JP2819476B2 - 空調機の送出圧力制御方式 - Google Patents
空調機の送出圧力制御方式Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は冷水／温水を熱媒体とする空調設備に用いら
れる送出圧力制御方式に関し、特に管路を介して複数の
流量制御弁に伴う空調機等の負荷装置が接続されるポン
プの送出圧力を適切に保つ送出圧力制御方式に関する。 ［従来の技術］ 従来、この種の制御方式では、負荷総流量毎に予め定
められた送出圧力目標値に、ポンプの実測送出圧力が一
致するように、ポンプの回転数を制御するフィードバッ
ク制御方式を用いるに過ぎなかった。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の制御方式では、負荷総
流量を基準とする流体送出圧力が画一的に設定されるた
め、各複数の負荷装置が負荷量に応じて変化する状況に
対応する必要な流体送出圧力を管理することが不可能で
あることから、個々の負荷装置にとって必要な送出圧力
が保証され得ないという欠点があった。 一方、負荷装置毎に流量制御弁を制御する場合に、各
負荷装置の必要な流体送出圧力に拘らず、画一的に設定
された送出圧力目標値に基づいて、ポンプを駆動してい
た。即ち、従来のカスケード制御のみでは、ポンプの流
量揚程を下げずに、制御弁を絞るため、不必要な送出圧
力を生成してしまう結果となり、無駄に電力等を消費し
てしまう問題もあった。 そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み、 全ての負荷装置に対して、少なくとも、必要最低限の
送出圧力を確保する、 制御弁をできるだけ絞ることなく、ポンプの揚定を低
くすることにより、ポンプの消費エネルギーの無駄を省
く、 空調機の送出圧力制御方式を提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、複数の空調機負荷系に各々設けられ
た複数の流量制御弁を介して、前記複数の空調機負荷系
に圧力流体を送出する圧力流体搬送手段と、送出圧力設
定値（SV3）を演算する送出圧力設定演算手段と、前記
送出圧力を実測した実測送出圧力値（PV3）と前記送出
圧力設定値（SV3）とに基づいて、前記圧力流体搬送手
段の送出圧力を制御する送出圧力制御演算手段とを有す
る空調機の送出圧力制御方式において、前記送出圧力設
定演算手段は、前記複数の流量制御弁の開度に対応する
複数の開度情報（x1,x2,…xk）を受ける開度情報受信手
段と、前記複数の開度情報（x1,x2,…xk）を受け、平均
開度（xAV）を演算する平均開度演算手段と、前記平均
開度（xAV）に対応する基準送出圧力（P0）を演算する
基準送出圧力演算手段と、前記複数の開度情報（x1,x2,
…xk）を受け、最高開度（xm）を選択する最高開度選択
手段と、予め定められた開度範囲を示す開度率と前記最
高開度（xm）との開度偏差（ｅ）を算出する偏差算出手
段と、前記開度偏差（ｅ）を時間積分し（∫edt）、予
め定められたリセット率（Ｔ）で除算して、送出圧力補
正値（ΔＰ）を演算する送出圧力補正値演算手段と、前
記基準送出圧力（P0）と前記送出圧力補正値（ΔＰ）と
を加算して、送出圧力目標値（Ps）を算出する送出圧力
算出手段とを有し、前記送出圧力目標値（Ps）を、前記
送出圧力設定値（SV3）として前記送出圧力制御演算手
段に出力することを特徴とする送出圧力制御方式が得ら
れる。 ［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 第１図に示すとおり、１は空調機負荷装置であり、負
荷装置１には夫々流量制御弁２が設けられている。流量
制御弁２には、カスケード制御演算部３が接続され、第
１及び第２の温度センサ4,5からの温度情報に夫々基づ
いて、対応する流量制御弁２の開度量を決定する開度情
報x1,x2,…xkが演算される。なお、第１の温度センサ４
は負荷装置１からの直接の送風温度を検知し、第２の温
度センサ５は室内温度を検知する。 一方、送出圧力設定演算部６は、カスケード制御演算
部３からの開度情報x1,x2,…xkを受け、送出圧力目標値
Psを演算する。なお、負荷側の開度情報x1,x2,…xkは、
分散型DDC（Direct Digital Control）のデータ転送の
優位性を生かして収集される。 送出圧力制御演算部７は、送出圧力目標値Psを送出圧
力設定値SV3として受けると共に、圧力発信器８により
検知されたポンプ９の実際の送出圧力をフィードバック
値PV3として受けて制御演算し、ポンプ回転数を制御す
るインバータ10に制御信号MV3を出力する。 ここで、第２図を参照して、本実施例の要旨である送
出圧力設定演算部６について更に具体的に説明する。 11はカスケード制御演算部３から演算された流量制御
弁２の開度に対応する複数の開度情報（x1,x2,…xk）を
受ける開度情報受信部あり、開度情報受信部11は、平均
開度演算部12とハイセレクト部13とに、複数の開度情報
（x1,x2,…xk）を出力する。 平均開度演算部12は、複数の開度情報（x1,x2,…xk）
を受け、平均開度（xAV）を演算する。基準出力演算部1
4は、演算された平均開度（xAV）に対応する基準送出圧
力（P0）を演算して、加算器15に出力する。 一方、ハイセレクト部13は、複数の開度情報（x1,x2,
…xk）を受け、最高開度（xm）を選択し、選択した最高
開度を偏差算出部16に出力する。 偏差算出部16は、所定の開度範囲、例えば、80％〜90
％の範囲を表す開度率と選択された最高開度（xm）との
開度偏差に対応する偏差圧力（ｅ）を算出し、送出補正
値演算部17に出力する。 送出補正値演算部17は、開度偏差（ｅ）を時間積分し
（∫edt）、所定のリセット率（Ｔ）で除算して、送出
圧力補正値（ΔＰ）を演算し、加算器15に出力する。 加算器15は、基準送出圧力（P0）と送出圧力補正値
（ΔＰ）とを加算して、送出圧力目標値（Ps）を算出す
る。 送出圧力目標値（Ps）は、一旦、上下設定回路18に入
力されることにより、その目標値（Ps）自体が、システ
ム効率上、高過ぎたり、或は、低過ぎる場合を排除し
て、送出圧力制御部７に、送出圧力設定値（SV3）とし
て出力される。 これにより、送出圧力制御部７は、送出圧力設定値
（SV3）と圧力発信器８からの実際の送出圧力（PV3）と
の差に基づいて、インバータ10に制御信号MV3を出力し
て、ポンプ９の回転数を制御する。 第３図を参照して、本実施例におけるポンプ運転状態
を説明する。 図中の、曲線はポンプの回転数N0に対応するポンプ
の流量揚定曲線（Ｑ−Ｈ曲線）であり、システム抵抗曲
線との交点
れる送出圧力制御方式に関し、特に管路を介して複数の
流量制御弁に伴う空調機等の負荷装置が接続されるポン
プの送出圧力を適切に保つ送出圧力制御方式に関する。 ［従来の技術］ 従来、この種の制御方式では、負荷総流量毎に予め定
められた送出圧力目標値に、ポンプの実測送出圧力が一
致するように、ポンプの回転数を制御するフィードバッ
ク制御方式を用いるに過ぎなかった。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の制御方式では、負荷総
流量を基準とする流体送出圧力が画一的に設定されるた
め、各複数の負荷装置が負荷量に応じて変化する状況に
対応する必要な流体送出圧力を管理することが不可能で
あることから、個々の負荷装置にとって必要な送出圧力
が保証され得ないという欠点があった。 一方、負荷装置毎に流量制御弁を制御する場合に、各
負荷装置の必要な流体送出圧力に拘らず、画一的に設定
された送出圧力目標値に基づいて、ポンプを駆動してい
た。即ち、従来のカスケード制御のみでは、ポンプの流
量揚程を下げずに、制御弁を絞るため、不必要な送出圧
力を生成してしまう結果となり、無駄に電力等を消費し
てしまう問題もあった。 そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み、 全ての負荷装置に対して、少なくとも、必要最低限の
送出圧力を確保する、 制御弁をできるだけ絞ることなく、ポンプの揚定を低
くすることにより、ポンプの消費エネルギーの無駄を省
く、 空調機の送出圧力制御方式を提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、複数の空調機負荷系に各々設けられ
た複数の流量制御弁を介して、前記複数の空調機負荷系
に圧力流体を送出する圧力流体搬送手段と、送出圧力設
定値（SV3）を演算する送出圧力設定演算手段と、前記
送出圧力を実測した実測送出圧力値（PV3）と前記送出
圧力設定値（SV3）とに基づいて、前記圧力流体搬送手
段の送出圧力を制御する送出圧力制御演算手段とを有す
る空調機の送出圧力制御方式において、前記送出圧力設
定演算手段は、前記複数の流量制御弁の開度に対応する
複数の開度情報（x1,x2,…xk）を受ける開度情報受信手
段と、前記複数の開度情報（x1,x2,…xk）を受け、平均
開度（xAV）を演算する平均開度演算手段と、前記平均
開度（xAV）に対応する基準送出圧力（P0）を演算する
基準送出圧力演算手段と、前記複数の開度情報（x1,x2,
…xk）を受け、最高開度（xm）を選択する最高開度選択
手段と、予め定められた開度範囲を示す開度率と前記最
高開度（xm）との開度偏差（ｅ）を算出する偏差算出手
段と、前記開度偏差（ｅ）を時間積分し（∫edt）、予
め定められたリセット率（Ｔ）で除算して、送出圧力補
正値（ΔＰ）を演算する送出圧力補正値演算手段と、前
記基準送出圧力（P0）と前記送出圧力補正値（ΔＰ）と
を加算して、送出圧力目標値（Ps）を算出する送出圧力
算出手段とを有し、前記送出圧力目標値（Ps）を、前記
送出圧力設定値（SV3）として前記送出圧力制御演算手
段に出力することを特徴とする送出圧力制御方式が得ら
れる。 ［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 第１図に示すとおり、１は空調機負荷装置であり、負
荷装置１には夫々流量制御弁２が設けられている。流量
制御弁２には、カスケード制御演算部３が接続され、第
１及び第２の温度センサ4,5からの温度情報に夫々基づ
いて、対応する流量制御弁２の開度量を決定する開度情
報x1,x2,…xkが演算される。なお、第１の温度センサ４
は負荷装置１からの直接の送風温度を検知し、第２の温
度センサ５は室内温度を検知する。 一方、送出圧力設定演算部６は、カスケード制御演算
部３からの開度情報x1,x2,…xkを受け、送出圧力目標値
Psを演算する。なお、負荷側の開度情報x1,x2,…xkは、
分散型DDC（Direct Digital Control）のデータ転送の
優位性を生かして収集される。 送出圧力制御演算部７は、送出圧力目標値Psを送出圧
力設定値SV3として受けると共に、圧力発信器８により
検知されたポンプ９の実際の送出圧力をフィードバック
値PV3として受けて制御演算し、ポンプ回転数を制御す
るインバータ10に制御信号MV3を出力する。 ここで、第２図を参照して、本実施例の要旨である送
出圧力設定演算部６について更に具体的に説明する。 11はカスケード制御演算部３から演算された流量制御
弁２の開度に対応する複数の開度情報（x1,x2,…xk）を
受ける開度情報受信部あり、開度情報受信部11は、平均
開度演算部12とハイセレクト部13とに、複数の開度情報
（x1,x2,…xk）を出力する。 平均開度演算部12は、複数の開度情報（x1,x2,…xk）
を受け、平均開度（xAV）を演算する。基準出力演算部1
4は、演算された平均開度（xAV）に対応する基準送出圧
力（P0）を演算して、加算器15に出力する。 一方、ハイセレクト部13は、複数の開度情報（x1,x2,
…xk）を受け、最高開度（xm）を選択し、選択した最高
開度を偏差算出部16に出力する。 偏差算出部16は、所定の開度範囲、例えば、80％〜90
％の範囲を表す開度率と選択された最高開度（xm）との
開度偏差に対応する偏差圧力（ｅ）を算出し、送出補正
値演算部17に出力する。 送出補正値演算部17は、開度偏差（ｅ）を時間積分し
（∫edt）、所定のリセット率（Ｔ）で除算して、送出
圧力補正値（ΔＰ）を演算し、加算器15に出力する。 加算器15は、基準送出圧力（P0）と送出圧力補正値
（ΔＰ）とを加算して、送出圧力目標値（Ps）を算出す
る。 送出圧力目標値（Ps）は、一旦、上下設定回路18に入
力されることにより、その目標値（Ps）自体が、システ
ム効率上、高過ぎたり、或は、低過ぎる場合を排除し
て、送出圧力制御部７に、送出圧力設定値（SV3）とし
て出力される。 これにより、送出圧力制御部７は、送出圧力設定値
（SV3）と圧力発信器８からの実際の送出圧力（PV3）と
の差に基づいて、インバータ10に制御信号MV3を出力し
て、ポンプ９の回転数を制御する。 第３図を参照して、本実施例におけるポンプ運転状態
を説明する。 図中の、曲線はポンプの回転数N0に対応するポンプ
の流量揚定曲線（Ｑ−Ｈ曲線）であり、システム抵抗曲
線との交点
【Ａ】、即ち、流量＝Q0;揚程＝H0で運転
することを示している。ここで、従来の技術では、負荷
装置の制御弁が絞られて、システム抵抗曲線となり、
流量＝Ｑに対して、揚程はリセット曲線上の揚定H1に
変化する。このときのポンプ回転数はN1,Q−Ｈ曲線は
となる。 ところが、本実施例においては、負荷装置の制御弁を
できるだけ絞らないようにして、システム抵抗曲線上
で流量変化に追従することになるので、上述の流量Ｑに
対して、揚程をＨと低く採ることになり、回転数をＮに
落とすことができる。 よって、本実施例によれば、揚程が低くて済む分だ
け、ポンプ回転数を低速とすることになり、電力消費が
低減される。 ［発明の効果］ 以上の説明の通り、本発明によれば、最高開度に基づ
いて、送出圧力の補正値を規定するから、全ての負荷装
置に対して、少なくとも、必要最低限の送出圧力を確保
することができ、また、制御弁の実際の開度状態に対応
して、ポンプの送出圧力の設定値を制御することができ
るから、流量制御弁を絞ることなく、ポンプ自体の揚程
を低くすることにより、ポンプの消費エネルギーの無駄
を省くことができる。
することを示している。ここで、従来の技術では、負荷
装置の制御弁が絞られて、システム抵抗曲線となり、
流量＝Ｑに対して、揚程はリセット曲線上の揚定H1に
変化する。このときのポンプ回転数はN1,Q−Ｈ曲線は
となる。 ところが、本実施例においては、負荷装置の制御弁を
できるだけ絞らないようにして、システム抵抗曲線上
で流量変化に追従することになるので、上述の流量Ｑに
対して、揚程をＨと低く採ることになり、回転数をＮに
落とすことができる。 よって、本実施例によれば、揚程が低くて済む分だ
け、ポンプ回転数を低速とすることになり、電力消費が
低減される。 ［発明の効果］ 以上の説明の通り、本発明によれば、最高開度に基づ
いて、送出圧力の補正値を規定するから、全ての負荷装
置に対して、少なくとも、必要最低限の送出圧力を確保
することができ、また、制御弁の実際の開度状態に対応
して、ポンプの送出圧力の設定値を制御することができ
るから、流量制御弁を絞ることなく、ポンプ自体の揚程
を低くすることにより、ポンプの消費エネルギーの無駄
を省くことができる。
第１図は本発明の実施例に係わるシステムブロック図、
第２図は第１図の実施例の回路ブロック図、第３図は本
実施例と従来例との比較のためのポンプ運転状態説明図
である。 １……負荷装置、２……制御弁、３……カスケード制御
演算装置、4,5……温度センサ、６……送出圧力設定演
算部、７……送出圧力制御演算部、８……圧力発信器、
９……ポンプ、10……インバータ。
第２図は第１図の実施例の回路ブロック図、第３図は本
実施例と従来例との比較のためのポンプ運転状態説明図
である。 １……負荷装置、２……制御弁、３……カスケード制御
演算装置、4,5……温度センサ、６……送出圧力設定演
算部、７……送出圧力制御演算部、８……圧力発信器、
９……ポンプ、10……インバータ。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の空調機負荷系に各々設けられた複数
の流量制御弁を介して、前記複数の空調機負荷系に圧力
流体を送出する圧力流体搬送手段と、送出圧力設定値
（SV3）を演算する送出圧力設定演算手段と、前記送出
圧力を実測した実測送出圧力値（PV3）と前記送出圧力
設定値（SV3）とに基づいて、前記圧力流体搬送手段の
送出圧力を制御する送出圧力制御演算手段とを有する空
調機の送出圧力制御方式において、 前記送出圧力設定演算手段は、 前記複数の流量制御弁の開度に対応する複数の開度情報
（x1,x2,…,xk）を受ける開度情報受信手段と、 前記複数の開度情報（x1,x2,…,xk）を受け、平均開度
（xAV）を演算する平均開度演算手段と、 前記平均開度（xAV）に対応する基準送出圧力（PO）を
演算する基準送出圧力演算手段と、 前記複数の開度情報（x1,x2,…,xk）を受け、最高開度
（xm）を選択する最高開度選択手段と、 予め定められた開度範囲を示す開度率と前記最高開度
（xm）との開度偏差（ｅ）を算出する偏差算出手段と、 前記開度偏差（ｅ）を時間積分し（∫edt）、予め定め
られたリセット率（Ｔ）で除算して、送出圧力補正値
（ΔＰ）を演算する送出圧力補正値演算手段と、 前記基準送出圧力（PO）と前記送出圧力補正値（ΔＰ）
とを加算して、送出圧力目標値（Ps）を算出する送出圧
力算出手段とを有し、 前記送出圧力目標値（Ps）を、前記送出圧力設定値（SV
3）として前記送出圧力制御演算手段に出力することを
特徴とする送出圧力制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1334859A JP2819476B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 空調機の送出圧力制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1334859A JP2819476B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 空調機の送出圧力制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03195851A JPH03195851A (ja) | 1991-08-27 |
| JP2819476B2 true JP2819476B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=18282020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1334859A Expired - Fee Related JP2819476B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 空調機の送出圧力制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819476B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05280788A (ja) * | 1992-02-17 | 1993-10-26 | Kimura Kohki Co Ltd | 室内空調における温度自動制御システム |
| JP3464882B2 (ja) * | 1997-04-18 | 2003-11-10 | 株式会社東芝 | 空調制御装置 |
| JP2006112744A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Aoki Jutaku Kizai Hanbai Kk | 輻射冷房システム |
| JP4691582B2 (ja) * | 2008-06-16 | 2011-06-01 | 株式会社トーエネック | 空調二次ポンプの制御装置 |
| CN102597640B (zh) * | 2009-10-27 | 2014-12-31 | 三菱电机株式会社 | 空调装置 |
| JP5422366B2 (ja) * | 2009-12-21 | 2014-02-19 | 株式会社日立製作所 | 熱源システムの連携制御装置及び連携制御方法 |
| JP2013148244A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Aisin Seiki Co Ltd | 冷却システム |
| JP6100523B2 (ja) | 2012-12-28 | 2017-03-22 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 冷水循環システム |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1334859A patent/JP2819476B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03195851A (ja) | 1991-08-27 |
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