JP2014066389A - System and method for controlling rotational frequency of cold/hot water circulation pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調システムにおいて、空調機に供給する冷温水を循環させる冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法に関するものである。 The present invention relates to a system and method for controlling the number of rotations of a cold / hot water circulation pump for circulating cold / hot water supplied to an air conditioner in an air conditioning system.
従来より、空調システムの冷温水系統では、省エネルギーのために、空調機に供給する冷水または温水(以下、冷温水)を循環させる冷温水循環ポンプの電気消費量を最小にする最小抵抗制御を行ってきた(例えば、特許文献1参照)。この最小抵抗制御では、空調機への冷温水の供給通路に設けられた制御弁の開度が最大となるように、すなわち制御弁において消耗される圧力損失が最小となるように、冷温水循環ポンプの回転数を制御する。 Conventionally, in a cold / hot water system of an air conditioning system, in order to save energy, minimum resistance control has been performed to minimize the electric consumption of a cold / hot water circulation pump that circulates cold water or hot water (hereinafter referred to as cold / hot water) supplied to an air conditioner. (For example, see Patent Document 1). In this minimum resistance control, the cold / hot water circulation pump is designed so that the opening degree of the control valve provided in the cold / hot water supply passage to the air conditioner is maximized, that is, the pressure loss consumed in the control valve is minimized. Control the number of revolutions.
図7は従来の冷温水循環ポンプの回転数制御システムの構成を示すブロック図である。冷温水循環ポンプ100によって圧力が加えられた冷温水は、制御弁101および往水管路102を介して図示しない空調機(AHU(Air Handling Unit)またはFCU(Fan Coil Unit))に供給される。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional cold / hot water circulation pump rotation speed control system. The cold / hot water to which pressure is applied by the cold / hot
そして、冷温水は、空調機において熱交換され、図示しない還水管路を介して冷温水循環ポンプ100に戻され、再び冷温水循環ポンプ100によって圧送される。冷温水は、以上のような経路を循環する。空調機において生成される冷風または温風は、給気として被制御エリアへ供給され、給気温度の計測値が弁開度制御装置103へ与えられる。
The cold / hot water is heat-exchanged in the air conditioner, returned to the cold / hot
弁開度制御装置103は、給気温度計測値と給気温度設定値とが一致するように、制御弁101の開度を制御する。減算部104は、制御弁開度φと制御弁開度設定値φSPとの偏差Δφを算出する。制御演算部105は、制御弁開度φと制御弁開度設定値φSPとが一致するように、冷温水循環ポンプ100の揚程の設定値HSPを算出する。圧力センサ106は、冷温水循環ポンプ100を通過した後の冷温水の圧力から、冷温水循環ポンプ100を通過する前の冷温水の圧力を減算することにより、冷温水循環ポンプ100の揚程Hを算出する。
The valve opening
揚程偏差算出部107は、冷温水循環ポンプ100の揚程Hと揚程設定値HSPとの偏差ΔHを算出する。制御演算部108は、揚程Hと揚程設定値HSPとが一致するように(すなわち、揚程偏差ΔHが0になるように)冷温水循環ポンプ100の回転数nを算出する。回転数制御装置109は、冷温水循環ポンプ100の回転数がnになるように制御する。
Lift
図7の例では、制御弁101を1個だけ記載しているが、実際には複数の空調機に対応して複数の制御弁101が設けられ、各制御弁101を通過した冷温水がそれぞれ対応する空調機に供給されるようになっている。そして、少なくとも1つの制御弁101の開度が全開になるように冷温水循環ポンプ100の回転数nを制御するため、ポンプ100の揚程設定値HSPを制御していた。
In the example of FIG. 7, only one
上記のシステムの改良版として、発明者は、制御弁に流量測定機能を付け、制御弁開度φと流量Qspで冷温水循環ポンプの回転数nを制御する構成を提案した(特許文献2参照)。図8は特許文献2に開示された冷温水循環ポンプの回転数制御システムの構成を示すブロック図である。なお、図8では、制御弁3とコントローラ4とをそれぞれ1台だけ記載しているが、制御弁3とコントローラ4とは空調機毎に設けられる。
As an improved version of the above system, the inventor has proposed a configuration in which a flow rate measurement function is added to the control valve, and the rotational speed n of the cold / hot water circulation pump is controlled by the control valve opening φ and the flow rate Q sp (see Patent Document 2). ). FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the rotational speed control system of the cold / hot water circulation pump disclosed in
揚程予測値算出部207は、制御弁3の流量設定値QSPと流量計測値Qと冷温水循環ポンプ2の揚程計測値Hとから冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0を算出する。揚程修正値算出部208は、制御弁3の流量設定値QSPと流量計測値Qと制御弁3の開度φと図示しない空調機の熱出力状態のうち少なくとも1つに基づいて冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPを算出する。揚程設定値算出部209は、冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0と揚程修正値ΔPとを合算して、冷温水循環ポンプ2の揚程設定値HSPを算出する。揚程偏差算出部210は、冷温水循環ポンプ2の揚程計測値Hと揚程設定値HSPとの偏差ΔHを算出する。回転数制御演算部211は、揚程計測値Hと揚程設定値HSPとが一致するように(すなわち、揚程偏差ΔHが0になるように)冷温水循環ポンプ2の回転数nを算出する。回転数制御装置8は、冷温水循環ポンプ2の回転数がnになるように制御する。
The head prediction
[要求流量と制御弁開度]
コントローラ4は、図示しない温度センサが計測した給気温度tに基づいて、制御弁3を通る冷温水流量の変化量を算出し、流量設定値QSPを示す要求流量信号を制御弁3に送信する。具体的には、コントローラ4は、給気温度計測値tと所定の給気温度設定値tSPとの偏差Δt=t−tSPを算出し、給気温度計測値tと給気温度設定値tSPとが一致するように(すなわち、給気温度偏差Δtが0になるように)流量設定値QSPを算出する。
[Required flow rate and control valve opening]
The controller 4 is transmitted based on the supply air temperature t of the temperature sensor (not shown) is measured to calculate the change amount of the hot and cold water flow through the control valve 3, the required flow rate signal indicating the flow rate set value Q SP to the control valve 3 To do. Specifically, the controller 4 calculates a deviation Δt = t−t SP between the supply air temperature measurement value t and a predetermined supply air temperature setting value t SP, and calculates the supply air temperature measurement value t and the supply air temperature setting value. The flow rate setting value Q SP is calculated so that t SP matches (that is, the supply air temperature deviation Δt becomes 0).
流量計測制御機能付の制御弁3は、コントローラ4からの要求流量信号を受信し、自身が計測した流量Qと流量設定値QSPとを比較し、流量計測値Qと流量設定値QSPとの偏差ΔQを算出する。続いて、制御弁3は、ある制御演算ロジック(例えば、比例積分制御演算、通称PI制御演算)に基づき、自身の開度を制御する。具体的には、制御弁3は、流量計測値Qとコントローラ4から送信された要求流量信号が示す流量設定値QSPとの偏差ΔQ=QSP−Qを算出し、流量計測値Qと流量設定値QSPとが一致するように(すなわち、流量偏差ΔQが0になるように)制御弁開度φを制御する。こうして、制御弁3の制御動作に従って、空調機を通過する冷温水の量が調整され、空調機の負荷が制御される。 The control valve 3 with the flow rate measurement control function receives the required flow rate signal from the controller 4, compares the flow rate Q measured by itself with the flow rate set value Q SP , and compares the flow rate measured value Q with the flow rate set value Q SP . The deviation ΔQ is calculated. Subsequently, the control valve 3 controls its opening degree on the basis of a certain control calculation logic (for example, proportional integral control calculation, commonly known as PI control calculation). Specifically, the control valve 3 calculates a deviation ΔQ = Q SP −Q between the flow rate measurement value Q and the flow rate setting value Q SP indicated by the request flow rate signal transmitted from the controller 4, and the flow rate measurement value Q and the flow rate are calculated. The control valve opening φ is controlled so that the set value Q SP matches (that is, the flow rate deviation ΔQ becomes zero). Thus, according to the control operation of the control valve 3, the amount of cold / hot water passing through the air conditioner is adjusted, and the load of the air conditioner is controlled.
[フィードフォワード制御]
一方、揚程予測値算出部207は、コントローラ4から送信された要求流量信号が示す各制御弁3の流量設定値QSPを合計すると共に、各制御弁3で計測された流量計測値Qを合計し、ポンプ回転数のフィードフォワード制御のために、冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0を算出する。冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0は、冷温水循環ポンプ2の回転数特性により式(1)のように算出できる。式(1)において、Hは冷温水循環ポンプ2の揚程計測値である。
[Feed forward control]
On the other hand, the head prediction
[フィードバック制御(ポンプ揚程上げ)]
熱出力状態Sが不足している空調機があると、その空調機を制御するコントローラ4が当該空調機の熱出力状態Sが不足しないように制御し、新たな冷温水流量設定値QSPを出力することになる。空調機の熱出力状態Sが不足している状態とは、例えば暖房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より低い状態(例えばΔt≦−1℃)であり、冷房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より高い状態(例えばΔt≧+1℃)である。
[Feedback control (pump head raising)]
If there is an air conditioner that lacks the heat output state S, the controller 4 that controls the air conditioner controls the air conditioner so that the heat output state S of the air conditioner does not become insufficient, and sets a new cold / hot water flow rate setting value Q SP . Will be output. The state in which the heat output state S of the air conditioner is insufficient is a state in which the supply air temperature deviation Δt is lower than an allowable value (for example, Δt ≦ −1 ° C.) in the heating mode, for example, and the air supply is in the cooling mode. The air temperature deviation Δt is higher than the allowable value (for example, Δt ≧ + 1 ° C.).
新たな冷温水流量設定値QSPと冷温水流量計測値Qとの差は、冷温水流量の増量ΔQになる。
ΔQ=QSP−Q ・・・(2)
The difference between the new chilled / hot water flow rate setting value QSP and the chilled / warm water flow rate measured value Q is an increase ΔQ of the chilled / hot water flow rate.
ΔQ = Q SP −Q (2)
制御弁3の流量圧力損失である、制御弁前後の静圧差Pは、式(3)により計算することができる。
P=K0・Q2 ・・・(3)
式(3)において、K0は制御弁全開時の抵抗係数である。
The static pressure difference P before and after the control valve, which is the flow pressure loss of the control valve 3, can be calculated by the equation (3).
P = K 0 · Q 2 (3)
In equation (3), K 0 is the resistance coefficient when the control valve is fully open.
式(3)により、冷温水流量の変更による制御弁前後の静圧差の変更値ΔPiを算出することができる。
ΔPi=K0・(ΔQ2+ΔQ・Q) ・・・(4)
The change value ΔPi of the static pressure difference before and after the control valve due to the change of the cold / hot water flow rate can be calculated by the equation (3).
ΔPi = K 0 · (ΔQ 2 + ΔQ · Q) (4)
制御弁全開時の抵抗係数K0は、制御弁の容量係数Cvに基づき次式のように算出することができる。 The resistance coefficient K 0 when the control valve is fully open can be calculated as follows based on the capacity coefficient Cv of the control valve.
式(5)において、γは冷温水の比重で、一般的に、水ではγ=1である。また、制御弁の容量係数Cvは、一般に制御弁メーカのカタログに明記されている。式(5)を用いる場合、制御弁前後の静圧差の変更値ΔPiの単位はkPaで、流量計測値Qの単位はL/minである。空調機の熱出力状態値Sは、次式のように算出することができる。 In the formula (5), γ is the specific gravity of cold / hot water, and generally γ = 1 in water. The capacity coefficient Cv of the control valve is generally specified in the catalog of the control valve manufacturer. When Expression (5) is used, the unit of the change value ΔPi of the static pressure difference before and after the control valve is kPa, and the unit of the flow rate measurement value Q is L / min. The heat output state value S of the air conditioner can be calculated as follows.
a,bは重み係数であり、例えばa=0.99、b=0.01。φは当該空調機に対応する制御弁開度、φmaxは各制御弁開度の最大値、Δtは当該空調機に対応する給気温度偏差、Δtmaxは各給気温度偏差Δtの最大許容値である。
揚程修正値算出部208は、熱出力状態Sが不足している空調機について、制御弁前後の静圧差の変更値ΔPiをそれぞれ算出し、これらの値ΔPiのうちの最大値を冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPとする。すなわち、揚程修正値ΔPは、次式のようになる。
ΔP=max(ΔP1,ΔP2,・・・,ΔPk) ・・・(7)
ここで、kは熱出力状態Sが不足している空調機の数である。
a and b are weighting factors, for example, a = 0.99, b = 0.01. φ is the control valve opening corresponding to the air conditioner, φ max is the maximum value of each control valve opening, Δt is the supply air temperature deviation corresponding to the air conditioner, and Δt max is the maximum allowable air supply temperature deviation Δt. Value.
The head correction
ΔP = max (ΔP 1 , ΔP 2 ,..., ΔP k ) (7)
Here, k is the number of air conditioners for which the heat output state S is insufficient.
[フィードバック制御(ポンプ揚程下げ)]
熱出力状態Sが不足または適切な空調機が一台もない状態で、熱出力状態Sが過剰な空調機がある場合、冷温水循環ポンプ2が余計な揚程を出していることを示しているので、冷温水循環ポンプ2の揚程を下げる必要がある。空調機の熱出力状態Sが過剰な状態とは、例えば暖房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より高い状態(例えばΔt≧+1℃)であり、冷房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より低い状態(例えばΔt≦−1℃)である。
[Feedback control (pump head lowering)]
If the heat output state S is insufficient or there is no suitable air conditioner, and there is an air conditioner with an excessive heat output state S, it indicates that the cold / hot
制御弁3の開度と流量計測値Q(あるいは流量設定値QSP)により冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPを算出することもできる。
ΔP=K・Q2 ・・・(8)
この流量圧力計算式により、制御弁全開までの制御弁前後の静圧差の変更値ΔPiを次式のように算出することができる。
ΔPi=(K−K0)・Q2 ・・・(9)
The head correction value ΔP of the cold / hot
ΔP = K · Q 2 (8)
From this flow pressure calculation formula, the change value ΔPi of the static pressure difference before and after the control valve until the control valve is fully opened can be calculated as the following formula.
ΔPi = (K−K 0 ) · Q 2 (9)
式(9)において、Kは制御弁の抵抗係数であり、イコールパーセンテージ特性の制御弁では次式のように算出することができる。
K=K0/R2(φ-1) ・・・(10)
In equation (9), K is the resistance coefficient of the control valve, and can be calculated as follows for a control valve with equal percentage characteristics.
K = K 0 / R 2 (φ-1) (10)
制御弁全開時の抵抗係数K0は、制御弁の容量係数Cvに基づき式(5)のように算出することができる。また、Rは制御弁の固有レンジアビリティで、制御可能な最大流量と最小流量との比であり、一般に制御弁メーカのカタログに明記されている。制御弁開度φは、0〜1(あるいは0%〜100%)の値をとる。 The resistance coefficient K 0 when the control valve is fully open can be calculated as in Expression (5) based on the capacity coefficient Cv of the control valve. R is the inherent range ability of the control valve, which is the ratio of the maximum flow rate to the minimum flow rate that can be controlled, and is generally specified in the catalog of the control valve manufacturer. The control valve opening φ has a value of 0 to 1 (or 0% to 100%).
揚程修正値算出部208は、制御弁3について制御弁前後の静圧差の変更値ΔPiをそれぞれ算出し、これらの値ΔPiのうちの最小値を冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPとする。すなわち、揚程修正値ΔPは、次式のようになる。
ΔP=min(ΔP1,ΔP2,・・・,ΔPm) ・・・(11)
ここで、mは制御弁の数である。
The head correction
ΔP = min (ΔP 1 , ΔP 2 ,..., ΔP m ) (11)
Here, m is the number of control valves.
[フィードバック制御の制限]
フィードフォワード制御とフィードバック制御とを用いる冷温水循環ポンプ2の回転数制御では、フィードバック制御のための揚程修正値ΔPに大きさ制限を与える必要がある。
|ΔP|≦KL・P0 ・・・(12)
揚程修正値算出部208は、式(11)により冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPを算出した後、この揚程修正値ΔPの大きさを式(12)に従って制限する。式(12)において、KLはフィードバック制御の大きさ制限率で、例えばKL=0.1である。
[Restriction of feedback control]
In the rotational speed control of the cold / hot
| ΔP | ≦ K L · P 0 (12)
The head correction
[フィードフォワード制御とフィードバック制御の合成]
次に、揚程設定値算出部209は、冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0と揚程修正値ΔPとから、冷温水循環ポンプ2の揚程設定値HSPを次式のように算出する。
HSP=P0−ΔP ・・・(13)
[Combination of feedforward control and feedback control]
Then, lift setting
H SP = P 0 −ΔP (13)
揚程偏差算出部210は、冷温水循環ポンプ2の揚程計測値Hと揚程設定値HSPとの偏差ΔHを算出する。
ΔH=H−HSP ・・・(14)
Lift
ΔH = H−H SP (14)
回転数制御演算部211は、揚程計測値Hと揚程設定値HSPとが一致するように(すなわち、揚程偏差ΔHが0になるように)冷温水循環ポンプ2の回転数nを算出する。回転数制御装置8は、冷温水循環ポンプ2の回転数がnになるように制御する。以上のような構成により、特許文献2に開示された冷温水循環ポンプの回転数制御システムでは、冷温水循環ポンプ2の回転数制御のハンチングを抑えながら、回転数制御の追従性を大きく改善することができる。
Rotational speed
図7に示した冷温水循環ポンプの回転数制御システムでは、空調機の室温制御動作あるいは他の制御弁の動作によって制御弁にハンチングが引き起こされると、冷温水循環ポンプの回転数制御が不安定になり、十分な省エネルギー効果が得られなくなるという問題点があった。すなわち、制御弁開度φが制御弁開度設定値φSPを大きく上回ると、制御弁開度φを制御弁開度設定値φSPに戻すために冷温水循環ポンプの回転数nが高くなる。一方、制御弁開度φが制御弁開度設定値φSPを大きく下回ると、制御弁開度φを制御弁開度設定値φSPに戻すために冷温水循環ポンプの回転数nが低くなる。こうして、制御弁のハンチングによって冷温水循環ポンプの回転数制御が不安定になる。 In the system for controlling the number of revolutions of the chilled / hot water circulation pump shown in FIG. 7, if the control valve is hunted by the room temperature control operation of the air conditioner or the operation of another control valve, the number of revolutions control of the chilled / hot water circulation pump becomes unstable. There is a problem that a sufficient energy saving effect cannot be obtained. That is, the control valve opening phi is the much higher than the control valve opening setting value phi SP, rotational speed n of the hot and cold water circulation pump is increased in order to return the control valve opening phi to control valve opening setting value phi SP. On the other hand, the control valve opening phi falls below a large control valve opening setting value phi SP, the rotation speed n of the hot and cold water circulation pump is lowered to return the control valve opening phi to control valve opening setting value phi SP. Thus, the control of the rotational speed of the cold / hot water circulation pump becomes unstable due to the hunting of the control valve.
また、図7に示した冷温水循環ポンプの回転数制御システムでは、冷温水循環ポンプの回転数nと制御弁開度φとが簡単な計算式で結び付かないため、冷温水システムの負荷が大きく変化するとき、システムのハンチングを防ぐために、ポンプ回転数制御においてポンプ回転数の変化を制限するが、これによりポンプ回転数制御の追従性が悪化するという問題点があった。 Further, in the cold / hot water circulation pump rotation speed control system shown in FIG. 7, since the rotation speed n of the cold / hot water circulation pump and the control valve opening φ are not linked by a simple calculation formula, the load of the cold / hot water system greatly changes. However, in order to prevent hunting of the system, the change in the pump rotation speed is limited in the pump rotation speed control, which causes a problem that the follow-up performance of the pump rotation speed control is deteriorated.
これに対して、図8に示した冷温水循環ポンプの回転数制御システムでは、制御弁のハンチングによるポンプ回転数制御の安定性を改善することができ、ポンプ回転数制御の追従性も改善することができるが、制御弁に流量計測機能を設けなければならないという問題点があった。また、図8に示した冷温水循環ポンプの回転数制御システムでは、制御弁の流量特性が明らかでないと適用することができないという問題点があった。 On the other hand, in the cold / hot water circulation pump rotation speed control system shown in FIG. 8, the stability of the pump rotation speed control by the hunting of the control valve can be improved, and the followability of the pump rotation speed control is also improved. However, there is a problem that a flow rate measurement function must be provided in the control valve. In addition, the cold / hot water circulation pump rotation speed control system shown in FIG. 8 has a problem that it cannot be applied unless the flow characteristics of the control valve are clear.
したがって、図8に示した冷温水循環ポンプの回転数制御システムでは、適用範囲が限られるという問題点があった。例えばFCUの制御用のような小型の制御弁では、流量計測機能は装備されておらず、また流量特性も明らかにされていないため、図8に示したような回転数制御システムを適用することは困難である。 Therefore, there has been a problem that the applicable range is limited in the rotational speed control system of the cold / hot water circulation pump shown in FIG. For example, a small control valve for controlling an FCU is not equipped with a flow rate measurement function and the flow rate characteristics are not clarified. Therefore, the rotational speed control system as shown in FIG. 8 should be applied. It is difficult.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、冷温水循環ポンプの回転数制御の安定性と追従性とを改善することができ、且つ適用範囲の広い冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法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 can improve the stability and follow-up of the rotational speed control of the cold / hot water circulation pump, and has a wide range of application. And to provide a method.
本発明の冷温水循環ポンプの回転数制御システムは、複数の空調機と、この複数の空調機への冷温水の供給管路にそれぞれ設けられた複数の制御弁と、前記複数の空調機が供給する給気の温度、または前記複数の空調機から給気が供給される複数の被制御エリアの室内温度を計測する複数の温度センサと、前記冷温水を循環させる冷温水循環ポンプと、前記複数の制御弁の開度を制御する複数の弁開度制御手段と、前記冷温水循環ポンプの揚程を計測する圧力センサと、還水管路を通過する冷温水の流量を計測する総流量計と、前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御手段とを備え、前記複数の制御弁には、制御弁を通過する冷温水の流量を計測する流量計測機能付きの制御弁と、流量計測機能が付いていない制御弁とが含まれ、前記流量計測機能付きの制御弁に対応する前記弁開度制御手段は、それぞれ対応する空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように流量設定値を算出する流量制御演算手段と、前記流量の計測値と前記流量設定値とが一致するように制御弁の開度を制御する第1の弁開度制御演算手段とを有し、前記流量計測機能が付いていない制御弁に対応する前記弁開度制御手段は、それぞれ対応する空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように制御弁の開度を制御する第2の弁開度制御演算手段を有し、前記回転数制御手段は、前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値とから前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値を算出し、前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値と前記流量計測機能付きの各制御弁の流量の増量の合計値と前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値と前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記冷温水循環ポンプの揚程計測値とから前記冷温水循環ポンプの揚程予測値を算出する揚程予測値算出手段と、前記揚程予測値から前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出する揚程設定値算出手段と、前記揚程計測値と前記揚程設定値とが一致するように前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御演算手段とを有することを特徴とするものである。 The number control system of the cold / hot water circulation pump of the present invention is supplied by a plurality of air conditioners, a plurality of control valves respectively provided in the supply pipes of the cold / hot water to the plurality of air conditioners, and the plurality of air conditioners. A plurality of temperature sensors that measure the temperature of the supply air or the indoor temperatures of a plurality of controlled areas to which supply air is supplied from the plurality of air conditioners, a cold / hot water circulation pump that circulates the cold / hot water, and the plurality A plurality of valve opening control means for controlling the opening of the control valve, a pressure sensor for measuring the head of the cold / hot water circulation pump, a total flow meter for measuring the flow of the cold / hot water passing through the return water pipe, and the cold / hot And a control valve with a flow rate measuring function for measuring the flow rate of the cold / hot water passing through the control valve, and a flow rate measuring function. Not include control valve and The valve opening degree control means corresponding to the control valve with the flow rate measurement function is such that the temperature of the supply air supplied by the corresponding air conditioner and the predetermined supply air temperature set value coincide with each other, or the corresponding temperature A flow rate control calculation means for calculating a flow rate set value so that a room temperature measured by the sensor and a predetermined room temperature set value match, and a control valve of the control valve so that the measured value of the flow rate and the flow rate set value match. The valve opening degree control means corresponding to the control valve not having the flow rate measuring function is supplied by a corresponding air conditioner. The opening degree of the control valve is controlled such that the temperature of the control valve matches the predetermined supply air temperature setting value, or the indoor temperature measured by the corresponding temperature sensor matches the predetermined indoor temperature setting value. The valve opening control calculation means, The rotation number control means is configured to control each control without the flow measurement function from the total flow measurement value measured by the total flow meter and the total flow measurement value measured by each control valve with the flow measurement function. The total value of the flow rate of the valve is calculated, the total value of the flow rate measurement value measured by each control valve with the flow rate measurement function, the total value of the flow rate increase of each control valve with the flow rate measurement function, and the flow rate measurement The head prediction for calculating the head prediction value of the cold / hot water circulation pump from the total value of the flow rate of each control valve not equipped with the function, the total flow measurement value measured by the total flow meter, and the head measurement value of the cold / hot water circulation pump A value setting means, a head setting value calculating means for calculating a head setting value of the cold / hot water circulation pump from the head prediction value, and a rotation speed of the cold / hot water circulation pump so that the head measurement value and the head setting value coincide with each other Control And a rotational speed control calculating means.
また、本発明の冷温水循環ポンプの回転数制御システムの1構成例において、前記回転数制御手段は、さらに、全ての制御弁または前記流量計測機能が付いていない制御弁の制御弁開度の中から最大の制御弁開度を選出し、予め規定された全開開度と最大の制御弁開度との差に基づいてフィードバック制御強さを決めるフィードバック制御強さ決定手段と、前記フィードバック制御強さに基づいて前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を決定する揚程修正値決定手段と、前記複数の制御弁のうちいずれか1つの制御弁の容量係数に基づいて、前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を補正する揚程修正値補正手段とを有し、前記揚程設定値算出手段は、前記揚程予測値と前記揚程修正値補正手段が補正した揚程修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出することを特徴とするものである。 Moreover, in one configuration example of the rotational speed control system for the cold / hot water circulation pump of the present invention, the rotational speed control means further includes all control valves or control valve opening degrees of control valves not provided with the flow rate measuring function. A feedback control strength determining means for selecting a maximum control valve opening from the above and determining a feedback control strength based on a difference between a predetermined fully opened opening and a maximum control valve opening; and the feedback control strength And a head correction value determining means for determining a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on the head, and a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on a capacity coefficient of any one of the plurality of control valves. A head correction value correcting means for correcting, and the head set value calculating means adds the head predicted value and the head correction value corrected by the head correction value correcting means to add the cold / hot water circulation position. It is characterized in calculating the lift setting value of flop.
また、本発明は、複数の空調機と、この複数の空調機への冷温水の供給管路にそれぞれ設けられた複数の制御弁と、前記複数の空調機が供給する給気の温度、または前記複数の空調機から給気が供給される複数の被制御エリアの室内温度を計測する複数の温度センサと、前記冷温水を循環させる冷温水循環ポンプと、前記冷温水循環ポンプの揚程を計測する圧力センサと、還水管路を通過する冷温水の流量を計測する総流量計とを備えた空調システムにおいて、前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する冷温水循環ポンプの回転数制御方法であって、前記複数の制御弁の開度を制御する弁開度制御ステップと、前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御ステップとを備え、前記複数の制御弁には、制御弁を通過する冷温水の流量を計測する流量計測機能付きの制御弁と、流量計測機能が付いていない制御弁とが含まれ、前記流量計測機能付きの制御弁に対応する前記弁開度制御ステップは、前記空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように流量設定値を前記流量計測機能付きの制御弁毎に算出する流量制御演算ステップと、前記流量の計測値と前記流量設定値とが一致するように前記流量計測機能付きの制御弁毎にその開度を制御する第1の弁開度制御演算ステップとからなり、前記流量計測機能が付いていない制御弁に対応する前記弁開度制御ステップは、前記空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように前記流量計測機能が付いていない制御弁毎にその開度を制御する第2の弁開度制御演算ステップからなり、前記回転数制御ステップは、前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値とから前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値を算出し、前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値と前記流量計測機能付きの各制御弁の流量の増量の合計値と前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値と前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記冷温水循環ポンプの揚程計測値とから前記冷温水循環ポンプの揚程予測値を算出する揚程予測値算出ステップと、前記揚程予測値から前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出する揚程設定値算出ステップと、前記揚程計測値と前記揚程設定値とが一致するように前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御演算ステップとからなることを特徴とするものである。 Further, the present invention provides a plurality of air conditioners, a plurality of control valves respectively provided in supply pipes of cold / hot water to the plurality of air conditioners, and a temperature of supply air supplied by the plurality of air conditioners, or A plurality of temperature sensors for measuring indoor temperatures of a plurality of controlled areas to which supply air is supplied from the plurality of air conditioners, a cold / hot water circulation pump for circulating the cold / hot water, and a pressure for measuring a head of the cold / hot water circulation pump In the air conditioning system comprising a sensor and a total flow meter for measuring the flow rate of the cold / hot water passing through the return water pipe, the method for controlling the number of rotations of the cold / hot water circulation pump for controlling the number of rotations of the cold / hot water circulation pump, A valve opening control step for controlling the opening of a plurality of control valves; and a rotation speed control step for controlling the rotation speed of the cold / hot water circulation pump. The plurality of control valves include cold / hot water passing through the control valve. The flow rate of A control valve with a flow rate measuring function to be measured and a control valve without a flow rate measuring function are included, and the valve opening control step corresponding to the control valve with the flow rate measuring function is supplied by the air conditioner The flow rate setting function sets the flow rate setting value so that the supply air temperature matches a predetermined supply air temperature setting value, or the indoor temperature measured by the corresponding temperature sensor matches the predetermined indoor temperature setting value. A first control valve for controlling the opening degree of each control valve with the flow rate measuring function so that the measured value of the flow rate and the flow rate set value coincide with each other. The valve opening control step corresponding to a control valve not provided with the flow rate measurement function includes an opening control calculation step, and the supply air temperature supplied by the air conditioner and a predetermined supply air temperature set value are Match or match A second valve opening degree control calculation step for controlling the opening degree of each control valve not provided with the flow rate measuring function so that the indoor temperature measured by the temperature sensor to be matched with a predetermined indoor temperature set value. The rotational speed control step does not have the flow measurement function from the total flow measurement value measured by the total flow meter and the total value of the flow measurement values measured by the control valves with the flow measurement function. The total value of the flow rate of each control valve is calculated, the total value of the flow rate measurement value measured by each control valve with the flow rate measurement function, the total increase value of the flow rate of each control valve with the flow rate measurement function, and the Calculate the predicted value of the head of the chilled / hot water circulation pump from the total value of the flow rate of each control valve without a flow rate measurement function, the measured value of the total flow measured by the total flow meter, and the measured value of the head of the chilled / hot water circulation pump Head prediction A value setting step, a head setting value calculating step for calculating a head setting value of the cold / hot water circulation pump from the head prediction value, and a rotation speed of the cold / hot water circulation pump so that the head measurement value and the head setting value coincide with each other And a rotational speed control calculation step for controlling the motor.
また、本発明の冷温水循環ポンプの回転数制御方法の1構成例において、前記回転数制御ステップは、さらに、全ての制御弁または前記流量計測機能が付いていない制御弁の制御弁開度の中から最大の制御弁開度を選出し、予め規定された全開開度と最大の制御弁開度との差に基づいてフィードバック制御強さを決めるフィードバック制御強さ決定ステップと、前記フィードバック制御強さに基づいて前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を決定する揚程修正値決定ステップと、前記複数の制御弁のうちいずれか1つの制御弁の容量係数に基づいて、前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を補正する揚程修正値補正ステップとを有し、前記揚程設定値算出ステップは、前記揚程予測値と前記揚程修正値補正ステップで補正した揚程修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出することを特徴とするものである。 Further, in one configuration example of the method for controlling the number of revolutions of the cold / hot water circulation pump according to the present invention, the number of revolutions control step further includes all control valves or control valve opening degrees of control valves not provided with the flow rate measuring function. A feedback control strength determining step for selecting a maximum control valve opening from the above, and determining a feedback control strength based on a difference between a predetermined fully opened opening and a maximum control valve opening; and the feedback control strength A head correction value determining step for determining a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on the control value, and a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on a capacity coefficient of any one of the plurality of control valves. A head correction value correction step for correcting, and the head setting value calculation step adds the head prediction value and the head correction value corrected in the head correction value correction step. Is characterized in calculating the lift set value of the hot and cold water circulation pumps Te.
本発明によれば、回転数制御手段に、揚程予測値算出手段と揚程設定値算出手段と回転数制御演算手段とを設け、冷温水循環ポンプの吐出圧力設定の制御(冷温水循環ポンプの回転数制御)に、フィードフォワード制御を加えることにより、冷温水循環ポンプの回転数制御の安定性と追従性とを改善することができる。さらに、本発明では、冷温水循環ポンプの揚程予測値を算出する際に、総流量計によって計測された総流量計測値と流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値とから流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値を算出し、流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値と流量計測機能付きの各制御弁の流量の増量の合計値と流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値と総流量計によって計測された総流量計測値と冷温水循環ポンプの揚程計測値とから冷温水循環ポンプの揚程予測値を算出するようにしたので、流量計測機能付きの制御弁と流量計測機能が付いていない制御弁とが混在している空調システムであっても、冷温水循環ポンプの回転数制御の安定性と追従性とを改善することができ、従来と比べて適用範囲を広げることができる。 According to the present invention, the rotation speed control means is provided with the head predicted value calculation means, the head set value calculation means, and the rotation speed control calculation means, and controls the discharge pressure setting of the cold / hot water circulation pump (rotation speed control of the cold / hot water circulation pump). ), The stability and followability of the rotational speed control of the cold / hot water circulation pump can be improved. Furthermore, in the present invention, when calculating the head prediction value of the cold / hot water circulation pump, the total flow measurement value measured by the total flow meter and the total value of the flow measurement value measured by each control valve with a flow measurement function, The total value of the flow rate of each control valve without the flow rate measurement function is calculated from the flow rate of each control valve with the flow rate measurement function and the total value of the flow rate measurement value measured by each control valve with the flow rate measurement function. The estimated head of the chilled / hot water circulation pump is calculated from the total value of the increase, the total value of the flow of each control valve without the flow measurement function, the total flow measurement value measured by the total flow meter, and the measured value of the chilled / hot water circulation pump. Because it is calculated, the stability and follow-up of the rotational speed control of the chilled / hot water circulation pump, even in an air conditioning system that has both a control valve with a flow measurement function and a control valve without a flow measurement function And improving Can, it is possible to widen the application range as compared with the conventional.
また、本発明では、回転数制御手段に、フィードバック制御強さ決定手段と揚程修正値決定手段と揚程修正値補正手段とを設けることにより、冷温水循環ポンプの揚程修正値を補正することができ、冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出することができる。 Further, in the present invention, by providing the rotation speed control means with the feedback control strength determination means, the lift correction value determination means and the lift correction value correction means, the lift correction value of the cold / hot water circulation pump can be corrected, The head setting value of the cold / hot water circulation pump can be calculated.
[発明の原理]
本発明は、従来技術の問題点を解決するために、以下の(A)〜(E)の構成を導入する。
[Principle of the Invention]
The present invention introduces the following configurations (A) to (E) in order to solve the problems of the prior art.
(A)制御弁開度の制御のために、欠損フィードフォワード制御量を導入する。制御弁流量の増量ΔQに応じて行なうフィードフォワード制御において、流量計測機能の付いていない制御弁については制御弁流量の増量ΔQが欠損するので、該当のフィードフォワード制御量を欠損にする解決手段を導入する。具体的には、流量計測機能の付いていない制御弁の流量の増量ΔQをゼロにする。 (A) In order to control the control valve opening, a missing feedforward control amount is introduced. In the feedforward control performed in accordance with the increase ΔQ of the control valve flow rate, the control valve flow rate increase ΔQ is lost for a control valve without a flow rate measurement function. Introduce. Specifically, the increase ΔQ in the flow rate of the control valve without the flow rate measurement function is set to zero.
(B)算出流量を導入する。流量計測機能の付いていない制御弁については、制御弁の流量を、総流量計によって計測したシステム流量計測値と流量計測機能付きの制御弁の流量計測値との差によって算出する。
ΣQnm=Qtotal−ΣQmd ・・・(15)
式(15)において、ΣQnmは流量計測機能の付いていない制御弁の流量の合計値、Qtotalは総流量計によって計測したシステム流量計測値、ΣQmdは流量計測機能付きの制御弁によって計測した流量計測値の合計値である。
(B) The calculated flow rate is introduced. For a control valve without a flow rate measurement function, the flow rate of the control valve is calculated by the difference between the system flow rate measurement value measured by the total flow meter and the flow rate measurement value of the control valve with the flow rate measurement function.
ΣQ nm = Q total −ΣQ md (15)
In equation (15), ΣQ nm is the total value of the flow rate of the control valve without the flow rate measurement function, Q total is the system flow rate measurement value measured by the total flow meter, and ΣQ md is measured by the control valve with the flow rate measurement function It is the total value of the measured flow rate values.
(C)冷温水循環ポンプの揚程予測値P0を欠損フィードフォワード制御量で算出する。 (C) The head prediction value P 0 of the cold / hot water circulation pump is calculated by the missing feedforward control amount.
式(16)において、Hは冷温水循環ポンプの揚程計測値、ΣΔQは流量計測機能付きの制御弁の流量の増量の合計値である。 In Expression (16), H is the measured value of the head of the cold / hot water circulation pump, and ΣΔQ is the total value of the increase in the flow rate of the control valve with the flow rate measurement function.
(D)フィードバック制御強さを導入する。流量計測機能が付いていない、または制御弁流量特性が明確にされていない制御弁では、冷温水循環ポンプの回転数を上昇または下降させる修正を必要とする揚合、弁開度と最大開度との差によって冷温水循環ポンプの回転数またはポンプ揚程の修正値を設定する。
具体的には、流量計測機能が付いていない制御弁または全ての制御弁から、制御弁開度φを取得して、次式のようにこれらの制御弁開度φの中から最大開度である制御弁開度φmaxを選出する。
φmax=max(φ1,φ2,φ3,・・・・) ・・・(17)
(D) Introduce feedback control strength. For control valves that do not have a flow rate measurement function or whose control valve flow rate characteristics are not clearly defined, lift, valve opening and maximum opening that require correction to increase or decrease the rotation speed of the cold / hot water circulation pump The correction value of the number of revolutions of the cold / hot water circulation pump or pump head is set according to the difference of
Specifically, control valve opening φ is obtained from a control valve that does not have a flow rate measurement function or all control valves, and the maximum opening is selected from these control valve openings φ as shown in the following equation. A certain control valve opening φ max is selected.
φ max = max (φ 1 , φ 2 , φ 3 ,...) (17)
そして、予め規定された制御弁の全開開度φfullと最大開度φmaxとの差Δφを算出する。
Δφ=φfull−φmax ・・・(18)
ここで、全開開度φfullはある具体的な開度値、例えばφfull=95%と設定することもできるし、ある範囲、例えばφfull=90〜95%というように設定することも可能である。
Then, a difference Δφ between the fully opened opening φ full and the maximum opening φ max of the control valve defined in advance is calculated.
Δφ = φ full −φ max (18)
Here, the fully opened opening φ full can be set to a specific opening value, for example, φ full = 95%, or can be set to a certain range, for example, φ full = 90 to 95%. It is.
制御弁の全開開度φfullと最大開度φmaxとの差Δφによって、フィードバック制御強さPowerを決める。
Power=f1(Δφ) ・・・(19)
式(19)において、f1は予め規定された関数である。
The feedback control strength P power is determined by the difference Δφ between the fully opened opening φ full and the maximum opening φ max of the control valve.
P ower = f 1 (Δφ) (19)
In the equation (19), f 1 is a predefined function.
そして、フィードバック制御強さPowerによって、冷温水循環ポンプの回転数または冷温水循環ポンプの揚程修正値ΔPstandardを設定する。
ΔPstandard=f2(Power) ・・・(20)
式(20)において、f2は予め規定された関数である。
Then, the rotation speed of the cold / hot water circulation pump or the head correction value ΔP standard of the cold / hot water circulation pump is set according to the feedback control strength Power .
ΔP standard = f 2 (P ower ) (20)
In equation (20), f 2 is a predefined function.
(E)重み係数を導入する。流量計測機能が付いていない、または制御弁流量特性が明確にされていない制御弁では、制御弁の容量係数(Cv値)が異なるので、同じΔφに対して、制御弁容量係数の異なりによって、異なる冷温水循環ポンプの回転数または冷温水循環ポンプの揚程修正値を設定することは効果的である。 (E) Introducing a weighting factor. For control valves that do not have a flow rate measurement function or whose control valve flow rate characteristics are not clarified, the capacity coefficient (Cv value) of the control valve is different. It is effective to set a different cold / hot water circulation pump rotation speed or a cold / hot water circulation pump head correction value.
制御弁ごとにフィードバック制御強さによって冷温水循環ポンプの回転数または冷温水循環ポンプの揚程修正値を設定するテーブルを持つことは非効率なため、標準のテーブルに対して、重み係数を掛けて、異なる容量係数の制御弁に異なる冷温水循環ポンプの回転数または揚程修正値を設定する。具体的には、標準のテーブルに予め記録された標準の制御弁の容量係数Cvstandardを分母にして、ある制御弁の容量係数Cvを分子にして得られた比率Wを、制御対象の制御弁の重み係数にする。
W=Cv/Cvstandard ・・・(21)
Since it is inefficient to have a table that sets the number of rotations of the chilled / hot water circulation pump or the head / head correction value of the chilled / hot water circulation pump according to the feedback control strength for each control valve, it differs by multiplying the standard table by a weight coefficient Set a different chilled / hot water circulation pump speed or head correction value to the capacity coefficient control valve. More specifically, the ratio W obtained by using the capacity coefficient Cv standard of a standard control valve recorded in advance in the standard table as the denominator and the capacity coefficient Cv of a certain control valve as the numerator is used as the control valve to be controlled. The weighting factor of
W = Cv / Cv standard (21)
フィードバック制御強さPowerによって得られた冷温水循環ポンプの回転数または冷温水循環ポンプの揚程修正値ΔPstandardに重み係数Wを掛けて、制御対象の冷温水循環ポンプの回転数または冷温水循環ポンプの揚程修正値ΔPを設定する。
ΔP=W・ΔPstandard ・・・(22)
The number of rotations of the chilled / hot water circulation pump or the head of the chilled / hot water circulation pump to be controlled is multiplied by the weight coefficient W by the rotation number of the chilled / hot water circulation pump obtained by the feedback control strength Power or the lift correction value ΔP standard of the chilled / hot water circulation pump Set the value ΔP.
ΔP = W · ΔP standard (22)
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態に係る冷温水循環ポンプの回転数制御システムを含む空調システムの構成を示すブロック図である。空調システムは、空調機1−1〜1−5と、冷温水循環ポンプ2と、制御弁3−1〜3−5と、コントローラ4−1〜4−5,5と、温度センサ6−1〜6−5と、圧力センサ7と、回転数制御装置8と、往水管路9と、還水管路10と、ヘッダ11〜14と、総流量計15とから構成される。図1の例では、空調機1−1〜1−3としてAHUを用い、空調機1−4,1−5としてFCUを用いる場合を記載している。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an air conditioning system including a rotational speed control system for a cold / hot water circulation pump according to an embodiment of the present invention. The air conditioning system includes air conditioners 1-1 to 1-5, cold / hot
冷温水循環ポンプ2によって圧力が加えられた冷温水は、ヘッダ14より送出され、往水管路9を通って空調機1−1〜1−5に供給される。そして、冷温水は、空調機1−1〜1−5において熱交換され、制御弁3−1〜3−5、還水管路10、ヘッダ11〜13を介して冷温水循環ポンプ2に戻され、再び冷温水循環ポンプ2によって圧送される。冷温水は、以上のような経路を循環する。
The cold / hot water to which pressure is applied by the cold / hot
各空調機1−1〜1−5において生成される給気(冷風または温風)は、それぞれ対応する被制御エリアへ供給される。各温度センサ6−1〜6−5は、それぞれ空調機1−1〜1−5から被制御エリアへ供給される給気の温度tを計測する。
各コントローラ4−1〜4−5は、それぞれ対応する制御弁3−1〜3−5の開度を制御することにより、空調機1−1〜1−5を通過する冷温水の量を制御し、空調機1−1〜1−5の負荷制御を行う。
The supply air (cold air or hot air) generated in each of the air conditioners 1-1 to 1-5 is supplied to the corresponding controlled area. Each temperature sensor 6-1 to 6-5 measures the temperature t of the supply air supplied from the air conditioners 1-1 to 1-5 to the controlled area.
Each controller 4-1 to 4-5 controls the amount of cold / hot water passing through the air conditioners 1-1 to 1-5 by controlling the opening degree of the corresponding control valves 3-1 to 3-5. Then, load control of the air conditioners 1-1 to 1-5 is performed.
圧力センサ7は、冷温水循環ポンプ2の吐出圧力から、冷温水循環ポンプ2の吸込圧力を減算することにより、冷温水循環ポンプ2の揚程Hを計測する。
コントローラ5は、回転数制御装置8を通じて冷温水循環ポンプ2の回転数を制御する。総流量計15は、還水管路10を通過する冷温水の流量を計測する。
The
The
本実施の形態では、制御弁3−1〜3−5の中に、流量計測機能付きの制御弁と流量計測機能が付いていない制御弁とが混在している。図2は、流量計測機能が付いていない制御弁の開度制御系の構成を示すブロック図である。図2に示した構成において、温度偏差算出部201は、給気温度計測値tと給気温度設定値tSPとの偏差Δt=t−tSPを算出する。弁開度制御演算部202は、給気温度計測値tと給気温度設定値tSPとが一致するように(すなわち、給気温度偏差Δtが0になるように)制御弁開度φを制御する。このように、流量計測機能が付いていない制御弁3では、給気温度の偏差に応じて制御弁3の開度が制御される。図2の216は熱交換器である。
In the present embodiment, control valves with a flow rate measurement function and control valves without a flow rate measurement function are mixed in the control valves 3-1 to 3-5. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an opening degree control system of a control valve without a flow rate measuring function. In the configuration shown in FIG. 2, the temperature
図3は、流量計測機能付きの制御弁の開度制御系の構成を示すブロック図である。制御弁3の流量計測機能部203(または管路に設けられた流量計)は、制御弁3を通過する冷温水の流量を計測する。流量制御演算部204は、給気温度計測値tと給気温度設定値tSPとが一致するように(すなわち、給気温度偏差Δtが0になるように)流量設定値QSPを算出する。流量偏差算出部205は、流量計測値Qと流量設定値QSPとの偏差ΔQ=QSP−Qを算出する。弁開度制御演算部206は、流量計測値Qと流量設定値QSPとが一致するように(すなわち、流量偏差ΔQが0になるように)制御弁開度φを制御する。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an opening degree control system of a control valve with a flow rate measuring function. A flow rate measurement function unit 203 (or a flow meter provided in a pipe line) of the control valve 3 measures the flow rate of cold / hot water passing through the control valve 3. The flow rate
図4は、本実施の形態の冷温水循環ポンプの回転数制御系の構成を示すブロック図である。なお、図4では、制御弁3(3−1〜3−5)とコントローラ4(4−1〜4−5)とをそれぞれ1台だけ記載している。揚程予測値算出部212は、流量計測機能付きの各制御弁3の流量設定値QSPと流量計測機能付きの各制御弁3によって計測された流量計測値Qと冷温水循環ポンプ2の揚程計測値Hと総流量計15によって計測された流量計測値Qtotalとから冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0を算出する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the rotational speed control system of the cold / hot water circulation pump of the present embodiment. In FIG. 4, only one control valve 3 (3-1 to 3-5) and one controller 4 (4-1 to 4-5) are shown. The head prediction
フィードバック制御強さ算出部213は、制御弁の全開開度φfullと最大開度φmaxとの差Δφに基づいてフィードバック制御強さPowerを算出する。揚程修正値算出部214は、フィードバック制御強さPowerに基づいて冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardを算出する。揚程修正値補正部215は、揚程修正値算出部214が算出した冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardに、制御対象の制御弁3に対応する重み係数Wを掛けて、冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPを算出する。
Feedback control
揚程設定値算出部209は、冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0と揚程修正値ΔPとを合算して、冷温水循環ポンプ2の揚程設定値HSPを算出する。揚程偏差算出部210は、冷温水循環ポンプ2の揚程計測値Hと揚程設定値HSPとの偏差ΔHを算出する。
Lift setting
回転数制御演算部211は、揚程計測値Hと揚程設定値HSPとが一致するように(すなわち、揚程偏差ΔHが0になるように)冷温水循環ポンプ2の回転数nを算出する。回転数制御装置8は、冷温水循環ポンプ2の回転数がnになるように制御する。以上の構成のうち、揚程設定値算出部209と揚程偏差算出部210と回転数制御演算部211と揚程予測値算出部212とフィードバック制御強さ算出部213と揚程修正値算出部214と揚程修正値補正部215とは、コントローラ5の内部に設けられる。以下、本実施の形態の動作についてより詳細に説明する。
Rotational speed
[要求流量と制御弁開度]
コントローラ4−1〜4−5のうち、流量計測機能が付いていない制御弁3を制御するコントローラ4は、図2に示した温度偏差算出部201と弁開度制御演算部202とを内部に有する。温度偏差算出部201は、給気温度計測値tと給気温度設定値tSPとの偏差Δt=t−tSPを算出する。弁開度制御演算部202は、給気温度計測値tと給気温度設定値tSPとが一致するように(すなわち、給気温度偏差Δtが0になるように)制御弁開度φを制御する。このような演算が、流量計測機能が付いていない制御弁3に対応するコントローラ4毎に行われる。
[Required flow rate and control valve opening]
Among the controllers 4-1 to 4-5, the controller 4 that controls the control valve 3 that does not have a flow measurement function includes the temperature
一方、コントローラ4−1〜4−5のうち、流量計測機能付きの制御弁3を制御するコントローラ4は、図3に示した温度偏差算出部201と流量制御演算部204とを内部に有する。上記のとおり、温度偏差算出部201は、偏差Δt=t−tSPを算出し、流量制御演算部204は、給気温度計測値tと給気温度設定値tSPとが一致するように(すなわち、給気温度偏差Δtが0になるように)流量設定値QSPを算出し、この流量設定値QSPを示す要求流量信号を対応する制御弁3に送信する。このような演算が、流量計測機能付きの制御弁3に対応するコントローラ4毎に行われる。
On the other hand, among the controllers 4-1 to 4-5, the controller 4 that controls the control valve 3 with a flow rate measurement function includes the temperature
制御弁3−1〜3−5のうち、流量計測機能付きの制御弁3は、図3に示した流量計測機能部203と流量偏差算出部205と弁開度制御演算部206とを有する。流量偏差算出部205は、流量計測機能部203が計測した流量計測値Qとコントローラ4から送信された要求流量信号が示す流量設定値QSPとの偏差ΔQ=QSP−Qを算出する。弁開度制御演算部206は、流量計測値Qと流量設定値QSPとが一致するように(すなわち、流量偏差ΔQが0になるように)制御弁開度φを制御する。このような弁開度制御が、流量計測機能付きの制御弁3毎に行われる。なお、流量計測機能部203の代わりに、制御弁3の直後の各往水管路10に流量計を設けて流量を計測するようにしてもよい。
Among the control valves 3-1 to 3-5, the control valve 3 with a flow rate measurement function includes the flow rate
[フィードフォワード制御]
冷温水循環ポンプ2を制御するコントローラ5は、コントローラ4−1〜4−5のうち、流量計測機能付きの制御弁3を制御するコントローラ4から送られてきた要求流量信号と、全てのコントローラ4−1〜4−5から送られてきた制御弁開度信号と、流量計測機能付きの制御弁3からコントローラ4を通じて送られてきた流量計測値と、圧力センサ7から送られてきた冷温水循環ポンプ2の揚程計測値と、総流量計15によって計測された流量計測値とに基づき、冷温水循環ポンプ2の回転数制御を行う。
[Feed forward control]
The
コントローラ5の揚程予測値算出部212は、流量計測機能付きの各制御弁3で計測された流量計測値Qを収集して合計し、流量計測値の合計値ΣQmdを算出する。
ΣQmd=Σ(Q1+Q2+Q3+・・・・) ・・・(23)
The head prediction
ΣQ md = Σ (Q 1 + Q 2 + Q 3 +...) (23)
揚程予測値算出部212は、流量計測機能付きの制御弁3を制御するコントローラ4から送られてきた要求流量信号を取得し、この要求流量信号が示す流量設定値QSPを取得して、流量設定値QSPと流量計測値Qとの偏差ΔQ=QSP−Qを冷温水流量の増量として算出する。揚程予測値算出部212は、このような算出を流量計測機能付きの制御弁3毎に行なう。そして、揚程予測値算出部212は、流量計測機能付きの各制御弁3の流量の増量ΔQを合計し、流量の増量の合計値ΣΔQを算出する。
ΣΔQ=Σ(ΔQ1+ΔQ2+ΔQ3+・・・・) ・・・(24)
Lift predicted
ΣΔQ = Σ (ΔQ 1 + ΔQ 2 + ΔQ 3 +...) (24)
続いて、揚程予測値算出部212は、総流量計15によって計測された流量計測値Qtotalと式(23)で算出した流量計測値の合計値ΣQmdとから、流量計測機能が付いていない制御弁3の流量の合計値ΣQnmを式(15)のように算出する。
最後に、揚程予測値算出部212は、流量計測値の合計値ΣQmdと流量の増量の合計値ΣΔQと流量計測機能が付いていない制御弁3の流量の合計値ΣQnmと総流量計15によって計測された流量計測値Qtotalと圧力センサ7から送られてきた冷温水循環ポンプ2の揚程計測値Hとから、冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0を式(16)のように算出する。
Subsequently, the head prediction
Finally, the head prediction
[フィードバック制御]
一方、コントローラ5のフィードバック制御強さ算出部213は、全てのコントローラ4−1〜4−5、またはコントローラ4−1〜4−5のうち流量計測機能が付いていない制御弁3を制御するコントローラ4から送られてきた制御弁開度信号を取得し、これらの制御弁開度信号が示す制御弁開度φの中から最大の制御弁開度φmaxを式(17)のように選出する。
[Feedback control]
On the other hand, the feedback control
続いて、フィードバック制御強さ算出部213は、予め規定された制御弁の全開開度φfullと最大の制御弁開度φmaxとの差Δφを式(18)のように算出する。そして、フィードバック制御強さ算出部213は、Δφの値に基づいて冷温水循環ポンプ2の揚程増減(ポンプ揚程上げ、ポンプ揚程下げ)を判断する。フィードバック制御強さ算出部213は、Δφ<0であれば、揚程増、すなわちΔP>0と判定する。フィードバック制御強さ算出部213は、Δφ=0であれば、揚程維持、すなわちΔP=0と判定する。フィードバック制御強さ算出部213は、Δφ>0であれば、揚程減、すなわちΔP<0と判定する。
Subsequently, the feedback control
そして、フィードバック制御強さ算出部213は、制御弁開度差Δφに基づいてフィードバック制御強さPowerを式(19)のように決める。図5は制御弁開度差Δφとフィードバック制御強さPowerとの関係の1例を示す図である。制御弁開度差Δφとフィードバック制御強さPowerとの関係を指数特性で定義すれば、制御弁開度差Δφに対するフィードバック制御強さPowerは、図5に示すPower,1となる。制御弁開度差Δφとフィードバック制御強さPowerとの関係を指数特性で定義する場合の関数f1を以下に示す。
Power=Kφfull-1−Kφ-1 ・・・(25)
Then, the feedback control
P ower = K φfull-1 −K φ-1 (25)
Kは予め規定された係数であり、例えばK=30,50,100である。また、制御弁開度差Δφとフィードバック制御強さPowerとの関係をリニア特性で定義すれば、制御弁開度差Δφに対するフィードバック制御強さPowerは、図5に示すPower,2となる。制御弁開度差Δφとフィードバック制御強さPowerとの関係をリニア特性で定義する場合の関数f1を以下に示す。
Power=(1/K)・[(K−1)・φfull−(K−1)・φ] ・・・(26)
こうして、制御弁開度差Δφに基づいてフィードバック制御強さPowerを決めることができる。
K is a predetermined coefficient, for example, K = 30, 50, 100. Further, if the relationship between the control valve opening degree difference Δφ and the feedback control strength P power is defined by linear characteristics, the feedback control strength P power for the control valve opening degree difference Δφ is Power, 2 shown in FIG. Become. A function f 1 in the case where the relationship between the control valve opening difference Δφ and the feedback control strength Power is defined by linear characteristics is shown below.
P ower = (1 / K) · [(K-1) · φ full - (K-1) · φ] ··· (26)
Thus, the feedback control strength P power can be determined based on the control valve opening difference Δφ.
次に、コントローラ5の揚程修正値算出部214は、フィードバック制御強さPowerに基づいて冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardを算出する。図6は冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardの算出方法を説明する図である。図6に示すように、フィードバック制御強さPowerと冷温水循環ポンプ2の回転数nと冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardとの関係を関数で定義することができる。例えば冷温水循環ポンプ2の回転数nが1000rpmの場合、冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardは次式のように算出される。
ΔPstandard=Kn=1000・Power ・・・(27)
Next, the head correction
ΔP standard = K n = 1000 · Power (27)
Kn=1000はn=1000rpmに対応して予め規定された係数である。また、冷温水循環ポンプ2の回転数nが100rpmの場合、冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardは次式のように算出される。
ΔPstandard=Kn=100・Power ・・・(28)
K n = 1000 is a coefficient defined in advance corresponding to n = 1000 rpm. Moreover, when the rotation speed n of the cold / hot
ΔP standard = K n = 100 · Power (28)
Kn=100はn=100rpmに対応して予め規定された係数である。また、冷温水循環ポンプ2の回転数nが100rpmと1000rpmの間の場合、冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardは次式のように算出される。
K n = 100 is a coefficient defined in advance corresponding to n = 100 rpm. Moreover, when the rotation speed n of the cold / hot
式(29)のn1000はn=1000rpm時の回転数、n100はn=100rpm時の回転数である。こうして、フィードバック制御強さPowerに基づいて冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardを決めることができる。
次に、コントローラ5の揚程修正値補正部215は、揚程修正値算出部214が算出した冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardに、制御対象の制御弁3に対応する重み係数Wを掛けて、冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPを算出する。
In Equation (29), n 1000 is the rotation speed at n = 1000 rpm, and n 100 is the rotation speed at n = 100 rpm. Thus, the head correction value ΔP standard of the cold / hot
Next, the head correction
上記のとおり、流量計測機能が付いていない、または制御弁流量特性が明確にされていない制御弁3では、制御弁の容量係数(Cv値)が異なるので、標準の制御弁の特性によって得られたΔPstandardを、制御弁容量係数を用いて補正することは効果的である。
具体的には、揚程修正値補正部215は、標準のテーブルに予め記録された標準の制御弁の容量係数Cvstandardを分母にして、複数の制御弁3−1〜3−5のうち制御弁開度φが最大である制御弁3の容量係数Cvを分子にして得られた比率Wを、この制御弁3の重み係数にする(式(21))。
As described above, in the control valve 3 that does not have a flow rate measurement function or whose control valve flow rate characteristics are not clarified, the capacity coefficient (Cv value) of the control valve is different. It is effective to correct the ΔP standard using the control valve capacity coefficient.
Specifically, the head correction
そして、揚程修正値補正部215は、式(22)に示すように冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPstandardに重み係数Wを掛けて、冷温水循環ポンプ2の揚程修正値ΔPを補正する。
Then, the head correction
[フィードフォワード制御とフィードバック制御の合成]
コントローラ5の揚程設定値算出部209は、冷温水循環ポンプ2の揚程予測値P0と揚程修正値ΔPとを合算して、冷温水循環ポンプ2の揚程設定値HSPを次式のように算出する。
HSP=P0+ΔP ・・・(30)
あるいは、揚程設定値算出部209は、式(13)のように冷温水循環ポンプ2の揚程設定値HSPを算出してもよい。
[Combination of feedforward control and feedback control]
The head setting
H SP = P 0 + ΔP (30)
Alternatively, lift setting
コントローラ5の揚程偏差算出部210は、冷温水循環ポンプ2の揚程計測値Hと揚程設定値HSPとの偏差ΔHを式(14)のように算出する。
回転数制御演算部211は、揚程計測値Hと揚程設定値HSPとが一致するように(すなわち、揚程偏差ΔHが0になるように)冷温水循環ポンプ2の回転数nを算出する。回転数制御装置8は、冷温水循環ポンプ2の回転数がnになるように制御する。
Lift
Rotational speed
以上のような構成により、本実施の形態では、流量計測機能付きの制御弁と流量計測機能が付いていない制御弁とが混在している空調システムであっても、冷温水循環ポンプ2の回転数制御の安定性と追従性とを改善することができ、特許文献2に開示されたシステムと比べて適用範囲を広げることができる。
With the configuration as described above, in the present embodiment, even in an air conditioning system in which a control valve with a flow rate measurement function and a control valve without a flow rate measurement function are mixed, the number of revolutions of the cold / hot
なお、冷温水循環ポンプ2の揚程と冷温水循環ポンプ2の回転数は以下の式を満たすため、冷温水循環ポンプ2の揚程を設定しなくても、直ちに冷温水循環ポンプ2の回転数nを算出し、冷温水循環ポンプ2の回転数を制御することも可能である。
n1=(P1/P2)0.5・n2 ・・・(31)
In addition, since the head of the cold / hot
n 1 = (P 1 / P 2 ) 0.5 · n 2 (31)
また、本実施の形態では、主として空調機としてAHUを用いる場合について説明しているが、空調機としてFCUを用いる場合には以下のようにすればよい。つまり、空調機1(1−1〜1−5)としてFCUを用いる場合、温度センサ6(6−1〜6−5)は、空調機1からの給気が供給される被制御エリアの室内温度tを計測する。図2、図3に示した温度偏差算出部201は、室内温度計測値tと所定の室内温度設定値tSPとの偏差Δt=t−tSPを算出する。図2に示した弁開度制御演算部202は、室内温度計測値tと室内温度設定値tSPとが一致するように(すなわち、室内温度偏差Δtが0になるように)制御弁開度φを制御する。図3に示した流量制御演算部204は、室内温度計測値tと室内温度設定値tSPとが一致するように(すなわち、室内温度偏差Δtが0になるように)流量設定値QSPを算出する。その他の構成は上記の説明のとおりである。
In this embodiment, the case where AHU is mainly used as an air conditioner has been described. However, when an FCU is used as an air conditioner, the following may be performed. That is, when the FCU is used as the air conditioner 1 (1-1 to 1-5), the temperature sensors 6 (6-1 to 6-5) are indoors in the controlled area to which the air supply from the
本実施の形態のコントローラ4−1〜4−5,5の各々は、CPU、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各コントローラのCPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。同様に、流量計測機能付きの制御弁3内の流量偏差算出部205と弁開度制御演算部206とは、CPU、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。流量計測機能付きの制御弁3のCPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。
Each of the controllers 4-1 to 4-5 and 5 according to the present embodiment can be realized by a computer having a CPU, a storage device, and an external interface, and a program for controlling these hardware resources. The CPU of each controller executes the processing described in this embodiment in accordance with a program stored in the storage device. Similarly, the flow rate
本発明は、空調システムにおいて空調機に供給する冷温水を循環させる冷温水循環ポンプの回転数を制御する技術に適用することができる。 The present invention can be applied to a technique for controlling the number of rotations of a cold / hot water circulation pump that circulates cold / hot water supplied to an air conditioner in an air conditioning system.
1−1〜1−5…空調機、2…冷温水循環ポンプ、3−1〜3−5…制御弁、4−1〜4−5,5…コントローラ、6−1〜6−5…温度センサ、7…圧力センサ、8…回転数制御装置、9…往水管路、10…還水管路、11〜14…ヘッダ、15…総流量計、201…温度偏差算出部、203…流量計測機能部、204…流量制御演算部、203…流量計測機能部、205…流量偏差算出部、206…弁開度制御演算部、209…揚程設定値算出部、210…揚程偏差算出部、211…回転数制御演算部、212…揚程予測値算出部、213…フィードバック制御強さ算出部、214…揚程修正値算出部、215…揚程修正値補正部。
1-1 to 1-5 ... air conditioner, 2 ... chilled / hot water circulation pump, 3-1 to 3-5 ... control valve, 4-1 to 4-5, 5 ... controller, 6-1 to 6-5 ... temperature sensor DESCRIPTION OF
Claims (4)
この複数の空調機への冷温水の供給管路にそれぞれ設けられた複数の制御弁と、
前記複数の空調機が供給する給気の温度、または前記複数の空調機から給気が供給される複数の被制御エリアの室内温度を計測する複数の温度センサと、
前記冷温水を循環させる冷温水循環ポンプと、
前記複数の制御弁の開度を制御する複数の弁開度制御手段と、
前記冷温水循環ポンプの揚程を計測する圧力センサと、
還水管路を通過する冷温水の流量を計測する総流量計と、
前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御手段とを備え、
前記複数の制御弁には、制御弁を通過する冷温水の流量を計測する流量計測機能付きの制御弁と、流量計測機能が付いていない制御弁とが含まれ、
前記流量計測機能付きの制御弁に対応する前記弁開度制御手段は、
それぞれ対応する空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように流量設定値を算出する流量制御演算手段と、
前記流量の計測値と前記流量設定値とが一致するように制御弁の開度を制御する第1の弁開度制御演算手段とを有し、
前記流量計測機能が付いていない制御弁に対応する前記弁開度制御手段は、
それぞれ対応する空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように制御弁の開度を制御する第2の弁開度制御演算手段を有し、
前記回転数制御手段は、
前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値とから前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値を算出し、前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値と前記流量計測機能付きの各制御弁の流量の増量の合計値と前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値と前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記冷温水循環ポンプの揚程計測値とから前記冷温水循環ポンプの揚程予測値を算出する揚程予測値算出手段と、
前記揚程予測値から前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出する揚程設定値算出手段と、
前記揚程計測値と前記揚程設定値とが一致するように前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御演算手段とを有することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 Multiple air conditioners,
A plurality of control valves respectively provided in supply pipes of cold / hot water to the plurality of air conditioners;
A plurality of temperature sensors for measuring temperatures of supply air supplied by the plurality of air conditioners, or indoor temperatures of a plurality of controlled areas to which supply air is supplied from the plurality of air conditioners;
A cold / hot water circulation pump for circulating the cold / hot water;
A plurality of valve opening control means for controlling the opening of the plurality of control valves;
A pressure sensor for measuring the head of the cold / hot water circulation pump;
A total flow meter that measures the flow of cold and hot water passing through the return water line,
A rotation speed control means for controlling the rotation speed of the cold / hot water circulation pump;
The plurality of control valves include a control valve with a flow rate measurement function for measuring the flow rate of cold / hot water passing through the control valve, and a control valve without a flow rate measurement function,
The valve opening control means corresponding to the control valve with the flow rate measuring function is
The supply air temperature supplied by the corresponding air conditioner and the predetermined supply air temperature setting value are matched, or the indoor temperature measured by the corresponding temperature sensor is matched with the predetermined indoor temperature setting value. Flow rate control calculation means for calculating a flow rate set value;
A first valve opening degree control calculating means for controlling the opening degree of the control valve so that the measured value of the flow rate and the flow rate set value match,
The valve opening control means corresponding to the control valve without the flow rate measurement function,
The supply air temperature supplied by the corresponding air conditioner and the predetermined supply air temperature setting value are matched, or the indoor temperature measured by the corresponding temperature sensor is matched with the predetermined indoor temperature setting value. A second valve opening control calculating means for controlling the opening of the control valve;
The rotation speed control means includes
From the total flow measurement value measured by the total flow meter and the total flow measurement value measured by each control valve with the flow measurement function, the total flow value of each control valve without the flow measurement function And the total value of the flow rate measurement values measured by each control valve with the flow rate measurement function, the total value of the increase in the flow rate of each control valve with the flow rate measurement function, and each without the flow rate measurement function A head predicted value calculation means for calculating a head predicted value of the cold / hot water circulation pump from a total value of the flow rate of the control valve, a total flow measurement value measured by the total flow meter, and a head measurement value of the cold / hot water circulation pump;
A head setting value calculating means for calculating a head setting value of the cold / hot water circulation pump from the head prediction value;
A system for controlling the rotational speed of a chilled / hot water circulation pump, comprising: a rotational speed control calculation means for controlling the rotational speed of the chilled / hot water circulation pump so that the measured head value and the head setting value coincide with each other.
前記回転数制御手段は、
さらに、全ての制御弁または前記流量計測機能が付いていない制御弁の制御弁開度の中から最大の制御弁開度を選出し、予め規定された全開開度と最大の制御弁開度との差に基づいてフィードバック制御強さを決めるフィードバック制御強さ決定手段と、
前記フィードバック制御強さに基づいて前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を決定する揚程修正値決定手段と、
前記複数の制御弁のうちいずれか1つの制御弁の容量係数に基づいて、前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を補正する揚程修正値補正手段とを有し、
前記揚程設定値算出手段は、前記揚程予測値と前記揚程修正値補正手段が補正した揚程修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 In the rotation number control system of the cold / hot water circulation pump according to claim 1,
The rotation speed control means includes
Furthermore, the maximum control valve opening is selected from the control valve openings of all the control valves or the control valves not equipped with the flow rate measuring function, and the predetermined fully open opening and the maximum control valve opening Feedback control strength determination means for determining feedback control strength based on the difference between
A head correction value determining means for determining a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on the feedback control strength;
A head correction value correcting means for correcting a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on a capacity coefficient of any one of the plurality of control valves;
The head setting value calculation means calculates the head setting value of the cold / hot water circulation pump by adding the head prediction value and the head correction value corrected by the head correction value correction means. Speed control system.
前記複数の制御弁の開度を制御する弁開度制御ステップと、
前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御ステップとを備え、
前記複数の制御弁には、制御弁を通過する冷温水の流量を計測する流量計測機能付きの制御弁と、流量計測機能が付いていない制御弁とが含まれ、
前記流量計測機能付きの制御弁に対応する前記弁開度制御ステップは、
前記空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように流量設定値を前記流量計測機能付きの制御弁毎に算出する流量制御演算ステップと、
前記流量の計測値と前記流量設定値とが一致するように前記流量計測機能付きの制御弁毎にその開度を制御する第1の弁開度制御演算ステップとからなり、
前記流量計測機能が付いていない制御弁に対応する前記弁開度制御ステップは、
前記空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように、または対応する温度センサが計測した室内温度と所定の室内温度設定値とが一致するように前記流量計測機能が付いていない制御弁毎にその開度を制御する第2の弁開度制御演算ステップからなり、
前記回転数制御ステップは、
前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値とから前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値を算出し、前記流量計測機能付きの各制御弁で計測された流量計測値の合計値と前記流量計測機能付きの各制御弁の流量の増量の合計値と前記流量計測機能が付いていない各制御弁の流量の合計値と前記総流量計によって計測された総流量計測値と前記冷温水循環ポンプの揚程計測値とから前記冷温水循環ポンプの揚程予測値を算出する揚程予測値算出ステップと、
前記揚程予測値から前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出する揚程設定値算出ステップと、
前記揚程計測値と前記揚程設定値とが一致するように前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御演算ステップとからなることを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御方法。 From a plurality of air conditioners, a plurality of control valves respectively provided in the supply pipes of cold / hot water to the plurality of air conditioners, and temperatures of supply air supplied by the plurality of air conditioners, or from the plurality of air conditioners A plurality of temperature sensors for measuring indoor temperatures of a plurality of controlled areas to which supply air is supplied, a cold / hot water circulation pump for circulating the cold / hot water, a pressure sensor for measuring a head of the cold / hot water circulation pump, and a return water pipe An air conditioning system including a total flow meter for measuring the flow rate of the cold / hot water passing through the cold / hot water circulation pump, the rotation number control method for controlling the rotation number of the cold / hot water circulation pump,
A valve opening control step for controlling the opening of the plurality of control valves;
A rotation speed control step for controlling the rotation speed of the cold / hot water circulation pump,
The plurality of control valves include a control valve with a flow rate measurement function for measuring the flow rate of cold / hot water passing through the control valve, and a control valve without a flow rate measurement function,
The valve opening control step corresponding to the control valve with the flow rate measuring function is:
Flow rate setting so that the temperature of the supply air supplied by the air conditioner matches a predetermined supply air temperature setting value, or the indoor temperature measured by the corresponding temperature sensor matches the predetermined indoor temperature setting value A flow control calculation step for calculating a value for each control valve with the flow measurement function;
A first valve opening degree control calculation step for controlling the opening degree of each control valve with the flow rate measuring function so that the measured value of the flow rate and the flow rate set value match,
The valve opening control step corresponding to the control valve without the flow rate measurement function,
The flow rate so that the temperature of the supply air supplied by the air conditioner matches a predetermined supply air temperature setting value, or the indoor temperature measured by the corresponding temperature sensor matches the predetermined indoor temperature setting value. It consists of a second valve opening degree control calculation step for controlling the opening degree of each control valve without a measurement function,
The rotation speed control step includes:
From the total flow measurement value measured by the total flow meter and the total flow measurement value measured by each control valve with the flow measurement function, the total flow value of each control valve without the flow measurement function And the total value of the flow rate measurement values measured by each control valve with the flow rate measurement function, the total value of the increase in the flow rate of each control valve with the flow rate measurement function, and each without the flow rate measurement function A head predicted value calculation step for calculating a head predicted value of the cold / hot water circulation pump from a total value of the flow rate of the control valve, a total flow measurement value measured by the total flow meter, and a head measurement value of the cold / hot water circulation pump;
A head setting value calculating step for calculating a head setting value of the cold / hot water circulation pump from the head prediction value;
A method for controlling the number of revolutions of a chilled / hot water circulation pump, comprising: a revolution number control calculation step for controlling the number of revolutions of the chilled / hot water circulation pump so that the measured head value and the head setting value coincide with each other.
前記回転数制御ステップは、
さらに、全ての制御弁または前記流量計測機能が付いていない制御弁の制御弁開度の中から最大の制御弁開度を選出し、予め規定された全開開度と最大の制御弁開度との差に基づいてフィードバック制御強さを決めるフィードバック制御強さ決定ステップと、
前記フィードバック制御強さに基づいて前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を決定する揚程修正値決定ステップと、
前記複数の制御弁のうちいずれか1つの制御弁の容量係数に基づいて、前記冷温水循環ポンプの揚程修正値を補正する揚程修正値補正ステップとを有し、
前記揚程設定値算出ステップは、前記揚程予測値と前記揚程修正値補正ステップで補正した揚程修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの揚程設定値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御方法。 In the cold / hot water circulation pump rotation speed control method according to claim 3,
The rotation speed control step includes:
Furthermore, the maximum control valve opening is selected from the control valve openings of all the control valves or the control valves not equipped with the flow rate measuring function, and the predetermined fully open opening and the maximum control valve opening A feedback control strength determination step for determining feedback control strength based on the difference between
A head correction value determining step for determining a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on the feedback control strength;
A head correction value correcting step for correcting a head correction value of the cold / hot water circulation pump based on a capacity coefficient of any one of the plurality of control valves;
The head setting value calculation step calculates the head setting value of the cold / hot water circulation pump by adding the head prediction value and the head correction value corrected in the head correction value correction step. Speed control method.
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