JP5398395B2

JP5398395B2 - How to control the number of refrigerators

Info

Publication number: JP5398395B2
Application number: JP2009169296A
Authority: JP
Inventors: 信行松下; 仁哉竹内; 一樹山田; 達村澤
Original assignee: Tonets Corp
Current assignee: Tonets Corp
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: JP2011021855A

Description

本発明は、空調システムにおいて複数の冷凍機を増段又は減段して冷凍機を台数制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling the number of refrigerators by increasing or decreasing a plurality of refrigerators in an air conditioning system.

特許文献１では、冷凍機の定格流量を基に、増段する制御を行っている。具体的には、二次側設備の二次側流量が、冷凍機の定格流量の合計値である一次側流量よりも大きい場合、熱源機の運転台数を増段している。 In Patent Document 1, control to increase the stage is performed based on the rated flow rate of the refrigerator. Specifically, when the secondary-side flow rate of the secondary-side equipment is larger than the primary-side flow rate that is the total value of the rated flow rates of the refrigerators, the number of operating heat source units is increased.

特開２００６−１５３３２４号公報JP 2006-153324 A

しかし、特許文献１では、流量のみを基準に増段する制御を行っているため、冷凍機を増段したときに既に、熱源機から二次側設備への冷水の送水温度が高くなり過ぎてしまう場合がある。
本発明の課題は、冷凍機の運転台数を、二次側設備からの冷水を的確に冷却できる台数にすることである。 However, in Patent Document 1, since the control is performed to increase the stage based only on the flow rate, when the refrigerator is increased, the water supply temperature of the cold water from the heat source unit to the secondary equipment has already become too high. May end up.
An object of the present invention is to set the number of operating refrigerators to a number capable of accurately cooling the cold water from the secondary side equipment.

前記課題を解決するために、本発明の一態様に係る冷凍機の台数制御方法は、熱負荷源から冷凍機側に戻される冷水が有する熱量である負荷側合計熱量に基づいて設定される冷凍機の増段条件及び減段条件を、それぞれ対熱量増段条件及び対熱量減段条件とし、熱負荷源から冷凍機側に戻される冷水の流量である負荷側合計流量に基づいて設定される冷凍機の増段条件及び減段条件を、それぞれ対流量増段条件及び対流量減段条件とし、対熱量増段条件及び対流量増段条件の何れかを満たす場合、冷凍機を１台増段し、対熱量減段条件及び対流量減段条件の全条件を満たす場合、冷凍機を１台減段する。 In order to solve the above-described problem, a method for controlling the number of refrigerators according to an aspect of the present invention is a refrigeration set based on a load-side total heat amount that is a heat amount of cold water returned from a heat load source to the refrigerator side. The stage increase condition and stage decrease condition of the machine are the heat increase stage condition and the heat reduction stage condition, respectively, and are set based on the load side total flow rate that is the flow rate of cold water returned from the heat load source to the refrigerator side. If the conditions for increasing and decreasing stages of the refrigerator are the conditions for increasing the flow rate and reducing the flow, respectively, and if either the heat increasing or the increasing condition is satisfied, the number of refrigerators is increased by one. If all the conditions of the heat reduction step condition and the flow reduction step condition are satisfied, one refrigerator is reduced.

また、本発明の一態様に係る冷凍機の台数制御方法では、対熱量減段条件は、対熱量増段条件に対してヒステリシスを有し、対流量減段条件は、対流量増段条件に対してヒステリシスを有し、
ヒステリシスを実現するものとして予め設定した値を、それぞれ冷凍機減段用ディファレンシャル熱量及び冷凍機減段用ディファレンシャル流量とし、そして、
対熱量増段条件としての第１増段条件を、
負荷側合計熱量＞現在運転している冷凍機それぞれに設定されている定格熱量の総和
とし、
対流量増段条件としての第２増段条件を、
負荷側合計流量＞現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷水最大流量の総和
とし、
対熱量減段条件としての第１減段条件を、
負荷側合計熱量≦（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている定格熱量の総和）−（現在運転している冷凍機のうち、次に減段すると決めてある冷凍機の定格熱量）−（冷凍機減段用ディファレンシャル熱量）
とし、
対流量減段条件としての第２減段条件を、
負荷側合計流量≦（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷水最大流量の総和）−（現在運転している冷凍機のうち、次に減段すると決めてある冷凍機の冷水最大流量）−（冷凍機減段用ディファレンシャル流量）
とする。 Further, in the refrigerator unit count control method according to an embodiment of the present invention, versus the amount of heat down stage conditions, has a hysteresis with respect to-heat up stage condition, versus flow down stage condition, paired flow increase stage condition have a hysteresis for,
Respectively set values for realizing the hysteresis are the differential heat amount for the chiller reduction stage and the differential flow rate for the chiller reduction stage, and
The first stage increase condition as the heat increase stage condition is
Load side total heat amount> Sum of rated heat amounts set for each refrigerator currently operating,
The second stage increase condition as the flow increase stage condition is
Load side total flow rate> sum of maximum cold water flow rate set for each chiller currently in operation,
The first stage reduction condition as the heat reduction stage condition is
Load-side total heat quantity ≤ (total of the rated heat quantities set for each of the currently operating refrigerators)-(the rated heat quantity of the refrigerator that is determined to be reduced next among the currently operating refrigerators) -(Differential heat for chiller step down)
age,
The second step reduction condition as the flow reduction step condition is
Load side total flow ≤ (total sum of chilled water maximum flow rates set for each currently operating refrigerator)-(maximum chilled water of the refrigerator that has been decided to be reduced next among the currently operating refrigerators) Flow rate)-(Differential flow rate for refrigerator step-down)
And

また、本発明の一態様に係る冷凍機の台数制御方法では、
複数の前記対熱量増段条件及び複数の前記対熱量減段条件を基に、冷凍機の台数制御をするものであり、
前記空調システムでは、各冷凍機が冷却塔との間で冷却水を循環させており、
前記冷凍機系統のＣＯＰ（Coefficient Of Performance）の最大値を得る冷凍機の冷却負荷率を示す値であって、前記冷凍機の温度偏差（冷却水出口温度と冷水出口温度との差分）が小さいほど小さくなる値を冷凍機最適負荷率とし、
前記冷凍機最適負荷率と、前記冷凍機の温度偏差との関係から、前記冷凍機の現在の温度偏差に対応する前記冷凍機最適負荷率の現在値を求め、そして、
前記複数の対熱量増段条件のうちのもう一つの対熱量増段条件としての第３増段条件を、
負荷側合計熱量＞（（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている定格熱量の総和）＋（次に増段すると決めてある冷凍機の定格熱量））×（冷凍機最適負荷率の現在値）
とし、
前記複数の対熱量減段条件のうちのもう一つの対熱量減段条件としての第３減段条件を、
負荷側合計熱量≦（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている定格熱量の総和）×（冷凍機最適負荷率の現在値）−（冷凍機減段用ディファレンシャル熱量）
とし、
前記第１増段条件、前記第２増段条件、及び前記第３増段条件の何れかを満たす場合、前記冷凍機を１台増段し、前記第１減段条件、前記第２減段条件、及び前記第３減段条件の全条件を満たす場合、前記冷凍機を１台減段する。 In the method for controlling the number of refrigerators according to one aspect of the present invention ,
The number of refrigerators is controlled based on the plurality of heat quantity increase conditions and the plurality of heat quantity reduction conditions.
In the air conditioning system, each refrigerator circulates cooling water between the cooling towers,
The value indicating the cooling load factor of the refrigerator that obtains the maximum value of COP (Coefficient Of Performance) of the refrigerator system, and the temperature deviation of the refrigerator (difference between the cooling water outlet temperature and the cold water outlet temperature) is small The value that decreases as the optimum load factor of the refrigerator,
From the relationship between the refrigerator optimum load factor and the temperature deviation of the refrigerator, a current value of the refrigerator optimum load factor corresponding to the current temperature deviation of the refrigerator is obtained, and
A third stage increase condition as another heat stage increase condition among the plurality of heat increase stage conditions,
Load side total heat quantity> ((sum of the rated heat quantity set for each of the currently operating refrigerators) + (the rated heat quantity of the refrigerator that has been determined to be increased next)) x (the optimum load factor of the refrigerator) Present value)
age,
A third stage reduction condition as another heat reduction stage condition among the plurality of heat reduction stage conditions,
Load side total heat amount ≤ (total rated heat amount set for each refrigerator currently operating) x (current value of refrigerator optimum load factor)-(differential heat amount for refrigerator step-down)
age,
If any of the first stage increase condition, the second stage increase condition, and the third stage increase condition is satisfied, the refrigerator is increased by one unit, and the first step decrease condition and the second step decrease If the conditions and all of the third stage reduction conditions are satisfied, one of the refrigerators is staged down.

本発明の一態様に係る冷凍機の台数制御方法によれば、二次側設備から戻ってくる冷水に関し、流量及び熱量の両条件を基に一次側の冷凍機で冷却でき、二次側設備から戻ってくる冷水を的確に冷却できる。また、ヒステリシスを有することで、冷凍機２の台数制御のハンチング等を防止できる。
また、二次側設備から戻ってくる冷水に関し、流量及び熱量の両条件を基に一次側の冷凍機で冷却でき、二次側設備から戻ってくる冷水を的確に冷却できる。
また、第３増段条件により冷凍機が増段された場合、そのときの冷凍機系統は、ＣＯＰの最大値を得る冷却負荷率で運転されるようになる。これにより、一次側全体では、冷凍機を増段してもなお、高効率で冷水を冷却できるようになる。 According to the method for controlling the number of refrigerators according to one aspect of the present invention, the cold water returning from the secondary side equipment can be cooled by the primary side refrigerator based on both the flow rate and the heat quantity, and the secondary side equipment Cool water that comes back from can be cooled accurately. Moreover , the hunting of the number control of the refrigerator 2 etc. can be prevented by having a hysteresis.
Moreover , regarding the cold water returning from the secondary side equipment, it can be cooled by the primary side refrigerator based on both the flow rate and the calorific value, and the cold water returning from the secondary side equipment can be accurately cooled.
Further, when the refrigerator is increased in stage by the third increase condition, the refrigerator system at that time is operated at a cooling load factor that obtains the maximum value of COP. As a result, the entire primary side can cool the chilled water with high efficiency even if the number of refrigerators is increased.

本発明の第１の実施形態の空調システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the air conditioning system of the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態における台数制御部による冷凍機の台数制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the number control of the refrigerator by the number control part in 1st Embodiment. 第２の実施形態における台数制御部による冷凍機の台数制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the number control of the refrigerator by the number control part in 2nd Embodiment. インバータ冷凍機である冷凍機の冷却負荷率と本体ＣＯＰとの関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the cooling load factor of the refrigerator which is an inverter refrigerator, and main body COP. 固定速ターボ冷凍機の冷却負荷率と本体ＣＯＰとの関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the cooling load factor of a fixed speed turbo refrigerator, and the main body COP. 冷凍機の温度偏差に対応させて冷凍機最適増段負荷率を得るためのマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map for obtaining a refrigerator optimal step-up load factor corresponding to the temperature deviation of a refrigerator. 第３の実施形態における台数制御部による冷凍機の台数制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the number control of the refrigerator by the number control part in 3rd Embodiment. 冷水生産能力と本体消費電力（本体消費電流）との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between cold water production capacity and main body power consumption (main body power consumption). 温度偏差と冷凍機冷凍余裕率との関係の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the relationship between a temperature deviation and a refrigerator freezing margin.

（第１の実施形態）
（構成）
図１は、第１の実施形態の空調システム１の構成図である。
図１に示すように、空調システム１は、並列配置した複数台の熱源機である冷凍機２と、各冷凍機２に備わる一次冷水ポンプ３と、各冷凍機２の出口側の往水管路４にヘッダ（往ヘッダ）５を介して接続された複数台の二次冷水ポンプ６と、二次冷水ポンプ６にヘッダ（往ヘッダ）７及び往水管路８を介して接続され、互いに並列配置された複数台の空調機（二次側熱負荷源）９と、各空調機９と還水管路１０を介して接続されるヘッダ（還ヘッダ）１１と、還水管路１０に備わる絞り弁（二方弁）１２と、ヘッダ５，１１間を接続するバイパス管１３と、バイパス管１３に備わる絞り弁（二方弁）１４と、空調システム１を制御する制御装置２０と、を備える。 (First embodiment)
(Constitution)
Drawing 1 is a lineblock diagram of air-conditioning system 1 of a 1st embodiment.
As shown in FIG. 1, an air conditioning system 1 includes a refrigerator 2 that is a plurality of heat source devices arranged in parallel, a primary chilled water pump 3 provided in each refrigerator 2, and an outlet water line on the outlet side of each refrigerator 2. A plurality of secondary chilled water pumps 6 connected to 4 through headers (outward headers) 5, and connected to the secondary chilled water pumps 6 through headers (outward headers) 7 and forward water pipes 8, arranged in parallel with each other. The plurality of air conditioners (secondary heat load sources) 9, the headers (return headers) 11 connected to the air conditioners 9 via the return water pipes 10, and the throttle valves ( A two-way valve) 12, a bypass pipe 13 connecting the headers 5 and 11, a throttle valve (two-way valve) 14 provided in the bypass pipe 13, and a control device 20 that controls the air conditioning system 1.

各冷凍機２は、還水管路１５を介してヘッダ１１と接続されており、各冷凍機２に対応して還水管路１５に一次冷水ポンプ３を備える。各冷凍機２は、圧縮機の回転数等をインバータ制御可能なインバータ駆動冷凍機である。各冷凍機２に対応して往水管路４に冷水出口温度センサ３１を備える。また、各冷凍機２には、冷却水配管３２が接続されている。各冷却水配管３２には、冷却塔３３、冷却水ポンプ３４及び冷却水出口温度センサ３５を備える。この各冷却水配管３２により冷却水が循環し、各冷却塔３３からの冷却水が各冷凍機２に送られる。
制御装置２０は、冷凍機２のインバータ制御をするインバータ制御部２１と、冷凍機２を増段及び減段する台数制御をする台数制御部２２とを備える。制御装置２０には、冷水出口温度センサ３１及び冷却水出口温度センサ３５の検出値が入力される。
図２は、台数制御部２２による冷凍機２の台数制御の処理手順を示す。 Each refrigerator 2 is connected to the header 11 via a return water pipe 15 and includes a primary chilled water pump 3 in the return water pipe 15 corresponding to each refrigerator 2. Each refrigerator 2 is an inverter-driven refrigerator that can perform inverter control of the rotational speed of the compressor. A cold water outlet temperature sensor 31 is provided in the outgoing water line 4 corresponding to each refrigerator 2. In addition, a cooling water pipe 32 is connected to each refrigerator 2. Each cooling water pipe 32 includes a cooling tower 33, a cooling water pump 34, and a cooling water outlet temperature sensor 35. Cooling water circulates through each cooling water pipe 32, and cooling water from each cooling tower 33 is sent to each refrigerator 2.
The control device 20 includes an inverter control unit 21 that performs inverter control of the refrigerator 2 and a number control unit 22 that controls the number of units that increase or decrease the number of stages of the refrigerator 2. Detection values of the cold water outlet temperature sensor 31 and the cooling water outlet temperature sensor 35 are input to the control device 20.
FIG. 2 shows a processing procedure of the number control of the refrigerator 2 by the number control unit 22.

（ステップＳ１１）
ステップＳ１１では、台数制御部２２は、第１増段条件又は第２増段条件を満たすか否かを判定する。
ここで、第１増段条件とは、冷凍機２の定格熱量に基づいて設定された冷凍機２を増段するための条件である。具体的には、第１増段条件とは、負荷側合計熱量がしきい値となる増段熱量を超えているときに満たしていると判定される条件である。ここで、負荷側合計熱量とは、二次側熱量、すなわち、各空調機９について供給する往水とその還水との温度差に対して流量を乗算して熱量（負荷熱量）を算出し、それら各空調機９について得た熱量を合計した値である。増段熱量は、現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力（定格熱量）の総和である。
すなわち、第１増段条件は、
負荷側合計熱量＞現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和・・・（１）
となる。 (Step S11)
In step S11, the number control unit 22 determines whether or not the first stage increase condition or the second stage increase condition is satisfied.
Here, the first stage increase condition is a condition for increasing the stage of the refrigerator 2 set based on the rated heat quantity of the refrigerator 2. Specifically, the first stage increase condition is a condition that is determined to be satisfied when the load side total heat quantity exceeds the stage increase heat quantity that is a threshold value. Here, the load-side total heat amount is calculated by multiplying the secondary-side heat amount, that is, the temperature difference between the outgoing water supplied to each air conditioner 9 and its return water by the flow rate (load heat amount). These are the total values of the heat amounts obtained for the air conditioners 9. The increased heat quantity is the sum of the chiller rated refrigeration capacity (rated heat quantity) set for each chiller currently in operation.
That is, the first stage increase condition is
Load-side total heat quantity> Sum of chiller rated refrigeration capacity set for each chiller currently operating (1)
It becomes.

また、第２増段条件とは、冷凍機２の冷水最大流量（冷凍機冷水最大流量）を基に冷凍機２を増段するための条件である。具体的には、第２増段条件とは、負荷側合計流量がしきい値となる増段流量を超えているときに満たしていると判定される条件である。ここで、冷凍機２の冷水最大流量とは、冷凍機２で処理可能な冷水の最大流量である。例えば、冷凍機２からみて余裕をもって選定している一次冷水ポンプ３の定格流量を基に決定される。負荷側合計流量とは、二次側流量、すなわち、各空調機９からの冷水の流量を合計した値である。増段流量は、現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機の冷水最大流量の総和である。 The second stage increase condition is a condition for increasing the stage of the refrigerator 2 based on the maximum cold water flow rate of the refrigerator 2 (maximum refrigerator cold water flow rate). Specifically, the second stage increase condition is a condition that is determined to be satisfied when the load-side total flow exceeds a stage increase flow that becomes a threshold value. Here, the maximum cold water flow rate of the refrigerator 2 is the maximum flow rate of cold water that can be processed by the refrigerator 2. For example, it is determined based on the rated flow rate of the primary chilled water pump 3 that is selected with a margin when viewed from the refrigerator 2. The load-side total flow rate is a value obtained by summing the secondary-side flow rate, that is, the flow rate of cold water from each air conditioner 9. The increased flow rate is the sum of the maximum cold water flow rates of the refrigerators set for each of the currently operating refrigerators.

すなわち、第２増段条件は、
負荷側合計流量＞現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機冷水最大流量の総和・・・（２）
となる。
このステップＳ１１では、台数制御部２２は、第１増段条件又は第２増段条件の少なくとも何れかを満たした場合、ステップＳ１２に進む。台数制御部２２は、そうでない場合、すなわち、第１増段条件及び第２増段条件の何れも満たさない場合、ステップＳ１３に進む。 That is, the second stage increase condition is
Load-side total flow rate> Sum of maximum chiller chilled water flow rate set for each chiller currently operating (2)
It becomes.
In step S11, when the number control unit 22 satisfies at least one of the first stage increase condition and the second stage increase condition, the process proceeds to step S12. If not, that is, if neither the first stage increase condition nor the second stage increase condition is satisfied, the number control unit 22 proceeds to step S13.

（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、台数制御部２２は、増段要求をする。具体的には、台数制御部２２は、予め決めてある冷凍機２の運転を開始させる。さらに、台数制御部２２は、その冷凍機２の補機となる一次冷水ポンプ３の運転も同時に開始させる。そして、台数制御部２２は、該図２に示す処理を終了する（前記ステップＳ１１からの処理を再び開始する）。 (Step S12)
In step S 12, the number control unit 22 issues a step increase request. Specifically, the number control unit 22 starts the operation of the refrigerator 2 that is determined in advance. Further, the number control unit 22 starts the operation of the primary chilled water pump 3 that is an auxiliary machine of the refrigerator 2 at the same time. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 2 (starts the process from step S11 again).

（ステップＳ１３）
ステップＳ１３では、台数制御部２２は、第１減段条件及び第２減段条件を満たすか否かを判定する。
ここで、第１減段条件とは、冷凍機２の定格熱量を基に冷凍機２を減段するための条件である。具体的には、第１減段条件とは、負荷側合計熱量がしきい値となる減段熱量以下であるときに満たされていると判定される条件である。ここで、減段熱量とは、現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和から、現在運転している冷凍機のうち減段要求があったならば次に減段すると決めてある冷凍機の冷凍機定格冷凍能力及び冷凍機減段用ディファレンシャル熱量を減算した値である。冷凍機減段用ディファレンシャル熱量を用いることで、第１減段条件は、第１増段条件に対してヒステリシスを有するものとなる。 (Step S13)
In step S13, the number control unit 22 determines whether or not the first step reduction condition and the second step reduction condition are satisfied.
Here, the first stage reduction condition is a condition for reducing the stage of the refrigerator 2 based on the rated heat amount of the refrigerator 2. Specifically, the first stage reduction condition is a condition that is determined to be satisfied when the load-side total heat quantity is equal to or less than the stage reduction heat quantity that is a threshold value. Here, the heat reduction amount is the sum of the refrigerator rated refrigeration capacities set for each of the currently operated refrigerators, and if there is a step reduction request among the currently operated refrigerators, This is a value obtained by subtracting the refrigerator rated refrigeration capacity of the refrigerator that has been decided to reduce the stage and the differential calorific value for the refrigerator stage reduction. By using the differential heat amount for the refrigerator step-down, the first step-down condition has a hysteresis with respect to the first step-up condition.

すなわち、第１減段条件は、
負荷側合計熱量≦（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和）−（現在運転している冷凍機のうち、減段要求があったならば次に減段すると決めてある冷凍機の冷凍機定格冷凍能力）−（冷凍機減段用ディファレンシャル熱量）・・・（３）
となる。 That is, the first stage reduction condition is
Load-side total heat quantity ≤ (total sum of chiller rated refrigeration capacities set for each of the currently operating refrigerators)-(of the currently operating refrigerators, if there is a step reduction request, then decrease Refrigerator rated refrigeration capacity of the chiller that is determined to be stepped)-(Differential heat amount for chiller step-down) (3)
It becomes.

また、第２減段条件とは、冷凍機２の冷水最大流量に基づいて設定された冷凍機２を減段するための条件である。具体的には、第２減段条件とは、負荷側合計流量がしきい値となる減段流量以下であるときに満たされていると判定される条件である。ここで、減段流量とは、現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機冷水最大流量の総和から、現在運転している冷凍機のうち減段要求があったならば次に減段すると決めてある冷凍機の冷凍機冷水最大流量、及び冷凍機減段用ディファレンシャル流量を減算した値である。冷凍機減段用ディファレンシャル流量を用いることで、第２減段条件は、第２増段条件に対してヒステリシスを有するものとなる。 Further, the second stage reduction condition is a condition for reducing the stage of the refrigerator 2 set based on the maximum cold water flow rate of the refrigerator 2. Specifically, the second step reduction condition is a condition that is determined to be satisfied when the load side total flow rate is equal to or lower than the step reduction flow rate that is a threshold value. Here, the step-down flow rate is the sum of the chiller chilled water maximum flow rates set for each of the currently operated refrigerators, and if there is a step reduction request among the currently operated refrigerators, This is a value obtained by subtracting the maximum refrigerator chilled water flow rate of the refrigerator that has been decided to reduce the stage and the differential flow rate for the refrigerator reduction stage. By using the differential flow rate for the refrigerator step-down, the second step-down condition has hysteresis with respect to the second step-up condition.

すなわち、第２減段条件は、
負荷側合計流量≦（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機冷水最大流量の総和）−（現在運転している冷凍機のうち、減段要求があったならば次に減段すると決めてある冷凍機の冷凍機冷水最大流量）−（冷凍機減段用ディファレンシャル流量）・・・（４）
となる。
このステップＳ１３では、台数制御部２２は、第１減段条件及び第２減段条件の両方を満たした場合、ステップＳ１４に進む。台数制御部２２は、そうでない場合、すなわち、第１減段条件及び第２減段条件の一方でも満たさない場合、ステップＳ１５に進む。 That is, the second stage reduction condition is
Load-side total flow rate ≤ (total sum of chiller chilled water maximum flow rates set for each of the currently operating refrigerators)-(of the currently operating refrigerators, if there is a step reduction request, then decrease (Maximum flow rate of chiller chilled water that is determined to be stepped)-(Differential flow rate for chiller step-down) (4)
It becomes.
In step S13, the number control unit 22 proceeds to step S14 when both the first step reduction condition and the second step reduction condition are satisfied. Otherwise, the number control unit 22 proceeds to step S15 when one of the first step reduction condition and the second step reduction condition is not satisfied.

（ステップＳ１４）
ステップＳ１４では、台数制御部２２は、減段要求をする。具体的には、台数制御部２２は、予め決めてある冷凍機２の運転を停止させる。さらに、台数制御部２２は、その冷凍機２の補機となる一次冷水ポンプ３の運転も同時に停止させる。そして、台数制御部２２は、該図２に示す処理を終了する（前記ステップＳ１１からの処理を再び開始する）。 (Step S14)
In step S 14, the number control unit 22 issues a step reduction request. Specifically, the number control unit 22 stops the operation of the refrigerator 2 that has been determined in advance. Furthermore, the number control unit 22 simultaneously stops the operation of the primary chilled water pump 3 that is an auxiliary machine of the refrigerator 2. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 2 (starts the process from step S11 again).

（ステップＳ１５）
ステップＳ１５では、台数制御部２２は、増減段要求をしない。すなわち、冷凍機２の現状の運転台数を維持する。そして、台数制御部２２は、該図２に示す処理を終了する（前記ステップＳ１１からの処理を再び開始する）。
なお、この第１の実施形態では、第１増段条件が対熱量増段条件に対応し、第２増段条件が対流量増段条件に対応し、第１減段条件が対熱量減段条件に対応し、第２減段条件が対流量減段条件に対応する。 (Step S15)
In step S15, the number control unit 22 does not make an increase / decrease step request. That is, the current number of operating refrigerators 2 is maintained. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 2 (starts the process from step S11 again).
In the first embodiment, the first stage increase condition corresponds to the heat quantity increase condition, the second stage increase condition corresponds to the flow rate increase condition, and the first stage decrease condition corresponds to the heat quantity decrease stage. Corresponding to the conditions, the second stage reduction condition corresponds to the flow reduction stage condition.

（動作、作用及び効果）
空調システム１では、第１増段条件（前記（１）式）又は第２増段条件（前記（２）式）の少なくとも何れかを満たすと、増段要求により、予め決めてある冷凍機２と共にその補機となる一次冷水ポンプ３の運転を開始させる（前記ステップＳ１１→ステップＳ１２）。
一方、空調システム１では、第１減段条件（前記（３）式）及び第２減段条件（前記（４）式）の両方を満たすと、減段要求により、予め決めてある冷凍機２と共にその補機となる一次冷水ポンプ３の運転を停止させる（前記ステップＳ１３→ステップＳ１４）。 (Operation, action and effect)
In the air conditioning system 1, when at least one of the first stage increase condition (formula (1)) or the second stage increase condition (formula (2)) is satisfied, the refrigerator 2 that has been determined in advance according to the stage increase request. At the same time, the operation of the primary chilled water pump 3 serving as the auxiliary machine is started (step S11 → step S12).
On the other hand, in the air conditioning system 1, if both the first stage reduction condition (formula (3)) and the second stage reduction condition (formula (4)) are satisfied, the refrigerator 2 that is determined in advance according to the stage reduction request. At the same time, the operation of the primary chilled water pump 3 serving as the auxiliary machine is stopped (step S13 → step S14).

また、空調システム１では、前記ステップＳ１１の判定、及び前記ステップＳ１３の判定の何れでも判定条件を満たす結果が得られない場合、増減段しない、すなわち、現状の運転台数を維持する（前記ステップＳ１１→ステップＳ１３→ステップＳ１５）。
このように、第１増段条件（前記（１）式）又は第２増段条件（前記（２）式）の少なくとも何れかを満たす場合に、増段し、第１減段条件（前記（３）式）及び第２減段条件（前記（４）式）の両条件を満たす場合に、減段することで、二次側熱量が一次側熱量（冷却能力）を超えることもなく、かつ二次側流量が一次側流量を超えることもなく、冷凍機２の台数制御ができるようになる。これにより、二次側設備から戻ってくる冷水を的確に一次側で冷却できる。
また、第１増段条件と第１減段条件との間、及び第２増段条件と第２減段条件との間それぞれに、ヒステリシスを設けることで、冷凍機２の台数制御のハンチング等を防止できる。 Further, in the air conditioning system 1, if neither of the determination in step S11 and the determination in step S13 yields a condition that satisfies the determination condition, the air conditioning system 1 does not increase or decrease, that is, maintains the current number of operating units (step S11). → Step S13 → Step S15).
As described above, when at least one of the first stage increase condition (formula (1)) or the second stage increase condition (formula (2)) is satisfied, the stage is increased and the first stage decrease condition (the ( 3))) and the second stage reduction condition (formula (4)) are satisfied, the secondary side heat quantity does not exceed the primary side heat quantity (cooling capacity) by reducing the stage, and The number of refrigerators 2 can be controlled without the secondary flow rate exceeding the primary flow rate. Thereby, the cold water which returns from a secondary side installation can be accurately cooled by a primary side.
In addition, by providing hysteresis between the first stage increasing condition and the first stage reducing condition and between the second stage increasing condition and the second stage reducing condition, hunting for controlling the number of the refrigerators 2 is performed. Can be prevented.

（第２の実施形態）
（構成）
第２の実施形態の空調システムの基本的構成は、前記図１に示した第１の実施形態の空調システムの構成と同一である。
図３は、台数制御部２２による冷凍機２の台数制御の処理手順を示す。 (Second Embodiment)
(Constitution)
The basic configuration of the air conditioning system of the second embodiment is the same as the configuration of the air conditioning system of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 3 shows a processing procedure of the number control of the refrigerator 2 by the number control unit 22.

（ステップＳ２１）
ステップＳ２１では、台数制御部２２は、第１増段条件、第２増段条件又は第３増段条件の何れかを満たすか否かを判定する。
ここで、第１増段条件及び第２増段条件は、前記第１の実施形態で説明した通りである。第３増段条件とは、冷凍機２の定格熱量に基づいて設定された冷凍機２を増段するための条件である。具体的には、第３増段条件とは、負荷側合計熱量がしきい値となる増段熱量を超えているときに満たしていると判定される条件である。ここで、負荷側合計熱量は、前記第１の実施形態で説明した通りである。また、ここでいう増段熱量は、現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和に、増段要求があったならば次に増段すると決めてある冷凍機の冷凍機定格冷凍能力を加算し、その加算値に冷凍機最適増段負荷率を乗算した値である。 (Step S21)
In step S21, the number control unit 22 determines whether or not any of the first stage increase condition, the second stage increase condition, or the third stage increase condition is satisfied.
Here, the first stage increasing condition and the second stage increasing condition are as described in the first embodiment. The third stage increase condition is a condition for increasing the stage of the refrigerator 2 set based on the rated heat quantity of the refrigerator 2. Specifically, the third stage increase condition is a condition that is determined to be satisfied when the load side total heat quantity exceeds the stage increase heat quantity that is a threshold value. Here, the load-side total heat quantity is as described in the first embodiment. In addition, the heat increase amount here refers to the refrigerator that has been decided to increase the stage next if there is a request for increase in the total refrigeration unit rated refrigeration capacity set for each of the currently operating refrigerators. This is a value obtained by adding the rated refrigeration capacity of the refrigerator and multiplying the added value by the optimum stage load factor of the refrigerator.

ここで、図４は、インバータ冷凍機固有の特性図の一例であり、インバータ冷凍機である冷凍機２の冷却負荷率と本体（単体）ＣＯＰ（Coefficient Of Performance、成績係数）との関係を示す。この図４は、冷凍機２の冷却水出口温度（具体的には、冷水出口温度（７℃）との差分）をパラメータとして、冷却負荷率と本体ＣＯＰとの関係を示す。
図４に示すように、冷凍機２の冷却水出口温度が低いほど（もしくは温度偏差が小さいほど）、本体ＣＯＰ全体が大きくなる。そして、冷凍機２の冷却水出口温度が低くなると（もしくは温度偏差が小さくなると）、冷却負荷率が１００（％）未満で本体ＣＯＰの最大点（最大ＣＯＰ）が得られるようになる。さらに、冷凍機２の温度偏差が小さくなるほど、その本体ＣＯＰの最大点は、冷却負荷率がより低くなる方向に移動するようになる。すなわち、冷凍機２の温度偏差が小さくなるほど、高効率で冷凍機２を運転させることができるようになる。例えば、圧縮機の回転数を抑えて、冷凍機２を運転させることができるようになる。 Here, FIG. 4 is an example of a characteristic diagram unique to the inverter refrigerator, and shows a relationship between the cooling load factor of the refrigerator 2 that is the inverter refrigerator and the main body (unit) COP (Coefficient Of Performance). . FIG. 4 shows the relationship between the cooling load factor and the main body COP using the cooling water outlet temperature of the refrigerator 2 (specifically, the difference from the cooling water outlet temperature (7 ° C.)) as a parameter.
As shown in FIG. 4, the lower the cooling water outlet temperature of the refrigerator 2 (or the smaller the temperature deviation), the larger the main body COP. When the cooling water outlet temperature of the refrigerator 2 becomes low (or when the temperature deviation becomes small), the maximum point (maximum COP) of the main body COP can be obtained when the cooling load factor is less than 100 (%). Furthermore, as the temperature deviation of the refrigerator 2 becomes smaller, the maximum point of the main body COP moves in a direction in which the cooling load factor becomes lower. That is, as the temperature deviation of the refrigerator 2 becomes smaller, the refrigerator 2 can be operated with higher efficiency. For example, the refrigerator 2 can be operated while suppressing the rotation speed of the compressor.

図５は、前記図４と対比するために示す固定速ターボ冷凍機（定速機）固有の特性図の一例であり、固定速ターボ冷凍機の冷却負荷率と本体ＣＯＰとの関係を示す。
図５に示すように、インバータ冷凍機同様に、固定速ターボ冷凍機の温度偏差が小さいほど、本体ＣＯＰ全体が大きくなる。しかし、インバータ冷凍機（前記図４の特性）と比較して、温度偏差の減少に対する本体ＣＯＰ全体の増加割合は小さい。さらに、固定速ターボ冷凍機の温度偏差が小さくなっても、インバータ冷凍機で得られたような本体ＣＯＰの最大点（前記図４の特性）が顕著に現れない。すなわち、固定速ターボ冷凍機では、温度偏差が小さくなっても、インバータ冷凍機の場合のように、低い負荷率の場合には高効率で運転できるわけでもない。 FIG. 5 is an example of a characteristic diagram specific to the fixed-speed turbo chiller (constant-speed machine) shown for comparison with FIG. 4, and shows the relationship between the cooling load factor of the fixed-speed turbo chiller and the main body COP.
As shown in FIG. 5, like the inverter refrigerator, the entire body COP becomes larger as the temperature deviation of the fixed speed turbo refrigerator is smaller. However, compared with the inverter refrigerator (characteristic of FIG. 4), the increase rate of the entire main body COP with respect to the decrease in temperature deviation is small. Furthermore, even if the temperature deviation of the fixed speed centrifugal chiller becomes small, the maximum point (characteristic of FIG. 4) of the main body COP as obtained by the inverter chiller does not appear remarkably. That is, in the fixed speed turbo chiller, even if the temperature deviation becomes small, it cannot be operated with high efficiency in the case of a low load factor as in the case of the inverter chiller.

本実施形態において、冷凍機最適増段負荷率とは、前記図４に示す本体ＣＯＰの最大値（図４中の黒丸印）が得られるときの冷却負荷率のことである。そして、前記図４に示したように、本体ＣＯＰの最大値が冷凍機２の温度偏差に応じて変化する特性があることから、この特性を予め実験等により求めておく。
図６は、温度偏差から冷凍機最適増段負荷率を得るためのマップの一例を示す。図６は、温度偏差と、冷凍機最適増段負荷率との関係を示す。図６に示すように、温度偏差が小さくなるほど、冷凍機最適増段負荷率が小さくなる（本例では、０．３〜１．０の間で変化）。 In this embodiment, the refrigerator optimum stage load factor is the cooling load factor when the maximum value of the main body COP shown in FIG. 4 (black circle in FIG. 4) is obtained. As shown in FIG. 4, since the maximum value of the main body COP has a characteristic that changes according to the temperature deviation of the refrigerator 2, this characteristic is obtained in advance by experiments or the like.
FIG. 6 shows an example of a map for obtaining the refrigerator maximum stage load factor from the temperature deviation. FIG. 6 shows the relationship between the temperature deviation and the refrigerator maximum stage load factor. As shown in FIG. 6, as the temperature deviation becomes smaller, the refrigerator optimum stage increasing load factor becomes smaller (changed between 0.3 and 1.0 in this example).

例えば、実験値、経験値又は理論値として、温度偏差と冷凍機最適増段負荷率との関係からなるマップを得る。例えば、複数の温度偏差について冷凍機最適増段負荷率を得る実験を行い、その実験結果よりマップを得る。このとき、実験を行わない温度偏差に対応する冷凍機最適増段負荷率については、他のデータを補間して得るようにする。
また、下記（５）式のように、冷凍機最適増段負荷率ｆ１（ｘ）を得ることもできる。
ｆ１（ｘ）＝ａ・ｘ^３＋ｂ・ｘ^２＋ｃ・ｘ＋ｄ・・・（５）
ここで、ｘは温度偏差である。ａ，ｂ，ｃ，ｄは定数である。 For example, as an experimental value, an empirical value, or a theoretical value, a map including the relationship between the temperature deviation and the refrigerator optimum stage load factor is obtained. For example, an experiment for obtaining an optimum stage load factor for the refrigerator for a plurality of temperature deviations is performed, and a map is obtained from the experimental results. At this time, the refrigerator optimum stage load factor corresponding to the temperature deviation for which no experiment is performed is obtained by interpolating other data.
Further, as shown in the following equation (5), the refrigerator optimum stage load factor f1 (x) can be obtained.
f1 (x) = a · x ³ + b · x ² + c · x + d (5)
Here, x is a temperature deviation. a, b, c, and d are constants.

以上のような冷凍機最適増段負荷率の取得については、具体的には、台数制御部２２は、冷却水出口温度センサ３５と冷水出口温度センサ３１から得た、温度偏差を算出し、算出した温度偏差に対応する冷凍機最適増段負荷率を算出した温度偏差に対応する冷凍機最適増段負荷率を、前記マップや数式により算出している。
ここで、冷却水出口温度や冷水出口温度は、センサで計測された値を用いる代わりに冷凍機２を最適運転させるために演算した仮想的な温度として温度偏差を求め、冷凍機最適増段負荷率を算出することもできる。 Regarding the acquisition of the refrigerator optimum stage load factor as described above, specifically, the unit control unit 22 calculates the temperature deviation obtained from the cooling water outlet temperature sensor 35 and the chilled water outlet temperature sensor 31 and calculates the temperature deviation. The refrigerator optimum step-up load factor corresponding to the temperature deviation calculated from the refrigerator optimum step-up load factor corresponding to the temperature deviation is calculated by the map and the mathematical formula.
Here, the cooling water outlet temperature and the cooling water outlet temperature are obtained as a virtual temperature calculated for optimal operation of the refrigerator 2 instead of using the value measured by the sensor, and the optimum stage load of the refrigerator is obtained. The rate can also be calculated.

また、冷凍機最適増段負荷率を算出するための本体ＣＯＰは、冷凍機本体だけでなく、冷水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔ファンまで含めた、冷凍機系統の総合ＣＯＰとすることもできる。総合ＣＯＰの算出にあたっては、外気条件と冷却負荷をもとに運転シミュレーションを作成し、その結果をもとに、図６のかわりに外気湿球温度と冷凍機最適増段負荷率の関係式を作成してもよい。この場合は（５）式のｘは外気湿球温度となる。 Moreover, the main body COP for calculating the optimum stage load factor for the refrigerator can be not only the refrigerator body but also the total COP of the refrigerator system including the cold water pump, the cooling water pump, and the cooling tower fan. . In calculating the total COP, an operation simulation is created based on the outside air conditions and the cooling load. Based on the result, a relational expression between the outside air wet bulb temperature and the optimum stage load factor of the refrigerator is obtained instead of FIG. You may create it. In this case, x in the equation (5) is the outside wet bulb temperature.

このようして得られる冷凍機最適増段負荷率を用いて、第３増段条件は、
負荷側合計熱量＞（（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和）＋（増段要求があったならば次に増段すると決めてある冷凍機の冷凍機定格冷凍能力））×（冷凍機最適増段負荷率）・・・（６）
となる。
このステップＳ２１では、台数制御部２２は、第１増段条件、第２増段条件又は第３増段条件の少なくとも何れかを満たした場合、ステップＳ２２に進む。台数制御部２２は、そうでない場合、すなわち、第１増段条件、第２増段条件及び第３増段条件の何れも満たさない場合、ステップＳ２３に進む。 Using the refrigerator optimum stage load factor obtained in this way, the third stage stage condition is
Load side total heat quantity> ((total sum of chiller rated refrigeration capacities set for each chiller currently in operation) + (freezer refrigeration that has been decided to increase next if requested) (Refrigerating machine rated refrigeration capacity)) x (Refrigerating machine optimum stage load factor) ...
It becomes.
In this step S21, the number control unit 22 proceeds to step S22 when at least one of the first step increase condition, the second step increase condition, or the third step increase condition is satisfied. If not, that is, if none of the first stage increase condition, the second stage increase condition, and the third stage increase condition are satisfied, the number control unit 22 proceeds to step S23.

（ステップＳ２２）
ステップＳ２２では、台数制御部２２は、増段要求をする。具体的には、台数制御部２２は、予め決めてある冷凍機２の運転を開始させる。さらに、台数制御部２２は、その冷凍機２の補機となる一次冷水ポンプ３の運転も同時に開始させる。そして、台数制御部２２は、該図３に示す処理を終了する（前記ステップＳ２１からの処理を再び開始する）。 (Step S22)
In step S22, the number control unit 22 makes a stage increase request. Specifically, the number control unit 22 starts the operation of the refrigerator 2 that is determined in advance. Further, the number control unit 22 starts the operation of the primary chilled water pump 3 that is an auxiliary machine of the refrigerator 2 at the same time. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 3 (starts the process from step S21 again).

（ステップＳ２３）
ステップＳ２３では、台数制御部２２は、第１減段条件、第２減段条件及び第３減段条件を満たすか否かを判定する。
ここで、第１減段条件及び第２減段条件は、前記第１の実施形態で説明した通りである。第３減段条件とは、冷凍機２の定格熱量に基づいて設定された冷凍機２を減段するための条件である。具体的には、第３減段条件とは、負荷側合計熱量がしきい値となる減段熱量以下であるときに満たされていると判定される条件である。ここで、負荷側合計熱量は、前記第１の実施形態で説明した通りである。また、ここでいう減段熱量とは、現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和に冷凍機最適減段負荷率を乗算し、その乗算値から冷凍機減段用ディファレンシャル熱量を減算した値である。ここで、冷凍機最適減段負荷率は、前記冷凍機最適増段負荷率（冷凍機最適負荷率）と同等な値である（冷凍機最適負荷率＝冷凍機最適増段負荷率＝冷凍機最適減段負荷率）。また、冷凍機減段用ディファレンシャル熱量を用いることで、第３減段条件は、第３増段条件に対してヒステリシスを有するものとなる。 (Step S23)
In step S23, the number control unit 22 determines whether or not the first step reduction condition, the second step reduction condition, and the third step reduction condition are satisfied.
Here, the first step reduction condition and the second step reduction condition are as described in the first embodiment. The third stage reduction condition is a condition for reducing the stage of the refrigerator 2 set based on the rated heat quantity of the refrigerator 2. Specifically, the third stage reduction condition is a condition that is determined to be satisfied when the load-side total heat quantity is equal to or less than the stage reduction heat quantity that is a threshold value. Here, the load-side total heat quantity is as described in the first embodiment. The step-down heat amount here is the sum of the chiller rated refrigeration capacities set for each chiller currently in operation, multiplied by the chiller optimum step-down load factor, and the chiller reduction is calculated from the multiplied value. It is a value obtained by subtracting the stage differential heat quantity. Here, the refrigerator optimum stage load reduction factor is equivalent to the refrigerator optimum stage load factor (refrigerator optimum load factor) (refrigerator optimum load factor = refrigerator optimum stage load factor = refrigerator). Optimum step load factor). Further, by using the differential heat amount for the refrigerator step-down, the third step-down condition has hysteresis with respect to the third step-up condition.

すなわち、第３減段条件は、
負荷側合計熱量≦（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和）×（冷凍機最適減段負荷率）−（冷凍機減段用ディファレンシャル熱量）・・・（７）
となる。
このステップＳ２３では、台数制御部２２は、第１減段条件、第２減段条件及び第３減段条件の全てを満たした場合、ステップＳ２４に進む。台数制御部２２は、そうでない場合、すなわち、第１減段条件、第２減段条件及び第３減段条件の何れかを満たさない場合、ステップＳ２５に進む。 That is, the third stage reduction condition is
Load-side total heat quantity ≤ (total sum of refrigeration machine rated refrigeration capacities set for each of the currently operating refrigerators) x (refrigerator optimum step load reduction factor)-(differential heat amount for refrigerator step reduction) ... (7)
It becomes.
In step S23, the number control unit 22 proceeds to step S24 when all of the first step reduction condition, the second step reduction condition, and the third step reduction condition are satisfied. If not, that is, if the number control unit 22 does not satisfy any of the first step reduction condition, the second step reduction condition, and the third step reduction condition, the number control unit 22 proceeds to step S25.

（ステップＳ２４）
ステップＳ２４では、台数制御部２２は、減段要求をする。具体的には、台数制御部２２は、予め決めてある冷凍機２の運転を停止させる。さらに、台数制御部２２は、その冷凍機２の補機となる一次冷水ポンプ３の運転も同時に停止させる。そして、台数制御部２２は、該図３に示す処理を終了する（前記ステップＳ２１からの処理を再び開始する）。 (Step S24)
In step S24, the number control unit 22 makes a step reduction request. Specifically, the number control unit 22 stops the operation of the refrigerator 2 that has been determined in advance. Furthermore, the number control unit 22 simultaneously stops the operation of the primary chilled water pump 3 that is an auxiliary machine of the refrigerator 2. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 3 (starts the process from step S21 again).

（ステップＳ２５）
ステップＳ２５では、台数制御部２２は、増減段要求をしない。そして、台数制御部２２は、該図３に示す処理を終了する（前記ステップＳ２１からの処理を再び開始する）。
なお、この第２の実施形態では、第１増段条件及び第３増段条件が複数の対熱量増段条件に対応し、第２増段条件が対流量増段条件に対応し、第１減段条件及び第３減段条件が複数の対熱量減段条件に対応し、第２減段条件が対流量減段条件に対応する。 (Step S25)
In step S25, the number control unit 22 does not make an increase / decrease step request. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 3 (starts the process from step S21 again).
In the second embodiment, the first stage increase condition and the third stage increase condition correspond to a plurality of heat increase stage conditions, the second stage increase condition corresponds to the flow rate increase condition, The stage reduction condition and the third stage reduction condition correspond to a plurality of heat reduction stage conditions, and the second stage reduction condition corresponds to the flow rate reduction stage condition.

（動作、作用及び効果）
空調システム１では、第１増段条件（前記（１）式）、第２増段条件（前記（２）式）又は第３増段条件（前記（６）式）の少なくとも何れかを満たすと、増段要求により、予め決めてある冷凍機２と共にその補機となる一次冷水ポンプ３の運転を開始させる（前記ステップＳ２１→ステップＳ２２）。 (Operation, action and effect)
In the air conditioning system 1, when at least one of the first stage increase condition (the expression (1)), the second stage increase condition (the formula (2)), or the third stage increase condition (the formula (6)) is satisfied. Then, in response to the stage increase request, the operation of the primary chilled water pump 3 serving as the auxiliary machine together with the predetermined refrigerator 2 is started (step S21 → step S22).

一方、空調システム１では、第１減段条件（前記（３）式）、第２減段条件（前記（４）式）、及び第３減段条件（前記（７）式）の全てを満たすと、減段要求により、予め決めてある冷凍機２と共にその補機となる一次冷水ポンプ３の運転を停止させる（前記ステップＳ２３→ステップＳ２４）。
また、空調システム１では、前記ステップＳ２１の判定、及び前記ステップＳ２３の判定の何れでも判定条件を満たす結果が得られない場合、増減段しない、すなわち、現状の運転台数を維持する（前記ステップＳ２１→ステップＳ２３→ステップＳ２５）。 On the other hand, in the air conditioning system 1, all of the first step reduction condition (formula (3)), the second step reduction condition (formula (4)), and the third step reduction condition (formula (7)) are satisfied. Then, in response to the stage reduction request, the operation of the primary chilled water pump 3 serving as the auxiliary machine together with the predetermined refrigerator 2 is stopped (step S23 → step S24).
Further, in the air conditioning system 1, if neither of the determination in step S21 and the determination in step S23 obtains a result that satisfies the determination condition, the air conditioning system 1 does not increase / decrease, that is, maintains the current operating number (step S21). → Step S23 → Step S25).

このように、第１増段条件（前記（１）式）、第２増段条件（前記（２）式）、又は第３増段条件（前記（６）式）の少なくとも何れかを満たす場合に、増段し、第１減段条件（前記（３）式）、第２減段条件（前記（４）式）、及び第３減段条件（前記（７）式）の全条件を満たす場合に、減段することで、前記第１の実施形態と同様に、二次側熱量が一次側熱量（冷却能力）を超えることもなく、かつ二次側流量が一次側流量を超えることもなく、冷凍機２の台数制御ができるようになる。これにより、二次側設備から戻ってくる冷水を的確に一次側で冷却できる。 As described above, when at least one of the first stage increase condition (the expression (1)), the second stage increase condition (the formula (2)), or the third stage increase condition (the formula (6)) is satisfied. In addition, the first stage reduction condition (formula (3)), the second stage reduction condition (formula (4)), and the third stage reduction condition (formula (7)) are all satisfied. In this case, by reducing the stage, the secondary heat quantity does not exceed the primary heat quantity (cooling capacity) and the secondary flow rate may exceed the primary flow rate, as in the first embodiment. The number of refrigerators 2 can be controlled. Thereby, the cold water which returns from a secondary side installation can be accurately cooled by a primary side.

また、第１増段条件と第１減段条件との間、第２増段条件と第２減段条件との間、及び第３増段条件と第３減段条件との間それぞれに、ヒステリシスを設けることで、前記第１の実施形態と同様に、冷凍機２の台数制御のハンチング等を防止できる。
さらに、第２の実施形態では、第３増段条件により冷凍機２が増段された場合、そのときの（複数台の）冷凍機２は、本体ＣＯＰの最大値を得る冷却負荷率で運転されるようになる。 In addition, between the first step increase condition and the first step decrease condition, between the second step increase condition and the second step decrease condition, and between the third step increase condition and the third step decrease condition, respectively. By providing the hysteresis, it is possible to prevent hunting or the like of the number control of the refrigerator 2 as in the first embodiment.
Furthermore, in the second embodiment, when the refrigerator 2 is increased in stage according to the third increase condition, the (multiple) refrigerators 2 at that time are operated at a cooling load factor that obtains the maximum value of the main body COP. Will come to be.

例えば、現在の温度偏差に対応して冷凍機最適増段負荷率が０．３であるときに、第３増段条件により冷凍機２が増段されると、各冷凍機２は、３０％相当の冷却負荷率にあり、かつ本体ＣＯＰが最大点となっている動作点で、運転されるようになる。
より具体的な例を示すと、４５％相当の冷却負荷率で２台の冷凍機２を運転しているときに、第３増段条件を満たした場合、１台増段されて、３台の冷凍機２が稼動するようになる。このとき、冷凍機最適増段負荷率が０．３であった場合、３台の冷凍機２は、３０％相当の冷却負荷率にあり、かつ本体ＣＯＰが最大点となっている動作点で、運転されるようになる。すなわち、運転を継続する２台の冷凍機２に加えて、新たに運転を開始した冷凍機２が、本体ＣＯＰが最大点となっている動作点で運転されるようになる。 For example, when the refrigerator maximum stage load factor corresponding to the current temperature deviation is 0.3, when the refrigerator 2 is staged according to the third stage increase condition, each refrigerator 2 is 30% The vehicle is operated at an operating point where the cooling load factor is considerable and the main body COP is the maximum.
More specifically, when two refrigerators 2 are operated at a cooling load factor equivalent to 45%, when the third stage increase condition is satisfied, one stage is added and three sets are added. Refrigerator 2 will be in operation. At this time, when the optimum stage load factor of the refrigerator is 0.3, the three refrigerators 2 are at the cooling load factor equivalent to 30% and the operating point at which the main body COP is the maximum point. , Get to drive. That is, in addition to the two refrigerators 2 that continue to operate, the refrigerator 2 that has newly started operation is operated at the operating point at which the main body COP is the maximum point.

これにより、運転される冷凍機２それぞれの冷却負荷率が４５％相当から３０％相当に低下するため、一次側全体では、冷凍機２を増段してもなお、高効率で冷水を冷却できるようになる。
例えば、前記第１の実施形態では、現在運転している冷凍機の運転状態が定格熱量や冷水最大流量になったときに、冷凍機を増段している。これに対して、第２の実施形態では、現在運転している冷凍機の運転状態が定格熱量や定格熱量に達してなく、運転状態に余裕があるときでも、増段するようになる。しかし、第２の実施形態では、本体ＣＯＰが最大点となっている動作点で、各冷凍機２を運転することができる。
これにより、前記第１の実施形態との比較では、冷凍機２が増段され易くなるものの（運転台数が増えるものの）、一次側全体として、高効率で冷水を冷却できるようになる。 As a result, the cooling load factor of each of the operated refrigerators 2 is reduced from 45% to 30%, so that the primary side as a whole can cool chilled water with high efficiency even if the number of refrigerators 2 is increased. It becomes like this.
For example, in the first embodiment, when the operating state of the currently operated refrigerator reaches the rated heat amount or the maximum cold water flow rate, the number of refrigerators is increased. On the other hand, in 2nd Embodiment, even if the driving | running state of the refrigerator which is drive | operating does not reach the rated heat amount or the rated heat amount and there is a margin in the operating state, the number of stages increases. However, in the second embodiment, each refrigerator 2 can be operated at an operating point where the main body COP is the maximum point.
Thereby, compared with the said 1st Embodiment, although it becomes easy to increase the stage of the refrigerator 2 (though the number of operation increases), as a whole primary side, it becomes possible to cool cold water with high efficiency.

（第３の実施形態）
（構成）
第３の実施形態の空調システムの基本的構成は、前記図１に示した第１の実施形態の空調システムの構成と同一である。
図７は、台数制御部２２による冷凍機２の台数制御の処理手順を示す。 (Third embodiment)
(Constitution)
The basic configuration of the air conditioning system of the third embodiment is the same as the configuration of the air conditioning system of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 7 shows a processing procedure for controlling the number of refrigerators 2 by the number control unit 22.

（ステップＳ３１）
ステップＳ３１では、台数制御部２２は、第２増段条件、第３増段条件又は第４増段条件の何れかを満たすか否かを判定する。
ここで、第２増段条件及び第３増段条件は、前記第１及び第２の実施形態で説明した通りである。第４増段条件とは、冷凍機２の定格熱量に基づいて設定された冷凍機２を増段するための条件である。具体的には、第４増段条件とは、負荷側合計熱量がしきい値となる増段熱量を超えているときに満たしていると判定される条件である。ここで、負荷側合計熱量は、前記第１の実施形態で説明した通りである。また、ここでいう増段熱量は、現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和に冷凍機冷凍余裕率の現在値を乗算した値である。 (Step S31)
In step S31, the number control unit 22 determines whether or not any of the second stage increase condition, the third stage increase condition, or the fourth stage increase condition is satisfied.
Here, the second stage increase condition and the third stage increase condition are as described in the first and second embodiments. The fourth stage increase condition is a condition for increasing the stage of the refrigerator 2 set based on the rated heat quantity of the refrigerator 2. Specifically, the fourth stage increase condition is a condition that is determined to be satisfied when the load side total heat quantity exceeds the stage increase heat quantity that is a threshold value. Here, the load-side total heat quantity is as described in the first embodiment. Further, the increased heat quantity here is a value obtained by multiplying the sum of the refrigerator rated refrigeration capacities set for each of the currently operated refrigerators by the current value of the refrigerator freezing margin.

ここで、冷凍機冷凍余裕率を説明する。
前記図４を用いて説明したように、温度偏差がその定格値（本例では、３７℃（冷却水出口温度）−７℃（冷水出口温度）＝３０℃）から低下すると、高効率で冷水を冷却できるようになる。言い換えれば、このことは、冷凍機２の消費電力（消費電流）を抑えて冷水を冷却できるということである。すなわち、冷凍機２の定格能力以上の冷水負荷を生産しても、冷凍機２の上限電力（上限電流）に上昇させることなく、消費電力に余裕をもって冷凍機２の運転継続が可能になることである。 Here, the refrigerator freezing margin will be described.
As described with reference to FIG. 4, when the temperature deviation falls from its rated value (in this example, 37 ° C. (cooling water outlet temperature) −7 ° C. (cold water outlet temperature) = 30 ° C.) Can be cooled. In other words, this means that the cold water can be cooled while suppressing the power consumption (current consumption) of the refrigerator 2. That is, even if a chilled water load exceeding the rated capacity of the refrigerator 2 is produced, the operation of the refrigerator 2 can be continued with sufficient power consumption without increasing the upper limit power (upper limit current) of the refrigerator 2. It is.

図８は、このような関係を、冷水生産能力と本体消費電力（本体消費電流）との関係として表した例である。ここで、冷水生産能力は、冷凍機２の冷水の生産能力である。また、本体消費電力は、冷凍機２の消費電力である。冷水生産能力と本体消費電力との関係は、温度偏差が定格温度である３０℃のときに、冷水生産能力が１００％となり、本体消費電力が１００％（本体消費電力の上限電力）となる。 FIG. 8 is an example showing such a relationship as the relationship between the cold water production capacity and the power consumption of the main body (main body current consumption). Here, the cold water production capacity is the cold water production capacity of the refrigerator 2. The main body power consumption is the power consumption of the refrigerator 2. Regarding the relationship between the cold water production capacity and the main body power consumption, when the temperature deviation is 30 ° C., which is the rated temperature, the cold water production capacity is 100%, and the main body power consumption is 100% (the upper limit power of the main body power consumption).

この例では、温度偏差が８℃程度まで低下すると、冷却負荷率の低下に起因して、冷水生産能力が１２０％まで上昇してようやく本体消費電力の上限電力（１００％）になる。すなわち、温度偏差が８℃程度まで低下すると、冷凍機２は最大１２０％の冷水生産能力で運転させることが可能になる。
冷凍機冷凍余裕率を、温度偏差（冷却水出口温度−冷水出口温度）を用いて、
冷凍機冷凍余裕率＝ｆ２（冷却水出口温度−冷水出口温度）・・・（８）
と定義する。 In this example, when the temperature deviation decreases to about 8 ° C., the cold water production capacity rises to 120% due to the decrease in the cooling load factor, and finally reaches the upper limit power (100%) of the main body power consumption. That is, when the temperature deviation decreases to about 8 ° C., the refrigerator 2 can be operated with a maximum cold water production capacity of 120%.
Using the temperature deviation (cooling water outlet temperature-cold water outlet temperature),
Refrigerator freezing margin rate = f2 (cooling water outlet temperature−cold water outlet temperature) (8)
It is defined as

この（８）式に示すように、温度偏差から冷凍機冷凍余裕率を定義する。この冷凍機冷凍余裕率は、冷凍機２の定格熱量に対する該冷凍機２の現在の運転状態の余裕の度合いを示す値となる。より具体的には、冷凍機冷凍余裕率は、冷凍機２の本体消費電力の上限電力となる動作点に対する冷凍機２の運転状態（現在の本体消費電力）の余裕の度合いを示す値となる。この冷凍機冷凍余裕率は、１．０〜１．５の間で変化する。例えば、冷凍機冷凍余裕率が１．０の場合とは、冷凍機２の本体消費電力が上限電力（１００％）に達している場合を言う。 As shown in the equation (8), the freezer freezing margin is defined from the temperature deviation. This freezer freezing margin is a value indicating the degree of margin of the current operating state of the freezer 2 with respect to the rated heat quantity of the freezer 2. More specifically, the freezer freezing margin ratio is a value indicating the degree of margin of the operating state (current main body power consumption) of the refrigerator 2 with respect to the operating point that is the upper limit power of the main body power consumption of the refrigerator 2. . The refrigerator freezing margin varies between 1.0 and 1.5. For example, the case where the freezer freezing margin is 1.0 refers to the case where the power consumption of the main body of the refrigerator 2 reaches the upper limit power (100%).

図９は、前記（８）式により得られる、温度偏差と冷凍機冷凍余裕率との関係の一例を示す。図９に示すように、温度偏差が小さくなると、冷凍機冷凍余裕率が１．０から１．５に増加していく。これは、温度偏差が小さいほど、冷凍機２の本体消費電力に余裕があり、冷凍機２の冷水生産能力に余裕があることを示す。
このような冷凍機最適増段負荷率の取得については、具体的には台数制御部２２は冷却水出口温度センサ３５と冷水出口温度センサ３１から得た、温度偏差に対応する冷凍機冷凍余裕率を算出する。 FIG. 9 shows an example of the relationship between the temperature deviation and the freezer freezing margin rate obtained by the equation (8). As shown in FIG. 9, as the temperature deviation becomes smaller, the freezer freezing margin increases from 1.0 to 1.5. This indicates that the smaller the temperature deviation, the more the power consumption of the main body of the refrigerator 2 is, and the more the cold water production capacity of the refrigerator 2 is.
Regarding acquisition of the refrigerator optimum stage load factor, specifically, the unit control unit 22 obtains the refrigerator freezing margin rate corresponding to the temperature deviation obtained from the cooling water outlet temperature sensor 35 and the cold water outlet temperature sensor 31. Is calculated.

ここで、冷却水出口温度や冷水出口温度は、センサで計測された値を用いる代わりに冷凍機２を最適運転させるために演算した仮想的な温度として温度偏差を求め、冷凍機最適増段負荷率を算出することもできる。
このようにして得られる冷凍機冷凍余裕率を用いて、第４増段条件は、
負荷側合計熱量＞（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和）×（冷凍機冷凍余裕率の現在値）・・・（９）
となる。 Here, the cooling water outlet temperature and the cooling water outlet temperature are obtained as a virtual temperature calculated for optimal operation of the refrigerator 2 instead of using the value measured by the sensor, and the optimum stage load of the refrigerator is obtained. The rate can also be calculated.
Using the refrigerator freezing margin obtained in this way, the fourth stage increase condition is
Load-side total heat quantity> (total sum of chiller rated refrigeration capacities set for each chiller currently in operation) × (current value of freezer refrigeration margin) (9)
It becomes.

この第４増段条件は、前記第１の実施形態の第１増段条件（前記（１）式）を変形した条件である。
このステップＳ３１では、台数制御部２２は、第２増段条件、第３増段条件又は第４増段条件の少なくとも何れかを満たした場合、ステップＳ３２に進む。台数制御部２２は、そうでない場合、すなわち、第２増段条件、第３増段条件及び第４増段条件の何れも満たさない場合、ステップＳ３３に進む。 The fourth stage increase condition is a condition obtained by modifying the first stage increase condition (the formula (1)) of the first embodiment.
In step S31, if the number control unit 22 satisfies at least one of the second stage increase condition, the third stage increase condition, or the fourth stage increase condition, the process proceeds to step S32. If not, that is, if the second stage increasing condition, the third stage increasing condition, and the fourth stage increasing condition are not satisfied, the number control unit 22 proceeds to step S33.

（ステップＳ３２）
ステップＳ３２では、台数制御部２２は、増段要求をする。具体的には、台数制御部２２は、予め決めてある冷凍機２の運転を開始させる。さらに、台数制御部２２は、その冷凍機２の補機となる一次冷水ポンプ３の運転も同時に開始させる。そして、台数制御部２２は、該図７に示す処理を終了する（前記ステップＳ３１からの処理を再び開始する）。 (Step S32)
In step S 32, the number control unit 22 issues a step increase request. Specifically, the number control unit 22 starts the operation of the refrigerator 2 that is determined in advance. Further, the number control unit 22 starts the operation of the primary chilled water pump 3 that is an auxiliary machine of the refrigerator 2 at the same time. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 7 (starts the process from step S31 again).

（ステップＳ３３）
ステップＳ３３では、台数制御部２２は、第２減段条件、第３減段条件及び第４減段条件を満たすか否かを判定する。
ここで、第２減段条件及び第３減段条件は、前記第１及び第２の実施形態で説明した通りである。第４減段条件とは、冷凍機２の定格熱量に基づいて設定された冷凍機２を減段するための条件である。具体的には、第４減段条件とは、負荷側合計熱量がしきい値となる減段熱量以下であるときに満たされていると判定される条件である。ここで、負荷側合計熱量は、前記第１の実施形態で説明した通りである。 (Step S33)
In step S 33, the number control unit 22 determines whether or not the second step reduction condition, the third step reduction condition, and the fourth step reduction condition are satisfied.
Here, the second stage reduction condition and the third stage reduction condition are as described in the first and second embodiments. The fourth stage reduction condition is a condition for reducing the stage of the refrigerator 2 set based on the rated heat quantity of the refrigerator 2. Specifically, the fourth stage reduction condition is a condition that is determined to be satisfied when the load-side total heat quantity is equal to or less than the stage reduction heat quantity that is a threshold value. Here, the load-side total heat quantity is as described in the first embodiment.

また、ここでいう減段熱量は、次のように求められる。
先ず、現在運転している冷凍機２それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和から、現在運転している冷凍機のうち減段要求があったならば次に減段すると決めてある冷凍機の冷凍機定格冷凍能力を減算する。そして、その減算値に冷凍機冷凍余裕率の現在値を乗算する。さらに、その乗算値から冷凍機減段用ディファレンシャル熱量を減算する。冷凍機減段用ディファレンシャル熱量を用いることで、第４減段条件は、第４増段条件に対してヒステリシスを有するものとなる。 Moreover, the amount of heat | fever reduction here is calculated | required as follows.
First, from the sum of the refrigerator rated refrigeration capacities set for each of the currently operated refrigerators 2, it is determined that if there is a step reduction request among the currently operated refrigerators, the next step is reduced. Subtract the freezer rated freezing capacity of the freezer. Then, the subtracted value is multiplied by the current value of the refrigerator freezing margin rate. Furthermore, the differential heat quantity for the refrigerator stage reduction is subtracted from the multiplied value. By using the differential heat amount for the refrigerator step-down, the fourth step-down condition has hysteresis with respect to the fourth step-up condition.

以上より、第４減段条件は、
負荷側合計熱量≦（（現在運転している冷凍機それぞれに設定されている冷凍機定格冷凍能力の総和）−（現在運転している冷凍機のうち、減段要求があったならば次に減段すると決めてある冷凍機の冷凍機定格冷凍能力））×（冷凍機冷凍余裕率の現在値）−（冷凍機減段用ディファレンシャル熱量）・・・（１０）
となる。 From the above, the fourth stage reduction condition is
Load side total heat quantity ≤ ((total sum of chiller rated refrigeration capacities set for each chiller currently in operation)-(if there is a stage reduction request among the chillers currently in operation, Refrigerator rated refrigeration capacity of a refrigerator that has been decided to be stepped down)) x (current value of freezer freezing margin)-(differential calorific value for chiller step down) (10)
It becomes.

この第４減段条件は、前記第１の実施形態の第１減段条件（前記（３）式）を変形した条件である。
このステップＳ３３では、台数制御部２２は、第２減段条件、第３減段条件及び第４減段条件の全てを満たした場合、ステップＳ３４に進む。台数制御部２２は、そうでない場合、すなわち、第２減段条件、第３減段条件及び第４減段条件の何れかを満たさない場合、ステップＳ３５に進む。 The fourth step reduction condition is a condition obtained by modifying the first step reduction condition (formula (3)) of the first embodiment.
In step S33, the number control unit 22 proceeds to step S34 when all of the second step reduction condition, the third step reduction condition, and the fourth step reduction condition are satisfied. If not, i.e., if any of the second step reduction condition, the third step reduction condition, and the fourth step reduction condition is not satisfied, the number control unit 22 proceeds to step S35.

（ステップＳ３４）
ステップＳ３４では、台数制御部２２は、減段要求をする。具体的には、台数制御部２２は、予め決めてある冷凍機２の運転を停止させる。さらに、台数制御部２２は、その冷凍機２の補機となる一次冷水ポンプ３の運転も同時に停止させる。そして、台数制御部２２は、該図７に示す処理を終了する（前記ステップＳ３１からの処理を再び開始する）。 (Step S34)
In step S 34, the number control unit 22 issues a step reduction request. Specifically, the number control unit 22 stops the operation of the refrigerator 2 that has been determined in advance. Furthermore, the number control unit 22 simultaneously stops the operation of the primary chilled water pump 3 that is an auxiliary machine of the refrigerator 2. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 7 (starts the process from step S31 again).

（ステップＳ３５）
ステップＳ３５では、台数制御部２２は、増減段要求をしない。そして、台数制御部２２は、該図７に示す処理を終了する（前記ステップＳ３１からの処理を再び開始する）。
なお、この第２の実施形態では、第３増段条件及び第４増段条件が複数の対熱量増段条件に対応し、第２増段条件が対流量増段条件に対応し、第３減段条件及び第４減段条件が複数の対熱量減段条件に対応し、第２減段条件が対流量減段条件に対応する。 (Step S35)
In step S35, the number control unit 22 does not make an increase / decrease step request. Then, the number control unit 22 ends the process shown in FIG. 7 (starts the process from step S31 again).
In the second embodiment, the third stage increasing condition and the fourth stage increasing condition correspond to a plurality of heat quantity increasing conditions, the second stage increasing condition corresponds to the counter flow rate increasing condition, The stage reduction condition and the fourth stage reduction condition correspond to a plurality of heat reduction stage conditions, and the second stage reduction condition corresponds to the counter flow reduction stage condition.

（動作、作用及び効果）
空調システム１では、第２増段条件（前記（２）式）、第３増段条件（前記（６）式）又は第４増段条件（前記（９）式）の少なくとも何れかを満たすと、増段要求により、予め決めてある冷凍機２と共にその補機となる一次冷水ポンプ３の運転を開始させる（前記ステップＳ３１→ステップＳ３２）。 (Operation, action and effect)
In the air conditioning system 1, when at least one of the second stage increase condition (the expression (2)), the third stage increase condition (the formula (6)), or the fourth stage increase condition (the formula (9)) is satisfied. Then, in response to the stage increase request, the operation of the primary chilled water pump 3 which is the auxiliary machine together with the predetermined refrigerator 2 is started (step S31 → step S32).

一方、空調システム１では、第２減段条件（前記（４）式）、第３減段条件（前記（７）式）、及び第４減段条件（前記（１０）式）の全てを満たすと、減段要求により、予め決めてある冷凍機２と共にその補機となる一次冷水ポンプ３の運転を停止させる（前記ステップＳ３３→ステップＳ３４）。
また、空調システム１では、前記ステップＳ３１の判定、及び前記ステップＳ３３の判定の何れでも判定条件を満たす結果が得られない場合、増減段しない、すなわち、現状の運転台数を維持する（前記ステップＳ３１→ステップＳ３３→ステップＳ３５）。 On the other hand, in the air-conditioning system 1, all of the second step reduction condition (the above formula (4)), the third step reduction condition (the above formula (7)), and the fourth step reduction condition (the above formula (10)) are satisfied. Then, in response to the stage reduction request, the operation of the primary chilled water pump 3 which is the auxiliary machine together with the predetermined refrigerator 2 is stopped (step S33 → step S34).
Further, in the air conditioning system 1, when neither of the determination in step S31 and the determination in step S33 yields a result that satisfies the determination condition, the air conditioning system 1 does not increase or decrease, that is, maintains the current number of operating units (step S31). → Step S33 → Step S35).

これにより、第２増段条件と第２減段条件との間、第３増段条件と第３減段条件との間、及び第４増段条件と第４減段条件との間それぞれに、ヒステリシスを設けることで、前記第１及び第２の実施形態と同様に、冷凍機２の台数制御のハンチング等を防止できる。
また、第３の実施形態では、第４増段条件により冷凍機２が増段された場合（増段直前では）、そのときの（複数台の）冷凍機２は、その冷凍機２の定格熱量付近で運転されている。この増段時に温度偏差が小さい（冷却水出口温度が低い）ようなときには、運転効率（本体ＣＯＰ、又はその本体ＣＯＰの最大値）が上昇する特性に起因して、冷凍機２は、消費電力を上限電力以下として、冷凍機の定格熱量（定格能力）以上の冷水負荷を生産できる。 Accordingly, between the second stage increasing condition and the second stage reducing condition, between the third stage increasing condition and the third stage reducing condition, and between the fourth stage increasing condition and the fourth stage reducing condition, respectively. By providing hysteresis, it is possible to prevent hunting or the like for controlling the number of refrigerators 2 as in the first and second embodiments.
In the third embodiment, when the refrigerator 2 is increased in stage according to the fourth increase condition (immediately before the increase), the (multiple) refrigerators 2 at that time are rated for the refrigerator 2. It is operating near the amount of heat. When the temperature deviation is small at this stage (cooling water outlet temperature is low), the refrigerator 2 consumes power due to the characteristic that the operating efficiency (the main body COP or the maximum value of the main body COP) increases. Can be produced with a chilled water load equal to or greater than the rated heat quantity (rated capacity) of the refrigerator.

より具体的な例を示すと、２台の冷凍機２を運転しているときに、第４増段条件を満たした場合、１台増段されて、３台の冷凍機２が稼動するようになる。このとき、前記（８）式より冷凍機冷凍余裕率の現在値が１．５として算出されている場合には、増段前の２台の冷凍機２が冷水生産能力を１５０％程度に発揮して運転されている。このとき、２台の冷凍機２の定格能力以上の冷水負荷を生産しても、上限電力以下の本体消費電力で冷凍機２が運転されている。 As a more specific example, when operating the two refrigerators 2, if the fourth stage increase condition is satisfied, one stage is added and the three refrigerators 2 are operated. become. At this time, when the current value of the freezer freezing margin is calculated as 1.5 from the equation (8), the two freezers 2 before the stage increase exhibit the cold water production capacity to about 150%. Driving. At this time, even if the chilled water load exceeding the rated capacity of the two refrigerators 2 is produced, the refrigerator 2 is operated with the power consumption of the main body less than the upper limit power.

そして、２台の冷凍機２がそのような１５０％程度の冷水生産能力を超えると、増段されて、３台の冷凍機２が稼動するようになる。
例えば、前記第１の実施形態では、現在運転している冷凍機の運転状態が定格熱量や冷水最大流量になったときに、冷凍機を増段している。これに対して、第３の実施形態では、現在運転している冷凍機の運転状態が定格熱量を超えても、本体消費電力を指標とした冷凍機の運転状態に余裕がある限り、増段せずに、運転台数を維持することが可能になる。
これにより、前記第１の実施形態との比較では、冷凍機２の冷水生産能力を最大限に発揮させて冷凍機の台数制御ができるようになる。 When the two refrigerators 2 exceed such a cold water production capacity of about 150%, the number of stages is increased and the three refrigerators 2 are operated.
For example, in the first embodiment, when the operating state of the currently operated refrigerator reaches the rated heat amount or the maximum cold water flow rate, the number of refrigerators is increased. On the other hand, in the third embodiment, even if the operating state of the currently operated refrigerator exceeds the rated heat amount, as long as there is a margin in the operating state of the refrigerator using the power consumption of the main body as an index, the stage is increased. It is possible to maintain the number of operating units without doing so.
Thereby, in comparison with the first embodiment, the number of refrigerators can be controlled by maximizing the cold water production capacity of the refrigerator 2.

本発明は、インバータ冷凍機を備えた空調システムに利用できる。 The present invention can be used for an air conditioning system including an inverter refrigerator.

１空調システム、２冷凍機、３一次冷水ポンプ、９空調機（熱負荷源）制御装置、２１インバータ制御部、２２台数制御部、３１冷水出口温度センサ、３３冷却塔、３５冷却水出口温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning system, 2 Refrigerator, 3 Primary chilled water pump, 9 Air conditioner (heat load source) control device, 21 Inverter control part, 22 Number control part, 31 Cold water outlet temperature sensor, 33 Cooling tower, 35 Cooling water outlet temperature sensor

Claims

A plurality of refrigerators as primary equipment are arranged in parallel, a heat load source as a secondary equipment is connected to the plurality of refrigerators, the plurality of refrigerators and the heat load source, In the air conditioning system in which cold water can circulate between, the number control method of the number of refrigerators for controlling the number by increasing or decreasing the number of the plurality of refrigerators,
The stage-increase condition and stage-down condition of the refrigerator set based on the load-side total heat quantity that is the quantity of heat that the cold water returned from the heat load source to the refrigerator side has, respectively, As step reduction condition,
The step-up condition and step-down condition of the refrigerator set based on the load-side total flow rate, which is the flow rate of cold water returned from the heat load source to the refrigerator side, respectively, The stage condition,
When satisfying either of the heat increase stage condition and the flow rate increase condition, if the refrigerator is increased by one unit, if all conditions of the heat reduction stage condition and the flow rate reduction condition are satisfied, Step down one of the refrigerators ,
The heat quantity reduction stage condition has hysteresis with respect to the heat quantity increase stage condition,
Wherein versus flow down stage conditions, it has a hysteresis with respect to the pair flow up stage condition,
Respectively set values for realizing the hysteresis are a differential heat amount for the refrigerator step-down and a differential flow rate for the refrigerator step-down, and
The first stage increase condition as the heat quantity increase stage condition,
Load side total heat amount> Sum of rated heat amounts set for each refrigerator currently operating,
The second stage increase condition as the anti-flow rate stage increase condition,
Load side total flow rate> sum of maximum cold water flow rate set for each chiller currently in operation,
The first stage reduction condition as the heat quantity reduction stage condition,
Load-side total heat quantity ≤ (total of the rated heat quantities set for each of the currently operating refrigerators)-(the rated heat quantity of the refrigerator that is determined to be reduced next among the currently operating refrigerators) -(Differential heat for chiller step down)
age,
The second step reduction condition as the flow reduction step condition is
Load side total flow ≤ (total sum of chilled water maximum flow rates set for each currently operating refrigerator)-(maximum chilled water of the refrigerator that has been decided to be reduced next among the currently operating refrigerators) Flow rate)-(Differential flow rate for refrigerator step-down)
And,
The number of refrigerators is controlled based on the plurality of heat quantity increase conditions and the plurality of heat quantity reduction conditions.
In the air conditioning system, each refrigerator circulates cooling water between the cooling towers,
A value indicating the cooling load factor of the refrigerator that obtains the maximum value of COP (Coefficient Of Performance) of the refrigerator system, and a difference between the cooling water outlet temperature and the cold water outlet temperature of the refrigerator (hereinafter referred to as temperature deviation) )) The smaller the value, the smaller the refrigerator optimum load factor.
From the relationship between the refrigerator optimum load factor and the temperature deviation of the refrigerator, a current value of the refrigerator optimum load factor corresponding to the current temperature deviation of the refrigerator is obtained, and
A third stage increase condition as another heat stage increase condition among the plurality of heat increase stage conditions,
Load side total heat quantity> ((sum of the rated heat quantity set for each of the currently operating refrigerators) + (the rated heat quantity of the refrigerator that has been determined to be increased next)) x (the optimum load factor of the refrigerator) Present value)
age,
A third stage reduction condition as another heat reduction stage condition among the plurality of heat reduction stage conditions,
Load side total heat amount ≤ (total rated heat amount set for each refrigerator currently operating) x (current value of refrigerator optimum load factor)-(differential heat amount for refrigerator step-down)
age,
If any of the first stage increase condition, the second stage increase condition, and the third stage increase condition is satisfied, the refrigerator is increased by one unit, and the first step decrease condition and the second step decrease When the above-mentioned conditions and all of the third stage reduction conditions are satisfied, the number of refrigerators is controlled by one stage.