JP2012145241A - 熱供給システム及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低コストな構成かつ簡易な制御で容易に省エネルギ性能を向上させることができる熱供給システム、及びその運転方法を提供する。
【解決手段】並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプと、を備えた熱供給システム。熱媒循環ポンプの回転数Ｎに応じたポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係であるポンプ特性Ｂを記録すると共に、各熱負荷端末が単独で稼働する場合におけるポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係である端末特性Ｃをそれぞれ記録した記録装置と、少なくとも熱媒循環ポンプの回転数Ｎを制御する制御部とを備える。制御部は、実際に稼働している熱負荷端末についてのそれぞれの端末特性Ｃを合成して得られる合成端末特性Ｄを取得し、当該取得された合成端末特性Ｄとポンプ特性Ｂとに基づいて熱媒循環ポンプの回転数Ｎを制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプとを備え、複数の熱負荷端末がそれぞれ単独で又は他の熱負荷端末と同時に稼働可能に構成された熱供給システム、及びその運転方法に関する。

上記のような熱供給システムとして、例えば下記の特許文献１に記載されたシステム（特許文献１における暖房装置１；以下同様）が既に知られている。このような熱供給システムでは、それぞれの熱負荷端末（床暖房装置３０Ａ，３０Ｂ、ミストサウナ装置３０Ｃ）における圧力損失特性は、各熱負荷端末が敷設される空間の広さや熱源機からの距離に応じて様々であることから、その運転時には各熱負荷端末への熱媒流量を何らかの方法で調整する必要がある。そのため、特許文献１の熱供給システムには、複数の熱負荷端末に接続されるそれぞれの回路に熱媒流量を調整可能な流量調整弁（流量制御弁３５）が設けられている。

特許文献１の熱供給システムでは、熱媒循環ポンプ（循環ポンプ１２）のポンプ揚程と熱媒流量との関係が１本のポンプ出力曲線として記憶されていると共に、熱負荷端末毎の圧力損失と熱媒流量との関係が流量制御弁の開度に応じた圧力損失曲線群として記憶されている。そして、熱供給システムは、定常運転時には、熱媒循環ポンプの回転数を一定値に維持したままで、各熱負荷端末における流量調整弁を用いて流量制御を行うように構成されている。すなわち、稼働している熱負荷端末のそれぞれについて、ポンプ出力曲線と当該熱負荷端末の圧力損失曲線との交点として求まる熱媒流量が所望の値となるように圧力損失曲線群の中から特定の圧力損失曲線が選択され、選択された圧力損失曲線に対応付けられた開度となるように各流量調整弁の開度が調整される。

特開２００６−２８４１４１号公報

しかし、特許文献１の熱供給システムでは、複数の熱負荷端末のそれぞれに対して流量調整弁を設ける必要があることから高コスト化し易く、また実際に稼働しているそれぞれの熱負荷端末における流量調整弁の開度を個別に調整するため、制御内容が複雑となり易かった。このような課題は、並列接続される熱負荷端末が多くなるほど特に顕著となる。更に、特許文献１の熱供給システムでは、熱媒循環ポンプの回転数は常に一定に維持されるので、必要以上に高い回転数で熱媒循環ポンプが動作してエネルギ効率が低下する等の課題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、比較的低コストな構成かつ簡易な制御で容易に省エネルギ性能を向上させることができる熱供給システム及びその運転方法を提供することを目的とする。

本発明に係る、並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプとを備え、前記複数の熱負荷端末がそれぞれ単独で又は他の熱負荷端末と同時に稼働可能に構成された熱供給システムの特徴構成は、前記熱媒循環ポンプの回転数に応じたポンプ揚程と熱媒流量との関係であるポンプ特性を記録すると共に、各熱負荷端末が単独で稼働する場合におけるポンプ揚程と熱媒流量との関係である端末特性をそれぞれ記録した記録装置と、少なくとも前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、実際に稼働している熱負荷端末についてのそれぞれの端末特性を合成して得られる合成端末特性を取得し、当該取得された合成端末特性と前記ポンプ特性とに基づいて前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する点にある。

上記の特徴構成によれば、熱供給システムには熱媒循環ポンプの回転数に応じたポンプ特性と各熱負荷端末についての端末特性とがそれぞれ記録された記録装置が備えられ、制御部は熱供給システムの運転時に実際に稼働している熱負荷端末についてのそれぞれの端末特性を合成して得られる合成端末特性を取得し、当該取得された合成特端末性とポンプ特性とに基づいて熱媒循環ポンプの回転数を制御する。そのため、各種の目的に応じた最適な回転数で熱媒循環ポンプを動作させることができる。よって、省エネルギ運転に最適な回転数で熱媒循環ポンプを動作させることで、容易に省エネルギ性能を向上させることができる。
このとき、熱媒循環ポンプの回転数を制御するだけで各熱負荷端末への熱媒流量を調整することができる。すなわち、例えば各熱負荷端末に接続される熱媒循環回路に流量調整弁を設け、当該流量調整弁を用いて流量制御を行う場合と比較して、非常に簡易な制御で熱媒流量を調整することができる。特に、実際に稼働している熱負荷端末の組み合わせに応じて、各熱負荷端末の端末特性の情報を元に取得される合成端末特性に基づいて熱媒循環ポンプの回転数を制御するので、稼働している熱負荷端末の組み合わせによらずに簡易な制御で熱媒流量を調整することができる。また、流量調整弁を用いて流量制御を行う場合と比較して、熱負荷端末の数に応じた個数の流量調整弁の設置を省略することができる分だけ低コスト化を図ることができる。
従って、上記の特徴構成によれば、比較的低コストな構成かつ簡易な制御で容易に省エネルギ性能を向上させることができる熱供給システムを提供できる。

ここで、各熱負荷端末に供給される熱媒流量の制御目標値である目標熱媒流量がそれぞれ設定され、前記制御部は、実際に稼働している全ての熱負荷端末についてのそれぞれの目標熱媒流量に基づいて目標ポンプ揚程を導出し、当該導出された目標ポンプ揚程、及びその目標ポンプ揚程と前記合成端末特性とに基づいて更に導出される合計熱媒流量、の双方を満足させるように前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する構成とすると好適である。

この構成によれば、目標ポンプ揚程及び合計熱媒流量の双方を満足させるように熱媒循環ポンプの回転数を制御することで、実際に稼働している全ての熱負荷端末がそれぞれ目標熱媒流量に近い流量で稼働される状態を適切に実現することができる。このとき、熱媒循環回路に高価な熱媒流量検出センサを設けることなく目標熱媒流量を確実に確保することができる。よって、そのような熱媒流量検出センサの設置を省略することができる分だけ、更に低コスト化を図ることができる。

また、前記目標熱媒流量は、各熱負荷端末に供給される熱媒流量の必要最小値として予め設定された最低熱媒流量であり、前記制御部は、実際に稼働している全ての熱負荷端末がそれぞれ最低熱媒流量を満足するように前記目標ポンプ揚程を導出する構成とすると好適である。

この構成によれば、目標ポンプ揚程及び合計熱媒流量の双方を満足させるように熱媒循環ポンプの回転数を決定することで、実際に稼働している全ての熱負荷端末がそれぞれ最低熱媒流量を満足する状態を適切に実現することができる。このとき、熱媒循環ポンプの回転数は各熱負荷端末の最低熱媒流量に応じて比較的低い回転数とされるので、必要以上に高回転となったり騒音や振動等が発生したりするのを抑制することができる。よって、各熱負荷端末に最低限必要とされる熱媒流量を確実に確保しつつ、システム全体の省エネルギ性能及び静音性能を向上させることができる。

或いは、前記目標熱媒流量は、各熱負荷端末について予め設定された定格熱媒流量であっても好適である。定格熱媒流量を目標熱媒流量として設定することで、実際に稼働している全ての熱負荷端末をそれぞれ定格熱媒流量に近い状態で稼働させ、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。

また、前記熱媒循環ポンプから吐出される全熱媒流量を取得する熱媒流量取得手段を１つだけ備える構成とすると好適である。

この構成によれば、記録装置に記録されたポンプ特性と端末特性を元に取得された合成端末特性に基づいて演算により導出される推定の全熱媒流量と、熱媒流量取得手段により実際に取得される全熱媒流量との差分に基づいて、熱媒循環回路を構成する管路の閉塞の有無を判定することができる。また、そのような熱媒流量取得手段を１つ備えるだけで良いので、コストの上昇を抑えつつ管路の閉塞判定を行うことができる。

また、前記熱媒循環回路は、前記熱源機及び前記熱媒循環ポンプに接続された主循環回路と、前記主循環回路から分岐して各熱負荷端末に接続された複数の端末循環回路と、を備え、各端末循環回路に、それぞれの熱負荷端末への熱媒流量を調整可能な流量調整弁が設けられている構成とすると好適である。

この構成によれば、必要に応じて流量調整弁の開度を適宜調整することで、各端末循環回路を流通する熱媒流量を各種の狙いに応じて最適化することができる。

本発明に係る、並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプとを備え、前記複数の熱負荷端末がそれぞれ単独で又は他の熱負荷端末と同時に稼働可能に構成された熱供給システムの運転方法の特徴構成は、前記熱媒循環ポンプの回転数に応じたポンプ揚程と熱媒流量との関係であるポンプ特性を記憶するポンプ特性記憶工程と、前記熱供給システムの設置後の試運転時又は点検時に、熱媒流量を検出する熱媒流量検出センサを前記熱媒循環回路に介挿させると共に各熱負荷端末を順次単独で稼働させて、各熱負荷端末が単独で稼働する場合におけるポンプ揚程と前記熱媒流量検出センサで検出された熱媒流量との関係である端末特性を、各熱負荷端末についてそれぞれ取得して記憶する端末特性記憶工程と、前記熱供給システムの定常運転時に、各熱負荷端末の稼働状態に基づいて、実際に稼働している熱負荷端末についてのそれぞれの端末特性を合成して得られる合成端末特性を取得する合成端末特性取得工程と、取得された合成端末特性と前記ポンプ特性とに基づいて前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する回転数制御工程と、を備える点にある。

この特徴構成によれば、ポンプ特性記憶工程で熱媒循環ポンプの回転数に応じたポンプ特性が記憶されると共に、熱供給システムの設置後の試運転時又は点検時の端末特性記憶工程で各熱負荷端末についての端末特性とがそれぞれ記憶され、熱供給システムの定常運転時には、合成端末特性取得工程で実際に稼働している熱負荷端末についてのそれぞれの端末特性を合成して得られる合成端末特性が取得され、回転数制御工程で当該取得された合成端末特性とポンプ特性とに基づいて熱媒循環ポンプの回転数が制御される。そのため、本方法によれば、各種の目的に応じた最適な回転数で熱媒循環ポンプを動作させることができる。よって、省エネルギ運転に最適な回転数で熱媒循環ポンプを動作させることで、容易に省エネルギ性能を向上させることができる。
このとき、熱媒循環ポンプの回転数を制御するだけで各熱負荷端末への熱媒流量を調整することができる。すなわち、例えば各熱負荷端末に接続される熱媒循環回路に流量調整弁を設け、当該流量調整弁を用いて流量制御を行う場合と比較して、非常に簡易な制御で熱媒流量を調整することができる。特に、実際に稼働している熱負荷端末の組み合わせに応じて、各熱負荷端末の端末特性の情報を元に取得される合成端末特性に基づいて熱媒循環ポンプの回転数を制御するので、稼働している熱負荷端末の組み合わせによらずに簡易な制御で熱媒流量を調整することができる。
また、この特徴構成では、高価な熱媒流量検出センサは少なくとも端末特性記憶工程時にのみ熱媒循環回路に介挿されれば良く、熱供給システムに常時設けられている必要はない。よって、定常運転時にはそのような熱媒流量検出センサの設置を省略することができ、熱供給システムの低コスト化を図ることができる。
従って、上記の特徴構成によれば、並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプとを備え、複数の熱負荷端末がそれぞれ単独で又は他の熱負荷端末と同時に稼働可能に構成された熱供給システムにおいて、システム全体を低コスト化すると共に、簡易な制御で容易に省エネルギ性能を向上させることができる運転方法を提供できる。

第一の実施形態に係る熱供給システムの概略構成を示す模式図である。 熱供給システムの運転方法を示すフローチャートである。 ポンプ特性記憶工程を説明するための説明図である。 端末特性記憶工程を説明するための説明図である。 記録装置に記録されている情報を示す説明図である。 合成端末特性取得工程を説明するための説明図である。 回転数制御工程を説明するための説明図である。 熱供給システムの定常運転時における制御処理の内容を示すフローチャートである。 第二の実施形態に係る熱供給システムの概略構成を示す模式図である。

１．第一の実施形態
本発明の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る熱供給システムＳは、並列接続された複数の熱負荷端末６と熱源機１との間で熱媒Ｗを循環させる熱媒循環回路８と、当該熱媒循環回路８に設けられた熱媒循環ポンプ１０と、を備えている。これら複数の熱負荷端末６は、それぞれ単独で又は他の熱負荷端末６と同時に稼働可能に構成されている。このような熱供給システムＳは、例えば家庭用の暖房システムとして利用される。

この熱供給システムＳは、ポンプ特性記憶工程Ｓ１（図２を参照；以下同様）で得られる所定のポンプ特性Ｂ（図３等を参照）と端末特性記憶工程Ｓ２で得られる所定の端末特性Ｃ（図４等を参照）を記録した記録装置３２と、少なくとも熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御する制御部３０と、を備えている。このような構成において、制御部３０は、合成端末特性取得工程Ｓ３にて、実際に稼働している熱負荷端末６についてのそれぞれの端末特性Ｃを合成して得られる合成端末特性Ｄ（図６等を参照）を取得し、回転数制御工程Ｓ４にて、当該取得された合成端末特性Ｄとポンプ特性Ｂとに基づいて熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御するように構成されている点に特徴を有する。これにより、比較的低コストな構成かつ簡易な制御で容易に省エネルギ性能を向上させることができる熱供給システムＳが実現されている。以下、本実施形態に係る熱供給システムＳについて、詳細に説明する。

１−１．熱供給システムの全体構成
まず、熱供給システムＳの全体構成について説明する。図１に示すように、熱供給システムＳは、熱源機１と、複数の熱負荷端末６と、熱源機１と複数の熱負荷端末６とを接続するように設けられる熱媒循環回路８と、動作状態で熱媒循環回路８に熱媒Ｗを循環させる熱媒循環ポンプ１０と、システム全体を統合制御する制御部３０と、を備えている。

熱源機１は、熱供給システムＳに熱を供給する源（熱供給源）となる熱供給装置である。本例では、熱源機１はガス給湯器である。熱源機１は、都市ガスやＬＰＧ等の形態で外部から供給される燃料ガスと燃焼用空気との混合気を燃焼させて燃焼火炎を形成するバーナ２と、当該燃焼火炎からの熱を回収する熱交換器３と、を備えている。熱交換器３は、燃焼火炎の顕熱及びバーナ２の排ガスの潜熱の双方を回収することができるように構成されている。熱源機１は、熱媒循環回路８を循環する熱媒Ｗを熱交換器３にて所定温度に加熱し、加熱後の高温の熱媒Ｗを送り出して複数の熱負荷端末６に供給する。なお、熱源機１には、その他にも送風ファンや点火装置等、ガス給湯式の熱源機１に通常備えられる各種構成を備えている（図示省略）。熱源機１は、熱媒循環回路８の一部を構成する主循環回路８Ｍに接続されている。

熱媒循環ポンプ１０が、主循環回路８Ｍに接続されている。本例では、熱源機１の外部であって熱源機１の下流側における主循環回路８Ｍに、１つの熱媒循環ポンプ１０が接続されている。熱媒循環ポンプ１０は、例えば遠心ポンプ等により構成される。また、熱媒循環ポンプ１０には、当該熱媒循環ポンプ１０を駆動するためのモータ１１が、駆動力を伝達可能に連結されている。このようなモータ１１として、本実施形態では回転数制御特性や出力効率等に優れるＤＣモータ（直流電源で駆動されるモータ）を用いている。なお、ＡＣモータ（交流電源で駆動されるモータ）を用いても良い。モータ１１により熱媒循環ポンプ１０が駆動されることで熱媒Ｗが吐出され、熱媒循環回路８を通って熱源機１と複数の熱負荷端末６との間を熱媒Ｗが循環する。なお、熱媒Ｗとしては温水が用いられており、エチレングリコール等の不凍液が添加されていると好適である。

熱源機１には、複数の熱負荷端末６が並列接続されている。本例では４つの熱負荷端末６Ａ〜６Ｄが１つの熱源機１に並列接続されている。主循環回路８Ｍにおける熱媒循環ポンプ１０の下流側には１つの往きヘッダ１６が設けられており、この往きヘッダ１６に、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄに接続される４つの端末循環回路８Ａ〜８Ｄが接続されている。これらの端末循環回路８Ａ〜８Ｄは、主循環回路８Ｍと共に熱媒循環回路８を構成している。すなわち、熱媒循環回路８は、熱源機１及び熱媒循環ポンプ１０に接続された主循環回路８Ｍと、往きヘッダ１６を介して主循環回路８Ｍから分岐して各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄに接続された４つの端末循環回路８Ａ〜８Ｄと、を備えている。

ここで、熱負荷端末６は、熱源機１から供給される熱を消費（利用）する熱消費端末装置である。本例では、複数の熱負荷端末６として、第一床暖房パネル６Ａ、第二床暖房パネル６Ｂ、浴室暖房乾燥機６Ｃ、及びファンコンベクタ６Ｄが備えられている。第一床暖房パネル６Ａ及び第二床暖房パネル６Ｂは、居室や台所等における床材（フローリング材等）の下部に敷設されており、熱源機１から供給される熱媒Ｗが流通する際にその熱媒Ｗが保有する熱を放熱して当該居室及び台所等を暖房する。浴室暖房乾燥機６Ｃは、浴室の天井に一体的に埋設されており、熱源機１から供給される熱媒Ｗとの熱交換によって加熱される空気を送風して浴室内を暖房又は乾燥する。ファンコンベクタ６Ｄは、居室や台所等の室内空間に設置されており、熱源機１から供給される熱媒Ｗとの熱交換によって加熱される空気を送風して当該居室及び台所等を暖房する。

各端末循環回路８Ａ〜８Ｄに、温水弁２０が設けられている。すなわち、第一端末循環回路８Ａには、往きヘッダ１６と第一床暖房パネル６Ａとの間に第一温水弁２０Ａが介挿されている。第二端末循環回路８Ｂには、往きヘッダ１６と第二床暖房パネル６Ｂとの間に第二温水弁２０Ｂが介挿されている。第三端末循環回路８Ｃには、往きヘッダ１６と浴室暖房乾燥機６Ｃとの間に第三温水弁２０Ｃが介挿されている。第四端末循環回路８Ｄには、往きヘッダ１６とファンコンベクタ６Ｄとの間に第四温水弁２０Ｄが介挿されている。これらの温水弁２０Ａ〜２０Ｄとして、本実施形態では、制御部３０からの弁開閉信号に従い、熱動素子（ワックスペレット等）の熱膨張及び収縮に応じて自動開閉する熱動弁を用いている。そして、各温水弁２０Ａ〜２０Ｄの開弁状態では、主循環回路８Ｍからの熱媒Ｗが各端末循環回路８Ａ〜８Ｄをそれぞれ流通し、各温水弁２０Ａ〜２０Ｄの閉弁状態では、各端末循環回路８Ａ〜８Ｄが主循環回路８Ｍからそれぞれ切り離される。

各端末循環回路８Ａ〜８Ｄの下流側には１つの戻りヘッダ１７が設けられており、この戻りヘッダ１７は主循環回路８Ｍを介して熱源機１に接続されている。本例では、戻りヘッダ１７から熱源機１及び熱媒循環ポンプ１０を経て往きヘッダ１６に至る管路により主循環回路８Ｍが構成されている。また、往きヘッダ１６から各温水弁２０Ａ〜２０Ｄ及び各端末循環回路８Ａ〜８Ｄを経て戻りヘッダ１７に至るそれぞれの管路により各端末循環回路８Ａ〜８Ｄが構成されている。

なお、本実施形態においては、システム全体の低コスト化を図るべく、熱供給システムＳには高価な熱媒流量検出センサ２５は恒常的には設けられていない。すなわち、本実施形態に係る熱供給システムＳは、流量センサレス熱供給システムとして構成されている。そのため、熱供給システムＳの定常運転時には、熱媒循環回路８を流通する熱媒Ｗの全流量はもちろんのこと、各端末循環回路８Ａ〜８Ｄを流通する熱媒Ｗの流量も実測によっては検出することができない構成となっている。但し、後述するように、熱供給システムＳの設置後の試運転時には一時的に、熱媒Ｗの流量を実測するべく、熱媒循環回路８（ここでは、主循環回路８Ｍのうち戻りヘッダ１７と熱源機１との間）に熱媒流量検出センサ２５が介挿される。この熱媒流量検出センサ２５は、試運転後に取り外される。図１においては、そのような熱媒流量検出センサ２５を破線で示している。なお、熱供給システムＳには、その他にも熱媒温度センサや熱媒貯留タンク等、熱供給システムＳに通常備えられる各種構成を備えている（図示省略）。

制御部３０は、熱供給システムＳの各部の動作を制御する。例えば制御部３０は、ＤＣモータとして構成されたモータ１１への印加電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により可変制御して熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを可変制御し、熱媒Ｗの吐出量（熱媒流量）を調整することができる。また例えば制御部３０は、各温水弁２０Ａ〜２０Ｄに対して弁開閉信号を出力し、各温水弁２０Ａ〜２０Ｄを個別に開閉制御することができる。なお、制御部３０には、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄの稼働状態を例えばオンオフスイッチ等により指令する操作部４０が、有線通信又は無線通信を介して情報を伝達可能に接続されている。制御部３０は、操作部４０からの指令を受けて各温水弁２０Ａ〜２０Ｄを個別に開閉制御し、複数の熱負荷端末６を、それぞれ単独で又は他の熱負荷端末６と同時に稼働させることができる。

また、制御部３０には、有線通信又は無線通信を介して情報を伝達可能に記録装置３２が接続されている。記録装置３２は、例えばフラッシュメモリやハードディスクドライブ等のように、情報を記録及び書き換え可能な記録媒体である。本実施形態では、記録装置３２には、後述するように熱媒循環ポンプ１０についてのポンプ特性Ｂと各熱負荷端末６についての端末特性Ｃとが記録されている。このような記録装置３２を備えた熱供給システムＳにおいて、制御部３０は、ポンプ特性Ｂ及び端末特性Ｃを参照して熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御するように構成されている。以下では、本実施形態に係る熱供給システムＳの運転方法について、詳細に説明する。

１−２．熱供給システムの運転方法
図２に示すように、本実施形態に係る熱供給システムＳは、ポンプ特性記憶工程Ｓ１、端末特性記憶工程Ｓ２、合成端末特性取得工程Ｓ３、及び回転数制御工程Ｓ４を経て運転される。これらのうち、ポンプ特性記憶工程Ｓ１及び端末特性記憶工程Ｓ２は熱供給システムＳの設置後の試運転時に実行される工程であり、合成端末特性取得工程Ｓ３及び回転数制御工程Ｓ４は熱供給システムＳの定常運転時に実行される工程である。これらの各工程は、制御部３０を中核として実行される。

１−２−１．ポンプ特性記憶工程
ポンプ特性記憶工程Ｓ１は、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎに応じたポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係であるポンプ特性Ｂを記憶する工程である。ここで、熱媒循環ポンプ１０の回転数（単位時間当たりの回転回数；回転速度）Ｎは、本例では当該熱媒循環ポンプ１０を駆動するためのモータ１１の回転数に一致している。熱媒流量Ｑは、ポンプ特性Ｂを規定する上では熱媒循環ポンプ１０により吐出される熱媒Ｗの全量である。ポンプ揚程Ｐは、熱媒循環ポンプ１０が吸入する熱媒Ｗの圧力（入力側圧力）と熱媒循環ポンプ１０が吐出する熱媒Ｗの圧力（出力側圧力）との差圧であり、熱媒循環ポンプ１０が熱媒Ｗを汲み上げ得る高さに応じた値となる。図３に示すように、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを一定とした場合、熱媒流量Ｑが多くなるに従ってポンプ揚程Ｐは低くなる。また、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎが高くなるに従って、熱媒流量Ｑとポンプ揚程Ｐとは、上記の関係を保ったままで双方が大きくなる。

なお、図３においては、３つの異なる回転数Ｎ毎のポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係（ポンプ出力曲線）のみを示しているが、実際には更に多くの回転数Ｎ毎に細かく細分化されたポンプ特性Ｂが記憶される。このようなポンプ特性Ｂは、熱媒循環ポンプ１０に固有の特性であって各熱負荷端末６の種類や設置位置等とは無関係に定まり、一般にポンプ製造業者からパンフレット等により与えられる。すなわち、ポンプ特性記憶工程Ｓ１では、熱供給システムＳに備えられる熱媒循環ポンプ１０に固有の、回転数Ｎ毎のポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係を表すポンプ出力曲線群がマップの形態で記録装置３２に記録される。これによりポンプ特性Ｂが記憶される。

１−２−２．端末特性記憶工程
端末特性記憶工程Ｓ２は、各熱負荷端末６が単独で稼働する場合におけるポンプ揚程Ｐと熱媒流量検出センサ２５で検出された熱媒流量Ｑとの関係である端末特性Ｃを、各熱負荷端末６についてそれぞれ取得して記憶する工程である。端末特性記憶工程Ｓ２では、主循環回路８Ｍに熱媒流量検出センサ２５が介挿される。この熱媒流量検出センサ２５は、制御部３０に対して有線通信又は無線通信を介して情報を伝達可能に接続される。まず制御部３０は、第一温水弁２０Ａを開弁させると共にその他の温水弁２０Ｂ〜２０Ｄを閉弁させて第一床暖房パネル６Ａを単独で稼働させる。この状態で、制御部３０は、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを所定間隔で変化させながら、回転数Ｎ毎の第一端末循環回路８Ａ及び第一床暖房パネル６Ａ（以下、単に「第一床暖房パネル６Ａ等」と称する場合がある；他の端末についても同様）を流通する熱媒流量Ｑを熱媒流量検出センサ２５で実測し、ポンプ特性Ｂが記録されたマップ上にプロットする。すなわち制御部３０は、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎ毎に、その回転数Ｎに対応付けられたポンプ出力曲線上において実測された熱媒流量Ｑを与える点をそれぞれプロットする（図４（ａ）の「丸囲みＡ」を参照）。よって、プロットされる各点は、各熱負荷端末６が単独で稼働する場合におけるポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係を表す情報である。なお、ここで可変とされる回転数Ｎは、ポンプ特性Ｂにおいてポンプ出力曲線群の基礎となっている複数の回転数Ｎの全部又はその一部とされる。

制御部３０は、マップ上にプロットされた各点に基づいて、統計的手法を用いて第一床暖房パネル６Ａ等についての第一端末特性Ｃａを導出する。本例では、マップ上にプロットされた各点から最小二乗法により回帰曲線（回帰直線を含む）が求められ、当該回帰曲線が第一端末特性Ｃａとされる（図４（ｂ）を参照）。このようにして、第一床暖房パネル６Ａが単独で稼働する場合におけるポンプ揚程Ｐと第一床暖房パネル６Ａ等を流通する熱媒流量Ｑとの関係（第一床暖房パネル６Ａについての１本の圧力損失曲線）が求められてマップの形態で記録装置３２に記録される。これにより第一端末特性Ｃａが記憶される。

次に制御部３０は、第二温水弁２０Ｂを開弁させると共にその他の温水弁２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｄを閉弁させて第二床暖房パネル６Ｂを単独で稼働させる。この状態で、制御部３０は、上記と同様に、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを所定間隔で変化させながら、回転数Ｎ毎の第二端末循環回路８Ｂ及び第二床暖房パネル６Ｂを流通する熱媒流量を熱媒流量検出センサ２５で実測し、ポンプ特性Ｂが記録されたマップ上にプロットする（図４（ａ）の「丸囲みＢ」を参照）。制御部３０は、マップ上にプロットされた各点に基づいて、上記と同様に、第二床暖房パネル６Ｂ等についての第二端末特性Ｃｂを導出する。このようにして、第二床暖房パネル６Ｂが単独で稼働する場合におけるポンプ揚程Ｐと第二床暖房パネル６Ｂ等を流通する熱媒流量Ｑとの関係（第二床暖房パネル６Ｂについての１本の圧力損失曲線）が求められてマップの形態で記録装置３２に記録される。これにより第二端末特性Ｃｂが記憶される。

更に制御部３０は、浴室暖房乾燥機６Ｃ及びファンコンベクタ６Ｄを順次単独で稼働させる。そして、浴室暖房乾燥機６Ｃが単独で稼働する場合におけるポンプ揚程Ｐと浴室暖房乾燥機６Ｃ等を流通する熱媒流量Ｑとの関係（浴室暖房乾燥機６Ｃについての１本の圧力損失曲線）、及びファンコンベクタ６Ｄが単独で稼働する場合におけるポンプ揚程Ｐとファンコンベクタ６Ｄ等を流通する熱媒流量Ｑとの関係（ファンコンベクタ６Ｄについての１本の圧力損失曲線）が、それぞれマップの形態で記録装置３２に記録される。これにより、第三端末特性Ｃｃ及び第四端末特性Ｃｄが記憶される。なお、各端末特性Ｃａ〜Ｃｄを導出して記憶する順序は任意である。図５には、記録装置３２にポンプ特性Ｂと各端末特性Ｃａ〜Ｃｄとが重畳して記録された様子が示されている。

ところで、一般に熱源機１から各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄまでの距離はそれぞれ異なっている場合がほとんどであり、それに応じて各端末循環回路８Ａ〜８Ｄの配管長や各端末循環回路８Ａ〜８Ｄにおける管路抵抗もそれぞれ異なっている場合がほとんどである。そのため、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄはそれぞれ異なる圧力損失特性を有し、図５に示すように各端末特性Ｃａ〜Ｃｄは互いに異なる曲線となる。

試運転時におけるポンプ特性記憶工程Ｓ１及び端末特性記憶工程Ｓ２が終了した後は、主循環回路８Ｍに介挿された熱媒流量検出センサ２５は取り外される。その後、熱供給システムＳは、図８に示すフローチャートに従って定常運転される。定常運転では、合成端末特性取得工程Ｓ３及び回転数制御工程Ｓ４が実行される。これらの合成端末特性取得工程Ｓ３及び回転数制御工程Ｓ４は、ポンプ特性記憶工程Ｓ１及び端末特性記憶工程Ｓ２のように１回限りではなく、使用毎に実行されることになる。なお、取り外された熱媒流量検出センサ２５は、別の熱供給システムＳ’（図示せず）の試運転時等における端末特性記憶工程Ｓ２’（図示せず）等で再利用される。

１−２−３．合成端末特性取得工程
合成端末特性取得工程Ｓ３は、各熱負荷端末６の稼働状態に基づいて、実際に稼働している熱負荷端末６についてのそれぞれの端末特性Ｃａ〜Ｃｄを合成して得られる合成端末特性Ｄを取得する工程である。合成端末特性取得工程Ｓ３では、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄのそれぞれの稼働状態を表す稼働状態情報が取得される（図８におけるステップ＃０１；以下同様）。本例では、操作部４０からの各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄへの指令信号が制御部３０に入力される。制御部３０は、この操作部４０からの指令信号に基づいて各熱負荷端末６の稼働状態に係る情報を取得して、実際に稼働する熱負荷端末６を特定する。制御部３０は、稼働すると特定された熱負荷端末６の全ての端末特性Ｃａ〜Ｃｄを合成して得られる合成端末特性Ｄを取得する（ステップ＃０２）。

ここで、合成端末特性取得工程Ｓ３の一例として、第一床暖房パネル６Ａ及び浴室暖房乾燥機６Ｃのみが稼働する場合の例について具体的に説明する。本例では、制御部３０は、第一床暖房パネル６Ａ等についての第一端末特性Ｃａと浴室暖房乾燥機６Ｃ等についての第三端末特性Ｃｃとを記録装置３２から読み出す。そして、制御部３０は、第一端末特性Ｃａと第三端末特性Ｃｃとに基づいて、合成端末特性Ｄａｃを演算により取得する。より具体的には、図６に示すように、制御部３０は第一端末特性Ｃａ及び第三端末特性Ｃｃに基づいて、所定のポンプ揚程Ｐをもたらす第一端末流量Ｑａと第三端末流量Ｑｃとの和（Ｑａ＋Ｑｃ）を、そのポンプ揚程Ｐについての合成流量Ｑａｃとする。本実施形態では、制御部３０はポンプ揚程Ｐを変数として上記のような演算を順次実行することにより、全範囲に亘るポンプ揚程Ｐと合成流量Ｑａｃとの関係を求める。このようにして、制御部３０は第一端末特性Ｃａと第三端末特性Ｃｃとを合成して得られる合成端末特性Ｄａｃを取得する。

１−２−４．回転数制御工程
回転数制御工程Ｓ４は、取得された合成端末特性Ｄとポンプ特性Ｂとに基づいて熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御する工程である。本実施形態に係る熱供給システムＳでは、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄに供給される熱媒流量Ｑの制御目標値である目標熱媒流量Ｑｔａ〜Ｑｔｄがそれぞれ設定される。制御部３０は、実際に稼働している全ての熱負荷端末６についてのそれぞれの目標熱媒流量Ｑｔに基づいて目標ポンプ揚程Ｐｔを導出する（ステップ＃０３）。

更に本実施形態では、目標熱媒流量Ｑｔａ〜Ｑｔｄとして、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄについての最低熱媒流量Ｑｎａ〜Ｑｎｄが予め設定されている。ここで最低熱媒流量Ｑｎａ〜Ｑｎｄは、仕様上、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄに最低限供給されることが必要とされる流量であり、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄに供給される熱媒流量Ｑの必要最小値である。本実施形態では、このような目標熱媒流量Ｑｔａ〜Ｑｔｄとしての最低熱媒流量Ｑｎａ〜Ｑｎｄは、制御部３０が参照可能なメモリ等に予め記録されて設定されている。制御部３０は、実際に稼働している全ての熱負荷端末６がそれぞれ最低熱媒流量Ｑｎを満足するように目標ポンプ揚程Ｐｔを導出する。

制御部３０は、導出された目標ポンプ揚程Ｐｔと合成端末特性Ｄとに基づいて、合計熱媒流量Ｒを導出する（ステップ＃０４）。制御部３０は、ポンプ特性Ｂに基づいて、ステップ＃０３で導出された目標ポンプ揚程Ｐｔ、及びステップ＃０４で導出された合計熱媒流量Ｒ、の双方を満足させるように熱媒循環ポンプ１０の目標回転数Ｍを決定する（ステップ＃０５）。そして、制御部３０は、決定された目標回転数Ｍに従って熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御する（ステップ＃０６）。

ここで、回転数制御工程Ｓ４の一例として、合成端末特性取得工程Ｓ３に引き続き、第一床暖房パネル６Ａ及び浴室暖房乾燥機６Ｃのみが稼働する場合の例について具体的に説明する。図７に示すように、本例では、仕様により第一床暖房パネル６Ａ等について第一最低熱媒流量Ｑｎａが予め設定されており、同様に浴室暖房乾燥機６Ｃ等について第三最低熱媒流量Ｑｎｃが予め設定されている。制御部３０は、第一端末特性Ｃａと第一最低熱媒流量Ｑｎａとに基づいて、第一最低熱媒流量Ｑｎａを満足させる第一ポンプ揚程Ｐａを導出する。制御部３０は、同様に第三端末特性Ｃｃと第三最低熱媒流量Ｑｎｃとに基づいて、第三最低熱媒流量Ｑｎｃを満足させる第三ポンプ揚程Ｐｃを導出する。そして、制御部３０は、導出された第一ポンプ揚程Ｐａ及び第三ポンプ揚程Ｐｃのうち、図示の例においてより高い方である第一ポンプ揚程Ｐａを、第一最低熱媒流量Ｑｎａ及び第三最低熱媒流量Ｑｎｃの双方を満足させる目標ポンプ揚程Ｐｔとして決定する。

制御部３０は、合成端末特性取得工程Ｓ３で取得された合成端末特性Ｄａｃと、決定された目標ポンプ揚程Ｐｔとに基づいて、目標ポンプ揚程Ｐｔに応じた合計熱媒流量Ｒａｃを更に導出する。なお、ここで導出される合計熱媒流量Ｒａｃは、単純に第一最低熱媒流量Ｑｎａと第三最低熱媒流量Ｑｎｃとを加算して得られる流量（Ｑｎａ＋Ｑｎｃ）とは異なる場合がある。制御部３０は、ポンプ特性Ｂとして記録装置３２に記録された回転数Ｎ毎の複数のポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係を示すポンプ出力曲線群の中から、決定された目標ポンプ揚程Ｐｔと導出された合計熱媒流量Ｒａｃとにより定まる目標動作点（図７において星印「☆」で表示）を通る（当該目標動作点を通るものがない場合には、原点Ｏとは反対側であってかつ当該目標動作点に対して最も近い位置を通る）ポンプ出力曲線を選択する。制御部３０は、その選択されたポンプ出力曲線に対応付けられた回転数Ｎを読み出して、その値を目標回転数Ｍａｃに決定する。そして、制御部３０は、目標回転数Ｍａｃに従ってモータ１１及び熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御する。

なお、上記では第一床暖房パネル６Ａ及び浴室暖房乾燥機６Ｃが稼働する場合の例についてのみ説明したが、複数の熱負荷端末６がこれ以外の組み合わせで稼働する場合にも、上記と同様の制御が実行される。

以上説明したような熱供給システムＳによれば、目標ポンプ揚程Ｐｔ及び合計熱媒流量Ｒの双方を満足させるように目標回転数Ｍを決定して、その目標回転数Ｍに従って熱媒循環ポンプ１０を制御することで、実際に稼働している全ての熱負荷端末６がそれぞれ最低熱媒流量Ｑｎを満足する状態を適切に実現することができる。このとき、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎは各熱負荷端末６の最低熱媒流量Ｑｎに応じて比較的低い回転数Ｎとされるので、必要以上に高回転となったり騒音や振動等が発生したりするのを抑制することができる。よって、各熱負荷端末６にそれぞれ最低限必要とされる熱媒流量Ｑを確実に確保しつつ、システム全体の省エネルギ性能及び静音性能を向上させることができる。

このとき、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御するだけの、非常に簡易な制御で各熱負荷端末６への熱媒流量Ｑを調整することができる。特に、実際に稼働している熱負荷端末６の組み合わせに応じて、各熱負荷端末６の端末特性Ｃの情報を元に取得される合成端末特性Ｄに基づいて熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御するので、稼働している熱負荷端末６の組み合わせによらずに簡易な制御で熱媒流量Ｑを調整することができる。

なお、本実施形態では、上記のようにして熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御することによって熱媒流量Ｑが調整されるので、熱供給システムＳでは各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄ（各端末循環回路８Ａ〜８Ｄ）を流通する熱媒Ｗの流量をそれぞれ精度良く推定することが可能である。このとき、制御部３０は、その推定熱媒流量と各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄを流通する際の熱媒Ｗの温度変化量（複数の熱媒温度センサにより検出可能）とに基づいて出力熱量を算出することができ、また、熱源機１で消費される燃料ガス量に基づいて投入熱量を算出することができる。そして制御部３０は、上記のようにして算出される出力熱量と投入熱量とに基づいて、燃焼効率を算出することができる。従って、本実施形態に係る熱供給システムＳでは、上記のようにして高精度に推定される熱媒Ｗの流量の情報を利用して、燃焼効率も比較的精度良く算出することができる。

また、本実施形態に係る熱供給システムＳでは、高価な熱媒流量検出センサ２５（図１を参照）は、少なくとも端末特性記憶工程Ｓ２時にのみ熱媒循環回路８（ここでは、主循環回路８Ｍ）に介挿されれば良く、恒常的に設けられている必要はない。そのため、熱供給システムＳにおいて、専用の熱媒流量検出センサ２５の設置を省略することができるので、システム全体の低コスト化を図ることができる。また、例えば各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄに接続される端末媒循環回路８Ａ〜８Ｄに流量調整弁を設け、当該流量調整弁を用いて流量制御を行う場合と比較して、熱負荷端末６の数に応じた個数（本例では４つ）の流量調整弁の設置を省略することができる。よって、この点からもシステム全体の低コスト化を図ることが可能となっている。

ところで、各熱負荷端末６の各端末特性Ｃは、住宅等において熱供給システムＳが実際に設置されるまでは確定されないため、一般に熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎは高めに設定される傾向にある。このような場合には、必要以上に高い回転数Ｎで熱媒循環ポンプ１０が動作することになるのでエネルギを無駄に消費するおそれがある。また、エネルギの浪費を抑制するべく、熱媒循環回路８を流通する熱媒流量Ｑを実測しながら熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを最適化するように制御することも考えられるが、そのためには高価な熱媒流量検出センサ２５を恒常的に設ける必要があり高コスト化し易い。この点、本実施形態に係る熱供給システムＳは、高価な熱媒流量検出センサ２５を必要とすることなく、上記のように簡易な制御で熱媒Ｗの流量を調整し、各熱負荷端末６に最低限必要とされる熱媒流量を確実に確保しつつシステム全体の省エネルギ性能及び静音性能を向上させることができる点に、大きな利点がある。

２．第二の実施形態
本発明の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。図９に示すように、本実施形態に係る熱供給システムＳの全体的な構成は、上記第一の実施形態の構成と同様である。但し、本実施形態では、熱供給システムＳに専用の熱媒流量検出センサ２５が設けられている点、及び、温水弁２０に代えて流量調整弁２１が設けられている点で、上記第一の実施形態の構成とは異なっている。以下では、主にこれらの相違点について詳細に説明する。なお、特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。

本実施形態においては、端末特性記憶工程Ｓ２において主循環回路８Ｍに介挿された熱媒流量検出センサ２５が、その後も恒常的に設けられる。図９においては、そのような熱媒流量検出センサ２５を、図１とは異なり実線で示している。これにより、本実施形態に係る熱供給システムＳでは、その定常運転時に、熱媒循環回路８を流通する熱媒Ｗの全流量を実測によって検出することが可能となっている。本実施形態においては、熱媒流量検出センサ２５が本発明における「熱媒流量取得手段」に相当する。

ところで、上記第一の実施形態において説明したように、回転数制御工程Ｓ４では、目標ポンプ揚程Ｐｔ及び合計熱媒流量Ｒの双方を満足させるように熱媒循環ポンプ１０の目標回転数Ｍが決定され、当該決定された目標回転数Ｍに従って熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎが制御される。そのため、熱媒循環ポンプ１０が目標回転数Ｍで駆動されている場合には、熱媒循環回路８を流通する熱媒Ｗの全流量は、その目標回転数Ｍに応じたポンプ特性Ｂと合成端末特性Ｄとにより規定される合計熱媒流量Ｒであると推定される。本実施形態では、制御部３０は、その推定の全熱媒流量と熱媒流量検出センサ２５により実測される全熱媒流量とを比較して、これらが一致しているか否かを判定する。なお、「一致」とは、完全に一致している場合のみならず、制御上又は測定上の誤差等を考慮して設定される所定の変動幅内（例えば、差分が１０％以内等）に収まっている場合を含む概念である。

制御部３０は、全熱媒流量の推定値と実測値との一致判定の判定結果に基づいて、熱媒循環回路８及び各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄを構成する管路における閉塞の有無を判定することができる。なお「閉塞」とは、正常時との比較において管路の一部が部分的に又は全て塞がれている状態を意味している。例えば、全熱媒流量の推定値と実測値との差分が所定値以上となった場合には、制御部３０はいずれかの管路において閉塞が生じていると判定することができる。なお、実際に稼働する熱負荷端末６の組み合わせを適宜変更しながら上記の閉塞判定を実行することで、制御部３０は実際に閉塞が生じている管路を特定することができる。本実施形態では、熱媒循環回路８（ここでは、主循環回路８Ｍ）に熱媒流量検出センサ２５を１つだけ備えることで、管路の閉塞判定を行うことを可能としつつ、コストの上昇を最小限に抑えている。

また、本実施形態では、各端末循環回路８Ａ〜８Ｄに、流量調整弁２１が設けられている。この流量調整弁２１は、上記第一の実施形態における温水弁２０が有するものと同様の機能に、各熱負荷端末６への熱媒流量Ｑを調整する流量調整機能を追加したものである。このような流量調整弁２１Ａ〜２１Ｄとして、本実施形態では、制御部３０からの弁開閉指令の大きさに応じて例えば０％〜１００％の間で開度が変化する比例電磁弁を用いている。本実施形態では、このような流量調整弁２１Ａ〜２１Ｄを備えているので、当該流量調整弁２１Ａ〜２１Ｄの開度を適宜調整することで、各端末循環回路８Ａ〜８Ｄを流通する熱媒流量Ｑを各種の狙いに応じて最適化（例えば、均等化）することができる。

また、仮に先に説明したように管路の一部に閉塞が生じた場合、各端末循環回路８Ａ〜８Ｄ及び各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄにおける管路抵抗が変化し、それに応じて端末特性記憶工程Ｓ２で取得された端末特性Ｃも変化する。このような場合にも、流量調整弁２１Ａ〜２１Ｄの開度を適宜調整することで、管路の閉塞に伴う端末特性Ｃの変化を打ち消すようにその端末特性Ｃを補正することができる。なお、ここで説明した流量調整弁２１Ａ〜２１Ｄの開度調整は、熱供給システムＳの定常運転時に随時行なう必要はなく、所定期間（例えば、数ヵ月）毎に定期的に、又は不定期に行うだけで十分である。よって、熱供給システムＳの制御性が低下する等の問題は生じない。

３．その他の実施形態
最後に、本発明に係る熱供給システムの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の各実施形態では、記録装置３２にポンプ特性Ｂと各熱負荷端末６についての端末特性Ｃのみが記録されており、合成端末特性取得工程Ｓ３において、実際に稼働している熱負荷端末６の全ての端末特性Ｃを合成して得られる合成端末特性Ｄを演算により取得する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば複数の熱負荷端末６の全ての組み合わせについての合成端末特性Ｄを予め導出して記録装置３２に合わせて記録しておき、合成端末特性取得工程Ｓ３では、実際に稼働している熱負荷端末６の組み合わせに応じた合成端末特性Ｄを記録装置３２から読み出して取得する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（２）上記の各実施形態では、回転数制御工程Ｓ４において、制御部３０が、ポンプ特性Ｂとして記録装置３２に記録された回転数Ｎ毎の複数のポンプ揚程Ｐと熱媒流量Ｑとの関係を示すポンプ出力曲線群の中から、目標ポンプ揚程Ｐｔと合計熱媒流量Ｒａｃとにより定まる目標動作点を通るポンプ出力曲線を選択する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば上記の実施形態のように目標ポンプ揚程Ｐｔが各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄについての最低熱媒流量Ｑｎａ〜Ｑｎｄに基づいて導出される場合には、ポンプ出力曲線群の中から少なくとも上記目標動作点よりも上側（目標動作点に対して原点Ｏとは反対側）を通るポンプ出力曲線が選択される構成とすることができる。或いは、静音性を優先させたい場合等には、ポンプ出力曲線群の中から上記目標動作点よりも下側（目標動作点に対して原点Ｏ側）を通るポンプ出力曲線が選択される構成とすることも可能である。

（３）上記の各実施形態では、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄについての最低熱媒流量Ｑｎａ〜Ｑｎｄが、目標熱媒流量Ｑｔａ〜Ｑｔｄとして設定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄについての定格熱媒流量が目標熱媒流量Ｑｔａ〜Ｑｔｄとして設定された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、回転数制御工程Ｓ４では、実際に稼働している熱負荷端末６のそれぞれについて定格熱媒流量からの偏差を求め、これらの偏差の総合が全体として最も小さくなるように目標ポンプ揚程Ｐｔを導出する構成とすると好適である。このような構成とすることで、総合的に見て実際に稼働する全ての熱負荷端末６をそれぞれ定格熱媒流量に最も近い状態で稼働させ、システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。また、その他の基準に基づいて目標熱媒流量Ｑｔが設定された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
更に、例えば複数の基準に基づいて各熱負荷端末６について複数の目標熱媒流量Ｑｔが整備されると共に操作部４０において複数の運転モード（例えば、効率運転モード、静音運転モード、最大運転モード等）が選択可能に構成され、制御部３０において、操作部４０で選択された運転モードに応じた目標熱媒流量Ｑｔが設定される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このようにすれば、状況に応じて使用者の意向に適合する運転モードを適切に実現できる。なお、この場合、制御部３０において操作部４０で選択された運転モードに応じた目標熱媒流量Ｑｔを設定する処理を行う処理部は、目標熱媒流量設定手段として機能することになる。

（４）上記の各実施形態では、各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄについての目標熱媒流量Ｑｔａ〜Ｑｔｄに基づいて目標動作点が決定され、その目標動作点で定まる目標ポンプ揚程Ｐｔ及び合計熱媒流量Ｒａｃの双方を満足させるように熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば制御部３０が、目標熱媒流量Ｑｔａ〜Ｑｔｄとは無関係に目標動作点を決定して熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような場合であっても、高価な熱媒流量検出センサ２５を必要とすることなく、記録装置３２に記録されたポンプ特性Ｂ及び各熱負荷端末６についての端末特性Ｃ、並びに合成端末特性取得工程Ｓ３で取得される合成端末特性Ｄに基づいて、熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎから各熱負荷端末６Ａ〜６Ｄ（各端末循環回路８Ａ〜８Ｄ）を流通する熱媒Ｗの流量をそれぞれ精度良く推定することができる。そして、上記の各実施形態において説明したように、その推定熱媒流量の情報を利用して燃焼効率も精度良く算出することができる。
このような熱供給システムＳでは、制御部３０は、実際に稼働している熱負荷端末６についてのそれぞれの端末特性Ｃを合成して得られる合成端末特性Ｄを取得し、当該取得された合成端末特性Ｄとポンプ特性Ｂと熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎとに基づいて、各熱負荷端末６に供給される熱媒流量を推定するものとなる。

（５）上記の各実施形態では、端末特性記憶工程Ｓ２において、マップ上にプロットされた各点から最小二乗法により回帰曲線が求められ、当該回帰曲線が各熱負荷端末６についての端末特性Ｃとされる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、統計的手法としては各種の方式を採用することが可能であり、例えばマップ上にプロットされた各点を線形補間又は非線形補間したものを各熱負荷端末６についての端末特性Ｃとすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（６）上記の各実施形態では、ポンプ特性Ｂと各熱負荷端末６についての端末特性Ｃとが、マップの形態で記録されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばこれらが所定の関係式の形態で記録された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（７）上記の各実施形態では、端末特性記憶工程Ｓ２が、熱供給システムＳの試運転時に実行される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば所定期間（例えば、数ヵ月）毎に行われる定期点検時、又は不定期に行われる単発的な点検時に端末特性記憶工程Ｓ２を実行する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。長期的には、熱媒循環回路８及び各熱負荷端末６を構成する管路の状態が変化し、それに応じて各熱負荷端末６の端末特性Ｃも変化する可能性がある。そのため、上記のように熱供給システムＳの点検時に端末特性記憶工程Ｓ２を実行する構成とすることで、必要以上に多くない頻度で、記録装置３２に記録された各熱負荷端末６の端末特性Ｃを実情に即したものに更新することができる。なお、このような構成は、専用の熱媒流量検出センサ２５や流量調整弁２１を備えていない上記第一の実施形態に係る熱供給システムＳに特に適している。

（８）上記第二の実施形態では、熱媒循環回路８に備えられた熱媒流量検出センサ２５により、熱媒循環回路８を流通する熱媒Ｗの全流量が実測によって検出される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、そのような熱媒流量検出センサ２５を備えることなく、例えば制御部３０が、熱媒循環ポンプ１０から吐出される熱媒流量Ｑを演算により取得する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。より具体的には、制御部３０は、モータ１１に供給される電流及び電圧の一方又は双方に基づいて熱媒循環ポンプ１０が実現可能な理論上のポンプ揚程Ｐ’を導出し、導出された理論ポンプ揚程Ｐ’とポンプ特性Ｂ（その時点での熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎに応じたポンプ出力曲線）とに基づいて、熱媒循環ポンプ１０から吐出される熱媒流量Ｑを導出する構成とすることができる。この場合、制御部３０において上記演算を行う処理部により、本発明における「熱媒流量取得手段」が構成される。

（９）上記の各実施形態では、複数の熱負荷端末６として４つの熱負荷端末６、具体的には第一床暖房パネル６Ａ、第二床暖房パネル６Ｂ、浴室暖房乾燥機６Ｃ、及びファンコンベクタ６Ｄが備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、熱負荷端末６の種類は任意とすることができる。また、熱負荷端末６の数は２つ、３つ、５つ、・・・とすることができる。特に本発明では、各熱負荷端末６の端末特性Ｃをそれぞれ記録装置３２に記録していると共に実際に稼働している熱負荷端末６の組み合わせに応じて適切な合成端末特性Ｄを適宜取得して熱媒循環ポンプ１０の回転数Ｎを制御するので、稼働している熱負荷端末６の組み合わせによらずに簡易な制御で熱媒流量Ｑを調整することができる。このとき、熱負荷端末６の数が多くなるに従って組み合わせのパターン数が格段に増大する点を考慮すれば、本発明は、数個（例えば４つ）以上の熱負荷端末６を備えた熱供給システムＳに特に適している。

（１０）上記の各実施形態では、熱源機１がガス給湯器である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、熱源機１は少なくとも熱供給システムＳに熱を供給する源（熱供給源）として機能していれば良く、例えば熱源機１がガスヒートポンプ、電気ヒートポンプ、燃料電池等により構成されることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（１１）上記の各実施形態では、熱供給システムＳの機械的な構成に関して、各部材が熱媒循環回路８において設けられる位置をそれぞれ具体的に特定して説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、熱媒循環ポンプ１０、熱媒流量検出センサ２５、往きヘッダ１６、戻りヘッダ１７、温水弁２０、流量調整弁２１等が設けられる位置は、所期の目的に応じて任意とすることができる。例えば、熱媒循環ポンプ１０、熱媒流量検出センサ２５、往きヘッダ１６、戻りヘッダ１７のうちの少なくとも１つを熱源機１に内蔵して備えた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（１２）上記第二の実施形態では、熱供給システムＳに熱媒流量検出センサ２５及び流量調整弁２１の双方が備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、熱媒流量検出センサ２５及び流量調整弁２１のうち、熱媒流量検出センサ２５のみを備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、熱媒流量検出センサ２５により実測される全熱媒流量の情報を利用して管路の閉塞判定を行い、閉塞が生じていると判定された場合に点検を行い、再度端末特性記憶工程Ｓ２を実行して各熱負荷端末６の端末特性Ｃを更新する構成とすることができる。或いは、熱媒流量検出センサ２５及び流量調整弁２１のうち、流量調整弁２１のみを備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、流量調整弁２１Ａ〜２１Ｄの開度を適宜調整することで、各端末循環回路８Ａ〜８Ｄを流通する熱媒流量Ｑを各種の狙いに応じて最適化することができる。

（１３）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプとを備え、複数の熱負荷端末がそれぞれ単独で又は他の熱負荷端末と同時に稼働可能に構成された熱供給システム、例えば家庭用の暖房システム、に好適に利用することができる。

Ｓ 熱供給システム
１ 熱源機
６ 熱負荷端末
８ 熱媒循環回路
８Ｍ 主循環回路
８Ａ〜８Ｄ 端末循環回路
１０ 熱媒循環ポンプ
２１ 流量調整弁
２５ 熱媒流量検出センサ（熱媒流量取得手段）
３０ 制御部
３２ 記録装置
Ｗ 熱媒
Ｂ ポンプ特性
Ｃ 端末特性
Ｄ 合成端末特性
Ｑ 熱媒流量
Ｐ ポンプ揚程
Ｎ ポンプ回転数
Ｑｔ 目標熱媒流量
Ｑｎ 最低熱媒流量
Ｐｔ 目標ポンプ揚程
Ｒ 合計熱媒流量
Ｓ１ ポンプ特性記録工程
Ｓ２ 端末特性記録工程
Ｓ３ 合成端末特性取得工程
Ｓ４ 回転数制御工程

Claims (6)

1. 並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプとを備え、前記複数の熱負荷端末がそれぞれ単独で又は他の熱負荷端末と同時に稼働可能に構成された熱供給システムであって、
   前記熱媒循環ポンプの回転数に応じたポンプ揚程と熱媒流量との関係であるポンプ特性を記録すると共に、各熱負荷端末が単独で稼働する場合におけるポンプ揚程と熱媒流量との関係である端末特性をそれぞれ記録した記録装置と、
   少なくとも前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、実際に稼働している熱負荷端末についてのそれぞれの端末特性を合成して得られる合成端末特性を取得し、当該取得された合成端末特性と前記ポンプ特性とに基づいて前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する熱供給システム。
2. 各熱負荷端末に供給される熱媒流量の制御目標値である目標熱媒流量がそれぞれ設定され、
   前記制御部は、実際に稼働している全ての熱負荷端末についてのそれぞれの目標熱媒流量に基づいて目標ポンプ揚程を導出し、当該導出された目標ポンプ揚程、及びその目標ポンプ揚程と前記合成端末特性とに基づいて更に導出される合計熱媒流量、の双方を満足させるように前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する請求項１に記載の熱供給システム。
3. 前記目標熱媒流量は、各熱負荷端末に供給される熱媒流量の必要最小値として予め設定された最低熱媒流量であり、
   前記制御部は、実際に稼働している全ての熱負荷端末がそれぞれ最低熱媒流量を満足するように前記目標ポンプ揚程を導出する請求項２に記載の熱供給システム。
4. 前記熱媒循環ポンプから吐出される全熱媒流量を取得する熱媒流量取得手段を１つだけ備える請求項１から３のいずれか一項に記載の熱供給システム。
5. 前記熱媒循環回路は、前記熱源機及び前記熱媒循環ポンプに接続された主循環回路と、前記主循環回路から分岐して各熱負荷端末に接続された複数の端末循環回路と、を備え、
   各端末循環回路に、それぞれの熱負荷端末への熱媒流量を調整可能な流量調整弁が設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の熱供給システム。
6. 並列接続された複数の熱負荷端末と熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環回路と、当該熱媒循環回路に設けられた熱媒循環ポンプとを備え、前記複数の熱負荷端末がそれぞれ単独で又は他の熱負荷端末と同時に稼働可能に構成された熱供給システムの運転方法であって、
   前記熱媒循環ポンプの回転数に応じたポンプ揚程と熱媒流量との関係であるポンプ特性を記憶するポンプ特性記憶工程と、
   前記熱供給システムの設置後の試運転時又は点検時に、熱媒流量を検出する熱媒流量検出センサを前記熱媒循環回路に介挿させると共に各熱負荷端末を順次単独で稼働させて、各熱負荷端末が単独で稼働する場合におけるポンプ揚程と前記熱媒流量検出センサで検出された熱媒流量との関係である端末特性を、各熱負荷端末についてそれぞれ取得して記憶する端末特性記憶工程と、
   前記熱供給システムの定常運転時に、各熱負荷端末の稼働状態に基づいて、実際に稼働している熱負荷端末についてのそれぞれの端末特性を合成して得られる合成端末特性を取得する合成端末特性取得工程と、
   取得された合成端末特性と前記ポンプ特性とに基づいて前記熱媒循環ポンプの回転数を制御する回転数制御工程と、
   を備える熱供給システムの運転方法。

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