JP3365999B2 - 排熱回収熱源の変流量制御システム - Google Patents
排熱回収熱源の変流量制御システムInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コージェネレーシ
ョンプラントや工場などから排出される蒸気や温水等の
排熱を有効利用して熱媒を生成するとともに、建物の空
調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御する排熱
回収熱源の変流量制御システムに関する。
ョンプラントや工場などから排出される蒸気や温水等の
排熱を有効利用して熱媒を生成するとともに、建物の空
調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御する排熱
回収熱源の変流量制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱源変流量制御システムにおい
て、冷温水発生機やヒートポンプ等の熱源機によって作
られた冷水または温水は、冷温水一次ポンプにより往一
次ヘッダへ圧送された後、冷温水二次ポンプにより往二
次ヘッダおよび送水管を経由して空調機へ圧送される。
空調機に送られた冷水または温水は空調機内の搬送空気
と熱交換をした後、還ヘッダおよび還水管を経由して再
び熱源機に戻される。このようにして熱源機に搬送され
た空調負荷は、冷房時には冷却水回路の冷却水ポンプお
よび冷却塔を介して外界へ排出される。このとき、冷温
水一次ポンプによって搬送される冷水または温水の流量
と、冷温水二次ポンプによって搬送される冷水または温
水の流量が平衡すると、往一次ヘッダおよび還水管を連
結するバイパス管の流量は０となる。前者が後者よりも
大きい場合は、バイパス管には往一次ヘッダから還水管
へ向かう流れが形成され、反対に後者が前者よりも大き
い場合は、バイパス管には還水管から往一次ヘッダへ向
かう流れが形成される。省エネルギーの観点からはバイ
パス管流量が０となるような運転が望ましいため、変流
量制御装置においてバイパス管流量を常時計測し、この
値が０となるように冷温水一次ポンプの制御出力を演算
し出力する。変流量制御装置から出力された冷温水一次
ポンプの制御出力は、冷温水一次ポンプに付設されたイ
ンバータによってモータの回転速度制御信号に変換され
て冷温水一次ポンプへ伝達される。
て、冷温水発生機やヒートポンプ等の熱源機によって作
られた冷水または温水は、冷温水一次ポンプにより往一
次ヘッダへ圧送された後、冷温水二次ポンプにより往二
次ヘッダおよび送水管を経由して空調機へ圧送される。
空調機に送られた冷水または温水は空調機内の搬送空気
と熱交換をした後、還ヘッダおよび還水管を経由して再
び熱源機に戻される。このようにして熱源機に搬送され
た空調負荷は、冷房時には冷却水回路の冷却水ポンプお
よび冷却塔を介して外界へ排出される。このとき、冷温
水一次ポンプによって搬送される冷水または温水の流量
と、冷温水二次ポンプによって搬送される冷水または温
水の流量が平衡すると、往一次ヘッダおよび還水管を連
結するバイパス管の流量は０となる。前者が後者よりも
大きい場合は、バイパス管には往一次ヘッダから還水管
へ向かう流れが形成され、反対に後者が前者よりも大き
い場合は、バイパス管には還水管から往一次ヘッダへ向
かう流れが形成される。省エネルギーの観点からはバイ
パス管流量が０となるような運転が望ましいため、変流
量制御装置においてバイパス管流量を常時計測し、この
値が０となるように冷温水一次ポンプの制御出力を演算
し出力する。変流量制御装置から出力された冷温水一次
ポンプの制御出力は、冷温水一次ポンプに付設されたイ
ンバータによってモータの回転速度制御信号に変換され
て冷温水一次ポンプへ伝達される。
【０００３】熱源機が並列に複数台設けられている熱源
変流量制御システムでは、各機に付設されている冷温水
一次ポンプは、運転台数増減段時や異常時を除き、全て
同一の制御出力で制御される。所定流量を搬送する際の
冷温水一次ポンプ制御出力の組み合わせは無数にある
が、特に、冷温水一次ポンプが全て同一の性能（定格出
力時の消費電力量、ポンプ吐出量と全揚程の関係を示す
揚程曲線が同一）を有している場合は、それらの組み合
わせのうち、ポンプ制御出力を全て同一制御出力で運転
するケースが最も搬送動力の小さな運転方法となる。
変流量制御システムでは、各機に付設されている冷温水
一次ポンプは、運転台数増減段時や異常時を除き、全て
同一の制御出力で制御される。所定流量を搬送する際の
冷温水一次ポンプ制御出力の組み合わせは無数にある
が、特に、冷温水一次ポンプが全て同一の性能（定格出
力時の消費電力量、ポンプ吐出量と全揚程の関係を示す
揚程曲線が同一）を有している場合は、それらの組み合
わせのうち、ポンプ制御出力を全て同一制御出力で運転
するケースが最も搬送動力の小さな運転方法となる。
【０００４】なお、変流量制御装置では、冷温水一次ポ
ンプを制御する他に送水圧力等の負荷状態に応じた冷温
水二次ポンプの制御出力を演算し、冷温水一次ポンプお
よび冷温水二次ポンプの変流量制御を並列して実施する
場合もある。
ンプを制御する他に送水圧力等の負荷状態に応じた冷温
水二次ポンプの制御出力を演算し、冷温水一次ポンプお
よび冷温水二次ポンプの変流量制御を並列して実施する
場合もある。
【０００５】他方、ガスや石油等の化石燃料を焚いて原
動機を駆動することによって発電機を回すと同時に、原
動機から出る排熱を回収して熱の供給を行うコージェネ
レーションシステム（ＣＧＳ）が高い関心を集めてい
る。ＣＧＳは、高温の熱エネルギーを一次利用してまず
電力を発生させた後、低温となった熱エネルギーを二次
利用して給湯や冷暖房を行うためにエネルギー利用効率
が非常に高く、また、同量のエネルギーを得る際の二酸
化炭素排出量が他の熱源システムよりも小さいという優
れた特長を有している。ＣＧＳによる生成エネルギーの
うち熱の部分、例えば、排熱回収プロセスを経て冷暖房
用途として生成された冷水または温水は、冷温水一次ポ
ンプや冷温水二次ポンプによって空調機に供給される
が、通常、冷温水一次ポンプは定格出力（定流量）で運
転されている。
動機を駆動することによって発電機を回すと同時に、原
動機から出る排熱を回収して熱の供給を行うコージェネ
レーションシステム（ＣＧＳ）が高い関心を集めてい
る。ＣＧＳは、高温の熱エネルギーを一次利用してまず
電力を発生させた後、低温となった熱エネルギーを二次
利用して給湯や冷暖房を行うためにエネルギー利用効率
が非常に高く、また、同量のエネルギーを得る際の二酸
化炭素排出量が他の熱源システムよりも小さいという優
れた特長を有している。ＣＧＳによる生成エネルギーの
うち熱の部分、例えば、排熱回収プロセスを経て冷暖房
用途として生成された冷水または温水は、冷温水一次ポ
ンプや冷温水二次ポンプによって空調機に供給される
が、通常、冷温水一次ポンプは定格出力（定流量）で運
転されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】熱源機としてコージェ
ネレーションプラントや工場などから排出される蒸気や
温水等の排熱を駆動源とする熱源機（排熱回収熱源装
置）、および、商用電力や化石燃料などを駆動源とする
非排熱回収熱源機（熱源装置）が設置された熱源システ
ムに対して、従来の熱源変流量制御システムを適用する
際、特に冷温水一次ポンプの運転方法に関して次のよう
な問題点があった。
ネレーションプラントや工場などから排出される蒸気や
温水等の排熱を駆動源とする熱源機（排熱回収熱源装
置）、および、商用電力や化石燃料などを駆動源とする
非排熱回収熱源機（熱源装置）が設置された熱源システ
ムに対して、従来の熱源変流量制御システムを適用する
際、特に冷温水一次ポンプの運転方法に関して次のよう
な問題点があった。
【０００７】すなわち、排熱利用を優先させる運転を行
う場合は、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポ
ンプが空調負荷のレベルに関係なく定格出力（定流量）
で運転されるため、空調負荷が部分負荷となるときはバ
イパス管を経由する無駄な熱媒搬送が生じ、十分な省コ
スト・省エネルギー性能が発揮できなくなるという問題
点があった。
う場合は、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポ
ンプが空調負荷のレベルに関係なく定格出力（定流量）
で運転されるため、空調負荷が部分負荷となるときはバ
イパス管を経由する無駄な熱媒搬送が生じ、十分な省コ
スト・省エネルギー性能が発揮できなくなるという問題
点があった。
【０００８】また、排熱回収熱源装置と熱源装置が同時
に稼働している状態で従来の変流量制御を実施する場合
は、利用可能な排熱エネルギーの量に関係なく、それぞ
れの熱源機に付設された冷温水一次ポンプが同一制御出
力で運転されるため、排熱エネルギー量の程度によって
は未利用のままコージェネレーションプラントや工場へ
戻る排熱エネルギーが発生することになり、同様に十分
な省コスト・省エネルギー性能が発揮できなくなるとい
う問題点があった。
に稼働している状態で従来の変流量制御を実施する場合
は、利用可能な排熱エネルギーの量に関係なく、それぞ
れの熱源機に付設された冷温水一次ポンプが同一制御出
力で運転されるため、排熱エネルギー量の程度によって
は未利用のままコージェネレーションプラントや工場へ
戻る排熱エネルギーが発生することになり、同様に十分
な省コスト・省エネルギー性能が発揮できなくなるとい
う問題点があった。
【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、コージェネレーションプラントや工場などから排出
される排熱を有効利用して熱媒を生成するとともに、建
物の空調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御す
ることにより、経済的で省エネルギー効果が高く、環境
保全性にも優れた熱源制御を行う排熱回収熱源の変流量
制御システムを提供することを目的とする。
で、コージェネレーションプラントや工場などから排出
される排熱を有効利用して熱媒を生成するとともに、建
物の空調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御す
ることにより、経済的で省エネルギー効果が高く、環境
保全性にも優れた熱源制御を行う排熱回収熱源の変流量
制御システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の排熱回収熱源の変流量制御システムは、空調
負荷を処理する負荷装置および負荷側冷温水ポンプと、
駆動源として排熱を用いて冷温水を生成する排熱回収熱
源装置と、前記排熱回収熱源装置に付設されて前記負荷
装置および負荷側冷温水ポンプに冷温水を供給する排熱
回収熱源側冷温水ポンプと、駆動源として排熱以外の熱
源を用いて冷温水を生成する熱源装置と、前記熱源装置
に付設されて前記負荷装置および負荷側冷温水ポンプに
冷温水を供給する熱源側冷温水ポンプと、冷温水送水側
管路および冷温水還水側管路を連結するバイパス管と、
前記排熱の状態に基づいて前記排熱回収熱源装置および
前記排熱回収熱源側冷温水ポンプを制御するとともに、
前記バイパス管の流量が所定値となるように前記排熱回
収熱源側冷温水ポンプおよび／または前記熱源側冷温水
ポンプを制御することにより冷温水を空調負荷に応じて
循環供給させる変流量制御装置とを備えることを特徴と
するものである。
に本発明の排熱回収熱源の変流量制御システムは、空調
負荷を処理する負荷装置および負荷側冷温水ポンプと、
駆動源として排熱を用いて冷温水を生成する排熱回収熱
源装置と、前記排熱回収熱源装置に付設されて前記負荷
装置および負荷側冷温水ポンプに冷温水を供給する排熱
回収熱源側冷温水ポンプと、駆動源として排熱以外の熱
源を用いて冷温水を生成する熱源装置と、前記熱源装置
に付設されて前記負荷装置および負荷側冷温水ポンプに
冷温水を供給する熱源側冷温水ポンプと、冷温水送水側
管路および冷温水還水側管路を連結するバイパス管と、
前記排熱の状態に基づいて前記排熱回収熱源装置および
前記排熱回収熱源側冷温水ポンプを制御するとともに、
前記バイパス管の流量が所定値となるように前記排熱回
収熱源側冷温水ポンプおよび／または前記熱源側冷温水
ポンプを制御することにより冷温水を空調負荷に応じて
循環供給させる変流量制御装置とを備えることを特徴と
するものである。
【００１１】また本発明は、前記排熱回収熱源の変流量
制御システムにおいて、排熱回収熱源装置として、冷水
を生成する吸収冷凍機および温水を生成する熱交換器が
設けられるとともに、バイパス管として、冷水送水側管
路および冷水還水側管路を連結する冷水バイパス管なら
びに温水送水側管路および温水還水側管路を連結する温
水バイパス管が設けられることを特徴とするものであ
る。
制御システムにおいて、排熱回収熱源装置として、冷水
を生成する吸収冷凍機および温水を生成する熱交換器が
設けられるとともに、バイパス管として、冷水送水側管
路および冷水還水側管路を連結する冷水バイパス管なら
びに温水送水側管路および温水還水側管路を連結する温
水バイパス管が設けられることを特徴とするものであ
る。
【００１２】また本発明は、前記排熱回収熱源の変流量
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱の状態に
基づいて排熱回収の可否を判定する排熱回収可否判定手
段を備え、この排熱回収可否判定手段により排熱回収運
転が可能であると判定された場合に、排熱回収熱源装置
および排熱回収熱源側冷温水ポンプによる冷温水供給を
熱源装置および熱源側冷温水ポンプに優先させて実行す
ることを特徴とするものである。
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱の状態に
基づいて排熱回収の可否を判定する排熱回収可否判定手
段を備え、この排熱回収可否判定手段により排熱回収運
転が可能であると判定された場合に、排熱回収熱源装置
および排熱回収熱源側冷温水ポンプによる冷温水供給を
熱源装置および熱源側冷温水ポンプに優先させて実行す
ることを特徴とするものである。
【００１３】また本発明は、前記排熱回収熱源の変流量
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱の状態に
基づいて排熱回収の可否を判定する排熱回収可否判定手
段を備え、この排熱回収可否判定手段により排熱回収運
転が可能であると判定された場合に、排熱回収熱源側冷
温水ポンプの冷温水搬送量を熱源側冷温水ポンプの冷温
水搬送量よりも大きくすることを特徴とするものであ
る。
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱の状態に
基づいて排熱回収の可否を判定する排熱回収可否判定手
段を備え、この排熱回収可否判定手段により排熱回収運
転が可能であると判定された場合に、排熱回収熱源側冷
温水ポンプの冷温水搬送量を熱源側冷温水ポンプの冷温
水搬送量よりも大きくすることを特徴とするものであ
る。
【００１４】また本発明は、前記排熱回収熱源の変流量
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱の状態の
レベルに応じて排熱回収熱源側冷温水ポンプの制御出力
上限値を変化させることを特徴とするものである。
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱の状態の
レベルに応じて排熱回収熱源側冷温水ポンプの制御出力
上限値を変化させることを特徴とするものである。
【００１５】また本発明は、前記排熱回収熱源の変流量
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱回収運転
を優先して行うための排熱回収許可入力手段および排熱
回収優先制御手段を備え、この排熱回収許可入力手段を
介して排熱回収運転が許可された場合に、排熱回収優先
制御手段は排熱回収熱源装置および排熱回収熱源側冷温
水ポンプによる冷温水供給を熱源装置および熱源側冷温
水ポンプに優先させて実行することを特徴とするもので
ある。
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱回収運転
を優先して行うための排熱回収許可入力手段および排熱
回収優先制御手段を備え、この排熱回収許可入力手段を
介して排熱回収運転が許可された場合に、排熱回収優先
制御手段は排熱回収熱源装置および排熱回収熱源側冷温
水ポンプによる冷温水供給を熱源装置および熱源側冷温
水ポンプに優先させて実行することを特徴とするもので
ある。
【００１６】また本発明は、前記排熱回収熱源の変流量
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱回収運転
を優先して行うための排熱回収許可入力手段および排熱
回収優先制御手段を備え、この排熱回収許可入力手段を
介して排熱回収運転が許可された場合に、排熱回収優先
制御手段は排熱回収熱源側冷温水ポンプの冷温水搬送量
を熱源側冷温水ポンプの冷温水搬送量よりも大きくする
ことを特徴とするものである。
制御システムにおいて、変流量制御装置は排熱回収運転
を優先して行うための排熱回収許可入力手段および排熱
回収優先制御手段を備え、この排熱回収許可入力手段を
介して排熱回収運転が許可された場合に、排熱回収優先
制御手段は排熱回収熱源側冷温水ポンプの冷温水搬送量
を熱源側冷温水ポンプの冷温水搬送量よりも大きくする
ことを特徴とするものである。
【００１７】また本発明は、前記排熱回収熱源の変流量
制御システムにおいて、排熱回収優先制御手段は排熱回
収運転の許可レベルに応じて排熱回収熱源側冷温水ポン
プの制御出力上限値を変化させることを特徴とするもの
である。
制御システムにおいて、排熱回収優先制御手段は排熱回
収運転の許可レベルに応じて排熱回収熱源側冷温水ポン
プの制御出力上限値を変化させることを特徴とするもの
である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。
の形態例を詳細に説明する。
【００１９】図１は本発明の実施形態例に係る排熱回収
熱源の変流量制御システムを示す構成説明図である。
熱源の変流量制御システムを示す構成説明図である。
【００２０】図１において、１１は熱源装置の一例とし
ての化石燃料焚きの吸収冷温水発生機、１２は化石燃料
焚きの温水ボイラ、１３はコージェネレーションプラン
ト（ＣＧＳ）、１４は排熱回収熱源装置の一例としてＣ
ＧＳ１３からの排熱を回収して冷水を生成する吸収冷凍
機、１５はＣＧＳ１３からの排熱を回収して温水を生成
する熱交換器、１６はＣＧＳ１３からの排熱（温水）を
搬送する循環ポンプ、１７Ａは冷温水一次ポンプ、１７
Ｂは冷水一次ポンプ、１７Ｃは温水一次ポンプ、１８
Ａ，１８Ｂは冷却塔、１９Ａ，１９Ｂは冷却水ポンプ、
２０Ａ，２０Ｂは空調機、２１Ａは冷水二次ポンプ、２
１Ｂは温水二次ポンプ、２２と２３はそれぞれ熱源側か
らの冷水を混合させる冷水往一次ヘッダと冷水往二次ヘ
ッダ、２４と２５はそれぞれ熱源側からの温水を混合さ
せる温水往一次ヘッダと温水往二次ヘッダ、２６は熱源
側へ戻る冷水を混合させる冷水還ヘッダ、２７は熱源側
へ戻る温水を混合させる温水還ヘッダ、２８は冷水送水
管、２９は冷水還水管、３０は温水送水管、３１は温水
還水管、３２は冷水バイパス管、３３は温水バイパス
管、３４Ａ，３４Ｂは空調機２０Ａ，２０Ｂへの送水温
度を測定する送水温度センサー、３５はＣＧＳ１３から
の温水の温度（ＣＧＳ温水入口温度）を測定する温度セ
ンサー、３６Ａ，３６Ｂは空調機２０Ａ，２０Ｂからの
還水温度を測定する還水温度センサー、３７Ａ，３７Ｂ
は負荷流量を測定する負荷流量計、３８は冷水バイパス
管３２の流量（冷水バイパス管流量）を測定する流量
計、３９は温水バイパス管３３の流量（温水バイパス管
流量）を測定する流量計、４０は変流量制御装置であ
る。なお、以下では、冷温水一次ポンプ１７Ａ、冷水一
次ポンプ１７Ｂおよび温水一次ポンプ１７Ｃを冷温水一
次ポンプ１７と総称し、冷水二次ポンプ２１Ａおよび温
水二次ポンプ２１Ｂを冷温水二次ポンプ２１と総称する
ことにする。
ての化石燃料焚きの吸収冷温水発生機、１２は化石燃料
焚きの温水ボイラ、１３はコージェネレーションプラン
ト（ＣＧＳ）、１４は排熱回収熱源装置の一例としてＣ
ＧＳ１３からの排熱を回収して冷水を生成する吸収冷凍
機、１５はＣＧＳ１３からの排熱を回収して温水を生成
する熱交換器、１６はＣＧＳ１３からの排熱（温水）を
搬送する循環ポンプ、１７Ａは冷温水一次ポンプ、１７
Ｂは冷水一次ポンプ、１７Ｃは温水一次ポンプ、１８
Ａ，１８Ｂは冷却塔、１９Ａ，１９Ｂは冷却水ポンプ、
２０Ａ，２０Ｂは空調機、２１Ａは冷水二次ポンプ、２
１Ｂは温水二次ポンプ、２２と２３はそれぞれ熱源側か
らの冷水を混合させる冷水往一次ヘッダと冷水往二次ヘ
ッダ、２４と２５はそれぞれ熱源側からの温水を混合さ
せる温水往一次ヘッダと温水往二次ヘッダ、２６は熱源
側へ戻る冷水を混合させる冷水還ヘッダ、２７は熱源側
へ戻る温水を混合させる温水還ヘッダ、２８は冷水送水
管、２９は冷水還水管、３０は温水送水管、３１は温水
還水管、３２は冷水バイパス管、３３は温水バイパス
管、３４Ａ，３４Ｂは空調機２０Ａ，２０Ｂへの送水温
度を測定する送水温度センサー、３５はＣＧＳ１３から
の温水の温度（ＣＧＳ温水入口温度）を測定する温度セ
ンサー、３６Ａ，３６Ｂは空調機２０Ａ，２０Ｂからの
還水温度を測定する還水温度センサー、３７Ａ，３７Ｂ
は負荷流量を測定する負荷流量計、３８は冷水バイパス
管３２の流量（冷水バイパス管流量）を測定する流量
計、３９は温水バイパス管３３の流量（温水バイパス管
流量）を測定する流量計、４０は変流量制御装置であ
る。なお、以下では、冷温水一次ポンプ１７Ａ、冷水一
次ポンプ１７Ｂおよび温水一次ポンプ１７Ｃを冷温水一
次ポンプ１７と総称し、冷水二次ポンプ２１Ａおよび温
水二次ポンプ２１Ｂを冷温水二次ポンプ２１と総称する
ことにする。
【００２１】この熱源システムでは、冷熱源機として吸
収冷温水発生機１１および吸収冷凍機１４が並列に配置
され、それぞれに冷温水一次ポンプ１７、冷却塔１８
Ａ，１８Ｂ、冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂが対応して設
けられるとともに、温熱源機として吸収冷温水発生機１
１および直列接続された熱交換器１５、温水ボイラ１２
が並列に配置され、それぞれに冷温水一次ポンプ１７が
対応して設けられる。これらの熱源機のうち、吸収冷凍
機１４と熱交換器１５はＣＧＳ１３の排熱を駆動源とし
て冷温水を生成する排熱回収熱源装置の例であり、吸収
冷温水発生機１１と温水ボイラ１２は商用電力や化石燃
料などを駆動源として冷温水を生成する非排熱回収熱源
装置（以下、単に熱源装置とする）の例である。ＩＮＶ
はポンプ可変流量制御装置（インバータ）であり、冷温
水一次ポンプ１７および冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂに
対応して設けられる。
収冷温水発生機１１および吸収冷凍機１４が並列に配置
され、それぞれに冷温水一次ポンプ１７、冷却塔１８
Ａ，１８Ｂ、冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂが対応して設
けられるとともに、温熱源機として吸収冷温水発生機１
１および直列接続された熱交換器１５、温水ボイラ１２
が並列に配置され、それぞれに冷温水一次ポンプ１７が
対応して設けられる。これらの熱源機のうち、吸収冷凍
機１４と熱交換器１５はＣＧＳ１３の排熱を駆動源とし
て冷温水を生成する排熱回収熱源装置の例であり、吸収
冷温水発生機１１と温水ボイラ１２は商用電力や化石燃
料などを駆動源として冷温水を生成する非排熱回収熱源
装置（以下、単に熱源装置とする）の例である。ＩＮＶ
はポンプ可変流量制御装置（インバータ）であり、冷温
水一次ポンプ１７および冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂに
対応して設けられる。
【００２２】冷水バイパス管３２は、冷水往一次ヘッダ
２２および冷水還水管２９、または、冷水往一次ヘッダ
２２および冷水還ヘッダ２６を連結するように設けら
れ、温水バイパス管３３は、温水往一次ヘッダ２４およ
び温水還水管３１、または、温水往一次ヘッダ２４およ
び温水還ヘッダ２７を連結するように設けられる。配管
系はこれらのバイパス管３２，３３を境として、吸収冷
凍機１４等の排熱回収熱源装置や吸収冷温水発生機１１
等の熱源装置が配置される熱源側と、空調機２０Ａ，２
０Ｂ等の負荷装置が配置される負荷側に区分される。
２２および冷水還水管２９、または、冷水往一次ヘッダ
２２および冷水還ヘッダ２６を連結するように設けら
れ、温水バイパス管３３は、温水往一次ヘッダ２４およ
び温水還水管３１、または、温水往一次ヘッダ２４およ
び温水還ヘッダ２７を連結するように設けられる。配管
系はこれらのバイパス管３２，３３を境として、吸収冷
凍機１４等の排熱回収熱源装置や吸収冷温水発生機１１
等の熱源装置が配置される熱源側と、空調機２０Ａ，２
０Ｂ等の負荷装置が配置される負荷側に区分される。
【００２３】排熱回収熱源の変流量制御システムの通常
制御動作は次のようになる。すなわち、吸収冷温水発生
機１１等の冷熱源機によって作られた冷水は、冷温水一
次ポンプ１７により冷水往一次ヘッダ２２へ圧送された
後、冷温水二次ポンプ２１により冷水往二次ヘッダ２３
および冷水送水管２８を経由して空調機２０Ａ，２０Ｂ
へ圧送される。空調機２０Ａ，２０Ｂに送られた冷水
は、空調機２０Ａ，２０Ｂ内の搬送空気と熱交換をした
後、冷水還ヘッダ２６および冷水還水管２９を経由して
再び冷熱源機に戻される。このとき、冷温水一次ポンプ
１７によって搬送される冷水の流量（前者）と、冷温水
二次ポンプ２１によって搬送される冷水の流量（後者）
が平衡すると冷水バイパス管３２の流量は０となる。前
者が後者よりも大きい場合は、冷水バイパス管３２には
冷水往一次ヘッダ２２から冷水還水管２９へ向かう流れ
が形成され、反対に後者が前者よりも大きい場合は、冷
水バイパス管３２には冷水還水管２９から冷水往一次ヘ
ッダ２２へ向かう流れが形成される。温水に関しても冷
水の場合と同様の制御動作となる。
制御動作は次のようになる。すなわち、吸収冷温水発生
機１１等の冷熱源機によって作られた冷水は、冷温水一
次ポンプ１７により冷水往一次ヘッダ２２へ圧送された
後、冷温水二次ポンプ２１により冷水往二次ヘッダ２３
および冷水送水管２８を経由して空調機２０Ａ，２０Ｂ
へ圧送される。空調機２０Ａ，２０Ｂに送られた冷水
は、空調機２０Ａ，２０Ｂ内の搬送空気と熱交換をした
後、冷水還ヘッダ２６および冷水還水管２９を経由して
再び冷熱源機に戻される。このとき、冷温水一次ポンプ
１７によって搬送される冷水の流量（前者）と、冷温水
二次ポンプ２１によって搬送される冷水の流量（後者）
が平衡すると冷水バイパス管３２の流量は０となる。前
者が後者よりも大きい場合は、冷水バイパス管３２には
冷水往一次ヘッダ２２から冷水還水管２９へ向かう流れ
が形成され、反対に後者が前者よりも大きい場合は、冷
水バイパス管３２には冷水還水管２９から冷水往一次ヘ
ッダ２２へ向かう流れが形成される。温水に関しても冷
水の場合と同様の制御動作となる。
【００２４】次に、本発明の排熱回収熱源の変流量制御
システムにおける制御内容について説明する。
システムにおける制御内容について説明する。
【００２５】図２は本発明の実施形態例に係る排熱回収
熱源の変流量制御システムの変流量制御装置を示すブロ
ック構成図である。
熱源の変流量制御システムの変流量制御装置を示すブロ
ック構成図である。
【００２６】図２において、４０は空調機２０Ａ，２０
Ｂの負荷状態の変動に応じて冷温水一次ポンプ１７や冷
却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの最適な制御を行う変流量制
御装置である。変流量制御装置４０には、現在の機器の
運転状態や負荷状態等を監視しデータとして取り込む状
態入力部４１と、状態入力部４１を介して取得したＣＧ
Ｓ１３からの排熱の状態を調べて排熱が排熱回収熱源装
置の駆動源として利用可能であるか否かを判定する排熱
回収可否判定部４２と、状態入力部４１に入力されたデ
ータに基づいて負荷側の負荷状態を演算する負荷状態演
算部４３と、状態入力部４１に入力されたデータ、負荷
状態演算部４３における演算結果および排熱回収可否判
定部４２における判定結果に基づいて冷温水一次ポンプ
１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御信号を演算す
る変流量制御演算部４４と、変流量制御演算部４４にお
ける演算結果に基づいて冷温水一次ポンプ１７や冷却水
ポンプ１９Ａ，１９Ｂに対する制御信号を出力する制御
出力部４５と、前述した各処理部にて処理される計測値
や演算値や設定値等の諸データを記憶するデータ記憶部
４６が実装される。
Ｂの負荷状態の変動に応じて冷温水一次ポンプ１７や冷
却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの最適な制御を行う変流量制
御装置である。変流量制御装置４０には、現在の機器の
運転状態や負荷状態等を監視しデータとして取り込む状
態入力部４１と、状態入力部４１を介して取得したＣＧ
Ｓ１３からの排熱の状態を調べて排熱が排熱回収熱源装
置の駆動源として利用可能であるか否かを判定する排熱
回収可否判定部４２と、状態入力部４１に入力されたデ
ータに基づいて負荷側の負荷状態を演算する負荷状態演
算部４３と、状態入力部４１に入力されたデータ、負荷
状態演算部４３における演算結果および排熱回収可否判
定部４２における判定結果に基づいて冷温水一次ポンプ
１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御信号を演算す
る変流量制御演算部４４と、変流量制御演算部４４にお
ける演算結果に基づいて冷温水一次ポンプ１７や冷却水
ポンプ１９Ａ，１９Ｂに対する制御信号を出力する制御
出力部４５と、前述した各処理部にて処理される計測値
や演算値や設定値等の諸データを記憶するデータ記憶部
４６が実装される。
【００２７】この変流量制御装置４０では、図３に示す
フローチャートのように変流量制御動作が実施される。
フローチャートのように変流量制御動作が実施される。
【００２８】まず状態入力部４１において、吸収冷温水
発生機１１や冷温水一次ポンプ１７等の機器の運転状態
や熱媒温度・負荷流量等の負荷状態に関するデジタル信
号やアナログ信号が入力・データ変換される（ステップ
Ｓ１１）。次に、負荷状態演算部４３において、例え
ば、状態入力部４１に入力された空調機２０Ａ，２０Ｂ
への送水温度、空調機２０Ａ，２０Ｂからの還水温度お
よび負荷流量に基づいて、負荷側の負荷熱量が冷温別に
演算される。負荷熱量は送還水温度差と負荷流量の積で
表される（ステップＳ１２）。続いて、排熱回収可否判
定部４２において、例えば、状態入力部４１に入力され
たＣＧＳ排熱状態（ＣＧＳ温水入口温度Ｔ ＥＸ）とデー
タ記憶部４６にあらかじめ登録されている温水下限温度
設定値ＴＥ ＸＬとが比較される（ステップＳ１３）。比
較の結果、ＣＧＳ温水入口温度ＴＥ Ｘが温水下限温度設
定値ＴＥＸＬ以上（ｙｅｓ）であれば排熱回収が可能で
あると判定され、逆に、ＣＧＳ温水入口温度ＴＥＸが温
水下限温度設定値ＴＥＸＬ未満（ｎｏ）であれば排熱回
収が不可能であると判定される（ステップＳ１４）。こ
こで、状態入力部４１における入力データ、排熱回収可
否判定部４２における判定結果、および、負荷状態演算
部４３における演算結果は、それぞれデータ記憶部４６
内の所定アドレスに格納される。
発生機１１や冷温水一次ポンプ１７等の機器の運転状態
や熱媒温度・負荷流量等の負荷状態に関するデジタル信
号やアナログ信号が入力・データ変換される（ステップ
Ｓ１１）。次に、負荷状態演算部４３において、例え
ば、状態入力部４１に入力された空調機２０Ａ，２０Ｂ
への送水温度、空調機２０Ａ，２０Ｂからの還水温度お
よび負荷流量に基づいて、負荷側の負荷熱量が冷温別に
演算される。負荷熱量は送還水温度差と負荷流量の積で
表される（ステップＳ１２）。続いて、排熱回収可否判
定部４２において、例えば、状態入力部４１に入力され
たＣＧＳ排熱状態（ＣＧＳ温水入口温度Ｔ ＥＸ）とデー
タ記憶部４６にあらかじめ登録されている温水下限温度
設定値ＴＥ ＸＬとが比較される（ステップＳ１３）。比
較の結果、ＣＧＳ温水入口温度ＴＥ Ｘが温水下限温度設
定値ＴＥＸＬ以上（ｙｅｓ）であれば排熱回収が可能で
あると判定され、逆に、ＣＧＳ温水入口温度ＴＥＸが温
水下限温度設定値ＴＥＸＬ未満（ｎｏ）であれば排熱回
収が不可能であると判定される（ステップＳ１４）。こ
こで、状態入力部４１における入力データ、排熱回収可
否判定部４２における判定結果、および、負荷状態演算
部４３における演算結果は、それぞれデータ記憶部４６
内の所定アドレスに格納される。
【００２９】なお、本実施形態例では、排熱回収の可否
を判定する指標としてＣＧＳ温水入口温度ＴＥＸを用い
ているが、指標は温度情報に限定されるものではなく、
排熱の熱量を指標として用いても良いし、あるいは、後
述するように、ＣＧＳ１３を構成するガスタービンやデ
ィーゼルエンジン等の運転信号やＣＧＳ１３から送信さ
れる排熱回収許可信号などの信号状態を指標として用い
ることも可能である。また、負荷状態を示す指標として
ここでは負荷熱量を用いているが、負荷流量や送水圧力
などの他の指標を用いることも可能である。
を判定する指標としてＣＧＳ温水入口温度ＴＥＸを用い
ているが、指標は温度情報に限定されるものではなく、
排熱の熱量を指標として用いても良いし、あるいは、後
述するように、ＣＧＳ１３を構成するガスタービンやデ
ィーゼルエンジン等の運転信号やＣＧＳ１３から送信さ
れる排熱回収許可信号などの信号状態を指標として用い
ることも可能である。また、負荷状態を示す指標として
ここでは負荷熱量を用いているが、負荷流量や送水圧力
などの他の指標を用いることも可能である。
【００３０】次に、変流量制御演算部４４では、排熱回
収可否判定部４２における判定結果や負荷状態演算部４
３の演算結果に応じた演算処理が行われる。
収可否判定部４２における判定結果や負荷状態演算部４
３の演算結果に応じた演算処理が行われる。
【００３１】排熱回収が可能であると判断される場合に
は、正常な排熱回収熱源装置および熱源装置（冷房時：
吸収冷凍機１４および吸収冷温水発生機１１、暖房時：
熱交換器１５および吸収冷温水発生機１１）が全て制御
対象機となり、負荷熱量に見合う台数の排熱回収熱源装
置および熱源装置および冷温水一次ポンプ１７による冷
温水供給が行われる。熱源機の運転順序は排熱回収熱源
装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房時：熱交換器１
５）が優先される（ステップＳ１５）。また、冷温水一
次ポンプ１７の制御出力は、バイパス管流量設定値を目
標値とするＰＩＤ制御式によって演算される。バイパス
管流量設定値は略０、好ましくは、送水温度の安定性を
考慮して往ヘッダから還ヘッダに向かう流れが若干生じ
る程度に設定される。排熱回収熱源装置のみが稼働する
負荷状態のときには、排熱回収熱源装置に付設された冷
温水一次ポンプが可変出力（変流量）で運転されるが、
排熱回収熱源装置と熱源装置がともに稼働する負荷状態
のときには、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次
ポンプの冷温水搬送量が熱源装置に付設された冷温水一
次ポンプの冷温水搬送量よりも大きくなるように、好ま
しくは、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポン
プが定格出力（定流量）で運転され、熱源装置に付設さ
れた冷温水一次ポンプは可変出力（変流量）で運転され
る（ステップＳ１６）。ここで、冷房時における冷却水
ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御出力は、設計データを参照
して冷温水一次ポンプ１７の制御出力に関する一次式と
してあらかじめ定義しておくことにより簡単に算出する
ことができる。
は、正常な排熱回収熱源装置および熱源装置（冷房時：
吸収冷凍機１４および吸収冷温水発生機１１、暖房時：
熱交換器１５および吸収冷温水発生機１１）が全て制御
対象機となり、負荷熱量に見合う台数の排熱回収熱源装
置および熱源装置および冷温水一次ポンプ１７による冷
温水供給が行われる。熱源機の運転順序は排熱回収熱源
装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房時：熱交換器１
５）が優先される（ステップＳ１５）。また、冷温水一
次ポンプ１７の制御出力は、バイパス管流量設定値を目
標値とするＰＩＤ制御式によって演算される。バイパス
管流量設定値は略０、好ましくは、送水温度の安定性を
考慮して往ヘッダから還ヘッダに向かう流れが若干生じ
る程度に設定される。排熱回収熱源装置のみが稼働する
負荷状態のときには、排熱回収熱源装置に付設された冷
温水一次ポンプが可変出力（変流量）で運転されるが、
排熱回収熱源装置と熱源装置がともに稼働する負荷状態
のときには、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次
ポンプの冷温水搬送量が熱源装置に付設された冷温水一
次ポンプの冷温水搬送量よりも大きくなるように、好ま
しくは、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポン
プが定格出力（定流量）で運転され、熱源装置に付設さ
れた冷温水一次ポンプは可変出力（変流量）で運転され
る（ステップＳ１６）。ここで、冷房時における冷却水
ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御出力は、設計データを参照
して冷温水一次ポンプ１７の制御出力に関する一次式と
してあらかじめ定義しておくことにより簡単に算出する
ことができる。
【００３２】図４は、上述の排熱回収可能時における排
熱回収熱源装置および熱源装置の運転パターン例を示す
図であり、（ａ）は空調負荷に対する排熱回収熱源装置
および熱源装置の合計生成熱量を表す図、（ｂ）は空調
負荷に対する排熱回収熱源装置側冷温水一次ポンプおよ
び熱源装置側冷温水一次ポンプの合計流量を表す図であ
る。（ａ）において、横軸は空調負荷（％）、縦軸は熱
源機合計生成熱量（％）を表し、（ｂ）において、横軸
は空調負荷（％）、縦軸は冷温水一次ポンプ合計流量
（％）を表す。各軸の数値は定格値を１００％としたと
きの比率（百分率）である。（ａ）に示すように、熱源
機合計生成熱量は空調負荷に比例して制御されるが、特
に熱源機が冷凍機や冷温水発生機である場合、（ｂ）に
示すように、冷温水一次ポンプ合計流量は空調負荷に比
例して制御されるとは限らない。この理由は、冷凍機や
冷温水発生機に付設された冷温水一次ポンプを所定の最
低制御出力以下、例えば５０％以下の制御出力で運転す
ると、冷温水流量不足に起因して冷凍機や冷温水発生機
が異常停止するおそれがあり、これを防止するために、
変流量制御演算部４４において、稼働する冷温水一次ポ
ンプの制御出力が必ず５０％以上となるように演算され
るからである。なお、例えば熱交換器のように、付設さ
れた冷温水一次ポンプの制御出力に関係なく安定的に動
作する熱源機については（ｂ）に示すような運転を行う
必要はない。この場合、冷温水一次ポンプ合計流量は空
調負荷に比例して制御されることになる。図４（ａ）に
示すように排熱回収熱源装置が優先的に運転され、また
図４（ｂ）に示すように排熱回収熱源装置側冷温水一次
ポンプが優先的に運転される。その結果、排熱利用によ
り省エネルギーが効果的に行われる。
熱回収熱源装置および熱源装置の運転パターン例を示す
図であり、（ａ）は空調負荷に対する排熱回収熱源装置
および熱源装置の合計生成熱量を表す図、（ｂ）は空調
負荷に対する排熱回収熱源装置側冷温水一次ポンプおよ
び熱源装置側冷温水一次ポンプの合計流量を表す図であ
る。（ａ）において、横軸は空調負荷（％）、縦軸は熱
源機合計生成熱量（％）を表し、（ｂ）において、横軸
は空調負荷（％）、縦軸は冷温水一次ポンプ合計流量
（％）を表す。各軸の数値は定格値を１００％としたと
きの比率（百分率）である。（ａ）に示すように、熱源
機合計生成熱量は空調負荷に比例して制御されるが、特
に熱源機が冷凍機や冷温水発生機である場合、（ｂ）に
示すように、冷温水一次ポンプ合計流量は空調負荷に比
例して制御されるとは限らない。この理由は、冷凍機や
冷温水発生機に付設された冷温水一次ポンプを所定の最
低制御出力以下、例えば５０％以下の制御出力で運転す
ると、冷温水流量不足に起因して冷凍機や冷温水発生機
が異常停止するおそれがあり、これを防止するために、
変流量制御演算部４４において、稼働する冷温水一次ポ
ンプの制御出力が必ず５０％以上となるように演算され
るからである。なお、例えば熱交換器のように、付設さ
れた冷温水一次ポンプの制御出力に関係なく安定的に動
作する熱源機については（ｂ）に示すような運転を行う
必要はない。この場合、冷温水一次ポンプ合計流量は空
調負荷に比例して制御されることになる。図４（ａ）に
示すように排熱回収熱源装置が優先的に運転され、また
図４（ｂ）に示すように排熱回収熱源装置側冷温水一次
ポンプが優先的に運転される。その結果、排熱利用によ
り省エネルギーが効果的に行われる。
【００３３】一方、図３のステップＳ１４において、排
熱回収が不可能であると判断される場合には、排熱回収
熱源装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房時：熱交換器
１５）は制御対象機から除外され、負荷熱量に見合う台
数の熱源装置（冷房時：吸収冷温水発生機１１、暖房
時：吸収冷温水発生機１１）および冷温水一次ポンプ１
７Ａによる冷温水供給が行われる。本実施形態例では冷
熱源機・温熱源機がそれぞれ１台ずつしかないため、負
荷状態によらずに稼働する熱源機は決定されることにな
るが、冷熱源機・温熱源機がそれぞれ複数台ずつ設けら
れているときは、熱源機の運転順序は、号機番号順ある
いは積算運転時間に基づくローテーションに従って決定
される（ステップＳ１７）。また、冷温水一次ポンプ１
７Ａの制御出力は、バイパス管流量設定値を目標値とす
るＰＩＤ制御式によって演算される。バイパス管流量設
定値は略０、好ましくは、送水温度の安定性を考慮して
往ヘッダから還ヘッダに向かう流れが若干生じる程度に
設定される。熱源装置に付設された冷温水一次ポンプ１
７Ａは全て可変出力（変流量）で運転され、複数台の熱
源装置が稼働する負荷状態のときには、熱源装置に付設
された冷温水一次ポンプ１７Ａは同一制御出力で運転さ
れることになる（ステップＳ１８）。ここで、冷房時に
おける冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御出力は、設計
データを参照して冷温水一次ポンプ１７の制御出力に関
する一次式としてあらかじめ定義しておくことにより簡
単に算出することができる。
熱回収が不可能であると判断される場合には、排熱回収
熱源装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房時：熱交換器
１５）は制御対象機から除外され、負荷熱量に見合う台
数の熱源装置（冷房時：吸収冷温水発生機１１、暖房
時：吸収冷温水発生機１１）および冷温水一次ポンプ１
７Ａによる冷温水供給が行われる。本実施形態例では冷
熱源機・温熱源機がそれぞれ１台ずつしかないため、負
荷状態によらずに稼働する熱源機は決定されることにな
るが、冷熱源機・温熱源機がそれぞれ複数台ずつ設けら
れているときは、熱源機の運転順序は、号機番号順ある
いは積算運転時間に基づくローテーションに従って決定
される（ステップＳ１７）。また、冷温水一次ポンプ１
７Ａの制御出力は、バイパス管流量設定値を目標値とす
るＰＩＤ制御式によって演算される。バイパス管流量設
定値は略０、好ましくは、送水温度の安定性を考慮して
往ヘッダから還ヘッダに向かう流れが若干生じる程度に
設定される。熱源装置に付設された冷温水一次ポンプ１
７Ａは全て可変出力（変流量）で運転され、複数台の熱
源装置が稼働する負荷状態のときには、熱源装置に付設
された冷温水一次ポンプ１７Ａは同一制御出力で運転さ
れることになる（ステップＳ１８）。ここで、冷房時に
おける冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御出力は、設計
データを参照して冷温水一次ポンプ１７の制御出力に関
する一次式としてあらかじめ定義しておくことにより簡
単に算出することができる。
【００３４】上述の変流量制御演算部４４によって演算
された最新のポンプ制御出力は制御出力部４５へ出力さ
れ、冷温水一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９
Ｂに対する適切な制御信号が各機器に対して出力される
（ステップＳ１９）。
された最新のポンプ制御出力は制御出力部４５へ出力さ
れ、冷温水一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９
Ｂに対する適切な制御信号が各機器に対して出力される
（ステップＳ１９）。
【００３５】変流量制御装置４０では、これらのステッ
プＳ１１からステップＳ１９に至る一連の処理が所定周
期で繰り返し実行される。
プＳ１１からステップＳ１９に至る一連の処理が所定周
期で繰り返し実行される。
【００３６】前述の実施形態例では、変流量制御装置４
０は、排熱回収の可否を判定する指標としてＣＧＳ温水
入口温度を用いており、その温度入力値に応じて排熱回
収熱源装置および熱源装置ならびに冷温水一次ポンプの
制御方法を自律的に選択するようになっているが、既に
述べたように、ＣＧＳ１３を構成するガスタービンやデ
ィーゼルエンジン等の運転信号やＣＧＳ１３から送信さ
れる排熱回収許可信号などの信号状態を指標として用い
て、排熱回収熱源装置および熱源装置ならびに冷温水一
次ポンプの制御方法を他律的に選択することも可能であ
る。以下に、その詳細について説明する。
０は、排熱回収の可否を判定する指標としてＣＧＳ温水
入口温度を用いており、その温度入力値に応じて排熱回
収熱源装置および熱源装置ならびに冷温水一次ポンプの
制御方法を自律的に選択するようになっているが、既に
述べたように、ＣＧＳ１３を構成するガスタービンやデ
ィーゼルエンジン等の運転信号やＣＧＳ１３から送信さ
れる排熱回収許可信号などの信号状態を指標として用い
て、排熱回収熱源装置および熱源装置ならびに冷温水一
次ポンプの制御方法を他律的に選択することも可能であ
る。以下に、その詳細について説明する。
【００３７】図５は本発明の他の実施形態例に係る排熱
回収熱源の変流量制御システムの変流量制御装置を示す
ブロック構成図である。
回収熱源の変流量制御システムの変流量制御装置を示す
ブロック構成図である。
【００３８】図５において、４０′は空調機２０Ａ，２
０Ｂの負荷状態の変動に応じて冷温水一次ポンプ１７や
冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの最適な制御を行う変流量
制御装置である。変流量制御装置４０′には、現在の機
器の運転状態や負荷状態等を監視しデータとして取り込
む状態入力部４１′と、ＣＧＳ１３の監視制御装置（図
示せず）から送信される排熱回収許可信号を取り込む排
熱回収許可入力部４７と、状態入力部４１′に入力され
たデータに基づいて負荷側の負荷状態を演算する負荷状
態演算部４３′と、状態入力部４１′に入力されたデー
タ、排熱回収許可入力部４７に入力されたデータ、負荷
状態演算部４３′における演算結果に基づいて冷温水一
次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御信号
を演算する変流量制御演算部４４′と、同じく、状態入
力部４１′に入力されたデータ、排熱回収許可入力部４
７に入力されたデータ、負荷状態演算部４３′における
演算結果に基づいて排熱回収を優先させるように冷温水
一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御信
号を演算する排熱回収優先制御演算部４８と、変流量制
御演算部４４′または排熱回収優先制御演算部４８にお
ける演算結果に基づいて冷温水一次ポンプ１７や冷却水
ポンプ１９Ａ，１９Ｂに対する制御信号を出力する制御
出力部４５′と、前述した各処理部にて処理される計測
値や演算値や設定値等の諸データを記憶するデータ記憶
部４６′が実装される。
０Ｂの負荷状態の変動に応じて冷温水一次ポンプ１７や
冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの最適な制御を行う変流量
制御装置である。変流量制御装置４０′には、現在の機
器の運転状態や負荷状態等を監視しデータとして取り込
む状態入力部４１′と、ＣＧＳ１３の監視制御装置（図
示せず）から送信される排熱回収許可信号を取り込む排
熱回収許可入力部４７と、状態入力部４１′に入力され
たデータに基づいて負荷側の負荷状態を演算する負荷状
態演算部４３′と、状態入力部４１′に入力されたデー
タ、排熱回収許可入力部４７に入力されたデータ、負荷
状態演算部４３′における演算結果に基づいて冷温水一
次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御信号
を演算する変流量制御演算部４４′と、同じく、状態入
力部４１′に入力されたデータ、排熱回収許可入力部４
７に入力されたデータ、負荷状態演算部４３′における
演算結果に基づいて排熱回収を優先させるように冷温水
一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，１９Ｂの制御信
号を演算する排熱回収優先制御演算部４８と、変流量制
御演算部４４′または排熱回収優先制御演算部４８にお
ける演算結果に基づいて冷温水一次ポンプ１７や冷却水
ポンプ１９Ａ，１９Ｂに対する制御信号を出力する制御
出力部４５′と、前述した各処理部にて処理される計測
値や演算値や設定値等の諸データを記憶するデータ記憶
部４６′が実装される。
【００３９】この変流量制御装置４０′では、図６に示
すフローチャートのように変流量制御動作が実施され
る。
すフローチャートのように変流量制御動作が実施され
る。
【００４０】まず状態入力部４１′において、吸収冷温
水発生機１１や冷温水一次ポンプ１７等の機器の運転状
態や熱媒温度・負荷流量等の負荷状態に関するデジタル
信号やアナログ信号が入力・データ変換される（ステッ
プＳ２１）。次に、排熱回収許可入力部４７において、
ＣＧＳ１３の監視制御装置から送信される排熱回収許可
信号が入力・データ変換される（ステップＳ２２）。続
いて、負荷状態演算部４３′において、例えば、状態入
力部４１′に入力された空調機２０Ａ，２０Ｂへの送水
温度、空調機２０Ａ，２０Ｂからの還水温度および負荷
流量に基づいて、負荷側の負荷熱量が冷温別に演算され
る。負荷熱量は送還水温度差と負荷流量の積で表される
（ステップＳ２３）。そして、排熱回収許可入力部４７
に入力された排熱回収許可信号が許可状態であれば排熱
回収が可能であると判定され、逆に、排熱回収許可信号
が不許可状態であれば排熱回収が不可能であると判定さ
れる（ステップＳ２４）。なお、排熱回収許可信号のレ
ベルは、許可／不許可の２段階としても良く、また、回
収可能な排熱エネルギーの品質に応じて許可のレベルを
さらに二分し、許可（高）／許可（低）／不許可の３段
階としても良い。ここで、状態入力部４１′における入
力データ、排熱回収許可入力部４７における入力デー
タ、および、負荷状態演算部４３′における演算結果
は、それぞれデータ記憶部４６′内の所定アドレスに格
納される。
水発生機１１や冷温水一次ポンプ１７等の機器の運転状
態や熱媒温度・負荷流量等の負荷状態に関するデジタル
信号やアナログ信号が入力・データ変換される（ステッ
プＳ２１）。次に、排熱回収許可入力部４７において、
ＣＧＳ１３の監視制御装置から送信される排熱回収許可
信号が入力・データ変換される（ステップＳ２２）。続
いて、負荷状態演算部４３′において、例えば、状態入
力部４１′に入力された空調機２０Ａ，２０Ｂへの送水
温度、空調機２０Ａ，２０Ｂからの還水温度および負荷
流量に基づいて、負荷側の負荷熱量が冷温別に演算され
る。負荷熱量は送還水温度差と負荷流量の積で表される
（ステップＳ２３）。そして、排熱回収許可入力部４７
に入力された排熱回収許可信号が許可状態であれば排熱
回収が可能であると判定され、逆に、排熱回収許可信号
が不許可状態であれば排熱回収が不可能であると判定さ
れる（ステップＳ２４）。なお、排熱回収許可信号のレ
ベルは、許可／不許可の２段階としても良く、また、回
収可能な排熱エネルギーの品質に応じて許可のレベルを
さらに二分し、許可（高）／許可（低）／不許可の３段
階としても良い。ここで、状態入力部４１′における入
力データ、排熱回収許可入力部４７における入力デー
タ、および、負荷状態演算部４３′における演算結果
は、それぞれデータ記憶部４６′内の所定アドレスに格
納される。
【００４１】負荷状態演算部４３′における処理の後続
処理部としては、排熱回収許可入力部４７に入力された
排熱回収許可信号のレベルにより、排熱回収優先制御演
算部４８または変流量制御演算部４４′のいずれか一方
が選択される。
処理部としては、排熱回収許可入力部４７に入力された
排熱回収許可信号のレベルにより、排熱回収優先制御演
算部４８または変流量制御演算部４４′のいずれか一方
が選択される。
【００４２】２段階の排熱回収許可信号レベルが設けら
れている場合の処理フローは以下のようになる。
れている場合の処理フローは以下のようになる。
【００４３】排熱回収が許可された場合には、排熱回収
優先制御演算部４８の処理が実行される。そして、正常
な排熱回収熱源装置および熱源装置（冷房時：吸収冷凍
機１４および吸収冷温水発生機１１、暖房時：熱交換器
１５および吸収冷温水発生機１１）が全て制御対象機と
なり、負荷熱量に見合う台数の排熱回収熱源装置および
熱源装置および冷温水一次ポンプ１７による冷温水供給
が行われる。熱源機の運転順序は排熱回収熱源装置（冷
房時：吸収冷凍機１４、暖房時：熱交換器１５）が優先
される（ステップＳ２５）。また、冷温水一次ポンプ１
７の制御出力は、バイパス管流量設定値を目標値とする
ＰＩＤ制御式によって演算される。バイパス管流量設定
値は略０、好ましくは、送水温度の安定性を考慮して往
ヘッダから還ヘッダに向かう流れが若干生じる程度に設
定される。排熱回収熱源装置のみが稼働する負荷状態の
ときには、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポ
ンプが可変出力（変流量）で運転されるが、排熱回収熱
源装置と熱源装置がともに稼働する負荷状態のときに
は、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポンプの
冷温水搬送量が熱源装置に付設された冷温水一次ポンプ
の冷温水搬送量よりも大きくなるように、好ましくは、
排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポンプが定格
出力（定流量）で運転され、熱源装置に付設された冷温
水一次ポンプは可変出力（変流量）で運転される（ステ
ップＳ２６）。ここで、冷房時における冷却水ポンプ１
９Ａ，１９Ｂの制御出力は、設計データを参照して冷温
水一次ポンプ１７の制御出力に関する一次式としてあら
かじめ定義しておくことにより簡単に算出することがで
きる。
優先制御演算部４８の処理が実行される。そして、正常
な排熱回収熱源装置および熱源装置（冷房時：吸収冷凍
機１４および吸収冷温水発生機１１、暖房時：熱交換器
１５および吸収冷温水発生機１１）が全て制御対象機と
なり、負荷熱量に見合う台数の排熱回収熱源装置および
熱源装置および冷温水一次ポンプ１７による冷温水供給
が行われる。熱源機の運転順序は排熱回収熱源装置（冷
房時：吸収冷凍機１４、暖房時：熱交換器１５）が優先
される（ステップＳ２５）。また、冷温水一次ポンプ１
７の制御出力は、バイパス管流量設定値を目標値とする
ＰＩＤ制御式によって演算される。バイパス管流量設定
値は略０、好ましくは、送水温度の安定性を考慮して往
ヘッダから還ヘッダに向かう流れが若干生じる程度に設
定される。排熱回収熱源装置のみが稼働する負荷状態の
ときには、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポ
ンプが可変出力（変流量）で運転されるが、排熱回収熱
源装置と熱源装置がともに稼働する負荷状態のときに
は、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポンプの
冷温水搬送量が熱源装置に付設された冷温水一次ポンプ
の冷温水搬送量よりも大きくなるように、好ましくは、
排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポンプが定格
出力（定流量）で運転され、熱源装置に付設された冷温
水一次ポンプは可変出力（変流量）で運転される（ステ
ップＳ２６）。ここで、冷房時における冷却水ポンプ１
９Ａ，１９Ｂの制御出力は、設計データを参照して冷温
水一次ポンプ１７の制御出力に関する一次式としてあら
かじめ定義しておくことにより簡単に算出することがで
きる。
【００４４】一方、ステップＳ２４において、排熱回収
が不許可の場合には、変流量制御演算部４４′の処理が
実行される。そして、排熱回収熱源装置（冷房時：吸収
冷凍機１４、暖房時：熱交換器１５）は制御対象機から
除外され、負荷熱量に見合う台数の熱源装置（冷房時：
吸収冷温水発生機１１、暖房時：吸収冷温水発生機１
１）および冷温水一次ポンプ１７Ａによる冷温水供給が
行われる。本実施形態例では冷熱源機・温熱源機がそれ
ぞれ１台ずつしかないため、負荷状態によらずに稼働す
る熱源機は決定されることになるが、冷熱源機・温熱源
機がそれぞれ複数台ずつ設けられているときは、熱源機
の運転順序は、号機番号順あるいは積算運転時間に基づ
くローテーションに従って決定される（ステップＳ２
７）。また、冷温水一次ポンプ１７Ａの制御出力は、バ
イパス管流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によっ
て演算される。バイパス管流量設定値は略０、好ましく
は、送水温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダ
に向かう流れが若干生じる程度に設定される。熱源装置
に付設された冷温水一次ポンプは全て可変出力（変流
量）で運転され、複数台の熱源装置が稼働する負荷状態
のときには、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは
同一制御出力で運転されることになる（ステップＳ２
８）。ここで、冷房時における冷却水ポンプ１９Ａ，１
９Ｂの制御出力は、設計データを参照して冷温水一次ポ
ンプ１７の制御出力に関する一次式としてあらかじめ定
義しておくことにより簡単に算出することができる。
が不許可の場合には、変流量制御演算部４４′の処理が
実行される。そして、排熱回収熱源装置（冷房時：吸収
冷凍機１４、暖房時：熱交換器１５）は制御対象機から
除外され、負荷熱量に見合う台数の熱源装置（冷房時：
吸収冷温水発生機１１、暖房時：吸収冷温水発生機１
１）および冷温水一次ポンプ１７Ａによる冷温水供給が
行われる。本実施形態例では冷熱源機・温熱源機がそれ
ぞれ１台ずつしかないため、負荷状態によらずに稼働す
る熱源機は決定されることになるが、冷熱源機・温熱源
機がそれぞれ複数台ずつ設けられているときは、熱源機
の運転順序は、号機番号順あるいは積算運転時間に基づ
くローテーションに従って決定される（ステップＳ２
７）。また、冷温水一次ポンプ１７Ａの制御出力は、バ
イパス管流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によっ
て演算される。バイパス管流量設定値は略０、好ましく
は、送水温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダ
に向かう流れが若干生じる程度に設定される。熱源装置
に付設された冷温水一次ポンプは全て可変出力（変流
量）で運転され、複数台の熱源装置が稼働する負荷状態
のときには、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは
同一制御出力で運転されることになる（ステップＳ２
８）。ここで、冷房時における冷却水ポンプ１９Ａ，１
９Ｂの制御出力は、設計データを参照して冷温水一次ポ
ンプ１７の制御出力に関する一次式としてあらかじめ定
義しておくことにより簡単に算出することができる。
【００４５】上述の変流量制御演算部４４′によって演
算された最新のポンプ制御出力は制御出力部４５′へ出
力され、冷温水一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，
１９Ｂに対する適切な制御信号が各機器に対して出力さ
れる（ステップＳ２９）。
算された最新のポンプ制御出力は制御出力部４５′へ出
力され、冷温水一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，
１９Ｂに対する適切な制御信号が各機器に対して出力さ
れる（ステップＳ２９）。
【００４６】変流量制御装置４０′では、これらのステ
ップＳ２１からステップＳ２９に至る一連の処理が所定
周期で繰り返し実行される。
ップＳ２１からステップＳ２９に至る一連の処理が所定
周期で繰り返し実行される。
【００４７】図６のステップＳ２４において、排熱回収
許可信号のレベルを許可／不許可の２段階とした場合の
処理は以上のようになるが、既に述べたように、回収可
能な排熱エネルギーの品質、例えば、排熱の温度に応じ
て許可のレベルをさらに二分し、許可（高）／許可
（低）／不許可の３段階としても良い。３段階の排熱回
収許可信号レベルが設けられている場合（ステップＳ３
０）は、図７に示すフローチャートのように変流量制御
動作が実施される。なお、状態入力部４１′から負荷状
態演算部４４′に至るまでの処理フローは図６中の該当
部分の処理フロー（ステップＳ２１〜Ｓ２３）と同じで
あるため、説明および図示は省略する。
許可信号のレベルを許可／不許可の２段階とした場合の
処理は以上のようになるが、既に述べたように、回収可
能な排熱エネルギーの品質、例えば、排熱の温度に応じ
て許可のレベルをさらに二分し、許可（高）／許可
（低）／不許可の３段階としても良い。３段階の排熱回
収許可信号レベルが設けられている場合（ステップＳ３
０）は、図７に示すフローチャートのように変流量制御
動作が実施される。なお、状態入力部４１′から負荷状
態演算部４４′に至るまでの処理フローは図６中の該当
部分の処理フロー（ステップＳ２１〜Ｓ２３）と同じで
あるため、説明および図示は省略する。
【００４８】すなわち、ステップＳ３０において、排熱
回収が許可され、かつ、高品質の排熱エネルギーが利用
できる場合には、排熱回収優先制御演算部４８の処理が
実行される。そして、正常な排熱回収熱源装置および熱
源装置（冷房時：吸収冷凍機１４および吸収冷温水発生
機１１、暖房時：熱交換器１５および吸収冷温水発生機
１１）が全て制御対象機となり、負荷熱量に見合う台数
の排熱回収熱源装置および熱源装置および冷温水一次ポ
ンプ１７による冷温水供給が行われる。熱源機の運転順
序は排熱回収熱源装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房
時：熱交換器１５）が優先される（ステップＳ３１）。
また、冷温水一次ポンプ１７の制御出力は、バイパス管
流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によって演算さ
れる。バイパス管流量設定値は略０、好ましくは、送水
温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダに向かう
流れが若干生じる程度に設定される。排熱回収熱源装置
のみが稼働する負荷状態のときには、排熱回収熱源装置
に付設された冷温水一次ポンプが可変出力（変流量）で
運転されるが、排熱回収熱源装置と熱源装置がともに稼
働する負荷状態のときには、排熱回収熱源装置に付設さ
れた冷温水一次ポンプが定格出力（定流量）で運転さ
れ、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは可変出力
（変流量）で運転される（ステップＳ３２）。
回収が許可され、かつ、高品質の排熱エネルギーが利用
できる場合には、排熱回収優先制御演算部４８の処理が
実行される。そして、正常な排熱回収熱源装置および熱
源装置（冷房時：吸収冷凍機１４および吸収冷温水発生
機１１、暖房時：熱交換器１５および吸収冷温水発生機
１１）が全て制御対象機となり、負荷熱量に見合う台数
の排熱回収熱源装置および熱源装置および冷温水一次ポ
ンプ１７による冷温水供給が行われる。熱源機の運転順
序は排熱回収熱源装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房
時：熱交換器１５）が優先される（ステップＳ３１）。
また、冷温水一次ポンプ１７の制御出力は、バイパス管
流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によって演算さ
れる。バイパス管流量設定値は略０、好ましくは、送水
温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダに向かう
流れが若干生じる程度に設定される。排熱回収熱源装置
のみが稼働する負荷状態のときには、排熱回収熱源装置
に付設された冷温水一次ポンプが可変出力（変流量）で
運転されるが、排熱回収熱源装置と熱源装置がともに稼
働する負荷状態のときには、排熱回収熱源装置に付設さ
れた冷温水一次ポンプが定格出力（定流量）で運転さ
れ、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは可変出力
（変流量）で運転される（ステップＳ３２）。
【００４９】次に、ステップＳ３０において、排熱回収
が許可され、かつ、低品質の排熱エネルギーが利用でき
る場合には、変流量制御演算部４４′の処理が実行され
る。そして、正常な排熱回収熱源装置および熱源装置
（冷房時：吸収冷凍機１４および吸収冷温水発生機１
１、暖房時：熱交換器１５および吸収冷温水発生機１
１）が全て制御対象機となり、負荷熱量に見合う台数の
排熱回収熱源装置および熱源装置および冷温水一次ポン
プ１７による冷温水供給が行われる。熱源機の運転順序
は排熱回収熱源装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房
時：熱交換器１５）が優先される（ステップＳ３３）。
また、冷温水一次ポンプ１７の制御出力は、バイパス管
流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によって演算さ
れる。バイパス管流量設定値は略０、好ましくは、送水
温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダに向かう
流れが若干生じる程度に設定される。熱源装置に付設さ
れた冷温水一次ポンプは全て可変出力（変流量）で運転
され、複数台の熱源装置が稼働する負荷状態のときに
は、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは同一制御
出力で運転されることになる（ステップＳ３４）。
が許可され、かつ、低品質の排熱エネルギーが利用でき
る場合には、変流量制御演算部４４′の処理が実行され
る。そして、正常な排熱回収熱源装置および熱源装置
（冷房時：吸収冷凍機１４および吸収冷温水発生機１
１、暖房時：熱交換器１５および吸収冷温水発生機１
１）が全て制御対象機となり、負荷熱量に見合う台数の
排熱回収熱源装置および熱源装置および冷温水一次ポン
プ１７による冷温水供給が行われる。熱源機の運転順序
は排熱回収熱源装置（冷房時：吸収冷凍機１４、暖房
時：熱交換器１５）が優先される（ステップＳ３３）。
また、冷温水一次ポンプ１７の制御出力は、バイパス管
流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によって演算さ
れる。バイパス管流量設定値は略０、好ましくは、送水
温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダに向かう
流れが若干生じる程度に設定される。熱源装置に付設さ
れた冷温水一次ポンプは全て可変出力（変流量）で運転
され、複数台の熱源装置が稼働する負荷状態のときに
は、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは同一制御
出力で運転されることになる（ステップＳ３４）。
【００５０】一方、ステップＳ３０において、排熱回収
が不許可の場合には、変流量制御演算部４４′の処理が
実行される。そして、排熱回収熱源装置（冷房時：吸収
冷凍機１４、暖房時：熱交換器１５）は制御対象機から
除外され、負荷熱量に見合う台数の熱源装置（冷房時：
吸収冷温水発生機１１、暖房時：吸収冷温水発生機１
１）および冷温水一次ポンプ１７Ａによる冷温水供給が
行われる。本実施形態例では冷熱源機・温熱源機がそれ
ぞれ１台ずつしかないため、負荷状態によらずに稼働す
る熱源機は決定されることになるが、冷熱源機・温熱源
機がそれぞれ複数台ずつ設けられているときは、熱源機
の運転順序は、号機番号順あるいは積算運転時間に基づ
くローテーションに従って決定される（ステップＳ３
５）。また、冷温水一次ポンプ１７Ａの制御出力は、バ
イパス管流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によっ
て演算される。バイパス管流量設定値は略０、好ましく
は、送水温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダ
に向かう流れが若干生じる程度に設定される。熱源装置
に付設された冷温水一次ポンプは全て可変出力（変流
量）で運転され、複数台の熱源装置が稼働する負荷状態
のときには、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは
同一制御出力で運転されることになる（ステップＳ３
６）。
が不許可の場合には、変流量制御演算部４４′の処理が
実行される。そして、排熱回収熱源装置（冷房時：吸収
冷凍機１４、暖房時：熱交換器１５）は制御対象機から
除外され、負荷熱量に見合う台数の熱源装置（冷房時：
吸収冷温水発生機１１、暖房時：吸収冷温水発生機１
１）および冷温水一次ポンプ１７Ａによる冷温水供給が
行われる。本実施形態例では冷熱源機・温熱源機がそれ
ぞれ１台ずつしかないため、負荷状態によらずに稼働す
る熱源機は決定されることになるが、冷熱源機・温熱源
機がそれぞれ複数台ずつ設けられているときは、熱源機
の運転順序は、号機番号順あるいは積算運転時間に基づ
くローテーションに従って決定される（ステップＳ３
５）。また、冷温水一次ポンプ１７Ａの制御出力は、バ
イパス管流量設定値を目標値とするＰＩＤ制御式によっ
て演算される。バイパス管流量設定値は略０、好ましく
は、送水温度の安定性を考慮して往ヘッダから還ヘッダ
に向かう流れが若干生じる程度に設定される。熱源装置
に付設された冷温水一次ポンプは全て可変出力（変流
量）で運転され、複数台の熱源装置が稼働する負荷状態
のときには、熱源装置に付設された冷温水一次ポンプは
同一制御出力で運転されることになる（ステップＳ３
６）。
【００５１】上述の変流量制御演算部４４′によって演
算された最新のポンプ制御出力は制御出力部４５′へ出
力され、冷温水一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，
１９Ｂに対する適切な制御信号が各機器に対して出力さ
れる（ステップＳ３７）。
算された最新のポンプ制御出力は制御出力部４５′へ出
力され、冷温水一次ポンプ１７や冷却水ポンプ１９Ａ，
１９Ｂに対する適切な制御信号が各機器に対して出力さ
れる（ステップＳ３７）。
【００５２】なお、排熱回収許可信号のレベルの数は前
述の実施形態例に限定されるものではなく、回収可能な
排熱エネルギーの品質およびこの変流量制御システムに
おいて実行可能な制御モードの種類に応じて適宜設定す
ることができる。また、この排熱回収許可信号レベルに
応じて、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポン
プの制御出力上限値が変動するように、例えば、回収可
能な排熱エネルギーの品質が最も高い場合および最も低
い場合の許可信号レベルに対応する冷温水一次ポンプ制
御出力上限値をそれぞれ１００％および５０％に設定す
るとともに、これらの中間段階に相当する許可信号レベ
ルに対しては、５０％〜１００％の間で段階的に冷温水
一次ポンプ制御出力上限値を変動させるようにあらかじ
め設定しておき、実際に入力される排熱回収許可信号レ
ベルに対応した変流量制御を実行するようにしても良
い。このような制御を行うことにより、排熱不足に起因
して稼働中の排熱回収熱源装置が停止した場合において
も送水温度や送水量が大きく乱れることはなく、冷温水
を安定的に負荷側へ供給することが可能になる。
述の実施形態例に限定されるものではなく、回収可能な
排熱エネルギーの品質およびこの変流量制御システムに
おいて実行可能な制御モードの種類に応じて適宜設定す
ることができる。また、この排熱回収許可信号レベルに
応じて、排熱回収熱源装置に付設された冷温水一次ポン
プの制御出力上限値が変動するように、例えば、回収可
能な排熱エネルギーの品質が最も高い場合および最も低
い場合の許可信号レベルに対応する冷温水一次ポンプ制
御出力上限値をそれぞれ１００％および５０％に設定す
るとともに、これらの中間段階に相当する許可信号レベ
ルに対しては、５０％〜１００％の間で段階的に冷温水
一次ポンプ制御出力上限値を変動させるようにあらかじ
め設定しておき、実際に入力される排熱回収許可信号レ
ベルに対応した変流量制御を実行するようにしても良
い。このような制御を行うことにより、排熱不足に起因
して稼働中の排熱回収熱源装置が停止した場合において
も送水温度や送水量が大きく乱れることはなく、冷温水
を安定的に負荷側へ供給することが可能になる。
【００５３】また、図３に示す変流量制御フローにおい
て、温水下限温度設定値を複数段階としてもよく、排熱
の状態を示す指標、すなわちＣＧＳ温水入口温度を複数
段階の温水下限温度設定値と比較する場合には、図７に
示す変流量制御フローを応用することができる。また、
この排熱の状態のレベルに応じて、排熱回収熱源装置に
付設された冷温水一次ポンプの制御出力上限値が変動す
るように、例えば、ＣＧＳ温水入口温度が温水下限温度
設定値（最大値）の場合および温水下限温度設定値（最
小値）の場合のレベルに対応する冷温水一次ポンプ制御
出力上限値をそれぞれ１００％および５０％に設定する
とともに、これらの中間段階に相当するレベルに対して
は、５０％〜１００％の間で比例的に冷温水一次ポンプ
制御出力上限値を変動させるようにあらかじめ設定して
おき、実際に入力されるＣＧＳ温水入口温度に対応した
変流量制御を実行するようにしても良い。このような制
御を行うことにより、排熱不足に起因して稼働中の排熱
回収熱源装置が停止した場合においても送水温度や送水
量が大きく乱れることはなく、冷温水を安定的に負荷側
へ供給することが可能になる。
て、温水下限温度設定値を複数段階としてもよく、排熱
の状態を示す指標、すなわちＣＧＳ温水入口温度を複数
段階の温水下限温度設定値と比較する場合には、図７に
示す変流量制御フローを応用することができる。また、
この排熱の状態のレベルに応じて、排熱回収熱源装置に
付設された冷温水一次ポンプの制御出力上限値が変動す
るように、例えば、ＣＧＳ温水入口温度が温水下限温度
設定値（最大値）の場合および温水下限温度設定値（最
小値）の場合のレベルに対応する冷温水一次ポンプ制御
出力上限値をそれぞれ１００％および５０％に設定する
とともに、これらの中間段階に相当するレベルに対して
は、５０％〜１００％の間で比例的に冷温水一次ポンプ
制御出力上限値を変動させるようにあらかじめ設定して
おき、実際に入力されるＣＧＳ温水入口温度に対応した
変流量制御を実行するようにしても良い。このような制
御を行うことにより、排熱不足に起因して稼働中の排熱
回収熱源装置が停止した場合においても送水温度や送水
量が大きく乱れることはなく、冷温水を安定的に負荷側
へ供給することが可能になる。
【００５４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、コー
ジェネレーションプラントや工場などから排出される排
熱を有効利用して熱媒を生成するとともに、建物の空調
負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御することに
より、経済的で省エネルギー効果が高く、環境保全性に
も優れた熱源制御を行う排熱回収熱源の変流量制御シス
テムを提供することができる。
ジェネレーションプラントや工場などから排出される排
熱を有効利用して熱媒を生成するとともに、建物の空調
負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御することに
より、経済的で省エネルギー効果が高く、環境保全性に
も優れた熱源制御を行う排熱回収熱源の変流量制御シス
テムを提供することができる。
【図１】本発明の実施形態例に係る排熱回収熱源の変流
量制御システムを示す構成説明図である。
量制御システムを示す構成説明図である。
【図２】本発明の実施形態例に係る排熱回収熱源の変流
量制御システムを構成する変流量制御装置を示すブロッ
ク構成図である。
量制御システムを構成する変流量制御装置を示すブロッ
ク構成図である。
【図３】図１の排熱回収熱源の変流量制御システムにお
ける変流量制御動作を説明するフローチャートである。
ける変流量制御動作を説明するフローチャートである。
【図４】排熱回収可能時における排熱回収熱源装置およ
び熱源装置の運転パターン例を示す図であり、（ａ）は
空調負荷に対する排熱回収熱源装置および熱源装置の合
計生成熱量を表す図、（ｂ）は空調負荷に対する排熱回
収熱源装置側冷温水一次ポンプおよび熱源装置側冷温水
一次ポンプの合計流量を表す図である。
び熱源装置の運転パターン例を示す図であり、（ａ）は
空調負荷に対する排熱回収熱源装置および熱源装置の合
計生成熱量を表す図、（ｂ）は空調負荷に対する排熱回
収熱源装置側冷温水一次ポンプおよび熱源装置側冷温水
一次ポンプの合計流量を表す図である。
【図５】本発明の他の実施形態例に係る排熱回収熱源の
変流量制御システムを構成する変流量制御装置を示すブ
ロック構成図である。
変流量制御システムを構成する変流量制御装置を示すブ
ロック構成図である。
【図６】図５の排熱回収熱源の変流量制御システムにお
ける変流量制御動作を説明するフローチャートである。
ける変流量制御動作を説明するフローチャートである。
【図７】図５の排熱回収熱源の変流量制御システムにお
ける他の変流量制御動作を説明するフローチャートであ
る。
ける他の変流量制御動作を説明するフローチャートであ
る。
１１ 吸収冷温水発生機
１２ 温水ボイラ
１３ コージェネレーションプラント（ＣＧＳ）
１４ 吸収冷凍機
１５ 熱交換器
１７Ａ 冷温水一次ポンプ
１７Ｂ 冷水一次ポンプ
１７Ｃ 温水一次ポンプ
２０Ａ，２０Ｂ 空調機
２１Ａ 冷水二次ポンプ
２１Ｂ 温水二次ポンプ
２８ 冷水送水管
２９ 冷水還水管
３０ 温水送水管
３１ 温水還水管
３２ 冷水バイパス管
３３ 温水バイパス管
４０ 変流量制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ２８Ｄ 21/00 Ｆ２８Ｄ 21/00 Ｂ
(72)発明者 山近 政晴
東京都千代田区大手町２丁目６番２号
日本ビルヂング５階565 ダイダン株式
会社内
(72)発明者 井澤 知
東京都千代田区大手町２丁目６番２号
日本ビルヂング５階565 ダイダン株式
会社内
(72)発明者 中島 一成
北海道札幌市北区北20条西５丁目20番地
ダイダン株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−327738（ＪＰ，Ａ)
特開2001−241735（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−253194（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−318115（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−145497（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−79639（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24F 11/02 102
Claims (8)
- 【請求項１】 空調負荷を処理する負荷装置および負荷
側冷温水ポンプと、 駆動源として排熱を用いて冷温水を生成する排熱回収熱
源装置と、 前記排熱回収熱源装置に付設されて前記負荷装置および
負荷側冷温水ポンプに冷温水を供給する排熱回収熱源側
冷温水ポンプと、 駆動源として排熱以外の熱源を用いて冷温水を生成する
熱源装置と、 前記熱源装置に付設されて前記負荷装置および負荷側冷
温水ポンプに冷温水を供給する熱源側冷温水ポンプと、 冷温水送水側管路および冷温水還水側管路を連結するバ
イパス管と、 前記排熱の状態に基づいて前記排熱回収熱源装置および
前記排熱回収熱源側冷温水ポンプを制御するとともに、
前記バイパス管の流量が所定値となるように前記排熱回
収熱源側冷温水ポンプおよび／または前記熱源側冷温水
ポンプを制御することにより冷温水を空調負荷に応じて
循環供給させる変流量制御装置とを備えることを特徴と
する排熱回収熱源の変流量制御システム。 - 【請求項２】 排熱回収熱源装置として、冷水を生成す
る吸収冷凍機および温水を生成する熱交換器が設けられ
るとともに、バイパス管として、冷水送水側管路および
冷水還水側管路を連結する冷水バイパス管ならびに温水
送水側管路および温水還水側管路を連結する温水バイパ
ス管が設けられることを特徴とする請求項１に記載の排
熱回収熱源の変流量制御システム。 - 【請求項３】 変流量制御装置は排熱の状態に基づいて
排熱回収の可否を判定する排熱回収可否判定手段を備
え、この排熱回収可否判定手段により排熱回収運転が可
能であると判定された場合に、排熱回収熱源装置および
排熱回収熱源側冷温水ポンプによる冷温水供給を熱源装
置および熱源側冷温水ポンプに優先させて実行すること
を特徴とする請求項１または２に記載の排熱回収熱源の
変流量制御システム。 - 【請求項４】 変流量制御装置は排熱の状態に基づいて
排熱回収の可否を判定する排熱回収可否判定手段を備
え、この排熱回収可否判定手段により排熱回収運転が可
能であると判定された場合に、排熱回収熱源側冷温水ポ
ンプの冷温水搬送量を熱源側冷温水ポンプの冷温水搬送
量よりも大きくすることを特徴とする請求項１または２
に記載の排熱回収熱源の変流量制御システム。 - 【請求項５】 変流量制御装置は排熱の状態のレベルに
応じて排熱回収熱源側冷温水ポンプの制御出力上限値を
変化させることを特徴とする請求項３または４に記載の
排熱回収熱源の変流量制御システム。 - 【請求項６】 変流量制御装置は排熱回収運転を優先し
て行うための排熱回収許可入力手段および排熱回収優先
制御手段を備え、この排熱回収許可入力手段を介して排
熱回収運転が許可された場合に、排熱回収優先制御手段
は排熱回収熱源装置および排熱回収熱源側冷温水ポンプ
による冷温水供給を熱源装置および熱源側冷温水ポンプ
に優先させて実行することを特徴とする請求項１または
２に記載の排熱回収熱源の変流量制御システム。 - 【請求項７】 変流量制御装置は排熱回収運転を優先し
て行うための排熱回収許可入力手段および排熱回収優先
制御手段を備え、この排熱回収許可入力手段を介して排
熱回収運転が許可された場合に、排熱回収優先制御手段
は排熱回収熱源側冷温水ポンプの冷温水搬送量を熱源側
冷温水ポンプの冷温水搬送量よりも大きくすることを特
徴とする請求項１または２に記載の排熱回収熱源の変流
量制御システム。 - 【請求項８】 排熱回収優先制御手段は排熱回収運転の
許可レベルに応じて排熱回収熱源側冷温水ポンプの制御
出力上限値を変化させることを特徴とする請求項６また
は７に記載の排熱回収熱源の変流量制御システム。
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