JP3688694B2 - Air conditioning system - Google Patents

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邦昭 山田
典夫 太田
敏 山下
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Sanken Setsubi Kogyo Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍機等の熱源機器によって生成された熱源水を、空調機等の負荷側機器に供給することによって建築物等の冷暖房を行う空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の空調システムとしては、図3に示すようなものがある。この空調システムは、同図に示すように、空調負荷を処理する空調機等の負荷側機器51が設置された負荷側系統50と、所定温度の熱源水(例えば、7℃の冷水等)を生成する冷凍機等の熱源機器61が設置された熱源側系統60とを備えており、負荷側系統50の負荷側配管52と熱源側系統60の熱源側配管62とが、往きヘッダSH及び還りヘッダRHを介して、相互に接続されている。
【0003】
負荷側系統50の負荷側配管52には、空調負荷に応じて、負荷側機器51への熱源水の供給量を調整する二方弁53が設置されており、熱源側系統60の熱源側配管62には、還りヘッダRHから、熱源機器61を介して、往きヘッダSHに熱源水を送出する1次ポンプ63が設置されている。
【0004】
また、負荷側系統50は、熱源側系統60によって往きヘッダSHに導入された熱源水を、負荷側往きヘッダ54を介して、負荷側機器51に送出する2次ポンプ55を備えており、空調負荷に応じて二方弁53が開閉することによって、負荷側機器51への送水量が変化した場合でも、送水差圧、即ち、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧が設定差圧に保持されるように、2次ポンプ55は、インバータによって、その回転数を変化させることができるようになっている。
【0005】
一方、熱源側系統60の1次ポンプ63は、所定流量の熱源水を往きヘッダSHに送出しているので、負荷側系統50における負荷側機器51への送水量が低下すると、熱源側系統60によって往きヘッダSHに導入された熱源水の余剰分が、還りヘッダRHに直接戻されるように、往きヘッダSHと還りヘッダRHとが、バイパス配管BPによって接続されている。
【0006】
また、上述したように、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧が設定差圧になるように、2次ポンプ55の回転数を制御しているこういった空調システムでは、負荷側系統50の二方弁53が全閉になっても、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧を確保するため、2次ポンプ55が回転し続けることになるが、負荷側系統50の二方弁53が全閉になると、送水量が0になって、2次ポンプ55が締め切り運転を行うことになるので、その結果、2次ポンプ55内の熱源水が沸騰してしまうといった問題がある。
【0007】
従って、こういった空調システムでは、同図に示すように、2次ポンプ55によって負荷側往きヘッダ54に導入された熱源水を往きヘッダSHに戻すためのバイパス管56が、負荷側往きヘッダ54及び往きヘッダSHに接続されていると共に、このバイパス管56には、負荷側往きヘッダ54から往きヘッダSHに戻される熱源水のバイパス流量を調整するバイパス弁57が設置されており、2次ポンプ55の回転数を制御しているインバータが、2次ポンプ55の回転数を、予め設定されている最小回転数まで低下させても、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧を設定差圧に保持することができない場合は、バイパス弁57を開いて、2次ポンプ55によって負荷側往きヘッダ54に導入された熱源水を往きヘッダSHに戻すことによって、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧を設定差圧に保持することで、2次ポンプ55の締め切り運転を防止するようになっている。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−241735号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、2次ポンプ55の回転数を低下させると、それに伴って、ポンプ特性(流量−揚程特性)がフラットになるので、即ち、流量変化に対する揚程変化が小さくなるので、負荷側機器51への送水量変化に対する負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧変化が小さくなり、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧が設定差圧になるように、弁開度を調整しているバイパス弁57の制御性が低下するといった問題がある。
【0010】
特に、省エネルギ効果を追求して、2次ポンプ55の最小回転数を低めに設定すると、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の極めて小さな差圧変動で、バイパス弁57を全閉から全開まで開閉させなければならなくなるので、必要なときにバイパス弁57が開弁しないおそれがあり、2次ポンプ55の締め切り運転を確実に防止することができなくなるといった問題がある。
【0011】
逆に、2次ポンプ55の締め切り運転を確実に防止するために、2次ポンプ55の最小回転数を高めに設定すると、バイパス流量が必要以上に大きくなり、省エネルギに反することになる。
【0012】
また、2次ポンプ55の最小回転数、即ち、インバータに出力されるモータの最小周波数を設定するためには、負荷側機器51への送水を停止した状態で、負荷側往きヘッダ54と往きヘッダSHとの間の差圧が、設定差圧より僅かに(例えば、2mAq程度)高くなるように、インバータによって、2次ポンプ55の回転数を低下させ、そのときのモータの周波数を最小周波数として設定するといった面倒な作業を行わなければならない。
【0013】
そこで、この発明の課題は、省エネルギ効果を最大限に発揮させながら、2次ポンプの締め切り運転を確実に防止することができ、しかも、試運転時の調整作業も簡単に行うことができる空調システムを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、この発明は、空調負荷を処理する負荷側機器を備えた負荷側系統と、前記負荷側機器に熱源水を供給する熱源側系統とが、往きヘッダ及び還りヘッダを介して、相互に接続されている空調システムであって、前記負荷側系統は、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された熱源水を、負荷側往きヘッダを介して、前記負荷側機器に送出する2次ポンプと、前記負荷側往きヘッダと前記往きヘッダまたは前記還りヘッダとを接続するバイパス管と、前記負荷側往きヘッダから、前記バイパス管を介して、前記往きヘッダまたは前記還りヘッダに戻される熱源水のバイパス流量を調整する、前記バイパス管に設置されたバイパス弁と、前記負荷側往きヘッダから前記負荷側機器に送出される熱源水の負荷側流量を検出する流量計とを備え、前記2次ポンプは、前記負荷側系統への送水差圧が設定差圧になるように、その回転数が調整されるようになっており、前記流量計によって検出される前記負荷側流量が、前記2次ポンプに対して設定されたポンプ最小流量を下回ると、前記バイパス弁が開弁し、前記負荷側流量と前記バイパス流量との和が前記ポンプ最小流量になるように、前記バイパス弁の開度が調整されるようになっていることを特徴とする空調システムを提供するものである。なお、ここにいう「前記負荷側流量と前記バイパス流量との和が前記ポンプ最小流量になるように、前記バイパス弁の開度が調整される」とは、負荷側流量とバイパス流量との和がポンプ最小流量に概ね一致すればよく、負荷側流量とバイパス流量との和がポンプ最小流量に完全に一致する必要はない。また、ここにいう「前記負荷側往きヘッダと前記往きヘッダまたは前記還りヘッダとを接続するバイパス管」は、必ずしも、各種ヘッダに直接接続されていなければならないわけではなく、負荷側配管を介して各種ヘッダに接続されている場合も含まれる。
【0015】
以上のように、この空調システムでは、2次ポンプのポンプ最小流量を確保するために、負荷側流量に基づいて、直接バイパス弁の開閉制御を行うようになっているので、負荷側流量の変化に伴って二次的に変化する送水差圧に基づいて、バイパス弁の開閉制御を行っている従来の空調システムのように、ポンプ特性の影響を受けてバイパス弁の制御性が低下することがない。
【0016】
従って、負荷側機器への送水量が極端に低下しても、即ち、2次ポンプの回転数が極端に低下しても、バイパス弁が確実に開弁して、2次ポンプのポンプ最小流量を確保することになるので、2次ポンプの締め切り運転を確実に防止することができると共に、ポンプ最小流量を必要最小限に抑えることができるので、省エネルギ効果を最大限に発揮させることができる。
【0017】
また、この空調システムでは、負荷側系統の送水差圧に基づいて、バイパス弁の開閉制御を行っている従来の空調システムのように、2次ポンプの回転数制御に制限を加えているわけではないので、2次ポンプの最小回転数(モータの最小周波数)を求めるための面倒な作業を行う必要がなく、試運転調整を効率よく行うことができるという利点もある。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、この空調システム1は、所定温度(例えば、7℃)の熱源水を生成する冷凍機等の熱源機器11A、11Bを備えた熱源側系統10と、各熱源機器11A、11Bによって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する空調機等の負荷側機器21A、21Bを備えた負荷側系統20とが往きヘッダ31及び還りヘッダ32を介して、相互に接続されたものであり、往きヘッダ31と還りヘッダ32とは、バイパス管33を介して、相互に接続されている。
【0019】
熱源側系統10は、熱源機器11A、11Bを往きヘッダ31及び還りヘッダ32に接続する熱源側配管12A、12Bと、熱源側配管12A、12Bにおける熱源機器11A、11Bの上流側に設置された1次ポンプ13A、13Bとを備えており、熱源機器11A、11Bによって生成された所定温度の熱源水が、1次ポンプ13A、13Bによって、往きヘッダ31に送出されるようになっている。
【0020】
負荷側系統20は、2次ポンプ26a、26bが設置された負荷側往き配管24a、24b及びバイパス弁27が設置された負荷側バイパス配管24cを介して往きヘッダ31に接続される負荷側往きヘッダ22と、流量計43が設置された負荷側還り配管24dを介して還りヘッダ32に接続される負荷側還りヘッダ23とを備えており、負荷側機器21A、21Bが、負荷側末端配管25A、25Bを介して、負荷側往きヘッダ22と負荷側還りヘッダ23とに接続されている。
【0021】
負荷側末端配管25A、25Bには、負荷側機器21A、21Bの上流側に二方弁28A、28Bがそれぞれ設置されており、この二方弁28A、28Bを空調負荷に応じて開閉させることにより、負荷側機器21A、21Bへの熱源水の供給量が調整されるようになっている。
【0022】
また、2次ポンプ26a、26bは、インバータによって、その回転数を変化させることで、送水量を調整することができるようになっており、空調負荷に応じて二方弁28A、28Bが開閉することで、負荷側機器21A、21Bへの送水量が変化した場合でも、負荷側系統20への送水差圧、即ち、差圧発信器42によって検出される、負荷側往きヘッダ22と往きヘッダ31との間の差圧が設定差圧になるように、プログラマブル・ロジック・コントローラ41が、2次ポンプ26a、26bの回転数を制御するようになっている。
【0023】
ただし、負荷側系統20の二方弁28A、28Bが全閉または全閉近くまで閉弁すると、2次ポンプ26a、26bが締め切り運転またはそれに近い運転を行うことになるので、負荷側機器21A、21Bへの送水量が少なくなったときは、バイパス弁27が開弁し、2次ポンプ26a、26bによって負荷側往きヘッダ22に導入された熱源水が、負荷側バイパス配管24cを介して、往きヘッダ31に戻されるようになっている。
【0024】
具体的には、2次ポンプ26a、26bに対して確保しなければならない最小ポンプ流量をプログラマブル・ロジック・コントローラ41に予め登録しておき、図2に示すように、流量計43によって検出される負荷側流量が、最小ポンプ流量を下回った時点で、バイパス弁27が開弁し始め、負荷側流量が0になった時点で、バイパス弁27が全開になるように、プログラマブル・ロジック・コントローラ41がバイパス弁27の開閉動作を比例制御するようになっている。なお、負荷側往きヘッダ22と往きヘッダ31との間の差圧が設定差圧に保持されている状態で、バイパス弁27が全開になると、最小ポンプ流量の熱源水が、負荷側往きヘッダ22から、負荷側バイパス配管24cを介して、往きヘッダ31に戻されるように、負荷側バイパス配管24cの配管抵抗が調整されている。
【0025】
さらに、プログラマブル・ロジック・コントローラ41は、流量計43によって検出される負荷側流量と、負荷側系統20における送水温度差、即ち、往きヘッダ31と還りヘッダ32との間の温度差とに基づいて、空調負荷を算出するようになっており、プログラマブル・ロジック・コントローラ41が、算出した空調負荷に応じて、各熱源機器11A、11B及び1次ポンプ13A、13Bの発停制御を行うようになっている。
【0026】
なお、この空調システム1では、空調負荷に応じて、負荷側系統20が送水量を調整し、熱源側系統10が熱源機器11A、11B及び1次ポンプ13A、13Bの台数制御を行うようになっているが、1次ポンプ13A、13Bは、定流量ポンプなので、熱源側系統10の送水量が負荷側系統20の送水量を上回ると、その余剰分がバイパス管33を通って、往きヘッダ31から還りヘッダ32に戻されるようになっている。
【0027】
以上のように、この空調システム1では、2次ポンプ26a、26bのポンプ最小流量を確保するために、流量計43によって検出される負荷側流量に基づいて、バイパス弁27の開閉制御を行うようになっているので、2次ポンプの回転数制御と同様に、負荷側流量の変化に伴って二次的に変化する送水差圧(ヘッダ間差圧)に基づいて、バイパス弁の開閉制御を行っている従来の空調システムのように、ポンプ特性の影響を受けてバイパス弁の制御性が低下することがない。
【0028】
従って、負荷側機器21A、21Bへの送水量が、2次ポンプ26a、26bに対して設定されているポンプ最小流量を下回ると、バイパス弁27が確実に開弁してポンプ最小流量を確保することができ、しかも、そのポンプ最小流量を必要最小限に抑えることができるので、省エネルギ効果を最大限に発揮させながら、2次ポンプ26a、26bの締め切り運転を確実に防止することができる。
【0029】
また、この空調システム1では、負荷側系統の送水差圧に基づいて、バイパス弁の開閉制御を行っている従来の空調システムのように、2次ポンプの回転数制御に制限を加えているわけではないので、2次ポンプの最小回転数(モータの最小周波数)を求めるための面倒な作業を行う必要がなく、しかも、2次ポンプ26a、26bの回転数制御の基準となる送水差圧の設定を変更しても、再調整の必要がないので、試運転調整を効率よく行うことができる。
【0030】
なお、上述した実施形態では、2台の熱源機器11A、11B及び定流量の1次ポンプ13A、13Bの台数制御を行う空調システム1について説明したが、これに限定されるものではなく、3台以上の熱源機器及び1次ポンプの台数制御を行う空調システムや、熱源側系統が1台の熱源機器及び1次ポンプからなる空調システムについても本発明を適用することができることはいうまでもない。
【0031】
また、上述した実施形態では、2台の2次ポンプ26a、26bを備えている空調システム1について説明したが、これに限定されるものではなく、1台または3台以上の2次ポンプを備えた空調システムについても本発明を適用することができることはいうまでもない。
【0032】
また、上述した実施形態では、2台の2次ポンプ26a、26bを、同時運転させるようにしているが、これに限定されるものではなく、2台の2次ポンプ26a、26bの台数制御を行うことも可能である。
【0033】
また、上述した実施形態では、負荷側バイパス配管24cが負荷側往きヘッダ22及び往きヘッダ31に接続されているが、これに限定されるものではなく、例えば、負荷側往きヘッダ22に接続された負荷側バイパス配管を、往きヘッダ31に代えて、還りヘッダ32に接続したり、負荷側還り配管24dにおける流量計43の下流側に接続することも可能である。
【0034】
また、上述した実施形態では、バイパス管33が往きヘッダ31及び還りヘッダ32に直接接続されているが、これに限定されるものではなく、例えば、往きヘッダ31に接続されたバイパス管を、還りヘッダ32に代えて、負荷側還り配管24dにおける流量計43の下流側に接続することも可能である。
【0035】
また、上述した実施形態では、各熱源機器11A、11Bに対して、共通のバイパス管33を設けているが、これに限定されるものではなく、例えば、各熱源機器11A、11Bを個別にバイパスするように、各熱源側配管12A、12Bに、それぞれバイパス管を設けることも可能である。
【0036】
また、上述した実施形態では、熱源側系統10が定流量タイプの熱源機器11A、11B及び定流量の1次ポンプ13A、13Bを備えている空調システム1について説明したが、これに限定されるものではなく、熱源側系統が変流量タイプの熱源機器や変流量の1次ポンプを備えている空調システムについても本発明を適用することができる。
【0037】
また、上述した実施形態では、熱源機器11A、11Bによって生成された所定温度の熱源水が負荷側系統20に直接送出される空調システム1について説明したが、これに限定されるものではなく、熱源機器によって蓄熱槽に一旦貯留された所定温度の熱源水の保有熱量が、熱交換器を介して、負荷側系統に供給されるような空調システムについても本発明を適用することができることはいうまでもない。
【0038】
また、上述した実施形態では、プログラマブル・ロジック・コントローラ41が、2次ポンプ26a、26bの回転数制御及びバイパス弁27の開閉制御を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、差圧調節器といった種々の制御手段を組み合わせて使用することも可能である。
【0039】
また、上述した実施形態では、負荷側系統20の送水差圧を固定の設定差圧に保持する通常のヘッダ間差圧制御を採用した空調システム1について説明したが、これに限定されるものではなく、負荷側機器の前後の差圧を固定の設定差圧に保持する末端差圧制御や、空調負荷に応じて、設定差圧を変化させる推定末端差圧制御を採用した空調システムについても本発明を適用することができる。推定末端差圧制御を行う場合は、通常、負荷側機器への送水量が少なくなると、送水差圧(設定差圧)を低下させることになるので、通常の差圧制御を行う場合に比べて、2次ポンプの回転数が大きく低下し、ポンプ特性がフラットになりやすいので、本発明の空調システムは、推定末端差圧制御を採用する場合に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる空調システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】同上の空調システムにおけるバイパス弁の開閉動作を示す図である。
【図3】従来の空調システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 空調システム
10 熱源側系統
11A、11B 熱源機器
12A、12B 熱源側配管
13A、13B 1次ポンプ
20 負荷側系統
21A、21B 負荷側機器
22 負荷側往きヘッダ
23 負荷側還りヘッダ
24a、24b 負荷側往き配管
24c 負荷側バイパス配管
24d 負荷側還り配管
25A、25B 負荷側末端配管
26a、26b 2次ポンプ
27 バイパス弁
28A、28B 二方弁
31 往きヘッダ
32 還りヘッダ
33 バイパス管
41 プログラマブル・ロジック・コントローラ
42 差圧発信器
43 流量計
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioning system for cooling and heating a building or the like by supplying heat source water generated by a heat source device such as a refrigerator to a load side device such as an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
An example of this type of air conditioning system is shown in FIG. As shown in the figure, this air conditioning system uses a load side system 50 in which a load side device 51 such as an air conditioner for processing an air conditioning load is installed, and heat source water of a predetermined temperature (for example, 7 ° C. cold water). A heat source side system 60 in which a heat source device 61 such as a refrigerator to be generated is installed, and a load side pipe 52 of the load side system 50 and a heat source side pipe 62 of the heat source side system 60 are connected to the forward header SH and the return. They are connected to each other via a header RH.
[0003]
The load side piping 52 of the load side system 50 is provided with a two-way valve 53 that adjusts the supply amount of the heat source water to the load side device 51 according to the air conditioning load, and the heat source side piping of the heat source side system 60. 62 is provided with a primary pump 63 for sending heat source water from the return header RH to the outgoing header SH via the heat source device 61.
[0004]
Further, the load side system 50 includes a secondary pump 55 that sends the heat source water introduced into the forward header SH by the heat source side system 60 to the load side device 51 via the load side forward header 54. Even when the water supply amount to the load-side device 51 is changed by opening and closing the two-way valve 53 according to the load, the water supply differential pressure, that is, the differential pressure between the load-side forward header 54 and the forward header SH is reduced. The secondary pump 55 can change the rotational speed of the secondary pump 55 by an inverter so as to be maintained at the set differential pressure.
[0005]
On the other hand, since the primary pump 63 of the heat source side system 60 sends the heat source water of a predetermined flow rate to the forward header SH, when the amount of water supplied to the load side device 51 in the load side system 50 decreases, the heat source side system 60. The return header SH and the return header RH are connected by the bypass pipe BP so that the excess heat source water introduced to the return header SH is directly returned to the return header RH.
[0006]
Further, as described above, in such an air conditioning system in which the rotation speed of the secondary pump 55 is controlled so that the differential pressure between the load side forward header 54 and the forward header SH becomes the set differential pressure, Even if the two-way valve 53 of the load side system 50 is fully closed, the secondary pump 55 continues to rotate in order to ensure the differential pressure between the load side forward header 54 and the forward header SH. When the two-way valve 53 of the load side system 50 is fully closed, the water supply amount becomes 0 and the secondary pump 55 performs a shut-off operation. As a result, the heat source water in the secondary pump 55 boils. There is a problem such as.
[0007]
Therefore, in such an air conditioning system, as shown in the figure, the bypass pipe 56 for returning the heat source water introduced into the load-side outgoing header 54 by the secondary pump 55 to the outgoing header SH is provided with the load-side outgoing header 54. And a bypass valve 57 that adjusts the bypass flow rate of the heat source water returned from the load-side forward header 54 to the forward header SH, and is connected to the forward header SH. Even if the inverter that controls the rotational speed of 55 reduces the rotational speed of the secondary pump 55 to a preset minimum rotational speed, the differential pressure between the load-side forward header 54 and the forward header SH Is not maintained at the set differential pressure, the bypass valve 57 is opened, and the heat source water introduced into the load-side outgoing header 54 by the secondary pump 55 is sent to the outgoing header S. By returning to, by maintaining the set differential pressure of the pressure differential between the header SH outward and the load side forward header 54, so as to prevent the discharge operation of secondary pump 55.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-241735
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the rotational speed of the secondary pump 55 is reduced, the pump characteristic (flow rate-lift characteristic) becomes flat accordingly, that is, the change in the lift with respect to the change in the flow rate becomes small. The valve is opened so that the change in the differential pressure between the load-side forward header 54 and the forward header SH with respect to the change in the water supply amount becomes small and the differential pressure between the load-side forward header 54 and the forward header SH becomes the set differential pressure. There is a problem that the controllability of the bypass valve 57 which is adjusting the degree is lowered.
[0010]
In particular, in pursuit of an energy saving effect, when the minimum rotational speed of the secondary pump 55 is set low, the bypass valve 57 is fully closed by a very small differential pressure fluctuation between the load side forward header 54 and the forward header SH. Therefore, there is a possibility that the bypass valve 57 does not open when necessary, and there is a problem that the shut-off operation of the secondary pump 55 cannot be reliably prevented.
[0011]
On the other hand, if the minimum rotational speed of the secondary pump 55 is set higher in order to reliably prevent the shutoff operation of the secondary pump 55, the bypass flow rate becomes larger than necessary, which is contrary to energy saving.
[0012]
Further, in order to set the minimum rotation speed of the secondary pump 55, that is, the minimum frequency of the motor output to the inverter, the load-side forward header 54 and the forward header are stopped while water supply to the load-side device 51 is stopped. The rotational speed of the secondary pump 55 is reduced by the inverter so that the differential pressure with the SH is slightly higher (for example, about 2 mAq) than the set differential pressure, and the motor frequency at that time is set to the minimum frequency. It is necessary to perform troublesome work such as setting.
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an air conditioning system capable of reliably preventing the closing operation of the secondary pump while maximizing the energy saving effect and easily performing the adjustment work during the trial operation. Is to provide.
[0014]
[Means for solving the problems and effects thereof]
In order to solve the above problems, the present invention provides a load-side system including a load-side device that processes an air-conditioning load, and a heat-source-side system that supplies heat-source water to the load-side device, and includes a forward header and a return header. Are connected to each other, and the load side system supplies the heat source water introduced to the forward header by the heat source side system to the load side device via the load side forward header. A secondary pump to be sent out, a bypass pipe connecting the load side forward header and the forward header or the return header, and from the load side forward header to the forward header or the return header via the bypass pipe A bypass valve installed in the bypass pipe for adjusting a bypass flow rate of the heat source water to be returned, and a load side flow of the heat source water sent from the load side forward header to the load side device The secondary pump is configured such that its rotational speed is adjusted so that the water supply differential pressure to the load side system becomes a set differential pressure. When the detected load-side flow rate falls below the pump minimum flow rate set for the secondary pump, the bypass valve opens, and the sum of the load-side flow rate and the bypass flow rate is the pump minimum flow rate. Thus, the opening degree of the bypass valve is adjusted so as to provide an air conditioning system. Here, “the opening degree of the bypass valve is adjusted so that the sum of the load-side flow rate and the bypass flow rate becomes the minimum pump flow rate” means the sum of the load-side flow rate and the bypass flow rate Needs to substantially match the pump minimum flow rate, and the sum of the load side flow rate and the bypass flow rate does not need to completely match the pump minimum flow rate. In addition, the “bypass pipe connecting the load-side forward header and the forward header or the return header” here does not necessarily have to be directly connected to various headers, but via the load-side piping. The case where it is connected to various headers is also included.
[0015]
As described above, in this air conditioning system, in order to secure the minimum pump flow rate of the secondary pump, the open / close control of the bypass valve is directly performed based on the load side flow rate. Due to the influence of pump characteristics, the controllability of the bypass valve may be reduced, as in the conventional air conditioning system that controls the opening and closing of the bypass valve based on the differential water supply pressure that changes secondaryly. Absent.
[0016]
Therefore, even if the amount of water supplied to the load-side device is extremely reduced, that is, even if the rotational speed of the secondary pump is extremely reduced, the bypass valve is surely opened, and the minimum pump flow rate of the secondary pump. As a result, it is possible to reliably prevent the secondary pump from shutting down and to minimize the pump minimum flow rate, so that the energy saving effect can be maximized. .
[0017]
Moreover, in this air conditioning system, the rotational speed control of the secondary pump is not limited as in the conventional air conditioning system that controls the opening and closing of the bypass valve based on the water supply differential pressure of the load side system. Therefore, there is no need to perform troublesome work for obtaining the minimum rotation speed (minimum frequency of the motor) of the secondary pump, and there is an advantage that the trial run adjustment can be performed efficiently.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the air conditioning system 1 includes a heat source side system 10 including heat source devices 11A and 11B such as a refrigerator that generates heat source water at a predetermined temperature (for example, 7 ° C.), and each heat source device 11A. The load-side system 20 including the load-side devices 21A and 21B such as an air conditioner that processes the air-conditioning load using the heat source water having a predetermined temperature generated by the 11B is mutually connected via the forward header 31 and the return header 32. The forward header 31 and the return header 32 are connected to each other via a bypass pipe 33.
[0019]
The heat source side system 10 is installed on the upstream side of the heat source equipment 11A, 11B in the heat source side pipes 12A, 12B, and the heat source side pipes 12A, 12B connecting the heat source equipment 11A, 11B to the forward header 31 and the return header 32. Secondary pumps 13A and 13B are provided, and heat source water at a predetermined temperature generated by the heat source devices 11A and 11B is sent to the forward header 31 by the primary pumps 13A and 13B.
[0020]
The load-side system 20 includes a load-side forward header connected to the forward header 31 via load-side forward piping 24a, 24b where the secondary pumps 26a, 26b are installed and a load-side bypass piping 24c where the bypass valve 27 is installed. 22 and a load-side return header 23 connected to the return header 32 via a load-side return pipe 24d provided with a flow meter 43, and the load-side devices 21A and 21B are connected to the load-side end pipe 25A, It is connected to the load side forward header 22 and the load side return header 23 via 25B.
[0021]
Two-way valves 28A and 28B are installed on the upstream side of the load-side devices 21A and 21B in the load-side end pipes 25A and 25B, respectively, and the two-way valves 28A and 28B are opened and closed according to the air conditioning load. The supply amount of the heat source water to the load side devices 21A and 21B is adjusted.
[0022]
Further, the secondary pumps 26a and 26b can adjust the water supply amount by changing the rotation speed by an inverter, and the two-way valves 28A and 28B open and close according to the air conditioning load. Thus, even when the amount of water supplied to the load side devices 21A and 21B changes, the water supply differential pressure to the load side system 20, that is, the load side forward header 22 and the forward header 31 detected by the differential pressure transmitter 42 are detected. The programmable logic controller 41 controls the rotational speeds of the secondary pumps 26a and 26b so that the differential pressure between them becomes the set differential pressure.
[0023]
However, when the two-way valves 28A, 28B of the load side system 20 are fully closed or close to full close, the secondary pumps 26a, 26b perform a deadline operation or an operation close thereto, so the load side devices 21A, When the amount of water supplied to 21B decreases, the bypass valve 27 is opened, and the heat source water introduced into the load-side outgoing header 22 by the secondary pumps 26a, 26b passes through the load-side bypass piping 24c. It is returned to the header 31.
[0024]
Specifically, the minimum pump flow rate that must be secured for the secondary pumps 26a and 26b is registered in advance in the programmable logic controller 41, and is detected by the flow meter 43 as shown in FIG. When the load side flow rate falls below the minimum pump flow rate, the bypass valve 27 starts to open, and when the load side flow rate becomes zero, the programmable logic controller 41 is fully opened. However, the opening / closing operation of the bypass valve 27 is proportionally controlled. When the differential pressure between the load-side forward header 22 and the forward header 31 is maintained at the set differential pressure, when the bypass valve 27 is fully opened, the heat source water with the minimum pump flow rate is transferred to the load-side forward header 22. Therefore, the pipe resistance of the load side bypass pipe 24c is adjusted so as to be returned to the forward header 31 via the load side bypass pipe 24c.
[0025]
Furthermore, the programmable logic controller 41 is based on the load side flow rate detected by the flow meter 43 and the water supply temperature difference in the load side system 20, that is, the temperature difference between the forward header 31 and the return header 32. The air conditioning load is calculated, and the programmable logic controller 41 performs start / stop control of each of the heat source devices 11A and 11B and the primary pumps 13A and 13B according to the calculated air conditioning load. ing.
[0026]
In this air conditioning system 1, the load side system 20 adjusts the amount of water supplied according to the air conditioning load, and the heat source side system 10 controls the number of the heat source devices 11A and 11B and the primary pumps 13A and 13B. However, since the primary pumps 13A and 13B are constant flow rate pumps, when the amount of water supplied from the heat source side system 10 exceeds the amount of water supplied from the load side system 20, the surplus amount passes through the bypass pipe 33 and goes to the forward header 31. Is returned to the return header 32.
[0027]
As described above, in this air conditioning system 1, in order to secure the minimum pump flow rate of the secondary pumps 26a and 26b, the opening and closing control of the bypass valve 27 is performed based on the load-side flow rate detected by the flow meter 43. As with the secondary pump speed control, the bypass valve opening / closing control is performed based on the water supply differential pressure (header differential pressure) that changes secondary with the load-side flow rate change. Unlike conventional air conditioning systems that are used, the controllability of the bypass valve does not deteriorate due to the influence of the pump characteristics.
[0028]
Therefore, when the amount of water supplied to the load side devices 21A and 21B falls below the pump minimum flow rate set for the secondary pumps 26a and 26b, the bypass valve 27 is reliably opened to ensure the pump minimum flow rate. In addition, since the minimum pump flow rate can be minimized, the shutoff operation of the secondary pumps 26a and 26b can be reliably prevented while maximizing the energy saving effect.
[0029]
Further, in this air conditioning system 1, a limitation is imposed on the rotational speed control of the secondary pump as in the conventional air conditioning system that controls the opening and closing of the bypass valve based on the water supply differential pressure of the load side system. Therefore, it is not necessary to perform a troublesome operation for obtaining the minimum rotation speed (minimum motor frequency) of the secondary pump, and the water supply differential pressure that is a reference for the rotation speed control of the secondary pumps 26a and 26b is reduced. Even if the setting is changed, there is no need for readjustment, so the trial run adjustment can be performed efficiently.
[0030]
In the above-described embodiment, the air conditioning system 1 that controls the number of the two heat source devices 11A and 11B and the constant flow primary pumps 13A and 13B has been described. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention can also be applied to an air conditioning system that controls the number of heat source devices and primary pumps as described above, and an air conditioning system in which the heat source side system includes one heat source device and a primary pump.
[0031]
In the above-described embodiment, the air conditioning system 1 including the two secondary pumps 26a and 26b has been described. However, the present invention is not limited to this, and one or three or more secondary pumps are included. Needless to say, the present invention can also be applied to an air conditioning system.
[0032]
In the above-described embodiment, the two secondary pumps 26a and 26b are operated simultaneously. However, the present invention is not limited to this, and the number control of the two secondary pumps 26a and 26b is performed. It is also possible to do this.
[0033]
In the above-described embodiment, the load-side bypass pipe 24c is connected to the load-side forward header 22 and the forward header 31. However, the present invention is not limited to this, and is connected to the load-side forward header 22, for example. The load side bypass pipe can be connected to the return header 32 instead of the forward header 31 or can be connected to the downstream side of the flow meter 43 in the load side return pipe 24d.
[0034]
In the above-described embodiment, the bypass pipe 33 is directly connected to the forward header 31 and the return header 32. However, the present invention is not limited to this. For example, the bypass pipe connected to the forward header 31 is returned to the return pipe 31. Instead of the header 32, it is also possible to connect to the downstream side of the flow meter 43 in the load side return pipe 24d.
[0035]
Moreover, in embodiment mentioned above, although the common bypass pipe 33 is provided with respect to each heat source apparatus 11A, 11B, it is not limited to this, For example, each heat source apparatus 11A, 11B is bypassed separately. Thus, it is also possible to provide a bypass pipe in each of the heat source side pipes 12A and 12B.
[0036]
In the above-described embodiment, the air source system 10 includes the air conditioning system 1 including the constant flow type heat source devices 11A and 11B and the constant flow primary pumps 13A and 13B. However, the present invention is not limited thereto. Instead, the present invention can be applied to an air conditioning system in which the heat source side system includes a variable flow type heat source device or a variable flow primary pump.
[0037]
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the air-conditioning system 1 by which the heat source water of the predetermined temperature produced | generated by heat-source equipment 11A, 11B was directly sent to the load side system | strain 20, it is not limited to this, A heat source It goes without saying that the present invention can also be applied to an air conditioning system in which the amount of heat held in a heat source water at a predetermined temperature once stored in a heat storage tank by an apparatus is supplied to a load side system via a heat exchanger. Nor.
[0038]
In the above-described embodiment, the programmable logic controller 41 performs the rotational speed control of the secondary pumps 26a and 26b and the open / close control of the bypass valve 27. However, the present invention is not limited to this. For example, It is also possible to use various control means such as a differential pressure regulator in combination.
[0039]
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the air conditioning system 1 which employ | adopted the normal header differential pressure control which hold | maintains the water supply differential pressure of the load side system | strain 20 to a fixed setting differential pressure, it is not limited to this. This is also true for air conditioning systems that employ terminal differential pressure control that maintains the differential pressure across the load side device at a fixed set differential pressure, or estimated terminal differential pressure control that changes the set differential pressure according to the air conditioning load. The invention can be applied. When performing the estimated terminal differential pressure control, the water supply differential pressure (set differential pressure) is usually reduced when the amount of water supplied to the load-side device decreases, compared to when performing normal differential pressure control. Since the rotational speed of the secondary pump is greatly reduced and the pump characteristics tend to be flat, the air conditioning system of the present invention is particularly effective when adopting the estimated terminal differential pressure control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an air conditioning system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an opening / closing operation of a bypass valve in the air conditioning system same as above.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional air conditioning system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning system 10 Heat source side system | strain 11A, 11B Heat source apparatus 12A, 12B Heat source side piping 13A, 13B Primary pump 20 Load side system | strain 21A, 21B Load side apparatus 22 Load side return header 23 Load side return header 24a, 24b Load side return Piping 24c Load-side bypass piping 24d Load-side return piping 25A, 25B Load-side end piping 26a, 26b Secondary pump 27 Bypass valve 28A, 28B Two-way valve 31 Forward header 32 Return header 33 Bypass pipe 41 Programmable logic controller 42 Difference Pressure transmitter 43 Flow meter

Claims (1)

空調負荷を処理する負荷側機器を備えた負荷側系統と、前記負荷側機器に熱源水を供給する熱源側系統とが、往きヘッダ及び還りヘッダを介して、相互に接続されている空調システムであって、
前記負荷側系統は、
前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された熱源水を、負荷側往きヘッダを介して、前記負荷側機器に送出する2次ポンプと、
前記負荷側往きヘッダと前記往きヘッダまたは前記還りヘッダとを接続するバイパス管と、
前記負荷側往きヘッダから、前記バイパス管を介して、前記往きヘッダまたは前記還りヘッダに戻される熱源水のバイパス流量を調整する、前記バイパス管に設置されたバイパス弁と、
前記負荷側往きヘッダから前記負荷側機器に送出される熱源水の負荷側流量を検出する流量計と
を備え、
前記2次ポンプは、前記負荷側系統への送水差圧が設定差圧になるように、その回転数が調整されるようになっており、
前記流量計によって検出される前記負荷側流量が、前記2次ポンプに対して設定されたポンプ最小流量を下回ると、前記バイパス弁が開弁し、前記負荷側流量と前記バイパス流量との和が前記ポンプ最小流量になるように、前記バイパス弁の開度が調整されるようになっていることを特徴とする空調システム。
An air conditioning system in which a load side system including a load side device that processes an air conditioning load and a heat source side system that supplies heat source water to the load side device are connected to each other via a forward header and a return header. There,
The load side system is:
A secondary pump for sending the heat source water introduced into the forward header by the heat source side system to the load side device via the load side forward header;
A bypass pipe connecting the load side forward header and the forward header or the return header;
A bypass valve installed in the bypass pipe for adjusting a bypass flow rate of heat source water returned to the forward header or the return header from the load side forward header through the bypass pipe;
A flow meter for detecting a load-side flow rate of heat source water sent from the load-side forward header to the load-side device;
The rotation speed of the secondary pump is adjusted so that the water supply differential pressure to the load side system becomes a set differential pressure,
When the load side flow rate detected by the flow meter falls below the pump minimum flow rate set for the secondary pump, the bypass valve is opened, and the sum of the load side flow rate and the bypass flow rate is The air conditioning system is characterized in that the opening degree of the bypass valve is adjusted so that the pump has a minimum flow rate.
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