JP2018059680A - 熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の熱源を備える熱源システム1に適用され、外部負荷6へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるようにヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dを制御する熱源システム1の上位制御装置であって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bは、吸収式冷凍機2c、2dよりも成績係数(COP)が高く、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の吸収式冷凍機2c、2dの変更後予測値が、吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対して上回る時、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度制御を行う熱媒出口温度変更手段を備える。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、COPの高いヒートポンプ式冷凍機をベース熱源とし、COPの低い吸収式冷凍機が稼働している間はヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度設定値を下げることが開示されている。特許文献1の発明は、冷房運転に対する技術であるが、これを暖房運転に適用することも可能である。
例えば、冷房運転において冷水出口温度設定値をステップ状に急減させた場合、冷水入口温度の急激な低下に伴い、COPの低い吸収式冷凍機の冷水出口温度が下がる、または吸収式冷凍機の負荷が下がることによって吸収式冷凍機が軽負荷停止となる虞がある。これに至る要因は、冷水出口温度設定の変更による急激な製造熱量の変化に対し、ヒートポンプ式冷凍機と吸収式冷凍機で応答の速度が異なることが挙げられる。一般的に、吸収式冷凍機はヒートポンプ式冷凍機と比較して応答が遅く、能力を急に変更することが困難である。
また、上記特許文献1に開示された発明では、吸収式冷凍機が稼働しておらずかつ冷水入口温度が一定以下であれば、冷水出口温度設定を元の状態に戻すとしていることにより、冷水入口温度が十分に低い状態で冷水出口温度設定値を戻す場合があるため、過渡的に冷水出口温度と冷水入口温度との温度差が小さくなり、ヒートポンプ式冷凍機が軽負荷停止に至る可能性があるという問題があった。
本発明の第一態様に係る熱源システムの制御装置は、複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御装置であって、前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対して上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度制御を行う熱媒出口温度変更手段を備える。
また、各熱源機の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
また、第2熱源機が軽負荷停止すると判定されると、第1熱源機の熱媒出口温度を変更しないため、第2熱源機の軽負荷停止を回避することができる。
ここで、変更後予測値とは、第2熱源機の熱媒出口温度、熱媒入口温度、負荷率等である。
ここで、熱源機の負荷率とは、その熱源機の定格出力に対する熱源機の出力の割合を示す。
そこで、第2熱源機の変更後予測値が第2軽負荷停止閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、変更後予測値の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
また、第1熱源機が軽負荷停止すると判定されると、熱媒出口温度を事前に変更前の値に戻すため、第1熱源機の軽負荷停止を回避することができる。
そこで、第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率が第1軽負荷停止閾値より小さい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
また、各熱源機の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
また、第1熱源機が過負荷になると判定されると、熱媒出口温度を変更しないため、第1熱源機の過負荷運転を回避することができる。
そこで、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率が第1過負荷閾値より小さい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、過負荷運転を回避することができる。
また、第1熱源機が過負荷運転すると判定されると、熱媒出口温度を事前に変更前の値に戻すため、第1熱源機の過負荷運転を回避することができる。
そこで、第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率が第1過負荷閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、過負荷運転を回避することができる。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について、図1乃至図4を用いて説明する。
図1には、本実施形態に係る熱源システムの概略構成が示されている。
図1に示されるように、熱源システム1は、熱源機(熱源)2と、ポンプ3と、サプライヘッダ4と、リターンヘッダ5と、外部負荷6を主な構成として備えている。
熱源機2は、ヒートポンプ式冷凍機(第1熱源機)2a、2b及び吸収式冷凍機(第2熱源機)2c、2dとから構成される。ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dは、外部負荷6に対して各々並列に設置されている。一般的に、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bは、吸収式冷凍機2c、2dに対しCOPが高いとされる。
ポンプ3は、冷水ポンプ3a、3b、3c及び3dとから構成される。
図2に示されるように、ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dの制御装置である冷凍機制御装置10a、10b、10c及び10dは、上位制御装置20と接続されている。上位制御装置20は、例えば熱源システム1全体を制御する制御装置であり、ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dの制御を行う他、例えば冷水ポンプ3a、3b、3c及び3dの回転数制御等を行う。
上位制御装置20及び冷凍機制御装置10a、10b、10c及び10dは、一つのMPUによって具現化されてもよいし、個別のMPUによって具現化されてもよい。
上位制御装置20は、外部負荷6へ供給する冷水の温度である冷水出口温度(熱媒出口温度)の制御を行う冷水出口温度制御(熱媒出口温度制御)を行っている。
上位制御装置20は、冷水出口温度制御を行うにあたり、吸収式冷凍機2c、2d各々の軽負荷停止条件に従い、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度(熱媒出口温度)の設定値の変更を許可する。
図3のフローチャートに示されるヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度制御は、各ヒートポンプ式冷凍機2a、2bに対し実行される。本実施形態では、吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件に基づくヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度制御について説明する。
まず、上位制御装置20は、全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し以下の処理を行ったかどうかの判定を行う(S300)。ステップS300において全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し処理を行ったと判定された場合は、図4のステップS309へ遷移する。ステップS309の処理については後述する。ステップS300において全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し処理を行っていないと判定された場合は、ステップS301へ遷移する。
ステップS301において、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値変更を行うにあたり、吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件が次のいずれであるかを判定する。
(A)吸収式冷凍機2cの冷水出口温度最小値の予測値(変更後予測値)をT2out_aとすると、T2out_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(B)吸収式冷凍機2cの冷水入口温度最小値の予測値(変更後予測値)をT2in_aとすると、T2in_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(C)吸収式冷凍機2cの負荷率の予測値(変更後予測値)をL2_aとすると、L2_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
ここで、吸収式冷凍機2cの負荷率とは、その吸収式冷凍機2cの定格出力に対する吸収式冷凍機2cの出力の割合を示す。
ステップS301において(A)であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値変更に伴い変化する吸収式冷凍機2cの冷水出口温度の過渡的な最小値の予測値T2out_aを予測する(S302)。
T2out_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前の吸収式冷凍機2cの冷水出口温度をT2out_b、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更後設定温度をT1out_a、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前設定温度をT1out_b、稼働中のヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水流量をFR1_on、稼働中の全ての熱源機2の冷水流量をFRA_onとすると、以下の(1)式で表される。
ここで、第2軽負荷停止閾値(a)は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止する時の吸収式冷凍機2cの冷水出口温度である。さらには、これに余裕度αを加えた温度とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
T2in_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前の吸収式冷凍機2cの冷水入口温度をT2in_bとすると、以下の(2)式で表される。
ここで、第2軽負荷停止閾値(b)は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止する時の吸収式冷凍機2cの冷水入口温度である。さらには、これに余裕度αを加えた温度とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
L2_aは、吸収式冷凍機2cのヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更に伴い過渡的に生じる吸収式冷凍機2cの冷水出口温度と冷水入口温度との差の最小値をT2dif_a、吸収式冷凍機2cの冷水流量をFR2(m3/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m3)、吸収式冷凍機2cの定格能力をRC2(kW)とすると、以下の(3)式で表される。
ここで、第2軽負荷停止閾値(c)は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止する時の吸収式冷凍機2cの負荷率である。さらには、これに余裕度αを加えた負荷率とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
以上の処理を全ての吸収式冷凍機2c、2dに対して行った後ステップS300へ遷移すると、全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し処理を行ったと判定され、図4のステップS309へ遷移する。全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいてヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値が変更可能となったか否かを判定する(S309)。全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいて変更可能であると判定された場合はステップS310へ遷移する。ステップS309において、いずれかまたは全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいて変更可能となっていないと判定された場合は、条件を満たさないためヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更せず、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更可能か否かの判定情報を初期化し(S311)、ステップS300へ遷移する。ステップS309において全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいて設定値が変更可能であると判定された場合は、全ての吸収式冷凍機2c、2dが条件を満たすことから、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値をT1out_aに変更する(S310)。
ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更したと仮定した場合の吸収式冷凍機2c、2dの冷水出口温度が吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止閾値より大きければヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更する。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴う吸収式冷凍機2c、2dの冷水出口温度の変化を予測し、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止にならないように制御することから、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を制御することから、各熱源機2の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
また、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止すると判定されると、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度を変更しないため、吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止を回避することができる。
以下、本発明の第2実施形態について、図5を用いて説明する。
上記した第1実施形態では、吸収式冷凍機の軽負荷停止条件に従い、ヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値の変更を行うとしたが、本実施形態では、変更したヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻す際に発生するヒートポンプ式冷凍機及び吸収式冷凍機の軽負荷停止を回避するものである。その他の点については第1実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
図5のフローチャートに示される冷水出口温度制御は、各ヒートポンプ式冷凍機2a、2bに対し実行される。本実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機2aに対する冷水出口温度制御について説明する。
図4のステップS310において変更されたヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻すにあたり、これによるヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率の過渡的な最小値の予測値L1_arを予測する(S401)。
L1_arは、ヒートポンプ式冷凍機2aの現在の冷水入口温度をT1in_n、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前(すなわち元に戻した場合)のヒートポンプ式冷凍機2aの冷水出口温度をT1out_b、ヒートポンプ式冷凍機2aの冷水流量をFR1、ヒートポンプ式冷凍機2aの定格能力をRC1とすると、以下の(5)式で表される。
ここで、第1軽負荷停止閾値は、ヒートポンプ式冷凍機2aが軽負荷停止する時のヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率である。さらには、これに余裕度αを加えた負荷率とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
次に、以上の冷水出口温度制御を残りのヒートポンプ式冷凍機(本実施形態の場合、ヒートポンプ式冷凍機2b)に対しても同様に実行する。
以下に、例えば吸収式冷凍機2cの軽負荷停止を回避する場合の処理について説明する。
ステップS402にてL1_arが第1軽負荷停止閾値以上であると判定された場合は、ステップS405へ遷移する。
変更されたヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻すにあたり、現在の吸収式冷凍機2cの負荷率L2_nを算出する(S405)。
L2_nは、吸収式冷凍機2cの冷水出口温度と冷水入口温度との差をT2dif_n、吸収式冷凍機2cの冷水流量をFR2(m3/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m3)、吸収式冷凍機2cの定格能力をRC2(kW)とすると、以下の(6)式で表される。
nが、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至る閾値である第2軽負荷停止閾値(c)より小さいか否かを判定し(S406)、L2_nが第2軽負荷停止閾値(c)より小さいと判定された場合はステップS403へ遷移する。L2_nが第2軽負荷停止閾値(c)以上であると判定された場合は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至らないと判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻さず、ステップS401へ遷移する。
吸収式冷凍機2c、2dが複数台備えられた熱源システム1においては、ステップS405の判定を各吸収式冷凍機2c、2dに対して実行してもよい。
ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合のヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率が、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの軽負荷停止閾値より小さければヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を元の値に戻す。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴うヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率の変化を予測し、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが軽負荷停止にならないように制御することから、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが軽負荷停止をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが軽負荷停止すると判定されると、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度を変更前の値に戻すため、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの軽負荷停止を回避することができる。
また、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止すると判定されると、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度を変更前の値に戻すため、吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止を回避することができる。
以下、本発明の第3実施形態について、図6を用いて説明する。
上記した第1実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値の変更に伴う吸収式冷凍機の軽負荷停止を回避するとしたが、本実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値の変更に伴うヒートポンプ式冷凍機の過負荷運転を回避するものである。その他の点については第1実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
図6のフローチャートに示される冷水出口温度制御は、各ヒートポンプ式冷凍機2a、2bに対し実行される。本実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機2aに対する冷水出口温度制御について説明する。
冷水出口温度の設定値変更を行うにあたり、まず、冷水出口温度の設定値変更に伴い変化するヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率の過渡的な最大値の予測値L1_aを予測する(S501)。
L1_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更に伴い過渡的に生じるヒートポンプ式冷凍機2aの冷水出口温度と冷水入口温度との差の最大値をT1dif_a、ヒートポンプ式冷凍機2aの冷水流量をFR1(m3/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m3)、ヒートポンプ式冷凍機2aの定格能力をRC1(kW)とすると、以下の(7)式で表される。
ここで、過負荷運転とは、定格能力を超えた負荷がかかる状態である。第1過負荷閾値は、ヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷運転に至る時のヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率であり、定格負荷、つまり100%である。さらには、これに余裕度にあたるパラメータαを減算した負荷率とすることが好ましい。パラメータαを減算することにより、過負荷をより未然に防ぐことができる。
次に、以上の冷水出口温度制御を残りのヒートポンプ式冷凍機(本実施形態の場合、ヒートポンプ式冷凍機2b)に対しても同様に実行する。
まず、図6のステップS503において変更されたヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻すにあたり、現在のヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率L1_nを算出する(S504)。
L1_nは、ヒートポンプ式冷凍機2aの現在の冷水出口温度と冷水入口温度との差をT1dif_n、ヒートポンプ式冷凍機2aの冷水流量をFR1(m3/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m3)、ヒートポンプ式冷凍機2aの定格能力をRC1(kW)とすると、以下の(9)式で表される。
次に、以上の冷水出口温度制御を残りのヒートポンプ式冷凍機(本実施形態の場合、ヒートポンプ式冷凍機2b)に対しても同様に実行する。
ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更したと仮定した時、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率がヒートポンプ式冷凍機2a、2bの第1過負荷閾値以下であればヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更する。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴うヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率の変化を予測し、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが過負荷運転にならないように制御することから、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが過負荷をおこす虞がなく、各冷水出口温度を変更することができる。
また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を制御することから、各熱源機2の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが過負荷になると判定されると、冷水出口温度を変更しないため、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの過負荷運転を回避することができる。
以下、本発明の第4実施形態について、説明する。
上記した第1乃至第3実施形態では、冷水出口温度、冷水入口温度及び各熱源機の負荷率等に基づき条件の判定を行うとしたが、本実施形態では、これら条件判定に用いる値の過渡的な揺らぎを除外するものである。その他の点については第1乃至第3実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
(A)T2out_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(B)T2in_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(C)L2_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
すなわち、吸収式冷凍機2cの冷水出口温度最小値の予測値T2out_a、吸収式冷凍機2cの冷水入口温度最小値の予測値T2in_a、及び吸収式冷凍機2cの負荷率の予測値L2_aに基づき軽負荷停止の条件判定を行っている。
例えば、吸収式冷凍機2c、2d起動後の一定期間は、一般的に吸収式冷凍機2c、2dは能力を発揮するのに時間を要するため、上述した条件判定に用いる各値が変化し続ける。この変化中の値に基づいて軽負荷停止の条件判定を行うと、意図しない判断が行われる場合がある。この時システムCOPが低下するだけでなく、軽負荷停止に至る可能性がある。
このように、軽負荷停止条件及び過負荷条件の条件判定に用いる各値が条件を一定期間満たした場合に、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値の変更または戻しを行う。
吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止の条件判定に用いる各値(吸収式冷凍機2c、2dの冷水出口温度、吸収式冷凍機2c、2dの冷水入口温度、及び吸収式冷凍機2c、2dの負荷率)は、熱源システム1における各熱源機2、ポンプ3及び外部負荷6の変動に応じて過渡的に変化する値である。例えば、吸収式冷凍機2cの起動後の一定期間は能力を発揮するのに時間を要するため、前述の条件判定に用いる各値は値が変化し続ける。この変化中の値に基づいた前述の条件判定に用いる各値と第2軽負荷停止閾値とを用いて判定を行う場合、前述の条件判定に用いる各値は過渡的な揺らぎを含むため正確な判定にはならない虞がある。過渡的な揺らぎを含む判定により不必要な制御が発生し、熱源システム1全体のCOPが低下するだけでなく、軽負荷停止に至る可能性がある。
そこで、吸収式冷凍機2c、2dの前述の条件判定に用いる各値が第2軽負荷停止閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に冷水出口温度制御を行うものとする。これにより、前述の条件判定に用いる各値の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム1全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
そこで、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率が第1軽負荷停止閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に冷水出口温度制御を行うものとする。また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率が第1過負荷閾値より小さい期間が一定期間以上であった場合に冷水出口温度制御を行うものとする。これにより、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム1全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
過負荷運転を回避する場合も同様のことがいえる。
例えば、上述した各実施形態を組み合わせて実施してもよい。
温熱出力の場合は、例えば吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件において、吸収式冷凍機2cの冷水出口温度が一定値以上であることが軽負荷停止条件となるなど、温度の取り扱いが冷熱出力の場合の逆になる。
2 熱源機
2a、2b ヒートポンプ式冷凍機
2c、2d 吸収式冷凍機
3 ポンプ
4 サプライヘッダ
5 リターンヘッダ
6 外部負荷
10a、10b、10c、10d 冷凍機制御装置
20 上位制御装置
Claims (14)
- 複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御装置であって、
前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、
前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度制御を行う熱媒出口温度変更手段を備えた熱源システムの制御装置。 - 前記変更後予測値は、前記第2熱源機の熱媒出口温度であり、
前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の熱媒出口温度に基づく値である請求項1に記載の熱源システムの制御装置。 - 前記変更後予測値は、前記第2熱源機の熱媒入口温度であり、
前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の熱媒入口温度に基づく値である請求項1に記載の熱源システムの制御装置。 - 前記変更後予測値は、前記第2熱源機の負荷率であり、
前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の負荷率に基づく値である請求項1に記載の熱源システムの制御装置。 - 前記第2熱源機の前記変更後予測値が、前記第2軽負荷停止閾値に対し上回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
- 前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機の軽負荷停止となる第1軽負荷停止閾値に対して下回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻す前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えた請求項1から請求項5のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
- 前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が前記第1軽負荷停止閾値に対し下回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項6に記載の熱源システムの制御装置。
- 前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機が過負荷となる第1過負荷閾値に対して下回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えた請求項1から請求項7のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
- 前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が前記第1過負荷閾値に対し下回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項8に記載の熱源システムの制御装置。
- 前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態で、前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機が過負荷となる前記第1過負荷閾値に対して上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻す前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えた請求項8または請求項9に記載の熱源システムの制御装置。
- 前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での前記第1熱源機の負荷率が前記第1過負荷閾値に対し上回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項10に記載の熱源システムの制御装置。
- 請求項1から請求項11のいずれかに記載の熱源システムの制御装置を備える熱源システム。
- 複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御方法であって、
前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、
前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度変更過程を有する熱源システムの制御方法。 - 複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御プログラムであって、
前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、
前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度変更過程を有する熱源システムの制御プログラム。
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