JP5227091B2 - 熱源設備制御方法及び熱源設備制御システム - Google Patents

Description

本発明は、異種の熱源機を含む複数の熱源機を備える空調用などの熱源設備において、運転する熱源機の組合せを熱負荷に応じて変更する熱源設備制御方法及び熱源設備制御システムに関し、特に熱源機の運転台数を熱負荷に応じて変更する熱源機台数制御に適した熱源設備制御方法及び熱源設備制御システムに関する。

従来、熱源機の台数制御に関しては、段階的な熱負荷範囲ごとに台数の異なる運転熱源機の組合せを予め決定して、それをデータテーブルに書き込んでおき、このデータテーブルから現在の熱負荷に対応する運転熱源機の組合せを読み出して、その読み出した組合せに応じ熱源機の夫々を制御することで、熱負荷に応じて熱源機の運転台数を変更する制御方法や制御システムが提案されている（特許文献１参照）。

また、熱源機の夫々に運転コスト順の優先順位を付与しておき、この優先順位に従った順序での熱源機の起動（増段）又は停止（減段）により、現在の熱負荷に応じて熱源機の運転台数を変更する制御方法や制御システムも提案されている（特許文献２参照）。

すなわち、これらの例に見られるように、従来は熱源機の台数制御等で熱負荷に応じて運転熱源機の組合せを変更するのに、組合せ変更の際の現在熱負荷に応じて運転熱源機の組合せを変更していた。

特開２０００−１８６７４号公報 特開平９−１５９２４７号公報

しかし、能力や性能あるいは形式や構造などが異なる異種の熱源機が含まれる場合、運転熱源機の組合せと各時点の熱負荷との関係によって設備の消費エネルギが異なるものになるが、運転熱源機の前回の組合せ変更から次回の組合せ変更に至る間も熱負荷は刻々と変化するため、組合せ変更の際の現在熱負荷のみに応じて運転熱源機の組合せを変更する上記の如き従来の制御方法や制御システムでは、消費エネルギの最小化を目的として運転熱源機の組合せ変更でそのときの熱負荷に対して消費エネルギが最小となる組合せを選定したとしても、その後においてその組合せが必ずしも消費エネルギを最小化するものとはならず、また、かと言って運転熱源機の頻繁な組合せ変更は熱源機の劣化や設備運転の不安定化などの原因となることから組合せ変更の頻度を高くして対応することにも限界があり、このため、所期の消費エネルギの最小化を効果的に達成できない問題があった。

また、これについては運転コストの最小化を目的とする場合や換算二酸化炭素排出量の最小化を目的とする場合などについても同様であった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、熱負荷に応じて運転熱源機の組合せを変更するのに運転熱源機の組合せ選定を合理的に行うことで、上記問題を効果的に解消する点にある。

異種の熱源機を含む複数の熱源機を備える熱源設備において、運転する熱源機の組合せを熱負荷に応じて変更する熱源設備制御方法を構成するのに、第１参考構成として、
熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷を予測するとともに、
この熱負荷予測に基づき、所定運転期間における運転熱源機の組合せに関して、その所定運転期間中の予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギ又は運転コスト又は換算二酸化炭素排出量又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、その対象値の所定運転期間における積算値が最小となる組合せを、所定運転期間における運転熱源機の最適組合せとして選定し、
この選定した最適組合せに応じ所定運転期間において熱源機の夫々を制御するようにしてもよい。

この構成によれば、消費エネルギの最小化を目的とする場合、運転熱源機の組合せに関して所定運転期間中の予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、対象値である消費エネルギの所定運転期間における積算値が最小となる組合せを最適組み合わせとして選定するから、その所定運転期間における熱源機制御として、この選定された最適組合せに応じて熱源機の夫々を制御することで、先述の如き従来の制御方法や制御システム（即ち、組合せ変更の際の現在熱負荷のみに応じて運転熱源機の組合せを変更する制御方法や制御システム）に比べ、頻繁な組合せ変更は回避しながら所期の消費エネルギの最小化を一層効果的かつ確実に達成することができる。

これと同様に、消費エネルギに代え、運転コストや換算二酸化炭素排出量あるいはそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和を上記対象値とした場合には、運転コストの最小化や換算二酸化炭素排出量の最小化、あるいは、それら消費エネルギや運転コストや換算二酸化炭素排出量のうちの少なくとも２つの複合の最小化を一層効果的かつ確実に達成することができる。

なお、所定運転期間は期間長が固定のものに限らず、状況に応じて期間長を適宜に変更するものであってもよい。また、選定する運転熱源機の最適組合せは、必ずしも熱源機運転台数の変更を伴うものでなくてもよい。

また、この第１参考構成を実施するにあたっては、熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷を予測する負荷予測手段と、所定運転期間における運転熱源機の組合せに関して、前記負荷予測手段が予測する所定運転期間中の予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギ又は運転コスト又は換算二酸化炭素排出量又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、その対象値の所定運転期間における積算値が最小となる組合せを、所定運転期間における運転熱源機の最適組合せとして選定する熱源機選定手段とを設けておき、この熱源機選定手段が選定した最適組合せに応じ所定運転期間において熱源機の夫々を制御するようにしてもよい。

異種の熱源機を含む複数の熱源機を備える熱源設備において、運転する熱源機の組合せを熱負荷に応じて変更する熱源設備制御システムを構成するのに、第２参考構成として、
熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷を予測する負荷予測手段と、
所定運転期間における運転熱源機の組合せに関して、前記負荷予測手段が予測する所定運転期間中の予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギ又は運転コスト又は換算二酸化炭素排出量又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、その対象値の所定運転期間における積算値が最小となる組合せを、所定運転期間における運転熱源機の最適組合せとして選定する熱源機選定手段と、
所定運転期間において熱源機の夫々を前記熱源機選定手段が選定した最適組合せに応じて制御する制御手段とを備える構成にしてもよい。

この構成によれば、消費エネルギの最小化を目的とする場合、熱源機選定手段が運転熱源機の組合せに関して所定運転期間中の予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、対象値である消費エネルギの所定運転期間における積算値が最小となる組合せを最適組み合わせとして選定するから、その所定運転期間における熱源機制御として、この選定された最適組合せに応じて制御手段が熱源機の夫々を制御することで、先述の如き従来の制御方法や制御システム（即ち、組合せ変更の際の現在熱負荷のみに応じて運転熱源機の組合せを変更する制御方法や制御システム）に比べ、頻繁な組合せ変更は回避しながら所期の消費エネルギの最小化を一層効果的かつ確実に達成することができる。

これと同様に、消費エネルギに代え、運転コストや換算二酸化炭素排出量あるいはそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和を上記対象値とした場合には、運転コストの最小化や換算二酸化炭素排出量の最小化、あるいは、それら消費エネルギや運転コストや換算二酸化炭素排出量のうちの少なくとも２つの複合の最小化を一層効果的かつ確実に達成することができる。

なお、所定運転期間は期間長が固定のものに限らず、状況に応じて期間長を適宜に変更するものであってもよい。また、熱源機選定手段が選定する運転熱源機の最適組合せは、必ずしも熱源機運転台数の変更を伴うものでなくてもよい。

第２参考構成を実施するのに、第３参考構成として、
前記熱源機選定手段は、前記負荷予測手段による予測熱負荷と各熱源機の能力とに基づき、運転熱源機の組合せ変更が必要になると予測される予測閾時点を判定し、この予測閾時点を前記所定運転期間の開始時点として設定する構成にしてもよい。

この構成によれば、運転熱源機の組合せ変更が必要になると予測される予測閾時点を所定運転期間の開始時点とするから、運転熱源機の組合せ変更が必要となる時点に対し前記対象値積算における積算開始対象の時点を的確に対応付けることができ、これにより、所定運転期間における対象値の積算値が最小となる運転熱源機の組合せを最適組合せとすることの信頼性及び実効性を高めることができて、所期の消費エネルギ等の最小化を一層効果的に達成することができる。

第３参考構成を実施するのに、第４参考構成として、
前記熱源機選定手段は、前記負荷予測手段による予測熱負荷と各熱源機の能力とに基づき、組合せ変更後の運転熱源機の組合せについて再び組合せ変更が必要になると予測される予測再閾時点を判定し、この予測再閾時点を前記所定運転期間の終了時点として設定する構成にしてもよい。

この構成によれば、組合せ変更後の運転熱源機の組合せについて再び組合せ変更が必要になると予測される予測再閾時点を所定運転期間の終了時点（即ち、前記予測閾時点を開始時点とする所定運転期間の終了時点）として所定運転期間を設定するから、運転熱源機の組合せ変更が必要となる時点に対し前記対象値積算における積算開始対象の時点を前述の如く的確に対応付けることに加えて、組合せ変更後の運転熱源機の組合せについて再び組合せ変更が必要となる時点に対し前記対象値積算における積算終了対象の時点も的確に対応付けることができ、これにより、所定運転期間における対象値の積算値が最小となる運転熱源機の組合せを最適組合せとすることの信頼性及び実効性を一層高めることができて、所期の消費エネルギ等の最小化をさらに効果的に達成することができる。

なお、この構成の実施において予測閾時点から予測再閾時点までの時間（即ち、所定運転期間の期間長）があまり大きくなると熱負荷予測の誤差が大きくなる可能性もあることから、予測閾時点から予測再閾時点までの時間が所定以上となる場合には、その時間（所定運転期間の期間長）を制限するようにしてもよい。

第３又は第４参考構成を実施するのに、第５参考構成として、
前記熱源機選定手段は、経時的な状況変化に対して前記予測閾時点を判定するごとに、その予測閾時点を開始時点とする前記所定運転期間を設定する構成にしてもよい。

この構成によれば、運転熱源機の組合せ変更が必要になると予測される各回の予測閾時点を分割点として設備の全運転期間を時系列的に複数の所定運転期間に分割する形態で、それら所定運転期間の夫々について運転熱源機の最適組合せを選定することができて、それら所定運転期間の夫々について第２参考構成の効果を得ることができ、これにより、熱負荷変化に対し適切に対応しながら設備の全運転期間について所期の消費エネルギ等の最小化を一層効果的に達成することができる。

ここで、本発明の第１特徴構成は熱源設備制御方法に係り、その特徴は、
異種の熱源機を含む複数の熱源機を備える熱源設備において、運転する熱源機の組合せを熱負荷に応じて変更する熱源設備制御方法であって、
熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷を逐次予測し、
この熱負荷の逐次予測に伴い、新たな所定運転期間を順次に繰り返し設定するとともに、それら新たな所定運転期間ごとに、運転熱源機の組合せに関して、所定運転期間中の刻々と変化する予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギ又は運転コスト又は換算二酸化炭素排出量又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、熱負荷の変化に伴い変化する前記対象値の所定運転期間における積算値が最小となる組合せを、所定運転期間における運転熱源機の最適組合せとして選定し、
これら所定運転期間ごとに選定した最適組合せに応じて熱源機の夫々を制御する点にある。
この構成によれば、基本的には前述した第１参考構成の熱源設備制御方法と同様の作用効果を得ることができる。
本発明の第２特徴構成は熱源設備制御システムに係り、その特徴は、
異種の熱源機を含む複数の熱源機を備える熱源設備において、運転する熱源機の組合せを熱負荷に応じて変更する熱源設備制御システムであって、
熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷を逐次予測する負荷予測手段と、
この負荷予測手段による熱負荷の逐次予測に伴い、新たな所定運転期間を順次に繰り返し設定するとともに、それら新たな所定運転期間ごとに、運転熱源機の組合せに関して、前記負荷予測手段が予測する所定運転期間中の刻々と変化する予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギ又は運転コスト又は換算二酸化炭素排出量又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、熱負荷の変化に伴い変化する前記対象値の所定運転期間における積算値が最小となる組合せを、所定運転期間における運転熱源機の最適組合せとして選定する熱源機選定手段と、
この熱源機選定手段が選定した所定運転期間ごとの最適組合せに応じて熱源機の夫々を制御する制御手段とを備える点にある。
この構成によれば、基本的には前述した第２参考構成の熱源設備制御システムと同様の作用効果を得ることができる。
本発明の第３特徴構成は、第２特徴構成の実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記熱源機選定手段は、前記負荷予測手段による熱負荷の逐次予測に伴い、その予測熱負荷と各熱源機の能力とに基づき、経時的な状況変化に対して運転熱源機の組合せ変更が必要になると予測される予測閾時点を順次に繰り返し判定して、それら経時的な状況変化に対する予測閾時点の判定ごとに、予測閾時点を期間開始時点とする前記所定運転期間を設定する構成にしてある点にある。
この構成によれば、基本的には前述した第３参考構成の熱源設備制御システムと同様の作用効果を得ることができる。
本発明の第４特徴構成は、第３特徴構成の実施において好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記熱源機選定手段は、前記所定運転期間の設定ごとに、前記負荷予測手段による予測熱負荷と各熱源機の能力とに基づき、組合せ変更後の運転熱源機の組合せについて再び組合せ変更が必要になると予測される予測再閾時点を判定して、その予測再閾時点を期間終了時点として前記所定運転期間を設定する構成にしてある点にある。
この構成によれば、基本的には前述した第４参考構成の熱源設備制御システムと同様の作用効果を得ることができる。
本発明の第５特徴構成は、第３又は第４特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記制御手段は、熱負荷に関連するデータから求めた現在の熱負荷と現在運転中の熱源機の合計能力とに基づき、現在の運転熱源機の組合せについて組合せ変更が実際に必要になる実際閾時点を判定し、この実際閾時点で熱源機の夫々をその時点において選定されている最新の前記最適組合せに応じて制御する構成にしてある点にある。

この構成によれば、運転熱源機の組合せ変更が実際に必要になる実際閾時点で熱源機の夫々をそのときの最新の選定最適組合せに応じて制御するから、例えば予測熱負荷のみに基づいて運転熱源機の組合せ変更を実行するのに比べ、予測誤差などに原因する不適切なタイミングでの運転熱源機の組合せ変更を回避することができ、これにより、不適切なタイミングでの運転熱源機の組合せ変更に原因する設備運転の不安定化などを効果的に防止することができる。

本発明の第６特徴構成は、第５特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記熱源機選定手段は、現在の運転熱源機の組合せについて前記予測閾時点が未判定のとき、現時点から設定時間後までの期間を仮の所定運転期間とし、その仮の所定運転期間について前記最適組合せを選定する構成にしてある点にある。

この構成によれば、運転熱源機の組合せ変更が必要になると予測される予測閾時点が未判定の状況（換言すれば、所定運転期間が未設定で対象値積算の期間が不明である状況）では、上記の如く仮の所定運転期間が設定されて、その仮の所定運転期間について前記最適組合せを選定されるから、そのような状況下でも選定最適組合せに従った熱源機制御を実施することができ、これにより、設備運転の安定性を高めるとともにシステムの信頼性を高めることができる。

本発明の第７特徴構成は、第３〜第６特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記熱源機選定手段又は前記制御手段は、熱源機運転台数の変更を伴う運転熱源機の組合せ変更が必要になる時点のみを前記予測閾時点又は前記予測再閾時点又は前記実際閾時点として判定する構成にしてある点にある。

この構成によれば、既述第３〜第６特徴構成を熱負荷に応じて熱源機の運転台数を変更する熱源機台数制御に特化させた形態で実施して、その熱源機台数制御において所期の消費エネルギ等の最小化を効果的に達成することができる。

本発明の第８特徴構成は、第７特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記熱源機選定手段は、熱源機運転台数の増加を伴う前記最適組合せの選定では、現在運転中の熱源機の全てを最適組合せ中の運転熱源機として残存させ、かつ、熱源機運転台数の減少を伴う前記最適組合せの選定では、最適組合せ中の全ての運転熱源機を現在運転中の熱源機の中から選定する構成にしてある点にある。

この構成によれば、現在運転中の熱源機についてはその運転を極力継続する形態で運転熱源機の組合せ変更（運転台数の変更）を行うから、各熱源機の発停頻度を効果的に低減することができ、これにより、各熱源機の劣化をさらに効果的に抑止し得るとともに、熱源設備の運転も一層安定化することができ、また、熱源機の起動の際に要するウォーミングアップ運転や停止の際に要する後処理運転（例えば吸収式冷凍機における吸収液希釈運転）などのエネルギ浪費となる無駄な運転も低減することができる。

図１は空調用の熱源設備を示し、この設備は熱源機として出力調整（即ち容量制御）が可能な複数の冷凍機Ｒを備え、各冷凍機Ｒには冷却水循環路１を介して冷却塔ＣＴを個別に接続してある。また、これら冷凍機Ｒは能力や性能あるいは形式や構造などが異なる異種のものを含んでいる。

２ａは各冷凍機Ｒから１次側冷水往路３ａを通じて並列的に供給される冷水Ｃを受け入れる１次側ヘッダ、２ｂは複数の冷水中継路３ｂを通じて１次側ヘッダ２ａから冷水Ｃの供給を受ける２次側ヘッダであり、この２次側ヘッダ２ｂから空調機等の複数の負荷装置Ｕに対し冷水Ｃを２次側冷水往路３ｃを通じて並列的に供給することで、各負荷装置Ｕでは供給冷水Ｃの保有冷熱を冷房等の所要目的に消費する。

２ｃは冷熱消費で昇温した冷水Ｃを各負荷装置Ｕから２次側冷水還路３ｄを通じて受け入れ、その受け入れ冷水Ｃを１次側冷水還路３ｅを通じて各冷凍機Ｒに戻す還側ヘッダであり、冷凍機Ｒと負荷装置Ｕとを結ぶ冷水循環系は１次側ヘッダ２ａと還側ヘッダ２ｃとを境として冷凍機Ｒの側である１次側と負荷装置Ｕの側である２次側とに区分される。

この熱源設備の構成機器としては冷凍機Ｒ、冷却塔ＣＴ、負荷装置Ｕの他、各冷凍機Ｒへの１次側冷水還路３ｅに装備した１次ポンプＰＡ、各冷水中継路３ｂに装備した２次ポンプＰＢ、各冷却水循環路１に装備した冷却水ポンプＰＣなどを備え、これらポンプＰＡ，ＰＢ，ＰＣは各々に装備のインバータ装置ＩＮＶを用いた周波数制御によるポンプモータの回転数調整でポンプ流量を連続的に調整し得る可変ポンプにしてある。

なお、冷却塔ＣＴ、冷却水ポンプＰＣ、１次ポンプＰＡの夫々は対応する冷凍機Ｒの発停に応じて発停され、２次ポンプＰＢは各負荷装置Ｕに対する冷水供給圧力又は冷水供給量を適正に保つように運転台数調整及び個々のポンプ流量調整が行われる。

Ｖａは１次側冷水往路３ａの夫々に装備した開閉弁であり、これら開閉弁Ｖａは後述の制御装置６により対応する冷凍機Ｒ及び１次ポンプＰＡの運転時に開弁される。

Ｖｂは各負荷装置Ｕに装備した流量調整弁であり、１次ポンプＰＡ及び２次ポンプＰＢによる冷水循環の下で、これら流量調整弁Ｖｂにより各負荷装置Ｕの冷水流量が各負荷装置Ｕの必要冷熱量ｑ（即ち、各負荷装置Ｕの熱負荷）に応じて調整される。

Ｖｓは１次側ヘッダ２ａと２次側ヘッダ２ｂとにわたらせたバランス路３ｆに装備した流量バランス調整用の流量調整弁であり、この流量調整弁Ｖｓは後述のセンサＳにより計測される２次側ヘッダ２ｂ内の冷水圧力に応じて、その冷水圧力を適正値に保つように開度調整される。

４は１次側ヘッダ２ａと還側ヘッダ２ｃとを短絡するバイパス路であり、このバイパス路４を通じた冷水流動により１次側と２次側との冷水流量差が吸収される。即ち、２次側よりも１次側の冷水流量が大きい状態ではその差分の冷水Ｃが１次側ヘッダ２ａからバイパス路４を通じて還側ヘッダ２ｃの方に流れ、逆に、１次側よりも２次側の冷水流量が大きい状態ではその差分の冷水Ｃが還側ヘッダ２ｃからバイパス路４を通じて１次側ヘッダ２ａの方に流れる。

各部の流量、温度、圧力等を計測するセンサＳとしては、各１次ポンプＰＡの流量，送水圧力、各冷凍機Ｒの入口冷水温度，出口冷水温度，入口冷却水温度，出口冷却水温度、２次側ヘッダ２ｂ内の冷水圧力、各負荷装置Ｕの入口冷水温度，出口冷水温度，入口冷水圧力，出口冷水圧力、各負荷装置Ｕからの戻り冷水Ｃの合計流量（即ち２次側冷水流量）、各冷却水ポンプＰＣの流量、各冷却塔ＣＴの入口冷却水温度，出口冷却水温度、外気の温度，湿度などを計測するものを装備してある。

５はこの熱源設備を監視する監視装置、６は設備の構成機器を制御する制御装置であり、両者はイーサネット（登録商標）等の通信手段７を介して相互通信を可能にし、これら監視装置５、制御装置６、通信手段７並びに前記の各種センサＳにより設備制御システムを構成してある。

監視装置５は図２に示す如く、物理的には入出力部５ａと演算部５ｂと記憶部５ｃとを備えるコンピュータシステムからなり、機能的には記憶部５ｃに格納したプログラムの実行によりデータテーブル作成手段５Ａ、負荷予測手段５Ｂ、冷凍機選定手段５Ｃ（熱源機選定手段）、最適制御量設定手段５Ｄ、評価手段５Ｅなどとして機能する。そして具体的には、監視装置５はこれらの各手段５Ａ〜５Ｅとして次のように機能する。

〔Ａ〕監視装置５はデータテーブル作成手段５Ａとして次のａ１〜ａ３を実行する。
ａ１．記憶部５ｃに格納された設備構成機器夫々の機器データに基づき数理計画法等の適当な最適化手法を用いた最適化シミュレーションにより、設備全体としての熱負荷Ｑ（＝Σｑ）と外気湿球温度ｔｏｗと運転冷凍機Ｒの組合せ（本例では、冷凍機組合番号Ｋで表す）との３者を独立変数（検索キー）とし、かつ、各機器の流量、圧力、温度などの制御量及び消費動力を従属変数ｄ１〜ｄｎ（データ）とする図３に示す如き最適制御データテーブルＤ（Ｓ）を作成する。

従属変数ｄ１〜ｄｎは、具体的には各冷却塔ＣＴの入口冷却水温度，出口冷却水温度，消費動力、各冷却水ポンプＰＣの流量，消費動力、各冷凍機Ｒの入口冷水温度，出口冷水温度，入口冷却水温度，出口冷却水温度，消費動力、各１次ポンプＰＡの流量，消費動力などにしてある。

そして、この最適制御データテーブルＤ（Ｓ）は、３つの独立変数Ｑ，ｔｏｗ，Ｋの夫々を細かく変更した場合の各想定ケースについて熱源設備の消費エネルギＥが最小となる最適運転状態を最適化シミュレーションにより求め、各想定ケースの最適運転状態で示された従属変数ｄ１〜ｄｎの値（即ち、各想定ケースでの最適制御量及びその最適制御量での各機器の消費動力）をデータ値として書き込んだものである。

なお、この最適制御データテーブルＤ（Ｓ）としては、冷凍機Ｒの出口冷水温度が設定値になるように冷凍機Ｒを容量制御することに対して、その出口冷水温度の設定値を段階的に変更した場合の出口冷水温度ごとのテーブル（冷水温度別の最適制御データテーブルＤｃ（Ｓ））を作成するようにしてもよい。

また、最適制御データテーブルＤ（Ｓ）は、例えば季節別や設備の運転形態別あるいは設備のパーツ別などの複数の分割テーブルに分割して作成するとともに、それら分割テーブルの夫々をデータ（属性）とメソッド（操作）がパッケージ化されたオブジェクト指向のデータテーブルとして作成し、これにより、各時点において必要な分割テーブルのみをメモリ上に読み出す使用形態を採って必要メモリ容量を極力小さくするとともに、分割テーブルの作成、削除、更新、修正等の各処理を容易に行えるようにする。

ａ２．各センサＳの計測値や制御装置６から送られる各機器の運転状態などに基づき、各従属変数ｄ１〜ｄｎについて最適制御データテーブルＤ（Ｓ）上のデータ値（書込み値）と実際の設備運転で得られる値との間に機器の経年劣化等に原因する差が生じることに対応して、最適制御データテーブルＤ（Ｓ）をそのときの設備状態に即したものに随時更新する。

ａ３．最適制御データテーブルＤ（Ｓ）に従って設備を制御した場合と例えば各ポンプを定格流量でのみ運転する定流量方式等の他の運転方式を用いて設備を制御した場合との比較などを行うために、他の運転方式を用いた場合の上記最適制御データテーブルＤ（Ｓ）と同様の対比用制御データテーブルＤ′（Ｓ）を作成する。

この対比用制御データテーブルＤ′（Ｓ）は一種のものに限らず、複数種の他の運転方式の夫々を用いた場合の複数種の対比用制御データテーブルを作成してもよい。

〔Ｂ〕監視装置５は負荷予測手段５Ｂとして次のｂ１，ｂ２を実行する。
ｂ１．センサＳの計測値に基づいて演算される熱負荷Ｑ（＝Σｑ）の過去及び現在のデータや外部から入手する過去及び現在の気象データ並びに将来の気象予測データなど、熱負荷Ｑに関する種々のデータに基づき、将来の熱負荷Ｑを所定の予測モデルを用いて予測する。

ｂ２．この熱負荷予測では後述の冷凍機選定手段５Ｃによる冷凍機最適組合せの選定と連係して、基本的に現時点から上限積算時間Ｔｍａｘ（例えば数時間）後までの設定時間間隔ΔＴ（例えば１０分間）ごとの熱負荷Ｑを逐次予測する。

〔Ｃ〕監視装置５は冷凍機選定手段５Ｃとして次のｃ１〜ｃ８を実行する。
ｃ１．所定運転期間Ｘにおける運転冷凍機Ｒの組合せＫに関して、負荷予測手段５Ｂが予測する所定運転期間Ｘ中の予測熱負荷Ｑを賄い得る組合せで、かつ、熱源設備の消費エネルギＥを対象値として、その消費エネルギＥ（対象値）の所定運転期間Ｘにおける積算値ΣＥが最小となる組合せを、その所定運転期間Ｘにおける運転冷凍機Ｒの最適組合せＫｘとして選定する。換言すれば、全ての冷凍機組合番号Ｋの中から上記積算値ΣＥが最小となる最適な組合番号Ｋｘを選定する。

ｃ２．具体的には、冷凍機Ｒの運転台数を増加させる際の運転冷凍機Ｒの最適組合せＫｘを図４に示す増段機選定フローチャートに従って選定（換言すれば、最適増段冷凍機Ｒを選定）するとともに、冷凍機Ｒの運転台数を減少させる際の運転冷凍機Ｒの最適組合せＫｘを図７に示す減段機選定フローチャートに従って選定（換言すれば、最適減段冷凍機Ｒを選定）する。

ｃ３．即ち、図４の増段機選定フローチャート（図６参照）では、♯１において、現在運転中の冷凍機Ｒに現在停止中の冷凍機Ｒのうちの１台を運転冷凍機Ｒとして追加（増段）した場合の増段後における運転冷凍機Ｒの組合せＫの全てを抽出し、続いて♯２で、増段前の現在運転中の冷凍機Ｒの合計能力ΣＧ（運転中冷凍機Ｒ夫々の最大出力Ｇの合計）を演算する。

♯３では、負荷予測手段５Ｂが予測する現時点から設定時間Ｔｓ（例えば１０分間）だけ後の時点ｔｓについての予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）を読み込み、♯４では、♯３で読み込んだ予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）と♯２で演算した運転中冷凍機Ｒの合計能力ΣＧとを比較する〔Ｑ（ｔｓ）＞ΣＧ？〕。

♯４での比較において設定時間Ｔｓ後のｔｓ時点についての予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）の方が運転中冷凍機Ｒの合計能力ΣＧより大きい〔Ｑ（ｔｓ）＞ΣＧ〕ときは、♯５において対象値積算時間Ｔｘを算定する。

この♯５における対象値積算時間Ｔｘの算定は図５に示す増段用の積算時間算定フローチャートに従って行い、この増段用の積算時間算定フローチャートでは、♯５−１において、現在停止中の冷凍機Ｒのうちで能力Ｇ（最大出力）が最小のものを選定する。

♯５−２では、現在運転中の冷凍機Ｒの合計能力ΣＧに♯５−１で選定した冷凍機Ｒの能力を加えた増段後の最小合計能力ΣＧｍｉｎ′を演算する。

カウント処理として♯５−３でＮ＝０とし、続いて♯５−４でＮ＝Ｎ＋１にした上で、♯５−５において、負荷予測手段５Ｂが予測する先の予測対象時点（即ち、前記♯３でのｔｓ時点から更に（ΔＴ×Ｎ）時間だけ後の時点（ｔｓ＋（ΔＴ×Ｎ））についての予測熱負荷Ｑ（Ｎ）を読み込み、♯５−６では、♯５−５で読み込んだ予測熱負荷Ｑ（Ｎ）と♯５−２で演算した増段後の最小合計能力ΣＧｍｉｎ′とを比較する〔Ｑ（Ｎ）＞ΣＧｍｉｎ′？〕

そして、この♯５−６での比較において予測熱負荷Ｑ（Ｎ）の方が増段後の最小合計能力ΣＧｍｉｎ′より大きくなるまで♯５−４〜♯５−６を繰り返し、♯５−６での比較において予測熱負荷Ｑ（Ｎ）の方が増段後の最小合計能力ΣＧｍｉｎ′より大きく〔Ｑ（Ｎ）＞ΣＧｍｉｎ′〕なると、♯５−７で対象値積算時間ＴｘをそのときのＮ値に対して〔Ｔｘ＝ΔＴ×Ｎ〕に決定する。

ここで図４に示す増段機選定フローチャートに戻って、♯６では♯５で算定した対象値積算時間Ｔｘ（＝ΔＴ×Ｎ）と上限積算時間Ｔｍａｘとを比較し〔Ｔｘ＜Ｔｍａｘ？〕、この比較において♯５で算定した対象値積算時間Ｔｘが上限積算時間Ｔｍａｘより小さいときはそのまま♯８に進む。
一方、♯６での比較において♯５で算定した対象値積算時間Ｔｘが上限積算時間Ｔｍａｘ以上〔Ｔｘ≧Ｔｍａｘ〕のとき、及び、先の♯３での比較においてｔｓ時点についての予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）が運転中冷凍機Ｒの合計能力ΣＧ以下〔Ｑ（ｔｓ）≦ΣＧ〕のときは、♯７で対象値積算時間Ｔｘを〔Ｔｘ＝Ｔｍａｘ〕に制限した上で♯８に進む。
♯８では、♯１で抽出した増段後における運転冷凍機Ｒの組合せＫの全てについて、対象値積算時間Ｔｘに対応する期間（つまり、そのときのｔｓ時点を開始時点とし、そのときのｔｓ時点から対象値積算時間Ｔｘを経過した時点を終了時点とする期間）中における予測熱負荷Ｑを各組合せＫの冷凍機運転で処理した場合の消費エネルギＥの期間積算値ΣＥ（つまり、所定運転期間Ｘ中において熱負荷Ｑとともに刻々と変化する消費エネルギＥの積算値）を演算する。

そして、♯９では、♯１で抽出した増段後における運転冷凍機Ｒの組合せＫのうち、♯８で演算した消費エネルギＥの期間積算値ΣＥが最小であった組合せを増段後における運転冷凍機Ｒの最適組合せＫｘとして決定し、これを制御装置６に出力する。

ｃ４．つまり、この増段用最適組合せの選定において、冷凍機選定手段５Ｃは、負荷予測手段５Ｂによる予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）と各冷凍機Ｒの能力Ｇとに基づき、現在の運転冷凍機Ｒの組合せＫについて冷凍機運転台数の増加を伴う組合せ変更（増段）が必要になると予測される予測閾時点（即ち、♯４でＱ（ｔｓ）＞ΣＧとなるｔｓ時点）を判定し、この予測閾時点ｔｓを所定運転期間Ｘの開始時点とする。

また、負荷予測手段５Ｂによる予測熱負荷Ｑ（Ｎ）と各冷凍機Ｒの能力Ｇとに基づき、組合せ変更後（増段後）の運転熱源機Ｒの組合せについて再び冷凍機運転台数の増加を伴う組合せ変更（再増段）が必要になると予測される予測再閾時点（即ち、♯５−６でＱ（Ｎ）＞ΣＧｍｉｎ′となる（ｔｓ＋Ｔｘ）時点）を判定し、この予測再閾時点（ｔｓ＋Ｔｘ）を所定運転期間Ｘの終了時点とする。

そして、冷凍機選定手段５Ｃは、このように熱負荷予測に基づき増段後についての所定運転期間Ｘを設定した上で、その所定運転期間Ｘにおける運転冷凍機Ｒの組合せＫ（即ち、増段後の組合せ）に関して、負荷予測手段５Ｂが予測する所定運転期間Ｘ中の予測熱負荷Ｑを賄い得る組合せで、かつ、熱源設備の消費エネルギＥを対象値として、その消費エネルギＥ（対象値）の所定運転期間Ｘにおける積算値ΣＥが最小となる組合せを最適組合せＫｘとして選定する。

なお、冷凍機選定手段５Ｃは、予測熱負荷Ｑの経時変化などに代表される経時的な状況変化に対して上記の予測閾時点ｔｓを判定するごとに（即ち、♯４でＱ（ｔｓ）＞ΣＧが判定されるごとに）、その予測閾時点ｔｓを開始時点とする新たな所定運転期間Ｘを設定し、その新たな所定運転期間Ｘごとに上記の増段後最適組合せＫｘを選定する。

また、現在の運転冷凍機Ｒの組合せについて上記予測閾時点ｔｓが未判定（即ち、♯４でＱ（ｔｓ）≦ΣＧ）のときや、算定した対象値積算時間Ｔｘが上限積算時間Ｔｍａｘ以上（即ち、♯６でＴｘ≧Ｔｍａｘ）のときには、現時点から設定時間（本例では上限積算時間Ｔｍａｘ）後までの期間を仮の所定運転期間Ｘ′として、その仮の所定運転期間Ｘ′について上記の増段後最適組合せＫｘを選定し、これにより、熱負荷予測に基づく最適組合せ選定の精度及び信頼性を高める。

ｃ５．一方、図７の減段機選定フローチャート（図９参照）では、♯１において、現在運転中の冷凍機Ｒのうちの１台を停止（減段）した場合の減段後における運転冷凍機Ｒの組合せＫの全てを抽出し、続いて♯２では、♯１で抽出した減段後における運転冷凍機Ｒの各組合せＫで得られる運転冷凍機Ｒの合計能力ΣＧ′のうちの最大の合計能力ΣＧｍａｘ′を演算する。

♯３では、負荷予測手段５Ｂが予測する現時点から設定時間Ｔｓ（例えば１０分間）だけ後の時点ｔｓについての予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）を読み込み、♯４では、♯２で演算した減段後の最大合計能力ΣＧｍａｘ′と♯３で読み込んだ予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）とを比較する〔ΣＧｍａｘ′＞Ｑ（ｔｓ）？〕。
♯４での比較において♯２で演算した減段後の最大合計能力ΣＧｍａｘ′の方が設定時間Ｔｓ後のｔｓ時点についての予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）より大きい〔ΣＧｍａｘ′＞Ｑ（ｔｓ）〕のときは、♯５において対象値積算時間Ｔｘを算定する。

この♯５における対象値積算時間Ｔｘの算定は図８に示す減段用の積算時間算定フローチャートに従って行い、この減段用の積算時間算定フローチャートでは、♯５―１において、現在運転中の冷凍機Ｒのうちの２台を停止（即ち再減段）した場合の再減段後における運転冷凍機Ｒの組合せＫの全てを抽出する。

続いて♯５−２では、♯５−１で抽出した再減段後における運転冷凍機Ｒの各組合せＫで得られる運転冷凍機Ｒの合計能力ΣＧ″のうちの最大の合計能力ΣＧｍａｘ″を演算する。

カウント処理として♯５−３でＮ＝０とし、続いて♯５−４でＮ＝Ｎ＋１にした上で、♯５−５において、負荷予測手段５Ｂが予測する先の予測対象時点（即ち、前記♯３でのｔｓ時点から更に（ΔＴ×Ｎ）時間だけ後の時点（ｔｓ＋（ΔＴ×Ｎ））についての予測熱負荷Ｑ（Ｎ）を読み込み、♯５−６では、♯５−２で演算した再減段後の最大合計能力ΣＧｍａｘ″と♯５−５で読み込んだ予測熱負荷Ｑ（Ｎ）とを比較する〔ΣＧｍａｘ″＞Ｑ（Ｎ）？〕

そして、この♯５−６での比較において再減段後の最大合計能力ΣＧｍａｘ″の方が予測熱負荷Ｑ（Ｎ）より大きくなるまで♯５−４〜♯５−６を繰り返し、♯５−６での比較において再減段後の最大合計能力ΣＧｍａｘ″の方が予測熱負荷Ｑ（Ｎ）より大きく〔ΣＧｍａｘ″＞Ｑ（Ｎ）〕なると、♯５−７で対象値積算時間ＴｘをそのときのＮ値に対して〔Ｔｘ＝ΔＴ×Ｎ〕に決定する。

ここで図７に示す減段機選定フローチャートに戻って、♯６では♯５で算定した対象値積算時間Ｔｘ（＝ΔＴ×Ｎ）と上限積算時間Ｔｍａｘとを比較し〔Ｔｘ＜Ｔｍａｘ？〕、この比較において♯５で算定した対象値積算時間Ｔｘが上限積算時間Ｔｍａｘより小さいときはそのまま♯８に進む。

一方、♯６での比較において♯５で算定した対象値積算時間Ｔｘが上限積算時間Ｔｍａｘ以上〔Ｔｘ≧Ｔｍａｘ〕のときは、♯７で対象値積算時間Ｔｘを〔Ｔｘ＝Ｔｍａｘ〕に制限した上で♯８に進む。

♯８では、♯１で抽出した減段後における運転冷凍機Ｒの組合せＫの全てについて、対象値積算時間Ｔｘに対応する期間（つまり、そのときのｔｓ時点を開始時点とし、そのときのｔｓ時点から対象値積算時間Ｔｘを経過した時点を終了時点とする期間）中における予測熱負荷Ｑを各組合せＫの冷凍機運転で処理した場合の消費エネルギＥの期間積算値ΣＥ（つまり、所定運転期間Ｘ中において熱負荷Ｑとともに刻々と変化する消費エネルギＥの積算値）を演算する。

そして、♯９では、♯１で抽出した減段後における運転冷凍機Ｒの組合せＫのうち、♯８で演算した消費エネルギＥの期間積算値ΣＥが最小であった組合せを減段後における運転冷凍機Ｒの最適組合せ候補Ｋ′として抽出する。

続いて♯１０では、♯９で抽出した最適組合せ候補Ｋ′を採用した減段を行った場合にそのときの負荷装置Ｕの運転上で２次側冷水流量が不足となるか否かを前記最適制御データテーブルＤ（Ｓ）の参照等により判定し、この判定において２次側冷水流量の不足が生じないときは♯１１において、♯９で抽出した最適組合せ候補Ｋ′を減段後における運転冷凍機Ｒの最適組合せＫｘとして決定〔Ｋ＝Ｋ′〕し、これを制御装置６に出力する。

また、♯１０での判定において２次側冷水流量の不足が生じるとき、及び、先の♯４での比較において減段後の最大合計能力ΣＧｍａｘ′が設定時間Ｔｓ後のｔｓ時点についての予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）以下〔ΣＧｍａｘ′≦Ｑ（ｔｓ）〕のときは、♯１２において減段禁止指令を制御装置６に出力する。

ｃ６．つまり、この減段用最適組合せの選定において、冷凍機選定手段５Ｃは、負荷予測手段５Ｂによる予測熱負荷Ｑ（ｔｓ）と各冷凍機Ｒの能力とに基づき、現在の運転冷凍機Ｒの組合せＫについて冷凍機運転台数の減少を伴う組合せ変更（減段）が必要になると予測される予測閾時点（即ち、♯４でΣＧｍａｘ′＞Ｑ（ｔｓ）となるｔｓ時点）を判定し、この予測閾時点ｔｓを所定運転期間Ｘの開始時点とする。

また、負荷予測手段５Ｂによる予測熱負荷Ｑ（Ｎ）と各冷凍機Ｒの能力Ｇとに基づき、組合せ変更後（減段後）の運転冷凍機Ｒの組合せについて再び冷凍機運転台数の減少を伴う組合せ変更（再減段）が必要になると予測される予測再閾時点（即ち、♯５−６でΣＧｍａｘ″＞Ｑ（Ｎ）となる（ｔｓ＋Ｔｘ）時点）を判定し、この予測再閾時間（ｔｓ＋Ｔｘ）を所定運転期間Ｘの終了時点とする。

そして、冷凍機選定手段５Ｃは、このように熱負荷予測に基づき減段後についての所定運転期間Ｘを設定した上で、その所定運転期間Ｘにおける運転冷凍機Ｒの組合せＫ（即ち、減段後の組合せ）に関して、負荷予測手段５Ｂが予測する所定運転期間Ｘ中の予測熱負荷Ｑを賄い得る組合せで、かつ、熱源設備の消費エネルギＥを対象値として、その消費エネルギＥ（対象値）の所定運転期間Ｘにおける積算値ΣＥが最小となる組合せを最適組合せＫｘとして選定（但し、本例では減段後の２次側冷水流量に不足を生じない条件下で選定）する。

なお、前記した増段用最適組合せの選定の場合と同様、冷凍機選定手段５Ｃは、予測熱負荷Ｑの経時変化などに代表される経時的な状況変化に対して上記の予測閾時点ｔｓを判定するごとに（即ち、♯４でΣＧｍａｘ′＞Ｑ（ｔｓ）が判定されるごとに）、その予測閾時点ｔｓを開始時点とする新たな所定運転期間Ｘを設定し、その新たな所定運転期間Ｘごとに上記の減段後最適組合せＫｘを選定する。

また、算定した対象値積算時間Ｔｘが上限積算時間Ｔｍａｘ以上（即ち、♯６でＴｘ≧Ｔｍａｘ）のときには、現時点から設定時間（本例では上限積算時間Ｔｍａｘ）後までの期間を仮の所定運転期間Ｘ′として、その仮の所定運転期間Ｘ′について上記の減段後最適組合せＫｘを選定する。

ｃ７．増段用最適組合せの選定及び減段用最適組合せの選定の夫々で、所定運転期間Ｘにおける消費エネルギＥ（対象値）の積算値ΣＥを冷凍機Ｒの各組合せＫについて演算する（即ち、図４、図７のフローチャートにおける♯８の演算処理）にあたっては、前記最適制御データテーブルＤ（Ｓ）と同様に、熱負荷Ｑ（＝Σｑ）と外気湿球温度ｔｏｗと運転冷凍機Ｒの組合せ（冷凍機組合番号Ｋ）との３者を独立変数（検索キー）とし、かつ、これら３つの独立変数Ｑ，ｔｏｗ，Ｋの夫々を細かく変更した場合の各想定ケースについて予め演算した熱源設備の消費エネルギＥを従属変数とするオブジェクト指向の消費エネルギ演算データテーブルＤ（Ｅ）を作成しておく。

そして、負荷予測手段５Ｂが予測する熱負荷Ｑ及び同じく負荷予測手段５Ｂが予測する外気湿球温度ｔｏｗを消費エネルギ演算データテーブルＤ（Ｅ）に照合する形態で、各時点についての予測の熱負荷Ｑ及び予測の外気湿球温度ｔｏｗに対応する冷凍機組合番号Ｋごとの消費エネルギＥを読み出し、このように読み出した各時点の冷凍機組合番号Ｋごとの消費エネルギＥを同じく冷凍機組合番号Ｋごとに積算することで、所定運転期間Ｘにおける消費エネルギＥの積算値ΣＥを冷凍機Ｒの各組合せＫについて求める。

なお、消費エネルギＥ（対象値）の積算値ΣＥを冷凍機Ｒの各組合せＫについて演算するとともに、その演算値ΣＥが最小となる運転冷凍機Ｒの組合せを抽出するのに、その具体的な演算方式や抽出方式は上記の如き消費エネルギ演算データテーブルＤ（Ｅ）を用いた方式に限られるものではなく、種々の方式を採用できる。

ｃ８．上記の増段についての最適組合せの選定では、現在運転中の冷凍機Ｒの全てを最適組合せＫｘ中の運転冷凍機Ｒとして残存させ、また、上記の減段についての最適組合せの選定では、最適組合せＫｘ中の全ての運転冷凍機Ｒを現在運転中の冷凍機Ｒの中から選定するが、このような運転機継続式の最適組合せ選定に代え、あるいは、それと併行して、増段及び減段の夫々につき、最適組合せＫｘに含む冷凍機Ｒの個々が現在運転中である否かに係わりなく所定運転期間Ｘにおける消費エネルギＥ（対象値）の積算値ΣＥが最小となる運転冷凍機Ｒの組合せを最適組合せＫｘとして選定する言わば無作為式の最適組合せ選定を行うようにしてもよい。

また、上記の如き運転機継続式の最適組合せ選定と無作為式の最適組合せ選定とのいずれを採用するかの切り換えや、各冷凍機Ｒに予め設定した増段順位及び減段順位に従った順序で各回の増段又は減段を行う優先順位式の組合せ変更と上記の如き最適組合せ選定による組合せ変更とのいずれを採用するかの切り換えを可能にするなどしてもよい。

予測閾時点ｔｓを判定するための設定時間Ｔｘ、対象値積算時間Ｔｘを算定するための設定時間間隔ΔＴ、対象値積算時間Ｔｘ（所定運転期間Ｘの期間長）の上限値とする上限積算時間Ｔｍａｘの夫々は、増段についての最適組合せの選定と減段についての最適組合せの選定とで必ずしも同じ時間にする必要はなく、増段についての最適組合せの選定と減段についての最適組合せの選定とで異なる時間にしてもよい。

〔Ｄ〕監視装置５は最適制御量設定手段５Ｄとして次のｄ１〜ｄ３を実行する。
ｄ１．センサＳの計測値に基づいて演算される現在の熱負荷Ｑ及び現在の外気湿球温度ｔｏｗ並びに現在の運転冷凍機Ｒの組合せ（冷凍機組合番号Ｋ）の３者を検索キーとして最適制御データテーブルＤ（Ｓ）に照合することで、それら現在の熱負荷Ｑと外気湿球温度ｔｏｗと冷凍機組合せ番号Ｋとに対応するデータ値ｄ１〜ｄｎのうち各機器の流量、圧力、温度などの制御量を逐次読み出し、これら読み出した制御量を現在の最適制御量として制御装置６に出力する。

ｄ２．また、最適制御データテーブルＤ（Ｓ）として前記した冷水温度別の最適制御データテーブルＤｃ（Ｓ）を作成してある場合には、現在の熱負荷Ｑ及び現在の外気湿球温度ｔｏｗ並びに現在の運転冷凍機Ｒの組合せ（冷凍機組合番号Ｋ）の３者を冷水温度別の最適制御データテーブルＤｃ（Ｓ）の夫々に照合して、冷水温度（即ち、冷凍機Ｒの出口冷水温度の設定値）ごとにデータ値ｄ１〜ｄｎである各機器の流量、圧力、温度などの制御量及び各機器の消費動力を読み出し、そして、冷水温度ごとに各機器の消費動力の和を演算して、この消費動力の和が最小となる冷水温度での各機器の制御量を現在の最適制御量として制御装置６に出力する。

ｄ３．各機器の現在の制御量の夫々（特に流量）を上記の最適制御量に変更するのに適した制御量変更速度を機器データ等に基づき各制御量ごとに求めて、その求めた制御量変更速度を指定変更速度として制御装置６に出力する。

〔Ｅ〕監視装置５は評価手段５Ｅとして次のｅ１を実行する。
ｅ１．最適制御データテーブルＤ（Ｓ）に従って設備を制御している状況において、省エネルギ評価の指示があると、計測される現在の各機器の消費動力の合計（即ち、設備の現在の消費エネルギＥ）を演算するとともに、対比用制御データテーブルＤ′（Ｓ）に従い他の運転方式を用いて設備を制御した場合における設備の現在の消費エネルギＥ′を対比用制御データテーブルＤ′（Ｓ）等に基づいて演算する。

そして、これら演算した両方の消費エネルギＥ，Ｅ′の差ΔＥ（＝Ｅ′−Ｅ）を現時点の省エネルギ量（即ち、現時点の省エネ効果）としてモニター等に表示する。

なお、この省エネルギ量ΔＥの表示とともに、最適制御データテーブルＤ（Ｓ）に従って設備を制御した場合及び対比用制御データテーブルＤ′（Ｓ）に従い他の運転方式を用いて設備を制御した場合夫々の上記消費エネルギＥ，Ｅ′や各機器ごとの消費動力を対比的に表示するようにしてもよい。

また、指定された運転期間についての上記省エネルギ量ΔＥの積算値ΣΔＥ（即ち、期間省エネルギ量）を表示するようにしてもよい。

〔Ｆ〕一方、監視装置５が上記の如く冷凍機選定手段５Ｃとして増段及び減段の場合夫々の運転冷凍機Ｒの最適組合せＫｘを出力し、また、最適制御量設定手段５Ｄとして各機器の最適制御量を出力することに対して、制御装置６は次のｆ１〜ｆ５を実行する。

ｆ１．センサＳの計測値に基づいて演算される現在の熱負荷Ｑと現在運転中の冷凍機Ｒの合計能力ΣＧとの比較や各機器の運転状態などに基づき、現在の運転冷凍機Ｒの組合せＫについて冷凍機運転台数の増加又は減少を伴う運転冷凍機Ｒの組合せ変更（即ち、増段又は減段）が現時点で必要か否かを逐次判定する。

そして、この判定において増段が必要であると判定したとき、そのときを増段についての前記予測閾時点ｔｓに対する実際の閾時点ｔｓｓ（図６参照）として、運転冷凍機Ｒの組合せＫをその時点ｔｓｓにおいて冷凍機選定手段５Ｃにより選定されている最新の増段後最適組合せＫｘに変更し増段する。

また、この判定において減段が必要であると判定したとき、そのときを減段についての前記予測閾時点ｔｓに対する実際の閾時点ｔｓｓ（図９参照）として、運転冷凍機Ｒの組合せＫをその時点ｔｓｓにおいて冷凍機選定手段５Ｃにより選定されている最新の減段後最適組合せＫｘに変更し減段する。

なお、この組合せ変更（即ち、選定最適組合せＫｘに従った冷凍機Ｒの台数制御）においては、冷凍機選定手段５Ｃから前記減段禁止指令が出力されているときは、その減段禁止指令が解除されるまで減段を行わず、また、前回の増段又は減段から設定禁止時間ΔＴｗが経過するまでの間も増段及び減段を行わない。

そしてまた、監視装置５との間での通信が何らかの原因で不能になった場合などにも対応できるように、冷凍機選定手段５Ｃからの最適組合せＫｘの出力がない状態において増段又は減段が必要になったときには、各冷凍機Ｒに予め設定されている増段順位及び減段順位に従って各回の増段又は減段を行う。

ｆ２．各機器の制御量（代表的には冷却水ポンプＰＣの流量、１次ポンプＰＡの流量、並びに、冷水温度別の最適制御データテーブルＤｃ（Ｓ）を用いている場合には各ポンプ流量と冷凍機出口冷水温度の設定値）を最適制御量設定手段５Ｄが出力する最適制御量に調整する。

ｆ３．最適制御量設定手段５Ｄが各制御量について出力する指定変更速度が現在の設備運転状態に対して適切か否かをチェックし、適切であった場合には、最適制御量設定手段５Ｄが出力する指定変更速度で各制御量を最適制御量に調整する。

また、最適制御量設定手段５Ｄが各制御量について出力する指定変更速度が現在の設備運転状態に対して不適切であった場合には、最適制御量設定手段５Ｄが出力する指定変更速度に現在の設備運転状態に応じた補正を加え、この補正した変更速度で各制御量を最適制御量に調整する。

ｆ４．監視装置５との間での通信が何らかの原因で不能になった場合などにも対応できるように、最適制御量設定手段５Ｄからの最適制御量の新たな出力が設定時間にわたってない場合には、各機器の制御量を設定値（例えば、冷却水ポンプＰＣの定格流量や１次ポンプＰＡの定格流量）に固定した運転を実行する。

ｆ５．冷凍機選定手段５Ｃにおいて前記の如く最適組合せ選定による組合せ変更と優先順位式の組合せ変更とのいずれを採用するかの切り換えを可能にした場合で、優先順位式の組合せ変更の採用が選択されたときは、各冷凍機Ｒに予め設定されている増段順位及び減段順位に従って各回の増段又は減段を行う。

〔別の実施形態〕
上記実施形態では消費エネルギＥの最小化を目的とする制御システムを示したが、これに代え、前記対象値に運転コストＹを採用して運転コストＹの最小化を目的とする制御システムにしたり、前記対象値に換算二酸化炭素排出量ＣＯ２を採用して換算二酸化炭素排出量ＣＯ２の最小化を目的とする制御システムにしてもよい。

また、消費エネルギＥと運転コストＹと換算二酸化炭素排出量ＣＯ２とのうちの少なくとも２つに所定比率ｉ，ｊを乗じた値の和（例えば、Ｅ×ｉ＋ＣＯ２×ｊ）を対象値として、それら消費エネルギＥと運転コストＹと換算二酸化炭素排出量ＣＯ２とのうちの少なくとも２つの複合の最小化を目的とする制御システムにしてもよい。

熱源機は冷凍機に代表される冷熱熱源機に限られるものではなく、温熱を発生する温熱熱源機あるいは冷熱と温熱の選択的な発生が可能な冷温熱熱源機であってもよい。

上記実施形態では、将来の熱負荷Ｑを予測する負荷予測手段５Ｂと、この負荷予測手段５Ｂによる予測熱負荷Ｑに基づき所定運転期間Ｘにおける運転熱源機（運転冷凍機Ｒ）の最適組合せＫｘを選定する熱源機選定手段５Ｃ（冷凍機選定手段）と、この熱源機選定手段５Ｃ（冷凍機選定手段）が選定した最適組合せＫｘに応じ所定運転期間Ｘにおいて熱源機Ｒ（冷凍機）の夫々を制御する制御手段６（制御装置）とを備える熱源設備制御システムを示したが、場合によっては、オペレータが、熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷Ｑを予測するとともに、この熱負荷予測に基づき、所定運転期間Ｘにおける運転熱源機Ｒの組合せＫに関して、その所定運転期間Ｘ中の予測熱負荷Ｑを賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギＥ又は運転コストＹ又は換算二酸化炭素排出量ＣＯ２又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、その対象値の所定運転期間Ｘにおける積算値が最小となる組合せを、所定運転期間Ｘにおける運転熱源機Ｒの最適組合せＫｘとして選定し、そして、この選定した最適組合せＫｘに応じ所定運転期間Ｘにおいて熱源機Ｒの夫々を制御する熱源設備制御方法を行うようにしてもよい。

そしてまた、この熱源設備制御方法を実施するのに、熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷Ｑを予測する負荷予測手段５Ｂと、所定運転期間Ｘにおける運転熱源機Ｒの組合せＫに関して、負荷予測手段５Ｂが予測する所定運転期間Ｘ中の予測熱負荷Ｑを賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギＥ又は運転コストＹ又は換算二酸化炭素排出量ＣＯ２又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、その対象値の所定運転期間Ｘにおける積算値が最小となる組合せを、所定運転期間Ｘにおける運転熱源機Ｒの最適組合せＫｘとして選定する熱源機選定手段５Ｃとを設けておき、そして、この熱源機選定手段５Ｃが選定した最適組合せＫｘに応じオペレータが所定運転期間Ｘにおいて熱源機Ｒの夫々を制御するようにしてもよい。

なお、この場合、熱源機選定手段５Ｃが選定した最適組合せＫｘをオペレータに対して示す表示手段を設けるとともに、最適組合せＫｘに変更があった際に、その変更があった旨をオペレータに対して報知する報知手段を設けるようにすればよい。

熱源設備の全体構成図 監視装置及び制御装置のブロック図 最適制御データテーブルの模式図 増段機選定フローチャート 増段用の積算時間算定フローチャート 増段機選定を説明するグラフ 減段機選定フローチャート 減段用の積算時間算定フローチャート 減段機選定を説明するグラフ

Ｒ 熱源機
Ｑ 熱負荷
５Ｂ 負荷予測手段
Ｘ 所定運転期間
Ｋ 運転熱源機の組合せ
Ｅ 消費エネルギ
Ｙ 運転コスト
ＣＯ２ 換算二酸化炭素排出量
Ｋｘ 最適組合せ
５Ｃ 熱源機選定手段
６ 制御手段
Ｇ 熱源機の能力
ｔｓ 予測閾時点
ｔｓ＋Ｔｘ 予測再閾時点
ｔｓｓ 実際閾時点

Claims (8)

1. 異種の熱源機を含む複数の熱源機を備える熱源設備において、運転する熱源機の組合せを熱負荷に応じて変更する熱源設備制御方法であって、
   熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷を逐次予測し、
   この熱負荷の逐次予測に伴い、新たな所定運転期間を順次に繰り返し設定するとともに、それら新たな所定運転期間ごとに、運転熱源機の組合せに関して、所定運転期間中の刻々と変化する予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギ又は運転コスト又は換算二酸化炭素排出量又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、熱負荷の変化に伴い変化する前記対象値の所定運転期間における積算値が最小となる組合せを、所定運転期間における運転熱源機の最適組合せとして選定し、
   これら所定運転期間ごとに選定した最適組合せに応じて熱源機の夫々を制御する熱源設備制御方法。
2. 異種の熱源機を含む複数の熱源機を備える熱源設備において、運転する熱源機の組合せを熱負荷に応じて変更する熱源設備制御システムであって、
   熱負荷に関連するデータに基づいて将来の熱負荷を逐次予測する負荷予測手段と、
   この負荷予測手段による熱負荷の逐次予測に伴い、新たな所定運転期間を順次に繰り返し設定するとともに、それら新たな所定運転期間ごとに、運転熱源機の組合せに関して、前記負荷予測手段が予測する所定運転期間中の刻々と変化する予測熱負荷を賄い得る組合せで、かつ、消費エネルギ又は運転コスト又は換算二酸化炭素排出量又はそれらのうちの少なくとも２つに所定比率を乗じた値の和のいずれかを対象値として、熱負荷の変化に伴い変化する前記対象値の所定運転期間における積算値が最小となる組合せを、所定運転期間における運転熱源機の最適組合せとして選定する熱源機選定手段と、
   この熱源機選定手段が選定した所定運転期間ごとの最適組合せに応じて熱源機の夫々を制御する制御手段とを備える熱源設備制御システム。
3. 前記熱源機選定手段は、前記負荷予測手段による熱負荷の逐次予測に伴い、その予測熱負荷と各熱源機の能力とに基づき、経時的な状況変化に対して運転熱源機の組合せ変更が必要になると予測される予測閾時点を順次に繰り返し判定して、それら経時的な状況変化に対する予測閾時点の判定ごとに、予測閾時点を期間開始時点とする前記所定運転期間を設定する構成にしてある請求項２記載の熱源設備制御システム。
4. 前記熱源機選定手段は、前記所定運転期間の設定ごとに、前記負荷予測手段による予測熱負荷と各熱源機の能力とに基づき、組合せ変更後の運転熱源機の組合せについて再び組合せ変更が必要になると予測される予測再閾時点を判定して、その予測再閾時点を期間終了時点として前記所定運転期間を設定する構成にしてある請求項３記載の熱源設備制御システム。
5. 前記制御手段は、熱負荷に関連するデータから求めた現在の熱負荷と現在運転中の熱源機の合計能力とに基づき、現在の運転熱源機の組合せについて組合せ変更が実際に必要になる実際閾時点を判定し、この実際閾時点で熱源機の夫々をその時点において選定されている最新の前記最適組合せに応じて制御する構成にしてある請求項３又は４記載の熱源設備制御システム。
6. 前記熱源機選定手段は、現在の運転熱源機の組合せについて前記予測閾時点が未判定のとき、現時点から設定時間後までの期間を仮の所定運転期間とし、その仮の所定運転期間について前記最適組合せを選定する構成にしてある請求項５記載の熱源設備制御システム。
7. 前記熱源機選定手段又は前記制御手段は、熱源機運転台数の変更を伴う運転熱源機の組合せ変更が必要になる時点のみを前記予測閾時点又は前記予測再閾時点又は前記実際閾時点として判定する構成にしてある請求項３〜６のいずれか１項に記載の熱源設備制御システム。
8. 前記熱源機選定手段は、熱源機運転台数の増加を伴う前記最適組合せの選定では、現在運転中の熱源機の全てを最適組合せ中の運転熱源機として残存させ、かつ、熱源機運転台数の減少を伴う前記最適組合せの選定では、最適組合せ中の全ての運転熱源機を現在運転中の熱源機の中から選定する構成にしてある請求項７記載の熱源設備制御システム。

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