JP5775762B2 - 冷温水循環送水系ポンプシステム - Google Patents
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Description
ンプの吸込側に連結した返送側吸込管と、該返送側吸込管に取り付けた圧力検出手段と、
前記ポンプの吐出側に連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、
前記可変速駆動手段に速度指令する速度指令手段と、給水系の所望する圧力目標値を設
定する設定手段とを備えた冷温水循環送水系ポンプシステムにおいて、
前記設定手段によって設定した水量がある時の上限目標圧力差である第1の差圧設定値(上限側)と、前記可変速ポンプの性能を特定する1台運転時のポンプ最高周波数である第1の周波数設定値と、この第1の周波数設定値で運転したときのポンプ締切り運転時第3の差圧設定値と、水量0時の下限目標圧力差である第2の差圧設定値(下限側)と、第2の周波数設定値と、ポンプ吐き出し側圧力高設定値を設定し、
前記速度指令手段が指令した信号を現在運転周波数として取り込む第1の変数値と、これらの設定値及び変数値を記憶する記憶部と、
これらの設定値を基に末端圧力一定制御の演算式を自動生成して前記記憶部に記憶し、前記自動生成された演算式から得られる目標値に給水圧力を保つように前記ポンプを可変速運転し、ポンプ吐出側の圧力検出手段の検出した送水圧力がポンプ吐き出側圧力高設定値以上となった時、この設定値を目標圧力とする吐出圧力一定制御に切り替えて運転する制御装置を備えたことを特徴とする。
前記該差圧設定手段によって設定した差圧目標値を基に、末端圧力一定制御の演算式を自動生成する手段と、生成した演算式を記憶する手段とを有する冷温水循環送水系ポンプシステムである。
H00=((ΔPM−ΔPL)/(f3−f10))×(fx−f10)+ΔPL------(1)
H00=((ΔPM−ΔPL)/(f3−f10)2)×(fx−f10)2+ΔPL--(2)
又、曲線Iの関数を水量Q3〜区間では、目標圧力ヘッド(抵抗曲線上)H00を、以下の演算式で表わすことができる。式(3)は直線近似した場合で、式(4)は2次曲線近似の場合である。
H00=((ΔPH−ΔPM)/(f3−f20))×(fx−f20)+ΔPM------(3)
H00=((ΔPH−ΔPM)/(f3−f20)2)×(fx−f20)2+ΔPM--(4)
ここで、以下のパラメータは、既知(定数)で、上記演算式の生成又はポンプ運転制御の判定値として使用される。ΔPLは、ポンプ全停止の状態からはじめに運転するポンプの始動圧力差であり、水量0時の下限目標圧力差(第2の差圧設定値)(下限側)である。例えば、従来技術で述べた水理計算によって、
ΔPL=実揚程(Ha)+所要末端圧力ヘッド(Hp)として求める。
ΔHoffは、ポンプの最後に停止する停止圧力差(周波数をfstまで高めて停止)である。ΔPHは、区間水量Q3〜時の上限目標圧力差である(第1の差圧設定値)(上限側)。
ΔPMは、水量Q3の時の中間目標圧力差(m)である。
ΔPSは、ポンプ締切圧力差(周波数f3時)(m)(第3の差圧設定値)である。
ΔHtonは、2台目並列導入圧力差である。
ΔHtoffは、2台目並列解除圧力ヘッドである。
f3は、1台運転時ポンプ最高周波数である(第1の周波数設定値)。
f10は、1台運転時ポンプ最低周波数である。f10=f3√(ΔPL/ΔPS)にて求める(第2の周波数設定値)。
f3×2は、2台並列運転時ポンプ最高周波数である(第1の周波数設定値)。
f20は、使用水量Q3時2台目運転時ポンプ最低周波数であり、f20=f3√(ΔPM/ΔPS)にて求める。
fstは、1台目ポンプ停止時周波数であり、図2において、使用水量が少なくポンプを停止しても良い状態(使用水量がQ1)になったらインバータ周波数をf10からfstまで高めて停止させる。fst=f3√(ΔHoff/ΔPS)にて求める。
また、fxは現在周波数であり、変数である。この値を演算式(1)、(3)または(2)、(4)に代入すると、現在周波数における目標圧力差が求められる。
図2において、ΔPLは実揚程(Ha)+所要末端圧力ヘッド(Hp)であり、全揚程(H0)=実揚程(Ha)+末端水栓(Hp)+配管抵抗(Hf)であるから、ΔPL(実揚程+末端水栓)=全揚程(H0)−配管抵抗(Hf)として求めることができる。閉ループ配管では、所要末端圧力ヘッド(Hp)を0m、配管抵抗(Hf)は一般的に実揚程(Ha)の20%と見て計算している。この中には当然、安全率を含んでいる。
設定手段(後述のコンソールCONS3)によりパラメータPM、PH(仕様点圧力差H0(全揚程に相当))、PS、f3を設定する。
前述したように、PL(実揚程+末端水栓=0)=仕様点圧力差(H0)−配管抵抗(Hf)として求めることができる。
即ち、H0=Ha+0.2Ha=1.2Ha
Ha=H0/1.2
ΔPL=Ha=H0/1.2
ここで、前述で説明したように、配管抵抗(Hf)=0.2Haとしている。
ステップ1で求めたΔPLからこの時の周波数目標値f10を次のようにして求める。
f10=f3√(ΔPL/ΔPS)
ステップ3:
又、中間目標圧力差PMにおける2台目運転時ポンプ最低周波数(使用水量Q3時)f20を次のようにして求める。f20=f3√(ΔPM/ΔPS)にて求める。
これで、演算式を生成するのに必要なパラメータは全て求められた。
ステップ4:
ポンプ1台目運転圧力差ΔHon、停止圧力差ΔHoff、停止時周波数fstを求める。
ΔHon=ΔPL+α(0〜5m)本実施例では0mとしている。
ΔHoff=ΔPL(又はPM)+β(0〜5m)本実施例ではPHとしている。
fst=f3 (Hoff=ΔPSの場合)
fst=f3√(ΔPM/ΔPS)(Hoff=ΔPMの場合)
ステップ5:
ポンプ2台目並列導入圧力差パラメータΔHton、並列解除圧力差パラメータΔHtoffを求める
ΔHton=ΔPM−a
ΔHtoff=ΔPM+b
ここで、a,bは、例えば2mである。
以上で求めたパラメータ及び演算式は自動設定、自動生成し、後で述べる記憶部Mに記憶する。
ΔPL=ΔPM(又はH0)/1.2、
下限周波数設定値f10(f10=f3√(ΔPL/ΔPS))、
ΔHon=ΔPL(αを0とした)、
ΔHoff=ΔPM(βを0とした)、
fst(fst=f3√(ΔPM/ΔPS))
初期化したパラメータは、図7の所定のメモリアドレスに格納される。ここで、メモリーEEPROMにデータを書き込む処理は、予め別の処理により書き込んでおくこともできる。
2台並列運転している状態から、使用水量が少なくなると可変速運転しているポンプの周波数が下がってくる。そして、604、605ステップで最低周波数f20以下の状態が所定時間以上か判定する、YESであれば606、607ステップで給水圧力差ΔHが、並列解除圧力差ΔHtoff以上に所定時間以上上昇したか確認する。YESと判定した場合、次の608ステップで並列解除処理(2台から1台に減ずる処理)を実行する。この後、図5の509ステップへ戻りこれ以降の処理を実行する。NOと判定した場合は、603ステップへ戻りこれ以降の処理を実行する。
Claims (1)
- 可変速駆動手段によって駆動される1台以上の可変速ポンプと、
これらのポンプの吸込側に連結した返送側吸込管と、
該返送側吸込管に取り付けた圧力検出手段と、
前記ポンプの吐出側に連結した給水管と、
該給水管に取り付けた圧力検出手段と、
前記可変速駆動手段に速度指令する速度指令手段と、
給水系の所望する圧力目標値を設定する設定手段とを
備えた冷温水循環送水系ポンプシステムにおいて、
前記設定手段によって設定した水量がある時の上限目標圧力差である第1の差圧設定値(上限側)と、前記可変速ポンプの性能を特定する1台運転時のポンプ最高周波数である第1の周波数設定値と、この第1の周波数設定値で運転したときのポンプ締切り運転時第3の差圧設定値と、水量0時の下限目標圧力差である第2の差圧設定値(下限側)と、第2の周波数設定値と、ポンプ吐き出し側圧力高設定値を設定し、
前記速度指令手段が指令した信号を現在運転周波数として取り込む第1の変数値と、これらの設定値及び変数値を記憶する記憶部と、
これらの設定値を基に末端圧力一定制御の演算式を自動生成して前記記憶部に記憶し、前記自動生成された演算式から得られる目標値に給水圧力を保つように前記ポンプを可変速運転し、ポンプ吐出側の圧力検出手段の検出した送水圧力がポンプ吐き出側圧力高設定値以上となった時、この設定値を目標圧力とする吐出圧力一定制御に切り替えて運転する制御装置を備えたことを特徴とする冷温水循環送水系ポンプシステム。
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