JP5677099B2

JP5677099B2 - 複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法。

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Publication number: JP5677099B2
Application number: JP2011002541A
Authority: JP
Inventors: 山田　一樹; 一樹山田; 達村澤; 昌孝細谷; 秀喜安河内
Original assignee: Tonets Corp
Current assignee: Tonets Corp
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2031-01-07
Also published as: JP2012145245A

Description

この発明は、空調システムにおける冷温熱源部が、省エネルギーを得る目的として、複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法に関するものである。

熱源システムにおいて、十分な省エネルギー効果を得るためには、機器単体のみの運転効率を向上させるだけでは得られる効果に限界があり、熱源全体で省エネルギーとなるように設計する必要がある。

冷熱を製造する熱源装置を分類すると、Ａ．冷熱と温熱を同時に製造できる熱源装置（例えば、排熱回収機、非特許文献１）、Ｂ．圧縮機を運転せずに外気のエネルギーを使用し冷熱を製造する冷却塔フリークーリングシステム（特許文献１）、Ｃ．燃料や電力を使用して冷熱のみを製造する熱源装置（例えば、ターボ冷凍機、ヒートポンプ、吸収式冷凍機）などがある。

一般に冷温熱負荷は、外気状態や建物内部発熱量などの変動により、時々刻々と変化する。従って、熱源システムは変化する冷温熱負荷に追従して運転する必要があるため、一つの熱源システムに、Ａ．Ｂ．Ｃ．といった複数の熱源装置が混在している場合は、それぞれをどのように接続し、また運転制御すればよいかを設計する必要がある。

これらの熱源装置Ａ．Ｂ．Ｃ．は、省エネルギー効果に差異があり、省エネルギー効果の高い順に、Ａ．＞Ｂ．＞Ｃ．となる。
Ａ．の装置は、冷水負荷と温水負荷がバランスした運転となるため、任意の冷水負荷と任意の温水負荷を同時に供給することができない。また、Ｂ．の装置は、外気の状況により冷却能力と出力できる温度範囲が変化するため、年間通じて要求される送水温度を確保できない。Ｃ．は熱源装置本体の容量制御によって任意の冷温熱負荷に対応できるが、安定供給や省エネルギーの観点から最低負荷率が存在する。

一つの熱源システムに、Ａ．Ｂ．Ｃ．といった複数種の熱源装置が混在している場合は、互いに制約を受け、また省エネルギー効果に違いがあるので、どのように運転制御すれば最も省エネルギー効果が得られるかが確立されていなかった。

神戸製鋼の「超高効率高温ピートポンプチラーハイエフミニ２ＨＲシリーズ」（ウエッブからのダウンロードしたもの）特許第４３３８０１８号公報

現状は、Ａ．Ｂ．Ｃ．の複数種の熱源装置で構成される熱源システムに対し、効率よく且つ省エネルギーで冷温熱を得るための構成方法、及び制御方法が確立されていない。

この発明は、Ａ．Ｂ．Ｃ．の複数種の熱源装置で構成される熱源システムに対し、効率よく且つ省エネルギーで冷温熱を得るための構成方法、及び制御方法を構築することを目的としたものである。

請求項１の発明は、冷熱と温熱が同時に製造できる機器である第１の熱源装置Ａと、圧縮機を運転せずに外気エネルギーによって直接冷熱を製造する冷却塔フリークーリングシステムから成る第２の熱源装置Ｂと、燃料や電力を使用して冷水のみを製造する冷凍機等の１台又は複数台の熱源装置から成る第３の熱源装置Ｃとから構成した熱源システムにおいて、二次側からの還り配管に接続された還りヘッダを設け、当該還りヘッダに、前記第１の熱源装置Ａ、前記第２の熱源装置Ｂ及び前記第３の熱源装置Ｃを夫々設け、前記第３の熱源装置Ｃに対して前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂは直列であって前記第３の熱源装置Ｃの上流に配設され、前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂとは直列又は並列に接続され、二次側への往き配管に接続された往きヘッダを設け、前記第３の熱源装置Ｃの冷凍機の取出口は前記還りヘッダに接続され、当該冷凍機の出口は前記往きヘッダに接続されてこれらの冷凍機は並列に配設され、前記還りヘッダと前記往きヘッダとの間にバイパス管が設けられ、当該バイパス管の一端は前記往きヘッダに接続され、当該バイパス管の他端は前記還りヘッダの、前記冷凍機の内の最初の冷凍機の取出口と、前記熱源装置Ａ又は前記熱源装置Ｂの何れか下流に位置する熱源装置の出口との間に接続され、二次側からの冷水負荷又は温水負荷の条件により前記第１の熱源装置Ａで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は当該第１の熱源装置Ａのみで運転し、賄えない場合は前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は当該第１の熱源装置Ａと当該第２の熱源装置Ｂで運転するとともに当該第１の熱源装置Ａは二次側の負荷に対し最大出力で運転し、残りの負荷を前記第２の熱源装置Ｂの運転で賄い、前記第１の熱源装置Ａのみの運転のとき、又は前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂの双方の運転のとき、前記第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂからの冷水を前記第３の熱源装置Ｃには流さずに前記バイパス管を通して前記往きヘッダへ流し、賄えない場合は前記第１の熱源装置Ａ、前記第２の熱源装置Ｂ及び前記第３の熱源装置Ｃで運転するが、この場合、当該第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して前記第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し、前記第２の熱源装置Ｂと前記第３の熱源装置Ｃは、当該第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながらエネルギー効率のバランスをとって運転し、その際、前記第３の熱源装置Ｃからの冷水を前記往きヘッダへ流し、当該往きヘッダから前記冷水の一部を前記バイパス管を通して前記還りヘッダへ流す複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法とした。

また、請求項２の発明は、冷熱と温熱が同時に製造できる機器である第１の熱源装置Ａと、燃料や電力を使用して冷水のみを製造する冷凍機等の１台又は複数台の熱源装置から成る第３の熱源装置Ｃとから構成した熱源システムにおいて、二次側からの還り配管に接続された還りヘッダを設け、当該還りヘッダに、前記第１の熱源装置Ａ及び前記第３の熱源装置Ｃを夫々設け、前記第３の熱源装置Ｃに対して前記第１の熱源装置Ａは直列であって上流に配設され、前記第３の熱源装置Ｃの冷凍機の取出口は前記還りヘッダに接続され、当該冷凍機の出口は前記往きヘッダに接続されてこれらの冷凍機は並列に配設され、二次側への往き配管に接続された往きヘッダを設け、前記還りヘッダと前記往きヘッダとの間にバイパス管が設けられ、当該バイパス管の一端は往きヘッダに接続され、当該バイパス管の他端は還りヘッダの、前記冷凍機の内の最初の冷凍機の取出口と前記熱源装置Ａの出口との間に接続され、二次側からの冷水負荷又は温水負荷の条件により第１の熱源装置Ａで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は第１の熱源装置Ａのみで運転し、その際、前記第１の熱源装置Ａからの冷水を前記第３の熱源装置Ｃには流さずに前記バイパス管を通して前記往きヘッダへ流し、賄えない場合は、第１の熱源装置Ａ及び第３の熱源装置Ｃで運転することとし、この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し、残りの負荷を第３の熱源装置Ｃの運転で賄い、その際、前記第３の熱源装置Ｃからの冷水を前記往きヘッダへ流し、当該往きヘッダから前記冷水の一部を前記バイパス管を通して前記還りヘッダへ流す複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法とした。

また、請求項３の発明、圧縮機を運転せずに外気エネルギーによって直接冷熱を製造する冷却塔フリークーリングシステムから成る第２の熱源装置Ｂと、燃料や電力を使用して冷水のみを製造する冷凍機等の１台又は複数台の熱源装置から成る第３の熱源装置Ｃとから構成した熱源システムにおいて、二次側からの還り配管に接続された還りヘッダを設け、当該還りヘッダに、前記第２の熱源装置Ｂ及び前記第３の熱源装置Ｃを夫々設け、前記第３の熱源装置Ｃに対して前記第２の熱源装置Ｂは直列であって上流に配設され、前記第３の熱源装置Ｃの冷凍機の取出口は前記還りヘッダに接続され、当該冷凍機の出口は前記往きヘッダに接続されてこれらの冷凍機は並列に配設され、二次側への往き配管に接続された往きヘッダを設け、前記還りヘッダと前記往きヘッダとの間にバイパス管が設けられ、当該バイパス管の一端は往きヘッダに接続され、当該バイパス管の他端は還りヘッダの、前記冷凍機の内の最初の冷凍機の取出口と前記熱源装置Ｂの出口との間に接続され、二次側からの冷水負荷の条件により第２の熱源装置Ｂで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は第２の熱源装置Ｂのみで運転し、その際、前記第２の熱源装置Ｂからの冷水を前記第３の熱源装置Ｃには流さずに前記バイパス管を通して前記往きヘッダへ流し、賄えない場合は、第２の熱源装置Ｂ及び第３の熱源装置Ｃで運転することとし、この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第２の熱源装置Ｂと第３の熱源装置Ｃの合計消費エネルギーが最小となるように運転し、その際、前記第３の熱源装置Ｃからの冷水を前記往きヘッダへ流し、当該往きヘッダから前記冷水の一部を前記バイパス管を通して前記還りヘッダへ流す複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法とした。

請求項１の発明によれば、冷熱と温熱を同時に製造できる熱源装置Ａを第一優先とし、その後、外気のエネルギーを使用し冷水を製造する冷却塔フリークーリングシステムから成る第２の熱源装置Ｂを併用し、これらで二次側負荷を賄えない場合に、はじめて、燃料や電力を使用して冷水のみを製造する冷凍機等の第３の熱源装置Ｃを使用するように制御するため、排熱回収や冷却塔フリークーリングといった複数種の省エネルギー技術を同時に使用することができ、熱源全体の省エネルギーを図ることができ、熱源装置Ｃが製造する熱量を最小限にすることができ、熱源全体で省エネルギーを図ることができる。

また、請求項２の発明によれば、第１の熱源装置Ａと第３の熱源装置Ｃによって構成された熱源システムにおいて省エネルギーを図ることができる。

また、請求項３の発明によれば、第２の熱源装置Bと第３の熱源装置Ｃによって構成された熱源システムにおいて省エネルギーを図ることができる。

この発明は、冷熱と温熱が同時に製造できる機器である第１の熱源装置Ａと、冷却塔フリークーリングシステムから成る第２の熱源装置Ｂと、１台又は複数台の冷凍機から成る第３の熱源装置Ｃとから構成した熱源システムにおいて、第３の熱源装置Ｃに対して前記第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂは直列に配設され、第３の熱源装置Ｃが複数台の場合は、複数台の冷凍機は並列に配設されている熱源システムにおいて、２次側からの冷水負荷又は温水負荷の条件により第１の熱源装置Ａで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は第１の熱源装置Ａのみで運転し、賄えない場合は第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂで運転するとともに第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し、残りの負荷を第２の熱源装置Ｂの運転で賄い、賄えない場合は第１の熱源装置Ａ、第２の熱源装置Ｂ及び第３の熱源装置Ｃで運転するが、この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し、第２の熱源装置Ｂと第３の熱源装置Ｃは、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながらエネルギー効率のバランスをとって運転する、複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法とした。

これにより、排熱回収や冷却塔フリークーリングといった複数種の省エネルギー技術を同時に使用し、かつ、相互に干渉せずに熱源全体で省エネルギーを図ることができる。

以下、この発明の実施例１を図に基づいて説明する。図１は熱源システムの概略構成図である。

空調機等の二次側からの冷温水を通す還り配管１に接続された還りヘッダ２を設け、この還りヘッダ２に、第１の熱源装置Ａとして、冷熱と温熱が同時に製造できる機器である排熱回収機３と、第２の熱源装置Ｂである冷却塔フリークーリングシステム４とを相互に直列に接続し、また、冷却塔フリークーリングシステム４につづき還りヘッダ２に、第３の熱源装置Ｃである冷凍機５を複数台、相互に並列に設けている。これらの複数台の冷凍機５に対して前記排熱回収機３及び冷却塔フリークーリングシステム４は直列に接続されている。

また、複数の冷凍機５の取出口５ａは前記還りヘッダ２に接続されているが、出口５ｂは往き配管６に通じる往きヘッダ７に接続されている。これらの還りヘッダ２と往きヘッダ７との間に、バイパス管８が設けられ、当該バイパス管８の一端は往きヘッダ７に、他端は還りヘッダ２の、前記冷凍機５の内の最初の冷凍機５の取出口５ａと前記冷却塔フリークーリングシステム４の出口４ｂとの間に接続されている。

次にこの熱源システムにおいての制御方法を図２に基づいて説明する。

この熱源システムにおいては、ステップＳ１、二次側の冷水側温水側の負荷条件により、第１の熱源装置Ａの最大出力を計算し、また、第２の熱源装置Ｂの最大出力を計算する。ステップＳ２では、第１の熱源装置Ａで二次側負荷を賄えるかどうかを判断する。賄える場合はステップＳ３で第１の熱源装置Ａの出力を制御しながら第１の熱源装置Ａのみで運転する。

この第１の熱源装置Ａの出力制御において、温水基準で運転している場合は、温水の出力を下げると冷水の出力がさがる。また、冷水基準で運転している場合、冷水の出口温度を一定にするように機器は制御する。冷水基準、温水基準においても、冷水生産熱量及び温水生産熱量の最大出力は計算できる。

また、ステップＳ２で賄えない場合、ステップＳ４で、第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂとで前記二次側負荷を賄えるかどうかを判断する。賄える場合は、ステップＳ５で、第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂで運転するが、その際、第１の熱源装置Ａの最大出力で運転し、残りの負荷を第２の熱源装置Ｂで賄うように運転する。

この場合、Ｂの熱源装置の出力制御において、熱交換器と冷却塔間の冷却水側は送水温度から熱交換器アプローチ温度を減じた温度が出ると共に生産熱量がでる出力に制御する。また、還りヘッダと熱交換器の間の冷水側は冷水出口温度が送水温度となるように流量制御する。

また、ステップＳ４で賄えない場合、ステップＳ６で第１の熱源装置Ａ、第２の熱源装置Ｂ及び第３の熱源装置Ｃで運転する。この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し第２の熱源装置Ｂと第３の熱源装置Ｃは、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながらエネルギー効率のバランスをとって運転する。

また、この熱源システムでは通常時は、負荷の流量が変化するため、往きヘッダ７の冷温水を、前記バイパス８を通して、還りヘッダ２に少量流して流量をある程度均一化している。

そして、前記ステップＳ３又はステップＳ５では、還りヘッダ２の端部の第２の熱源装置Ｂである冷却塔フリークーリングシステム４の出口４ｂからの冷温水を、バイパス８を通して、往きヘッダ７に流し、複数の冷凍機５からなる第３の熱源装置Ｃを通さない。これにより、余分な抵抗がかからず、スムーズに冷温水が往き配管６に流れる。

なお、上記実施例１の構成では、還りヘッダ２に、第１の熱源装置Ａの次に第２の熱源装置Ｂを直列に接続しているが、第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂへの各流量を前記ステップ１での計算により流量バランスを算出して制御すれば、これらの第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂとの順序はこれに限らず、第２の熱源装置Ｂ、第１の熱源装置Ａの順でもよく、さらにこれらが並列に接続されていてもよい。並列にすることで冷却塔フリークーリングシステム４に入る冷水配管４ａの温度が高くなる。

これにより、冷却塔へ送られる冷却水配管４ｃの温度を高くすることができる。冷却塔へ送られる冷却水配管４ｃの温度を高くすることで、冷却塔で冷やすことのできる熱量を増加させることができ、さらに外気エネルギーを使用することができる。

図３は、この発明の熱源システムの実施例２の概略構成図である。

空調機等の二次側からの冷温水を通す還り配管１に接続された還りヘッダ２を設け、この還りヘッダ２に、第１の熱源装置Ａとして、冷熱と温熱が同時に製造できる機器である排熱回収機３を接続し、また、これにつづき還りヘッダ２に第３の熱源装置Ｃである複数台の冷凍機５を相互に並列に接続している。

また、複数の冷凍機５の取出口５ａは前記還りヘッダ２に接続されているが、出口５ｂは往き配管６に通じる往きヘッダ７に接続されている。これらの還りヘッダ２と往きヘッダ７との間に、バイパス管８が設けられ、当該バイパス管８の一端は往きヘッダ７に、他端は還りヘッダ２の、前記排熱回収機３の出口３ｂと前記冷凍機５の内の最初の冷凍機５の取出口５ａとの間に接続されている。

次にこの熱源システムにおいての制御方法を図４に基づいて説明する。

この熱源システムにおいては、ステップＳ１１、二次側の冷水側温水側の負荷条件により、第１の熱源装置Ａの最大出力を計算する。ステップＳ１２では、第１の熱源装置Ａで、二次側負荷を賄えるかどうかを判断する。賄える場合はステップＳ１３で第１の熱源装置Ａの出力を制御しながら第１の熱源装置Ａのみで運転する。

また、ステップＳ１２で賄えない場合、ステップＳ１４で第１の熱源装置Ａ及び第３の熱源装置Ｃで運転する。この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し、残りの負荷を第３の熱源装置Ｃで賄うように運転する。

図５は、この発明の熱源システムの実施例３の概略構成図である。

空調機等の二次側からの冷温水を通す還り配管１に接続された還りヘッダ２を設け、この還りヘッダ２に、第２の熱源装置Ｂとして、冷却塔フリークーリングシステム４を接続し、また、これにつづき還りヘッダ２に、第３の熱源装置Ｃである複数台の冷凍機５を相互に並列に接続している。

また、複数の冷凍機５の取出口５ａは前記還りヘッダ２に接続されているが、出口５ｂは往き配管６に通じる往きヘッダ７に接続されている。これらの還りヘッダ２と往きヘッダ７との間に、バイパス管８が設けられ、当該バイパス管８の一端は往きヘッダ７に、他端は還りヘッダ２の、前記冷却塔フリークーリングシステム４の出口４ｂと前記冷凍機５の内の最初の冷凍機５の取出口５ａとの間に接続されている。

次にこの熱源システムにおいての制御方法を図６に基づいて説明する。

この熱源システムにおいては、ステップＳ２１、二次側の冷水側温水側の負荷条件により、第２の熱源装置Ｂの最大出力を計算する。ステップＳ２２では、第２の熱源装置Ｂで、二次側負荷を賄えるかどうかを判断する。賄える場合はステップＳ２３で第２の熱源装置Ｂの出力を制御しながら第２の熱源装置Ｂのみで運転する。

また、ステップＳ２２で賄えない場合、ステップＳ２４で第２の熱源装置Ｂ及び第３の熱源装置Ｃで運転する。この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第２の熱源装置Ｂと第３の熱源装置Ｃのエネルギー効率のバランスを取りながら運転する。

図７から図９は前記実施例１の変形構成の熱源システムの概略構成図である。
冷却塔フリークーリングシステム４と冷却機５の冷水ポンプは設計事項として、兼用する場合と分ける場合とがある。図７から図９は、兼用する場合についての実施例である。これらの構成では冷却塔フリークーリングシステム４は、第３の熱源装置Ｃの冷凍機５の冷却塔５ｃを利用したもので、当該冷却塔５ｃで外気の温度を利用して冷水をつくる。

図７は、第３の熱源装置Ｃである冷凍機５を通さず２次側へは送れない（直送できない）場合の構成であり、図８及び図９は第３の熱源装置Ｃである冷凍機５を通さず２次側に送れる（直送できる）場合を示す。また、図７から図９は冷凍機５の取出口５ａを冷却塔フリークーリングシステム４の取出口４ａから分岐させている。従って、分岐後の管路には夫々バルブ４ｄ及びバルブ５ｄを設けている。また、冷却塔フリークーリングシステム４の熱交換器４ｃと前記冷凍機５の冷却塔５ｃを循環する管路４eにもバルブ４ｆを設け、また、冷却塔５ｃと冷却機５とを結ぶ管路にもバルブ５eを設けている。これらのバルブによって経路を切り替えて運転する。

また、図７から図９の構成において、前記バイパス８の還りヘッダ２への接続場所は排熱回収機３の出口３ｂから運転する冷凍機５の取出口５ａより手前の間である。

図７は、第２の冷却塔フリークーリングシステムＢの冷水ポンプと第３の熱源装置Ｃの冷水ポンプを兼用した場合のシステムである。この場合は、還りヘッダ２に接続されるバイパス８の取り出し位置は、冷却塔フリークーリングシステム４の出口４ｂと次の冷凍機５´の取出口５a´との間にできないため、バイパス８を通して、往きヘッダ７に直送はできないものである。

しかし、図８と図９はバイパス８の取出し箇所の位置を変更することで、バイパス８を通して、往きヘッダ７に直送を可能とした例である。バイパス８の取出し位置は、バルブ８ａ，８ｂ等で配管経路を変化させ、兼用している冷凍機５を使用する場合と冷却塔フリークーリングシステム４で使用する場合とで経路を変化させる。

図８において、図示の冷凍機５を使用する場合は、冷凍機５の取出口５ａより手前にバイパス８の還りヘッダ２との接続位置がくるように、バイパス８の下側のバルブ８ｂを開、上側のバルブ８ａを閉とする。冷却塔フリークーリングシステム４で使用する場合は、次の冷凍機５´の取出口５ａ´と冷却塔フリークーリングシステム４の出口４ｂとの間に、バイパス８の還りヘッダ２との接続位置がくるように、バイパス８の下側のバルブ８ｂを閉、上側のバルブ８ａを開とする。なお、次の冷凍機５´の出口５b´は往きヘッダ７に接続されている。

図９において、図示の冷凍機５を使用する場合は、当該冷凍機５の取出口５ａより手前にバイパス８の還りヘッダ２との接続位置がくるように、下側のバルブ８ｂを閉、上側のバルブ８ａを開とする。冷却塔フリークーリング４で使用する場合は、次の冷凍機５´の取出口５ａ´と冷却塔フリークーリングシステム４の出口４ｂとの間に、バイパス８の還りヘッダ２との接続位置がくるように、バイパス８の下側のバルブ８ｂを開、上側のバルブ８ａを閉とする。

この様にして、冷却塔フリークーリングシステム４の冷水ポンプと冷凍機５の冷却塔５ｃの冷水ポンプとを兼用する場合であっても、バルブによりバイパス８の取出し箇所の位置を変更することで、バイパス８を通して、往きヘッダ７に直送を可能にすることができる。

この発明の実施例１の熱源システムの概略構成図である。この発明の実施例１の熱源システムの制御方法を示すフロー図である。この発明の実施例２の熱源システムの概略構成図である。この発明の実施例２の熱源システムの制御方法を示すフロー図である。この発明の実施例３の熱源システムの概略構成図である。この発明の実施例３の熱源システムの制御方法を示すフロー図である。この発明の実施例１の変形構成の熱源システムの概略構成図である。この発明の実施例１の変形構成の熱源システムの概略構成図である。この発明の実施例１の変形構成の熱源システムの概略構成図である。

１還り配管２還りヘッダ
３排熱回収機
３ａ排熱回収機の取出口３ｂ排熱回収機の出口
４冷却塔フリークーリングシステム
４ａ冷却塔フリークーリングシステムの取出口
４ｂ冷却塔フリークーリングシステムの出口
４ｃ冷却塔フリークーリングシステムの冷水入口側配管
４ｄ冷却塔フリークーリングシステムの冷却塔冷却水入口側配管
５冷凍機
５ａ冷凍機の取出口５ｂ冷凍機の出口
６往き配管７往きヘッダ
８バイパス管

Claims

冷熱と温熱が同時に製造できる機器である第１の熱源装置Ａと、圧縮機を運転せずに外気エネルギーによって直接冷熱を製造する冷却塔フリークーリングシステムから成る第２の熱源装置Ｂと、燃料や電力を使用して冷水のみを製造する冷凍機等の１台又は複数台の熱源装置から成る第３の熱源装置Ｃとから構成した熱源システムにおいて、
二次側からの還り配管に接続された還りヘッダを設け、当該還りヘッダに、前記第１の熱源装置Ａ、前記第２の熱源装置Ｂ及び前記第３の熱源装置Ｃを夫々設け、
前記第３の熱源装置Ｃに対して前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂは直列であって前記第３の熱源装置Ｃの上流に配設され、前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂとは直列又は並列に接続され、
二次側への往き配管に接続された往きヘッダを設け、
前記第３の熱源装置Ｃの冷凍機の取出口は前記還りヘッダに接続され、当該冷凍機の出口は前記往きヘッダに接続されてこれらの冷凍機は並列に配設され、
前記還りヘッダと前記往きヘッダとの間にバイパス管が設けられ、当該バイパス管の一端は前記往きヘッダに接続され、当該バイパス管の他端は前記還りヘッダの、前記冷凍機の内の最初の冷凍機の取出口と、前記熱源装置Ａ又は前記熱源装置Ｂの何れか下流に位置する熱源装置の出口との間に接続され、
二次側からの冷水負荷又は温水負荷の条件により前記第１の熱源装置Ａで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は当該第１の熱源装置Ａのみで運転し、賄えない場合は前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、
賄える場合は当該第１の熱源装置Ａと当該第２の熱源装置Ｂで運転するとともに当該第１の熱源装置Ａは二次側の負荷に対し最大出力で運転し、残りの負荷を前記第２の熱源装置Ｂの運転で賄い、
前記第１の熱源装置Ａのみの運転のとき、又は前記第１の熱源装置Ａと前記第２の熱源装置Ｂの双方の運転のとき、前記第１の熱源装置Ａと第２の熱源装置Ｂからの冷水を前記第３の熱源装置Ｃには流さずに前記バイパス管を通して前記往きヘッダへ流し、
賄えない場合は前記第１の熱源装置Ａ、前記第２の熱源装置Ｂ及び前記第３の熱源装置Ｃで運転するが、この場合、当該第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して前記第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し、
前記第２の熱源装置Ｂと前記第３の熱源装置Ｃは、当該第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながらエネルギー効率のバランスをとって運転し、
その際、前記第３の熱源装置Ｃからの冷水を前記往きヘッダへ流し、当該往きヘッダから前記冷水の一部を前記バイパス管を通して前記還りヘッダへ流すことを特徴とする、複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法。
冷熱と温熱が同時に製造できる機器である第１の熱源装置Ａと、燃料や電力を使用して冷水のみを製造する冷凍機等の１台又は複数台の熱源装置から成る第３の熱源装置Ｃとから構成した熱源システムにおいて、
二次側からの還り配管に接続された還りヘッダを設け、当該還りヘッダに、前記第１の熱源装置Ａ及び前記第３の熱源装置Ｃを夫々設け、
前記第３の熱源装置Ｃに対して前記第１の熱源装置Ａは直列であって上流に配設され、
前記第３の熱源装置Ｃの冷凍機の取出口は前記還りヘッダに接続され、当該冷凍機の出口は前記往きヘッダに接続されてこれらの冷凍機は並列に配設され、
二次側への往き配管に接続された往きヘッダを設け、
前記還りヘッダと前記往きヘッダとの間にバイパス管が設けられ、当該バイパス管の一端は往きヘッダに接続され、当該バイパス管の他端は還りヘッダの、前記冷凍機の内の最初の冷凍機の取出口と前記熱源装置Ａの出口との間に接続され、
二次側からの冷水負荷又は温水負荷の条件により第１の熱源装置Ａで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は第１の熱源装置Ａのみで運転し、
その際、前記第１の熱源装置Ａからの冷水を前記第３の熱源装置Ｃには流さずに前記バイパス管を通して前記往きヘッダへ流し、
賄えない場合は、第１の熱源装置Ａ及び第３の熱源装置Ｃで運転することとし、この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第１の熱源装置Ａは最大出力で運転し、残りの負荷を第３の熱源装置Ｃの運転で賄い、
その際、前記第３の熱源装置Ｃからの冷水を前記往きヘッダへ流し、当該往きヘッダから前記冷水の一部を前記バイパス管を通して前記還りヘッダへ流すことを特徴とする、複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法。
圧縮機を運転せずに外気エネルギーによって直接冷熱を製造する冷却塔フリークーリングシステムから成る第２の熱源装置Ｂと、燃料や電力を使用して冷水のみを製造する冷凍機等の１台又は複数台の熱源装置から成る第３の熱源装置Ｃとから構成した熱源システムにおいて、
二次側からの還り配管に接続された還りヘッダを設け、当該還りヘッダに、前記第２の熱源装置Ｂ及び前記第３の熱源装置Ｃを夫々設け、
前記第３の熱源装置Ｃに対して前記第２の熱源装置Ｂは直列であって上流に配設され、
前記第３の熱源装置Ｃの冷凍機の取出口は前記還りヘッダに接続され、当該冷凍機の出口は前記往きヘッダに接続されてこれらの冷凍機は並列に配設され、
二次側への往き配管に接続された往きヘッダを設け、
前記還りヘッダと前記往きヘッダとの間にバイパス管が設けられ、当該バイパス管の一端は往きヘッダに接続され、当該バイパス管の他端は還りヘッダの、前記冷凍機の内の最初の冷凍機の取出口と前記熱源装置Ｂの出口との間に接続され、
二次側からの冷水負荷の条件により第２の熱源装置Ｂで二次側負荷が賄えるかどうかを判断し、賄える場合は第２の熱源装置Ｂのみで運転し、
その際、前記第２の熱源装置Ｂからの冷水を前記第３の熱源装置Ｃには流さずに前記バイパス管を通して前記往きヘッダへ流し、
賄えない場合は、第２の熱源装置Ｂ及び第３の熱源装置Ｃで運転することとし、この場合、第３の熱源装置Ｃの最低生産熱量を確保しながら二次側負荷に対して第２の熱源装置Ｂと第３の熱源装置Ｃの合計消費エネルギーが最小となるように運転し、
その際、前記第３の熱源装置Ｃからの冷水を前記往きヘッダへ流し、当該往きヘッダから前記冷水の一部を前記バイパス管を通して前記還りヘッダへ流すことを特徴とする、複数種の熱源装置で構成された熱源システムの制御方法。