JP4327296B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水循環サイクルを持つ空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
熱源機で得られる冷水または温水を熱交換器に通して循環させる空調システムがある。
【0003】
この空調システムでは、熱源機から熱交換器に冷水を直接的に供給した場合、熱交換器の一部の表面温度が空調空間内の空気の露点温度より低くなり、熱交換器の表面に結露を生じることがある。
【0004】
一方、熱交換器を天井に設置する天井冷房方式や、建物の躯体に冷水用配管を埋設する躯体冷房方式の場合、結露水の処理設備を取り付けることがなかなか難しく、結露水による被害が懸念される。
【0005】
従来、結露を防ぐ手段として、熱源機から熱交換器に供給される冷水の温度を室内空気の露点温度より高くする方法がある。
【0006】
なお、空調システムの例として、特開平9−166346号公報に示されるように、熱交換器から熱源システムへと戻る水の温度を検出し、その検出温度が一定値となるよう熱源システムから熱交換器への供給水量を操作すると同時に、熱源システムに戻る水の一部を熱交換器の入口側に供給し、その供給量を制御対象温度に応じて調節することで熱交換器内の循環流量を操作し、制御対象量(室温および/または給気温度、還水温度)を目標値に到達させるものが知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、熱源機から熱交換器に供給される冷水の温度を室内空気の露点温度より高くする場合、その高くなった分の冷熱エネルギの遺失分を補うために、熱源機から熱交換器への冷水の供給量を多くしなければならない。
【0008】
しかしながら、熱源機から熱交換器への冷水の供給量を多くするためには、冷水の搬送に必要なエネルギ、たとえば送水用ポンプの消費電力が増大するという新たな問題がある。
【0009】
これに対し、上記公報のように、熱源システムに戻る水の一部を熱交換器の入口側に供給するものでは、仮に熱源機から熱交換器に供給される冷水の温度を室内空気の露点温度より高くした場合でも、熱源システムから熱交換器への冷水の供給量を多くすることなく、熱交換器において十分な量の冷熱を取り出すことができる。
【0010】
ただし、この場合の制御対象量は、空調空間内の温度および/または空調空間への給気温度、それから還水温度であり、熱交換器に流入する冷水の温度を所望の値(たとえば露点温度より高い値)に維持できないという別の問題がある。
【0011】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、水の熱エネルギを多段階に有効活用して省エネルギ効果の向上が図れるとともに、熱交換器または空調ユニットに流入する水の温度をたとえば結露対策用の所望の値に確実に維持することができ、しかも水の送出量を多くすることなく、ひいては水の搬送エネルギの増大を生じることなく、熱交換器または空調ユニットでの十分な量の放熱が可能な信頼性にすぐれた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】
請求項1に係る発明の空調システムは、熱源機で冷却された水を1段側熱交換器に通して上記熱源機に戻し、上記熱源機で冷却された水の一部および上記1段側熱交換器を経た水の一部を混合部に導き、その混合部の水を2段側熱交換器に通して上記熱源機に戻し、その2段側熱交換器を経た水の一部をそのまま上記混合部に導くと共に屋外設置冷却手段に通してから上記混合部に導く水循環サイクルと;上記1段側熱交換器から上記混合部への水の流量を調節するための第1流量調節弁と;上記熱源機から上記混合部への水の流量を調節するための第2流量調節弁と;上記2段側熱交換器から上記混合部への水の流量を調節するための第3流量調節弁と;上記屋外設置冷却手段から上記混合部への水の流量を調節するための第4流量調節弁と;上記混合部から上記2段側熱交換器に供給される水の温度を検知する温度検知手段と;この温度検知手段の検知温度が目標値となるよう上記各流量調節弁の開度を制御する制御手段と;を備える。
【0015】
すなわち、請求項1に係る発明では、熱源機で冷却された水が1段側熱交換器に供給され、その1段側熱交換器を経た水が熱源機に戻るとともに、1段側熱交換器を経た水の一部が混合部を介して2段側熱交換器に供給され、その2段側熱交換器を経た水が熱源機に戻る。さらに、2段側熱交換器を経た水の一部が、そのまま混合部に導かれると共に、屋外設置冷却手段を経由してから混合部に導かれる。混合部には、1段側熱交換器を経た水の一部、および2段側熱交換器を経た水の一部、屋外設置冷却手段を経た水だけでなく、熱源機で冷却された水の一部も導かれる。こうして混合部に導かれる4種類の温度レベルの異なる水は混合部において混合され、その混合(温度調節)された水が2段側熱交換器に供給される。このとき、混合部から2段側熱交換器に供給される水の温度が検知されており、その検知温度が目標値となるよう、混合部に導入される上記4種類の水の量がそれぞれ調節される。
【0016】
請求項2に係る発明の空調システムは、請求項1に係る発明において、制御手段が、目標値として、2段側熱交換器が設置されている被空調空間の空気の露点温度より高い値を持つ。
【0017】
請求項3に係る発明の空調システムは、請求項1に係る発明において、熱源機として、複数台が設けられている。
【0018】
請求項4に係る発明の空調システムは、請求項3に係る発明において、さらに、各熱源機に流入する水の量を検知する流量センサと;各熱源機に流入する水の温度を検知する第1温度センサと;各熱源機から流出する水の温度を検知する第2温度センサと;上記流量センサの検知流量に応じて各熱源機の運転台数を制御する第1制御手段と;上記各温度センサの検知温度の変化に応じて各熱源機の運転台数を補正制御する第2制御手段と;各熱源機の入口側と出口側との間に設けられた圧力調整手段と;各熱源機に流入する水の圧力と同各熱源機から流出する水の圧力との差を検知する差圧センサと;この差圧センサの検知結果が設定値となるよう上記圧力調整手段を制御する第3制御手段と;を備える。
【0019】
請求項5に係る発明の空調システムは、請求項1に係る発明において、さらに、混合部と2段側熱交換器との間に設けられた送水用のポンプと;2段側熱交換器から流出する水の量を検知する流量センサと;この流量センサの検知流量に応じて上記ポンプの能力を制御する第1制御手段と;2段側熱交換器の出口側と混合部との間に設けられた圧力調整手段と;2段側熱交換器から流出する水の圧力と混合部内の水の圧力との差を検知する差圧センサと;この差圧センサの検知結果が設定値となるよう上記圧力調整手段を制御する第2制御手段と;を備える。
【0022】
請求項6に係る発明の空調システムは、熱源機で冷却された水を第1空調ユニットに通して上記熱源機に戻し、上記熱源機で冷却された水の一部および上記第1空調ユニットを経た水の一部を混合部に導き、その混合部の水を第2空調ユニットに通して上記熱源機に戻し、その第2空調ユニットを経た水の一部をそのまま上記混合部に導くと共に屋外設置冷却手段に通してから上記混合部に導く水循環サイクルと;上記第1空調ユニットから上記混合部への水の流量を調節するための第1流量調節弁と;上記熱源機から上記混合部への水の流量を調節するための第2流量調節弁と;上記第2空調ユニットから上記混合部への水の流量を調節するための第3流量調節弁と;上記屋外設置冷却手段から上記混合部への水の流量を調節するための第4流量調節弁と;上記混合部から上記第2空調ユニットに供給される水の温度を検知する温度検知手段と;この温度検知手段の検知温度が目標値となるよう上記各流量調節弁の開度を制御する制御手段と;を備える。
【0023】
すなわち、請求項6に係る発明では、熱源機で冷却された水が第1空調ユニットに供給され、その第1空調ユニットを経た水が熱源機に戻るとともに、第1空調ユニットを経た水の一部が混合部を介して第2空調ユニットに供給され、その第2空調ユニットを経た水が熱源機に戻る。さらに、第2空調ユニットを経た水の一部が、そのまま混合部に導かれると共に、屋外設置冷却手段を経由してから混合部に導かれる。混合部には、第1空調ユニットを経た水の一部、および第2空調ユニットを経た水の一部、屋外設置冷却手段を経た水だけでなく、熱源機で冷却された水の一部も導かれる。こうして混合部に導かれる4種類の温度レベルの異なる水は混合部において混合され、その混合(温度調節)された水が第2空調ユニットに供給される。このとき、混合部から第2空調ユニットに供給される水の温度が検知されており、その検知温度が目標値となるよう、混合部に導入される上記4種類の水の量がそれぞれ調節される。
【0024】
請求項7に係る発明の空調システムは、請求項6に係る発明において、第1空調ユニットが、熱源機から供給される水と被空調空間の空気との熱交換を行う1段側熱交換器と;この1段側熱交換器を通る水の量を調節するための第1流量調節弁と;被空調空間の空気を上記1段側熱交換器に通して循環させるファンと;上記1段側熱交換器を経た空気の温度を検知する第1温度検知手段と;この第1温度検知手段の検知温度が設定値となるよう上記第1流量調節弁の開度を制御する第1制御器と;を有している。また、第2空調ユニットが、混合部から供給される水と被空調空間の自然対流空気との熱交換を行う2段側熱交換器と;この2段側熱交換器を通る水の量を調節するための第2流量調節弁と;2段側熱交換器を経た空気の温度を検知する第2温度検知手段と;この第2温度検知手段の検知温度が設定値となるよう上記第2流量調節弁の開度を制御する第2制御器と;を有している。さらに、制御手段が、目標値として、第2空調ユニットが設置されている被空調空間の空気の露点温度より高く、かつ第2空調ユニットにおける上記設定値より低い値を持つ。
【0025】
【発明の実施の形態】
[1]以下、この発明の第1実施例について図面を参照して説明する。
【0026】
図1において、1は熱源機器室、20は被空調空間たとえば被空調室、50は空調機械室で、同じ建物に設置される。
【0027】
この熱源機器室1、被空調室20、空調機械室50において、次の水循環サイクルが構成される。
【0028】
まず、熱源機器室1に還水管2が導入され、その還水管2を通る水がヘッダ3を介して送水用のポンプ4,6に吸込まれる。ポンプ4,6は、インバータ11,12の出力電圧によって駆動されるもので、その駆動電源の周波数に応じて能力が変化する。
【0029】
ポンプ4,6から送出される水は熱源機5,7に送られる。熱源機5,7は、ポンプ4,6から送られる水を冷却または加熱し、これにより冷房用の冷水または暖房用の温水を作るもので、吸収冷温水機などの採用が考えられる。
【0030】
熱源機5,7から流出する冷水または温水はヘッダ8および往水管9を介して被空調室20における複数の第1空調ユニット30に導かれ、その各第1空調ユニット30を経た水が水管21を介して上記還水管2に戻される。
【0031】
水管21を通る水(各第1空調ユニット30を経た水)の一部が、空調機械室50に導かれ、第1流量調節弁51を介して混合部たとえばヘッダ54に導かれる。
【0032】
往水管9を通る水(熱源機5,7から流出する冷水または温水)の一部が、空調機械室50に導かれ、第2流量調節弁52を介して上記ヘッダ54に導かれる。
【0033】
ヘッダ54内の水は送水用のポンプ55に吸込まれ、そのポンプ55から送出される水が配管22を介して被空調室20における複数の第2空調ユニット40に供給される。これら第2空調ユニット40を経た水は配管23によって空調機械室50におけるヘッダ57に導かれ、そのヘッダ57から還水管2に導かれる。ヘッダ57内の水の一部(各第2空調ユニット40を経た水の一部)は、第3流量調節弁53を介して上記ヘッダ54に導かれる。
【0034】
熱源機器室1には、上記の構成のほかに、熱源機5,7に流入する水の量を検知する流量センサ13、熱源機5,7に流入する水の温度を検知する温度センサ14、熱源機5,7から流出する水の温度を検知する温度センサ15、制御器10が設けられる。制御器10は、上記流量センサ13の検知流量に応じて熱源機5,7の運転台数(およびポンプ4,6の運転台数)を制御する第1制御手段と、上記温度センサ14,15の検知温度の変化に応じて熱源機5,7の運転台数を補正制御する第2制御手段とを有する。
【0035】
さらに、熱源機器室1において、熱源機5,7の入口側に位置するヘッダ3と出口側に位置するヘッダ8との間に圧力調整手段および差圧センサ17が設けられるとともに、制御器(第3制御手段)18が設けられる。
【0036】
圧力調整手段は、ヘッダ3,8を連通する状態に水管を接続し、その水管に圧力調整弁16を設けたものである。差圧センサ17は、ヘッダ3内の水の圧力(熱源機5,7に流入する水の圧力)とヘッダ8内の水の圧力(熱源機5,7から流出する水の圧力)との差を検知する。制御器18は、差圧センサ17の検知結果が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁16の開度を制御する。
【0037】
被空調室20における各第1空調ユニット30は、被空調室20において主に窓の近くのゾーンに設置されており、熱源機5,7から供給される水と室内空気(または室内空気と換気用外気との混合空気)との熱交換を行う1段側熱交換器31と、この1段側熱交換器31を通る水の量を調節するための流量調節弁32と、室内空気(または室内空気と換気用外気との混合空気)を1段側熱交換器31に通して循環させるファン33と、1段側熱交換器31を経た空気の温度を検知する室内温度センサ(温度検知手段)34と、この室内温度センサ34の検知温度が居住者や建物管理者によって予め定められた室内温度設定値となるよう流量調節弁32の開度を制御する制御器35を有する。
【0038】
これら第1空調ユニット30のうち、何台かはいわゆるファンコイルユニット(室内空気と熱交換を行う)、別の何台かは外気調和機(室内空気と換気用外気の混合空気と熱交換を行う)などに該当する。
【0039】
各第2空調ユニット40は、被空調室20において主に天井面に設置されており、混合部であるヘッダ54からポンプ55によって供給される水と自然対流室内空気との熱交換を行う2段側熱交換器41と、この2段側熱交換器41を通る水の量を調節するための流量調節弁42と、2段側熱交換器41を経た空気の温度を検知する室内温度センサ(温度検知手段)43と、この室内温度センサ43の検知温度が居住者や建物管理者によって予め定められた室内温度設定値となるよう流量調節弁42の開度を制御する制御器44を有する。ポンプ55は、インバータ61の出力電圧によって駆動されるもので、その駆動電源の周波数に応じて能力が変化する。
【0040】
これら、2段側熱交換器41は、いわゆる天井放射パネル(金属パネル、配管、断熱材により構成されるパネル形状のもの)や天井放射コンベクター(多数のアルミプレートフィン、銅管により構成されるコイル形状のもの)や建物の躯体に冷温水用配管を埋設したものなどが該当する。
【0041】
また、空調機械室50には、上記の構成のほかに、各空調ユニット40の2段側熱交換器41から流出する水の量を検知する流量センサ62、この流量センサ62の検知流量に応じて上記ポンプ55の能力(インバータ61の出力周波数)を制御する制御器(第1制御手段)60が設けられる。
【0042】
さらに、空調機械室50において、各空調ユニット40の出口側に位置するヘッダ57と混合部であるヘッダ54との間に圧力調整手段および差圧センサ64が設けられるとともに、制御器(第2制御手段)65が設けられる。
【0043】
圧力調整手段は、ヘッダ57,54を連通する状態に水管を接続し、その水管に圧力調整弁63を設けたものである。差圧センサ64は、ヘッダ57内の水の圧力(各2段側熱交換器41から流出する水の圧力)とヘッダ54内の水の圧力との差を検知する。制御器65は、差圧センサ64の検知結果が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁63の開度を制御する。
【0044】
また、空調機械室50において、ポンプ55の下流のヘッダ56に温度センサ58が設けられ、その温度センサ58が上記流量調節弁51,52,53と共に制御器59に接続される。制御器59は、温度センサ58の検知温度(ポンプ55から各2段側熱交換器41に供給される水の温度)T1が目標値Tsetとなるよう、流量調節弁51,52,53の開度を制御する。
【0045】
つぎに、上記の構成の作用を説明する。
【0046】
まず、冷房について説明する。
【0047】
熱源機5,7で作られる冷水がポンプ4,6の送水圧力を受けて各空調ユニット30の1段側熱交換器31に供給され、その1段側熱交換器31を経た冷水が熱源機5,7に戻るとともに、1段側熱交換器31を経た冷水の一部がヘッダ54を介して各空調ユニット40の2段側熱交換器41に供給され、その2段側熱交換器41を経た冷水が熱源機5,7に戻る。
【0048】
さらに、2段側熱交換器41を経た冷水の一部がヘッダ54に導かれる。ヘッダ54には、1段側熱交換器31を経た冷水の一部、および2段側熱交換器41を経た冷水の一部だけでなく、熱源機5,7から供給される冷水の一部も導かれる。こうしてヘッダ54に導かれる3種類の温度レベルの異なる冷水はヘッダ54において混合され、その混合(温度調節)された冷水がポンプ55によって2段側熱交換器41に供給される。
【0049】
ところで、1段側熱交換器31に流入する冷水の温度は、たとえば7℃である。この冷水は、1段側熱交換器31での熱交換により、12℃程度まで温度上昇して1段側熱交換器31から流出する。ここでの熱交換作用により、被空調室20内が冷房される。
【0050】
そして、室内温度が室内温度センサ34によって検知され、その検知温度が設定室内温度に達するよう、流量調節弁32の開度が制御され、1段側熱交換器31を通る冷水の量が調節される。
【0051】
一方、ヘッダ54から2段側熱交換器41に供給される冷水の温度T1が温度センサ58によって検知されており、その検知温度T1が目標値Tsetとなるよう、流量調節弁51,52,53の開度が制御される(T1とTsetとの差に応じて比例制御される)。つまり、ヘッダ54に導入される上記3種類の冷水の量が調節される。この開度制御の様子を図2のフローチャートに示している。
【0052】
すなわち、検知温度T1が目標値Tsetより低い場合、熱源機系統の流量調節弁52が全閉で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全開していれば、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が閉方向に比例制御される。
【0053】
検知温度T1が目標値Tsetより低い場合、熱源機系統の流量調節弁52が全閉で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全開していなければ、その流量調節弁53が開方向に比例制御される。
【0054】
検知温度T1が目標値Tsetより低い場合、熱源機系統の流量調節弁52が全閉していなければ、その流量調節弁52が閉方向に比例制御される。
【0055】
検知温度T1が目標値Tsetより高い場合、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が全開で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全閉していれば、熱源機系統の流量調節弁52が開方向に比例制御される。
【0056】
検知温度T1が目標値Tsetより高い場合、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が全開で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全閉していなければ、その流量調節弁53が閉方向に比例制御される。
【0057】
検知温度T1が目標値Tsetより高い場合、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が全開していなければ、その流量調節弁51が開方向に比例制御される。
【0058】
目標値Tsetとしては、被空調室20内の空気の露点温度たとえば16℃より高く、かつ第2空調ユニット40における設定室内温度たとえば26℃より低い値、たとえば18℃が選定される。この18℃に温度制御された冷水が2段側熱交換器41で室内空気と熱交換することにより、空気の対流伝熱による冷房が行われる。同時に、第2空調ユニット40の室内側面から、被空調室20内の人体等の冷房対象に対して冷放射が発生し、放射伝熱による冷房が行われる。このとき、2段側熱交換器41の表面に結露は生じない。
【0059】
2段側熱交換器41を経て熱源機5,7に戻る冷水の温度は20℃程度まで高まっており、それが熱源機5,7で再び冷却されて7℃の冷水となる。
【0060】
熱源機器室1では、熱源機5,7に戻る冷水の量が流量センサ13によって検知され、その検知流量に応じて熱源機5,7の運転台数が制御される。検知流量が多ければ運転台数が2台、検知流量が少なければ運転台数が1台となる。この運転台数制御により、運転エネルギを最小化した効率の良い運転が実行される。
【0061】
ただし、熱源機5,7に戻る冷水の温度が温度センサ14で検知されており、その検知温度が下降した場合には、運転台数が減少方向に補正制御される。熱源機5,7から流出する冷水の温度が温度センサ15で検知されており、その検知温度が上昇した場合には、運転台数が増加方向に補正制御される。
【0062】
また、熱源機5,7に戻る冷水の圧力と熱源機5,7から流出する冷水の圧力との差が差圧センサ17で検知され、その検知圧力が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁16の開度が制御される。この制御により、熱源機5,7に戻る冷水の量の変動が抑制され、常に安定した量の冷水が熱源機5,7に戻るようになる。ひいては、熱源機5,7の安定かつ効率の良い運転を行うことができる。
【0063】
空調機械室50では、2段側熱交換器41から流出する冷水の量が流量センサ62で検知され、その検知流量に応じてポンプ55の能力が制御される(変流量制御)。たとえば、各空調ユニット40の空調負荷が減少して2段側熱交換器41から流出する冷水の量が減った場合には、それに見合うように、ポンプ55の能力が低減されてヘッダ54から各空調ユニット40への冷水の供給量が減らされる。各空調ユニット40の空調負荷が増大して2段側熱交換器41から流出する冷水の量が増えた場合には、それに見合うように、ポンプ55の能力が増加されてヘッダ54から各空調ユニット40への冷水の供給量が増やされる。
【0064】
また、2段側熱交換器41から流出する冷水の圧力とヘッダ54内の冷水の圧力との差が差圧センサ64で検知され、その検知圧力が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁63の開度が制御される。この制御により、ポンプ55に供給される冷水の量の変動が抑制され、ポンプ55の能力に対応する常に安定した量の冷水が2段側熱交換器41に供給されるようになる。ひいては、2段側熱交換器41での安定かつ効率の良い熱交換を行うことができる。
【0065】
以上のように、熱源機5,7で得られる冷水の熱エネルギを1段側熱交換器31および2段側熱交換器41で多段階に有効利用しながら、2段側熱交換器41に供給される冷水の温度をその2段側熱交換器41での結露が生じない温度に確実に維持することができる。2段側熱交換器41を有する各空調ユニット40は、天井面に設置されるタイプであるため、結露水の処理設備を設けることがもともと難しい状況にあり、そのような設置状況においても結露水の落下など不都合のない最適な空調を行うことができる。
【0066】
しかも、熱エネルギを多段階利用することで、省エネルギ効果が得られるとともに、熱源機5,7から送り出される冷水の温度いわゆる往水温度と熱源機5,7に戻る冷水の温度いわゆる還水温度との差を大きくとることができる。往水温度と還水温度との差を大きくとれることにより、熱源機5,7から送り出される冷水の量を多くしなくても、ひいてはポンプ4,6の消費電力(水の搬送エネルギ)の増大を招くことなく、1段側熱交換器31および2段側熱交換器41においてそれぞれの負荷に見合う十分な量の冷熱を取り出すことが可能である。
【0067】
次に、暖房について説明する。
【0068】
熱源機5,7で作られる温水がポンプ4,6の送水圧力を受けて各空調ユニット30の1段側熱交換器31に供給され、その1段側熱交換器31を経た温水が熱源機5,7に戻るとともに、1段側熱交換器31を経た温水の一部がヘッダ54を介して各空調ユニット40の2段側熱交換器41に供給され、その2段側熱交換器41を経た温水が熱源機5,7に戻る。
【0069】
さらに、2段側熱交換器41を経た温水の一部がヘッダ54に導かれる。ヘッダ54には、1段側熱交換器31を経た温水の一部、および2段側熱交換器41を経た温水の一部だけでなく、熱源機5,7から供給される温水の一部も導かれる。こうしてヘッダ54に導かれる3種類の温度レベルの異なる温水はヘッダ54において混合され、その混合(温度調節)された温水がポンプ55によって2段側熱交換器41に供給される。
【0070】
ところで、1段側熱交換器31に流入する温水の温度は、たとえば50℃である。この温水は、1段側熱交換器31での熱交換により、45℃程度まで温度下降して1段側熱交換器31から流出する。ここでの熱交換作用により、被空調室20内が暖房される。
【0071】
そして、室内温度が室内温度センサ34によって検知され、その検知温度が設定室内温度に達するよう、流量調節弁32の開度が制御され、1段側熱交換器31を通る温水の量が調節される。
【0072】
一方、ヘッダ54から2段側熱交換器41に供給される温水の温度T1が温度センサ58によって検知されており、その検知温度T1が目標値Tsetとなるよう、流量調節弁51,52,53の開度が制御される(T1とTsetとの差に応じて比例制御される)。
【0073】
目標値Tsetとしては、第2空調ユニット40における設定室内温度たとえば22℃より高い値、たとえば37℃が選定される。この37℃に温度制御された温水が2段側熱交換器41で室内空気と熱交換することにより、空気の対流伝熱による暖房が行われる。同時に、第2空調ユニット40の室内側面から、被空調室20内の人体等の暖房対象に対して温放射が発生し、放射伝熱による暖房が行われる。
【0074】
2段側熱交換器41を経て熱源機5,7に戻る温水の温度は35℃程度に下がっており、それが熱源機5,7で再び加熱されて50℃の温水となる。
【0075】
熱源機器室1では、熱源機5,7に戻る温水の量が流量センサ13によって検知され、その検知流量に応じて熱源機5,7の運転台数が制御される。検知流量が多ければ運転台数が2台、検知流量が少なければ運転台数が1台となる。この運転台数制御により、運転エネルギを最小化した効率の良い運転が実行される。
【0076】
ただし、熱源機5,7に戻る温水の温度が温度センサ14で検知されており、その検知温度が上昇した場合には、運転台数が減少方向に補正制御される。熱源機5,7から流出する温水の温度が温度センサ15で検知されており、その検知温度が下降した場合には、運転台数が増加方向に補正制御される。
【0077】
また、熱源機5,7に戻る温水の圧力と熱源機5,7から流出する温水の圧力との差が差圧センサ16で検知され、その検知圧力が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁16の開度が制御される。この制御により、熱源機5,7に戻る温水の量の変動が抑制され、常に安定した量の温水が熱源機5,7に戻るようになる。ひいては、熱源機5,7の安定かつ効率の良い運転を行うことができる。
【0078】
空調機械室50では、2段側熱交換器41から流出する温水の量が流量センサ62で検知され、その検知流量に応じてポンプ55の能力が制御される(変流量制御)。たとえば、各空調ユニット40の空調負荷が減少して2段側熱交換器41から流出する温水の量が減った場合には、それに見合うように、ポンプ55の能力が低減されてヘッダ54から各空調ユニット40への温水の供給量が減らされる。各空調ユニット40の空調負荷が増大して2段側熱交換器41から流出する温水の量が増えた場合には、それに見合うように、ポンプ55の能力が増加されてヘッダ54から各空調ユニット40への温水の供給量が増やされる。
【0079】
また、2段側熱交換器41から流出する温水の圧力とヘッダ54内の温水の圧力との差が差圧センサ64で検知され、その検知圧力が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁63の開度が制御される。この制御により、ポンプ55に供給される温水の量の変動が抑制され、ポンプ55の能力に対応する常に安定した量の温水が2段側熱交換器41に供給されるようになる。ひいては、2段側熱交換器41での安定かつ効率の良い熱交換を行うことができる。
【0080】
以上のように、熱源機5,7で得られる温水の熱エネルギを1段側熱交換器31および2段側熱交換器41で多段階に有効利用しながら、2段側熱交換器41に供給される温水の温度を所望の温度に確実に維持することができる。
【0081】
しかも、熱エネルギを多段階利用することで、省エネルギ効果が得られるとともに、熱源機5,7から送り出される温水の温度いわゆる往水温度と熱源機5,7に戻る温水の温度いわゆる還水温度との差を大きくとることができる。往水温度と還水温度との差を大きくとれることにより、熱源機5,7から送り出される温水の量を多くしなくても、ひいてはポンプ4,6の消費電力(水の搬送エネルギ)の増大を招くことなく、1段側熱交換器31および2段側熱交換器41においてそれぞれの負荷に見合う十分な量の温熱を取り出すことが可能である。
【0082】
[2]第2実施例について説明する。
【0083】
図3に示すように、空調機械室50のヘッダ57に配管71を介して外気冷房運転用の屋外設置冷却手段たとえば冷却塔70が接続され、その冷却塔70が配管72、送水用ポンプ73、および第4流量調節弁74を介してヘッダ54に接続される。冷却塔70は、ヘッダ57から導かれる水の熱を外気に放出するもので、クーリングタワーとも称され、建物の屋上などに設置される。
【0084】
流量調節弁74は、制御器59に接続される。制御器59は、温度センサ58の検知温度(ポンプ55から各2段側熱交換器41に供給される水の温度)T1が目標値Tsetとなるよう、流量調節弁51,52,53,74の開度を制御する。
【0085】
作用を説明する。
【0086】
まず、冷房について説明する。
【0087】
熱源機5,7で作られる冷水がポンプ4,6の送水圧力を受けて各空調ユニット30の1段側熱交換器31に供給され、その1段側熱交換器31を経た冷水が熱源機5,7に戻るとともに、1段側熱交換器31を経た冷水の一部がヘッダ54を介して各空調ユニット40の2段側熱交換器41に供給され、その2段側熱交換器41を経た冷水が熱源機5,7に戻る。
【0088】
さらに、2段側熱交換器41を経た冷水の一部が、ヘッダ57からそのままヘッダ54に導かれるとともに、ヘッダ57から冷却塔70を経由してヘッダ54に導かれる。ヘッダ54には、1段側熱交換器31を経た冷水の一部、および2段側熱交換器41を経た冷水の一部、冷却塔70を経由した冷水だけでなく、熱源機5,7から供給される冷水の一部も導かれる。こうしてヘッダ54に導かれる4種類の温度レベルの異なる冷水はヘッダ54において混合され、その混合(温度調節)された冷水がポンプ55によって2段側熱交換器41に供給される。
【0089】
ところで、1段側熱交換器31に流入する冷水の温度は、たとえば7℃である。この冷水は、1段側熱交換器31での熱交換により、12℃程度まで温度上昇して1段側熱交換器31から流出する。ここでの熱交換作用により、被空調室20内が冷房される。
【0090】
そして、室内温度が室内温度センサ34によって検知され、その検知温度が設定室内温度に達するよう、流量調節弁32の開度が制御され、1段側熱交換器31を通る冷水の量が調節される。
【0091】
一方、ヘッダ54から2段側熱交換器41に供給される冷水の温度T1が温度センサ58によって検知されており、その検知温度T1が目標値Tsetとなるよう、流量調節弁51,52,53,74の開度が制御される(T1とTsetとの差に応じて比例制御される)。つまり、ヘッダ54に導入される上記4種類の冷水の量が調節される。この開度制御の様子を図4のフローチャートに示している。
【0092】
すなわち、検知温度T1が目標値Tsetより低い場合、熱源機系統の流量調節弁52が全閉で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全開で、外気冷房運転用の冷却塔70が不使用状態にあれば、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が閉方向に比例制御される。冷却塔70が使用されていれば、冷却塔系統の流量調節弁74が全閉している場合に限り、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が閉方向に比例制御される。
【0093】
検知温度T1が目標値Tsetより低い場合、熱源機系統の流量調節弁52が全閉で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全開していなければ、その流量調節弁53が開方向に比例制御される。
【0094】
検知温度T1が目標値Tsetより低い場合、熱源機系統の流量調節弁52が全閉していなければ、その流量調節弁52が閉方向に比例制御される。
【0095】
検知温度T1が目標値Tsetより高い場合、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が全開で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全閉で、外気冷房運転用の冷却塔70が不使用状態にあれば、熱源機系統の流量調節弁52が開方向に比例制御される。冷却塔70が使用されていれば、冷却塔系統の流量調節弁74が全開している場合に限り、熱源機系統の流量調節弁52が開方向に比例制御される。
【0096】
検知温度T1が目標値Tsetより高い場合、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が全開で、2段側熱交換器系統の流量調節弁53が全閉していなければ、その流量調節弁53が閉方向に比例制御される。
【0097】
検知温度T1が目標値Tsetより高い場合、1段側熱交換器系統の流量調節弁51が全開していなければ、その流量調節弁51が開方向に比例制御される。
【0098】
目標値Tsetとしては、被空調室20内の空気の露点温度たとえば16℃より高く、かつ第2空調ユニット40における設定室内温度たとえば26℃より低い値、たとえば18℃が選定される。この18℃に温度制御された冷水が2段側熱交換器41で室内空気と熱交換することにより、空気の対流伝熱による冷房が行われる。同時に、第2空調ユニット40の室内側面から、被空調室20内の人体等の冷房対象に対して冷放射が発生し、放射伝熱による冷房が行われる。このとき、2段側熱交換器41の表面に結露は生じない。
【0099】
2段側熱交換器41を経て熱源機5,7に戻る冷水の温度は20℃程度まで高まっており、それが熱源機5,7で再び冷却されて7℃の冷水となる。
【0100】
熱源機器室1では、熱源機5,7に戻る冷水の量が流量センサ13によって検知され、その検知流量に応じて熱源機5,7の運転台数が制御される。検知流量が多ければ運転台数が2台、検知流量が少なければ運転台数が1台となる。この運転台数制御により、運転エネルギを最小化した効率の良い運転が実行される。
【0101】
ただし、熱源機5,7に戻る冷水の温度が温度センサ14で検知されており、その検知温度が下降した場合には、運転台数が減少方向に補正制御される。熱源機5,7から流出する冷水の温度が温度センサ15で検知されており、その検知温度が上昇した場合には、運転台数が増加方向に補正制御される。
【0102】
また、熱源機5,7に戻る冷水の圧力と熱源機5,7から流出する冷水の圧力との差が差圧センサ17で検知され、その検知圧力が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁16の開度が制御される。この制御により、熱源機5,7に戻る冷水の量の変動が抑制され、常に安定した量の冷水が熱源機5,7に戻るようになる。ひいては、熱源機5,7の安定かつ効率の良い運転を行うことができる。
【0103】
空調機械室50では、2段側熱交換器41から流出する冷水の量が流量センサ62で検知され、その検知流量に応じてポンプ55の能力が制御される(変流量制御)。たとえば、各空調ユニット40の空調負荷が減少して2段側熱交換器41から流出する冷水の量が減った場合には、それに見合うように、ポンプ55の能力が低減されてヘッダ54から各空調ユニット40への冷水の供給量が減らされる。各空調ユニット40の空調負荷が増大して2段側熱交換器41から流出する冷水の量が増えた場合には、それに見合うように、ポンプ55の能力が増加されてヘッダ54から各空調ユニット40への冷水の供給量が増やされる。
【0104】
また、2段側熱交換器41から流出する冷水の圧力とヘッダ54内の冷水の圧力との差が差圧センサ64で検知され、その検知圧力が予め定めた設定値となるよう、圧力調整弁63の開度が制御される。この制御により、ポンプ55に供給される冷水の量の変動が抑制され、ポンプ55の能力に対応する常に安定した量の冷水が2段側熱交換器41に供給されるようになる。ひいては、2段側熱交換器41での安定かつ効率の良い熱交換を行うことができる。
【0105】
以上のように、熱源機5,7で得られる冷水の熱エネルギを1段側熱交換器31および2段側熱交換器41で多段階に有効利用しながら、2段側熱交換器41に供給される冷水の温度をその2段側熱交換器41での結露が生じない温度に確実に維持することができる。2段側熱交換器41を有する各空調ユニット40は、天井面に設置されるタイプであるため、結露水の処理設備を設けることがもともと難しい状況にあり、そのような設置状況においても結露水の落下など不都合のない最適な空調を行うことができる。
【0106】
しかも、熱エネルギを多段階利用することで、省エネルギ効果が得られるとともに、熱源機5,7から送り出される冷水の温度いわゆる往水温度と熱源機5,7に戻る冷水の温度いわゆる還水温度との差を大きくとることができる。往水温度と還水温度との差を大きくとれることにより、熱源機5,7から送り出される冷水の量を多くしなくても、ひいてはポンプ4,6の消費電力(水の搬送エネルギ)の増大を招くことなく、1段側熱交換器31および2段側熱交換器41においてそれぞれの負荷に見合う十分な量の冷熱を取り出すことが可能である。
【0107】
暖房の場合は、冷却塔70は使用されず、第1実施例と同じ運転および制御が実行される。
【0108】
また、この第2実施例の特徴として、冷房運転と暖房運転の同時実行がある。
【0109】
この場合、流量調節弁51,52は、全閉で、流量調節弁53,74のみが開度制御される。
【0110】
すなわち、熱源機5,7で作られる温水が各空調ユニット30の1段側熱交換器31を経由することにより、被空調室20における各空調ユニット30の設置ゾーンで暖房が行われる。各空調ユニット30を経て温度低下した水は還水管2を経て、熱源機5,7に戻る。
【0111】
また、冷却塔70で作られる冷水はポンプ73の送水圧力を受けて各空調ユニット40の2段側熱交換器41に供給され、その2段側熱交換器41を経た冷水が冷却塔70に戻るとともに、2段側熱交換器41を経た冷水の一部がヘッダ54を介して各空調ユニット40の2段側熱交換器41に供給され、その2段側熱交換器41を経た冷水が冷却塔70に戻ることにより、被空調室20における各空調ユニット40の設置ゾーンで冷房が行われる。各空調ユニット30,40での個々の制御については、第1実施例を含めて上記までの説明と同じである。
【0112】
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【0113】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、水の熱エネルギを多段階に有効活用して省エネルギ効果の向上が図れるとともに、熱交換器または空調ユニットに流入する水の温度をたとえば結露対策用の所望の値に確実に維持することができ、しかも水の送出量を多くすることなく、ひいては水の搬送エネルギの増大を生じることなく、熱交換器または空調ユニットでの十分な量の冷熱を取り出すことが可能な信頼性にすぐれた空調システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の構成を示すブロック図。
【図2】第1実施例の作用を説明するためのフローチャート。
【図3】第2実施例の構成を示すブロック図。
【図4】第2実施例の作用を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
1…熱源機器室
2…還水管
5,7…熱源機
9…往水管
20…被空調室
30…第1空調ユニット
31…1段側熱交換器
40…第2空調ユニット
41…2段側熱交換器
50…空調機械室
51,52,53,74…流量調節弁
54…ヘッダ(混合部)
55…ポンプ
58…温度センサ
59…制御器(制御手段)
70…冷却塔(屋外設置冷却手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioning system having a water circulation cycle.
[0002]
[Prior art]
There is an air conditioning system in which cold water or hot water obtained from a heat source machine is circulated through a heat exchanger.
[0003]
In this air conditioning system, when chilled water is supplied directly from the heat source unit to the heat exchanger, the surface temperature of a part of the heat exchanger becomes lower than the dew point temperature of the air in the conditioned space, and condensation is formed on the surface of the heat exchanger. May occur.
[0004]
On the other hand, in the case of the ceiling cooling system where the heat exchanger is installed on the ceiling or the cooling system where the chilled water pipe is embedded in the building frame, it is difficult to install the dew condensation water treatment equipment, and there is concern about the damage caused by the dew condensation water. The
[0005]
Conventionally, as a means for preventing condensation, there is a method in which the temperature of cold water supplied from a heat source unit to a heat exchanger is made higher than the dew point temperature of room air.
[0006]
As an example of an air conditioning system, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 9-166346, the temperature of water returning from the heat exchanger to the heat source system is detected, and the heat from the heat source system is set so that the detected temperature becomes a constant value. At the same time as manipulating the amount of water supplied to the exchanger, a part of the water returning to the heat source system is supplied to the inlet side of the heat exchanger, and the amount of supply is adjusted according to the temperature to be controlled. It is known to manipulate the flow rate so that the control target amount (room temperature and / or supply air temperature, return water temperature) reaches a target value.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the temperature of the cold water supplied from the heat source unit to the heat exchanger is made higher than the dew point temperature of the room air, heat exchange from the heat source unit is made up to compensate for the lost amount of cold energy. The amount of cold water supplied to the vessel must be increased.
[0008]
However, in order to increase the amount of cold water supplied from the heat source unit to the heat exchanger, there is a new problem that energy required for conveying the cold water, for example, power consumption of the water supply pump increases.
[0009]
On the other hand, in the case where a part of the water returning to the heat source system is supplied to the inlet side of the heat exchanger as in the above publication, the temperature of the cold water supplied from the heat source unit to the heat exchanger is assumed to be the dew point of the room air. Even when the temperature is higher than the temperature, a sufficient amount of cold heat can be taken out in the heat exchanger without increasing the amount of cold water supplied from the heat source system to the heat exchanger.
[0010]
However, the control target amount in this case is the temperature in the air-conditioned space and / or the supply air temperature to the air-conditioned space and then the return water temperature, and the temperature of the cold water flowing into the heat exchanger is set to a desired value (for example, dew point temperature). There is another problem that it cannot be maintained at a higher value.
[0011]
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and the object of the present invention is to effectively use the thermal energy of water in multiple stages to improve the energy saving effect and to supply water flowing into the heat exchanger or the air conditioning unit. The temperature of the heat exchanger or the air conditioning unit can be reliably maintained at a desired value for preventing condensation, for example, without increasing the amount of water delivered and without increasing the water transport energy. It is an object of the present invention to provide a highly reliable air conditioning system that can dissipate a sufficient amount of heat.
[0014]
[ Means for solving the problem ]
Claim 1 In the air conditioning system according to the invention, the water cooled by the heat source unit is returned to the heat source unit through the first stage side heat exchanger, a part of the water cooled by the heat source unit and the first stage side heat exchanger Part of the water that has passed through this is introduced to the mixing section, the water in the mixing section is passed through the two-stage side heat exchanger and returned to the heat source machine, and the part of the water that has passed through the two-stage side heat exchanger is mixed as it is A water circulation cycle that leads to the mixing section and leads to the mixing section after passing through the outdoor installation cooling means; a first flow rate control valve for adjusting the flow rate of water from the first stage heat exchanger to the mixing section; A second flow rate control valve for adjusting the flow rate of water from the heat source device to the mixing unit; and a third flow rate control valve for adjusting the flow rate of water from the second-stage heat exchanger to the mixing unit; A fourth flow rate control valve for adjusting the flow rate of water from the outdoor installation cooling means to the mixing unit; Temperature detecting means for detecting the temperature of the water supplied from the joint to the two-stage heat exchanger; and control for controlling the opening degree of each flow rate control valve so that the detected temperature of the temperature detecting means becomes a target value. Means.
[0015]
That is, the claim 1 In the invention according to the above, water cooled by the heat source unit is supplied to the first stage heat exchanger, the water that has passed through the first stage heat exchanger returns to the heat source unit, and the water that has passed through the first stage heat exchanger A part is supplied to the two-stage side heat exchanger via the mixing section, and the water that has passed through the two-stage side heat exchanger returns to the heat source unit. Further, a part of the water that has passed through the two-stage heat exchanger is led to the mixing section as it is, and is also led to the mixing section after passing through the outdoor installation cooling means. In the mixing part, not only a part of the water that has passed through the first stage heat exchanger, a part of the water that has passed through the second stage side heat exchanger, the water that has passed through the outdoor installation cooling means, but also the water that has been cooled by the heat source device A part of is also guided. In this way, the four types of water having different temperature levels guided to the mixing unit are mixed in the mixing unit, and the mixed (temperature-controlled) water is supplied to the two-stage heat exchanger. At this time, the temperature of the water supplied to the two-stage heat exchanger from the mixing unit is detected, and the amounts of the four types of water introduced into the mixing unit are respectively set so that the detected temperature becomes a target value. Adjusted.
[0016]
[0017]
[0018]
Claim 4 The air conditioning system of the invention according to
[0019]
[0022]
[0023]
That is, the
[0024]
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[1] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0026]
In FIG. 1, 1 is a heat source equipment room, 20 is an air-conditioned space, for example, an air-conditioned room, and 50 is an air-conditioning machine room, which are installed in the same building.
[0027]
In the heat source device room 1, the air-conditioned room 20, and the air-
[0028]
First, the
[0029]
Water sent from the
[0030]
Cold water or hot water flowing out from the
[0031]
Part of the water that passes through the water pipe 21 (water that has passed through each first air conditioning unit 30) is led to the air
[0032]
A part of the water (cold water or hot water flowing out from the
[0033]
The water in the header 54 is sucked into the
[0034]
In addition to the above configuration, the heat source device room 1 includes a
[0035]
Further, in the heat source equipment room 1, pressure adjusting means and a
[0036]
The pressure adjusting means is such that a water pipe is connected in a state where the
[0037]
Each first
[0038]
Some of these first
[0039]
Each of the second
[0040]
These two-stage
[0041]
In addition to the above-described configuration, the air
[0042]
Further, in the air
[0043]
The pressure adjusting means is such that a water pipe is connected in a state where the
[0044]
In the air
[0045]
Next, the operation of the above configuration will be described.
[0046]
First, cooling will be described.
[0047]
Cold water produced by the
[0048]
Further, a part of the cold water that has passed through the second-
[0049]
By the way, the temperature of the cold water flowing into the first
[0050]
Then, the indoor temperature is detected by the
[0051]
On the other hand, the temperature T of the cold water supplied from the header 54 to the second
[0052]
That is, the detected temperature T 1 Is lower than the target value Tset, if the
[0053]
Detection temperature T 1 Is lower than the target value Tset, if the flow
[0054]
Detection temperature T 1 Is lower than the target value Tset, if the flow
[0055]
Detection temperature T 1 Is higher than the target value Tset, if the
[0056]
Detection temperature T 1 Is higher than the target value Tset, if the
[0057]
Detection temperature T 1 Is higher than the target value Tset, if the
[0058]
As the target value Tset, a value that is higher than the dew point temperature of the air in the air-conditioned room 20, for example, 16 ° C., and lower than the set room temperature in the second
[0059]
The temperature of the cold water returning to the
[0060]
In the heat source equipment room 1, the amount of cold water returning to the
[0061]
However, when the temperature of the cold water returning to the
[0062]
The difference between the pressure of the cold water returning to the
[0063]
In the air
[0064]
Further, the pressure adjustment is performed so that the difference between the pressure of the cold water flowing out from the second-
[0065]
As described above, the heat energy of the cold water obtained by the
[0066]
In addition, by using heat energy in multiple stages, an energy saving effect can be obtained, and the temperature of cold water sent out from the
[0067]
Next, heating will be described.
[0068]
The hot water produced by the
[0069]
Further, a part of the hot water that has passed through the second-
[0070]
By the way, the temperature of the hot water flowing into the first
[0071]
Then, the indoor temperature is detected by the
[0072]
On the other hand, the temperature T of the hot water supplied from the header 54 to the second-
[0073]
As the target value Tset, a value higher than the set room temperature in the second
[0074]
The temperature of the hot water that returns to the
[0075]
In the heat source equipment room 1, the amount of warm water returning to the
[0076]
However, when the temperature of the hot water returning to the
[0077]
Further, the pressure difference between the pressure of the hot water returning to the
[0078]
In the air
[0079]
Further, the pressure adjustment is performed so that the difference between the pressure of the hot water flowing out from the second-
[0080]
As described above, the thermal energy of the hot water obtained by the
[0081]
In addition, by using heat energy in multiple stages, an energy saving effect can be obtained, and the temperature of hot water sent out from the
[0082]
[2] A second embodiment will be described.
[0083]
As shown in FIG. 3, an outdoor installation cooling means such as a
[0084]
The
[0085]
The operation will be described.
[0086]
First, cooling will be described.
[0087]
Cold water produced by the
[0088]
Further, a part of the cold water that has passed through the second-
[0089]
By the way, the temperature of the cold water flowing into the first
[0090]
Then, the indoor temperature is detected by the
[0091]
On the other hand, the temperature T of the cold water supplied from the header 54 to the second
[0092]
That is, the detected temperature T 1 Is lower than the target value Tset, the
[0093]
Detection temperature T 1 Is lower than the target value Tset, if the flow
[0094]
Detection temperature T 1 Is lower than the target value Tset, if the flow
[0095]
Detection temperature T 1 Is higher than the target value Tset, the
[0096]
Detection temperature T 1 Is higher than the target value Tset, if the
[0097]
Detection temperature T 1 Is higher than the target value Tset, if the
[0098]
As the target value Tset, a value that is higher than the dew point temperature of the air in the air-conditioned room 20, for example, 16 ° C., and lower than the set room temperature in the second
[0099]
The temperature of the cold water returning to the
[0100]
In the heat source equipment room 1, the amount of cold water returning to the
[0101]
However, when the temperature of the cold water returning to the
[0102]
Further, the pressure difference between the pressure of the cold water returning to the
[0103]
In the air
[0104]
Further, the pressure adjustment is performed so that the difference between the pressure of the cold water flowing out from the second-
[0105]
As described above, the heat energy of the cold water obtained by the
[0106]
In addition, by using heat energy in multiple stages, an energy saving effect can be obtained, and the temperature of cold water sent out from the
[0107]
In the case of heating, the
[0108]
Further, as a feature of the second embodiment, there is simultaneous execution of cooling operation and heating operation.
[0109]
In this case, the
[0110]
That is, the hot water produced by the
[0111]
Further, the cold water produced in the
[0112]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not change a summary.
[0113]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, , The heat energy of water can be effectively used in multiple stages to improve the energy saving effect, and the temperature of the water flowing into the heat exchanger or air conditioning unit can be reliably maintained at a desired value for preventing condensation, for example. In addition, a highly reliable air-conditioning system that can extract a sufficient amount of cold heat from the heat exchanger or air-conditioning unit without increasing the amount of water delivered and, consequently, without increasing the energy for transporting water. Can provide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Heat source equipment room
2 ... Return pipe
5, 7 ... Heat source machine
9 ... Outbound pipe
20 ... Air-conditioned room
30 ... 1st air conditioning unit
31 ... 1st stage heat exchanger
40. Second air conditioning unit
41 ... Two-stage heat exchanger
50 ... Air conditioning machine room
51, 52, 53, 74 ... Flow control valve
54 ... Header (mixing part)
55 ... Pump
58 ... Temperature sensor
59 ... Controller (control means)
70 ... Cooling tower (outdoor installation cooling means)
Claims (7)
前記1段側熱交換器から前記混合部への水の流量を調節するための第1流量調節弁と、
前記熱源機から前記混合部への水の流量を調節するための第2流量調節弁と、
前記2段側熱交換器から前記混合部への水の流量を調節するための第3流量調節弁と、
前記屋外設置冷却手段から前記混合部への水の流量を調節するための第4流量調節弁と、
前記混合部から前記2段側熱交換器に供給される水の温度を検知する温度検知手段と、
この温度検知手段の検知温度が目標値となるよう前記各流量調節弁の開度を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする空調システム。The water cooled by the heat source unit is passed through the first stage heat exchanger and returned to the heat source unit, and a part of the water cooled by the heat source unit and a part of the water passed through the first stage side heat exchanger are mixed. The water in the mixing section is returned to the heat source device through a two-stage side heat exchanger, and a part of the water that has passed through the two-stage side heat exchanger is directly introduced to the mixing section and is installed outdoors. A water circulation cycle leading to the mixing section after passing through
A first flow rate control valve for adjusting the flow rate of water from the first stage heat exchanger to the mixing unit;
A second flow rate adjustment valve for adjusting the flow rate of water from the heat source unit to the mixing unit;
A third flow rate control valve for adjusting the flow rate of water from the second-stage heat exchanger to the mixing unit;
A fourth flow rate adjustment valve for adjusting the flow rate of water from the outdoor installation cooling means to the mixing unit;
Temperature detection means for detecting the temperature of water supplied from the mixing section to the second-stage heat exchanger;
Control means for controlling the opening of each flow rate control valve so that the detected temperature of the temperature detecting means becomes a target value;
An air conditioning system characterized by comprising:
前記制御手段は、前記2段側熱交換器に供給される水の温度の目標値として、前記2段側熱交換器が設置されている被空調空間の空気の露点温度より高い値を持つ、
ことを特徴とする空調システム。The air conditioning system according to claim 1 ,
Wherein the control means, as the target value of the temperature of the water supplied to the two-stage heat exchanger has a higher value than the dew point temperature of the air of the conditioned space to the two-stage heat exchanger is installed,
An air conditioning system characterized by that.
前記熱源機は、複数台であることを特徴とする空調システム。The air conditioning system according to claim 1 ,
An air conditioning system comprising a plurality of the heat source units.
前記各熱源機に流入する水の量を検知する流量センサと、
前記各熱源機に流入する水の温度を検知する第1温度センサと、
前記各熱源機から流出する水の温度を検知する第2温度センサと、
前記流量センサの検知流量に応じて前記各熱源機の運転台数を制御する第1制御手段と、
前記各温度センサの検知温度の変化に応じて前記各熱源機の運転台数を補正制御する第2制御手段と、
前記各熱源機の入口側と出口側との間に設けられた圧力調整手段と、
前記各熱源機に流入する水の圧力と同各熱源機から流出する水の圧力との差を検知する差圧センサと、
この差圧センサの検知結果が設定値となるよう前記圧力調整手段を制御する第3制御手段と、
を備えることを特徴とする空調システム。 In the air conditioning system according to claim 3 ,
A flow sensor for detecting the amount of water flowing into each of the heat source units,
A first temperature sensor for detecting a temperature of water flowing into each of the heat source units;
A second temperature sensor for detecting the temperature of water flowing out from each of the heat source units;
First control means for controlling the number of operating heat source units according to the detected flow rate of the flow rate sensor;
Second control means for correcting and controlling the number of operating heat source units according to a change in temperature detected by each temperature sensor;
Pressure adjusting means provided between an inlet side and an outlet side of each of the heat source units;
A differential pressure sensor for detecting a difference between a pressure of water flowing into each of the heat source units and a pressure of water flowing out of the respective heat source units;
Third control means for controlling the pressure adjusting means so that a detection result of the differential pressure sensor becomes a set value;
An air conditioning system comprising:
前記混合部と前記2段側熱交換器との間に設けられた送水用のポンプと、
前記2段側熱交換器から流出する水の量を検知する流量センサと、
この流量センサの検知流量に応じて前記ポンプの能力を制御する第1制御手段と、
前記2段側熱交換器の出口側と前記混合部との間に設けられた圧力調整手段と、
前記2段側熱交換器から流出する水の圧力と前記混合部内の水の圧力との差を検知する差圧センサと、
この差圧センサの検知結果が設定値となるよう前記圧力調整手段を制御する第2制御手段と、
を備えることを特徴とする空調システム。The air conditioning system according to claim 1 ,
A water pump provided between the mixing section and the second-stage heat exchanger;
A flow sensor for detecting the amount of water flowing out of the second-stage heat exchanger;
First control means for controlling the capacity of the pump according to the detected flow rate of the flow sensor;
Pressure adjusting means provided between the outlet side of the two-stage heat exchanger and the mixing section;
A differential pressure sensor for detecting the difference between the pressure of water flowing out of the second-stage heat exchanger and the pressure of water in the mixing section;
Second control means for controlling the pressure adjusting means so that a detection result of the differential pressure sensor becomes a set value;
An air conditioning system comprising:
前記第1空調ユニットから前記混合部への水の流量を調節するための第1流量調節弁と、
前記熱源機から前記混合部への水の流量を調節するための第2流量調節弁と、
前記第2空調ユニットから前記混合部への水の流量を調節するための第3流量調節弁と、
前記屋外設置冷却手段から前記混合部への水の流量を調節するための第4流量調節弁と、
前記混合部から前記第2空調ユニットに供給される水の温度を検知する温度検知手段と、
この温度検知手段の検知温度が目標値となるよう前記各流量調節弁の開度を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする空調システム。The water cooled by the heat source unit is returned to the heat source unit through the first air conditioning unit, and a part of the water cooled by the heat source unit and a part of the water passed through the first air conditioning unit are led to the mixing unit, The water in the mixing section is returned to the heat source unit through the second air conditioning unit, and a part of the water that has passed through the second air conditioning unit is led to the mixing section as it is and passed through the outdoor installation cooling means, and then to the mixing section. A leading water cycle,
A first flow rate adjusting valve for adjusting a flow rate of water from the first air conditioning unit to the mixing unit;
A second flow rate adjustment valve for adjusting the flow rate of water from the heat source unit to the mixing unit;
A third flow rate control valve for adjusting the flow rate of water from the second air conditioning unit to the mixing unit;
A fourth flow rate adjustment valve for adjusting the flow rate of water from the outdoor installation cooling means to the mixing unit;
Temperature detecting means for detecting the temperature of water supplied from the mixing unit to the second air conditioning unit;
Control means for controlling the opening of each flow rate control valve so that the detected temperature of the temperature detecting means becomes a target value;
An air conditioning system characterized by comprising:
前記第1空調ユニットは、前記熱源機から供給される水と被空調空間の空気との熱交換を行う1段側熱交換器と、この1段側熱交換器を通る水の量を調節するための第1流量調節弁と、被空調空間の空気を前記1段側熱交換器に通して循環させるファンと、前記1段側熱交換器を経た空気の温度を検知する第1温度検知手段と、この第1温度検知手段の検知温度が設定値となるよう前記第1流量調節弁の開度を制御する第1制御器とを有する、
前記第2空調ユニットは、前記混合部から供給される水と被空調空間の自然対流空気との熱交換を行う2段側熱交換器と、この2段側熱交換器を通る水の量を調節するための第2流量調節弁と、前記2段側熱交換器を経た空気の温度を検知する第2温度検知手段と、この第2温度検知手段の検知温度が設定値となるよう前記第2流量調節弁の開度を制御する第2制御器とを有する、
前記制御手段は、前記第1空調ユニットに供給される水の温度の目標値として、前記第2空調ユニットが設置されている被空調空間の空気の露点温度より高く、かつ前記第2空調ユニットにおける前記設定値より低い値を持つ、
ことを特徴とする空調システム。The air conditioning system according to claim 6 ,
The first air conditioning unit adjusts the amount of water passing through the first stage heat exchanger that performs heat exchange between the water supplied from the heat source unit and the air in the air-conditioned space, and the first stage heat exchanger. A first flow rate adjusting valve, a fan for circulating air in the air-conditioned space through the first-stage heat exchanger, and first temperature detection means for detecting the temperature of the air that has passed through the first-stage heat exchanger And a first controller for controlling the opening of the first flow rate control valve so that the detected temperature of the first temperature detecting means becomes a set value.
The second air conditioning unit has a two-stage heat exchanger for exchanging heat between water supplied from the mixing unit and natural convection air in the air-conditioned space, and an amount of water passing through the two-stage heat exchanger. A second flow rate adjusting valve for adjusting, a second temperature detecting means for detecting the temperature of the air that has passed through the second-stage heat exchanger, and the second temperature detecting means so that the detected temperature of the second temperature detecting means becomes a set value. 2 having a second controller for controlling the opening degree of the flow rate control valve,
The control means has a target value for the temperature of the water supplied to the first air conditioning unit that is higher than the dew point temperature of the air in the air-conditioned space in which the second air conditioning unit is installed, and in the second air conditioning unit. Having a value lower than the set value ,
An air conditioning system characterized by that.
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