JP3281956B2 - 蓄熱最適運転管理装置 - Google Patents
蓄熱最適運転管理装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄熱式空調システムに
おける蓄熱最適運転管理装置に関する。
おける蓄熱最適運転管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ピーク負荷を安価な夜間電力で補
う蓄熱式空調システムの採用が増大している。蓄熱方式
としては、建物の基礎部における地中梁、杭柱等を利用
して複数の槽を連結した連結完全混合型や、一つの槽ま
たは連結した槽内で往きと返りの水温差に伴う密度差を
利用して、利用できる水と利用済みの水を上下に分離す
る温度成層型がある。従来のこの種の蓄熱式空調システ
ムの運転方法は、負荷に応じて蓄熱槽から負荷側熱交換
器に送られる送水量を制御する方法、例えば負荷が小さ
くなれば送水量を絞る方法が一般的に行われている。
う蓄熱式空調システムの採用が増大している。蓄熱方式
としては、建物の基礎部における地中梁、杭柱等を利用
して複数の槽を連結した連結完全混合型や、一つの槽ま
たは連結した槽内で往きと返りの水温差に伴う密度差を
利用して、利用できる水と利用済みの水を上下に分離す
る温度成層型がある。従来のこの種の蓄熱式空調システ
ムの運転方法は、負荷に応じて蓄熱槽から負荷側熱交換
器に送られる送水量を制御する方法、例えば負荷が小さ
くなれば送水量を絞る方法が一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、蓄熱式空調
システムにおいては、初期の設備費が高いため、高いイ
ニシャルコストを安価な夜間電力利用によるランニング
コストで賄うことが重要であり、そのためには蓄熱した
熱を一日で有効に使いきることが課題である。一方、蓄
熱槽および負荷側熱交換器は、ピーク負荷時において、
蓄熱槽から負荷側熱交換器に供給される送水側温度と、
負荷側熱交換器から蓄熱槽に戻される戻り側温度との間
に所定の温度差がつくように設計され、この温度差と熱
交換器を流れた水の量を乗じた値が大きい程、蓄熱量を
有効に使うということになる。
システムにおいては、初期の設備費が高いため、高いイ
ニシャルコストを安価な夜間電力利用によるランニング
コストで賄うことが重要であり、そのためには蓄熱した
熱を一日で有効に使いきることが課題である。一方、蓄
熱槽および負荷側熱交換器は、ピーク負荷時において、
蓄熱槽から負荷側熱交換器に供給される送水側温度と、
負荷側熱交換器から蓄熱槽に戻される戻り側温度との間
に所定の温度差がつくように設計され、この温度差と熱
交換器を流れた水の量を乗じた値が大きい程、蓄熱量を
有効に使うということになる。
【０００４】しかしながら、上記従来の運転方法のよう
に負荷に応じて蓄熱槽から負荷側熱交換器に送られる送
水量を制御する方法においては、例えば冷房の場合に負
荷が小さくなれば送水量を絞る方法を用いると、熱交換
器コイル内を流れる流量が低下し熱伝達率が低下するた
め、前記所定の温度差がつかないで低い温度の水が蓄熱
槽に戻るため、蓄熱槽の熱を有効に利用することができ
なくなり、蓄熱した熱量を一日で有効に使いきることが
できず、無駄になってしまうという問題を有している。
に負荷に応じて蓄熱槽から負荷側熱交換器に送られる送
水量を制御する方法においては、例えば冷房の場合に負
荷が小さくなれば送水量を絞る方法を用いると、熱交換
器コイル内を流れる流量が低下し熱伝達率が低下するた
め、前記所定の温度差がつかないで低い温度の水が蓄熱
槽に戻るため、蓄熱槽の熱を有効に利用することができ
なくなり、蓄熱した熱量を一日で有効に使いきることが
できず、無駄になってしまうという問題を有している。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、熱源機の製造熱量と残存蓄熱量に基づいて所定時間
毎に負荷予測を行い、この負荷予測および使える蓄熱量
に応じて熱源機能力を決定するとともに、負荷側送水温
度を設定することにより、蓄熱した熱量を一日で有効に
使いきることができる蓄熱最適運転管理装置を提供する
ことを目的とする。
て、熱源機の製造熱量と残存蓄熱量に基づいて所定時間
毎に負荷予測を行い、この負荷予測および使える蓄熱量
に応じて熱源機能力を決定するとともに、負荷側送水温
度を設定することにより、蓄熱した熱量を一日で有効に
使いきることができる蓄熱最適運転管理装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の蓄熱最適運転管理装置は、蓄熱槽ＳＴの送
水側Ｓと戻り側Ｅとの間に配管接続される負荷側熱交換
器ＡＨＵ１と、蓄熱槽ＳＴの戻り側Ｅの水を冷却または
加熱して蓄熱槽ＳＴの送水側Ｓに供給する熱源機Ｒと、
負荷側送水温度Ｔ２により前記負荷側熱交換器ＡＨＵ１
の出口側の水を蓄熱槽ＳＴの送水側Ｓに戻す流量制御手
段２５、Ｖ３、Ｖ４と、熱源機製造熱量を演算する演算
手段３２と、蓄熱槽の残存蓄熱量をを演算する演算手段
３３と、前所定時間の熱負荷を前記残存熱量と熱源機製
造熱量から演算する演算手段３４と、前所定時間の熱負
荷から以後所定時間の熱負荷を予測する予測手段３５
と、残存蓄熱量から以後所定時間で使える蓄熱量を演算
する演算手段３６と、予測した負荷と使える蓄熱量に応
じて熱源機の運転能力を決定する決定手段３８と、予測
した負荷に応じて負荷側送水温度を設定する設定手段３
７とを備え、前記の以後所定時間で使える蓄熱量は、蓄
熱した熱量を一日で使いきるように最初は使える蓄熱量
が少ないという情報を出力し所定時間毎に使える蓄熱量
が多いという情報を出力することを特徴とする。なお、
上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易にする
ために図面と対比させるもので、これにより本発明が何
ら限定されるものではない。
に、本発明の蓄熱最適運転管理装置は、蓄熱槽ＳＴの送
水側Ｓと戻り側Ｅとの間に配管接続される負荷側熱交換
器ＡＨＵ１と、蓄熱槽ＳＴの戻り側Ｅの水を冷却または
加熱して蓄熱槽ＳＴの送水側Ｓに供給する熱源機Ｒと、
負荷側送水温度Ｔ２により前記負荷側熱交換器ＡＨＵ１
の出口側の水を蓄熱槽ＳＴの送水側Ｓに戻す流量制御手
段２５、Ｖ３、Ｖ４と、熱源機製造熱量を演算する演算
手段３２と、蓄熱槽の残存蓄熱量をを演算する演算手段
３３と、前所定時間の熱負荷を前記残存熱量と熱源機製
造熱量から演算する演算手段３４と、前所定時間の熱負
荷から以後所定時間の熱負荷を予測する予測手段３５
と、残存蓄熱量から以後所定時間で使える蓄熱量を演算
する演算手段３６と、予測した負荷と使える蓄熱量に応
じて熱源機の運転能力を決定する決定手段３８と、予測
した負荷に応じて負荷側送水温度を設定する設定手段３
７とを備え、前記の以後所定時間で使える蓄熱量は、蓄
熱した熱量を一日で使いきるように最初は使える蓄熱量
が少ないという情報を出力し所定時間毎に使える蓄熱量
が多いという情報を出力することを特徴とする。なお、
上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易にする
ために図面と対比させるもので、これにより本発明が何
ら限定されるものではない。
【０００７】
【作用】本発明においては、前所定時間（例えば前３０
分間）の熱負荷を残存蓄熱量と熱源機製造熱量から演算
し、前所定時間の熱負荷から以後所定時間（例えば以後
３０分間）の熱負荷を予測し、また、残存蓄熱量から以
後所定時間で使える蓄熱量を演算し、この蓄熱量で予測
した負荷が足りるか否かを判断して熱源機の運転能力を
決定する。以後所定時間で使える蓄熱量は、蓄熱した熱
量を一日で使いきるように最初は使える蓄熱量を余しな
がら使うようにし、所定時間毎に使える蓄熱量を多いと
いう情報を出力するようにする。また、予測した負荷に
応じて二次側送水温度の設定値を変更するようにして負
荷側熱交換器の入口側温度と出口側温度との間に所定の
温度差がつくようにして、蓄熱槽の熱を有効に使用可能
にする。
分間）の熱負荷を残存蓄熱量と熱源機製造熱量から演算
し、前所定時間の熱負荷から以後所定時間（例えば以後
３０分間）の熱負荷を予測し、また、残存蓄熱量から以
後所定時間で使える蓄熱量を演算し、この蓄熱量で予測
した負荷が足りるか否かを判断して熱源機の運転能力を
決定する。以後所定時間で使える蓄熱量は、蓄熱した熱
量を一日で使いきるように最初は使える蓄熱量を余しな
がら使うようにし、所定時間毎に使える蓄熱量を多いと
いう情報を出力するようにする。また、予測した負荷に
応じて二次側送水温度の設定値を変更するようにして負
荷側熱交換器の入口側温度と出口側温度との間に所定の
温度差がつくようにして、蓄熱槽の熱を有効に使用可能
にする。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。図１は本発明が適用される蓄熱槽を備える空調装
置の１実施例を示し、連結完全混合型の蓄熱槽を用いた
例の構成図である。なお、本発明は、このような連結完
全混合型の蓄熱槽に限定されるものではなく、単独温度
成層型の蓄熱槽および連結温度成層型の蓄熱槽にも適用
可能である。
する。図１は本発明が適用される蓄熱槽を備える空調装
置の１実施例を示し、連結完全混合型の蓄熱槽を用いた
例の構成図である。なお、本発明は、このような連結完
全混合型の蓄熱槽に限定されるものではなく、単独温度
成層型の蓄熱槽および連結温度成層型の蓄熱槽にも適用
可能である。
【０００９】建物の基礎部空間には、送水側である始端
槽Ｓ、複数の中間槽Ｍ、戻り側である終端槽Ｅが直列に
接続されるようにして連結完全混合型の蓄熱槽ＳＴが構
築されている。蓄熱槽ＳＴの中間槽Ｍにはそれぞれ温度
センサＴ１１〜Ｔ２０が設けられている。なお、前記温
度センサは、蓄熱槽ＳＴの中間槽Ｍの全てに設ける必要
はなく、温度状態を代表するいくつかの中間槽Ｍのみに
設けてもよい。
槽Ｓ、複数の中間槽Ｍ、戻り側である終端槽Ｅが直列に
接続されるようにして連結完全混合型の蓄熱槽ＳＴが構
築されている。蓄熱槽ＳＴの中間槽Ｍにはそれぞれ温度
センサＴ１１〜Ｔ２０が設けられている。なお、前記温
度センサは、蓄熱槽ＳＴの中間槽Ｍの全てに設ける必要
はなく、温度状態を代表するいくつかの中間槽Ｍのみに
設けてもよい。
【００１０】蓄熱槽ＳＴの始端槽Ｓと終端槽Ｅの間に
は、一次配管２１によりポンプＰ１および熱源機Ｒが接
続されるとともに、二次配管２２によりポンプＰ２およ
び一般空調系の負荷側熱交換器ＡＨＵ１が接続され、同
様に二次配管２３によりポンプＰ３および電算機用空調
系の負荷側熱交換器ＡＨＵ２が接続されている。また、
負荷側熱交換器ＡＨＵ１には、例えば高層階などの他の
空調系に熱を供給するための熱交換器ＨＥＸが配管２４
により並列に接続されている。
は、一次配管２１によりポンプＰ１および熱源機Ｒが接
続されるとともに、二次配管２２によりポンプＰ２およ
び一般空調系の負荷側熱交換器ＡＨＵ１が接続され、同
様に二次配管２３によりポンプＰ３および電算機用空調
系の負荷側熱交換器ＡＨＵ２が接続されている。また、
負荷側熱交換器ＡＨＵ１には、例えば高層階などの他の
空調系に熱を供給するための熱交換器ＨＥＸが配管２４
により並列に接続されている。
【００１１】なお、熱源機Ｒおよび負荷側熱交換器ＡＨ
Ｕ１、ＡＨＵ２、熱交換器ＨＥＸは、建物の規模に応じ
て空調すべき幾つかのゾーンに複数配設され、それぞれ
の熱源機および負荷側熱交換器が、図１に示す機器、配
管構成となる。また、蓄熱槽ＳＴは一つに限定されるも
のではなく、冷房および暖房を同時に行う場合には、冷
房用および暖房用の蓄熱槽が必要であり、さらに、建物
の負荷を複数の系統に分けそれぞれの系統に図１で示し
た機器、配管構成を有する蓄熱槽ＳＴを設けてもよい。
Ｕ１、ＡＨＵ２、熱交換器ＨＥＸは、建物の規模に応じ
て空調すべき幾つかのゾーンに複数配設され、それぞれ
の熱源機および負荷側熱交換器が、図１に示す機器、配
管構成となる。また、蓄熱槽ＳＴは一つに限定されるも
のではなく、冷房および暖房を同時に行う場合には、冷
房用および暖房用の蓄熱槽が必要であり、さらに、建物
の負荷を複数の系統に分けそれぞれの系統に図１で示し
た機器、配管構成を有する蓄熱槽ＳＴを設けてもよい。
【００１２】熱源機Ｒは冷房専用機、暖房専用機、また
は冷暖房兼用機であるが、以下の説明では冷房の場合に
ついて説明する。一次側配管２１の熱源機Ｒの入口側に
は流量センサ２７が設けられ、また、熱源機Ｒの出口側
には温度センサＴ１と流量制御弁Ｖ１が設けられ、さら
に、熱源機Ｒの出口と流量制御弁Ｖ１との間には、戻り
管２５が流量制御弁Ｖ２を介して終端槽Ｅに接続され、
温度センサＴ１の検出値により流量制御弁Ｖ１、Ｖ２を
制御可能にしている。蓄熱槽ＳＴの終端槽Ｅには、二次
側配管２２、２３から温度の高い水が流入しており、熱
源機Ｒの出口冷水温度が設定値より高くなれば、戻り管
２５から冷水の一部を終端槽Ｅに戻し、熱源機Ｒに供給
される水の温度を低くするようにして、一次側配管２１
から始端槽Ｓに設定温度の冷水を供給可能にしている。
は冷暖房兼用機であるが、以下の説明では冷房の場合に
ついて説明する。一次側配管２１の熱源機Ｒの入口側に
は流量センサ２７が設けられ、また、熱源機Ｒの出口側
には温度センサＴ１と流量制御弁Ｖ１が設けられ、さら
に、熱源機Ｒの出口と流量制御弁Ｖ１との間には、戻り
管２５が流量制御弁Ｖ２を介して終端槽Ｅに接続され、
温度センサＴ１の検出値により流量制御弁Ｖ１、Ｖ２を
制御可能にしている。蓄熱槽ＳＴの終端槽Ｅには、二次
側配管２２、２３から温度の高い水が流入しており、熱
源機Ｒの出口冷水温度が設定値より高くなれば、戻り管
２５から冷水の一部を終端槽Ｅに戻し、熱源機Ｒに供給
される水の温度を低くするようにして、一次側配管２１
から始端槽Ｓに設定温度の冷水を供給可能にしている。
【００１３】二次側配管２２の負荷側熱交換器ＡＨＵ１
の入口側および出口側には、それぞれ温度センサＴ２、
Ｔ３が設けられ、また、負荷側熱交換器ＡＨＵ１の出口
側には、流量制御弁Ｖ３が設けられ、さらに、負荷側熱
交換器ＡＨＵ１および熱交換器ＨＥＸの出口と流量制御
弁Ｖ３との間には、戻り管２５が接続され、流量制御弁
Ｖ４を介して始端槽Ｓに接続され、温度センサＴ２の検
出値により流量制御弁Ｖ３、Ｖ４を制御可能にしてい
る。この構成により、負荷予測に合わせて例えば負荷が
軽くなれば、二次側配管２２の送水温度を高く設定する
とともに、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱交換器ＨＥ
Ｘを出た水の一部を戻り管２５から始端槽Ｓに戻すよう
にして、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱交換器ＨＥＸ
の入口側温度と出口側温度との間に所定の温度差がつく
ようにして、蓄熱槽の熱を有効に使用可能にしている。
の入口側および出口側には、それぞれ温度センサＴ２、
Ｔ３が設けられ、また、負荷側熱交換器ＡＨＵ１の出口
側には、流量制御弁Ｖ３が設けられ、さらに、負荷側熱
交換器ＡＨＵ１および熱交換器ＨＥＸの出口と流量制御
弁Ｖ３との間には、戻り管２５が接続され、流量制御弁
Ｖ４を介して始端槽Ｓに接続され、温度センサＴ２の検
出値により流量制御弁Ｖ３、Ｖ４を制御可能にしてい
る。この構成により、負荷予測に合わせて例えば負荷が
軽くなれば、二次側配管２２の送水温度を高く設定する
とともに、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱交換器ＨＥ
Ｘを出た水の一部を戻り管２５から始端槽Ｓに戻すよう
にして、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱交換器ＨＥＸ
の入口側温度と出口側温度との間に所定の温度差がつく
ようにして、蓄熱槽の熱を有効に使用可能にしている。
【００１４】同様に、二次側配管２３の負荷側熱交換器
ＡＨＵ２の入口側および出口側には、それぞれ温度セン
サＴ４、Ｔ５が設けられ、二次側配管２２、２３の合流
位置にも温度センサＴ６が設けられている。また、負荷
側熱交換器ＡＨＵ２の出口側には、流量制御弁Ｖ５が設
けられ、さらに、負荷側熱交換器ＡＨＵ２の出口と流量
制御弁Ｖ５との間には、戻り管２６が流量制御弁Ｖ６を
介して始端槽Ｓに接続され、温度センサＴ４の検出値に
より流量制御弁Ｖ５、Ｖ６を制御可能にしている。負荷
側熱交換器ＡＨＵ２は電算機用空調系のため、負荷側熱
交換器ＡＨＵ２への送水温度を高くする必要があるた
め、戻り管２６より温度の高い水を始端槽Ｓに戻すよう
にしている。
ＡＨＵ２の入口側および出口側には、それぞれ温度セン
サＴ４、Ｔ５が設けられ、二次側配管２２、２３の合流
位置にも温度センサＴ６が設けられている。また、負荷
側熱交換器ＡＨＵ２の出口側には、流量制御弁Ｖ５が設
けられ、さらに、負荷側熱交換器ＡＨＵ２の出口と流量
制御弁Ｖ５との間には、戻り管２６が流量制御弁Ｖ６を
介して始端槽Ｓに接続され、温度センサＴ４の検出値に
より流量制御弁Ｖ５、Ｖ６を制御可能にしている。負荷
側熱交換器ＡＨＵ２は電算機用空調系のため、負荷側熱
交換器ＡＨＵ２への送水温度を高くする必要があるた
め、戻り管２６より温度の高い水を始端槽Ｓに戻すよう
にしている。
【００１５】図２は本発明の蓄熱最適運転管理装置の制
御系の構成図である。熱源機出口温度検出手段（図１の
Ｔ１）および熱源機流量検出手段（図１の２７）の検出
信号は、演算手段３１の演算部３２に入力されここで熱
源機製造熱量が演算される。なお、熱源機製造熱量は熱
量計または電力計、ベーン開度からも演算可能である。
また、蓄熱槽温度検出手段（図１のＴ１１〜Ｔ２０）の
検出信号は、演算部３３に入力されここで蓄熱槽ＳＴの
残存蓄熱量Ｑが、 Ｑ＝Σ［（入力された基準利用温度−各槽温度）×各槽毎の保有水量］… により演算される。
御系の構成図である。熱源機出口温度検出手段（図１の
Ｔ１）および熱源機流量検出手段（図１の２７）の検出
信号は、演算手段３１の演算部３２に入力されここで熱
源機製造熱量が演算される。なお、熱源機製造熱量は熱
量計または電力計、ベーン開度からも演算可能である。
また、蓄熱槽温度検出手段（図１のＴ１１〜Ｔ２０）の
検出信号は、演算部３３に入力されここで蓄熱槽ＳＴの
残存蓄熱量Ｑが、 Ｑ＝Σ［（入力された基準利用温度−各槽温度）×各槽毎の保有水量］… により演算される。
【００１６】演算部３２、３３の演算結果に基づいて演
算部３４において、前３０分間の熱負荷ＱN が、 ＱN ＝３０分毎の（残存蓄熱量の差＋熱源機製造熱量） … により演算される。
算部３４において、前３０分間の熱負荷ＱN が、 ＱN ＝３０分毎の（残存蓄熱量の差＋熱源機製造熱量） … により演算される。
【００１７】予測部３５においては、前３０分間の熱負
荷ＱN から、以後３０分間の熱負荷ＱN+1 が、 ＱN+1 ＝ＱN ×α … により演算される。ここで係数αは１．０とする。すな
わち、前３０分間の熱負荷が以後３０分間継続するであ
ろうと予測する。
荷ＱN から、以後３０分間の熱負荷ＱN+1 が、 ＱN+1 ＝ＱN ×α … により演算される。ここで係数αは１．０とする。すな
わち、前３０分間の熱負荷が以後３０分間継続するであ
ろうと予測する。
【００１８】演算部３６においては、残存蓄熱量Ｑから
以後３０分間で使える蓄熱量Ｑ′N+1 が、 Ｑ′N+1 ＝（残存蓄熱量Ｑ／空調停止時までの残時間）×β … により演算される。ここで、係数βは、図３に示すよう
に、空調開始時刻（例えば８：００）から最初の３０分
間は、夜間空調が停止しており特異点となるため制御対
象外とし、以後３０分毎に空調停止時刻（例えば２２：
００）まで、βの値を０．８から１．２に向けて増加さ
せるようにしている。このようにすることにより、午前
中は使える蓄熱量が少ないという情報を出力することに
より蓄熱量を余しながら使い、午後は使える蓄熱量が多
いという情報を出力することにより、蓄熱量を多く使う
ようにして、蓄熱した熱量を一日で有効に使いきるよう
にしている。
以後３０分間で使える蓄熱量Ｑ′N+1 が、 Ｑ′N+1 ＝（残存蓄熱量Ｑ／空調停止時までの残時間）×β … により演算される。ここで、係数βは、図３に示すよう
に、空調開始時刻（例えば８：００）から最初の３０分
間は、夜間空調が停止しており特異点となるため制御対
象外とし、以後３０分毎に空調停止時刻（例えば２２：
００）まで、βの値を０．８から１．２に向けて増加さ
せるようにしている。このようにすることにより、午前
中は使える蓄熱量が少ないという情報を出力することに
より蓄熱量を余しながら使い、午後は使える蓄熱量が多
いという情報を出力することにより、蓄熱量を多く使う
ようにして、蓄熱した熱量を一日で有効に使いきるよう
にしている。
【００１９】設定部３７においては、以後３０分間の熱
負荷ＱN+1 に基づいて二次側送水温度が設定される。例
えば負荷が軽くなれば、二次側配管２２の送水温度を高
く設定するとともに、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱
交換器ＨＥＸを出た水の一部を戻り管２５から始端槽Ｓ
に戻すようにして、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱交
換器ＨＥＸの入口側温度と出口側温度との間に所定の温
度差がつくようにして、蓄熱槽の熱を有効に使用可能に
している。
負荷ＱN+1 に基づいて二次側送水温度が設定される。例
えば負荷が軽くなれば、二次側配管２２の送水温度を高
く設定するとともに、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱
交換器ＨＥＸを出た水の一部を戻り管２５から始端槽Ｓ
に戻すようにして、負荷側熱交換器ＡＨＵ１および熱交
換器ＨＥＸの入口側温度と出口側温度との間に所定の温
度差がつくようにして、蓄熱槽の熱を有効に使用可能に
している。
【００２０】決定部３８においては、以後３０分間で使
える蓄熱量Ｑ′N+1 に基づいて、その蓄熱量で足りなけ
れば、熱源機の運転台数およびアンロードによる能力が
決定される。むろんその蓄熱量で足りれば熱源機は停止
させる。制御手段３９において、外気温度検出手段Ｔ２
１の信号に基づいて、前記した空調開始時刻（例えば
８：００）から最初の３０分間は熱源機を運転し、その
後、３０分毎に負荷予測および使える蓄熱量を演算し、
二次側負荷に合わせて稼働される熱源機の必要運転時間
を制御し（台数制御およびアンロードによる能力制
御）、また、負荷予測に合わせて二次側送水温度の制
御、具体的には、温度センサＴ２の検出値による流量制
御弁Ｖ３、Ｖ４の制御を行う。
える蓄熱量Ｑ′N+1 に基づいて、その蓄熱量で足りなけ
れば、熱源機の運転台数およびアンロードによる能力が
決定される。むろんその蓄熱量で足りれば熱源機は停止
させる。制御手段３９において、外気温度検出手段Ｔ２
１の信号に基づいて、前記した空調開始時刻（例えば
８：００）から最初の３０分間は熱源機を運転し、その
後、３０分毎に負荷予測および使える蓄熱量を演算し、
二次側負荷に合わせて稼働される熱源機の必要運転時間
を制御し（台数制御およびアンロードによる能力制
御）、また、負荷予測に合わせて二次側送水温度の制
御、具体的には、温度センサＴ２の検出値による流量制
御弁Ｖ３、Ｖ４の制御を行う。
【００２１】次に、図４および図５により本発明の制御
方法について説明する。なお、以下の説明では冷房運転
の場合について説明しているが、暖房運転の場合も同様
である。
方法について説明する。なお、以下の説明では冷房運転
の場合について説明しているが、暖房運転の場合も同様
である。
【００２２】図４において、先ず、ステップＳ１〜Ｓ３
で空調開始時刻（例えば８：００）になると、蓄熱槽Ｓ
Ｔにおいてそれまで蓄熱された蓄熱量が前記式で演算
され、蓄熱量データが保存される。ステップＳ４におい
て蓄熱量が設定値以上か否かがチェックされ、異常であ
れば警報が出力される。ステップＳ５において運転開始
３０分後か否かが判定され、運転開始３０分前であれ
ば、ステップＳ６、Ｓ７により外気温により設定台数の
冷凍機が運転される。
で空調開始時刻（例えば８：００）になると、蓄熱槽Ｓ
Ｔにおいてそれまで蓄熱された蓄熱量が前記式で演算
され、蓄熱量データが保存される。ステップＳ４におい
て蓄熱量が設定値以上か否かがチェックされ、異常であ
れば警報が出力される。ステップＳ５において運転開始
３０分後か否かが判定され、運転開始３０分前であれ
ば、ステップＳ６、Ｓ７により外気温により設定台数の
冷凍機が運転される。
【００２３】ステップＳ５で運転開始３０分後と判定さ
れると、ステップＳ８で残存蓄熱量Ｑが式で演算さ
れ、ステップＳ９で前３０分間の熱負荷ＱN が式で演
算され、ステップＳ１０で以後３０分間の熱負荷ＱN+1
が式で演算され、ステップＳ１１で以後３０分間で使
える蓄熱量Ｑ′N+1 が式で演算される。
れると、ステップＳ８で残存蓄熱量Ｑが式で演算さ
れ、ステップＳ９で前３０分間の熱負荷ＱN が式で演
算され、ステップＳ１０で以後３０分間の熱負荷ＱN+1
が式で演算され、ステップＳ１１で以後３０分間で使
える蓄熱量Ｑ′N+1 が式で演算される。
【００２４】ステップＳ１２で以後３０分間の熱負荷Ｑ
N+1 と以後３０分間で使える蓄熱量Ｑ′N+1 により、そ
の蓄熱量で足りるか否かが判定され、足りなければステ
ップＳ１４でそれに応じて追いかける熱源機の運転台数
が決定される。また、ステップＳ１４で二次側送水温度
が設定値を越えると、ステップＳ１４で追いかける熱源
機の運転台数が決定される。
N+1 と以後３０分間で使える蓄熱量Ｑ′N+1 により、そ
の蓄熱量で足りるか否かが判定され、足りなければステ
ップＳ１４でそれに応じて追いかける熱源機の運転台数
が決定される。また、ステップＳ１４で二次側送水温度
が設定値を越えると、ステップＳ１４で追いかける熱源
機の運転台数が決定される。
【００２５】図５において、ステップＳ２０で冷凍機の
出口温度がアンロード設定温度以下か否か判定され、設
定温度を越えればアンロードを解除する。ステップＳ２
２で時刻が２２：００（空調終了時刻）か否かが判定さ
れ、空調終了時刻になっていなければ、ステップＳ８に
戻って前記処理を繰り返す。空調終了時刻になると、蓄
熱量の演算、保存の処理が行われ、ステップＳ２５で冷
凍機が運転され蓄熱運転に入る。ステップＳ２６で冷凍
機能力がチェック値を満たしているか否かが判定され異
常であれば警報が出力される。蓄熱運転の終了は、冷凍
機の入口温度が設定値以下または空調開始時刻になった
条件でステップＳ２９で停止される。また、冷凍機が停
止しても、ステップＳ３０、Ｓ３１において空調開始時
刻前でかつ蓄熱容量が目標値より低い場合には、ステッ
プＳ２５に戻り蓄熱運転が繰り返される。ステップＳ３
０において空調開始時刻に至ると、ステップＳ１に戻り
翌日の空調運転が行われる。
出口温度がアンロード設定温度以下か否か判定され、設
定温度を越えればアンロードを解除する。ステップＳ２
２で時刻が２２：００（空調終了時刻）か否かが判定さ
れ、空調終了時刻になっていなければ、ステップＳ８に
戻って前記処理を繰り返す。空調終了時刻になると、蓄
熱量の演算、保存の処理が行われ、ステップＳ２５で冷
凍機が運転され蓄熱運転に入る。ステップＳ２６で冷凍
機能力がチェック値を満たしているか否かが判定され異
常であれば警報が出力される。蓄熱運転の終了は、冷凍
機の入口温度が設定値以下または空調開始時刻になった
条件でステップＳ２９で停止される。また、冷凍機が停
止しても、ステップＳ３０、Ｓ３１において空調開始時
刻前でかつ蓄熱容量が目標値より低い場合には、ステッ
プＳ２５に戻り蓄熱運転が繰り返される。ステップＳ３
０において空調開始時刻に至ると、ステップＳ１に戻り
翌日の空調運転が行われる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、熱源機の製造熱量と残存蓄熱量に基づいて所定
時間毎に負荷予測を行い、この負荷予測および使える蓄
熱量に応じて熱源機能力を決定するとともに、負荷側送
水温度を設定することにより、蓄熱した熱量を一日で有
効に使いきることができる。
よれば、熱源機の製造熱量と残存蓄熱量に基づいて所定
時間毎に負荷予測を行い、この負荷予測および使える蓄
熱量に応じて熱源機能力を決定するとともに、負荷側送
水温度を設定することにより、蓄熱した熱量を一日で有
効に使いきることができる。
【図１】本発明が適用される蓄熱槽を備える空調装置の
１実施例を示し、連結完全混合型の蓄熱槽を用いた例の
構成図である。
１実施例を示し、連結完全混合型の蓄熱槽を用いた例の
構成図である。
【図２】本発明の蓄熱最適運転管理装置の制御系の構成
図である。
図である。
【図３】蓄熱量の使い方を説明するための図である。
【図４】本発明の制御方法を示すフロー図である。
【図５】図４に続くフロー図である。
ＳＴ…蓄熱槽、Ｓ…送水側、Ｅ…戻り側、Ｔ１…冷凍機
出口温度センサ Ｔ２…二次側送水温度センサ、Ｒ…熱源機、２１…一次
側配管 ２２…二次側配管、２５…戻り管、２７…流量計 Ｔ１１〜Ｔ２０…蓄熱槽温度センサ、ＡＨＵ…負荷側熱
交換器 Ｖ３、Ｖ４…流量制御弁
出口温度センサ Ｔ２…二次側送水温度センサ、Ｒ…熱源機、２１…一次
側配管 ２２…二次側配管、２５…戻り管、２７…流量計 Ｔ１１〜Ｔ２０…蓄熱槽温度センサ、ＡＨＵ…負荷側熱
交換器 Ｖ３、Ｖ４…流量制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 5/00
Claims (1)
- 【請求項１】蓄熱槽の送水側と戻り側との間に配管接続
される負荷側熱交換器と、蓄熱槽の戻り側の水を冷却ま
たは加熱して蓄熱槽の送水側に供給する熱源機と、負荷
側送水温度により前記負荷側熱交換器の出口側の水を蓄
熱槽の送水側に戻す流量制御手段と、熱源機製造熱量を
演算する演算手段と、蓄熱槽の残存蓄熱量を演算する演
算手段と、前所定時間の熱負荷を前記残存熱量と熱源機
製造熱量から演算する演算手段と、前所定時間の熱負荷
から以後所定時間の熱負荷を予測する予測手段と、残存
蓄熱量から以後所定時間で使える蓄熱量を演算する演算
手段と、予測した負荷と使える蓄熱量に応じて熱源機の
運転能力を決定する決定手段と、予測した負荷に応じて
負荷側送水温度を設定する設定手段とを備え、前記の以
後所定時間で使える蓄熱量は、蓄熱した熱量を一日で使
いきるように最初は使える蓄熱量が少ないという情報を
出力し所定時間毎に使える蓄熱量が多いという情報を出
力することを特徴とする蓄熱最適運転管理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32164692A JP3281956B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 蓄熱最適運転管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32164692A JP3281956B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 蓄熱最適運転管理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174271A JPH06174271A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3281956B2 true JP3281956B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=18134829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32164692A Expired - Fee Related JP3281956B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 蓄熱最適運転管理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281956B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5346218B2 (ja) * | 2009-01-27 | 2013-11-20 | 株式会社大気社 | 熱源設備制御システム |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP32164692A patent/JP3281956B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174271A (ja) | 1994-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |