JP2008190791A - 冷却水製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却水温度を効率的に下げる冷却水製造装置を提供する。
【解決手段】冷却水製造装置１０は冷却塔１２を備えている。冷却塔１２は、冷却水還配管１８から供給された冷却水と、外部から吸入した外気との間で熱交換を行って、冷却水を冷やしている。また冷却水製造装置１０は太陽熱冷凍機４０を備えており、この太陽熱冷凍機４０で冷やした冷媒が供給される第１熱交換器５４が冷却塔１２に吸入される外気の通路に配設してある。これにより冷却塔１２に吸入される外気が冷却される。そして太陽熱冷凍機４０は、運転または停止の動作が制御される演算制御器６４に接続している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和設備等に用いられる冷却水製造装置に係り、特に冷却水を低温化する冷却水製造装置に関するものである。

従来の冷凍機に用いる冷却水の製造装置（冷却水製造装置）は、図３に示すように、冷却塔２および演算制御器６を備えている。また冷却水製造装置１は、冷却塔２と冷凍機７との間に冷却水を循環させる冷却水配管３を備え、この配管３の冷却水往配管３ａに冷却水ポンプ４と温度センサ５を設けている。そして温度センサ５が演算制御器６に接続しているとともに、演算制御器６が冷却塔２に接続している。このような冷却水製造装置１は、冷却水往配管３ａを流れる冷却水の温度（冷却水往温度）を温度センサ５で測定し、測定結果を演算制御器６に出力している。そして演算制御器６では、冷却水往温度を一定にするために、冷却塔２の通風を行うファンの発停制御または回転数制御を行うよう制御信号を冷却塔２に出力している。なお冷却塔２で行われる冷却水の冷却は、外気に冷却水を蒸発させて蒸発冷却により行われるので、冷却水往温度は外気の湿球温度に依存する。

そして特許文献１は、冷却水の冷却装置について開示している。特許文献１に開示された冷却装置は、冷却塔が送水する冷却水を冷凍機によって冷却している。また特許文献２は、空気調和設備の省エネルギー改善の方法について開示している。この特許文献２に開示された方法は、ターボ冷凍機の蒸発温度を１０℃以上に高めるとともに、冷却塔の容量を２倍程度大きくして能力を上げ、冷却水入口温度を下げることによってターボ冷凍機の凝縮温度を下げて、成績係数を向上させている。
特許２５２３８６３号公報 特開２００５−２１４６０８号公報

一般に冷凍機は、冷却水の温度が低いほど冷却効率が高くなり、消費エネルギーが小さくなる。しかしながら、前述した冷却水製造装置では、冷却塔が送水する冷却水温度は外気の湿球温度以下にならないため、冷凍機の効率化に限度がある。

本発明は、冷却水温度を効率的に下げる冷却水製造装置を提供することを目的とする。

本発明に係る冷却水製造装置は、外気と冷却水の熱交換を行う冷却塔を備え、太陽熱冷凍機で冷却した冷媒が循環する第１熱交換器を冷却塔内に吸入される外気の通路に配設し、太陽熱冷凍機に接続して、太陽熱冷凍機の動作を制御する演算制御器を備えたことを特徴としている。この場合、演算制御器は、冷却塔で冷やされた冷却水との間で熱交換することにより得られる冷水の製造に必要な消費エネルギーを、太陽熱冷凍機を運転した場合と、太陽熱冷凍機を停止した場合とでそれぞれ求め、消費エネルギーが小さい何れか一方の場合を選択して太陽熱冷凍機の運転または停止の動作を制御してなることを特徴としている。

また前述した冷却水製造装置は、太陽熱冷凍機で冷却した冷媒が循環する第２熱交換器を冷却塔に接続した冷却水往配管に配設し、冷媒を第１熱交換器および第２熱交換器のいずれか一方に供給する切替弁を冷媒の配管に設け、切替弁は、太陽熱冷凍機で製造される冷媒の温度が、冷却水往配管を流れる冷却水の温度よりも低くなった時に、冷媒を第２熱交換器に供給してなる、ことを特徴としている。

第１熱交換器を冷却塔内に吸入される外気通路に配設したので、太陽熱冷却器から供給される冷媒と冷却塔内に吸入される外気との間で熱交換を行わせ、外気を冷却することができる。これにより冷却された外気で冷却水を冷やすことができるので、冷却塔の冷却水往温度を効率的に下げることができる。よって冷却水との間で熱交換されて冷却される冷水の負荷に対する消費エネルギーを小さくできる。また太陽熱冷凍機は、自然エネルギーを利用しているので、熱源システムの省エネルギー化を図ることができる。さらに太陽熱冷凍機の運転または停止の制御を行えるので、冷水の負荷に対する消費エネルギーが小さくなる場合を選択することができる。

また太陽熱冷凍機で冷却した冷媒が第１熱交換器または第２熱交換器に供給されるので、第１熱交換器に供給された冷媒と冷却塔に吸入される外気との間で熱交換を行うことができ、また第２熱交換器に供給された冷媒と冷却水との間で熱交換を行うことができる。これにより冷却水を冷却することができる。そして冷媒の温度が、冷却水往配管を流れる冷却水の温度よりも低くなっていれば、第２熱交換器で冷媒と冷却水を熱交換させて、冷却水を冷やすことができる。よって冷却水を、より効率的に冷やすことができる。

以下に、本発明に係る冷却水製造装置の実施形態について説明する。図１は冷却システムの説明図である。冷却システムは、冷却水製造装置１０と冷凍機３０を備えており、冷却水の負荷側を水冷式の冷凍機３０としている。冷却水製造装置１０は、太陽熱冷凍機４０を利用して冷却した外気および冷却塔１２を用いて、冷凍機３０で加熱された冷却水を冷却している。

具体的には、冷却水製造装置１０は、冷却塔１２、集熱器４２を備えた太陽熱冷凍機４０、温度センサ、湿度センサ、流量計および演算制御器６４を主に備えている。冷却塔１２には、冷凍機３０との間で冷却水を循環させる冷却水往配管１６および冷却水還配管１８が接続している。冷却水往配管１６には、冷却水の温度を測定する第１温度センサ２０と、冷却塔１２から冷凍機３０へ冷却水を循環させる冷却水ポンプ２２が設けてある。また冷却水還配管１８には、冷却水の流量を測定する冷却水流量計２４と、冷却水の温度を測定する第２温度センサ２６が設けてある。そして第１温度センサ２０、第２温度センサ２６および冷却水流量計２４は演算制御器６４に接続しており、各測定結果は演算制御器６４に送られる。また冷却水ポンプ２２は演算制御器６４に接続しており、演算制御器６４によって冷却水ポンプ２２を制御することにより、冷却水の吐出量、すなわち流量を調整できるようになっている。さらに冷却塔１２にはファン１４が設けてあり、このファン１４を回転させることによって外気を取り込み、冷却水を冷却している。そして冷却塔１２は演算制御器６４に接続しており、ファン１４の回転が演算制御器６４によって制御されている。

ファン１４の回転数は、冷却水往温度を測定する第１温度センサ２０の値が、冷凍機３０が許容できる冷却水温度下限値より低くならないように、演算制御器６４で演算される。回転数は、冷却水温度が設定値より低いときに減少させ、設定値より高いときには増加させる。回転数は、モータとファンの特性から下限値があるため、ファンの運転の許容範囲内で制御する。

またファン１４を発停制御する場合には、冷凍機３０が許容できる冷却水温度下限値より低くならないように、運転用と停止用の温度設定値を決定し、第１温度センサ２０の値を基にして、ファンの運転停止制御を行う。第１温度センサ２０の温度が運転用温度設定値よりも高いときにファンを運転し、停止用温度設定値より低いときにはファンを停止し、随時、ファンの発停を繰返す。

冷凍機３０には、被冷却機器（図示せず）との間で冷水を循環させる冷水往配管３２および冷水還配管３４が接続している。この冷凍機３０は、冷却水と冷水の間で熱交換をさせて、冷水を冷却するものである。冷水往配管３２には、冷水の温度を測定する第３温度センサ３６が設けてある。また冷水還配管３４には、冷水の流量を測定する冷水流量計３８と、冷水の温度を測定する第４温度センサ３９が設けてある。そして第３温度センサ３６、第４温度センサ３９および冷水流量計３８は演算制御器６４に接続しており、各測定結果は演算制御器６４に送られる。

太陽熱冷凍機４０には集熱器４２が接続しており、太陽熱冷凍機４０と集熱器４２を接続した熱媒の配管４４に集熱器用循環ポンプ４６と、熱媒の温度を測定する第５温度センサ４８および第６温度センサ５０と、熱媒の流量を測定する熱媒流量計５２とが設けてある。この第５温度センサ４８、第６温度センサ５０および熱媒流量計５２は演算制御器６４に接続しており、各測定結果は演算制御器６４に送られる。また太陽熱冷凍機４０には第１熱交換器５４が接続しており、太陽熱冷凍機４０と第１熱交換器５４を接続した冷媒の配管５６に太陽熱冷凍機用循環ポンプ５９が設けてある。この太陽熱冷凍機用循環ポンプ５９は、演算制御器６４に接続している。そして演算制御器６４によって太陽熱冷凍機用循環ポンプ５９を制御することにより、冷媒の吐出量、すなわち流量を調整できるようになっている。このような太陽熱冷凍機４０は、熱媒を利用して冷媒を冷却している。

また第１熱交換器５４は、冷却塔１２に吸入される外気の通路に配設してある。そして第１熱交換器５４の後段には、冷却塔１２に吸入される外気、すなわち冷却された外気の温度を測定する第７温度センサ５８が配設してある。この第７温度センサ５８は演算制御器６４に接続しており、測定結果が演算制御器６４に送られる。

また演算制御器６４には、外気の温度を測定する外気温度センサ６０と、外気の湿度を測定する外気湿度センサ６２が接続している。そして外気温度センサ６０および外気湿度センサ６２の各測定結果が演算制御器６４に送られている。また演算制御器６４は、送られてきた測定結果に基づいて演算を行い、この演算結果を利用して太陽熱冷凍機４０の発停制御と、ファン１４の制御を行っている。

次に、冷却水製造装置１０の動作について説明する。まず冷却塔１２は、冷却水ポンプ２２を動かすことにより、冷凍機３０との間で冷却水を循環させる。また冷凍機３０は、前記被冷却機器との間で冷水を循環させる。そして冷凍機３０では、冷水還配管３４から供給された冷水と冷却水との間で熱交換を行い、冷却された冷水を冷水往配管３２に供給している。このとき冷水還配管３４に流れる冷水の流量を冷水流量計３８で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力するとともに、冷水の温度を第４温度センサ３９で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力している。また冷水往配管３２に流れる冷水の温度を第３温度センサ３６で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力している。

また冷凍機３０において、冷水と熱交換することによって加熱された冷却水は、冷却水還配管１８を通って冷却塔１２に供給される。なお、このときは、冷却水還配管１８に流れる冷却水の流量を冷却水流量計２４で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力するとともに、冷却水の温度を第２温度センサ２６で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力している。

冷却塔１２は、ファン１４を回転することにより外気を取り込み、この外気を利用して冷却水を冷却している。なお、このときは、冷却塔１２に外気を吸入する通路に第１熱交換器５４が配設されているので、後述するように第１熱交換器５４を通る外気が冷却される。そして冷却された冷却水は、冷却水往配管１６に供給される。このとき冷却水ポンプ２２を動かすことにより、冷却された冷却水を冷凍機３０に供給している。なお冷却水往配管１６に流れる冷却水の温度を第１温度センサ２０で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力している。

また太陽熱冷凍機４０では、太陽熱冷凍機用循環ポンプ５９を用いて、第１熱交換器５４との間で冷媒を循環させているとともに、集熱器用循環ポンプ４６を用いて、集熱器４２との間で熱媒を循環させている。そして太陽熱冷凍機４０では、集熱器用循環ポンプ４６により、集熱器４２によって加熱した熱媒が供給されると、この熱媒を利用して冷媒を冷却している。なお太陽熱冷凍機４０から集熱器４２に供給される熱媒の温度を第６温度センサ５０で測定し、この測定結果を演算制御器６４に出力するとともに、熱媒の流量を熱媒流量計５２で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力している。また集熱器４２から太陽熱冷凍機４０に供給される熱媒の温度を第５温度センサ４８で測定して、この測定結果を演算制御器６４に出力している。

冷媒が供給される第１熱交換器５４では、外気が通過することにより冷媒との間で熱交換をするので、この熱交換によって加熱された冷媒が太陽熱冷凍機４０に戻る。第１熱交換器５４を通過することによって冷却され、冷却塔１２に吸入される外気の温度を第７温度センサ５８で測定し、この測定結果を演算制御器６４に出力している。このように冷却水製造装置１０は、第１熱交換器５４で冷却した外気および冷却塔１２を用いて、冷凍機３０で加熱された冷却水を冷却している。

また演算制御器６４は、冷却水製造装置１０が低消費エネルギーで冷却水を製造するために、太陽熱冷凍機４０を運転しない場合のエネルギー量と、これを運転した場合のエネルギー量とを演算して、低エネルギーとなる場合を選択している。すなわち演算制御器６４は、冷水の製造に必要な消費エネルギーが、太陽熱冷凍機４０を運転しない場合の方が運転する場合に比べて低エネルギーになるのであれば、太陽熱冷凍機４０を停止する制御を行う。これに対し、演算制御器６４は、冷水の製造に必要な消費エネルギーが、太陽熱冷凍機４０を運転する方が運転しない場合に比べて低エネルギーになるのであれば、太陽熱冷凍機４０を運転する制御を行う。

演算制御器６４は、上述した制御を行うために、前記冷却システムに設けられている各機器が消費するエネルギー量を合算して、冷水の製造に必要な消費エネルギーを求めている。すなわち冷凍機３０、冷却塔１２、冷却塔ファン１４、冷却水ポンプ２２、太陽熱冷凍機用循環ポンプ５９および集熱器用循環ポンプ４６が消費するエネルギー量を合計した値が消費エネルギーとなる。

そして演算制御器６４は、消費エネルギーを求めるために、まず第３温度センサ３６で冷水の往温度を測定した結果、第４温度センサ３９で冷水の還温度を測定した結果、および冷水流量計３８で冷水の還水量を測定した結果を入力して、冷凍機３０の冷水側の負荷を演算する。この後、演算制御器６４は、前記負荷に対応する各機器のエネルギーを算出している。

そして太陽冷凍機３０を運転しない場合の消費エネルギーは、冷却塔１２、冷凍機３０および冷却水ポンプ２２が消費する各エネルギー量を求め、それを合計すればよい。具体的には、まず冷却塔１２で製造可能な冷却水往温度と冷却塔ファン１４が消費するエネルギー量とを求める。ここで、冷却塔１２で製造可能な冷却水温度は、演算制御器６４が、外気温度センサ６０で外気温度を測定した結果、外気湿度センサ６２で外気湿度を測定した結果、冷却水流量計２４で冷却水の還水量を測定した結果、および第２温度センサ２６で冷却水の還温度を測定した結果をそれぞれ入力し、これを演算して求めることができる。また冷却塔ファン１４が消費するエネルギー量は、演算制御器６４に冷却塔１２の特性が予め登録されているので、この冷却塔１２の特性から求めることができる。

この後、演算制御器６４は、冷却水往温度および前述した冷水側の負荷を用いて冷凍機３０の消費エネルギーを演算するとともに、冷却水還温度を演算する。このとき冷却水還温度は、冷却塔１２と冷凍機３０で等しくなるように冷却水往温度を集束計算して求めればよい。これにより冷却塔１２および冷凍機３０が消費する各エネルギー量を得る。

また冷却水ポンプ２２の電力は、冷却水ポンプ２２の特性と冷却水往配管１６の圧力損失特性から、流量に対応した電力を演算制御器６４が演算して求める。

また太陽熱冷凍機４０を運転した場合の消費エネルギーは、太陽熱冷凍機４０、冷却塔１２、冷凍機３０および冷却水ポンプ２２が消費する各エネルギー量を求め、それを合計すればよい。具体的には、太陽熱冷凍機４０が消費するエネルギー量は、熱媒流量計５２の測定結果、および第５温度センサ４８と第６温度センサ５０とで測定した熱媒の往還温度を演算制御器６４が入力して、太陽熱によって利用できる温熱量を演算し、太陽熱冷凍機４０の特性から演算して求めればよい。このとき第１熱交換器５４側の条件である冷媒の温度流量は、予め設定した値を使用している。なお熱媒の流量が固定の場合は、流量計を使用せずに予め設定した所定の流量としてもよい。

また冷却塔ファン１４が消費するエネルギー量と冷却水の還温度を算出するには、太陽熱冷凍機４０の冷媒が供給される熱交換器で外気を冷却した後の空気条件（乾球温度、絶対湿度または相対湿度）を用いればよい。この乾球温度は、第７温度センサ５８、外気温度センサ６０および外気湿度センサ６２の測定結果を入力した演算制御器６４が演算して求めればよい。

また絶対湿度は、外気温度センサ６０および外気湿度センサ６２から求められる。しかし前記乾球温度が外気の露点温度より低い場合は、第１熱交換器５４で外気が除湿されていると考え、第１熱交換器５４を通過する前の空気の温湿度条件（外気の温湿度条件）と、第１熱交換器５４を通過した後の乾球温度とを入力条件として、第１熱交換器５４の特性から得られる空気の出口条件（温度・湿度）を演算制御器６４で演算して求めればよい。
なお冷凍機３０および冷却水ポンプ２２がそれぞれ消費するエネルギー量の演算は、太陽熱冷凍機４０を運転しない場合で説明したものと同様になる。

そして演算制御器６４は、前述したように求めたエネルギー量、すなわち太陽熱冷凍機４０を停止したときに各機器が消費するエネルギー量と、太陽熱冷凍機４０を運転したときに各機器が消費するエネルギー量とを比較し、太陽熱冷凍機４０を運転した場合に消費するエネルギー量が小さければ、太陽熱冷凍機４０を運転するよう制御する。これに対し演算制御器６４は、比較した結果が、太陽熱冷凍機４０を運転した場合に消費するエネルギー量が大きければ、太陽熱冷凍機４０を停止するよう制御する。なお太陽熱冷凍機４０運転時のエネルギー消費量は、外気の温湿度条件、冷水の負荷条件、集熱器４２側の温熱量から演算してもよい。

このような冷却水製造装置１０によれば、第１熱交換器５４を冷却塔１２内に吸入される外気通路に配設したので、太陽熱冷凍機４０から供給される冷媒と冷却塔１２内に吸入される外気との間で熱交換を行わせ、外気を冷却することができる。これにより冷却された外気で冷却水を冷やすことができ、冷却水の往温度を外気の湿球温度よりも低くすることができる。よって、このような冷却水が供給される冷凍機３０を高効率化にすることができ、消費エネルギーの削減ができる。

そして従来の設備では、湿球温度が高い場合に、冷却塔１２で製造できる冷却水温度が高くなるため、吸収冷凍機３０および圧縮冷凍機３０のいずれを用いた場合でも効率が悪くなり、冷水の負荷に対する消費エネルギーが大きくなる。ところが本実施形態に係る冷却水製造装置１０では、冷却塔１２に吸入される外気の通路に第１熱交換器５４を設けて、この外気を冷却しているので、冷却塔１２で製造する冷却水の温度を低温にすることができ、冷水の負荷に対する消費エネルギーを小さくできる。例えば、外気の温度３５度、湿球温度２６度程度のときに、第１熱交換器５４で外気を冷却して冷却塔１２内に取り込み、この冷却外気で冷却水を冷却すれば、従来の設備よりも冷却水の温度が低温になり、省エネルギー化を図ることができる。

また冷却水製造装置１０は、自然エネルギーを利用した太陽熱冷凍機４０を用いているので、外気の冷却に必要なエネルギーには太陽熱を利用することになり、通常の冷凍機に比べて冷却のエネルギーがほとんど必要ない。なお太陽熱冷凍機４０に接続している集熱器４２は、晴天時に熱媒をより加熱することができる、すなわち温熱を製造できる。このため、晴天時と外気温湿度条件の相関関係を見出せば、外気の温湿度条件から集熱器４２で製造できる温熱を推定することで消費エネルギーを推定できる可能性がある。この場合、第５温度センサ４８および第６温度センサ５０を削減して、外気の温湿度と、冷水の負荷のみで太陽熱冷凍機４０の発停判断が可能になると考えられる。

また従来の太陽熱冷凍機は空調目的に使われるため、７℃以下の冷媒を製造することが要求されている。よって従来では、集熱器で熱媒を高温化する必要があった。しかし、本実施形態に係る冷却水製造装置１０は、冷却水を冷却する外気を冷やすために太陽熱冷凍機４０を用いているため、太陽熱冷凍機４０の冷媒の温度が２０℃程度でも利用可能となる。すなわち２０〜３２℃程度になっている冷却水を冷却するために太陽熱冷凍機４０を用いるため、従来に比べて集熱器４２で熱媒を高温化する必要がなく、太陽エネルギーの量も少なくてよいので、年間当たりの太陽熱冷凍機４０の使用期間を長くでき、消費エネルギーを低減できる。

また冷却水製造装置１０では、演算制御器６４が冷水の負荷に対する消費エネルギーを小さくするよう太陽熱冷凍機４０の運転または停止の制御を行える。よって消費エネルギーを小さくできる。

また冷却水ポンプ２２と太陽熱冷凍機用循環ポンプ５９は流量制御することが可能である。さらに演算制御器６４で、冷却水製造装置１０の消費エネルギーが最も小さくなるような冷却水流量および太陽熱冷凍機の冷水流量の少なくとも一方を最適化演算により演算し、演算結果を基に冷却水ポンプ２２および太陽熱冷凍機用循環ポンプ５９の少なくとも一方を流量制御する。よって一定流量のときよりも消費エネルギーを削減できる。なお冷却水流量および太陽熱冷凍機の冷水流量は一定流用でもよい。

また冷却水製造装置は、図１を用いて説明した実施形態ばかりでなく、図２に示す形態であってもよい。図２は変形例に係る冷却システムの概略説明図である。なお図２では、図１に示した第３ないし６温度センサ、冷水流量計および熱媒流量計の記載を省略している。この変形例に係る冷却システムは、図１を用いて説明した冷却システムと概ね同様の構成である。そして構成が異なっている箇所は、太陽熱冷凍機４０に第２熱交換器７０を接続している部分、および太陽熱冷凍機４０から第１熱交換器５４へ向かう冷媒の配管５６ａに、冷媒の温度を測定する第８温度センサ７２を設けた部分である。

この箇所について具体的に説明すると、第２熱交換器７０は、冷媒を循環させる配管５６ｂを介して太陽熱冷凍機４０に接続しており、太陽熱冷凍機４０と第１熱交換器とを接続する冷媒の配管５６ａから分岐した形態になっている。そして第２熱交換器７０と太陽熱冷凍機４０とを接続する冷媒の配管５６ｂには、演算制御器６４によって制御される第２切替弁７６が設けてある。また第１熱交換器５４と太陽熱冷凍機４０とを接続する冷媒の配管５６ａには、演算制御器６４によって制御される第１切替弁７４が設けてある。この第１切替弁７４や第２切替弁７６の開閉を制御することによって、太陽熱冷凍機４０から出力される冷媒を第１熱交換器５４に供給したり、または第２熱交換器７０に供給したりすることができる。この第２熱交換器７０は、冷却塔１２と冷凍機３０を接続する冷却水往配管１６に設けてあるので、冷媒と冷却水との間で熱交換を行わせて、冷却水を冷却している。また第８温度センサ７２は演算制御器６４に接続しており、冷媒の往温度の測定結果を演算制御器６４に出力するようになっている。

このような変形例に係る冷却水製造装置１０では、第１温度センサ２０で冷却水の往温度を測定するとともに、第８温度センサ７２で冷媒の往温度を測定し、冷媒の往温度が冷却水の往温度よりも低くなった場合には、演算制御器６４により第１切替弁７４および第２切替弁７６を制御して、冷媒の供給先を第１熱交換器５４から第２熱交換器７０に変更する。すなわち冷媒の温度が冷却水の温度よりも低くなった場合に、第１熱交換器５４に冷媒を供給して、第１熱交換器５４を通過する外気を冷却し、この冷却外気を用いて冷却塔１２で冷却水を冷却していた状態から、第２熱交換器７０に冷媒を供給し、第２熱交換器７０で冷却水と冷媒との間で熱交換を行わせて、冷却水を冷却する状態に変更する。これにより太陽熱冷凍機４０の能力が大きいときに冷却水の温度をより低温化することができ、冷凍機３０の効率を向上させて消費エネルギーを削減することができる。

なお前述した実施形態は、太陽熱冷凍機４０の発停の演算をリアルタイムで行っている形態であるが、この形態に限定されることはない。すなわち太陽熱冷凍機４０の発停の演算は、リアルタイムで計算せず、外気温度、冷水の冷却負荷および太陽熱冷凍機４０の発停をテーブル化し、このテーブルのデータを使用してもよい。そしてテーブルは、外気の温度・湿度条件、冷水負荷および集熱器４２の温熱量を入力条件とし、予めこれらの入力条件を変化させたときの冷却システムの消費エネルギーを演算して求めておき、入力条件と太陽熱冷凍機４０の発停の関係をデータ化したものであればよい。この場合、各温度センサや湿度センサ、各流量計を用いて外気の温度や湿度、流量を測定し、冷水負荷ら集熱器４２の温熱量を演算した結果を入力条件としてテーブルから太陽熱冷凍機４０の発停の関係を求め、この関係から太陽熱冷凍機４０の制御を行えばよい。これにより連続運転状態での演算器の簡略化、時間短縮が可能となる。

冷却システムの説明図である。 変形例に係る冷却システムの概略説明図である。 従来技術に係る冷却水製造装置の説明図である。

符号の説明

１０………冷却水製造装置、１２………冷却塔、３０………冷凍機、４０………太陽熱冷凍機、５４………第１熱交換器、６４………演算制御器、７０………第２熱交換器、７４………第１切替弁、７６………第２切替弁。

Claims (2)

1. 外気と冷却水の熱交換を行う冷却塔を備え、
   太陽熱冷凍機で冷却した冷媒が循環する第１熱交換器を前記冷却塔内に吸入される前記外気の通路に配設し、
   前記太陽熱冷凍機に接続して、前記太陽熱冷凍機の動作を制御する演算制御器を備え、
   前記演算制御器は、
   前記冷却塔で冷やされた前記冷却水との間で熱交換することにより得られる冷水の製造に必要な消費エネルギーを、前記太陽熱冷凍機を運転した場合と、前記太陽熱冷凍機を停止した場合とでそれぞれ求め、
   前記消費エネルギーが小さい何れか一方の場合を選択して前記太陽熱冷凍機の運転または停止の動作を制御してなる、
   ことを特徴とする冷却水製造装置。
2. 前記太陽熱冷凍機で冷却した前記冷媒が循環する第２熱交換器を前記冷却塔に接続した冷却水往配管に配設し、
   前記冷媒を前記第１熱交換器および前記第２熱交換器のいずれか一方に供給する切替弁を前記冷媒の配管に設け、
   前記切替弁は、前記太陽熱冷凍機で製造される前記冷媒の温度が、前記冷却水往配管を流れる冷却水の温度よりも低くなった時に、前記冷媒を前記第２熱交換器に供給してなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却水製造装置。

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