JP2012247118A - Air-cooled heat pump chiller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空冷ヒートポンプチラー、例えば、暖房状態にてデマンド制御する空冷ヒートポンプチラーに関する。 The present invention relates to an air-cooled heat pump chiller, for example, an air-cooled heat pump chiller that performs demand control in a heating state.
従来の空冷ヒートポンプチラーとして、例えば、「デマンドコントロール装置5から信号が発信され、空気調和機1がこの信号を検出すると、空気調和機1は現在の運転能力を記憶した後、運転能力を落とす。デマンドコントロール装置5からの信号の発信が停止すると、空気調和機1は記憶していた運転能力で運転を再開する。また、集中コントローラを用いることによって、複数の空気調和機1に対してデマンドコントロール制御を行う」というものがある(特許文献1参照)。
As a conventional air-cooled heat pump chiller, for example, “When a signal is transmitted from the
このようなものにおいては、「デマンドコントロール時でも、冷房あるいは暖房運転の継続が可能となり、快適度の低下が少なくなる」(特許文献1参照)とされている。 In such a case, it is stated that “cooling or heating operation can be continued even during demand control, and a decrease in comfort level is reduced” (see Patent Document 1).
また、例えば、「デマンドコントロール信号を空気調和機が検出した場合、空気調和機の運転状態が冷房時は圧縮機の逆転を停止し、室内のファンは運転続行させ、空気調和機の運転状態が暖房時は圧縮機及び室内ファンの運転を停止させ、デマンドコントロール信号が解除された場合は、デマンドコントロール信号検出直前の運転状態に戻す」というものがある(特許文献2参照)。 For example, “When the air conditioner detects a demand control signal, the air conditioner is stopped when the air conditioner is in the cooling state, the compressor reverse rotation is stopped, the indoor fan is kept running, and the air conditioner is in an operating state. When heating, the operation of the compressor and the indoor fan is stopped, and when the demand control signal is canceled, the operation state immediately before detection of the demand control signal is restored "(see Patent Document 2).
このようなものにおいては、「冷房運転時のデマンドコントロール信号の入力に対しては送風運転を行い、人体への風の供給を継続して行い快適性を向上させる。また暖房運転時のデマンドコントロール信号の入力に対しては送風機も停止し、人体への風の供給を中止して快適性を向上させる」(特許文献2参照)とされている。 In such a case, “In response to a demand control signal input during cooling operation, an air blowing operation is performed to continuously supply air to the human body and improve comfort. Also, a demand control during heating operation. In response to the input of the signal, the blower is also stopped, and the supply of wind to the human body is stopped to improve comfort ”(see Patent Document 2).
また、例えば、「温度検出装置7a,7bが検出する室内温度と、温度設定装置9a,9bで設定された室内の設定温度とを比較する温度差比較装置12a,12bと、前記温度差比較装置より運転信号及び停止信号にて圧縮機5a,5bの運転・停止を制御する運転制御装置10a,10bと、温度差比較装置12a,12bから送信される温度差により設定温度をシフトする設定温度シフト装置13a,13bから構成される」(特許文献3参照)というものがある。 Further, for example, “a temperature difference comparison device 12a, 12b that compares a room temperature detected by the temperature detection devices 7a, 7b and a room temperature set by the temperature setting devices 9a, 9b, and the temperature difference comparison device The operation control device 10a, 10b that controls the operation / stop of the compressors 5a, 5b by the operation signal and the stop signal and the set temperature shift that shifts the set temperature by the temperature difference transmitted from the temperature difference comparison devices 12a, 12b. There is a device composed of devices 13a and 13b (see Patent Document 3).
このようなものにおいては、「設定温度と室温の温度差に応じて設定温度を冷房では高く、暖房では低くし、建物内の最適環境を損なうこと無く電力デマンド制御できる」(特許文献3参照)とされている。 In such a case, “power demand control can be performed without deteriorating the optimum environment in the building by setting the set temperature higher in the cooling and lowering in the heating according to the temperature difference between the set temperature and the room temperature” (see Patent Document 3). It is said that.
しかしながら、特許文献1〜3のいずれにおいても暖房状態にてデマンド制御したときには使用電力量の低減度合いを大きくすることができないという問題点があった。
However, in any of
具体的には、従来の空冷ヒートポンプチラーは、冷房状態にてデマンド制御する際、圧縮機の運転容量を低減させていくことにより、使用電力量を低減させていた。従来の空冷ヒートポンプチラーは、暖房状態にてデマンド制御する際についても、圧縮機の運転容量を低減させていくことにより、使用電力量を低減させていた。しかしながら、従来の空冷ヒートポンプチラーは、冷房状態と暖房状態とでは、低減される使用電力量を比較したとき、暖房状態では、圧縮機の運転容量に基づいてデマンド制御したとしても、冷房時ほどの使用電力量の低減効果は得られなかった。 Specifically, the conventional air-cooled heat pump chiller reduces the amount of power used by reducing the operating capacity of the compressor when performing demand control in a cooling state. The conventional air-cooled heat pump chiller reduces the amount of power used by reducing the operating capacity of the compressor even when demand control is performed in a heating state. However, when the conventional air-cooled heat pump chiller compares the amount of electric power to be reduced in the cooling state and the heating state, even if the demand control is performed based on the operating capacity of the compressor in the heating state, The effect of reducing power consumption was not obtained.
すなわち、暖房状態にてデマンド制御する際、圧縮機の運転容量に基づいて使用電力量を制御する構成では、使用電力量を大幅に低減させることはできなかった。 That is, when demand control is performed in a heating state, the configuration in which the power consumption is controlled based on the operating capacity of the compressor cannot significantly reduce the power consumption.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、暖房状態でデマンド制御したときであっても、使用電力量の低減度合いを大きくすることができる空冷ヒートポンプチラーを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an air-cooled heat pump chiller that can increase the degree of reduction in power consumption even when demand control is performed in a heating state. It is.
本発明に係る空冷ヒートポンプチラーは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を冷媒配管で接続し、内部に冷媒が循環する冷媒回路と、前記凝縮器が接続され、前記凝縮器を流れる冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路と、前記凝縮器から流出した熱媒体の温度を測定する熱媒体温度測定センサと、運転モードとして通常モードとデマンドモードを有し、暖房運転時にデマンド指令を受信すると前記デマンドモードを実行する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記デマンドモードにおいては、前記熱媒体温度測定センサで測定される熱媒体温度の目標値を通常モードの目標値よりも低い目標値Aとして、少なくとも前記圧縮機の回転数を制御するものを備えたものである。 An air-cooled heat pump chiller according to the present invention connects a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator with refrigerant piping, and a refrigerant circuit in which refrigerant circulates and the condenser are connected to flow through the condenser. A heat medium circuit in which a heat medium that exchanges heat with the refrigerant circulates, a heat medium temperature measurement sensor that measures the temperature of the heat medium that has flowed out of the condenser, and a normal mode and a demand mode as operation modes. A control device that executes the demand mode when receiving a demand command, and in the demand mode, the control device sets a target value of the heat medium temperature measured by the heat medium temperature measurement sensor as a target of a normal mode. As the target value A lower than the value, at least the number of revolutions of the compressor is controlled.
本発明の空冷ヒートポンプチラーは、暖房状態でデマンド制御する際、凝縮器の熱媒体温度の目標値を変更することにより、暖房状態でデマンド制御したときであっても、使用電力量の低減度合いを大きくすることができるという効果を有する。 The air-cooled heat pump chiller of the present invention changes the target value of the heat medium temperature of the condenser when demand control is performed in the heating state, so that the degree of reduction in power consumption can be reduced even when demand control is performed in the heating state. It has the effect that it can be enlarged.
以下、本発明に係る空冷ヒートポンプチラーの実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an air-cooled heat pump chiller according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における空冷ヒートポンプチラーの構成を概略的に示すブロック図である。同図に示されるように、空冷ヒートポンプチラー1の構成としては、送風機用電動機10と、圧縮機用電動機11と、水側熱交換器12と、電子膨張弁13と、四方切換弁14と、これらを統括制御する空調制御装置15とを備えている。また、水側熱交換器12の出口水温を計測する出口水温センサ16と、水側熱交換器12の水入口水温を計測する入口水温センサ17とを備えている。なお、「出口水温センサ16」は、本発明における「熱媒体温度測定センサ」に相当する。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an air-cooled heat pump chiller according to
空冷ヒートポンプチラー1は、セントラル方式の熱源機であり、熱源機は外気で直接冷却される。すなわち、空冷ヒートポンプチラーは、熱源機が空気に対して吸熱と放熱とを行うことにより熱交換を実施するヒートポンプシステムである。
The air-cooled
送風機用電動機10は、後述する空気側熱交換器102の近傍に設置され、空気側熱交換器102が外気と熱交換をするときに風の流れを発生させている。
The
圧縮機用電動機11は、後述する圧縮機100の運転容量を制御するためのものであり、例えば、回転周波数等が制御されることにより、運転容量の制御が行われる。
The compressor motor 11 is for controlling the operating capacity of the
水側熱交換器12は、冷房時であれば、負荷側から配管を介して空冷ヒートポンプチラー1の水入口より供給された水は冷却された後、空冷ヒートポンプチラー1の水出口から配管を介して負荷側に戻される。一方、暖房時であれば、負荷側から配管を介して空冷ヒートポンプチラー1の水入口より供給された水は加熱された後、空冷ヒートポンプチラー1の水出口から配管を介して負荷側に戻される。
When the water-
すなわち、水側熱交換器12は、凝縮器のことである。水側熱交換器12は、圧縮機用電動機11により圧縮された高温かつ高圧の冷媒と空冷ヒートポンプチラーの負荷側(図示せず)から流入した熱媒体とを熱交換させる。なお、冷媒と熱媒体は、例えば、R410A、R407C、R404AなどのHFC冷媒、R22、R134aなどのHCFC冷媒、もしくは炭化水素、ヘリウムのような自然冷媒等である。また、空冷ヒートポンプチラーの負荷側を冷却する場合には、ブライン等でもよい。
That is, the water
電子膨張弁13は、後述するように冷凍サイクルにて使用されるものである。例えば、冷房時においては、圧縮機100で高圧になった冷媒を低圧の冷媒にするものであり、暖房時においては、具体的には、例えば、外気温度と出口水温から目標吐出温度を決定し、その吐出温度に近づくように開度を調整するものである。
The electronic expansion valve 13 is used in a refrigeration cycle as will be described later. For example, during cooling, the refrigerant that has become high pressure in the
すなわち、電子膨張弁13は、冷媒回路の膨張弁として、冷媒配管内を流れる冷媒の流量の調節等を行う。電子膨張弁13の絞りの開度の調整は、例えば、ステッピングモータ(図示せず)により絞りの開度を調整することが可能である。 That is, the electronic expansion valve 13 adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe as an expansion valve of the refrigerant circuit. Adjustment of the aperture of the electronic expansion valve 13 can be performed, for example, by adjusting the aperture of the aperture using a stepping motor (not shown).
四方切換弁14は、後述するように冷凍サイクルにて使用されるものであり、圧縮機100の入口と出口の冷媒配管の切換弁のことである。これにより、冷媒の流れの向きを変え、冷房と暖房とを1台で行うようにしているものである。
The four-
次に、空調制御装置15は、記憶部20と、演算部21と、通信部22と、制御部23とを備えている。
Next, the air
記憶部20は、例えば、揮発性メモリと不揮発性メモリ等からなる。揮発性メモリには、例えば、演算途中のデータや空冷ヒートポンプチラーのさまざまな状況を示すデータが格納され、不揮発性メモリには、例えば、空冷ヒートポンプチラーを稼働させるためのプログラム等が予め格納されている。 The storage unit 20 includes, for example, a volatile memory and a nonvolatile memory. In the volatile memory, for example, data in the middle of calculation and data indicating various conditions of the air-cooled heat pump chiller are stored, and in the nonvolatile memory, for example, a program for operating the air-cooled heat pump chiller is stored in advance. Yes.
演算部21は、記憶部20に格納されているプログラムやデータに基づいて所定の演算を実行し、それにより、送風機用電動機10、圧縮機用電動機11等を制御するための制御量を算出する。
The
通信部22は、いわゆる通信インターフェースである。例えば、外部制御信号や各種データ信号等を送受信する。これにより、外部からデマンド制御指令が到来したときには、空冷ヒートポンプチラーはデマンド制御を実行することができる。また、通信部22は、出口水温センサ16や入口水温センサ17により計測された出口水温や入口水温を受信し、さらに、空冷ヒートポンプチラー1内に設置された各種センサ(図示せず)により計測された各種センサ信号を受信する。これらの受信データに基づいて先に説明した演算部21が規定のプログラムに基づいて、さまざまな演算を実行するのである。
The
制御部23は、マイクロプロセッサを主体として構成され、記憶部20に格納されている規定のプログラムに基づいて、空調制御装置15全体を統括制御し、さらに、送風機用電動機10や圧縮機用電動機11等を適宜に制御するものである。
The control unit 23 is configured mainly with a microprocessor, and controls the entire air
次に、空冷ヒートポンプチラー1の冷媒回路の詳細について図2を用いて説明する。
Next, details of the refrigerant circuit of the air-cooled
すなわち、図2は、本発明の実施の形態1における空冷ヒートポンプチラー1の冷媒回路を示す図である。
That is, FIG. 2 is a diagram illustrating a refrigerant circuit of the air-cooled
まず、冷房運転時には、圧縮機100で圧縮された冷媒は、四方切換弁14を通ってから、空気側熱交換器102、電子膨張弁13、水側熱交換器12を順に通り、再び四方切換弁14を通った後、アキュムレータ103を介して圧縮機100へ戻る。
First, at the time of cooling operation, the refrigerant compressed by the
次に、暖房運転時には、圧縮機100で圧縮された冷媒は、四方切換弁14を通ってから、水側熱交換器12、電子膨張弁13、空気側熱交換器102を通り、再び四方切換弁14を通った後、アキュムレータ103を介して圧縮機100へ戻る。
Next, at the time of heating operation, the refrigerant compressed by the
ここで、冷房運転時と暖房運転時において、冷媒回路に必要な冷媒量を比較すると、水側熱交換器12の方が空気側熱交換器102よりも冷媒を凝縮する効率が良い。そのため、熱交換器の冷媒側における内容積を小さくすることができる。それにより、冷房運転時よりも暖房運転時の方が冷媒回路に必要な冷媒量は少なくて済む。従って、余剰分の冷媒液は、バイパス配管104を介して冷媒量調整タンク105に流れ込んで貯留される。このとき、冷媒量調整タンク105内は、冷媒液で満たされることとなる。また、暖房運転後、冷房運転に切替えたときには、冷媒回路に必要な冷媒量が不足する。そのため、冷媒量調整タンク105内に貯留した冷媒液が冷凍サイクルに流れ込むことにより、不足分を補うことができるのである。なお、このときには、冷媒量調整タンク105内は冷媒ガスのみとなる。このような冷媒回路により、空冷ヒートポンプチラーは冷暖房を行うことができるのである。
Here, when the amount of refrigerant necessary for the refrigerant circuit is compared during the cooling operation and the heating operation, the water-
次に、圧縮機100の運転容量と使用電力量との相関関係について図3を用いて詳細に説明する。
Next, the correlation between the operating capacity of the
図3は、本発明の実施の形態1における圧縮機100の運転容量に対する使用電力量の特性図である。図3に示されるように、横軸を圧縮機100の運転容量として、縦軸を使用電力量としたときの冷却性能200と加熱性能201とは異なる特性を示す。すなわち、冷房時においては、圧縮機100の運転容量を低減させるにつれて、使用電力量は大幅に低減する。そのため、使用電力量を抑制するためのデマンド制御を行うとき、冷房運転中であれば、運転容量を低減させるようにすることで、使用電力量を低減させることができる。
FIG. 3 is a characteristic diagram of the amount of power used with respect to the operating capacity of the
これに対して、暖房時においては、圧縮機100の運転容量を低減させたとしても、使用電力量の低減度合いは小さい。従って、デマンド制御を行うときに、冷房時のように運転容量を低減させたとしても、使用電力量の低減には大きく寄与しない。この結果、冷房時のデマンド制御においては、運転容量を制御パラメータとすることが好ましいものの、暖房時のデマンド制御においては、運転容量を直接の制御パラメータとすることは好ましくない。
On the other hand, at the time of heating, even if the operating capacity of the
次に、暖房時において、水側熱交換器12の温水出口温度と使用電力量との相関関係について図4を用いて詳細に説明する。
Next, the correlation between the hot water outlet temperature of the water-
図4は、本発明の実施の形態1における空冷ヒートポンプチラー1の水側熱交換器12の出口水温に対する使用電力量の特性図である。図4に示されるように、横軸を温水出口温度、すなわち、出口水温として、縦軸を使用電力量としたときの加熱性能301は、出口水温を下げていくにつれて、使用電力量は大幅に低減する。そのため、使用電力量を抑制するためのデマンド制御を行うとき、暖房運転中であれば、出口水温を下げるようにすることで、使用電力量を低減させることができる。この結果、暖房運転時のデマンド制御においては、出口水温を制御パラメータとすることが好ましい。
FIG. 4 is a characteristic diagram of the amount of power used with respect to the outlet water temperature of the water-
具体的には、水側熱交換器12の出口水温を通常運転時の熱媒体の温度よりも低いデマンド運転時の熱媒体の温度に下げることにより、空調制御装置15は水側熱交換器12の冷媒圧力を下げる。それにより、水側熱交換器12から空気側熱交換器102へ冷媒を送り出すときの圧力比は低減する。その結果、冷媒回路において、低圧側から高圧側へ冷媒を供給するための圧縮機100の動力負荷を大幅に削減することができる。従って、圧縮機用電動機11の仕事量を大幅に削減することができる。すなわち、圧縮機用電動機11の使用電力量を削減することができる。その結果、暖房運転時に空冷ヒートポンプチラーの使用電力量を大幅に削減することができる。なお、「通常運転時」は、本発明における「通常モード」に相当し、「デマンド運転時」は、本発明における「デマンドモード」に相当し、「通常運転時の熱媒体の温度」は、「通常モードの目標値」に相当し、「デマンド運転時の熱媒体の温度」は、「目標値A」に相当する。
Specifically, the
次に、以上説明した空冷ヒートポンプチラー1の構成とデマンド制御方法とを前提として、本発明の要部である、暖房運転時のデマンド制御の際、水側熱交換器12の出口水温を制御することにより、暖房時にデマンド制御したときでありつつも、使用電力量の低減度合いを大きくする処理について説明する。
Next, on the premise of the configuration of the air-cooled
図5は、本発明の実施の形態1におけるデマンド制御処理の詳細を示すフローチャートである。すなわち、デマンド制御をする際、暖房時には、水側熱交換器12の出口水温を制御することにより、使用電力量を低減させる。なお、デマンド制御をする際、冷房時には、通常通り、運転容量を制御することにより、使用電力量を低減させる。
FIG. 5 is a flowchart showing details of the demand control process in the first embodiment of the present invention. That is, when performing demand control, the amount of power used is reduced by controlling the outlet water temperature of the water-
まず、制御信号があるか否かを確認する(S100)。すなわち、空冷ヒートポンプチラー1に制御信号が到来したか否かを確認する。制御信号がないときには(S100NO)、再び制御信号が到来するまで待機し続ける。これに対して、制御信号があるときには(S100YES)、次に制御信号の種別を判定する。
First, it is confirmed whether or not there is a control signal (S100). That is, it is confirmed whether or not a control signal has arrived at the air-cooled
すなわち、制御信号がデマンド信号であるか否かの判定処理がなされる(S101)。制御信号がデマンド信号ではないときには(S101NO)、通常の運転時における供給水温標準設定値に設定し、処理は終了する(S102)。例えば、出口水温を45℃に設定する。なお、加熱時、すなわち、暖房時の出口水温の範囲としては、例えば、35〜55℃の間で5℃間隔で設定される。ただし、下限値と上限値は機種によって異なるものであり、例えば、32〜52℃のものがあり、35〜70℃のものもある。設定間隔も同様に5℃以外のものでもよく、1℃間隔であったりしてもよい。また、設定間隔はデマンド制御時に動的に変更させるようにしてもよい。このようにすることで、外部環境の変化に応じた制御が可能となる。 That is, it is determined whether or not the control signal is a demand signal (S101). When the control signal is not a demand signal (NO in S101), the supply water temperature standard set value during normal operation is set, and the process ends (S102). For example, the outlet water temperature is set to 45 ° C. In addition, as a range of the outlet water temperature at the time of heating, that is, at the time of heating, for example, it is set at intervals of 5 ° C. between 35 ° C. and 55 ° C. However, the lower limit value and the upper limit value are different depending on the model, for example, 32 to 52 ° C and 35 to 70 ° C, for example. Similarly, the set interval may be other than 5 ° C. or may be 1 ° C. intervals. Further, the setting interval may be dynamically changed during demand control. By doing in this way, control according to the change of an external environment is attained.
続いて、制御信号がデマンド信号であるときには(S101YES)、デフォルトの供給水温低温設定値であるか否かを判定する(S103)。デフォルトの供給水温低温設定値であるときには(S103YES)、デマンド運転時の供給水温低温設定値に設定し、処理は終了する(S104)。すなわち、使用電力量を低減させるように現在の出口水温より低い出口水温に設定するのである。このようにすることで、使用電力量を抑制することができる。なお、ここで言うところのデフォルトとはデマンド信号を受信したときに、予め定めた使用電力量に抑えるようにするための出口水温のことである。 Subsequently, when the control signal is a demand signal (S101 YES), it is determined whether or not it is a default supply water temperature low temperature set value (S103). When it is the default supply water temperature low temperature set value (S103 YES), the supply water temperature low temperature set value during demand operation is set, and the process ends (S104). That is, the outlet water temperature is set lower than the current outlet water temperature so as to reduce the amount of power used. By doing in this way, power consumption can be suppressed. Note that the default here refers to the outlet water temperature for suppressing the amount of power used in advance when a demand signal is received.
これに対して、デフォルトの供給水温低温設定値ではないときには(S103NO)、自動補正信号であるか否かを判定する(S105)。自動補正信号であるときには(S105YES)、その自動補正信号の詳細について判定する。具体的には、スケジューリングされた信号であるか否かを判定する(S106)。スケジューリングされた信号であるときには(S106YES)、デマンドスケジューリング運転時の動的供給水温低温設定値に設定し、処理は終了する(S107)。 On the other hand, when it is not the default supply water temperature low temperature set value (NO in S103), it is determined whether or not it is an automatic correction signal (S105). If it is an automatic correction signal (YES in S105), the details of the automatic correction signal are determined. Specifically, it is determined whether the signal is a scheduled signal (S106). When it is a scheduled signal (YES in S106), the dynamic supply water temperature / low temperature setting value at the time of demand scheduling operation is set, and the process ends (S107).
具体的には、ここで言うところの自動補正とは、その都度目標温度となる出口水温を設定するような制御ではなく、ある一定の期間について使用電力量を抑制し続ける制御のことである。例えば、最初の段階で大幅に使用電力量を抑制させるために出口水温を下げた後、所定期間経過した場合には、使用電力量を抑えつつも、最初に使用電力量を抑制させるために設定した出口水温よりも高い温度に設定し、さらに所定時間経過したら、出口水温を元の通常運転時の供給水温標準設定値に戻すというような処理である。このような処理をすることにより、例えば、電力需要が急激に逼迫したときに、いったん使用電力量を大幅に抑えこみ、その後、ゆるやかに使用電力量を抑えるということができるようになる。すなわち、所定の時間ごとに出口水温の値を変更することができる。それにより、急激に電力需要が逼迫し、その後電力需要が落ち着いたときであっても、一度のデマンド指令だけでデマンド運転から通常運転への切替をすることができるので、空冷ヒートポンプチラーの監視を効率よく行うことができる。 Specifically, the automatic correction mentioned here is not control that sets the outlet water temperature that becomes the target temperature each time, but control that continues to suppress the power consumption for a certain period. For example, if the specified period of time has elapsed after the outlet water temperature has been lowered in order to significantly reduce the amount of power used in the first stage, it is set to suppress the amount of power used at the beginning while suppressing the amount of power used. The outlet water temperature is set to a temperature higher than the outlet water temperature, and after a predetermined time has elapsed, the outlet water temperature is returned to the original supply water temperature standard set value during normal operation. By performing such processing, for example, when the power demand is rapidly tightened, it is possible to significantly reduce the power consumption once and then gradually reduce the power consumption. That is, the value of the outlet water temperature can be changed every predetermined time. As a result, even when the power demand suddenly tightens and then the power demand settles down, it is possible to switch from demand operation to normal operation with a single demand command, so the air-cooled heat pump chiller can be monitored. It can be done efficiently.
また、ここで言うところのスケジューリングされた信号とは、例えば、一定期間だけ断続的に使用電力量を抑える処理を繰り返すような処理である。具体的には、1ヶ月間、毎週月曜日の午前10時から午後1時までの間だけ使用電力量を抑えるような処理のことである。このようにすれば、例えば、予め電力需要が逼迫することがわかっているような計画停電のときであっても、自動的にスケジューリングされた使用電力量低減処理を実行することができる。もちろん、一日単位で電力需要が逼迫するときだけスケジューリングさせるようにしてもよいことは言うまでもない。要するに、デマンド指令を受信したときには、予め定めた一又は複数の所定期間の間、デマンド運転を実行することができる。それにより、予め電力が逼迫することが、例えば、1ヶ月単位で明らかになっているときには、自動的にデマンド運転となるようにスケジューリングができるため、電力負荷の需要と供給の効率的な監視をすることができる。 Moreover, the scheduled signal here is a process which repeats the process which suppresses electric power consumption intermittently only for a fixed period, for example. Specifically, this is a process for suppressing the amount of power used only from 10:00 am to 1 pm every Monday for one month. In this way, for example, even in the case of a planned power outage where it is known in advance that the power demand is tight, it is possible to execute the automatically scheduled power consumption reduction process. Of course, it is needless to say that scheduling may be performed only when the power demand is tight on a daily basis. In short, when a demand command is received, the demand operation can be executed for one or more predetermined periods. As a result, when it is clear in advance that power is tight in advance, for example, it can be scheduled to automatically run on demand, so efficient monitoring of power load demand and supply is possible. can do.
一方、スケジューリングされた信号ではないときには(S106NO)、デマンド運転時に手動で設定された供給水温低温設定値に設定し、処理は終了する(S108)。ここで言うところのデマンド運転時の手動設定とは、例えば、オペレータが電力需要を監視している状態で、何らかの原因により急に電力需要が逼迫し始めつつも、先の電力需要が予測できないときに、制御量として、出口水温をリニアに下げつつも、その下げ幅を最初は大きく、その後下げ幅を小さくするように急遽手動で設定してデマンド信号を送信する場合である。このような設定方法としては、例えば、ゲイン調整パラメータ(図示せず)をチューニングすることにより、出口水温を下げていく量を制御するようにしてもよい。 On the other hand, when the signal is not a scheduled signal (NO in S106), it is set to the supply water temperature / low temperature set value manually set during the demand operation, and the process ends (S108). The manual setting at the time of demand operation here is, for example, when the operator is monitoring the power demand and the power demand suddenly starts to be tight for some reason, but the previous power demand cannot be predicted. In addition, as a control amount, while the outlet water temperature is lowered linearly, the demand signal is transmitted after suddenly manually setting the lowering width to be large at first and then to be small. As such a setting method, for example, the amount by which the outlet water temperature is lowered may be controlled by tuning a gain adjustment parameter (not shown).
次いで、自動補正信号ではないときには(S105NO)、続いて、デマンドレベルを判定する(S109)。すなわち、どのデマンドレベルであるかを判定することにより、使用電力量を抑える量を判定するのである。例えば、デマンドレベルiとして、出口水温を45℃としてもよく、デマンドレベルiiとして、出口水温を40℃としてもよく、デマンドレベルiiiとして、出口水温を35℃としてもよい。 Next, when it is not the automatic correction signal (S105 NO), the demand level is subsequently determined (S109). That is, by determining which demand level it is, the amount of power consumption is determined. For example, the outlet water temperature may be 45 ° C. as the demand level i, the outlet water temperature may be 40 ° C. as the demand level ii, and the outlet water temperature may be 35 ° C. as the demand level iii.
具体的には、デマンドレベルがiであれば(S109のi)、デマンドレベルi運転時の供給水温低温設定値に設定し、処理は終了する(S110)。また、デマンドレベルがiiであれば(S109のii)、デマンドレベルii運転時の供給水温低温設定値に設定し、処理は終了する(S111)。また、デマンドレベルがiiiであれば(S109のiii)、デマンドレベルiii運転時の供給水温低温設定値に設定し、処理は終了する(S112)。なお、このデマンドレベルは3段階に限定されず、さらに細かい段階であってもよく、これより少ない段階であってもよい。例えば、0.5℃ずつの段階に分かれているデマンドレベルであってもよく、それとは異なり、10℃ずつの段階に分かれているデマンドレベルであってもよい。要するに、デマンドレベルによる制御においては、毎回目標温度となる出口水温を設定する処理である。このように、複数のデマンド指令を受信可能であり、受信したデマンド指令の種類に応じた出口水温を設定することができる。 Specifically, if the demand level is i (i in S109), the supply water temperature is set to the low temperature setting value at the time of the demand level i operation, and the process ends (S110). If the demand level is ii (ii of S109), the supply water temperature is set to the low temperature setting value during the operation of the demand level ii, and the process ends (S111). If the demand level is iii (S109 iii), the supply water temperature is set to the low temperature setting value during the demand level iii operation, and the process ends (S112). Note that the demand level is not limited to three levels, and may be a finer level or a lower level. For example, the demand level may be divided into steps of 0.5 ° C., and the demand level may be divided into steps of 10 ° C. In short, the control based on the demand level is a process of setting the outlet water temperature that becomes the target temperature every time. Thus, a plurality of demand commands can be received, and the outlet water temperature can be set according to the type of the received demand commands.
以上の構成により、暖房運転時にデマンド制御する際、凝縮器の熱媒体温度の目標値を変更することにより、暖房状態でデマンド制御したときであっても、使用電力量の低減度合いを大きくすることができる。これにより、エネルギー消費量を削減することができる。 With the above configuration, when demand control is performed during heating operation, the degree of reduction in power consumption can be increased by changing the target value of the heat medium temperature of the condenser even when demand control is performed in the heating state. Can do. Thereby, energy consumption can be reduced.
具体的には、暖房運転時にデマンド制御するときには、水側熱交換器12の出口水温を下げることにより、空調制御装置15は水側熱交換器12の冷媒圧力を下げる。それにより、水側熱交換器12から空気側熱交換器102へ冷媒を送り出すときの圧力比は低減する。その結果、圧縮機100の動力負荷を小さくすることができる。従って、圧縮機用電動機11の使用電力量を削減することができる。
Specifically, when demand control is performed during heating operation, the
1:空冷ヒートポンプチラー、10:送風機用電動機、11:圧縮機用電動機、12:水側熱交換器、13:電子膨張弁、14:四方切換弁、15:空調制御装置、16:出口水温センサ、17:入口水温センサ、20:記憶部、21:演算部、22:通信部、23:制御部、100:圧縮機、102:空気側熱交換器、103:アキュムレータ、104:バイパス配管、105:冷媒量調整タンク、200:冷却性能、201、301:加熱性能。 1: air-cooled heat pump chiller, 10: motor for blower, 11: motor for compressor, 12: water-side heat exchanger, 13: electronic expansion valve, 14: four-way switching valve, 15: air-conditioning control device, 16: outlet water temperature sensor 17: Inlet water temperature sensor, 20: Storage unit, 21: Calculation unit, 22: Communication unit, 23: Control unit, 100: Compressor, 102: Air-side heat exchanger, 103: Accumulator, 104: Bypass piping, 105 : Refrigerant amount adjustment tank, 200: Cooling performance, 201, 301: Heating performance.
Claims (4)
前記凝縮器が接続され、前記凝縮器を流れる冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路と、
前記凝縮器から流出した熱媒体の温度を測定する熱媒体温度測定センサと、
運転モードとして通常モードとデマンドモードを有し、暖房運転時にデマンド指令を受信すると前記デマンドモードを実行する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記デマンドモードにおいては、前記熱媒体温度測定センサで測定される熱媒体温度の目標値を通常モードの目標値よりも低い目標値Aとして、少なくとも前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とする空冷ヒートポンプチラー。 A refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are connected by a refrigerant pipe, and the refrigerant is circulated therein;
A heat medium circuit that is connected to the condenser and in which a heat medium that exchanges heat with the refrigerant flowing through the condenser circulates;
A heat medium temperature measurement sensor for measuring the temperature of the heat medium flowing out of the condenser;
A control device that has a normal mode and a demand mode as an operation mode, and executes the demand mode when a demand command is received during heating operation;
With
The controller is
In the demand mode, the target value A of the heat medium temperature measured by the heat medium temperature measurement sensor is set to a target value A lower than the target value of the normal mode, and at least the rotation speed of the compressor is controlled. Air-cooled heat pump chiller.
複数種のデマンド指令を受信するものであり、
前記受信したデマンド指令の種類に応じた前記目標値Aを設定することを特徴とする請求項1に記載の空冷ヒートポンプチラー。 The controller is
It receives multiple types of demand commands,
The air-cooled heat pump chiller according to claim 1, wherein the target value A is set according to the type of the received demand command.
所定の時間ごとに前記目標値Aの値を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の空冷ヒートポンプチラー。 The controller is
The air-cooled heat pump chiller according to claim 1 or 2, wherein the target value A is changed at predetermined time intervals.
デマンド指令を受信した場合、予め定めた一又は複数の所定期間の間デマンドモードを実行することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の空冷ヒートポンプチラー。 The controller is
The air-cooled heat pump chiller according to any one of claims 1 to 3, wherein, when a demand command is received, the demand mode is executed for one or more predetermined periods.
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