twbと冷却塔6における冷却水出口温度Tcdとの関係を、ある冷却流量割合Vcdと冷却塔ファン割合Fctの際において示すグラフが、温度差レンジΔTcd1、ΔTcd2、ΔTcd3ごとに設定されている。 The cooling water outlet temperature calculating unit 116, the relationship between the cooling water outlet temperature Tcd of the outside air wet-bulb temperature Twb the cooling tower 6 as shown in FIG. 18, in the case of certain coolant flow rate ratio Vcd cooling tower fan proportion Fct graph showing the temperature difference range ΔTcd1, ΔTcd2, are set for each DerutaTcd3. 而して、冷却水出口温度演算部116においては、図18を基に高次多項式で数式化して[数11]が得られるようになっている。 And Thus, in the cooling water outlet temperature calculating unit 116 is configured to mathematized is [number 11] obtained in the high-order polynomial based on FIG. 18. なお、以下の説明において冷却塔ファン割合Fctは冷却塔ファンインバータ出力Fctと同義である。 Incidentally, the cooling tower fan proportion Fct In the following description the same meanings as cooling tower fan inverter output Fct.
[数11] [Number 11]
Tcd=F1(Twb、ΔTcd1、Vcd、Fct、Pcd) Tcd = F1 (Twb, ΔTcd1, Vcd, Fct, Pcd)
[数11]において、Pcdは高次多項式のパラメータである。 In [Expression 11], Pcd is a parameter of high-order polynomial.

成績係数演算部117には、図19に示すような負荷率Lpと成績係数COPとの関係を示すグラフが、冷水温度Tcs1の場合における冷却水温度Tcd1、Tcd2、Tcd3ごとに設定されている。 The coefficient of performance calculation unit 117, a graph showing the relationship between the load factor Lp and the COP as shown in FIG. 19 is set for each coolant temperature Tcd1, TCD2, TCD 3 in the case of the cold water temperature TCS1. 而して、成績係数演算部117においては、図19を基に高次多項式で数式化して[数12]が得られるようになっている。 And Thus, in the coefficient of performance operation unit 117, so as to mathematized with high-order polynomial based on FIG. 19 Equation 12] is obtained.
[数12] [Number 12]
COP=F2(Lp2、Tcd、Tcs、Pcop) COP = F2 (Lp2, Tcd, Tcs, Pcop)
[数12]において、Pcopは高次多項式のパラメータである。 In [Expression 12], PCOP is a parameter of high-order polynomial. 又、処理熱量演算部118では、負荷率Lpを基に処理熱量が求められるようになっている。 Also, the processing amount of heat calculation unit 118, the processing amount of heat based on the load factor Lp has come to be demanded. 従って、ターボ冷凍機動力演算部121では、熱源2であるターボ冷凍機動力Dturbは[数14]で求められるようになっている。 Therefore, the turbo chiller mobility calculation unit 121, a turbo refrigeration mobility Dturb a heat source 2 is adapted to be determined by Equation 14].

但し、COPは、[数13]のように表されるため、ターボ冷凍機動力Dturbは[数14]のように示される。 However, COP is because it is represented as [Expression 13], the turbo refrigeration mobility Dturb is shown as Equation 14].
[数13] [Number 13]
COP=機器の出力エネルギ/機器への投入エネルギ COP = energy input to the output energy / Equipment of equipment
[数14] [Number 14]
Dturb=ターボ冷凍機の処理した冷熱量/COP Dturb = cold amount / COP treated of the turbo chiller

ガス消費量演算部125には、図20に示すような熱源1であるガス吸収式冷凍機の負荷率Lpとガス消費量gの関係を示すグラフが、冷水温度Tcs1の場合における冷却水温度Tcd1、Tcd2、Tcd3ごとに設定されている。 The gas consumption calculation section 125 is a graph showing the relationship between the load factor Lp and gas consumption g of gas absorption refrigerator which is a heat source 1 shown in FIG. 20, the cooling water temperature in the case of the cold water temperature TCS1 Tcd1 , it is set for each Tcd2, Tcd3. 而して、ガス消費量演算部125では、図20を高次多項式で数式化して、[数15]によりガス消費量gが求められるようになっている。 And Thus, the gas consumption amount calculation unit 125, and mathematized Figure 20 with high-order polynomial, so that the gas consumption g is obtained by [number 15].
[数15] [Number 15]
g=F3(Lp1、Tcd、Tcs、Pg) g = F3 (Lp1, Tcd, Tcs, Pg)
[数15]において、Pgは高次多項式のパラメータである。 In Equation 15], Pg is a parameter of high-order polynomial.
なお、図17〜図20のグラフは、各メーカの仕様書、実測値、文献等のデータを基に作成する。 The graph of FIG. 17 to FIG. 20 creates specifications of each manufacturer, found, on the basis of data such as documents.

電力消費量E及びガス消費量Gを求める際には、先ず、各機器の電力やガス消費量が求められる。 When obtaining the power consumption E and gas consumption G, first, power and gas consumption of each device is determined. すなわち、動力演算部111の冷却塔ファン動力演算部114では、冷却塔ファン割合Fctを基に求めた回転数割合Rtから[数10]により後述の冷却塔6におけるファン13の冷却塔ファン動力Dct(kW)が求められ、冷却水ポンプ動力演算部115では、冷却水流量割合Vcdを基に求めた回転数割合Rtから[数10]により、後述の冷却水ポンプ31,35,40の冷却水ポンプ動力Dcd(kW)が求められる。 That is, in the cooling tower fan power calculation unit 114 of the power calculation unit 111, the cooling tower fan power Dct fans 13 in the cooling tower 6 below the cooling tower fan proportion Fct from the rotational speed ratio Rt determined based by [Expression 10] (kW) is determined, the coolant pump power calculation unit 115, by [Expression 10] the cooling water flow rate Vcd from the rotational speed ratio Rt determined based, cooling water of the cooling water pump 31,35,40 below pump power Dcd (kW) is required. 又、冷却水出口温度演算部116では、冷却塔ファン割合Fct、冷却水流量割合Vcd、外気湿球温度Twb、冷却水温度差ΔTcdを基に、[数11]により冷却水出口温度Tcd(℃)が求められ、求められた冷却水出口温度Tcdは、動力演算部112の成績係数演算部117及びガス消費量演算部113のガス消費量演算部125へ与えられる。 Further, the cooling water outlet temperature calculating unit 116, the cooling tower fan proportion Fct, the cooling water flow rate Vcd, outside-air wet-bulb temperature Twb, based on the cooling water temperature difference DerutaTcd, cooling water outlet temperature Tcd by Equation 11] (° C. ) is determined, the cooling water outlet temperature Tcd obtained is given to the gas consumption amount calculation unit 125 of the coefficient of performance calculation unit 117 and the gas consumption calculation unit 113 of the power calculation unit 112.

動力演算部112の成績係数演算部117では、負荷率Lp、冷水出口温度Tcs、冷却水出口温度Tcdを基に[数12]により成績係数COPが求められ、求められた成績係数COPはターボ冷凍機動力演算部121へ与えられる。 In performance coefficient calculator 117 of the power calculation unit 112, the load factor Lp, coolant outlet temperature Tcs, the COP is obtained by [Expression 12] based on the cooling water outlet temperature Tcd, the COP determined turbo refrigeration It is given to the mobility calculation unit 121. 又、処理熱量演算部118では、熱源2の負荷率Lpを基に熱源2における処理熱量(冷熱量)Q(kW)が求められ、求められた処理熱量Qは、冷水流量割合演算部119及びターボ冷凍機動力演算部121へ与えられる。 Also, the processing amount of heat calculation unit 118, the load factor Lp processing based on the heat source 2 to heat (cold heat amount) Q (kW) is determined heat source 2, the process quantity Q obtained is cold water flow rate calculation unit 119 and It is given to the turbo chiller mobility calculation unit 121.

冷水流量割合演算部119では、冷水温度差ΔTcsと処理熱量Qから冷水流量割合Vcs(%)が求められ、求められた冷水流量割合Vcsは冷水ポンプ動力演算部120へ与えられる。 In cold water flow rate calculation unit 119, the cold water flow rate Vcs (%) is obtained from the processed amount of heat Q chilled water temperature difference DerutaTcs, coolant flow rate ratio Vcs obtained is applied to chilled water pump power calculation unit 120. 而して、冷水ポンプ動力演算部120では、冷水流量割合Vcsを基に求めた回転数割合Rtから[数10]により、後述の冷水ポンプ53の冷水ポンプ動力Dcs(kW)が求められる。 And Thus, the chilled water pump power calculation unit 120, by the rotational speed ratio Rt determined based on coolant flow rate ratio Vcs [number 10], chilled water pump power Dcs below the chilled water pump 53 (kW) is required. 又、動力演算部112のターボ冷凍機動力演算部121では、成績係数COP及び処理熱量Qを基に、[数14]によりターボ冷凍機動力Dturb(kW)が求められる。 Further, the turbo chiller mobility calculation unit 121 of the power calculation unit 112, based on the coefficient of performance COP, and processing heat Q, turbo refrigeration mobility Dturb (kW) is determined by Equation 14].

ガス消費量演算部113の処理熱量演算部122では、熱源1であるガス吸収式冷凍機の負荷率Lpから処理熱量(冷熱量)Qが求められ、求められた処理熱量Qは冷水流量割合演算部123へ与えられ、冷水流量割合演算部123では、処理熱量Q及び冷水出口温度Tcsから冷水流量割合Vcsが求められ、冷水ポンプ動力演算部124へ与えられる。 In the process heat calculation unit 122 of the gas consumption calculation unit 113, the processing amount of heat from the load factor Lp of the gas absorption refrigerator which is a heat source 1 (cold calorie) Q is determined, the process quantity Q determined cold water flow rate calculation given to parts 123, the cold water flow rate calculation unit 123, the cold water flow rate Vcs obtained from processing quantity Q and the coolant outlet temperature Tcs, given cold water pump power calculation unit 124. 又、冷水ポンプ動力演算部124では、冷水流量割合Vcsから冷水ポンプ49の回転数割合Rtが求められ、[数10]により冷水ポンプ動力Dcs(kW)が求められる。 Also, the chilled water pump power calculation unit 124, the rotation speed ratio Rt of chilled water pump 49 is obtained from the cold water flow rate Vcs, chilled water pump power Dcs (kW) is determined by Equation 10]. 又、ガス消費量演算部125では、冷水出口温度Tcs及び冷却水出口温度Tcdを基に、[数15]により熱源1である吸収式ガス冷凍機のガス消費量g(Nm )が求められる。 Moreover, the gas consumption calculation unit 125, based on the coolant outlet temperature Tcs and the cooling water outlet temperature Tcd, gas consumption of the absorption type gas chiller is a heat source 1 g (Nm 3) is determined by [Equation 15] .

而して、上述のようにして求めた各機器の動力の合計は[数4]により合計されて電力消費量Eが求められ、ガス消費量Gの合計は[数5]により合計されてガス消費量Gが求められる。 And Thus, the total power of the devices obtained as described above is summed with the power consumption E calculated by [Expression 4], the total gas consumption G are summed by Equation 5 Gas consumption G is required. 本図示例の場合は、具体的には電力消費量Eは[数16]により求められ、ガス消費量Gは[数17]により求められる。 For this illustrated example, the power consumption E is specifically determined by Equation 16], gas consumption G is obtained by [number 17]. なお、[数16]中の2つのDcsのうち、一つは熱源1の冷水ポンプ動力、他の一つは熱源2の冷水ポンプ動力である。 Incidentally, [Expression 16] of the two Dcs in, one chilled water pump power of the heat source 1 and the other one is a chilled water pump power of the heat source 2.
[数16] [Number 16]
E=Dct+Dcd+Dcs+Dturb+Dcs E = Dct + Dcd + Dcs + Dturb + Dcs
[数17] [Number 17]
G=g G = g

熱源1〜熱源3について、例えば、外気湿球温度Twb、負荷率Lp(熱源1の場合はLp1、熱源2の場合はLp2、熱源3の場合はLp3)、冷水流量割合Vcd等種々の物理量を変えると共に、入力パラメータである外気湿球温度Twbを12(℃)、14(℃)・・・と、又、負荷率Lp1,Lp2,Lp3を10(%)、20(%)・・・と、Vct1、Vct2、Vct3のように変えて、上記[数7]〜[数17]により各機器の動力やガス消費量を求めると共に、合計した電力消費量Eやガス消費量Gを基に[数1]〜[数3]により、エネルギ評価関数3E(energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)を求めるのは計算数量が多いため、実際の運転制御時に行なうのは大変であ For the heat source 1 to the heat source 3, for example, the outside air wet-bulb temperature Twb, load factor Lp (in the case of the heat source 1 Lp1, in the case of the heat source 2 Lp2, Lp3 in the case of the heat source 3), the various physical quantities such as chilled water flow rate Vcd with varying outside air wet-bulb temperature Twb 12 is an input parameter (° C.), and 14 (° C.).., the load factor Lp1, Lp2, Lp3 10 (%), 20 (%) ... and , V ct1, V ct2 changed, as Vct3, the [Equation 7] ~ with obtaining the power and gas consumption of each device by Equation 17], based on power consumption E and gas consumption G the sum [ the number 1] to [Expression 3], the energy cost function 3E (energy), economic evaluation function 3E (economy), because there are many calculation quantity determine the environmental evaluation function 3E (Ecology), performed at the time of actual operation control It is very der of .

エネルギ評価関数3E(energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)である3E評価の最小値を求めるためには、与えられた外気条件である外気湿球温度Twb、冷房の負荷率Lpに対して、各熱源1,2,3の機器特性に係わる操作変数、例えば冷却水流量割合Vcd、冷却水温度差ΔTcd、冷却塔ファン割合Fct、冷水出口温度Tcs、冷水温度差ΔTcsに関する図21の図表に示す全ての組合せについて演算し、その中から3E評価の最小値なる操作変数の組を求める。 Energy evaluation function 3E (energy), economic evaluation function 3E (Economy), in order to obtain the minimum value of 3E evaluation is an environmental evaluation function 3E (Ecology) is a given ambient conditions the outside air wet-bulb temperature Twb, against cooling load factor Lp, manipulated variables relating to the equipment characteristics of the heat source 1, 2, 3, for example, cooling water flow rate Vcd, coolant temperature difference DerutaTcd, cooling tower fan proportion Fct, coolant outlet temperature Tcs, the cold water temperature calculated for all combinations shown in the table of FIG. 21 regarding the difference DerutaTcs, obtains a set of minimum values ​​become manipulated variable of 3E voted therein. これを制御信号として熱源機器回りの各補機に与えることで、熱源を高い効率で運転することができる。 By giving this to each auxiliary heat source equipment around as a control signal, it is possible to operate the heat source with high efficiency. 又、全ての組合せについて計算することで、操作変数の最小値の次に小さいセカンドベストの操作変数の組も求めることができる。 Further, by calculating for all combinations, it can also be determined set of next lower second best manipulated variable of the minimum value of the manipulated variable. 又、上述の説明における信号名称に付される記号と、後述の具体的な制御における信号名称に付される記号と異なっている場合もある。 Further, there is a symbol to be subjected to the signal names in the above description, even if different from the symbol to be subjected to the signal names in the specific control will be described later.

しかし、上述のように、エネルギ評価関数3E(energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)を演算するたびに多数の計算をするのは大変である。 However, as described above, the energy evaluation function 3E (energy), economic evaluation function 3E (Economy), is hard to numerous calculations each time for calculating the environmental evaluation function 3E (Ecology). そこで、本発明では、高効率運転制御関数の考え方を導入した。 Therefore, in the present invention, it introduced the concept of a high-efficiency operation control function. すなわち、コンパクトなコントローラを使用する場合、プログラム用メモリには容量的に制限があるため、図15を基礎的な考え方として、熱源システムの種々の制御要素について図21に示すような図表を求め、この図表のデータを多変量変換して、[数18]、[数19]の一次結合式を取得し、これを高効率運転制御関数とする。 That is, when using the compact controller, since the program memory there is a capacity-limited, as basic concept to FIG. 15, the various control elements of the heat source system obtains a chart as shown in FIG. 21, the data for this chart was multivariate conversion, equation 18] obtains the linear combination equation of [equation 19], this is a high-efficiency operation control function. この高効率運転制御関数により熱源1〜3に対応した各機器の電力消費量Eやガス消費量Gを求めるようにする。 This is to obtain the power consumption E and gas consumption G of the device corresponding to the heat source 1-3 by the high efficiency operation control function. なお、図21の図表においては、記号1の欄において記号の末尾に付されている数値は、熱源の番号を示す。 In the table of FIG. 21, numbers are assigned to the end symbol in the column of the symbol 1 indicates the number of the heat source. たとえば、末尾が1の場合は熱源1、末尾が2の場合は熱源2、末尾が3の場合は熱源3を示しているが、[数13]、[数14]においては、末尾の数値は省略してある。 For example, the heat source 1 when the end is 1, the heat source 2 if the end is 2, but if the end of 3 indicates a heat source 3, [Expression 13], in [Expression 14], the numerical value of the trailing It is omitted. 又、末尾に数値のない記号は熱源1〜熱源3において共通である。 Further, the symbol no numerical trailing is common in the heat source 1 to the heat source 3.
[数18] [Number 18]
E=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C E = a E × Lp + b E × Twb + c E × Vct + d E × ΔTct + e E × Fct + f E × Tcs + g E × ΔTcs + C E
[数19] [Number 19]
G=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C G = a G × Lp + b G × Twb + c G × Vct + d G × ΔTct + e G × Fct + f G × Tcs + g G × ΔTcs + C G

[数16]、[数17]を用いることにより、メーカカタログ値を数式化した複雑な式の演算をすることなく、シンプルな高効率運転制御関数により電力消費量E及びガス消費量Gが求められる。 [Expression 16] By using the number 17, without the operation of complicated expressions by formula the manufacturer catalog value obtains power consumption E and gas consumption G Simple high-efficiency operation control function It is. この電力消費量E及びガス消費量Gにより[数1]、[数2]、[数3]により容易に3E評価値であるエネルギ評価関数3E(energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)を求めることができる。 The power consumption E and gas consumption G [Equation 1], [Formula 2], the energy cost function 3E readily 3E evaluation value by Equation 3] (energy), economic evaluation function 3E (Economy), environmental assessment function 3E (Ecology) can be obtained.

ここで、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C 、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C は、制御パラメータであり、予め後述の上位コントローラ72、下位コントローラ73,74,75に与えられる。 Here, a E, b E, c E, d E, e E, f E, g E, C E, a G, b G, c G, d G, e G, f G, g E, C G It is a control parameter, previously described upper controller 72 is provided to the lower-level controller 73, 74 and 75. 又これらの制御パラメータは制御対象となる制御機器により値は異なる。 The value by the control device of these control parameters to be controlled are different. 又、実際にシステムの運用後においては、エネルギ計測データ解析の結果、熱源1,2,3の性能状態に変化があった場合、すなわち、図21の図表に違いが生じたときに再び解析を行い、制御パラメータの再定義を行い、これを上位コントローラ72、下位コントローラ73,74,75に加えることにより、実システムに適した高効率運転制御関数へ調整することができる。 Further, actually after the operation of the system as a result of the energy measurement data analysis, if there is a change in the performance state of the heat source 1, 2, 3, i.e., the analysis again when the difference occurs in the table of FIG. 21 performed, and re-definition of the control parameter, which upper controller 72, by adding to the lower-level controller 73, 74 and 75, can be adjusted to a high efficiency operation control function suitable for real system. なお、上述の説明における信号名称に付される記号と、後述の具体的な制御における信号名称に付される記号と異なっている場合もある。 Incidentally, there is a symbol to be subjected to the signal names in the above description, even if different from the symbol to be subjected to the signal names in the specific control will be described later.

請求項1の熱源システム最適運転制御方法は、複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値といった設定値の最適値を求め、該最適値により前記機器のうちの少なくとも何れかの制御を行なうものである。 Heat source system optimum operation control method according to claim 1, a plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, the load factor and the device specifications and theoretical analysis each heat source to be borne based on the high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained for multivariate analysis from the heat source outlet temperature setpoint, the heat source flow rate determine the optimum value of the set values ​​such as setting values, and performs at least one of the control of the device by the optimum value.

請求項2の熱源システム最適運転制御方法は、複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値等の各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価の中の何れかにおける最適値として求め、該最適値により前記機器のうちの少なくとも何れかの制御を行なうものである。 Heat source system optimum operation control method according to claim 2, a plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, the load factor and the device specifications and theoretical analysis each heat source to be borne based on the high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained for multivariate analysis from the heat source outlet temperature setpoint, the heat source flow rate various setting values ​​such as a set value, the primary energy evaluation, economic evaluation, determined as the optimal value in either in the environment evaluation, and performs at least one of the control of the device by the optimum value .

請求項3の熱源システム最適運転制御方法は、複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値等の各種設定値の最適値を求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のうちの少なくとも何れかの制御を行なうものである。 Heat source system optimum operation control method according to claim 3, a plurality of heat sources, cooling towers associated with the heat source, the cooling water pump, the cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pumps, each heat source high efficiency operation control in equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis to bear multivariate analysis based on function, coolant outlet temperature setpoint, determine the optimum values ​​of various setting values ​​such as cooling water flow rate set value, performs chilled water pump by the optimum value, the cooling water pump, at least one of control of the cooling tower it is intended.

請求項4の熱源システム最適運転制御方法は、複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値といった各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価の中の何れかにおける最適値として求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のうちの少なくとも何れかの制御を行なうものである。 Heat source system optimum operation control method according to claim 4, a plurality of heat sources, cooling towers associated with the heat source, the cooling water pump, the cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pumps, each heat source high efficiency operation control in equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis to bear multivariate analysis based on function, coolant outlet temperature setpoint, the cooling water flow rate setpoint various set values ​​such as, determined as the optimal value primary energy evaluation, economic evaluation, in either in the environment evaluation, chilled water pump by the optimum value , cooling water pump, and performs at least one of control of the cooling tower.

請求項5の熱源システム最適運転制御方法は、高効率運転制御関数をE=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C 、G=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C (ここで、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C 、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C は、制御パラメータである)により求めるものである。 Heat source system optimum operation control method according to claim 5, high-efficiency operation control function E = a E × Lp + b E × Twb + c E × Vct + d E × ΔTct + e E × Fct + f E × Tcs + g E × ΔTcs + C E, G = a G × Lp + b in G × Twb + c G × Vct + d G × ΔTct + e G × Fct + f G × Tcs + g G × ΔTcs + C G ( where, a E, b E, c E, d E, e E, f E, g E, C E, a G, b G, c G, d G , e G, f G, g G, C G are those determined by a is) control parameter.

請求項6の熱源システム最適運転制御方法は、熱源発停の演算周期をTcaluculat=L+C2×T(ここで、Lは無駄時間、Tは時定数、C2は調整用のパラメータである)とするものである。 Heat source system optimum operation control method according to claim 6, the operation period of the stop heat source onset Tcaluculat = L + C2 × T (where, L is the dead time, T is the time constant, C2 is a parameter for adjusting) the ones it is.

請求項7の熱源システム最適運転制御方法においては、各熱源の切替えは、外気温度と空調負荷に基き行なわれ、請求項8の熱源システム最適運転制御方法においては、運転状態を、高効率運転制御関数と熱源切替えマップをより実情に近づけるよう学習するようにしている。 In the heat source system optimum operation control method according to claim 7, switching of the heat source is performed based on the outside air temperature and the air conditioning load in the heat source system optimum operation control method according to claim 8, the operation state, high efficiency operation control so that to learn to approximate the function and the heat source switching map more actual situation.

請求項9の熱源システム最適運転制御装置は、複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値といった設定値の最適値を求め、該最適値により前記機器の何れかの制御を行ない得るよう構成したものである。 Heat source system optimum operation control apparatus according to claim 9, a plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, a predetermined heat source so as to receive the upper controller, a signal from a host controller comprising a lower-level controller corresponding to the power consumption and the gas consumption by a predetermined operating condition with said multivariate analysis a numerical value table obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne and based on the high-efficiency operation control function that equation by using a first order polynomial, the heat source outlet temperature setpoint, determine the optimum value of the set values ​​such as heat flow setpoint to obtain performs any of the control of the device by the optimum value as it is those that you configured.

請求項10の熱源システム最適運転制御装置は、複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値等の各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価の中の何れかにおける最適値として求め、該最適値により前記機器のうちの少なくとも何れかの制御を行ない得るよう構成したものである。 Heat source system optimum operation control device according to claim 10 includes a plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, a predetermined heat source so as to receive the upper controller, a signal from a host controller comprising a lower-level controller corresponding to the power consumption and the gas consumption by a predetermined operating condition with said multivariate analysis a numerical value table obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne and based on the high-efficiency operation control function that equation by using a first order polynomial, the heat source outlet temperature setpoint, the various setting values ​​of the heat source flow rate setting values, the primary energy evaluation, economic evaluation, either in the environment evaluation calculated as an optimal value in, which is constituted so as to be subjected to at least one of the control of the device by the optimum value.

請求項11の熱源システム最適運転制御装置は、複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値等の各種設定値の最適値を求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のうちの少なくとも何れかの制御を行ない得るよう構成したものである。 Heat source system optimum operation control apparatus according to claim 11 includes a plurality of heat sources, cooling towers associated with the heat source, the cooling water pump, the cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pump, to a host controller, comprising a lower-level controller corresponding to a predetermined heat source so as to receive a signal from the host controller, the with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne to the multivariate analysis based on the high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial with a predetermined operating conditions, coolant outlet temperature setpoint, the optimum value of various set values, such as the cooling water flow rate set value determined, chilled water pump by the optimum value, the cooling water pump, which is constituted so as to be subjected to at least one of control of the cooling tower.

請求項12の熱源システム最適運転制御装置は、複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値等の各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価のうちの何れかにおける最適値として求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔の Heat source system optimum operation control device according to claim 12 includes a plurality of heat sources, cooling towers associated with the heat source, the cooling water pump, the cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pump, to a host controller, comprising a lower-level controller corresponding to a predetermined heat source so as to receive a signal from the host controller, the with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne to the multivariate analysis based on the high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial with a predetermined operating conditions, coolant outlet temperature setpoint, the various setting values ​​such as cooling water flow rate set point, the primary energy evaluation, economic evaluation, determined as the optimal value in any of the environmental assessment, chilled water pump by the optimum value, the cooling water pump, cooling tower ちの少なくとも何れかの制御を行ない得るよう構成したものである。 Chino is obtained by adapted may perform at least one of the control.

請求項13の熱源システム最適運転制御装置は、高効率運転制御関数をE=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C 、G=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C (ここで、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C 、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C は、制御パラメータである)により求める手段を備えたものである。 Heat source system optimum operation control device according to claim 13, high efficiency operation control function E = a E × Lp + b E × Twb + c E × Vct + d E × ΔTct + e E × Fct + f E × Tcs + g E × ΔTcs + C E, G = a G × Lp + b in G × Twb + c G × Vct + d G × ΔTct + e G × Fct + f G × Tcs + g G × ΔTcs + C G ( where, a E, b E, c E, d E, e E, f E, g E, C E, a G, b G, c G, d G , e G, f G, g G, C G are those having a means for obtaining by a control parameter).

請求項14の熱源システム最適運転制御装置は、熱源発停の演算周期をTcaluculat=L+C2×T(ここで、Lは無駄時間、Tは時定数、C2は調整用のパラメータである)により演算する手段を設けたものである。 Heat source system optimum operation control device according to claim 14, the calculation cycle of stopping the heat source onset Tcaluculat = L + C2 × T (where, L is the dead time, T is the time constant, C2 is a is a parameter for adjustment) computed by it is provided with a means.

請求項15の熱源システム最適運転制御装置においては、各熱源の切替えは、外気温度と冷房負荷に基き行なうようにした手段を設けたものであり、請求項16の熱源システム最適運転制御装置は、運転状態を、高効率運転制御関数と熱源切替えマップをより実情に近づけるよう学習するようにした手段を設けたものである。 In the heat-source system optimum operation control apparatus according to claim 15, switching of the heat source, which provided a means to perform based on the outside air temperature and the cooling load, the heat source system optimum operation control device according to claim 16, an operating state, is provided with a means adapted to learn to closer to the actual situation of high efficiency operation control function and a heat source switching map.

本発明の請求項1〜16の記載の熱源システム最適運転制御方法及び装置によれば、簡易且つ正確にしかも効率的に空調機器類の制御を行なうことができ、信頼性の高い熱源システム最適運転を行なうことができ、又、演算周期を求めることにより、熱源1〜3の発停を適切に行なうことができて、熱源1〜3の発停自体が外乱にならず、且つ各制御機器の寿命を延長することができ、しかも室内の温度環境を快適に維持することができる。 According to the heat source system optimum operation control method and apparatus according to claims 1-16 of the present invention, can be performed easily and accurately and efficiently control the air conditioning equipment, reliable heat source system optimal operation It can be performed, and, by obtaining the calculation cycle, the start-stop of the heat source 1 to 3 can be performed appropriately, start-stop itself heat source 1-3 does not become disturbance, and the respective control devices life can be extended, yet the temperature environment of the room can be comfortably maintained.

又、本発明では、学習機能を有するため、常時最適な操作変数により運転制御を行なうことができるため、各制御機器の寿命の更なる延長が可能となり、信頼性のより高い制御が可能となる。 In the present invention, because it has a learning function, it is possible to perform the operation control by constantly optimum manipulated variables, it is possible to further prolong the life of each control device, thereby enabling a higher control reliability .

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Hereinafter will be described an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
図1〜図12は本発明を実施する形態の一例である。 FIGS. 1-12 is an example of the mode for carrying out the present invention.
而して、熱源システムの一例としては図1に示すものがある。 And Thus, as an example of a heat source system are those shown in FIG. 図1に示すように、熱源システムにおいては、ガスをエネルギ源とするガス吸収式冷凍機である熱源1、電力をエネルギ源とするインバータターボ冷凍機である熱源2、外気冷熱をエネルギ源とするフリークーリング用熱交換器である熱源3を備えており、熱源1,2,3は並列配置されている。 As shown in FIG. 1, in the heat source system and the heat source 1 is a gas absorption refrigerator which the gas and energy source, the heat source 2 is an inverter centrifugal chiller to the energy source of power, the outside air cold and energy source It has a heat source 3 is a heat exchanger for free cooling, the heat source 1, 2 and 3 are arranged in parallel.

熱源1,2の凝縮器1a,2a側には、凝縮器1a,2aにおいて冷熱を放出し昇温して送出された戻り冷却水を送給するための戻り冷却水管路4,5が接続され、戻り冷却水管路4,5は、戻り冷却水を冷却塔6へ送給するための戻り冷却水主管路7に接続されている。 Condenser 1a of the heat source 1 and 2, the 2a side, a condenser 1a, the return cooling water lines 4 and 5 for feeding the return cooling water sent was heated to release cold in 2a is connected , returning the cooling water lines 4 and 5 are connected to return cooling water to return the cooling water main conduit 7 for feeding into the cooling tower 6. 又、熱源3の冷却塔6側には、熱源3において冷熱を放出し昇温して送出された戻り冷却水を送給するための戻り冷却水管路8が接続され、戻り冷却水管路8は戻り冷却水主管路7に接続されている。 Further, in the cooling tower 6 side of the heat source 3, the return cooling water pipe 8 for feeding the return cooling water sent was heated to release cold in the heat source 3 is connected, the return cooling water pipe 8 It is connected to the return cooling water main conduit 7.

冷却塔6には冷却塔6で冷却された往き冷却水を送給するための往き冷却水主管路9が接続され、往き冷却水主管路9は、熱源1,2の凝縮器1a,2aへ往き冷却水を送給するための往き冷却水管路10,11及び熱源3へ往き冷却水を送給するための往き冷却水管路12に接続されている。 The cooling tower 6 outward cooling water main line 9 for feeding the forward cooling water cooled in the cooling tower 6 is connected, forward cooling water main pipe line 9, condenser 1a of the heat source 2, the 2a forward and is connected to a forward coolant conduit 12 for feeding the forward cooling water cooling water to the forward cooling water lines 10, 11 and the heat source 3 for feeding. 冷却塔6はインバータ13aを備えた複数のファン13を備えている。 Cooling tower 6 is provided with a plurality of fans 13 having an inverter 13a.

熱源1,2の蒸発器1b,2b側には、冷却された往き冷水を送給するための往き冷水管路14,15が接続され、往き冷水管路14,15は複数の空調機負荷16側へ往き冷水を送給するための往き冷水主管路18に接続されている。 Evaporator 1b of the heat source 1 and 2, the 2b-side, forward cold water pipe 15 for feeding the cooled forward cold water is connected, forward cold water pipe 14, 15 a plurality of air conditioners load 16 It is connected to the forward cold water main line 18 for feeding the forward cold water to the side. 又、熱交換器3の空調機負荷16側には、熱交換器3において冷却されて送出された往き冷水を送給するための往き冷水管路17が接続され、往き冷水管路17は往き冷水主管路18に接続されている。 Also, the air conditioner load 16 side of the heat exchanger 3, forward cold water pipe 17 for feeding the forward cold water delivered is cooled in the heat exchanger 3 is connected, forward cold water pipe 17 forward It is connected to the cold water main conduit 18.

往き冷水主管路18はヘッダ19に接続され、ヘッダ19には、複数(図示例では3本)の往き冷水分岐管路20を介してヘッダ21が接続されており、ヘッダ21には、複数の往き冷水分岐管路22を介して複数の空調機負荷16の入口側が接続され、各空調機負荷16の出口側には還り冷水分岐管路23が接続され、還り冷水分岐管路23はヘッダ24に接続されている。 Forward chilled water main line 18 is connected to the header 19, the header 19, a plurality and header 21 via the forward cold water branch conduit 20 (in the illustrated example three) is connected to the header 21, a plurality of through the forward cold water branch conduit 22 is connected to the inlet side of the plurality of air conditioners load 16, each on the outlet side of the air conditioner load 16 is connected a cold water branch conduit 23 went back, I went back cold water branch pipe 23 the header 24 It is connected to the.

ヘッダ24には、各空調機負荷16で冷熱を放出し送出された還り冷水が送給される還り冷水主管路25が接続され、還り冷水主管路25は、熱源1,2の蒸発器1b,2bへ還り冷水を送給するための還り冷水管路26,27及び熱交換器3へ還り冷水を送給するための還り冷水管路28に接続されている。 The header 24, cold water went back sent to release cold in the air conditioner load 16 is connected to the cold water main line 25 went back fed, went back cold water main conduit 25, the heat source and second evaporators 1b, is connected to a cold water pipe line 28 went back for feeding cold water went back to the cold water pipe 26, 27 and the heat exchanger 3 went back for feeding cold water went back to 2b.

熱源1に対する往き冷却水管路10には、冷却水流れ方向上流側から下流側へ向けて冷却水入口流量検出器29、冷却水入口温度検出器30、インバータ31aを備えた冷却水ポンプ31が設けられ、熱源1からの戻り冷却水管路4には、冷却水出口温度検出器32が設けられている。 The forward cooling water pipe 10 for the heat source 1, the cooling water flow upstream the cooling water toward the downstream side from the side inlet flow detector 29, the cooling water inlet temperature detector 30, the cooling water pump 31 having an inverter 31a is provided is, the return cooling water pipe 4 from the heat source 1, the cooling water outlet temperature detector 32 is provided.

熱源2に対する往き冷却水管路11には、冷却水流れ方向上流側から下流側へ向けて冷却水入口流量検出器33、冷却水入口温度検出器34、インバータ35aを備えた冷却水ポンプ35が設けられ、熱源2からの戻り冷却水管路5には、冷却水出口温度検出器36が設けられている。 The forward cooling water conduit 11 for the heat source 2, the cooling water cooling water from flowing upstream side toward the downstream side inlet flow detector 33, the cooling water inlet temperature detector 34, the cooling water pump 35 includes an inverter 35a is provided is, the return cooling water lines 5 from the heat source 2, the cooling water outlet temperature detector 36 is provided.

熱源3に対する往き冷却水管路12には、冷却水流れ方向上流側から下流側へ向けて、開閉弁37、冷却水入口流量検出器38、冷却水入口温度検出器39、インバータ40aを備えた冷却水ポンプ40が設けられ、熱源3からの戻り冷却水管路8には、冷却水出口温度検出器41が設けられている。 The forward cooling water pipe 12 for the heat source 3, the cooling water flow direction upstream side toward the downstream side, with on-off valve 37, the cooling water inlet flow rate detector 38, the cooling water inlet temperature sensor 39, an inverter 40a cooling water pump 40 is provided, the return cooling water pipe 8 from the heat source 3 is provided with a cooling water outlet temperature detector 41.

往き冷却水主管路9の往き冷却水管路12接続部よりも冷却水流れ方向上流側には、冷却水流れ方向上流側から下流側へ向けて、冷却塔6からの全量の冷却水流量を検出する往き冷却水流量検出器42、往き冷却水温度検出器43が設けられている。 The forward coolant flow direction upstream side of the forward cooling water pipe 12 connecting portion of the cooling water main pipe line 9, the cooling water flow direction upstream side toward the downstream side, detects a cooling water flow rate of the total amount of the cooling tower 6 forward coolant flow detector 42, the forward coolant temperature detector 43 is provided. 又、戻り冷却水主管路7の戻り冷却水管路8接続位置よりも冷却水流れ方向下流側には、戻り冷却水温度検出器44が接続されており、更には、往き冷却水主管路9の、冷却水温度検出器43接続位置下流側で且つ往き冷却水管路12接続位置上流側と、戻り冷却水主管路7の、戻り冷却水温度検出器44接続位置上流側で且つ、戻り冷却水管路8接続位置下流側とは、開閉弁45を備えたバイパス管路46により接続されている。 Also, the return cooling water main conduit 7 to the return cooling water pipe 8 connecting the cooling water flow direction downstream side of a position, is connected to the return coolant temperature detector 44, and further, forward of the cooling water main conduit 9 , a cooling water temperature detector 43 connected position downstream in and forward coolant conduit 12 connected position upstream of the return coolant main conduit 7 and a return coolant temperature detector 44 connected position upstream return cooling water pipe the 8 connecting position downstream, are connected by a bypass line 46 provided with a closing valve 45.

熱源1に対する還り冷水管路26には、冷水流れ方向上流側から下流側へ向けて、冷水入口流量検出器47、冷水入口温度検出器48、インバータ49aを備えた冷水ポンプ49が設けられ、熱源1からの往き冷水管路14には、冷水出口温度検出器50が設けられている。 The cold water conduit 26 went back for the heat source 1, toward the cold water flow upstream side to the downstream side, the cold water inlet flow detector 47, the cold water inlet temperature detector 48, the cold water pump 49 is provided with an inverter 49a, a heat source the forward cold water pipe 14 from 1, coolant outlet temperature detector 50 is provided.

熱源2に対する還り冷水管路27には、冷水流れ方向上流側から下流側へ向けて、冷水入口流量検出器51、冷水入口温度検出器52、インバータ53aを備えた冷水ポンプ53が設けられ、熱源2からの往き冷水管路15には、冷水出口温度検出器54が設けられている。 The cold water pipe 27 went back against the heat source 2, toward the cold water flow upstream side to the downstream side, the cold water inlet flow detector 51, the cold water inlet temperature detector 52, the cold water pump 53 is provided with an inverter 53a, a heat source the forward cold water line 15 from 2, cold water outlet temperature detector 54 is provided.

熱源3に対する還り冷水管路28には、冷水流れ方向上流側から下流側へ向けて、冷水入口流量検出器55、冷水入口温度検出器56、インバータ57aを備えた冷水ポンプ57が設けられ、熱源3からの往き冷水管路17には、冷水出口温度検出器58、開閉弁69が設けられている。 The cold water conduit 28 went back against the heat source 3, toward the cold water flow upstream side to the downstream side, the cold water inlet flow rate detector 55, the cold water inlet temperature detector 56, the cold water pump 57 is provided with an inverter 57a, a heat source the forward cold water line 17 from 3, coolant outlet temperature detector 58, the opening and closing valve 69 is provided.

往き冷水主管路18には、往き冷水管路17接続位置よりも冷水流れ方向下流側に、往き冷水温度検出器59が設けられ、各往き冷水分岐管路20には、インバータ60aを備えた冷水二次ポンプ60が設けられ、還り冷水分岐管路23には空調機負荷16に近接して制御弁61が設けられている。 The forward chilled water main conduit 18, the cold water flow direction downstream of the forward cold water conduit 17 connected position, forward cold water temperature detector 59 is provided, each forward cold water branch conduit 20, with an inverter 60a cold water secondary pump 60 is provided, the control valve 61 in close proximity to the air conditioner load 16 in cold water branch pipe 23 went back is provided.

還り冷水主管路25には、還り冷水管路28接続位置よりも冷水流れ方向上流側に、冷水流れ方向上流側から下流側に向けて、還り冷水流量検出器62、還り冷水温度検出器63が設けられている。 The went back cold main conduit 25, the cold water flow direction upstream side of the cold water pipe 28 connected position went back, toward the cold water flow upstream side to the downstream side, coolant flow rate detector 62 went back, cold water temperature detector 63 went back is It is provided. なお、図中、64はヘッダ21の圧力検出器、65は中途部に開閉弁66を備えてヘッダ19,21を接続するよう設けらた管路、67は中途部に開閉弁68を備えてヘッダ21,24を接続するよう設けられた管路である。 In the figure, 64 is a pressure detector of the header 21, 65 is so provided we were conduit connecting the headers 19 and 21 includes an opening and closing valve 66 to the intermediate portion 67 is provided with an opening and closing valve 68 in the middle portion a conduit is provided to connect the headers 21 and 24.

上記熱源システムに適用される制御システムの概要は図2に示されている。 Summary of the control system applied to the heat source system is shown in FIG. 図中、71は熱源システム運転実績を収集することができるCPU等の中央監視装置、72は中央監視装置71からの制御指令により作動する上位コントローラ、73は上位コントローラ72からの制御指令により作動する熱源1用の下位コントローラ、74は上位コントローラ72からの制御指令により作動する熱源2用の下位コントローラ、75は上位コントローラ72からの制御指令により作動する熱源3用の下位コントローラ、76は下位コントローラ73からの制御指令により作動して熱源本体(ガス吸収式冷凍機本体)1'に制御指令を与える熱源本体コントローラ、77は下位コントローラ74からの制御指令により作動して熱源本体(インバータターボ冷凍機本体)2'に制御指令を与える熱源本体コントローラ、70は熱源 In the figure, 71 is a central monitoring device such as a CPU capable of collecting heat source system operation record, 72 host controller actuated by a control command from the building management system 71, 73 actuated by a control command from the host controller 72 lower-level controller for the heat source 1, 74 lower-level controller for the heat source 2 that is operated by a control command from the host controller 72, 75 lower-level controller for the heat source 3 is operated by a control command from the host controller 72, 76 is lower-level controller 73 control the heat source controller body giving a control command to the heat source body operated (gas absorption refrigerator main body) 1 'by a command, 77 is actuated by a control command from lower-level controller 74 heat source body (inverter turbo chiller body from ) heat source controller body giving a control command to 2 ', 70 a heat source ステム運転実績を収集することができる調整ツールである。 It is an adjustment tool that is capable of collecting a stem driving experience.

上位コントローラ72、下位コントローラ73,74,75のハードウエアには、オープンネットワーク(LONWORKS(登録商標))対応の汎用コントローラでもクローズドコントローラでも適用することができる。 The upper controller 72, the hardware of the lower controller 73, 74, 75, can be applied in closed controller in an open network (LONWORKS (R)) corresponding universal controller.

上位コントローラ72の詳細は図3に示されており、冷房負荷を演算する負荷率演算部78、外気湿球温度演算部79、熱源機器発停制御演算部80、最適値演算部81を備えている。 Details of the upper controller 72 is shown in FIG. 3, the load factor calculating unit 78 for calculating a cooling load, the outside air wet-bulb temperature calculation unit 79, the heat source equipment start-stop control calculator 80, and includes an optimum value calculating unit 81 there. 而して、中央監視装置71からの熱源発停指令Cmd、往き冷水温度検出器59で検出した往き冷水温度Tcso、還り冷水温度検出器63で検出した冷水還温度Tcsi、還り冷水流量検出器62で検出した冷水流量割合Vcs、外気温湿度検出器82で検出した外気温度Toは、負荷率演算部78に与えられるようになっている。 And Thus, the heat source onset stop command Cmd from central monitoring unit 71, forward cold water temperature detector 59 detects the forward cold water temperature Tcso, cold water detected by the cold water temperature detector 63 went back instead temperatures TCSI, went back coolant flow rate detector 62 in the detected coolant flow rate ratio Vcs, the outside air temperature to detected by the outside air temperature and humidity detector 82 is adapted to be supplied to the load factor calculation section 78.

又、外気温湿度検出器82で検出した外気温度Toは外気湿球温度演算部79及び熱源機器発停制御演算部80へ与え得るようになっていると共に、外気温湿度検出器82で検出した外気湿度Hoは外気湿球温度演算部79へ与え得るようになっており、中央監視装置71からの省エネ性、環境性、経済性の指定3E評価モードE3moは最適値演算部81へ与え得るようになっている。 Also, the outside air temperature To detected by the outside air temperature and humidity detector 82 with so that the can give to the outside air wet-bulb temperature calculation unit 79 and the heat source device start-stop control calculator 80, detected by the outside air temperature and humidity detector 82 the outdoor air humidity Ho are adapted to be applied to the outside air wet-bulb temperature calculation unit 79, the energy saving of the building management system 71, environmental, designated economy 3E evaluation mode E3mo is so can give the optimum value calculating unit 81 It has become.

負荷率演算部78では、熱源1〜熱源3の何れかが「運転」の場合には、先ず、[数20]により冷房負荷Qtotalを演算し得るようになっている。 In the load factor calculation section 78, if either of the heat source 1 to the heat source 3 is "operating", first, and is able to calculating the cooling load Qtotal by [Expression 20].
[数20] [Number 20]
Qtotal=C1×Vo×(Tcsi−Tcso)×Vcs Qtotal = C1 × Vo × (Tcsi-Tcso) × Vcs
ここで、C1(=水比重×水比熱×時間換算)は係数であり、Voは単位時間当たりの冷水設計流量である。 Here, C1 (= water density × water specific heat × time equivalent) of coefficients, Vo is a chilled water design flow rate per unit time.

一般に、外気温度が増加すると、冷房負荷も増加する傾向があり、熱源システムでは、その冷房負荷に見合う冷熱量を生成することが熱源制御の主たる目的である。 In general, when the outside air temperature increases, there is a tendency to increase also the cooling load, the heat source system, it is the primary object of the heat source control for generating cold heat amount commensurate with the cooling load. 図11に示す熱源運転切替えマップは、この考えを図式的に示した図である。 Heat source operating switch the map shown in FIG. 11 is a diagram showing this idea schematically. 横軸に外気温度Toを、又、縦軸に冷房負荷Qtotalをとる。 The outside air temperature To on the horizontal axis, also taking cooling load Qtotal on the vertical axis. 次に冷房負荷Qtotalを処理するために、熱源1〜熱源3のうちどの熱源を使うのが最も効率的かを検討する。 Next, in order to handle the cooling load Qtotal, is to use what heat source of the heat source 1 to the heat source 3 to consider whether the most efficient. この検討の際には、[数1]〜[数3]で示されるエネルギ評価関数3E(Energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)を用い、冷房負荷Qtotalによっては複数の熱源を運転させる。 During this study, using Equation 1] to energy evaluation function 3E represented by [Formula 3] (Energy), Economic Evaluation function 3E (Economy), environmental evaluation function 3E (Ecology), the cooling load Qtotal causes operating multiple heat sources. このようにして、対象熱源システムで想定される全ての冷房負荷に対する熱源運転パターン(組合せと優先順位)を決定する。 Thus, to determine the heat source operation pattern (combination and priority) for all cooling load assumed in the target heat source system.

本図示例においては、外気温度Toの低温側から高温側及び冷房負荷Qtotalの低い側から高い側へ向けて、熱源3によるフリークーリングのみの熱源運転パターンZ1、同じく熱源3によるフリークーリングのみの熱源運転パターンZ2、熱源3によるフリークーリング優先で、熱源(インバータターボ冷凍機)2を後追い運転する熱源運転パターンZ3、熱源2(インバータターボ冷凍機)のみの熱源運転パターンZ4、熱源(ガス吸収式冷凍機)1のみの熱源運転パターンZ5がある。 In this illustrated embodiment, the lower side from the low temperature side of the high temperature side and the cooling load Qtotal of the outside air temperature To toward the higher side, the heat source driving pattern Z1 of by the heat source 3 free cooling only, also of by the heat source 3 free cooling only heat source in free cooling priority by operation pattern Z2, the heat source 3, a heat source (inverter turbo chiller) heat source operation pattern Z3 to post chase operation 2, the heat source 2 (inverter turbo chiller) heat source operation pattern Z4 only, the heat source (gas absorption refrigerating machine) there is a heat source operation pattern Z5 only one. なお、図11に示す熱源運転切替えマップは、実際に熱源システムを運用する前に作成し、負荷率演算部78に組み込まれる。 Incidentally, the map switching the heat source operation shown in Figure 11, created before the actual operation of the heat source system, incorporated in the load factor calculation section 78.

実際の制御に先立ち図11に示す熱源運転切替えマップを作成するにあたっての検討時には、図11において横軸に外気温度をとっており、外気温湿度検出器82から外気温度Toを使う方法もあるが、通常、冷房負荷パターンはある程度、類型化(パターン化)されるので、例えば、夏期、冬期、中間期等季節によって3パターン程度に分ける。 During examination of when creating a map switching the heat source operation shown in prior 11 to the actual control, it takes the outside air temperature on the horizontal axis in FIG. 11, but the outside air temperature and humidity detector 82 is also a method to use the outside air temperature To usually cooling load pattern to some extent, since typified (patterned), for example, in summer, winter, divided into about 3 pattern by half such season. 曜日による冷房負荷の違いが予想される場合には、さらに細かく分割する場合もある。 If the difference in the cooling load due to day is expected, in some cases it split more finely. この場合、季節が決まれば(或は他のコントローラから指示されれば)、この熱源運転切替えマップを参照することで、どの熱源をどの順番で使えばよいのか一意に決定できる。 In this case, once the seasonal (or if instructed by another controller), the heat source operating switch by referring to a map, can be determined or the one uniquely With any heat source in which order.

而して、実際の制御運転の場合は、冷房負荷Qtotalは、還り冷水温度検出器63からの冷水還温度Tcsi、往き冷水温度検出器59からの往き冷水温度Tcso、還り冷水流量検出器62からの冷水流量割合Vcsを基に、上述したように[数20]により算出されるようになっている。 And Thus, in the case of actual control operation, the cooling load Qtotal is cold water from the cold water temperature detector 63 went back instead temperatures TCSI, forward cold water temperature Tcso from forward chilled water temperature detector 59, the coolant flow rate detector 62 went back of the basis of the coolant flow rate ratio Vcs, it is adapted to be calculated by the following equation 20] as described above. この冷房負荷Qtotalと熱源運転切替えマップから求まる運転すべき熱源との条件より、どの熱源をどの程度の負荷率で運転すべきかは、[数1]〜[数3]に示すエネルギ評価関数3E(Energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)を用いて、後述のように最適な部分負荷率(負荷率)が算出されるようになっている。 Than conditions of this cooling load Qtotal and the heat source operating switch heat source to be operated which is obtained from the map, is should be operated which heat at what load factors, [Expression 1] to [Expression 3] shows the energy evaluation function 3E ( Energy), economic evaluation function 3E (economy), using an environmental evaluation function 3E (Ecology), so that the optimum partial load factor as described below (load factor) is calculated.

又、負荷率演算部78では、冷房時の熱源運転パターンZ5の場合は、熱源1による冷房の負荷率Lp1は[数21]により求められ、熱源運転パターンZ4の場合は、熱源2による冷房の負荷率Lp2は[数22]により求められ、熱源運転パターンZ3の場合は、フリークーリング優先で熱源3が優先的に運転され、熱源2は後追い運転されるため、熱源2による冷房の負荷率Lp2は[数23]で求められ、熱源3による冷房の負荷率Lp3は、[数24]により求められる。 Further, the load factor calculation section 78, in the case of the heat source operation pattern Z5 during cooling, load factor Lp1 of cooling by the heat source 1 is determined by Equation 21, in the case of the heat source operation pattern Z4, the cooling by the heat source 2 load factor Lp2 is determined by Equation 22, in the case of the heat source operation pattern Z3, the heat source 3 with free cooling preferentially operated preferentially, since the heat source 2 is a rear follow operation, the cooling by the heat source 2 load factor Lp2 is calculated by [Expression 23], the load factor Lp3 the cooling by the heat source 3 is obtained by [number 24]. 更に、熱源運転パターンZ2、熱源運転パターンZ1の場合は熱源3による負荷率Lp3は[数25]、[数26]により求められる。 Further, the heat source operation pattern Z2, the load factor Lp3 by heat source 3 in the case of the heat source operation pattern Z1 is [number 25], obtained by [Expression 26]. ただし、Qgasoは、熱源1であるガス吸収式冷凍機の定格冷房能力、Qinvoは熱源2であるインバータターボ冷凍機の定格能力、Qfctoutは外気温度Toのときのフリークーリング冷房熱量の上限、Qfcoは熱源3である熱交換器3によりフリークーリングを行なう際の定格能力である。 However, Qgaso is rated cooling capacity of the gas absorption refrigerator which is a heat source 1, Qinvo inverter turbo chiller of rated capacity which is a heat source 2, Qfctout the free cooling cooling heat limit when the outside air temperature To, Qfco is the heat exchanger 3 is a heat source 3 is a rated capacity when performing free cooling.
[数21] [Number 21]
Lp1=(Qtotal/Qgaso)×100 Lp1 = (Qtotal / Qgaso) × 100
[数22] [Number 22]
Lp2=(Qtotal/Qinvo)×100 Lp2 = (Qtotal / Qinvo) × 100
[数23] [Number 23]
Lp2=(Qtotal−Qfctout)/Qinvo)×100 Lp2 = (Qtotal-Qfctout) / Qinvo) × 100
[数24] [Number 24]
Lp3=(Qfctout/Qfco)×100 Lp3 = (Qfctout / Qfco) × 100
[数25] [Number 25]
Lp3=(Qtotal/Qfco)×100 Lp3 = (Qtotal / Qfco) × 100
[数26] [Number 26]
Lp3=(Qtotal/Qfco)×100 Lp3 = (Qtotal / Qfco) × 100

而して、負荷率演算部78からは熱源機器発停制御演算部80へ、中央監視装置71からの熱源発停指令Cmdを基に各熱源1,2,3に対する熱源発停指令Cmd1,Cmd2,Cmd3を与え得るようになっていると共に、求めた負荷率Lp1,Lp2,Lp3を与え得るようになっている。 And Thus, the heat source device start-stop control calculation unit 80 from the load factor calculation section 78, stop heat source onset command for each heat source 1, 2 and 3 based on the heat source onset stop command Cmd from central monitoring unit 71 Cmd1, Cmd2 , together so that the can give CMD3, adapted to be given a load factor Lp1, Lp2, Lp3 obtained.

熱源機器発停制御演算部80では、負荷率演算部78からの熱源発停指令Cmdを基とする熱源発停指令Cmd1,Cmd2,Cmd3、及び冷却塔6(図1参照)の冷却塔ファン発停指令Cmdf、並びに負荷率Lp1,Lp2,Lp3を下位コントローラ73,74,75へ与え得るようになっている。 In the heat source device start-stop control calculator 80, stop heat source onset and based on the heat source onset stop command Cmd from the load factor calculating unit 78 instruction Cmd1, Cmd2, CMD3, and cooling tower fan onset of the cooling tower 6 (see FIG. 1) stop command CMDF, as well as the load factor Lp1, Lp2, Lp3 so can give to the lower-level controller 73, 74, 75. 而して、熱源発停指令Cmd1,Cmd2,Cmd3が出力される場合は、必ず、冷却塔ファン発停指令Cmdfも連動して出力されるようになっている。 And Thus, if the heat source onset stop instruction Cmd1, Cmd2, Cmd3 is output, it is always, so also cooling tower fan start-stop instruction Cmdf is output in conjunction with each other. 負荷率Lp1,Lp2,Lp3が零の場合は熱源発停指令Cmd1,Cmd2,Cmd3は出力されないようになっている。 If the load factor Lp1, Lp2, Lp3 is zero heat source onset stop instruction Cmd1, Cmd2, Cmd3 is so as not to be output.

更に、熱源機器発停制御演算部80からは、各熱源1,2,3の負荷率Lp1,Lp2,Lp3を最適値演算部81へ与え得るようになっている。 Furthermore, from the heat source device start-stop control calculator 80, so that can provide load factor Lp1, Lp2, Lp3 of the heat sources 1, 2 and 3 to the optimum value calculating unit 81.

熱源機器発停制御演算部80には、図示してないが、制御周期演算部を備えており、熱源1,2,3の負荷率Lp1,Lp2,Lp3を切替える演算周期Tcaluculatを演算し得るようになっている。 As the heat source device start-stop control calculator 80, although not shown, a control cycle calculation unit may calculate the calculation period Tcaluculat switching the load factor Lp1, Lp2, Lp3 heat source 1, 2, 3 It has become. ここで、この演算を行う演算周期Tcaluculatをどのように決定するかが重要となる。 Here, how to determine the calculation period Tcaluculat performing this operation is important. 演算周期Tcaluculatが小さいと、熱源1,2の発停を頻繁に行うことになり、発停自体が外乱になることや、各制御機器の寿命を縮めるおそれがある。 When calculation cycle Tcaluculat is small, will be performing start-stop of the heat source 2 frequently, the chronograph coupling itself becomes disturbance or, which may shorten the life of each control device. 逆に、演算周期Tcaluculatが大きいと、冷房負荷に追従できなくなり、室内の快適環境を維持できないことや、必要以上に熱量を生成するとエネルギが無駄になる虞がある。 Conversely, when the calculation cycle Tcaluculat is large, it can not follow the cooling load, and can not be maintained indoor comfort environment, the energy when generating the heat more than necessary there is a fear that wasted.

そこで、演算周期Tcaluculatを適切に求めるために、過渡応答の考えを導入する。 Therefore, in order to determine the calculation period Tcaluculat appropriate to introduce the concept of transient response. 図12に過渡応答の一般的な経時変化を示す。 Figure 12 shows a typical time course of transient response. 過渡応答においては、安定した制御系に外乱が発生した場合、安定するまでの時間は、無駄時間Lと時定数Tにより定義できる。 In transient response, when a disturbance occurs in the stable control system, the time required to stabilize can be defined by the dead time L and the time constant T. これらの値は、実験或は自動的に求まるものとする。 These values ​​shall be obtained in the experiment or automatically. そこで、演算周期Tcaluculatを[数27]で定義する。 Therefore, for defining the operation cycle Tcaluculat in Equation 27]. Lは予め定めた時間、C2は調整用のパラメータであり、通常は1より大とする。 L is the time a predetermined, C2 is a parameter for adjusting, usually larger than 1. 最終的には、演算周期Tcaluculatは30分程度を目安とする。 Finally, operation cycle Tcaluculat is a guide for about 30 minutes.
[数27] [Number 27]
Tcaluculat=L+C2×T Tcaluculat = L + C2 × T

外気湿球温度演算部79では、外気温湿度検出器82からの乾球温度である外気温度Toと相対湿度である外気湿度Hoとから、外気湿球温度Twbが求められるようになっている。 In the outside air wet-bulb temperature calculation section 79, from the outside air humidity Ho is the outside air temperature To and relative humidity is dry-bulb temperature from the outside air temperature and humidity detector 82, so that the outside air wet-bulb temperature Twb obtained. 求め方としては空気線図から求めるか、公知の近似式により求める。 Or as a method of obtaining determined from psychrometric chart is obtained by a known approximate equation. 求められた外気湿球温度Twbは下位コントローラ73,74へ与え得るようになっていると共に、最適値演算部81へ与え得るようになっている。 Outside-air wet-bulb temperature Twb obtained together with adapted be supplied to the lower-level controller 73 and 74, so that can give the optimum value calculating unit 81.

最適値演算部81では、中央監視装置71から与えられた指定3E評価モードE3mo、及び外気湿球温度演算部79から与えられた外気湿球湿度Twb、並びに熱源機器発停制御演算部80から与えられた、熱源1,2,3の負荷率Lp1,Lp2,Lp3を基に、前述の[数16]、[数17]により各被制御機器の最適値を演算し得るようになっている。 In optimum value calculating unit 81, provided from the central monitoring unit 71 specifies 3E evaluation mode E3mo given from, and outside-air wet-bulb temperature outside air supplied from the arithmetic unit 79 wet bulb humidity Twb and heat source device start-stop control calculator 80, was, on the basis of the load factor Lp1, Lp2, Lp3 heat source 1, 2, 3 [number 16] mentioned above, and is able to calculating the optimum values ​​of the controlled device by Equation 17].

上位コントローラ72及び下位コントローラ73,74における3E評価の入力パラメータ一覧は図21に示す図表のようになる。 Input Parameters List of 3E evaluation in upper controller 72 and lower-level controller 73, 74 is as Figure shown in Figure 21. 図21中の太線で囲んだ「操作変数」が最適値演算部81によって求める最適解である。 Enclosed by thick lines in FIG. 21, "manipulated variable" is the optimal solution obtained by the optimum value calculating unit 81. 具体的な方法は、熱源システムにおける前述の最適解の求め方を説明したと同様とする。 Specific method is the same as has been described how to determine the aforementioned optimum solution in the heat source system. すなわち、最適値演算部81においては、冷水出口温度設定値Tcso_sp1,Tcso_sp2、フリークーリング温度設定値Tcso_sp3、冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp1,ΔTcs_sp2,ΔTcs_sp3、往き冷却水温度設定値Tcto_spが演算され、これらの値は、設定指令として下位コントローラ73,74,75に対し与えられるようになっている。 That is, in the optimum value calculation unit 81, coolant outlet temperature setpoint Tcso_sp1, Tcso_sp2, free cooling temperature setpoint Tcso_sp3, cold water inlet and outlet temperature difference setpoint ΔTcs_sp1, ΔTcs_sp2, ΔTcs_sp3, forward coolant temperature setpoint Tcto_sp is calculated, these values ​​is adapted to be supplied to the lower-level controller 73, 74 and 75 as a setting command.

なお、図21中、「制御時の扱い」における「種類」の「計算値」の項は計算により一義的に決定され、「操作変数」のうち、「下位コントローラへ送信しない」は上位コントローラ72に保持され、「入力パラメータの詳細」のうちの「定義域」に記載されている数値(単位は図表の「単位」の欄参照)が対応する機器に対する実際の指令となる。 In FIG. 21, the "calculated value" in the "type" in the "control during treatment" is uniquely determined by calculation, of the "manipulated variables", "Do not send to the lower controller" upper controller 72 is held, the numerical values ​​set forth in the "domain" of the "details of the input parameters" (unit column see the "unit" of Chart) the actual command to the corresponding device.

下位コントローラ73は熱源1を制御するためのコントローラで、詳細は図4に示されており、冷水ポンプ制御偏差演算部83、冷水ポンプ出力演算部84、最適値演算部85と、熱源1の熱源本体コントローラ制御部86を備えている。 Lower-level controller 73 is a controller for controlling the heat source 1, details are shown in Figure 4, the cold water pump control deviation computing unit 83, the cold water pump output computing unit 84, an optimum value calculating unit 85, the heat source 1 heat source and a main controller control unit 86.

冷水ポンプ制御偏差演算部83では、冷水入口温度検出器48からの冷水入口温度Tcsi1と、冷水出口温度検出器50からの冷水出口温度Tcso1と、上位コントローラ72からの冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp1を基に[数28]により、熱源1の冷水出入口温度差制御偏差Ecs1を演算し得るようになっている。 The chilled water pump control deviation computing unit 83, a cold water inlet temperature Tcsi1 from the cold water inlet temperature detector 48, the coolant outlet temperature Tcso1 from the cold water outlet temperature detector 50, a cold water inlet and outlet temperature difference setpoint ΔTcs_sp1 from the host controller 72 by [Expression 28] based on, and is able to calculates a cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs1 of the heat source 1.
[数28] [Number 28]
Ecs1=(Tcsi1−Tcso1)−ΔTcs_sp1 Ecs1 = (Tcsi1-Tcso1) -ΔTcs_sp1

冷水ポンプ出力演算部84では、冷水ポンプ制御偏差演算部83からの冷水出入口温度差制御偏差Ecs1が小さくなるよう、PID制御により冷水ポンプインバータ出力Fcs1を求め、上位コントローラ72からの熱源発停指令Cmd1と共に、冷水ポンプ49のインバータ49aへ与え得るようになっている。 In chilled water pump output computing unit 84, so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs1 from chilled water pump control deviation calculation unit 83 becomes small, determined cold water pump inverter output Fcs1 by PID control, stop the heat source originated from the host controller 72 command Cmd1 together, so that can give to the inverter 49a of the cold water pump 49. なお、PID制御用の制御パラメータ(比例帯や積分時間)は下位コントローラ73の不揮発メモリに格納され、運転調整時に初期調整を行い、その後のメンテナンス時等に微調整される。 The control parameters for the PID control (proportional band and integral time) stored in the nonvolatile memory of the lower-level controller 73 performs initial adjustment during operation adjustment is fine tuned subsequent time of maintenance and the like.

最適値演算部85では、上位コントローラ72と同様の演算処理を行って冷却水ポンプインバータ出力Fcd1を求め、熱源発停指令Cmd1と共に、冷却水ポンプ31のインバータ39aへ与え得るようになっている。 In optimum value calculating unit 85 performs the same calculation processing as the upper controller 72 obtains a cooling water pump inverter output FCD1, with the heat source onset stop command Cmd1, so that the can give to the inverter 39a of the cooling water pump 31.

すなわち、最適値演算部85には、上位コントローラ72からは、負荷率Lp1及び外気温度To並びに指定3E評価モードE3moが与えられると共に、冷却塔6のファン13のインバータ13aから冷却塔ファン割合Fctが与えられ、冷却水入口温度検出器30で検出した冷却水入口温度Tcti1が与えられる。 That is, the optimum value calculating unit 85, from the upper controller 72, the load factor Lp1 and the outside air temperature To and specify 3E evaluation mode E3mo given, the cooling tower fan proportion Fct inverter 13a of fan 13 of the cooling tower 6 given, cooling water inlet temperature detector 30 cooling water inlet temperature Tcti1 detected in given. 而して、最適値演算部85では、冷却水ポンプインバータ出力Fct1が演算されて、熱源1の熱源発停指令Cmd1と共に、冷却水ポンプ31のインバータ31aに与えられるようになっている。 And Thus, the optimum value calculating unit 85, is computed cooling water pump inverter output Fct1, with the heat source onset stop command Cmd1 heat source 1 is adapted to be supplied to the inverter 31a of the cooling water pump 31.

又、熱源本体コントローラ制御部86では、上位コントローラ72からの冷水出口温度設定値Tcso_sp1が熱源1の熱源発停指令Cmd1と共に、熱源本体コントローラ76へ与えられるようになっている。 Further, the heat source controller body control unit 86, coolant outlet temperature setpoint Tcso_sp1 along with heat source onset stop command Cmd1 of the heat source 1 from the host controller 72 is adapted to be supplied to the heat source controller body 76.

下位コントローラ74は熱源2を制御するためのコントローラで、詳細は図5に示されており、冷水ポンプ制御偏差演算部87、冷水ポンプ出力演算部88、最適値演算部89、熱源2の熱源本体コントローラ制御部90を備えている。 Lower-level controller 74 is a controller for controlling the heat source 2, details are shown in FIG. 5, the cold water pump control deviation computing unit 87, the cold water pump output computing part 88, the optimum value calculating unit 89, a heat source body heat source 2 and a controller control unit 90.

冷水ポンプ制御偏差演算部87では、冷水入口温度検出器52からの冷水入口温度Tcsi2と、冷水出口温度検出器からの冷水出口温度Tcso2と、上位コントローラ72からの冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp2を基に[数29]により、冷水出入口温度差制御偏差Ecs2を演算し得るようになっている。 Group the chilled water pump control deviation computing unit 87, a cold water inlet temperature Tcsi2 from the cold water inlet temperature detector 52, the coolant outlet temperature Tcso2 from the cold water outlet temperature detector, a cold water inlet and outlet temperature difference setpoint ΔTcs_sp2 from the host controller 72 by [Expression 29] to and so on can calculate the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation ECS2.
[数29] [Number 29]
Ecs2=(Tcsi2−Tcso2)−ΔTcs_sp2 Ecs2 = (Tcsi2-Tcso2) -ΔTcs_sp2

冷水ポンプ出力演算部88では、冷水ポンプ制御偏差演算部87からの冷水出入口温度差制御偏差Ecs2が小さくなるよう、PID制御により冷水ポンプインバータ出力Fcs2を求め、上位コントローラ72からの熱源2の熱源発停指令Cmd2と共に、冷水ポンプ53のインバータ53aへ与え得るようになっている。 In chilled water pump output computing unit 88, so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs2 from chilled water pump control deviation calculation unit 87 becomes small, determined cold water pump inverter output Fcs2 by PID control, the heat source 2 from the host controller 72 heat source onset with stop command Cmd2, so that the can give to the inverter 53a of the cold water pump 53. なお、PID制御用の制御パラメータ(比例帯や積分時間)は下位コントローラ73の不揮発メモリに格納され、運転調整時に初期調整を行い、その後のメンテナンス時等に微調整される。 The control parameters for the PID control (proportional band and integral time) stored in the nonvolatile memory of the lower-level controller 73 performs initial adjustment during operation adjustment is fine tuned subsequent time of maintenance and the like.

最適値演算部89では、上位コントローラ72と同様の演算処理を行って冷却水ポンプインバータ出力Fcd2を求め、熱源2の熱源発停指令Cmd2と共に、冷却水ポンプ35のインバータ35aへ与え得るようになっている。 In optimum value calculating unit 89 performs the same calculation processing as the upper controller 72 obtains a cooling water pump inverter output FCD2, with the heat source onset stop command Cmd2 of the heat source 2, so can give to the inverter 35a of the cooling water pump 35 ing.

すなわち、最適値演算部89には、上位コントローラ72からは、負荷率Lp2及び外気温度To並びに指定3E評価モードE3moが与えられると共に、冷却塔6のファン13のインバータ13aから冷却塔ファン割合Fctが与えられ、冷却水入口温度検出器34で検出した冷却水入口温度Tcti2が与えられる。 That is, the optimum value calculating unit 89, from the upper controller 72, the load factor Lp2 and the outside air temperature To and specify 3E evaluation mode E3mo given, the cooling tower fan proportion Fct inverter 13a of fan 13 of the cooling tower 6 given, cooling water inlet temperature detector 34 cooling water inlet temperature Tcti2 detected in given. 而して、最適値演算部89では、冷却水ポンプインバータ出力Fct2が演算されて、熱源2の熱源発停指令Cmd2と共に、冷却水ポンプ35のインバータ35aに与えられるようになっている。 And Thus, the optimum value calculating unit 89, is computed cooling water pump inverter output Fct2, with the heat source onset stop command Cmd2 heat source 2 is adapted to be supplied to the inverter 35a of the cooling water pump 35.

又、熱源本体コントローラ制御部90では、上位コントローラ72からの冷水出口温度設定値Tcso_sp2が熱源2の熱源発停指令Cmd2と共に、熱源本体コントローラ77へ与えられるようになっている。 Further, the heat source controller body control unit 90, coolant outlet temperature setpoint Tcso_sp2 along with heat source onset stop command Cmd2 of the heat source 2 from the host controller 72 is adapted to be supplied to the heat source controller body 77.

下位コントローラ75は熱源3を制御するためのコントローラで、詳細は図6に示されており、冷水ポンプ制御偏差演算部91、冷却水ポンプ制御偏差演算部92、冷却塔ファン制御偏差演算部93、冷水ポンプ出力演算部94、冷却水ポンプ出力演算部95、冷却塔ファン出力演算部96を備えている。 Lower-level controller 75 is a controller for controlling the heat source 3, details are shown in Figure 6, cold water pump control deviation computing unit 91, the cooling water pump control deviation computing unit 92, the cooling tower fan control deviation computing unit 93, chilled water pump output computing unit 94, the cooling water pump output computing part 95, and a cooling tower fan output computing unit 96.

冷水ポンプ制御偏差演算部91では、冷水入口温度検出器56からの冷水入口温度Tcsi3と、冷水出口温度検出器58からの冷水出口温度Tcso3と、上位コントローラ72からの冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp3を基に[数30]により、冷水出入口温度差制御偏差Ecs3を演算し得るようになっている。 The chilled water pump control deviation computing unit 91, a cold water inlet temperature Tcsi3 from the cold water inlet temperature detector 56, the coolant outlet temperature Tcso3 from the cold water outlet temperature detector 58, a cold water inlet and outlet temperature difference setpoint ΔTcs_sp3 from the host controller 72 by [Expression 30] based on, and is able to calculates a cold water inlet and outlet temperature difference control deviation ECS3.
[数30] [Number 30]
Ecs3=(Tcsi3−Tcso3)−ΔTcs_sp3 Ecs3 = (Tcsi3-Tcso3) -ΔTcs_sp3

冷却水ポンプ制御偏差演算部92では、冷却水入口温度検出器39からの冷却水入口温度Tcdi3と上位コントローラ72からのフリークーリング温度設定値Tcsf_sp3とから[数31]により、冷水出入口温度差制御偏差Ecs3を演算し得るようになっている。 In the cooling water pump control deviation computing unit 92, by the free cooling temperature setpoint Tcsf_sp3 Metropolitan from the cooling water inlet temperature Tcdi3 to a host controller 72 from the cooling water inlet temperature detector 39 Equation 31], the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation and it is able to calculates ECS3.
[数31] [Number 31]
Ect3=Tcdi3−Tcsf_sp3 Ect3 = Tcdi3-Tcsf_sp3

冷却塔ファン制御偏差演算部93では、往き冷却水温度検出器43からの往き冷却水温度Tctoと上位コントローラ72からの往き冷却水温度設定値Tcto_spとから[数32]により、冷却塔出入口温度差制御偏差Ectを求め得るようになっている。 In the cooling tower fan control deviation computing unit 93, by [Expression 32] and a forward coolant temperature setpoint Tcto_sp from forward coolant temperature Tcto to a host controller 72 from the forward coolant temperature detector 43, the cooling tower inlet and outlet temperature difference so that the can obtains the control deviation Ect.
[数32] [Number 32]
Ect=Tcto−Tcto_sp Ect = Tcto-Tcto_sp

冷水ポンプ出力演算部94では、冷水ポンプ制御偏差演算部91で求めた冷水出入口温度差制御偏差Ecs3が小さくなるよう、PID演算制御により冷水ポンプインバータ出力Fcs3を求め、冷水ポンプ57のインバータ57aへ熱源発停指令Cmd3と共に冷水ポンプインバータ出力Fcs3を与え得るようになっている。 In chilled water pump output computing unit 94, so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs3 obtained in cold water pump control deviation calculation unit 91 becomes small, determined cold water pump inverter output Fcs3 by the PID operation control, the heat source to the inverter 57a of the cold water pump 57 so that the it can give cold water pump inverter output Fcs3 with start-stop command CMD3.

冷却水ポンプ出力演算部95では、冷却水ポンプ制御偏差演算部92からの冷水出入口温度差制御偏差Ecs3が小さくなるよう、PID演算制御により冷却水ポンプインバータ出力Fcd3を求め、冷水ポンプ57のインバータ57aへ熱源発停指令Cmd3と共に冷却水ポンプインバータ出力Fct3を与え得るようになっている。 In the cooling water pump output computing part 95, so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs3 from the cooling water pump control deviation calculation unit 92 becomes small, obtains the cooling water pump inverter output Fcd3 by the PID operation control, the inverter 57a of the cold water pump 57 so that the can give a cooling water pump inverter output Fct3 with the heat source onset stop command Cmd3 to.

冷却塔ファン出力演算部96では、冷却塔ファン制御偏差演算部93からの冷水出入口温度差制御偏差Ecsが小さくなるよう、PID制御により冷却塔ファンインバータ出力Fctを求め、冷却塔ファンインバータ出力Fctを熱源発停指令Cmd3と共に、冷却塔6のファン13のインバータ13aへ与え得るようになっている。 In the cooling tower fan output computing part 96, so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs from the cooling tower fan control deviation computing unit 93 is reduced, obtains a cooling tower fan inverter output Fct by PID control, the cooling tower fan inverter output Fct with the heat source onset stop command CMD3, so that the can give to the inverter 13a of the fan 13 of the cooling tower 6.

次に、上記した実施の形態の作動を説明する。 Next, the operation of the embodiment described above.
図1に示す熱源システムの運転は、後に詳述するように、外気温度Toを基に冷房負荷Qtotalを求め、冷房負荷Qtotalにより以下のような切換え運転が行なわれるが、先ず冷却水及び冷水の流れについて説明する。 Operation of the heat source system shown in FIG. 1, as will be described later, obtains the cooling load Qtotal based on the outside air temperature To, although the switching operation as follows is performed by the cooling load Qtotal, first cooling water and cold water flow will be described.

例えば、12月から2月の冬期間のように外気温度Toが低くて、冷房負荷Qtotalも低い場合(図11の熱源運転パターンZ1、Z2の場合)には、ガス吸収式冷凍機である熱源1及びインバータターボ冷凍機である2は停止すると共に、熱交換器である熱源3において冷却塔6で冷却された往き冷却水により冷却した往き冷水を空調機負荷16へ送給してフリークーリングが行なわれる。 For example, low outside air temperature To as winter period December to February, when the cooling load Qtotal is low (in the case of heat source operation pattern Z1, Z2 in FIG. 11) is a gas absorption refrigerator heat source 1 and with 2 a inverter centrifugal chiller stops, free cooling the forward cold water cooled by forward cooling water cooled by the cooling tower 6 in the heat source 3 is a heat exchanger and fed to the air conditioner load 16 It is carried out.

すなわち、フリークーリングを行なう際には、冷却水系統においては、開閉弁45は閉止され、開閉弁37,69は開いている。 That is, when performing the free cooling, in the cooling water system, the on-off valve 45 is closed, the on-off valve 37,69 is open. このため、冷却水系統では、冷却塔6で冷却された往き冷却水は、往き冷却水主管路9、往き冷却水管路12を経て熱交換器3へ送給される。 Therefore, in the cooling water system, forward cooling water cooled in the cooling tower 6, forward cooling water main pipe line 9 is fed to the heat exchanger 3 via the forward cooling water pipe 12. 冷却塔6においては、ファン13が駆動されて空気が戻り冷却水に吹付けられ、冷却水の一部が蒸発する際の蒸発潜熱により戻り冷却水は冷却される。 In the cooling tower 6, the fan 13 is driven sprayed over cooling water return air, part of the cooling water is cooling water return by evaporation latent heat at the time of evaporation is cooled.

一方、冷水系統では、還り冷水主管路25から還り冷水管路28へ送給された還り冷水は、冷水ポンプ57により熱交換器3へ導入され、熱交換器である熱源3において、冷却塔6からの往き冷却水と熱交換して冷却される。 On the other hand, in the cold water system, cold water went back that is fed into the cold water pipe line 28 went back from the cold water main conduit 25 went back is introduced into the heat exchanger 3 by chilled water pump 57, the heat source 3 is a heat exchanger, cooling tower 6 It is forward cooled coolant and with heat exchange from.

熱源3で冷水を冷却した冷却水は戻り冷却水として、戻り冷却水管路8、戻り冷却水主管路7を経て冷却塔6へ戻され、冷却されて再び往き冷却水として熱交換器3へ循環する。 As cooling water return cooling water that has cooled the cold water heat source 3, the return cooling water pipe 8, is returned via the return cooling water main conduit 7 to the cooling tower 6, the circulation is cooled to the heat exchanger 3 again as forward coolant to.

熱源3で冷却された冷水は往き冷水として往き冷水管路17、往き冷水主管路18を経てヘッダ19へ送給され、ヘッダ19で分配されて各二次冷水ポンプ60から各往き冷水分岐管路20を経てヘッダ21へ導入され、ヘッダ21から往き冷水分岐管路22を経て空調機負荷16の冷却コイルへ送給される。 Forward cold water pipe 17 as a cooled cold water forward cold heat source 3, is fed to the header 19 via the forward cold water main pipe line 18, the forward cold water branch conduit is dispensed from the secondary chilled water pumps 60 in the header 19 It is introduced via 20 to the header 21 is fed to the cooling coil of the air conditioner load 16 through the forward cold water branch conduit 22 from the header 21.

而して、往き冷水は、空調機負荷16において、空調機負荷16へ導入された外気を冷却して還り冷水分岐管路23へ送出され、還り冷水として還り冷水分岐管路23、ヘッダ24、還り冷水主管路25、還り冷水管路28を経て熱交換器3へ循環する。 And Thus, forward cold water, in the air conditioner load 16 is delivered to the outside air introduced into the air conditioner load 16 to the cold water branch line 23 went back to cool, the cold water branch pipe 23 went back as cold water went back, header 24, went back cold water main pipe line 25 is circulated to the heat exchanger 3 through the cold water conduit 28 went back.

春や秋のような中間期において、外気温度To及び冷房負荷Qtotalが所定の高さの場合(図11の熱源運転パターンZ4の場合)は熱交換器3は使用せず、インバータターボ冷凍機である熱源2が運転される。 In the interim period, such as spring and autumn, when the outside air temperature To and cooling load Qtotal of predetermined height (for heat source operation pattern Z4 in FIG. 11) is a heat exchanger 3 is not used, the inverter centrifugal chiller a heat source 2 is operated.

すなわち、熱源2が運転される際には、開閉弁37,45は閉止され、開閉弁69は閉止している。 That is, when the heat source 2 is operated, the on-off valve 37, 45 is closed, the on-off valve 69 is closed. このため、冷却水系統では、冷却塔6で冷却された冷却水は、往き冷却水主管路9、往き冷却水管路11を経て熱源2の凝縮器2aへ送給され、熱源2を循環する冷媒を冷却し、凝縮させる。 Refrigerant Thus, the cooling water system, cooling water cooled by the cooling tower 6, forward cooling water main pipe line 9, is fed to the condenser 2a of the heat source 2 via the forward cooling water conduit 11, to circulate the heat source 2 It was cooled to condense. 冷媒の凝縮により、往き冷却水は昇温される。 By condensation of the refrigerant, forward cooling water is heated.

一方、冷水系統では、還り冷水主管路25から還り冷水管路27へ送給された還り冷水は、冷水ポンプ53により熱源2の蒸発器2bへ送給され、蒸発器2bにおいて冷媒を蒸発させることにより冷却される。 On the other hand, in the cold water system, cold water went back that is fed into the cold water pipe line 27 went back from the cold water main conduit 25 went back is that is fed by the cold water pump 53 of the heat source 2 to the evaporator 2b, evaporating the refrigerant in the evaporator 2b It is cooled by.

熱源2の凝縮器2aで冷媒を凝縮させた冷却水は戻り冷却水として、戻り冷却水管路5、戻り冷却水主管路7を経て冷却塔6へ送給され、冷却されて再び往き冷却水として熱源2へ循環する。 Cooling water to condense the refrigerant in the condenser 2a of the heat source 2 as a return cooling water return cooling water pipe 5, it is fed via the return cooling water main conduit 7 to the cooling tower 6, again as forward coolant is cooled circulated to the heat source 2.

熱源2で冷却された冷水は往き冷水として往き冷水管路15、往き冷水主管路18を経てヘッダ19へ送給され、ヘッダ19で分配されて各二次冷水ポンプ60から各往き冷水分岐管路20を経て空調機負荷16へ送給され、空調機負荷16へ導入された循環空気を冷却して還り冷水分岐管路23へ送出され、還り冷水分岐管路23、ヘッダ24、還り冷水主管路25、還り冷水管路27を経て熱源2へ循環する。 Forward cold water pipe 15 as a cooled cold water forward cold heat source 2, is fed to the header 19 via the forward cold water main pipe line 18, the forward cold water branch conduit is dispensed from the secondary chilled water pumps 60 in the header 19 is fed to the air conditioner load 16 through 20, sent a circulating air introduced into the air conditioner load 16 to the cold water branch line 23 went back to cool, it went back cold water branch conduit 23, a header 24, went back cold water main line 25, circulated to the heat source 2 through the cold water pipe 27 went back.

夏期の場合のように外気温度To及び冷房負荷Qtotalが高い場合(図11の熱源運転パターンZ5の場合)は熱源3は使用せず、ガス吸収式冷凍機である熱源1とインバータターボ冷凍機である熱源2が運転される。 When the outside air temperature To and cooling load Qtotal as in summer is high (when the heat source operation pattern Z5 in FIG. 11) is a heat source 3 is not used, in the heat source 1 and the inverter turbo chiller is a gas absorption refrigerator a heat source 2 is operated.

すなわち、熱源1が運転される際には、開閉弁37,45は閉止され、開閉弁69は閉止している。 That is, when the heat source 1 is operated on-off valve 37, 45 is closed, the on-off valve 69 is closed. このため、冷却水系統では、冷却塔6で冷却された冷却水は、往き冷却水主管路9、往き冷却水管路10を経て冷却水ポンプ31により熱源1の凝縮器1aへ送給され、熱源1を循環する冷媒を冷却し、凝縮させる。 Therefore, in the cooling water system, cooling water cooled by the cooling tower 6, forward cooling water main pipe line 9, is fed to the condenser 1a of the heat source 1 by the cooling water pump 31 through the forward cooling water pipe 10, a heat source the refrigerant circulating in the 1 is cooled and condensed. 冷媒の凝縮により、往き冷却水は昇温される。 By condensation of the refrigerant, forward cooling water is heated.

一方、冷水系統では、還り冷水主管路25から還り冷水管路26へ送給された還り冷水は、冷水ポンプ49により熱源2の蒸発器1bへ送給され、蒸発器1bにおいて冷媒を蒸発させることにより冷却される。 On the other hand, in the cold water system, cold water went back that is fed into the cold water pipe line 26 went back from the cold water main conduit 25 went back is that is fed by the cold water pump 49 of the heat source 2 to the evaporator 1b, evaporating the refrigerant in the evaporator 1b It is cooled by.

熱源1の凝縮器1aで冷媒を凝縮させた冷却水は戻り冷却水として、戻り冷却水管路4、戻り冷却水主管路7を経て冷却塔6へ送給され、冷却されて再び往き冷却水として熱源1へ循環する。 As cooling water return cooling water to condense the refrigerant in the condenser 1a of the heat source 1, the return cooling water pipe 4, is fed through the return cooling water main conduit 7 to the cooling tower 6, again as forward coolant is cooled circulated to the heat source 1.

熱源1で冷却された冷水は往き冷水として往き冷水管路14、往き冷水主管路18を経てヘッダ19へ送給され、ヘッダ19で分配されて各二次冷水ポンプ60から各往き冷水分岐管路20を経て空調機負荷16へ送給され、空調機負荷16へ導入された循環空気を冷却して還り冷水分岐管路23へ送出され、還り冷水分岐管路23、ヘッダ24、還り冷水主管路25、還り冷水管路26を経て熱源1へ循環する。 Forward cold water pipe 14 as a cooled cold water forward cold heat source 1, is fed to the header 19 via the forward cold water main pipe line 18, the forward cold water branch conduit is dispensed from the secondary chilled water pumps 60 in the header 19 is fed to the air conditioner load 16 through 20, sent a circulating air introduced into the air conditioner load 16 to the cold water branch line 23 went back to cool, it went back cold water branch conduit 23, a header 24, went back cold water main line 25, circulated to the heat source 1 via the cold water pipe 26 went back.

又、外気温度To及び冷房負荷Qtotalによっては、フリークーリング優先でインバータターボ冷凍機である熱源2が後追い運転されることもある。 Also, depending on the outside air temperature To and cooling load Qtotal, sometimes the heat source 2 is an inverter turbo chiller in free cooling priority is operated afterward. この場合は、先ず上述したように熱源3が用いられ、所定の状態になった場合に熱源2が運転される。 In this case, first the heat source 3 is used as described above, the heat source 2 when it becomes a predetermined state is operated.

熱源1,2,3の運転においては、空調機負荷16へ導入される往き冷水の流量は制御弁61により制御される。 In operation of the heat source 1, 2, 3, forward cold water flow to be introduced into the air conditioner load 16 is controlled by a control valve 61.

熱源1,2,3の何れの運転の場合も、往き冷水温度検出器59により検出した冷水往温度Tcso、還り冷水温度検出器63より検出した冷水還温度Tcsi、還り冷水流量検出器62により検出した冷水流量割合Vcs、外気温湿度検出器82により検出した外気温度To、外気湿度Hoが上位コントローラ72へ与えられる。 In either case the operation of the heat source 1, 2, 3, forward cold water temperature detector 59 by detecting the cold water 往温 degree Tcso, went back cold water temperature detector 63 from the detected cold water changed temperature TCSI, went back detected by coolant flow rate detector 62 the coolant flow rate ratio Vcs, the outside air temperature and humidity detector 82 outside air temperature to detected by the outside air humidity Ho is applied to the upper controller 72.

又、冷水入口温度検出器48により検出した冷水入口温度Tcsi1、冷水出口温度検出器50により検出した冷水出口温度Tcso1、冷却塔6のファン13のインバータ13aで検出した冷却塔ファン割合Fct、冷却水入口温度検出器30で検出した冷却水入口温度Tcti1は熱源1の下位コントローラ73へ付与される。 Moreover, the cold water inlet temperature detector 48 the cold water inlet temperature Tcsi1 detected by, coolant outlet temperature Tcso1 detected by the cold water outlet temperature detector 50, the cooling tower fan ratio detected by the inverter 13a of the fan 13 of the cooling tower 6 Fct, the cooling water cooling water inlet temperature Tcti1 detected by the inlet temperature detector 30 is applied to the lower-level controller 73 of the heat source 1.

更に、冷水入口温度検出器52で検出した冷水入口温度Tcsi2、冷水出口温度検出器54で検出した冷水出口温度Tcso2、冷却塔6のファン13のインバータ13aにより検出した冷却塔ファン割合Fct、冷却水入口温度検出器34で検出した冷却水入口温度Tcti2は、熱源2の下位コントローラ74へ付与される。 Furthermore, the cold water inlet temperature detector 52 is detected by the cold water inlet temperature Tcsi2, coolant outlet temperature Tcso2 detected by coolant outlet temperature detector 54, the cooling tower fan ratio was detected by the inverter 13a of the fan 13 of the cooling tower 6 Fct, the cooling water cooling water inlet temperature Tcti2 detected by the inlet temperature detector 34 is applied to the lower-level controller 74 of the heat source 2.

又更に、冷水入口温度検出器56で検出した冷水入口温度Tcsi3、冷水出口温度検出器58で検出した冷水出口温度Tcso3、冷却水入口温度検出器39で検出した冷却水入口温度Tcti3、往き冷却水温度検出器43で検出した往き冷却水温度Tctoは、熱源3の下位コントローラ75へ付与される。 Still further, the cold water inlet temperature detector 56 is detected by the cold water inlet temperature Tcsi3, coolant outlet temperature Tcso3 detected by coolant outlet temperature detector 58, the cooling water inlet temperature detector cooling water detected by the 39 inlet temperature Tcti3, forward cooling water forward coolant temperature Tcto detected by the temperature detector 43 is applied to the lower-level controller 75 of the heat source 3.

以下に熱源制御システムの制御の仕方を詳述する。 Detailing how to control the heat source control system below. なお、信号の授受は図7〜図10に示してあり、以下の説明において、図7のNo. The signal of the exchange is in Figure 7-10, in the following description, No. 7 におけるIN01〜IN07、OT01〜OT17は、図3のIN01〜IN07、OT01〜OT17に対応し、図8のNo. In IN01~IN07, OT01~OT17 is, IN01~IN07 3, corresponding to OT01~OT17, No. 8 におけるIN01〜IN10、OT01〜OT06は、図4のIN01〜IN10、OT01〜OT06に対応し、図9のNo. In IN01~IN10, OT01~OT06 is, IN01~IN10 4, corresponding to OT01~OT06, No. 9 におけるIN01〜IN10、OT01〜OT06は、図5のIN01〜IN10、OT01〜OT06に対応し、図10のNo. In IN01~IN10, OT01~OT06 is, IN01~IN10 of 5, corresponding to OT01~OT06, No. of Figure 10 におけるIN01〜IN09、OT01〜OT06は、図6のIN01〜IN10、OT01〜OT06に対応している。 In IN01~IN09, OT01~OT06 is, IN01~IN10 6 corresponds to OT01~OT06.

上位コントローラ72の負荷率演算部78には、上位コントローラ72から熱源発停指令Cmd、往き冷水温度検出器59からの冷水往温度Tcso、還り冷水温度検出器63 The load factor calculation section 78 of the upper controller 72, a heat source onset stop command Cmd from the host controller 72, cold water 往温 degree Tcso from forward chilled water temperature detector 59, went back cold water temperature detector 63
からの冷水往温度Tcso、還り冷水温度検出器63からの冷水還温度Tcsi、還り冷水流量検出器62からの冷水流量割合Vcs、外気温湿度検出器82からの外気温度Toが与えられ、熱源1〜熱源3の何れかが運転の場合には、[数20]により冷房負荷Qtotalが演算されると共に、図11に示す切替えマップに従い、熱源運転パターンZ1〜Z5の何れのパターンになるかが判断され、更に、熱源運転パターンZ1〜Z5に対応して[数19]〜[数24]により負荷率Lp1〜Lp3の何れかが演算され、演算された負荷率Lp1〜Lp3は熱源機器発停制御演算部80へ与えられる。 Cold water from 往温 degree Tcso, went back cold place temperature Tcsi from the cold water temperature detector 63, the cold water flow rate Vcs from coolant flow rate detector 62 went back, given the outside air temperature To from the outside air temperature and humidity detector 82, the heat source 1 If any of the ~ heat source 3 is operated, together with the cooling load Qtotal is calculated by [Expression 20], according to the map switching shown in FIG. 11, become one of the pattern of the heat source operation pattern Z1~Z5 judgment is, further, to correspond to the heat source driving pattern Z1~Z5 any load factor Lp1~Lp3 is calculated by [Expression 19] - [Expression 24], the calculated load factor Lp1~Lp3 the heat source device start-stop control It is given to the arithmetic unit 80.

熱源機器発停制御演算部80へは、負荷率Lp1〜Lp3以外に、熱源機器発停制御演算部80において熱源発停指令Cmdから定まる熱源1〜3の熱源発停指令Cmd1〜Cmd3、及び外気温湿度検出器82からの外気温度Toが与えられ、熱源機器発停制御演算部80からは、熱源1〜3の熱源発停指令Cmd1〜Cmd3、負荷率Lp1〜Lp3、冷却塔ファン発停指令Cmdfが下位コントローラ73〜75の何れかに与えられる。 Is to the heat source equipment start-stop control calculator 80, in addition to the load factor LP1 to LP3, heat source device start-stop control calculator 80 heat source onset stop command of the heat source 1-3 determined from the heat source onset stop command Cmd in Cmd1~Cmd3, and an outer outside air temperature to is given from the temperature and humidity detector 82, from the heat source device start-stop control calculator 80, a heat source onset stop command Cmd1~Cmd3 heat source 1-3, the load factor LP1 to LP3, cooling tower fan start-stop command Cmdf is given to any of the lower-level controller 73 to 75. 熱源発停指令Cmd1、負荷率Lp1は下位コントローラ73に与えられ、熱源2の熱源発停指令Cmd2、負荷率Lp2は下位コントローラ74に与えられ、熱源発停指令Cmd3、負荷率Lp3は下位コントローラ75に与えられ、冷却塔ファン発停指令Cmdfは下位コントローラ75に与えられる。 Heat source onset stop command Cmd1 load factor Lp1 is given to the lower-level controller 73, the heat source onset stop command Cmd2 heat source 2, the load factor Lp2 is given in lower-level controller 74, the heat source onset stop command CMD3, load factor Lp3 are lower-level controller 75 given, cooling tower fan start-stop command Cmdf is given to the lower-level controller 75.

上位コントローラ72の外気湿球温度演算部79では、外気温湿度検出器82からの外気温度To及び外気湿度Hoを基に、空気線図或は近似式により外気湿球温度Twbが求められ、求められた外気湿球温度Twbは、下位コントローラ73,74,75に与えられる。 In the outside air wet-bulb temperature calculation section 79 of the upper controller 72, based on the outside air temperature To and the outdoor air humidity Ho from the outside air temperature and humidity detector 82, outside air wet-bulb temperature Twb determined by psychrometric chart or approximate expression determined outside air wet-bulb temperature Twb that is is given to the lower controller 73, 74 and 75.

上位コントローラ72の最適値演算部81には、外気湿球温度演算部79から外気湿球温度Twbが与えられると共に、熱源機器発停制御演算部80からの[数21]〜[数26]で定まる負荷率Lp1〜Lp3のうちの何れか、熱源機器発停制御演算部80からの中央監視装置71からの指定3E評価モードE3moが与えられる。 The optimum value calculating unit 81 of the host controller 72, from the outside air wet-bulb temperature calculation section 79 with outside air wet-bulb temperature Twb given, [number 21] from the heat source equipment start-stop control calculator 80 ~ by [Expression 26] any of the determined load factor LP1 to LP3, designated 3E evaluation mode E3mo from central monitoring unit 71 from the heat source equipment start-stop control calculator 80 is given. 而して、熱源機器発停制御演算部80では、予め[数18]により電力消費量Eが、又、[数19]によりガス消費量Gが演算されると共に、[数1]〜[数3]により求められたエネルギ評価関数3E(Energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)の何れかが選択され、且つ、例えば図21の図表を基に熱源1,2の冷水出口温度設定値Tcso_sp1、Tcso_sp2が求められ、熱源3のフリークーリング温度設定値Tcso_sp3が求められ、冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp1、ΔTcs_sp2、ΔTcs_sp3が求められ、往き冷却水温度設定値Tcto_spが求められ、求められたこれらの設定値は、対応する下位コントローラ73,74,75の何れかに与えられる。 And Thus, the heat source device start-stop control calculator 80, pre [number 18] by the power consumption E is also with gas consumption G is calculated by [Expression 19], [Expression 1] to [Expression 3] by the obtained energy evaluation function 3E (energy), economic evaluation function 3E (economy), one of environmental evaluation function 3E (Ecology) is selected, and, for example, the heat source 1 based on a chart of Figure 21, 2 chilled water outlet temperature setpoint Tcso_sp1, Tcso_sp2 is obtained, free cooling temperature setpoint Tcso_sp3 is determined of the heat source 3, a cold water inlet and outlet temperature difference setpoint ΔTcs_sp1, ΔTcs_sp2, ΔTcs_sp3 is required, the forward coolant temperature setpoint Tcto_sp sought, these settings obtained, given to one of the corresponding lower-level controller 73, 74 and 75.

上位コントローラ72からの熱源1の熱源発停指令Cmd1が下位コントローラ73に与えられた場合は、熱源1が運転される。 If the heat source onset stop command Cmd1 of the heat source 1 from the host controller 72 is applied to the lower-level controller 73, the heat source 1 is operated. すなわち、下位コントローラ73の冷水ポンプ制御偏差演算部83では、冷水入口温度検出器48で検出した冷水入口温度Tcsi1、冷水出口温度検出器50で検出した冷水出口温度Tcso1、上位コントローラ72からの冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp1を基に、[数28]により熱源1の冷水出入口温度差制御偏差Ecs1が演算されて冷水ポンプ出力演算部84へ与えられる。 That is, the cold water pump control deviation computing unit 83 of the lower-level controller 73, the cold water inlet temperature detector 48 is detected by the cold water inlet temperature Tcsi1, coolant outlet temperature detector 50 is detected by the cold water outlet temperature Tcso1, cold water inlet and outlet from the host controller 72 based on the temperature difference setpoint DerutaTcs_sp1, given cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs1 of the heat source 1 is computed cold water pump output computing part 84 by [number 28].

冷水ポンプ出力演算部84では、冷水出入口温度差制御偏差Ecs1が零となるようPID演算制御により冷水ポンプインバータ出力Fcs1が求められ、求められた冷水ポンプインバータ出力Fcs1は上位コントローラ72からの熱源発停指令Cmd1と共に、冷水ポンプ49のインバータ49aに与えられ、冷水ポンプ49は起動されると共に所定の回転数となるよう制御される。 In chilled water pump output computing unit 84, the PID operation control so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs1 becomes zero cold water pump inverter output Fcs1 sought, the chilled water pump inverter output Fcs1 determined heat start-stop from the host controller 72 with instruction Cmd1, given to the inverter 49a of the cold water pump 49, the cold water pump 49 is controlled to be a predetermined rotational speed while being activated.

下位コントローラ73の最適値演算部85では、上位コントローラ72からの負荷率Lp1、外気湿球温度Twb、指定3E評価モードE3mo、冷却塔6のファン13のインバータ13aからの冷却塔ファン割合Fct、冷却水入口温度検出器30からの冷却水入口温度Tcti1、冷水ポンプ出力演算部84からの冷水ポンプインバータ出力Fcs1を基に、上位コントローラ72におけると同様にして、予め[数18]により電力消費量Eが、又、[数19]によりガス消費量Gが演算されると共に、[数1]〜[数3]により求められたエネルギ評価関数3E(Energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)の何れかが選択され、且つ、例えば図21の図表を基に熱源1の冷却水ポンプインバ In optimum value calculating unit 85 of the lower-level controller 73, the load factor Lp1 from the host controller 72, the outside air wet-bulb temperature Twb, designated 3E evaluation mode E3mo, cooling tower fan proportion Fct from the inverter 13a of the fan 13 of the cooling tower 6, cooling water inlet temperature detector 30 cooling water inlet temperature Tcti1 from, based on chilled water pump inverter output Fcs1 from chilled water pump output computing part 84, in the same manner as that in the upper controller 72, power consumption E in advance by Equation 18] but also, with gas consumption G is calculated by [Expression 19], [Expression 1] to [Equation 3] energy rating obtained by the function 3E (energy), economic evaluation function 3E (economy), environment any evaluation function 3E (Ecology) is selected, and, for example, cooling water of the heat source 1 based on a chart of Figure 21 Ponpuinba タ出力Fct1が求められ、冷却水ポンプ発停指令Cmdp1と共に、冷却水ポンプ31のインバータ31aに与えられ、冷却水ポンプ31は起動されると共に所定の回転数となるよう制御される。 Data output Fct1 is determined, together with the cooling water pump start-stop command Cmdp1, given to the inverter 31a of the cooling water pump 31, the cooling water pump 31 is controlled to be a predetermined rotational speed while being activated.

下位コントローラ74の熱源本体コントローラ制御部86からは、上位コントローラ72からの熱源1の熱源発停指令Cmd1及び冷水出口温度設定値Tcso_sp1が熱源本体コントローラ76に与えられ、熱源1の本体が所定状態に制御される。 From the heat source controller body control unit 86 of the lower-level controller 74, the heat source onset stop command Cmd1 and coolant outlet temperature setpoint Tcso_sp1 of the heat source 1 from the host controller 72 is supplied to the heat source controller body 76, the body of the heat source 1 is in a predetermined state It is controlled.

上位コントローラ72からの熱源2の熱源発停指令Cmd2が下位コントローラ74に与えられた場合は、熱源2が運転される。 If the heat source onset stop command Cmd2 of the heat source 2 from the host controller 72 is applied to the lower-level controller 74, the heat source 2 is operated. すなわち、下位コントローラ74の冷水ポンプ制御偏差演算部87では、冷水入口温度検出器52で検出した冷水入口温度Tcsi2、冷水出口温度検出器54で検出した冷水出口温度Tcso2、上位コントローラ72からの冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp2を基に、[数29]により熱源1の冷水出入口温度差制御偏差Ecs2が演算されて冷水ポンプ出力演算部88へ与えられる。 That is, the cold water pump control deviation computing unit 87 of the lower-level controller 74, the cold water inlet temperature detector 52 the cold water inlet temperature Tcsi2 detected in cold water outlet temperature detector 54 is detected by the cold water outlet temperature Tcso2, cold water inlet and outlet from the host controller 72 based on the temperature difference setpoint DerutaTcs_sp2, given cold water pump output computing unit 88 the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs2 of the heat source 1 is calculated by [Expression 29].

冷水ポンプ出力演算部88では、冷水出入口温度差制御偏差Ecs2が小さくなるようPID演算制御により冷水ポンプインバータ出力Fcs2が求められ、求められた冷水ポンプインバータ出力Fcs2は上位コントローラ72からの熱源2の熱源発停指令Cmd2と共に、冷水ポンプ53のインバータ53aに与えられ、冷水ポンプ53は起動されると共に所定の回転数となるよう制御される。 In chilled water pump output computing part 88, the chilled water pump inverter output Fcs2 sought by the PID operation control so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs2 smaller, the cold water pump inverter output Fcs2 obtained of the heat source 2 from the host controller 72 the heat source with start-stop command Cmd2, given to the inverter 53a of the cold water pump 53, the cold water pump 53 is controlled to be a predetermined rotational speed while being activated.

下位コントローラ74の最適値演算部89では、上位コントローラ72からの負荷率Lp2、外気湿球温度Twb、指定3E評価モードE3mo、冷却塔6のファン13のインバータ13aからの冷却塔ファン割合Fct、冷却水入口温度検出器34からの冷却水入口温度Tcti2、冷水ポンプ出力演算部88からの冷水ポンプインバータ出力Fcs2を基に、上位コントローラ72におけると同様にして、予め[数18]により電力消費量Eが、又、[数19]によりガス消費量Gが演算されると共に、[数1]〜[数3]により求められたエネルギ評価関数3E(Energy)、経済性評価関数3E(Economy)、環境評価関数3E(Ecology)の何れかが選択され、且つ、例えば図21の図表を基に熱源2の冷却水ポンプインバ In optimum value calculating unit 89 of the lower-level controller 74, the load factor Lp2 from the host controller 72, the outside air wet-bulb temperature Twb, designated 3E evaluation mode E3mo, cooling tower fan proportion Fct from the inverter 13a of the fan 13 of the cooling tower 6, cooling water inlet temperature detector 34 cooling water inlet temperature Tcti2 from, based on chilled water pump inverter output Fcs2 from chilled water pump output computing part 88, in the same manner as that in the upper controller 72, power consumption E in advance by Equation 18] but also, with gas consumption G is calculated by [Expression 19], [Expression 1] to [Equation 3] energy rating obtained by the function 3E (energy), economic evaluation function 3E (economy), environment any evaluation function 3E (Ecology) is selected, and, for example, cooling water of the heat source 2 based on the table of FIG. 21 Ponpuinba タ出力Fct2が求められ、冷却水ポンプ発停指令Cmdp2と共に、冷却水ポンプ35のインバータ35aに与えられ、冷却水ポンプ35は起動されると共に所定の回転数となるよう制御される。 Data output Fct2 is determined, together with the cooling water pump start-stop command Cmdp2, given to the inverter 35a of the cooling water pump 35, the cooling water pump 35 is controlled to be a predetermined rotational speed while being activated.

下位コントローラ74の熱源本体コントローラ制御部90からは、上位コントローラ72からの熱源2の熱源発停指令Cmd2及び冷水出口温度設定値Tcso_sp2が熱源本体コントローラ77に与えられ、熱源2の本体が所定状態に制御される。 From the heat source controller body control unit 90 of the lower-level controller 74, the heat source onset stop command Cmd2 and coolant outlet temperature setpoint Tcso_sp2 of the heat source 2 from the host controller 72 is supplied to the heat source controller body 77, the body of the heat source 2 is in a predetermined state It is controlled.

冷水ポンプ制御偏差演算部91では、冷水入口温度検出器56からの冷水入口温度Tcsi3、冷水出口温度検出器58からの冷水出口温度Tcso3、上位コントローラ72 The chilled water pump control deviation computing unit 91, the cold water inlet temperature Tcsi3 from the cold water inlet temperature detector 56, the cold water outlet temperature from the coolant outlet temperature detector 58 Tcso3, the upper controller 72
からの冷水出入口温度差設定値ΔTcs_sp3を基に、[数28]により、熱源3の冷水出入口温度差制御偏差Ecs3が演算されて冷水ポンプ出力演算部94へ与えられる。 Based on the cold water inlet and outlet temperature difference setpoint ΔTcs_sp3 from, by [Expression 28], the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs3 of the heat source 3 is applied it is computed cold water pump output computing unit 94.

冷水ポンプ出力演算部94では、冷水出入口温度差制御偏差Ecs3が零となるよう、PID制御演算により冷水ポンプインバータ出力Fcs3が求められ、求められた冷水ポンプインバータ出力Fcs3は上位コントローラ72からの熱源発停指令Cmd3と共に、冷水ポンプ57のインバータ57aに与えられ、冷水ポンプ57は起動されると共に所定の回転数となるよう制御される。 In chilled water pump output computing unit 94, so that the cold water inlet and outlet temperature difference control deviation Ecs3 becomes zero, the chilled water pump inverter output Fcs3 sought by the PID control calculation, the chilled water pump inverter output Fcs3 obtained heat originated from the host controller 72 with stop command CMD3, given to the inverter 57a of the cold water pump 57, the cold water pump 57 is controlled to be a predetermined rotational speed while being activated.

冷却水ポンプ制御偏差演算部92では、冷却水入口温度検出器39からの冷却水入口温度Tcti3及び上位コントローラ72からのフリークーリング温度設定値Tcso_sp3を基に、[数29]により冷却水出入口温度差制御偏差Ect3が求められ、求められた冷却水出入口温度差制御偏差Ect3及び上位コントローラ72からの熱源発停指令Cmd3は、冷却水ポンプ出力演算部95へ与えられる。 In the cooling water pump control deviation calculation unit 92, based on the free cooling temperature setpoint Tcso_sp3 from the cooling water inlet temperature Tcti3 and the upper controller 72 from the cooling water inlet temperature detector 39, the cooling water inlet and outlet temperature difference by [Expression 29] control deviation Ect3 is required, the heat source onset stop command Cmd3 from the cooling water inlet and outlet temperature difference control deviation Ect3 and the upper controller 72 is determined and provided to the cooling water pump output computing unit 95.

冷却水ポンプ出力演算部95では、冷却水出入口温度差制御偏差Ect3が小さくなるようPID演算制御により冷却水ポンプインバータ出力Fct3が求められ、求められた冷却水ポンプインバータ出力Fct3は、上位コントローラ72からの熱源発停指令Cmd3を基に求められた冷却水ポンプ発停指令Cmdp3と共に、冷却水ポンプ40に与えられ、冷却水ポンプ40は起動されると共に所定の回転数となるよう制御される。 In the cooling water pump output computing unit 95, the PID operation control so that the cooling water inlet and outlet temperature difference control deviation Ect3 becomes smaller cooling water pump inverter output Fct3 sought, the cooling water pump inverter output Fct3 obtained from the upper controller 72 with the heat source onset stop command Cmd3 chronograph coupling cooling water pump is determined based on commanding Cmdp3, given to the cooling water pump 40, cooling water pump 40 is controlled to be a predetermined rotational speed while being activated.

冷却塔ファン制御偏差演算部93では、往き冷却水温度検出器43からの往き冷却水温度Tcto及び上位コントローラ72からの往き冷却水温度設定値Tcto_spを基に、[数30]により、冷却塔出入口温度差制御偏差Ectが求められ、求められた冷却塔出入口温度差制御偏差Ect及び上位コントローラ72からの冷却塔ファン発停指令Cmdfは、冷却塔ファン出力演算部96へ与え得るようになっている。 In the cooling tower fan control deviation calculation unit 93, based on forward coolant temperature setpoint Tcto_sp from forward coolant temperature Tcto and the upper controller 72 of the forward coolant temperature detector 43, the following equation 30], cooling tower doorway temperature difference control deviation Ect is determined, the cooling tower fan start-stop command Cmdf from the cooling tower inlet and outlet temperature difference control deviation Ect and the upper controller 72 obtained is adapted to be supplied to the cooling tower fan output computing part 96 .

冷却塔ファン出力演算部96では、冷却塔出入口温度差制御偏差Ectが小さくなるようPID演算制御により冷却塔ファンインバータ出力Fctが求められ、求められた冷却塔ファンインバータ出力Fctは、上位コントローラ72からの熱源発停指令Cmd3を基に求められた冷却水ポンプ発停指令Cmdp3と共に、冷却塔6のファン13のインバータ13aに与えられ、冷却塔6のファン13は起動されると共に所定の回転数となるよう制御される。 In the cooling tower fan output computing unit 96, the cooling tower inlet and outlet temperature difference control deviation Ect cooling tower fan inverter output Fct is determined by the PID operation control so that the smaller, the cooling tower fan inverter output Fct obtained from the upper controller 72 with the heat source onset stop command Cmd3 chronograph coupling cooling water pump is determined based on commanding Cmdp3, given to the inverter 13a of the fan 13 of the cooling tower 6, and a predetermined rotational speed along with the fan 13 of the cooling tower 6 is activated It is controlled to be.

上記のように熱源システムを制御することにより、簡易且つ正確に空調機器類の制御を行なうことができ、信頼性の高い熱源システム最適運転を行なうことができる。 By controlling the heat source system as described above, can be performed easily and accurately control the air-conditioning equipment, it can be performed with high reliability heat source system optimal operation.

上記図示例においては、[数25]により演算周期Tcaluculatが求められ、求められたTcaluculatに基き熱源1〜3の発停が行なわれる。 In the illustrated example, the calculation cycle Tcaluculat is determined by [Equation 25], start-stop of the heat source 1-3 based on the determined Tcaluculat is performed. このため、熱源1〜3の発停を適切に行なうことができて、熱源1〜3の発停自体が外乱にならず、且つ各制御機器の寿命を延長することができ、しかも室内の環境を快適に維持することができる。 Therefore, the start-stop of the heat source 1 to 3 can be performed appropriately, not start-stop itself of the heat source 1 to 3 to the disturbance, can and to extend the life of the control devices, moreover indoor environment it is possible to comfortably maintain.

上記図示例においては、学習機能を有する。 In the illustrated embodiment, it has a learning function. すなわち、本図示例においては、「学習」とは、高効率運転制御関数と熱源運転切替マップ(図11参照)をより現実の状況に近づくように修正すること、を意味する。 That is, in this illustrated example, the "learning" is meant, to modify the high-efficiency operation control function and a heat source operation switching map (see FIG. 11) so as to approach the more realistic situation. 本図示例は、通常の調整で十分なPID演算制御パラメータ等は含まない。 This illustrated example does not contain a sufficient PID calculation control parameters such as regular adjustment. 又、本図示例における調整において、種々の条件(外気条件、室内負荷状況、機器累積稼動運転時間等)が複雑に関係する制御系であるので、コントローラ任せの自動調整手段を取ると、場合によっては不適切な設定を行うことが予想される。 Further, in the adjustment in this illustrated embodiment, various conditions (ambient conditions, indoor load conditions, equipment accumulated operation operating time, etc.) because it is complicated related control system which, taking the automatic adjustment means leave the controller, optionally It is expected to perform improper settings. そこで、調整値については技術的スキルのある専門のエンジニアによる判断を介在させる手法を採用する。 Therefore, the adjustment value is to employ a technique of interposing a determination by expert engineers with technical skills.

高効率運転制御関数の各入力パラメータの係数と熱源運転切替マップ相当のパラメータは、コントローラ内の不揮発性メモリに調整用パラメータの一つとして格納される。 Coefficient and heat source operation switching map corresponding parameter of each input parameter of the higher-efficiency operation control function is stored as one of the adjustment parameters in the non-volatile memory in the controller. 調整用パラメータは、専用のPCにより、オープンネットワーク経由で修正可能である。 Adjustment parameter, by a dedicated PC, a modifiable via open network. 高効率運転制御関数は、各制御機器(冷凍機やファン、ポンプ等)の運転状態を数式化し、更に多変量解析により求めたものである。 High efficiency operation control function, the operating state of each control device (refrigerator or fans, pumps, etc.) mathematizing are those obtained by further multivariate analysis. 運転実績データが存在しない設計時においては、メーカ提供のカタログ値あるいは過去の経験に基づくデータや理論値により数式化させているので机上の計算値とも言える。 During design operation record data is not present, it can be said that the desk calculations since by equation by data and theoretical values ​​based on the catalog values ​​or past experience manufacturer provided. 実際の制御機器が全てこの計算値通りの値を示すことはほとんどないと考えられる。 Actual control device is considered to hardly exhibit all the values ​​of the calculated value as. この乖離が大きいと、種々の操作変数の最適値演算で求まる最適解も実情と合わなくなり、省エネルギ効果が低下する。 If this deviation is large, the optimal solution obtained in the optimum value calculation of various operating variables will not match the actual conditions, to decrease energy saving effect. 同様に、熱源運転切替マップについても実際の運転状況に合うように調整が必要である。 Similarly, it is necessary to adjust to fit the actual driving situation the heat source operation switching map.

そこで、実際の熱源運転実績データを解析し、より実情に近い修正を行うことで、本来の省エネルギ効果を得ることができると考えられる。 Therefore, analyzing the actual heat source operation record data, by performing a modified closer to actual situation, it is considered possible to obtain the original energy saving effect. 熱源運転実績データは、中央監視装置71のデータや調整用ツール70(図2参照)により収集される。 Heat source operation record data is collected by the data and adjusting tool 70 of the central monitoring unit 71 (see FIG. 2). Excel VBA(Excelは登録商標)等を使うことによって、自動的にグラフ化高効率運転制御関数の自動生成も可能である。 Excel VBA (Excel is a registered trademark) by using the like, can automatically be generated automatically graphing high efficiency operation control function. 得られた高効率運転制御関数を使って事前に十分な検討(シミュレーション等)を行う。 In advance with the obtained high-efficiency operation control function performing careful consideration (simulations). その後、現場にて高効率運転制御関数における操作変数の各入力パラメータの係数を更新する際にも、十分に動作テストを行い、最終調整を実施する。 Then, when updating the coefficient of each input parameter of the operation variables in the high-efficiency operation control function on site also performs well operation test, performed the final adjustment.

高効率運転制御関数は、上位コントローラ72及び下位コントローラ73,74夫々に存在するが、運転機器が同一なので、同等の最適値が得られる高効率運転制御関数が求まる。 High efficiency operation control function is present in people upper controller 72 and lower-level controller 73 and 74 respectively, since the operating device is the same, high-efficiency operation control function equivalent optimum value is obtained is obtained.

上述の図示例における特徴部分を列挙すると以下のようになる。 As it follows and enumerating characteristic portion in the illustrated example described above.
(1)オープンネットワーク(LONWORKS(登録商標 以下においても同様である))に対応するコントローラ利用によるメリット (1) open network (LONWORKS (the same applies to the following description) R) benefits of the controller utilized corresponding to

オープンネットワーク自体は従来公知であるが、本発明の図示例のメリットを説明するうえで、不可欠なので、最初に説明することとする。 Open but the network itself is conventionally known, in order to explain the benefits of the illustrated example of the present invention, since the essential there will be described first. すなわち、LONWORKS技術は、米国社Echelon者により開発された技術である。 That, LONWORKS technology is a technology developed by the US company Echelon's. 国内におけるフィールド制御系オープンネットワークの事実上のデファクトスタンダードとなっている。 It has become a de facto de facto standard in the field control system open network in Japan.

Lon(登録商標)とは、Local Operating Networkの略であり、自律分散制御ということである。 The lon (R) stands for Local Operating Network, is that the autonomous distributed control. また、Lonデバイスには、Neuron Chipという専用のCPUを搭載しており、単にネットワークインターフェースとしての機能だけではなく制御機能を持つことを特徴とする。 In addition, the Lon device, equipped with a dedicated CPU that Neuron Chip, simply characterized by having a control function not only functions as a network interface.

例えば、熱源コントローラとバルブアクチュエータをLONWORKS対応とすると、物理的にはLONWORKSネットワークにツイストペア線で接続するだけで良い(当然、別途電源線は必要。通常24VAC)。 For example, when the heat source controller and the valve actuator and LONWORKS corresponding to the physical need only connect twisted pair line LONWORKS network (of course, a separate power supply line is required. Normal 24VAC). フリートポロジーなので、デイジーチェーン(芋づる接続方式)でも良いので、配線本数が大幅に減少し、リニューアル工事が容易等のメリットがある。 Since the free topology, so may be daisy chain (daisy chain connection method), significantly reduced the number of wires, renovation work is there is the advantage of easy and the like. 物理的な接続が済むと、LONWORKS(登録商標)データベース構築ツール(一般に、米国Ecelon社製のLonMaker(登録商標)或はトルゥーエル社製のB−Track(登録商標))を用いて、バインディングと呼ばれる論理的接続を行う。 After completion of the physical connection (generally, U.S. Ecelon manufactured by LonMaker (TM) or Toruueru manufactured by B-Track (TM)) LONWORKS (R) database building tool using, called Binding performing a logical connection. 上位、下位コントローラ72,73,74,75からの開度指示値が、バルブコントローラへ送信されると共に、バルブ開度PV(現在値)や、バルブを通過する流量等の様々なデータを上位、下位コントローラ72,74,75へ送信することができる。 Upper, upper opening command value from the lower-level controller 72, 73, 74, 75 is, while being transmitted to the valve controller, valve position PV (present value) and the various data of flow rate, etc. through the valve, it can be sent to the lower controller 72,74,75.

以下に、オープンネットワーク(LONWORKS)対応コントローラ利用によるメリットを列挙する。 The following lists the benefits of open network (LONWORKS) corresponding controller available.
(i)制御上必要なデータ以外にも、エネルギ解析用に利用可能なデータ等多種多様なデータを比較的容易に取得できる。 (I) In addition to controlling the required data can also be relatively easily obtained data such diverse data available for energy analysis. 制御データとその他の計測値を、BEMSとして収集したり、PC上で実行で動作する調整用ツール70での収集を行い、各種解析が可能である。 The control data and other measurements, or collected as BEMS, performs the collection of the adjustment tool 70 which operates in run on PC, a possible various analyzes.
(ii)LONWORKSに対応していれば、ベンダ(メーカ)に依存しないので、マルチベンダ方式のシステム構成が可能となり、国内外の様々な機器の中から、最適な機器を選定できる。 If in response to (ii) LONWORKS, does not depend on the vendor (manufacturer), the system configuration of a multi-vendor system becomes possible, from a variety of devices at home and abroad, you can select the most appropriate equipment.
(iii)遠隔からの調整やアプリケーションソフトウェアの更新が比較的容易であるので、調整の手間が省けたり、メンテナンスが容易となる。 (Iii) Since the adjustment or updating of application software from a remote is relatively easy, or eliminates the need of adjustment, thereby facilitating the maintenance. 複数のコントローラに対して、調整用パラメータの一括更新や一括取得も可能である。 For a plurality of controllers, it is also possible batch update or batch acquisition of the adjustment parameters.
(iv)低価格でコンパクトなシステム構成が可能である。 (Iv) it is possible to compact system configuration at low cost. 市販の汎用コントローラが使えるので、従来システムと比較すると大幅なコストダウンとなる。 Since commercially available general-purpose controller is used, a significant cost reduction when compared to conventional systems. また、コントローラ自体が小型化(従来比の1/7程度等)であることや、省配線により、制御盤が小型化できる。 Moreover, and that the controller itself is compact (1/7 degree or the like of conventional models), the reduced wiring, control panel can be downsized.
(v)竣工後に、より性能の良い他社製コントローラがリリースされた場合、ハードウェア自体の移行も比較的容易である。 (V) after completion, if the good more performance third-party controller is released, migration hardware itself is relatively easy.

(2)熱源運転システムにおける操作変数の最適解の算出法 3E評価自体は、他社でも実施していることである。 (2) Calculation 3E evaluation itself optimal solution manipulated variable in the heat source operating system is that it is practiced in other companies. しかし、比較的に操作変数の最適解を探索できる山登り法が適用可能な一次独立結合された関数で簡潔化させ、コントローラの負荷低減と調整時の省力化を両立させた仕組みは現在のところ他にない。 However, to simplify in function hill-climbing method is linearly independent binding applicable to explore the optimal solution for the relatively manipulated variables, the mechanism that combines labor saving time adjustment and load reduction of the controller currently other not to. 例えば、日立プラントの「OH Saver」というシステムでは、制御時にシミュレーションを行いながら操作変数の最適解を求めるというものであり、かなり大がかりなハードが必要であるし、シミュレーションを精度良くするためにはかなりのコストと手間がかかることが予想される。 For example, in a system called "OH Saver" Hitachi Plant are those that find an optimal solution of the manipulated variables while simulation time control, to requires significant massive hard, quite a simulation in order to accurately it is expected that it takes cost and labor.

(3)熱源運転制御機器の数式化における柔軟性 各冷水ポンプ49,53,57、冷却水ポンプ31,35,40や冷却塔6のファン13等の軸動力の回転によるものは、一般的に消費電力は、前述したように回転数(負荷)の3乗に比例することが知られている。 (3) Flexibility Each chilled water pumps 49,53,57 in equation of heat source operation control devices, due to the rotation of the shaft power, such as the fan 13 of the cooling water pump 31,35,40 and the cooling tower 6 is generally power is known to be proportional to the cube of the rotational speed (load) as described above. 負荷が大きい時は、この3乗則が有効であるが、負荷が低い場合でもポンプ(ファン)動力をある値よりも低く出来ないレンジが存在する。 When the load is large, this 3 law is valid, the load can not be lower than a certain value pump (fan) power or low range is present. そこで、負荷が大きいときには3乗則、負荷が小さいときには一定値をとるような近似式を作成する。 Therefore, 3 law when a load is large, creates an approximate expression that takes a constant value when the load is small. このように、理論的な考え方を、現状の動きに合うように(負荷の大小による切替等)柔軟に対応できる数式を導入した。 Thus, the theoretical concept, to suit the movement of the current (switched by the load of the magnitude, etc.) to flexibly introduce a formula which can respond.

(4)熱源運転切替マップ(図11参照)による熱源運転パターンZ1〜Z5の切替え 通常の熱源システムの制御では、管理員により季節毎に手動で切替えることも多い。 (4) by switching control of conventional heat source system of the heat source driving pattern Z1~Z5 by heat source operation switching map (see FIG. 11) it is often switched manually every season by the management personnel. 熱源運転切替マップによる運転パターン切替えの基本の考えはこの手動切替えにある。 The basic idea of ​​the operation pattern switching by the heat source operation switching map in the manual switching. ただし、調整員による手動切替えだと、調整員自信のスキルによって省エネルギ性能が左右されることと、何より調整員に対して負担をかけることになる。 However, when he switched manually by the adjusting members, and that the energy saving performance is affected by the skills of the adjustment members self-confidence, it will be multiplied by the above all the burden for the adjustment members. そこで、この省エネルギ性能を充分に発揮させる判断を自動化させたものが、熱源運転切替マップによる熱源運転パターンZ1〜Z5の切替えである。 Therefore, those obtained by automated determination to fully exhibit the energy saving performance is switching between the heat source driving pattern Z1~Z5 by heat source operation switching map. 外気温度でおおよその季節を判断し、冷房負荷を考慮して、一次エネルギ又は経済性、環境性を最小となるようにし、どの熱源を運転するかという、熟練調整員のノウハウを置き換えたものである。 Determining the approximate seasonal ambient temperature, taking into account the cooling load, the primary energy or economy, so the minimum of environmental, of how to operate which a heat source, it is replaced expertise of skilled coordinators is there. (1)と同様に、オープンネットワーク経由による調整が可能であるので手間もかからない。 (1) as well as, in less than time since it is possible to adjust by over an open network.

(5)熱源機器発停制御周期 通常は経験的に予め設定された制御周期を採用することが一般的と思われる。 (5) heat source device start-stop control cycle usually adopting empirically preset control cycle is generally considered. 本システムでは、過渡応答の考えを導入し、外乱を抑制し、かつ追従性を損なわない制御周期を設定する仕組みを調整パラメータの一つとして組み込む。 In this system, by introducing the concept of transient response, and suppress the disturbance, and it incorporates a mechanism for setting a control period which does not impair the trackability as one adjustment parameter.

(6)学習機能による省エネルギ性能向上の容易性 通常はメーカの調整員による初期調整のみで、完了することが多いと考えられる。 (6) ease normal energy saving performance improvement by the learning function only initial adjustment by the adjustment members of the manufacturer, it may be often completed. 本システムでは学習機能を用意しているために、比較的容易に、最も現状に見合うような調整が可能である。 For the present systems provide a learning function, relatively easily, it is possible to adjust as appropriate to the most current state. 技術的にはオープンネットワーク対応としたことにより、PCとの親和性が格段にアップしたこと、データ収集が容易になり多くのデータによる多角的な解析により高精度の調整が期待できる。 By the open network corresponds technically, it was greatly improves affinity with the PC, high-precision adjustment by multilateral analysis by a number of data the data collection is facilitated can be expected.

(7)上位コントローラ72と下位コントローラ73,74,75による機能分散 (7) Function dispersed by the upper controller 72 and lower-level controller 73, 74 and 75

上位コントローラ72と下位コントローラ73,74,75として、機能分割(機能分散)することによるメリットを以下に示す。 As host controller 72 and the lower-level controller 73, 74, 75, it shows the benefits of the functional decomposition (functionally distributed) below.
(i)自律分散制御に適したコントローラであるので、一部のコントローラがダウンしても、全体のシステムがダウンすることはない。 Since the controller suitable for (i) autonomous distributed control, even down part of the controller is not the whole of the system is down. 例えば中央監視装置がダウンしても上位コントローラ72と下位コントローラ73,74,75が活きていれば、多少の障害はあるもののほぼ問題なく制御できる。 For example, the central monitoring device if alive is the upper controller 72 and lower-level controller 73, 74, 75 goes down, it can be controlled almost without trouble but somewhat fault lies. 同様に、上位コントローラ72がダウンした場合、あるいは下位コントローラ73,74,75の一部がダウンしても、ある程度の制御は行える。 Similarly, when the upper controller 72 is down, or even if some of the lower-level controller 73, 74, 75 is down, the degree of control performed. このように機能分散し、コントローラが自律的な制御が可能であるので、安全強度が高いシステムと言える。 Thus functioning dispersed, since the controller is capable of autonomous control, safety strength be satisfactory system.
(ii)何らかの障害が発生した場合、比較的切り分けがしやすい。 (Ii) If any failure occurs, relatively cut is likely. また、そのような場合に、異常と思われるコントローラのみを切り離すことで、システム全体が停止する危険性が少ない。 Further, in such a case, only by disconnecting the controller that seems to be abnormal is less risk that the entire system is stopped.
(iii)一部の機能追加を行う場合、対象となるコントローラに対する限定的なソフトウェア更新で済む。 Or (iii) performing some of the functions added, requires only limited software updates to the controller in question.
(iv)ハードウェアの寿命や故障が発生した場合のメンテナンスが容易である。 (Iv) Maintenance If the hardware of life or failure has occurred is easy.

なお、本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置においては、冷房用として説明したが、暖房用の熱源に対しても応用可能であること、更に、説明を簡略化するために、二次ポンプは省略してあるが、通常は二次ポンプも考慮するものとすること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that in the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention has been described as a cooling can also be applied with respect to the heat source for heating, further, in order to simplify the description, the secondary pump Although is not shown, normally it shall also consider the secondary pump, the other, can of course be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.

本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置の実施の形態の一例を示し、熱源システムの冷水及び冷却水が循環するラインを示す概要図である。 Shows an example of an embodiment of a heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention, it is a schematic diagram showing a line that cold water and cooling water of the heat source system is circulated. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される各種コントロールの接続関係の概要を示す概要図である。 Description of connections of the various controls that are applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a schematic diagram showing. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される上位コントローラのブロック図である。 It is a block diagram of a host controller to be applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される熱源がガス吸収式冷凍機である場合の下位コントローラのブロック図である。 Heat applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a block diagram of a lower-level controller when a gas absorption refrigerator. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される熱源がインバータターボ冷凍機である場合の下位コントローラのブロック図である。 Heat applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a block diagram of a lower-level controller if an inverter centrifugal chiller. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される熱源が熱交換器である場合の下位コントローラのブロック図である。 Heat applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a block diagram of a lower-level controller when a heat exchanger. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される上位コントローラにおける信号の流れを説明するための図表である。 Is a chart for explaining the flow of signals in the host controller to be applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される熱源がガス吸収式冷凍機である場合の下位コントローラにおける信号の流れを説明するための図表である。 Heat applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a chart for explaining the flow of signals in the lower-level controller when a gas absorption refrigerator. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される熱源がターボ冷凍機である場合の下位コントローラにおける信号の流れを説明するための図表である。 Heat applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a chart for explaining the flow of signals in the lower-level controller when a centrifugal chiller. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される熱源が熱交換器である場合の下位コントローラにおける信号の流れを説明するための図表である。 Heat applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a chart for explaining the flow of signals in the lower-level controller when a heat exchanger. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される外気温度と冷房負荷との関係を示すグラフである。 Is a graph showing the relationship between outside air temperature and the cooling load applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置に適用される熱源を運転する際の演算周期のグラフである。 It is a graph of the calculation cycle when operating the heat source to be applied to the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention. 一般のシステムの最適化を図るための手法の一般的なやり方を説明するためのブロック図である。 It is a block diagram for explaining a general way of techniques for optimization of the general system. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置の理論的基本である制御変数と出力との関係を表すグラフである。 Is a graph showing the relationship between the heat source system optimum operation control method and theoretical fundamental to a control variable and the output of the device of the present invention. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置において、各ポンプやファンの消費電力を求める際の関数の入力と出力との関係を表す図表である。 In the heat-source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a chart representing the relationship between the input and the output of the function for obtaining the power consumption of each pump and fans. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置を実現するために、予め、熱源本体、各ポンプ、ファンの動力や熱源のガス等を求めるためのブロック図である。 To achieve the heat source system optimum operation control method and apparatus of the present invention, in advance, a block diagram for determining the heat source body, each pump, fan power or heat source gas. 図16に示すブロック図において、ポンプ等回転体の回転数割合から動力を求める際の回転数割合と動力の関係を示すグラフである。 In the block diagram shown in FIG. 16 is a graph showing the relationship between the rotational speed ratio and power for obtaining the power from the rotational speed ratio of the pump rotor. 図16に示すブロック図において、外気湿球温度から各熱源の冷却水出口温度を求める際の、外気湿球温度と冷却水出口温度との関係を示すグラフである。 In the block diagram shown in FIG. 16, from the outside air wet-bulb temperature for obtaining the cooling water outlet temperature of the heat source is a graph showing the relationship between the outside air wet-bulb temperature and the cooling water outlet temperature. 図16に示すブロック図において、熱源がガス吸収式冷凍機及びインバータターボ冷凍機である場合の負荷率と成績係数との関係を示すグラフである。 In the block diagram shown in FIG. 16 is a graph showing the relationship between the load factor and the coefficient of performance if the heat source is a gas absorption refrigerator and inverter turbo chiller. 図16に示すブロック図において、熱源がガス吸収式冷凍機である場合の負荷率とガス消費量との関係を示すグラフである。 In the block diagram shown in FIG. 16 is a graph showing the relationship between the load factor and the gas consumption when the heat source is a gas absorption refrigerator. 本発明の熱源システム最適運転制御方法及び装置において、上位コントローラ及び下位コントローラで適用する3E評価の入力パラメータを示す図表である。 In the heat-source system optimum operation control method and apparatus of the present invention is a chart showing input parameters of 3E evaluation applying the host controller and lower-level controller.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 熱源(ガス吸収式冷凍機) 1 heat source (gas absorption chiller)
2 熱源(インバータターボ冷凍機) 2 heat source (inverter turbo chiller)
3 熱源(熱交換器) 3 heat source (heat exchanger)
6 冷却塔 13 ファン 16 空調機負荷 31 冷却水ポンプ 35 冷却水ポンプ 40 冷却水ポンプ 49 冷水ポンプ 53 冷水ポンプ 57 冷水ポンプ 72 上位コントローラ 73 下位コントローラ 74 下位コントローラ 75 下位コントローラ 6 cooling tower 13 fan 16 air conditioner load 31 cooling water pump 35 the cooling water pump 40 the cooling water pump 49 the cold water pump 53 the cold water pump 57 the cold water pump 72 upper controller 73 lower-level controller 74 lower-level controller 75 lower-level controller

Claims (16)

  1. 複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値といった設定値の最適値を求め、該最適値により前記機器のうち少なくとも何れかの制御を行なうことを特徴とする熱源システム最適運転制御方法。 A plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne with multivariate analysis based on the high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition, the heat source outlet temperature setpoint, the optimum value of the set values ​​such as heat flow setpoint calculated, the heat source system optimum operation control method characterized by performing at least one of the control of the device by the optimum value.
  2. 複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値等の各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価のうちの何れかにおける最適値として求め、該最適値により前記機器のうちの少なくとも何れかの制御を行なうことを特徴とする熱源システム最適運転制御方法。 A plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne with multivariate analysis based on the high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition, the heat source outlet temperature setpoint, the various setting values ​​of the heat source flow rate setting values, the primary energy rating , economic evaluation, one obtains as an optimum value in the heat source system optimum operation control method characterized by performing at least one of the control of the device by the optimum value of the environmental assessment.
  3. 複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値といった各種設定値の最適値を求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のうちの少なくとも何れかの制御を行なうことを特徴とする熱源システム最適運転制御方法。 A plurality of heat sources, cooling towers associated with the heat source, the cooling water pump, the cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pump, the load factor and the device specifications and theoretical each heat source to bear the table of values ​​obtained from the analysis based on high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial with a predetermined operating conditions as well as multivariate analysis, the cold water outlet temperature setpoint, cooling determine the optimum values ​​of various set values, such as water flow rate set value, chilled water pump by the optimum value, the cooling water pump, heat source system optimum operation control method characterized by performing at least one of control of the cooling tower.
  4. 複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値といった各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価のうちの何れかにおける最適値として求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のうちの少なくとも何れかの制御を行なうことを特徴とする熱源システム最適運転制御方法。 A plurality of heat sources, cooling towers associated with the heat source, the cooling water pump, the cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pump, the load factor and the device specifications and theoretical each heat source to bear the table of values ​​obtained from the analysis based on high-efficiency operation control function that equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial with a predetermined operating conditions as well as multivariate analysis, the cold water outlet temperature setpoint, cooling various setting values ​​such as water flow rate set point, the primary energy evaluation, economic evaluation, determined as the optimal value in any of the environmental assessment, chilled water pump by the optimum value, the cooling water pump, any at least one of the cooling tower heat source system optimum operation control method characterized by performing Kano control.
  5. 高効率運転制御関数をE=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C 、G=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C (ここで、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C 、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C は、制御パラメータである)により求める請求項1乃至4の何れかに記載の熱源システム最適運転制御方法。 High efficiency operation control function E = a E × Lp + b E × Twb + c E × Vct + d E × ΔTct + e E × Fct + f E × Tcs + g E × ΔTcs + C E, G = a G × Lp + b G × Twb + c G × Vct + d G × ΔTct + e G × Fct + f in G × Tcs + g G × ΔTcs + C G ( where, a E, b E, c E, d E, e E, f E, g E, C E, a G, b G, c G, d G, e G, f G, g G, C G is the heat source system optimum operation control method according to any one of claims 1 to 4 determined by a is) control parameter.
  6. 熱源発停の演算周期をTcaluculat=L+C2×T(ここで、Lは無駄時間、Tは時定数、C2は調整用のパラメータである)とする請求項1乃至5の何れかに記載の熱源システム最適運転制御方法。 The calculation cycle of stopping the heat source onset Tcaluculat = L + C2 × T (where, L is the dead time, T is the time constant, C2 is a parameter for adjusting) a heat source system according to any one of claims 1 to 5 to optimal operation control method.
  7. 各熱源の切替えは、外気温度と空調負荷に基き行なわれる請求項1乃至6の何れかに記載の熱源システム最適運転制御方法。 Switching of the heat source, heat source system optimum operation control method according to any one of claims 1 to 6 is performed based on the outside air temperature and the air conditioning load.
  8. 運転状態を、高効率運転制御関数と熱源切替えマップをより実情に近づけるよう学習するようにした請求項1乃至7の何れかに記載の熱源システム最適運転制御方法。 An operating state, the heat source system optimum operation control method according to any one of claims 1 to 7 so as to learn high efficiency operation control function and a heat source switching as close map more actual situation.
  9. 複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値といった設定値の最適値を求め、該最適値により前記機器の何れかの制御を行ない得るよう構成したことを特徴とする熱源システム最適運転制御装置。 A plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, comprising: a host controller, a lower-level controller corresponding to a predetermined heat source so as to receive a signal from a host controller, each heat source high efficiency operation control in equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis to bear multivariate analysis based on function, the heat source outlet temperature setpoint, determine the optimum value of the set values ​​such as heat flow setpoint, a heat source system optimal operation, characterized by being configured such that may perform any of the control of the device by the optimum value Control device.
  10. 複数の熱源と、該熱源に付随する複数の機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、熱源出口温度設定値、熱源流量設定値等の各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価のうちの何れかにおける最適値として求め、該最適値により前記機器のうちの少なくとも何れかの制御を行ない得るよう構成したことを特徴とする熱源システム最適運転制御装置。 A plurality of heat sources, in the heat source system constituted by a plurality of devices associated with the heat source, comprising: a host controller, a lower-level controller corresponding to a predetermined heat source so as to receive a signal from a host controller, each heat source high efficiency operation control in equation by using the power consumption and gas consumption as well as a first order polynomial by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis to bear multivariate analysis based on function, the heat source outlet temperature setpoint, the various setting values ​​of the heat source flow rate setting values, the primary energy evaluation, economic evaluation, determined as the optimal value in any of the environmental assessment, the device by the optimum value heat source system optimum operation control apparatus characterized by being configured to be subjected to at least one of the control of.
  11. 複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値等の各種設定値の最適値を求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のうちの少なくとも何れかの制御を行ない得るよう構成したことを特徴とする熱源システム最適運転制御方法。 A plurality of heat sources, cooling tower, cooling water pump associated with the heat source, cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pump, to a host controller, a predetermined you receive a signal from a host controller comprising a lower-level controller corresponding to the heat source, the power consumption and the gas consumption by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne to the multivariate analysis and based on high-efficiency operation control function that equation by using a first order polynomial, coolant outlet temperature setpoint, determine the optimum values ​​of various setting values ​​such as cooling water flow rate set value, chilled water pump by the optimum value, the cooling water pump , heat source system optimum operation control method characterized by being configured to be subjected to at least one of control of the cooling tower.
  12. 複数の熱源と、該熱源に付随する冷却塔、冷却水ポンプ、冷水ポンプ、冷水二次ポンプといった機器により構成される熱源システムにおいて、上位コントローラと、上位のコントローラから信号を受けるようにした所定の熱源に対応した下位コントローラを備え、前記各熱源が負担する負荷率及び前記機器仕様並びに理論的な解析から得られた数値表を多変量解析すると共に所定の運転条件による電力消費量及びガス消費量並びに一次多項式を用いて数式化した高効率運転制御関数を基に、冷水出口温度設定値、冷却水流量設定値等の各種設定値を、一次エネルギ評価、経済性評価、環境性評価のうちの何れかにおける最適値として求め、該最適値により冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔のうちの少なくとも何れかの制御を行ない得るよう A plurality of heat sources, cooling tower, cooling water pump associated with the heat source, cold water pump, in the heat source system constituted by devices such as chilled water secondary pump, to a host controller, a predetermined you receive a signal from a host controller comprising a lower-level controller corresponding to the heat source, the power consumption and the gas consumption by a predetermined operating condition with a table of values ​​obtained from the load factor and the equipment specifications and theoretical analysis each heat source to be borne to the multivariate analysis and based on high-efficiency operation control function that equation by using a first order polynomial, coolant outlet temperature setpoint, the various setting values ​​such as cooling water flow rate set point, the primary energy evaluation, economic evaluation, of the environmental assessment calculated as an optimal value in either, chilled water pump by the optimum value, the cooling water pump, as may perform at least one of control of the cooling tower 成したことを特徴とする熱源システム最適運転制御装置。 Heat source system optimum operation control apparatus characterized by form was.
  13. 高効率運転制御関数をE=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C 、G=a ×Lp+b ×Twb+c ×Vct+d ×ΔTct+e ×Fct+f ×Tcs+g ×ΔTcs+C (ここで、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C 、a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、C は、制御パラメータである)により求める手段を備えた請求項5又は6に記載の熱源システム最適運転制御装置。 High efficiency operation control function E = a E × Lp + b E × Twb + c E × Vct + d E × ΔTct + e E × Fct + f E × Tcs + g E × ΔTcs + C E, G = a G × Lp + b G × Twb + c G × Vct + d G × ΔTct + e G × Fct + f in G × Tcs + g G × ΔTcs + C G ( where, a E, b E, c E, d E, e E, f E, g E, C E, a G, b G, c G, d G, e G, f G, g G, C G is the heat source system optimum operation control device according to claim 5 or 6 comprising means for determining by a control parameter).
  14. 熱源発停の演算周期をTcaluculat=L+C2×T(ここで、Lは無駄時間、Tは時定数、C2は調整用のパラメータである)により演算する手段を設けた請求項7記載の熱源システム最適運転制御装置。 The calculation cycle of stopping the heat source onset Tcaluculat = L + C2 × T (where, L is the dead time, T is the time constant, C2 parameter a is for adjustment) heat source system optimized according to claim 7, wherein the means for calculating is provided by operation control device.
  15. 各熱源の切替えは、外気温度と冷房負荷に基き行なうようにした手段を設けた請求項6乃至10の何れかに記載の熱源システム最適運転制御装置。 Switching of the heat source, heat source system optimum operation control device according to any one of claims 6 to 10 provided with means to carry out based on the outside air temperature and cooling load.
  16. 運転状態を、高効率運転制御関数と熱源切替えマップをより実情に近づけるよう学習するようにした手段を設けた請求項7乃至11の何れかに記載の熱源システム最適運転制御装置。 An operating state, the heat source system optimum operation control device according to any one of claims 7 to 11 provided with means adapted to learn to closer to the actual situation of high efficiency operation control function and a heat source switching map.
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Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128558A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd Method and device for energy saving control operation of absorption water cooler/heater
JP2008215679A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Sanki Eng Co Ltd HVAC
JP2008232460A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Tokyo Gas Co Ltd Absorption chiller/heater and its control method
JP2008256258A (en) * 2007-04-04 2008-10-23 Toshiba Corp Air conditioning system control device
JP2009198123A (en) * 2008-02-22 2009-09-03 Kurita Water Ind Ltd Heat source system and method of operating the same
JP2009216375A (en) * 2008-02-13 2009-09-24 Hitachi Plant Technologies Ltd Cooling system and cooling method
WO2010038334A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 株式会社日立製作所 Air conditioner heat source control device and control method
JP2010107184A (en) * 2008-09-30 2010-05-13 Hitachi Plant Technologies Ltd Air-conditioning method and air-conditioning system
JP2010196988A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Yamatake Corp Device and method of controlling cooling tower fan
JP2010236728A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat source system and control method of the same
JP2011012904A (en) * 2009-07-02 2011-01-20 Hitachi Plant Technologies Ltd Cold source device for free cooling, cooling system and cooling method
JP2011247433A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Hitachi Plant Technologies Ltd Facility and method of producing cold water
CN102367980A (en) * 2011-10-19 2012-03-07 深圳市奥宇控制系统有限公司 Central air-conditioning multi-dimension integrating optimization control system and method
JP2012072921A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Sanki Eng Co Ltd Intermediate temperature heat source system concurrently utilizing free cooling operation
CN102679496A (en) * 2012-05-14 2012-09-19 赖正伦 Load follow-up control method for central air conditioner
JP2013061110A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device and method for evaluating performance of turbo refrigerator
WO2013114958A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 株式会社日立プラントテクノロジー Heat source system and control method for heat source system
JP2013181662A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Estimation device, deterioration determination device, estimation method, and deterioration determination method
WO2013145005A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 三菱電機株式会社 Air-conditioning system
JP2013217643A (en) * 2011-09-30 2013-10-24 Daikin Industries Ltd Coolant cycle system
JP2014202410A (en) * 2013-04-04 2014-10-27 清水建設株式会社 Heat source operation navigation system and method therefor
JP2015197236A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 三機工業株式会社 Refrigerator system
JP2016035351A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 新菱冷熱工業株式会社 Method and device for controlling heat source system
US9638448B2 (en) 2011-09-30 2017-05-02 Daikin Industries, Ltd. Refrigerant cycle system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5932419B2 (en) 2012-03-21 2016-06-08 株式会社東芝 Heat recovery plant system, the heat recovery plant control system and heat recovery plant control method
US9454160B2 (en) 2012-03-21 2016-09-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Thermal recycling plant system, apparatus for controlling a thermal recycling plant and method of controlling a thermal recycling plant

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001336805A (en) * 2000-05-26 2001-12-07 Minoru Tanaka Method of calculating demand for energy of heat source system of building and method of drawing up scheme of optimum operation of the system
JP2002025982A (en) * 2000-07-04 2002-01-25 Tokyo Electron Ltd Method for predicting degree of consumption of consumables and thickness of deposited film
JP2002295308A (en) * 2001-03-30 2002-10-09 Sanki Eng Co Ltd Method of operating thermoelectric cogenerator
JP2003120982A (en) * 2001-10-16 2003-04-23 Hitachi Ltd System for operating air conditioning facility and supporting system for design of air conditioning facility
JP2004293844A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Air conditioning equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001336805A (en) * 2000-05-26 2001-12-07 Minoru Tanaka Method of calculating demand for energy of heat source system of building and method of drawing up scheme of optimum operation of the system
JP2002025982A (en) * 2000-07-04 2002-01-25 Tokyo Electron Ltd Method for predicting degree of consumption of consumables and thickness of deposited film
JP2002295308A (en) * 2001-03-30 2002-10-09 Sanki Eng Co Ltd Method of operating thermoelectric cogenerator
JP2003120982A (en) * 2001-10-16 2003-04-23 Hitachi Ltd System for operating air conditioning facility and supporting system for design of air conditioning facility
JP2004293844A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Air conditioning equipment

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128558A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd Method and device for energy saving control operation of absorption water cooler/heater
JP2008215679A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Sanki Eng Co Ltd HVAC
JP2008232460A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Tokyo Gas Co Ltd Absorption chiller/heater and its control method
JP2008256258A (en) * 2007-04-04 2008-10-23 Toshiba Corp Air conditioning system control device
WO2008126428A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Air conditioning system controller
US8036779B2 (en) 2007-04-04 2011-10-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Air-conditioning system controller
CN101646905B (en) 2007-04-04 2012-06-20 株式会社东芝 Air conditioning system controller
JP2009216375A (en) * 2008-02-13 2009-09-24 Hitachi Plant Technologies Ltd Cooling system and cooling method
JP2009198123A (en) * 2008-02-22 2009-09-03 Kurita Water Ind Ltd Heat source system and method of operating the same
JP2010107184A (en) * 2008-09-30 2010-05-13 Hitachi Plant Technologies Ltd Air-conditioning method and air-conditioning system
JP2010084963A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Ltd Control device of heat source machine for air conditioner and control method for the same
WO2010038334A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 株式会社日立製作所 Air conditioner heat source control device and control method
JP2010196988A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Yamatake Corp Device and method of controlling cooling tower fan
JP2010236728A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat source system and control method of the same
US8646284B2 (en) 2009-03-30 2014-02-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heat-source system and method for controlling the same
JP2011012904A (en) * 2009-07-02 2011-01-20 Hitachi Plant Technologies Ltd Cold source device for free cooling, cooling system and cooling method
JP2011247433A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Hitachi Plant Technologies Ltd Facility and method of producing cold water
JP2012072921A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Sanki Eng Co Ltd Intermediate temperature heat source system concurrently utilizing free cooling operation
JP2013061110A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device and method for evaluating performance of turbo refrigerator
JP2013217643A (en) * 2011-09-30 2013-10-24 Daikin Industries Ltd Coolant cycle system
US9638448B2 (en) 2011-09-30 2017-05-02 Daikin Industries, Ltd. Refrigerant cycle system
CN102367980B (en) 2011-10-19 2014-04-30 深圳市奥宇控制系统有限公司 Central air-conditioning multi-dimension integrating optimization control system and method
CN102367980A (en) * 2011-10-19 2012-03-07 深圳市奥宇控制系统有限公司 Central air-conditioning multi-dimension integrating optimization control system and method
JP2013160415A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 Hitachi Plant Technologies Ltd Heat source system and control method for heat source system
WO2013114958A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 株式会社日立プラントテクノロジー Heat source system and control method for heat source system
CN104105928A (en) * 2012-02-03 2014-10-15 株式会社日立制作所 Heat source system and control method for heat source system
JP2013181662A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Estimation device, deterioration determination device, estimation method, and deterioration determination method
WO2013145005A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 三菱電機株式会社 Air-conditioning system
JPWO2013145005A1 (en) * 2012-03-29 2015-08-03 三菱電機株式会社 Air conditioning system
CN102679496A (en) * 2012-05-14 2012-09-19 赖正伦 Load follow-up control method for central air conditioner
JP2014202410A (en) * 2013-04-04 2014-10-27 清水建設株式会社 Heat source operation navigation system and method therefor
JP2015197236A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 三機工業株式会社 Refrigerator system
JP2016035351A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 新菱冷熱工業株式会社 Method and device for controlling heat source system

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Publication number Publication date Type
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