JP2015007495A - 空調システムおよび空調方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空調機の定格冷却能力に対する現在の処理熱量を空調機の現在の処理能力比として算出し、夏期の給気温度制御部16Aで求められた低温冷水バルブの開度θ2と空調機の現在の処理能力比とから高温冷水バルブの開度θ1の上限値θ1maxを求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1の上限値θ1maxを高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1とする高温冷水過剰流量抑制制御部16Dを空調機コントローラ16に設ける。
【選択図】 図3
Description
夏期の給気温度制御部(第1演算部)16Aは、給気温度センサ31からの給気温度tspvとこの給気温度tspvに対する給気温度設定値tsspとを入力とし、図5に示すようなテーブルTB1に従って、給気温度tspvを給気温度設定値tsspとするような高温冷水バルブの開度θ1および低温冷水バルブの開度θ2を高温冷水バルブの開度θ1を優先して求め、この求められた高温冷水バルブの開度θ1および低温冷水バルブの開度θ2を夏期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1および低温冷水バルブの開度θ2として出力する。なお、夏期の給気温度制御では、温水は使用しないので、テーブルTB1中、温水バルブの開度については定められていない。
冬期の給気温度制御部(第2演算部)16Bは、給気温度センサ31からの給気温度tspvとこの給気温度tspvに対する給気温度設定値tsspとを入力とし、図6に示すようなテーブルTB2に従って、給気温度tspvを給気温度設定値tsspとするような高温冷水バルブの開度θ1および温水バルブの開度θ2を求め、この求められた高温冷水バルブの開度θ1および温水バルブの開度θ2を冬期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1および温水バルブの開度θ2として出力する。なお、冬期の給気温度制御では、低温冷水は使用しないので、テーブルTB2中、低温冷水バルブの開度については定められていない。
高温冷水還温度制御部(第3演算部)16Cは、温度センサ37からの高温冷水還温度tHCWRpvとこの高温冷水還温度tHCWRpvに対する高温冷水還温度設定値tHCWRspとを入力とし、図7に示すようなテーブルTB3に従って、高温冷水還温度tHCWRpvを高温冷水還温度設定値tHCWRspとするような高温冷水バルブの開度θ1を求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1を高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1として出力する。
高温冷水過剰流量抑制制御部(第4演算部)16Dは、吸気温度センサ34からの吸気温度tmpvと、吸気湿度センサ35からの吸気湿度hmpvと、給気温度センサ31からの給気温度tspvと、給気湿度センサ32からの給気湿度hspvと、給気風量センサ33からの給気風量Vairと、後述するθ2の夏冬切換部16Gからの低温冷水バルブの開度θ2(または温水バルブの開度θ2)とを入力とし、空調機15の定格冷却能力に対する現在の処理熱量を空調機15の現在の処理能力比p(%)として算出し、図8に示すテーブルTB4に従って、θ2の夏冬切換部16Gからの低温冷水バルブの開度θ2(または温水バルブの開度θ2)と空調機15の現在の処理能力比p(%)とから高温冷水バルブの開度θ1の上限値θ1maxを求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1の上限値θ1maxを高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1として出力する。
除湿効果維持のための高温冷水利用抑制制御部(第5演算部)16Eは、還気湿度センサ38からの還気湿度hrpvとこの還気湿度hrpv対する還気湿度設定値hrspとを入力とし、図9に示すようなテーブルTB5に従って、現在の還気湿度hrpvに対応する高温冷水バルブの開度θ1の上限値θ1maxを求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1の上限値θ1maxを除湿効果維持のための高温冷水利用抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1として出力する。以下、除湿効果維持のための高温冷水利用抑制制御部16Eは、単に高温冷水利用抑制制御部1Eと呼ぶ。
θ2の夏冬切換部16Gは、冬期の給気温度制御部16Bからの温水バルブの開度θ2および夏期の給気温度制御部16Aからの低温冷水バルブの開度θ2を入力とし、外部から与えられる温水使用/未使用の情報を受けて、すなわち空調機15における冷温水コイル15Aを温水コイルとして使用するモードにあるのか(温水使用モード)、低温冷水コイルとして使用するモードにあるのか(温水未使用モード)の情報を受けて、温水使用モード時には冬期の給気温度制御部16Bからの温水バルブの開度θ2を選択出力し、温水未使用モード時には夏期の給気温度制御部16Aからの低温冷水バルブの開度θ2を選択出力する。
θ1の夏冬切換部16Hは、冬期の給気温度制御部16Bからの高温冷水バルブの開度θ1と夏期の給気温度制御部16Aからの高温冷水バルブの開度θ1とを入力とし、外部から与えられる温水使用/未使用の情報を受けて、すなわち空調機15における冷温水コイル15Aを温水コイルとして使用するモードにあるのか(温水使用モード)、低温冷水コイルとして使用するモードにあるのか(温水未使用モード)の情報を受けて、温水使用モード時には冬期の給気温度制御部16Bからの高温冷水バルブの開度θ1を選択出力し、温水未使用モード時には夏期の給気温度制御部16Aからの高温冷水バルブの開度θ1を選択出力する。
ローセレクタ部16Iは、θ1の夏冬切換部16Hからの高温冷水バルブの開度θ1と高温冷水還温度制御部16Cからの高温冷水バルブの開度θ1と高温冷水利用抑制制御部16Eからのゲート部16Kを介する高温冷水バルブの開度θ1とを入力とし、入力される高温冷水バルブの開度θ1のうち、その開度が最小である高温冷水バルブの開度θ1を選択出力する。
今、空調機コントローラ16に対し、外部より温水未使用の情報(温水未使用モード)が与えられているものとする。
この場合、θ2の夏冬切換部16Gでは、外部からの温水未使用の情報を受けて、夏期の給気温度制御部16Aからの低温冷水バルブの開度θ2を選択出力する。
また、θ2の夏冬切換部16Gから高温冷水過剰流量抑制制御部16Dに、夏期の給気温度制御部16Aからの低温冷水バルブの開度θ2が送られる。
処理能力比p(%)=処理熱量÷高温冷水コイルおよび低温冷水コイルの定格冷却能力の合計 ・・・・(2)
θ1max=(処理能力比(p%)×2)−低温冷水バルブの開度(θ2) ・・・・(3)
今、空調機コントローラ16に対し、外部より温水使用の情報(温水使用モード)が与えられているものとする。この場合、θ2の夏冬切換部16Gでは、外部からの温水使用の情報を受けて冬期の給気温度制御部16Bからの温水バルブの開度θ2を選択出力する。また、θ2の夏冬切換部16Gから高温冷水過剰流量抑制制御部16Dに、冬期の給気温度制御部16Bからの温水バルブの開度θ2が送られる。
本実施の形態において、空調機コントローラ16は、さらに、空調機15における温水使用モード時の給気温度の制御状態を判断する機能を有している。図10に、空調機コントローラ16における温水使用モード時の給気温度の制御状態を判断する機能ブロック(給気温度制御状態判断部16M)を抜粋して示す。
本実施の形態において、低温冷水熱源コントローラ21は、低温冷水熱源機を増減段する機能を有している。また、高温冷水熱源コントローラ22は、高温冷水熱源機を増減段する機能と、高温冷水熱源機の増段を抑制する機能とを有している。
・但し、熱源機がインバータ搭載機の場合であっても、部分負荷時の効率が定格能力時の効率に比べて同じか低い場合は、本制御の対象とする(条件b)。
図15には、低温冷水熱源コントローラ21および高温冷水熱源コントローラ22と合わせて、熱源統合コントローラ24も示している。本実施の形態において、熱源統合コントローラ24は、低温冷水熱源機1Aと高温冷水熱源機1Bとの同時増減段を抑制する同時増減段抑制部24Aを備えている。
図19に同時増減段抑制部24Aが行う同時増段抑制動作のフローチャートを示す。同時増減段抑制部24Aは、低温冷水熱源コントローラ21における低温冷水熱源機1Aへの増段要求と高温熱源コントローラ22における高温冷水熱源機1Bへの増段要求とが同時に発生すると(図19ステップS201のYES)、効率のよい高温冷水熱源機1Bを優先し(図19ステップS202)、高温熱源コントローラ22による高温冷水熱源機1Bの増段要求を先に実行させる(図19ステップS203)。
図20に同時増減段抑制部24Aが行う同時減段抑制動作のフローチャートを示す。同時増減段抑制部24Aは、低温冷水熱源コントローラ21における低温冷水熱源機1Aへの減段要求と高温冷水熱源コントローラ22における高温冷水熱源機1Bへの減段要求とが同時に発生すると(図20ステップS301のYES)、効率の低い低温冷水熱源機1Aを優先し(図20ステップS302)、低温冷水熱源コントローラ21による低温冷水熱源機1Aの減段要求を先に実行させる(図20ステップS303)。
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
Claims (12)
- 高温冷水を生成する高温冷水熱源機と、低温冷水を生成する低温冷水熱源機と、温水を生成する温水熱源機と、前記高温冷水熱源機が生成する高温冷水を取り入れる高温冷水コイルと,前記低温冷水熱源機が生成する低温冷水または前記温水熱源機が生成する温水を取り入れ、低温冷水が取り入れられる場合には低温冷水コイルとして用いられ、温水が取り入れられる場合には温水コイルとして用いられる冷温水コイルとを有する空調機と、前記高温冷水コイルへの高温冷水の供給経路に設けられた高温冷水バルブと、前記冷温水コイルへの低温冷水または温水の供給経路に設けられ、この供給経路に低温冷水が流れる場合には低温冷水バルブとして用いられ、この供給経路に温水が流れる場合には温水バルブとして用いられる冷温水バルブとを備え、前記空調機より制御対象への給気を行う一方、前記制御対象からの還気と外気とを混合して前記空調機へ供給し、この空調機からの前記制御対象への給気の温度を給気温度設定値となるように、前記高温冷水バルブの開度θ1および前記冷温水バルブの開度θ2を制御することにより、前記高温冷水コイルへの高温冷水および前記冷温水コイルへの低温冷水または温水の供給量を調整する空調システムにおいて、
前記空調機からの前記制御対象への給気の温度を前記給気温度設定値とするような前記高温冷水バルブの開度θ1および前記低温冷水バルブの開度θ2の内、前記高温冷水バルブの開度θ1を優先して求め、この求められた高温冷水バルブの開度θ1および低温冷水バルブの開度θ2を夏期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1および低温冷水バルブの開度θ2とする第1の演算手段と、
前記空調機からの前記制御対象への給気の温度を前記給気温度設定値とするような前記高温冷水バルブの開度θ1および前記温水バルブの開度θ2を求め、この求められた高温冷水バルブの開度θ1および温水バルブの開度θ2を冬期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1および温水バルブの開度θ2とする第2の演算手段と、
前記高温冷水コイルからの高温冷水の出口温度を高温冷水還温度とし、この高温冷水還温度を高温冷水還温度設定値とするような前記高温冷水バルブの開度θ1を求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1を高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1とする第3の演算手段と、
前記空調機の定格冷却能力に対する現在の処理熱量を空調機の現在の処理能力比として算出し、前記第1の演算手段によって求められた前記低温冷水バルブの開度θ2と前記算出された空調機の現在の処理能力比とから前記高温冷水バルブの開度θ1の上限値を求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1の上限値を高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1とする第4の演算手段と、
前記冷温水コイルを低温冷水コイルとして使用するモードにある場合、前記第1の演算手段で求められた夏期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第3の演算手段で求められた高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第4の演算手段で求められた高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1のうち、その開度が最小である高温冷水バルブの開度θ1を制御出力として選択する最小開度選択手段と
を備えることを特徴とする空調システム。 - 請求項1に記載された空調システムにおいて、
前記空調機からの前記制御対象への還気または室内の湿度と還気または室内湿度設定値とから前記高温冷水バルブの開度θ1の上限値を求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1の上限値を除湿効果維持のための高温冷水利用抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1とする第5の演算手段を備え、
前記最小開度選択手段に代えて、
前記冷温水コイルを低温冷水コイルとして使用するモードにある場合、前記第1の演算手段で求められた夏期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第3の演算手段で求められた高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第4の演算手段で求められた高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第5の演算手段で求められた除湿効果維持のための高温冷水利用抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1のうち、その開度が最小である高温冷水バルブの開度θ1を制御出力として選択する最小開度選択手段を備える
ことを特徴とする空調システム。 - 請求項1又は2に記載された空調システムにおいて、
前記最小開度選択手段は、
前記冷温水コイルを温水コイルとして使用するモードにある場合、前記第2の演算手段で求められた冬期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第3の演算手段で求められた高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1のうち、その開度が最小である高温冷水バルブの開度θ1を制御出力として選択する
ことを特徴とする空調システム。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載された空調システムにおいて、
前記冷温水コイルを温水コイルとして使用するモードにある場合、少なくとも前記高温冷水バルブの現在の開度θ1および前記温水バルブの現在の開度θ2から前記空調機の現在の給気温度制御状態を判断する給気温度制御状態判断手段と、
この給気温度制御状態判断手段によって判断された前記空調機の現在の給気温度制御状態に応じてこの空調機に供給される高温冷水の設定温度を変更する高温冷水設定温度変更手段と
を備えることを特徴とする空調システム。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載された空調システムにおいて、
複数の前記高温冷水熱源機と、
複数の前記低温冷水熱源機と、
前記高温冷水熱源機の運転台数を現在の高温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する高温冷水熱源機運転台数制御手段と、
前記低温冷水熱源機の運転台数を現在の低温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する低温冷水熱源機運転台数制御手段とを備え、
前記高温冷水熱源機運転台数制御手段は、
現在運転中の高温冷水熱源機群の負荷率が増段要求判定負荷率を超えた場合、現在運転中の低温冷水熱源機群の負荷率に余裕があるか否かを確認し、余裕があるときは前記高温冷水バルブの開度の上限値を現在の開度に変更し、その変更した上限値を解除指令が発せられるまで保持する高温冷水熱源機増段抑制手段
を備えることを特徴とする空調システム。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載された空調システムにおいて、
複数の前記高温冷水熱源機と、
複数の前記低温冷水熱源機と、
前記高温冷水熱源機の運転台数を現在の高温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する高温冷水熱源機運転台数制御手段と、
前記低温冷水熱源機の運転台数を現在の低温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する低温冷水熱源機運転台数制御手段と、
前記高温冷水熱源機運転台数制御手段および前記低温冷水熱源機運転台数制御手段から同時に増段要求があった場合、前記高温冷水熱源機の増段を優先して実行させ、前記高温冷水熱源機運転台数制御手段および前記低温冷水熱源機運転台数制御手段から同時に減段要求があった場合、前記低温冷水熱源機の減段を優先して実行させる同時増減段抑制手段と
を備えることを特徴とする空調システム。 - 高温冷水を生成する高温冷水熱源機と、低温冷水を生成する低温冷水熱源機と、温水を生成する温水熱源機と、前記高温冷水熱源機が生成する高温冷水を取り入れる高温冷水コイルと,前記低温冷水熱源機が生成する低温冷水または前記温水熱源機が生成する温水を取り入れ、低温冷水が取り入れられる場合には低温冷水コイルとして用いられ、温水が取り入れられる場合には温水コイルとして用いられる冷温水コイルとを有する空調機と、前記高温冷水コイルへの高温冷水の供給経路に設けられた高温冷水バルブと、前記冷温水コイルへの低温冷水または温水の供給経路に設けられ、この供給経路に低温冷水が流れる場合には低温冷水バルブとして用いられ、この供給経路に温水が流れる場合には温水バルブとして用いられる冷温水バルブとを備え、前記空調機より制御対象への給気を行う一方、前記制御対象からの還気と外気とを混合して前記空調機へ供給し、この空調機からの前記制御対象への給気の温度を給気温度設定値となるように、前記高温冷水バルブの開度θ1および前記冷温水バルブの開度θ2を制御することにより、前記高温冷水コイルへの高温冷水および前記冷温水コイルへの低温冷水または温水の供給量を調整する空調方法において、
前記空調機からの前記制御対象への給気の温度を前記給気温度設定値とするような前記高温冷水バルブの開度θ1および前記低温冷水バルブの開度θ2の内、前記高温冷水バルブの開度θ1を優先して求め、この求められた高温冷水バルブの開度θ1および低温冷水バルブの開度θ2を夏期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1および低温冷水バルブの開度θ2とする第1の演算ステップと、
前記空調機からの前記制御対象への給気の温度を前記給気温度設定値とするような前記高温冷水バルブの開度θ1および前記温水バルブの開度θ2を求め、この求められた高温冷水バルブの開度θ1および温水バルブの開度θ2を冬期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1および温水バルブの開度θ2とする第2の演算ステップと、
前記高温冷水コイルからの高温冷水の出口温度を高温冷水還温度とし、この高温冷水還温度を高温冷水還温度設定値とするような前記高温冷水バルブの開度θ1を求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1を高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1とする第3の演算ステップと、
前記空調機の定格冷却能力に対する現在の処理熱量を空調機の現在の処理能力比として算出し、前記第1の演算ステップによって求められた前記低温冷水バルブの開度θ2と前記算出された空調機の現在の処理能力比とから前記高温冷水バルブの開度θ1の上限値を求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1の上限値を高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1とする第4の演算ステップと、
前記冷温水コイルを低温冷水コイルとして使用するモードにある場合、前記第1の演算ステップで求められた夏期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第3の演算ステップで求められた高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第4の演算ステップで求められた高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1のうち、その開度が最小である高温冷水バルブの開度θ1を制御出力として選択する最小開度選択ステップと
を備えることを特徴とする空調方法。 - 請求項7に記載された空調方法において、
前記空調機からの前記制御対象への還気または室内の湿度と還気または室内湿度設定値とから前記高温冷水バルブの開度θ1の上限値を求め、この求めた高温冷水バルブの開度θ1の上限値を除湿効果維持のための高温冷水利用抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1とする第5の演算ステップを備え、
前記最小開度選択ステップに代えて、
前記冷温水コイルを低温冷水コイルとして使用するモードにある場合、前記第1の演算ステップで求められた夏期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第3の演算ステップで求められた高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第4の演算ステップで求められた高温冷水過剰流量抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第5の演算ステップで求められた除湿効果維持のための高温冷水利用抑制制御の高温冷水バルブの開度θ1のうち、その開度が最小である高温冷水バルブの開度θ1を制御出力として選択する最小開度選択ステップを備える
ことを特徴とする空調方法。 - 請求項7又は8に記載された空調方法において、
前記最小開度選択ステップは、
前記冷温水コイルを温水コイルとして使用するモードにある場合、前記第2の演算ステップで求められた冬期の給気温度制御の高温冷水バルブの開度θ1、前記第3の演算ステップで求められた高温冷水還温度制御の高温冷水バルブの開度θ1のうち、その開度が最小である高温冷水バルブの開度θ1を制御出力として選択する
ことを特徴とする空調方法。 - 請求項7〜9の何れか1項に記載された空調方法において、
前記冷温水コイルを温水コイルとして使用するモードにある場合、少なくとも前記高温冷水バルブの現在の開度θ1および前記温水バルブの現在の開度θ2から前記空調機の現在の給気温度制御状態を判断する給気温度制御状態判断ステップと、
この給気温度制御状態判断ステップによって判断された前記空調機の現在の給気温度制御状態に応じてこの空調機に供給される高温冷水の設定温度を変更する高温冷水設定温度変更ステップと
を備えることを特徴とする空調方法。 - 請求項7〜10の何れか1項に記載された空調方法において、
前記高温冷水熱源機の運転台数を現在の高温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する高温冷水熱源機運転台数制御ステップと、
前記低温冷水熱源機の運転台数を現在の低温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する低温冷水熱源機運転台数制御ステップとを備え、
前記高温冷水熱源機運転台数制御ステップは、
現在運転中の高温冷水熱源機群の負荷率が増段要求判定負荷率を超えた場合、現在運転中の低温冷水熱源機群の負荷率に余裕があるか否かを確認し、余裕があるときは前記高温冷水バルブの開度の上限値を現在の開度に変更し、その変更した上限値を解除指令が発せられるまで保持する高温冷水熱源機増段抑制ステップ
を備えることを特徴とする空調方法。 - 請求項7〜10の何れか1項に記載された空調方法において、
前記高温冷水熱源機の運転台数を現在の高温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する高温冷水熱源機運転台数制御ステップと、
前記低温冷水熱源機の運転台数を現在の低温冷水の合計負荷流量もしくは合計負荷熱量に応じて増減段する低温冷水熱源機運転台数制御ステップと、
前記高温冷水熱源機運転台数制御ステップおよび前記低温冷水熱源機運転台数制御ステップから同時に増段要求があった場合、前記高温冷水熱源機の増段を優先して実行させ、前記高温冷水熱源機運転台数制御ステップおよび前記低温冷水熱源機運転台数制御ステップから同時に減段要求があった場合、前記低温冷水熱源機の減段を優先して実行させる同時増減段抑制ステップと
を備えることを特徴とする空調方法。
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