JP2729867B2 - 暖房用ボイラの湯温制御方法 - Google Patents

暖房用ボイラの湯温制御方法

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JP2729867B2
JP2729867B2 JP3307148A JP30714891A JP2729867B2 JP 2729867 B2 JP2729867 B2 JP 2729867B2 JP 3307148 A JP3307148 A JP 3307148A JP 30714891 A JP30714891 A JP 30714891A JP 2729867 B2 JP2729867 B2 JP 2729867B2
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hot water
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勝 馬場
英夫 大沢
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、暖房用ボイラの湯温制
御方法、特に、外気温が低いときは高湯温に、また外気
温が高いときは低湯温になるように外気温によりボイラ
の湯温設定値を変更する湯温制御方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】本出願人は施設園芸用温室における温水
暖房の制御方法を開発したものであり、この方法はボイ
ラ温水設定温度をθw、室内管理温度をθr、外気温度
をθoとし、外気温最低温度θolの時のボイラ一温水
設定上限温度をθwhとして、次式 (θwh−θr)/(θr−θol)=α により温室についてαを決定し、(θw−θr)と(θ
r−θo)が次式 (θw−θr)/(θr−θo)=α を満足する如くに外気温度θoと室内管理温度θrから
ボイラ温水設定温度θwを決定することを特徴とするも
のであり、またこの方法に関連する施設園芸用温室にお
ける温水暖房システムの制御装置をも開発し、この装置
は、感温抵抗素子等よりなる外気温度検出手段、室内温
度検出手段、温水温度検出手段と、可変抵抗器等よりな
る室内管理温度設定手段(VR1)、負荷率設定手段
(VR2)を備えた温水ボイラより供給される温水を利
用する施設園芸用温室における温水暖房システムの制御
装置であって、制御回路としては、前記室内温度検出手
段の出力と室内管理温度設定手段(VR1)の出力とを
比較する手段に加えて、該比較手段の出力で室内の暖房
器を発停させる回路と、前記外気温度検出手段の出力、
室内管理温度設定手段(VR1)の出力および負荷率設
定手段の出力よりボイラ温水設定温度を算出する演算回
路、該演算回路の出力と前記温水温度検出手段の出力と
を比較する手段、および該比較手段の出力でボイラの運
転を発停させる回路の2系統の制御回路よりなる構成と
したことを特徴とする(特公平2−49685号公
報)。上記方法と装置はなんら支障なく実施されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来例方法の
実施において、使用者は、設定湯温(温水温度)θw、
室温θr、外気温θoおよびその地域の最低外気温θo
lによってαをあらかじめ設定する必要があり、αの設
定は使用者に任され、使用者が当該業務に不慣れの場
合、上記したデータの取扱いが十分理解できないことが
ある。そこで本発明の課題は、前記した方法による場合
よりもより簡単な手段で操作可能であり、しかも前記し
た方法と同じ効果を奏する暖房用ボイラの湯温制御方法
を提供するにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の暖房用ボイラの
湯温制御方法は、外気温(θo)の高低に対応して暖房
用ボイラの湯温(θ)を制御するにおいて、ボイラ使用
時の外気温(θo)が、ボイラの設置される地域におけ
る最低外気温(θol)が相対的に低いかまたは高いか
によって、該外気温(θo)に比例して設定湯温(θ
w)をそれぞれ高くまたは低くすることを特徴とし、ボ
イラのON−OFF運転において、ボイラのON−OF
Fを決定するそれぞれの温度の差温(Dif)を、数1
に従い湯温(θ)と設定湯温(θw)に比例してそれぞ
れ小さくまたは大きく設定することを特徴とし、さらに
外気温(θo)の高低に対応して暖房用ボイラの湯温
(θ)を制御するにおいて、ボイラ使用時の外気温(θ
o)が、ボイラの設置される地域における最低外気温
(θol)が相対的に低いかまたは高いかによって、該
外気温(θo)に比例して設定湯温(θw)をそれぞれ
高くまたは低くするとともに、ボイラのON−OFF運
転において、ボイラのON−OFFを決定するそれぞれ
の温度の差温(Dif)を、数1に従い湯温(θ)と設
定湯温(θw)に比例してそれぞれ小さくまたは大きく
設定することを特徴とする。
【0005】
【作用】すなわち本発明は、現実において外気温が低い
ときは設定湯温(θw)を高く、外気温が高いときは設
定湯温(θw)を低くするもので、この湯温設定のため
の基準をボイラが設置された地域の最低外気温(θo
l)、そのときの設定湯温(θw)およびボイラ使用時
の外気温(θo)として、ボイラの湯温制御を簡易化す
るとともに、ボイラのON−OFF動作において、当該
ON−OFFを決定する温度の差温(Dif)を、湯温
と設定湯温の高低に比例して小にまたは大にしてボイラ
の頻繁なON−OFFを防止するものである。
【0006】
【実施例】本発明は、外気温が低いとき、すなわち負
荷の大きいときは高湯温(高温水温度)に、外気温が高
いとき、すなわち負荷の小さいときは低湯温になるよう
設定値を変更し、次いで、上記の動作時に、本発明に
従う制御におけるON−OFFを決定する温度の差温
(以下、ディファレンシャル(Dif)という。)を、
高湯温時には小さく、低湯温時には大きくなるように、
Dif設定値をも同時に変更する。かかる制御は例えば
サーモスタットにより行ない、イ.負荷に合った湯温が
得られるので、ゆるやかな室温制御が可能になり、ロ.
必要以上に湯温を上げないので、放熱損失が少なく省エ
ネとなり、ハ.軽負荷時にDifが大きくなるので、ボ
イラの頻繁なON−OFFを防ぎボイラ寿命を保つこと
ができる。
【0007】上記したの点をより具体的に説明する
と、あらかじめ決定されたパターンにより、設定湯温
(θw)、最低外気温(θol)および外気温(θo)
から湯温(θ)を、次式によって決定する。 θ=θw+a(θo−θol) ただし、aは湯温変化度、θwは設定湯温、θolはボ
イラが設置される地域の最低外気温θwは最低外気温時
の湯温(上限となる)として前以って設定し、θolは
当該地の最低外気温であるから過去のデータにより前以
って知ることができる。使用者が設定するものはその地
域の最低外気温とそのときの設定湯温だけであり、使用
者にとって設定が容易であり、複雑な演算は必要でな
く、上記の演算は簡単な回路で実行することができる。
【0008】次に上記をやや詳しく説明すると、湯温
が高(例えば80℃)のときDifは小さく、湯温が低
(例えば55℃)のときはDifを大きくし、それによ
って低湯温のときのバーナのインチング運転(短い時間
にON−OFFを繰り返す運転−これは低湯温のときす
なわち外気温の高いときには負荷が軽いため、わずかに
ボイラが運転しただけで湯温が上昇してしまいすぐ停止
するという状態を繰り返すために起きる)を防ぐ。
【0009】Difの設定例としては、Dif=b+c
(θo−θol)と設定し、ここでb(通常Dif)は
2℃〜5℃の範囲内の温度で設定されることが多いが3
℃が適温であり、cはDif/外気温で表されるDif
変化度(傾き)で1/10〜1/3の間の値をとり、1
/5程度の値が適当な値である。bを3℃に、cを1/
5にすると、数1が得られる。なお、ここで、前記した
aはa=−1とした。
【0010】
【数1】
【0011】本発明の設定例を、湯温(θ)、最低外気
温(θol)、通常Dif(前記したb)、湯温変化度
(湯温/外気温、前記したa)、Dif変化度(Dif
/外気温、前記したc)、変温方式を変化させて表1に
示す。表1におけるA、B、C、Dの結果は図1
(A)、図1(B)、図1(C)、図1(D)にそれぞ
れ示した。AとCの態様は負荷に合った湯温となるので
なめらかな室温制御が可能なことを示し、またBは、燃
焼ガス中の水分の結露によるボイラの腐食(一般に低温
腐食とよばれる。)を防ぐため、湯温には下限を設け、
湯温の温度変動が過度になりすぎないようにDifの上
限を設けたものである。Dの態様は5℃ごとの段階式変
温を示す。
【0012】
【表1】
【0013】本発明の方法を実施するに用いる制御盤は
図2の正面図に示され、図中、11は制御盤、12は湯
温表示窓、13は外気温用サーミスタ、14は湯温用サ
ーミスタ、15は自動・手動切替スイッチ、16は湯温
設定ッマミ、17は最低外気温設定ツマミで、このツマ
ミ17はボイラが設定される地域における最低外気温を
設定するためのものである。動作について説明すると、
(1)手動時には設定湯温によりON−OFFを制御す
る。この制御は通常のアクアスタットと同じである。
(2)自動時には、最低外気温時に設定湯温となり、
外気温が上昇するにつれて設定湯温は下がるように変温
を制御する。設定湯温下限は55℃とする。上記の変
温制御時に、高湯温設定においては小Difとし、低湯
温設定では大Difになるよう湯温と同時にDifを変
温制御する。Dif上限は8℃とする。上記に言及した
サーモスタットは制御盤11内に設け、それは前掲した
部分のすべてに接続される。
【0014】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
(i)負荷に合致した湯温となるので、なめらかな室温
制御が可能になり、(ii)必要以上に湯温を上げない
ので放熱損失(ロス)が少なくなり、省エネが実現さ
れ、(iii)負荷が軽いときにDifが大となるの
で、ボイラの頻繁なON−OFFを防ぎ、ボイラ寿命が
保たれ、(iv)本発明に従って設計されたサーモスタ
ットは通常一般のボイラでも使用可能である、などの効
果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による外気温と湯温の関係を示す線図
で、図1(A)、図1(B)、図1(C)、図1(D)
は表1のA、B、C、Dに対応する線図である。
【図2】本発明に係る制御盤の正面図である。
【符号の説明】
11 制御盤 12 湯温表示窓 13 外気温用サーミスタ 14 湯温用サーミスタ 15 自動・手動切替スイッチ 16 湯温設定ツマミ 17 最低外気温設定ツマミ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外気温(θo)の高低に対応して暖房用
    ボイラの湯温(θ)を制御するにおいて、 ボイラ使用時の外気温(θo)が、ボイラの設置される
    地域における最低外気温(θol)が相対的に低いかま
    たは高いかによって、該外気温(θo)に比例して設定
    湯温(θw)をそれぞれ高くまたは低くすることを特徴
    とする暖房用ボイラの湯温制御方法。
  2. 【請求項2】 ボイラのON−OFF運転において、ボ
    イラのON−OFFを決定するそれぞれの温度の差温
    (Dif)を、数1に従い湯温(θ)と設定湯温(θ
    w)に比例してそれぞれ小さくまたは大きく設定するこ
    とを特徴とする暖房用ボイラの湯温制御方法。
  3. 【請求項3】 外気温(θo)の高低に対応して暖房用
    ボイラの湯温(θ)を制御するにおいて、 ボイラ使用時の外気温(θo)が、ボイラの設置される
    地域における最低外気温(θol)が相対的に低いかま
    たは高いかによって、該外気温(θo)に比例して設定
    湯温(θw)をそれぞれ高くまたは低くするとともに、
    ボイラのON−OFF運転において、ボイラのON−O
    FFを決定するそれぞれの温度の差温(Dif)を、数
    1に従い湯温(θ)と設定湯温(θw)に比例してそれ
    ぞれ小さくまたは大きく設定することを特徴とする暖房
    用ボイラの湯温制御方法。
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