JP2018017478A

JP2018017478A - 空調システム及び運転制御方法

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Publication number: JP2018017478A
Application number: JP2016149214A
Authority: JP
Inventors: 潤一萩谷; Junichi Hagitani
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: JP6603627B2

Abstract

【課題】負荷機器の負荷流量に適した熱源機器を組み合わせて運転することである。
【解決手段】冷水を生成して空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃに供給する冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃから冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄに戻される負荷流量を検出するフローメータ２２と、負荷流量に基づいて冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの運転を切り替える制御装置１５とを備え、制御装置１５は、負荷流量と冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量とを比較して、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのうち、負荷流量を上回る流量に最も近い流量を有する一つの冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ、または、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの組み合わせを選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調システム及び運転制御方法に関し、特に、負荷機器の負荷状態に基づいて、複数の熱源機器の運転を制御する空調システム及び運転制御方法に関する。

工場やビル等に設置される空調システムでは、冷凍機やボイラー等の熱源機器を用いて、冷水や温水等の熱流体を空調機等の負荷機器に供給することにより冷房や暖房を行っている。空調システムにおいて、冷房を行う場合、空調機を流れる冷水の流量（負荷流量）に基づいて、冷凍機の運転台数を増減段している。すなわち、空調機の負荷流量が増大した場合には、冷凍機の運転台数を増段して対応し、空調機の負荷流量が減少した場合には、冷凍機の運転台数を減段して対応している。

この冷凍機の増減段の制御として、例えば、特許文献１〜３に記載された制御方法がある。特許文献１には、定格流量が異なる複数の冷凍機を設けて、定格流量の小さい冷凍機から運転を開始し、空調機の負荷流量に対して冷凍機の定格流量が不足したときに次の冷凍機を増段し、空調機の負荷流量の増加に応じて順次、冷凍機を増段する制御が記載されている。すなわち、空調機の負荷流量に応じて、予め決められた順序で冷凍機を増減段する制御が記載されている。特許文献２には、冷凍機を増段するときに、増段候補の冷凍機の定格流量が複数ある場合、定格流量が小さい冷凍機を増段する制御が記載されている。特許文献３には、空調機の負荷流量に対して、例えば、１台の冷凍機と２台の冷凍機とのいずれでも対応することができる場合に、いずれの運転が省エネルギーであるかを判断して、省エネルギーである方の運転を行うことが記載されている。

特開平１０−２１３３３９号公報特開２０１４−０６６４５３号公報特開２０１２−１１２６４９号公報

特許文献１に記載の制御では、負荷機器の負荷流量に対して、定格流量が大きい熱源機器１台で対応可能な場合であっても、小さい定格流量の熱源機器から順次運転するので、複数の熱源機器を運転することになり、熱源機器の運転効率が低い場合がある。特に、複数の熱源機器間の定格流量の差が大きい場合には、小さい定格流量の熱源機器に大きい定格流量の熱源機器を追加運転（増段）したときに熱流体を過剰に供給する場合がある。

一方、特許文献２、３に記載の制御では、熱源機器を増減段する場合に、不足する負荷流量、または余剰な負荷流量に応じて、増減段する熱源機器を選択しているので、上述の課題を解決することができる。特許文献２、３に記載の制御では、増減段する熱源機器については、負荷流量に応じた選択が行われているが、運転中の熱源機器が負荷流量に対して適しているかまでは判断されていない。このため、要求される負荷流量に対して、運転中の熱源機器を含めて適切な熱源機器の選択はされておらず、負荷流量に適した熱源機器の選択が望まれる。

そこで、本発明では、負荷機器の負荷流量に適した熱源機器を組み合わせて運転することを目的とする。

本発明の空調システムは、熱流体を生成して負荷機器に供給する複数の熱源機器と、複数の前記熱源機器の定格流量をそれぞれ記憶する記憶機器と、前記負荷機器から複数の前記熱源機器に戻される前記熱流体の戻り流量である負荷流量を検出する流量検出器と、前記負荷流量に基づいて複数の前記熱源機器の運転を切り替える運転制御装置とを備え、前記運転制御装置は、前記負荷流量と複数の前記熱源機器の定格流量とを比較して、複数の前記熱源機器のうち、前記負荷流量を上回る流量に最も近い流量を有する一つの前記熱源機器、または、複数の前記熱源機器の組み合わせを選択することを特徴とする。

また、空調システムは、複数の前記熱源機器の累積運転時間をそれぞれ計測する計測機器を備え、複数の前記熱源機器に同定格流量の複数の前記熱源機器があり、前記運転制御装置は、同定格流量の前記熱源機器を選択する場合、同定格流量の前記熱源機器のうち累積運転時間が短い前記熱源機器を選択することを特徴とする。

また、空調システムは、複数の前記熱源機器のうち運転可能な複数の前記熱源機器を設定する運転設定機器を備え、前記運転制御装置は、前記運転設定機器により設定された複数の前記熱源機器の中から運転する前記熱源機器を選択することを特徴とする。

また、本発明の運転制御方法は、熱流体を生成して負荷機器に供給する複数の熱源機器と、複数の前記熱源機器の定格流量をそれぞれ記憶する記憶機器と、前記負荷機器から複数の前記熱源機器に戻される前記熱流体の戻り流量である負荷流量を検出する流量検出器とを備えた空調システムに適用され、前記負荷流量に基づいて複数の前記熱源機器の運転を切り替える運転制御方法であって、前記負荷流量と複数の前記熱源機器の定格流量とを比較して、複数の前記熱源機器のうち、前記負荷流量を上回る流量に最も近い流量を有する一つの前記熱源機器、または、複数の前記熱源機器の組み合わせを選択することを特徴とする。

本発明によれば、負荷機器の負荷流量に適した熱源機器を組み合わせて運転することができ、空調システムの省エネルギー化を図ることができる。

第１の実施形態の２ポンプ式の空調システムの概略構成図である。第１の実施形態の運転制御装置による処理を示すフローチャートである。第１の実施形態の負荷流量に対する冷凍機の組み合わせテーブルである。第２の実施形態の制御装置による処理を示すフローチャートである。第２の実施形態の負荷流量に対する冷凍機の組み合わせテーブルである。

まず、第１の実施形態である２ポンプ式の空調システム１００について説明する。空調システム１００は、工場、ビル、ショッピングモール等の大型施設の空調に使用されるセントラル空調システムである。図１に示すように、空調システム１００は、複数の冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ（熱源機器）を一ヶ所に集中設置し、これら冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄによって冷却した冷水（熱流体）を空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃ（負荷機器）に送水して空調を行うものである。

空調システム１００は、並列配置された複数の冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにそれぞれ設けられる１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄと、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの出口側の一次側送水管３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに第１の送りヘッダ４を介して接続された複数台の２次冷水ポンプ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅと、２次冷水ポンプ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅに第２の送りヘッダ６及び二次側送水管７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介して接続され、並列配置された複数の空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃと、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃと二次側戻水管１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを介して接続される第１の戻りヘッダ１１及び第２の戻りヘッダ１２と、第２の戻りヘッダ１２と１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとを接続する一次側戻水管９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄと、第１の送りヘッダ４と第２の戻りヘッダ１２とを接続する連通管１３と、連通管１３に設けられた絞り弁１４と、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃの負荷状態に応じて、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの運転台数、１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ及び２次冷水ポンプ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅを制御する制御装置１５とを備えている。

第１の送りヘッダ４と第２の送りヘッダ６との間には、第１の送りヘッダ４と第２の送りヘッダ６との差圧を一定に保つためのバイパス弁１６が設けられている。

冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄには、定格流量が異なるものと、定格流量が同じものとがある。例えば、冷凍機１Ａの定格流量は１７０ｍ³／ｈ、冷凍機１Ｂ，１Ｃの定格流量はそれぞれ８０ｍ³／ｈ、冷凍機１Ｄの定格流量は５０ｍ³／ｈに設定されている。

空調システム１００は、空調システム１００を流通する冷水の状態を検出するための複数の検出機器を備えている。すなわち、空調システム１００は、第２の送りヘッダ６の冷水の温度を検出する送りヘッダ温度センサ２０と、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃにおいて熱交換された冷水の温度を検出する戻水温度センサ２１と、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃにおいて熱交換されて戻ってくる戻り流量としての冷水流量（負荷流量）を検出する流量検出器としてのフローメータ２２と、第２の戻りヘッダ１２の冷水の温度を検出する戻りヘッダ温度センサ２３とを備えている。戻水温度センサ２１及びフローメータ２２は、第１の戻りヘッダ１１と第２の戻りヘッダ１２の間にそれぞれ設けられている。

これら検出機器は、制御装置１５に電気的に接続されており、その検出結果が制御装置１５に入力される。また、制御装置１５には、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ、１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ、２次冷水ポンプ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅも電気的に接続されている。

制御装置１５には、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの累積運転時間をそれぞれ計測する計測機器１７が接続されている。計測機器１７は、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが空調システム１００に設置されて運転を開始したときからの各運転時間を累積している。また、制御装置１５には、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのうち運転可能冷凍機を設定する運転設定機器１８が接続されている。運転設定機器１８は、例えば、メンテナンスや故障等で一時的に休止状態である休止冷凍機を除外して運転可能な冷凍機を設定するものである。運転設定機器１８により運転可能冷凍機であると設定された冷凍機は、制御装置１５によって負荷流量の供給のために使用される。

制御装置１５は、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃの負荷状態、入力された検出結果、運転設定機器１８による設定、計測機器１７、運転設定機器１８、図示しないコントロールパネルからの指示等に基づいて、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの運転台数の制御、１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ及び２次冷水ポンプ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅの制御を行うプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１５ａと、各冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量等が記憶されている記憶部１５ｂとを備えている。記憶部１５ｂには、ＰＬＣ１５ａが冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの運転台数を制御するためのプログラムも記憶されている。すなわち、本実施形態においては、フローメータ２２により検出された冷水流量（負荷流量）を常に上回るように冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの運転組み合わせを決定するプログラムが記憶されている。なお、記憶部１５ｂは、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等から構成されている。

制御装置１５は、フローメータ２２により検出された負荷流量が変動したとき、その負荷流量と冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量とを比較するとともに、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量のうち、負荷流量を上回る流量に最も近い流量を有する一つの冷凍機、または、複数の冷凍機の組み合わせを選択する。例えば、一つの冷凍機の定格流量で、負荷流量を上回る流量を得ることができる場合があり、また、複数の冷凍機を組み合わせたときの定格流量の合計流量で、負荷流量を上回る流量を得ることができる場合もある。このため、制御装置１５は、負荷流量に基づいて、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのうち、負荷流量に適した冷水流量を供給できる冷凍機の組み合わせを選択する。冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの組み合わせの詳しい制御については後述する。

空調システム１００における冷水の概略の流れについて説明する。１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにより圧送された冷水は、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおいて冷却されて第１の送りヘッダ４に送られる。第１の送りヘッダ４では、１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにより圧送された冷水が集合する。第１の送りヘッダ４の冷水は、２次冷水ポンプ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅにより圧送されて第２の送りヘッダ６及び二次側送水管７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介して空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃに送られる。空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃに供給された冷水は、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃにおいて熱交換されて、二次側戻水管１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ、第１の戻りヘッダ１１、第２の戻りヘッダ１２及び一次側戻水管９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを介して、１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに戻る。１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに戻った冷水は、再び、１次冷水ポンプ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄによって圧送されて、第１の送りヘッダ４、第２の送りヘッダ６、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、第１の戻りヘッダ１１、第２の戻りヘッダ１２を循環する。

次に、制御装置１５による冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの運転組み合わせ制御について、図２、３を参照して説明する。図３に示す組み合わせテーブルでは、フローメータ２２による検出流量を負荷流量とし、組み合わせた冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量の合計を供給流量として負荷流量と供給流量と関係を示している。

図２のステップＳ１００において、フローメータ２２の検出結果を取得してステップＳ１０１に進む。フローメータ２２に検出される冷水流量は、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃにおける負荷流量である。ステップＳ１０１では、運転中冷凍機の定格流量を合計して運転中流量を求めてステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、負荷流量と運転中流量とを比較する。比較した結果、負荷流量が運転中流量より多い場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０３では、運転中流量では負荷流量を満たしていない、すなわち、運転中流量では冷水流量が足りないので冷凍機増段が必要であると判断してステップＳ１０４に進む。

一方、ステップＳ１０２において、負荷流量が運転中流量より少ない場合（Ｎｏ）、現在の運転中冷凍機によって、負荷流量を供給することができているので、現在の運転中冷凍機の運転を維持して一連の制御を終了する。

ステップＳ１０４では、負荷流量を上回る流量に最も近い供給流量となる冷凍機の組み合わせを選択する。すなわち、負荷流量と、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量を組み合わせたときの供給流量とを比較して、その組み合わせのなかから、負荷流量を上回る流量に最も近い供給流量となる冷凍機の組み合わせを選択して、ステップＳ１０５に進む。

ここで、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量の組み合わせについて説明する。冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを組み合わせることによって様々な供給流量を設定することができる。このため、これら供給流量のなかから、負荷流量を上回る流量に最も近い供給流量を選択することが、負荷流量に対する最も無駄の少ない供給流量となる。このとき、運転中や停止中等の運転状態に関係なく、全ての冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの組み合わせを考慮して、負荷流量に最適な供給流量が得られる組み合わせを選択する。

そこで、本実施形態では、負荷流量と、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量を組み合わせたときの供給流量とを比較して、負荷流量に適した供給流量となる冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの組み合わせを見つけ出して、その組み合わせを選択する。冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの定格流量の組み合わせによる供給流量は予め算出することができるので、図３に示すように、算出した供給流量をテーブル化して、組み合わせテーブルとして制御装置１５の記憶部１５ｂに予め記憶する。

そして、ステップＳ１０４において、組み合わせテーブルを使用して、負荷流量と供給流量とを比較して、負荷流量を上回る流量に最も近い供給流量となる冷凍機の組み合わせを選択する。組み合わせテーブルを使用することによって、供給流量の算出を省略することができ、制御装置１５の演算負荷を低減することができる。

ステップＳ１０２〜Ｓ１０４における具体的な制御について図３の組み合わせテーブルを参照して説明する。符号Ｆ１，Ｆ２で示すように、フローメータ２２の検出結果（負荷流量）が４０ｍ³／ｈから５０ｍ³／ｈに増大した場合、運転中の冷凍機１Ｄの定格流量（５０ｍ³／ｈ）では足りなくなり、冷凍機を増段する必要が生じる。

このとき、冷凍機１Ｄに、冷凍機１Ｂ，１Ｃの何れかを追加運転することが考えられるが、本実施形態では、この組み合わせテーブルに基づき、負荷流量（５０ｍ³／ｈ）に適した冷凍機の組み合わせを選択する。すなわち、組み合わせテーブルによると、負荷流量（５０ｍ³／ｈ）は、冷凍機１Ｂ（８０ｍ³／ｈ）の１台のみで賄えるので、冷凍機１Ｄを停止して冷凍機１Ｂのみを運転する。

冷凍機１Ｄに加えて冷凍機１Ｂを追加運転した場合、供給流量は１３０ｍ³／ｈとなり、負荷流量（５０ｍ³／ｈ）に対して、冷水流量８０ｍ³／ｈの過剰供給になる。しかし、冷凍機１Ｂのみの場合、供給流量は８０ｍ³／ｈとなり、負荷流量（５０ｍ³／ｈ）に対して、冷水流量３０ｍ³／ｈの余剰供給で済む。

また、符号Ｆ３，Ｆ４で示すように、フローメータ２２の検出結果（負荷流量）が１２０ｍ³／ｈから１３０ｍ³／ｈに増大した場合、冷凍機１Ｂ，１Ｄ，１Ｃを運転することが考えられるが、組み合わせテーブルに基づき、負荷流量（１３０ｍ³／ｈ）に適した冷凍機の組み合わせ、この場合、冷凍機１Ｂ，１Ｃの２台の運転に切り替える。冷凍機１Ｂ，１Ｄ，１Ｃを運転した場合、供給流量は２１０ｍ³／ｈとなり、負荷流量（１３０ｍ³／ｈ）に対して、冷水流量８０ｍ³／ｈの過剰供給になる。しかし、冷凍機１Ｂ，１Ｃの場合、供給流量は１６０ｍ³／ｈとなり、負荷流量（１３０ｍ³／ｈ）に対して、冷水流量３０ｍ³／ｈの余剰供給で済む。

さらに、符号Ｆ５，Ｆ６で示す場合も同様であり、フローメータ２２の検出結果（負荷流量）が１５０ｍ³／ｈから１６０ｍ³／ｈに増大した場合、冷凍機１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを運転することが考えられるが、組み合わせテーブルに基づき、負荷流量（１６０ｍ³／ｈ）に適した冷凍機の組み合わせ、この場合には、冷凍機１Ａのみの運転に切り替える。この場合には、冷凍機１Ｂ，１Ｄ，１Ｃを運転した場合、冷水流量５０ｍ³／ｈの過剰供給になるが、冷凍機１Ａのみの運転では、冷水流量１０ｍ³／ｈの余剰供給で済む。

フローチャートの説明に戻り、ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４において選択された冷凍機のなかに同定格流量の冷凍機が１台あるかを判断する。選択された冷凍機のなかに同定格流量の冷凍機が１台ある場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に進み、選択された冷凍機のなかに同定格流量の冷凍機がない場合（Ｎｏ）、あるいは、同定格流量の冷凍機の全てが選択されている場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６では、計測機器１７によって計測された、同定格流量の冷凍機の累積運転時間を比較して運転時間の短い冷凍機を選択する。すなわち、複数の同定格流量の冷凍機がある場合、これらをバランスよく運転するために、累積運転時間が短い冷凍機を選択して、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、組み合わせに選択された冷凍機を運転して、一連の制御を終了する。

ステップＳ１０５、Ｓ１０６における具体的な制御について図３の組み合わせテーブルを参照して説明する。符号Ｆ１，Ｆ２で示すように、フローメータ２２の検出結果（負荷流量）が４０ｍ³／ｈから５０ｍ³／ｈに増大した場合、運転中の冷凍機１Ｄの定格流量（５０ｍ³／ｈ）では足りなくなり、冷凍機を増段する必要が生じる。

このとき、冷凍機１Ｂ，１Ｃの何れか一方を運転することになるが、運転する冷凍機を選択する場合、冷凍機１Ｂ，１Ｃの各累積運転時間を参照する。ここでは、冷凍機１Ｂのほうが、冷凍機１Ｃよりも累積運転時間が短いので、冷凍機１Ｂを選択する。

また、符号Ｆ７，Ｆ８で示すように、フローメータ２２の検出結果（負荷流量）が２１０ｍ³／ｈから２２０ｍ³／ｈに増大した場合、冷凍機１Ａの運転を継続するとともに冷凍機１Ｄを停止して、冷凍機１Ｂ，１Ｃの何れか一方を運転することになる。運転する冷凍機を選択する場合、冷凍機１Ｂ，１Ｃの各累積運転時間を参照する。ここでも、冷凍機１Ｂのほうが、冷凍機１Ｃよりも累積運転時間が短いので、冷凍機１Ｂを選択する。

図３に示す組み合わせテーブルでは、冷凍機１Ｂ，１Ｃの累積運転時間を比較したとき、冷凍機１Ｂのほうが、冷凍機１Ｃよりも累積運転時間が短いので、冷凍機１Ｂを優先的に運転するテーブルとなっている。また、冷凍機１Ｃのほうが、冷凍機１Ｂよりも累積運転時間が短い場合には、図３に示す冷凍機１Ｂ，１Ｃの運転制御を逆にすればよい。すなわち、冷凍機１Ｂ，１Ｃの累積運転時間に基づいて、冷凍機１Ｂ，１Ｃのいずれかを優先的に選択する２つの組み合わせテーブルを予め記憶部１５ｂに記憶しておき、累積運転時間に応じて、使用する組み合わせテーブルを選択する。なお、冷凍機の組み合わせを算出する毎に、冷凍機１Ｂ，１Ｃの累積運転時間を比較して、累積運転時間が短い冷凍機を選択してもよい。

このように、空調システム１００に使用される冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのなかで、空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃの負荷流量に応じて、その負荷流量を上回る流量に最も近い供給流量を有する冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの組み合わせを選択するので、負荷流量に適した冷水流量を供給することができ、過剰な冷水供給を低減することができる。特に、運転中や停止中等の運転状態に関係なく、全ての冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの組み合わせを考慮して、負荷流量に最適な供給流量が得られる組み合わせを選択するので、負荷流量に対する冷水供給を最適化することができる。その結果、空調システム１００の省エネルギー化を図ることができる。

また、同定格流量の冷凍機１Ｂ，１Ｃがある場合、それらのうち累積運転時間が短い冷凍機１Ｂを優先的に使用することによって、同定格流量の冷凍機１Ｂ，１Ｃをバランスよく運転することができ、これら冷凍機１Ｂ，１Ｃの機器寿命を伸ばすことができる。

なお、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを増段する場合について説明したが、減段する場合についても同様の制御を行う。また、熱源機器として冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを用いて冷水を空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃに供給していたが、熱源機器としてボイラー等を用いて温水を空調機８Ａ，８Ｂ，８Ｃに供給してもよい。また、本発明を１ポンプ式の空調システムに適用することも可能である。

次に、第２の実施形態について図４、５を参照して説明する。図１〜３を参照して説明した第１の実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。第２の実施形態は、運転可能な冷凍機の情報を取得して、運転可能な冷凍機によって負荷流量に対する冷凍機の組み合わせを行う。

第２の実施形態における制御を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４におけるステップＳ２００では、運転設定機器１８による冷凍機の運転設定状態を取得してステップＳ２０１に進む。すなわち、空調システム１００においては、冷凍機のメンテナンス等のために、複数の冷凍機のうち一部の冷凍機を一時的に休止状態とすることがある。この場合、休止状態の冷凍機は使用することができないので、運転設定機器１８によって運転可能な冷凍機を設定し、この設定状態の情報を制御装置１５に出力する。制御装置１５は、運転設定機器１８からの情報に基づいて運転可能な冷凍機を判断する。

ステップＳ２０１〜Ｓ２０４までは、図２のステップＳ１００〜Ｓ１０３と同様の制御を行う。次に、ステップＳ２０５では、運転可能冷凍機以外の冷凍機を、冷凍機の組み合わせ対象から除外して、ステップＳ２０６に進む。ステップ２０６〜Ｓ２０９では、図２のステップＳ１０４〜Ｓ１０７と同様の制御を行う。

また、ステップＳ２００において、運転設定機器１８による冷凍機の運転設定状態を取得したときに、運転可能な冷凍機による組み合わせテーブルを作成してもよい。例えば、冷凍機１Ｃがメンテナンスで休止されている場合には、図５に示すように、冷凍機１Ｃを休止して、他の冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｄによる組み合わせテーブルを作成する。

図５に示す組み合わせテーブルでは、冷凍機１Ｃは休止状態であるので、図５中、符号Ｇ１、Ｇ２で示す部分では、図３に示す組み合わせテーブルと比較すると、冷凍機１Ｂ，１Ｃに代えて冷凍機１Ａを使用する組み合わせとしている。また、図中符号Ｇ３で示す負荷流量３００ｍ³／ｈ以上には対応することができない。なお、図示は省略するが、冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｄのうちいずれかがメンテナンスで休止されている場合の組み合わせテーブルも作成する。さらに、複数の冷凍機がメンテナンスで休止されている場合の組み合わせテーブルを作成してもよい。

このように、メンテナンス等により冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのいずれかが休止状態であっても、この休止状態である冷凍機を除外して、冷凍機を組み合わせることができる。また、休止状態の冷凍機を除外した組み合わせテーブルを用意することによって、負荷流量に応じて、その負荷流量を上回る流量に最も近い供給流量を有する冷凍機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの組み合わせを選択するので、負荷流量に適した冷水流量を供給することができ、過剰な冷水供給を低減することができる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ冷凍機、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ１次冷水ポンプ、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ一次側送水管、４第１の送りヘッダ、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ２次冷水ポンプ、６第２の送りヘッダ、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ二次側送水管、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ空調機、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ一次側戻水管、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ二次側戻水管、１１第１の戻りヘッダ、１２第２の戻りヘッダ、１３連通管、１４絞り弁、１５制御装置、１５ａＰＬＣ、１５ｂ記憶部、１６バイパス弁、１７計測機器、１８運転設定機器、２０送りヘッダ温度センサ、２１戻水温度センサ、２２フローメータ、２３戻りヘッダ温度センサ、１００空調システム。

Claims

熱流体を生成して負荷機器に供給する複数の熱源機器と、
複数の前記熱源機器の定格流量をそれぞれ記憶する記憶機器と、
前記負荷機器から複数の前記熱源機器に戻される前記熱流体の戻り流量である負荷流量を検出する流量検出器と、
前記負荷流量に基づいて複数の前記熱源機器の運転を切り替える運転制御装置と、
を備え、
前記運転制御装置は、
前記負荷流量と複数の前記熱源機器の定格流量とを比較して、複数の前記熱源機器のうち、前記負荷流量を上回る流量に最も近い流量を有する一つの前記熱源機器、または、複数の前記熱源機器の組み合わせを選択する
ことを特徴とする空調システム。
請求項１に記載の空調システムであって、
複数の前記熱源機器の累積運転時間をそれぞれ計測する計測機器を備え、
複数の前記熱源機器に同定格流量の複数の前記熱源機器があり、
前記運転制御装置は、
同定格流量の前記熱源機器を選択する場合、同定格流量の前記熱源機器のうち累積運転時間が短い前記熱源機器を選択する
ことを特徴とする空調システム。
請求項１または２に記載の空調システムであって、
複数の前記熱源機器のうち運転可能な複数の前記熱源機器を設定する運転設定機器を備え、
前記運転制御装置は、
前記運転設定機器により設定された複数の前記熱源機器の中から運転する前記熱源機器を選択する
ことを特徴とする空調システム。
熱流体を生成して負荷機器に供給する複数の熱源機器と、
複数の前記熱源機器の定格流量をそれぞれ記憶する記憶機器と、
前記負荷機器から複数の前記熱源機器に戻される前記熱流体の戻り流量である負荷流量を検出する流量検出器と、
を備えた空調システムに適用され、前記負荷流量に基づいて複数の前記熱源機器の運転を切り替える運転制御方法であって、
前記負荷流量と複数の前記熱源機器の定格流量とを比較して、複数の前記熱源機器のうち、前記負荷流量を上回る流量に最も近い流量を有する一つの前記熱源機器、または、複数の前記熱源機器の組み合わせを選択することを特徴とする運転制御方法。