JP2011242001A - 送水制御システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】必要最小限のポンプ吐出圧力にて熱を搬送できる送水制御システム及びその制御方法を提供する。
【解決手段】送水制御システムは、熱源機１と複数の熱交換器２Ａ，２Ｂとの間に冷温水を循環させるポンプ７と、ポンプの回転数を制御するインバータ７ａと、冷温水を複数の熱交換器のそれぞれへ送水する通路の流量を調整する流量調整弁Ｖ１，Ｖ２と、複数の熱交換器の流入通路及び流出通路における冷温水の入口温度と出口温度を検出する温度センサＴ１〜Ｔ４と、温度センサの出力に基づいて流量調整弁の開度を調整する弁制御装置９，１０と、インバータを制御するインバータ制御装置８とを備え、弁制御装置は入口温度と出口温度の温度差と目標温度差との差に基づいて流量調整弁の開度を調整し、インバータ制御装置は複数の流量調整弁の開度に基づいてインバータの周波数を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱源機により生成された冷温水を複数の負荷機器へ送水するポンプの流量を制御する送水制御システムと、送水制御方法に係り、特に、必要最小限の動力で複数の負荷機器へ送水できる送水制御システム及びその制御方法に関する。

従来の地域冷暖房装置等で冷温水を搬送する送水制御システムにおいて、熱負荷の大きさに応じて搬送動力を低減する方法としては、往きヘッダーの吐出圧力が一定になるよう複数台のポンプの運転台数やポンプの回転数をインバータにて制御する方法や、最も圧力損失の大きい配管経路を想定し、その経路が要求する送水圧力を流量から推定する、推定末端圧制御を採用するなどの方法がある。

往きヘッダーの吐出圧力が一定になるよう複数台のポンプの運転台数やポンプの回転数を制御する方法では、配管経路が要求する最大揚程を随時把握することが難しい。そのため、揚程が不足して流量が減少することで熱交換量が不足してしまうことを避けるよう、往きヘッダーの吐出圧力を設定する必要がある。結果として、負荷機器の熱需要の大きさによっては、配管経路が必要とする揚程よりも高い圧力で送水している状態になることがある。また、推定末端圧制御は、推定の精度に搬送動力の削減効果が依存するため、より大きな削減効果を得るためには、推定の精度を上げることを目的とした煩雑なシステムのチューニングが必要となる。

従来、この種の送水圧制御システムとしては、負荷機器からの還水に圧力を付加した送水を負荷機器に送水するポンプと、還水が入力されるポンプの入力側と送水が出力されるポンプの出力側とを接続するバイパスに設けられたバイパス弁と、末端の負荷機器に入力される送水の圧力を計測するセンサと、このセンサにより計測される圧力に基づいて、ポンプから出力される送水の圧力を設定する制御装置とを備えており、ポンプ揚程にかかるエネルギーを削減することが可能となり、結果として、さらなる省エネルギー化を実現することができるものである（例えば、特許文献１参照）。

また、他の送水圧制御システムは、冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備え、負荷機器の各々は、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測手段と、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測手段とを備え、制御装置は、負荷機器毎に流量計測手段によって計測された負荷機器流量と差圧計測手段によって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定手段と、この負荷機器差圧推定手段によって推定された負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定手段とを備え、末端に位置する負荷機器を探索する必要がなくなり、かつ末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置することなく、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を状況に応じて変更し、省エネルギーを図ることが可能となるものである（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−２９９９８０号公報 特開２００９−１２１７２２号公報

ところで、通常の送水制御システムにおいては、複数の熱の需要先に対して、ひとつの場所で製造した熱を搬送する際に、最も要求される循環揚程の大きな負荷機器に通じる経路に合わせてポンプや送水圧力を設定している。しかしながら、設計段階で要求圧力の最も大きな経路が特定しづらいケースや、竣工後の改修工事などに伴い、最も要求される循環揚程の大きい経路が変わるケースもある。

前記特許文献１に記載の送水制御装置およびその方法では、物理的な末端にある熱交換器がポンプ揚程を支配する熱交換器としている。しかし、熱需要が大きい熱交換器が途中の経路で存在した場合、その熱交換器がポンプ揚程を支配する熱交換器となり得ることが考慮されていないため、ポンプ揚程を支配する熱交換器を正確に特定できないことが起き得る。

また、前記特許文献２に記載の送水圧制御システムは、負荷機器に取り付けられたコントロールバルブの差圧と、想定した負荷機器の差圧を合算し、最も小さい負荷機器の差圧にあわせて、ポンプの送水圧を制御する。この方法では、最も循環揚程を必要とする負荷機器を一意に決定できない。すなわち、コントロールバルブの差圧＋負荷機器の差圧が同じ値でも、コントロールバルブが絞られている場合は、バルブの差圧が「大」、負荷機器の差圧が「小」、コントロールバルブが開いている場合は、バルブの差圧が「小」、負荷機器の差圧が「大」となり得る。従って、この技術では、末端に位置する負荷機器の制御バルブをさらに開き、ポンプの吐出圧を低減できるにもかかわらず、バルブが絞られたまま定常状態に陥る可能性がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、従来の熱交換器の出口温度差を確保するためのバルブの開度を制御の情報として、複数あるバルブの内、少なくとも１つ以上が予め設定した弁開度となるまでポンプの回転数を減少させるというポンプインバータ制御ロジックを組み合わせることで、必要最小限のポンプ吐出圧力にて熱を搬送できる送水制御システムを提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る送水制御システムは、熱源機により生成された冷温水を複数の熱交換器に送水し、該熱交換器を介して冷温水の熱エネルギーを複数の熱利用機器に供給する送水制御システムであって、熱源機と複数の熱交換器との間に冷温水を循環させるポンプと、該ポンプの回転数を制御するインバータと、冷温水を複数の熱交換器のそれぞれへ送水する通路の流量を調整する流量調整弁と、複数の熱交換器の流入通路及び流出通路における冷温水の入口温度と出口温度を検出する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて流量調整弁の開度を調整する弁制御装置と、インバータを制御するインバータ制御装置とを備えて構成され、弁制御装置は、入口温度と出口温度の温度差と目標温度差に基づいて流量調整弁の開度を調整し、インバータ制御装置は複数の流量調整弁の開度に基づいて、インバータの周波数を変更することを特徴としている。

前記のごとく構成された本発明の送水制御システムは、熱交換器の入口温度と出口温度との温度差を確保するための流量調整弁の開度を観察し、需要家ごとに存在する流量調整弁の内、ポンプの送水圧力を支配する需要家、すなわち、最もポンプの揚程を要求する熱交換器を自動的に探索して送水経路の末端差圧を特定し、特定された需要家の流量調整弁があらかじめ設定した弁開度になるまでポンプの回転数を減少させることにより、熱需要家が要求する熱量（具体的には、冷温水）を必要最小限の動力で高効率に搬送することができる。

また、本発明に係る送水制御システムの好ましい具体的な態様としては、前記弁制御装置は、前記入口温度と出口温度から実測した温度差とあらかじめ設定した目標温度差とを比較し、実測した温度差が目標温度差以上のときに前記流量調整弁の開度を開くように制御することを特徴としている。このように構成された送水制御システムでは、弁制御装置は入口温度と出口温度の実測した温度差と設定された目標温度差とを比較し、実測温度差が目標温度差以上のときに流量調整弁の開度を開いて冷温水の流量を増加させるように制御するため、冷温水の入口温度と出口温度に基づいて冷温水の流量を適切に調整することができる。

さらに、本発明に係る送水制御システムの好ましい具体的な他の態様としては、前記インバータ制御装置は、前記複数の流量調整弁のうち、その開度が所定値に到達している弁があるとき前記インバータの周波数を増加するように制御することを特徴としている。このように構成された送水制御システムでは、インバータ制御装置は複数の流量調整弁のうち、その開度が所定値に到達している弁があるときインバータの周波数を増加するように制御し、循環揚程の最も大きい経路に合わせて冷温水の循環揚程を増加させるため、必要最小限の動力にて冷温水を搬送することができる。

本発明に係る送水制御システムの制御方法は、熱源機により生成された冷温水を回転数制御できるポンプにより複数の熱交換器に送水し、該熱交換器を介して冷温水の熱エネルギーを複数の熱利用機器に供給する送水制御システムの制御方法であって、熱交換器に流入する冷温水の入口温度と、熱交換器から流出する冷温水の出口温度との温度差を測定し、実測した温度差とあらかじめ設定した目標温度差とを比較して複数の熱交換器に流入する冷温水の流量をそれぞれ制御し、熱交換器に流入する冷温水の流量を調整する複数の流量調整弁の開度をそれぞれ測定し、開度が所定値に到達している流量調整弁の有無に基づいて冷温水を送水するポンプの回転数を制御することを特徴としている。

前記温度差が目標温度差以上のときに前記熱交換器に流入する冷温水の流量を増加させると共に、前記温度差が目標温度差未満のときに前記熱交換器に流入する冷温水の流量を減少させるように制御することが好ましい。また、前記開度が所定値以上の流量調整弁があるとき前記ポンプの回転数を増加させ、前記開度が所定値以上の流量調整弁がないとき前記ポンプの回転数を減少させるように制御することが好ましい。

このように構成された送水制御システムの制御方法では、熱交換器に流入する冷温水の入口温度と、熱交換器から流出する冷温水の出口温度との温度差を測定し、あらかじめ設定された目標温度差と比較して複数の熱交換器に流入する冷温水の流量をそれぞれ増加あるいは減少させると共に、複数の熱交換器に流入する冷温水の流量を調整する流量調整弁の開度をそれぞれ測定し、開度が所定値以上の流量調整弁の有無に基づいてポンプの回転数を増加あるいは減少させて制御するため、必要最小限の動力にて冷温水を搬送することができる。

本発明の送水制御システム及びその制御方法は、一つの場所（熱製造プラント）で製造した熱を搬送する際に、必要最小限の動力で複数の熱交換器に効率良く熱を送り届けることができる。また、配管系の末端圧制御の精度を上げるための煩雑なチューニングが不要となり、容易に省エネルギーを達成することができる。

本発明に係る送水制御システムの一実施形態の要部構成を示すブロック図。 図１の送水制御システムの冷温水の流量を調整する流量調整弁を制御する動作を示すフローチャート。 図１の送水制御システムの冷温水を送水するポンプを制御する動作を示すフローチャート。

以下、本発明に係る送水制御システム及びその制御方法の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１のブロック図は、本実施形態に係る送水制御システムの要部構成を示しており、図２のフローチャートは、図１の送水制御システムで使用する流量調整弁の開度を調整する制御動作を示し、図３のフローチャートは、図１の送水制御システムで使用するポンプの回転数を調整する制御動作を示している。

図１において、本実施形態の送水制御システムは、地域冷暖房装置等で熱を搬送する冷温水の送水に適した送水制御システムであり、熱源機１により生成された１次側冷温水を複数の熱需要家Ａ，Ｂ…の負荷機器である熱交換器２Ａ，２Ｂ…に送水し、該熱交換器を介して１次側冷温水の熱エネルギーを２次側冷温水に伝達し複数の熱利用機器３Ａ，３Ｂ…に供給する送水制御システムである。熱利用機器とは、例えば空気調和機があり、複数の熱利用機器に熱エネルギーを送るときには往路導管５ａの端部に往路ヘッダー（図示せず）を接続し、還路導管５ｂの端部に還路ヘッダー（図示せず）を接続して冷温水を分配することが好ましい。１次側冷温水は冷房用のときは７℃程度、暖房用のときは５０℃程度に設定されることが多い。

１次側の冷温水は熱源機１から１次側導管４を通して各熱需要家の熱交換器２Ａ，２Ｂ…に送水され、熱源機１に戻る構成となっている。導管４の往路４ａ、及び分岐された往路４ｃには流量調整弁Ｖ１，Ｖ２が設置され、熱交換器２Ａ，２Ｂ…への１次側冷温水の流量を調整している。熱交換器２Ａ，２Ｂ…は、１次側冷温水の熱エネルギーを２次側冷温水に伝達するものである。２次側冷温水は各熱需要家ごとの複数の熱交換器２Ａ，２Ｂ…と、これに接続された複数の熱利用機器３Ａ，３Ｂ…とを導管５，６を通して循環する構成となっている。１次側の導管４は往路４ａと分岐された往路４ｃ、還路４ｂと分岐された還路４ｄとを備えており、熱交換器２Ａの２次側の導管５も往路５ａと還路５ｂとを備えており、熱交換器２Ｂの２次側の導管６も往路６ａと還路６ｂとを備えている。

本実施形態の送水制御システムは、熱源機１と、この熱源機で生成された１次側冷温水を搬送するポンプ７と、ポンプ７の回転数を制御するインバータ７ａ、及びインバータを制御するインバータ制御装置８で共通の熱プラントを構成し、複数の熱需要家は導管４の流量調整弁Ｖ１，Ｖ２より下流側と規定され、熱プラントと複数の熱需要家Ａ，Ｂ…との間を往路と還路からなる導管４で接続して構成される。

熱需要家ごとの導管構成は、基本的には同じであるので、第１の熱需要家Ａについて詳細に説明する。１次側の導管４の往路４ａには１次側のポンプ７が設置される。ポンプ７はインバータ７ａが付属され、インバータ制御装置８から送られる周波数を変更することでその回転数を変更し、ポンプの送水能力を変更できる構成となっている。ポンプ７と熱交換器２Ａとの間に、１次側の冷温水の流量を調整するための流量調整弁Ｖ１が設置されている。そして、流量調整弁Ｖ１の開度のデータがインバータ制御装置８に供給される構成となっている。インバータ制御装置８は複数の熱需要家Ａ，Ｂ…の熱交換器２Ａ，２Ｂ…への１次側冷温水の流量を調整する流量調整弁Ｖ１，Ｖ２…の開度に基づいてインバータ７ａへ供給する周波数を制御し、ポンプ７の回転数を調整して、１次側冷温水の流量を調整するものである。

そして、１次側の導管４の往路４ａと還路４ｂには、それぞれ温度センサＴ１，Ｔ２が設置されている。往路４ａの温度センサＴ１は熱交換器２Ａに流入する１次側冷温水の温度を測定するものであり、還路４ｂの温度センサＴ２は熱交換器２Ａから流出する１次側冷温水の温度を測定するものである。温度センサＴ１及び温度センサＴ２の出力は弁制御装置９に供給されており、弁制御装置９の出力が流量調整弁Ｖ１に供給されている。この構成により流量調整弁Ｖ１は、温度センサＴ１，Ｔ２の温度データに基づいて、１次側冷温水の流量を調整するように構成されている。

熱交換器２Ａの２次側では、往路５ａと還路５ｂとを有する導管５が接続され、往路５ａと還路５ｂとの末端には熱利用機器３Ａが接続されている。往路５ａの途中には２次側ポンプＰ１が設置されており、このポンプにより熱交換器２Ａと熱利用機器３Ａとの間に２次側冷温水を循環させる構成となっている。往路導管５ａと還路導管５ｂとの間に調整弁Ｖ３が設置され、調整弁Ｖ３と熱交換器２Ａとの間の還路に調整弁Ｖ４が設置されている。また、往路導管の２次側ポンプＰ１の下流には流量計Ｆ１が設置され、２次側冷温水の熱交換器２Ａから流出する側と、熱交換器２Ａに流入する側に、それぞれ温度センサＴ３，Ｔ４が設置されている。温度センサＴ３が熱交換器２Ａから出る冷温水の温度を測定し、温度センサＴ４が熱交換器２Ａに入る２次側冷温水の温度を測定する。

２番目の熱需要家Ｂについては、基本的には１番目の熱需要家Ａと同等の構成であり、分岐された往路４ｃ、還路４ｄが熱交換器２Ｂに接続され、導管４の往路４ｃと還路４ｄには、それぞれ温度センサＴ５，Ｔ６が設置されている。往路４ｃの温度センサＴ５は熱交換器２Ｂに流入する１次側冷温水の温度を測定するものであり、還路４ｄの温度センサＴ６は熱交換器２Ｂから流出する１次側冷温水の温度を測定するものである。そして、温度センサＴ５及び温度センサＴ６の出力は弁制御装置１０に供給されており、弁制御装置１０の出力が流量調整弁Ｖ２に供給されている。この構成により流量調整弁Ｖ２は、温度センサＴ５，Ｔ６の温度データに基づいて、１次側冷温水の流量を調整するように構成されている。

２番目の熱需要家Ｂの熱交換器２Ｂの２次側では、往路６ａと還路６ｂとを有する導管６が接続され、往路６ａと還路６ｂとの末端には空調機等の熱利用機器３Ｂが接続されている。往路６ａの途中には２次側ポンプＰ２が設置されており、このポンプにより熱交換器２Ｂと熱利用機器３Ｂとの間に２次側冷温水を循環させる構成となっている。往路導管６ａと還路導管６ｂとの間に調整弁Ｖ５が設置され、調整弁Ｖ５と熱交換器２Ｂとの間の還路に調整弁Ｖ６が設置されている。また、往路導管の２次側ポンプＰ２の下流には流量計Ｆ２が設置され、２次側冷温水の熱交換器２Ｂから流出する側と、熱交換器２Ｂに流入する側に、それぞれ温度センサＴ７，Ｔ８が設置されている。温度センサＴ７が熱交換器２Ｂから出る２次側冷温水の温度を測定し、温度センサＴ８が熱交換器２Ｂに入る２次側冷温水の温度を測定する。

本実施形態の送水制御システムの制御装置としては、インバータ制御装置８と弁制御装置９，１０とを備えており、インバータ制御装置８は１次側冷温水の流量を調整する流量調整弁Ｖ１，Ｖ２…の開度に基づいて、１次側ポンプ７の回転数を制御するべくポンプに供給される電流の周波数を変更するものである。すなわち、インバータ制御装置８は、各熱需要家の熱需要に合わせて、流量調整弁Ｖ１，Ｖ２…の開度が所定値（例えば９８％）以上の弁があるときにはポンプ７のインバータの周波数を増加させて、ポンプの吐出圧を上昇させる制御を行うものである。

また、弁制御装置９は１番目の熱需要家Ａに送水される１次側冷温水の往路温度と還路温度に基づいて往路４ａに設置された流量調整弁Ｖ１の開度を調整し、１次側冷温水の送水量を制御するものである。具体的には、弁制御装置９は往路４ａの温度と還路４ｂの温度との温度差を測定し、この温度差と目標温度差とを比較して、温度差が目標温度差以上のときには流量調整弁Ｖ１を開いて流量を増加させ、温度差が目標温度差未満のときには流量調整弁Ｖ１を閉じて流量を減少させるように制御するものである。目標温度差とは、予め設定された温度差であり、通常は５〜１０℃程度に設定されることが多い。

また、２番目の熱需要家Ｂの弁制御装置１０は、１次側冷温水の往路温度と還路温度に基づいて往路４ｃに設置された流量調整弁Ｖ２の開度を調整し、２番目の熱需要家Ｂに送水される１次側冷温水の送水量を制御するものである。具体的には、弁制御装置１０は往路４ｃの温度と還路４ｄの温度との温度差を測定し、この温度差と目標温度差とを比較して、温度差が目標温度差以上のときには流量調整弁Ｖ２を開いて流量を増加させ、温度差が目標温度差未満のときには流量調整弁Ｖ２を閉じて流量を減少させるように制御するものである。以下、３番目の熱需要家Ｃは図面では省略しているが、さらに複数の熱需要家の場合も同等の構成となっている。

前記の如く構成された本実施形態の送水制御システムの動作について、図２，３を参照して以下に説明する。図２において、弁制御装置９，１０はステップＳ１で熱交換器２Ａ，２Ｂ…に入る１次側冷温水の温度と、熱交換器から出る１次側冷温水の温度の温度差を測定し、ステップＳ２で、この制御装置で予め設定した目標温度差と温度差とを比較し、温度差と目標温度差とが同じ場合には終了する。

ステップＳ２で温度差と目標温度差とが異なるときはステップＳ３で温度差が目標温度差以上かを判断し、未満のときにはステップＳ４で流量調整弁の開度を減少させて１次側冷温水の流量を減少させ、以上のときにはステップＳ５で流量調整弁の開度を増加させて１次側冷温水の流量を増加させるように制御する。このステップを繰り返すことで流量調整弁Ｖ１，Ｖ２を最適な流量になるように制御している。前記ステップＳ２，Ｓ３で測定された温度差と比較する目標温度差は、一般的に熱交換器の入口温度と出口温度との差である５〜１０℃程度に設定されるが、弁制御装置内で設定値を変更することが可能となっている。

また、インバータ制御装置８は、前記のフローでその開度が調整されている流量調整弁Ｖ１，Ｖ２…の開度を複数の需要家ごとに測定し、ステップＳ１１で各需要家の流量調整弁の開度データを取得する。ステップＳ１２では、前の工程で取得した開度データより、開度が所定値以上の流量調整弁があるかを判断し、所定値以上の弁がないときはステップＳ１３でインバータの周波数を減少しポンプ７の能力を下げて、１次側冷温水の送水量を減らす。ステップＳ１２で所定値以上の開度の弁があるときはインバータの周波数を増加させてポンプ７の能力を上げて、１次側冷温水の送水量を増加させる。インバータの周波数の増加、減少に際しては、配管経路の長さや配管経路が保有する水量、ポンプモータの特性等によって単位時間内の周波数変化量（周波数の変化速度）を調整するのが一般的であるが、この数値はインバータ制御装置内で設定可能となっている。

ステップＳ１４でポンプインバータの周波数を増加させた後は、再びステップＳ１１に戻り各需要家の流量調整弁の開度を取得し、ステップＳ１２にて流量調整弁の開度が所定値以上の弁があるか再び判断する。この繰り返しにより、弁の開度が所定値以上の流量調整弁が配管系内に１つ以上存在する状況に収束させる。

このように、複数の熱の需要先、すなわち複数の熱需要家Ａ，Ｂ…に対して、１つの場所で製造した熱を搬送する場合には、最も要求圧力の大きな経路、すなわち、流量調整弁の開度が大きく、所定値以上の開度の熱需要家に合わせて、１次側冷温水を送水するポンプ７の送水圧力を算出している。このため、複数の熱需要家の中で、現在最も循環揚程の要求の大きい需要家を特定し、この特定された需要家の経路に合わせて１次側冷温水の循環揚程を確保すべくポンプの回転数を制御して送水しているので、必要とされる循環揚程にあわせて送水ポンプを駆動する電気エネルギーを削減することができる。このように、本発明では省エネルギー、省ＣＯ_２を達成することができる。

また、本発明の送水制御システムと、その制御方法は、複数熱需要家のうち、ポンプの送水圧力を支配する需要家、すなわち、最も大きな循環揚程を要求する需要家を特定し、その循環揚程に応じたポンプの送水圧制御を行う。流量から必要となる揚程を推定するといった推定のプロセスがなく、実測値により制御を行うことから、煩雑な制御系のチューニング作業を必要としない。

なお、前記の制御方法の動作説明では、図２の流量調整弁の開度調整を行う制御のあとに、図３のポンプの回転数調整を行う制御を実施する例について述べたが、これらの制御は連続的に実施されるものであり、制御を行う順序については制約されないものである。すなわち、ポンプの回転数調整を行う制御を行い、ついで制御されたポンプの送水量において熱交換器の往還温度差に基づいて目標温度差と比較し、流量調整弁の開度を増減する制御を行うようにしてもよい。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、熱源機として１つの熱源機の例を示したが、複数の熱源機を用いて構成してもよい。

また、複数の熱需要家の例として、２つの熱需要家の例を示したが、３つ以上の熱需要家の場合でも適用できることは勿論である。さらに、本発明は、例えば、１棟の建物において、１つの熱源機から生成された冷温水を建物内のフロアごとの熱需要家に搬送する例にも適用できるものである。熱エネルギーを搬送する熱媒として冷温水の例を示したが、他の媒体を用いることもできる。

本発明の活用例として、この送水制御システムを用いて最小のエネルギーで熱交換器１次側の冷温水の搬送ができ、地域冷暖房装置や建物内の冷暖房装置の熱媒としての冷温水の搬送の用途にも適用できる。

１：熱源機、２Ａ，２Ｂ…：熱交換器（負荷機器）、３Ａ，３Ｂ…：熱利用機器、４：１次側導管、４ａ，４ｃ：往路、４ｂ，４ｄ：還路、５，６：２次側導管、５ａ，６ａ：往路、５ｂ，６ｂ：還路、７：１次側ポンプ、７ａ：インバータ、８：インバータ制御装置、９，１０：弁制御装置、Ａ，Ｂ，Ｃ…：熱需要家、Ｖ１，Ｖ２：流量調整弁、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ５，Ｔ６：温度センサ

Claims (6)

1. 熱源機により生成された冷温水を複数の熱交換器に送水し、該熱交換器を介して冷温水の熱エネルギーを複数の熱利用機器に供給する送水制御システムであって、
   前記熱源機と複数の熱交換器との間に冷温水を循環させるポンプと、該ポンプの回転数を制御するインバータと、前記冷温水を前記複数の熱交換器のそれぞれへ送水する通路の流量を調整する流量調整弁と、前記複数の熱交換器の流入通路及び流出通路における冷温水の入口温度と出口温度を検出する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて前記流量調整弁の開度を調整する弁制御装置と、前記インバータを制御するインバータ制御装置とを備えて構成され、
   前記弁制御装置は、前記入口温度と出口温度の温度差と目標温度差との差に基づいて前記流量調整弁の開度を調整し、前記インバータ制御装置は前記複数の流量調整弁の開度に基づいて、前記インバータの周波数を変更することを特徴とする送水制御システム。
2. 前記弁制御装置は、前記入口温度と出口温度から実測した温度差とあらかじめ設定した目標温度差とを比較し、実測した温度差が目標温度差以上のときに前記流量調整弁の開度を開くように制御することを特徴とする請求項１に記載の送水制御システム。
3. 前記インバータ制御装置は、前記複数の流量調整弁のうち、その開度が所定値に到達している弁があるとき前記インバータの周波数を増加するように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の送水制御システム。
4. 熱源機により生成された冷温水を回転数制御できるポンプにより複数の熱交換器に送水し、該熱交換器を介して冷温水の熱エネルギーを複数の熱利用機器に供給する送水制御システムの制御方法であって、
   前記熱交換器に流入する冷温水の入口温度と、前記熱交換器から流出する冷温水の出口温度との温度差を測定し、
   前記実測した温度差とあらかじめ設定した目標温度差とを比較して前記複数の熱交換器に流入する冷温水の流量をそれぞれ制御し、
   前記熱交換器に流入する冷温水の流量を調整する複数の流量調整弁の開度をそれぞれ測定し、
   前記開度が所定値に到達している流量調整弁の有無に基づいて冷温水を送水するポンプの回転数を制御することを特徴とする送水制御システムの制御方法。
5. 前記温度差が目標温度差以上のときに前記熱交換器に流入する冷温水の流量を増加させると共に、前記温度差が目標温度差未満のときに前記熱交換器に流入する冷温水の流量を減少させるように制御することを特徴とする請求項４に記載の送水制御システムの制御方法。
6. 前記開度が所定値以上の流量調整弁があるとき前記ポンプの回転数を増加させ、前記開度が所定値以上の流量調整弁がないとき前記ポンプの回転数を減少させるように制御することを特徴とする請求項４又は５に記載の送水制御システムの制御方法。

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