JP2010048448A - Cooling tower and heat source machine system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却塔及び熱源機システムに係り、特に、冷却塔のファンの回転周波数の制御技術に関する。 The present invention relates to a cooling tower and a heat source apparatus system, and more particularly to a technique for controlling a rotation frequency of a cooling tower fan.
例えば吸収式冷温水機などの熱源機で熱負荷を冷却して高温になった冷却水は、配管を介して冷却塔へ導かれ、冷却塔で冷却された後再び配管を介して熱源機の熱負荷に循環供給される。冷却塔は、熱源機から導かれた高温の冷却水をケーシング内に散布し、冷却塔に設けられたファンにより蒸発潜熱で冷却するものとして知られている。 For example, the cooling water heated to a high temperature by cooling the heat load with a heat source machine such as an absorption chiller / heater is led to the cooling tower through a pipe, cooled by the cooling tower, and then again through the pipe. Circulated to the heat load. The cooling tower is known as one in which high-temperature cooling water guided from a heat source device is sprayed in a casing and cooled by latent heat of vaporization by a fan provided in the cooling tower.
ところで、近年の省エネルギー要求に対応すべく、熱源機と冷却塔からなる熱源機システムの省エネルギー研究がなされており、熱源機自体の効率向上はある程度なされてきた。 By the way, in order to respond to recent energy-saving requirements, energy-saving research on a heat-source unit system including a heat-source unit and a cooling tower has been conducted, and the efficiency of the heat-source unit itself has been improved to some extent.
しかし、熱源機自体の省エネルギー化だけでは不十分であり、例えば冷却水を熱源機と冷却塔との間で搬送するポンプや冷却塔に用いられるファンの動力の効率向上が求められている。 However, it is not sufficient to save the energy of the heat source unit itself. For example, it is required to improve the efficiency of the power of a fan used for a pump or a cooling tower that transports cooling water between the heat source unit and the cooling tower.
この点、特許文献1に記載されているように、冷却塔で冷却された冷却水の温度を検出し、この検出温度に応じて冷却塔のファンの回転数をインバータで周波数可変に制御することによりファンの効率を高めることが知られている。 In this regard, as described in Patent Document 1, the temperature of the cooling water cooled by the cooling tower is detected, and the number of rotations of the cooling tower fan is controlled by the inverter in a variable manner according to the detected temperature. It is known to increase fan efficiency.
すなわち、従来は冷却水温度がある設定温度(例えば27℃)以上になったらファンを100%の周波数で駆動し、ある設定温度(例えば24.5℃)以下になったらファンを停止する、いわゆるオン−オフ制御であったので、ファンの起動及び停止が頻繁に発生してファン効率の観点から好ましくなかった。これに対して、特許文献1では、検出温度が下限設定温度(例えば24.5℃)と上限設定温度(例えば27℃)との間にあるときは、検出温度に1対1に対応してほぼ比例するように設定された周波数でファンを駆動することにより、ファンの起動及び停止の回数を低減することができるとされている。 That is, conventionally, the fan is driven at a frequency of 100% when the cooling water temperature becomes a certain set temperature (for example, 27 ° C.) or more, and the fan is stopped when the cooling water temperature becomes a certain set temperature (for example, 24.5 ° C.) or less. Since it was on-off control, the fan was frequently started and stopped, which was not preferable from the viewpoint of fan efficiency. On the other hand, in Patent Document 1, when the detected temperature is between the lower limit set temperature (for example, 24.5 ° C.) and the upper limit set temperature (for example, 27 ° C.), the detected temperature has a one-to-one correspondence. It is said that the number of times the fan is started and stopped can be reduced by driving the fan at a frequency set to be approximately proportional.
しかしながら、特許文献1に記載されているように、検出温度にほぼ比例するように設定されている周波数でファンを駆動すると、冷却水の温度変化に対してファンの周波数が敏感に変化することにより冷却水温度がハンチングして安定しないおそれがある。 However, as described in Patent Document 1, when the fan is driven at a frequency set to be approximately proportional to the detected temperature, the fan frequency changes sensitively to the temperature change of the cooling water. Cooling water temperature may be hunting and not stable.
この点、複数段の設定周波数のそれぞれに対して一定の温度幅をもたせて、これを階段状に連続させて段階的にファン周波数を制御することにより、検出温度がある一定の温度域にあるときには周波数が変化しないので、冷却水温度をある程度安定させることができると考えられる。 In this respect, the detected temperature is in a certain temperature range by giving a constant temperature width to each of the set frequencies of the plurality of stages and controlling the fan frequency in a stepwise manner by continuing this stepwise. Since the frequency sometimes does not change, it is considered that the cooling water temperature can be stabilized to some extent.
ところで、ファン周波数の頻繁な切り替えを抑制するためには、複数段の設定周波数のそれぞれにおける温度幅を広げることが望ましいが、これには限界がある。例えば冷却水温度を目標温度範囲内に保つべく、目標温度範囲の下限値と上限値との間の範囲を各設定周波数における温度幅として設定すると、各設定周波数において同じ温度で周波数が切り替えられることとなるので、複数段にわたる周波数切り替えが一度に行なわれる場合が生じて好ましくない。 By the way, in order to suppress frequent switching of the fan frequency, it is desirable to widen the temperature range at each of the plurality of setting frequencies, but this has a limit. For example, if the range between the lower limit value and upper limit value of the target temperature range is set as the temperature width at each set frequency in order to keep the cooling water temperature within the target temperature range, the frequency can be switched at the same temperature at each set frequency. Therefore, a case where frequency switching over a plurality of stages is performed at a time is not preferable.
そこで、本発明は、ファン周波数の頻繁な切り替えを抑制しつつ冷却水温度を目標温度範囲内に安定して保つことを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to stably keep the cooling water temperature within the target temperature range while suppressing frequent switching of the fan frequency.
本発明の冷却塔は、熱負荷から戻される高温の冷却水を空気中に散布し、ファンの回転に伴う空気の通流による蒸発潜熱で冷却水を冷却して再び熱負荷に循環供給するとともに、冷却された冷却水の検出温度に応じてファンの回転数を複数段の周波数で段階制御する制御手段を備えて構成される。 The cooling tower of the present invention sprays high-temperature cooling water returned from the heat load into the air, cools the cooling water with latent heat of vaporization caused by the air flow accompanying the rotation of the fan, and circulates and supplies it again to the heat load. The control unit is configured to control the rotational speed of the fan at a plurality of stages according to the detected temperature of the cooled cooling water.
制御手段は、ファンの周波数を一段高い周波数に切り替えた後の冷却水の検出温度の上昇に対応して、あらかじめ設定された冷却水の目標温度範囲の上限値以上の高温側でファンの周波数を段階的に高く切り替えるとともに、ファンの周波数を一段高い周波数に切り替えた後冷却水の検出温度が冷却水の目標温度範囲の下限値まで下降した場合には、ファンを停止させる場合を除いてファンの周波数を一段低い周波数に切り替える。 The control means adjusts the fan frequency on the high temperature side that is equal to or higher than the upper limit value of the preset target temperature range of the cooling water in response to an increase in the detected temperature of the cooling water after switching the fan frequency to a higher frequency. If the detected temperature of the cooling water falls to the lower limit value of the target temperature range of the cooling water after switching to a higher frequency and switching the fan frequency to a higher frequency, the fan Switch the frequency to a lower frequency.
一方、ファンの周波数を一段低い周波数に切り替えた後の冷却水の検出温度の下降に対応して、冷却水の目標温度範囲の下限値以下の低温側でファンの周波数を段階的に低く切り替えるとともに、ファンの周波数を一段低い周波数に切り替えた後冷却水の検出温度が冷却水の目標温度範囲の上限値まで上昇した場合には、ファンを停止状態から起動させる場合を除きファンの周波数を一段高い周波数に切り替えることを特徴としている。 On the other hand, in response to a decrease in the detected temperature of the cooling water after switching the fan frequency to a lower frequency, the fan frequency is gradually lowered on the low temperature side below the lower limit value of the target temperature range of the cooling water. If the detected temperature of the cooling water rises to the upper limit of the target temperature range of the cooling water after switching the fan frequency to a lower frequency, the fan frequency is increased by one step except when the fan is started from a stopped state. It is characterized by switching to frequency.
すなわち、複数段の各周波数において、冷却水の目標温度範囲の下限値から上限値までの温度幅を持たせることにより冷却水の温度の変動によるファン周波数の切り替え頻度を低減させることができる。これに加えて、複数段の各周波数において、目標温度範囲の下限値及び上限値でファンの周波数の切り替えが行なわれるようにしているので、冷却水温度を目標温度範囲内に安定して保つことができる。 That is, by providing a temperature range from the lower limit value to the upper limit value of the target temperature range of the cooling water at each frequency of the plurality of stages, it is possible to reduce the frequency of switching the fan frequency due to the temperature variation of the cooling water. In addition to this, since the fan frequency is switched at the lower limit value and the upper limit value of the target temperature range at each frequency of the plurality of stages, the cooling water temperature should be kept stable within the target temperature range. Can do.
さらに、複数段の各周波数において、目標温度範囲の下限値及び上限値でファンの周波数の切り替えが行なわれるようにしているにも関わらず、例えば上限値での周波数の切り替えは周波数を一段低く切り替えた後に冷却水温度が上昇した場合にしか行なわれないというように条件を付けているので、複数段にわたる周波数切り替えが一度に行なわれることが回避される。その結果、ファン周波数の頻繁な切り替えを抑制しつつ冷却水温度を目標温度範囲内に安定して保つことができる。 Furthermore, although the frequency of the fan is switched at the lower limit value and the upper limit value of the target temperature range at each frequency of the plurality of stages, for example, switching the frequency at the upper limit value switches the frequency one step lower. Since the condition is set such that the switching is performed only when the cooling water temperature rises thereafter, frequency switching over a plurality of stages can be avoided. As a result, it is possible to stably keep the cooling water temperature within the target temperature range while suppressing frequent switching of the fan frequency.
この場合において、制御手段は、ファンの周波数を設定上限周波数から一段低い周波数に切り替える設定温度を、冷却水の目標温度範囲の下限値よりも高温側へ設定することができる。 In this case, the control means can set the set temperature for switching the frequency of the fan from the set upper limit frequency to a frequency one step lower than the lower limit value of the target temperature range of the cooling water.
つまり、ファンの周波数が設定上限周波数になっているときは、熱源機の負荷が高負荷であることを示しており、検出温度がファンの周波数を設定上限周波数から一段下の周波数へ切り替える温度まで低下するのに時間がかかる。そこで、ファンの周波数を設定上限周波数から一段下の周波数へ切り替える設定温度を例外的に目標温度範囲の下限値よりも高温側へシフトさせて設定することにより、検出温度が下降してきたときにはなるべく早く周波数を一段下に切り替えてファンを低い動力で駆動することができる。その結果、ファンを設定上限周波数で駆動させ続けるという状態を極力回避することができ、省エネルギー化を図ることができる。 In other words, when the fan frequency is at the set upper limit frequency, it indicates that the load of the heat source unit is high, and the detected temperature is until the temperature at which the fan frequency is switched from the set upper limit frequency to the next lower frequency. It takes time to drop. Therefore, by setting the set temperature that switches the fan frequency from the set upper limit frequency to a frequency that is one step lower than the lower limit value of the target temperature range as an exception, the set temperature is set as early as possible when the detected temperature falls. The fan can be driven with low power by switching the frequency one step down. As a result, the state where the fan is continuously driven at the set upper limit frequency can be avoided as much as possible, and energy saving can be achieved.
また、熱源機と、上述の冷却塔と、熱源機の熱負荷から戻される高温の冷却水を冷却塔へ導く配管と、冷却塔で冷却された冷却水を熱源機の熱負荷へ導く配管とを備えて熱源機システムを構成することができる。 Also, a heat source unit, the above-described cooling tower, a pipe for guiding the high-temperature cooling water returned from the heat load of the heat source unit to the cooling tower, and a pipe for leading the cooling water cooled by the cooling tower to the heat load of the heat source unit The heat source machine system can be configured.
本発明によれば、ファン周波数の頻繁な切り替えを抑制しつつ冷却水温度を目標温度範囲内に安定して保つことができる。 According to the present invention, the cooling water temperature can be stably maintained within the target temperature range while suppressing frequent switching of the fan frequency.
以下、本発明を適用してなる冷却塔及び熱源機システムの実施形態を説明する。図1は、本実施形態の熱源機システムの全体構成を示す図である。図1に示すように熱源機システム100は、冷却塔10と、熱源機20と、冷却水配管30とを備えて構成されている。熱源機20は例えば吸収式冷温水器など、冷却塔で冷却された冷却水を用いて熱負荷を冷却する必要があるような機器である。
Hereinafter, embodiments of a cooling tower and a heat source system to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a heat source apparatus system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the heat
冷却塔10は、筒状のケーシング11を備え、ケーシング11の下部の側面に空気流入口12が形成され、底部に冷却水の水槽13が設けられている。空気流入口12はルーバ状に形成されている。また、空気流入口12の位置よりも上方のケーシング11内に充填材14が収容され、充填材14の上方に、冷却水の散水ノズル15が配設されている。
The cooling tower 10 includes a
また、ケーシング11の頂部に開口16が設けられ、その開口16には固定具17によってファンモータ18が固定されるとともに、ファンモータ18の回転軸にはファン19が固定されている。なお、冷却塔10の水槽13への冷却水の補給水は、図示しないボールタップ等を有する給水口から供給される。
An
冷却水配管30は、往管31及び復管32から構成される。往管31には、冷却塔10から熱源機20のほうへ向けて順に冷却水ポンプ33と逆止弁34が配置されている。冷却水ポンプ33の吸引口は水槽13の底部近傍に連通されている。冷却水ポンプ33の吐出口は逆止弁34を介して熱源機20の熱負荷と熱交換可能な図示していない熱交換器に連結されている。往管31の逆止弁34と図示していない熱交換器との間(熱源機20の入口部)には、冷却水温度センサー51が設けられており、この冷却水温度センサー51の出力信号は、後述する運転制御装置50に入力される。
The
復管32には電動三方弁41と、この電動三方弁41がバイパス指令で開放したときに復管32の冷却水を水槽13に導くバイパス配管42が設けられている。
The
運転制御装置50は、制御装置53とインバータ装置55とを備えて構成される。制御装置53は、冷却水温度センサー51の検出温度信号に応じてあらかじめ設定されている周波数でファンモータ18及びファン19を回転駆動させる周波数信号を形成してインバータ装置55に与える。
The
また、制御装置53は、冷却水温度センサー51からの検出温度信号を基にバイパス指令信号を形成して電動三方弁41に与えて冷却水をバイパスさせる。例えば、冷却水の検出温度が下限設定温度(例えば24℃)以下になると、電動三方弁41を切り替えて、熱源機20からの戻り冷却水を直接冷却塔10の水槽13へ落下させることにより、冷却水が過冷却されることを防止する。
Further, the
なお、本実施形態においては説明の便宜上、制御装置53は冷却塔10及び熱源機20とは独立して設けているが、冷却塔10に付属して設けて冷却塔10の1構成要素とすることもできるし、或いは熱源機20に付属して設けて熱源機システム100の1構成要素とすることもできる。
In the present embodiment, for convenience of explanation, the
図2は、制御装置53の詳細構成を示すブロック図である。図2に示す制御装置53は、中央処理装置531と、記憶装置532と、入力信号部533と、出力信号部534などから構成されている。制御装置53は、冷却塔10の運転開始にともなって動作を開始するようになっている。すると、中央処理装置531は、記憶装置532に記憶されているプログラムに基づいて動作し、冷却水温度センサー51から入力信号部533を介して取り込まれたデータに応じて、あらかじめ設定されている周波数でファンモータ18及びファン19を回転駆動させる周波数信号を形成して、出力信号部534を介してインバータ装置55に供給できるように構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the
このように構成される熱源機システム100では、従来、冷却水の冷却水温度センサー51による検出温度が下限設定温度(例えば24.5℃)と上限設定温度(例えば27℃)との間の設定温度に保たれるようにファン19の回転周波数が制御される。例えば、設定温度より検出温度が高くなればファンの周波数を高く、検出温度が低くなればファンの周波数を低くするように、検出温度に比例するようにファン周波数を設定して、検出温度に対応する周波数でファン19を駆動することが知られている。
In the heat
ところが、このような従来技術では、冷却水の温度変化に対してファン19の周波数が敏感に変化することにより、冷却水温度がハンチングして安定しないおそれがある。
However, in such a conventional technique, the frequency of the
この点、複数段の設定周波数のそれぞれに対して一定の温度幅をもたせて、これを階段状に連続させて段階的にファン周波数を制御することにより、検出温度がある一定の温度域にあるときには周波数が変化しないので、冷却水温度をある程度安定させることができると考えられる。 In this respect, the detected temperature is in a certain temperature range by giving a constant temperature width to each of the set frequencies of the plurality of stages and controlling the fan frequency in a stepwise manner by continuing this stepwise. Since the frequency sometimes does not change, it is considered that the cooling water temperature can be stabilized to some extent.
しかしながら、ファン周波数の頻繁な切り替えを抑制しつつ冷却水温度を目標温度範囲内に安定して保つためには、複数段の設定周波数のそれぞれにおける温度幅を広げることが望ましいが、これには限界がある。例えば冷却水温度の目標温度範囲の下限値と上限値との間を各設定周波数の温度幅として設定すると、各設定周波数において同じ温度で周波数が切り替えられることとなるので、複数段にわたる周波数切り替えが一度に行なわれる場合が生じて好ましくない。 However, in order to keep the cooling water temperature stable within the target temperature range while suppressing frequent switching of the fan frequency, it is desirable to widen the temperature range at each of the multiple set frequencies. There is. For example, if the temperature range of each set frequency is set between the lower limit value and the upper limit value of the target temperature range of the cooling water temperature, the frequency can be switched at the same temperature at each set frequency. The case where it is performed at once occurs is not preferable.
本実施形態の熱源機システム100及び冷却塔10は、このような問題に対応すべくなされたものである。以下、本実施形態の熱源機システム100及び冷却塔10の特徴部である制御装置53のファンの周波数制御内容について実施例ごとに詳細を説明する。
The heat
図3は、本実施形態の熱源機システム100及び冷却塔10における制御装置53の第1実施例のファンの周波数制御内容を示す図である。図3において、横軸は冷却水温度センサー51で検出された冷却水入口温度(℃)(以下、適宜CTIという)であり、縦軸はファン19の周波数の定格を100%とした割合を示している。
FIG. 3 is a diagram showing the frequency control contents of the fan of the first example of the
図3における各矢印はそれぞれCTIに対応してファン19の周波数を一段高く或いは低く切り替える制御内容を示しており、周波数の切り替えがなされた後は、各矢印が指し示す制御ライン上の制御条件で次の周波数切り替えが行なわれる。例えばファン19が70%の周波数で駆動されている状態でCTIが28℃未満から28℃まで上昇した場合、矢印にしたがってファン19の周波数は80%へと切り替えられ、その後は矢印が指し示す制御ライン上のCTIが25℃まで下降するか或いは29℃まで上昇するかという制御条件を満たしたら周波数の切り替えが行なわれる。
Each arrow in FIG. 3 indicates a control content for switching the frequency of the
なお、ファン19の周波数80%及び90%をまたいでそれぞれ2本の制御ラインが示されているが、これは説明の便宜上の理由で80%及び90%からずらされているもので、実際には、80%及び90%上にそれぞれ2本の制御ラインがあるものとする。
In addition, although two control lines are shown across the frequencies of the
まず、図3に示すように、本実施例の制御装置53のファン周波数の制御は、冷却水の検出温度に対して、ファン19をOFFするか、或いは70%,80%,90%,100%のいずれかの周波数で回転駆動するようになっている。なお、本実施例ではファン19の周波数を4段階に切り替える場合を例に説明するが、それ以外の段数でファン19の周波数を設定してもよい。また、冷却水入口温度の設定値やファン19の周波数の設定値は適宜変更して用いることができる。
First, as shown in FIG. 3, the control of the fan frequency of the
また、本実施例の制御装置53のファン周波数の制御は、複数段の周波数設定における各段で、一定の温度幅をもたせて、これを階段状に連続させて段階的にファン19の周波数を切り替えるよう構成されている。
In addition, the control of the fan frequency of the
より具体的に、本実施例では、冷却水の目標温度が25℃〜28℃にあらかじめ設定されており、ファン19をOFF状態から70%周波数に切り替える場合は例外として、いずれの設定周波数においても目標温度範囲内では周波数が切り替わらないようになっている。言い換えれば、複数段の周波数設定における各段で、25℃〜28℃という温度幅をもたせている。
More specifically, in this embodiment, the target temperature of the cooling water is set in advance to 25 ° C. to 28 ° C., and the
本実施例の制御装置53のファン周波数の制御の動作の一例を示すと、例えばファン19を70%周波数で駆動している状態でCTIが28℃未満から28℃まで上昇したら、ファン19の周波数は80%へと切り替えられる。この状態でさらにCTIが29℃まで上昇したらファン19の周波数は90%へと切り替えられる。この状態でさらにCTIが30℃まで上昇したらファン19の周波数は100%へと切り替えられる。
An example of the operation of controlling the fan frequency of the
すなわち、ファン19の周波数を一段高い周波数に切り替えた後のCTIの上昇に対応して、冷却水の目標温度範囲の上限値(28℃)以上の高温側でファンの周波数が段階的に高く切り替えられるようになっている。
That is, in response to an increase in CTI after the frequency of the
また、例えばファン19を70%周波数で駆動している状態でCTIが28℃未満から28℃まで上昇してファン19の周波数が80%へと切り替えられた状態でCTIが25℃まで下降した場合、ファン19の周波数は70%へと切り替えられる。同様に、ファン19の周波数が80%から90%、90%から100%へと切り替えられた状態でCTIが25℃まで下降した場合も、ファン19の周波数はそれぞれ80%,90%へと切り替えられる。
For example, when the CTI rises from less than 28 ° C. to 28 ° C. while the
すなわち、ファン19の周波数を一段高い周波数に切り替えた後CTIが冷却水の目標温度範囲の下限値(25℃)まで下降した場合には、ファン19の周波数が一段低い周波数に切り替えられるようになっている。なお、ファン19を70%で駆動している状態からOFFする場合は例外として除かれており、CTIが25℃まで下降してもファン19をOFFされず、23℃まで下降してはじめてOFFされる。
That is, after the frequency of the
一方、例えばファン19を100%周波数で駆動している状態でCTIが25℃より高い状態から25℃まで下降したら、ファン19の周波数は90%へと切り替えられる。この状態でさらにCTIが下降したらファン19の周波数は80%,70%,OFFへと順次切り替えられる。
On the other hand, for example, when the CTI is lowered from 25 ° C. to 25 ° C. while the
すなわち、ファン19の周波数を一段低い周波数に切り替えた後のCTIの下降に対応して、冷却水の目標温度範囲の下限値(25℃)以下の低温側でファン19の周波数が段階的に低く切り替えられるようになっている。
That is, the frequency of the
また、例えばファン19を100%周波数で駆動している状態でCTIが25℃より高い状態から25℃まで下降してファン19の周波数が90%へと切り替えられた状態でCTIが28℃まで上昇した場合、ファン19の周波数は100%へと切り替えられる。同様に、ファン19の周波数が90%から80%、80%から70%へと切り替えられた状態でCTIが28℃まで上昇した場合も、ファン19の周波数はそれぞれ90%,80%へと切り替えられる。
Further, for example, when the
すなわち、ファン19の周波数を一段低い周波数に切り替えた後CTIが冷却水の目標温度範囲の上限値(28℃)まで上昇した場合には、ファン19の周波数が一段高い周波数に切り替えられるようになっている。なお、ファン19がOFFの状態から周波数を70%へ切り替える場合は例外として除かれており、CTIが26℃まで上昇した時点でファン19の周波数は70%へと切り替えられる。
That is, when the CTI rises to the upper limit (28 ° C.) of the target temperature range of the cooling water after the frequency of the
以上のように、本実施例の制御装置53のファン周波数の制御は、CTI28℃においてファン19の周波数を70%から80%,80%から90%,90%から100%へと切り替える段階が存在し、CTI25℃においてファン19の周波数を100%から90%,90%から80%,80%から70%へと切り替える段階が存在する。
As described above, the control of the fan frequency of the
これによれば、複数段の各周波数において、冷却水の目標温度範囲の下限値から上限値までの温度幅を持たせているので、冷却水の温度の変動に対するファン19の周波数の切り替えを低減することができる。
According to this, since the temperature range from the lower limit value to the upper limit value of the target temperature range of the cooling water is provided at each frequency of the plurality of stages, switching of the frequency of the
また、複数段の各周波数において、目標温度範囲の下限値及び上限値でファン19の周波数の切り替えが行なわれるようにしているので、冷却水温度を目標温度範囲内に保つようにファン19の周波数制御が行われる。
Further, since the frequency of the
これに加えて、複数段の各周波数において、目標温度範囲の下限値及び上限値でファン19の周波数の切り替えが行なわれるようにしているにも関わらず、これらは例えば目標温度範囲の上限値でのファン19の周波数の切り替えはファン19の周波数を一段低く切り替えた後にCTIが上限値まで上昇した場合にしか行なわれない。言い換えれば、目標温度範囲の下限値及び上限値でファン19の周波数の切り替えは条件付きで行なわれる制御である。これにより、一度に2段階或いはそれ以上の段階の周波数の切り替えが行なわれるのが回避されるようになっている。
In addition, although the frequency of the
図4は、本実施形態の熱源機システム100及び冷却塔10における制御装置53の第2実施例のファンの周波数制御内容を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the frequency control contents of the fan of the second example of the
本実施例は、ファン19の周波数を設定上限周波数(100%)から一段低い周波数(90%)に切り替える設定温度を変更する点、この変更に伴ってファン19の周波数を一段下げた後さらにCTIが下降した場合における周波数を低く切り替える温度条件を変更する点、及びファン19の周波数が100%から90%に切り替えられた後における周波数を100%へ切り替える温度条件を変更する点が第1実施例と異なるものである。第1実施例と同様の部分については説明を省略する。
In the present embodiment, the set temperature for switching the frequency of the
図4に示すように、本実施例は、ファン19の周波数を設定上限周波数(100%)から一段低い周波数(90%)に切り替える設定温度を、冷却水の目標温度範囲の下限値(25℃)よりも高温側の26℃へ設定している。また、ファン19の周波数が90%に一段下げられた後さらにCTIが下降した場合におけるファン19の周波数を低く切り替える設定温度を25℃へ設定している。また、ファン19の周波数が80%に一段下げられた後さらにCTIが下降した場合におけるファン19の周波数を低く切り替える設定温度を24℃へ設定している。さらに、ファン19の周波数が100%から90%に切り替えられた後CTIが上昇した場合におけるファン19の周波数を100%へ切り替える設定温度を29℃に設定している。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the set temperature for switching the frequency of the
すなわち、ファン19を定格の100%の周波数で駆動しているということは、熱源機20の負荷が高負荷であることがわかる。熱源機20が高負荷の場合、CTIは低下し難いが、低下し始めたときにはなるべく早めにファン19の周波数を上限周波数(100%)から一段下の周波数(90%)へ切り替えるのが好ましい。そこで、ファン19を定格の100%の周波数で駆動しているときには、ファン19の周波数を上限周波数(100%)から一段下の周波数(90%)へ切り替えるCTIの設定温度を25℃から26℃にシフトさせている。
That is, the fact that the
これによれば、見かけ上のCTIの目標温度を高めに設定することにより、CTIが下降してきたときにより早く周波数を一段下に切り替えてファン19を低い動力で駆動することができる。その結果、ファンを設定上限周波数(100%)で駆動させ続けるという状態を極力回避することができ、省エネルギーを図ることができる。
According to this, by setting the apparent target temperature of the CTI to be higher, the frequency can be switched to a lower stage earlier when the CTI is lowered, and the
また、本実施例によれば、ファン19の周波数を定格周波数より低い70%,80%,90%で駆動して省エネルギー化を図りながら、冷却水温度を目標温度範囲内の25℃〜28℃に入るようにファン19の周波数制御をすることが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the cooling water temperature is set within the target temperature range of 25 ° C. to 28 ° C. while saving energy by driving the frequency of the
10 冷却塔
11 ケーシング
12 空気流入口
14 充填材
15 散水ノズル
16 開口
18 ファンモータ
19 ファン
20 熱源機
30 冷却水配管
31 往管
32 復管
50 運転制御装置
51 冷却水温度センサー
53 制御装置
55 インバータ装置
100 熱源機システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (3)
前記制御手段は、前記ファンの周波数を一段高い周波数に切り替えた後の前記冷却水の検出温度の上昇に対応して、あらかじめ設定された前記冷却水の目標温度範囲の上限値以上の高温側で前記ファンの周波数を段階的に高く切り替えるとともに、前記ファンの周波数を一段高い周波数に切り替えた後前記冷却水の検出温度が前記冷却水の目標温度範囲の下限値まで下降した場合には、前記ファンを停止させる場合を除いて前記ファンの周波数を一段低い周波数に切り替え、
前記ファンの周波数を一段低い周波数に切り替えた後の前記冷却水の検出温度の下降に対応して、前記冷却水の目標温度範囲の下限値以下の低温側で前記ファンの周波数を段階的に低く切り替えるとともに、前記ファンの周波数を一段低い周波数に切り替えた後前記冷却水の検出温度が前記冷却水の目標温度範囲の上限値まで上昇した場合には、前記ファンを停止状態から起動させる場合を除き前記ファンの周波数を一段高い周波数に切り替えることを特徴とする冷却塔。 The high-temperature cooling water returned from the heat load is dispersed in the air, the cooling water is cooled by the latent heat of vaporization caused by the air flow accompanying the rotation of the fan, and is circulated again to the heat load. In the cooling tower comprising a control means for controlling the rotational speed of the fan at a plurality of frequencies according to the detected temperature of the cooling water,
The control means corresponds to an increase in the detected temperature of the cooling water after switching the fan frequency to a higher frequency, on the high temperature side that is equal to or higher than the preset upper limit value of the target temperature range of the cooling water. If the detected temperature of the cooling water falls to the lower limit value of the target temperature range of the cooling water after the frequency of the fan is increased stepwise and the frequency of the fan is changed to a higher frequency, the fan Switch the frequency of the fan to a lower frequency except when stopping
Corresponding to a decrease in the detected temperature of the cooling water after switching the fan frequency to a lower frequency, the fan frequency is lowered stepwise on the low temperature side below the lower limit value of the target temperature range of the cooling water. And when the detected temperature of the cooling water rises to the upper limit value of the target temperature range of the cooling water after switching the fan frequency to a lower frequency, except when starting the fan from a stopped state. A cooling tower characterized by switching the frequency of the fan to a higher frequency.
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