JP3880546B2 - 空調システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築物等の冷房に使用される空調システム、特に、冷凍機等の熱源機器によって生成された冷水を、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２に示すようなものがある。この空調システム５０は、同図に示すように、冷房負荷を処理する空調機等の負荷側機器５１ａが設置された負荷側系統５１と、所定温度（例えば、７℃）の冷水を生成する熱源機器５２ａが設置された複数の熱源側系統５２とを備えており、負荷側系統５１の負荷側配管５１ｂと熱源側系統５２の熱源側配管５２ｂ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５１の負荷側配管５１ｂには、冷房負荷に応じて、負荷側機器５１ａへの冷水の供給量を調整する二方弁５１ｃが設置されており、各熱源側系統５２の熱源側配管５２ｂには、熱源機器５２ａによって生成された所定温度の冷水を負荷側機器５１ａに循環供給するためのポンプ５２ｃが設置されている。
【０００４】
近年、熱源機器５２ａとしては、送水量を変化させることのできる可変流量タイプの冷凍機等が使用されることが多くなってきており、そういった可変流量タイプの熱源機器５２ａを使用する場合は、送水量を変化させることができるように、即ち、ポンプ５２ｃの回転数を変化させることができるように、ポンプ５２ｃにはインバータが設置されている。
【０００５】
従って、負荷側系統５１における送水差圧、即ち、往きヘッダＳＨと還りヘッダＲＨとの間の差圧が、設定差圧になるように、ポンプ５２ｃの回転数をインバータによって調整することになるが、可変流量タイプの熱源機器５２ａは、凍結防止の観点から、送水量を予め設定されている最小水量以下に低下させることができないので、インバータによって調整されるポンプ５２ｃの回転数も、最小水量に対応した最小回転数以下に低下させることはできない。
【０００６】
このため、往きヘッダＳＨ及び還りヘッダＲＨには、負荷側系統５１をバイパスするバイパス配管５３ａが接続されており、ポンプ５２ｃの回転数を最小回転数以下に低下させなければ、負荷側系統５１における送水差圧を設定差圧にすることができない場合は、ポンプ５２ｃの回転数を最小回転数に保持した状態で、負荷側系統５１における送水差圧が設定差圧になるように、バイパス配管５３ａに設置されたバイパス弁５３ｂを適宜開閉させることによって、熱源側系統５２から往きヘッダＳＨに送出された冷水の余剰分を、負荷側系統５１に供給することなく、直接、還りヘッダＲＨに戻すようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−９８３５８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、熱源側系統５２を複数の系統に分割した空調システム５０では、通常、冷房負荷に応じて、各熱源側系統５２の発停制御を行うことになるが、その場合、ポンプ５２ｃの回転数やバイパス弁５３ｂの開度を調整しても、即ち、バイパス弁５３ｂを全閉にした状態で、ポンプ５２ｃの回転数を最大回転数まで上昇させても、負荷側系統５１における送水差圧が設定差圧を下回ってしまう場合は、必ず、その時点で運転している熱源側系統５２の熱源機器５２ａだけでは冷房負荷を処理しきれていない状態であるといえるので、そのような運転状態、即ち、負荷側系統５１における送水差圧の低下をトリガとして次の熱源側系統５２を起動させればよい。
【０００９】
しかしながら、定格能力で運転している１台の熱源機器５２ａによって丁度処理することができる冷房負荷がある場合、この冷房負荷は、１台の熱源機器５２ａを定格能力で運転させることによって処理することができるだけでなく、２台の熱源機器５２ａを定格能力の半分の能力で運転させることによって処理することも可能であり、いずれの場合も、負荷側系統５１における送水差圧を設定差圧に保持することができるので、負荷側系統５１における送水差圧に基づいて、熱源側系統５２の運転を停止させることはできない。
【００１０】
このため、こういった空調システム５０では、負荷側系統５１の負荷側配管５１ｂに高価な流量計５４を設置し、この流量計５４によって測定される負荷水量と、負荷側系統５１における送水温度差、即ち、往きヘッダＳＨと還りヘッダＲＨとの間の温度差とから、冷房負荷を算出しながら、算出された冷房負荷に応じて各熱源側系統５２の発停を行っているが、こういった制御方法を採用すると、制御装置の構成が複雑になると共にイニシャルコストが高くなるといった問題がある。
【００１１】
また、上述したような空調システム５０では、各熱源側系統５２のポンプ５２ｃに搭載されたそれぞれのインバータが、負荷側系統５１における送水差圧に基づいて制御されるので、各熱源側系統５２におけるそれぞれのインバータの出力が略一致することになり、それに伴って、各熱源機器５２ａも、それぞれの定格能力に対して略同一出力（％）で運転されることになる。
【００１２】
このため、運転している複数の熱源側系統５２のうち、いずれの熱源側系統５２の運転を停止させる場合であっても、その熱源側系統５２の熱源機器５２ａは、ある程度の出力で運転している状態から強制停止されることになるので、熱源機器５２ａが運転を停止する際に発生するエネルギロスが大きいという問題がある。特に、熱源機器５２ａが吸収冷凍機の場合は、運転を停止する際に行われる希釈運転によるエネルギロスが顕著に現れることになる。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で廉価に効率よく熱源側系統の発停制御を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、請求項１にかかる発明は、冷房負荷を処理する負荷側機器を備えた負荷側系統と、前記負荷側機器に冷水を供給する複数の熱源側系統とが、往きヘッダ及び還りヘッダを介して、相互に接続されており、それぞれの前記熱源側系統は、機器設定温度の冷水を生成するように、容量制御を行う熱源機器と、前記熱源機器を前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに接続する熱源側配管と、冷水を前記熱源機器と前記負荷側機器との間で循環させる、前記熱源側配管に設置されたポンプとを有し、複数の前記熱源側系統は、冷房負荷に応じて、前記熱源機器及び前記ポンプの発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、それぞれの前記熱源側系統は、前記熱源機器から送出された冷水の一部または全部をそれぞれの熱源側系統内で循環させるために前記熱源側配管に接続された、前記熱源機器及び前記ポンプをバイパスするバイパス配管と、前記バイパス配管の流路を開閉する流路開閉手段とを有し、運転している一または複数の前記熱源側系統のうち、最初に起動した前記熱源側系統は、前記負荷側系統における送水差圧が設定差圧になるように、前記ポンプの回転数制御及び前記流路開閉手段の開閉制御を行うベース系統運転を実行し、このベース系統運転を実行している前記熱源側系統に続いて起動した一または複数の前記熱源側系統が存在している場合、その一または複数の前記熱源側系統は、前記熱源機器から送出される冷水の送水温度が、機器設定温度より高く設定されたシステム設定温度になるように、前記流路開閉手段の開閉制御及び前記ポンプの回転数制御を行う追いかけ系統運転を実行す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。
【００１５】
以上のように、この空調システムでは、各熱源側系統毎に、それぞれの熱源機器及びポンプをバイパスするバイパス配管と、バイパス配管側の流路を開閉する流路開閉手段とを設け、最初に起動した熱源側系統が、負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持する送水差圧制御を行うベース系統運転を実行すると共に、ベース系統運転を実行している熱源側系統に続いて起動した熱源側系統が、負荷側系統への送水温度をシステム設定温度に保持する送水温度制御を行う追いかけ系統運転を実行するようになっており、しかも、熱源機器に対して設定された容量制御用の機器設定温度より、システム設定温度のほうが高くなっているので、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が常に最大能力（最大出力）で運転することになり、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器は、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が処理できない冷房負荷だけを処理することになる。
【００１６】
このため、冷房負荷が小さくなるに従って、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器の能力（出力）が低下していき、最終的には、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が、容量制御によって自ら運転を停止することになるので、請求項２にかかる発明の空調システムのように、ベース系統運転を実行している前記熱源側系統の前記熱源機器が、容量制御によって自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統の運転を停止させるようになっており、ベース系統運転を実行している前記熱源側系統の運転を停止させる際、追いかけ系統運転を実行している一または複数の前記熱源側系統が存在している場合は、その一または複数の前記熱源側系統のうち、いずれかの前記熱源側系統を、ベース系統運転に切り換えるようにしておくと、従来の空調システムのように、熱源機器の台数制御を行うために、高価な流量計を設置し、この流量計によって測定された負荷流量と冷水温度差から負荷熱量を算出する必要がなく、負荷側系統における送水差圧に基づいて熱源機器を起動させるといった簡単な構成で廉価に熱源機器の台数制御を行うことが可能になると共に、従来の空調システムのように、運転中の熱源機器を強制停止させる場合に比べて、熱源機器が運転を停止する際のエネルギロスを最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、負荷側系統の送水温度差と負荷側系統に供給されている冷水量とから冷房負荷を算出しながら、この冷房負荷に応じて熱源機器の発停を行う従来の空調システムでは、各熱源側系統に能力の異なる熱源機器を設置した場合、各熱源機器の発停順序を予め設定しておき、この発停順序に従って、算出された冷房負荷に応じた熱源側系統の発停を行わなければならないが、この空調システムのように、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統を最大出力で運転させながら、ベース系統運転を実行している熱源側系統が負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点で次の熱源側系統を起動させ、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が容量制御によって自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統の運転を停止させるようにしておくと、各熱源系統に設置された熱源機器の能力を全く意識することなく、各熱源側系統の発停を行うことができると共に、冷却水温度の変動や経年変化によって熱源機器の定格能力が変動したような場合でも、熱源機器の能力変動が熱源側系統の発停制御に影響を与えることがなく、常に、精度良く熱源側系統の発停制御を行うことができるという利点がある。
【００１８】
ただし、ベース系統運転（負荷側系統における送水差圧制御）を実行している熱源側系統の熱源機器から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度より高くなると、送水温度がシステム設定温度の場合に比べて、負荷側機器の要求水量が多くなるので、負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持するためには、ポンプの回転数を上げなければならず、熱源機器の冷却能力に余裕がある場合であっても、ポンプの送水能力に余裕がなくなると、次の熱源側系統が起動することになり、熱源機器の能力を最大限に発揮させながら、熱源側系統を効率よく起動させることができなくなるといった問題がある。
【００１９】
そこで、請求項３にかかる発明の空調システムのように、ベース系統運転を実行している前記熱源側系統が、前記熱源機器から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度になるように、前記流路開閉手段の開閉制御を行うようにしておくと、ポンプの回転数を必要最小限に抑えることができるので、負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点では、熱源機器が略最大出力で運転しており、熱源機器の能力を最大限に発揮させながら、熱源側系統を効率よく起動させることが可能となる。
【００２０】
特に、請求項４にかかる発明の空調システムのように、前記熱源機器として、吸収冷凍機が使用されているものにあっては、熱源側系統の運転を停止する際、吸収冷凍機の希釈運転が完了しており、吸収冷凍機の希釈ロスを最小限に抑えることができるので、熱源機器が運転を停止する際のエネルギロスを最小限に抑えることができる。なお、ここにいう吸収冷凍機には、吸収冷温水機が含まれることはいうまでもない。
【００２１】
【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、冷房負荷を処理する空調機等の負荷側機器１１が設置された負荷側系統１０と、送水温度が機器設定温度（例えば、６．５℃）になるように、容量制御を行う吸収冷凍機等の可変流量タイプの熱源機器２１がそれぞれ設置された一対の熱源側系統２０とを備えており、負荷側系統１０の負荷側配管１２と各熱源側系統２０の熱源側メイン配管２２とが、往きヘッダ３１及び還りヘッダ３２を介して、相互に接続されている。
【００２２】
負荷側系統１０の負荷側配管１２には、負荷側機器１１の上流側に二方弁１３が設置されており、この二方弁１３を冷房負荷に応じて開閉させることにより、負荷側機器１１への冷水の供給量が調整されるようになっている。
【００２３】
各熱源側系統２０の熱源側メイン配管２２には、熱源機器２１によって生成された所定温度の冷水を負荷側機器１１に循環供給するためのポンプ２３が、熱源機器２１の上流側にそれぞれ設置されており、それぞれのポンプ２３は、インバータによって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いる。
【００２４】
また、各熱源側系統２０は、熱源機器２１及びポンプ２３をバイパスするように、熱源側メイン配管２２に接続されたバイパス配管２４を備えており、バイパス配管２４及び熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の合流部よりも上流側に、相互に逆動作する二方弁２４ａ、２２ａがそれぞれ設置されている。従って、バイパス配管２４に設置された二方弁２４ａが全開になると、熱源側メイン配管２２に設置された二方弁２２ａが全閉となり、熱源機器２１から送出される冷水は、負荷側系統１０に供給されることなく、バイパス配管２４を通って、各熱源側系統２０内で循環するようになっている。
【００２５】
熱源側系統２０は、コントローラ（図示せず）によって、冷房負荷に応じて、各系統毎に熱源機器２１及びポンプ２３の発停制御が行われるようになっており、１系統単独運転を行っている熱源側系統２０や２系統同時運転時における先に起動した熱源側系統２０については、主として、コントローラが、負荷側系統１０における送水差圧、即ち、差圧発信器４１によって測定される往きヘッダ３１と還りヘッダ３２との間の差圧を設定差圧に保持する送水差圧制御を行うベース系統運転を実行し、２系統同時運転時における後で起動した熱源側系統２０については、コントローラが、送水温度センサ４２によって測定される負荷側系統１０への送水温度をシステム設定温度（例えば、７℃）に保持する送水温度制御を行う追いかけ系統運転を実行するようになっている。
【００２６】
ベース系統運転は、基本的に負荷側系統１０における送水差圧が設定差圧になるように、コントローラがポンプ２３の回転数制御を行うが、ポンプ２３の回転数を、熱源機器２１に対して予め定められている最小流量に対応する最小回転数より低下させなければ、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧にすることができない場合は、コントローラがポンプ２３の回転数を最小回転数に保持した状態で、負荷側系統１０における送水差圧が設定差圧になるように、二方弁２４ａを徐々に開弁（二方弁２２ａを徐々に閉弁）させるようになっている。
【００２７】
また、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度が、システム設定温度を上回る場合は、コントローラが二方弁２４ａを適宜開弁させることによって、熱源機器２１から送出される冷水の一部を熱源機器２１に直接戻して、熱源機器２１への冷水の導入温度を下げることで、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度をシステム設定温度に保持しながら、二方弁２４ａを開弁することに伴って低下した負荷側系統１０における送水差圧を、ポンプ２３の回転数を上昇させることによって、修復するようになっている。
【００２８】
従って、熱源側系統２０が、１系統単独運転を行っている場合において、二方弁２４ａを全閉にした状態で、ポンプ２３の回転数を最大回転数まで上昇させても、負荷側系統１０における送水差圧が設定差圧を下回ってしまう場合は、その時点で運転している一方の熱源側系統２０の熱源機器２１だけでは冷房負荷を処理しきれていない状態であるといえるので、そういう状態が所定時間（例えば、２０分）継続すると、コントローラが他方の熱源側系統２０の熱源機器２１及びポンプ２３を起動させて、２系統同時運転を行うようになっている。なお、他方の熱源側系統２０は、予め、二方弁２４ａを全開にすると共にポンプ２３の回転数を最小回転数に低下させた状態で起動させるようになっている。
【００２９】
一方、追いかけ系統運転は、基本的に熱源機器２１から送出される冷水の送水温度が、機器設定温度より高く設定されたシステム設定温度になるように、コントローラが二方弁２４ａ、２２ａの開閉制御を行うが、二方弁２４ａが前記バイパス配管２４の流路を閉鎖しても、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度を下回る場合は、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度になるように、コントローラがポンプ２３の回転数を上昇させるようになっている。
【００３０】
従って、熱源側系統２０が２系統同時運転を行っている状態では、通常、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１から送出される冷水の送水温度が機器設定温度まで低下することがないので、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が、常に最大能力（最大出力）で運転することになり、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１は、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が処理できない冷房負荷だけを処理することになる。
【００３１】
このため、冷房負荷が小さくなるに従って、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１の能力（出力）が低下していき、最終的には、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が、容量制御によって自ら運転を停止することになるので、その時点で、コントローラがその熱源側系統２０の運転を停止させると共に、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０を、ベース系統運転に切り換えるようになっている。
【００３２】
以上のように、この空調システム１では、一方の熱源側系統２０が、１系統単独運転を行っている場合において、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持することができない場合に、他方の熱源側系統２０を起動して２系統同時運転を行い、２系統同時運転を行っている場合において、ベース系統運転を実行している一方の熱源側系統２０が、容量制御によって、自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統２０の運転を停止するようになっているので、従来の空調システムのように、熱源機器の台数制御を行うために、高価な流量計を設置し、この流量計によって測定された負荷流量と冷水温度差から負荷熱量を算出する必要がなく、簡単な構成で廉価に熱源機器の台数制御を行うことができる。
【００３３】
また、この空調システム１では、容量制御によって、自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統２０の運転を停止するようになっているので、熱源側系統２０が運転を停止する際は、熱源機器２１の希釈運転が完了しており、従来の空調システムのように、運転中の熱源機器を強制停止させる場合に比べて、熱源機器２１が運転を停止する際のエネルギロス（希釈ロス）を最小限に抑えることができる。
【００３４】
また、負荷側系統の送水温度差と負荷側系統に供給されている冷水量とから冷房負荷を算出しながら、この冷房負荷に応じて熱源機器の発停を行う従来の空調システムでは、各熱源側系統に能力の異なる熱源機器を設置した場合、各熱源機器の発停順序を予め設定しておき、この発停順序に従って、算出された冷房負荷に応じた熱源側系統の発停を行わなければならないが、この空調システム１では、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０を最大出力で運転させながら、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０が負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点で他方の熱源側系統２０を起動させ、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が容量制御によって自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統２０の運転を停止させるようになっているので、各熱源側系統２０に設置された熱源機器２１の能力を全く意識することなく、各熱源側系統２０の発停を行うことができると共に、冷却水温度の変動や経年変化によって熱源機器２１の定格能力が変動したような場合でも、熱源機器２１の能力変動が熱源側系統２０の発停制御に影響を与えることがなく、常に、精度良く熱源側系統２０の発停制御を行うことができる。
【００３５】
また、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０は、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持する差圧制御を行うだけではなく、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度を上回らないように、二方弁２４ａ、２２ａの開閉制御を行うようになっているので、熱源機器２１から送出される冷水の送水量、即ち、ポンプ２３の回転数が必要最小限に抑えられることになる。従って、ポンプ２３の動力を最小限に抑えることができると共に、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点では、熱源機器２１が略最大出力で運転している状態となり、熱源機器２１の能力を最大限に発揮させながら、熱源側系統２０を効率よく起動させることが可能となる。
【００３６】
また、各熱源側系統２０は、ベース系統運転を実行するか、追いかけ系統運転を実行するかに拘わらず、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度を上回らないように、送水温度制御を行っているので、熱源側系統２０の発停直後であっても、負荷側系統１０への送水温度が大幅に乱れることがなく、常時安定した空調運転を維持することができる。
【００３７】
なお、上述した実施形態では、２系統の熱源側系統２０を有する空調システム１について説明したが、これに限定されるものではなく、３系統以上の熱源側系統２０を有す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。その場合、２系統以上の熱源側系統が運転している状態では、最も早く起動した熱源側系統にベース系統運転を実行させ、それ以外の熱源側系統には追いかけ系統運転を実行させればよく、ベース系統運転を実行している熱源側系統の運転を停止させる際は、その時点で、追いかけ系統運転を実行している一または複数の熱源側系統のうち、いずれか一の熱源側系統を、追いかけ系統運転からベース系統運転に切り換えればよいが、各熱源系統を均一に運転させるためには、最も早く起動した熱源側系統を、追いかけ系統運転からベース系統運転に切り換えることが望ましい。
【００３８】
また、上述した実施形態では、熱源機器２１として吸収冷凍機を使用しているが、これに限定されるものではなく、ターボ冷凍機等、種々の冷凍機を使用することが可能である。ただし、熱源機器の運転停止時のエネルギロスを抑えるという観点からは、熱源機器として吸収冷凍機を使用した場合が最も効果的である。
【００３９】
また、上述した実施形態では、バイパス配管２４及び熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の合流部よりも上流側に、相互に逆動作する二方弁２４ａ、２２ａがそれぞれ設置されているが、これに限定されるものではなく、二方弁２２ａに代えて、熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の分岐部よりも下流側に二方弁を設置したり、熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の合流部または分岐部に合流三方弁または分流三方弁を設けることも可能である。
【００４０】
また、上述した実施形態では、バイパス配管２４の流路を開放したときに、熱源側メイン配管２２の流路を閉鎖するようになっているが、これに限定されるものではなく、少なくとも、バイパス配管２４の流路を開閉する二方弁２４ａを設けておけばよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、冷房負荷を処理する空調システムについて、説明したが、暖房負荷を処理する空調システムについても、送水温度制御に関して、インバータによるポンプの回転数の昇降動作や二方弁の開閉動作を、上述した空調システム１の場合と逆動作させることによって、同様の効果を得ることができる。即ち、機器設定温度をシステム設定温度より高く設定し、ベース系統運転については、熱源機器から送出される温水の送水温度が、システム設定温度を下回る場合は、バイパス配管に設置された二方弁を適宜開弁させることによって、熱源機器から送出される温水の一部を熱源機器に直接戻して、熱源機器への温水の導入温度を上げることで、熱源機器から送出される温水の送水温度をシステム設定温度に保持しながら、二方弁を開弁することに伴って低下した負荷側系統における送水差圧を、ポンプの回転数を上昇させることによって、修復すればよく、追いかけ系統運転については、基本的に熱源機器から送出される温水の送水温度が、システム設定温度になるように、バイパス配管に設置された二方弁の開閉制御を行えばよく、二方弁がバイパス配管の流路を閉鎖しても、熱源機器から送出される温水の送水温度がシステム設定温度を上回る場合は、熱源機器から送出される温水の送水温度がシステム設定温度になるように、ポンプの回転数を上昇させればよい。
【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】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 負荷側系統
１１ 負荷側機器
１２ 負荷側配管
１３ 二方弁
２０ 熱源側系統
２１ 熱源機器
２２ 熱源側メイン配管
２２ａ 二方弁
２３ ポンプ
２４ バイパス配管
２４ａ 二方弁
３１ 往きヘッダ
３２ 還りヘッダ
４１ 差圧発信器
４２ 送水温度センサ
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築物等の冷房に使用される空調システム、特に、冷凍機等の熱源機器によって生成された冷水を、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２に示すようなものがある。この空調システム５０は、同図に示すように、冷房負荷を処理する空調機等の負荷側機器５１ａが設置された負荷側系統５１と、所定温度（例えば、７℃）の冷水を生成する熱源機器５２ａが設置された複数の熱源側系統５２とを備えており、負荷側系統５１の負荷側配管５１ｂと熱源側系統５２の熱源側配管５２ｂ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５１の負荷側配管５１ｂには、冷房負荷に応じて、負荷側機器５１ａへの冷水の供給量を調整する二方弁５１ｃが設置されており、各熱源側系統５２の熱源側配管５２ｂには、熱源機器５２ａによって生成された所定温度の冷水を負荷側機器５１ａに循環供給するためのポンプ５２ｃが設置されている。
【０００４】
近年、熱源機器５２ａとしては、送水量を変化させることのできる可変流量タイプの冷凍機等が使用されることが多くなってきており、そういった可変流量タイプの熱源機器５２ａを使用する場合は、送水量を変化させることができるように、即ち、ポンプ５２ｃの回転数を変化させることができるように、ポンプ５２ｃにはインバータが設置されている。
【０００５】
従って、負荷側系統５１における送水差圧、即ち、往きヘッダＳＨと還りヘッダＲＨとの間の差圧が、設定差圧になるように、ポンプ５２ｃの回転数をインバータによって調整することになるが、可変流量タイプの熱源機器５２ａは、凍結防止の観点から、送水量を予め設定されている最小水量以下に低下させることができないので、インバータによって調整されるポンプ５２ｃの回転数も、最小水量に対応した最小回転数以下に低下させることはできない。
【０００６】
このため、往きヘッダＳＨ及び還りヘッダＲＨには、負荷側系統５１をバイパスするバイパス配管５３ａが接続されており、ポンプ５２ｃの回転数を最小回転数以下に低下させなければ、負荷側系統５１における送水差圧を設定差圧にすることができない場合は、ポンプ５２ｃの回転数を最小回転数に保持した状態で、負荷側系統５１における送水差圧が設定差圧になるように、バイパス配管５３ａに設置されたバイパス弁５３ｂを適宜開閉させることによって、熱源側系統５２から往きヘッダＳＨに送出された冷水の余剰分を、負荷側系統５１に供給することなく、直接、還りヘッダＲＨに戻すようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−９８３５８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、熱源側系統５２を複数の系統に分割した空調システム５０では、通常、冷房負荷に応じて、各熱源側系統５２の発停制御を行うことになるが、その場合、ポンプ５２ｃの回転数やバイパス弁５３ｂの開度を調整しても、即ち、バイパス弁５３ｂを全閉にした状態で、ポンプ５２ｃの回転数を最大回転数まで上昇させても、負荷側系統５１における送水差圧が設定差圧を下回ってしまう場合は、必ず、その時点で運転している熱源側系統５２の熱源機器５２ａだけでは冷房負荷を処理しきれていない状態であるといえるので、そのような運転状態、即ち、負荷側系統５１における送水差圧の低下をトリガとして次の熱源側系統５２を起動させればよい。
【０００９】
しかしながら、定格能力で運転している１台の熱源機器５２ａによって丁度処理することができる冷房負荷がある場合、この冷房負荷は、１台の熱源機器５２ａを定格能力で運転させることによって処理することができるだけでなく、２台の熱源機器５２ａを定格能力の半分の能力で運転させることによって処理することも可能であり、いずれの場合も、負荷側系統５１における送水差圧を設定差圧に保持することができるので、負荷側系統５１における送水差圧に基づいて、熱源側系統５２の運転を停止させることはできない。
【００１０】
このため、こういった空調システム５０では、負荷側系統５１の負荷側配管５１ｂに高価な流量計５４を設置し、この流量計５４によって測定される負荷水量と、負荷側系統５１における送水温度差、即ち、往きヘッダＳＨと還りヘッダＲＨとの間の温度差とから、冷房負荷を算出しながら、算出された冷房負荷に応じて各熱源側系統５２の発停を行っているが、こういった制御方法を採用すると、制御装置の構成が複雑になると共にイニシャルコストが高くなるといった問題がある。
【００１１】
また、上述したような空調システム５０では、各熱源側系統５２のポンプ５２ｃに搭載されたそれぞれのインバータが、負荷側系統５１における送水差圧に基づいて制御されるので、各熱源側系統５２におけるそれぞれのインバータの出力が略一致することになり、それに伴って、各熱源機器５２ａも、それぞれの定格能力に対して略同一出力（％）で運転されることになる。
【００１２】
このため、運転している複数の熱源側系統５２のうち、いずれの熱源側系統５２の運転を停止させる場合であっても、その熱源側系統５２の熱源機器５２ａは、ある程度の出力で運転している状態から強制停止されることになるので、熱源機器５２ａが運転を停止する際に発生するエネルギロスが大きいという問題がある。特に、熱源機器５２ａが吸収冷凍機の場合は、運転を停止する際に行われる希釈運転によるエネルギロスが顕著に現れることになる。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で廉価に効率よく熱源側系統の発停制御を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、請求項１にかかる発明は、冷房負荷を処理する負荷側機器を備えた負荷側系統と、前記負荷側機器に冷水を供給する複数の熱源側系統とが、往きヘッダ及び還りヘッダを介して、相互に接続されており、それぞれの前記熱源側系統は、機器設定温度の冷水を生成するように、容量制御を行う熱源機器と、前記熱源機器を前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに接続する熱源側配管と、冷水を前記熱源機器と前記負荷側機器との間で循環させる、前記熱源側配管に設置されたポンプとを有し、複数の前記熱源側系統は、冷房負荷に応じて、前記熱源機器及び前記ポンプの発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、それぞれの前記熱源側系統は、前記熱源機器から送出された冷水の一部または全部をそれぞれの熱源側系統内で循環させるために前記熱源側配管に接続された、前記熱源機器及び前記ポンプをバイパスするバイパス配管と、前記バイパス配管の流路を開閉する流路開閉手段とを有し、運転している一または複数の前記熱源側系統のうち、最初に起動した前記熱源側系統は、前記負荷側系統における送水差圧が設定差圧になるように、前記ポンプの回転数制御及び前記流路開閉手段の開閉制御を行うベース系統運転を実行し、このベース系統運転を実行している前記熱源側系統に続いて起動した一または複数の前記熱源側系統が存在している場合、その一または複数の前記熱源側系統は、前記熱源機器から送出される冷水の送水温度が、機器設定温度より高く設定されたシステム設定温度になるように、前記流路開閉手段の開閉制御及び前記ポンプの回転数制御を行う追いかけ系統運転を実行す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。
【００１５】
以上のように、この空調システムでは、各熱源側系統毎に、それぞれの熱源機器及びポンプをバイパスするバイパス配管と、バイパス配管側の流路を開閉する流路開閉手段とを設け、最初に起動した熱源側系統が、負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持する送水差圧制御を行うベース系統運転を実行すると共に、ベース系統運転を実行している熱源側系統に続いて起動した熱源側系統が、負荷側系統への送水温度をシステム設定温度に保持する送水温度制御を行う追いかけ系統運転を実行するようになっており、しかも、熱源機器に対して設定された容量制御用の機器設定温度より、システム設定温度のほうが高くなっているので、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が常に最大能力（最大出力）で運転することになり、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器は、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が処理できない冷房負荷だけを処理することになる。
【００１６】
このため、冷房負荷が小さくなるに従って、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器の能力（出力）が低下していき、最終的には、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が、容量制御によって自ら運転を停止することになるので、請求項２にかかる発明の空調システムのように、ベース系統運転を実行している前記熱源側系統の前記熱源機器が、容量制御によって自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統の運転を停止させるようになっており、ベース系統運転を実行している前記熱源側系統の運転を停止させる際、追いかけ系統運転を実行している一または複数の前記熱源側系統が存在している場合は、その一または複数の前記熱源側系統のうち、いずれかの前記熱源側系統を、ベース系統運転に切り換えるようにしておくと、従来の空調システムのように、熱源機器の台数制御を行うために、高価な流量計を設置し、この流量計によって測定された負荷流量と冷水温度差から負荷熱量を算出する必要がなく、負荷側系統における送水差圧に基づいて熱源機器を起動させるといった簡単な構成で廉価に熱源機器の台数制御を行うことが可能になると共に、従来の空調システムのように、運転中の熱源機器を強制停止させる場合に比べて、熱源機器が運転を停止する際のエネルギロスを最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、負荷側系統の送水温度差と負荷側系統に供給されている冷水量とから冷房負荷を算出しながら、この冷房負荷に応じて熱源機器の発停を行う従来の空調システムでは、各熱源側系統に能力の異なる熱源機器を設置した場合、各熱源機器の発停順序を予め設定しておき、この発停順序に従って、算出された冷房負荷に応じた熱源側系統の発停を行わなければならないが、この空調システムのように、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統を最大出力で運転させながら、ベース系統運転を実行している熱源側系統が負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点で次の熱源側系統を起動させ、ベース系統運転を実行している熱源側系統の熱源機器が容量制御によって自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統の運転を停止させるようにしておくと、各熱源系統に設置された熱源機器の能力を全く意識することなく、各熱源側系統の発停を行うことができると共に、冷却水温度の変動や経年変化によって熱源機器の定格能力が変動したような場合でも、熱源機器の能力変動が熱源側系統の発停制御に影響を与えることがなく、常に、精度良く熱源側系統の発停制御を行うことができるという利点がある。
【００１８】
ただし、ベース系統運転（負荷側系統における送水差圧制御）を実行している熱源側系統の熱源機器から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度より高くなると、送水温度がシステム設定温度の場合に比べて、負荷側機器の要求水量が多くなるので、負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持するためには、ポンプの回転数を上げなければならず、熱源機器の冷却能力に余裕がある場合であっても、ポンプの送水能力に余裕がなくなると、次の熱源側系統が起動することになり、熱源機器の能力を最大限に発揮させながら、熱源側系統を効率よく起動させることができなくなるといった問題がある。
【００１９】
そこで、請求項３にかかる発明の空調システムのように、ベース系統運転を実行している前記熱源側系統が、前記熱源機器から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度になるように、前記流路開閉手段の開閉制御を行うようにしておくと、ポンプの回転数を必要最小限に抑えることができるので、負荷側系統における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点では、熱源機器が略最大出力で運転しており、熱源機器の能力を最大限に発揮させながら、熱源側系統を効率よく起動させることが可能となる。
【００２０】
特に、請求項４にかかる発明の空調システムのように、前記熱源機器として、吸収冷凍機が使用されているものにあっては、熱源側系統の運転を停止する際、吸収冷凍機の希釈運転が完了しており、吸収冷凍機の希釈ロスを最小限に抑えることができるので、熱源機器が運転を停止する際のエネルギロスを最小限に抑えることができる。なお、ここにいう吸収冷凍機には、吸収冷温水機が含まれることはいうまでもない。
【００２１】
【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、冷房負荷を処理する空調機等の負荷側機器１１が設置された負荷側系統１０と、送水温度が機器設定温度（例えば、６．５℃）になるように、容量制御を行う吸収冷凍機等の可変流量タイプの熱源機器２１がそれぞれ設置された一対の熱源側系統２０とを備えており、負荷側系統１０の負荷側配管１２と各熱源側系統２０の熱源側メイン配管２２とが、往きヘッダ３１及び還りヘッダ３２を介して、相互に接続されている。
【００２２】
負荷側系統１０の負荷側配管１２には、負荷側機器１１の上流側に二方弁１３が設置されており、この二方弁１３を冷房負荷に応じて開閉させることにより、負荷側機器１１への冷水の供給量が調整されるようになっている。
【００２３】
各熱源側系統２０の熱源側メイン配管２２には、熱源機器２１によって生成された所定温度の冷水を負荷側機器１１に循環供給するためのポンプ２３が、熱源機器２１の上流側にそれぞれ設置されており、それぞれのポンプ２３は、インバータによって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いる。
【００２４】
また、各熱源側系統２０は、熱源機器２１及びポンプ２３をバイパスするように、熱源側メイン配管２２に接続されたバイパス配管２４を備えており、バイパス配管２４及び熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の合流部よりも上流側に、相互に逆動作する二方弁２４ａ、２２ａがそれぞれ設置されている。従って、バイパス配管２４に設置された二方弁２４ａが全開になると、熱源側メイン配管２２に設置された二方弁２２ａが全閉となり、熱源機器２１から送出される冷水は、負荷側系統１０に供給されることなく、バイパス配管２４を通って、各熱源側系統２０内で循環するようになっている。
【００２５】
熱源側系統２０は、コントローラ（図示せず）によって、冷房負荷に応じて、各系統毎に熱源機器２１及びポンプ２３の発停制御が行われるようになっており、１系統単独運転を行っている熱源側系統２０や２系統同時運転時における先に起動した熱源側系統２０については、主として、コントローラが、負荷側系統１０における送水差圧、即ち、差圧発信器４１によって測定される往きヘッダ３１と還りヘッダ３２との間の差圧を設定差圧に保持する送水差圧制御を行うベース系統運転を実行し、２系統同時運転時における後で起動した熱源側系統２０については、コントローラが、送水温度センサ４２によって測定される負荷側系統１０への送水温度をシステム設定温度（例えば、７℃）に保持する送水温度制御を行う追いかけ系統運転を実行するようになっている。
【００２６】
ベース系統運転は、基本的に負荷側系統１０における送水差圧が設定差圧になるように、コントローラがポンプ２３の回転数制御を行うが、ポンプ２３の回転数を、熱源機器２１に対して予め定められている最小流量に対応する最小回転数より低下させなければ、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧にすることができない場合は、コントローラがポンプ２３の回転数を最小回転数に保持した状態で、負荷側系統１０における送水差圧が設定差圧になるように、二方弁２４ａを徐々に開弁（二方弁２２ａを徐々に閉弁）させるようになっている。
【００２７】
また、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度が、システム設定温度を上回る場合は、コントローラが二方弁２４ａを適宜開弁させることによって、熱源機器２１から送出される冷水の一部を熱源機器２１に直接戻して、熱源機器２１への冷水の導入温度を下げることで、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度をシステム設定温度に保持しながら、二方弁２４ａを開弁することに伴って低下した負荷側系統１０における送水差圧を、ポンプ２３の回転数を上昇させることによって、修復するようになっている。
【００２８】
従って、熱源側系統２０が、１系統単独運転を行っている場合において、二方弁２４ａを全閉にした状態で、ポンプ２３の回転数を最大回転数まで上昇させても、負荷側系統１０における送水差圧が設定差圧を下回ってしまう場合は、その時点で運転している一方の熱源側系統２０の熱源機器２１だけでは冷房負荷を処理しきれていない状態であるといえるので、そういう状態が所定時間（例えば、２０分）継続すると、コントローラが他方の熱源側系統２０の熱源機器２１及びポンプ２３を起動させて、２系統同時運転を行うようになっている。なお、他方の熱源側系統２０は、予め、二方弁２４ａを全開にすると共にポンプ２３の回転数を最小回転数に低下させた状態で起動させるようになっている。
【００２９】
一方、追いかけ系統運転は、基本的に熱源機器２１から送出される冷水の送水温度が、機器設定温度より高く設定されたシステム設定温度になるように、コントローラが二方弁２４ａ、２２ａの開閉制御を行うが、二方弁２４ａが前記バイパス配管２４の流路を閉鎖しても、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度を下回る場合は、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度になるように、コントローラがポンプ２３の回転数を上昇させるようになっている。
【００３０】
従って、熱源側系統２０が２系統同時運転を行っている状態では、通常、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１から送出される冷水の送水温度が機器設定温度まで低下することがないので、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が、常に最大能力（最大出力）で運転することになり、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１は、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が処理できない冷房負荷だけを処理することになる。
【００３１】
このため、冷房負荷が小さくなるに従って、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１の能力（出力）が低下していき、最終的には、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が、容量制御によって自ら運転を停止することになるので、その時点で、コントローラがその熱源側系統２０の運転を停止させると共に、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０を、ベース系統運転に切り換えるようになっている。
【００３２】
以上のように、この空調システム１では、一方の熱源側系統２０が、１系統単独運転を行っている場合において、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持することができない場合に、他方の熱源側系統２０を起動して２系統同時運転を行い、２系統同時運転を行っている場合において、ベース系統運転を実行している一方の熱源側系統２０が、容量制御によって、自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統２０の運転を停止するようになっているので、従来の空調システムのように、熱源機器の台数制御を行うために、高価な流量計を設置し、この流量計によって測定された負荷流量と冷水温度差から負荷熱量を算出する必要がなく、簡単な構成で廉価に熱源機器の台数制御を行うことができる。
【００３３】
また、この空調システム１では、容量制御によって、自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統２０の運転を停止するようになっているので、熱源側系統２０が運転を停止する際は、熱源機器２１の希釈運転が完了しており、従来の空調システムのように、運転中の熱源機器を強制停止させる場合に比べて、熱源機器２１が運転を停止する際のエネルギロス（希釈ロス）を最小限に抑えることができる。
【００３４】
また、負荷側系統の送水温度差と負荷側系統に供給されている冷水量とから冷房負荷を算出しながら、この冷房負荷に応じて熱源機器の発停を行う従来の空調システムでは、各熱源側系統に能力の異なる熱源機器を設置した場合、各熱源機器の発停順序を予め設定しておき、この発停順序に従って、算出された冷房負荷に応じた熱源側系統の発停を行わなければならないが、この空調システム１では、追いかけ系統運転を実行している熱源側系統２０を最大出力で運転させながら、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０が負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点で他方の熱源側系統２０を起動させ、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０の熱源機器２１が容量制御によって自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統２０の運転を停止させるようになっているので、各熱源側系統２０に設置された熱源機器２１の能力を全く意識することなく、各熱源側系統２０の発停を行うことができると共に、冷却水温度の変動や経年変化によって熱源機器２１の定格能力が変動したような場合でも、熱源機器２１の能力変動が熱源側系統２０の発停制御に影響を与えることがなく、常に、精度良く熱源側系統２０の発停制御を行うことができる。
【００３５】
また、ベース系統運転を実行している熱源側系統２０は、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持する差圧制御を行うだけではなく、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度を上回らないように、二方弁２４ａ、２２ａの開閉制御を行うようになっているので、熱源機器２１から送出される冷水の送水量、即ち、ポンプ２３の回転数が必要最小限に抑えられることになる。従って、ポンプ２３の動力を最小限に抑えることができると共に、負荷側系統１０における送水差圧を設定差圧に保持することができなくなった時点では、熱源機器２１が略最大出力で運転している状態となり、熱源機器２１の能力を最大限に発揮させながら、熱源側系統２０を効率よく起動させることが可能となる。
【００３６】
また、各熱源側系統２０は、ベース系統運転を実行するか、追いかけ系統運転を実行するかに拘わらず、熱源機器２１から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度を上回らないように、送水温度制御を行っているので、熱源側系統２０の発停直後であっても、負荷側系統１０への送水温度が大幅に乱れることがなく、常時安定した空調運転を維持することができる。
【００３７】
なお、上述した実施形態では、２系統の熱源側系統２０を有する空調システム１について説明したが、これに限定されるものではなく、３系統以上の熱源側系統２０を有す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。その場合、２系統以上の熱源側系統が運転している状態では、最も早く起動した熱源側系統にベース系統運転を実行させ、それ以外の熱源側系統には追いかけ系統運転を実行させればよく、ベース系統運転を実行している熱源側系統の運転を停止させる際は、その時点で、追いかけ系統運転を実行している一または複数の熱源側系統のうち、いずれか一の熱源側系統を、追いかけ系統運転からベース系統運転に切り換えればよいが、各熱源系統を均一に運転させるためには、最も早く起動した熱源側系統を、追いかけ系統運転からベース系統運転に切り換えることが望ましい。
【００３８】
また、上述した実施形態では、熱源機器２１として吸収冷凍機を使用しているが、これに限定されるものではなく、ターボ冷凍機等、種々の冷凍機を使用することが可能である。ただし、熱源機器の運転停止時のエネルギロスを抑えるという観点からは、熱源機器として吸収冷凍機を使用した場合が最も効果的である。
【００３９】
また、上述した実施形態では、バイパス配管２４及び熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の合流部よりも上流側に、相互に逆動作する二方弁２４ａ、２２ａがそれぞれ設置されているが、これに限定されるものではなく、二方弁２２ａに代えて、熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の分岐部よりも下流側に二方弁を設置したり、熱源側メイン配管２２におけるバイパス配管２４の合流部または分岐部に合流三方弁または分流三方弁を設けることも可能である。
【００４０】
また、上述した実施形態では、バイパス配管２４の流路を開放したときに、熱源側メイン配管２２の流路を閉鎖するようになっているが、これに限定されるものではなく、少なくとも、バイパス配管２４の流路を開閉する二方弁２４ａを設けておけばよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、冷房負荷を処理する空調システムについて、説明したが、暖房負荷を処理する空調システムについても、送水温度制御に関して、インバータによるポンプの回転数の昇降動作や二方弁の開閉動作を、上述した空調システム１の場合と逆動作させることによって、同様の効果を得ることができる。即ち、機器設定温度をシステム設定温度より高く設定し、ベース系統運転については、熱源機器から送出される温水の送水温度が、システム設定温度を下回る場合は、バイパス配管に設置された二方弁を適宜開弁させることによって、熱源機器から送出される温水の一部を熱源機器に直接戻して、熱源機器への温水の導入温度を上げることで、熱源機器から送出される温水の送水温度をシステム設定温度に保持しながら、二方弁を開弁することに伴って低下した負荷側系統における送水差圧を、ポンプの回転数を上昇させることによって、修復すればよく、追いかけ系統運転については、基本的に熱源機器から送出される温水の送水温度が、システム設定温度になるように、バイパス配管に設置された二方弁の開閉制御を行えばよく、二方弁がバイパス配管の流路を閉鎖しても、熱源機器から送出される温水の送水温度がシステム設定温度を上回る場合は、熱源機器から送出される温水の送水温度がシステム設定温度になるように、ポンプの回転数を上昇させればよい。
【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】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 負荷側系統
１１ 負荷側機器
１２ 負荷側配管
１３ 二方弁
２０ 熱源側系統
２１ 熱源機器
２２ 熱源側メイン配管
２２ａ 二方弁
２３ ポンプ
２４ バイパス配管
２４ａ 二方弁
３１ 往きヘッダ
３２ 還りヘッダ
４１ 差圧発信器
４２ 送水温度センサ
Claims (4)
- 冷房負荷を処理する負荷側機器を備えた負荷側系統と、前記負荷側機器に冷水を供給する複数の熱源側系統とが、往きヘッダ及び還りヘッダを介して、相互に接続されており、
それぞれの前記熱源側系統は、
機器設定温度の冷水を生成するように、容量制御を行う熱源機器と、
前記熱源機器を前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに接続する熱源側配管と、
冷水を前記熱源機器と前記負荷側機器との間で循環させる、前記熱源側配管に設置されたポンプとを有し、
複数の前記熱源側系統は、冷房負荷に応じて、前記熱源機器及び前記ポンプの発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、
それぞれの前記熱源側系統は、
前記熱源機器から送出された冷水の一部または全部をそれぞれの熱源側系統内で循環させるために前記熱源側配管に接続された、前記熱源機器及び前記ポンプをバイパスするバイパス配管と、
前記バイパス配管の流路を開閉する流路開閉手段と
を有し、
運転している一または複数の前記熱源側系統のうち、最初に起動した前記熱源側系統は、前記負荷側系統における送水差圧が設定差圧になるように、前記ポンプの回転数制御及び前記流路開閉手段の開閉制御を行うベース系統運転を実行し、
このベース系統運転を実行している前記熱源側系統に続いて起動した一または複数の前記熱源側系統が存在している場合、その一または複数の前記熱源側系統は、前記熱源機器から送出される冷水の送水温度が、機器設定温度より高く設定されたシステム設定温度になるように、前記流路開閉手段の開閉制御及び前記ポンプの回転数制御を行う追いかけ系統運転を実行するようになっていることを特徴とする空調システム。 - ベース系統運転を実行している前記熱源側系統の前記熱源機器が、容量制御によって自ら運転を停止した時点で、その熱源側系統の運転を停止させるようになっており、
ベース系統運転を実行している前記熱源側系統の運転を停止させる際、追いかけ系統運転を実行している一または複数の前記熱源側系統が存在している場合は、その一または複数の前記熱源側系統のうち、いずれかの前記熱源側系統を、ベース系統運転に切り換えるようになっている請求項１に記載の空調システム。 - ベース系統運転を実行している前記熱源側系統は、前記熱源機器から送出される冷水の送水温度がシステム設定温度になるように、前記流路開閉手段の開閉制御を行うようになっている請求項１または２に記載の空調システム。
- 前記熱源機器として、吸収冷凍機が使用されている請求項１、２または３に記載の空調システム。
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