JP2012068008A - Air conditioning system of facilities having plural stories and method of operating the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rationally ensure redundancy of N+1 or N+2 in an air conditioning system constructed to have multiple stories.SOLUTION: In a building 1 having rooms R1-RF with high heat generating devices installed therein, in first to F stories, each of the rooms R1-RF is divided into a plurality of unit air-conditioning regions in which the high heat generating devices are collected, and the maximum amounts of heat generation are approximately equal to each other. In the indoor air conditioners AC1-AC6 each having a capacity for processing the maximum amount of heat generation of the unit air-conditioning region, and supplying the conditioned air indoors, first to sixth groups G1-G6 are constituted by the indoor air conditioners of each story installed on the vertically-same positions of the multiple stories. The building 1 includes one or two auxiliary air conditioning system modules for supplying a heat medium from an auxiliary heat source device ER to auxiliary indoor air conditioners 1RC-RC respectively installed on each of the stories approximately at the same positions in the vertical direction, of the multiple stories.

Description

本発明は、システムの冗長性を合理的に実現する空調システム及びその運転方法に関するものである。   The present invention relates to an air conditioning system that rationally realizes system redundancy and an operation method thereof.

空調システムにおけるシステムの冗長性は、熱源機器、配管システム、2次側空調機などの構成要素にほぼ等しい冗長性を与えて、システム全体としてバランスのとれた冗長性を持たせ、可用性(availability:たとえば年間8760時間のうち、どのくらいの時間運転可能かなど、システムが継続して稼動できる能力のことをいい、一般的には数値として表現されたものは稼働率と呼称されている)を高いレベルで確保することが重要である。   The redundancy of the system in the air conditioning system gives almost equal redundancy to components such as the heat source equipment, the piping system, and the secondary side air conditioner so that the entire system has a balanced redundancy, and the availability (availability: For example, it is the capacity that the system can continue to operate, such as how long it can be driven out of 8760 hours per year, and what is generally expressed as a numerical value is called the operating rate). It is important to secure in.

たとえば一般にパッケージ方式の空調システムでは、室内機と室外機とを単独の冷媒配管によって接続して独立の空調システムを構成し(特許文献1)、予備としてパッケージシステムを1台設置することで、いわゆるN+1の冗長性を実現している。なおN+1の冗長性とは、たとえばサーバー室を複数台の空調機によって空調してサーバーの稼動環境を維持している場合、当該維持に必要な台数よりも、1台多く、空調機を用意して、故障等によるサーバーシステムの停止を防止して、信頼性を高める仕組みである。   For example, generally in a package type air conditioning system, an indoor unit and an outdoor unit are connected by a single refrigerant pipe to form an independent air conditioning system (Patent Document 1), and a single package system is installed as a spare, so-called N + 1 redundancy is realized. Note that N + 1 redundancy means that, for example, when the server room is air-conditioned by a plurality of air conditioners and the server operating environment is maintained, one more air conditioner is prepared than the number required for the maintenance. This is a mechanism that prevents the server system from being stopped due to a failure or the like and improves reliability.

しかしながらかかる方式では、多層階をたとえば電算機室、サーバールームなどのIT機器室として使用する場合には、各階の室内機に対応して各々室外機を用意する必要があり、また室外機の配置スペースに制約があり、さらに冷媒配管が多数、多重となり、配管施工及び管理上の困難を伴う。このような場合には、水循環方式の中央熱源方式が採用されることが多いが(特許文献2)、水循環方式では、一般的に、配管を二重化して配管することで冗長性を確保するようにしている。また空調機器自体も、それに対応して、予備のセット(たとえば予備のコイルなど)を装備している。   However, in such a system, when the multi-layer floor is used as an IT equipment room such as a computer room or a server room, it is necessary to prepare each outdoor unit corresponding to the indoor unit on each floor, and the arrangement of the outdoor units. The space is limited, and there are many refrigerant pipes and multiple pipes, resulting in pipe construction and management difficulties. In such a case, the central heat source method of the water circulation method is often adopted (Patent Document 2). However, in the water circulation method, redundancy is generally ensured by doubling the piping. I have to. Correspondingly, the air conditioner itself is equipped with a spare set (for example, a spare coil).

しかしながらこの場合の冗長性の確保は、少なくとも配管については2N、空調機器については、N+1ないしはN+2となっており、冗長度が不整合となり、設備費とスペースの増大を招く。   However, in this case, the redundancy is at least 2N for the piping and N + 1 or N + 2 for the air conditioner, and the redundancy is inconsistent, resulting in an increase in equipment cost and space.

特開2005−9787号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-9787 特許第3439004号公報Japanese Patent No. 3439004

前記したように、従来の多層階の空調システムにおける合理的な冗長性の確保は、いずれも満足できるものではなかった。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、多層階に施工される空調システムにおいて、N+1、またはN+2の冗長性を合理的に確保することを目的としている。   As described above, it has not been satisfactory to secure reasonable redundancy in the conventional multi-story air conditioning system. This invention is made | formed in view of this point, and it aims at ensuring the redundancy of N + 1 or N + 2 rationally in the air-conditioning system constructed in a multi-story floor.

前記目的を達成するため、本発明は、2層以上の多層階に、各々複数の高発熱機器が設置された室を有する施設の空調を行うシステムであって、各階の各室は、各々1以上の高発熱機器が配置される最大発熱量がほぼ等しい複数の単位空調領域に分割され、前記単位空調領域の最大発熱量を処理する能力を有し、室内に空調空気を吹き出す室内空調機を、各単位空調領域ごとに有し、多層階の上下方向でほぼ同じ位置に位置する各階の室内空調機をグループとし、各グループごとに、共通の配管を通じてグループ内の室内空調機に対して熱媒を供給する熱源装置を有し、前記グループごとの熱源装置、共通の配管、及び各階の室内空調機とで、1つの空調システムモジュールが構成され、さらに多層階の上下方向でほぼ同じ位置に位置する各階に設けた予備用の室内空調機、及びこれら予備用の室内空調機に対して共通の配管を通じて熱媒を供給する予備用の熱源装置とで構成される1または2の予備空調システムモジュールを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is a system for air-conditioning a facility having a room in which a plurality of high heat-generating devices are installed on two or more multi-layer floors, and each room on each floor has 1 each. An indoor air conditioner that is divided into a plurality of unit air-conditioning areas where the maximum heat generation amount is disposed, and that has the ability to process the maximum heat generation amount of the unit air-conditioning area, and blows conditioned air into the room. Each unit air conditioning area has a group of indoor air conditioners on each floor that are located at approximately the same position in the vertical direction of the multi-story floor, and each group heats the indoor air conditioners in the group through a common pipe. A heat source device for supplying a medium, and the heat source device for each group, the common piping, and the indoor air conditioner on each floor constitute one air conditioning system module, and further, at the same position in the vertical direction of the multilayer floor. Each located 1 or 2 spare air-conditioning system modules comprising a spare indoor air-conditioner provided in the vehicle and a spare heat source device that supplies a heat medium to the spare indoor air-conditioners through a common pipe It is characterized by that.

本発明によれば、各階における室内空調機が故障しても、予備用の空調機を稼動させることで、直ちに対応することができ、N+1またはN+2の冗長性を確保できる。しかもこれを実現するための配管は、多層階に上下方向にまたがった共通の配管であるので、従来のように熱媒配管を多数、多重に施工する必要はなく、また管理も容易である。なおN+2の冗長性は、たとえば1台が保守に係っているときに、他の1台が故障した場合に対応できる。   According to the present invention, even if an indoor air conditioner on each floor breaks down, it is possible to respond immediately by operating a spare air conditioner, and it is possible to ensure N + 1 or N + 2 redundancy. Moreover, since the pipes for realizing this are common pipes straddling the multi-story floor in the vertical direction, it is not necessary to install a large number of heat medium pipes in the conventional manner, and management is easy. The redundancy of N + 2 can be dealt with, for example, when one unit is engaged in maintenance and the other unit fails.

なお本発明において、高発熱機器とは、電算機やサーバー等のいわゆるIT機器をいう。また最大発熱量を処理するとは、高発熱機器の最大発熱量に対して、低温の空気を供給し、これら高発熱機器の温度環境を、動作保証温度を超えないようにすることをいう。さらにまた、本発明において最大発熱量がほぼ等しいとは、最も発熱量の小さい単位空調領域と、最も発熱量の大きい単位空調領域との比が、1:1.2の範囲のものまでを含む意味である。そして多層階の上下方向でほぼ同じ位置に室内空調機が位置するとは、当該室内空調機の1スパンの半分が上下方向にずれている場合も含む意味である。なお分割とは、壁等によって物理的に分割されていることを意味しているのではない。   In the present invention, a high heat generating device refers to a so-called IT device such as a computer or a server. The processing of the maximum heat generation means that low-temperature air is supplied to the maximum heat generation of the high heat generating devices so that the temperature environment of these high heat generating devices does not exceed the guaranteed operating temperature. Furthermore, in the present invention, the maximum calorific value is substantially equal includes the ratio of the unit air-conditioning area with the smallest calorific value and the unit air-conditioning area with the largest calorific value up to a range of 1: 1.2. Meaning. And that an indoor air conditioner is located at substantially the same position in the vertical direction of a multi-layered floor includes the case where half of one span of the indoor air conditioner is shifted in the vertical direction. Note that the division does not mean that it is physically divided by a wall or the like.

室内空調機は、たとえば空冷型パッケージ型空調機では、室内機をいい、中央熱源方式の空調機では、コイルを装備した室内ユニットである。したがって、熱媒は、冷媒であっても、冷水であってもよい。また熱源装置は、空冷型パッケージ型空調機では、室外機であり、中央熱源方式では、各種冷凍機や蓄熱装置を用いることができる。   The indoor air conditioner refers to an indoor unit, for example, in an air-cooled package type air conditioner, and is an indoor unit equipped with a coil in a central heat source type air conditioner. Therefore, the heat medium may be a refrigerant or cold water. The heat source device is an outdoor unit in the air-cooled package type air conditioner, and various refrigerators and heat storage devices can be used in the central heat source method.

前記室内空調機は、床下チャンバ内に空調空気を吹き出す空調機であってもよい。   The indoor air conditioner may be an air conditioner that blows conditioned air into the underfloor chamber.

予備用の室内空調機は、室に設置されている常用の室内空調機群の中央に配置されていてもよい。ここで中央とは、たとえば室内空調機が建物の一辺の壁に沿って等間隔に配置されている場合には、当該室内空調機が並んでいる方向における当該壁の中央をいう。   The spare indoor air conditioner may be arranged at the center of a group of regular indoor air conditioners installed in the room. Here, the center means the center of the wall in the direction in which the indoor air conditioners are arranged, for example, when the indoor air conditioners are arranged at equal intervals along the wall of one side of the building.

さらに蓄熱槽水を貯留する蓄熱槽を有し、前記各空調システムモジュール、及び予備空調システムモジュールは、それぞれ各熱源装置からの熱源を蓄熱槽水と熱交換する熱媒−蓄熱槽水熱交換器をさらに有し、前記熱媒−蓄熱槽水熱交換器において熱交換された後の熱媒が、前記各室内空調機に供給されるように構成してもよい。   Furthermore, it has a heat storage tank which stores heat storage tank water, and each said air-conditioning system module and a preliminary | backup air conditioning system module are the heat medium-heat storage tank water heat exchanger which heat-exchanges the heat source from each heat-source device with heat storage tank water, respectively. The heat medium after heat exchange in the heat medium-heat storage tank water heat exchanger may be configured to be supplied to each indoor air conditioner.

またさらに、冷却塔を有し、前記各空調システムモジュール、及び予備空調システムモジュールは、それぞれ各室内空調機からの熱媒と前記冷却塔からの冷却水とを熱交換する熱媒−冷却水熱交換器をさらに有し、前記熱媒−冷却水熱交換器において熱交換された後の熱媒が、前記各熱源装置に戻されるように構成してもよい。   Furthermore, it has a cooling tower, and each said air-conditioning system module and a preliminary | backup air-conditioning system module are heat-medium-cooling water heat which heat-exchanges the heat medium from each indoor air conditioner, and the cooling water from the said cooling tower, respectively. You may comprise further an exchanger, and the heat medium after heat-exchanged in the said heat medium-cooling water heat exchanger may be comprised so that it may return to each said heat source apparatus.

前記蓄熱槽を有する空調システムの場合、通常運転時は、予備システム空調モジュールの熱源装置を稼動させ、熱媒−蓄熱槽水熱交換器を用いて、蓄熱槽の蓄熱槽水に蓄熱するようにしてもよい。   In the case of an air conditioning system having the heat storage tank, during normal operation, the heat source device of the standby system air conditioning module is operated, and the heat storage tank water heat exchanger is used to store heat in the heat storage tank water of the heat storage tank. May be.

本発明によれば、多層階に施工される空調システムにおいて、N+1またはN+2の冗長性を合理的に確保することができ、配管の施工量も、既述した従来のものより、簡素化される。   According to the present invention, in an air conditioning system constructed on a multi-story floor, redundancy of N + 1 or N + 2 can be reasonably ensured, and the construction amount of piping is also simplified from the conventional one described above. .

実施の形態にかかる空調システムが適用された建物の側面を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the side of the building to which the air conditioning system concerning embodiment was applied. 図1の建物におけるN階の室の平面を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the plane of the N-th floor room in the building of FIG. フリークーリング方式及び蓄熱槽を持った空調システムが適用された建物の側面を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the side of the building to which the air conditioning system with a free cooling system and a thermal storage tank was applied.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、N+1の冗長性を例として説明する。図1は、実施の形態にかかる空調システムが適用された建物1の側面を模式的に示しており、この建物1は、1階からF階(F:自然数)までの多層階を有する建物である。各階の室R1〜RFは、電算機やサーバー、その他の通信機器等の高発熱機器を収容する室である。   In the following, a preferred embodiment of the present invention will be described taking N + 1 redundancy as an example. FIG. 1 schematically shows a side surface of a building 1 to which an air conditioning system according to an embodiment is applied. The building 1 is a building having multiple floors from the first floor to the F floor (F: natural number). is there. The rooms R1 to RF on each floor are rooms that accommodate high heat-generating devices such as computers, servers, and other communication devices.

この建物1は、基本的には室R1〜RFは、全て同一構成であり、たとえばF階の室RFは、図2にも示したように、室内機AC1〜AC6と予備室内機RCとが配置されている。同様に、1階の室R1には、室内機1AC1〜1AC6と予備室内機1RCが、2階の室R2には、室内機2AC1〜2AC6と予備室内機2RCが設けられている。   In this building 1, the rooms R1 to RF basically have the same configuration. For example, the room RF on the F floor includes the indoor units AC1 to AC6 and the spare indoor unit RC as shown in FIG. Has been placed. Similarly, the indoor unit 1AC1 to 1AC6 and the spare indoor unit 1RC are provided in the room R1 on the first floor, and the indoor unit 2AC1 to 2AC6 and the spare indoor unit 2RC are provided in the room R2 on the second floor.

前記したように、F階の室RFは、室内機AC1〜AC6と予備室内機RCとが配置されているが、より詳述すると、F階の室RFには、室内機AC1〜AC6と予備室内機RCとが、図2に示したように配置されている。すなわち、室RFにおいては、所定の広さ、たとえば6m×10m程度の広さを持った単位空調領域U1〜U6に分割されている。各単位空調領域U1〜U6内には、それぞれ高発熱機器が搭載されたラックを並置して構成されるラック列11を対向させて配置した、対応するラック群L1〜L6が位置している。   As described above, the room RF on the F floor includes the indoor units AC1 to AC6 and the spare indoor unit RC. More specifically, the room RF on the F floor includes the indoor units AC1 to AC6 and the spare indoor unit RC. The indoor unit RC is arranged as shown in FIG. That is, the room RF is divided into unit air-conditioning regions U1 to U6 having a predetermined area, for example, an area of about 6 m × 10 m. In each of the unit air-conditioning areas U1 to U6, corresponding rack groups L1 to L6 in which rack rows 11 each configured by juxtaposing racks on which high heat generating devices are mounted are arranged to face each other.

各ラック列11は、通路12を挟んで前面同士が対向して配置されている。すなわち、ここでは通路12がラックの冷気吸込面となり、ラック列11の長手方向の通路からの遠い面が熱排気の排出面となっている。ラック群L1〜L6のそれぞれの最大発熱量、すなわちラック群L1〜L6の各々のラックに搭載されている高発熱機器の最大発熱量の総和は、ラック群L1〜L6間で等しくなっている。すなわち、各ラック列11には、高発熱機器としてのサーバーが各ラックの段ごとに搭載され、単位空調領域U1〜U6ごとに配置されているサーバーの合計最大発熱量は、各単位空調領域U1〜U6間でほぼ等しいものである。   Each rack row 11 is disposed so that the front surfaces thereof face each other across the passage 12. That is, here, the passage 12 is a cold air suction surface of the rack, and a surface far from the longitudinal passage of the rack row 11 is a discharge surface of the heat exhaust. The maximum heat generation amount of each of the rack groups L1 to L6, that is, the sum of the maximum heat generation amounts of the high heat generating devices mounted on the racks of the rack groups L1 to L6 is equal between the rack groups L1 to L6. That is, in each rack row 11, a server as a high heat generating device is mounted for each stage of each rack, and the total maximum heat generation amount of the servers arranged for each of the unit air conditioning areas U1 to U6 is the unit air conditioning area U1. ~ U6 is substantially equal.

そして各単位空調領域U1〜U6の熱負荷は、各々対応する室内機AC1〜AC6が処理するようになっており、室内機AC1〜AC6は、それぞれ対応する単位空調領域U1〜U6の最大発熱量を処理する能力を有している。   And each indoor unit AC1-AC6 processes the thermal load of each unit air-conditioning area | region U1-U6, and indoor unit AC1-AC6 is respectively the largest calorific value of the corresponding unit air-conditioning area | region U1-U6. Have the ability to handle.

そして予備室内機RCは、特に担当する単位空調領域を持っておらず、またその設置位置は、図2に示したように、室内機群、つまり6台の室内機AC1〜AC6のほぼ中央に位置している。   The spare indoor unit RC does not have a unit air-conditioning area in particular, and the installation position thereof is the center of the indoor unit group, that is, the six indoor units AC1 to AC6, as shown in FIG. positioned.

このようなF階の室RFにおいて設定された単位空調領域U1〜U6による空調領域の分割、ラック群L1〜L6の構成、並びに室内機AC1〜AC6、予備室内機RCの配置は、各階の室R1〜R(F−1)までの各室において同一に設定されている。ただし、単位空調領域U1〜U6の最大発熱量が等しければ、各ラックに搭載されている高発熱機器の種類、数は違っていてもよい。   The division of the air-conditioning area by the unit air-conditioning areas U1 to U6 set in the room RF on the F floor, the configuration of the rack groups L1 to L6, and the arrangement of the indoor units AC1 to AC6 and the spare indoor units RC are as follows. It is set the same in each chamber from R1 to R (F-1). However, as long as the maximum heat generation amount of the unit air-conditioning regions U1 to U6 is equal, the types and number of high heat generation devices mounted on each rack may be different.

本実施の形態では、そのように室内機の配置や単位空調領域による分割がなされている多層階の空調を、多層階の上下方向で同じ位置に位置する各階の室内空調機をグループとしている。より具体的に説明すると、図1に示したように、室RF、・・・R2、R1において単位空調領域U1の熱処理を担う室内機AC1・・・2AC1、1AC1を第1グループG1とし、これら第1グループG1内の室内機AC1・・・2AC1、1AC1に対して、共通の往管21、還管31を通じて、共通の熱源装置E1から、1台のポンプP1によって、熱媒の供給を行い、各室内機AC1・・・2AC1、1AC1から、室内に空調空気が供給されるようになっている。室内機AC1・・・2AC1、1AC1への熱媒の供給、並びにこれら室内機AC1・・・2AC1、1AC1からの熱媒の回収は、それぞれ往管21、還管31に対して室内機ごとに接続された枝管を通じてなされる。第1グループG1に属するこれら室内機AC1・・・2AC1、1AC1、往管21、還管31、熱源装置E1、ポンプP1は、第1の空調システムモジュールを構成する。   In the present embodiment, the air conditioning of the multi-layer floors that are divided by the arrangement of the indoor units and the unit air-conditioning areas as described above are grouped with the indoor air conditioners on each floor located at the same position in the vertical direction of the multi-layer floor. More specifically, as shown in FIG. 1, the indoor units AC1... 2AC1 and 1AC1 responsible for the heat treatment of the unit air-conditioning region U1 in the room RF,. Heat medium is supplied to the indoor units AC1... 2AC1, 1AC1 in the first group G1 from the common heat source device E1 through the common forward pipe 21 and the return pipe 31 by one pump P1. The conditioned air is supplied into the room from each of the indoor units AC1,..., 2AC1, 1AC1. The supply of the heat medium to the indoor units AC1... 2AC1, 1AC1 and the recovery of the heat medium from these indoor units AC1. This is done through connected branch pipes. These indoor units AC1... 2AC1, 1AC1, outgoing pipe 21, return pipe 31, heat source device E1, and pump P1 belonging to the first group G1 constitute a first air conditioning system module.

また同様に、室RF、・・・R2、R1において単位空調領域U2〜U6の熱処理を担う室内機AC2〜6・・・2AC2〜6、1AC2〜6を、各々第2グループG2〜第6グループG6とし、共通の熱源装置E2〜6から、1台のポンプP2〜6によって、熱媒の供給を行い、各室内機室内機AC2〜6・・・2AC2〜6、1AC2〜6から、室内に空調空気が供給されるようになっている。第2グループG1〜第6グループG6に属するこれら室内機AC2〜6・・・2AC2〜6、1AC2〜6、各往管21、各還管31、各熱源装置E2〜6、各ポンプP2〜6とで、第2〜6の空調システムモジュールが構成される。   Similarly, the indoor units AC2-6... 2AC2-6... 2AC2-6, 1AC2-6 responsible for heat treatment of the unit air-conditioning regions U2-U6 in the rooms RF,. G6, the heat medium is supplied from a common heat source device E2-6 by one pump P2-6, each indoor unit indoor unit AC2-6 ... 2AC2-6, 1AC2-6, indoors Air-conditioned air is supplied. These indoor units AC2-6 ... 2AC2-6, 1AC2-6, belonging to the second group G1 to the sixth group G6, each outgoing pipe 21, each return pipe 31, each heat source device E2-6, each pump P2-6 And the 2nd-6th air conditioning system module is comprised.

そして室RF、・・・R2、R1における予備室内機RC、・・・2RC、1RCについても、共通の熱源装置ERから、ポンプPRによって、熱媒の供給を行い、各予備室内機RC、・・・2RC、1RCから、室内に空調空気が供給されるようになっている。これらは、予備グループGRを構成している。そして予備グループGRに属する、これら室内機RC、往管21、還管31、予備熱源装置ER、ポンプPRは、予備空調システムモジュールを構成する。   Then, for the spare indoor units RC,..., 2RC, 1RC in the rooms RF,..., R2, R1, the heat medium is supplied from the common heat source device ER by the pump PR, and each spare indoor unit RC,.・ ・ Air-conditioned air is supplied indoors from 2RC and 1RC. These constitute a spare group GR. The indoor unit RC, the outgoing pipe 21, the return pipe 31, the spare heat source device ER, and the pump PR that belong to the spare group GR constitute a spare air conditioning system module.

本実施の形態は、以上のように6つの空調システムモジュール、及び1つの予備空調システムモジュールを有している。   This embodiment has six air conditioning system modules and one preliminary air conditioning system module as described above.

また本実施の形態では、熱源装置E1〜E6、予備熱源装置ERは、中央熱源装置として、冷水を生成して、室内機に供給する構成を有し、各室内機は、水量を操作する給気温度制御を採用しており、各室内機は、各室を1つのプレナムとみなして、給気量並量制御(全ての室内機の給気量が同じ)及び給気温度一定制御で運転される。この場合、たとえばラックに搭載されているサーバーの発熱状況に応じて、給気量が制御される。なお必要に応じて、たとえば各室の熱汚染の状況(図2に即していえば、ラックの背面側の温度)を検出して、個別に給気量制御がなされるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the heat source devices E1 to E6 and the standby heat source device ER have a configuration that generates cold water as a central heat source device and supplies the cold water to the indoor unit. Adopting air temperature control, each indoor unit is regarded as one plenum, and is operated with parallel air supply control (the same air supply for all indoor units) and constant supply air temperature control. Is done. In this case, for example, the air supply amount is controlled in accordance with the heat generation status of the server mounted on the rack. If necessary, for example, the state of thermal contamination in each room (the temperature on the rear side of the rack in accordance with FIG. 2) may be detected, and the air supply amount control may be performed individually.

本実施の形態は、以上の構成を有しており、たとえばF階の室RFにおいて、室内機AC3が故障した場合には、予備室内機RCが稼動し、室内機AC3が担っていた単位空調領域U3相当分の空調空気が供給される。すなわち、室RF全体を俯瞰すると、室RF全体が一つのプレナムとなっており、室内機AC3が故障等によって停止したときに、予備室内機RCが稼動することで、その分を補完することができる。   The present embodiment has the above-described configuration. For example, in the room RF on the F floor, when the indoor unit AC3 fails, the spare indoor unit RC operates and the unit air conditioning that the indoor unit AC3 is responsible for Air conditioned air corresponding to the area U3 is supplied. That is, when the whole room RF is looked down, the whole room RF becomes one plenum, and when the indoor unit AC3 stops due to a failure or the like, the spare indoor unit RC can be operated to supplement that amount. it can.

このとき、もし他の階、たとえば1階の室R1の室内機1AC2が同時に故障した場合であっても、予備室内機1RCが稼動し、室内機1AC2が担っていた単位空調領域U2に対して空調空気が供給される。また上下方向のモジュールを担う熱源装置E1〜E6のいずれかが故障し、もしくはモジュールの竪配管が損傷し交換されるまでの間も同様である。さらにそのような故障に限らず、保守等によって、停止する場合も同様である。   At this time, even if the indoor unit 1AC2 in the room R1 on the other floor, for example, the first floor, fails at the same time, the spare indoor unit 1RC operates, and the unit air conditioning region U2 that the indoor unit 1AC2 was responsible for Air-conditioned air is supplied. The same applies until one of the heat source devices E1 to E6 that bears the module in the vertical direction breaks down or the vertical pipe of the module is damaged and replaced. Furthermore, not only in such a failure, but also in the case of stopping by maintenance or the like.

したがって、本実施の形態によれば、1階〜F階の各室R1〜RFにおいて1台の室内機が故障した場合であっても、同時に各階の予備室内機を稼動させて、これに対処することが可能である。すなわち、全ての階の室において、いわゆるN+1の冗長性が常に確保されている。   Therefore, according to the present embodiment, even if one indoor unit fails in each of the rooms R1 to RF on the first floor to the F floor, the spare indoor unit on each floor is operated at the same time to cope with this. Is possible. That is, so-called N + 1 redundancy is always ensured in all floor rooms.

しかもかかる冗長性を確保するにあたっては、熱源装置並びに室内機の配管周りは、共通の配管(往管31、還管32)で構成され、従来のものより簡素化されている。したがって、保守、管理も容易である。   Moreover, in order to ensure such redundancy, the pipes of the heat source device and the indoor unit are constituted by common pipes (outward pipe 31 and return pipe 32), which is simplified from the conventional one. Therefore, maintenance and management are easy.

また本実施の形態では、各階の室において、6台の室内機AC1〜AC6の中央に、予備室内機が位置しているので、常用の室内機AC1〜AC6のいずれかが故障した場合、各室内機AC1〜AC6が担っていた単位空調領域への空調空気の供給が容易である。単位空調領域に直接空調空気を供給するダクトを施工する場合に施工量が少なくて済む。また横引きの配管等を、熱源装置と室内機の間まで二重化していた従来技術と比べて、配管の量が低減する。   In the present embodiment, since the spare indoor unit is located in the center of the six indoor units AC1 to AC6 in each room, if any of the regular indoor units AC1 to AC6 fails, It is easy to supply conditioned air to the unit air-conditioning area that the indoor units AC1 to AC6 have been carrying. When constructing a duct that directly supplies conditioned air to the unit air conditioning area, the construction amount is small. In addition, the amount of piping is reduced as compared with the prior art in which horizontal piping or the like is duplicated between the heat source device and the indoor unit.

前記した実施の形態の室内空調機は、室内に直接空調空気を吹き出すタイプのものであったが、これに代えて床下チャンバ内に空調空気を吹き出すものであってもよい。   The indoor air conditioner of the above-described embodiment is of a type that blows out conditioned air directly into the room, but may be one that blows conditioned air into the underfloor chamber instead.

また前記実施の形態では、予備室内機RC、予備熱源装置ERが、通常は停止している例に即して説明したが、これら予備室内機RC、予備熱源装置ERを付加の平準化のために平常時に稼動させるようにしてもよい。たとえば各階の室で、室内機1台が各々1/6の能力を受け持っていた前記の実施の形態に対し、予備室内機RC、予備熱源装置ERを稼動させることで、室内機に関していえば7台で各室の空調を負担することになり、この場合、予備室内機RCを含めて各室内機は、約83%運転で運転させることになる。そして故障時においては、各々100%運転としてもよい。かかる運転方法によっても、結果として合理的な冗長性の確保が可能である。   In the above embodiment, the spare indoor unit RC and the spare heat source device ER have been described in accordance with an example in which they are normally stopped. However, the spare indoor unit RC and the spare heat source device ER are added for leveling. You may make it operate in normal time. For example, in the room on each floor, in contrast to the above-described embodiment in which one indoor unit is responsible for 1/6 of the capacity, by operating the spare indoor unit RC and the spare heat source device ER, the indoor unit is 7 In this case, each indoor unit including the spare indoor unit RC is operated at about 83%. And at the time of failure, it is good also as a 100% driving | operation, respectively. As a result, it is possible to ensure a reasonable redundancy.

前記実施の形態は、N+1の冗長性を確保するためのシステム構成であったが、N+2の冗長性を確保するため、室内機RC、往管21、還管31、予備熱源装置ER、ポンプPR等から構成される、予備空調システムモジュールをさらに1つ、付加してもよい。   The above embodiment is a system configuration for ensuring N + 1 redundancy. However, in order to ensure N + 2 redundancy, the indoor unit RC, the forward pipe 21, the return pipe 31, the preliminary heat source device ER, and the pump PR are used. One additional preliminary air-conditioning system module may be added.

ところで、この種の高可用性を実現するシステムにおいて、さらに省エネ効果をもたらしつつ、また短期的に停電に対応できるシステムを構築すれば、実際の運用場面では極めて有益である。   By the way, in a system that realizes this type of high availability, it would be extremely beneficial in an actual operation situation if a system capable of further reducing energy consumption and responding to power outages in the short term is constructed.

図3に示した例は、それを実現するために、水ベースのフリークーリング(外気冷熱の活用)、及び蓄熱槽を利用した建物101の側面を模式的に示しており、建物101は、地下1階からF階までの多層階を有する建物である。地上階の室R1〜RFは、電算機やサーバー、その他の通信機器等の高発熱機器を収容する室であり、地下1階の室UR1には、蓄熱槽102が設けられている。蓄熱槽102としては、温度成層型が適している。   In order to realize this, the example shown in FIG. 3 schematically shows a side surface of the building 101 using water-based free cooling (utilization of outside air cooling) and a heat storage tank. This building has multiple floors from the first floor to the F floor. The rooms R1 to RF on the ground floor are rooms for storing high heat generating devices such as computers, servers, and other communication devices, and a heat storage tank 102 is provided in the room UR1 on the first basement floor. As the heat storage tank 102, a temperature stratification type is suitable.

この建物101は、前記した建物1と同様、基本的には室R1〜RFは、全て同一構成であり、たとえば1階の室R1には、複数の室内機1ACと、予備室内機1RCが設置されており、F階の室RFには、複数の室内機ACと予備室内機RCが設置されている。また図示は省略するが、室R1〜RFには、前記した建物1と同様、所定の広さを持った単位空調領域に区画され、各単位空調領域内には、それぞれ高発熱機器が搭載されたラックを並置して構成されるラック列を対向させて配置した、対応するラック群が位置している。そして単位空調領域ごとに配置されているサーバーの合計最大発熱量は、各単位空調領域間でほぼ等しくなっている。この場合の室内機ACは、ファンコイルユニット、エアハンドリングユニット、水熱源ヒートポンプユニットなど、熱源として水やブライン等の液体を用いるものを採用することができる。   In the building 101, the rooms R1 to RF basically have the same configuration as the building 1 described above. For example, a plurality of indoor units 1AC and a spare indoor unit 1RC are installed in the room R1 on the first floor. In the room RF on the F floor, a plurality of indoor units AC and spare indoor units RC are installed. Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the room R1-RF is divided into the unit air-conditioning area | region which has predetermined | prescribed area similarly to the above-mentioned building 1, Each high-heat-generation apparatus is mounted in each unit air-conditioning area | region. Corresponding rack groups in which rack rows configured by juxtaposing racks are arranged to face each other are located. And the total maximum calorific value of the server arrange | positioned for every unit air-conditioning area is substantially equal between each unit air-conditioning area. As the indoor unit AC in this case, a unit that uses a liquid such as water or brine as a heat source, such as a fan coil unit, an air handling unit, or a water heat source heat pump unit, can be adopted.

そして前記実施の形態と同様、室内機の配置や単位空調領域による分割がなされている多層階の空調を、多層階の上下方向で同じ位置に位置する各階の室内空調機をグループとして、室RF、・・R1において単位空調領域の熱処理を担う室内機AC・・・1AC1を第1グループG1としている。そして第1グループG1には、共通の熱源装置E1が、たとえば屋上に設置され、ポンプP1によって配管103を通じて供給される熱媒としての熱源水は、第1グループG1の熱源水−蓄熱槽水交換器H1を経て、配管104から枝管を通じて、第1グループG1内の複数の室内機AC・・・AC1に対して供給される。そして供給された熱源水を利用して、各室内機AC・・・1ACから、ファン105によって室内に空調空気が供給されるようになっている。   As in the previous embodiment, the air conditioning of the multi-layer floors that are divided by the arrangement of the indoor units and the unit air-conditioning areas is grouped by grouping the indoor air conditioners on each floor located at the same position in the vertical direction of the multi-layer floor. ,... Indoor unit AC... 1AC1 responsible for heat treatment in the unit air-conditioning region in R1 is set as the first group G1. In the first group G1, a common heat source device E1 is installed on the roof, for example, and the heat source water as the heat medium supplied through the pipe 103 by the pump P1 is exchanged between the heat source water and the heat storage tank water in the first group G1. It is supplied to a plurality of indoor units AC... AC1 in the first group G1 from the pipe 104 through the branch pipe through the vessel H1. Then, using the supplied heat source water, conditioned air is supplied into the room by the fan 105 from each indoor unit AC... 1AC.

熱源水−冷却水交換器H1には、取水管111と戻し管121とが接続されている。そして取水管111には、蓄熱槽102の上部付近の蓄熱水を取水する上側取水管111aと、蓄熱槽102の底部付近の蓄熱水を取水する下側取水管111bとに分岐している。取水管111には、取水用のポンプ112が設けられ、上側取水管111aと下側取水管111bには、各々対応するバルブV1、V2が設けられている。戻し管121には、蓄熱槽102の上部付近に吐水する上側戻し管121aと、蓄熱槽102の底部付近に吐水する下側戻し管121bとに分岐している。上側戻し管121aと下側戻し管121bには、各々対応するバルブV3、V4が設けられている。   A water intake pipe 111 and a return pipe 121 are connected to the heat source water-cooling water exchanger H1. The intake pipe 111 is branched into an upper intake pipe 111 a that takes in the heat storage water near the top of the heat storage tank 102 and a lower intake pipe 111 b that takes in the heat storage water near the bottom of the heat storage tank 102. The intake pipe 111 is provided with a water intake pump 112, and the upper intake pipe 111a and the lower intake pipe 111b are provided with corresponding valves V1 and V2, respectively. The return pipe 121 is branched into an upper return pipe 121 a that discharges water near the top of the heat storage tank 102 and a lower return pipe 121 b that discharges water near the bottom of the heat storage tank 102. The upper return pipe 121a and the lower return pipe 121b are provided with corresponding valves V3 and V4, respectively.

室内機AC・・・1ACからの熱源水の回収は、それぞれ枝管を通じて配管106を通じてなされる。そして前記熱源水供給用の配管104と、前記熱源水回収用の配管106は、熱源水−冷却水交換器H2の熱源水入口側の配管131に接続され、熱源水−冷却水交換器H2の熱源水出口側の配管132は、熱源装置E1の入口側に接続されている。配管104、106には、各々バルブV5、V6が設けられている。   The recovery of the heat source water from the indoor unit AC... 1AC is performed through the pipe 106 through the branch pipes. The heat source water supply pipe 104 and the heat source water recovery pipe 106 are connected to the heat source water inlet side pipe 131 of the heat source water-cooling water exchanger H2, and the heat source water-cooling water exchanger H2 is connected. The pipe 132 on the heat source water outlet side is connected to the inlet side of the heat source device E1. The pipes 104 and 106 are provided with valves V5 and V6, respectively.

そして熱源水−冷却水交換器H2の冷却水入口側には、冷却塔141からポンプ142によって供給される冷却水の配管143が接続され、熱源水−冷却水交換器H2の冷却水出口側には、熱源水−冷却水交換器H2において昇温した冷却水を、冷却塔141に戻すための配管144が接続されている。   And the piping 143 of the cooling water supplied by the pump 142 from the cooling tower 141 is connected to the cooling water inlet side of the heat source water-cooling water exchanger H2, and the cooling water outlet side of the heat source water-cooling water exchanger H2 is connected. Is connected to a pipe 144 for returning the cooling water heated in the heat source water-cooling water exchanger H2 to the cooling tower 141.

前記したファン105、ポンプ112、ポンプP1、バルブV1〜V6は、各階に設けられている非常電源装置151から電力の供給を受けるようになっており、停電時には当該非常電源装置151からの電力が供給されて、動作が保障されている。   The fan 105, the pump 112, the pump P1, and the valves V1 to V6 are supplied with power from the emergency power supply device 151 provided on each floor, and the power from the emergency power supply device 151 is received during a power failure. Supplied and operation is guaranteed.

第1グループG1に属するこれら室内機AC・・・AC1、配管103、104、106、熱源装置E1、ポンプP1、熱源水−蓄熱槽水交換器H1、取水管111、ポンプ112、戻し管121、熱源水−冷却水交換器H2、配管131、132は、第1の空調システムモジュールを構成する。   These indoor units AC ... AC1, pipes 103, 104, 106, heat source device E1, pump P1, heat source water-heat storage tank water exchanger H1, water intake pipe 111, pump 112, return pipe 121, belonging to the first group G1 The heat source water-cooling water exchanger H2 and the pipes 131 and 132 constitute a first air conditioning system module.

一方、室RF、・・・R1における予備室内機RC、・・・1RCについても、前記した第1グループと同様、共通の熱源装置ERから、ポンプPRによって、熱源水の供給を行い、各予備室内機RC、・・・1RCから、室内に空調空気が供給されるようになっている。これらは、予備グループGRを構成している。そして予備グループGRに属する、これら室内機RC・・・1RC、配管103、104、106、熱源装置ER、ポンプPR、熱源水−蓄熱槽水交換器RH1、取水管111、ポンプ112、戻し管121、熱源水−冷却水交換器RH2、配管131、132は、予備空調システムモジュールを構成する。   On the other hand, for the spare indoor units RC,... 1RC in the room RF,... R1, heat source water is supplied from the common heat source device ER by the pump PR as in the first group, and each spare The indoor unit RC,... 1RC is supplied with conditioned air into the room. These constitute a spare group GR. And these indoor unit RC ... 1RC, piping 103,104,106, heat source apparatus ER, pump PR, heat source water-heat storage tank water exchanger RH1, belonging to the spare group GR, intake pipe 111, pump 112, return pipe 121 The heat source water-cooling water exchanger RH2 and the pipes 131 and 132 constitute a preliminary air conditioning system module.

図3に示した例は、以上の構成を有しており、前記した実施の形態と比較すると、まず各熱源装置E1・・・ERに対しては、冷却塔141からの冷却水と熱交換した後の熱源水が供給されるようになっている。したがって、夏期、中間期においては、熱源水を冷却塔141からの冷却水よるフリークーリングによって予冷することができ、各熱源装置E1、・・・ERの負荷を軽減することができる。そして冬期においては、熱源水を冷却塔141からの冷却水よるフリークーリングのみによって冷却することで、システム全体としての電力消費をさらに低減させることができる。   The example shown in FIG. 3 has the above-described configuration. Compared with the above-described embodiment, first, for each heat source device E1... ER, heat exchange with cooling water from the cooling tower 141 is performed. After the heat source water is supplied. Therefore, in the summer and intermediate periods, the heat source water can be pre-cooled by free cooling with the cooling water from the cooling tower 141, and the load on each heat source device E1,... ER can be reduced. In winter, the power consumption of the entire system can be further reduced by cooling the heat source water only by free cooling using cooling water from the cooling tower 141.

最近のサーバー等のIT機器は、性能の改善が進んであり、設置されている室の温度条件が高温側に緩和されているので、冷却塔141からの冷却水よるフリークーリングのみによって熱源水を冷却しても十分性能を発揮することが可能であり、実用性は高い。   Recent IT equipment such as servers has been improved in performance, and the temperature condition of the installed room has been relaxed to the high temperature side, so the heat source water can be obtained only by free cooling by the cooling water from the cooling tower 141. Even if cooled, it is possible to exhibit sufficient performance, and its practicality is high.

また発明者の試算によると、熱源水循環系の大温度差を合理的に実現できる。すなわち、前記したIT機器の性能改善等により、2008年に、IT機器推奨吸い込み温度が18〜27℃に緩和、変更されている。またIT機器からの排気空気の温度は、一般にΔt=10degで上昇する。たとえばIT機器の吸い込み温度が26℃の場合、36℃の排気空気が生成される。
一方、夏季の冷却水温度は29℃で供給が可能であり、36℃のIT機器の排気空気と熱交換することが可能である。そして循環水(冷却水)の冷却塔入口温度が33℃の場合、冷却塔出口温度で29℃とすれば、その後熱源水と熱交換した後、熱源装置(たとえば冷凍機)での循環水(熱源水)の出口温度は、18℃とすることが可能であり、15degという大きい温度差を得ることができる。
Further, according to the inventor's estimation, a large temperature difference in the heat source water circulation system can be reasonably realized. That is, the IT equipment recommended suction temperature is relaxed and changed to 18 to 27 ° C. in 2008 due to the performance improvement of the IT equipment described above. Further, the temperature of the exhaust air from the IT equipment generally rises at Δt = 10 deg. For example, when the suction temperature of the IT equipment is 26 ° C., exhaust air of 36 ° C. is generated.
On the other hand, the cooling water temperature in summer can be supplied at 29 ° C., and heat exchange with the exhaust air of IT equipment at 36 ° C. is possible. And when the cooling tower inlet temperature of circulating water (cooling water) is 33 degreeC, if the cooling tower outlet temperature shall be 29 degreeC, after heat-exchange with heat source water after that, circulating water (for example, refrigeration machine) The outlet temperature of the heat source water) can be 18 ° C., and a large temperature difference of 15 deg can be obtained.

さらに、分散型熱源装置である熱源装置E1、・・・ERと、1台の冷却塔141を用いたフリークーリングを合理的に接続しているので、簡素な配管系の下で、フリークーリングを有効に活用している。   Furthermore, since the free cooling using a single cooling tower 141 is rationally connected to the heat source devices E1,... ER, which are distributed heat source devices, free cooling can be performed under a simple piping system. We use effectively.

もちろんそのようにして所定の低温になった熱源水をそのまま各階の室内機AC、・・RC、・・・、1AC・・・1RCに供給してもよいが、図3に示した例では、熱源装置E1・・・ERからの熱源水は、一旦、熱源水−蓄熱槽水交換器H1、熱源水−蓄熱槽水交換器RH1によって、蓄熱槽102内の熱源水と熱交換した後に、各階の室内機AC、・・・RC、・・・、1AC・・・1RCに供給するようになっている。したがって停電時において各熱源装置E1・・・ERが停止したとしても、蓄熱槽102内の冷熱を取り出すことで、各階の室内機AC、・・RC、・・・、1AC・・・1RCに対して、低温の熱源水を供給することが可能である。   Of course, the heat source water having a predetermined low temperature may be supplied to the indoor units AC,... RC,..., 1AC... 1RC on each floor as it is, but in the example shown in FIG. The heat source water from the heat source device E1... ER is temporarily exchanged with the heat source water in the heat storage tank 102 by the heat source water-heat storage tank water exchanger H1 and the heat source water-heat storage tank water exchanger RH1. , RC,..., 1AC... 1RC. Therefore, even if each heat source device E1... ER is stopped at the time of a power failure, by taking out the cold heat in the heat storage tank 102, the indoor units AC,... RC,. Thus, it is possible to supply low-temperature heat source water.

図3の例では、各グループG1、・・・GRの熱源水−蓄熱槽水交換器H1、熱源水−蓄熱槽水交換器RH1については、ポンプP1、・・・PR、取水用のポンプ112をはじめとして、取水管111、戻し管121の各バルブV1〜V6が、非常電源装置151からの電力の供給を受けられるようになっているので、停電時においては、これらを作動させることで、蓄熱槽102内の冷熱を取り出して、各階の室内機AC、・・RC、・・・、1AC・・・1RCに対して、低温の熱源水を供給して、引き続いて空調を実施することが可能である。   In the example of FIG. 3, the heat source water-heat storage tank water exchanger H1 and the heat source water-heat storage tank water exchanger RH1 of each group G1,... GR are pumps P1,. In addition, since the valves V1 to V6 of the intake pipe 111 and the return pipe 121 can be supplied with power from the emergency power supply device 151, in the event of a power failure, The cold heat in the heat storage tank 102 is taken out, the low-temperature heat source water is supplied to the indoor units AC,..., RC,. Is possible.

またポンプP1、・・・PR、取水用のポンプ112をはじめとして、取水管111、戻し管121の各バルブV1〜V4、バルブV5、V6、供給用のファン105は、いずれも各熱源装置E1、・・・ERと比べると、はるかに消費電力が少ないので、非常電源装置151からの電力によって十分空調運転を実施することが可能である。実際問題として、停電時は、サーバー等への電力供給が最優先されるので、非常電源装置151からの電力の供給量にも限界がある。したがって、図3に示した例は、極めて実際的なものである。   In addition to the pump P1,... PR, the water intake pump 112, the intake pipe 111, the valves V1 to V4 of the return pipe 121, the valves V5, V6, and the supply fan 105 are all heat source devices E1. ..,..., And far less power consumption than ER, it is possible to sufficiently perform the air-conditioning operation with the electric power from the emergency power supply device 151. As a matter of fact, in the event of a power failure, power supply to the server or the like has the highest priority, so there is a limit to the amount of power supplied from the emergency power supply 151. Therefore, the example shown in FIG. 3 is very practical.

そのような停電時の蓄熱槽水の放熱運転は、バルブV1、V4、V5を閉鎖、バルブV2、V3、V6を開放して、底部取水管111bから蓄熱槽102内の底部近傍の低温の蓄熱槽水を取水し、熱源水−蓄熱槽水交換器H1によって昇温した蓄熱槽水は、上部戻し管121aから蓄熱槽102内の上部に戻すことによって行なわれる。   The heat release operation of the heat storage tank water at the time of such a power outage is as follows: the valves V1, V4, V5 are closed, the valves V2, V3, V6 are opened, and the low temperature heat storage near the bottom in the heat storage tank 102 from the bottom intake pipe 111b. The heat storage tank water that has been taken up and heated by the heat source water-heat storage tank water exchanger H1 is returned to the upper part in the heat storage tank 102 from the upper return pipe 121a.

そして図3の例においても、予備空調システムモジュールを備えているので、各階における室内機AC、・・・、1ACが故障しても、予備室内機RCを稼動させることで、その分を補完して直ちに対応することができ、N+1の冗長性を確保している。   Also in the example of FIG. 3, since the preliminary air conditioning system module is provided, even if the indoor unit AC,..., 1AC on each floor breaks down, the spare indoor unit RC is operated to compensate for that. N + 1 redundancy is ensured.

また通常運転においては、予備空調システムモジュールは運転を休止していてもよいが、常時蓄熱運転用として運用してもよい。この場合、バルブV1、V4、V5を開放、バルブV2、V3、V6を閉鎖して、上部取水管111aから蓄熱槽102内の比較的高温の蓄熱槽水を取水し、熱源水−蓄熱槽水交換器RH1によって降温した蓄熱槽水は、底部戻し管121bを通じて、蓄熱槽102内の底部近傍に戻すことによって、蓄熱運転がなされる。したがって、冗長性確保のために設置されている予備空調システムモジュールを休止させることなく、有効に活用することが可能である。さらにまた図3に示した例では、他の空調モジュールも各々蓄熱運転が可能であるから、柔軟なシステムとなっている。すなわち、予備空調システムモジュールが必要なときに、万が一当該予備空調システムモジュールが故障している可能性も否定できない。また予備空調システムモジュールを特定せず、たとえば定期的にローテーションして運用することも想定できる。このような場合、図3に示した例のように、他の空調モジュールも各々蓄熱運転が可能な構成にしておけば、好適に対応可能である。   Further, in the normal operation, the preliminary air conditioning system module may be suspended, but may be always operated for heat storage operation. In this case, the valves V1, V4, V5 are opened, the valves V2, V3, V6 are closed, the relatively high temperature heat storage tank water in the heat storage tank 102 is taken from the upper intake pipe 111a, and the heat source water-heat storage tank water is taken. The heat storage tank water cooled by the exchanger RH1 is returned to the vicinity of the bottom in the heat storage tank 102 through the bottom return pipe 121b, whereby the heat storage operation is performed. Therefore, it is possible to effectively utilize the preliminary air conditioning system module installed for ensuring redundancy without suspending. Furthermore, in the example shown in FIG. 3, since the other air conditioning modules can each perform a heat storage operation, the system is flexible. That is, when a preliminary air conditioning system module is necessary, the possibility that the preliminary air conditioning system module has failed cannot be denied. Moreover, it can be assumed that the preliminary air-conditioning system module is not specified, for example, periodically rotated and operated. In such a case, as in the example shown in FIG. 3, other air-conditioning modules can be suitably accommodated by configuring each of the air conditioning modules to be capable of performing a heat storage operation.

なお以上のような、放熱運転、蓄熱運転は、前記したようなバルブV1〜V6の切り替えによって行なわれることになる。   The heat radiation operation and the heat storage operation as described above are performed by switching the valves V1 to V6 as described above.

また図示は省略するが、熱源水−蓄熱槽水交換器H1、・・RH1、熱源水−蓄熱槽水交換器H2、・・・RH2廻りに、バイパス弁等を配置することにより、熱損失や循環系の圧力損失を低減することができる。   Although not shown in the drawings, heat source water-heat storage tank water exchanger H1,... RH1, heat source water-heat storage tank water exchanger H2,... The pressure loss of the circulation system can be reduced.

また各室内機AC、・・・、1AC、予備室内機RCへの熱源水の供給を、ブリードイン方式とすることにより、配管104、106を流れる熱源水の温度差を確実に維持し、それに伴って水循環動力の低減と、フリークーリング熱の有効利用が増加する。   In addition, the supply of heat source water to each indoor unit AC,..., 1AC, and spare indoor unit RC is a bleed-in method, so that the temperature difference of the heat source water flowing through the pipes 104 and 106 is reliably maintained, Along with this, the reduction of water circulation power and the effective use of free cooling heat increase.

なお図3に示した例では、冷却塔141を用いたフリーリングを利用する系と、蓄熱槽102を用いた停電時の対応系とを併用していたが、両系は、必ずしも併用する必要はなく、たとえば冷却塔141を用いたフリーリングを利用する系ののみを採用したり、あるいは蓄熱槽102を用いた停電時の対応系のみを採用したシステムとして構築してもよい。   In addition, in the example shown in FIG. 3, although the system using the free ring using the cooling tower 141 and the response system at the time of power failure using the heat storage tank 102 are used together, both systems need to be used together. However, for example, only a system using free ring using the cooling tower 141 may be adopted, or a system using only a response system at the time of power failure using the heat storage tank 102 may be constructed.

本発明は、多層階をたとえば電算機室、サーバールームなどのIT機器室として使用している場合の空調システムに有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for an air conditioning system in the case where a multilayer floor is used as an IT equipment room such as a computer room or a server room.

1 建物
11 ラック列
12 通路
21 往管
31 還管
AC1〜AC6 室内機
RC 予備室内機
R1、R2、RF 室
E1〜E6 熱源装置
ER 予備熱源装置
P1〜P6、PR ポンプ
V1〜V6 バルブ
1 Building 11 Rack row 12 Passage 21 Outgoing pipe 31 Return pipe AC1-AC6 Indoor unit RC Spare indoor unit R1, R2, RF room E1-E6 Heat source device ER Preliminary heat source device P1-P6, PR pump V1-V6 Valve

Claims (6)

2層以上の多層階に、各々複数の高発熱機器が設置された室を有する施設の空調を行うシステムであって、
各階の各室は、各々1以上の高発熱機器が配置される最大発熱量がほぼ等しい複数の単位空調領域に分割され、
前記単位空調領域の最大発熱量を処理する能力を有し、室内に空調空気を吹き出す室内空調機を、各単位空調領域ごとに有し、
多層階の上下方向でほぼ同じ位置に位置する各階の室内空調機をグループとし、各グループごとに、共通の配管を通じてグループ内の室内空調機に対して熱媒を供給する熱源装置を有し、
前記グループごとの熱源装置、共通の配管、及び各階の室内空調機とで、1つの空調システムモジュールが構成され、
さらに多層階の上下方向でほぼ同じ位置に位置する各階に設けた予備用の室内空調機、及びこれら予備用の室内空調機に対して共通の配管を通じて熱媒を供給する予備用の熱源装置とで構成される1または2の予備空調システムモジュールを備えたことを特徴とする、複数階を有する施設の空調システム。
A system for air-conditioning a facility having a room in which a plurality of high heat generating devices are installed on two or more layers,
Each room on each floor is divided into a plurality of unit air-conditioning areas having approximately the same maximum heat generation amount in which one or more high heat-generating devices are arranged,
It has the ability to process the maximum heat generation amount of the unit air-conditioning area, and has an indoor air conditioner that blows conditioned air into the room for each unit air-conditioning area,
The indoor air conditioners on each floor located at substantially the same position in the vertical direction of the multilayer floor are grouped, and each group has a heat source device that supplies a heat medium to the indoor air conditioners in the group through a common pipe,
One air conditioning system module is composed of the heat source device for each group, common piping, and indoor air conditioners on each floor,
Furthermore, a spare indoor air conditioner provided on each floor located at substantially the same position in the vertical direction of the multilayer floor, and a spare heat source device for supplying a heat medium through a common pipe to these spare indoor air conditioners; An air conditioning system for a facility having a plurality of floors, comprising one or two preliminary air conditioning system modules configured by:
前記室内空調機は、床下チャンバ内に空調空気を吹き出す空調機であることを特徴とする、請求項1に記載の複数階を有する施設の空調システム。 2. The air conditioning system for a facility having a plurality of floors according to claim 1, wherein the indoor air conditioner is an air conditioner that blows conditioned air into an underfloor chamber. 予備用の室内空調機は、室に設置されている室内空調機群の中央に配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の複数階を有する施設の空調システム。 The air conditioning system for a facility having a plurality of floors according to claim 1 or 2, wherein the spare indoor air conditioner is arranged in the center of a group of indoor air conditioners installed in the room. 蓄熱槽水を貯留する蓄熱槽を有し、
前記各空調システムモジュール、及び予備空調システムモジュールは、それぞれ各熱源装置からの熱源を蓄熱槽水と熱交換する熱媒−蓄熱槽水熱交換器をさらに有し、
前記熱媒−蓄熱槽水熱交換器において熱交換された後の熱媒が、前記各室内空調機に供給されるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の複数階を有する施設の空調システム。
It has a heat storage tank that stores heat storage tank water,
Each of the air conditioning system modules and the preliminary air conditioning system module further includes a heat medium-heat storage tank water heat exchanger that exchanges heat between the heat source from each heat source device and the heat storage tank water,
The heat medium after heat exchange in the heat medium-heat storage tank water heat exchanger is configured to be supplied to each of the indoor air conditioners. An air conditioning system for a facility having multiple floors as described in 1.
冷却塔を有し、
前記各空調システムモジュール、及び予備空調システムモジュールは、それぞれ各室内空調機からの熱媒と前記冷却塔からの冷却水とを熱交換する熱媒−冷却水熱交換器をさらに有し、
前記熱媒−冷却水熱交換器において熱交換された後の熱媒が、前記各熱源装置に戻されるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の複数階を有する施設の空調システム。
A cooling tower,
Each of the air conditioning system modules and the preliminary air conditioning system module further includes a heat medium-cooling water heat exchanger for exchanging heat between the heat medium from each indoor air conditioner and the cooling water from the cooling tower,
It is comprised so that the heat medium after heat-exchanged in the said heat medium-cooling water heat exchanger may be returned to each said heat-source device, The one in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Air conditioning system for facilities with multiple floors.
請求項4に記載の空調システムの運転方法であって、
通常運転時は、予備システム空調モジュールの熱源装置を稼動させ、熱媒−蓄熱槽水熱交換器を用いて、蓄熱槽の蓄熱槽水に蓄熱することを特徴とする、空調システムの運転方法。
It is an operating method of the air-conditioning system according to claim 4,
During normal operation, the heat source device of the standby system air conditioning module is operated, and the heat storage tank water heat exchanger is used to store heat in the heat storage tank water of the heat storage tank.
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