JP5905077B2 - Air conditioning system - Google Patents
Air conditioning system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5905077B2 JP5905077B2 JP2014506998A JP2014506998A JP5905077B2 JP 5905077 B2 JP5905077 B2 JP 5905077B2 JP 2014506998 A JP2014506998 A JP 2014506998A JP 2014506998 A JP2014506998 A JP 2014506998A JP 5905077 B2 JP5905077 B2 JP 5905077B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- indoor
- source device
- heat exchanger
- indoor heat
- 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.)
- Active
Links
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 296
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0003—Exclusively-fluid systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/85—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using variable-flow pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
- F24F2110/12—Temperature of the outside air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
- F24F2140/20—Heat-exchange fluid temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
本発明は、空気調和システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system.
従来、ヒートポンプなどの熱源装置により冷温水を生成し、水ポンプで室内機へ搬送して室内の冷暖房を行う空気調和システムが一般的に知られている。この方式の空気調和システムは、例えば冷房時は16℃の冷水を、暖房時は35℃の温水を室内機へ供給するといったように、負荷によらず水温を一定にして送水する方式が一般的である。この方式の冷水と温水の温度は、必要とされる最大負荷を考慮して決定されているため、季節の中間期等、負荷が小さい場合、室温が設定値になると熱源機を停止するか、又は三方弁によって室内機への送水を停止するといったように、運転と停止を繰り返す断続的な運転となる。このため、快適性が損なわれ、運転効率の低下を招く。 2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioning system that generates cold / hot water using a heat source device such as a heat pump and transports it to an indoor unit with a water pump to cool / heat the room is generally known. This type of air conditioning system generally supplies water at a constant water temperature regardless of load, such as supplying cold water of 16 ° C. during cooling and supplying hot water of 35 ° C. to indoor units during heating. It is. Since the temperature of cold water and hot water of this method is determined in consideration of the maximum load required, if the load is small, such as in the middle of the season, when the room temperature reaches the set value, Or it becomes an intermittent operation which repeats an operation | movement and a stop like stopping water supply to an indoor unit with a three-way valve. For this reason, comfort is impaired and driving efficiency is reduced.
この問題を解決する手段として、特許文献1には、利用者が設定した設定温度(目標室内温度)と現在の室内温度との偏差に基づいて、熱源装置から各室内機へ供給する水の目標水温(熱源装置の目標出口水温)を再設定する制御方法が開示されている。
As means for solving this problem,
上記のような空気調和システムにおいて、快適性を保ちながら、効率の高い運転を実現するためには、設定温度と室内温度との偏差だけでなく、外気温度も考慮した目標水温の設定が必要である。すなわち、具体的に例えば、暖房運転を行う場合、外気温度が低く、設定温度と外気温度との差が大きい場合、設定温度を満足するための室内負荷は大きい。一方、外気温度が高い場合には、設定温度と外気温度の差が小さくなるため、室内負荷は小さい。よって、このように室内負荷が外気温度によって異なることを考慮して目標出口水温を設定しないと、能力の過不足が生じ、設定温度に対する室内温度のオーバーシュートやアンダーシュートが発生し、快適性を損ない、運転効率の低下を招く。しかしながら、特許文献1では、外気温度について考慮されていないため、これらの問題を解決できなかった。
In the air conditioning system as described above, in order to achieve efficient operation while maintaining comfort, it is necessary to set the target water temperature in consideration of not only the deviation between the set temperature and room temperature, but also the outside air temperature. is there. Specifically, for example, when heating operation is performed, when the outside air temperature is low and the difference between the set temperature and the outside air temperature is large, the indoor load for satisfying the set temperature is large. On the other hand, when the outside air temperature is high, the difference between the set temperature and the outside air temperature is small, so the indoor load is small. Therefore, if the target outlet water temperature is not set in consideration of the fact that the indoor load varies depending on the outside air temperature in this way, excess or shortage of capacity will occur, resulting in overshoot or undershoot of the room temperature relative to the set temperature, resulting in improved comfort. Damage and decrease in operating efficiency. However, in
また、室内機が複数台存在する場合、各室内機が設置されたそれぞれの部屋において供給すべき熱量は異なるため、代表の室内機を適切に設定しないと、ある部屋では熱量過多、別の部屋では熱量不足が発生し、やはり快適性を損なうという問題があった。 In addition, when there are multiple indoor units, the amount of heat to be supplied in each room where each indoor unit is installed differs. Therefore, if a representative indoor unit is not set appropriately, there is an excessive amount of heat in one room, another room. However, there was a problem that a lack of heat occurred and the comfort was also impaired.
また、各室内機の各室内熱交換器のそれぞれにおける熱交換量は、各室内熱交換器に流れる水流量によって制御することが可能である。しかし、水流量が上限値に達している室内機では、それ以上の水流量の増量を行えない。このため、水流量が上限値に達している室内機において室内温度を設定温度に一致させるには、熱源装置の出口水温を変更する必要があるが、特許文献1ではこの点について検討されていなかった。
Moreover, the heat exchange amount in each indoor heat exchanger of each indoor unit can be controlled by the flow rate of water flowing through each indoor heat exchanger. However, in an indoor unit in which the water flow rate reaches the upper limit value, the water flow rate cannot be further increased. For this reason, in the indoor unit in which the water flow rate reaches the upper limit value, it is necessary to change the outlet water temperature of the heat source device in order to match the indoor temperature with the set temperature, but
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、熱源装置の目標出口水温を決定するにあたり、代表の室内機を適切に選定し、その選定した代表の室内機における室内負荷に応じて熱源装置の目標出口水温を決定することで、快適性を損なうことなく、高い運転効率を実現することが可能な空気調和システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points. In determining the target outlet water temperature of the heat source device, the representative indoor unit is appropriately selected, and the heat source is selected according to the indoor load in the selected representative indoor unit. An object of the present invention is to provide an air conditioning system capable of realizing high operation efficiency without losing comfort by determining the target outlet water temperature of the apparatus.
本発明に係る空気調和システムは、能力が可変な熱源装置と、複数の室内熱交換器とを有し、熱源装置及び複数の室内熱交換器を熱媒体が循環して冷房及び暖房の少なくとも一方が可能な熱媒体回路と、熱媒体回路に熱媒体を搬送する熱媒体搬送装置と、熱源装置から流出する熱媒体の温度を検出する熱源装置出口温度検出器と、複数の室内熱交換器のそれぞれを通過する熱媒体の流量を調整する複数の流量調整装置と、複数の室内熱交換器のそれぞれに流入する熱媒体の温度を検出する複数の入口熱媒体温度検出器と、複数の室内熱交換器のそれぞれから流出する熱媒体の温度を検出する複数の出口熱媒体温度検出器と、複数の室内熱交換器のそれぞれが設置されている部屋の室内温度を検出する複数の室内温度検出器と、室外の温度を検出する外気温度検出器と、熱源装置の能力及び複数の流量調整装置のそれぞれを制御して、複数の室内熱交換器のそれぞれが設置された部屋の室内温度を、その部屋の設定温度にする制御装置とを備え、制御装置は、複数の室内熱交換器のうち、室内熱交換器を通過する熱媒体の流量が上限値に達している室内熱交換器を代表とし、代表の室内熱交換器が設置されている部屋の室内温度を該当の室内温度検出器により検出し、その検出値と、代表の室内熱交換器の入口熱媒体温度と、代表の室内熱交換器の出口熱媒体温度と、代表の室内熱交換器が設置された部屋の設定温度と、外気温度検出器により検出された外気温度とに基づいて熱源装置から流出する熱媒体の目標出口温度を決定し、熱源装置出口温度検出器により検出された温度が、決定した目標出口温度となるように熱源装置の能力を制御するものである。 An air conditioning system according to the present invention includes a heat source device having variable capacity and a plurality of indoor heat exchangers, and at least one of cooling and heating by circulating a heat medium through the heat source device and the plurality of indoor heat exchangers. A heat medium circuit capable of performing heat medium, a heat medium conveying device for conveying the heat medium to the heat medium circuit, a heat source device outlet temperature detector for detecting the temperature of the heat medium flowing out from the heat source device, and a plurality of indoor heat exchangers A plurality of flow rate adjusting devices for adjusting the flow rate of the heat medium passing through each of the plurality of heat exchangers, a plurality of inlet heat medium temperature detectors for detecting the temperature of the heat medium flowing into each of the plurality of indoor heat exchangers, and a plurality of room heats A plurality of outlet heat medium temperature detectors that detect the temperature of the heat medium flowing out from each of the exchangers, and a plurality of indoor temperature detectors that detect the room temperature of the room in which each of the plurality of indoor heat exchangers is installed And check the outdoor temperature. Control the temperature of the outdoor air temperature detector, the capacity of the heat source device, and each of the plurality of flow control devices to set the room temperature of the room in which each of the plurality of indoor heat exchangers is set to the set temperature of the room. and a device, the control device, among a plurality of indoor heat exchangers, the indoor heat exchanger flow rate of the heat medium passing through the indoor heat exchanger has reached the upper limit value as a representative, the representative of the indoor heat exchanger The indoor temperature of the room in which is installed is detected by the corresponding indoor temperature detector, and the detected value, the inlet heat medium temperature of the representative indoor heat exchanger, the outlet heat medium temperature of the representative indoor heat exchanger, and The target outlet temperature of the heat medium flowing out from the heat source device is determined based on the set temperature of the room where the representative indoor heat exchanger is installed and the outside air temperature detected by the outside air temperature detector, and the heat source device outlet temperature The temperature detected by the detector is And it controls the capacity of the heat source unit so that a constant and target outlet temperature.
本発明によれば、システム全体の負荷に応じた目標出口水温の設定ができるため、各室内機の能力過不足を生じることなく、また、快適性を損なうことなく、運転効率の高い制御が実現可能である。 According to the present invention, since the target outlet water temperature can be set according to the load of the entire system, high-efficiency control is realized without causing excess or deficiency of the capacity of each indoor unit and without impairing comfort. Is possible.
<空気調和システム構成概要>
図1は、本発明の実施の形態における空気調和システムの構成を示す図である。図1に示すように、空気調和システム100は、熱源装置1と、熱源装置1に並列に接続された複数の室内機2(N)とを有している。()内のNは、各室内機2を区別するために付した番号であり、1〜N(Nは接続台数)の番号となる。なお、以下では各室内機同士を区別する必要が無い場合は、単に室内機2と表記する。また、図1において各室内機2内に設置された後述の各機器や各検出器により検出された温度についても同様の表記とする。<Outline of air conditioning system configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
空気調和システム100は、水ポンプ3と、熱源装置1と、水ポンプ4と、室内熱交換器31とが順に接続され、熱媒体として例えば水が循環する熱媒体回路としての水回路50を備えている。水ポンプ4及び室内熱交換器31は室内機2に配置されており、室内機2内の水ポンプ4により、自室内機2内を通過する水量が制御されるようになっている。水回路50全体を循環する水量は、水ポンプ3によって制御される。
The
各室内機2は各部屋に設置されており、その設置された部屋の室内温度Taiを検出する室内温度検出器22と、室内機2の入口水温Twiを検出する入口水温検出器23と、室内機2から流出する出口水温Twoを検出する出口水温検出器24とが各室内機2に備えられている。室内温度検出器22、入口水温検出器23及び出口水温検出器24のそれぞれの検出値は、自検出器が備えられた室内機2内の室内制御装置12に取り込まれる。
Each
空気調和システム100は更に、外気温度Taoを検出する外気温度検出器21と熱源装置1の出口水温Twsoを検出する熱源装置出口水温検出器25と、熱源装置1の入口水温Twsiを検出する熱源装置入口水温検出器26と、が備えられている。外気温度検出器21、熱源装置出口水温検出器25、熱源装置入口水温検出器26のそれぞれの検出値は、主制御装置11へ取り込まれる。
The
各室内機2に設置された各室内制御装置12と主制御装置11とは各検出値を送受信可能となっており、互いに連携処理を行って空気調和システム100全体を制御している。なお、連携処理を行う構成に限られず、各室内制御装置12の全ての機能を主制御装置11に持たせた構成としてもよい。
Each
主制御装置11は、各室内機2が設置された各部屋の室内負荷を、室内機2の内外に設置された上記の各検出器により検出する。そして、主制御装置11は、各部屋の室内負荷に応じて水ポンプ3及び水ポンプ4を制御したり、熱源装置1の能力を制御して出口水温Twsoを制御したりすることで、各部屋の室内温度Taiをそれぞれその部屋の設定温度Taimとなるようにしている。
The
以下、空気調和システム100を構成する各機器について順に説明する。
Hereinafter, each apparatus which comprises the
(熱源装置)
熱源装置1は、暖房利用時は温水、冷房利用時は冷水を各室内機2へ供給する。熱源装置1は、冷温水供給の供給が可能なヒートポンプや、ガスやオイルボイラーのような温水のみ供給が可能な装置でも良い。(Heat source device)
The
(室内熱交換器)
室内熱交換器31は、水回路50を循環する水と室内空気との熱交換を行い、室内を加熱又は冷却する。室内熱交換器31には、例えばラジエータが用いられ、ラジエータに流入する水温によって室内を加熱又は冷却できる。また、ラジエータに限らず、ファンコイルユニットや、床暖房パネルなどを用いても良い。(Indoor heat exchanger)
The
(水ポンプ:水流量調整装置)
1次側の水搬送装置である水ポンプ3は水回路50へ水を供給する。2次側の水搬送装置である水ポンプ4は水回路50から各室内機2へ水を供給する。水ポンプ3及び水ポンプ4には、一定速のポンプや、インバータなどによって回転数が可変のポンプが用いられる。水ポンプ3及び水ポンプ4は、水回路50を循環する流量を調整する水流量調整装置となるものである。水ポンプ3は、一定速のポンプと開度が可変な容量制御弁とを組み合わせ、容量制御弁の開度を調整することで流量を調整できる。また、水ポンプ3の揚程が十分大きい場合は、水ポンプ4の代わりに流量調整弁を用いて各室内機2を流通する水流量を調整することもある。(Water pump: Water flow control device)
The
<熱交換量を決めるパラメータ>
次に、この実施の形態の空気調和システム100における熱源装置1の目標出口水温Twsomの決定方法について説明する。例として、暖房の場合について説明する。
ある室内機2(N)の室内熱交換器31(N)での熱交換量Qw(N)は、水流量Gw(N)、水の比熱Cpw(N)、室内熱交換器31(N)の入口水温Twi(N)、室内熱交換器31(N)の出口水温Two(N)から式(1)で表すことができる。<Parameter for determining heat exchange amount>
Next, a method for determining the target outlet water temperature Twsom of the
The heat exchange amount Qw (N) in the indoor heat exchanger 31 (N) of a certain indoor unit 2 (N) is the water flow rate Gw (N), the specific heat Cpw (N) of water, and the indoor heat exchanger 31 (N). Can be expressed by the following equation (1) from the inlet water temperature Twi (N) and the outlet water temperature Two (N) of the indoor heat exchanger 31 (N).
つまり、室内熱交換器31(N)の熱交換量Qw(N)は、水流量Gw(N)を増加させるか入口水温Twi(N)を高くすることで、大きくすることができる。 That is, the heat exchange amount Qw (N) of the indoor heat exchanger 31 (N) can be increased by increasing the water flow rate Gw (N) or increasing the inlet water temperature Twi (N).
一方で、熱源装置1にヒートポンプを用いる場合、一般的に熱源装置1の出口水温Twso(室内機2からみると入口水温Twi(N))を上昇させると運転効率が低下するため、能力増加のためにはできるだけ水流量を大きくするほうが良い。
On the other hand, when using a heat pump for the
しかし、ある室内機2(N)を備える室内において、設定温度Taim(N)に対して現在の室内温度Tai(N)が低く、室内熱交換器31(N)の熱交換量を大きくする必要がある場合に、既に室内機2(N)に備えられている水ポンプ4(N)の水流量が上限値となっていることがある。この場合には、室内熱交換器31の入口水温Twi(N)を上げることで室内熱交換器31(N)の熱交換量Qw(N)を増加させ、室内負荷に対応する必要がある。
However, in a room equipped with a certain indoor unit 2 (N), the current indoor temperature Tai (N) is lower than the set temperature Taim (N), and the heat exchange amount of the indoor heat exchanger 31 (N) needs to be increased. In some cases, the water flow rate of the water pump 4 (N) already provided in the indoor unit 2 (N) may be an upper limit value. In this case, it is necessary to increase the heat exchange amount Qw (N) of the indoor heat exchanger 31 (N) by increasing the inlet water temperature Twi (N) of the
このように、室内熱交換器31の入口水温Twiを上げる必要がある場合に、本実施の形態では、その入口水温Twiの目標値を外気温度Taoを考慮して決定する。これにより、各室内機2において能力の過不足が生じるのを防止でき、また、システム全体の負荷を考慮した適切な制御とでき、運転効率を高めることが可能となる。
Thus, when it is necessary to raise the inlet water temperature Twi of the
ここで、室内熱交換器31の入口水温Twi(N)を上げることは、すなわち熱源装置1の能力を上昇させることに相当する。よって、以下ではまず、室内温度Taiを設定温度Taimとするために必要な熱源装置1の能力と外気温度Taoとの関係について説明し、続いて室内熱交換器31の入口水温Twiの変化率(上昇率)と外気温度Taoとの関係について説明する。
Here, increasing the inlet water temperature Twi (N) of the
図2は、本発明の一実施の形態に係る空気調和システムにおける外気温度Taoと熱源装置1に必要な能力(ヒートポンプ能力)との関係を示す図である。図2は、暖房運転時に設定温度Taimを20℃とした場合の例を示しており、(a)は、室内温度Taiが設定温度Taimと同じ20℃の場合を示している。(b)は、室内温度Taiが設定温度Taimよりも低い18℃の場合を示している。なお、(b)の場合では、水ポンプ4の水流量が上限値に達しているものとする。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the outside air temperature Tao and the capacity required for the heat source device 1 (heat pump capacity) in the air conditioning system according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an example when the set temperature Taim is 20 ° C. during the heating operation, and FIG. 2A shows a case where the indoor temperature Tai is 20 ° C., which is the same as the set temperature Taim. (B) has shown the case where indoor temperature Tai is 18 degreeC lower than preset temperature Taim. In the case of (b), it is assumed that the water flow rate of the
図2(a)、図2(b)に示すように、室内温度Taiを設定温度Taimにするために必要な熱源装置1の能力は、外気温度Taoが高くなるに連れ、小さくなる。また、図2(b)に示すように、室内温度Taiが設定温度Taimよりも低い18℃の場合は、図2の矢印で示す能力分が不足している。その不足量は、図2の矢印の長さから明かなように、外気温度Taoが高い場合(例えば10℃)の方が低い場合(例えば0℃)よりも大きい。
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the capacity of the
図2(b)では、上述したように水ポンプ4の水流量が上限値に達しているため、室内熱交換器31の入口水温Twiを上げることによって能力不足分を補うことになる。よって、室内温度Taiが18℃の状態から2℃上げて設定温度Taimの20℃にするに際し、そのときの外気温度Taoが高い場合(設定温度Taimと外気温度Taoとの差が小さい場合)と低い場合(設定温度Taimと外気温度Taoとの差が大きい場合)とでは、高い場合の方が、低い場合に比べて室内熱交換器31の入口水温Twiの水温上げ幅を大きくする必要があることがわかる。
In FIG. 2B, since the water flow rate of the
よって、従来のように外気温度Taoを考慮せず、設定温度Taimと室内温度Taiとの差だけで室内熱交換器31の入口水温Twiの水温上げ幅を決めた場合には、次のような問題が生じる。すなわち、上述したように外気温度Taoが高い場合(設定温度Taimと外気温度Taoとの差が小さい場合)に、入口水温Twiの水温上げ幅を大きくする必要があるにも関わらず、必要な水温上げ幅よりも小さい水温上げ幅に決定されてしまうことがある。この場合、能力不足となり、アンダーシュートが発生してしまうことになる。逆に、必要な水温上げ幅よりも大きい水温上げ幅に決定されてしまうと、能力過多となり、オーバーシュートが発生してしまうことになる。
Therefore, when the water temperature increase width of the inlet water temperature Twi of the
次に、図2に示した関係を、別の指標に置き換えて図3に示す。
図3は、図2に基づいて設定温度Taimと外気温度Taoとの差と、その温度差のときに室内温度Taiを設定温度Taimにする際の、室内熱交換器31の入口水温変化率(上昇率)との関係を示した図である。なお、入口水温変化率=室内熱交換器31の入口水温Twiの水温上げ幅÷現在の入口水温Twi×100である。Next, the relationship shown in FIG. 2 is replaced with another index and shown in FIG.
FIG. 3 shows the difference between the set temperature Taim and the outside air temperature Tao based on FIG. 2 and the rate of change in the inlet water temperature of the
図3より、設定温度Taimと外気温度Taoとの差が大きくなるに連れ、入口水温変化率が小さくなることがわかる。設定温度Taimと外気温度Taoとの差が大きい場合には、設定温度Taimを満足するための室内負荷が大きいと言える。このため、室内負荷が大きくなるに連れ、室内熱交換器31の入口水温Twiの水温上げ幅を小さくすることで、オーバーシュートやアンダーシュートのない制御が可能となるとがわかる。以下、この点について、現在の室内温度Taiが18℃、設定温度Taimが20℃の例で具体的に説明する。
FIG. 3 shows that the inlet water temperature change rate decreases as the difference between the set temperature Taim and the outside air temperature Tao increases. When the difference between the set temperature Taim and the outside air temperature Tao is large, it can be said that the indoor load for satisfying the set temperature Taim is large. For this reason, as the indoor load increases, it can be seen that control without overshoot or undershoot is possible by reducing the water temperature increase width of the inlet water temperature Twi of the
(室内負荷が大きい場合:低外気)
外気温度Taoが0℃の場合において、室内温度Taiと設定温度Taimとが20℃で一致するときの熱源装置1の能力Aに対する、現在(室内温度Taiが18℃)の熱源装置1の能力Bの能力比率Pは、以下のようにして算出できる。すなわち、能力Aは、別の指標として、設定温度Taimと外気温度Taoとの差に置き換えられ、能力Bは、同様に室内温度Taiと外気温度Taoとの差に置き換えられる。よって、能力比率Pは、(18℃―0℃)÷(20℃―0℃)×100=90%となる。従って、現在の熱源装置1の能力Bに対してあと10%程度の能力増加に相当する入口水温Twiの上昇で、室内温度Taiを設定温度Taimと一致させることができる。(When indoor load is large: low outside air)
When the outside air temperature Tao is 0 ° C., the current capacity B of the heat source device 1 (the indoor temperature Tai is 18 ° C.) with respect to the performance A of the
(室内負荷が小さい場合:高外気)
外気温度Taoが10℃の場合の現在の熱源装置1の能力比率Pは、上記と同様の計算となり、(18℃―10℃)÷(20℃―10℃)×100=80%となる。よって、現在の熱源装置1の能力Bに対してあと20%程度の能力増加に相当する入口水温Twiの上昇で、室内温度Taiを設定温度Taimと一致させることができる。なお、低外気での現在の熱源装置1の能力と高外気での現在の熱源装置1の能力とは、当然のことながら互いに異なっており、高外気での現在の熱源装置1の能力の方が小さい。よって、室内温度Taiを同じ2℃だけ上げるにしても、高外気の場合では低外気の場合に比べて多くの能力比率の増加が必要となる。また、室内温度Taiを2℃上げるために必要な室内熱交換器31の入口水温Twiの上げ幅自体も、高外気の場合の方が低外気の場合に比べて大きくなるが、目標入口水温Twimの絶対値的には、高外気の場合の方が低くなる。(When indoor load is small: high outside air)
The current capacity ratio P of the
以上より、室内温度Taiを設定温度Taimとするために必要とされる、室内機2の入口水温Twiの入口水温変化率(上昇率)は、室内温度Taiと設定温度Taimとの差が同じであっても外気温度Taoに応じて異なることが明かとなった。言い換えれば、室内温度Taiと外気温度Taoとの温度差に応じて室内機2の入口水温Twiの入口水温変化率(上昇率)が異なるということになる。具体的には、室内機2の入口水温Twiの入口水温変化率(上昇率)は、室内温度Taiと外気温度Taoとの温度差と反比例の関係にある。この点については、後述の式(6)〜(8)からも明かである。
As described above, the inlet water temperature change rate (increase rate) of the inlet water temperature Twi of the
ところで、室内温度Taiを設定温度Taimに一致させるために必要な室内熱交換器31の入口の水温上げ幅は、室内熱交換器31の現在の出入口水温差の影響も受ける。具体的には、出入口水温差が大きい場合の方が小さい場合に比べて、室内機2の入口水温Twiの上げ幅を大きくする必要がある。この点については改めて説明することする。
By the way, the water temperature increase width at the inlet of the
このように、室内温度Taiと外気温度Taoとの温度差や、室内熱交換器31の出入口水温差が、室内温度Taiを設定温度Taimに一致させるために必要な水温上げ幅に影響を与える。よって、この点を考慮した上で、水温上げ幅、引いては室内熱交換器31の目標入口水温Twimを決定することにより、単に室内温度Taiと設定温度Taimとの差だけで水温上げ幅を決める場合と比較して、上述したように設定温度Taimに対する室内温度Taiのオーバーシュートやアンダーシュートを防止し、快適性を維持して運転効率の高い制御が可能となる。
Thus, the temperature difference between the indoor temperature Tai and the outside air temperature Tao, and the inlet / outlet water temperature difference of the
次に、目標入口水温Twimの具体的な決定方法について説明する。なお、室内熱交換器31の入口水温Twiは、熱源装置1の出口水温と同じであるから、以下では熱源装置1の目標出口水温Twsomの決定方法について説明する。
Next, a specific method for determining the target inlet water temperature Twim will be described. In addition, since the inlet water temperature Twi of the
<出口水温決定方法>
ここで、室内と外気との熱交換量Qioは、建物の熱交換性能AKio(N)、室内温度Tai(N)、外気温度Taoから、式(2)で表すことができる。<Exit water temperature determination method>
Here, the heat exchange amount Qio between the room and the outside air can be expressed by the equation (2) from the heat exchange performance AKio (N) of the building, the room temperature Tai (N), and the outside air temperature Tao.
室内熱交換器31(N)の能力Qw(N)と室内と外気との熱交換量Qio(N)が釣り合っている場合、式(1)と式(2)から、室内熱交換器31(N)の入口水温Twi(N)、室内熱交換器31(N)の出口水温Two(N)、室内温度Tai(N)、外気温度Taoの関係を式(3)で表すことができる。 When the capacity Qw (N) of the indoor heat exchanger 31 (N) and the heat exchange amount Qio (N) between the room and the outside air are in balance, from the expressions (1) and (2), the indoor heat exchanger 31 ( The relationship between the inlet water temperature Twi (N) of N), the outlet water temperature Two (N) of the indoor heat exchanger 31 (N), the indoor temperature Tai (N), and the outside air temperature Tao can be expressed by Expression (3).
なお、C1(N)は室内熱交換器31(N)の水流量や設置されている建物の熱交換性能から決まる定数である。 C1 (N) is a constant determined from the water flow rate of the indoor heat exchanger 31 (N) and the heat exchange performance of the installed building.
ここで、上記の式(3)の関係式を用いて、室内温度Tai(N)が設定温度(目標室内温度)Taim(N)と一致するときの、室内熱交換器31(N)の入口水温(目標入口水温)Twim(N)と設定温度Taim(N)との関係を表現すると、式(4)となる。 Here, the inlet of the indoor heat exchanger 31 (N) when the indoor temperature Tai (N) matches the set temperature (target indoor temperature) Taim (N) using the relational expression of the above equation (3). When the relationship between the water temperature (target inlet water temperature) Twim (N) and the set temperature Taim (N) is expressed, Equation (4) is obtained.
そして、式(3)と式(4)から、現在の室内熱交換器31(N)の出入口水温差(入口水温Twi(N)と出口水温Two(N)との差)と、室内外温度差(室内温度Tai(N)と外気温度Taoとの差)と、設定温度Taim(N)と、設定温度Taim(N)のときの室内熱交換器31の入口水温(目標入口水温Twim(N))との関係は式(5)で表すことができる。
Then, from Equation (3) and Equation (4), the current inlet / outlet water temperature difference (the difference between the inlet water temperature Twi (N) and the outlet water temperature Two (N)) and the indoor / outdoor temperature of the indoor heat exchanger 31 (N). The difference (difference between the indoor temperature Tai (N) and the outside air temperature Tao), the set temperature Taim (N), and the inlet water temperature of the
式(5)を変形すると、式(6)となる。 When formula (5) is transformed, formula (6) is obtained.
冷房の場合も同様に考えると、現在の室内熱交換器31(N)の出入口水温差と、室内外温度差と、設定温度Taim(N)と、設定温度Taim(N)のときの室内熱交換器31(N)の入口水温(目標入口水温Twim(N))の関係は式(7)によって、表すことができる。 Considering in the same way in the case of cooling, the indoor heat at the current inlet / outlet water temperature difference of the indoor heat exchanger 31 (N), the indoor / outdoor temperature difference, the set temperature Taim (N), and the set temperature Taim (N). The relationship of the inlet water temperature (target inlet water temperature Twim (N)) of the exchanger 31 (N) can be expressed by the equation (7).
つまり、室内熱交換器31の熱交換量Qwと、室内と室外との熱交換量Qioとの熱バランスの関係から、室内温度Tai(N)を設定温度Taim(N)にするための、目標入口水温Twim(N)と現在の入口水温Twi(N)との偏差ΔTwim(N)(上述の水温上げ幅に相当)を決定することができる。
That is, the target for setting the indoor temperature Tai (N) to the set temperature Taim (N) from the relationship of the heat balance between the heat exchange amount Qw of the
式(6)と式(7)とをまとめてわかりやすく表現すると、式(8)のようになる。すなわち、偏差ΔTwim(N)は、室内外温度差と、室内機2の出入口水温差ΔTwと、設定温度Taimと現在の室内温度Taiとの温度差とから求めることができる。なお、これらの各温度差は、空気調和システム100に設置された各温度検出器による検出値を用いて求めることができる。
When Expression (6) and Expression (7) are expressed together in an easy-to-understand manner, Expression (8) is obtained. That is, the deviation ΔTwim (N) can be obtained from the indoor / outdoor temperature difference, the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
そして、熱源装置1の目標出口水温Twsomは、式(6)、(7)から求めた偏差ΔTwim(N)と、熱源装置1の現在の出口水温Twsoとを用いて式(9)で決定することができる。
Then, the target outlet water temperature Twsom of the
実際の制御では、熱源装置1の出口水温Twsoを、目標出口水温Twsomまで徐々に変更する。すなわち、所定の制御間隔i毎に、次のステップi+1の目標出口水温Twso(i+1)を決定しており、目標出口水温Twso(i+1)は、次の式(10)で決定できる。
In actual control, the outlet water temperature Twso of the
式(10)に示すように、偏差ΔTwim(N)に緩和係数αを乗じ、熱源装置1の目標出口水温Twso(i+1)を制御間隔i毎に徐々に変更することで、オーバーシュートやアンダーシュートを抑える。そして、最終的に室内温度Tai(N)が設定温度Taim(N)と一致するように、熱源装置1が制御される。
As shown in Expression (10), the deviation ΔTwim (N) is multiplied by the relaxation coefficient α, and the target outlet water temperature Twso (i + 1) of the
<制御方法>
図4は、本発明の一実施の形態に係る空気調和システムの制御方法を示すフローチャートである。以下、空気調和システム100の制御方法を図4を参照して説明する。
熱源装置1が運転を開始し、水ポンプ3が駆動されると共に、主制御装置11と各室内機2に備え付けられている室内制御装置12とによって室温制御が行われる(STEP1)。<Control method>
FIG. 4 is a flowchart showing a control method of the air conditioning system according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, the control method of the
The
各水ポンプ4は、各室内制御装置12からの回転数や電圧指令により制御されており、主制御装置11は室内制御装置12からの信号により各水ポンプ4の運転状態、すなわち各室内機2の水流量を把握する(STEP2)。そして、主制御装置11は、水流量が上限値となっている水ポンプ4が1台以上、存在しているかを判定する(STEP3)。なお、上限値は主制御装置11から各室内制御装置12へ指令してもよいし、室内制御装置12によって決められても良い。
Each
主制御装置11は、水流量が上限値となっている水ポンプ4が1台も存在しないと判定した場合、そのままの制御を続けるように各室内制御装置12を制御する。すなわち、各室内制御装置12のそれぞれは、水ポンプ4により水流量を制御することで室内温度Taiを設定温度Taimにするための制御を継続する(STEP4)。
When it is determined that there is no
一方、水流量が上限値となっている水ポンプ4が1台以上存在し、且つその台数が1台の場合は(STEP5でNo)は、熱源装置1の目標出口水温Twsomを補正する(STEP7)。すなわち、水流量が上限値となっている水ポンプ4が設置された室内機2(N)における偏差ΔTwim(N)を上記の式(6)を用いて算出する。そして、算出した偏差ΔTwim(N)と、現在の熱源装置1の出口水温Twsoとに基づいて上記(9)式から熱源装置1の目標出口水温Twsomを求める。そして、主制御装置11は、熱源装置出口水温検出器25により検出される熱源装置1の出口水温Twsoが、補正後の目標出口水温Twsomとなるように熱源装置1の能力を制御する。
On the other hand, when there is one or more water pumps 4 whose water flow rate is the upper limit value and the number is one (No in STEP 5), the target outlet water temperature Twsom of the
また、2台以上の水ポンプ4で水流量が上限値となっている場合(STEP5でYes)は、その上限値となっている各室内機2のうち、偏差ΔTwim(N)が最大となる室内機2(N)を代表として選定する(STEP6)。
In addition, when the water flow rate is the upper limit value with two or more water pumps 4 (YES in STEP 5), the deviation ΔTwim (N) is the maximum among the
ここで、偏差ΔTwim(N)は、外気温度Taoによる室内負荷の影響も加味された値であり、複数の各室内機2のうち、偏差ΔTwim(N)が大きい室内機2ほど、より多くの室内熱交換器31の熱交換量を必要としていることになる。よって、STEP6では、各室内機2の中で、最も多くの熱交換量を必要としている室内機2(N)を代表として選定する。そして、その選定された室内機2(N)における偏差ΔTwim(N)に基づいて上述したように熱源装置1の目標出口水温Twsomを補正する(STEP7)。そして、主制御装置11は、熱源装置出口水温検出器25により検出される熱源装置1の出口水温Twsoが、補正後の目標出口水温Twsomとなるように熱源装置1の能力を制御する。
Here, the deviation ΔTwim (N) is a value in which the influence of the indoor load due to the outside air temperature Tao is also taken into account. Of the plurality of
ここで、具体的に例えば、室内機2(1)と室内機2(2)の2つで水流量が上限値となっている場合について考える。なお、ΔTwim(1)=2.0℃、ΔTwim(2)=1.0℃、α=0.2、Twso(1)=45℃とする。この場合、偏差ΔTwim(N)が最大となる室内機2(N)は、室内機2(1)であり、偏差ΔTwim(1)に基づいて目標出口水温Twsomを補正する。すなわち、Twsom=45℃+2℃=47℃となる。なお、実際の制御では、上述したように、次のステップでの目標出口水温は、Twso(2)=45℃+2.0℃×0.2=45.4℃となり、その次のステップでの目標出口水温は、Twso(3)=45.4℃+2.0℃×0.2=45.8℃となる。 Here, specifically, for example, a case where the water flow rate is the upper limit value in two of the indoor unit 2 (1) and the indoor unit 2 (2) is considered. Note that ΔTwim (1) = 2.0 ° C., ΔTwim (2) = 1.0 ° C., α = 0.2, and Twso (1) = 45 ° C. In this case, the indoor unit 2 (N) having the maximum deviation ΔTwim (N) is the indoor unit 2 (1), and corrects the target outlet water temperature Twsom based on the deviation ΔTwim (1). That is, Twsom = 45 ° C. + 2 ° C. = 47 ° C. In actual control, as described above, the target outlet water temperature in the next step is Twso (2) = 45 ° C. + 2.0 ° C. × 0.2 = 45.4 ° C., and in the next step, The target outlet water temperature is Twso (3) = 45.4 ° C. + 2.0 ° C. × 0.2 = 45.8 ° C.
なお、この場合、室内機2(2)にとっては目標出口水温Twsomが高すぎることになるため、室内機2(2)では、現在の室内温度Tai(2)と設定温度Taim(2)との偏差を見ながら、水ポンプ4が制御され、水流量の制御を行うことになる。
In this case, since the target outlet water temperature Twsom is too high for the indoor unit 2 (2), the indoor unit 2 (2) has the current indoor temperature Tai (2) and the set temperature Taim (2). While observing the deviation, the
ここで、室内温度Taiを設定温度Taimに一致させるために必要な水温上げ幅が、室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwの影響を受ける点について具体例で説明する。
ここではまず、室内機2毎に室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwに違いが生じる理由について説明する。説明を簡単にするため、ここでは、各室内機2それぞれの水流量、入口水温Twi、室内温度Taiが同じであるとする。Here, a specific example will be described in which the water temperature increase width necessary for matching the indoor temperature Tai to the set temperature Taim is affected by the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
Here, first, the reason why a difference occurs in the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
このような場合において室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwが各室内機2で違いが生じる理由としては、上記式(1)より明かなように、各室内熱交換器31における熱交換量の違いによる。そして、室内熱交換器31の熱交換量は図6に示すように、熱交換器の性能を示す熱交換面積Aと熱通過率Kの積であるAK値に比例する。つまり、前述の条件のように入口水温や室内温度が同一の場合、伝熱面積や熱通過率が大きければ熱交換量も大きくなる。
In such a case, the reason for the difference in the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
また、室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwが各室内機2で違いが生じる理由は、室内熱交換器31の熱交換性能に限られず、式(1)に示すように室内熱交換器31の熱交換量が同じであれば、各室内熱交換器31の水流量の違いによることとなり、水流量が少なければ出入口水温差ΔTwは大きくなり、水流量が多ければ出入口温度差ΔTwは小さくなる。
Moreover, the reason why the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
上述のように、室内機2毎に室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwに違いが生じる理由は様々であり、このような室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwの違いが、室内温度Taiを設定温度Taimに一致させるために必要な水温上げ幅に与える影響について、次に具体例で説明する。
As described above, there are various reasons for the difference in the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
式(8)を用いて室内温度Taiを設定温度Taimに一致させるときの、入口水温Twi、出口水温Two、目標入口水温Twimの関係を式(11)に示す。前述したように、室内温度Tai、室外温度Tao、設定温度Taimが同じ場合を想定しているため、設定温度Taimと室内温度Taiの差と、室内温度Taiと外気温度Taoの差の比は一定でありβとして表す。 Expression (11) shows the relationship among the inlet water temperature Twi, the outlet water temperature Two, and the target inlet water temperature Twim when the room temperature Tai is matched with the set temperature Taim using Expression (8). As described above, since it is assumed that the room temperature Tai, the outdoor temperature Tao, and the set temperature Taim are the same, the ratio of the difference between the set temperature Taim and the room temperature Tai and the difference between the room temperature Tai and the outside air temperature Tao is constant. And expressed as β.
室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwが各室内機2で違いが生じる理由は、室内熱交換器31の熱交換性能に限られず、他には例えば次のような理由がある。すなわち、室内熱交換器31の熱交換性能、室内温度Tai、入口水温Twi、設定温度Taimが同じであれば、つまり室内熱交換器31の熱交換量が同じであれば、各室内熱交換器31の水流量の違いによることとなり、水流量が少なければ出入口水温差ΔTwは大きくなり、水流量が多ければ出入口温度差ΔTwは小さくなる。
The reason why the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
上述のように、室内機2毎に室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwに違いが生じる理由は様々であり、このような室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwの違いが、室内温度Taiを設定温度Taimに一致させるために必要な水温上げ幅に与える影響について、次に具体例で説明する。
As described above, there are various reasons for the difference in the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
ここでは、出入口水温差ΔTwが大きい室内熱交換器31と小さい室内熱交換器31との両方において入口水温Twiが40℃、出入口水温差ΔTwが大きい室内熱交換器31における出口水温Twoが30℃、出入口水温度差が10℃とする。また、出入口水温差ΔTwが小さい室内熱交換器31における出口水温Twoが35℃、出入口水温度差が5℃とする。つまり、出入口水温度差ΔTwが10℃の室内熱交換器31と5℃の室内熱交換器31とのそれぞれにおける、水温上げ幅について考える。
Here, the inlet water temperature Twi is 40 ° C. in both the
出入口水温差ΔTwが大きい室内熱交換器31側において、室内温度Taiが設定温度Taimと一致するときの入口水温(目標入口水温)をTwimHとすると、上記の式(11)から、現在の室内熱交換器31の出入口水温と目標入口水温TwimHとの関係は、式(13)となる。
On the
また、出入口水温差ΔTwが小さい室内熱交換器31側において、室内温度Taiが設定温度Taimと一致するときの入口水温(目標入口水温)をTwimLとすると、同様に上記の式(11)から、現在の室内熱交換器31の出入口水温と目標入口水温TwimLとの関係は、式(14)となる。
Further, on the
入口水温Twiは同じであることから、目標入口水温は、TwimL<TwimHとなる。よって、出入口水温差ΔTwが大きい室内熱交換器31は、出入口水温差ΔTwが小さい室内熱交換器31に比べて熱源装置1の目標出口水温Twsomを大きく補正する必要がある。
Since the inlet water temperature Twi is the same, the target inlet water temperature is Twiml <TwimH. Therefore, the
このように、設定温度Taimと室内温度Taiとの差が同じであっても、出入口水温差ΔTwが大きい室内熱交換器31では、同温度差ΔTwが小さい室内熱交換器31に比べて目標出口水温Twsomが高くなる。よって、熱源装置1の目標出口水温Twsomを決定するにあたっては、各室内熱交換器31のうち、出入口水温差ΔTwが大きい室内熱交換器31の方に合わせるようにする。
Thus, even if the difference between the set temperature Taim and the room temperature Tai is the same, the
ここで、改めて式(8)を見てみると、目標出口水温Twsomと現在の入口水温Twiとの偏差ΔTim(つまり、水温上げ幅)は、室内熱交換器31の出入口水温差ΔTwに比例している。上述したように、代表の室内機2を選定するにあたっては、偏差ΔTimが最大の室内機2を選定しているため、結局のところ、各室内熱交換器31における出入口水温差ΔTwも考慮して目標出口水温Twsomを決定していることになる。
Here, looking again at equation (8), the deviation ΔTim (that is, the water temperature increase width) between the target outlet water temperature Twsum and the current inlet water temperature Twi is proportional to the inlet / outlet water temperature difference ΔTw of the
以上のように、本実施の形態では、水流量が上限値に達している室内機2を、熱源装置1の目標出口水温Twsomを決定するための代表として選定し、その代表の室内機2における偏差ΔTwimを用いて目標出口水温Twsomを決定するようにした。すなわち、水流量が上限値に達している室内機2の水温(Two、Twi)や室内温度Taiを用いて目標出口水温Twsomを算出し、その目標出口水温Twsomをいわば優先的に用いることで、水流量が上限値に達している代表の室内熱交換器31の能力調整ができるようになる。このため、その代表の室内熱交換器31が設置された部屋の快適性が損われず、他の部屋についても、水流量を調整して室温調整を行えばよく、同様に快適性が損なわれることはない。
As described above, in the present embodiment, the
つまり、空気調和システム100全体の負荷を考慮した目標出口水温Twsomの設定ができるため、各室内機2で能力過不足が生じることを防止できる。よって、オーバーシュートやアンダーシュートが発生するのを防止でき、各部屋において使用者の快適性を損なうことなく、運転効率の高い制御を実現できる。
That is, since it is possible to set the target outlet water temperature Twsom in consideration of the load of the entire
また、水流量が上限値に達している室内機2が複数ある場合には、その各室内機2のそれぞれについて偏差ΔTwimを算出し、算出した各偏差ΔTwimのうち、最大の偏差ΔTwimとなる室内機2を、熱源装置1の目標出口水温Twsomを決定するための代表として選定するようにした。このため、上記と同様に、各室内機2のそれぞれにおける、室内と外気との熱交換量Qioを考慮した、言い換えれば空気調和システム100全体の負荷を考慮した目標出口水温Twsomの設定ができるため、各室内機2の能力過不足が生じることを防止できる。よって、オーバーシュートやアンダーシュートが発生するのを防止でき、各部屋において使用者の快適性を損なうことなく、運転効率の高い制御を実現できる。
In addition, when there are a plurality of
また、熱源装置1の目標出口水温Twsomを、代表の室内機2の室内熱交換器31が設置されている部屋の室内温度Taiと、代表の室内熱交換器31の入口水温Twiと、代表の室内熱交換器31の出口水温Twoと、代表の室内熱交換器31が設置された部屋の設定温度Taimと、外気温度Taoとに基づいて決定するので、外気温度Taoの影響を加味した室内負荷に応じた目標出口水温Twsomの設定が可能である。よって、上記と同様の効果を得ることができる。
Further, the target outlet water temperature Twsum of the
なお、冷媒回路は図1の構成に限られず、図5に示すように、水回路50において熱源装置1と室内機2の間にバイパス回路60を設けてもよい。この場合、熱源装置出口水温検出器25をバイパス回路60の下流側に配置することで、上記と同様の効果を得ることができる。なお、図5において図1と同一部分には同一符号を付している。
The refrigerant circuit is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and a
また、熱源装置1の目標出口水温Twsomと現在の出口水温Twsoとの差が、代表の室内熱交換器31が設置されている部屋の室内温度Taiと外気温度Taoとの差に反比例するようにして目標出口水温Twsomを決定するようにしたので、上記と同様の効果を得ることができる。
In addition, the difference between the target outlet water temperature Twsom of the
また、熱源装置1の目標出口水温Twsomと現在の出口水温Twsoとの差が、代表の室内熱交換器31の出入口水温度差に比例するように熱源装置1の目標出口水温Twsomを決定することにより、現在の熱源装置1の能力に応じた目標出口水温Twsomの設定ができるため、同様の効果が得られる。
Further, the target outlet water temperature Twsom of the
また、主制御装置11は、室内熱交換器31の出入口水温度差を室内外温度差で除した値に、設定温度Taimと室内温度Taiとの差を乗算することによって偏差ΔTwimを求め、その偏差ΔTwimに、現在の入口水温Twiを加算した値を目標出口水温Twsomとした。このようにして算出することにより、現在の室内負荷と室内熱交換器31の能力のそれぞれに応じた目標出口水温Twsomの設定ができるため、同様の効果が得られる。
Further, the
1 熱源装置、2 室内機、3 水ポンプ、4 水ポンプ、11 主制御装置、12 室内制御装置、21 外気温度検出器、22 室内温度検出器、23 入口水温検出器、24 出口水温検出器、25 熱源装置出口水温検出器、26 熱源装置入口水温検出器、31 室内熱交換器、50 水回路、60 バイパス回路、100 空気調和システム。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記熱媒体回路に前記熱媒体を搬送する熱媒体搬送装置と、
前記熱源装置から流出する前記熱媒体の温度を検出する熱源装置出口温度検出器と、
前記複数の室内熱交換器のそれぞれを通過する前記熱媒体の流量を調整する複数の流量調整装置と、
前記複数の室内熱交換器のそれぞれに流入する前記熱媒体の温度を検出する複数の入口熱媒体温度検出器と、
前記複数の室内熱交換器のそれぞれから流出する前記熱媒体の温度を検出する複数の出口熱媒体温度検出器と、
前記複数の室内熱交換器のそれぞれが設置されている部屋の室内温度を検出する複数の室内温度検出器と、
室外の温度を検出する外気温度検出器と、
前記熱源装置の能力及び前記複数の流量調整装置のそれぞれを制御して、前記複数の室内熱交換器のそれぞれが設置された部屋の室内温度を、その部屋の設定温度にする制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記複数の室内熱交換器のうち、前記室内熱交換器を通過する熱媒体の流量が上限値に達している室内熱交換器を代表とし、前記代表の室内熱交換器が設置されている部屋の室内温度を該当の前記室内温度検出器により検出し、その検出値と、前記代表の室内熱交換器の入口熱媒体温度と、前記代表の室内熱交換器の出口熱媒体温度と、前記代表の室内熱交換器が設置された部屋の設定温度と、前記外気温度検出器により検出された外気温度とに基づいて前記熱源装置から流出する前記熱媒体の目標出口温度を決定し、前記熱源装置出口温度検出器により検出された温度が、前記決定した目標出口温度となるように前記熱源装置の能力を制御する空気調和システム。 A heat source circuit having a variable capacity heat source device and a plurality of indoor heat exchangers, wherein a heat medium circulates through the heat source device and the plurality of indoor heat exchangers to enable at least one of cooling and heating; ,
A heat medium transport device for transporting the heat medium to the heat medium circuit;
A heat source device outlet temperature detector for detecting the temperature of the heat medium flowing out of the heat source device;
A plurality of flow rate adjusting devices for adjusting the flow rate of the heat medium passing through each of the plurality of indoor heat exchangers;
A plurality of inlet heat medium temperature detectors for detecting the temperature of the heat medium flowing into each of the plurality of indoor heat exchangers;
A plurality of outlet heat medium temperature detectors for detecting the temperature of the heat medium flowing out from each of the plurality of indoor heat exchangers;
A plurality of indoor temperature detectors for detecting an indoor temperature of a room in which each of the plurality of indoor heat exchangers is installed;
An outdoor temperature detector for detecting the outdoor temperature;
A controller that controls the capacity of the heat source device and each of the plurality of flow rate control devices to set the room temperature of the room in which each of the plurality of indoor heat exchangers is installed to the set temperature of the room. ,
It said control device, among the plurality of indoor heat exchangers, the indoor heat exchanger flow rate of the heat medium passing through the indoor heat exchanger has reached the upper limit value as a representative, the representative of the indoor heat exchanger The indoor temperature of the installed room is detected by the corresponding indoor temperature detector, the detected value, the inlet heat medium temperature of the representative indoor heat exchanger, and the outlet heat medium of the representative indoor heat exchanger The target outlet temperature of the heat medium flowing out from the heat source device is determined based on the temperature, the set temperature of the room in which the representative indoor heat exchanger is installed, and the outside air temperature detected by the outside air temperature detector air conditioning system that is, the heat source device outlet temperature detector temperature detected by the, to control the capacity of the heat source apparatus so as to target outlet temperature which is the determined.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014506998A JP5905077B2 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Air conditioning system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014506998A JP5905077B2 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Air conditioning system |
PCT/JP2012/002172 WO2013145005A1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Air-conditioning system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013145005A1 JPWO2013145005A1 (en) | 2015-08-03 |
JP5905077B2 true JP5905077B2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=49147273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014506998A Active JP5905077B2 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Air conditioning system |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2837898B1 (en) |
JP (1) | JP5905077B2 (en) |
CN (1) | CN203203170U (en) |
WO (1) | WO2013145005A1 (en) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6271316B2 (en) * | 2014-03-27 | 2018-01-31 | 荏原冷熱システム株式会社 | Heat source equipment |
JP5869648B1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-02-24 | 木村工機株式会社 | Air conditioning system |
JP6577760B2 (en) * | 2015-06-12 | 2019-09-18 | 株式会社竹中工務店 | Heat source control device and heat source system using heat source control device |
CN107023960B (en) * | 2017-04-13 | 2020-01-31 | 青岛海尔空调器有限总公司 | floor heating type air conditioner and control method |
CN107192155A (en) * | 2017-05-17 | 2017-09-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Air conditioning system and control method thereof |
CN107300243B (en) * | 2017-07-10 | 2019-10-25 | 广东美的暖通设备有限公司 | Air-conditioning system, wind file adjusting method and computer readable storage medium |
WO2019138473A1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning control system and air conditioning control method |
JP2020159671A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 新菱冷熱工業株式会社 | Radiation air conditioning system and control method therefor |
JP6791315B1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-11-25 | ダイキン工業株式会社 | Refrigeration equipment |
CN110940063A (en) * | 2019-11-15 | 2020-03-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | Target water temperature control method and device, storage medium and water multi-connected system |
CN111140984A (en) * | 2019-12-30 | 2020-05-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | Water multi-connected central air conditioner control method, computer readable storage medium and air conditioner |
CN111207481A (en) * | 2020-01-14 | 2020-05-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | Water multi-connected system compressor frequency-up-down control method, storage medium and air conditioner |
CN112880162B (en) * | 2021-01-27 | 2022-03-08 | 青岛东软载波智能电子有限公司 | Control method of intelligent comfortable cold and warm household air conditioning system |
EP4354031A4 (en) * | 2021-06-09 | 2024-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | Air-conditioning apparatus |
CN115264582B (en) * | 2022-08-02 | 2024-05-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | Multi-split air conditioning system and temperature control method and device thereof |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4134781B2 (en) * | 2003-03-26 | 2008-08-20 | 株式会社日立プラントテクノロジー | Air conditioning equipment |
JP4422572B2 (en) * | 2004-07-29 | 2010-02-24 | 東洋熱工業株式会社 | Cold / hot water control method for cold / hot heat source machine |
JP4630702B2 (en) * | 2005-03-28 | 2011-02-09 | 三機工業株式会社 | Heat source system optimum operation control device |
JP4842654B2 (en) | 2006-02-10 | 2011-12-21 | 株式会社石本建築事務所 | Control method for air conditioning system for radiant panel |
JP4594276B2 (en) * | 2006-05-26 | 2010-12-08 | 東洋熱工業株式会社 | Cold / hot water control method for cold / hot heat source machine and air conditioning system used therefor |
JP4988682B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-08-01 | 株式会社日立製作所 | Control device for heat source unit for air conditioner and control method therefor |
-
2012
- 2012-03-29 JP JP2014506998A patent/JP5905077B2/en active Active
- 2012-03-29 WO PCT/JP2012/002172 patent/WO2013145005A1/en active Application Filing
- 2012-03-29 EP EP12872714.6A patent/EP2837898B1/en active Active
-
2013
- 2013-03-29 CN CN2013201499889U patent/CN203203170U/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2837898A4 (en) | 2016-01-20 |
EP2837898B1 (en) | 2017-04-19 |
JPWO2013145005A1 (en) | 2015-08-03 |
WO2013145005A1 (en) | 2013-10-03 |
CN203203170U (en) | 2013-09-18 |
EP2837898A1 (en) | 2015-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5905077B2 (en) | Air conditioning system | |
JP5657110B2 (en) | Temperature control system and air conditioning system | |
JP5261170B2 (en) | Thermal load processing system and heat source system | |
KR101317614B1 (en) | Controlling apparatus and controlling method | |
JP5537253B2 (en) | Water supply control system and control method thereof | |
JP6609697B2 (en) | Heat source system and control method of heat source system | |
US20110054701A1 (en) | Energy saving method and system for climate control system | |
JP6644559B2 (en) | Heat source control system, control method and control device | |
JP5869394B2 (en) | Heat medium piping system | |
JP6486500B2 (en) | Waste heat recovery system | |
JP4693645B2 (en) | Air conditioning system | |
JP5634389B2 (en) | Air conditioner | |
JP5558202B2 (en) | Water supply control system and control method thereof | |
JP2017053507A (en) | Air conditioning system, controller to be used in air conditioning system, program | |
JP5595975B2 (en) | Air conditioning piping system | |
JP4600139B2 (en) | Air conditioner and control method thereof | |
JP5379650B2 (en) | Primary pump type heat source variable flow rate control system and method | |
JP6890727B1 (en) | Air conditioning system and control method | |
JP6603627B2 (en) | Air conditioning system and operation control method | |
JP6453715B2 (en) | Air conditioning system and air conditioning system program | |
JP6257993B2 (en) | Refrigeration system and method for controlling the number of refrigeration systems | |
JP6303004B2 (en) | Heat source machine and heat source device | |
JP2018128211A (en) | Refrigeration system | |
JP7332274B2 (en) | heat source system | |
JP7061923B2 (en) | Control device, heat source system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150707 |
|
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: 20160216 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160315 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5905077 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |