JP2022116781A - heat source system - Google Patents

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Abstract

To achieve energy saving of a heat source system.SOLUTION: In a heat source system (refrigerator system 1), a prediction execution section 66 derives prediction values of a system COP for respective condition sets through inputting the condition sets obtained by applying current values of heat loads to a condition database 72 into a machine learning model which predicts the system COP indicating the heat load with respect to entire power consumption including a heat source machine (refrigerator 10) and an auxiliary heat source machine in accordance with input of the condition set. An optimal value determination section 68 determines respective values of the condition sets corresponding to the highest prediction value of system COP among a plurality of prediction values of system COP derived with the prediction execution section 66 as optimal values.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱源機を含む熱源システムに関する。 The present invention relates to a heat source system including heat source equipment.

熱源機を含む熱源システムとして、例えば、冷凍機を含む冷凍機システムがある。特許文献1には、冷凍機で冷却された冷水が空調機などの負荷設備に供給される冷凍機システムが開示されている。 As a heat source system including a heat source machine, for example, there is a refrigerator system including a refrigerator. Patent Literature 1 discloses a refrigerator system in which cold water cooled by a refrigerator is supplied to load equipment such as an air conditioner.

特開平8-35708号公報JP-A-8-35708

熱源システムの一例である冷凍機システムは、例えば、冷凍機の他、冷水1次ポンプ、冷水2次ポンプ、冷却塔、冷却水ポンプを含んで構成される。これら各機器は、予め人為的に決められた運転条件に従って運転される。しかし、この運転条件は、人為的に決められるため、必ずしも熱源システム全体として省エネルギー化されたものであるとは限らない。 A refrigerator system, which is an example of a heat source system, includes, for example, a refrigerator, a cold water primary pump, a cold water secondary pump, a cooling tower, and a cooling water pump. Each of these devices is operated according to operating conditions that are artificially determined in advance. However, since this operating condition is determined artificially, the heat source system as a whole is not necessarily energy-saving.

本発明は、このような課題に鑑み、省エネルギー化が可能な熱源システムを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat source system capable of saving energy.

上記課題を解決するために、本発明の熱源システムは、熱負荷設備から送られる熱媒体を冷却または加熱して熱負荷設備に供給する熱源機と、熱源機による熱媒体の供給に関与する1または複数の熱源機補機と、熱媒体の温度差、熱媒体の流量、熱源機の運転条件を示す熱源機運転条件データおよび熱源機補機の運転条件を示す補機運転条件データを含むセットを条件セットとし、1の熱負荷に対して複数パターンの条件セットが関連付けられたデータ群が、複数の熱負荷についてそれぞれ設定された条件データベースが記憶された記憶部と、熱源機および熱源機補機を含む全体の消費電力に対する熱負荷を示すシステムCOPを条件セットの入力に応じて予測する機械学習モデルに、熱負荷の現在値を条件データベースに当てはめて得られる条件セットをそれぞれ入力して、入力した条件セットごとにシステムCOPの予測値を導出する予測実行部と、予測実行部で導出された複数のシステムCOPの予測値のうち最も高いシステムCOPの予測値に対応する条件セットの各値を最適値に決定する最適値決定部と、を備える。 In order to solve the above problems, the heat source system of the present invention includes a heat source device that cools or heats a heat medium sent from a heat load facility and supplies it to the heat load facility, and a heat source device that is involved in supplying the heat medium. Or a set containing a plurality of heat source auxiliary equipment, heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source equipment operating condition data indicating the operating conditions of the heat source equipment, and auxiliary equipment operating condition data indicating the operating conditions of the heat source auxiliary equipment is a condition set, and a data group in which a plurality of patterns of condition sets are associated with one heat load is stored in a storage unit storing a condition database set for each of the plurality of heat loads, a heat source machine and a heat source machine auxiliary Input a set of conditions obtained by applying the current value of the heat load to the condition database to a machine learning model that predicts the system COP, which indicates the heat load for the entire power consumption including the machine, according to the input of the condition set, A prediction execution unit that derives a system COP prediction value for each input condition set, and each value of the condition set corresponding to the highest system COP prediction value among a plurality of system COP prediction values derived by the prediction execution unit and an optimum value determination unit that determines the optimum value of .

また、予測実行部は、熱負荷の現在値を条件データベースに当てはめて得られる条件セットのうち、所定の抽出条件を満たす条件セットを抽出し、抽出した条件セットを機械学習モデルにそれぞれ入力して、入力した条件セットごとにシステムCOPの予測値を導出するとしてもよい。 In addition, the prediction execution unit extracts a condition set that satisfies a predetermined extraction condition from among the condition sets obtained by applying the current value of the heat load to the condition database, and inputs the extracted condition sets to the machine learning model respectively. , may derive an estimate of the system COP for each input set of conditions.

また、最適値決定部は、最も高いシステムCOPの予測値に対応する条件セットを示す対応条件セットが複数ある場合、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データのいずれか一方または双方について現在値から対応条件セットの値に変化させる際の変化量が最も小さい対応条件セットの各値を最適値に決定するとしてもよい。 In addition, when there are a plurality of corresponding condition sets indicating the condition set corresponding to the highest system COP predicted value, the optimum value determining unit determines the current value for either or both of the heat source equipment operating condition data and the auxiliary equipment operating condition data It is also possible to determine each value of the correspondence condition set that has the smallest amount of change when changing from to the value of the correspondence condition set as the optimum value.

また、機械学習モデルの種類は、勾配ブースティング決定木であるとしてもよい。 Also, the type of machine learning model may be a gradient boosted decision tree.

また、熱源システムは、条件セットおよびシステムCOPを教師データとして機械学習を行い、機械学習モデルを生成するモデル生成部をさらに備えるとしてもよい。 Also, the heat source system may further include a model generator that performs machine learning using the condition set and the system COP as teacher data to generate a machine learning model.

また、モデル生成部は、機械学習モデルを定期的に更新するとしてもよい。 Also, the model generator may periodically update the machine learning model.

本発明によれば、熱源システムの省エネルギー化が可能となる。 According to the present invention, it is possible to save energy in the heat source system.

図1は、本実施形態にかかる熱源システムの一例である冷凍機システムの構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a refrigerator system, which is an example of a heat source system according to this embodiment. 図2は、モデル生成部および予測実行部の概要を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an overview of the model generation unit and the prediction execution unit. 図3は、蓄積データの使い分けについて説明する概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining how to properly use accumulated data. 図4は、機械学習モデルの詳細について説明する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram explaining the details of the machine learning model. 図5は、条件データベースの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a condition database. 図6は、予測実行部および最適値決定部を説明する概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the prediction execution section and the optimum value determination section. 図7は、予測実行部および最適値決定部の処理の流れを説明するフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart for explaining the processing flow of the prediction execution section and the optimum value determination section. 図8は、冷凍機システムの効果を説明する図である。図8(A)は、熱負荷の時間推移の一例を示している。図8(B)は、システムCOPの時間推移の一例を示している。FIG. 8 is a diagram explaining the effect of the refrigerator system. FIG. 8(A) shows an example of the temporal transition of the heat load. FIG. 8B shows an example of time transition of the system COP. 図9は、サンプルセットの取得例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of obtaining a sample set.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の態様について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Aspects of embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in these embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present invention are omitted from the drawings. do.

図1は、本実施形態にかかる熱源システムの一例である冷凍機システム1の構成を示す概略図である。冷凍機システム1は、冷凍機10、冷水負荷設備12、バッファ部14、冷水1次ポンプ16、冷水2次ポンプ18、冷却塔20、冷却水ポンプ22および制御装置24を含む。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a refrigerator system 1 as an example of a heat source system according to this embodiment. The refrigerator system 1 includes a refrigerator 10 , a cold water load facility 12 , a buffer section 14 , a cold water primary pump 16 , a cold water secondary pump 18 , a cooling tower 20 , a cooling water pump 22 and a controller 24 .

熱源機の一例である冷凍機10は、熱媒体である冷水が流通する冷水流路30を通じて冷水負荷設備12に接続される。冷水は、冷水流路30を通じて冷凍機10と冷水負荷設備12との間で循環する。冷凍機10は、冷水負荷設備12から送られる冷水を冷却し、冷却後の冷水を冷水負荷設備12に供給する。 A refrigerator 10, which is an example of a heat source device, is connected to a cold water load facility 12 through a cold water flow path 30 through which cold water, which is a heat medium, flows. Cold water circulates between the refrigerator 10 and the cold water load equipment 12 through the cold water flow path 30 . The refrigerator 10 cools the cold water sent from the cold water load equipment 12 and supplies the cold water after cooling to the cold water load equipment 12 .

熱負荷設備の一例である冷水負荷設備12は、冷凍機10から供給される冷水と冷却対象との間で熱交換を行って冷却対象を冷却する。冷水負荷設備12で熱交換後の冷水は、冷凍機10に送られる。冷水負荷設備12は、例えば、空調設備などであるが、熱交換が行われる任意の設備であってもよい。熱負荷の一例である冷水負荷は、冷却対象との熱交換によって消費される冷熱を示す。 The cold water load equipment 12, which is an example of the heat load equipment, exchanges heat between cold water supplied from the refrigerator 10 and the object to be cooled to cool the object to be cooled. Cold water after heat exchange in the cold water load facility 12 is sent to the refrigerator 10 . The cold water load facility 12 is, for example, an air conditioner, but may be any facility in which heat is exchanged. A cold water load, which is an example of a heat load, indicates cold energy consumed by heat exchange with a cooling target.

バッファ部14、冷水1次ポンプ16および冷水2次ポンプ18は、冷水流路30の途中に設けられる。バッファ部14は、例えば、膨張タンクである。バッファ部14は、冷水負荷設備12で使用後の冷水、および、冷凍機10で冷却された冷水の各々を一時的に蓄えるバッファとして機能する。 The buffer unit 14 , the cold water primary pump 16 and the cold water secondary pump 18 are provided in the middle of the cold water flow path 30 . The buffer section 14 is, for example, an expansion tank. The buffer unit 14 functions as a buffer that temporarily stores the cold water that has been used in the cold water load equipment 12 and the cold water that has been cooled by the refrigerator 10 .

冷水1次ポンプ16は、冷水負荷設備12で使用後の冷水をバッファ部14から冷凍機10に引き込み、冷凍機10で冷却後の冷水をバッファ部14に送る。冷水1次ポンプ16には、冷水1次ポンプインバータ32が電気的に接続される。冷水1次ポンプインバータ32は、冷水1次ポンプ16に供給する電力の周波数に対応する回転数で冷水1次ポンプ16を駆動させる。以後、冷水1次ポンプ16を駆動させる冷水1次ポンプインバータ32の周波数を、冷水1次ポンプINV周波数と呼ぶ場合がある。 The cold water primary pump 16 draws the cold water used in the cold water load equipment 12 from the buffer unit 14 to the refrigerator 10 and sends the cold water cooled by the refrigerator 10 to the buffer unit 14 . A cold water primary pump inverter 32 is electrically connected to the cold water primary pump 16 . The cold water primary pump inverter 32 drives the cold water primary pump 16 at a rotational speed corresponding to the frequency of the electric power supplied to the cold water primary pump 16 . Hereinafter, the frequency of the cold water primary pump inverter 32 that drives the cold water primary pump 16 may be referred to as the cold water primary pump INV frequency.

冷水2次ポンプ18は、冷凍機10で冷却後の冷水をバッファ部14から冷水負荷設備12に引き込み、冷水負荷設備12で使用後の冷水をバッファ部14に送る。冷水2次ポンプ18には、冷水2次ポンプインバータ34が電気的に接続される。冷水2次ポンプインバータ34は、冷水2次ポンプ18に供給する電力の周波数に対応する回転数で冷水2次ポンプ18を駆動させる。以後、冷水2次ポンプ18を駆動させる冷水2次ポンプインバータ34の周波数を、冷水2次ポンプINV周波数とよぶ場合がある。 The cold water secondary pump 18 draws the cold water cooled by the refrigerator 10 from the buffer unit 14 to the cold water load equipment 12 and sends the cold water used in the cold water load equipment 12 to the buffer unit 14 . A cold water secondary pump inverter 34 is electrically connected to the cold water secondary pump 18 . The cold water secondary pump inverter 34 drives the cold water secondary pump 18 at a rotation speed corresponding to the frequency of the electric power supplied to the cold water secondary pump 18 . Hereinafter, the frequency of the cold water secondary pump inverter 34 that drives the cold water secondary pump 18 may be referred to as the cold water secondary pump INV frequency.

冷却塔20は、冷却水が流通する冷却水流路36を通じて冷凍機10に接続される。冷却水は、冷却水流路36を通じて冷却塔20と冷凍機10との間で循環する。冷却塔20は、冷却塔ファン38を有する。冷却塔20は、冷却塔ファン38の回転に従った冷却水の気化熱によって冷却水を冷却する。冷却塔20は、冷却後の冷却水を冷凍機10に供給する。冷凍機10は、冷却塔20から供給される冷却水を利用して冷水を冷却する。冷却塔ファン38には、冷却塔ファンインバータ40が電気的に接続される。冷却塔ファンインバータ40は、冷却塔ファン38に供給する電力の周波数に対応する回転数で冷却塔ファン38を駆動させる。以後、冷却塔ファン38を駆動させる冷却塔ファンインバータ40の周波数を、冷却塔ファンINV周波数と呼ぶ場合がある。 The cooling tower 20 is connected to the refrigerator 10 through a cooling water flow path 36 through which cooling water flows. Cooling water circulates between the cooling tower 20 and the refrigerator 10 through the cooling water flow path 36 . The cooling tower 20 has a cooling tower fan 38 . The cooling tower 20 cools the cooling water by the heat of vaporization of the cooling water as the cooling tower fan 38 rotates. The cooling tower 20 supplies cooling water after cooling to the refrigerator 10 . The refrigerator 10 uses cooling water supplied from the cooling tower 20 to cool cold water. A cooling tower fan inverter 40 is electrically connected to the cooling tower fan 38 . The cooling tower fan inverter 40 drives the cooling tower fan 38 at a rotational speed corresponding to the frequency of the power supplied to the cooling tower fan 38 . Hereinafter, the frequency of the cooling tower fan inverter 40 that drives the cooling tower fan 38 may be referred to as the cooling tower fan INV frequency.

冷却水ポンプ22は、冷却水流路36の途中に設けられる。冷却水ポンプ22は、冷却塔20で冷却された冷却水を冷凍機10に引き込み、冷凍機10で使用された冷却水を冷却塔20に送る。冷却水ポンプ22には、冷却水ポンプインバータ42が電気的に接続される。冷却水ポンプインバータ42は、冷却水ポンプ22に供給する電力の周波数に対応する回転数で冷却水ポンプ22を駆動させる。以後、冷却水ポンプ22を駆動させる冷却水ポンプインバータ42の周波数を、冷却水ポンプINV周波数と呼ぶ場合がある。 The cooling water pump 22 is provided in the middle of the cooling water flow path 36 . The cooling water pump 22 draws the cooling water cooled by the cooling tower 20 into the refrigerator 10 and sends the cooling water used by the refrigerator 10 to the cooling tower 20 . A cooling water pump inverter 42 is electrically connected to the cooling water pump 22 . The cooling water pump inverter 42 drives the cooling water pump 22 at a rotation speed corresponding to the frequency of the electric power supplied to the cooling water pump 22 . Henceforth, the frequency of the cooling water pump inverter 42 which drives the cooling water pump 22 may be called cooling water pump INV frequency.

冷水1次ポンプ16、冷水2次ポンプ18、冷却塔20および冷却水ポンプ22の各々は、冷凍機10による冷水の供給に関与する熱源機補機であり、冷凍機10に付帯して設けられる。 Each of cold water primary pump 16, cold water secondary pump 18, cooling tower 20, and cooling water pump 22 is a heat source auxiliary machine involved in the supply of cold water by refrigerator 10, and is provided incidentally to refrigerator 10. .

冷凍機10には、冷水入口44および冷水出口46が形成されている。冷水は、冷水入口44を通じて冷凍機10に送入され、冷水出口46を通じて冷凍機10から送出される。 A cold water inlet 44 and a cold water outlet 46 are formed in the refrigerator 10 . Chilled water enters refrigerator 10 through chilled water inlet 44 and exits refrigerator 10 through chilled water outlet 46 .

以後、冷水入口44における冷水の温度を、冷水入口温度と呼ぶ場合がある。また、冷水出口46における冷水の温度を、冷水出口温度と呼ぶ場合がある。また、冷水入口温度と冷水出口温度との温度差を、熱媒体温度差と呼ぶ場合がある。また、熱媒体である冷水の流量を、熱媒体流量と呼ぶ場合がある。冷水負荷設備12における熱負荷は、熱媒体温度差と熱媒体流量とを乗算した値に相当する。また、熱負荷は、冷凍機10の冷凍能力と等しい。 Hereinafter, the temperature of cold water at the cold water inlet 44 may be referred to as the cold water inlet temperature. Also, the temperature of the cold water at the cold water outlet 46 may be referred to as the cold water outlet temperature. Also, the temperature difference between the cold water inlet temperature and the cold water outlet temperature may be referred to as a heat medium temperature difference. Also, the flow rate of cold water, which is a heat medium, may be referred to as a heat medium flow rate. The heat load in the chilled water load equipment 12 corresponds to a value obtained by multiplying the heat medium temperature difference by the heat medium flow rate. Also, the heat load is equal to the refrigerating capacity of the refrigerator 10 .

また、冷凍機10などの熱源機の運転条件を示すデータを熱源機運転条件データと呼ぶ場合がある。熱源機運転条件データは、例えば、冷凍機10の設定温度である。冷凍機10の設定温度は、具体的には、冷水出口温度の目標値である。 Further, data indicating operating conditions of the heat source equipment such as the refrigerator 10 may be referred to as heat source equipment operating condition data. The heat source device operating condition data is, for example, the set temperature of the refrigerator 10 . The set temperature of the refrigerator 10 is specifically the target value of the chilled water outlet temperature.

また、熱源機補機の運転条件を示すデータを補機運転条件データと呼ぶ場合がある。補機運転条件データは、例えば、冷水1次ポンプINV周波数、冷水2次ポンプINV周波数、冷却塔ファンINV周波数、および、冷却水ポンプINV周波数である。 Further, the data indicating the operating conditions of the heat source auxiliary equipment may be referred to as auxiliary equipment operating condition data. The accessory operating condition data is, for example, the cold water primary pump INV frequency, the cold water secondary pump INV frequency, the cooling tower fan INV frequency, and the cooling water pump INV frequency.

制御装置24は、記憶部50およびシステム制御部52を含む。記憶部50は、不揮発性の記憶素子で構成される。記憶部50に記憶されるデータについては、後に詳述する。 Control device 24 includes storage unit 50 and system control unit 52 . The storage unit 50 is composed of nonvolatile storage elements. The data stored in the storage unit 50 will be detailed later.

システム制御部52は、中央処理装置、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路から構成されるコンピュータである。システム制御部52は、プログラムを実行することで、指令部60、データ取得部62、モデル生成部64、予測実行部66および最適値決定部68として機能する。 The system control unit 52 is a computer composed of a semiconductor integrated circuit including a central processing unit, a ROM storing programs and the like, and a RAM as a work area. The system control unit 52 functions as a command unit 60, a data acquisition unit 62, a model generation unit 64, a prediction execution unit 66, and an optimum value determination unit 68 by executing programs.

指令部60は、熱源機運転条件データの指令値を冷凍機10に送信して冷凍機10を制御する。また、指令部60は、熱源機補機ごとに、熱源機補機ごとの補機運転条件データの指令値を送信して、各々の熱源機補機を制御する。 The command unit 60 controls the refrigerator 10 by transmitting a command value of the heat source device operating condition data to the refrigerator 10 . Further, the command unit 60 transmits a command value of the auxiliary machine operating condition data for each heat source machine auxiliary machine to control each heat source machine auxiliary machine.

本実施形態のシステム制御部52は、機械学習を利用して、熱源機運転条件データの指令値および補機運転条件データの指令値を決定する。 The system control unit 52 of the present embodiment uses machine learning to determine the command value of the heat source operating condition data and the command value of the auxiliary operating condition data.

データ取得部62は、不図示の温度センサによって、冷水入口温度および冷水出口温度を取得することができる。また、データ取得部62は、不図示の流量センサによって、熱媒体流量を取得することができる。 The data acquisition unit 62 can acquire the cold water inlet temperature and the cold water outlet temperature using a temperature sensor (not shown). Further, the data acquisition unit 62 can acquire the heat medium flow rate using a flow rate sensor (not shown).

データ取得部62は、任意のタイミングにおいて、冷水入口温度、冷水出口温度、熱媒体流量、冷凍機10の設定温度、冷水1次ポンプINV周波数、冷水2次ポンプINV周波数、冷却塔ファンINV周波数、冷却水ポンプINV周波数の各々の実測値を取得する。データ取得部62は、取得した冷水入口温度および冷水出口温度から熱媒体温度差の実測値を導出する。なお、冷凍機10の設定温度の実測値は、熱源運転条件データの実測値である。また、冷水1次ポンプINV周波数、冷水2次ポンプINV周波数、冷却塔ファンINV周波数、および、冷却水ポンプINV周波数の各々の実測値は、補機運転条件データの実測値である。 At any timing, the data acquisition unit 62 acquires the chilled water inlet temperature, the chilled water outlet temperature, the heat medium flow rate, the set temperature of the refrigerator 10, the chilled water primary pump INV frequency, the chilled water secondary pump INV frequency, the cooling tower fan INV frequency, Obtain an actual measurement for each of the cooling water pump INV frequencies. The data acquisition unit 62 derives a measured value of the heat medium temperature difference from the acquired cold water inlet temperature and cold water outlet temperature. Note that the measured value of the set temperature of the refrigerator 10 is the measured value of the heat source operating condition data. Also, the measured values of the cold water primary pump INV frequency, the cold water secondary pump INV frequency, the cooling tower fan INV frequency, and the cooling water pump INV frequency are the measured values of the accessory operating condition data.

データ取得部62は、取得した熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データの各々の実測値を記憶部50に蓄積データ70として格納する。 The data acquisition unit 62 stores the acquired measured values of the heat medium temperature difference, the heat medium flow rate, the heat source equipment operating condition data, and the auxiliary equipment operating condition data as accumulated data 70 in the storage unit 50 .

また、データ取得部62は、熱源機運転条件データ等の実測値の取得と併せて、冷凍機10の消費電力、冷水1次ポンプ16の消費電力、冷水2次ポンプ18の消費電力、冷却塔20の消費電力、冷却水ポンプ22の消費電力の各々の実測値を取得する。データ取得部62は、取得した各機器の消費電力からシステムCOPの実測値を導出する。システムCOPは、熱源機および熱源機補機を含む熱源システム全体の消費電力に対する熱負荷を示す。なお、COP(Coefficient Of Performance)は、成績係数を示す。 In addition to acquiring measured values such as heat source equipment operating condition data, the data acquiring unit 62 also acquires the power consumption of the refrigerator 10, the power consumption of the primary cold water pump 16, the power consumption of the secondary cold water pump 18, the cooling tower 20 and the power consumption of the cooling water pump 22 are obtained. The data acquisition unit 62 derives the measured value of the system COP from the acquired power consumption of each device. The system COP indicates the heat load with respect to the power consumption of the entire heat source system including the heat source equipment and the heat source auxiliary equipment. Note that COP (Coefficient Of Performance) indicates a coefficient of performance.

より具体的には、データ取得部62は、冷凍機10の消費電力、冷水1次ポンプ16の消費電力、冷水2次ポンプ18の消費電力、冷却塔20の消費電力および冷却水ポンプ22の消費電力の各実測値を加算して、合計消費電力の実測値を導出する。データ取得部62は、熱媒体温度差の実測値と熱媒体流量の実測値とを乗算して熱負荷の実測値を導出する。データ取得部62は、熱負荷の実測値を合計消費電力の実測値で除算してシステムCOPの実測値を導出する。 More specifically, the data acquisition unit 62 obtains the power consumption of the refrigerator 10, the power consumption of the primary cold water pump 16, the power consumption of the secondary cold water pump 18, the power consumption of the cooling tower 20, and the consumption of the cooling water pump 22. Each power measurement is added to derive the total power consumption measurement. The data acquisition unit 62 multiplies the measured value of the heat medium temperature difference by the measured value of the heat medium flow rate to derive the measured value of the heat load. The data acquisition unit 62 divides the actual measurement value of the heat load by the actual measurement value of the total power consumption to derive the actual measurement value of the system COP.

データ取得部62は、システムCOPの実測値を、熱源機運転条件データの実測値等と関連付けて記憶部50に蓄積データ70として格納する。以後、任意の取得タイミングにおける、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データ、補機運転条件データおよびシステムCOPの各実測値の組み合わせを、サンプルセットと呼ぶ場合がある。 The data acquisition unit 62 associates the measured values of the system COP with the measured values of the heat source equipment operating condition data and stores them in the storage unit 50 as accumulated data 70 . Hereinafter, a combination of actual measurement values of the heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source operating condition data, auxiliary operating condition data, and system COP at arbitrary acquisition timing may be referred to as a sample set.

データ取得部62は、実測値の取得タイミングをずらして、これら実測値の取得を繰り返し行い、取得した実測値を蓄積データ70として記憶部50に蓄積していく。このようにして、記憶部50には、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データ、補機運転条件データおよびシステムCOPの各実測値を含む既知の組み合わせが、実測値の取得回数分だけ蓄積される。換言すると、記憶部50には、実測値の取得回数分のセット数だけサンプルセットが蓄積される。 The data acquisition unit 62 staggers the acquisition timing of the actual measurement values, repeatedly acquires these actual measurement values, and accumulates the acquired actual measurement values in the storage unit 50 as accumulated data 70 . In this manner, the storage unit 50 stores known combinations including the heat medium temperature difference, the heat medium flow rate, the heat source equipment operating condition data, the auxiliary equipment operating condition data, and the measured values of the system COP, and the number of times the measured values are acquired. is accumulated. In other words, in the storage unit 50, the number of sample sets corresponding to the number of acquisitions of the actual measurement values is accumulated.

実測値の取得回数は、例えば、1万回などである。実測値の取得期間は、例えば、1年、または、冬季の3か月などである。なお、実測値の取得期間は、1年のうち、夏季の一部、冬季の一部および中間季の一部としてもよい。 The number of acquisitions of actual measurement values is, for example, 10,000 times. The acquisition period of the measured values is, for example, one year or three months in winter. It should be noted that the actual measurement value acquisition period may be part of the summer, part of the winter, and part of the middle of the year.

また、記憶部50には、条件データベース72が予め記憶されている。条件データベース72については、後に詳述する。 A condition database 72 is stored in advance in the storage unit 50 . The condition database 72 will be detailed later.

図2は、モデル生成部64および予測実行部66の概要を示すブロック図である。モデル生成部64は、図2の破線で囲まれた範囲の処理を行う。予測実行部66は、図2の一点鎖線で囲まれた範囲の処理を行う。 FIG. 2 is a block diagram showing an overview of the model generation unit 64 and the prediction execution unit 66. As shown in FIG. The model generator 64 processes the range enclosed by the dashed line in FIG. The prediction execution unit 66 performs processing within the range enclosed by the dashed-dotted line in FIG.

モデル生成部64は、記憶部50に蓄積データ70として蓄積された既知の、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データ、補機運転条件データおよびシステムCOPを教師データ80として機械学習を行い、機械学習モデル82を生成する。つまり、モデル生成部64によって学習済の機械学習モデル82が生成される。 The model generation unit 64 performs machine learning using the known heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source equipment operating condition data, auxiliary equipment operating condition data, and system COP accumulated as accumulated data 70 in the storage unit 50 as teacher data 80. to generate the machine learning model 82 . That is, the machine learning model 82 that has been learned is generated by the model generation unit 64 .

モデル生成部64で生成される機械学習モデル82は、予測の元データとなる入力データ84の入力に応じて、その入力データ84に対応する出力データ86の予測値を導出するものである。入力データ84は、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データとする。出力データ86は、システムCOPとする。すなわち、機械学習モデル82は、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データの入力に応じて、それらに対応する未知のシステムCOPを予測するものとする。機械学習については、後に詳述する。 The machine learning model 82 generated by the model generation unit 64 derives a predicted value of the output data 86 corresponding to the input data 84 corresponding to the input data 84 that is the source data for prediction. The input data 84 are heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source equipment operating condition data, and auxiliary equipment operating condition data. The output data 86 is the system COP. That is, the machine learning model 82 predicts the unknown system COP corresponding to the inputs of the heat medium temperature difference, the heat medium flow rate, the heat source equipment operating condition data, and the auxiliary equipment operating condition data. Machine learning will be detailed later.

上述のように、システムCOPは、熱源機の消費電力および熱源機補機の消費電力を含む合計消費電力と、熱負荷とに基づいて導出される。また、熱負荷は、熱媒体温度差と熱媒体流量とから導出される。このため、出力データであるシステムCOPは、入力データである、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データと相関関係がある。したがって、機械学習モデル82を用いれば、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データからシステムCOPの予測値を導出可能である。 As described above, the system COP is derived based on the total power consumption including the power consumption of the heat source equipment and the power consumption of the heat source auxiliary equipment, and the heat load. Also, the heat load is derived from the heat medium temperature difference and the heat medium flow rate. Therefore, the system COP, which is output data, has a correlation with the heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source equipment operating condition data, and auxiliary equipment operating condition data, which are input data. Therefore, by using the machine learning model 82, it is possible to derive the predicted value of the system COP from the heat medium temperature difference, the heat medium flow rate, the heat source equipment operating condition data, and the auxiliary equipment operating condition data.

予測実行部66は、予測の元データとなる入力データ84を機械学習モデル82に入力して、その入力データ84に対応する出力データ86の予測値を導出する。具体的には、予測実行部66は、任意の組み合わせとなっている、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データを入力データ84として機械学習モデル82に入力して、その組み合わせのときのシステムCOPの予測値を導出する。予測実行部66については、後に詳述する。 The prediction execution unit 66 inputs input data 84 as original data for prediction to the machine learning model 82 and derives a prediction value of the output data 86 corresponding to the input data 84 . Specifically, the prediction execution unit 66 inputs an arbitrary combination of heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source equipment operating condition data, and auxiliary equipment operating condition data to the machine learning model 82 as input data 84. Then, the predicted value of the system COP for that combination is derived. The prediction execution unit 66 will be detailed later.

図3は、蓄積データ70の使い分けについて説明する概念図である。上述のように、蓄積データ70は、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データ、補機運転条件データおよびシステムCOPのサンプルセットが、取得回数分だけ蓄積されている。本実施形態では、この蓄積データ70全体のうち、図3のハッチングで示すように、所定割合分のサンプルセットが実際の機械学習に用いる訓練データとされる。所定割合は、例えば、80%とされる。図3のクロスハッチングで示すように、残りのサンプルセットは、機械学習モデル82の精度の検証に用いるテストデータとされる。80%分のサンプルセットが訓練データとされる例では、残りの20%分のサンプルセットがテストデータとされる。 FIG. 3 is a conceptual diagram explaining how to use the accumulated data 70 properly. As described above, in the accumulated data 70, sample sets of heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source equipment operating condition data, auxiliary equipment operating condition data, and system COP are accumulated for the number of acquisition times. In the present embodiment, a predetermined proportion of the sample set, as indicated by hatching in FIG. 3, of the entire accumulated data 70 is used as training data for actual machine learning. The predetermined percentage is, for example, 80%. As indicated by the cross-hatching in FIG. 3, the remaining sample sets are test data used to verify the accuracy of the machine learning model 82 . In an example where 80% of the sample set is used as training data, the remaining 20% of the sample set is used as test data.

具体的には、モデル生成部64は、訓練データとして区分けされたサンプルセットの各データを教師データ80として機械学習を行って機械学習モデル82を生成する。モデル生成部64は、訓練データを用いて作成された機械学習モデル82に、テストデータとして区分けされたサンプルセットのうち、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データを入力して、システムCOPの予測値を導出する。モデル生成部64は、導出したシステムCOPの予測値と、テストデータとして区分けされたサンプルセットの既知のシステムCOPとに基づいて、システムCOPの予測精度を導出する。このようにして、機械学習モデル82の精度を検証することができる。なお、予測精度が十分ではない場合には、機械学習におけるパラメータを変更して、モデル生成部64に、再度、機械学習モデル82の生成を行わせてもよい。 Specifically, the model generating unit 64 generates a machine learning model 82 by performing machine learning using each data of the sample set classified as training data as teacher data 80 . The model generation unit 64 generates a machine learning model 82 created using the training data, from among sample sets classified as test data, the heat medium temperature difference, the heat medium flow rate, the heat source unit operating condition data, and the auxiliary unit operating conditions. Input the data to derive a predicted value for the system COP. The model generator 64 derives the prediction accuracy of the system COP based on the derived predicted value of the system COP and the known system COP of the sample set divided as test data. In this manner, the accuracy of machine learning model 82 can be verified. Note that if the prediction accuracy is not sufficient, the parameters in the machine learning may be changed and the model generation unit 64 may be made to generate the machine learning model 82 again.

図4は、機械学習モデル82の詳細について説明する概念図である。機械学習モデル82の種類は、例えば、勾配ブースティング決定木(Gradient Boosting Decision Trees:GBDT)である。なお、勾配ブースティング決定木は、勾配ブースティング木、または、勾配ブースティングとも呼ばれることがある。勾配ブースティング決定木を生成するための実際の実装では、xgboostのXGBRegressorなどのライブラリが使用できる。 FIG. 4 is a conceptual diagram explaining the details of the machine learning model 82. As shown in FIG. The type of machine learning model 82 is, for example, Gradient Boosting Decision Trees (GBDT). A gradient boosting decision tree may also be called a gradient boosting tree or gradient boosting. A practical implementation for generating a gradient boosted decision tree can use a library such as xgboost's XGBRegressor.

図4に示すように、勾配ブースティング決定木では、訓練データ(換言すると、教師データ)に基づいて決定木が複数生成される。例えば、図4では、第1決定木、第2決定木、第3決定木、第4決定木の合計4個の決定木が作成されている。なお、決定木の数は、4個に限らず、複数であればよい。また、決定木の数は、機械学習のパラメータで任意の数に変更されてもよい。 As shown in FIG. 4, in the gradient boosting decision tree, multiple decision trees are generated based on training data (in other words, teacher data). For example, in FIG. 4, a total of four decision trees, a first decision tree, a second decision tree, a third decision tree, and a fourth decision tree, are created. Note that the number of decision trees is not limited to four, and may be any number. Also, the number of decision trees may be changed to an arbitrary number by machine learning parameters.

勾配ブースティング決定木において、入力データ84は、第1決定木に入力される。そうすると、第1決定木に従って第1出力値が出力される。次に、所定のターゲットから第1出力値を減算して第1残差を導出する第1残差導出処理が行われる。所定のターゲットは、例えば、機械学習のパラメータで設定される。例えば、ターゲットが11であるとし、第1出力値が7であるとする。この場合、11-7=4が第1残差として出力される。 In a gradient boosted decision tree, input data 84 is input to a first decision tree. Then, a first output value is output according to the first decision tree. A first residual derivation process is then performed to derive a first residual by subtracting a first output value from a predetermined target. The predetermined target is set by machine learning parameters, for example. For example, suppose the target is 11 and the first output value is 7. In this case, 11-7=4 is output as the first residual.

次に、第1残差が第2決定木に入力される。そうすると、第2決定木に従って第2出力値が出力される。次に、第1残差から第2出力値を減算して第2残差を導出する第2残差導出処理が行われる。例えば、第2出力値が1.5であるとする。この場合、4-1.5=2.5が第2残差として出力される。 The first residual is then input to the second decision tree. Then, a second output value is output according to the second decision tree. Next, a second residual derivation process is performed to derive a second residual by subtracting the second output value from the first residual. For example, suppose the second output value is 1.5. In this case, 4-1.5=2.5 is output as the second residual.

次に、第2残差が第3決定木に入力される。そうすると、第3決定木に従って第3出力値が出力される。次に、第2残差から第3出力値を減算して第3残差を導出する第3残差導出処理が行われる。例えば、第3出力値が3であるとする。この場合、2.5-3=-0.5が第3残差として出力される。 The second residual is then input to the third decision tree. Then, a third output value is output according to the third decision tree. Next, a third residual derivation process is performed to derive a third residual by subtracting the third output value from the second residual. For example, suppose the third output value is 3. In this case, 2.5-3=-0.5 is output as the third residual.

次に、第3残差が第4決定木に入力される。そうすると、第4決定木に従って第4出力値が出力される。その後、第1出力値、第2出力値、第3出力値および第4出力値を加算する加算処理が行われる。加算処理の出力値は、勾配ブースティング決定木から出力される出力データ86、すなわち、システムCOPの予測値である。例えば、第4出力値が-0.5であるとする。この場合、7+1.5+3+(-0.5)=11が出力データ86として出力される。 The third residual is then input to the fourth decision tree. Then, a fourth output value is output according to the fourth decision tree. After that, addition processing is performed to add the first output value, the second output value, the third output value and the fourth output value. The output value of the summation process is the output data 86 output from the gradient boosting decision tree, ie the predicted value of the system COP. For example, suppose the fourth output value is -0.5. In this case, 7+1.5+3+(-0.5)=11 is output as the output data 86. FIG.

このように、勾配ブースティング決定木では、1つ前の決定木の出力値についての残差を次の決定木に入力することが繰り返され、各々の決定木の出力値の合計値が最終的な予測値とされる。勾配ブースティング決定木では、入力データ84に対応する出力データ86の予測値を高精度に導出することができる。 In this way, the gradient boosting decision tree repeats inputting the residual of the output value of the previous decision tree into the next decision tree, and the total value of the output values of each decision tree is finally expected value. Gradient-boosted decision trees allow highly accurate predictions of output data 86 corresponding to input data 84 to be derived.

ここでは、機械学習モデル82の種類が勾配ブースティング決定木である例を説明した。しかし、勾配ブースティング決定木に限らず、既存の機械学習モデル82を適用してもよい。 Here, an example is described in which the type of machine learning model 82 is a gradient boosted decision tree. However, the existing machine learning model 82 may be applied without being limited to the gradient boosting decision tree.

図5は、条件データベース72の一例を示す図である。図5で示すように、熱媒体温度差、熱媒体流量、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データの項目を含むデータのセットを条件セットとする。なお、条件セットは、例示した項目に加え、熱源システムに関するその他の項目が追加されてもよい。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the condition database 72. As shown in FIG. As shown in FIG. 5, a condition set is a set of data including the items of heat medium temperature difference, heat medium flow rate, heat source operating condition data, and auxiliary operating condition data. In addition to the exemplified items, other items related to the heat source system may be added to the condition set.

条件データベース72は、1の熱負荷に対して複数パターンの条件セットが関連付けられたデータ群が、複数の熱負荷についてそれぞれ設定されたものである。 In the condition database 72, a data group in which a plurality of patterns of condition sets are associated with one heat load is set for each of the plurality of heat loads.

例えば、熱負荷「A」に対して、条件セット「A1」、条件セット「A2」、条件セット「A3」などが関連付けられている。また、1の条件セット(例えば、条件セット「A1」)は、少なくともいずれかの項目において、他の条件セット(例えば、条件セット「A2」など)とは異なる値となっている。なお、補機運転条件データの項目の値を異ならせる場合、冷水1次ポンプINV周波数、冷水2次ポンプINV周波数、冷却塔ファンINV周波数および冷却水ポンプINV周波数の少なくともいずれかの項目の値を異ならせるようにする。 For example, condition set “A1”, condition set “A2”, condition set “A3”, etc. are associated with heat load “A”. Also, one condition set (for example, condition set "A1") has a value different from other condition sets (for example, condition set "A2") in at least one of the items. When the values of the items of the auxiliary machine operating condition data are changed, the value of at least one of the chilled water primary pump INV frequency, the chilled water secondary pump INV frequency, the cooling tower fan INV frequency, and the cooling water pump INV frequency is changed. make it different.

また、熱負荷「A」だけでなく、他の熱負荷である熱負荷「B」および熱負荷「C」などについても、それぞれ複数パターンの条件セットが関連付けられている。 Moreover, not only the heat load "A" but also other heat loads such as the heat load "B" and the heat load "C" are associated with a plurality of patterns of condition sets.

なお、上述のように、熱負荷は、熱媒体温度差と熱媒体流量との積に相当する。このため、例えば、条件セット「A1」における熱媒体温度差と熱媒体流量との積、条件セット「A2」における熱媒体温度差と熱媒体流量との積、条件セット「A3」における熱媒体の温度差と熱媒体流量との積などは、共に、熱負荷「A」に相当する。 As described above, the heat load corresponds to the product of the heat medium temperature difference and the heat medium flow rate. For this reason, for example, the product of the heat medium temperature difference and the heat medium flow rate in the condition set “A1”, the product of the heat medium temperature difference and the heat medium flow rate in the condition set “A2”, and the heat medium flow rate in the condition set “A3” The product of the temperature difference and the heat medium flow rate, etc., together correspond to the heat load "A".

図6は、予測実行部66および最適値決定部68を説明する概念図である。図6では、学習済みの機械学習モデル82が既に準備されているものとする。 FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the prediction executing section 66 and the optimum value determining section 68. As shown in FIG. In FIG. 6, it is assumed that a learned machine learning model 82 has already been prepared.

予測実行部66は、冷水入口温度、冷水出口温度および熱媒体流量の現在値をそれぞれ取得し、熱媒体温度差の現在値および熱負荷の現在値を導出する。次に、予測実行部66は、熱負荷の現在値を条件データベース72に当てはめて、熱負荷の現在値に対応する複数パターンの条件セットを取得する。例えば、熱負荷の現在値が熱負荷「A」であれば、予測実行部66は、熱負荷「A」に対応するすべてのパターンの条件セットを取得する。 The prediction executing unit 66 acquires the current values of the cold water inlet temperature, the cold water outlet temperature, and the heat medium flow rate, respectively, and derives the current value of the heat medium temperature difference and the current value of the heat load. Next, the prediction execution unit 66 applies the current value of the heat load to the condition database 72 and acquires a condition set of multiple patterns corresponding to the current value of the heat load. For example, if the current value of the heat load is heat load "A", the prediction execution unit 66 acquires condition sets of all patterns corresponding to heat load "A".

予測実行部66は、取得した複数パターンの条件セットのうち、所定の抽出条件を満たす条件セットを抽出する。具体的には、条件セットの少なくともいずれかの項目を、抽出条件の対象となる対象項目とする。そして、予測実行部66は、条件セットにおける対象項目の値が、対象項目の現在値を含む所定範囲内にある条件セットを抽出する。所定範囲は、対象項目ごとに設定される。例えば、冷凍機10の設定温度を対象項目とした場合、対象項目の現在値を含む所定範囲は、冷凍機10の設定温度の現在値±1℃などに設定される。この場合、予測実行部66は、条件セットにおける冷凍機10の設定温度が、現在値±1℃の範囲内となっている条件セットを抽出する。図6の例では、条件セット「A2」および条件セット「A3」は抽出条件を満たして抽出されているが、条件セット「A1」は抽出条件を満たさなかったため抽出されていない。なお、図示を省略するが、条件セット「A1」~「A3」以外の他の条件セットについても、所定の抽出条件を満たす条件セットが抽出される。また、対象項目および所定範囲は、任意に設定可能である。 The prediction execution unit 66 extracts a condition set that satisfies a predetermined extraction condition from among the acquired condition sets of multiple patterns. Specifically, at least one of the items in the condition set is set as the target item for the extraction condition. Then, the prediction execution unit 66 extracts a condition set in which the value of the target item in the condition set is within a predetermined range including the current value of the target item. The predetermined range is set for each target item. For example, if the target item is the set temperature of the refrigerator 10 , the predetermined range including the current value of the target item is set to ±1° C. of the current set temperature of the refrigerator 10 . In this case, the prediction execution unit 66 extracts a condition set in which the set temperature of the refrigerator 10 is within the range of ±1° C. of the current value. In the example of FIG. 6, condition set "A2" and condition set "A3" meet the extraction conditions and are extracted, but condition set "A1" does not meet the extraction conditions and is not extracted. Although illustration is omitted, condition sets satisfying predetermined extraction conditions are also extracted for condition sets other than the condition sets "A1" to "A3". Also, the target item and the predetermined range can be arbitrarily set.

なお、対象項目は、1項目に限らず、複数項目とされてもよい。この場合、予測実行部66は、対象項目とされた複数の項目すべてにおいて抽出条件を満たす条件セットを抽出する。 Note that the target item is not limited to one item, and may be multiple items. In this case, the prediction execution unit 66 extracts a condition set that satisfies the extraction conditions for all of the target items.

予測実行部66は、抽出された条件セットを入力データ84として機械学習モデル82に入力して、入力した条件セットごとに(換言すると、抽出された条件セットごとに)システムCOPの予測値を導出する。 The prediction execution unit 66 inputs the extracted condition set as input data 84 to the machine learning model 82, and derives a predicted value of the system COP for each input condition set (in other words, for each extracted condition set). do.

例えば、予測実行部66は、条件セット「A2」を機械学習モデル82に入力して条件セット「A2」に対応するシステムCOPの予測値を導出する。予測実行部66は、条件セット「A3」を機械学習モデル82に入力して条件セット「A3」に対応するシステムCOPの予測値を導出する。同様にして、予測実行部66は、抽出された条件セットについて、それぞれのシステムCOPの予測値を導出する。 For example, the prediction execution unit 66 inputs the condition set "A2" to the machine learning model 82 and derives the predicted value of the system COP corresponding to the condition set "A2". The prediction execution unit 66 inputs the condition set "A3" to the machine learning model 82 and derives the predicted value of the system COP corresponding to the condition set "A3". Similarly, the prediction executing unit 66 derives the predicted value of each system COP for the extracted condition set.

なお、ここでは、熱負荷の現在値に対応する複数パターンの条件セットのうち所定の抽出条件を満たした条件セットについてシステムCOPの予測値を導出する例を説明していた。しかし、予測実行部66は、所定の抽出条件による抽出を省略して、熱負荷の現在値に対応するすべての条件セットについてシステムCOPの予測値を導出してもよい。 Here, an example of deriving the predicted value of the system COP for a condition set that satisfies a predetermined extraction condition among a plurality of patterns of condition sets corresponding to the current value of the heat load has been described. However, the prediction executing unit 66 may omit the extraction based on the predetermined extraction condition and derive the predicted value of the system COP for all condition sets corresponding to the current value of the heat load.

最適値決定部68は、予測実行部66で導出された複数のシステムCOPの予測値を各々比較し、そのうち最も高いシステムCOPの予測値を選択する。最適値決定部68は、選択した最も高いシステムCOPの予測値に対応する条件セットの各値を最適値に決定する。例えば、導出された複数のシステムCOPの予測値のうち、条件セット「A2」に対応するシステムCOPの予測値が、最も高いシステムCOPの予測値であるとする。その場合、最適値決定部68は、条件セット「A2」の各値を各項目の最適値に決定する。 The optimum value determination unit 68 compares the plurality of system COP prediction values derived by the prediction execution unit 66 and selects the highest system COP prediction value. The optimum value determining unit 68 determines each value of the condition set corresponding to the selected predicted value of the highest system COP as the optimum value. For example, it is assumed that the system COP prediction value corresponding to the condition set “A2” is the highest system COP prediction value among a plurality of derived system COP prediction values. In that case, the optimum value determination unit 68 determines each value of the condition set "A2" as the optimum value for each item.

また、例えば、条件セット「A2」に対応するシステムCOPの予測値と、条件セット「A3」に対応するシステムCOPの予測値とが、共に最も高い値であるというように、最も高いシステムCOPの予測値に対応する条件セットが複数存在する場合がある。以後、最も高いシステムCOPの予測値に対応する条件セットを、対応条件セットと呼ぶ場合がある。 Further, for example, the predicted value of the system COP corresponding to the condition set "A2" and the predicted value of the system COP corresponding to the condition set "A3" are both the highest values. There may be multiple sets of conditions corresponding to predicted values. Hereinafter, the condition set corresponding to the highest system COP predicted value may be referred to as the corresponding condition set.

最適値決定部68は、対応条件セットが複数ある場合、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データのいずれか一方または双方について現在値から対応条件セットの値に変化させる際の変化量が最も小さい対応条件セットの各値を最適値に決定する。これにより、最適値決定部68は、より確実に最適値を決定することができる。 When there are a plurality of corresponding condition sets, the optimum value determination unit 68 determines the amount of change when changing one or both of the heat source equipment operating condition data and the auxiliary equipment operating condition data from the current value to the value of the corresponding condition set. Each value in the small set of corresponding conditions is determined to be the optimal value. Thereby, the optimum value determining section 68 can more reliably determine the optimum value.

例えば、最適値決定部68は、冷水1次ポンプINV周波数の現在値から対応条件セットにおける冷水1次ポンプINV周波数の値を減算して冷水1次ポンプINV周波数の変化量を導出する。最適値決定部68は、冷水2次ポンプINV周波数の現在値から対応条件セットにおける冷水2次ポンプINV周波数の値を減算して冷水2次ポンプINV周波数の変化量を導出する。最適値決定部68は、冷却塔ファンINV周波数の現在値から対応条件セットにおける冷却塔ファンINV周波数の値を減算して冷却塔ファンINV周波数の変化量を導出する。最適値決定部68は、冷却水ポンプINV周波数の現在値から対応条件セットにおける冷却水ポンプINV周波数の値を減算して冷却水ポンプINV周波数の変化量を導出する。 For example, the optimum value determining unit 68 subtracts the value of the primary cold water pump INV frequency in the corresponding condition set from the current value of the primary cold water pump INV frequency to derive the amount of change in the primary cold water pump INV frequency. The optimum value determination unit 68 subtracts the value of the cold water secondary pump INV frequency in the corresponding condition set from the current value of the cold water secondary pump INV frequency to derive the amount of change in the cold water secondary pump INV frequency. The optimum value determining unit 68 derives the amount of change in the cooling tower fan INV frequency by subtracting the value of the cooling tower fan INV frequency in the corresponding condition set from the current value of the cooling tower fan INV frequency. The optimum value determining unit 68 derives the amount of change in the cooling water pump INV frequency by subtracting the value of the cooling water pump INV frequency in the corresponding condition set from the current value of the cooling water pump INV frequency.

最適値決定部68は、冷水1次ポンプINV周波数の変化量と、冷水2次ポンプINV周波数の変化量と、冷却塔ファンINV周波数の変化量と、冷却水ポンプINV周波数の変化量とを加算して、補機運転条件データの変化量を導出する。最適値決定部68は、この補機運転条件データの変化量を対応条件セットごとに導出して比較する。最適値決定部68は、補機運転条件データの変化量が最も小さい対応条件セットを選択し、選択した対応条件セットの各値を最適値に決定する。 The optimum value determination unit 68 adds the amount of change in the primary cold water pump INV frequency, the amount of change in the secondary cold water pump INV frequency, the amount of change in the cooling tower fan INV frequency, and the amount of change in the cooling water pump INV frequency. Then, the amount of change in the auxiliary machine operating condition data is derived. The optimum value determination unit 68 derives and compares the amount of change in the accessory operating condition data for each corresponding condition set. The optimum value determination unit 68 selects the corresponding condition set with the smallest variation in the auxiliary machine operating condition data, and determines each value of the selected corresponding condition set as the optimum value.

なお、ここでは、冷水1次ポンプINV周波数の変化量と、冷水2次ポンプINV周波数の変化量と、冷却塔ファンINV周波数の変化量と、冷却水ポンプINV周波数の変化量とを加算して、補機運転条件データの変化量を導出していた。しかし、補機運転条件データの変化量は、この態様に限らない。例えば、冷水1次ポンプINV周波数の変化量、冷水2次ポンプINV周波数の変化量、冷却塔ファンINV周波数の変化量、および、冷却水ポンプINV周波数の変化量のうち、いずれか一部を加算して補機運転条件データの変化量としてもよいし、いずれかのみを補機運転条件データの変化量としてもよい。 Here, the amount of change in the primary chilled water pump INV frequency, the amount of change in the secondary chilled water pump INV frequency, the amount of change in the cooling tower fan INV frequency, and the amount of change in the cooling water pump INV frequency are added together. , derived the amount of change in the auxiliary machine operating condition data. However, the amount of change in the auxiliary machine operating condition data is not limited to this mode. For example, add any one of the amount of change in the primary cold water pump INV frequency, the amount of change in the secondary cold water pump INV frequency, the amount of change in the cooling tower fan INV frequency, and the amount of change in the cooling water pump INV frequency. may be used as the amount of change in the auxiliary machine operating condition data, or only one of them may be used as the amount of change in the auxiliary machine operating condition data.

また、最適値決定部68は、冷凍機10の設定温度の現在値から対応条件セットにおける冷凍機10の設定温度の値を減算して熱源機運転条件データの変化量を導出してもよい。そして、最適値決定部68は、熱源機運転条件データの変化量を対応条件セットごとに導出して比較し、熱源機運転条件データの変化量が最も小さい対応条件セットの各値を最適値に決定してもよい。 Further, the optimum value determining unit 68 may derive the amount of change in the heat source unit operating condition data by subtracting the value of the set temperature of the refrigerator 10 in the corresponding condition set from the current value of the set temperature of the refrigerator 10 . Then, the optimum value determination unit 68 derives and compares the amount of change in the heat source unit operating condition data for each corresponding condition set, and determines each value of the corresponding condition set with the smallest amount of change in the heat source unit operating condition data as the optimum value. may decide.

また、最適値決定部68は、熱源機運転条件データの変化量と、補機運転条件データの変化量とを加算して、全体の変化量を導出してもよい。そして、最適値決定部68は、全体の変化量を対応条件セットごとに導出して比較し、全体の変化量が最も小さい対応条件セットの各値を最適値に決定してもよい。 Further, the optimum value determining unit 68 may derive the total amount of change by adding the amount of change in the heat source operating condition data and the amount of changing in the auxiliary operating condition data. Then, the optimum value determination unit 68 may derive and compare the overall amount of change for each corresponding condition set, and determine each value of the corresponding condition set with the smallest overall amount of change as the optimum value.

図7は、予測実行部66および最適値決定部68の処理の流れを説明するフローチャートである。予測実行部66は、予め設定された制御周期ごとに訪れる割込みタイミングとなると、図7の一連の処理を開始する。 FIG. 7 is a flow chart for explaining the processing flow of the prediction executing section 66 and the optimum value determining section 68. As shown in FIG. The predictive execution unit 66 starts the series of processes shown in FIG. 7 at an interrupt timing that comes every preset control cycle.

割込みタイミングとなると、予測実行部66は、熱負荷の現在値を取得する(S10)。具体的には、予測実行部66は、冷水入口温度の現在値、冷水出口温度の現在値および熱媒体流量の現在値を取得し、それらから熱負荷の現在値を導出する。 When the interrupt timing comes, the prediction execution unit 66 acquires the current value of the heat load (S10). Specifically, the prediction execution unit 66 acquires the current value of the cold water inlet temperature, the current value of the cold water outlet temperature, and the current value of the heat medium flow rate, and derives the current value of the heat load from them.

次に、予測実行部66は、熱負荷の現在値を条件データベース72に当てはめて、熱負荷の現在値に対応する条件セットを取得する(S11)。次に、予測実行部66は、取得した条件セットのうち所定の抽出条件を満たす条件セットを抽出する(S12)。次に、予測実行部66は、抽出された条件セットを機械学習モデル82に入力して、入力した条件セットごとにシステムCOPの予測値を導出する(S13)。 Next, the prediction execution unit 66 applies the current value of the heat load to the condition database 72 to acquire a condition set corresponding to the current value of the heat load (S11). Next, the prediction execution unit 66 extracts a condition set that satisfies a predetermined extraction condition from among the acquired condition sets (S12). Next, the prediction execution unit 66 inputs the extracted condition set to the machine learning model 82 and derives a predicted value of the system COP for each input condition set (S13).

次に、最適値決定部68は、導出されたシステムCOPの予測値の中から最も高いシステムCOPの予測値を選択する(S14)。次に、最適値決定部68は、最も高いシステムCOPの予測値に対応する対応条件セットが複数あるか否かを判断する(S15)。 Next, the optimum value determining unit 68 selects the highest system COP predicted value from the derived system COP predicted values (S14). Next, the optimum value determination unit 68 determines whether or not there are a plurality of corresponding condition sets corresponding to the highest system COP predicted value (S15).

対応条件セットが複数ある場合(S15におけるYES)、最適値決定部68は、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データのいずれか一方または双方について現在値から対応条件セットの値に変化させる際の変化量を導出する(S16)。そして、最適値決定部68は、変化量が最も小さい対応条件セットの各値を最適値に決定し(S17)、一連の処理を終了する。 If there are a plurality of corresponding condition sets (YES in S15), the optimum value determining unit 68 changes the current value of one or both of the heat source equipment operating condition data and the auxiliary equipment operating condition data from the current value to the value of the corresponding condition set. is derived (S16). Then, the optimum value determining unit 68 determines each value of the correspondence condition set with the smallest amount of change as the optimum value (S17), and ends the series of processes.

対応条件セットが1セットである場合(S15におけるNO)、最適値決定部68は、対応条件セットの各値を最適値に決定し(S17)、一連の処理を終了する。 If there is one corresponding condition set (NO in S15), the optimum value determination unit 68 determines each value of the corresponding condition set as the optimum value (S17), and ends the series of processes.

このようにして各項目の最適値が決定されると、指令部60は、決定された最適値を指令値として各部に送信する。例えば、条件セット「A2」の各値が最適値に決定されたとする。この場合、指令部60は、条件セット「A2」の冷凍機10の設定温度の値を冷凍機10に指示する。指令部60は、条件セット「A2」の冷水1次ポンプINV周波数の値を冷水1次ポンプインバータ32に指示する。指令部60は、条件セット「A2」の冷水2次ポンプINV周波数の値を冷水2次ポンプインバータ34に指示する。指令部60は、条件セット「A2」の冷却塔ファンINV周波数の値を冷却塔ファンインバータ40に指示する。指令部60は、条件セット「A2」の冷却水ポンプINV周波数の値を冷却水ポンプインバータ42に指示する。 When the optimum value for each item is determined in this way, the command unit 60 transmits the determined optimum value as a command value to each unit. For example, assume that each value of the condition set "A2" is determined to be the optimum value. In this case, the instruction unit 60 instructs the refrigerator 10 to set the temperature value of the refrigerator 10 for the condition set "A2". The instruction unit 60 instructs the cold water primary pump inverter 32 on the value of the cold water primary pump INV frequency of the condition set "A2". The instruction unit 60 instructs the cold water secondary pump inverter 34 on the value of the cold water secondary pump INV frequency of the condition set "A2". The instruction unit 60 instructs the cooling tower fan inverter 40 on the value of the cooling tower fan INV frequency of the condition set "A2". The instruction unit 60 instructs the cooling water pump inverter 42 on the value of the cooling water pump INV frequency of the condition set "A2".

図8は、冷凍機システム1の効果を説明する図である。図8(A)は、熱負荷の時間推移の一例を示している。図8(B)は、システムCOPの時間推移の一例を示している。図8(A)および図8(B)は、時間軸が共通となっている。図8(A)および図8(B)の破線は、最適値決定部68によって最適値が決定されて各部に指示されたタイミングT1を示している。つまり、タイミングT1より前は、最適制御前であり、タイミングT1より後は、最適制御後となっている。 FIG. 8 is a diagram for explaining the effects of the refrigerator system 1. FIG. FIG. 8(A) shows an example of the temporal transition of the heat load. FIG. 8B shows an example of time transition of the system COP. 8A and 8B have a common time axis. The dashed lines in FIGS. 8A and 8B indicate the timing T1 at which the optimum value is determined by the optimum value determining section 68 and instructed to each section. That is, before the timing T1 is before the optimum control, and after the timing T1 is after the optimum control.

図8(A)で示すように、タイミングT1後の熱負荷は、タイミングT1より前の熱負荷と大凡同程度となっている。これに対し、図8(B)で示すように、タイミングT1後のシステムCOPは、タイミングT1より前のシステムCOPに対して大幅に上昇している。 As shown in FIG. 8A, the heat load after timing T1 is approximately the same as the heat load before timing T1. On the other hand, as shown in FIG. 8B, the system COP after timing T1 is significantly higher than the system COP before timing T1.

このように、本実施形態の熱源システムの一例である冷凍機システム1によれば、熱負荷、すなわち、熱源の能力を維持しつつ、システム全体の消費電力を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、熱源システムの省エネルギー化が可能となる。 As described above, according to the refrigerator system 1, which is an example of the heat source system of the present embodiment, the power consumption of the entire system can be suppressed while maintaining the heat load, that is, the performance of the heat source. Therefore, according to this embodiment, it is possible to save energy in the heat source system.

また、本実施形態の熱源システムでは、機械学習を利用して熱源システムの各部の指令値が決定されるため、各部の指令値を人為的に決定する態様と比べ、より省エネルギー化が可能となる。 In addition, in the heat source system of the present embodiment, machine learning is used to determine the command value of each part of the heat source system, so compared to the mode of manually determining the command value of each part, it is possible to save more energy. .

また、本実施形態の熱源システムでは、熱負荷の現在値を条件データベースに当てはめて得られる条件セットのうち所定の抽出条件を満たす条件セットが抽出された後、抽出された条件セットが機械学習モデル82に入力される。このため、本実施形態の熱源システムでは、システムCOPの予測値を導出する処理負荷を減少させることができる。 Further, in the heat source system of the present embodiment, after a condition set that satisfies a predetermined extraction condition is extracted from the condition sets obtained by applying the current value of the heat load to the condition database, the extracted condition set is converted into a machine learning model. 82. Therefore, in the heat source system of this embodiment, the processing load for deriving the predicted value of the system COP can be reduced.

図9は、サンプルセットの取得例を示す図である。図9では、熱源システムの導入の1年目から4年目の時系列を示している。図9のハッチング部分は、サンプルセットの取得時期を示している。図9の白抜き部分は、最適値決定部68による最適値の決定制御が行われている時期を示している。 FIG. 9 is a diagram showing an example of obtaining a sample set. FIG. 9 shows the time series from the first year to the fourth year of introduction of the heat source system. The hatched portions in FIG. 9 indicate the acquisition times of the sample sets. The white portions in FIG. 9 indicate the times when the optimum value determination unit 68 is performing optimum value determination control.

データ取得部62は、まず、熱源システムの導入1年目の春季の初旬にサンプルセットを記憶部50に蓄積していく。サンプルセットの取得時期では、最適値決定部68による最適値の決定制御は中断される。データ取得部62は、サンプルセットの取得時期において、熱源システムの各機器の指令値を意図的に変化させてサンプルセットを蓄積していく。モデル生成部64は、導入1年目の春季の初旬に取得されたサンプルセットを用いて、導入1年目の春季の初旬の最後に、機械学習モデル82を生成する。 The data acquisition unit 62 first accumulates the sample sets in the storage unit 50 at the beginning of spring in the first year after the introduction of the heat source system. At the sample set acquisition time, the optimum value determination control by the optimum value determination unit 68 is interrupted. The data acquisition unit 62 intentionally changes the command value of each device of the heat source system at the time of sample set acquisition and accumulates the sample set. The model generation unit 64 generates the machine learning model 82 at the end of early spring of the first year of introduction using the sample set acquired in early spring of the first year of introduction.

導入1年目の春季の中旬および下旬では、最適値決定部68による最適値の決定制御が行われる。 In the middle and late spring of the first year of introduction, the optimum value determination unit 68 performs optimum value determination control.

導入1年目の夏季の初旬となると、最適値の決定制御が中断され、データ取得部62は、サンプルセットを記憶部50に蓄積していく。モデル生成部64は、導入1年目の春季および夏季に取得されたサンプルセットを用いて、導入1年目の夏季の初旬の最後に、機械学習モデル82を生成して更新する。 At the beginning of the summer of the first year of introduction, the optimal value determination control is interrupted, and the data acquisition unit 62 accumulates sample sets in the storage unit 50 . The model generation unit 64 generates and updates the machine learning model 82 at the end of the beginning of the summer of the first year of introduction using the sample sets acquired in the spring and summer of the first year of introduction.

導入1年目の夏季の中旬、下旬、導入1年目の秋季では、最適値決定部68による最適値の決定制御が行われる。 In the middle and end of the summer of the first year after introduction, and in the fall of the first year after introduction, the optimum value decision unit 68 performs control to determine the optimum value.

導入1年目の冬季の初旬となると、最適値の決定制御が中断され、データ取得部62は、サンプルセットを記憶部50に蓄積していく。モデル生成部64は、導入1年目の春季、夏季および冬季に取得されたサンプルセットを用いて、導入1年目の冬季の初旬の最後に、機械学習モデル82を生成して更新する。 At the beginning of winter in the first year after the introduction, the optimum value determination control is interrupted, and the data acquisition unit 62 accumulates sample sets in the storage unit 50 . The model generation unit 64 generates and updates the machine learning model 82 at the end of the beginning of winter in the first year of introduction using the sample sets obtained in the spring, summer, and winter of the first year of introduction.

導入1年目の冬季の中旬、下旬、導入2年目、導入3年目では、最適値決定部68による最適値の決定制御が行われる。 In the middle and end of winter in the first year of introduction, in the second year of introduction, and in the third year of introduction, the optimum value determination unit 68 performs control to determine the optimum value.

そして、導入4年目では、導入1年目と同様の時期に、サンプルセットの取得が行われ、蓄積データ70の更新が行われる。そして、導入4年目では、蓄積データ70の更新に合わせて、機械学習モデル82が更新される。 Then, in the fourth year after introduction, sample sets are obtained and the accumulated data 70 is updated at the same time as in the first year after introduction. Then, in the fourth year of introduction, the machine learning model 82 is updated in accordance with the update of the accumulated data 70 .

このように、データ取得部62は、熱源システムの導入後、定期的にサンプルセットの蓄積を繰り返し、蓄積データ70を定期的に更新する。モデル生成部64は、定期的に更新された蓄積データ70を用いて、機械学習モデル82を定期的に更新する。そして、最適値決定部68は、定期的に更新された機械学習モデル82を用いて最適値の決定制御を行う。これにより、最適値決定部68は、熱源システムにおける熱源機または熱源補機などの各機器の経年劣化を反映した最適値を決定することができる。 In this way, the data acquisition unit 62 periodically repeats accumulation of sample sets after the introduction of the heat source system, and periodically updates the accumulation data 70 . The model generator 64 periodically updates the machine learning model 82 using the periodically updated accumulated data 70 . Then, the optimum value determination unit 68 performs optimum value determination control using the regularly updated machine learning model 82 . Thereby, the optimum value determination unit 68 can determine an optimum value that reflects aging deterioration of each device such as the heat source machine or the heat source auxiliary machine in the heat source system.

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such embodiments. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present invention. Understood.

例えば、上記実施形態では、冷凍機システム1を例示して説明していた。しかし、熱源システムは、冷凍機10を含む冷凍機システム1に限らない。例えば、熱源システムは、熱源機としてチラーまたはヒートポンプなどを含むシステムであってもよい。また、熱源機は、電気式に限らずガス式であってもよい。また、熱源機は、熱媒体の冷却方式が水冷式であってもよいし、空冷式であってもよい。また、熱源機は、冷凍機10のように熱媒体を冷却して熱負荷設備に供給する構成に限らず、ヒータのような熱媒体を加熱して供給する構成であってもよい。 For example, in the above embodiment, the refrigerator system 1 was illustrated and explained. However, the heat source system is not limited to the refrigerator system 1 including the refrigerator 10 . For example, the heat source system may be a system including a chiller or a heat pump as heat source equipment. Moreover, the heat source machine is not limited to an electric type, and may be a gas type. Further, the heat source equipment may be of a water-cooling type or an air-cooling type as a cooling method for the heat medium. Further, the heat source equipment is not limited to the configuration of cooling the heat medium and supplying it to the heat load equipment like the refrigerator 10, but may be configured to heat and supply the heat medium like a heater.

また、上記実施形態では、モデル生成部64、予測実行部66、最適値決定部68の各機能が、指令部60として機能する制御装置24で実現されていた。しかし、モデル生成部64、予測実行部66、最適値決定部68は、指令部60として機能する制御装置24とは別のコンピュータで実現されてもよい。また、モデル生成部64、予測実行部66、最適値決定部68の各機能が複数のコンピュータに分散されて実現されてもよい。この場合、モデル生成部64、予測実行部66、最適値決定部68の各機能を有するコンピュータは、制御装置24の記憶部50から必要なデータを取得して各処理を行ってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the functions of the model generation unit 64 , the prediction execution unit 66 and the optimum value determination unit 68 are implemented by the control device 24 functioning as the command unit 60 . However, the model generation unit 64 , the prediction execution unit 66 , and the optimum value determination unit 68 may be realized by a computer separate from the control device 24 functioning as the command unit 60 . Further, each function of the model generation unit 64, the prediction execution unit 66, and the optimum value determination unit 68 may be distributed and implemented in a plurality of computers. In this case, the computer having the functions of the model generation unit 64, the prediction execution unit 66, and the optimum value determination unit 68 may acquire necessary data from the storage unit 50 of the control device 24 and perform each process.

また、モデル生成部64の機能を備える事業者と、予測実行部66および最適値決定部68の機能を備える事業者とが異なっていてもよい。つまり、予め生成された機械学習モデル82が提供され、提供された機械学習モデル82を用いて、最適な指令値を決定する処理を行う態様としてもよい。 Further, the provider having the function of the model generation unit 64 and the provider having the functions of the prediction execution unit 66 and the optimum value determination unit 68 may be different. In other words, a pre-generated machine learning model 82 may be provided, and the provided machine learning model 82 may be used to perform processing for determining the optimum command value.

1 冷凍機システム
10 冷凍機
12 冷水負荷設備
16 冷水1次ポンプ
18 冷水2次ポンプ
20 冷却塔
22 冷却水ポンプ
50 記憶部
64 モデル生成部
66 予測実行部
68 最適値決定部
72 条件データベース
82 機械学習モデル
1 refrigerator system 10 refrigerator 12 cold water load equipment 16 cold water primary pump 18 cold water secondary pump 20 cooling tower 22 cooling water pump 50 storage unit 64 model generation unit 66 prediction execution unit 68 optimum value determination unit 72 condition database 82 machine learning model

上記課題を解決するために、本発明の熱源システムは、熱負荷設備から送られる熱媒体を冷却または加熱して熱負荷設備に供給する熱源機と、熱源機による熱媒体の供給に関与する1または複数の熱源機補機と、熱媒体が熱源機に送入される入口における熱媒体の温度と、熱媒体が熱源機から送出される出口における熱媒体の温度との温度差、熱媒体の流量、熱源機の運転条件を示す熱源機運転条件データおよび熱源機補機の運転条件を示す補機運転条件データを含むセットを条件セットとし、1の熱負荷に対して複数パターンの条件セットが関連付けられたデータ群が、複数の熱負荷についてそれぞれ設定された条件データベースが記憶された記憶部と、熱源機および熱源機補機を含む全体の消費電力に対する熱負荷を示すシステムCOPを条件セットの入力に応じて予測する機械学習モデルに、熱負荷の現在値を条件データベースに当てはめて得られる条件セットをそれぞれ入力して、入力した条件セットごとにシステムCOPの予測値を導出する予測実行部と、熱負荷ごとに、予測実行部で導出された複数のシステムCOPの予測値のうち最も高いシステムCOPの予測値に対応する条件セットの各値を最適値に決定する最適値決定部と、を備える。 In order to solve the above problems, the heat source system of the present invention includes a heat source device that cools or heats a heat medium sent from a heat load facility and supplies it to the heat load facility, and a heat source device that is involved in supplying the heat medium. Or the temperature difference between the temperature of the heat medium at the inlet where the heat medium is sent into the heat source equipment and the temperature of the heat medium at the outlet where the heat medium is sent out from the heat source equipment, the temperature difference of the heat medium A set including flow rate, heat source equipment operating condition data indicating the operating conditions of the heat source equipment, and auxiliary equipment operating condition data indicating the operating conditions of the heat source equipment auxiliary equipment is defined as a condition set, and a plurality of patterns of condition sets are provided for one heat load. The associated data group includes a storage unit storing a condition database set for each of a plurality of heat loads, and a system COP indicating the heat load for the entire power consumption including the heat source machine and the heat source auxiliary machine as the condition set. A prediction execution unit that inputs a condition set obtained by applying the current heat load value to a condition database into a machine learning model that predicts according to the input, and derives a predicted value of the system COP for each input condition set. , an optimum value determination unit that determines each value of the condition set corresponding to the highest system COP prediction value among the plurality of system COP prediction values derived by the prediction execution unit as an optimum value for each heat load ; Prepare.

また、最適値決定部は、最も高いシステムCOPの予測値に対応する条件セットを示す対応条件セットが複数ある場合、熱負荷ごとに、熱源機運転条件データおよび補機運転条件データのいずれか一方または双方について現在値から対応条件セットの値に変化させる際の変化量が最も小さい対応条件セットの各値を最適値に決定するとしてもよい。 Further, when there are a plurality of corresponding condition sets indicating a condition set corresponding to the highest predicted value of the system COP, the optimum value determining unit selects either one of the heat source equipment operating condition data and the auxiliary equipment operating condition data for each heat load. Alternatively, each value of the corresponding condition set that has the smallest amount of change when changing from the current value to the value of the corresponding condition set for both may be determined as the optimum value.

Claims (6)

熱負荷設備から送られる熱媒体を冷却または加熱して前記熱負荷設備に供給する熱源機と、
前記熱源機による前記熱媒体の供給に関与する1または複数の熱源機補機と、
前記熱媒体の温度差、前記熱媒体の流量、前記熱源機の運転条件を示す熱源機運転条件データおよび前記熱源機補機の運転条件を示す補機運転条件データを含むセットを条件セットとし、1の熱負荷に対して複数パターンの前記条件セットが関連付けられたデータ群が、複数の前記熱負荷についてそれぞれ設定された条件データベースが記憶された記憶部と、
前記熱源機および前記熱源機補機を含む全体の消費電力に対する前記熱負荷を示すシステムCOPを前記条件セットの入力に応じて予測する機械学習モデルに、前記熱負荷の現在値を前記条件データベースに当てはめて得られる前記条件セットをそれぞれ入力して、入力した前記条件セットごとに前記システムCOPの予測値を導出する予測実行部と、
前記予測実行部で導出された複数の前記システムCOPの予測値のうち最も高い前記システムCOPの予測値に対応する前記条件セットの各値を最適値に決定する最適値決定部と、
を備える熱源システム。
a heat source device that cools or heats a heat medium sent from a heat load facility and supplies the heat medium to the heat load facility;
one or more heat source machine auxiliaries involved in supply of the heat medium by the heat source machine;
a condition set including a temperature difference of the heat medium, a flow rate of the heat medium, heat source equipment operating condition data indicating operating conditions of the heat source equipment, and auxiliary equipment operating condition data indicating operating conditions of the heat source equipment auxiliary equipment; a storage unit storing a condition database in which data groups in which a plurality of patterns of condition sets are associated with one heat load are respectively set for a plurality of the heat loads;
A machine learning model that predicts the system COP indicating the heat load with respect to the overall power consumption including the heat source equipment and the heat source auxiliary equipment according to the input of the condition set, and the current value of the heat load is stored in the condition database. a prediction execution unit that inputs the condition sets obtained by applying and derives a predicted value of the system COP for each of the input condition sets;
an optimum value determination unit that determines each value of the condition set corresponding to the highest predicted value of the system COP among the plurality of predicted values of the system COP derived by the prediction execution unit as an optimum value;
A heat source system with
前記予測実行部は、前記熱負荷の現在値を前記条件データベースに当てはめて得られる前記条件セットのうち、所定の抽出条件を満たす前記条件セットを抽出し、抽出した前記条件セットを前記機械学習モデルにそれぞれ入力して、入力した前記条件セットごとに前記システムCOPの予測値を導出する請求項1に記載の熱源システム。 The prediction execution unit extracts the condition set that satisfies a predetermined extraction condition from among the condition sets obtained by applying the current value of the heat load to the condition database, and applies the extracted condition set to the machine learning model. , respectively, to derive the predicted value of the system COP for each of the input condition sets. 前記最適値決定部は、最も高い前記システムCOPの予測値に対応する前記条件セットを示す対応条件セットが複数ある場合、前記熱源機運転条件データおよび前記補機運転条件データのいずれか一方または双方について現在値から前記対応条件セットの値に変化させる際の変化量が最も小さい前記対応条件セットの各値を最適値に決定する請求項1または2に記載の熱源システム。 When there are a plurality of corresponding condition sets indicating the condition set corresponding to the highest predicted value of the system COP, the optimum value determination unit selects one or both of the heat source equipment operating condition data and the auxiliary equipment operating condition data. 3. The heat source system according to claim 1 or 2, wherein each value of said corresponding condition set having the smallest amount of change when changing from a current value to a value of said corresponding condition set is determined as an optimum value. 前記機械学習モデルの種類は、勾配ブースティング決定木である請求項1から3のいずれか1項に記載の熱源システム。 The heat source system according to any one of claims 1 to 3, wherein the machine learning model type is a gradient boosting decision tree. 前記条件セットおよび前記システムCOPを教師データとして機械学習を行い、前記機械学習モデルを生成するモデル生成部をさらに備える請求項1から4のいずれか1項に記載の熱源システム。 The heat source system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a model generator that performs machine learning using the condition set and the system COP as teacher data to generate the machine learning model. 前記モデル生成部は、前記機械学習モデルを定期的に更新する請求項5に記載の熱源システム。 The heat source system according to claim 5, wherein the model generator periodically updates the machine learning model.
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