JP2848716B2 - 水熱源空調方法 - Google Patents
水熱源空調方法Info
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- JP2848716B2 JP2848716B2 JP3109540A JP10954091A JP2848716B2 JP 2848716 B2 JP2848716 B2 JP 2848716B2 JP 3109540 A JP3109540 A JP 3109540A JP 10954091 A JP10954091 A JP 10954091A JP 2848716 B2 JP2848716 B2 JP 2848716B2
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，消費電力ピーク時間帯
において熱源機器の稼働を最小限にする水熱源空調方法
に関する。
において熱源機器の稼働を最小限にする水熱源空調方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】蓄熱水槽に熱源水を蓄え，この熱源水を
建物内に配設した水熱源空調ユニットに循環する空調方
式は安価な深夜電力で蓄熱運転できることや建物内での
内部発生熱を有効利用できるなどからビル空調に多用さ
れている。空調ユニットとしてはフアンコイルユニット
や水熱源ヒートポンプユニット等が使用される。熱源機
器としては冷凍機やボイラーが一般であり，場合によっ
てヒートポンプチラー等が使用される。
建物内に配設した水熱源空調ユニットに循環する空調方
式は安価な深夜電力で蓄熱運転できることや建物内での
内部発生熱を有効利用できるなどからビル空調に多用さ
れている。空調ユニットとしてはフアンコイルユニット
や水熱源ヒートポンプユニット等が使用される。熱源機
器としては冷凍機やボイラーが一般であり，場合によっ
てヒートポンプチラー等が使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近，消費電力のピー
クカットやピークシフトが社会問題化しており，その原
因の一つに空調がある。すなわち冷房負荷が急増する昼
間に電力消費がピークを示す。水熱源空調方式では夜間
電力で冷熱を蓄熱できるので，この問題に対処するには
効果的な空調方式であるが，それでも，昼間の負荷が大
きく，夜間電力による蓄熱量だけではこれをまかなうこ
とができない場合には，熱源機器を稼働して蓄熱水槽に
蓄熱する運転が行われる。すなわち，水熱源空調方式で
は蓄熱水槽内の熱源水は一次側熱源として熱源機器と同
様に取り扱われ，負荷側（二次側）が要求するときには
即座に熱源機器を運転するようになっている。
クカットやピークシフトが社会問題化しており，その原
因の一つに空調がある。すなわち冷房負荷が急増する昼
間に電力消費がピークを示す。水熱源空調方式では夜間
電力で冷熱を蓄熱できるので，この問題に対処するには
効果的な空調方式であるが，それでも，昼間の負荷が大
きく，夜間電力による蓄熱量だけではこれをまかなうこ
とができない場合には，熱源機器を稼働して蓄熱水槽に
蓄熱する運転が行われる。すなわち，水熱源空調方式で
は蓄熱水槽内の熱源水は一次側熱源として熱源機器と同
様に取り扱われ，負荷側（二次側）が要求するときには
即座に熱源機器を運転するようになっている。
【０００４】このために，負荷が急増する消費電力ピー
ク時（例えば夏期の昼の12〜３時）に残蓄熱量が不足し
て熱源機器を運転することが多い。この熱源機器の運転
でも冷凍機や一次側ポンプの稼働に電力を消費する。
ク時（例えば夏期の昼の12〜３時）に残蓄熱量が不足し
て熱源機器を運転することが多い。この熱源機器の運転
でも冷凍機や一次側ポンプの稼働に電力を消費する。
【０００５】本発明はこの問題の解決を目的としたもの
であり，昼間の残蓄熱量の管理を適切に行うことによっ
て電力ピーク時間帯での熱源機器の運転を最小限に抑え
る空調方法を提供する。
であり，昼間の残蓄熱量の管理を適切に行うことによっ
て電力ピーク時間帯での熱源機器の運転を最小限に抑え
る空調方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 本発明は，蓄熱水槽内
の熱源水を複数台の冷凍機群からなる熱源機器側に循環
させる熱源側（一次側）運転と，蓄熱水槽内の熱源水を
建物内に配置した水熱源空調ユニット群に循環する負荷
側（二次側）運転とを行う空調方法において，当日の二
次側運転開始時点における蓄熱水槽の残蓄熱量と当日の
負荷側が要求する予測熱量とを比較し，残蓄熱量＜予測
熱量の場合に二次側運転中に一次側運転を追いかけ運転
する時間を電力消費のピーク時間帯を除く時間帯に予め
割り振ること，そのさい，運転開始時点における（予測
熱量−残蓄熱量）＝予測不足熱量と，この不足熱量を賄
うに必要な冷凍機運転台数および運転時間との予め求め
ておいた相関を用いて，最も冷凍機運転台数が少なくな
るように，該ピーク時間帯を除く時間帯に前記の追いか
け運転時間の割り振りを行うこと，を特徴とする。
の熱源水を複数台の冷凍機群からなる熱源機器側に循環
させる熱源側（一次側）運転と，蓄熱水槽内の熱源水を
建物内に配置した水熱源空調ユニット群に循環する負荷
側（二次側）運転とを行う空調方法において，当日の二
次側運転開始時点における蓄熱水槽の残蓄熱量と当日の
負荷側が要求する予測熱量とを比較し，残蓄熱量＜予測
熱量の場合に二次側運転中に一次側運転を追いかけ運転
する時間を電力消費のピーク時間帯を除く時間帯に予め
割り振ること，そのさい，運転開始時点における（予測
熱量−残蓄熱量）＝予測不足熱量と，この不足熱量を賄
うに必要な冷凍機運転台数および運転時間との予め求め
ておいた相関を用いて，最も冷凍機運転台数が少なくな
るように，該ピーク時間帯を除く時間帯に前記の追いか
け運転時間の割り振りを行うこと，を特徴とする。
【０００７】
【実施例】図１は本発明法を適用する水熱源空調設備を
図解して示したものであり，ビルの地下等に設置された
蓄熱水槽１内の熱源水を，建物の各所に配置された水熱
源空調ユニット２に二次側ポンプ３で汲み上げ，これを
熱源としてユニット２で空調を行い，ユニット２を通過
した熱源水は再び蓄熱水槽１内に戻す。ユニット２はフ
アンコイルユニット或いは水熱源ヒートポンプユニット
のいずれでもよい。一方，蓄熱水槽１内の熱源水は熱源
機器に一次側ポンプ４で送られ，熱源機器で加熱または
冷却される。図示の例では冷房負荷に対処するために，
熱源機器として冷凍機５を使用する状態を示している。
図解して示したものであり，ビルの地下等に設置された
蓄熱水槽１内の熱源水を，建物の各所に配置された水熱
源空調ユニット２に二次側ポンプ３で汲み上げ，これを
熱源としてユニット２で空調を行い，ユニット２を通過
した熱源水は再び蓄熱水槽１内に戻す。ユニット２はフ
アンコイルユニット或いは水熱源ヒートポンプユニット
のいずれでもよい。一方，蓄熱水槽１内の熱源水は熱源
機器に一次側ポンプ４で送られ，熱源機器で加熱または
冷却される。図示の例では冷房負荷に対処するために，
熱源機器として冷凍機５を使用する状態を示している。
【０００８】図１のような設備を備えたビルでは，建物
側が要求する負荷（冷房負荷）の熱量の経時変化を見る
と，図２の曲線Ａのようになる。すなわち，始業時間が
午前９時として, ７時前後から冷房負荷があり，終業時
間の17時以降も19時前後まで空調ユニット２が稼働さ
れ，その熱量ピークは約12時から約15時に存在する。
側が要求する負荷（冷房負荷）の熱量の経時変化を見る
と，図２の曲線Ａのようになる。すなわち，始業時間が
午前９時として, ７時前後から冷房負荷があり，終業時
間の17時以降も19時前後まで空調ユニット２が稼働さ
れ，その熱量ピークは約12時から約15時に存在する。
【０００９】図２において曲線Ｂは，曲線Ａの冷房負荷
に対処するために空調ユニット（二次側）を稼働したさ
いの蓄熱水槽１内の熱源水（冷水）の残熱量の経時変化
を示す。夜間に冷凍機５を稼働して冷水を作り，この蓄
熱した冷水で冷房負荷をまかなうべく運転したさいに，
残熱量が時間の経過と共に減少し，12時過ぎには残熱量
が無くなる。このため，二次側の運転中において冷凍機
５を稼働し，必要な冷水を作る。この二次側運転中に一
次側を運転する態様を追いかけ運転と呼んでいる。図２
において，この追いかけ運転による補給熱量をハッチ付
棒グラフで示した。残熱量が不足した分はすべてこの追
いかけ運転でまかなっている。これが従来の通常の運転
態様である。この場合には，電力消費のピーク時間帯で
ある12時〜15時において一次側も稼働されるので，蓄熱
槽による電力消費のピーク回避が不可能となる。
に対処するために空調ユニット（二次側）を稼働したさ
いの蓄熱水槽１内の熱源水（冷水）の残熱量の経時変化
を示す。夜間に冷凍機５を稼働して冷水を作り，この蓄
熱した冷水で冷房負荷をまかなうべく運転したさいに，
残熱量が時間の経過と共に減少し，12時過ぎには残熱量
が無くなる。このため，二次側の運転中において冷凍機
５を稼働し，必要な冷水を作る。この二次側運転中に一
次側を運転する態様を追いかけ運転と呼んでいる。図２
において，この追いかけ運転による補給熱量をハッチ付
棒グラフで示した。残熱量が不足した分はすべてこの追
いかけ運転でまかなっている。これが従来の通常の運転
態様である。この場合には，電力消費のピーク時間帯で
ある12時〜15時において一次側も稼働されるので，蓄熱
槽による電力消費のピーク回避が不可能となる。
【００１０】本発明においては，二次側運転開始時にお
いて，当日の冷房負荷を前日の実績値や気象条件を基に
して予測し，この予測負荷が残熱量を上回る場合には，
その不足分を電力消費ピーク時間帯である12〜16, 好ま
しくは12〜15を外した時間帯において追いかけ運転を割
り振る。
いて，当日の冷房負荷を前日の実績値や気象条件を基に
して予測し，この予測負荷が残熱量を上回る場合には，
その不足分を電力消費ピーク時間帯である12〜16, 好ま
しくは12〜15を外した時間帯において追いかけ運転を割
り振る。
【００１１】図１の設備において冷凍機５が４台設置さ
れ，これを台数制御して追いかけ運転する例について述
べると，例えば図３のように冷凍機の運転台数と時間帯
を割り振る。図３は予測負荷−残熱量＝予測不足熱量と
冷凍機運転台数の割り振り表を示している。すなわち予
測不足熱量をその大きさに応じて１から２４の水準に等
級分けし，電力ピーク時間帯を除く時間帯において，最
も冷凍機稼働台数が少なくなるように時間配分したもの
である。いま，予測不足熱量が８のレベルに選択された
場合には，８以下の数字が割付けられた時間帯におい
て，その数字が属する台数で冷凍機を運転する。
れ，これを台数制御して追いかけ運転する例について述
べると，例えば図３のように冷凍機の運転台数と時間帯
を割り振る。図３は予測負荷−残熱量＝予測不足熱量と
冷凍機運転台数の割り振り表を示している。すなわち予
測不足熱量をその大きさに応じて１から２４の水準に等
級分けし，電力ピーク時間帯を除く時間帯において，最
も冷凍機稼働台数が少なくなるように時間配分したもの
である。いま，予測不足熱量が８のレベルに選択された
場合には，８以下の数字が割付けられた時間帯におい
て，その数字が属する台数で冷凍機を運転する。
【００１２】すなわち，８のレベルに選択された場合に
は，11〜12時で２台，12〜13時で２台，17〜18時で１
台，16〜17時で１台，９〜10時で１台，10〜11時で１
台，11〜12時で１台の冷凍機稼働を行い，全体で予測不
足熱量を補充する。このようにして，予測不足熱量を賄
うに必要な冷凍機運転台数および運転時間との相関を予
め求めておき，この相関を用いて最も冷凍機運転台数が
少なくなるように電力ピーク時間帯を外して追いかけ運
転時間の割り振りを行う。
は，11〜12時で２台，12〜13時で２台，17〜18時で１
台，16〜17時で１台，９〜10時で１台，10〜11時で１
台，11〜12時で１台の冷凍機稼働を行い，全体で予測不
足熱量を補充する。このようにして，予測不足熱量を賄
うに必要な冷凍機運転台数および運転時間との相関を予
め求めておき，この相関を用いて最も冷凍機運転台数が
少なくなるように電力ピーク時間帯を外して追いかけ運
転時間の割り振りを行う。
【００１３】図４は，本発明に従って追いかけ時間帯を
割り振った場合の残熱量の経時変化Ｂと追いかけ運転に
よる補充熱量との関係例を示したものである。Ａは冷房
負荷の経時変化である。図３の場合に比べて，電力ピー
ク時間帯での一次側運転を最小限に抑えながら，冷房負
荷に対処している様子が分かる。このため，電力ピーク
時間帯での一次側運転の動力が低減される。
割り振った場合の残熱量の経時変化Ｂと追いかけ運転に
よる補充熱量との関係例を示したものである。Ａは冷房
負荷の経時変化である。図３の場合に比べて，電力ピー
ク時間帯での一次側運転を最小限に抑えながら，冷房負
荷に対処している様子が分かる。このため，電力ピーク
時間帯での一次側運転の動力が低減される。
【００１４】なお，この追いかけ運転の割り振りと同時
に，或いは別個に，一次側ポンプ４による冷凍機５への
循環水量が，二次側ポンプ３による空調ユニットへの循
環水量よりも少なくなる状態で追いかけ運転を行えるよ
うに管理し，追いかけ運転実施中での電力消費も最小限
に抑えるようにするのがよい。
に，或いは別個に，一次側ポンプ４による冷凍機５への
循環水量が，二次側ポンプ３による空調ユニットへの循
環水量よりも少なくなる状態で追いかけ運転を行えるよ
うに管理し，追いかけ運転実施中での電力消費も最小限
に抑えるようにするのがよい。
【００１５】
【発明の効果】以上のようにして，本発明によれば，水
熱源空調設備においても夜間電力の利用のうえ，さらに
消費電力ピーク時間帯での一次側運転が最小限に制限で
きるので，電力のピークカットやピークシフトが効果的
に達成できる。
熱源空調設備においても夜間電力の利用のうえ，さらに
消費電力ピーク時間帯での一次側運転が最小限に制限で
きるので，電力のピークカットやピークシフトが効果的
に達成できる。
【図１】本発明法を適用する水熱源空調設備の例を示す
機器配置系統図である。
機器配置系統図である。
【図２】従来法における蓄熱水槽の残熱量と冷房負荷の
経時変化と追いかけ運転による補充熱量の関係を示す図
である。
経時変化と追いかけ運転による補充熱量の関係を示す図
である。
【図３】本発明に従って追いかけ運転を割り振る割付表
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図４】本発明に従う蓄熱水槽の残熱量と冷房負荷の経
時変化と追いかけ運転による補充熱量の関係を示す図で
ある。
時変化と追いかけ運転による補充熱量の関係を示す図で
ある。
１ 蓄熱水槽 ２ 空調ユニット ３ 二次側ポンプ ４ 一次側ポンプ ５ 冷凍機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−11046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−77436（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−38855（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F24F 5/00 102
Claims (2)
- 【請求項１】 蓄熱水槽内の熱源水を複数台の冷凍機群
からなる熱源機器側に循環させる熱源側（一次側）運転
と，蓄熱水槽内の熱源水を建物内に配置した水熱源空調
ユニット群に循環する負荷側（二次側）運転とを行う空
調方法において，当日の二次側運転開始時点における蓄
熱水槽の残蓄熱量と当日の負荷側が要求する予測熱量と
を比較し，残蓄熱量＜予測熱量の場合に二次側運転中に
一次側運転を追いかけ運転する時間を電力消費のピーク
時間帯を除く時間帯に予め割り振ること，そのさい，運
転開始時点における（予測熱量−残蓄熱量）＝予測不足
熱量と，この不足熱量を賄うに必要な冷凍機運転台数お
よび運転時間との予め求めておいた相関を用いて，最も
冷凍機運転台数が少なくなるように，該ピーク時間帯を
除く時間帯に前記の追いかけ運転時間の割り振りを行う
こと，を特徴とする水熱源空調方法。 - 【請求項２】 追いかけ運転は，一次側循環水量＜二次
側循環水量の関係を維持しながら実施する請求項１に記
載の水熱源空調方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109540A JP2848716B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 水熱源空調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109540A JP2848716B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 水熱源空調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04316940A JPH04316940A (ja) | 1992-11-09 |
| JP2848716B2 true JP2848716B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=14512841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3109540A Expired - Lifetime JP2848716B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 水熱源空調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848716B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240017219A (ko) * | 2022-07-28 | 2024-02-07 | 한국에너지기술연구원 | 열 및 전력 네트워크 운영시스템 및 운영방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3585021B2 (ja) * | 1997-08-22 | 2004-11-04 | 三菱電機株式会社 | 蓄熱装置及び蓄熱装置の運転方法 |
| JP4934349B2 (ja) * | 2006-05-12 | 2012-05-16 | 東洋熱工業株式会社 | 氷蓄熱システムの運転制御方法 |
| JP5214278B2 (ja) * | 2008-03-03 | 2013-06-19 | 高砂熱学工業株式会社 | 熱源システムおよび熱源システムの制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011046A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 熱源機器の運転制御方法 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3109540A patent/JP2848716B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240017219A (ko) * | 2022-07-28 | 2024-02-07 | 한국에너지기술연구원 | 열 및 전력 네트워크 운영시스템 및 운영방법 |
| KR102669411B1 (ko) * | 2022-07-28 | 2024-05-29 | 한국에너지기술연구원 | 열 및 전력 네트워크 운영시스템 및 운영방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04316940A (ja) | 1992-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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