JP2013164240A - 熱源システム及び熱源システムの復電時における起動台数制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の熱源機と、各熱源機に対して起動指令を与えるとともに、無停電電源に接続されていない上位制御装置20とを備え、上位制御装置20は、停電直前に起動していた熱源機台数を記憶するための不揮発性の第1記憶部を備え、停電から復旧した場合に、第1記憶部に格納されている熱源機台数に従って復電時における熱源機の台数制御を行う熱源システムを提供する。
【選択図】図3
Description
本発明は、複数の熱源機と、各前記熱源機に対して起動指令を与えるとともに、無停電電源に接続されていない上位制御手段とを備え、前記上位制御手段は、停電直前に起動していた熱源機台数を記憶するための不揮発性の第1記憶手段を備え、停電から復旧した場合に、前記第1記憶手段に格納されている熱源機台数に従って前記熱源機を起動させる熱源システムを提供する。
また、上記熱源システムによれば、各熱源機が自動再起動機能を有しており、復電後に自動再起動機能によって熱源機が自ら再起動する場合、すなわち、上位制御手段からの起動指示を待たずに熱源機自らが自動的に再起動してしまう場合であっても、起動している熱源機台数と上位制御手段が把握している起動台数を一致させることが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態に係る熱源システム1の構成を概略的に示した図である。熱源システム1は、例えば、空調機や給湯機、工場設備等の外部負荷3に対して供給する冷水(熱媒)に対して冷熱を与える複数の熱源機11a、11b、11cを備えている。図1では、3台の熱源機11a、11b、11cが設置されている場合について例示しているが、熱源機の設置台数については任意に決定することができる。
熱源機11aは、2段圧縮2段膨張サブクールサイクルを実現する構成となっている。このターボ冷凍機は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機31と、ターボ圧縮機31によって圧縮された高温高圧のガス冷媒を凝縮する凝縮器32と、凝縮器32にて凝縮された液冷媒に対して過冷却を与えるサブクーラ33と、サブクーラ33からの液冷媒を膨張させる高圧膨張弁34と、高圧膨張弁34に接続されるとともにターボ圧縮機31の中間段および低圧膨張弁35に接続される中間冷却器37と、低圧膨張弁35によって膨張させられた液冷媒を蒸発させる蒸発器36とを備えている。
サブクーラ33は、凝縮器32の冷媒流れ下流側に、凝縮された冷媒に対して過冷却を与えるように設けられている。サブクーラ33の冷媒流れ下流側直後には、過冷却後の冷媒温度Tsを計測する温度センサ52が設けられている。
凝縮器32及びサブクーラ33には、これらを冷却するための冷却伝熱管41が挿通されている。冷却水流量F2は流量計54により、冷却水出口温度Tcoutは温度センサ55により、冷却水入口温度Tcinは温度センサ56により計測されるようになっている。冷却水は、図示しない冷却塔において外部へと排熱された後に、再び凝縮器32及びサブクーラ33へと導かれるようになっている。
凝縮器32の気相部と蒸発器36の気相部との間には、ホットガスバイパス管43が設けられている。そして、ホットガスバイパス管43内を流れる冷媒の流量を制御するためのホットガスバイパス弁44が設けられている。ホットガスバイパス弁44によってホットガスバイパス流量を調整することにより、IGV40では制御が十分でない非常に小さな領域の容量制御が可能となっている。
補助記憶装置は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。この補助記憶装置には、各種プログラムが格納されており、CPUが補助記憶装置から主記憶装置にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
図4に示されるように、上位制御装置20は、第1記憶部22、第2記憶部23、処理部24、停電検出部25、起動可能検知部26を主な構成として備えている。
第1記憶部22は、停電直前に起動されていた熱源機台数を記憶するためのものである。例えば、上位制御装置20によって熱源機の台数制御が行われている場合に、起動している熱源機台数が第1記憶部22に書き込まれる。例えば、処理部24が起動させる熱源機の台数を変更する度に、第1記憶部22に新たな熱源機台数を書き込むこととすればよい。これにより、停電が発生した場合には、停電直前に起動されていた熱源機台数が第1記憶部22に記憶されている状態とすることができる。
まず、停電が発生していない場合には、外部負荷3の要求負荷に応じた熱源機の台数制御が行われる。この台数制御は、公知の技術を採用することができる。そして、処理部24は、熱源機の起動台数が変更される度に、第1記憶部22に対して熱源機台数を書き込む(図5のステップSA1)。
更に、起動可能検知部26は、起動可能な熱源機を検出し、起動可能な熱源機の情報を処理部24に出力する(ステップSA6)。
なお、第1記憶部22に記憶されている起動台数が0台であった場合には、いずれの熱源機制御装置10a、10b、10cに対しても起動指令が出力されないこととなる。
また、本実施形態に係る熱源システム1及び熱源システムの復電時における起動台数制御方法によれば、上位制御装置20及び各熱源機11a、11b、11cに無停電電源を設ける必要がないので、コスト低減を図ることが可能となる。
このように、本実施形態の復電時における起動台数制御は、自動再起動機能を有している熱源機にも有していない熱源機にも同様に適用することが可能となる。
例えば、従来においては、図6に破線で示されるように、復電時において、作業員がまずは1台の熱源機11aを起動させ(時刻t2)、この熱源機11aの出力と外部負荷3による目標負荷とを比較し、1台の熱源機11aでは出力が不足していた場合に、2台の熱源機11bを起動させていた(時刻t3)。このように、従来は、熱源機の出力と要求負荷とのバランスを確認しながら1台ずつ熱源機を起動させていたため、停電前の状態に戻るまでにはかなりの時間を要していた。
また、第1記憶部22に、起動台数に代えて、停電直前の外部負荷3の要求負荷を記憶させることとし、復電時には、この外部負荷3の要求負荷に応じた台数の熱源機に対して起動指令を出力することとしてもよい。このように、外部負荷3の要求負荷を第1記憶部22に記憶させることによっても同様の効果を得ることが可能となる。
また、本実施形態において、上位制御装置20が、外部負荷3から通知されるよう要求負荷に基づいて、冷水ポンプ21や冷却塔(図示略)等の補機の周波数制御も行っている場合には、復電時において、これら補機に対して定格周波数を制御指令として出力し、その後、通常制御へ移行させることとしてもよい。
また、上位制御装置20は、例えば、復電時において、停電時間を取得する機能を有しており、停電時間が予め設定されている閾値よりも長い場合には、復電時における熱源機の起動を行わないこととしてもよい。
一方、ステップSB4において、第1記憶部22に格納されている熱源機台数が1台未満、すなわち、0台である場合には、通常の運転停止からの再起動であると判断し、通常時における起動時の台数制御を実行する。
このように、第1記憶部22に格納されている熱源機台数が1台以上か否かによって停電検知を行うことにより、上述したような停電フラグを不要とすることができる。
10a、10b、10c 熱源機制御装置
11a、11b、11c 熱源機
20 上位制御装置
22 第1記憶部
23 第2記憶部
24 処理部
25 停電検出部
26 起動可能検知部
Claims (7)
- 複数の熱源機と、
各前記熱源機に対して起動指令を与えるとともに、無停電電源に接続されていない上位制御手段と
を備え、
前記上位制御手段は、停電直前に起動していた熱源機台数を記憶するための不揮発性の第1記憶手段を備え、停電から復旧した場合に、前記第1記憶手段に格納されている熱源機台数に従って前記熱源機を起動させる熱源システム。 - 前記上位制御手段は、前記熱源機の起動優先順位を記憶するための不揮発性の第2記憶手段を備え、停電から復旧した場合に、前記第2記憶手段に記憶されている前記熱源機の起動優先順位に従って前記熱源機を起動させる請求項1に記載の熱源システム。
- 前記上位制御手段は、各前記熱源機が起動可能な状態にあるか否かを検出する起動可能検知手段を備え、停電から復旧した場合に、起動可能な前記熱源機を優先的に起動させる請求項1または請求項2に記載の熱源システム。
- 前記第1記憶手段には、前記熱源機台数に代えて、停電直前に起動していた熱源機の識別情報が記憶され、
前記上位制御手段は、停電から復旧した場合に、前記第1記憶手段に記憶されている熱源機の識別情報に従って前記熱源機を起動させる請求項1から請求項3のいずれかに記載の熱源システム。 - 前記第1記憶手段には、前記熱源機台数に代えて、停電直前の外部負荷の要求負荷が記憶され、
前記上位制御手段は、停電から復旧した場合に、前記第1記憶手段に記憶されている外部負荷の要求負荷に基づいて、復電時に起動させる熱源機台数を決定する請求項1から請求項3のいずれかに記載の熱源システム。 - 前記上位制御手段は、前記第1記憶手段に格納されている熱源機台数が1台以上である場合に、停電から復旧したと判断し、前記第1記憶手段に格納されている熱源機台数に従って前記熱源機を起動させる請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱源システム。
- 複数の熱源機を備える熱源システムの復電時における起動台数制御方法であって、
停電前における熱源機起動台数を記憶しておき、
復電時において、記憶していた熱源機起動台数に従って前記熱源機を起動させる方法。
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