JP2009216375A - 冷却システムおよび冷却方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも冷却塔出口1aの冷却水温度および第1熱交換器出口11aの冷水温度を入力値とし、冷却塔ファン10、ポンプ2、4などの消費電力の合計値を求めるシミュレーションを行うシミュレータ51と、前記冷却水温度および前記冷水温度の入力値を変化させてシミュレータ51に入力し、そのシミュレーションの結果から前記消費電力の合計値が最小となる前記冷却水温度および前記冷水温度を最適値として取得する最適値取得部52と、実際の前記冷却水温度および前記冷水温度を最適値取得部52によって取得された最適値に設定する制御値設定部53を備えた。
【選択図】図2
Description
図1は、第1の実施形態での冷却システムの一例の概略を示す全体構成図である。
図3は、第2の実施形態での冷却システムのフリークーリング利用時の稼働部分を示す構成図である。
図4は、第3の実施形態での冷却システムのフリークーリング利用時の稼働部分を示す構成図である。
Claims (16)
- フリークーリングを利用して冷却対象媒体の冷却を行う冷却システムにおいて、
ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、
前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、
前記第2の冷水と前記冷却対象媒体とを熱交換する第2熱交換器と、
前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプと、
少なくとも前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を入力値とし、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値を求めるシミュレーションを行うシミュレータと、
前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度の入力値を変化させて前記シミュレータに入力し、前記シミュレーションの結果から前記消費電力の合計値が最小となる前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を最適値として取得する最適値取得手段と、
本冷却システムの前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を前記最適値取得手段によって取得された前記最適値に設定する最適値設定手段と、
を備えたことを特徴とする冷却システム。 - フリークーリングを利用して冷却対象媒体の冷却を行う冷却システムにおいて、
ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、
前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、
前記第2の冷水と前記冷却対象媒体とを熱交換する第2の熱交換器と、
前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプと、
少なくとも前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を入力値とし、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値を求めるシミュレーションを行うシミュレータと、
前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度の入力値を変化させて前記シミュレータに入力し、前記シミュレーションの結果から前記消費電力の合計値が最小となる前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を最適値として取得する最適値取得手段と、
前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を前記最適値取得手段によって取得された前記最適値に設定する最適値設定手段と、
を備えたことを特徴とする冷却システム。 - 前記冷却対象媒体が液体であり、前記液体と気体とを熱交換して前記気体を冷却する第3熱交換器をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の冷却システム。
- 前記冷却対象媒体が気体であり、前記第2熱交換器は前記第2の冷水と前記気体とを熱交換して前記気体を冷却することを特徴とする請求項1または2に記載の冷却システム。
- 前記冷却対象媒体を用いて装置冷却を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の冷却システム。
- 前記シミュレータは、前記冷却対象媒体側から前記冷却塔の方向に、前記第2ポンプ、前記第1ポンプ、前記冷却塔の前記ファンの順番でこれら各部の消費電力を計算することを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記最適値取得手段は、外気状態と、前記第2熱交換器の冷却対象媒体入口での前記冷却対象媒体の温度と、前記冷却対象媒体の冷却に対する冷却負荷とを、前記シミュレータに入力することを特徴とする請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記最適値取得手段は、外気状態と、前記第2熱交換器の冷却対象媒体出口および冷却対象媒体入口での前記冷却対象媒体の温度と、前記冷却対象媒体出口および冷却対象媒体入口との間の前記冷却対象媒体の流量とを、前記シミュレータに入力することを特徴とする請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記外気状態として、外気の温度と湿度、または、外気の乾球温度と湿球温度、または、外気の湿球温度を計測する外気状態センサを備え、
前記最適値取得手段は、前記外気状態センサの計測結果を前記シミュレータに入力することを特徴とする請求項7または8に記載の冷却システム。 - 前記最適値取得手段は、前記第2熱交換器の冷却対象媒体出口の前記冷却対象媒体の温度として一定の設定値を前記シミュレータに入力することを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項に記載の冷却システム。
- ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、前記第2の冷水と冷却対象媒体とを熱交換する第2熱交換器と、前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプとを備えた冷却システムでフリークーリングを利用して前記冷却対象媒体の冷却を行う冷却方法であって、
少なくとも前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を入力値とし、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値を求めるシミュレーションを行うシミュレータを用いて、前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度の入力値を変化させて前記シミュレータに入力し、前記シミュレーションの結果から前記消費電力の合計値が最小となる前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を最適値として取得する最適値取得ステップと、
前記冷却システムの前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を前記最適値取得ステップで取得された前記最適値に設定する最適値設定ステップと、
を含むことを特徴とする冷却方法。 - ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、前記第2の冷水と冷却対象媒体とを熱交換する第2熱交換器と、前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプとを備えた冷却システムでフリークーリングを利用して前記冷却対象媒体の冷却を行う冷却方法であって、
少なくとも前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を入力値とし、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値を求めるシミュレーションを行うシミュレータを用いて、前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度の入力値を変化させて前記シミュレータに入力し、前記シミュレーションの結果から前記消費電力の合計値が最小となる前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を最適値として取得する最適値取得ステップと、
前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を前記最適値取得ステップで取得された前記最適値に設定する最適値設定ステップと、
を含むことを特徴とする冷却方法。 - フリークーリングを利用して冷却対象媒体の冷却を行う冷却システムにおいて、
ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、
前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、
前記第2の冷水と前記冷却対象媒体とを熱交換する第2熱交換器と、
前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプと、
本冷却システムの環境条件と、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値が最小になる前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度の組み合わせとの対応関係を示すテーブルが予め記憶された記憶手段と、
前記記憶手段の前記テーブルに基づいて、本冷却システムの環境条件に対応する前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を最適値として取得する最適値取得手段と、
本冷却システムの前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を前記最適値取得手段によって取得された前記最適値に設定する最適値設定手段と、
を備えたことを特徴とする冷却システム。 - フリークーリングを利用して冷却対象媒体の冷却を行う冷却システムにおいて、
ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、
前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、
前記第2の冷水と前記冷却対象媒体とを熱交換する第2の熱交換器と、
前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプと、
本冷却システムの環境条件と、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値が最小になる前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数の組み合わせとの対応関係を示すテーブルが予め記憶された記憶手段と、
前記記憶手段の前記テーブルに基づいて、本冷却システムの環境条件に対応する前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を最適値として取得する最適値取得手段と、
前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を前記最適値取得手段によって取得された前記最適値に設定する最適値設定手段と、
を備えたことを特徴とする冷却システム。 - ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、前記第2の冷水と冷却対象媒体とを熱交換する第2熱交換器と、前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプとを備えた冷却システムでフリークーリングを利用して前記冷却対象媒体の冷却を行う冷却方法であって、
前記冷却システムの環境条件と、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値が最小になる前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度の組み合わせとの対応関係を示すテーブルを作成して、記憶手段に記憶するテーブル記憶ステップと、
前記記憶手段に記憶された前記テーブルに基づいて、前記冷却システムの環境条件に対応する前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を最適値として取得する最適値取得ステップと、
前記冷却システムの前記第1の冷水の温度および前記第2の冷水の温度を前記最適値取得ステップで取得された前記最適値に設定する最適値設定ステップと、
を含むことを特徴とする冷却方法。 - ファンを有し、外気により第1の冷水を冷却する冷却塔と、前記冷却塔で冷却された第1の冷水と第2の冷水とを熱交換する第1熱交換器と、前記第2の冷水と冷却対象媒体とを熱交換する第2熱交換器と、前記冷却塔と前記第1熱交換器との間で前記第1の冷水を循環させる第1ポンプと、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器との間で前記第2の冷水を循環させる第2ポンプとを備えた冷却システムでフリークーリングを利用して前記冷却対象媒体の冷却を行う冷却方法であって、
前記冷却システムの環境条件と、前記冷却塔の前記ファンの消費電力、前記第1ポンプの消費電力および前記第2ポンプの消費電力を含む消費電力の合計値が最小になる前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数の組み合わせとの対応関係を示すテーブルを作成して、記憶手段に記憶するテーブル記憶ステップと、
前記記憶手段に記憶された前記テーブルに基づいて、前記冷却システムの環境条件に対応する前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を最適値として取得する最適値取得ステップと、
前記冷却塔の前記ファンのインバータ周波数および前記第1ポンプのインバータ周波数を前記最適値取得ステップで取得された前記最適値に設定する最適値設定ステップと、
を含むことを特徴とする冷却方法。
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