JP2010065926A - Method of controlling cold/warm water in air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調システムの冷温水制御方法に関するものである。 The present invention relates to a cold / hot water control method for an air conditioning system.
冷温水熱源機を用いた空調システムとしては、冷温水熱源機に冷却水配管系及び冷温水配管系を接続し、当該冷却水配管系に冷却水ポンプおよび冷却塔を接続して冷却水を循環させ、また、冷温水配管系には、インバータ制御(ポンプの回転数を変えることにより吐出量を制御する)の冷温水ポンプ、及び複数の空調機やファンコイル等から成る二次側空調設備が複数並列に接続され、当該各二次側空調設備に前記冷温水ポンプから冷温水が供給されるシステムが従来から一般的に用いられているシステムである。
当該システムにおいては、各二次側設備の冷温水配管中にそれぞれ流量調整弁が設けられており、当該流量調整弁の内、弁の開度が最も大きい流量調整弁についてその弁の開度がほぼ全開となるように前記冷温水ポンプの送水圧力を制御することにより、省エネルギーを図ることが提案されている(特許文献1参照)。
In this system, a flow rate adjustment valve is provided in each of the chilled / hot water pipes of each secondary side equipment. Among the flow rate adjustment valves, the flow rate adjustment valve has the largest valve opening degree. It has been proposed to save energy by controlling the water supply pressure of the cold / hot water pump so as to be almost fully open (see Patent Document 1).
特許文献1に示す従来の技術では、以下の問題があった。
まず、ホテル、病院等では、二次側空調設備であるファンコイルユニットが多数設置されているが、これらのファンコイルユニットの各々には流量調整弁が設けられていないことが多いので、既設のホテル、病院等の空調設備に前記従来技術をそのまま適用できないとの問題があった。
さらに、既設のホテル、病院等の空調設備に前記従来技術を適用するには、前記ファンコイルユニットの各々に流量調整弁を新たに取り付けることとなるが、この場合には、流量調整弁の追加設置費用が発生する問題が生じるばかりでなく、当該流量調節弁の追加設置工事期間中は、ホテルの部屋、病室の利用等が制限される問題、または空調が利用できない問題もあった。
The conventional technique shown in
First, in hotels, hospitals, etc., many fan coil units, which are secondary side air conditioning equipment, are installed, but each of these fan coil units is often not provided with a flow control valve. There has been a problem that the prior art cannot be applied as it is to air conditioning facilities such as hotels and hospitals.
Furthermore, in order to apply the conventional technology to existing air conditioning facilities such as hotels and hospitals, a flow rate adjustment valve is newly attached to each of the fan coil units. In this case, an additional flow rate adjustment valve is added. In addition to the problem of installation costs, there were problems that the use of hotel rooms, hospital rooms, etc. were restricted during the additional installation work of the flow control valve, or that air conditioning could not be used.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、二次側空調設備における流量調整弁の有無に関係なく、冷温水ポンプを適切に制御することができる空調システムの冷温水制御方法の提供を目的とする。
さらに本発明の他の目的は、特別な器具の追加設置を行うことなく省エネルギーを図ることができる、空調システムの冷温水制御方法を提供すること。
The present invention has been made to solve the above-described problem, and a method for controlling hot / cold water in an air conditioning system capable of appropriately controlling a hot / cold water pump regardless of the presence or absence of a flow regulating valve in a secondary air conditioning facility. The purpose is to provide.
Furthermore, the other object of this invention is to provide the cold / hot water control method of an air conditioning system which can aim at energy saving, without performing additional installation of a special instrument.
請求項1に記載の発明は、
通風量を段階的または無段階に調節する通風量調節手段を有する複数の空調機、ファンコイルユニット等の二次側空調設備と、当該二次側空調設備の各々に冷温水熱源機で生成された冷温水を送り込む回転数制御型の冷温水ポンプとを備えた空調システムの冷温水制御方法において、
前記冷温水ポンプの回転数制御を、前記各通風量調節手段により調節された通風量状態情報に基づいて制御することを特徴とする。
The invention described in
A plurality of air conditioners having a ventilation amount adjusting means for adjusting the air flow stepwise or steplessly, a secondary air conditioner such as a fan coil unit, etc., and each of the secondary air conditioners is generated by a hot / cold water heat source machine. In the cold / hot water control method of the air conditioning system provided with the rotational speed control type cold / hot water pump for feeding the cold / hot water,
The number of revolutions of the cold / hot water pump is controlled based on the ventilation amount state information adjusted by the ventilation amount adjusting means.
請求項2に記載の発明は、
前記冷温水ポンプの回転数制御を、前記各通風量調節手段により調節された通風量の合計通風量に基づいて行うことを特徴とする。
The invention described in
The number of rotations of the cold / hot water pump is controlled based on the total ventilation rate of the ventilation rate adjusted by the ventilation rate adjusting means.
請求項3に記載の発明は、
前記通風量を段階的に調節する通風量調節手段は、強風量、中風量、弱風量、停止の4段階であることを特徴とする。
The invention according to
The air flow rate adjusting means for adjusting the air flow rate in stages is characterized by four levels of strong air volume, medium air volume, weak air volume, and stop.
本発明は、冷温水を利用して被空調空間を空調(冷房、暖房)する空調機やファンコイルユニット等に備えられている、吹き出し風量を調節するための風量調節器の風量情報を収集し、当該収集した風量情報に基づいて冷温水ポンプの回転数を制御するものであるから、流量調整弁を備えていない前記空調機やファンコイルユニットにおいても冷温水ポンプの回転数を最適に制御できるので省エネルギー効果を有し、しかも、ファンコイルユニット等に備えられている設備を利用して冷温水ポンプの回転数を最適に制御するものであるから、特別な器具の追加設置等に係わる費用を必要としないコストメリットを有する。 The present invention collects air volume information of an air volume adjuster for adjusting the blown air volume, which is provided in an air conditioner, a fan coil unit, or the like that air-conditions (cools or heats) an air-conditioned space using cold / hot water. Since the number of revolutions of the chilled / hot water pump is controlled based on the collected air volume information, the number of revolutions of the chilled / hot water pump can be optimally controlled even in the air conditioner or the fan coil unit not provided with the flow rate adjusting valve. Therefore, it has an energy-saving effect, and the rotation speed of the cold / hot water pump is optimally controlled by using the equipment provided in the fan coil unit etc. Cost advantage not required.
以下、本発明の一実施形態を図1、図2に基づいて説明する。
図1は、各ファンコイルユニットの冷温水配管中に流量調整弁を備えない形式の空調システムに適用した系統図である。
図2は、冷温水ポンプの前記インバータ制御方法の一例を示すフローチャートである。
図1に示す空調システムは、冷温熱源機1、冷却水ポンプ2,冷温水ポンプ3、冷却塔4、供給側ヘッダー5、戻り側ヘッダー6、複数のファンコイルユニット7、中央監視ユニット8及び冷温水ポンプ用のインバータ9を備えており、前記冷温熱源機1は吸収式冷温水機が用いられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a system diagram applied to an air conditioning system of a type that does not include a flow rate adjustment valve in the cold / hot water piping of each fan coil unit.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the inverter control method of the cold / hot water pump.
The air conditioning system shown in FIG. 1 includes a cold / hot
前記各ファンコイルユニット7は、冷温水を通すコイルと当該コイルの周囲を通風させるファンおよびファンによる通風量を「強」、「中」、「弱」、「停止」の4段階に選択する通風量調節器10を備えている。
当該風量調節器10は、被空調空間(室内)の温度検出センサ11、および図示しない目標温度値設定器を有し、目標温度値設定器により予め設定された目標温度値と温度検出センサ11により随時計測される被空調空間の温度との偏差の大きさに応じて通風量を「強」、「中」、「弱」および「停止」に制御することにより被空調空間の温度を目標値に近づけるものである。
Each of the fan coil units 7 has four stages of “strong”, “medium”, “weak”, and “stop” for the amount of ventilation by the coil through which the cold / hot water is passed, the fan through which the surroundings of the coil are passed, and the fan. A
The
前記複数のファンコイルユニット7は、供給側ヘッダー5と戻り側ヘッダー6との間に並列に接続されている。
前記中央監視ユニット8は、各ファンコイルユニット7の風量調節器10の通風量情報をそれぞれ取り込み、取り込んだ各通風量情報に基づいて必要な冷温水量、冷温水ポンプ3の回転数を演算してインバータ9を制御する。
さらに、前記中央監視ユニット8は、冷温熱源機1、当該冷温熱源機1に配管を介して接続された冷却水ポンプ2、冷温水ポンプ3,冷却塔4等の運転制御を行うと共に、各機器の運転状態、および各部屋の温湿度のモニタリングや監視を行う。
The plurality of fan coil units 7 are connected in parallel between the
The
Furthermore, the
次に、この実施形態における冷温水ポンプ3の制御方法の一例を図2に基づいて説明する。
スタートにおいて電源が投入されると(ステップS1)、冷温水ポンプ9が予め定められている初期回転数(例えば、最大回転数の70%)で回転し(ステップS2)、当該冷温水ポンプ9の回転開始から所定時間T1秒(例えば、60秒)、すなわち、ファンコイルユニット7の初期動作が経過したか否か判定し(ステップS3)、当該判定が経過していないとの判定のときは経過するまで前記ステップを繰り返す。
Next, an example of the control method of the cold /
When the power is turned on at the start (step S1), the cold /
前記ステップS3の判定で所定時間T1秒経過すると、各ファンコイルユニットから、通風量状態情報を取得して(ステップS4)、当該収集した情報に、「通風量状態」が「強」であるファンコイルユニットが存在するか否か判定し(ステップS5)、当該判定において、「通風量状態」が「強」であるファンコイルユニットが存在するとの判定のときは、当該「強」である「通風量状態」の継続時間が、所定時間T2秒(例えば、120秒)以上継続したか否か判定する(ステップS6)。 When the predetermined time T1 seconds elapses in the determination in step S3, the ventilation amount state information is acquired from each fan coil unit (step S4), and the fan whose “air flow amount state” is “strong” in the collected information. It is determined whether or not there is a coil unit (step S5). If it is determined in the determination that there is a fan coil unit whose “air flow amount state” is “strong”, “air flow” that is “strong” is determined. It is determined whether or not the duration of the “quantity state” has continued for a predetermined time T2 seconds (for example, 120 seconds) (step S6).
前記ステップS6の判定が所定時間T2秒経過していないとの判定のときは、ステップS4に戻り、前記ステップS4、ステップS5、ステップS6のルーチンを繰返し、「強」の「通風量状態」が当該所定時間T2秒継続しているときは、冷温水ポンプ3の回転数をΔN1(例えば、5%)増加させて(ステップS7)、電源オフ等の制御終了でなければ(ステップS10)ステップS4に戻り、当該ステップを繰り返して通風量状態の監視を行う。
If the determination in step S6 is that the predetermined time T2 seconds has not elapsed, the process returns to step S4, the routine of steps S4, S5, and S6 is repeated, and the “strong” air flow rate state is set. When the predetermined time T2 is continued, the number of rotations of the cold /
一方、ステップS5において「通風量状態」が「強」であるファンコイルユニット7が存在しないとき、すなわち、ステップS6において所定時間T2秒以上継続せずにステップS4に戻り、ステップS5において「通風量状態」が「強」でないとの判定および、ステップS5において「通風量状態」が「中」、「弱」のみの場合のとき、当該通風量状態が所定時間T3秒(例えば、120秒)以上継続しているか否か判定し(ステップS8)、当該判定が継続しているとの判定のときは、冷温水ポンプ3の回転数をΔN2(例えば、3%)減少させて(ステップS9)、電源オフ等の制御終了でなければ(ステップS10)ステップS4に戻る。
On the other hand, when there is no fan coil unit 7 whose “air flow rate state” is “strong” in step S5, that is, in step S6, the flow returns to step S4 without continuing for a predetermined time T2 seconds or more. When it is determined that the “state” is not “strong” and the “air flow rate state” is only “medium” or “weak” in step S5, the air flow rate state is equal to or longer than a predetermined time T3 seconds (for example, 120 seconds). It is determined whether or not it is continued (step S8), and when it is determined that the determination is continued, the number of rotations of the cold /
また、前記ステップS8の判定がT3秒経過していないとの判定のときは、未だ冷温水ポンプの回転数が変動中であることからからステップS4に戻り、当該ステップを繰り返して通風量状態の監視を行う。
以上のステップS4〜ステップS10を所定時間間隔で繰り返して冷温水ポンプ3の回転数を通風量状態情報に基づいて制御する。
If the determination in step S8 is that T3 seconds have not elapsed, since the rotational speed of the cold / hot water pump is still changing, the process returns to step S4, and this step is repeated to determine whether the ventilation amount state is Monitor.
The above steps S4 to S10 are repeated at predetermined time intervals, and the number of rotations of the cold /
次に、冷温水ポンプのインバータ制御方法の他の例を以下の表1に基づいて説明する。
まず、表1に示す、空調システムを構成する複数のファンコイルユニット7の諸元について説明する。
First, specifications of a plurality of fan coil units 7 constituting the air conditioning system shown in Table 1 will be described.
同、通風量状態Bは、稼働中のある時点での通風量が「強」、「中」、「弱」、「停止」の何れの状態で運転されているかを示すものである。
同、通風量状態係数Cは通風量の比率、すなわち、稼働状態にあるファンコイルユニット7の冷却(加熱)能力に影響するもので、通風量状態が「強」の場合を1、「停止」を0とし、「中」を0.5、「弱」を0.3としてある。
同、運転通風量Dは、能力係数A×通風量状態係数Cであり、No1のファンコイルユニット7の冷却(加熱)能力を基準としたとき、稼働中の各ファンコイルユニット7が実際に行っている稼働中冷却(加熱)能力、すなわち、No1のファンコイルユニット7の何台分の冷却(加熱))能力で稼働しているかを示す。
Similarly, the air flow rate state B indicates whether the air flow rate at a certain point in operation is operating in a “strong”, “medium”, “weak”, or “stop” state.
Similarly, the air flow rate state coefficient C affects the ratio of the air flow rate, that is, the cooling (heating) capacity of the fan coil unit 7 in the operating state, and is 1 when the air flow rate state is “strong” and “stop”. Is 0, “medium” is 0.5, and “weak” is 0.3.
Similarly, the operating ventilation amount D is a capacity coefficient A × a ventilation amount state coefficient C. When the cooling (heating) capacity of the No. 1 fan coil unit 7 is used as a reference, each operating fan coil unit 7 actually performs. The cooling (heating) capability during operation, that is, the cooling (heating) capability of No. 1 fan coil unit 7 is indicated.
次に、前記表の意味するところについて説明する。
能力係数Aについていえば、5台のファンコイルユニットにて空調システムが構成されており、当該システムにおける最大冷却(加熱)能力は、合計欄に8と記載されているよう、No1のファンコイルユニット7の8台分の冷却(加熱)能力であること。
Next, the meaning of the table will be described.
Speaking of the capacity coefficient A, an air conditioning system is constituted by five fan coil units, and the maximum cooling (heating) capacity in the system is No. 1 fan coil unit as described in the total column as 8. 7 (8) cooling (heating) capacity.
次に運転通風量Dについていえば、前記のように通風量状態Bが稼働中のファンコイルユニットの稼働中冷却(加熱)能力を変化させるものであるから、ファンコイルユニット7の冷却(加熱)能力に通風量状態Bを示す通風量状態係数Cを乗じることにより、No1のファンコイルユニット7の冷却(加熱)能力を基準としたときの、実際に稼働しているファンコイルユニット7の稼働中冷却(加熱)能力が示されることとなる。 Next, with regard to the operating air flow rate D, as described above, the air flow rate state B changes the operating cooling (heating) capacity of the operating fan coil unit, so the cooling (heating) of the fan coil unit 7 is performed. By multiplying the capacity by the air flow rate state coefficient C indicating the air flow rate state B, the fan coil unit 7 that is actually operating is in operation when the cooling (heating) capability of the No. 1 fan coil unit 7 is used as a reference. The cooling (heating) capacity will be shown.
したがって、運転通風量Dの合計欄の3.1が意味するところは、この空量システムは、フル稼働状態にあるNo1のファンコイルユニット7の3.1台分の稼働中冷却(加熱)能力で運転されていることとなる。
してみると、冷温水ポンプ3は、No1のファンコイルユニット7の8台分の最大冷却(加熱)能力に対応する回転数ではなく、3.1/8≒0.4、すなわち、空調システムにおける最大総運転通風量の40%に対応する回転数で運転されることとなる。
Therefore, 3.1 in the total column of the operation ventilation amount D means that this air volume system is the cooling (heating) capability during operation of 3.1 units of the No. 1 fan coil unit 7 in the full operation state. It will be driving in.
As a result, the cold /
要するに、所定の時間間隔で中央監視ユニット8が、No1〜No5の各ファンコイルユニットの風量調節器10の通風量状態B(強、中、弱、停止)の情報を収集し、能力係数Aの合計に対する運転通風量Dの合計の比率を求め、当該比率に基づいてインバータ9により冷温水ポンプ3の回転数を制御する空調システムである。
なお、各ファンコイルユニット7の能力係数A、通風量状態係数Bは、そのファンコイルユニット7の仕様、設置環境によって変化する場合があるので、係数値変更可能としてある。
In short, at a predetermined time interval, the
Since the capacity coefficient A and the air flow rate state coefficient B of each fan coil unit 7 may change depending on the specifications and installation environment of the fan coil unit 7, the coefficient value can be changed.
前記実施形態においては、通風量調節器10の風量調節を、「強」、「中」、「弱」、「停止」の四段階としたが、当該風量調節器10の通風量を無段階に変更できるものであっても良い。
その場合は、予め設定された目標温度値と温度検出センサ11により随時計測される被空調空間の温度との偏差の大きさに応じて通風量を無段階に可変制御できるので、温度目標値との乖離が少なくなる効果を有する。
In the above-described embodiment, the air flow adjustment of the
In that case, the ventilation amount can be variably controlled steplessly in accordance with the magnitude of the deviation between the preset target temperature value and the temperature of the air-conditioned space that is measured by the
また、前記実施形態においては、ファンコイルユニット7の通風量調節器10は温度検出センサを有するものについて説明したが、温度検出センサが備えられていない通風量調節器、すなわち、手動により通風量を選択するタイプのファンコイルユニットにもこの空調システムの冷温水制御方法は適用可能であり、しかも同等の効果が期待できる。
Moreover, in the said embodiment, although the
1 冷温熱源機
2 冷却水ポンプ
3 冷温水ポンプ
4 冷却塔
5 供給側ヘッダー
6 戻り側ヘッダー
7 ファンコイルユニット
8 中央監視ユニット
9 インバータ
10 通風量調節器
11 温度検出センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記冷温水ポンプの回転数制御を、前記各通風量調節手段により調節された通風量状態情報に基づいて制御することを特徴とする空調システムの冷温水制御方法 A plurality of air conditioners having a ventilation amount adjusting means for adjusting the air flow stepwise or steplessly, a secondary air conditioner such as a fan coil unit, etc., and each of the secondary air conditioners is generated by a hot / cold water heat source machine. In the cold / hot water control method of the air conditioning system provided with the rotational speed control type cold / hot water pump for feeding the cold / hot water,
Cooling / hot water control method for an air conditioning system, wherein the rotation speed control of the cooling / heating water pump is controlled based on the ventilation amount state information adjusted by the ventilation amount adjusting means.
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