JP4865397B2 - 熱源変流量制御装置および方法 - Google Patents

Description

この発明は、還ヘッダに戻される熱源水の流量（負荷流量）に基づいて熱源機に対して補機として設けられているポンプの回転数を制御する熱源変流量制御装置および方法に関するものである。

〔従来例１〕
図１８に従来の熱源システム（２次ポンプ方式の熱源システム）の計装図を示す（例えば、特許文献１参照）。同図において、１−１，１−２は熱源機、２−１，２−２は熱源機１−１，１−２への熱源水の循環通路に補機として各個に設けられた１次ポンプ、３は熱源機１−１，１−２からの熱源水を混合する往ヘッダ、４は往水管路、５は往ヘッダ３から往水管路４を介して送られてくる熱源水の供給を受ける外部負荷（空調機、ファンコイルなどの熱負荷）、６は還水管路、７は外部負荷５への熱源水の供給量をその負荷状態に応じて調整するバルブである。

８は外部負荷５において熱交換され還水管路６を介して送られてくる熱源水が戻される還ヘッダ、９は往ヘッダ３と還ヘッダ８とを連通させるバイパス管路、１０は往ヘッダ３から外部負荷５への熱源水の温度を往水温度ＴＳとして計測する往水温度センサ、１１は還ヘッダ８に戻される熱源水の温度を還水温度ＴＲとして計測する還水温度センサ、１２は還ヘッダ８に戻される熱源水の流量を負荷流量Ｆとして計測する流量計、１３は制御装置である。

往ヘッダ３は、第１の往ヘッダ３−１と第２の往ヘッダ３−２とから構成され、往ヘッダ３−１と３−２との間には、往ヘッダ３−１からの熱源水を往ヘッダ３−２へ圧送する２次ポンプ１４−１〜１４−３が設けられている。また、往ヘッダ３−１と往ヘッダ３−２との間には、バルブ１５と差圧計１６が設けられており、２次ポンプ１４−１〜１４−３、バルブ１５および差圧計１６に対しては２次ポンプ制御装置１７が設けられている。２次ポンプ制御装置１７は、流量計１２からの負荷流量Ｆを入力として２次ポンプ１４−１〜１４−３の運転台数を制御すると共に、差圧計１６が検出する往ヘッダ３−１と３−２との間の差圧ΔＰを一定に保つように、バルブ１５の開度を制御する。

この熱源システムにおいて、１次ポンプ２−１，２−２により圧送された送水は、熱源機１−１，１−２により熱源水とされ、往ヘッダ３において混合され、往水管路４を介して外部負荷５へ供給される。そして、外部負荷５において熱交換され、還水管路６を介して還ヘッダ８に戻され、再び１次ポンプ２−１，２−２によって圧送され、以上の経路を循環する。例えば、熱源機１−１，１−２を冷凍機とした場合、熱源水は冷水とされ、上述した経路を循環する。熱源機１−１，１−２を加熱機とした場合、熱源水は温水とされ、上述した経路を循環する。

なお、この熱源システムにおいて、１次ポンプ２−１，２−２は、熱源機１−１，１−２と連動してオン／オフ（運転／停止）される。また、熱源機１−１，１−２を冷凍機とする場合、熱源機１−１，１−２には補機として冷却塔１８−１，１８−２が設けられる。冷却塔１８（１８−１，１８−２）は、冷却水ポンプＧＰと冷却塔ファンＧＦとを備え、冷却塔ファンＧＦで生成される冷却水を冷却水ポンプＧＰによって熱源機１（１−１，１−２）へ圧送する。

また、この熱源システムにおいて、制御装置１３は、往水温度センサ１０からの往水温度ＴＳ，還水温度センサ１１からの還水温度ＴＲおよび流量計１２からの負荷流量Ｆとから、Ｆ×（ＴＲ−ＴＳ）＝Ｑとして現在の負荷熱量Ｑを求め、この求めた現在の負荷熱量Ｑに基づいて熱源機１−１，１−２の運転台数を制御する。

例えば、制御装置１３は、予め定められている運転順序テーブルに従い、負荷熱量Ｑが所定値Ｑ１に達するまでは指定順位１番の熱源機１−１を運転し、負荷熱量Ｑが所定値Ｑ１を越えれば、熱源機１−１に加えて指定順位２番の熱源機１−２の運転を開始する。なお、この熱源機１−１，１−２の運転中、熱源機１−１，１−２に対して設けられている１次ポンプ２−１，２−２は、定格回転で運転され、それぞれ一定の流量の熱源水を熱源機１−１，１−２に環流する。

この熱源システムでは、外部負荷５に供給される負荷流量Ｆに関係なく１次ポンプ２が一定流量の熱源水を熱源機１に環流するため、余剰な熱源水がバイパス管路９を流れるものとなり、１次ポンプ２による搬送動力の無駄が生じる。

〔従来例２〕
そこで、特許文献２では、図１９に示すように、１次ポンプ２−１，２−２にインバータ１９−１，１９−２を設け、１次ポンプ２−１，２−２の回転数を制御可能な構成としている。この熱源システムにおいて、制御装置１３（１３’）は、熱源機１−１，１−２が等能力（等容量）の場合、流量計１２によって計測された負荷流量Ｆを現在運転している熱源機１の運転台数ｎで除して按分流量Ｆｉを求め、この按分流量Ｆｉに応じて現在運転している熱源機１に対して設けられている１次ポンプ２の回転数を制御する。

例えば、図１９において、熱源機１−１，１−２が等能力の熱源機であり、２台運転中であるとする。また、１次ポンプ２−１，２−２の定格流量（定格ポンプ能力）をそれぞれ１００ｍ³ ／ｈ、流量計１２によって計測された負荷流量Ｆを１５０ｍ³ ／ｈとする。

この場合、制御装置１３は、負荷流量Ｆを熱源機１の運転台数２で除して按分流量Ｆｉ＝７５ｍ³ ／ｈを求め、熱源機１−１，１−２への熱源水の流量が７５ｍ³ ／ｈとなるように、すなわち熱源機１−１と１−２の負荷率が同じとなるように、インバータ１９−１，１９−２にインバータ出力（ＩＮＶ出力）を与え、１次ポンプ２−１，２−２の回転数を制御する。

これにより、運転中の熱源機１−１，１−２から出力される熱源水の流量の合計が１５０ｍ³ ／ｈとなり、計測された負荷流量Ｆと等しくなる。したがって、バイパス管路９に流れる熱源水の流量が零となって、搬送動力の無駄が生じず、省エネルギーが図られるものとなる。

特開２００２−８９９３５号公報 特開２００４−１０１１０４号公報

しかしながら、上述した従来例２の熱源システム（図１９）では、熱源機１−１と１−２の運転効率が異なる場合、運転効率が悪い熱源機での処理熱量が多くなり、トータルの熱源機の運転コストが増大するという問題があった。

例えば、図２０に示すように、熱源機１−１をターボ冷凍機、熱源機１−２を吸収式冷凍機とした場合、ターボ冷凍機の運転効率を示す成績係数（ＣＯＰ）は６程度であるのに対し、吸収式冷凍機のＣＯＰは１程度であり、熱源機１−１の方が熱源機１−２よりも格段に運転効率が良いものとなる。この場合、従来例２の熱源システムでは、運転効率の良し悪しに拘わらず、負荷率が同じとなるように熱源機１−１，１−２に均等に負荷流量が配分されるので、運転効率が悪い熱源機１−２での処理熱量が多くなり、トータルの熱源機の運転コストが増大する。

この問題は、熱源機１−１，１−２が等能力（等容量）である場合に限らず、異能力（異容量）である場合にも同様にして生じる。例えば、図２１に示すように、熱源機１−１と熱源機１−２との能力比が２：１であるとする。また、１次ポンプ２−１の定格ポンプ能力を２００ｍ³ ／ｈ、１次ポンプ２−２の定格ポンプ能力を１００ｍ³ ／ｈ、流量計１２によって計測された負荷流量Ｆを２１０ｍ³ ／ｈとする。この場合、制御装置１３’は、負荷流量Ｆを熱源機１−１と１−２との能力比で分配し、熱源機１−１への熱源水の流量を１４０ｍ³ ／ｈ、熱源機１−２への熱源水の流量を７０ｍ³ ／ｈとするように、１次ポンプ２−１，２−２の回転数を制御する。これにより、負荷率が同じとなるように熱源機１−１，１−２に均等に負荷流量が配分される。ここで、例えば、熱源機１−１をターボ冷凍機、熱源機１−２を吸収式冷凍機とすると、運転効率が悪い熱源機１−２（吸収式冷凍機）での処理熱量が多くなり、トータルの熱源機の運転コストが増大する。

また、熱源機１−１，１−２の内、一方を部分負荷時の運転効率が良い熱源機とし、他方を最大負荷時の運転効率が良い熱源機としたような場合にも、トータルの熱源機の運転コストが増大するという問題が生じる。例えば、圧縮機にインバータを付設したインバータ式のターボ冷凍機（以下、ＩＮＶターボ冷凍機と呼ぶ）は、一般的に部分負荷時の運転効率が良くなるという特性（図２２参照）を持っている。これに対して、通常のターボ冷凍機（定速のターボ冷凍機（以下、単にターボ冷凍機と呼ぶ））は、最大負荷時の運転効率が最も良いという特性（図２３参照）を持っている。ここで、例えば、図２４に示すように、熱源機１−１をＩＮＶターボ冷凍機、熱源機１−２をターボ冷凍機とし、負荷率が同じとなるように熱源機１−１，１−２に均等に負荷流量Ｆを配分すると、負荷率が高い場合には熱源機１−１の運転効率が悪くなり、負荷率が低い場合には熱源機１−２の運転効率が悪くなり、トータルの熱源機の運転コストが増大する。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、トータルの熱源機の運転コストを低減することが可能な熱源変流量制御装置および方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、少なくとも１台は運転効率が異なる第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の熱源機と、この第１〜第Ｎの熱源機に対して補機として各個に設けられた少なくとも１台は流量の制御が可能な第１〜第Ｎのポンプと、第１〜第Ｎの熱源機からの熱源水を受ける往ヘッダと、この往ヘッダから送水される熱源水の供給を受ける外部負荷と、この外部負荷において熱交換された熱源水を第１〜第Ｎのポンプを介して第１〜第Ｎの熱源機に戻す還ヘッダと、往ヘッダと還ヘッダとを連通するバイパス管路と、外部負荷において熱交換された熱源水の流量を負荷流量として計測する流量計とを備えた熱源システムに用いられ、負荷流量に基づいて第１〜第Ｎのポンプからの第１〜第Ｎの熱源機への熱源水の流量を制御する熱源変流量制御装置において、第１〜第Ｎの熱源機の少なくとも２つが同時に運転される場合、その運転される熱源機の運転効率に応じて、負荷流量を同時に運転される熱源機への熱源水の流量として配分する負荷流量配分手段を備え、熱源システムは、第１〜第Ｎの熱源機として運転効率が異なる第１および第２の熱源機を備え、負荷流量配分手段は、第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、運転効率が良い方の熱源機に、負荷流量をその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く配分することを特徴とする。この発明では、運転効率が異なる第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、運転効率が良い方の熱源機に、その熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く負荷流量を配分する。これにより、運転効率が悪い熱源機での処理熱量が減り、運転効率が良い熱源機での処理熱量が増え、トータルの熱源機の運転コストが低減する。

また、本発明は、少なくとも１台は運転効率が異なる第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の熱源機と、この第１〜第Ｎの熱源機に対して補機として各個に設けられた少なくとも１台は流量の制御が可能な第１〜第Ｎのポンプと、第１〜第Ｎの熱源機からの熱源水を受ける往ヘッダと、この往ヘッダから送水される熱源水の供給を受ける外部負荷と、この外部負荷において熱交換された熱源水を第１〜第Ｎのポンプを介して第１〜第Ｎの熱源機に戻す還ヘッダと、往ヘッダと還ヘッダとを連通するバイパス管路と、外部負荷において熱交換された熱源水の流量を負荷流量として計測する流量計とを備えた熱源システムに用いられ、負荷流量に基づいて第１〜第Ｎのポンプからの第１〜第Ｎの熱源機への熱源水の流量を制御する熱源変流量制御装置において、第１〜第Ｎの熱源機の少なくとも２つが同時に運転される場合、その運転される熱源機の運転効率に応じて、負荷流量を同時に運転される熱源機への熱源水の流量として配分する負荷流量配分手段を備え、熱源システムは、第１〜第Ｎの熱源機として部分負荷時の運転効率が良い第１の熱源機および最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機を備え、負荷流量配分手段は、第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機に、負荷流量をその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く配分することを特徴とする。この発明では、部分負荷時の運転効率が良い第１の熱源機と最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機とが同時に運転される場合、最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機に、その熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く負荷流量を配分する。これにより、最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機の負荷率が上がり、部分負荷時の運転効率が良い第１の熱源機の負荷率が下がり、第１の熱源機と第２の熱源機がともに運転効率が良い状態で能力を発揮し、トータルの熱源機の運転コストが低減する。

なお、本発明において、第２の熱源機に負荷流量を多く配分するか否かの判断は、第１の熱源機へ入る放熱熱媒の温度に基づいて行うようにするとよい。例えば、ＩＮＶターボ冷凍機は、部分負荷時の運転効率が良い熱源機であるが、放熱熱媒（例えば、冷却塔からの冷却水）の温度が高くなると、部分負荷時の運転効率が落ち、ターボ冷凍機と同じような最大負荷時の運転効率が良い特性となる傾向がある。そこで、第１の熱源機としてＩＮＶターボ冷凍機を用いるような場合には、例えば、第１の熱源機へ入る放熱熱媒の温度に閾値を定め、放熱熱媒の温度が閾値を超えた場合、第２の熱源機に負荷流量を多く配分するのを止め、負荷率を同じとするように第１の熱源機と第２の熱源機に均等に負荷流量を配分するようにする。

なお、放熱熱媒の温度に対する閾値を細かく定め、第２の熱源機に負荷流量を多く配分するのを止めた場合、放熱熱媒の温度に応じて、負荷率を同じとするように第１の熱源機と第２の熱源機に均等に負荷流量を配分するようしたり、第２の熱源機に負荷流量を多く配分するようにしたりしてもよい。また、ＩＮＶターボ冷凍機以外でも、放熱熱媒の温度によって運転効率が大きく変わる冷凍機があり、第１の熱源機は部分負荷時の運転効率が良い熱源機に限られるものではない。また、放熱装置からの放熱熱媒は、冷却塔からの冷却水（水冷）に限られるものではなく、熱源機中の凝縮器を空気によって冷却（空冷）する場合も考えられる。また、本発明において、放熱熱媒の温度は、その放熱媒体の温度を直接検出するようにしてもよいが、外気の温度と外気の湿度とから外気エンタルピを求め、この外気エンタルピなどから演算によって求めるようにしてもよい。

また、本発明は、熱源変流量制御装置としてではなく、熱源変流量制御方法としても実現することが可能である。また、本発明は、２次ポンプ方式の熱源システムへの適用に限らず、２次ポンプを用いない１次ポンプ方式の熱源システムでも同様にして適用することが可能である。また、本発明において、熱源機は、ターボ冷凍機、吸収式冷凍機、ＩＮＶターボ冷凍機に限られるものではなく、他にも色々な種類の冷凍機の使用が考えられる。また、熱源機を加熱機や熱交換器などとしてもよく、加熱機や熱交換器とした場合も冷凍機と同様、色々な種類のものの使用が考えられる。

また、本発明において、第１〜第Ｎの熱源機に補機として設ける第１〜第Ｎのポンプは、少なくとも１台が回転数の制御が可能なポンプであればよい。すなわち、第１〜第Ｎのポンプには、インバータ制御しない回転数が一定のポンプが含まれていてもよい。例えば、第１の熱源機をターボ冷凍機、第２の熱源機を吸収式冷凍機とするような場合、第１の熱源機に対して補機として設ける第１のポンプを回転数一定のポンプとし、第２の熱源機に対して補機として設ける第２のポンプを回転数の制御が可能なポンプとする。この場合、第１の熱源機のみの運転時は、第１のポンプをオンとして、一定の流量の熱源水を第１の熱源機に送る。また、第１の熱源機と第２の熱源機との同時運転時には、第１のポンプをオンとしたまま、第２のポンプの回転数を負荷流量に応じて制御するようにする。このようにしても、第１の熱源機と第２の熱源機との同時運転時、運転効率が良い第１の熱源機に負荷流量が多く配分されるようになり、トータルの熱源機の運転コストが低減する。

本発明によれば、運転効率が異なる第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、運転効率が良い方の熱源機にその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く負荷流量を配分するようにしたり、部分負荷時の運転効率が良い第１の熱源機と最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機とが同時に運転される場合、最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機にその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く負荷流量を配分するようにして、トータルの熱源機の運転コストを低減することが可能となる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は本発明に係る熱源変流量制御装置を含む熱源システムの一実施の形態を示す計装図である。同図において、図１９と同一符号は図１９を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。

この熱源システムは、その基本的な構成において、図１９に示した従来の熱源システムと変わるところはない。この実施の形態においても、１次ポンプ２−１，２−２にインバータ１９−１，１９−２を設け、このインバータ１９−１，１９−２へ制御装置１３からＩＮＶ出力を与え、１次ポンプ２−１，２−２の回転数を制御するようにしている。両者の異なる点は制御装置１３の機能にある。以下、従来の熱源システムにおける制御装置１３’と区別するために、本実施の形態における制御装置１３を制御装置１３Ａとして説明を進める。

制御装置１３Ａは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。制御装置１３Ａには、従来の制御装置１３’と同様に、往水温度センサ１０からの往水温度ＴＳ、還水温度センサ１１からの還水温度ＴＲ、流量計１２からの負荷流量Ｆが与えられる。また、制御装置１３Ａは、その特徴的な機能の１つとして、熱源機１−１，１−２の運転効率に応じて負荷流量Ｆを熱源機１−１，１−２への熱源水の流量として配分する最適負荷流量配分機能を有している。

なお、この実施の形態１において、熱源機１−１はターボ冷凍機、熱源機１−２は吸収式冷凍機とする。前述したように、ターボ冷凍機のＣＯＰは６程度であるのに対し、吸収式冷凍機のＣＯＰは１程度であり、熱源機１−１の方が熱源機１−２よりも格段に運転効率が良い。

また、この実施の形態１において、熱源機１−１，１−２は等能力（等容量）の熱源機であり、１次ポンプ２−１，２−２の定格ポンプ能力はそれぞれ１００ｍ³ ／ｈとする。
また、この実施の形態１において、熱源機１−１，１−２に対しては、凍結などによる異常停止を防ぐために、最低の通過流量（最低流量）が定められているものとする。この例では、熱源機１−１の最低流量をα１、熱源機１−２の最低流量をα２とし、α１＝α２＝５０ｍ³ ／ｈとされているものとする。

また、この実施の形態１において、制御装置１３Ａは、負荷熱量Ｑに基づく熱源機の運転台数制御機能を有しているが、負荷流量Ｆに基づいて熱源機の運転台数を制御するようにしてもよい。また、制御装置１３Ａではなく、別の制御装置（図示せず）に運転台数制御機能持たせてもよく、オペレータが手動で熱源機の運転台数を指示するようにしてもよい。

〔最適負荷流量配分〕
図２に制御装置１３Ａが有する最適負荷流量配分機能のフローチャートを示す。以下、このフローチャートに従って、制御装置１３Ａが有する最適負荷流量配分機能について説明する。なお、このフローチャートの処理は、定周期で繰り返し実行される。

制御装置１３Ａは、ステップ１０１において、流量計１２によって計測された負荷流量Ｆを取り込む。そして、現在の運転機器（熱源機）を判断する（ステップ１０２）。

〔１台運転時（ターボ冷凍機）〕
ここで、運転台数の制御により、例えばターボ冷凍機１−１のみに運転指示が出されていたとする。この場合、制御装置１３Ａは、ステップ１０１で計測した負荷流量Ｆとターボ冷凍機の最低流量α１とを比較し（ステップ１０３）、負荷流量ＦがＦ≦α１であれば（ステップ１０３のＹＥＳ）、ターボ冷凍機１−１への熱源水の流量をα１とする（ステップ１０４）。これにより、制御装置１３Ａから１次ポンプ２−１へＩＮＶ出力が与えられ、１次ポンプ２−１の回転数が調整されて、１次ポンプ２−１からターボ冷凍機１−１へ最低流量α１の熱源水が還流されるものとなる（図３（ａ）に示すｔ１〜ｔ２点）。

これに対し、負荷流量ＦがＦ＞α１であれば（ステップ１０３のＮＯ）、負荷流量Ｆをターボ冷凍機１−１への熱源水の流量とする（ステップ１０５）。これにより、制御装置１３Ａから１次ポンプ２−１へＩＮＶ出力が与えられ、１次ポンプ２−１の回転数が調整されて、１次ポンプ２−１からターボ冷凍機１−１へ負荷流量Ｆの熱源水が還流されるものとなる（図３（ａ）に示すｔ２〜ｔ３点）。

〔２台運転時（ターボ冷凍機＋吸収式冷凍機）〕
一方、運転台数の制御により、ターボ冷凍機１−１と吸収式冷凍機１−２の両方に運転指示が出されていたとする。この場合、制御装置１３Ａは、ステップ１０１で計測した負荷流量Ｆからターボ冷凍機１−１の最低流量α１と吸収式冷凍機１−２の最低流量α２との合計値を差し引き（Ｆ−（α１＋α２））、変流量ΔＦを求める（ステップ１０９）。

そして、この変流量ΔＦにターボ冷凍機１−１の最低流量α１を加算して比較流量Ｆ１（Ｆ１＝ΔＦ＋α１）を求め（ステップ１１０）、この比較流量Ｆ１が１次ポンプ２−１の定格ポンプ能力である１００ｍ³ ／ｈを超えるまでは（ステップ１１１のＮＯ）、ステップ１１２，１１３へ進み、負荷流量Ｆから吸収式冷凍機１−２の最低流量α２を差し引いた値をターボ冷凍機１−１への熱源水の流量とし、残りを吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量とする。

これにより、運転効率が悪い吸収式冷凍機１−２への最低流量α２を確保した状態で（図３（ｂ）に示すｔ３〜ｔ４点）、運転効率が良いターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆが多く配分（按分流量よりも多く配分）されるものとなり（図３（ａ）に示すｔ３〜ｔ４点）、運転効率が悪い吸収式冷凍機１−２での処理熱量が減り、運転効率が良いターボ冷凍機１−１での処理熱量が増え、トータルの熱源機の運転コストが低減する。

制御装置１３Ａは、比較流量Ｆ１が１００ｍ³ ／ｈを超えると、ステップ１１１のＹＥＳに応じてステップ１１４，１１５へ進み、ターボ冷凍機１−１への熱源水の流量を１次ポンプ２−１の定格ポンプ能力である１００ｍ³ ／ｈとし、この１００ｍ³ ／ｈを負荷流量Ｆから差し引いた残りを吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量とする。

これにより、ターボ冷凍機１−１への熱源水の流量が１次ポンプ２−１の定格ポンプ能力に達した後は、その状態を維持しつつ（図３（ａ）に示すｔ４〜ｔ５点）、負荷流量Ｆの増大に伴って吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量が増加して行く（図３（ｂ）に示すｔ４〜ｔ５点）。この場合でも、運転効率が良いターボ冷凍機１−１に負荷流量Ｆが多く配分されており、トータルの熱源機の運転コストが低減されることは同じである。

図３（ｃ）に、参考として、１次ポンプ２−１からのターボ冷凍機１−１へのポンプ流量の推移（特性Ｉ）と、１次ポンプ２−２からの吸収式冷凍機１−２へのポンプ流量の推移（特性II）と、１次ポンプ２−１と２−２とを合わせた合成ポンプ流量の推移（特性III ）を示す。この図からも、ターボ冷凍機１−１と吸収式冷凍機１−２との同時運転時、運転効率が良いターボ冷凍機１−１に負荷流量Ｆが多く配分されていることが分かる（図３（ｃ）に示すｔ３〜ｔ５点）。

〔１台運転時（吸収式冷凍機）〕
なお、上述した１台運転時の説明では、ターボ冷凍機１−１のみに運転指示が出されていたものとして説明したが、運転台数の制御ロジックによっては、またオペレータが手動で熱源機の運転台数を指示するような場合には、吸収式冷凍機１−２のみに運転指示が出されることがある。

この場合、制御装置１３Ａは、ステップ１０１で計測した負荷流量Ｆと吸収式冷凍機１−２の最低流量α２とを比較し（ステップ１０６）、負荷流量ＦがＦ≦α２であれば（ステップ１０６のＹＥＳ）、吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量をα２とする（ステップ１０７）。これに対し、負荷流量ＦがＦ＞α２であれば（ステップ１０６のＮＯ）、負荷流量Ｆを吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量とする（ステップ１０８）。

図４に１台目の熱源機として吸収式冷凍機１−２が運転された場合のポンプ流量の推移を示す。このような場合でも、ターボ冷凍機１−１と吸収式冷凍機１−２との同時運転時、運転効率が良いターボ冷凍機１−１に負荷流量Ｆが多く配分される（図４（ｃ）に示すｔ３〜ｔ５点）。

〔実施の形態２〕
実施の形態１では、熱源機１−１をターボ冷凍機、熱源機１−２を吸収式冷凍機としたが、実施の形態２では、図５に示すように、熱源機１−１をＩＮＶターボ冷凍機、熱源機１−２をターボ冷凍機（定速のターボ冷凍機）とする。前述したように、ＩＮＶターボ冷凍機は、一般的に部分負荷時の運転効率が良くなるという特性を持っている。これに対して、ターボ冷凍機は、最大負荷時の運転効率が最も良いという特性を持っている。

また、熱源機１−１，１−２は等能力（等容量）の熱源機であり、１次ポンプ２−１，２−２の定格ポンプ能力はそれぞれ１００ｍ³ ／ｈとする。また、熱源機１−１の最低流量をβ１、熱源機１−２の最低流量をβ２とし、β１＝β２＝５０ｍ³ ／ｈとされているものとする。また、実施の形態１における制御装置１３Ａと区別するために、実施の形態２における制御装置１３を制御装置１３Ｂとして説明を進める。

〔最適負荷流量配分〕
図６に制御装置１３Ｂが有する最適負荷流量配分機能のフローチャートを示す。制御装置１３Ｂは、ステップ２０１において、流量計１２によって計測された負荷流量Ｆを取り込む。そして、現在の運転機器（熱源機）を判断する（ステップ２０２）。

〔１台運転時（ターボ冷凍機）〕
ここで、運転台数の制御により、例えばＩＮＶターボ冷凍機１−１のみに運転指示が出されていたとする。この場合、制御装置１３Ｂは、ステップ２０１で計測した負荷流量ＦとＩＮＶターボ冷凍機１−１の最低流量β１とを比較し（ステップ２０３）、負荷流量ＦがＦ≦β１であれば（ステップ２０３のＹＥＳ）、ＩＮＶターボ冷凍機１−１への熱源水の流量をβ１とする（ステップ２０４）。これにより、制御装置１３Ｂから１次ポンプ２−１へＩＮＶ出力が与えられ、１次ポンプ２−１の回転数が調整されて、１次ポンプ２−１からＩＮＶターボ冷凍機１−１へ最低流量β１の熱源水が還流されるものとなる（図７（ａ）に示すｔ１〜ｔ２点）。

これに対し、負荷流量ＦがＦ＞β１であれば（ステップ２０３のＮＯ）、負荷流量ＦをＩＮＶターボ冷凍機１−１への熱源水の流量とする（ステップ２０５）。これにより、制御装置１３Ｂから１次ポンプ２−１へＩＮＶ出力が与えられ、１次ポンプ２−１の回転数が調整されて、１次ポンプ２−１からＩＮＶターボ冷凍機１−１へ負荷流量Ｆの熱源水が還流されるものとなる（図７（ａ）に示すｔ２〜ｔ３点）。

〔２台運転時（ＩＮＶターボ冷凍機＋ターボ冷凍機）〕
一方、運転台数の制御により、ＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２の両方に運転指示が出されていたとする。この場合、制御装置１３Ｂは、ステップ２０１で計測した負荷流量ＦからＩＮＶターボ冷凍機１−１の最低流量β１とターボ冷凍機１−２の最低流量β２との合計値を差し引き（Ｆ−（β１＋β２））、変流量ΔＦを求める（ステップ２０９）。

そして、この変流量ΔＦにターボ冷凍機１−２の最低流量β２を加算して比較流量Ｆ２（Ｆ２＝ΔＦ＋β２）を求め（ステップ２１０）、この比較流量Ｆ２が１次ポンプ２−２の定格ポンプ能力である１００ｍ³ ／ｈを超えるまでは（ステップ２１１のＮＯ）、ステップ２１２，２１３へ進み、負荷流量ＦからＩＮＶターボ冷凍機１−１の最低流量β１を差し引いた値をターボ冷凍機１−２への熱源水の流量とし、残りをＩＮＶターボ冷凍機１−１への熱源水の流量とする。

これにより、ＩＮＶターボ冷凍機１−１への最低流量β１を確保した状態で（図７（ａ）に示すｔ３〜ｔ４点）、ターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆが多く配分（按分流量よりも多く配分）されるものとなり（図７（ｂ）に示すｔ３〜ｔ４点）、最大負荷時の効率が良いターボ冷凍機１−２の負荷率が上がり、部分負荷時の効率が良いＩＮＶターボ冷凍機１−１の負荷率が下がり、ＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２がともに運転効率が良い状態で能力を発揮し、トータルの熱源機の運転コストが低減する。

制御装置１３Ｂは、比較流量Ｆ２が１００ｍ³ ／ｈを超えると、ステップ２１１のＹＥＳに応じてステップ２１４，２１５へ進み、ターボ冷凍機１−２への熱源水の流量を１次ポンプ２−２の定格ポンプ能力である１００ｍ³ ／ｈとし、この１００ｍ³ ／ｈを負荷流量Ｆから差し引いた残りをＩＮＶターボ冷凍機１−１への熱源水の流量とする。

これにより、ターボ冷凍機１−２への熱源水の流量が１次ポンプ２−２の定格ポンプ能力に達した後は（図７（ｂ）に示すｔ４〜ｔ５点）、負荷流量Ｆの増大に伴ってＩＮＶターボ冷凍機１−１への熱源水の流量が増加して行く（図７（ａ）に示すｔ４〜ｔ５点）。この場合でも、最大負荷時の運転効率が良いターボ冷凍機１−２には負荷流量Ｆが多く配分されており、トータルの熱源機の運転コストが低減されることは同じである。

図７（ｃ）に、参考として、１次ポンプ２−１からのＩＮＶターボ冷凍機１−１へのポンプ流量の推移（特性Ｉ）と、１次ポンプ２−２からのターボ冷凍機１−２へのポンプ流量の推移（特性II）と、１次ポンプ２−１と２−２とを合わせた合成ポンプ流量の推移（特性III ）を示す。この図からも、ＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２との同時運転時、最大負荷時の運転効率が良いターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆが多く配分されていることが分かる（図７（ｃ）に示すｔ３〜ｔ５点）。

〔１台運転時（ターボ冷凍機）〕
なお、上述した１台運転時の説明では、ＩＮＶターボ冷凍機１−１のみに運転指示が出されていたものとして説明したが、運転台数の制御ロジックによっては、またオペレータが手動で熱源機の運転台数を指示するような場合には、ターボ冷凍機１−２のみに運転指示が出されることがある。

この場合、制御装置１３Ｂは、ステップ２０１で計測した負荷流量Ｆとターボ冷凍機１−２の最低流量β２とを比較し（ステップ２０６）、負荷流量ＦがＦ≦β２であれば（ステップ２０６のＹＥＳ）、ターボ冷凍機１−２への熱源水の流量をβ２とする（ステップ２０７）。これに対し、負荷流量ＦがＦ＞β２であれば（ステップ２０６のＮＯ）、負荷流量Ｆをターボ冷凍機１−２への熱源水の流量とする（ステップ２０８）。

図８に１台目の熱源機としてターボ冷凍機１−２が運転された場合のポンプ流量の推移を示す。このような場合でも、ＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２との同時運転時、最大負荷時の運転効率が良いターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆが多く配分されるものとなる（図８（ｃ）に示すｔ３〜ｔ５点）。

〔実施の形態３〕
実施の形態１（図１）では、１次ポンプ２−１，２−２にインバータ１９−１，１９−２を設け、このインバータ１９−２，１９−２へ制御装置１３ＡからＩＮＶ出力を与え、１次ポンプ２−１，２−２の回転数を制御するようにした。これに対し、実施の形態３では、図９に示すように、１次ポンプ２−１をインバータを用いない回転数が一定のポンプとし、ターボ冷凍機１−１に連動してオン／オフ（運転／停止）させるようにする。１次ポンプ２−２は、実施の形態１と同様に、回転数の制御が可能なポンプとする。

なお、実施の形態１における制御装置１３Ａと区別するために、実施の形態３における制御装置１３を制御装置１３Ｃとして説明を続ける。また、この実施の形態３では、吸収式冷凍機１−２の最低流量をαとし、α＝５０ｍ³ ／ｈと定められているものとする。

〔最適負荷流量配分〕
図１０に制御装置１３Ｃが有する最適負荷流量配分機能のフローチャートを示す。制御装置１３Ｃは、ステップ３０１において、流量計１２によって計測された負荷流量Ｆを取り込む。そして、現在の運転機器（熱源機）を判断する（ステップ３０２）。

〔１台運転時（ターボ冷凍機）〕
ここで、運転台数の制御により、例えばターボ冷凍機１−１のみに運転指示が出されていたとする。この場合、制御装置１３Ｃは、そのままの状態を維持する。すなわち、この場合、運転台数の制御により、ターボ冷凍機１−１が運転され、これに連動して１次ポンプ２−１がオンとされている。これにより、ターボ冷凍機１−１には１次ポンプ２−１から１００ｍ³ ／ｈの熱源水が還流されており、この状態を維持する（図１１（ａ）に示すｔ１〜ｔ３点）。

〔２台運転時（ターボ冷凍機＋吸収式冷凍機）〕
一方、運転台数の制御により、ターボ冷凍機１−１と吸収式冷凍機１−２の両方に運転指示が出されていたとする。この場合、制御装置１３Ｃは、比較流量Ｆ３を「Ｆ３＝１００ｍ³ ／ｈ＋α」として求め（ステップ３０６）、負荷流量Ｆが比較流量Ｆ３を超えるまでは（ステップ３０７のＮＯ）、吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量をαとする（ステップ３０８、図１１（ｂ）に示すｔ３〜ｔ４点）。負荷流量Ｆが比較流量Ｆ３を超えると（ステップ３０７のＹＥＳ）、吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量を「Ｆ−１００ｍ³ ／ｈ」とする（ステップ３０９、図１１（ｂ）に示すｔ４〜ｔ５点）。

これにより、ターボ冷凍機１−１と吸収式冷凍機１−２との２台運転時、ターボ冷凍機１−１に負荷流量Ｆが多く配分されるものとなり（図１１（ｃ）に示すｔ３〜ｔ５点）、運転効率が悪い吸収式冷凍機１−２での処理熱量が減り、運転効率が良いターボ冷凍機１−１での処理熱量が増え、トータルの熱源機の運転コストが低減する。

〔１台運転時（吸収式冷凍機）〕
吸収式冷凍機１−２のみに運転指示が出されている場合、制御装置１３Ｃは、ステップ３０１で計測した負荷流量Ｆと吸収式冷凍機１−２の最低流量αとを比較し（ステップ３０３）、負荷流量ＦがＦ≦αであれば（ステップ３０３のＹＥＳ）、吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量をαとする（ステップ３０４）。これに対し、負荷流量ＦがＦ＞αであれば（ステップ３０３のＮＯ）、負荷流量Ｆを吸収式冷凍機１−２への熱源水の流量とする（ステップ３０５）。

図１２に１台目の熱源機として吸収式冷凍機１−２が運転された場合のポンプ流量の推移を示す。このような場合でも、ターボ冷凍機１−１と吸収式冷凍機１−２との同時運転時、運転効率が良いターボ冷凍機１−１に負荷流量Ｆが多く配分されるものとなる（図１２（ｃ）に示すｔ３〜ｔ５点）。

〔実施の形態４〕
実施の形態２（図５）では、熱源機１−１を部分負荷時の運転効率が良いＩＮＶターボ冷凍機、熱源機１−２を最大負荷時の運転効率が良いターボ冷凍機とし、熱源機１−１と１−２との同時運転時、最大負荷時の運転効率が良い熱源機１−２に負荷流量Ｆを多く配分するようにした。

前述したように、ＩＮＶターボ冷凍機は、一般的に部分負荷時の運転効率が良くなるという特性を持っている。これに対して、ターボ冷凍機は、最大負荷時の運転効率が最も良いという特性を持っている。この冷凍機が持つ運転効率の特性は、冷凍機に入る冷却塔からの冷却水の温度（冷却水入口温度）によって変化する。

図１３にＩＮＶターボ冷凍機の冷却水入口温度をパラメータとする運転効率の特性の変化を示す。図１４にターボ冷凍機の冷却水入口温度をパラメータとする運転効率の特性の変化を示す。図１３に示す特性の変化から分かるように、ＩＮＶターボ冷凍機では、冷却水入口温度が高くなると、部分負荷時の運転効率が落ち、ターボ冷凍機と同じような最大負荷時の運転効率が良い特性となる傾向がある。

そこで、実施の形態４では、ＩＮＶターボ冷凍機１−１へ入る冷却塔１８−１からの冷却水入口温度Ｔｃｗを計測するようにし、ＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２との同時運転時、ＩＮＶターボ冷凍機１−１への冷却水入口温度Ｔｃｗが閾値Ｔ０（例えば、Ｔ０＝２９℃）を超えた場合、最大負荷時の運転効率が良いターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆを多く配分するのを止め、負荷率を同じとするようにＩＮＶターボ冷凍機１−１と１−２に均等に負荷流量Ｆを配分するようにする。すなわち、Ｔｃｗ≦Ｔ０の場合は、最大負荷時の運転効率が良いターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆを多く配分するようにし（ターボ冷凍機優先）、Ｔ０＜Ｔｃｗの場合は、ターボ冷凍機優先を無効とし、負荷流量Ｆを均等に配分する按分方式とする。

図１５に実施の形態４の熱源システムの計装図を示す。この熱源システムは、基本的な構成において図５に示した熱源システムと同じであるが、ＩＮＶターボ冷凍機１−１に入る冷却塔１８−２からの冷却水入口温度Ｔｃｗを温度計２０によって計測し、制御装置１３（１３Ｄ）に与えるようにしている。また、制御装置１３Ｄは、ＩＮＶターボ冷凍機１−１への冷却水入口温度Ｔｃｗに基づいて、ターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆを多く配分するか否かを判断する機能を備えている。

図１６に制御装置１３Ｄが有する最適負荷流量配分機能のフローチャートを示す。制御装置１３Ｄは、ＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２との同時運転時、冷却水入口温度ＴｃｗがＴ０を超えているか否かをチェックする（ステップ４１０）。ここで、冷却水入口温度ＴｃｗがＴ０を超えていなければ（ステップ４１０のＮＯ）、図６に示したステップ２０９〜２１５に対応するステップ４１１〜４１７の処理により、最大負荷時の運転効率が良いターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆを多く配分するようにする。

冷却水入口温度ＴｃｗがＴ０を超えていれば（ステップ４１０のＹＥＳ）、負荷流量Ｆが（β１＋β２）以上であるか否かをチェックし（ステップ４１８）、Ｆ＜（β１＋β２）であれば、ターボ冷凍機１−２への熱源水の流量をβ２とし（ステップ４１９）、ＩＮＶターボ冷凍機１−１への熱源水の流量をβ１とする（ステップ４２０）。（β１＋β２）≦Ｆであれば、ＩＮＶターボ冷凍機１−１およびターボ冷凍機１−２への熱源水の流量を共にＦ／２とする（ステップ４２１，４２２）。

図１７に冷却水入口温度ＴｃｗがＴ０を超えていた場合のポンプ流量の推移を示す。この図からも分かるように、実施の形態４では、冷却水入口温度ＴｃｗがＴ０を超えていた場合、ＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２との同時運転時、按分方式でＩＮＶターボ冷凍機１−１とターボ冷凍機１−２に熱源水が還流されるものとなる。これにより、冷却水入口温度Ｔｃｗが高くなってＩＮＶターボ冷凍機１−１の運転効率の特性が変化しても、この運転効率の特性の変化に対応して、トータルの熱源機の運転コストを低減することが可能となる。

なお、上述した実施の形態４では、Ｔｃｗ≦Ｔ０の場合にターボ冷凍機優先、Ｔｃｗ＞Ｔ０の場合に按分方式としたが、冷却水入口温度の閾値として第１の閾値Ｔ１と第２の閾値Ｔ２とを定め（Ｔ１＜Ｔ２）、Ｔｃｗ≦Ｔ１の時にはターボ冷凍機優先、Ｔ１≦Ｔｃｗ＜Ｔ２の時には按分方式、Ｔ２≦Ｔｃｗの時にはＩＮＶターボ冷凍機優先とするなどとしてもよい。すなわち、Ｔｃｗ＞Ｔ１の場合にはターボ冷凍機優先とするのを止め、Ｔ１≦Ｔｃｗ＜Ｔ２の時には按分方式、Ｔ２≦Ｔｃｗの時にはＩＮＶターボ冷凍機優先とするようにしてもよい。この場合も、ＩＮＶターボ冷凍機１−１への冷却水入口温度Ｔｃｗに基づいて、ターボ冷凍機１−２に負荷流量Ｆを多く配分するか否かを判断していることに変わりはない。

また、上述した実施の形態４では、冷却塔１８からの熱源機１への冷却水入口温度Ｔｃｗを温度計２０によって計測するようにしたが、外気の温度と外気の湿度を計測するようにし、計測した外気の温度と外気の湿度とから外気エンタルピを求め、この外気エンタルピと冷却塔１８のファンの能力などから演算によって冷却水入口温度Ｔｃｗを求めるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態４では、冷却塔１８からの冷却水を熱源機１へ供給するようにしたが（水冷方式（放熱熱媒：水））、熱源機１中の凝縮器を空気で冷却（空冷方式（放熱熱媒：空気））する場合もある。空冷方式とする場合、熱源機１に入る空気の温度を冷却空気入口温度として計測する。

また、上述した実施の形態１〜４では、ポンプ２にインバータ１９を設け、ポンプ２の回転数をＩＮＶ出力により調整することによって熱源機１への流量を制御するようにしたが、例えばポンプ２の前段にバルブを設け、このバルブを制御することによって熱源機１への流量を制御するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態１〜４では、熱源機１−１と１−２を等能力（等容量）としたが、異能力（異容量）である場合にも同様にして本発明を適用することが可能である。例えば、実施の形態１で熱源機１−１と１−２を異能力とした場合、熱源機１−１と１−２との同時運転時、運転効率が良い熱源機１−１に熱源機１−１の容量に応じた按分流量よりも多く負荷流量Ｆを配分するようにする。実施の形態２で熱源機１−１と１−２を異能力とした場合、熱源機１−１と１−２との同時運転時、最大負荷時の運転効率が良い熱源機１−２に熱源機１−２の容量に応じた按分流量よりも多く負荷流量Ｆを配分するようにする。

また、上述した実施の形態１〜４は、２次ポンプ方式の熱源システムへの適用例として説明したが、２次ポンプを用いない１次ポンプ方式の熱源システムでも同様にして適用することが可能である。また、上述した実施の形態１〜４は、説明を簡単とするために熱源機１を２台としたシステムとしたが、熱源機１を３台以上とするシステムでも同様にして適用することが可能である。熱源機１を３台以上とするシステムにおいて、同種の熱源機が存在する場合には、負荷流量を按分するようにして対応すればよい。

また、熱源機１は、ターボ冷凍機、吸収式冷凍機、ＩＮＶターボ冷凍機に限られるものではなく、他にも色々な種類の冷凍機の使用が考えられる。また、熱源機１を加熱機や熱交換器などとしてもよく、加熱機や熱交換器とした場合も冷凍機と同様、色々な種類のものの使用が考えられる。
また、外部負荷５としては、空調機やファンコイルユニットなどの熱負荷の他、地域冷暖房の需要家なども考えられる。但し、地域冷暖房の需要家を外部負荷とした場合、実施の形態１〜４で示した熱源システムの基本構成は若干異なるものとなる。

本発明に係る熱源変流量制御装置を含む熱源システムの一実施の形態（実施の形態１）を示す計装図である。 実施の形態１の熱源システムにおける制御装置が有する最適負荷流量配分機能を示すフローチャートである。 図２に示したフローチャートに従う最適負荷流量配分を説明する図（１台目に運転された熱源機がターボ冷凍機であった場合）である。 図２に示したフローチャートに従う最適負荷流量配分を説明する図（１台目に運転された熱源機が吸収式冷凍機であった場合）である。 本発明に係る熱源変流量制御装置を含む熱源システムの他の実施の形態（実施の形態２）を示す計装図である。 実施の形態２の熱源システムにおける制御装置が有する最適負荷流量配分機能を示すフローチャートである。 図６に示したフローチャートに従う最適負荷流量配分を説明する図（１台目に運転された熱源機がＩＮＶターボ冷凍機であった場合）である。 図６に示したフローチャートに従う最適負荷流量配分を説明する図（１台目に運転された熱源機がターボ冷凍機であった場合）である。 本発明に係る熱源変流量制御装置を含む熱源システムの他の実施の形態（実施の形態３）を示す計装図である。 実施の形態３の熱源システムにおける制御装置が有する最適負荷流量配分機能を示すフローチャートである。 図１０に示したフローチャートに従う最適負荷流量配分を説明する図（１台目に運転された熱源機がターボ冷凍機であった場合）である。 図１０に示したフローチャートに従う最適負荷流量配分を説明する図（１台目に運転された熱源機が吸収式冷凍機であった場合）である。 ＩＮＶターボ冷凍機の冷却水入口温度をパラメータとする運転効率の特性の変化を示す図である。 ターボ冷凍機の冷却水入口温度をパラメータとする運転効率の特性の変化を示す図である。 本発明に係る熱源変流量制御装置を含む熱源システムの他の実施の形態（実施の形態４）を示す計装図である。 実施の形態４の熱源システムにおける制御装置が有する最適負荷流量配分機能を示すフローチャートである。 実施の形態４の熱源システムにおいてＩＮＶターボ冷凍機への冷却水入口温度ＴｃｗがＴ０を超えていた場合の最適負荷流量配分を説明する図である。 従来の熱源システムの計装図（従来例１）である。 従来の熱源システムの計装図（従来例２）である。 従来例２の熱源システムにおいて運転効率が異なる等能力の熱源機を按分方式で運転した場合の問題点を説明する図である。 従来例２の熱源システムにおいて運転効率が異なる異能力の熱源機を按分方式で運転した場合の問題点を説明する図である。 ＩＮＶターボ冷凍機の負荷率に対するＣＯＰの変化（運転効率の変化）を示す図である。 ターボ冷凍機の負荷率に対するＣＯＰの変化（運転効率の変化）を示す図である。 ＩＮＶターボ冷凍機とターボ冷凍機を按分方式で同時に運転した場合の問題点を説明する図である。

符号の説明

１（１−１，１−２）…熱源機、２（２−１，２−２）…１次ポンプ、３（３−１，３−２）…往ヘッダ、４…往水管路、５…外部負荷、６…還水管路、７…バルブ、８…還ヘッダ、９…バイパス管路、１０…往水温度センサ、１１…還水温度センサ、１２…流量計、１３（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ）…制御装置、１４（１４−１〜１４−３）…２次ポンプ、１５…バルブ、１６…差圧計、１７…２次ポンプ制御装置、１８（１８−１，１８−２）…冷却塔、１９（１９−１，１９−２）…インバータ、２０…温度計。

Claims (6)

1. 少なくとも１台は運転効率が異なる第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の熱源機と、この第１〜第Ｎの熱源機に対して補機として各個に設けられた少なくとも１台は流量の制御が可能な第１〜第Ｎのポンプと、前記第１〜第Ｎの熱源機からの熱源水を受ける往ヘッダと、この往ヘッダから送水される熱源水の供給を受ける外部負荷と、この外部負荷において熱交換された熱源水を前記第１〜第Ｎのポンプを介して前記第１〜第Ｎの熱源機に戻す還ヘッダと、前記往ヘッダと前記還ヘッダとを連通するバイパス管路と、前記外部負荷において熱交換された熱源水の流量を負荷流量として計測する流量計とを備えた熱源システムに用いられ、前記負荷流量に基づいて前記第１〜第Ｎのポンプからの前記第１〜第Ｎの熱源機への熱源水の流量を制御する熱源変流量制御装置において、
   前記第１〜第Ｎの熱源機の少なくとも２つが同時に運転される場合、その運転される熱源機の運転効率に応じて、前記負荷流量を前記同時に運転される熱源機への熱源水の流量として配分する負荷流量配分手段を備え、
   前記熱源システムは、
   前記第１〜第Ｎの熱源機として運転効率が異なる第１および第２の熱源機を備え、
   前記負荷流量配分手段は、
   前記第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、運転効率が良い方の熱源機に、前記負荷流量をその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く配分する
   ことを特徴とする熱源変流量制御装置。
2. 少なくとも１台は運転効率が異なる第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の熱源機と、この第１〜第Ｎの熱源機に対して補機として各個に設けられた少なくとも１台は流量の制御が可能な第１〜第Ｎのポンプと、前記第１〜第Ｎの熱源機からの熱源水を受ける往ヘッダと、この往ヘッダから送水される熱源水の供給を受ける外部負荷と、この外部負荷において熱交換された熱源水を前記第１〜第Ｎのポンプを介して前記第１〜第Ｎの熱源機に戻す還ヘッダと、前記往ヘッダと前記還ヘッダとを連通するバイパス管路と、前記外部負荷において熱交換された熱源水の流量を負荷流量として計測する流量計とを備えた熱源システムに用いられ、前記負荷流量に基づいて前記第１〜第Ｎのポンプからの前記第１〜第Ｎの熱源機への熱源水の流量を制御する熱源変流量制御装置において、
   前記第１〜第Ｎの熱源機の少なくとも２つが同時に運転される場合、その運転される熱源機の運転効率に応じて、前記負荷流量を前記同時に運転される熱源機への熱源水の流量として配分する負荷流量配分手段を備え、
   前記熱源システムは、
   前記第１〜第Ｎの熱源機として部分負荷時の運転効率が良い第１の熱源機および最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機を備え、
   前記負荷流量配分手段は、
   前記第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、最大負荷時の運転効率が良い前記第２の熱源機に、前記負荷流量をその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く配分する
   ことを特徴とする熱源変流量制御装置。
3. 請求項１又は２に記載された熱源変流量制御装置において、
   前記負荷流量配分手段は、
   前記第１の熱源機へ入る放熱熱媒の温度に基づいて前記第２の熱源機に前記負荷流量を多く配分するか否かの判断を行う
   ことを特徴とする熱源変流量制御装置。
4. 少なくとも１台は運転効率が異なる第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の熱源機と、この第１〜第Ｎの熱源機に対して補機として各個に設けられた少なくとも１台は流量の制御が可能な第１〜第Ｎのポンプと、前記第１〜第Ｎの熱源機からの熱源水を受ける往ヘッダと、この往ヘッダから送水される熱源水の供給を受ける外部負荷と、この外部負荷において熱交換された熱源水を前記第１〜第Ｎのポンプを介して前記第１〜第Ｎの熱源機に戻す還ヘッダと、前記往ヘッダと前記還ヘッダとを連通するバイパス管路と、前記外部負荷において熱交換された熱源水の流量を負荷流量として計測する流量計とを備えた熱源システムに適用され、前記負荷流量に基づいて前記第１〜第Ｎのポンプからの前記第１〜第Ｎの熱源機への熱源水の流量を制御する熱源変流量制御方法において、
   前記第１〜第Ｎの熱源機の少なくとも２つが同時に運転される場合、その運転される熱源機の運転効率に応じて、前記負荷流量を前記同時に運転される熱源機への熱源水の流量として配分する負荷流量配分ステップとを備え、
   前記熱源システムは、
   前記第１〜第Ｎの熱源機として運転効率が異なる第１および第２の熱源機を備え、
   前記負荷流量配分ステップは、
   前記第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、運転効率が良い方の熱源機に、前記負荷流量をその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く配分する
   ことを特徴とする熱源変流量制御方法。
5. 少なくとも１台は運転効率が異なる第１〜第Ｎ（Ｎ≧２）の熱源機と、この第１〜第Ｎの熱源機に対して補機として各個に設けられた少なくとも１台は流量の制御が可能な第１〜第Ｎのポンプと、前記第１〜第Ｎの熱源機からの熱源水を受ける往ヘッダと、この往ヘッダから送水される熱源水の供給を受ける外部負荷と、この外部負荷において熱交換された熱源水を前記第１〜第Ｎのポンプを介して前記第１〜第Ｎの熱源機に戻す還ヘッダと、前記往ヘッダと前記還ヘッダとを連通するバイパス管路と、前記外部負荷において熱交換された熱源水の流量を負荷流量として計測する流量計とを備えた熱源システムに適用され、前記負荷流量に基づいて前記第１〜第Ｎのポンプからの前記第１〜第Ｎの熱源機への熱源水の流量を制御する熱源変流量制御方法において、
   前記第１〜第Ｎの熱源機の少なくとも２つが同時に運転される場合、その運転される熱源機の運転効率に応じて、前記負荷流量を前記同時に運転される熱源機への熱源水の流量として配分する負荷流量配分ステップとを備え、
   前記熱源システムは、
   前記第１〜第Ｎの熱源機として部分負荷時の運転効率が良い第１の熱源機および最大負荷時の運転効率が良い第２の熱源機を備え、
   前記負荷流量配分ステップは、
   前記第１および第２の熱源機が同時に運転される場合、最大負荷時の運転効率が良い前記第２の熱源機に、前記負荷流量をその熱源機の容量に応じた按分流量よりも多く配分する
   ことを特徴とする熱源変流量制御方法。
6. 請求項４又は５に記載された熱源変流量制御方法において、
   前記負荷流量配分ステップは、
   前記第１の熱源機へ入る放熱熱媒の温度に基づいて前記第２の熱源機に前記負荷流量を多く配分するか否かの判断を行う
   ことを特徴とする熱源変流量制御方法。

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