JP2014035148A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱源として複数のチラーを備えた空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system including a plurality of chillers as a heat source.
データセンタにはIT(情報技術)装置やICT(情報通信技術)装置を構成する多数のサーバやコンピュータなどの電子機器がフロア内に配置されており、これらの電子機器から発生する大量の熱を処理する空調システムが用いられている。 In the data center, a large number of electronic devices such as IT (information technology) devices and ICT (information communication technology) devices are arranged on the floor, and a large amount of heat generated from these electronic devices is generated. A processing air conditioning system is used.
この空調システムとしては、フロア内に配置されるAHU(エアハンドリングユニット)と、フロア外(例えばデータセンタの外)に配置される複数のチラーと、が設けられたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。AHUは、電子機器で発生した熱により温度が高くなったフロア内の空気を、チラーから供給された冷水を用いて冷却するものである。冷却されて温度が低くなった空気は、電子機器から発生した熱を奪い電子機器を冷却している。その一方で、フロア内の空気から熱を吸収して温度が高くなった冷水は複数の空冷チラーによって冷却され、再びAHUに供給される。チラーでは冷水が吸収した熱が外気に放出されている。 As this air conditioning system, one provided with an AHU (air handling unit) arranged in the floor and a plurality of chillers arranged outside the floor (eg outside the data center) is known (for example, , See Patent Document 1). AHU cools air in a floor whose temperature has been increased by heat generated by an electronic device using cold water supplied from a chiller. The air that has been cooled to lower the temperature takes heat generated from the electronic device and cools the electronic device. On the other hand, the cold water whose temperature has been increased by absorbing heat from the air in the floor is cooled by a plurality of air-cooled chillers and supplied to the AHU again. In the chiller, the heat absorbed by the cold water is released to the outside air.
複数のチラーが設けられた空調システムにおいては、それぞれのチラーがAHUから要求される流量の冷水を供給しつつ、送り出す冷水を一定の所定温度に保つ制御が行われている。しかしながら上述の制御では、それぞれのチラーにおける運転状態によって効率が成り行きとなり、複数のチラー全体(以下、「群」と表記する。)として考えると、必ずしも高い効率で運転できていないという問題があった。 In an air conditioning system provided with a plurality of chillers, each chiller supplies cold water at a flow rate required by the AHU, and control is performed to keep the cold water delivered at a predetermined temperature. However, in the above-described control, the efficiency depends on the operation state of each chiller, and when considered as a plurality of chillers as a whole (hereinafter referred to as “group”), there is a problem that the operation cannot always be performed with high efficiency. .
つまり、チラーの群が密集して配置された状態では、全てのチラーに対して同じ運転制御を行っても、チラー同士の干渉などによって屋外気の吸い込み易さや、吸い込む屋外気の温度にバラツキが生じるため、それぞれのチラーにおける効率にバラツキが生じる。チラーの群としての効率を高めるためには、全てのチラーに設けられた凝縮器が働いている状態に保つことが望ましい。 In other words, in a state where a group of chillers are densely arranged, even if the same operation control is performed for all chillers, the ease of inhaling outdoor air and the temperature of the outdoor air to be inhaled vary due to interference between chillers. As a result, the efficiency of each chiller varies. In order to increase the efficiency of the group of chillers, it is desirable to keep the condensers provided in all the chillers working.
ところが、それぞれのチラーにおける効率にバラツキがあると、一部のチラーが停止して全ての凝縮器が働いていない状態が発生する可能性があり、チラーの群としての効率を高めることが難しいという問題があった。 However, if there is variation in the efficiency of each chiller, there is a possibility that some chillers stop and all the condensers are not working, and it is difficult to increase the efficiency as a group of chillers There was a problem.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複数のチラーを備えた空調システムにおいてシステム全体としての効率の向上を図ることができる空調システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an air conditioning system capable of improving the efficiency of the entire system in an air conditioning system including a plurality of chillers. .
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の空調システムは、屋外に設置されて所定温度の冷水を供給する複数の熱源と、室内に設置されて供給された前記冷水を用いて室内気を冷却する空調機と、複数の前記熱源のそれぞれから供給される冷水量並びに前記熱源の起動および停止を制御する統合制御部と、が設けられ、前記熱源には、気体冷媒を圧縮して高圧にする圧縮機と、高圧の前記気体冷媒の熱を屋外気に放出させることにより前記気体冷媒を凝縮させて液冷媒とする凝縮器と、高圧の前記液冷媒を膨張させて低圧にする膨張弁と、前記冷水から熱を奪い低圧の前記液冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記冷水を前記空調機に送水する冷水ポンプ部と、前記空調機に供給する前記冷水が前記所定温度を保つように少なくとも前記圧縮機を制御する個別制御部と、が備えられた空調システムであって、複数の前記熱源には、前記熱源における効率と関連する指標を測定する測定部がそれぞれ設けられ、前記統合制御部は、前記測定部から出力された前記指標に基づいて、最も効率が高い前記熱源に設けられた前記冷水ポンプ部から送り出される前記冷水の流量を増やす流量増処理と、最も効率が低い前記熱源に設けられた前記冷水ポンプ部から送り出される前記冷水の流量を減らす流量減処理と、を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The air conditioning system of the present invention includes a plurality of heat sources that are installed outdoors to supply cold water of a predetermined temperature, an air conditioner that cools indoor air using the cold water that is installed and supplied indoors, and a plurality of the heat sources. And an integrated control unit that controls the amount of cold water supplied from each and the start and stop of the heat source, and the heat source compresses the gas refrigerant to a high pressure and the high-pressure gas refrigerant A condenser for condensing the gaseous refrigerant to form a liquid refrigerant by releasing the heat of the liquid into the outdoor air, an expansion valve for expanding the high-pressure liquid refrigerant to a low pressure, and taking the heat from the cold water to reduce the low-pressure An evaporator that evaporates liquid refrigerant, a cold water pump unit that supplies the cold water to the air conditioner, and an individual control unit that controls at least the compressor so that the cold water supplied to the air conditioner maintains the predetermined temperature. Is equipped with In the air conditioning system, each of the plurality of heat sources is provided with a measurement unit that measures an index related to efficiency in the heat source, and the integrated control unit is based on the index output from the measurement unit, The flow rate increasing process for increasing the flow rate of the cold water sent from the cold water pump unit provided in the heat source having the highest efficiency, and the flow rate of the cold water sent from the cold water pump unit provided in the heat source having the lowest efficiency. And a flow rate reduction process to reduce.
本発明の空調システムによれば、最も効率が低い熱源に対する熱負荷を低減し、最も効率が高い熱源に対する熱負荷を増加させることにより、複数の熱源における効率のバラツキが抑えられ、空調システム全体としての効率の向上を図ることができる。つまり、最も効率が低い熱源に設けられた冷水ポンプ部から送り出される冷水の流量を減らすことで、蒸発器において冷水から奪う熱量を減らして当該熱源に対する熱負荷を低減でき、当該熱源における効率の更なる低下が抑制される。 According to the air conditioning system of the present invention, by reducing the heat load on the heat source with the lowest efficiency and increasing the heat load on the heat source with the highest efficiency, variation in efficiency among the plurality of heat sources can be suppressed, and the air conditioning system as a whole. The efficiency can be improved. In other words, by reducing the flow rate of the chilled water sent from the chilled water pump unit provided in the heat source with the lowest efficiency, the amount of heat taken from the chilled water in the evaporator can be reduced, and the heat load on the heat source can be reduced. Lowering is suppressed.
この冷水流量の減少分は、最も効率が高い熱源に設けられた冷水ポンプ部から送り出される冷水の流量が予め増やされた分に相当し、全体として空調機に必要な流量の冷水が供給される。最も効率が高い熱源に設けられた冷水ポンプ部から送り出される冷水流量を予め増やした後に、最も効率が低い熱源に設けられた冷水ポンプ部から送り出される冷水流量を減らすことで、流量増処理および流量減処理の過渡期に冷水流量の不足を抑制できる。 This decrease in the chilled water flow rate corresponds to an increase in the flow rate of chilled water sent from the chilled water pump unit provided in the heat source with the highest efficiency, and the chilled water at the required flow rate is supplied to the air conditioner as a whole. . After increasing the chilled water flow rate sent from the chilled water pump unit installed in the heat source with the highest efficiency, the flow rate increase processing and flow rate are reduced by reducing the chilled water flow rate sent out from the chilled water pump unit installed in the heat source with the lowest efficiency. Insufficient chilled water flow rate can be suppressed during the transitional period of reduction treatment.
また、最も効率が高い熱源において冷水の流量を増やしたことにより、蒸発器において冷水から奪う熱量が増えて当該熱源に対する熱負荷が増加する。そのため、当該熱源における効率が若干低下し、複数の熱源における効率のバラツキが抑制される。 Further, by increasing the flow rate of the cold water in the heat source having the highest efficiency, the amount of heat taken from the cold water in the evaporator increases, and the heat load on the heat source increases. Therefore, the efficiency in the heat source is slightly lowered, and variation in efficiency among the plurality of heat sources is suppressed.
上記発明において前記統合制御部には、前記空調機が要求する前記冷水の流量である要求流量が入力され、前記統合制御部は、複数の前記チラーから供給される前記冷水の流量の合計である供給流量と、前記要求流量とを比較する比較処理を行い、前記要求流量が前記供給流量よりも大きい場合には、前記流量増処理において増加される前記冷水の流量を前記流量減処理で減らされる前記冷水の流量よりも大きくし、前記要求流量が前記供給流量よりも小さい場合には、前記流量増処理において増加される前記冷水の流量を前記流量減処理で減らされる前記冷水の流量よりも小さくし、前記要求流量が前記供給流量と等しい場合には、前記流量増処理において増加される前記冷水の流量を前記流量減処理で減らされる前記冷水の流量と等しくすることが好ましい。 In the above invention, a request flow rate that is a flow rate of the cold water required by the air conditioner is input to the integrated control unit, and the integrated control unit is a total flow rate of the cold water supplied from the plurality of chillers. A comparison process for comparing the supply flow rate with the required flow rate is performed, and when the required flow rate is larger than the supply flow rate, the flow rate of the cold water increased in the flow rate increase process is reduced by the flow rate reduction process. When the flow rate is larger than the flow rate of the cold water and the required flow rate is smaller than the supply flow rate, the flow rate of the cold water that is increased in the flow rate increase process is smaller than the flow rate of the cold water that is decreased in the flow rate decrease process. When the required flow rate is equal to the supply flow rate, the flow rate of the cold water increased in the flow rate increase process is equal to the flow rate of the cold water reduced in the flow rate decrease process. Rukoto is preferable.
このように供給流量と要求流量とを比較する比較処理を行い、比較結果に基づいて流量増処理の冷水の流量増加量、および、流量減処理における冷水の流量減少量を調整することで、供給流量と要求流量とを等しくすることができる。例えば、流量増処理よりも後に行われる流量減処理において、冷水の流量減少量を調節することにより、供給流量が要求流量と等しくなりやすくなる。 In this way, the comparison process comparing the supply flow rate and the required flow rate is performed, and the supply amount is adjusted by adjusting the flow rate increase amount of the cold water in the flow rate increase process and the flow rate decrease amount of the cold water in the flow rate reduction process based on the comparison result The flow rate and the required flow rate can be made equal. For example, in the flow rate reduction process performed after the flow rate increase process, the supply flow rate tends to be equal to the required flow rate by adjusting the flow rate decrease amount of the cold water.
上記発明においては、前記比較処理において前記要求流量が前記供給流量よりも大きい場合に、停止している前記熱源および前記冷水ポンプ部が存在しているときには、前記統合制御部は、全ての前記熱源および前記冷水ポンプ部を運転させる起動処理を行い、その後に前記流量増処理および前記流量減処理を行うことが好ましい。 In the above invention, when the required flow rate is larger than the supply flow rate in the comparison process, when the heat source and the cold water pump unit that are stopped exist, the integrated control unit It is preferable to perform a startup process for operating the cold water pump unit, and then perform the flow rate increase process and the flow rate decrease process.
このように流量増処理および流量減処理を行う前に、停止している熱源および冷水ポンプ部を起動させ、全ての熱源および冷水ポンプ部を運転させることにより、空調システム全体としての効率の向上を図ることができる。つまり、全ての熱源および冷水ポンプ部を運転させることにより、空調システムにおいて使用できる蒸発器および凝縮器の面積を最大することができ、使用できる蒸発器および凝縮器の面積が小さい場合と比較して、空調システム全体としての効率の向上を図ることができる。 Before the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process are performed in this way, the stopped heat source and the cold water pump unit are started, and all the heat sources and the cold water pump unit are operated, thereby improving the efficiency of the entire air conditioning system. Can be planned. In other words, by operating all the heat sources and chilled water pump units, the area of the evaporator and condenser that can be used in the air conditioning system can be maximized, compared to the case where the area of the evaporator and condenser that can be used is small. The efficiency of the entire air conditioning system can be improved.
上記発明において前記統合制御部は、停止している前記熱源および前記冷水ポンプ部の通算の運転時間が、他の前記熱源および前記冷水ポンプ部よりも長い場合には、前記起動処理を行わずに前記流量増処理および前記流量減処理を行うことが好ましい。 In the said invention, the said integrated control part does not perform the said start process, when the total operation time of the said heat source and the said cold water pump part which are stopped is longer than the said other heat source and the said cold water pump part. It is preferable to perform the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process.
このように停止している熱源および冷水ポンプ部の通算の運転時間が長い場合には、他の熱源および冷水ポンプ部のみに対して流量増処理および流量減処理を行うことで、熱源および冷水ポンプ部の運転時間(特に熱源の圧縮機の運転時間)の平準化を図りやすくなる。 When the total operation time of the heat source and the chilled water pump unit stopped in this way is long, the heat source and the chilled water pump are performed by performing the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process only for the other heat sources and the chilled water pump unit. Leveling of the operation time (particularly, the operation time of the compressor of the heat source) is facilitated.
上記発明において前記統合制御部は、停止している前記熱源および前記冷水ポンプ部の通算の運転時間が他の前記熱源および前記冷水ポンプ部よりも長く、かつ、前記屋外気の温度が起動閾値以下の場合には前記起動処理を行わずに前記流量増処理および前記流量減処理を行うことが好ましい。 In the above invention, the integrated control unit is configured such that the total operation time of the stopped heat source and the cold water pump unit is longer than that of the other heat source and the cold water pump unit, and the temperature of the outdoor air is equal to or lower than a startup threshold. In this case, it is preferable to perform the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process without performing the startup process.
このように屋外気の温度が起動閾値以下の条件を更に満たす場合にのみ、他の熱源および冷水ポンプ部のみに対して流量増処理および流量減処理を行うことにより、熱源および冷水ポンプ部の運転時間(特に熱源の圧縮機の運転時間)の平準化と、空調システム全体としての効率の向上とのバランスを図ることができる。 Thus, only when the temperature of the outdoor air further satisfies the condition below the start threshold, the heat source and the chilled water pump unit are operated by performing the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process only for the other heat source and the chilled water pump unit. It is possible to balance the leveling of time (particularly the operation time of the compressor of the heat source) and the improvement of the efficiency of the entire air conditioning system.
上記発明においては、前記流量増処理において、最も効率が高い前記熱源に設けられた前記冷水ポンプ部から送る出される前記冷水の流量が、予め定められた上限に達している場合には、次に効率が高い前記熱源に設けられた前記冷水ポンプ部から送る出される前記冷水の流量を増やすことが好ましい。 In the above invention, when the flow rate of the chilled water sent from the chilled water pump unit provided in the heat source having the highest efficiency in the flow rate increasing process has reached a predetermined upper limit, It is preferable to increase the flow rate of the cold water sent out from the cold water pump unit provided in the heat source having high efficiency.
このように最も効率が高い熱源に設けられた冷水ポンプ部について、送り出す冷水の流量がそれ以上増やすことができない場合には、次に効率が高い熱源に設けられた冷水ポンプ部に対して送り出す冷水の流量を増やす制御を行うことで、空調システム全体として冷水流量の不足を抑制しやすくなる。 For the chilled water pump unit provided in the heat source having the highest efficiency as described above, when the flow rate of the chilled water to be sent cannot be increased any more, the chilled water sent out to the chilled water pump unit provided in the next most efficient heat source. By performing the control to increase the flow rate of the air conditioning system, it becomes easy to suppress the shortage of the cold water flow rate as the entire air conditioning system.
上記発明において前記熱源には、前記凝縮器に水を散水する散水装置が更に設けられ、前記統合制御部は、前記散水装置から散水が行われている前記熱源および前記冷水ポンプ部に対しては、前記流量増処理および前記流量減処理を行わないことが好ましい。 In the above invention, the heat source is further provided with a watering device for sprinkling water into the condenser, and the integrated control unit is configured to supply water to the heat source and the cold water pump unit from which water is sprayed. It is preferable not to perform the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process.
このように散水処理を行っている熱源および冷水ポンプ部を除いて、流量増処理および流量減処理を行うことで、空調システムのランニングコスト増加を抑制することができる。 Thus, the increase in running cost of the air conditioning system can be suppressed by performing the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process except for the heat source and the cold water pump unit that perform the watering process.
一般的に散水処理を行うと、散水する水の費用(例えば水道料金)が発生するため、ランニングコストの増加を抑制するためには、散水処理を行う期間を短くすることが好ましい。 Generally, when watering treatment is performed, the cost of water to be sprinkled (for example, a water charge) is generated. Therefore, in order to suppress an increase in running cost, it is preferable to shorten the period of watering treatment.
しかしながら、散水処理を行っている熱源および冷水ポンプ部に対しても流量増処理および流量減処理を行うと、その他の熱源と比較して、負荷が集中しやすいため散水処理を終了できず、散水処理の期間が長くなりやすい。そのため、流量増処理および流量減処理の対象から、散水処理を行っている熱源および冷水ポンプ部を除くことで空調システムのランニングコスト増加を抑制できる。 However, if the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process are also performed for the heat source and the cold water pump unit that perform the watering process, the watering process cannot be completed because the load is more concentrated compared to other heat sources. The processing period tends to be long. Therefore, it is possible to suppress an increase in running cost of the air conditioning system by excluding the heat source and the cold water pump unit that perform the watering treatment from the target of the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process.
上記発明において前記統合制御部は、複数の前記測定部から出力された指標のうち、最大の指標と最小の指標との差が、所定の指標閾値以上のときに、前記流量減処理および前記流量増処理を行うことが好ましい。 In the above invention, when the difference between the maximum index and the minimum index among the indexes output from the plurality of measurement units is equal to or greater than a predetermined index threshold, the integrated control unit It is preferable to perform an increase process.
このように指標の最大値と最小値との差が、所定の指標閾値以上のときにのみ、流量減処理および流量増処理を行うことにより、空調システムを安定して運転させることができる。例えば、指標の最大値と最小値との差がほとんどない場合には、流量減処理の対象となる熱源および冷水ポンプ部や、流量増処理の対象となる熱源および冷水ポンプ部が短期間で入れ替わる可能性があり、運転が不安定となる。そこで、指標の最大値と最小値との差が、所定の指標閾値以上のときにのみ、流量減処理および流量増処理を行うことにより、熱源および冷水ポンプ部の運転を安定させることができる。 Thus, the air conditioning system can be stably operated by performing the flow rate reduction process and the flow rate increase process only when the difference between the maximum value and the minimum value of the index is greater than or equal to a predetermined index threshold value. For example, when there is almost no difference between the maximum value and the minimum value of the index, the heat source and chilled water pump unit subject to flow rate reduction processing, and the heat source and chilled water pump unit subject to flow rate increase processing are replaced in a short period of time. There is a possibility that driving becomes unstable. Therefore, the operation of the heat source and the chilled water pump unit can be stabilized by performing the flow rate reduction process and the flow rate increase process only when the difference between the maximum value and the minimum value of the index is greater than or equal to a predetermined index threshold value.
上記発明においては、前記測定部は、前記凝縮器に通風される前記屋外気の温度を測定する温度センサであり、前記統合制御部は、前記屋外気の温度を前記指標として、前記屋外気の温度が最も高い前記熱源に対して前記流量減処理を行い、かつ、前記屋外気の温度が最も低い前記熱源に対して前記流量増処理を行うことが好ましい。 In the above invention, the measurement unit is a temperature sensor that measures the temperature of the outdoor air that is ventilated to the condenser, and the integrated control unit uses the temperature of the outdoor air as an index to measure the outdoor air temperature. Preferably, the flow rate reduction process is performed on the heat source having the highest temperature, and the flow rate increase process is performed on the heat source having the lowest outdoor air temperature.
このように指標として温度センサに測定された屋外気の温度を用いることにより、容易に空調システム全体としての効率の向上を図ることができる。熱源の効率を指標とする場合、熱源の消費電力および冷却能力の2つを測定して熱源の効率を求めたり、圧縮機の運転状態、冷水の流入温度、流出温度、および、冷水の流量を測定して熱源の効率を求めたりしている。屋外気の温度を指標とすると、熱源の効率を指標とする場合と比較して、測定項目が少なく流量減処理や流量増処理を行う際の演算量を減らすことができる。 Thus, by using the temperature of the outdoor air measured by the temperature sensor as an index, the efficiency of the entire air conditioning system can be easily improved. When the efficiency of the heat source is used as an index, the power source efficiency is measured by measuring the power consumption and cooling capacity of the heat source, and the compressor operating state, cold water inflow temperature, outflow temperature, and cold water flow rate are calculated. Measuring the efficiency of the heat source. When the temperature of the outdoor air is used as an index, the number of measurement items is small and the amount of calculation when performing the flow rate reduction process or the flow rate increase process can be reduced compared to the case where the efficiency of the heat source is used as an index.
上記発明において前記測定部は、前記熱源の効率を測定する効率測定部であり、前記統合制御部は、前記効率測定部から出力された効率を前記指標として、前記流量減処理および前記流量増処理を行うことが好ましい。 In the above invention, the measurement unit is an efficiency measurement unit that measures the efficiency of the heat source, and the integrated control unit uses the efficiency output from the efficiency measurement unit as the index, and the flow rate reduction process and the flow rate increase process. It is preferable to carry out.
このように効率測定部を設けて熱源の効率を測定することにより、空調システム全体としての効率の向上を図りやすくなる。凝縮器に通風される屋外気の温度を指標とする場合、屋外気の温度から熱源に対する効率を推定している。熱源の効率を指標すると、屋外気の温度を指標とする場合と比較して、流量減処理の対象となる熱源の選択や、流量増処理の対象となる熱源の選択の正確性が確保しやすくなる。 Thus, by providing the efficiency measuring unit and measuring the efficiency of the heat source, it becomes easy to improve the efficiency of the entire air conditioning system. When the temperature of the outdoor air ventilated in the condenser is used as an index, the efficiency with respect to the heat source is estimated from the temperature of the outdoor air. When the efficiency of the heat source is indexed, it is easier to ensure the accuracy of the selection of the heat source that is the target of the flow rate reduction process and the selection of the heat source that is the target of the flow rate increase process, compared to the case where the temperature of the outdoor air is used as an index. Become.
なお、熱源の効率を測定する効率測定部としては、熱源の消費電力を測定する測定部、および、冷却能力を測定する測定部を挙げることができる。さらに、圧縮機の運転状態を測定する測定部、冷水の流入温度を測定する測定部、流出温度を測定する測定部、および、冷水の流量を測定する測定部も挙げることができる。 Examples of the efficiency measurement unit that measures the efficiency of the heat source include a measurement unit that measures the power consumption of the heat source and a measurement unit that measures the cooling capacity. Furthermore, a measurement unit that measures the operating state of the compressor, a measurement unit that measures the inflow temperature of cold water, a measurement unit that measures the outflow temperature, and a measurement unit that measures the flow rate of cold water can also be mentioned.
本発明の空調システムによれば、最も効率が低い熱源に対する熱負荷を低減し、最も効率が高い熱源に対する熱負荷を増加させることにより、複数の熱源における効率のバラツキが抑えられ、システム全体としての効率の向上を図ることができるという効果を奏する。 According to the air conditioning system of the present invention, by reducing the heat load on the heat source with the lowest efficiency and increasing the heat load on the heat source with the highest efficiency, variation in efficiency among the plurality of heat sources can be suppressed, and the entire system can be reduced. There is an effect that the efficiency can be improved.
この発明の一実施形態に係る空調システム1について、図1から図5を参照しながら説明する。本実施形態の空調システム1はデータセンタの空調に用いられるものであり、データセンタのフロアに設置されたサーバやコンピュータ(以下、「サーバ等」と表記する。)から発生する大量の熱を処理するものである。 An air conditioning system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The air conditioning system 1 of the present embodiment is used for air conditioning of a data center, and processes a large amount of heat generated from a server or computer (hereinafter referred to as “server etc.”) installed on the floor of the data center. To do.
空調システム1には、図1に示すように、フロアに設置される1つ以上のエアハンドリングユニット(空調機)10(以下、「AHU10」と表記する。)と、データセンタの屋外に設置される3つの空冷チラー(熱源)20と、AHU10および空冷チラー20の間を冷水が循環可能に接続する冷水配管31と、3つの空冷チラー20を統合して制御する統合制御部40と、から主に構成されている。
In the air conditioning system 1, as shown in FIG. 1, one or more air handling units (air conditioners) 10 (hereinafter referred to as “AHU10”) installed on the floor and installed outside the data center. The three air-cooled chillers (heat sources) 20, the
なお、図1では理解を容易にするために1つのAHU10のみを示している。さらに、本実施形態では3つの空冷チラー20からなる群が設けられた空調システム1の例に適用して説明するが、空冷チラー20の数は2つであってもよいし、3つよりも多くてもよく特に限定するものではない。
In FIG. 1, only one
AHU10は、空冷チラー20から供給される冷水を用いて、サーバ等の熱によって温度が高くなったフロアの室内気を冷却するものである。AHU10には、熱交換器であるコイル11と、AHUファン12と、が主に設けられている。コイル11は、冷水配管31を介して空冷チラー20から供給された所定温度(例えば7℃)の冷水が内部を流通可能とされ、AHUファン12によって送風された室内気が外部を流通するように構成されている。またコイル11は、熱交換効率を高めるために、冷水と接触する表面積や、室内気と接触する表面積が増える形状に形成されている。
The
空冷チラー20は、AHU10において室内気の熱を吸収して温度が高くなった(例えば12℃)冷水を冷却し、所定温度の冷水として再びAHU10に送り出すものである。空冷チラー20には、図1および図3に示すように、圧縮機21と、凝縮器22と、膨張弁23と、蒸発器24と、ファン部25と、冷水ポンプ部26と、投入電力計(効率測定部)27と、冷却能力計(効率測定部)28と、チラー制御部(個別制御部)29と、が主に設けられている。
The air-cooled
圧縮機21は、凝縮器22、膨張弁23および蒸発器24とともに冷凍回路を構成するものである。圧縮機21は、蒸発器24から気体冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の気体冷媒を凝縮器22に吐出するものである。本実施形態では圧縮機21の動力源としてチラー制御部29によって回転数の制御が可能な圧縮用電動機が用いられている例に適用して説明する。なお、圧縮機21の形式としてはスクロール形式やロータリ形式などの公知の形式を用いることができる。
The
凝縮器22は、圧縮機21から吐出された気体冷媒から熱を奪い、凝縮させて液冷媒とするものである。言い換えると凝縮器22は、ファン部25によって通風された屋外気と気体冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器である。凝縮器22で凝縮した高圧の液冷媒は膨張弁23に向かって流出する。
The
膨張弁23は、凝縮器22から流入した高圧の液冷媒を断熱膨張させて、低圧の冷媒とするものである。膨張弁23を通過した冷媒は液冷媒と気体冷媒とが混合した気液二相状態となっている。本実施形態では、弁の開度がチラー制御部29によって制御可能な膨張弁23である例に適用して説明する。
The
蒸発器24は、膨張弁23を通過した冷媒(主に液冷媒)に冷水の熱を吸収させ、蒸発させて気体冷媒とするものである。言い換えると蒸発器24は、AHU10から戻ってきた冷水と、液冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器である。蒸発器24で気体となった冷媒は圧縮機21に吸入されて再び上述のサイクルを繰り返す。なお、凝縮器22や蒸発器24の形式としてはコイル式やフィンチューブ式などの公知の形式を用いることができ、特に形式を限定するものではない。
The
ファン部25は凝縮器22の近傍に配置されるものであり、屋外気を空冷チラー20の内部に導き、凝縮器22の周囲を流通させるものである。ファン部25の回転周波数は、チラー制御部29によって制御されている。
The
冷水ポンプ部26は、図1に示すように、空冷チラー20からAHU10に向かって冷水を送り出すものであり、冷水配管31内で冷水を循環させるものである。冷水ポンプ部26には、ポンプを駆動するポンプ用電動機(図示せず)が設けられており、ポンプ用電動機はチラー制御部29によって回転数が制御されるものである。本実施形態では空冷チラー20に冷水ポンプ部26が設けられている例に適用して説明するが、空冷チラー20から冷水ポンプ部26が離れて設けられていてもよく、特に限定するものではない。
As shown in FIG. 1, the chilled
投入電力計27は、空冷チラー20に供給される電力を測定するものである。より具体的には、空冷チラー20の圧縮機21、ファン部25、および、冷水ポンプ部26に供給される電力を測定されるものである。投入電力計27によって測定された電力の値は、統合制御部40に出力される。
The
冷却能力計28は、空冷チラー20における冷却能力を測定するものである。言い換えると、AHU10において室内気の熱を吸収して温度が高くなった(例えば12℃)冷水を、所定温度(例えば7℃)に冷却する能力を測定するものである。冷却能力計28によって測定された冷却能力の値は、統合制御部40に出力される。
The
チラー制御部29は、複数の空冷チラー20のそれぞれに設けられる制御部であって、CPU(中央演算処理ユニット)、ROM、RAM、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータである。チラー制御部29には、図2に示すように、空冷チラー20から送り出される冷水の温度を測定する冷水温度センサ32から出力された冷水の温度が入力されている。チラー制御部29は、空冷チラー20から送り出される冷水の温度が予め定められた所定温度(例えば7℃)に保たれるように圧縮機21を駆動する圧縮用電動機の回転数を制御する能力制御を行うものである。なお、能力制御の方法としては、公知の制御方法を用いることができ、具体的な制御方法を限定するものではない。
The
統合制御部40は、空調システム1に設けられ複数の空冷チラー20を統合して制御するものであり、CPU(中央演算処理ユニット)、ROM、RAM、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータである。ROM等に記憶されている制御プログラムは、CPUを判定部41として機能させるものであり、ROM等を記憶部42として機能させるものである。
The
統合制御部40には、図3に示すように、3つの空冷チラー20における冷水ポンプ部26、投入電力計27、冷却能力計28から、それぞれ冷水流量の信号、投入電力値の信号、冷却能力値の信号が入力されるように接続されている。また、統合制御部40から、圧縮機21、冷水ポンプ部26へ制御信号が出力できるように接続されている。なお、統合制御部40における具体的な制御内容については後述する。
As shown in FIG. 3, the
次に、本実施形態の特徴である空調システム1における全体の効率向上を図る統合制御部40の制御について図4のフローチャート等を参照しながら説明する。なお、ここで説明する効率向上を図る制御は、上述の能力制御と独立してかつ並列に行われる制御である。
Next, the control of the
空調システム1の運転が開始されると、統合制御部40はAHU10から要求される冷水の流量である適性量(要求流量)を取得する処理と、空冷チラー20から供給される冷水の流量である供給流量を取得する処理を実行する。そして、統合制御部40の判定部41は、供給流量が適正量よりも少ないか否かの判定処理を実行する(S11:比較処理)。
When the operation of the air conditioning system 1 is started, the
供給流量が適正量よりも少ないと判定された場合(YESの場合)には、判定部41は更に、サーモオフされている空冷チラー20があるか否かを判定する処理を実行する(S12)。ここでサーモオフされている空冷チラー20とは、圧縮機21および冷水ポンプ部26が停止されているチラーのことである。例えば、判定部41は投入電力計27から入力される投入電力の値が零か否かを判定することにより、S12の判定を行うことができる。
When it is determined that the supply flow rate is less than the appropriate amount (in the case of YES), the
サーモオフされている空冷チラー20があると判定された場合(YESの場合)には、統合制御部40は、サーモオフされている空冷チラー20および冷水ポンプ部26を起動させる制御信号を出力する処理を実行する(S13:起動処理)。このとき、空冷チラー20および冷水ポンプ部26は、例えば、最低の効率および供給流量で起動される。具体的には圧縮機21および冷水ポンプ部26を最低限の周波数で駆動される。その後統合制御部40は、再びS11に戻り上述の処理を実行する。
When it is determined that there is an air-cooled
S12の判定処理において、サーモオフされている空冷チラー20がないと判定された場合(NOの場合)には、統合制御部40は、最も効率(「COP」とも表記する。)が高い空冷チラー20に対して、冷水ポンプ部26の駆動周波数を2段アップする制御信号を出力する処理を実行する(S14:流量増処理)。言い換えると、最も効率が高い空冷チラー20に属する冷水ポンプ部26から送り出される冷水の流量を増やす処理を実行する。
In the determination process of S12, when it is determined that there is no thermo-cooled air-cooled chiller 20 (in the case of NO), the
さらに、最も効率が低い空冷チラー20に対して、冷水ポンプ部26の駆動周波数を1段ダウンする制御信号を出力する処理を実行する(S15:流量減処理)。言い換えると、最も効率が低い空冷チラー20に属する冷水ポンプ部26から送り出される冷水の流量を減らす処理を実行する。このとき、減らされる冷水の流量は、増やされる冷水の流量よりも少ない。その後統合制御部40は、再びS11に戻り上述の処理を実行する。
Furthermore, the process which outputs the control signal which lowers | hangs the drive frequency of the chilled
S11の判定処理において、供給流量が適正量以上であると判定された場合(NOの場合)には、判定部41は更に、供給流量が適正量と等しいか否かの判定処理を実行する(S16:比較処理)。供給流量が適正量と等しくない(つまり、供給流量が適正量よりも多い)と判定された場合(NOの場合)には、統合制御部40は、最も効率が高い空冷チラー20に対して、冷水ポンプ部26の駆動周波数を1段アップする制御信号を出力する処理を実行する(S17:流量増処理)。
In the determination process of S11, when it is determined that the supply flow rate is equal to or greater than the appropriate amount (in the case of NO), the
さらに、最も効率が低い空冷チラー20に対して、冷水ポンプ部26の駆動周波数を2段ダウンする制御信号を出力する処理を実行する(S18:流量減処理)。このとき、増やされる冷水の流量は、減らされる冷水の流量よりも少ない。その後統合制御部40は、再びS11に戻り上述の処理を実行する。
Furthermore, the process which outputs the control signal which lowers | hangs the drive frequency of the chilled
S16の判定処理において供給流量が適正量と等しいと判定された場合(YESの場合)には、判定部41は、最も高い効率と最も低い効率との差が閾値(指標閾値)以上であるか否かの判定処理を実行する(S19)。ここで、閾値は記憶部42に予め記憶されていているものであり、閾値としては0.5を例示することができる。最も高い効率と最も低い効率の差が、閾値未満であると判定された場合(NOの場合)には、統合制御部40は、再びS11に戻り上述の処理を実行する。
When it is determined in the determination process of S16 that the supply flow rate is equal to the appropriate amount (in the case of YES), the
S19の判定処理において、最も高い効率と最も低い効率の差が閾値以上であると判定された場合(YESの場合)には、統合制御部40は、最も効率が高い空冷チラー20に対して、冷水ポンプ部26の駆動周波数を1段アップする制御信号を出力する処理を実行する(S20:流量増処理)。
In the determination process of S19, when it is determined that the difference between the highest efficiency and the lowest efficiency is equal to or greater than the threshold value (in the case of YES), the
さらに、最も効率が低い空冷チラー20に対して、冷水ポンプ部26の駆動周波数を1段ダウンする制御信号を出力する処理を実行する(S21:流量減処理)。このとき、増やされる冷水の流量と、減らされる冷水の流量とは同じ量である。その後統合制御部40は、再びS11に戻り上述の処理を実行する。
Furthermore, the process which outputs the control signal which lowers | hangs the drive frequency of the chilled
上記の構成の空調システム1によれば、最も効率が低い空冷チラー20に対する熱負荷を低減し、最も効率が高い空冷チラー20に対する熱負荷を増加させることにより、複数の空冷チラー20における効率のバラツキが抑えられ、空調システム1全体としての効率の向上を図ることができる。つまり、最も効率が低い空冷チラー20に設けられた冷水ポンプ部26から送り出される冷水の流量を減らすことで、蒸発器24において冷水から奪う熱量を減らして当該空冷チラー20に対する熱負荷を低減でき、当該空冷チラー20における効率の更なる低下が抑制される。
According to the air conditioning system 1 having the above configuration, the thermal load on the air-cooling
この冷水流量の減少分は、最も効率が高い空冷チラー20に設けられた冷水ポンプ部26から送り出される冷水の流量が予め増やされた分に相当し、全体としてAHU10に必要な流量の冷水が供給される。最も効率が高い空冷チラー20の冷水ポンプ部26から送り出される冷水流量を予め増やした後に、最も効率が低い空冷チラー20の冷水ポンプ部26から送り出される冷水流量を減らすことで、流量増処理および流量減処理の過渡期に冷水流量の不足を抑制できる。
This decrease in the chilled water flow rate corresponds to an increase in the flow rate of chilled water delivered from the chilled
また、最も効率が高い空冷チラー20において冷水の流量を増やしたことにより、蒸発器24において冷水から奪う熱量が増えて当該空冷チラー20に対する熱負荷が増加する。そのため、当該空冷チラー20における効率が若干低下し、複数の空冷チラー20における効率のバラツキを抑制することができる。
Further, by increasing the flow rate of the chilled water in the air-cooled
S11およびS16の判定処理において供給流量と適性量とを比較する比較処理を行い、比較結果に基づいてS14、S17およびS20の流量増処理における冷水の流量増加量、並びに、S15、S18およびS21の流量減処理における冷水の流量減少量を調整することで、供給流量と適性量とを等しくすることができる。特に、S14、S17およびS20の流量増処理よりも後に行われるS15、S18およびS21の流量減処理において、冷水の流量減少量を調節することにより、供給流量を要求流量と等しやすくなる。 In the determination process of S11 and S16, a comparison process for comparing the supply flow rate and the appropriate amount is performed. Based on the comparison result, the flow rate increase amount of the chilled water in the flow rate increase process of S14, S17 and S20, and S15, S18 and S21 By adjusting the flow rate reduction amount of the cold water in the flow rate reduction process, the supply flow rate and the appropriate amount can be made equal. In particular, in the flow rate reduction process of S15, S18, and S21 performed after the flow rate increase process of S14, S17, and S20, the supply flow rate can be easily made equal to the required flow rate by adjusting the flow rate decrease amount of the cold water.
S14の流量増処理、並びに、S15流量減処理を行う前に、停止している空冷チラー20および冷水ポンプ部26を起動させ、全ての空冷チラー20および冷水ポンプ部26を運転させることにより、空調システム1全体としての効率の向上を図ることができる。つまり、全ての空冷チラー20および冷水ポンプ部26を運転させることにより、空調システム1において使用できる蒸発器24および凝縮器22の面積を最大することができ、使用できる蒸発器24および凝縮器22の面積が小さい場合と比較して、空調システム1全体としての効率の向上を図ることができる。
Before performing the flow rate increase process of S14 and the S15 flow rate decrease process, the air-cooled
効率の最大値と最小値との差が閾値以上のときにのみ、S21の流量減処理およびS20流量増処理を行うことにより、空調システム1を安定して運転させることができる。例えば、効率の最大値と最小値との差がほとんどない場合には、S21の流量減処理の対象となる空冷チラー20および冷水ポンプ部26や、S20流量増処理の対象となる空冷チラー20および冷水ポンプ部26が短期間で入れ替わる可能性があり、運転が不安定となる。そこで、効率の最大値と最小値との差が、閾値以上のときにのみ、S21の流量減処理およびS20流量増処理を行うことにより、空冷チラー20および冷水ポンプ部26の運転を安定させることができる。
Only when the difference between the maximum value and the minimum value of the efficiency is greater than or equal to the threshold value, the air conditioning system 1 can be stably operated by performing the flow rate reduction process of S21 and the S20 flow rate increase process. For example, when there is almost no difference between the maximum value and the minimum value of efficiency, the air-cooled
投入電力計27および冷却能力計28を設けて空冷チラー20の効率を測定することにより、空調システム1全体としての効率の向上を図りやすくなる。凝縮器22に通風される屋外気の温度に基づいて制御を行う場合、屋外気の温度から空冷チラー20に対する熱負荷を推定している。熱源の効率に基づいて制御を行うと、屋外気の温度に基づいて制御を行う場合と比較して、S15、S18およびS21の流量減処理の対象となる空冷チラー20の選択や、S14、S17およびS20の流量増処理の対象となる空冷チラー20の選択の正確性が確保しやすくなる。
By providing the
なお、上述の実施形態のように、投入電力計27および冷却能力計28を設けて空冷チラー20の効率を直接求めてよいし、圧縮機21の駆動周波数と、空冷チラー20に流入する冷水の温度と、空冷チラー20から流出する冷水の温度と、冷水の流量と、を測定する測定部を設けて空冷チラー20の効率を間接的に設けてもよく、効率を求める方法を特に限定するものではない。
Note that, as in the above-described embodiment, the
また上述の実施形態のように、S13の処理において、サーモオフされている空冷チラー20および冷水ポンプ部26を無条件に起動させてもよいし、サーモオフされている空冷チラー20および冷水ポンプ部26における通算の運転時間が、他の空冷チラー20および冷水ポンプ部26における通算の運転時間よりも長い場合には、サーモオフされている空冷チラー20および冷水ポンプ部26を起動させなくてもよい。
Further, as in the above-described embodiment, in the process of S13, the air-cooled
このように停止している空冷チラー20および冷水ポンプ部26の通算の運転時間が長い場合には、他の空冷チラー20および冷水ポンプ部26のみに対してS14、S17およびS20の流量増処理、および、S15、S18およびS21の流量減処理を行うことで、空冷チラー20および冷水ポンプ部26の運転時間、特に空冷チラー20の圧縮機21の運転時間の平準化を図りやすくなる。
When the total operation time of the air-cooled
さらに上述の実施形態のように、S13の処理において、サーモオフされている空冷チラー20および冷水ポンプ部26における通算の運転時間が、他の空冷チラー20および冷水ポンプ部26における通算の運転時間よりも長く、かつ、屋外気の温度が起動閾値以下の場合には、サーモオフされている空冷チラー20および冷水ポンプ部26を起動させなくてもよい。
Further, as in the above-described embodiment, in the process of S13, the total operation time in the air-cooled
つまり、停止している空冷チラー20および冷水ポンプ部26の通算の運転時間が長くても、屋外気の温度が起動閾値よりも高い場合には、停止している空冷チラー20および冷水ポンプ部26を起動させる起動処理を行う。言い換えると、屋外気の温度が高く、空冷チラー20の効率を向上させにくい場合には、運転時間の平準化よりも効率の向上を優先させる処理を行う。
That is, even if the total operation time of the stopped air-cooling
このように屋外気の温度が起動閾値以下の条件を、更に、満たす場合にのみ、他の空冷チラー20および冷水ポンプ部26のみに対してS14、S17およびS20の流量増処理、および、S15、S18およびS21の流量減処理を行うことにより、空冷チラー20および冷水ポンプ部26の運転時間、特に空冷チラー20の圧縮機21の運転時間の平準化と、空調システム1全体としての効率の向上とのバランスを図ることができる。
As described above, only when the outdoor air temperature further satisfies the condition of the activation threshold or less, the flow rate increasing process of S14, S17, and S20 for only the other air-cooled
なお上述の実施形態におけるS14、S17およびS20の流量増処理では、最も効率が高い空冷チラー20に属する冷水ポンプ部26の駆動周波数をアップする例についてのみ説明したが、最も効率が高い空冷チラー20の冷水ポンプ部26における駆動周波数が、予め定められた能力値の上限に達している場合には、次に効率が高い空冷チラー20に属する冷水ポンプ部26に対して駆動周波数をアップする制御を行ってもよい。
In the flow rate increasing process of S14, S17, and S20 in the above-described embodiment, only the example of increasing the driving frequency of the chilled
このように最も効率が高い空冷チラー20に設けられた冷水ポンプ部26について、送り出す冷水の流量をそれ以上増やすことができない場合には、次に効率が高い空冷チラー20に設けられた冷水ポンプ部26に対して送り出す冷水の流量を増やす制御を行うことで、空調システム1全体として冷水流量の不足を抑制しやすくなる。
When the flow rate of the chilled water pumped out cannot be increased any more for the chilled
また上述の実施形態のように、冷水ポンプ部26から送り出される冷水の流量の合計である供給流量に基づいてS11およびS16の判定処理を行い、S14、S17およびS20の流量増処理、および、S15、S18およびS21の流量減処理を行ってもよいし、冷水ポンプ部26から送り出される冷水の圧力に基づいてS11およびS16の判定処理を行ってもよい。このとき、S11およびS16の判定処理では、冷水ポンプ部26から送り出される冷水の圧力である供給圧力と、適性圧力との比較が行われる。
Further, as in the above-described embodiment, the determination process of S11 and S16 is performed based on the supply flow rate that is the total flow rate of the cold water sent out from the cold
また上述の実施形態のように、空冷チラー20の効率に基づいてS14、S17およびS20の流量増処理や、S15、S18およびS21の流量減処理や、S19の判定処理を行ってもよいし、空冷チラー20の効率の代わりに温度センサによって測定された屋外気の温度に基づいてS14、S17およびS20の流量増処理や、S15、S18およびS21の流量減処理や、S19の判定処理を行ってもよい。
Moreover, like the above-mentioned embodiment, based on the efficiency of the
温度センサを設けて凝縮器22に通風される屋外気の温度を測定することにより、容易に空調システム1全体としての効率の向上を図ることができる。熱源の効率に基づいて制御を行う場合、空冷チラー20の消費電力および冷却能力の2つを測定して空冷チラー20の効率を求めている。これに対して、屋外気の温度に基づいて制御を行うと、空冷チラー20の効率に基づいて制御を行う場合と比較して、測定項目が少なくS14、S17およびS20の流量増処理や、S15、S18およびS21の流量減処理や、S19の判定処理を行う際の演算量を減らすことができる。
By providing the temperature sensor and measuring the temperature of the outdoor air ventilated through the
また上述の実施形態のように、空冷チラー20に凝縮器22に水を散水する機能が設けられていなくてもよいし、図5に示すように凝縮器22に水を散水する散水装置51が設けられていてもよい。凝縮器22に水が散水されると、凝縮器22の外表面に付着した水が蒸発する際に冷媒の熱を奪うため、凝縮器22の凝縮能力が向上する。この場合、散水装置51から散水が行われている空冷チラー20に対しては、S14、S17およびS20の流量増処理、および、S15、S18およびS21の流量減処理が行われない。
Further, as in the above-described embodiment, the
このように散水処理を行っている空冷チラー20および冷水ポンプ部26を除いて、S14、S17およびS20の流量増処理、および、S15、S18およびS21の流量減処理を行うことで、空調システム1のランニングコスト増加を抑制することができる。
Except for the air-cooled
一般的に散水処理を行うと、散水する水の費用(例えば水道料金)が発生するため、ランニングコストの増加を抑制するためには、散水処理を行う期間を短くすることが好ましい。 Generally, when watering treatment is performed, the cost of water to be sprinkled (for example, a water charge) is generated. Therefore, in order to suppress an increase in running cost, it is preferable to shorten the period of watering treatment.
しかしながら、散水処理を行っている空冷チラー20および冷水ポンプ部26に対してもS14、S17およびS20の流量増処理、および、S15、S18およびS21の流量減処理を行うと、その他の空冷チラー20と比較して、負荷が集中しやすいため散水処理を終了できず、散水処理の期間が長くなりやすい。そのため、S14、S17およびS20の流量増処理、および、S15、S18およびS21の流量減処理の対象から、散水処理を行っている空冷チラー20および冷水ポンプ部26を除くことで空調システム1のランニングコスト増加を抑制できる。
However, if the flow rate increasing process of S14, S17 and S20 and the flow rate decreasing process of S15, S18 and S21 are also performed on the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention is not limited to those applied to the above-described embodiments, and may be applied to embodiments obtained by appropriately combining these embodiments, and is not particularly limited.
1…空調システム、10…エアハンドリングユニット(空調機)、20…空冷チラー(熱源)、21…圧縮機、22…凝縮器、23…膨張弁、24…蒸発器、25…ファン部、26…冷水ポンプ部、27…投入電力計(効率測定部)、28…冷却能力計(効率測定部)、29…チラー制御部(個別制御部)、40…統合制御部、51…散水装置、S11,S16…比較処理、S13…起動処理、S14,S17,S20…流量増処理、S15,S18,S21…流量減処理 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Air conditioning system, 10 ... Air handling unit (air conditioner), 20 ... Air cooling chiller (heat source), 21 ... Compressor, 22 ... Condenser, 23 ... Expansion valve, 24 ... Evaporator, 25 ... Fan part, 26 ... Chilled water pump unit, 27 ... charged wattmeter (efficiency measuring unit), 28 ... cooling capacity meter (efficiency measuring unit), 29 ... chiller control unit (individual control unit), 40 ... integrated control unit, 51 ... sprinkler, S11, S16: Comparison process, S13: Start-up process, S14, S17, S20 ... Flow rate increase process, S15, S18, S21 ... Flow rate decrease process
Claims (10)
前記熱源には、気体冷媒を圧縮して高圧にする圧縮機と、高圧の前記気体冷媒の熱を屋外気に放出させることにより前記気体冷媒を凝縮させて液冷媒とする凝縮器と、高圧の前記液冷媒を膨張させて低圧にする膨張弁と、前記冷水から熱を奪い低圧の前記液冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記冷水を前記空調機に送水する冷水ポンプ部と、前記空調機に供給する前記冷水が前記所定温度を保つように少なくとも前記圧縮機を制御する個別制御部と、が備えられた空調システムであって、
複数の前記熱源には、前記熱源における効率と関連する指標を測定する測定部がそれぞれ設けられ、
前記統合制御部は、前記測定部から出力された前記指標に基づいて、
最も効率が高い前記熱源に設けられた前記冷水ポンプ部から送り出される前記冷水の流量を増やす流量増処理と、
最も効率が低い前記熱源に設けられた前記冷水ポンプ部から送り出される前記冷水の流量を減らす流量減処理と、
を行うことを特徴とする空調システム。 A plurality of heat sources that are installed outdoors and supply cold water of a predetermined temperature, an air conditioner that cools indoor air using the cold water that is installed and supplied indoors, and cold water that is supplied from each of the plurality of heat sources An integrated controller for controlling the amount and activation and deactivation of the heat source, and
The heat source includes a compressor that compresses the gas refrigerant to a high pressure, a condenser that condenses the gas refrigerant into a liquid refrigerant by releasing heat of the high-pressure gas refrigerant to outdoor air, and a high-pressure An expansion valve that expands the liquid refrigerant to make the pressure low, an evaporator that removes heat from the cold water and evaporates the low-pressure liquid refrigerant, a cold water pump unit that supplies the cold water to the air conditioner, and an air conditioner An air conditioning system comprising: an individual control unit that controls at least the compressor so that the cold water to be supplied maintains the predetermined temperature,
Each of the plurality of heat sources is provided with a measurement unit that measures an index related to efficiency in the heat source,
The integrated control unit is based on the index output from the measurement unit,
A flow rate increasing process for increasing the flow rate of the cold water sent from the cold water pump unit provided in the heat source having the highest efficiency,
A flow rate reduction process for reducing the flow rate of the cold water sent from the cold water pump unit provided in the heat source having the lowest efficiency;
An air conditioning system characterized by performing.
前記統合制御部は、複数の前記チラーから供給される前記冷水の流量の合計である供給流量と、前記要求流量とを比較する比較処理を行い、
前記要求流量が前記供給流量よりも大きい場合には、前記流量増処理において増加される前記冷水の流量を前記流量減処理で減らされる前記冷水の流量よりも大きくし、
前記要求流量が前記供給流量よりも小さい場合には、前記流量増処理において増加される前記冷水の流量を前記流量減処理で減らされる前記冷水の流量よりも小さくし、
前記要求流量が前記供給流量と等しい場合には、前記流量増処理において増加される前記冷水の流量を前記流量減処理で減らされる前記冷水の流量と等しくすることを特徴とする請求項1記載の空調システム。 The integrated control unit receives a required flow rate that is the flow rate of the cold water required by the air conditioner,
The integrated control unit performs a comparison process for comparing the required flow rate with a supply flow rate that is a sum of the flow rates of the cold water supplied from the plurality of chillers,
When the required flow rate is larger than the supply flow rate, the flow rate of the cold water increased in the flow rate increasing process is larger than the flow rate of the cold water reduced in the flow rate decreasing process,
When the required flow rate is smaller than the supply flow rate, the flow rate of the cold water that is increased in the flow rate increasing process is smaller than the flow rate of the cold water that is decreased in the flow rate decreasing process,
The flow rate of the cold water increased in the flow rate increasing process is made equal to the flow rate of the cold water decreased in the flow rate decreasing process when the required flow rate is equal to the supply flow rate. Air conditioning system.
前記統合制御部は、全ての前記熱源および前記冷水ポンプ部を運転させる起動処理を行い、
その後に前記流量増処理および前記流量減処理を行うことを特徴とする請求項2記載の空調システム。 When the required flow rate is larger than the supply flow rate in the comparison process, when the heat source and the cold water pump unit that are stopped are present,
The integrated control unit performs a starting process for operating all the heat sources and the cold water pump unit,
3. The air conditioning system according to claim 2, wherein the flow rate increasing process and the flow rate decreasing process are performed thereafter.
前記統合制御部は、前記散水装置から散水が行われている前記熱源および前記冷水ポンプ部に対しては、前記流量増処理および前記流量減処理を行わないことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の空調システム。 The heat source is further provided with a watering device for watering the condenser,
The said integrated control part does not perform the said flow volume increase process and the said flow volume reduction process with respect to the said heat source and the said cold water pump part in which watering is performed from the said watering apparatus. The air conditioning system according to any one of the above.
前記統合制御部は、前記屋外気の温度を前記指標として、前記屋外気の温度が最も高い前記熱源に対して前記流量減処理を行い、かつ、前記屋外気の温度が最も低い前記熱源に対して前記流量増処理を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の空調システム。 The measurement unit is a temperature sensor that measures the temperature of the outdoor air that is ventilated to the condenser.
The integrated control unit performs the flow rate reduction process on the heat source having the highest outdoor air temperature, with the temperature of the outdoor air as the index, and the heat source having the lowest outdoor air temperature. The air conditioning system according to any one of claims 1 to 8, wherein the flow rate increasing process is performed.
前記統合制御部は、前記効率測定部から出力された効率を前記指標として、前記流量減処理および前記流量増処理を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の空調システム。 The measurement unit is an efficiency measurement unit that measures the efficiency of the heat source,
The air conditioning according to any one of claims 1 to 8, wherein the integrated control unit performs the flow rate reduction process and the flow rate increase process using the efficiency output from the efficiency measurement unit as the index. system.
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