JP2017101862A - Heat source control system and control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat source control system capable of optimal control calculating a high accuracy control target value while restricting the amount of computation in advance simulation and real time control and the data amount of the data table compared with the past.SOLUTION: A control device of a heat source control system, creates: a first equation for obtaining the minimal energy consumption using first information indicating the correspondence between an ambient air wet bulb temperature, the creation calorie of a heat source machine, a cold water outlet temperature, and the minimal energy consumption of the heat source machine/a cooling tower fan/a cooling water pump; a second equation for obtaining the energy consumption of a primary cold water pump based on the cold water flow rate; and a third equation for obtaining the energy consumption in each single heat source unit by summing up the second equation and the first equation, in which the optimization calculation of four control target values in total of a cold water flow rate in a plurality of single heat source units, a cold water outlet temperature, a cooling water flow rate, and an air capacity of the cooling tower fan, is performed in real time during operation, in order to minimize the total energy consumption in each single heat source unit.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、複数台の熱源を備えた空調設備の熱源制御システムおよびその制御方法に関する。特に、熱源システム全体の消費エネルギーが空調負荷の熱量や外気湿球温度に応じて最小となるように熱源の運転を最適化する熱源制御システムおよびその制御方法に関する。   The present invention relates to a heat source control system for an air conditioning facility including a plurality of heat sources and a control method therefor. In particular, the present invention relates to a heat source control system that optimizes the operation of the heat source so that the energy consumption of the entire heat source system is minimized according to the amount of heat of the air conditioning load and the outside air wet bulb temperature, and a control method thereof.

居室など人に対する快適性を保つ保健空調や、工場等での物の生産効率を向上維持させる工場空調などで、対象建物などに設置される空調機など、空調空気と熱交換する空気−水熱交換器を備える空調負荷の総台数が多量にある場合、空調設備の熱源制御システムにおいては、季節や建物内の熱負荷の変動に対して冷凍量を調節するのに大型の冷凍機1台では困難であったり、1台でたとえ調節可能でも部分負荷特性が悪くなったりすることがよくあり、これらの状況を良くする目的で、冷凍機を小分けにして台数の一部を空調負荷の量に応じて停止できるよう、冷凍機1台ごとに、冷凍機(熱源機R)と、冷水ポンプ(1次ポンプ)と、冷却塔と、冷却水ポンプとを含む単位とする熱源を複数設け、例えば負荷流量または負荷熱量などの運転条件に応じて稼働する熱源台数の増減台数制御を行うことが従来から行われている。   Air-water heat that exchanges heat with conditioned air, such as air conditioning units installed in target buildings, such as health air conditioning that maintains comfort for people such as living rooms and factory air conditioning that improves and maintains the production efficiency of things in factories, etc. When the total number of air conditioning loads equipped with exchangers is large, in a heat source control system for air conditioning equipment, a large refrigerator can be used to adjust the amount of refrigeration in response to seasonal and building heat load fluctuations. It is often difficult, and even if it can be adjusted with one unit, the partial load characteristics often deteriorate. For the purpose of improving these situations, subdivide the refrigerator into a part of the air conditioning load. A plurality of heat sources as a unit including a refrigerator (heat source machine R), a chilled water pump (primary pump), a cooling tower, and a cooling water pump are provided for each chiller so that it can be stopped accordingly. Operation such as load flow rate or load heat quantity It is conventional to perform increase or decrease the number control of the heat source number running according to the conditions.

また、省エネルギーを目的として、熱源制御システムでの熱源台数の増減台数制御において、熱負荷と外気状態値とを独立変数(言い換えればリアルタイム情報に基づく検索キー)として、独立変数のおのおのが変化した場合を所定の制約条件の下、エネルギーを最小化する最適負荷配分や各機器の最適制御量を従属変数として予めシミュレーションで求め、各機器の最適制御量を示すデータテーブルを予め生成し、このデータテーブルに基づき、リアルタイムの計測情報や指令情報に基づきその値に近い独立変数を選択し、従属変数をデータテーブルから求めて、熱源の最適制御を行うことも提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In addition, for the purpose of energy saving, in the control of the number of heat sources in the heat source control system, when each of the independent variables changes using the heat load and the outside air state value as independent variables (in other words, search keys based on real-time information) Is obtained by simulation in advance using the optimum load distribution for minimizing energy and the optimum control amount of each device as a dependent variable under predetermined constraints, and a data table indicating the optimum control amount of each device is generated in advance. It is also proposed to select an independent variable close to the value based on real-time measurement information or command information, obtain a dependent variable from a data table, and perform optimal control of the heat source (see, for example, Patent Document 1). ).

ところで、熱源制御システムでの熱源台数の増減台数制御として、熱源機R自体の発停制御のほかに、圧縮機の制御による冷凍熱量制御や、冷凍機の凝縮器と冷却塔とで循環する冷却水を搬送する冷却水ポンプの流量可変による冷却水温変化や、外気と冷却水との熱交換度合いを制御できる冷却塔ファンの風量制御などを、システムの制御項目として更なる省エネルギを図る熱源システムを構築する考え方が最近浸透している。そのため、個々の構成機器ごとのローカル制御装置は設置されるものの、熱源を構成する機器の各種可変量制御を、逐次変化する外気や空調負荷に対し、一体どう組み合わせてシステム全体を運転するのが良いのか、熱源の最適制御がさらに難しくなっている。   By the way, in addition to the start / stop control of the heat source unit R itself as the control of the increase / decrease of the number of heat sources in the heat source control system, the control of the amount of refrigeration by the control of the compressor and the cooling circulated between the condenser and the cooling tower of the refrigerator Heat source system that further saves energy as system control items such as cooling water temperature change by variable flow rate of cooling water pump that transports water and air flow control of cooling tower fan that can control the degree of heat exchange between outside air and cooling water The idea of building up has been penetrating recently. Therefore, although a local control device for each individual component device is installed, the entire system can be operated by combining various variable amount control of the devices that constitute the heat source with respect to successively changing outside air and air conditioning load. Whether it is good or not, optimal control of the heat source is becoming more difficult.

特許第5489046号公報Japanese Patent No. 5489046

熱源の最適制御において、ハードとしての冷凍機の制御ポイントは冷凍した冷水の出口温度として温度センサを設置し、冷凍機出口冷水温度が一定になるよう制御するので出口温度は安定しているが、入口温度は、熱源側とは無関係に負荷量が逐次大きく変化する空調負荷の状況に応じて空気−水熱交換器で熱交換されて戻ってくるので安定していないため、冷凍機の出入口での温度差は逐次変動する。そのため、各冷凍機の生成熱量から冷水流量の制御目標値を事前のシミュレーションで算出する際に、熱量=冷凍機の出入口温度差×流量であるので、変化する熱量、変化する出入口温度差とも事前に想定して制御目標値(冷水流量)を算出することは非常に困難である。事前シミュレーションとして独立変数や計算条件を簡単化するための対策として、例えば、冷凍機の出入口での温度差を5℃と想定して固定値で計算すると、計算は簡単になるが実際は入口温度不安定で出入口温度差も不安定となり、熱源の最適制御の精度を向上させることに限界が生じる。一方で、熱源の最適制御に適用するデータテーブルの計算条件や独立変数として、多数の温度差のパターンを設定すると、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時の演算量やデータテーブルのデータ量が膨大なものとなり実用的ではない。   In the optimal control of the heat source, the control point of the refrigerator as a hardware is to install a temperature sensor as the outlet temperature of the frozen chilled water and control the chiller outlet chilled water temperature to be constant, so the outlet temperature is stable, Since the inlet temperature is not stable because it is returned to the air-water heat exchanger according to the air-conditioning load situation where the load amount changes greatly regardless of the heat source side, it is not stable. The temperature difference of fluctuates sequentially. Therefore, when calculating the control target value of the chilled water flow rate from the generated heat amount of each refrigerator by a prior simulation, since the heat amount = the inlet / outlet temperature difference of the refrigerator × the flow rate, both the changing heat amount and the changing inlet / outlet temperature difference are calculated in advance. It is very difficult to calculate the control target value (cold water flow rate). As a measure to simplify the independent variables and calculation conditions as a preliminary simulation, for example, if the temperature difference at the inlet / outlet of the refrigerator is assumed to be 5 ° C and is calculated with a fixed value, the calculation will be simple but the inlet temperature will not be It is stable and the inlet / outlet temperature difference becomes unstable, and there is a limit to improving the accuracy of optimal control of the heat source. On the other hand, if a large number of temperature difference patterns are set as the calculation conditions and independent variables of the data table applied to the optimal control of the heat source, the amount of calculations and the amount of data in the data table in advance simulation and real-time control are enormous. It is not practical.

また、熱源の最適制御において、冷凍機の運転台数と運転順序を事前に想定してシミュレーションを行う場合、シミュレーションでの演算量やデータテーブルのデータ量は抑制できるが、例えば独立変数を外気湿球温度としてデータテーブルを作ると、空調負荷側の総熱量によらず冷凍機の運転台数と運転順序が決まっており、各冷凍機の部分負荷特性曲線のどこで運転するかなどから、必ずしも消費エネルギーが最小となるとは言えない場合も出てきて熱源の最適制御の精度を向上させることに限界が生じる。そこで、冷凍機の運転台数と運転順序とを予め決めず独立変数から決めようとすると、運転順序と台数の組み合わせパターン数のデータテーブルが必要となり、膨大な事前計算とリアルタイム制御時の選択演算が生じて演算ハードに金額が掛かり演算時間も長くなり実用的ではない。また、例えば機器の故障時や点検時等において運転台数や運転順序が事前の想定と変わった場合の運転に対応することが困難になる。   In addition, in the optimal control of the heat source, when the simulation is performed by assuming the number of operating refrigerators and the operation sequence in advance, the calculation amount in the simulation and the data amount of the data table can be suppressed. When creating a data table as temperature, the number of operating units and the operating sequence of the refrigerators are determined regardless of the total heat quantity on the air conditioning load side, and the energy consumption does not necessarily depend on where in the partial load characteristics curve of each refrigerator. There are cases where it cannot be said to be the minimum, and there is a limit in improving the accuracy of the optimal control of the heat source. Therefore, if the number of refrigerators to be operated and the order of operation are not determined in advance and are determined from independent variables, a data table for the number of combination patterns of the operation order and the number of units is required, and enormous pre-calculation and selection calculations during real-time control are required. As a result, the calculation hardware is expensive and the calculation time is long, which is not practical. In addition, for example, it becomes difficult to cope with the operation when the number of operating units and the operating sequence are changed from the pre-estimation at the time of equipment failure or inspection.

本発明の目的は、従来と比べて、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時での演算量とデータテーブルのデータ量を抑制しつつ、事前の想定値ではなくリアルタイムの計測値および運転状態の情報を使って冷熱源システムの消費エネルギーの最小値を求めることで精度の高い制御目標値を算出する最適制御を可能とする熱源制御システムおよびその制御方法を提供することにある。   The object of the present invention is to use real-time measurement values and operating state information instead of pre-estimated values while suppressing the amount of calculation and data amount of the data table in the prior simulation and real-time control compared with the prior art. It is another object of the present invention to provide a heat source control system and a control method for the heat source control system that enable optimum control for calculating a control target value with high accuracy by obtaining the minimum value of energy consumption of the cold heat source system.

本発明に係る熱源制御システムの一例は、
空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される2次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水1次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水1次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
記憶部を含み、複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水1次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする1次冷水ポンプと、冷水1次還配管の前記1次冷水ポンプの下流側に接続されて1次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水1次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含み、
前記記憶部は、第1の情報、第2の情報、第3の情報をそれぞれ記憶する。
An example of the heat source control system according to the present invention is as follows:
An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water / air heat exchanger group that exchanges heat with air; and
A forward header for sending cold water toward the air conditioning load;
A return header for receiving cold water sent from the air conditioning load;
A plurality of single heat source units each connected to the forward header via a cold water primary forward pipe and to the return header via a cold water primary return pipe;
A control unit that includes a storage unit and controls the plurality of single heat source units;
With
Each of the single heat source units
A primary chilled water pump which is connected to the return header via a chilled water primary return pipe, gives a flow rate to the chilled water in the pipe and sends it out, and also controls the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump of the chilled water primary return pipe The cold water sent from the primary chilled water pump connected to the downstream side of the chilled water, the heat source machine connected to the forward header via the chilled water primary outgoing pipe downstream of itself, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine Cooling water circulating to transfer exhaust heat between the cooling tower and the heat source unit, a cooling tower having a cooling tower fan for transferring the outside air, which cools the generated exhaust heat by heat exchange with the outside air A cooling water pump for controlling the flow rate,
The storage unit stores first information, second information, and third information, respectively.

第1の情報は、各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す。   The first information is information generated in each of the single heat source units, and is the outside wet bulb temperature, the amount of generated heat of the heat source unit, the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the one of the single heat source units. The correspondence relationship with the minimum energy consumption of a heat source machine, the cooling tower fan, and the cooling water pump is shown.

第2の情報は、各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す。   The second information is information generated in each of the individual heat source units, and includes an outside air wet bulb temperature, a generated heat amount of the heat source unit, a cold water outlet temperature of the heat source unit, and a cooling water flow rate by the cooling water pump. The correspondence relationship with the control target value is shown.

第3の情報は、各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す。   The third information is information generated in each of the single heat source units, and controls the outside air wet bulb temperature, the generated heat amount of the heat source unit, the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the air volume of the cooling tower fan. The correspondence with the target value is shown.

そして、前記制御装置は以下の処理を行う。   And the said control apparatus performs the following processes.

制御装置は、前記第1の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第1の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記1次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第2の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第3の式を生成する。   The control device uses the first information to determine the primary expression based on a first expression for obtaining a minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan, and the cooling water pump, and a cold water flow rate to the heat source unit. By summing up the second equation for determining the energy consumption of the cold water pump, a third equation for determining the energy consumption of the single heat source unit is generated.

制御装置は、各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第3の式に、運転時に逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を運転時にリアルタイムで実行する。   The control device uses the plurality of third formulas corresponding to each of the single heat source units to calculate the measured values of the outdoor air wet bulb temperature, the generated heat amount of the heat source unit, and the cold water outlet temperature of the heat source unit, which are sequentially acquired during operation. Substitute every predetermined sampling time, and obtain the control target value of the chilled water flow rate and the control target value of the chilled water outlet temperature of the single heat source unit so that the total value of the energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Perform optimization calculations in real time during operation.

制御装置は、運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第2の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求める。   The control device uses the second information to calculate the single heat source unit based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of heat generated by the heat source unit, and the cold water outlet temperature of the heat source unit. The control target value of the coolant flow rate of the coolant pump is determined.

制御装置は、運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第3の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔ファンの風量の制御目標値を求める。   The control device uses the third information based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of generated heat of the heat source unit, and the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the single heat source unit. The control target value of the air volume of the cooling tower fan is obtained.

本発明の他の例は、
空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される2次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水1次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水1次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水1次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする1次冷水ポンプと、冷水1次還配管の前記1次冷水ポンプの下流側に接続されて1次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水1次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含む熱源制御システムの制御方法である。
Other examples of the invention include
An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water / air heat exchanger group that exchanges heat with air; and
A forward header for sending cold water toward the air conditioning load;
A return header for receiving cold water sent from the air conditioning load;
A plurality of single heat source units each connected to the forward header via a cold water primary forward pipe and to the return header via a cold water primary return pipe;
A control device for controlling a plurality of the individual heat source units;
With
Each of the single heat source units
A primary chilled water pump which is connected to the return header via a chilled water primary return pipe, gives a flow rate to the chilled water in the pipe and sends it out, and also controls the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump of the chilled water primary return pipe The cold water sent from the primary chilled water pump connected to the downstream side of the chilled water, the heat source machine connected to the forward header via the chilled water primary outgoing pipe downstream of itself, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine Cooling water circulating to transfer exhaust heat between the cooling tower and the heat source unit, a cooling tower having a cooling tower fan for transferring the outside air, which cools the generated exhaust heat by heat exchange with the outside air A control method of a heat source control system including a cooling water pump for controlling a flow rate.

この制御制御方法では、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す第1の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す第2の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す第3の情報を生成し、
前記制御装置が、運転時のリアルタイム制御のときに、
前記第1の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第1の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記1次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第2の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第3の式を生成し、
各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第3の式に、運転時に逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を実行し、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第2の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求め、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第3の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔の風量の制御目標値を求める。
In this control method,
According to the simulation before operation, for each of the single heat source units, the outside air wet bulb temperature, the generated heat amount of the heat source unit and the cold water outlet temperature of the heat source unit, the heat source unit of the single heat source unit, the cooling tower fan And generating first information indicating a correspondence relationship with the minimum energy consumption of the cooling water pump,
Correspondence between the outdoor heat wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source unit, the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the control target value of the cooling water flow rate by the cooling water pump, for each of the individual heat source units by the simulation before operation Generating second information indicating the relationship;
Based on the simulation before operation, for each of the individual heat source units, the correspondence relationship between the outside wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source unit, the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the control target value of the air amount of the cooling tower fan is determined. Generate third information to indicate
When the control device performs real-time control during operation,
Consumption of the primary chilled water pump based on the first equation for obtaining the minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan and the cooling water pump using the first information and the flow rate of chilled water to the heat source unit By summing the second equation for obtaining energy, a third equation for obtaining energy consumption of the single heat source unit is generated,
A plurality of third equations corresponding to each of the individual heat source units are used to calculate the measured values of the outdoor wet bulb temperature, the generated heat amount of the heat source unit, and the chilled water outlet temperature of the heat source unit that are continuously acquired during operation at a predetermined sampling time. For each of the individual heat source units, and an optimization calculation for obtaining the control target value of the cold water flow rate and the control target value of the cold water outlet temperature of the single heat source unit so that the total value of the energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Run,
The cooling water of the single heat source unit using the second information based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of heat generated by the heat source unit, and the cold water outlet temperature of the heat source unit Find the control target value of the coolant flow rate of the pump,
The cooling tower of the single heat source unit using the third information based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of generated heat of the heat source unit, and the value of the cold water outlet temperature of the heat source unit The control target value of the air volume is obtained.

本発明の熱源制御システムおよびその制御方法によれば、従来と比べて、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時での演算量とデータテーブルのデータ量を抑制しつつ、事前の想定値ではなくリアルタイムの計測値および運転状態の情報を使って冷熱源システムの消費エネルギーの最小値を求めることで精度の高い制御目標値を算出する最適制御が可能となる。   According to the heat source control system and the control method of the present invention, compared with the conventional method, the calculation amount and the data amount of the data table at the time of the prior simulation and the real time control are suppressed, and the real time measurement is performed instead of the prior assumed value. Optimal control for calculating a control target value with high accuracy is possible by obtaining the minimum value of the energy consumption of the cooling heat source system using the information on the value and the operating state.

また、独立変数(言い換えればリアルタイム情報に基づく検索キー)として、独立変数のおのおのが変化した場合を所定の制約条件の下、エネルギーを最小化する冷却水の熱量や温度場を代表する値の設定値や冷凍機、冷却水ポンプ、冷却塔ファン各機器の動力値を従属関数による従属変数として予めシミュレーションで求め、各機器の消費エネルギーの合計が最小になる運転状況を示すよう予め生成されるデータテーブルにて単独熱源ユニットの最適制御量を求めるのだが、単独熱源ユニットの独立変数に外気湿球温度、冷凍機生成熱量、冷凍機冷水出口温度の3変数としたことで、種類の異なる単独熱源ごとに冷凍機冷水出口温度をそれぞれ省エネルギーの観点で変更できるので、更なる最適運転制御が可能となる。また、単独熱源ごとに冷凍機冷水出口温度を変更することが可能なことで、最適制御が難しい1次ポンプ方式でも、ヘッダ間バイパス量の極小にした最適制御が可能となる。   In addition, as an independent variable (in other words, a search key based on real-time information), a value that represents the heat quantity and temperature field of the cooling water that minimizes the energy is set under a predetermined constraint when each independent variable changes. Data generated in advance to indicate the operating status in which the total energy consumption of each device is minimized by obtaining the value and power value of each device of the refrigerator, cooling water pump, and cooling tower fan as a dependent variable by the dependent function through simulation. The optimum control amount of the single heat source unit is obtained from the table, but the independent heat source unit has three independent variables: the outside air wet bulb temperature, the freezer generated heat amount, and the freezer cold water outlet temperature. Since the chiller cold water outlet temperature can be changed from the viewpoint of energy saving for each, further optimum operation control can be performed. In addition, since it is possible to change the chiller cold water outlet temperature for each individual heat source, it is possible to perform optimum control with a minimum amount of header-by-header bypass even in the primary pump system where optimum control is difficult.

さらに、リアルタイムの各冷凍機や各単独熱源の運転状態を使ってリアルタイムで最適計算ができ、冷凍機の運転台数および運転順序を予め想定した最適計算は不要となり、現在運転中の冷凍機だけでの最適な運転が演算処理が容易な形で可能となる。   In addition, optimal calculations can be made in real time using the operating conditions of each real-time refrigerator and each individual heat source, eliminating the need for optimal calculations assuming the number of operating units and the operating sequence in advance. It is possible to perform the optimal operation in a form that can be easily processed.

1次2次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the heat source control system of a primary secondary pump system. 1次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the heat source control system of a primary pump system. 比較例での熱源制御システムの最適化計算制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of optimization calculation control of the heat source control system in a comparative example. 本発明の実施形態における熱源制御システムの最適化計算制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of optimization calculation control of the heat-source control system in embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明は、複数台の単独熱源ユニットからなる複合熱源を備えた熱源制御システムに適用できる。ここで、単独熱源ユニットは、冷凍機1台に関係する構成機器のまとまりであって、冷凍機(熱源機R)と、1次冷水ポンプと、冷却塔と、冷却水ポンプとの4つの機器を含む。また、複合熱源は、n台(nは2以上の正の整数)の単独熱源ユニットで構成されるシステム全体を指すものとする。   The present invention can be applied to a heat source control system including a composite heat source composed of a plurality of single heat source units. Here, the single heat source unit is a group of components related to one refrigerator, and is composed of four devices including a refrigerator (heat source machine R), a primary cold water pump, a cooling tower, and a cooling water pump. including. Further, the composite heat source refers to the entire system composed of n individual heat source units (n is a positive integer of 2 or more).

熱源制御システムは、1次ポンプ方式および1次2次ポンプ方式のいずれであってもよい。以下、1次2次ポンプ方式の熱源制御システムの構成と、1次ポンプ方式の熱源制御システムの構成とをそれぞれ説明する。なお、以下の説明では、冷水の場合を説明する。   The heat source control system may be either a primary pump system or a primary secondary pump system. The configuration of the primary secondary pump type heat source control system and the configuration of the primary pump type heat source control system will be described below. In the following description, the case of cold water will be described.

(1次2次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例)
図1は、1次2次ポンプ方式の熱源制御システム100の構成例を示す。1次2次ポンプ方式は、往きヘッダおよび還りヘッダを境として冷凍機側と空調負荷側との各々の冷水流量を同一としなくて良いようにしてヘッダ間バイパス流量を最適化できるよう、冷凍機(熱源機R)11と往きヘッダ102と還りヘッダ103までを接続する冷水1次往配管15と冷水1次還配管16の、各々の圧力損失分を揚程として受持ち、1次側に冷水を循環させるために1次冷水ポンプ12を使用し、空調機104などの空調負荷側に冷水を循環させるために、往きヘッダと冷水2次往配管39と冷水2次還配管41と空調機104の熱交換器部分のそれぞれの圧力損失を合計した揚程を受持つ冷水2次ポンプ(85a,85b)を使用する配管方式である。
(Configuration example of heat source control system of primary and secondary pump type)
FIG. 1 shows a configuration example of a heat source control system 100 of a primary secondary pump system. The primary / secondary pump system is designed to optimize the bypass flow rate between headers so that the chiller flow rate on the refrigerator side and the air conditioning load side do not have to be the same, with the forward header and return header as the boundary. (Heat source machine R) 11, the cold water primary return pipe 15 and the cold water primary return pipe 16 that connect the forward header 102 and the return header 103 are each handled as a lift, and the cold water is circulated to the primary side. In order to use the primary chilled water pump 12 to circulate the chilled water to the air conditioning load side such as the air conditioner 104, the forward header, the cold water secondary forward pipe 39, the cold water secondary return pipe 41, and the heat of the air conditioner 104 are used. This is a piping system that uses a cold water secondary pump (85a, 85b) that has a head that is the sum of the pressure losses of the exchanger parts.

図1に示す熱源制御システム100は、n台の単独熱源ユニット101(1)〜101(n)と、往ヘッダ102と、還ヘッダ103と、空調機(AHU)104と、リアルタイムコントローラ105と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサ106とを有する。ここで、外気温湿度センサ106は、計測した外気湿球温度をリアルタイムコントローラ105に信号として出力する。なお、図1の例では、簡単のため空調機(AHU)104を1台のみ示すが、空調負荷としての空調機(AHU)104の台数は複数である。   A heat source control system 100 shown in FIG. 1 includes n single heat source units 101 (1) to 101 (n), a forward header 102, a return header 103, an air conditioner (AHU) 104, a real-time controller 105, And an outside air temperature / humidity sensor 106 for measuring the outside air wet bulb temperature. Here, the outside air temperature / humidity sensor 106 outputs the measured outside air wet bulb temperature to the real-time controller 105 as a signal. In the example of FIG. 1, only one air conditioner (AHU) 104 is shown for simplicity, but there are a plurality of air conditioners (AHU) 104 as air conditioning loads.

本実施形態において、n台の単独熱源ユニット101は、各要素(特に冷凍機の形式による違い、冷却塔の伝熱面積による違いがあれば、)の性能に相違がある場合があるものの、その基本構成は同一または同様である。ここでは1つの単独熱源ユニット101(n)の構成を説明し、個々の単独熱源ユニット101に関する重複説明は省略する。単独熱源ユニット101(n)は、上記のように、冷凍機(熱源機R)11と、1次冷水ポンプ12と、冷却塔13と、冷却水ポンプ14とを有する。   In the present embodiment, the n single heat source units 101 may differ in the performance of each element (especially if there is a difference depending on the type of the refrigerator or a difference due to the heat transfer area of the cooling tower) The basic configuration is the same or similar. Here, the configuration of one single heat source unit 101 (n) will be described, and redundant description regarding each single heat source unit 101 will be omitted. The single heat source unit 101 (n) includes the refrigerator (heat source machine R) 11, the primary cold water pump 12, the cooling tower 13, and the cooling water pump 14 as described above.

冷凍機(熱源機R)11は、例えば、ターボ冷凍機、インバータターボ冷凍機、吸収式冷凍機、冷温水発生機、スクリューチラー、ヒートポンプチラーなどである。部分負荷特性が確認できる場合には、本実施形態の冷凍機(熱源機R)11として排熱回収型の冷凍機を用いることもできる。   The refrigerator (heat source machine R) 11 is, for example, a turbo refrigerator, an inverter turbo refrigerator, an absorption refrigerator, a cold / hot water generator, a screw chiller, a heat pump chiller, or the like. When the partial load characteristic can be confirmed, an exhaust heat recovery type refrigerator can be used as the refrigerator (heat source device R) 11 of the present embodiment.

冷凍機(熱源機R)11は、冷水1次往配管15により往ヘッダ102と接続されており、冷水1次還配管16により還ヘッダ103と接続されている。ここで、冷水1次往配管15は、冷水の1次側であり、熱源機Rで冷却(冷凍という)された冷水を往ヘッダ102へ送水する配管である。また、冷水1次還配管16は、冷水の1次側であり、空調機104で熱交換され温度が上昇した冷水が還りヘッダ103に戻り、合流した還冷水を還ヘッダ103から熱源機Rまで送水する配管である。   The refrigerator (heat source machine R) 11 is connected to the forward header 102 via a cold water primary return pipe 15 and is connected to the return header 103 via a cold water primary return pipe 16. Here, the cold water primary forward pipe 15 is a primary side of the cold water, and is a pipe that supplies the cold water cooled (refrigerated) by the heat source machine R to the forward header 102. The cold water primary return pipe 16 is the primary side of the cold water, and the cold water whose temperature has been increased by the air conditioner 104 and returned to the header 103 is returned to the header 103, and the combined return cold water is returned from the return header 103 to the heat source machine R. It is a pipe that feeds water.

冷凍機(熱源機R)11には、リアルタイムコントローラ105から冷水出口温度SP(Set Point:設定値)の情報が入力される。冷凍機(熱源機R)11からは、熱源運転状態を示す情報がそれぞれリアルタイムコントローラ105へ出力される。   Information of the cold water outlet temperature SP (Set Point: set value) is input from the real-time controller 105 to the refrigerator (heat source device R) 11. Information indicating the heat source operation state is output from the refrigerator (heat source machine R) 11 to the real time controller 105.

冷水1次往配管15には、冷凍機(熱源機R)11の冷水出口温度を計測する温度センサ17が設けられている。温度センサ17の温度PV(Process Value:計測値)は、リアルタイムコントローラ105へ出力される。   The cold water primary outgoing pipe 15 is provided with a temperature sensor 17 for measuring the cold water outlet temperature of the refrigerator (heat source machine R) 11. The temperature PV (Process Value: measurement value) of the temperature sensor 17 is output to the real-time controller 105.

冷水1次還配管16には、還ヘッダ103から冷凍機(熱源機R)11に向かって、流量計18と、1次冷水ポンプ12と、冷凍機(熱源機R)の冷水入口温度を計測する温度センサ19とがそれぞれ設けられている。温度センサ19の温度PVは、リアルタイムコントローラ105へ出力される。また、流量計18の流量PVは、リアルタイムコントローラ105へ出力される。なお、1次冷水ポンプはポンプモータの電源としてインバータ(INV)を備えている。そして、1次冷水ポンプ12の回転数は、リアルタイムコントローラ105の指示によりインバータ(INV)により電源が周波数制御されることで可変する。   In the chilled water primary return pipe 16, the flow meter 18, the primary chilled water pump 12, and the chilled water inlet temperature of the chiller (heat source machine R) are measured from the return header 103 toward the refrigerator (heat source machine R) 11. And a temperature sensor 19 are provided. The temperature PV of the temperature sensor 19 is output to the real time controller 105. Further, the flow rate PV of the flow meter 18 is output to the real-time controller 105. The primary chilled water pump includes an inverter (INV) as a power source for the pump motor. The rotational speed of the primary chilled water pump 12 is varied by frequency control of the power source by the inverter (INV) according to an instruction from the real-time controller 105.

また、冷凍機(熱源機R)11には、排熱を熱交換する凝縮器など熱交換器の入口出口に冷却水を出し入れ可能に接続される環状の冷却水配管21により冷却水ポンプ14を介して冷却塔13が接続されている。冷却水配管21を通じて冷却水ポンプ14の搬送力により、熱源機Rからは、熱源機Rの排熱で温度が上昇した冷却水が冷却塔13へ送水される。また、冷却水配管21を通じて冷却水ポンプ14の搬送力により、冷却塔13からは、冷却塔13が備える冷却塔ファンで外気と冷却水とを熱交換して熱を放出し温度が下がった冷却水が熱源機Rへ送水される。   A cooling water pump 14 is connected to the refrigerator (heat source machine R) 11 by an annular cooling water pipe 21 connected to an inlet / outlet of a heat exchanger such as a condenser for exchanging heat of exhaust heat so that the cooling water can be taken in and out. Via the cooling tower 13. Due to the conveying force of the cooling water pump 14 through the cooling water pipe 21, the cooling water whose temperature has been increased by the exhaust heat of the heat source apparatus R is sent from the heat source apparatus R to the cooling tower 13. Further, the cooling power is lowered by cooling the outside air and the cooling water by the cooling tower fan provided in the cooling tower 13 from the cooling tower 13 by the conveying force of the cooling water pump 14 through the cooling water pipe 21. Water is sent to the heat source machine R.

冷却塔13は、冷却塔ファンによる外気との直接接触または外気との間接接触で冷凍機(熱源機R)11の排熱で温度が上昇した冷却水を冷却する。冷却水ポンプ14は、冷却塔13で冷却された冷却水を冷凍機(熱源機R)11に送る。なお、冷却塔13の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14はそれぞれインバータ(INV)を各モータの電源に備えている。そして、冷却塔13の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14の回転数は、リアルタイムコントローラ105の指示によりそれぞれインバータ(INV)により電源が周波数制御されることで可変する。   The cooling tower 13 cools the cooling water whose temperature has risen due to the exhaust heat of the refrigerator (heat source machine R) 11 by direct contact with the outside air by the cooling tower fan or indirect contact with the outside air. The cooling water pump 14 sends the cooling water cooled by the cooling tower 13 to the refrigerator (heat source device R) 11. The cooling tower fan and the cooling water pump 14 of the cooling tower 13 are each provided with an inverter (INV) as a power source of each motor. And the rotation speed of the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 is changed by the frequency control of the power source by the inverter (INV) according to the instruction of the real time controller 105.

また、往ヘッダ102および還ヘッダ103は、バイパス路31を介して接続されている。   The forward header 102 and the return header 103 are connected via a bypass 31.

このように、図1に示す熱源制御システム100では、n台の単独熱源ユニット101と、往ヘッダ102と、還ヘッダ103と、これらを接続する冷水1次側往配管15および冷水1次側還配管16とバイパス路31とによって熱源の1次側が構成される。   As described above, in the heat source control system 100 shown in FIG. 1, the n individual heat source units 101, the forward header 102, the return header 103, the chilled water primary side forward pipe 15 and the chilled water primary side return that connect them. The piping 16 and the bypass 31 constitute the primary side of the heat source.

一方、図1に示す熱源制御システム100では、熱源の2次側において、並列に配置された2次冷水ポンプ85a,85bを挟んで、往ヘッダ102の下流側に第2の往ヘッダ83を配置し、冷水2次往配管の短管で往きヘッダ102と第2の往きヘッダ83とを2次冷水ポンプ85a、85bを介してそれぞれが接続されている。また、往ヘッダ102と第2の往ヘッダ83との間には、図示しないが空調負荷へ送出する冷水の圧力制御に利用したりするバイパス用の管路87が接続されている。   On the other hand, in the heat source control system 100 shown in FIG. 1, the second forward header 83 is disposed on the downstream side of the forward header 102 with the secondary chilled water pumps 85a and 85b disposed in parallel on the secondary side of the heat source. The forward header 102 and the second forward header 83 are connected to each other through secondary cold water pumps 85a and 85b through short chilled water secondary piping. Further, between the forward header 102 and the second forward header 83, a bypass conduit 87 that is used for controlling the pressure of the cold water sent to the air conditioning load (not shown) is connected.

第2の往ヘッダ83と還ヘッダ103との間には、第2の往ヘッダ83と空調機(AHU)104とを接続する冷水2次往配管39と、空調機(AHU)104と還ヘッダ103とを接続する冷水2次還配管41とが設けられている。ここで、冷水2次往配管39は、冷水の2次側であり、熱源機Rで冷凍された冷水を第2の往ヘッダ83から空調機104に送水する配管である。冷水2次往配管39には、複数の空調機104をまとめた空調負荷への送水温度を計測する温度センサ43が設けられている。また、冷水2次還配管41は、冷水の2次側であり、空調機104で熱交換され温度が上昇した冷水を空調機104から還ヘッダ103に送水する配管である。冷水2次還配管41には、複数の空調機104をまとめた空調負荷で熱交換された後に還ヘッダ103へ戻る冷水温度を計測する温度センサ51と、流量計53とが設けられている。温度センサ43,51および流量計53のそれぞれの計測値は、リアルタイムコントローラへ出力される。   Between the second forward header 83 and the return header 103, a cold water secondary forward pipe 39 that connects the second forward header 83 and the air conditioner (AHU) 104, an air conditioner (AHU) 104, and the return header. A cold water secondary return pipe 41 is provided for connecting to the H. 103. Here, the cold water secondary forward pipe 39 is a secondary side of the cold water, and is a pipe that feeds the cold water frozen by the heat source machine R from the second forward header 83 to the air conditioner 104. The chilled water secondary piping 39 is provided with a temperature sensor 43 that measures the temperature of water supply to an air conditioning load in which a plurality of air conditioners 104 are combined. The cold water secondary return pipe 41 is a secondary side of the cold water, and is a pipe for supplying cold water whose temperature has been increased by heat exchange in the air conditioner 104 to the return header 103 from the air conditioner 104. The chilled water secondary return pipe 41 is provided with a temperature sensor 51 that measures the temperature of the chilled water that is returned to the return header 103 after heat exchange is performed with an air conditioning load including a plurality of air conditioners 104, and a flow meter 53. The measured values of the temperature sensors 43 and 51 and the flow meter 53 are output to the real time controller.

このように、図1に示す熱源制御システム100では、往ヘッダ102と、還ヘッダ103と、第2の往ヘッダ83と、空調機(AHU)104と、これらを接続する配管によって熱源の2次側が構成される。   Thus, in the heat source control system 100 shown in FIG. 1, the secondary header of the heat source is provided by the forward header 102, the return header 103, the second forward header 83, the air conditioner (AHU) 104, and the piping connecting them. The side is configured.

リアルタイムコントローラ105は、制御装置の一例であって、例えば、ハードを構成する主要な機器は、PLC(Programmable Logic Controller)である。リアルタイムコントローラ105は、プログラムの実行により熱源制御システム100の動作を統括的に制御する。例えば、リアルタイムコントローラ105は、単独熱源ユニット101の稼働台数を変更する熱源の台数制御や、1次冷水の流量を調整する1次流量の変流量制御、冷却水量の変流量制御、冷却塔ファンの変風量制御、熱源の冷水出口温度の設定変更制御などを実行する。また、リアルタイムコントローラ105は、プログラムや各種のデータテーブルを記憶する記憶部107を有している。記憶部107は、例えば不揮発性の半導体メモリやハードディスクなどである。   The real-time controller 105 is an example of a control device. For example, a main device constituting hardware is a PLC (Programmable Logic Controller). The real-time controller 105 comprehensively controls the operation of the heat source control system 100 by executing a program. For example, the real-time controller 105 controls the number of heat sources that change the number of operating individual heat source units 101, the variable flow control of the primary flow rate that adjusts the flow rate of the primary chilled water, the variable flow rate control of the cooling water amount, the cooling tower fan Performs variable air volume control, heat source cold water outlet temperature setting change control, etc. In addition, the real-time controller 105 has a storage unit 107 that stores programs and various data tables. The storage unit 107 is, for example, a nonvolatile semiconductor memory or a hard disk.

(1次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例)
図2は、1次ポンプ方式の熱源制御システム100Aの構成例を示す。1次ポンプ方式は、熱源システムの冷水を搬送する冷水ポンプを冷水1次ポンプ1段だけとし、構成が単純であり、空調負荷側の冷水流量制御によって余剰をヘッダ間バイパスする方式なので空調負荷への冷水往き温度が基本的に安定するところが有利なシステムである。ところがヘッダ間バイパスに多流量が流れたり、冷水1次ポンプが冷水配管系の全揚程を受け持つため、省エネルギーとしての最適制御が難しいシステムでもある。
なお、図2の説明において、図1に示す熱源制御システムと同様の要素については、共通の符号を付して重複説明を省略する。
(Configuration example of primary pump type heat source control system)
FIG. 2 shows a configuration example of a heat source control system 100A of the primary pump type. In the primary pump system, the chilled water pump that conveys the chilled water of the heat source system is only one stage of the chilled water primary pump, the configuration is simple, and the excess is bypassed between the headers by controlling the chilled water flow rate on the air conditioning load side. It is an advantageous system that the temperature of the chilled water is basically stable. However, since a high flow rate flows in the header-to-header bypass and the chilled water primary pump is responsible for the entire head of the chilled water piping system, it is also a system in which optimum control as energy saving is difficult.
In the description of FIG. 2, the same elements as those of the heat source control system shown in FIG.

1次ポンプ方式は、1次冷水ポンプのみで冷水を空調機(AHU)まで循環させる配管方式である。図2に示す熱源制御システム100Aは、熱源の2次側において、図1に示す第2の往ヘッダ83、2次冷水ポンプ85a,85bおよび管路87がなく、往ヘッダ102に冷水2次往配管39が接続されている。   The primary pump system is a piping system that circulates cold water to an air conditioner (AHU) using only the primary cold water pump. The heat source control system 100A shown in FIG. 2 does not have the second forward header 83, the secondary chilled water pumps 85a and 85b and the pipe line 87 shown in FIG. A pipe 39 is connected.

このように、図2に示す熱源制御システム100Aでは、往ヘッダ102と、還ヘッダ103と、空調機(AHU)104と、これらを接続する配管によって熱源の2次側が構成される。   As described above, in the heat source control system 100A shown in FIG. 2, the secondary side of the heat source is configured by the forward header 102, the return header 103, the air conditioner (AHU) 104, and the piping connecting them.

(熱源制御システムの制御の比較例)
次に、本発明の実施形態の比較例として、図3に示す熱源制御システムの制御例を説明する。
(Comparative example of heat source control system control)
Next, a control example of the heat source control system shown in FIG. 3 will be described as a comparative example of the embodiment of the present invention.

図3に示すステップS101〜S103の処理は、リアルタイムコントローラ105とは異なる比較形態コンピュータによって実行される事前のシミュレーションでの処理を示している。また、図3に示すステップS104以降の処理は、図1または図2に示す熱源制御システムのリアルタイムコントローラ105と同じ場所に位置する比較形態コントローラで実行される処理である。   The processing in steps S101 to S103 shown in FIG. 3 shows processing in a prior simulation executed by a comparative computer different from the real-time controller 105. Also, the processing after step S104 shown in FIG. 3 is processing executed by the comparison type controller located at the same place as the real-time controller 105 of the heat source control system shown in FIG. 1 or FIG.

まず、比較形態コンピュータは、事前のシミュレーションにより複合熱源の最適運転関数を生成する(ステップS101〜S103)。このシミュレーションでは、比較形態コンピュータは、各々の単独熱源ユニット101のうち熱源機11のみを演算対象とし、熱源機11の冷凍熱量Qc_Rを制御変数(つまり従属関数で求める最適制御値:従属変数)とする。   First, the comparative form computer generates an optimum operation function of the composite heat source by a prior simulation (steps S101 to S103). In this simulation, the comparison form computer sets only the heat source unit 11 of each individual heat source unit 101 as a calculation target, and determines the refrigeration heat quantity Qc_R of the heat source unit 11 as a control variable (that is, an optimum control value obtained by a dependent function: a dependent variable). To do.

ステップS101では、比較形態コンピュータは、以下の式(1)により、複合熱源のエネルギー消費量を算出する。
Etotal=F(WB,Qc2,Qc_R[1-n]) ……(1)
ここで、「Etotal」は複合熱源のエネルギー消費を示す評価値であり、「F()」は、カッコ内に代入される条件に対して、複合熱源のエネルギー消費量(最適制御値)を返す関数(従属関数)である。また、「WB」は外気湿球温度を示す変数(独立変数)であり、「Qc2」は2次冷水の負荷熱量を示す変数(独立変数)であり、「Qc_R[i]」は熱源機11iでの冷凍熱量を示す変数である。なお、符号「i」は、複合熱源を構成するいずれかの単独熱源ユニット(またはその要素)を指定する引数であって、本実施形態では1−nの範囲内で整数の値をとる。
In step S101, the comparative form computer calculates the energy consumption amount of the composite heat source by the following equation (1).
Etotal = F (WB, Qc2, Qc_R [1-n]) ...... (1)
Here, “Etotal” is an evaluation value indicating the energy consumption of the composite heat source, and “F ()” returns the energy consumption (optimum control value) of the composite heat source for the condition substituted in parentheses. It is a function (dependent function). In addition, “WB” is a variable (independent variable) indicating the outside wet bulb temperature, “Qc2” is a variable (independent variable) indicating the load heat amount of the secondary cold water, and “Qc_R [i]” is the heat source device 11i. This is a variable indicating the amount of heat of freezing. Note that the symbol “i” is an argument that specifies any single heat source unit (or an element thereof) constituting the composite heat source, and takes an integer value within a range of 1-n in the present embodiment.

シミュレーションにおいて、比較形態コンピュータは、WBおよびQc2の値を拘束条件(つまり、独立変数)とし、評価値Etotalが最小値(最適値)をとるようなQc_R[1-n]の組み合わせを算出する。   In the simulation, the comparison form computer calculates the combination of Qc_R [1-n] such that the evaluation value Etotal takes the minimum value (optimum value) using the values of WB and Qc2 as constraint conditions (that is, independent variables).

このシミュレーションにおいて、比較形態コンピュータは、拘束条件のQc2を0〜100%の範囲で1%ずつ変化させて、評価値Etotalが最小値をとるQc_R[i]を算出する。このとき、稼働させる熱源機11の台数は1台に限られない。但し、複数の熱源機11を稼働させる場合の稼働順序は予め設定される。   In this simulation, the comparative form computer calculates Qc_R [i] where the evaluation value Etotal takes the minimum value by changing the constraint condition Qc2 by 1% within a range of 0 to 100%. At this time, the number of heat source machines 11 to be operated is not limited to one. However, the operation order when operating the plurality of heat source units 11 is set in advance.

同様に、比較形態コンピュータは、拘束条件のWBを5パターン(例えば、夏季高温時、夏季低温時、中間期高温時、中間期低温時、冬季)設定し、評価値Etotalが最小値をとるQc_R[i]を算出する。このとき、稼働させる熱源機11の台数は1台に限られない。但し、複数の熱源機11を稼働させる場合の稼働順序は予め設定される。なお、WBのパターンを5パターンに制限する理由は、WBのパターン数を多くすると、事前シミュレーションの時間や演算量が膨大になるためである。   Similarly, the comparative form computer sets five WBs of constraint conditions (for example, summer high temperature, summer low temperature, intermediate high temperature, intermediate low temperature, winter), and the evaluation value Etotal takes the minimum value Qc_R [i] is calculated. At this time, the number of heat source machines 11 to be operated is not limited to one. However, the operation order when operating the plurality of heat source units 11 is set in advance. The reason for limiting the number of WB patterns to five is that if the number of WB patterns is increased, the time and amount of calculation for the prior simulation become enormous.

ステップS102では、比較形態コンピュータは、WBの各パターンについて、拘束条件のQc2を変化させたときに、評価値Etotalが最小値をとるQc_R[i](またはQc_R[1-n]の組み合わせ)を関数化し、式(2)に示す最適運転関数として出力する。
Qc_R[i]=Fop(Qc2) ……(2)
ここで、「Fop()」は、カッコ内に代入される条件に対して、シミュレーションに基づく最適解の値を返す関数(従属関数)である。
In step S102, the comparison form computer calculates Qc_R [i] (or a combination of Qc_R [1-n]) at which the evaluation value Etotal takes the minimum value when changing the constraint condition Qc2 for each pattern of WB. It is converted into a function and output as the optimum operation function shown in Equation (2).
Qc_R [i] = Fop (Qc2) ...... (2)
Here, “Fop ()” is a function (dependent function) that returns a value of an optimal solution based on a simulation for a condition substituted in parentheses.

ステップS103では、上記の式(2)で得られる最適解は熱源機11の生成冷凍熱量(Qc_R[i])であることから、比較形態コンピュータは、式(3)により式(2)を制御目標値である冷水流量の形式に変換する。
Vc_R[i]=Qc_R[i]/Cpw・ρw・(Tc_in_R[i]-Tc_out_R[i])=Qc_R[i]/Cpw・ρw・ΔTc_R[i] …(3)
ここで、「Vc_R[i]」は、熱源機11iに対応する冷水流量(つまり1次ポンプによる冷水流量)を示す変数である。「Cpw」は水の比熱を示す物理定数であり、「ρw」は水の密度を示す物理定数である。「Tc_in_R[i]」は、熱源機11iの冷水入口温度を示す変数であり、「Tc_out_R[i]」は、熱源機11iの冷水出口温度を示す変数である。「ΔTc_R[i]」は、熱源機11iの冷水入口温度と冷水出口温度との温度差を示す変数である。
In step S103, since the optimal solution obtained by the above equation (2) is the generated refrigeration heat quantity (Qc_R [i]) of the heat source unit 11, the comparative form computer controls the equation (2) by the equation (3). Convert to the target cold water flow rate format.
Vc_R [i] = Qc_R [i] / Cpw · ρw · (Tc_in_R [i] -Tc_out_R [i]) = Qc_R [i] / Cpw · ρw · ΔTc_R [i] (3)
Here, “Vc_R [i]” is a variable indicating the cold water flow rate corresponding to the heat source device 11 i (that is, the cold water flow rate by the primary pump). “Cpw” is a physical constant indicating the specific heat of water, and “ρw” is a physical constant indicating the density of water. “Tc_in_R [i]” is a variable indicating the cold water inlet temperature of the heat source device 11i, and “Tc_out_R [i]” is a variable indicating the cold water outlet temperature of the heat source device 11i. “ΔTc_R [i]” is a variable indicating a temperature difference between the cold water inlet temperature and the cold water outlet temperature of the heat source device 11i.

また、「Tc_in_R[i]」は、空調機104側(空調負荷側)の運転状況に応じて変化する冷水還温度(温度センサー51)の値であり、事前のシミュレーションの段階では未知の値である。そのため、図3の例では、比較形態コンピュータは、シミュレーションにおいて、ΔTc_R[i]を固定値の5℃と仮定して計算式に組み込むものとする。   “Tc_in_R [i]” is a value of the cold water return temperature (temperature sensor 51) that changes in accordance with the operation status on the air conditioner 104 side (air conditioning load side), and is an unknown value in the preliminary simulation stage. is there. Therefore, in the example of FIG. 3, it is assumed that the comparative form computer incorporates ΔTc_R [i] in the calculation formula assuming a fixed value of 5 ° C. in the simulation.

上記の処理により、式(3)の関係を用いて式(2)を変形することで、比較形態コンピュータは、WBのパターン別にそれぞれ式(4)に示す各熱源機の最適冷水流量を求める最適運転関数を得ることができる。すなわち、図3の例では、事前のシミュレーションによりWBに応じた5パターン分の最適運転関数が生成される。
Vc_R[i]=Fop(Qc2) ……(4)
なお、上記の処理で求めたパターン毎の最適運転関数は、比較形態コントローラの記憶部に格納されることとなる。
By the above process, the computer (2) is transformed using the relationship of the formula (3), so that the comparison form computer obtains the optimum chilled water flow rate of each heat source unit shown in the formula (4) for each WB pattern. An operation function can be obtained. That is, in the example of FIG. 3, the optimal operation function for five patterns according to WB is generated by a prior simulation.
Vc_R [i] = Fop (Qc2) ...... (4)
In addition, the optimal operation function for every pattern calculated | required by said process will be stored in the memory | storage part of a comparison form controller.

ステップS104では、熱源制御システム100の比較形態コントローラは、記憶部に格納された複数のパターンの最適運転関数のうちから、制御に使用する最適運転関数を選択する。   In step S104, the comparative form controller of the heat source control system 100 selects an optimum operation function to be used for control from among a plurality of patterns of optimum operation functions stored in the storage unit.

例えば、比較形態コントローラは、内部のタイマ(不図示)から月日の情報を取得し、取得した月日に対応付けされた最適運転関数を選択する。一例として、比較形態コントローラは、実際の外気湿球温度に拘わらず、8月であれば夏季高温時の最適運転関数を選択し、12月であれば冬季の最適運転関数を選択する。   For example, the comparison form controller acquires the date information from an internal timer (not shown), and selects the optimum operation function associated with the acquired date. As an example, the comparative form controller selects the optimal operation function at the summer high temperature in August, regardless of the actual outdoor wet bulb temperature, and selects the optimal operation function in winter in December.

ステップS105では、比較形態コントローラは、ステップS104で選択された最適運転関数に、2次冷水の負荷熱量(Qc2)の計測値を代入することで、1次冷水ポンプ12の冷水流量の制御目標値を算出する。そして、比較形態コントローラは、算出された制御目標値に基づいて、熱源制御システム100の1次冷水ポンプ12を制御する。以上で、図3に示す比較例の説明を終了する。   In step S105, the comparative form controller substitutes the measured value of the load heat quantity (Qc2) of the secondary chilled water in the optimum operation function selected in step S104, thereby controlling the control target value of the chilled water flow rate of the primary chilled water pump 12. Is calculated. Then, the comparative form controller controls the primary chilled water pump 12 of the heat source control system 100 based on the calculated control target value. Above, description of the comparative example shown in FIG. 3 is complete | finished.

(実施形態の熱源制御システムの制御例)
次に、本発明の実施形態として、図4に示す熱源制御システムの制御例を説明する。図4に示す熱源制御システムの制御例では、事前のシミュレーション時とリアルタイム制御時とでそれぞれ最適化を行うことで、4つの制御目標値を同時に求めることが可能であるとともに、リアルタイム制御時の計算量を大幅に削減しつつ、精度の高い計算を可能としている。
(Control example of heat source control system of embodiment)
Next, a control example of the heat source control system shown in FIG. 4 will be described as an embodiment of the present invention. In the control example of the heat source control system shown in FIG. 4, it is possible to obtain four control target values at the same time by performing optimization in advance simulation and real-time control, and to calculate in real-time control. Highly accurate calculations are possible while greatly reducing the amount.

図4に示すステップS201〜S205の処理は、リアルタイムコントローラ105とは異なるコンピュータによって実行される事前のシミュレーションでの処理である。   The processes in steps S201 to S205 shown in FIG. 4 are processes in a prior simulation executed by a computer different from the real-time controller 105.

ここで、ステップS201〜S205の事前シミュレーションでは、各単独熱源ユニット101につき、熱源機11、冷却塔13の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14の3つの機器の消費エネルギーを最小化して動力の最適値にする最適化計算をそれぞれ行っている。この最適化計算では、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を拘束条件(独立変数)とし、冷却水量と冷却塔ファン風量を制御変数(従属変数)として、拘束条件を固定した状態で、制御変数を演算する途上の多種の状態値について、状態値の一部を仮固定し残り一部を変化させて繰返し計算し、その後順次仮固定分を変化させ繰返し計算を行うことで、制御変数(Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i])の組み合わせである最適解を算出している。そして、事前シミュレーションでは、拘束条件を実用的な範囲の様々なパターンで変化させて、上記の最適化計算を各パターンで行っている。そして、その計算結果をまとめることで、「3つの機器の最小消費エネルギーを求める関数」、「冷却水流量の最適運転関数」、「冷却塔風量の最適運転関数」の3種類の関数をそれぞれ生成する。   Here, in the preliminary simulation of steps S201 to S205, the energy consumption of the three devices, that is, the heat source unit 11, the cooling tower fan of the cooling tower 13, and the cooling water pump 14, is minimized for each individual heat source unit 101. Each optimization calculation is performed. In this optimization calculation, with WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] as constraint conditions (independent variables), cooling water amount and cooling tower fan airflow as control variables (dependent variables), and the constraint conditions are fixed, For various state values on the way to calculate control variables, temporarily calculate a part of the state value, change the remaining part, and repeat the calculation. An optimal solution that is a combination of (Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) is calculated. In the preliminary simulation, the constraint condition is changed in various patterns in a practical range, and the above optimization calculation is performed in each pattern. Then, by summarizing the calculation results, three types of functions are generated: "Function for obtaining minimum energy consumption of three devices", "Optimum operation function for cooling water flow rate", and "Optimum operation function for cooling tower airflow". To do.

以下、図4のステップS201〜S205の処理の内容を詳細に説明する。   Hereinafter, the contents of the processing in steps S201 to S205 in FIG. 4 will be described in detail.

ステップS201では、コンピュータは、以下の式(5)により、各々の単独熱源ユニット101について、単独熱源ユニット101内の熱源機11、冷却塔13の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14のエネルギー消費量の最適化を行う。この式(5)は、単独熱源ユニットごとに生成される式であって、拘束条件(WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i])および制御変数(Vcd_CDP[i],Vg_CT[i])の入力に対して、熱源機、冷却塔、冷却水ポンプの消費エネルギーを出力する式を最適化問題の形とし方程式を解き戻す形にまとめたものである。
E_RCDPCT[i]=FE_RCDPCT[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i],Vcd_CDP[i],Vg_CT[i]) ……(5)
ここで、「E_RCDPCT[i]」は、単独熱源ユニット101iに含まれる熱源機11i、冷却塔13iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14iの3つの機器のエネルギー消費量を示す評価値である。「FE_RCDPCT[i]()」は、カッコ内に代入される条件に対して、熱源機11i、冷却塔13iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14iの3つの機器のエネルギー消費量を返す関数である。また、「Vcd_CDP[i]」は冷却水ポンプ14iの冷却水流量を示す変数であり、冷却水による処理熱量Qcd=冷却塔入口温度と冷却塔出口温度の差分(冷却水ΔT)×冷却水流量の関係は自明であり、前記冷却水ポンプ14iの冷却水流量を示す変数を、冷却水ΔT想定値で代替する場合もある。「Vg_CT[i]」は冷却塔13iの冷却塔ファンの風量を示す変数であり、冷却塔での冷却水冷却塔出口温度の設定値に近づくべく制御する対象は冷却塔ファンの風量であり、冷却塔ファン風量の多少と、冷却塔出口温度設定値への近づき度合いの多少とは相関があることは自明であり、前記冷却塔ファンの風量を示す変数を、冷却塔出口温度設定値で代替する場合もある。
In step S201, the computer calculates the energy consumption amount of the heat source unit 11 in the single heat source unit 101, the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 for each single heat source unit 101 by the following equation (5). Perform optimization. This expression (5) is an expression generated for each individual heat source unit, and is the constraint condition (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) and control variables (Vcd_CDP [i], Vg_CT [i]). This formula summarizes the equations that output the energy consumption of the heat source unit, cooling tower, and cooling water pump in response to the input as a form of optimization problem and to solve the equation.
E_RCDPCT [i] = F E_RCDPCT [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i], Vcd_CDP [i], Vg_CT [i]) ...... (5)
Here, “E_RCDPCT [i]” is an evaluation value indicating the energy consumption of the three devices of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i included in the single heat source unit 101i. “F E_RCDPCT [i] ()” is a function that returns the energy consumption of the three devices of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i for the condition substituted in parentheses. is there. “Vcd_CDP [i]” is a variable indicating the cooling water flow rate of the cooling water pump 14i, and the amount of heat treated by the cooling water Qcd = the difference between the cooling tower inlet temperature and the cooling tower outlet temperature (cooling water ΔT) × cooling water flow rate. This relationship is self-evident, and the variable indicating the cooling water flow rate of the cooling water pump 14i may be replaced with the estimated value of the cooling water ΔT. “Vg_CT [i]” is a variable indicating the air volume of the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the object to be controlled to approach the set value of the cooling water cooling tower outlet temperature in the cooling tower is the air volume of the cooling tower fan. It is obvious that there is a correlation between the amount of cooling tower fan airflow and the degree of approach to the cooling tower outlet temperature setting value, and the variable indicating the airflow of the cooling tower fan is replaced by the cooling tower outlet temperature setting value. There is also a case.

つまり、事前のシミュレーションにおいて、ステップS201でのコンピュータは、WB,Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の値を拘束条件とし、評価値E_RCDPCT[i]が最小値(最適値)をとる制御変数(Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i])の組み合わせを最適解として算出する最適化演算を行う。   That is, in the prior simulation, the computer in step S201 uses the values of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] as constraint conditions, and the control variable (evaluation value E_RCDPCT [i] takes the minimum value (optimum value)). An optimization operation for calculating a combination of Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) as an optimal solution is performed.

具体的には、ステップS201でのコンピュータは、以下の手法により、3つの拘束条件を組み合わせて得られる全てのパターンについて最適化演算を行う。   Specifically, the computer in step S201 performs optimization calculation for all patterns obtained by combining three constraint conditions by the following method.

一例として、拘束条件のうちのWBは、2〜27℃の範囲において5℃刻みで変化して6通りの値をとるものとする。また、拘束条件のうちのQc_R[i]は、10〜100%の範囲において10%刻みで変化して10通りの値をとるものとする。また、拘束条件のうちのTc_out_R[i]は、7〜12℃の範囲において0.5℃刻みで変化して11通りの値をとるものとする。このとき、3つの拘束条件の組み合わせは、660種類(6×10×11)のパターンとなる。   As an example, it is assumed that the WB of the constraint conditions changes in increments of 5 ° C. within a range of 2 to 27 ° C. and takes six values. Also, Qc_R [i] of the constraint conditions is assumed to change in 10% increments within a range of 10 to 100% and take 10 different values. In addition, Tc_out_R [i] of the constraint conditions is changed in increments of 0.5 ° C. within a range of 7 to 12 ° C. and takes 11 values. At this time, the combinations of the three constraint conditions are 660 types (6 × 10 × 11) patterns.

そして、コンピュータは任意の拘束条件の組み合わせを1種類選択し、選択された拘束条件の組み合わせの下で、式(5)による評価値E_RCDPCT[i]が最小値(最適値)をとる制御変数の組み合わせ(Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i])を最適解として算出する。この評価値E_RCDPCT[i]の算出のときには、コンピュータは、Vcd_CDP[i]を0〜100%の範囲において10%刻みで変化させ、Vg_CT[i]を0〜100%の範囲において10%刻みで変化させるものとする。この最適化演算により、選択された1種類の拘束条件の組み合わせに対しては、最適解となる制御変数の組み合わせ(Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i])が1つ算出される。   Then, the computer selects one kind of combination of arbitrary constraint conditions, and under the selected combination of constraint conditions, the control variable whose evaluation value E_RCDPCT [i] according to the formula (5) takes the minimum value (optimum value) is selected. A combination (Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) is calculated as an optimal solution. When calculating this evaluation value E_RCDPCT [i], the computer changes Vcd_CDP [i] in 10% increments in the range of 0 to 100% and Vg_CT [i] in 10% increments in the range of 0 to 100%. It shall be changed. With this optimization calculation, one control variable combination (Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) that is an optimal solution is calculated for one selected combination of constraint conditions.

次に、コンピュータは、拘束条件の組み合わせを変化させて、660種類の全てのパターンについて上記と同様の最適化演算を実行する。これにより、コンピュータは、拘束条件の組み合わせと、その条件で最適解となる制御変数の組み合わせとの対応関係の情報を、660種類の全てのパターン分取得する。   Next, the computer changes the combination of the constraint conditions and executes the same optimization operation as described above for all 660 types of patterns. As a result, the computer acquires information on the correspondence relationship between the combination of the constraint conditions and the combination of the control variables that is the optimal solution under the conditions for all 660 types of patterns.

ステップS202では、コンピュータは、ステップS201でのWB,Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「熱源機11i、冷却塔13iおよび冷却水ポンプ14iの最小消費エネルギーの算出関数」を生成する。この「熱源機11i、冷却塔13iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14iの最小消費エネルギーの算出関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。   In step S202, the computer calculates “minimum consumption of heat source device 11i, cooling tower 13i and cooling water pump 14i based on the calculation result of the optimum solution in the combination of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] in step S201. An energy calculation function ”is generated. The “calculation function of the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i” is generated for each individual heat source unit.

例えば、コンピュータは、ステップS201での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の3つの変数から、熱源機11i、冷却塔13iおよび冷却水ポンプ14iの最小消費エネルギーを求めるための式(6)に示す関数を生成する。
E_RCDPCT_min[i]=FE_RCDPCT_min[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(6)
ここで、「E_RCDPCT_min[i]」は、熱源機11i、冷却塔13iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14iの最小消費エネルギーを示す変数であり、「FE_RCDPCT_min[i]()」は、シミュレーションの結果に基づいて、カッコ内に代入される変数に対して、熱源機11i、冷却塔13iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14iの最小消費エネルギーを返す関数である。
For example, the computer calculates the minimum consumption of the heat source device 11i, the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i from the three variables WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] based on the calculation result of the optimal solution in step S201. A function shown in Expression (6) for obtaining energy is generated.
E_RCDPCT_min [i] = F E_RCDPCT_min [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) …… (6)
Here, “E_RCDPCT_min [i]” is a variable indicating the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i, and “ FE_RCDPCT_min [i] ()” Based on the results, this is a function that returns the minimum energy consumption of the heat source device 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i with respect to the variable substituted in the parenthesis.

また、ステップS202で生成される「熱源機11i、冷却塔13iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14iの最小消費エネルギーの算出関数」は第1の情報の一例である。ステップS201で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する3つの機器の最小消費エネルギーも求められている。これを利用して、第1の情報の関数は、3つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの最小消費エネルギーを示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。第1の情報のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ105の記憶部107に格納されることとなる。   The “calculation function of the minimum energy consumption of the heat source device 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i” generated in step S202 is an example of the first information. As described in step S201, the optimization calculation in the prior simulation is performed on each pattern of the combination of constraint conditions, and the minimum energy consumption of the three devices corresponding to each pattern is also obtained. Using this, the function of the first information is generated in the form of a data table in which the input of three constraint condition patterns and the output value indicating the minimum energy consumption in the pattern are associated with each other. The data table of the first information is stored in the storage unit 107 of the real-time controller 105.

ステップS203では、コンピュータは、ステップS201でのWB,Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「冷却水ポンプ14iの最適運転関数」を生成する。この「冷却水ポンプ14iの最適運転関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。   In step S203, the computer generates an “optimal operation function of the cooling water pump 14i” based on the calculation result of the optimal solution in the combination of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] in step S201. The “optimal operation function of the cooling water pump 14i” is generated for each individual heat source unit.

例えば、コンピュータは、ステップS201での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の3つの変数から、冷却水ポンプ14iの冷却水流量を求めるための式(7)に示す関数を生成する。
Vcd_CDP[i]=FVcd_CDP[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(7)
ここで、「FVcd_CDP[i]()」は、ステップS201での最適解の算出結果に基づいて、カッコ内に代入される条件に対して、冷却水ポンプ14iの冷却水流量を返す関数である。
For example, based on the calculation result of the optimum solution in step S201, the computer obtains the cooling water flow rate of the cooling water pump 14i from three variables WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] (7 ) Is generated.
Vcd_CDP [i] = F Vcd_CDP [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) ...... (7)
Here, “F Vcd_CDP [i] ()” is a function that returns the cooling water flow rate of the cooling water pump 14i with respect to the condition substituted in the parenthesis based on the calculation result of the optimal solution in step S201. is there.

また、ステップS203で生成される「冷却水ポンプ14iの最適運転関数」は第2の情報の一例である。ステップS201で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する最適解の冷却水流量も求められている。これを利用して、第2の情報の関数は、3つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの冷却水流量を示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。第2の情報のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ105の記憶部107に格納されることとなる。   The “optimum operation function of the cooling water pump 14i” generated in step S203 is an example of the second information. As described in step S201, the optimization calculation in the prior simulation is performed for each pattern of the combination of constraint conditions, and the cooling water flow rate of the optimal solution corresponding to each pattern is also obtained. By using this, the function of the second information is generated in the form of a data table in which the input of the three constraint condition patterns and the output value indicating the coolant flow rate in the pattern are associated with each other. The data table of the second information is stored in the storage unit 107 of the real-time controller 105.

ステップS204では、コンピュータは、ステップS201でのWB,Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「冷却塔13iの最適運転関数」を生成する。この「冷却塔13iの最適運転関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。   In step S204, the computer generates an “optimal operation function of the cooling tower 13i” based on the calculation result of the optimum solution in the combination of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] in step S201. This “optimum operation function of the cooling tower 13i” is generated for each individual heat source unit.

例えば、コンピュータは、ステップS201での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の3つの変数から、冷却塔13iの冷却塔ファンの風量を求めるための式(8)に示す関数を生成する。
Vg_CT[i]=FVg_CT[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(8)
ここで、「FVg_CT[i]()」は、ステップS201での最適解の算出結果に基づいて、カッコ内に代入される条件に対して、冷却塔13iの冷却塔ファンの風量を返す関数である。
For example, based on the calculation result of the optimal solution in step S201, the computer obtains the air flow rate of the cooling tower fan of the cooling tower 13i from the three variables WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] ( The function shown in 8) is generated.
Vg_CT [i] = F Vg_CT [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) ...... (8)
Here, “F Vg_CT [i] ()” is a function that returns the air flow rate of the cooling tower fan of the cooling tower 13i for the condition substituted in the parenthesis based on the calculation result of the optimum solution in step S201. It is.

また、ステップS203で生成される「冷却塔13iの最適運転関数」は第3の情報の一例である。ステップS201で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する最適解の冷却塔の風量も求められている。これを利用して、第3の情報の関数は、3つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの冷却塔ファンの風量を示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。第3の情報のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ105の記憶部107に格納されることとなる。   The “optimum operation function of the cooling tower 13i” generated in step S203 is an example of third information. As described in step S201, the optimization calculation in the preliminary simulation is performed for each pattern of the combination of constraint conditions, and the air volume of the cooling tower of the optimal solution corresponding to each pattern is also obtained. Using this, the function of the third information is generated in the form of a data table in which the input of the three constraint condition patterns and the output value indicating the air flow rate of the cooling tower fan in the pattern are associated with each other. The The data table of the third information is stored in the storage unit 107 of the real-time controller 105.

なお、第1の情報から第3の情報のデータテーブルは、S201の最適化演算の結果に基づいて同時に決定される。また、S202〜S204で生成される第1の情報から第3の情報のデータテーブルでは、WB,Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の各変数の刻みが離散的であり、データテーブル上では限られたWB,Qc_R[i]およびTc_out_R[i]のパターンについてのみ出力値の情報が保持されている。そのため、後述のリアルタイム制御時に、データテーブル上で変数の刻みがない箇所に対応する最小消費エネルギーの情報が必要となる場合、リアルタイムコントローラ105は、データテーブルの出力値を用いて公知の3次元線形補間をすることで、所望の変数に対応する出力値を求めることとなる。   Note that the data tables of the first information to the third information are simultaneously determined based on the result of the optimization operation in S201. Further, in the data table of the first information to the third information generated in S202 to S204, the increment of each variable of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] is discrete, and is limited on the data table. Output value information is held only for the WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] patterns. For this reason, during the real-time control described later, when information on the minimum energy consumption corresponding to a place where there is no step in the variable is required on the data table, the real-time controller 105 uses the output value of the data table to make a known three-dimensional linear By performing the interpolation, an output value corresponding to a desired variable is obtained.

ステップS205において、コンピュータは、全ての単独熱源ユニット101についてステップS202〜S204の各関数が生成されたか否かを判定する。全ての単独熱源ユニット101についてステップS202〜S204の各関数が生成された場合(YES)には、コンピュータは事前のシミュレーションの処理を終了する。一方、いずれかの単独熱源ユニット101についてステップS202〜S204の各関数が生成されていない場合(NO)には、ステップS201に戻って、コンピュータは上記の処理を繰り返す。ステップS201からS205のループにより、シミュレーションのときには、単独熱源ユニット101(1)〜101(n)についてそれぞれステップS202〜S204の各関数が生成されることとなる。   In step S205, the computer determines whether each function of steps S202 to S204 has been generated for all the single heat source units 101. When each function of steps S202 to S204 is generated for all the single heat source units 101 (YES), the computer ends the previous simulation process. On the other hand, when each function of Steps S202 to S204 is not generated for any single heat source unit 101 (NO), the process returns to Step S201, and the computer repeats the above processing. By the loop of steps S201 to S205, the functions of steps S202 to S204 are generated for the individual heat source units 101 (1) to 101 (n) during the simulation.

そして、図4に示す制御例のステップS206以降の処理は、図1または図2に示す熱源制御システム100のリアルタイムコントローラ105で実行されるリアルタイム制御時の処理である。   And the process after step S206 of the control example shown in FIG. 4 is a process at the time of the real-time control performed by the real-time controller 105 of the heat source control system 100 shown in FIG. 1 or FIG.

熱源制御システム100のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ105は、上記の第1の情報を用いて、複合熱源のシステム全体の消費エネルギーを最適化問題の式の形にする。そして、リアルタイムコントローラ105は、WB,Vc2,Tcr2を拘束条件、Vc_R[1-n],Tc_out_R[1-n]を制御変数として複合熱源の消費エネルギーが最小となるように最適化を行い、冷水流量と冷水出口温度を最適解として制御目標値とする演算を行う。リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値ではなくリアルタイムの計測値と運転状態の情報を用いることで、リアルタイムコントローラ105は、冷凍熱量を冷凍機冷水で入口温度差を一定と仮定して制御変数とする場合より、冷凍熱量としての温度と流量をそれぞれ制御変数にした精度の高い最適化を行うことができる。そして、ステップS201でのコンピュータは拘束条件のうち外気湿球温度WBを2〜27℃の範囲で5℃刻み変化の6通りの値だけを実行しているが、リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値である6通りの値ではなくリアルタイムの外気湿球温度計測値を代入するので精度の高い最適化を行うことができる。   In the real-time control of the heat source control system 100, the real-time controller 105 uses the first information described above to form the energy consumption of the entire system of the composite heat source into the form of an optimization problem equation. Then, the real-time controller 105 performs optimization so that the energy consumption of the composite heat source is minimized by using WB, Vc2, Tcr2 as constraint conditions and Vc_R [1-n], Tc_out_R [1-n] as control variables. Calculation is performed with the flow rate and the chilled water outlet temperature as the optimal solution and the control target value. The real-time controller 105 controls the amount of refrigeration by assuming that the inlet temperature difference is constant with chiller chilled water by using real-time measurement values and operation state information instead of pre-estimated values for calculation input during real-time control. It is possible to perform highly accurate optimization using the temperature and flow rate as the amount of freezing heat as control variables, compared to the case of using variables. In step S201, the computer executes only six values of 5 ° C. change in the outside air wet bulb temperature WB in the range of 2 to 27 ° C. in the constraint condition. In addition, since real-time outdoor wet bulb temperature measurement values are substituted instead of the six presumed values, it is possible to perform highly accurate optimization.

つまり、事前シミュレーションを行うコンピュータでは、拘束条件のうち外気湿球温度WBを、例えば、2〜27℃の範囲で5℃刻み変化の6通りの値だけを実行してデータテーブル関数を作成しているが、リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値である6通りの値ではなくリアルタイムの外気湿球温度計測値を代入するので精度の高い最適化を行うことができる。   In other words, the computer that performs the preliminary simulation creates the data table function by executing only the six values of the outside wet bulb temperature WB in the constraint condition, for example, in the range of 2 to 27 ° C. with 5 ° C. increments. However, since a real-time outdoor wet-bulb temperature measurement value is substituted for the calculation input at the time of real-time control instead of the six presumed values, a highly accurate optimization can be performed.

また、熱源制御システム100のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ105は、上記の第2の情報を用いて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を関数の入力として冷却水流量の最適運転関数から冷却水流量の制御目標値を求める演算を行う。同様に、熱源制御システム100のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ105は、上記の第3の情報を用いて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を関数の入力として冷却塔風量の最適運転関数から冷却塔風量の制御目標値を求める演算を行う。   Further, in the real-time control of the heat source control system 100, the real-time controller 105 uses the above-described second information to calculate the WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] from the optimum operation function of the cooling water flow rate. A calculation for obtaining a control target value of the coolant flow rate is performed. Similarly, in the real-time control of the heat source control system 100, the real-time controller 105 uses the third information described above, and uses WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] as function inputs, and an optimal operation function of the cooling tower air volume To calculate the control target value of the cooling tower air volume.

これらの処理によって、リアルタイムコントローラ105は、リアルタイム制御時に4つの制御目標値(冷水流量、冷凍機冷水出口温度、冷却水流量、冷却塔風量)を同時に算出することができる。なお、リアルタイム制御時には、例えば5〜20分程度の周期で4つの制御目標値を算出する動作を実行する。   Through these processes, the real-time controller 105 can simultaneously calculate four control target values (cold water flow rate, refrigerator cold water outlet temperature, cooling water flow rate, cooling tower air volume) during real-time control. In real time control, for example, an operation of calculating four control target values is performed at a period of about 5 to 20 minutes.

以下、図4のステップS206以降の処理の内容を詳細に説明する。   Hereinafter, the contents of the processing after step S206 in FIG. 4 will be described in detail.

ステップS206では、熱源制御システム100のリアルタイムコントローラ105は、以下の式(9)により、複合熱源のエネルギー消費量の最適化を行う。
Etotal=Σ{FE_RCDPCT_min[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i])+FE_CP[i](Vc_R[i])}
=FEtotal(WB,Vc2,Tcr2,Vc_R[1-n],Tc_out_R[1-n]) ……(9)
ここで、「FE_CP[i]」は、カッコ内に代入される条件に対して、ハードとしてのポンプの実際の流量と動力との性能曲線から得られる関係から求めた、1次冷水ポンプ12の消費エネルギーを返す関数である。「FEtotal()」は、カッコ内に代入される条件に対して、複合熱源のエネルギー消費量を返す関数である。「Vc2」は、2次冷水流量を示す変数であり、「Tcr2」は2次冷水還温度を示す変数である。
In step S206, the real-time controller 105 of the heat source control system 100 optimizes the energy consumption amount of the composite heat source by the following equation (9).
Etotal = Σ {F E_RCDPCT_min [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) + F E_CP [i] (Vc_R [i])}
= F Etotal (WB, Vc2, Tcr2, Vc_R [1-n], Tc_out_R [1-n]) ...... (9)
Here, “F E_CP [i] ” is the primary chilled water pump 12 obtained from the relationship obtained from the performance curve of the actual flow rate and power of the pump as hardware with respect to the condition substituted in parentheses. It is a function that returns the energy consumption. “F Etotal ()” is a function that returns the energy consumption of the composite heat source for the condition substituted in parentheses. “Vc2” is a variable indicating the secondary chilled water flow rate, and “Tcr2” is a variable indicating the secondary chilled water return temperature.

なお、ステップS206において、リアルタイムコントローラ105は、拘束条件のWB,Vc2およびTcr2にはセンサの計測値を代入し、評価値Etotalが最適値となる制御変数Vc_R[1-n]およびTc_out_R[1-n]の組み合わせをリアルタイムで求める。   In step S206, the real-time controller 105 substitutes the measured values of the sensors for the constraint conditions WB, Vc2 and Tcr2, and the control variables Vc_R [1-n] and Tc_out_R [1- n] is obtained in real time.

各々の単独熱源ユニット101iでのエネルギー消費量を求める式は、熱源機11i、冷却塔13iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14iの最小消費エネルギーを求める式(第1の式)である上記の式(6)と、1次冷水ポンプ12の消費エネルギーとを求める式(第2の式)を合計することで導くことができる(なお、各々の単独熱源ユニット101iでのエネルギー消費量を求める式を第3の式とも称する)。   The equation for obtaining the energy consumption amount of each individual heat source unit 101i is the equation (first equation) for obtaining the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i. (6) and the formula (second formula) for obtaining the energy consumption of the primary chilled water pump 12 can be derived (the formula for obtaining the energy consumption amount in each individual heat source unit 101i). Also referred to as the third equation).

そして、複合熱源でのエネルギー消費量は、複合熱源のうちから稼働させる単独熱源ユニット101(1)〜101(n)の組み合わせを決定し、稼働させる単独熱源ユニット101(1)〜101(n)のエネルギー消費量を合計することで、式(9)の最上行のようにまとめることができる。この複合熱源でのエネルギー消費量は、整理すると式(9)の最下行のような最適化問題の形式で表すことができる。なお、式(9)の整理の過程は省略する。   And the energy consumption in a composite heat source determines the combination of the single heat source unit 101 (1) -101 (n) to operate from a composite heat source, and operates the single heat source unit 101 (1) -101 (n) By summing up the energy consumptions of (9), it can be summarized as in the top row of equation (9). In summary, the energy consumption amount in the composite heat source can be expressed in the form of an optimization problem as shown in the bottom row of Equation (9). Note that the process of organizing equation (9) is omitted.

上記の考えに基づいて式(9)を導出し、複合熱源の全ての機器での消費エネルギーの合計値が最小値となるように式(9)に基づく最適化計算を行うと、リアルタイムコントローラ105は、最適解として熱源機11(1)〜11(n)に対応する冷水流量と冷水出口温度とをそれぞれ得ることができる。   When the formula (9) is derived based on the above idea and the optimization calculation based on the formula (9) is performed so that the total value of energy consumption in all the devices of the composite heat source becomes the minimum value, the real-time controller 105 Can obtain the chilled water flow rate and the chilled water outlet temperature corresponding to the heat source units 11 (1) to 11 (n), respectively, as the optimum solution.

例えば、リアルタイムコントローラ105は、拘束条件がWB,Vc2およびTcr2のときに、評価値Etotalが最小値(最適値)となる制御変数Vc_R[1-n]およびTc_out_R[1-n]の組み合わせを求める。リアルタイム制御時の最適化演算では、式の入力となる拘束条件は、リアルタイム制御時の状況に応じて一意に決定されている。つまり、リアルタイムコントローラ105は、拘束条件のWB,Vc2およびTcr2にはセンサの計測値を代入し、評価値Etotalが最適値となる制御変数Vc_R[1-n]およびTc_out_R[1-n]の組み合わせをリアルタイムで求める。なお、上記の演算のときに点検や故障等により稼働していない熱源機11iについては、Vc_R[i]=0として最適化演算を行えばよい。この操作が行えるため、リアルタイムの各冷凍機や各単独熱源の運転状態を使ってリアルタイムで最適計算ができ、冷凍機の運転台数および運転順序を予め想定した最適計算は不要となり、現在運転中の冷凍機だけでの最適な運転が演算処理が容易な形で可能となる。   For example, the real-time controller 105 obtains a combination of control variables Vc_R [1-n] and Tc_out_R [1-n] for which the evaluation value Etotal is the minimum value (optimum value) when the constraint conditions are WB, Vc2, and Tcr2. . In the optimization calculation at the time of real-time control, the constraint condition to be an expression input is uniquely determined according to the situation at the time of real-time control. In other words, the real-time controller 105 substitutes the measured values of the sensors for the constraint conditions WB, Vc2 and Tcr2, and a combination of the control variables Vc_R [1-n] and Tc_out_R [1-n] where the evaluation value Etotal is the optimum value. In real time. For the heat source unit 11i that is not operating due to inspection or failure during the above calculation, the optimization calculation may be performed with Vc_R [i] = 0. Since this operation can be performed, the optimal calculation can be performed in real time using the operating conditions of each refrigerator and each individual heat source, and the optimal calculation assuming the number of operating units and the operating sequence in advance is not necessary. Optimal operation with only the refrigerator is possible in a form that can be easily processed.

このような最適化演算により、リアルタイムコントローラ105は、熱源機11(1)〜11(n)に対応する冷水流量を一次冷水ポンプ12の制御目標値(Vc_R[1-n])とし、熱源機11(1)〜11(n)に対応する冷水出口温度を熱源機11(1)〜(n)の制御目標値(Tc_out_R[1-n])とする。   Through such optimization calculation, the real-time controller 105 sets the chilled water flow rate corresponding to the heat source devices 11 (1) to 11 (n) to the control target value (Vc_R [1-n]) of the primary chilled water pump 12, and the heat source device The cold water outlet temperature corresponding to 11 (1) to 11 (n) is set as the control target value (Tc_out_R [1-n]) of the heat source devices 11 (1) to (n).

ステップS207では、リアルタイムコントローラ105は、ステップS203で生成された「冷却水ポンプ14iの最適運転関数」のデータテーブルを用いて、冷却水ポンプ14の冷却水流量の制御目標値(Vcd_CDP[1-n])を求める。このとき、リアルタイムコントローラ105は、関数入力となるWB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]にはセンサの計測値を代入し、制御目標値(Vcd_CDP[1-n])をリアルタイムで求める。演算結果である「Vcd_CDP[i]」の実際量が冷却水流量である場合は、冷却水ポンプインバータ周波数に比例させ、「Vcd_CDP[i]」の実際量が冷却水ΔT想定値である場合は、「冷凍機の冷却水出口温度設定値=冷凍機の冷却水入口温度計測値(冷凍機の運転不具合防止のため計測必要)+冷却水ΔT想定値」とし、冷凍機の冷却水出口温度計測値が冷却水出口温度設定値になるように冷却水ポンプの変流量制御を行う。前者は計算ロジックそのものであるが熱媒の流量だけを管理し、温度場については直接制御していない。流量を管理しているので負荷に見合った流量は管理できる。後者のΔTを代表値に用いることで、冷凍機の凝縮器における冷却水出口温度が低下すると、蒸発器との圧力差が小さくなりすぎる場合があり、圧縮ガスの漏洩防止のための圧縮機周辺の金属筐体の隙間充填をかねた潤滑油の循環が滞り焼きつきの原因になるが、これを防止する働きをも、演算結果である「Vcd_CDP[i]」の実際量に持たせることができる。   In step S207, the real-time controller 105 uses the data table of the “optimum operation function of the cooling water pump 14i” generated in step S203 to control the cooling water flow rate control target value (Vcd_CDP [1-n ]). At this time, the real-time controller 105 substitutes the measured value of the sensor for WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] as function inputs, and obtains the control target value (Vcd_CDP [1-n]) in real time. When the actual amount of “Vcd_CDP [i]”, which is the calculation result, is the coolant flow rate, it is proportional to the coolant pump inverter frequency, and when the actual amount of “Vcd_CDP [i]” is the estimated value of coolant ΔT , “Cooling water outlet temperature set value = Refrigerator cooling water inlet temperature measured value (need to be measured to prevent freezer operation trouble) + Cooling water ΔT assumed value” and chiller cooling water outlet temperature measurement The variable flow rate control of the cooling water pump is performed so that the value becomes the cooling water outlet temperature set value. The former is the calculation logic itself, but it manages only the flow rate of the heat medium and does not directly control the temperature field. Since the flow rate is managed, the flow rate suitable for the load can be managed. By using the latter ΔT as a representative value, if the cooling water outlet temperature in the condenser of the refrigerator decreases, the pressure difference with the evaporator may become too small, and the periphery of the compressor to prevent compressed gas leakage The circulation of the lubricating oil, which also fills the gaps in the metal casing, causes stagnation and burn-in, but the actual amount of "Vcd_CDP [i]" that is the calculation result can also have a function to prevent this. .

ここで、ステップS207で関数の入力となるQc_R[i]の値は、次の式(10)から求める。
Qc_R[i]=Cpw・ρw・Vc_R[i]・(Tc_in_R[i]-Tc_out_R[i]) …(10)
ここで、式(10)での「Vc_R[i]」および「Tc_out_R[i]」はいずれもステップS206での演算結果である。また、式(10)での「Tc_in_R[i]」は計測値である。「Cpw」は水の比熱を示す物理定数であり、「ρw」は水の密度を示す物理定数である。
Here, the value of Qc_R [i], which is the input of the function in step S207, is obtained from the following equation (10).
Qc_R [i] = Cpw ・ ρw ・ Vc_R [i] ・ (Tc_in_R [i] -Tc_out_R [i]) (10)
Here, “Vc_R [i]” and “Tc_out_R [i]” in Equation (10) are both the calculation results in step S206. Further, “Tc_in_R [i]” in Expression (10) is a measured value. “Cpw” is a physical constant indicating the specific heat of water, and “ρw” is a physical constant indicating the density of water.

ステップS208では、リアルタイムコントローラ105は、ステップS204で生成された「冷却塔13iの冷却塔ファンの最適運転関数」のデータテーブルを用いて、冷却塔13の風量の制御目標値(Vg_CT[1-n])を求める。このとき、リアルタイムコントローラは、関数入力となるWB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]にはセンサの計測値を代入し、制御目標値(Vg_CT[1-n])をリアルタイムで求める。演算結果である「Vg_CT[i]」の実際量が冷却塔風量である場合は、冷却塔風量ファンインバータ周波数に比例させ、「Vg_CT[i]」の実際量が冷却塔出口温度設定値である場合は、冷却塔出口温度計測値が冷却塔出口温度設定値となるように冷却塔ファン変風量制御を行う。冷却塔出口設定値とは、冷凍機への冷却水入口温度設定値と同じになることが多く、冷凍機の凝縮器における冷却水入口温度が低下すると、蒸発器との圧力差が小さくなりすぎる場合があり、圧縮ガスの漏洩防止のための潤滑油の循環が滞り焼きつきの原因になったり、冷凍機の凝縮器における冷却水入口温度が上昇しすぎると、凝縮器が異常高圧になったりするが、これらを防止する働きをも、演算結果である「Vg_CT[i]」の実際量に持たせることができる。
なお、ステップS208においても、Qc_R[i]の算出方法はステップS207と同様である。
In step S208, the real-time controller 105 uses the data table of the “optimum operation function of the cooling tower fan of the cooling tower 13i” generated in step S204 to control the air volume control target value (Vg_CT [1-n ]). At this time, the real-time controller substitutes the measured value of the sensor for WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i], which are function inputs, and obtains the control target value (Vg_CT [1-n]) in real time. When the actual amount of the calculation result “Vg_CT [i]” is the cooling tower air volume, it is proportional to the cooling tower air volume fan inverter frequency, and the actual amount of “Vg_CT [i]” is the cooling tower outlet temperature setting value. In this case, the cooling tower fan variable air volume control is performed so that the measured value of the cooling tower outlet temperature becomes the cooling tower outlet temperature set value. The cooling tower outlet set value is often the same as the cooling water inlet temperature setting value to the refrigerator, and when the cooling water inlet temperature in the refrigerator condenser decreases, the pressure difference with the evaporator becomes too small In some cases, the circulation of lubricating oil to prevent leakage of compressed gas may cause stagnation and burn-in, or if the cooling water inlet temperature in the condenser of the refrigerator rises too much, the condenser will become an abnormally high pressure However, the actual amount of “Vg_CT [i]” that is the calculation result can also have a function of preventing these.
In step S208, the method for calculating Qc_R [i] is the same as in step S207.

このようにして、リアルタイム制御時には、リアルタイムコントローラ105は、算出された4つの制御目標値に基づいて、熱源制御システム100の複合熱源に含まれる各要素を制御する。以上で、図4に示す制御例の説明を終了する。   Thus, at the time of real-time control, the real-time controller 105 controls each element included in the composite heat source of the heat source control system 100 based on the calculated four control target values. Above, description of the control example shown in FIG. 4 is complete | finished.

以下、本実施形態の制御例での作用効果を述べる。   Hereinafter, operational effects of the control example of the present embodiment will be described.

まず、図4に示す本実施形態の制御では、単独熱源ユニット101の要素のうち、2次側の温度差ΔTと冷水流量を考慮せずに熱量だけの問題となる熱源機11、冷却塔13および冷却水ポンプ14の消費エネルギーの場合と、2次側の温度差ΔTにより熱量から冷水流量を考慮する必要のある1次冷水ポンプ12の消費エネルギーの場合とを切り分けて考える。   First, in the control of the present embodiment shown in FIG. 4, among the elements of the single heat source unit 101, the heat source machine 11 and the cooling tower 13, which are problems of only the amount of heat without considering the secondary side temperature difference ΔT and the flow rate of the cold water. The case of the energy consumption of the cooling water pump 14 and the case of the energy consumption of the primary chilled water pump 12 that needs to consider the flow rate of the chilled water from the amount of heat due to the temperature difference ΔT on the secondary side are considered separately.

前者については事前のシミュレーションが可能であるため、リアルタイムの制御での演算負荷を軽減する観点からシミュレーションによる事前演算が好ましい。一方、後者については、2次側の運転状況に応じてΔTの値が逐次変化し、事前のシミュレーションでの特定は非常に困難であるが、リアルタイムでの演算時には計測値を使用すれば足りるので、リアルタイム制御時にはその特定が容易である。   Since the former can be simulated in advance, the prior calculation by simulation is preferable from the viewpoint of reducing the calculation load in real-time control. On the other hand, for the latter, the value of ΔT changes sequentially according to the operating condition on the secondary side, and it is very difficult to specify in advance simulation, but it is sufficient to use the measured value when calculating in real time. In real-time control, the identification is easy.

前者については、事前のシミュレーションに基づいて「熱源機11、冷却塔13の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14の最小消費エネルギーの算出関数」、「冷却水ポンプ14の最適運転関数」、「冷却塔13の最適運転関数」のデータテーブルをそれぞれ生成する(S201〜S204)。そして、リアルタイムコントローラ105は、これらの関数のデータテーブルに計測値を入力することで熱源機11、冷却塔13および冷却水ポンプ14の最小消費エネルギーや、制御目標値(Vcd_CDP[1-n],Vg_CT[1-n])をそれぞれリアルタイムで求める(S206〜S208)。   Regarding the former, based on a prior simulation, “calculation function of minimum energy consumption of heat source unit 11, cooling tower fan of cooling tower 13 and cooling water pump 14”, “optimum operation function of cooling water pump 14”, “cooling tower” The data table of “13 optimum operation functions” is generated (S201 to S204). Then, the real-time controller 105 inputs the measured values to the data table of these functions to thereby determine the minimum energy consumption of the heat source device 11, the cooling tower 13, and the cooling water pump 14, the control target value (Vcd_CDP [1-n], Vg_CT [1-n]) is obtained in real time (S206 to S208).

また、後者については事前のシミュレーションによるテーブル作成は行わずに、リアルタイムコントローラ105はリアルタイムの演算で1次冷水ポンプ12の消費エネルギーを求めている(S206)。そして、リアルタイムコントローラ105は、データテーブルで求めた熱源機11、冷却塔13の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ14の最小消費エネルギーと、リアルタイムの演算で求めた1次冷水ポンプ12の消費エネルギーを合計して単独熱源ユニット101ごとにエネルギー消費量を求める式を生成している(S206)。これにより、本実施形態によれば、上記のように流量と温度とを分解して最適化計算を行うことで、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時の演算量やデータテーブルのデータ量を抑制しつつ、従来よりも精度の高い制御目標値を算出する最適制御が可能となる。   For the latter, the real-time controller 105 obtains the energy consumption of the primary chilled water pump 12 by real-time calculation without creating a table by a prior simulation (S206). Then, the real-time controller 105 totals the minimum energy consumption of the heat source unit 11, the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 obtained from the data table, and the energy consumption of the primary chilled water pump 12 obtained by real-time calculation. Thus, an expression for obtaining the energy consumption is generated for each individual heat source unit 101 (S206). As a result, according to the present embodiment, by performing the optimization calculation by decomposing the flow rate and temperature as described above, while suppressing the amount of calculation and the data amount of the data table in advance simulation and real-time control Thus, it is possible to perform optimal control for calculating a control target value with higher accuracy than in the past.

また、本実施形態では、外気湿球温度や冷凍機冷水の入口出口温度差ΔTの算出に入口温度の計測値および出口温度の計測値や演算値を用いるので、これらのパラメータを固定値とする場合と比べて精度の高い制御目標値を算出する最適制御が可能となる。   In the present embodiment, the measured values of the inlet temperature and the measured values and the calculated values of the outlet temperature are used to calculate the outdoor air wet bulb temperature and the inlet / outlet temperature difference ΔT of the refrigerator cold water. Therefore, these parameters are fixed values. Optimal control for calculating a control target value with higher accuracy than in the case is possible.

さらに、図4に示す本実施形態の制御では、単独熱源ユニット101の最適化は事前のシミュレーションで部分的には行うものの、複合熱源全体としての最適化の計算はリアルタイムで実行している(S206)。そのため、リアルタイムコントローラ105は、演算時に稼働できない単独熱源ユニット101を除外して最適化を行うことができ、単独熱源ユニット101の稼働台数と稼働順序を自由に設定することが可能となる。また、複合熱源全体としての最適化の計算はリアルタイムで実行し、その結果による空調負荷への冷水供給温度を演算決定できるため、単独熱源ユニット101ごとの冷水出口温度をそれぞれの最小消費エネルギー基準で変更することが可能となる。つまり、それぞれの単独熱源の冷水出口温度とその冷水流量の合算で狙った空調負荷への冷水供給温度になるよう演算するのである。また、この演算が可能なため、リアルタイムでの空調負荷側の冷水供給温度と冷水還温度と冷水流量の各計測値から、単独熱源ユニット101ごとの冷水出口温度をそれぞれの最小消費エネルギー基準で変更することで、ヘッダ間バイパス流量も極小化しながらの最適制御が可能となる。   Furthermore, in the control of this embodiment shown in FIG. 4, the optimization of the single heat source unit 101 is partially performed by a prior simulation, but the optimization calculation for the entire composite heat source is executed in real time (S206). ). Therefore, the real-time controller 105 can perform optimization by excluding the single heat source unit 101 that cannot be operated at the time of calculation, and can freely set the number of operating units and the operating order of the single heat source units 101. In addition, optimization calculations for the entire combined heat source can be executed in real time, and the chilled water supply temperature to the air conditioning load can be calculated and determined. Therefore, the chilled water outlet temperature for each individual heat source unit 101 can be determined based on the minimum energy consumption standard. It becomes possible to change. In other words, the calculation is performed so that the chilled water supply temperature to the air conditioning load targeted by the sum of the chilled water outlet temperature of each individual heat source and the chilled water flow rate is obtained. In addition, since this calculation is possible, the chilled water outlet temperature for each individual heat source unit 101 is changed based on the minimum energy consumption standards from the measured values of the chilled water supply temperature, chilled water return temperature, and chilled water flow rate on the air conditioning load side in real time. This makes it possible to perform optimal control while minimizing the header bypass flow rate.

(実施形態の補足事項)
上記の実施形態の説明では、熱源の最適制御の一例として、熱源制御システムでのエネルギー消費量を最適化する計算例を説明した。しかし、本発明は、熱源制御システムにおいて、例えばCO2の排出量やコストなどの他の指標が小さくなるように制御目標値を算出する最適制御の計算にも同様に適用できる。
(Supplementary items of the embodiment)
In the description of the above embodiment, the calculation example for optimizing the energy consumption amount in the heat source control system has been described as an example of the optimal control of the heat source. However, the present invention can be similarly applied to calculation of optimal control in which a control target value is calculated so that other indices such as CO 2 emission amount and cost are reduced in the heat source control system.

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。   From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. It is intended that the scope of the claims extend to the features and advantages of the embodiments as described above without departing from the spirit and scope of the right. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.

11…冷凍機(熱源機R)、12…1次冷水ポンプ、13…冷却塔、14…冷却水ポンプ、100…熱源制御システム、101…単独熱源ユニット、102…往ヘッダ、103…還ヘッダ、104…空調機(AHU)、105…リアルタイムコントローラ、106…外気温湿度センサ、107…記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Refrigerator (heat source machine R), 12 ... Primary chilled water pump, 13 ... Cooling tower, 14 ... Cooling water pump, 100 ... Heat source control system, 101 ... Single heat source unit, 102 ... Out header, 103 ... Return header, 104 ... Air conditioner (AHU), 105 ... Real-time controller, 106 ... Outside temperature / humidity sensor, 107 ... Storage unit

Claims (2)

空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される2次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水1次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水1次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
記憶部を含み、複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水1次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする1次冷水ポンプと、冷水1次還配管の前記1次冷水ポンプの下流側に接続されて1次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水1次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含み、
前記記憶部は、
各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す第1の情報と、
各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す第2の情報と、
各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す第3の情報と、をそれぞれ記憶し、
前記制御装置は、
前記第1の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第1の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記1次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第2の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第3の式を生成し、
各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第3の式に、運転時に逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を運転時にリアルタイムで実行し、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第2の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求め、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第3の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔ファンの風量の制御目標値を求める
ことを特徴とする熱源制御システム。
An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water / air heat exchanger group that exchanges heat with air; and
A forward header for sending cold water toward the air conditioning load;
A return header for receiving cold water sent from the air conditioning load;
A plurality of single heat source units each connected to the forward header via a cold water primary forward pipe and to the return header via a cold water primary return pipe;
A control unit that includes a storage unit and controls the plurality of single heat source units;
With
Each of the single heat source units
A primary chilled water pump which is connected to the return header via a chilled water primary return pipe, gives a flow rate to the chilled water in the pipe and sends it out, and also controls the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump of the chilled water primary return pipe The cold water sent from the primary chilled water pump connected to the downstream side of the chilled water, the heat source machine connected to the forward header via the chilled water primary outgoing pipe downstream of itself, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine Cooling water circulating to transfer exhaust heat between the cooling tower and the heat source unit, a cooling tower having a cooling tower fan for transferring the outside air, which cools the generated exhaust heat by heat exchange with the outside air A cooling water pump for controlling the flow rate,
The storage unit
Information generated in each of the individual heat source units, the temperature of the outside wet bulb, the amount of heat generated by the heat source unit and the cold water outlet temperature of the heat source unit, the heat source unit of the single heat source unit, the cooling tower First information indicating a correspondence relationship between the minimum energy consumption of the fan and the cooling water pump;
Information generated in each of the individual heat source units, including an outside wet bulb temperature, a generated heat amount of the heat source unit, a cold water outlet temperature of the heat source unit, and a control target value of a cooling water flow rate by the cooling water pump. Second information indicating a correspondence relationship;
Information generated in each of the individual heat source units, and the correspondence relationship between the outside wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source unit, the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the control target value of the air amount of the cooling tower fan 3rd information indicating
The controller is
Consumption of the primary chilled water pump based on the first equation for obtaining the minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan and the cooling water pump using the first information and the flow rate of chilled water to the heat source unit By summing the second equation for obtaining energy, a third equation for obtaining energy consumption of the single heat source unit is generated,
A plurality of third equations corresponding to each of the individual heat source units are used to calculate the measured values of the outdoor wet bulb temperature, the generated heat amount of the heat source unit, and the chilled water outlet temperature of the heat source unit that are continuously acquired during operation at a predetermined sampling time. For each of the individual heat source units, and an optimization calculation for obtaining the control target value of the cold water flow rate and the control target value of the cold water outlet temperature of the single heat source unit so that the total value of the energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Run in real time during operation,
The cooling water of the single heat source unit using the second information based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of heat generated by the heat source unit, and the cold water outlet temperature of the heat source unit Find the control target value of the coolant flow rate of the pump,
The cooling tower of the single heat source unit using the third information based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of generated heat of the heat source unit, and the value of the cold water outlet temperature of the heat source unit A heat source control system characterized by obtaining a control target value of fan air volume.
空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される2次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水1次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水1次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水1次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする1次冷水ポンプと、冷水1次還配管の前記1次冷水ポンプの下流側に接続されて1次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水1次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含む熱源制御システムの制御方法であって、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す第1の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す第2の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す第3の情報を生成し、
前記制御装置が、運転時のリアルタイム制御のときに、
前記第1の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第1の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記1次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第2の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第3の式を生成し、
各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第3の式に、運転時逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を実行し、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第2の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求め、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第3の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔ファンの風量の制御目標値を求める
ことを特徴とする熱源制御システムの制御方法。
An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water / air heat exchanger group that exchanges heat with air; and
A forward header for sending cold water toward the air conditioning load;
A return header for receiving cold water sent from the air conditioning load;
A plurality of single heat source units each connected to the forward header via a cold water primary forward pipe and to the return header via a cold water primary return pipe;
A control device for controlling a plurality of the individual heat source units;
With
Each of the single heat source units
A primary chilled water pump which is connected to the return header via a chilled water primary return pipe, gives a flow rate to the chilled water in the pipe and sends it out, and also controls the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump of the chilled water primary return pipe The cold water sent from the primary chilled water pump connected to the downstream side of the chilled water, the heat source machine connected to the forward header via the chilled water primary outgoing pipe downstream of itself, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine Cooling water circulating to transfer exhaust heat between the cooling tower and the heat source unit, a cooling tower having a cooling tower fan for transferring the outside air, which cools the generated exhaust heat by heat exchange with the outside air A control method of a heat source control system including a cooling water pump for controlling a flow rate,
According to the simulation before operation, for each of the single heat source units, the outside air wet bulb temperature, the generated heat amount of the heat source unit and the cold water outlet temperature of the heat source unit, the heat source unit of the single heat source unit, the cooling tower fan And generating first information indicating a correspondence relationship with the minimum energy consumption of the cooling water pump,
Correspondence between the outdoor heat wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source unit, the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the control target value of the cooling water flow rate by the cooling water pump, for each of the individual heat source units by the simulation before operation Generating second information indicating the relationship;
Based on the simulation before operation, for each of the individual heat source units, the correspondence relationship between the outside wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source unit, the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the control target value of the air amount of the cooling tower fan is determined. Generate third information to indicate
When the control device performs real-time control during operation,
Consumption of the primary chilled water pump based on the first equation for obtaining the minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan and the cooling water pump using the first information and the flow rate of chilled water to the heat source unit By summing the second equation for obtaining energy, a third equation for obtaining energy consumption of the single heat source unit is generated,
A plurality of third equations corresponding to each of the individual heat source units are used to calculate the measured values of the outdoor wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source unit, and the cold water outlet temperature of the heat source unit that are continuously acquired during operation at a predetermined sampling time. For each of the individual heat source units, and an optimization calculation for obtaining the control target value of the cold water flow rate and the control target value of the cold water outlet temperature of the single heat source unit so that the total value of the energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Run,
The cooling water of the single heat source unit using the second information based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of heat generated by the heat source unit, and the cold water outlet temperature of the heat source unit Find the control target value of the coolant flow rate of the pump,
The cooling tower of the single heat source unit using the third information based on the value of the outdoor wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the amount of generated heat of the heat source unit, and the value of the cold water outlet temperature of the heat source unit A control method of a heat source control system, characterized in that a control target value of a fan air volume is obtained.
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