JP5548052B2 - 冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法 - Google Patents
冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5548052B2 JP5548052B2 JP2010151723A JP2010151723A JP5548052B2 JP 5548052 B2 JP5548052 B2 JP 5548052B2 JP 2010151723 A JP2010151723 A JP 2010151723A JP 2010151723 A JP2010151723 A JP 2010151723A JP 5548052 B2 JP5548052 B2 JP 5548052B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- static pressure
- cold
- value
- circulation pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 284
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 257
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 89
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 42
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 9
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
また、本発明の冷温水循環ポンプの回転数制御システムの1構成例において、前記吐出静圧設定値算出手段は、算出した前記吐出静圧設定値に数学処理を施すことを特徴とするものである。
また、本発明の冷温水循環ポンプの回転数制御システムの1構成例において、前記吐出静圧予測値算出手段は、算出した前記吐出静圧予測値に数学処理を施し、前記吐出静圧修正値算出手段は、算出した前記吐出静圧修正値に数学処理を施すことを特徴とするものである。
本発明は、従来技術の問題点を解決するために、以下の(A)〜(G)の構成を導入する。
従来技術のポンプ回転数制御はフィードバック制御のみのため、冷温水システムの負荷が大きく変化すると、ポンプ回転数制御の追従性が不十分であった。
冷温水循環ポンプの吐出静圧予測値P0の算出には色々な方法があるが、例として冷温水循環ポンプの回転数特性による算出方法を挙げる。
各制御弁開度φのうちの最大値を検出し、冷温水循環ポンプの揚程が適切かどうかによって、冷温水循環ポンプの吐出静圧修正値ΔPを算出する。
また、合算する前に、冷温水循環ポンプの吐出静圧修正値ΔPに数学処理(例えば上下限制限処理など)を行ってもよい。
冷温水循環ポンプの回転数nは、従来技術のとおり、冷温水循環ポンプの吐出静圧計測値Hと吐出静圧設定値HSPとの偏差ΔHに応じて制御する。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図3は本発明の実施の形態に係る冷温水循環ポンプの回転数制御システムを含む空調システムの構成を示すブロック図である。空調システムは、空調機1−1〜1−5と、冷温水循環ポンプ2と、制御弁3−1〜3−5と、コントローラ4−1〜4−5,5と、温度センサ6−1〜6−5と、圧力センサ7と、回転数制御装置8と、往水管路9と、還水管路10と、ヘッダ11〜14とから構成される。図1の例では、空調機1−1〜1−5としてAHUを用いる場合を記載しているが、空調機1−1〜1−5としてFCUを用いてもよい。
各コントローラ4−1〜4−5は、それぞれ対応する制御弁3−1〜3−5の開度を制御することにより、空調機1−1〜1−5を通過する冷温水の量を制御し、空調機1−1〜1−5の負荷制御を行う。
コントローラ5は、回転数制御装置8を通じて冷温水循環ポンプ2の回転数を制御する。
各コントローラ4−1〜4−5は、それぞれ温度センサ6−1〜6−5が計測した給気温度tに基づいて、制御弁3−1〜3−5を通る冷温水流量の変化量を算出し、流量設定値QSPを示す要求流量信号を制御弁3−1〜3−5に送信する。
一方、冷温水循環ポンプ2を制御するコントローラ5は、空調機1−1〜1−5を制御するコントローラ4−1〜4−5から送られてきた要求流量信号と制御弁開度信号と、各制御弁3−1〜3−5からコントローラ4−1〜4−5を通じて送られてきた流量計測値と、圧力センサ7から送られてきた冷温水循環ポンプ2の吐出静圧計測値Hとに基づき、冷温水循環ポンプ2の回転数制御を行う。
熱出力状態Sが不足している空調機1があると、その空調機1を制御するコントローラ4が当該空調機1の熱出力状態Sが不足しないように制御し、新たな冷温水流量設定値QSPを出力することになる。なお、空調機1の熱出力状態Sが不足している状態とは、例えば暖房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より低い状態(例えばΔt≦−1℃)であり、冷房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より高い状態(例えばΔt≧+1℃)である。
ΔQ=QSP−Q ・・・(2)
P=K0・Q2 ・・・(3)
式(3)において、K0は制御弁全開時の抵抗係数である。
ΔPi=K0・(ΔQ2+ΔQ・Q) ・・・(4)
式(4)を使わずに、伝統的な比例積分(PI)演算により、制御弁前後の静圧差の変更値ΔPiを式(6)または式(7)のように算出することもできる。
ΔS=S−SSP ・・・(8)
空調機1の熱出力状態値Sは、次式のように算出することができる。
場合によっては、式(4)と式(6)の組み合わせ、あるいは式(4)と式(7)の組み合わせとするハイブリッド法で、制御弁前後の静圧差の変更値ΔPiを算出することもできる。
ΔP=max(ΔP1,ΔP2,・・・,ΔPk) ・・・(10)
ここで、kは熱出力状態Sが不足している空調機1の数である。
熱出力状態Sが不足または適切な空調機1が一台もない状態で、熱出力状態Sが過剰な空調機1がある場合、冷温水循環ポンプ2が余計な揚程を出していることを示しているので、冷温水循環ポンプ2の吐出静圧を下げる必要がある。なお、空調機1の熱出力状態Sが過剰な状態とは、例えば暖房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より高い状態(例えばΔt≧+1℃)であり、冷房モードであれば給気温度偏差Δtが許容値より低い状態(例えばΔt≦−1℃)である。
ΔP=K・Q2 ・・・(11)
ΔPi=(K−K0)・Q2 ・・・(12)
K=K0/R2(φ-1) ・・・(13)
Δφ=φ−φSP ・・・(16)
ΔSは空調機1の熱出力状態値Sと所定の熱出力状態設定値SSPとの差であり、式(8)のように算出することができる。
ΔP=min(ΔP1,ΔP2,・・・,ΔPm) ・・・(17)
ここで、mは制御弁の数である。
フィードフォワード制御とフィードバック制御とを用いる冷温水循環ポンプ2の回転数制御では、フィードバック制御のための吐出静圧修正値ΔPに大きさ制限を与える必要がある。
|ΔP|≦KL・P0 ・・・(18)
次に、吐出静圧設定値算出部209は、冷温水循環ポンプ2の吐出静圧予測値P0と吐出静圧修正値ΔPとを合算して、冷温水循環ポンプ2の吐出静圧設定値HSPを次式のように算出する。
HSP=P0+ΔP ・・・(19)
あるいは、吐出静圧設定値算出部209は、次式のように冷温水循環ポンプ2の吐出静圧設定値HSPを算出してもよい。
HSP=P0−ΔP ・・・(20)
ΔH=H−HSP ・・・(21)
Claims (11)
- 複数の空調機と、
この複数の空調機への冷温水の供給管路にそれぞれ設けられた複数の制御弁と、
前記複数の空調機が供給する給気の温度を計測する複数の温度センサと、
前記冷温水を循環させる冷温水循環ポンプと、
前記複数の制御弁の開度を制御する複数の弁開度制御手段と、
前記冷温水循環ポンプの吐出静圧を計測する圧力センサと、
前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御手段とを備え、
各制御弁は、この制御弁を通過する冷温水の流量を計測する流量計測機能付き比例制御弁であるか、または弁の管路に冷温水の流量を計測する流量計を備えた比例制御弁であり、
各弁開度制御手段は、
それぞれ対応する空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように流量設定値を算出する流量制御演算手段と、
前記流量の計測値と前記流量設定値とが一致するように前記制御弁の開度を制御する弁開度制御演算手段とを有し、
前記回転数制御手段は、
制御弁毎の前記流量計測値と制御弁毎の前記流量設定値と前記冷温水循環ポンプの吐出静圧計測値とから前記冷温水循環ポンプの吐出静圧予測値を算出する吐出静圧予測値算出手段と、
前記吐出静圧予測値から前記冷温水循環ポンプの吐出静圧設定値を算出する吐出静圧設定値算出手段と、
前記吐出静圧計測値と前記吐出静圧設定値とが一致するように前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御演算手段とを有し、
各弁開度制御手段から出力される要求流量信号が示す前記流量設定値を前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードフォワード制御の入力信号とすることを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項1記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記吐出静圧予測値算出手段は、制御弁毎の前記流量設定値の合計と制御弁毎の前記流量計測値の合計との比に前記冷温水循環ポンプの吐出静圧計測値を乗算して、前記冷温水循環ポンプの吐出静圧予測値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項1または2記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記回転数制御手段は、
さらに、熱出力状態が不足している各空調機について前記流量設定値と前記流量計測値との差に基づいて制御弁前後の静圧差の変更値をそれぞれ算出し、この変更値のうちの最大値を前記冷温水循環ポンプの吐出静圧修正値とする吐出静圧修正値算出手段を有し、
前記流量設定値と前記流量計測値との差を前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードバック制御の入力信号とし、
前記吐出静圧設定値算出手段は、前記吐出静圧予測値と前記吐出静圧修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの吐出静圧設定値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項1または2記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記回転数制御手段は、
さらに、熱出力状態が不足している各空調機について空調機の熱出力状態値と所定の熱出力状態設定値との差に基づいて制御弁前後の静圧差の変更値をそれぞれ算出し、この変更値のうちの最大値を前記冷温水循環ポンプの吐出静圧修正値とする吐出静圧修正値算出手段を有し、
前記熱出力状態値と前記熱出力状態設定値との差を前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードバック制御の入力信号とし、
前記吐出静圧設定値算出手段は、前記吐出静圧予測値と前記吐出静圧修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの吐出静圧設定値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項1または2記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記回転数制御手段は、
さらに、熱出力状態が不足または適切な空調機が無い状態で各空調機について前記流量計測値または前記流量設定値に基づいて制御弁前後の静圧差の変更値をそれぞれ算出し、この変更値のうちの最小値を前記冷温水循環ポンプの吐出静圧修正値とする吐出静圧修正値算出手段を有し、
前記流量計測値または前記流量設定値を前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードバック制御の入力信号とし、
前記吐出静圧設定値算出手段は、前記吐出静圧予測値と前記吐出静圧修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの吐出静圧設定値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項1または2記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記回転数制御手段は、
さらに、熱出力状態が不足または適切な空調機が無い状態で各空調機について前記制御弁の開度と前記制御弁の全開開度との差に基づいて制御弁前後の静圧差の変更値をそれぞれ算出し、この変更値のうちの最小値を前記冷温水循環ポンプの吐出静圧修正値とする吐出静圧修正値算出手段を有し、
前記制御弁の開度と前記制御弁の全開開度との差を前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードバック制御の入力信号とし、
前記吐出静圧設定値算出手段は、前記吐出静圧予測値と前記吐出静圧修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの吐出静圧設定値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項1または2記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記回転数制御手段は、
さらに、熱出力状態が不足または適切な空調機が無い状態で各空調機について熱出力状態値と所定の熱出力状態設定値との差に基づいて制御弁前後の静圧差の変更値をそれぞれ算出し、この変更値のうちの最小値を前記冷温水循環ポンプの吐出静圧修正値とする吐出静圧修正値算出手段を有し、
前記熱出力状態値と前記熱出力状態設定値との差を前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードバック制御の入力信号とし、
前記吐出静圧設定値算出手段は、前記吐出静圧予測値と前記吐出静圧修正値とを合算して前記冷温水循環ポンプの吐出静圧設定値を算出することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項3乃至7のいずれか1項に記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記吐出静圧修正値算出手段は、前記吐出静圧修正値の大きさを制限することにより、前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードフォワード制御とフィードバック制御の動作の割合を決定することを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項3乃至8のいずれか1項に記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記吐出静圧設定値算出手段は、算出した前記吐出静圧設定値に数学処理を施すことを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 請求項3乃至8のいずれか1項に記載の冷温水循環ポンプの回転数制御システムにおいて、
前記吐出静圧予測値算出手段は、算出した前記吐出静圧予測値に数学処理を施し、
前記吐出静圧修正値算出手段は、算出した前記吐出静圧修正値に数学処理を施すことを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御システム。 - 複数の空調機と、この複数の空調機への冷温水の供給管路にそれぞれ設けられた複数の制御弁と、前記複数の空調機が供給する給気の温度を計測する複数の温度センサと、前記冷温水を循環させる冷温水循環ポンプと、前記冷温水循環ポンプの吐出静圧を計測する圧力センサとを備えた空調システムにおいて、前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する冷温水循環ポンプの回転数制御方法であって、
前記複数の制御弁の開度を制御する弁開度制御ステップと、
前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御ステップとを備え、
各制御弁は、この制御弁を通過する冷温水の流量を計測する流量計測機能付き比例制御弁であるか、または弁の管路に冷温水の流量を計測する流量計を備えた比例制御弁であり、
前記弁開度制御ステップは、
前記空調機が供給する給気の温度と所定の給気温度設定値とが一致するように流量設定値を制御弁毎に算出する流量制御演算ステップと、
前記流量の計測値と前記流量設定値とが一致するように制御弁毎にその開度を制御する弁開度制御演算ステップとからなり、
前記回転数制御ステップは、
制御弁毎の前記流量計測値と制御弁毎の前記流量設定値と前記冷温水循環ポンプの吐出静圧計測値とから前記冷温水循環ポンプの吐出静圧予測値を算出する吐出静圧予測値算出ステップと、
前記吐出静圧予測値から前記冷温水循環ポンプの吐出静圧設定値を算出する吐出静圧設定値算出ステップと、
前記吐出静圧計測値と前記吐出静圧設定値とが一致するように前記冷温水循環ポンプの回転数を制御する回転数制御演算ステップとを含み、
前記弁開度制御ステップで得られた制御弁毎の前記流量設定値を前記冷温水循環ポンプの吐出圧力設定のフィードフォワード制御の入力信号とすることを特徴とする冷温水循環ポンプの回転数制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010151723A JP5548052B2 (ja) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | 冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010151723A JP5548052B2 (ja) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | 冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012013344A JP2012013344A (ja) | 2012-01-19 |
JP5548052B2 true JP5548052B2 (ja) | 2014-07-16 |
Family
ID=45599990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010151723A Expired - Fee Related JP5548052B2 (ja) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | 冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5548052B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW202004096A (zh) * | 2018-05-25 | 2020-01-16 | 精威機電有限公司 | 應用溫度感應流量控制閥完成冰水回路的節能系統 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3235986B2 (ja) * | 1997-07-09 | 2001-12-04 | 株式会社竹中工務店 | 空調装置 |
JP4459727B2 (ja) * | 2004-06-14 | 2010-04-28 | パナソニックエコシステムズ株式会社 | ビルディング用空調制御システム |
JP2009030821A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Yamatake Corp | 送水制御システムおよび送水制御方法 |
-
2010
- 2010-07-02 JP JP2010151723A patent/JP5548052B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012013344A (ja) | 2012-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4336209B2 (ja) | 伝熱システムおよび伝熱方法 | |
EP2997430B1 (en) | Device and method for controlling the opening of a valve in an hvac system | |
JP5209244B2 (ja) | 空調制御システムおよび空調制御方法 | |
TWI407060B (zh) | 空調控制裝置以及空調控制方法 | |
JP5478286B2 (ja) | 空調制御方法および装置 | |
JP5261170B2 (ja) | 熱負荷処理システム、及び、熱源システム | |
CN110925854B (zh) | 用于改善二次热网水力失调的流量调节方法和系统 | |
KR101330986B1 (ko) | 공조 제어 장치 및 방법 | |
CN102466303B (zh) | 控制装置以及控制方法 | |
EP3488313B1 (en) | Reduction of the return temperature in district heating and increasing of the return temperature in district cooling | |
CN110274361A (zh) | 水多联空调系统及其变频水泵的控制方法 | |
MX2013013907A (es) | Dispositivo y metodo para optimizacion de la operacion de sistema de planta de agua fria. | |
JP6004228B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP6235937B2 (ja) | 熱源機器制御装置および空調システム | |
CN107429930B (zh) | 空调系统控制装置 | |
WO2014157347A1 (ja) | 冷水循環システム | |
JP4563891B2 (ja) | 運転台数制御装置および方法 | |
KR101800761B1 (ko) | 난방·급탕 열교환기의 공급 온도 헌팅 발생시 고장 진단 방법 | |
EP3751381B1 (en) | Flow control module and method for controlling the flow in a hydronic system | |
JP5912760B2 (ja) | 空調制御システムおよび空調制御方法 | |
JP5548052B2 (ja) | 冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法 | |
JP5856520B2 (ja) | 空調制御システムおよび空調制御方法 | |
JP5926660B2 (ja) | 冷温水循環ポンプの回転数制御システムおよび方法 | |
JP5379650B2 (ja) | 1次ポンプ方式熱源変流量制御システムおよび方法 | |
JP4213502B2 (ja) | 冷温水循環ポンプの回転数制御方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130321 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140513 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140516 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5548052 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |