JP6324707B2 - 熱源機及びその制御方法 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、熱源機負荷が高く、かつ、外気温度が高い条件下でも、熱源機の強制停止を回避することのできる熱源機及びその制御方法を提供することである。
また、上記のようにオーバーシュートを抑制するので、水の出口設定温度の初期値が0℃付近に設定されている場合であっても、水の出口温度が0℃以下に低下することを抑制することが可能となる。これにより、熱媒として水を用いることができ、不凍液を用いる場合と比べて、第2熱交換器における熱交換効率を向上させることが可能となる。
また、本発明によれば、熱源機負荷が高く、かつ、外気温度が高い条件下でも、熱源機の強制停止を回避することができる。これにより、安定した熱源機運転を実現することが可能となる。
以下に、本発明の第1実施形態に係る熱源機及びその制御方法について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る熱源機が適用される熱源システム1の構成を概略的に示した図である。
また、図1では、3台の熱源機11a、11b、11cが設置されている場合について例示しているが、熱源機の設置台数については任意に決定することができる。
サブクーラ33は、凝縮器32の冷媒流れ下流側に、凝縮された冷媒に対して過冷却を与えるように設けられている。サブクーラ33の冷媒流れ下流側直後には、過冷却後の冷媒温度Tsを計測する温度センサ52が設けられている。
補助記憶装置は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。この補助記憶装置には、各種プログラムが格納されており、CPUが補助記憶装置から主記憶装置にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
データ取得部21は、冷媒凝縮圧力Pc、冷媒温度Ts、冷却水流量F2、冷却水出口温度Tcout、冷却水入口温度Tcin、冷水流量F1、冷水出口温度Tout、冷水入口温度Tin等、各種センサによって計測された計測値を取得する。
=(A×(Qe(i)−Qe(i−1))+Qe(i−1))/Qe(i−1) (1)
このように、移動平均を用いることにより、値を平滑化することが可能となる。上記過去所定期間は、設計により適宜設定可能であるが、例えば、100秒から140秒の間で設定されることが好ましい。本実施形態では、120秒に設定されている。
設定温度変更部23は、負荷変化率がプラスの場合、すなわち、冷水出口温度が上昇傾向にある場合には冷水出口設定温度を所定量低くして、熱源機負荷を増加させ、負荷変化率がマイナスの場合、すなわち、冷水出口温度が下降傾向にある場合には冷水出口設定温度を所定量高くして、熱源機負荷を低下させる。
図4(b)において、横軸は時間、縦軸は冷水出口温度を示しており、細実線は使用者によって設定された冷水出口設定温度、換言すると、冷水出口設定温度の初期値(例えば、0℃)、点線は本実施形態に係る冷水出口設定温度、太実線は本実施形態に係る冷水出口温度、破線は従来の制御方法による冷水出口温度を示している。
次に、本発明の第2実施形態に係る熱源機及びその制御方法について説明する。本実施形態に係る熱源機は、熱源機制御装置が備える機能が異なる。以下、第1実施形態と異なる点について主に説明し、共通の点については説明を省略する。
情報取得部21は、上述したように、冷媒凝縮圧力Pc、冷媒温度Ts、冷却水流量F2、冷却水出口温度Tcout、冷却水入口温度Tcin、冷水流量F1、冷水出口温度Tout、冷水入口温度Tin等を取得する。
設定温度変更部23´は、情報取得部21によって取得された各種計測値のうち、冷媒凝縮圧力Pcが所定の閾値を超えたか否かを判定し、冷媒凝縮圧力Pcが所定の閾値を超えた場合に、冷水出口設定温度を所定量上昇させる。この上昇幅は、設計により適宜適切な値を設定すればよい。
また、本実施形態においては、冷媒凝縮圧力を用いたが、これに代えて、冷媒凝縮温度を用いることとしてもよい。この場合、冷媒凝縮温度が所定の閾値を超えた場合に、冷水出口設定温度を所定量高い値に変更すればよい。
3 外部負荷
10a、10a´ 熱源機制御装置
11a、11b、11c 熱源機
21 情報取得部
22 演算部
23、23´ 設定温度変更部
31 圧縮機
32 凝縮器
36 蒸発器
Claims (3)
- 圧縮機、第1熱交換器、及び第2熱交換器が配置されたヒートポンプサイクルを有し、前記第2熱交換器において、外部負荷から供給される水と冷媒との間で熱交換させることにより、前記水を所定の出口設定温度に冷却して該外部負荷へ供給する熱源機であって、
前記水の入口温度、前記水の流量、前記第1熱交換器に供給される熱源の入口温度、前記熱源の流量、及び熱源機負荷率のうち、少なくともいずれか一つのパラメータについて、変化率を予め保有している演算式を用いて算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された変化率が所定の閾値を超えた場合に、前記水の出口温度の変化を抑制する方向に、前記水の出口設定温度を変更する設定温度変更手段と、
を具備し、
前記水の出口設定温度の初期値は、0℃付近に設定されている熱源機。 - 前記演算手段は、移動平均を用いて前記変化率を算出する請求項1に記載の熱源機。
- 圧縮機、第1熱交換器、及び第2熱交換器が配置されたヒートポンプサイクルを有し、前記第2熱交換器において、外部負荷から供給される水と冷媒との間で熱交換させることにより、前記水を所定の出口設定温度に冷却して該外部負荷へ供給する熱源機の制御方法であって、
前記水の入口温度、前記水の流量、前記第1熱交換器に供給される熱源の入口温度、前記熱源の流量、及び熱源機負荷率のうち、少なくともいずれか一つのパラメータについて、変化率を予め保有している演算式を用いて算出する演算ステップと、
前記演算ステップによって算出された変化率が所定の閾値を超えた場合に、前記水の出口温度の変化を抑制する方向に、初期値が0℃付近に設定されている前記水の出口設定温度を変更する設定温度変更ステップと
を具備する熱源機の制御方法。
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