JP2997867B2 - 冷温水発生機の制御方法 - Google Patents

冷温水発生機の制御方法

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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の冷温水発生
機を並列接続し冷温水をヘッダー部に集めてから負荷側
に供給するシステムにおける冷温水発生機の制御方法に
かかり、特に故障した冷温水発生機が発生した場合に、
冷温水温度の異常変動を防止して冷温水を供給するに好
適な冷温水発生機の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図5に示すように、複数台の冷温
水発生機を同一系統に並列接続し、各機が比例燃焼制御
(設定温度に対応して燃焼量を決める)を搭載しているシ
ステムにおいては、通常、それぞれの冷温水温度設定値
は同一の目標温度値に設定されている。この場合、各機
からの冷温水を一まとめにし混合するヘッダー部での冷
温水温度は、各機から出される冷温水の平均温度になる
が、全ての冷温水発生機からの出口温度が同一に設定さ
れるため、混合された冷温水出口温度も同一値を示すこ
とになる。このような従来の制御において、例えば、同
一能力機1A、1B、1Cの3台を配管2により並列接
続し、全機の設定温度を8℃として冷房運転中に、1台
の冷温水発生機が故障もしくは能力が低下し、定格の出
力が得られないとする。その故障もしくは能力低下した
不良機の冷温水出口温度が10℃までしか下がらない場
合、ヘッダー部3での冷温水の温度は、(8+8+1
0)÷3=8.7(℃)となり、本来の目標温度である
8℃に達することが出来なくなってしまう不都合が生じ
るという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決するもので、その目的は複数台の冷温水発生機を並
列接続し、各機からの冷温水を一つにまとめるヘッダー
部から負荷に対して冷温水を供給するシステムにおい
て、各機のいずれかが故障ないし能力低下した場合に、
正常な冷温水発生機の設定温度を個別に関連させながら
補正することにより、ヘッダー部での冷温水温度を維持
できる冷温水発生機の制御方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の冷温水発生機の制御方法は、複数の冷温水
発生機を並列接続し各機からの冷温水をヘッダー部に集
め、所定温度の冷温水を所定量供給するシステムにおけ
る冷温水発生機の制御方法であって、故障ないし能力低
下した不良の冷温水発生機が発生した時、ヘッダー部の
冷温水の温度の増減にしたがい、残りの正常な冷温水発
生機の設定温度を減増させることにより、所定温度の冷
温水を所定流量供給するものである。
【0005】複数の冷温水発生機が同一機種型である場
合には、本発明の冷温水発生機の制御方法は、各機か
ら、設定された一定温度で一定流量の冷温水をヘッダー
部に集めて該一定温度の冷温水を供給するシステムと
し、不良の冷温水発生機が発生した時に、一定温度と並
列機数との積から、不良機の冷温水出口温度の合計を減
算し、該減算した値を不良機以外の正常機数で除して補
正温度を求め、該補正温度を設定温度として各正常機を
運転するものである。
【0006】また、複数の冷温水発生機が機種あるいは
容量が異なる場合には、本発明の冷温水発生機の制御方
法は、各機から、設定された一定温度で各機所定の流量
の冷温水をヘッダー部に集めて一定温度の冷温水を供給
するシステムとし、不良の冷温水発生機が発生した時
に、各機についての一定温度と所定流量との積を合算し
て並列する全機の積算値を求め、この積算値から各不良
機の冷温水出口温度と流量の積の合計を減算し、この減
算した値を正常機の流量の合計で除して補正温度を求
め、この補正温度を設定温度として各正常機を運転する
ものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の冷温水発生機の制
御方法を適用する一実施の形態の冷温水供給システムの
構成を示す図である。ここでは、例えば3台の冷温水発
生機を並列運転する簡単なシステムにより、本発明を説
明する。冷温水発生機1A、1B、1Cは、それぞれ比
例燃焼装置、温度調節装置、通信機能を具備しており、
独立して温度制御される。これら冷温水発生機1A、1
B、1Cは、冷温水配管2により並列接続され、さらに
各機の温度調節装置4A、4B、4Cとシステム制御装
置5との間は通信線6により接続されている。各冷温水
発生機1A、1B、1Cの設定温度は、システム制御装
置5からの指令で個別に変更される。
【0008】この冷温水供給システムの動作を説明す
る。通常は、冷温水発生機1A、1B、1Cは予め設定
されている共通な設定温度Ts(例えば8℃)になるよ
うに、PID等の比例燃焼制御により運転が制御されて
いる。この場合は、従来と同様にヘッダー部3での冷温
水混合温度(出口温度)THは、(8+8+8)÷3=
8(℃)となり、個別の目標温度と同一となる。この時
点での負荷率は80%、燃焼量はそれぞれ80%で冷温
水入口温度12℃、出口温度8℃で出入口温度差4℃と
仮定する。この負荷状態で3台の内、ある1台(1A
機)の能力が低下し、100%燃焼でも温度差が2℃し
か取れず、冷温水温度が10℃となった場合、本発明で
はシステム制御装置5により、ヘッダー部3での混合温
度を一定の目標値THにするために、正常機の補正設定
温度Tcの計算は下記のように行われる。
【0009】 Tc=(ヘッダー部目標温度×並列台数−異常機の出口温度) ÷(並列台数−1) =(8×3−10)÷(3−1)=7℃ 上式を一般式で表せば、次のとおりである。
【0010】Tc=(ヘッダー部目標温度×並列台数−
異常機の出口温度の合計)÷(並列台数−異常機の台
数) この目標温度設定値が、システム制御装置5より正常機
1B、1Cへ通信により送られ、修正された温度(7
℃)で運転制御される。この結果、ヘッダー部3での混
合温度は(10+7+7)÷3=8℃となり、本来の要
求される目標温度を供給することが可能となる。また、
実際の能力低下の結果からの制御ばかりでなく、故障回
避制御などの本体保護目的の制御により、特定の冷温水
発生機が設定温度を高めに自動修正された場合(例えば
11℃設定)などでも同様な制御が可能で、ヘッダー部
3での混合温度の異常変動を抑えることができる。上記
計算式は、各機が同一能力として求めているが、異なる
能力の場合は冷温水量の比率を含めて温度計算を行う。
【0011】図2はシステム制御装置の構成を示す図で
ある。システム制御装置5は、中央演算処理部と通信回
路を備えている。中央演算処理部は後述の図4に示す計
算を行い、そして通信回路はこの計算で求めた設定温度
を各冷温水発生機の温度調節装置4A,4B,4Cに送
信する。
【0012】図3は吸収式冷温水発生機の温度調節装置
の構成を示す図である。温度調節装置4A,4B,4C
は、それぞれ冷温水温度検出回路、各部温度検出回路、
燃焼制御回路、周辺入出力回路、中央演算処理部、通信
回路を備えている。冷温水検出回路は冷温水出口温度を
検出し、各部温度検出回路は冷凍サイクル中の冷媒温度
や外気温度を検出する。燃焼制御回路は設定温度に対応
して冷媒蒸気を発生させるための燃焼や冷媒蒸気を凝縮
させるための送風等を制御する。周辺入出力回路は冷媒
を搬送するポンプやバルブを制御する。通信回路は冷温
水出口温度をシステム制御装置5に送信したり、システ
ム制御装置5から設定温度を受信する。中央演算処理部
は上記各回路を通じて冷温水発生機を制御する。
【0013】図4は1〜n号の冷温水発生機からなるシ
ステムとして一般化した場合のシステム制御のフローチ
ャートで、システム制御装置5の中央演算処理部が実施
するものである。ここで用いる記号の主たるものを示す
と、T1〜Tn:1〜n号機の冷温水出口温度、Q1〜Q
n:1〜n号機の冷温水流量、Tc1〜Tcn:1〜n号機
の設定温度。
【0014】ステップS1では、システムを構成するn
台の冷温水発生機が正常に運転されているか否かを判定
する。このため、システムとしての設定温度Ts(例えば
8℃)で、これより温度Td(例えば0.5℃)の上昇を
許容して、(Ts+Td)以下に冷温水出口温度が下がらな
い機の有無を調べる。冷温水出口温度Tnが(Ts+T
d)以下で運転されている機(Tn≦Ts+Td)を正常機
と、(Ts+Td)を超えて運転されている機(Tn>Ts
+Td)を異常機と判定する。
【0015】ステップS2では、n台の冷温水発生機が
供給する冷温水流量の合計Qs0と、正常機が供給する
冷温水流量の合計Qs1を計算する。
【0016】ステップS3では、異常機(ここでは1号
機及び4号機)それぞれの冷温水出口温度がT1、T4
(T1、T4>Ts+Td)として、温度設定値の補正を行
う正常機(n−2)台の温度設定値Tcを次式で求める。
【0017】Tc=(Ts×Qs0−T1×Q1−T4×
Q4)÷Qs1 ステップS4では、前ステップで求めた温度設定値Tc
が各冷温水発生機の設定下限値TL以上かどうか比較す
る。
【0018】ステップS5では、ステップS4でTc>
TLの場合には、正常機にはステップ3で求めた温度設
定値Tcを送信し、異常機にはシステムの設定温度Ts
を送信する。この時、異常機は、故障のため、当然なが
ら設定値Tsに対してそれより高い冷温水を供給するこ
とになるが、システムとして所定の温度の冷温水を供給
できる。
【0019】ステップS6では、ステップS4でTc>
TLの場合には、正常機には冷温水発生機の設定下限値
TLを送信し、異常機にはシステムの設定温度Tsを送信
する。この時、システムとして所定の温度の冷温水を供
給できず、その際の各冷温水発生機の最大能力により決
められる温度の冷温水を供給することになる。
【0020】ステップS7では、ステップ1で異常機
(Tn>Ts+Td)なしと判定された場合、1〜n号全
機にシステムの設定温度Tsを送信する。
【0021】
【発明の効果】複数台の冷温水発生機の並列設置におい
て、一部の発生機が故障もしくは冷凍能力が低下した場
合であっても、負荷側へ供給する温度を一定に保ち、安
定供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である冷温水発生機の制
御方法を用いる冷温水供給システムの構成図である。
【図2】冷温水発生機の温度調節装置のブロック図であ
る。
【図3】システム制御装置のブロック図である。
【図4】本発明にかかるシステム制御のフローチャート
である。
【図5】従来の冷温水発生機並列運転システムの制御を
説明する図である。
【符号の説明】
1A,1B,1C 冷温水発生機 2 配管 3 ヘッダー部 4A,4B,4C 温度調節装置 5 システム制御装置 6 通信線

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の冷温水発生機を並列接続し各機か
    らの冷温水をヘッダー部に集め、所定温度の冷温水を所
    定量供給するシステムにおける冷温水発生機の制御方法
    において、故障ないし能力低下した不良の冷温水発生機
    が発生した時、ヘッダー部の冷温水の温度の増減にした
    がい、残りの正常な冷温水発生機の設定温度を減増させ
    ることにより、所定温度の冷温水を所定流量供給するこ
    とを特徴とする冷温水発生機の制御方法。
  2. 【請求項2】 複数の冷温水発生機を並列接続し、各機
    から、設定された一定温度で一定流量の冷温水をヘッダ
    ー部に集めて該一定温度の冷温水を供給するシステムに
    おける冷温水発生機の制御方法において、故障ないし能
    力低下した不良の冷温水発生機が発生した時に、前記一
    定温度と並列機数との積から、不良機の冷温水出口温度
    の合計を減算し、該減算した値を不良機以外の正常機数
    で除して補正温度を求め、該補正温度を設定温度として
    各正常機を運転することを特徴とする冷温水発生機の制
    御方法。
  3. 【請求項3】 複数の冷温水発生機を並列接続し、各機
    から、各機に設定された一定温度でそれぞれ所定流量の
    冷温水をヘッダー部に集めて該一定温度の冷温水を供給
    するシステムにおける冷温水発生機の制御方法におい
    て、故障ないし能力低下した不良の冷温水発生機が発生
    した時に、各機についての一定温度と所定流量との積を
    合算して並列する全機の積算値を求め、該積算値から各
    不良機の冷温水出口温度と流量の積の合計を減算し、該
    減算した値を不良機以外の各正常機の流量の合計で除し
    て補正温度を求め、該補正温度を設定温度として各正常
    機を運転することを特徴とする冷温水発生機の制御方
    法。
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