JP2014190619A - 熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法 - Google Patents

熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014190619A
JP2014190619A JP2013066485A JP2013066485A JP2014190619A JP 2014190619 A JP2014190619 A JP 2014190619A JP 2013066485 A JP2013066485 A JP 2013066485A JP 2013066485 A JP2013066485 A JP 2013066485A JP 2014190619 A JP2014190619 A JP 2014190619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat source
load factor
maximum output
output possible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013066485A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6008772B2 (ja
Inventor
Yoshie Tsugano
良枝 栂野
Kenji Ueda
憲治 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2013066485A priority Critical patent/JP6008772B2/ja
Priority to PCT/JP2014/057573 priority patent/WO2014156895A1/ja
Priority to CN201480010573.0A priority patent/CN105074356B/zh
Priority to DE112014001702.7T priority patent/DE112014001702T5/de
Publication of JP2014190619A publication Critical patent/JP2014190619A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6008772B2 publication Critical patent/JP6008772B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0096—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater combined with domestic apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1039—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1048—Counting of energy consumption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F24D2200/123—Compression type heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16—Waste heat
    • F24D2200/20—Sewage water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/044—Flow sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps

Abstract

【課題】採熱源として下水などの未利用熱を利用する熱源機を含む熱源システムにおいて、可能な限り未利用熱を採熱源として利用しながら、安定した出力を実現することを目的とする。
【解決手段】熱源システムは、下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機と、制御装置１０とを備える。制御装置１０は、各熱源機についての増減段順位及び増減段負荷率閾値が格納されている記憶部１１と、第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する第１演算部１２と、第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する第２演算部１３と、第１演算部１２及び第２演算部１３の演算結果を用いて、記憶部１１に格納されている各熱源機の増減段順位及び増減段負荷率閾値を変更する変更部１４と、記憶部１１に格納されている増減段順位及び増減段負荷率閾値に基づいて、各熱源機の増減段を制御する増減段制御部１５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、未利用熱を採熱源として利用する熱源機を備える熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法に係り、特に、未利用熱が有する熱量に応じて熱源システムの増減段を制御する熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法に関するものである。
近年、例えば、温熱ヒートポンプなどの熱源機の熱源として、下水などの未利用熱を利用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４２６２号公報
しかしながら、熱源に未利用熱、特に、下水などを用いた場合、下水の流量や温度は大きく変動するため、下水の採熱量が大きく変動する。更に、下水から採熱する場合、下水との熱交換に用いられる熱交換器の性能が、下水中の汚れにより短時間で著しく低下することがあり、この熱交換器の性能によっても下水からの採熱量が大きく変動することとなる。このように、未利用熱を利用した熱源機では、安定した出力が望めない。従って、未利用熱を採熱源として利用する熱源機を有する熱源システムでは、未利用熱が有する熱量を考慮して運転制御を行う必要がある。
また、未利用熱は、従来の空気冷却器などを用いた熱源機に比べて熱源機を高効率に運用できランニングコストを低減できることから、可能な限りこれらの未利用熱を利用して熱源機を運転することが好ましい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、熱源として下水などの未利用熱を利用する熱源機を含む熱源システムにおいて、可能な限り未利用熱を熱源として利用しながら、安定した出力を実現することのできる熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御装置であって、各前記熱源機についての増段順位及び増段負荷率閾値が格納されている記憶手段と、前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する第１演算手段と、前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する第２演算手段と、前記第１演算手段及び前記第２演算手段の演算結果を用いて、前記記憶手段に格納されている各前記熱源機の増段順位及び増段負荷率閾値を変更する変更手段と、前記記憶手段に格納されている増段順位及び増段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の増段を制御する増段制御手段とを具備する熱源システムの制御装置を提供する。
本発明によれば、未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機の最大出力可能熱量及び最大出力可能負荷率とに基づいて増段順位及び増段負荷率閾値を変更するので、未利用熱源から採取可能な熱量に応じた適切な増段順位及び増段負荷率閾値を設定することができる。これにより、未利用熱を可能な限り有効活用した熱源機の運転を実現することができる。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、所定の要求熱量、所定の第１負荷率、及び該第１負荷率よりも小さな値に設定された所定の第２負荷率の情報を保有しており、前記要求熱量と前記最大出力可能熱量との比較結果及び前記最大出力可能負荷率と前記第１負荷率又は前記第２負荷率との比較結果に応じて、前記記憶部に格納されている各前記熱源機の増段順位及び増段負荷率閾値を変更することとしてもよい。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量以上であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第１負荷率以上である場合に、前記第１熱源機の増段負荷率閾値を増加させることとしてもよい。
第１熱源機の最大出力可能熱量が要求熱量以上であり、かつ、最大出力可能負荷率が第１負荷率以上である場合には、未利用熱源からの採熱量が多く、未利用熱源を更に積極的に利用することが可能である。従って、第１熱源機の増段負荷率閾値を増加させることにより、第２熱源機の増段タイミングを遅らせ、可能な限り第１熱源機のみを用いた運転を維持することとしている。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第２負荷率以上である場合に、前記第１熱源機の増段負荷率閾値を低下させることとしてもよい。
第１熱源機の最大出力可能熱量が要求熱量未満であり、かつ、最大出力可能負荷率が第２負荷率以上である場合は、未利用熱源からの採熱量が小さく、未利用熱源をあまり積極的に利用することができない。従って、このような場合には、第１熱源機の増段負荷率閾値を低下させることにより、早めに第２熱源機が起動されるように調整することとしている。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第２負荷率未満である場合に、前記第１熱源機の増段順位を低くし、かつ、前記第２熱源機の増段負荷率閾値を増加させることとしてもよい。
第１熱源機の最大出力可能熱量が要求熱量未満であり、かつ、最大出力可能負荷率が第２負荷率未満である場合は、未利用熱源から採取できる熱量が著しく小さく、未利用熱源を用いるメリットがあまり得られない。従って、このような場合には、第１熱源機の増段順位を第２熱源機よりも低くするとともに、第２熱源機の増段負荷率閾値を増加させる。これにより、第２熱源機を優先的に利用させることができるとともに、第１熱源機の増段タイミングも遅らせることができる。
本発明は、下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御装置であって、各前記熱源機についての減段順位及び減段負荷率閾値が格納されている記憶手段と、前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する第１演算手段と、前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する第２演算手段と、前記第１演算手段及び前記第２演算手段の演算結果を用いて、前記記憶手段に格納されている各前記熱源機の減段順位及び減段負荷率閾値を変更する変更手段と、前記記憶手段に格納されている減段順位及び減段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の減段を制御する減段制御手段とを具備する熱源システムの制御装置を提供する。
本発明によれば、未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機の最大出力可能熱量及び最大出力可能負荷率とに基づいて減段順位及び減段負荷率閾値を変更するので、未利用熱源から採取可能な熱量に応じた適切な減段順位及び減段負荷率閾値を設定することができる。これにより、未利用熱を可能な限り有効活用した熱源機の運転を実現することができる。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、所定の要求熱量、所定の第３負荷率、及び該第３負荷率よりも小さな値に設定された所定の第４負荷率の情報を保有しており、前記要求熱量と前記最大出力可能熱量との比較結果及び前記最大出力可能負荷率と前記第３負荷率又は前記第４負荷率との比較結果に応じて、前記記憶部に格納されている各前記熱源機の減段順位及び減段負荷率閾値を変更することとしてもよい。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量よりも大きく、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第３負荷率以上である場合に、前記第２熱源機の減段負荷率閾値を増加させることとしてもよい。
第１熱源機の最大出力可能熱量が要求熱量よりも大きく、かつ、最大出力可能負荷率が第３負荷率以上である場合は、未利用熱源からの採熱量が多く、未利用熱源を積極的に利用することができる。従って、第２熱源機の減段負荷率閾値を増加させることにより、第２熱源機の減段タイミングを早めることとしている。これにより、可能な限り第１熱源機を積極的に利用することが可能となる。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第４負荷率以上である場合に、前記第２熱源機の減段負荷率閾値を低下させることとしてもよい。
第１熱源機の最大出力可能熱量が要求熱量未満であり、かつ、最大出力可能負荷率が第４負荷率以上である場合は、未利用熱源からの採熱量が小さく、未利用熱源をあまり積極的に利用することができない。従って、このような場合には、第２熱源機の減段負荷率閾値を低下させ、できるだけ第２熱源機の起動時間を長く保つこととする。これにより、第２熱源機の減段タイミングを遅らせることができ、可能な限り第２熱源機と第１熱源機とを併用させて、安定した出力を実現させることができる。
上記熱源システムの制御装置において、前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第４負荷率未満である場合に、前記第１熱源機の減段順位を前記第２熱源機の減段順位よりも高くし、かつ、前記第１熱源機の減段負荷率閾値を増加させることとしてもよい。
第１熱源機の最大出力可能熱量が要求熱量未満であり、かつ、最大出力可能負荷率が第４負荷率未満である場合は、未利用熱源から採取できる熱量が著しく小さく、未利用熱源を用いるメリットがあまり得られない。従って、このような場合には、第１熱源機の減段順位を第２熱源機よりも高くするとともに、第１熱源機の減段負荷率閾値を増加させる。これにより、第２熱源機を優先的に利用することができるとともに、第１熱源機の減段タイミングも早めることができる。
上記熱源システムの制御装置において、前記第１演算手段は、未利用熱の採熱に用いられる熱交換器の熱交換性能に関するパラメータを用いて、前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出することとしてもよい。
未利用熱源から採取できる熱量は、未利用熱源の熱交換に利用される熱交換器の熱交換性能に依存する。従って、未利用熱の採熱に用いられる熱交換器の熱交換性能に関するパラメータを用いて、第１熱源機の最大出力可能熱量を算出することにより、第１熱源機の最大出力可能熱量の算出精度を高めることが可能となる。
本発明は、下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機と、上記の熱源システムの制御装置とを備える熱源システムを提供する。
本発明は、下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御方法であって、各前記熱源機についての増段順位及び増段負荷率閾値を登録する過程と、前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する過程と、前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する過程と、前記第１熱源機の最大出力可能熱量及び最大出力可能負荷率を用いて、登録されている各前記熱源機の増段順位及び増段負荷率閾値を変更する過程と、登録されている最新の増段順位及び増段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の増段を制御する過程とを含む熱源システムの制御方法を提供する。
本発明は、下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御方法であって、各前記熱源機についての減段順位及び減段負荷率閾値を登録する過程と、前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する過程と、前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する過程と、前記第１熱源機の最大出力可能熱量及び最大出力可能負荷率を用いて、登録されている各前記熱源機の減段順位及び減段負荷率閾値を変更する過程と、登録されている最新の減段順位及び減段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の減段を制御する過程とを含む熱源システムの制御方法を提供する。
本発明によれば、可能な限り未利用熱を採熱源として利用しながら、安定した出力を実現することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る熱源システムの概略構成図である。 図１に示した第１熱源機及びその周辺における概略構成を示した図である。 制御装置が備える各種機能のうち、熱源機の増減段制御に関する主な要素について示した機能ブロック図である。 図３に示した記憶部に格納されている増段順位、増段負荷率閾値、減段順位、減段負荷率閾値の一例を示した図である。 本発明の一実施形態に係る増段順位及び増段負荷率閾値の設定処理のフローを示した図である。 本発明の一実施形態に係る減段順位及び減段負荷率閾値の設定処理のフローを示した図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る熱源システムの概略構成図である。本実施形態に係る熱源システムは、外部負荷で利用されて温度が低下した熱媒を所定温度まで加熱して外部負荷へ供給する、いわゆる加熱用途の熱源システム１である。
図１に示すように、熱源システム１は、４台の熱源機２ａ〜２ｄを備えている。このうち２台の熱源機２ａ、２ｂは、例えば、下水、河川水、地下水、井水、海水、又は湖水等の未利用熱を採熱源として用い、出力可能熱量が未利用熱の状態に応じて変動する熱源機である。例えば、未利用熱の出力可能熱量は、温度や流量に応じて変動し、また、下水などのように汚れを含む場合には、熱交換器の熱交換性能などによっても変動する。なお、図１では、未利用熱として下水を用いる場合を例示している。
熱源機２ｃ、２ｄは、例えば、大気等の未利用熱とは異なる熱源を採熱源として用いる熱源機であり、比較的安定した出力が可能な熱源機である。図１では、大気を採熱源として利用する場合を例示している。
このように、本実施形態に係る熱源システム１は、未利用熱を採熱源として利用する少なくとも１台の熱源機２ａ、２ｂと、未利用熱以外を採熱源として用い、比較的安定した出力が補償される少なくとも１台の熱源機２ｃ、２ｄとを備えている。以下、採熱源の違いによって熱源機を区別する場合には、熱源機２ａ、２ｂを第１熱源機２ａ、２ｂとよび、熱源機２ｃ、２ｄを第２熱源機２ｃ、２ｄとよぶ。また、図１では、２台の第１熱源機２ａ、２ｂと２台の第２熱源機２ｃ、２ｄとを備える場合を例示しているが、台数についてはこれに限定されない。
熱源機２ａ、２ｂは、冷媒と熱源水との間で熱交換を行う蒸発器４、冷媒を圧縮する圧縮機５、冷媒と外部負荷９から供給される熱媒（例えば、温水）との間で熱交換を行う凝縮器６、及び膨張弁７が主な構成として設けられた冷媒回路３をそれぞれ備えている。
このような熱源機２ａ、２ｂにおいては、下水の熱で暖められた熱源水は、蒸発器４において冷媒と熱交換を行うことにより、冷媒を加熱する。蒸発器４において加熱された低圧高温のガス冷媒は、圧縮機５に導かれ、高圧高温のガス冷媒とされて凝縮器６へ送られる。凝縮器６では、高圧高温のガス冷媒とされた冷媒と熱媒（温水）との間で熱交換が行われることにより熱媒が加熱され、昇温された熱媒が外部負荷９へ供給される。熱媒と熱交換されることにより、略等圧的に冷却された高圧低温の液状冷媒は、膨張弁７によって等エンタルピ的に膨張させられた後に、蒸発器４へ導かれ、熱源水との間で再び熱交換されることにより蒸発し、低圧高温のガス冷媒となり、圧縮機４へと導かれる。
また、蒸発器４において、冷媒と熱交換されることにより温度が低下した熱源水は、熱交換器８に送られ、下水との熱交換によって暖められる。加熱された熱源水は、再び蒸発器４へ送られる。また、熱源である下水は、熱交換器８において熱交換を行うことにより放熱し、冷却された下水が下水管路へ戻されることとなる。下水管路に戻された下水は、例えば、他のシステムに送られて熱源として再利用される。
また、熱源機２ｃ、２ｄにおいては、蒸発器４に代えて、冷媒と大気との間で熱交換を行う空気熱交換器４´が設けられている。このように、熱源機２ｃ、２ｄにおいては、冷媒と大気との間で熱交換が行われることにより加熱された低圧高温のガス冷媒が、圧縮機５に導かれる。なお、空気熱交換器４´以外の構成は上記熱源機２ａ、２ｂと同様のため、詳細な説明は省略する。
図２は、上記第１熱源機２ａ及びその周辺における概略構成を示した図である。図２に示すように、熱交換器８において下水と熱交換することによって加熱された熱源水は、熱媒配管２０を通じて蒸発器４に導かれる。熱源水配管２０において、蒸発器４の入口付近には、熱源水入口温度TLIを測定する温度センサ３１が設けられている。蒸発器４において冷媒と熱交換することにより冷却された熱源水は、熱源水配管２０を通じて熱交換器８に導かれる。熱源水配管２０において、蒸発器４の出口付近には、熱源水出口温度TLOを測定する温度センサ３２及び熱源水流量FLを測定する流量センサ３３が設けられている。
また、外部負荷９（図１参照）において使用されることにより降温した熱媒は、熱媒配管２１を通じて凝縮器６に導かれる。凝縮器６において冷媒と熱交換することにより加熱された熱媒は、熱媒配管２１を通じて外部負荷９に供給される。熱媒配管２１において、凝縮器６の出口付近には、熱媒出口温度THOを測定する温度センサ３６が設けられている。
上記各センサの測定値は、制御装置１０（図１参照）に送信される。制御装置１０は、センサ測定値を用いて第１熱源機２ａ、２ｂが出力可能な最大熱量及び最大負荷率を演算し、これらの演算結果に基づいて、未利用熱を可能な限り有効利用するように、熱源機２ａ〜２ｄの増減段順位及び増減段負荷率閾値を調整し、これら順位や閾値に基づく熱源機２ａ〜２ｄの増減段制御を行う。
制御装置１０は、例えば、コンピュータであり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置、補助記憶装置、外部の機器と通信を行うことにより情報の授受を行う通信装置などを備えている。
補助記憶装置は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。この補助記憶装置には、各種プログラムが格納されており、ＣＰＵが補助記憶装置から主記憶装置にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
図３は、制御装置１０が備える各種機能のうち、熱源機２ａ〜２ｄの増減段制御に関する主な要素について示した機能ブロック図である。
図３に示されるように、制御装置１０は、記憶部１１、第１演算部１２、第２演算部１３、変更部１４、及び増減段制御部１５を主な構成として備えている。
記憶部１１には、各熱源機２ａ〜２ｄについて、増段順位（起動順位）、減段順位（停止順位）、増段負荷率閾値、及び減段負荷率閾値がそれぞれ格納されている。ここで、増段負荷率閾値は、既運転状態にある熱源機において、負荷率がその熱源機の増段負荷率閾値を超えた場合に、次の増段順位にある熱源機が起動される。従って、増段負荷率閾値が高い程、次の増段順位にある熱源機の起動を遅らせることができる。また、減段負荷率閾値は、既運転状態にある熱源機において、負荷率が当該熱源機の減段負荷率閾値以下となった場合に、当該熱源機を停止させる。従って、減段負荷率閾値が低い程、その熱源機を長く運転させることができる。
図４に、増段順位（起動順位）、減段順位（停止順位）、増段負荷率閾値、及び減段負荷率閾値の初期値（デフォルト）の一例を示す。図４に示すように、増段順位は、順位が高い順に、第１熱源機２ａ、第１熱源機２ｂ、第２熱源機２ｃ、第２熱源機２ｄと設定されており、増段負荷率閾値は、第１熱源機２ａ、２ｂ、及び第２熱源機２ｃのいずれも８５％に設定されている。なお、第２熱源機２ｄについては、最後に増段されるため、特に、増段負荷率閾値は設定されていない。
また、減段順位は、減段順位が高い順に、第２熱源機２ｄ、第２熱源機２ｃ、第１熱源機２ｂ、第１熱源機２ａと設定され、減段負荷率閾値は、第２熱源機２ｄ、第２熱源機２ｃ、及び第１熱源機２ｂのいずれも４０％に設定されている。なお、第１熱源機２ａについては、最後に減段されるため、特に、減段負荷率閾値は設定されていない。
このように、初期値として、第１熱源機２ａ、２ｂを優先的に使用するような増減段順位及び増減段負荷率閾値が設定されている。
ここで、図４に示される増段順位（起動順位）、減段順位（停止順位）、増段負荷率閾値、及び減段負荷率閾値の初期値は、例えば、図示しない不揮発性メモリに記憶されており、起動時において、不揮発性メモリから上記デフォルト情報が読みだされて記憶部１１に格納される。そして、後述する変更部１４によって、その時々の下水の状態に応じて、記憶部１１に格納された増段順位（起動順位）、減段順位（停止順位）、増段負荷率閾値、及び減段負荷率閾値が変更され、最新の増減段順位及び増減段負荷率閾値に基づいて増減段制御が行われる。
第１演算部１２は、第１熱源機２ａが出力可能な最大熱量である最大出力可能熱量QHを算出する。ここで、図２に示すように、第１熱源機２ａと第１熱源機２ｂとは、採熱源を共にすることから、最大出力可能熱量は同じ値を取る。従って、いずれかの第１熱源機（本実施形態では、第１熱源機２ａ）の最大出力可能熱量QHを演算すれば足りる。なお、当然ながら、第１熱源機２ａに代えて、第１熱源機２ｂの最大出力可能熱量QHを算出することとしてもよい。
第１熱源機２ａの最大出力可能熱量QH(kW)は、例えば、QH=QL+QH/COPより、以下の(1)式で与えられる。
QH=QL×COP/(COP-1) (1)
(1)式において、QL(kW)は、熱源水の採熱量であり、以下の(2)式で与えられる。
QL=(TLI-TLO)×FL×ρL×CL/3600 (2)
上記(2)式において、TLIは熱源水入口温度(oC)であり、温度センサ３１の測定値が用いられる。TLOは熱源水出口温度(oC)であり、温度センサ３２の測定値が用いられる。FLは熱源水流量(m3/h)であり、流量センサ３３の測定値が用いられる。ρLは熱源水の密度(kg/m3)、CLは熱源水の比熱(kJ/kg・K)であり、それぞれ予め設定されている定数が用いられる。
また、COP(-)は、温度センサ３６の測定値である熱媒出口温度THO(oC)と温度センサ３２の測定値である熱源水出口温度TLO(oC)とを所定の演算式に代入することで算出される公知の値である。
第１演算部１２は、上述した第１熱源機２ａの最大出力可能熱量QHを算出するために必要となる各種演算式を保有しており、これらの演算式に各センサからの測定値を代入することにより、第１熱源機２ａの最大出力可能熱量QHを算出する。
第２演算部１３は、第１熱源機２ａの最大出力可能負荷率PLHを算出する。最大出力可能負荷率PL Hは、以下の(3)式を用いて算出される。なお、最大出力可能負荷率PLHも最大出力可能熱量QHと同様、第１熱源機２ｂの値も同値として取り扱うことができる。
PLH=QH/定格熱量 (3)
(3)式において、QHは第１演算部１２において算出された第１熱源機２ａの最大出力可能熱量である。定格熱量は、予め設定された所定の値(kW)が用いられる。ここで、定格熱量は、熱源機の運転状態、例えば、温水出口温度THO、熱源水出口温度TLOに応じて設定される。
このように、第１熱源機２ａの最大出力可能負荷率PLHは、上記第１演算部１２の演算結果である第１熱源機２ａの最大出力可能熱量QHを定格熱量で除算することにより算出される。
変更部１４は、第１演算部１２によって算出された第１熱源機２ａの最大出力可能熱量QH及び第２演算部１３によって算出された第１熱源機２ａの最大出力可能負荷率PLHを用いて、記憶部１１に格納されている各熱源機の増減段順位及び増減段負荷率閾値を変更する。
例えば、変更部１４は、外部負荷９の要求熱量Qreq、未利用熱積極利用負荷率（第１負荷率、第３負荷率）PLmax、未利用熱消極利用負荷率（第２負荷率、第４負荷率）PLminの情報を保有しており、要求熱量Qreqと最大出力可能熱量QHとの比較結果及び最大出力可能負荷率PLHと未利用熱積極利用負荷率PLmax及び未利用熱消極利用負荷率PLminとの比較結果に応じて、記憶部１１に格納されている各熱源機の増減段順位及び増減段負荷率閾値を変更する。
ここで、未利用熱積極利用負荷率PLmax及び未利用熱消極利用負荷率PLminは、任意に設定可能な値であり、また、未利用熱消極利用負荷率PLminは、未利用熱積極利用負荷率PLmaxよりも小さな値に設定される。
増減段制御部１５は、記憶部１１に格納されている増減段順位及び増減段負荷率閾値に基づいて、熱源機２ａ〜２ｄの増減段を制御する。なお、変更部１４によって増減段順位や増減段負荷率閾値が変更された場合には、記憶部１１に格納されている情報が更新されることから、更新後の情報に基づいて増減段の制御が行われることとなる。
次に、上述した制御装置１０が備える第１演算部１２〜変更部１４によって主に実行される増減段順位及び増減段負荷率閾値の設定処理について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、増段に関する処理フロー、図６は減段に関する処理フローである。以下、それぞれのフローについて説明する。
まず、増段時においては、温度センサ３１、３２、３５及び流量センサ３３によって測定された測定値を取得する（ステップＳＡ１）。
次に、取得した各測定値と上記(1)式、(2)式とを用いて、第１熱源機２ａの最大出力可能熱量QHを算出する（ステップＳＡ２）。
続いて、ステップＳＡ２で得た最大出力可能熱量QHを定格熱量で除算することにより、最大出力可能負荷率PL Hを算出する（ステップＳＡ３）。
次に、ステップＳＡ２において算出した最大出力可能熱量QHと要求熱量Qreqとを比較する（ステップＳＡ４）。この結果、最大出力可能熱量QHが要求熱量Qreq以上である場合には、ステップＳＡ３において算出した最大出力可能負荷率PLHが、未利用熱積極利用負荷率PLmax以上であるかを判定する（ステップＳＡ５）。
この結果、最大出力可能負荷率PLHが、未利用熱積極利用負荷率PLmax以上である場合には、記憶部１１に格納されている第１熱源機２ａ、２ｂの増段負荷率閾値を増加させる（ステップＳＡ６）。例えば、このような場合には、下水からの採熱量が多く、下水を更に積極的に利用することができることから、増段負荷率閾値を８５％よりも大きい値（例えば、ステップＳＡ３において算出した最大出力可能負荷率PLH）に変更する。これにより、第２熱源機２ｃ、２ｄの増段タイミングを遅らせることができ、可能な限り第１熱源機２ａ、２ｂのみによる運転を実現することが可能となる。
また、ステップＳＡ５において、最大出力可能負荷率PLHが、未利用熱積極利用負荷率PLmax未満であった場合には、記憶部１１に格納されているデフォルトを維持する（ステップＳＡ７）。
他方、ステップＳＡ４において、最大出力可能熱量QHが要求熱量Qreq未満である場合には、ステップＳＡ３において算出した最大出力可能負荷率PL Hが、未利用熱消極利用負荷率PLmin以上であるかを判定する（ステップＳＡ８）。
この結果、最大出力可能負荷率PLHが未利用熱消極利用負荷率PLmin以上であった場合には、第１熱源機２ａ、２ｂの増段負荷率閾値を低下させる（ステップＳＡ９）。例えば、このような場合には、下水からの採熱量が小さく、下水をあまり積極的に利用することができない。従って、増段負荷率閾値を８５％よりも小さい値（例えば、第２演算部１３によって算出された最大出力可能負荷率PLH）に変更し、早めに第２熱源機２ｃ、２ｄが起動されるように調整する。
また、ステップＳＡ８において、最大出力可能負荷率PL Hが、未利用熱消極利用負荷率PLmin未満であった場合には、下水から採取できる熱量が著しく小さく、下水を用いるメリットがあまり得られない。従って、第１熱源機２ａ、２ｂの増段順位を第２熱源機２ｃ、２ｄよりも低くして、第２熱源機２ｃ、２ｄが優先的に利用されるように順位を変更するとともに、第２熱源機２ｃ、２ｄの増段負荷率閾値を増加させる（ステップＳＡ１０）。これにより、第２熱源機２ｃ、２ｄを優先的に利用することができるとともに、第１熱源機２ａ、２ｂの増段タイミングを遅らせることができる。
そして、上述した処理が、所定の時間間隔で繰り返し実行されることにより、その時々における下水からの採熱量に応じた好適な増段タイミング及び増段順位を設定することが可能となる。そして、このようにして変更された増段タイミング及び増段順位に基づいて熱源機２ａ〜２ｄの増段制御が行われることにより、下水の採熱を可能な限り有効活用した熱源機２ａ〜２ｄの運転を実現することができる。
次に、減段時においては、図６のステップＳＢ１〜ＳＢ４において、上述した増段時のフローのステップＳＡ１〜ＳＡ４の処理が同様に行われる。次に、ステップＳＢ４において、最大出力可能熱量QHが要求熱量Qreq以上である場合には、ステップＳＢ３において算出した最大出力可能負荷率PL Hが、未利用熱積極利用負荷率PLmax以上であるかを判定する（ステップＳＢ５）。
この結果、最大出力可能負荷率PLHが、未利用熱積極利用負荷率PLmax以上である場合には、記憶部１１に格納されている第２熱源機２ｃ、２ｄの減段負荷率閾値を増加させる（ステップＳＢ６）。例えば、このような場合には、下水からの採熱量が多く、下水を積極的に利用することができる。従って、第２熱源機２ｃ、２ｄの減段負荷率閾値を４０％よりも大きな値（例えば、５０％など）に変更し、第２熱源機２ｃ、２ｄの減段タイミングを早めることとする。これにより、可能な限り第１熱源機２ａ、２ｂを積極的に利用することが可能となる。
また、ステップＳＢ５において、最大出力可能負荷率PL Hが、未利用熱積極利用負荷率PLmax未満であった場合には、記憶部１１に格納されているデフォルトを維持する（ステップＳＢ７）。
他方、ステップＳＢ４において、最大出力可能熱量QHが要求熱量Qreq未満である場合には、ステップＳＢ３において算出した最大出力可能負荷率PL Hが、未利用熱消極利用負荷率PLmin以上であるかを判定する（ステップＳＢ８）。
この結果、最大出力可能負荷率PLHが未利用熱消極利用負荷率PLmin以上であった場合には、第２熱源機２ｃ、２ｄの減段負荷率閾値を低下させる（ステップＳＢ９）。例えば、このような場合には、下水からの採熱量が小さく、下水をあまり積極的に利用することができない。従って、第２熱源機２ｃ、２ｄの減段負荷率閾値を４０％よりも小さい値（例えば、３５％など）に変更し、できるだけ第２熱源機２ｃ、２ｄの起動時間を長く保つこととする。これにより、第２熱源機２ｃ、２ｄの減段タイミングを遅らせることができ、可能な限り第２熱源機２ｃ、２ｄと第１熱源機２ａ、２ｂとを併用させ、安定した出力を実現させることができる。
また、ステップＳＢ８において、最大出力可能負荷率PL Hが、未利用熱消極利用負荷率PLmin未満であった場合には、下水から採取できる熱量が著しく小さく、下水を用いるメリットがあまり得られない。従って、このような場合には、第１熱源機２ａ、２ｂの減段順位を第２熱源機２ｃ、２ｄよりも高くするとともに、第１熱源機２ａ、２ｂの減段負荷率閾値を増加させる（ステップＳＢ１０）。これにより、第２熱源機２ｃ、２ｄを優先的に利用することができるとともに、第１熱源機２ａ、２ｂの減段タイミングを早めることができる。
そして、上述した処理が、所定の時間間隔で繰り返し実行されることにより、その時々における下水からの採熱量に応じた好適な減段タイミング及び減段順位を設定することが可能となる。そして、このようにして変更された減段タイミング及び減段順位に基づいて熱源機２ａ〜２ｄの減段制御が行われることにより、下水の採熱を可能な限り有効活用した熱源機２ａ〜２ｄの運転を実現することができる。
以上、本実施形態に係る熱源システム１及びその制御装置１０並びにその制御方法によれば、未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機２ａ、２ｂが出力可能な最大熱量QHと最大負荷率PLHとを算出し、この最大出力可能熱量QH及び最大出力可能負荷率PLHとに基づいて増減段順位及び増減段負荷率閾値を変更するので、未利用熱源から採取可能な熱量に応じた適切な増減段順位及び増減段負荷率閾値を設定することができる。これにより、下水の採熱を可能な限り有効活用した熱源機２ａ〜２ｄの運転を実現することができる。
なお、本実施形態では、増段時と減段時とにおいて、共通の未利用熱積極利用負荷率PLmax及び未利用熱消極利用負荷率PLminを用いることとしたが、未利用熱積極利用負荷率PLmax及び未利用熱消極利用負荷率PLminは、増段時と減段時とで値を異ならせることとしても良い。
また、本実施形態では、第１熱源機２ａ、２ｂの熱源水の採熱量QLを熱源水入口温度TLI、熱源水出口温度TLO、及び熱源水流量FLを用いて算出し、算出した熱源水の採熱量QLを用いて、第１熱源機２ａ、２ｂの最大出力可能熱量QHを演算したが、例えば、第１熱源機２ａ、２ｂが長時間停止している場合などには、熱源水と下水との熱交換が停止され、熱源水の温度に下水の採熱量が反映されなくなる場合がある。従って、このような場合、例えば、停止時間が予め設定されている所定の期間を超えた場合には、増減段順位及び増減段負荷率閾値の初期値を記憶部１１に読み出し、この初期値を用いて増減段制御を行うこととしてもよい。
また、本実施形態では、熱源水の採熱量QLを(2)式を用いて演算したが、これに代えて、未利用熱の温度及び流量並びに熱交換器８の熱交換性能に関するパラメータを含む演算式を用いて、熱源水の採熱量QLを算出することとしてもよい。
熱交換器８の熱交換性能に関するパラメータとしては、例えば、熱交換器８の洗浄作業からの経過日数（経過時間）に関するパラメータ、雨天増水からの経過日数（経過時間）に関するパラメータなどが挙げられる。熱交換器８の洗浄作業からの経過日数が多いほど、汚れがたまり熱交換性能が低下することとなる。また、雨が降るなどして下水が増水すると、この効果によって熱交換器８が洗浄され、熱交換性能が向上することから、雨天増水も熱交換器８の洗浄作業と同様の効果を得ることができる。このように、熱源水の温度及び流量並びに熱交換器８の熱交換性能に関するパラメータを用いて熱源水の採熱量QLを算出することにより、上述した流量センサや温度センサなどによる測定を省略することができ、システム構成を簡素化することが可能となる。
以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。
１ 熱源システム
２ａ、２ｂ 第１熱源機
２ｃ、２ｄ 第２熱源機
４ 蒸発器
５ 圧縮機
６ 凝縮器
７ 膨張弁
８ 熱交換器
９ 外部負荷
１０ 制御装置
１１ 記憶部
１２ 第１演算部
１３ 第２演算部
１４ 変更部
１５ 増減段制御部

Claims (14)

  1. 下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御装置であって、
    各前記熱源機についての増段順位及び増段負荷率閾値が格納されている記憶手段と、
    前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する第１演算手段と、
    前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する第２演算手段と、
    前記第１演算手段及び前記第２演算手段の演算結果を用いて、前記記憶手段に格納されている各前記熱源機の増段順位及び増段負荷率閾値を変更する変更手段と、
    前記記憶手段に格納されている増段順位及び増段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の増段を制御する増段制御手段と
    を具備する熱源システムの制御装置。
  2. 前記変更手段は、所定の要求熱量、所定の第１負荷率、及び該第１負荷率よりも小さな値に設定された所定の第２負荷率の情報を保有しており、前記要求熱量と前記最大出力可能熱量との比較結果及び前記最大出力可能負荷率と前記第１負荷率又は前記第２負荷率との比較結果に応じて、前記記憶手段に格納されている各前記熱源機の増段順位及び増段負荷率閾値を変更する請求項１に記載の熱源システムの制御装置。
  3. 前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量以上であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第１負荷率以上である場合に、前記第１熱源機の増段負荷率閾値を増加させる請求項２に記載の熱源システムの制御装置。
  4. 前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第２負荷率以上である場合に、前記第１熱源機の増段負荷率閾値を低下させる請求項２または請求項３に記載の熱源システムの制御装置。
  5. 前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第２負荷率未満である場合に、前記第１熱源機の増段順位を低くし、かつ、前記第２熱源機の増段負荷率閾値を増加させる請求項２から請求項４のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
  6. 下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御装置であって、
    各前記熱源機についての減段順位及び減段負荷率閾値が格納されている記憶手段と、
    前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する第１演算手段と、
    前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する第２演算手段と、
    前記第１演算手段及び前記第２演算手段の演算結果を用いて、前記記憶手段に格納されている各前記熱源機の減段順位及び減段負荷率閾値を変更する変更手段と、
    前記記憶手段に格納されている減段順位及び減段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の減段を制御する減段制御手段と
    を具備する熱源システムの制御装置。
  7. 前記変更手段は、所定の要求熱量、所定の第３負荷率、及び該第３負荷率よりも小さな値に設定された所定の第４負荷率の情報を保有しており、前記要求熱量と前記最大出力可能熱量との比較結果及び前記最大出力可能負荷率と前記第３負荷率又は前記第４負荷率との比較結果に応じて、前記記憶部に格納されている各前記熱源機の減段順位及び減段負荷率閾値を変更する請求項６に記載の熱源システムの制御装置。
  8. 前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量よりも大きく、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第３負荷率以上である場合に、前記第２熱源機の減段負荷率閾値を増加させる請求項７に記載の熱源システムの制御装置。
  9. 前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第４負荷率以上である場合に、前記第２熱源機の減段負荷率閾値を低下させる請求項７または請求項８に記載の熱源システムの制御装置。
  10. 前記変更手段は、前記第１熱源機の最大出力可能熱量が前記要求熱量未満であり、かつ、前記最大出力可能負荷率が前記第４負荷率未満である場合に、前記第１熱源機の減段順位を前記第２熱源機の減段順位よりも高くし、かつ、前記第１熱源機の減段負荷率閾値を増加させる請求項７から請求項９のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
  11. 前記第１演算手段は、未利用熱の採熱に用いられる熱交換器の熱交換性能に関するパラメータを用いて、前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
  12. 下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、
    未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機と、
    請求項１から請求項１１のいずれかに記載の熱源システムの制御装置と
    を備える熱源システム。
  13. 下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御方法であって、
    各前記熱源機についての増段順位及び増段負荷率閾値を登録する過程と、
    前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する過程と、
    前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する過程と、
    前記第１熱源機の最大出力可能熱量及び最大出力可能負荷率を用いて、登録されている各前記熱源機の増段順位及び増段負荷率閾値を変更する過程と、
    登録されている最新の増段順位及び増段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の増段を制御する過程と
    を含む熱源システムの制御方法。
  14. 下水などの未利用熱を採熱源として用いる第１熱源機と、未利用熱とは異なる採熱源を利用する第２熱源機とを備える熱源システムの制御方法であって、
    各前記熱源機についての減段順位及び減段負荷率閾値を登録する過程と、
    前記第１熱源機の最大出力可能熱量を算出する過程と、
    前記第１熱源機の最大出力可能負荷率を算出する過程と、
    前記第１熱源機の最大出力可能熱量及び最大出力可能負荷率を用いて、登録されている各前記熱源機の減段順位及び減段負荷率閾値を変更する過程と、
    登録されている最新の減段順位及び減段負荷率閾値に基づいて、各前記熱源機の減段を制御する過程と
    を含む熱源システムの制御方法。
JP2013066485A 2013-03-27 2013-03-27 熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法 Active JP6008772B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013066485A JP6008772B2 (ja) 2013-03-27 2013-03-27 熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法
PCT/JP2014/057573 WO2014156895A1 (ja) 2013-03-27 2014-03-19 熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法
CN201480010573.0A CN105074356B (zh) 2013-03-27 2014-03-19 热源系统及其控制装置与控制方法
DE112014001702.7T DE112014001702T5 (de) 2013-03-27 2014-03-19 Wärmequellensystem und Vorrichtung und Verfahren zu dessen Steuerung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013066485A JP6008772B2 (ja) 2013-03-27 2013-03-27 熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014190619A true JP2014190619A (ja) 2014-10-06
JP6008772B2 JP6008772B2 (ja) 2016-10-19

Family

ID=51623874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013066485A Active JP6008772B2 (ja) 2013-03-27 2013-03-27 熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6008772B2 (ja)
CN (1) CN105074356B (ja)
DE (1) DE112014001702T5 (ja)
WO (1) WO2014156895A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017145987A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 株式会社竹中工務店 熱利用システム
JP2017145986A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 株式会社竹中工務店 熱利用システム
JP2018189313A (ja) * 2017-05-08 2018-11-29 東京ガスエンジニアリングソリューションズ株式会社 熱源機制御装置、および熱源機システム
JP2022148111A (ja) * 2021-03-24 2022-10-06 株式会社関電エネルギーソリューション 制御装置、および制御方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018163347A1 (ja) * 2017-03-09 2018-09-13 三菱電機株式会社 地熱ヒートポンプ装置
CN106969534A (zh) * 2017-03-24 2017-07-21 张模辉 一种光磁转换系统及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989415A (ja) * 1995-09-29 1997-04-04 Kubota Corp ヒートポンプの熱源側運転方法、及び、熱源装置
JP2001165526A (ja) * 1999-09-30 2001-06-22 Kubota Corp ２熱源ヒートポンプ装置
JP2006292310A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Nippon Steel Engineering Co Ltd 地中熱利用ヒートポンプ装置、これを備えた地中熱利用装置、および地中熱利用ヒートポンプ装置の制御方法
JP2009168256A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Kimura Kohki Co Ltd 複合型空調システム
JP2010175136A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Corona Corp 地中熱ヒートポンプ装置
JP2010249468A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Corona Corp 地中熱ヒートポンプ装置
JP2013047597A (ja) * 2011-07-27 2013-03-07 Jfe Engineering Corp ヒートポンプシステム、その制御方法及びプログラム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9013225D0 (en) * 1990-06-13 1990-08-01 Solmate Inc Integrated heating,cooling and ventilation system
JP3169791B2 (ja) * 1995-03-14 2001-05-28 株式会社前川製作所 地下水を熱源としたヒートポンプ利用システムと該ヒートポンプの利用方法及び該ヒートポンプ利用システムを組込んだ地域熱供給システム
JP2003262430A (ja) * 2002-03-05 2003-09-19 Jmc Geothermal Engineering Co Ltd 地中熱利用のヒートポンプ
FR2935782B1 (fr) * 2008-09-05 2013-07-05 Alain Moure Systeme de chauffage avec recuperation de chaleur des eaux usees optimisee
FR2959001B1 (fr) * 2010-04-20 2014-05-23 Bsr Technologies Installation geothermique avec recharge thermique du sous sol.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989415A (ja) * 1995-09-29 1997-04-04 Kubota Corp ヒートポンプの熱源側運転方法、及び、熱源装置
JP2001165526A (ja) * 1999-09-30 2001-06-22 Kubota Corp ２熱源ヒートポンプ装置
JP2006292310A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Nippon Steel Engineering Co Ltd 地中熱利用ヒートポンプ装置、これを備えた地中熱利用装置、および地中熱利用ヒートポンプ装置の制御方法
JP2009168256A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Kimura Kohki Co Ltd 複合型空調システム
JP2010175136A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Corona Corp 地中熱ヒートポンプ装置
JP2010249468A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Corona Corp 地中熱ヒートポンプ装置
JP2013047597A (ja) * 2011-07-27 2013-03-07 Jfe Engineering Corp ヒートポンプシステム、その制御方法及びプログラム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017145987A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 株式会社竹中工務店 熱利用システム
JP2017145986A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 株式会社竹中工務店 熱利用システム
JP2018189313A (ja) * 2017-05-08 2018-11-29 東京ガスエンジニアリングソリューションズ株式会社 熱源機制御装置、および熱源機システム
JP2022148111A (ja) * 2021-03-24 2022-10-06 株式会社関電エネルギーソリューション 制御装置、および制御方法
JP7407759B2 (ja) 2021-03-24 2024-01-04 株式会社関電エネルギーソリューション 制御装置、および制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6008772B2 (ja) 2016-10-19
CN105074356B (zh) 2017-03-15
DE112014001702T5 (de) 2015-12-24
CN105074356A (zh) 2015-11-18
WO2014156895A1 (ja) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6008772B2 (ja) 熱源システム及びその制御装置並びにその制御方法
CN102893097B (zh) 热水供给系统控制装置及热水供给系统控制程序及热水供给系统运转方法
CN102345950B (zh) 涡轮制冷机的性能评价装置
JP5524571B2 (ja) ヒートポンプ装置
KR102112903B1 (ko) 열원 시스템 및 그 제어 방법
JP2011501429A (ja) 半導体製造装置の温度調節システム
KR20100114087A (ko) 히트 펌프식 급탕기
JP5691844B2 (ja) ヒートポンプ式蒸気生成装置
JP2007327725A (ja) ヒートポンプ式給湯機
JP5967315B2 (ja) 蒸気生成装置及び蒸気生成ヒートポンプ
CN104781629A (zh) 冷却塔控制装置、冷却塔控制方法以及热源系统
JP6599182B2 (ja) 冷却塔制御装置、冷却塔制御方法、及び熱源システム
JP2016031211A (ja) ターボ冷凍機及びその制御装置並びにその制御方法
JP2013170753A (ja) 冷凍機システム
CN100567850C (zh) 满液式冰水机
JP2019163869A (ja) 冷却装置とその制御方法および制御プログラム
JP2005134070A (ja) ヒートポンプ給湯機
JP6117078B2 (ja) 熱源システム
JP6545448B2 (ja) 二段圧縮式冷凍サイクル装置及びその制御装置並びに制御方法
JP2016006355A (ja) 集中式熱源システムの制御方法及び制御装置
CN117321349A (zh) 计算装置、计算方法、程序、控制装置、控制方法、控制程序
JP6004764B2 (ja) 熱源システムの熱源選択装置及びその方法並びに熱源システム
JP2015230111A (ja) 送水温度制御装置および方法
JP2011117683A (ja) 空気調和機およびその制御方法
JP2007327727A (ja) ヒートポンプ給湯機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160913

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6008772

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350