JP4505436B2 - 冷却塔群の省エネルギー運転方法及びこれに用いる冷却塔群 - Google Patents
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Description
冷却塔群1は、複数個の冷却塔2を並べて配置して構成される。各冷却塔2にはファン8が備わる。各冷却塔群1は冷却水が流通する往き配管3及び還り配管4を介して冷凍機5と接続される。各冷却塔2は、各冷却塔群1内の往き配管3a及び還り配管4aと、それぞれ往き配管3b及び還り配管4bで接続される。往き配管3b及び還り配管4bにはそれぞれ流量調整のためのバルブ6が備わる。冷却塔群1の両端、すなわち冷凍機5に対して手前(近い)側と奥(遠い)側の冷却塔2a,2bの往き配管3bには、冷却水の流量を計測するための流量計7が備わる。
空調機等の二次側設備(図示省略)を冷却するための冷水は、冷凍機5で製造され、その排熱を冷却塔から排出することにより冷却水が冷却される。冷凍機からの排熱を得て温度が上昇した冷却水は、流量計9により流量を計測されて往き配管3を通って各冷却塔群1内の往き配管3a内に流入する。冷却水は、さらに往き配管3aから分岐した往き配管3bを通って各冷却塔2内に流入する。冷却水はそれぞれ、冷却塔2内で散水され充填物質を伝わって膜状に流下する際に、ファン8により吸引された外気と直接接触することにより冷却される。すなわち、この冷却は、ファン8を回転させることにより、冷却水をファン8で吸い込まれた外気と接触させ、冷却水の一部を蒸発することにより、その時の蒸発潜熱により冷却する。冷却された冷却水は、冷却塔2から還り配管4b、冷却塔群1内の還り配管4aを通って、還り配管4から冷凍機5内に流入して再び冷凍機から熱を受けて温度上昇する。これらの冷却水の流れはポンプ10にて形成される。
冷却塔10基を並べて1つの冷却塔群を構成しているとする。両端の冷却塔では、配管抵抗により偏流が生じているため、冷凍機に対して手前(近い)側の冷却塔の冷却水流量aは奥(遠い)側の冷却塔の冷却水流量jよりも多い。この流量値に伴い、最適なファンの回転数制御入力値(a’、j’)が求められる。ここで横軸に流量値、縦軸にファン回転数制御入力値をとり、両端の冷却塔のこれらの値の交点を結んで比例直線Kを形成する。ここで、a〜jの間を冷却塔の数(図ではb〜iの8基)で案分する。この案分した値が各冷却塔b〜iの流量値とみなされ、先に作成した比例直線Kに基づいてファンの回転数制御入力値が決定される。すなわち、この演算手法は、冷却塔群の両端(冷凍機に対して手前(近い)側と奥(遠い)側)の冷却塔の冷却水流量を測定することにより、その間の冷却塔の流量を決定するものである。これに伴い、各冷却塔でのファン回転数制御入力値が決定される。決定されたファンの回転数制御入力値は、比例関係となる。
ステップS1:
冷却塔群における冷凍機に対して手前(近い)側と奥(遠い)側に配置された冷却塔に流入する冷却水の流量を計測する。
ステップS2:
手前(近い)側と奥(遠い)側の冷却塔について当該流量に応じたファンの回転数制御入力値をそれぞれ演算する。
ステップS1で計測した流量値を基準として手前(近い)側と奥(遠い)側の冷却塔の間に並べられた各冷却塔の流量値を決定する。この決定は、手前(近い)側及び奥(遠い)側冷却塔の流量値の間を冷却塔の台数で案分することにより決定する。
ステップS4:
ステップS3で決定した手前(近い)側と奥(遠い)側の冷却塔の間に並べられた冷却塔の流量値を用いて、ステップS1,S2で計測、算出した流量値及び回転数制御入力値が比例関係となるように手前(近い)側と奥(遠い)側冷却塔の間の冷却塔のファン回転数制御入力値を決定し、各ファンを制御する。
図示したように、各冷却塔群1を構成する各冷却塔2の往き配管3bに圧力スイッチ13が備わり、還り配管4bに温度計14が備わる。温度計14は、図1で示した冷却塔群1ごとの出口温度を計測する温度計11に代えて備えたものであり、各冷却塔2の冷却水出口温度を測定するものである。この冷却塔出口温度を計測し、出口温度が所定温度となるようにファン8の回転数を冷却塔2ごとに制御する。したがって、冷却塔2ごとに冷却水の流量に応じた最適なファン8の動力運転が可能となる。
ステップT1:
冷却塔ごとに、冷却水の出口温度を計測し、この計測結果に基づいてファン回転数を制御する。
ステップT2:
冷却塔に流入する冷却水の水圧(流量)を計測する。
水圧が所定値以上か以下かの判断をする。所定値以上の場合、ステップT2に戻って水圧の計測を続ける。
ステップT4:
水圧が所定値以下の場合、冷却塔内に流入する冷却水量が少ないと判断し、ファンを停止する。
Claims (5)
- 冷凍機に供給する冷却水を冷却するためのファンを備えた冷却塔を有し、当該冷却塔を複数個並べて形成した冷却塔群を用いた冷却塔群の省エネルギー運転方法において、
前記冷却塔群における前記複数個並べられた冷却塔のうち、任意の2基の冷却塔に流入する冷却水の流量を計測し、前記任意の2基の冷却塔について当該流量値に応じたファンの回転数制御入力値をそれぞれ演算し、
横軸に前記流量値、縦軸に前記ファン回転数制御入力値をとり、前記2基の冷却塔のこれらの値の交点を結んで比例直線を形成した座標を設け、前記任意の2基の冷却塔の流量値の差を当該2基の冷却塔の間の、冷却塔の数+1で割って隣接する冷却塔間の流量差を算出し、当該流量差によって前記冷却塔群の前記任意の2基の冷却塔以外の各冷却塔の流量値を算出し、当該各流量値を前記座標の比例直線に当てはめて各ファン回転数制御入力値を決定することを特徴とする冷却塔群の省エネルギー運転方法。 - 前記任意の2基の冷却塔は、前記冷却塔群における前記冷凍機に対して手前(近い)側と奥(遠い)側に配置された冷却塔であることを特徴とする請求項1に記載の冷却塔群の省エネルギー運転方法。
- 冷凍機に供給する冷却水を冷却するためのファンを有する冷却塔と、
当該冷却塔を複数個並べて形成された冷却塔群であって、
前記冷却塔の冷却水出口温度を測定する温度計と、
前記冷却塔に流入する冷却水の水圧を計測するための圧力計を冷却塔ごとに備え、
前記複数個の各冷却塔の前記温度計により測定した冷却水出口温度により前記ファンの回転数を冷却塔ごとに制御し、前記圧力計により測定した水圧から定まる前記冷却塔に流入する冷却水流量が所定流量以下の場合に、前記ファンを停止することを特徴とする冷却塔群の省エネルギー運転方法。 - 冷凍機に供給する冷却水を冷却するための冷却塔と、
当該冷却塔を複数個並べて形成された冷却塔群であって、
前記冷却塔のうち、任意の2基の冷却塔に流量計が備わり、
前記任意の2基の冷却塔について当該流量値に応じたファンの回転数制御入力値をそれぞれ演算し、横軸に前記流量値、縦軸に前記ファン回転数制御入力値をとり、前記2基の冷却塔のこれらの値の交点を結んで比例直線を形成した座標を設け、前記任意の2基の冷却塔の流量値の差を当該2基の冷却塔の間の、冷却塔の数+1で割って隣接する冷却塔間の流量差を算出し、当該流量差によって前記冷却塔群の前記任意の2基の冷却塔以外の各冷却塔の流量値を算出し、当該各流量値を前記座標の比例直線に当てはめて各ファン回転数制御入力値を決定する制御装置を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の冷却塔群の省エネルギー運転方法に用いる冷却塔群。 - 冷凍機に供給する冷却水を冷却するためのファンを有する冷却塔と、
当該冷却塔を複数個並べて形成された冷却塔群であって、
前記冷却塔の冷却水出口温度を測定する温度計と、
前記冷却塔に流入する冷却水の水圧を計測するための圧力計を冷却塔ごとに備え、
前記複数個の冷却塔の前記温度計により測定した冷却水出口温度により前記ファンの回転数を冷却塔ごとに制御し、前記圧力計により測定した水圧から定まる前記冷却塔に流入する冷却水流量が所定流量以下の場合に、前記ファンを停止する制御装置を備えたことを特徴とする冷却塔群の省エネルギー運転方法に用いる冷却塔群。
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