JP6505589B2 - Heat source control system and control method - Google Patents

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本発明は、複数台の熱源を備えた空調設備の熱源制御システムおよびその制御方法に関する。特に、熱源システム全体の消費エネルギーが空調負荷の熱量や外気湿球温度に応じて最小となるように熱源の運転を最適化する熱源制御システムおよびその制御方法に関する。   The present invention relates to a heat source control system of an air conditioning facility provided with a plurality of heat sources, and a control method thereof. In particular, the present invention relates to a heat source control system and its control method for optimizing the operation of a heat source such that the consumed energy of the entire heat source system is minimized according to the heat quantity of air conditioning load and the outside air wet bulb temperature.

居室など人に対する快適性を保つ保健空調や、工場等での物の生産効率を向上維持させる工場空調などで、対象建物などに設置される空調機など、空調空気と熱交換する空気−水熱交換器を備える空調負荷の総台数が多量にある場合、空調設備の熱源制御システムにおいては、季節や建物内の熱負荷の変動に対して冷凍量を調節するのに大型の冷凍機１台では困難であったり、１台でたとえ調節可能でも部分負荷特性が悪くなったりすることがよくあり、これらの状況を良くする目的で、冷凍機を小分けにして台数の一部を空調負荷の量に応じて停止できるよう、冷凍機１台ごとに、冷凍機（熱源機Ｒ）と、冷水ポンプ（１次ポンプ）と、冷却塔と、冷却水ポンプとを含む単位とする熱源を複数設け、例えば負荷流量または負荷熱量などの運転条件に応じて稼働する熱源台数の増減台数制御を行うことが従来から行われている。   Air conditioning and heat exchange with the air conditioning air, such as air conditioners installed in the target building, such as health air conditioning to maintain comfort for people such as living room, and plant air conditioning to improve production efficiency of things in factories etc. When the total number of air conditioning loads equipped with exchangers is large, in a heat source control system of air conditioning equipment, one large refrigerator is used to adjust the amount of refrigeration against fluctuations in season and heat load in the building. Sometimes it is difficult, even with one unit, the partial load characteristics are often worse, and for the purpose of improving these conditions, a portion of the refrigerator is divided into the amount of air conditioning load by dividing the refrigerator into small parts. In order to be able to stop accordingly, a plurality of heat sources in units of a refrigerator (heat source machine R), a cold water pump (primary pump), a cooling tower, and a cooling water pump are provided for each refrigerator. Load flow rate or load heat quantity It is conventional to perform increase or decrease the number control of the heat source number running according to the conditions.

また、省エネルギーを目的として、熱源制御システムでの熱源台数の増減台数制御において、熱負荷と外気状態値とを独立変数（言い換えればリアルタイム情報に基づく検索キー）として、独立変数のおのおのが変化した場合を所定の制約条件の下、エネルギーを最小化する最適負荷配分や各機器の最適制御量を従属変数として予めシミュレーションで求め、各機器の最適制御量を示すデータテーブルを予め生成し、このデータテーブルに基づき、リアルタイムの計測情報や指令情報に基づきその値に近い独立変数を選択し、従属変数をデータテーブルから求めて、熱源の最適制御を行うことも提案されている（例えば、特許文献１参照）。   In addition, when the number of heat sources is increased or decreased in control of the number of heat sources in the heat source control system for the purpose of energy saving, when each of the independent variables changes as an independent variable (in other words, a search key based on real time information) Under a predetermined constraint condition, optimal load distribution to minimize energy and optimal control amount of each device are calculated beforehand as a dependent variable by simulation, and a data table indicating the optimal control amount of each device is generated in advance, and this data table It has also been proposed to select an independent variable close to the value based on real-time measurement information and command information, determine the dependent variable from the data table, and perform optimal control of the heat source (for example, see Patent Document 1). ).

ところで、熱源制御システムでの熱源台数の増減台数制御として、熱源機Ｒ自体の発停制御のほかに、圧縮機の制御による冷凍熱量制御や、冷凍機の凝縮器と冷却塔とで循環する冷却水を搬送する冷却水ポンプの流量可変による冷却水温変化や、外気と冷却水との熱交換度合いを制御できる冷却塔ファンの風量制御などを、システムの制御項目として更なる省エネルギを図る熱源システムを構築する考え方が最近浸透している。そのため、個々の構成機器ごとのローカル制御装置は設置されるものの、熱源を構成する機器の各種可変量制御を、逐次変化する外気や空調負荷に対し、一体どう組み合わせてシステム全体を運転するのが良いのか、熱源の最適制御がさらに難しくなっている。   By the way, as control of increase / decrease in the number of heat sources in the heat source control system, in addition to start / stop control of heat source machine R itself, refrigeration heat amount control by control of compressor, cooling circulated by condenser of condenser and cooling tower A heat source system that achieves further energy saving as a control item of the system by controlling the cooling water temperature change by changing the flow rate of the cooling water pump that transports water and controlling the air volume of the cooling tower fan that can control the degree of heat exchange between the outside air and the cooling water. The idea of constructing a Therefore, although a local control device is installed for each component device, it is possible to operate the entire system by combining various variable amount control of the device constituting the heat source with the successively changing external air and air conditioning load. The optimal control of the heat source is even more difficult.

特許第５４８９０４６号公報Patent No. 5489046

熱源の最適制御において、ハードとしての冷凍機の制御ポイントは冷凍した冷水の出口温度として温度センサを設置し、冷凍機出口冷水温度が一定になるよう制御するので出口温度は安定しているが、入口温度は、熱源側とは無関係に負荷量が逐次大きく変化する空調負荷の状況に応じて空気−水熱交換器で熱交換されて戻ってくるので安定していないため、冷凍機の出入口での温度差は逐次変動する。そのため、各冷凍機の生成熱量から冷水流量の制御目標値を事前のシミュレーションで算出する際に、熱量＝冷凍機の出入口温度差×流量であるので、変化する熱量、変化する出入口温度差とも事前に想定して制御目標値（冷水流量）を算出することは非常に困難である。事前シミュレーションとして独立変数や計算条件を簡単化するための対策として、例えば、冷凍機の出入口での温度差を５℃と想定して固定値で計算すると、計算は簡単になるが実際は入口温度不安定で出入口温度差も不安定となり、熱源の最適制御の精度を向上させることに限界が生じる。一方で、熱源の最適制御に適用するデータテーブルの計算条件や独立変数として、多数の温度差のパターンを設定すると、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時の演算量やデータテーブルのデータ量が膨大なものとなり実用的ではない。   In the optimal control of the heat source, the control point of the refrigerator as a hardware installs a temperature sensor as the outlet temperature of frozen cold water and controls the refrigerator outlet cold water temperature to be constant, so the outlet temperature is stable, The inlet temperature is not stable because the heat is exchanged by the air-water heat exchanger depending on the condition of the air conditioning load where the load amount changes gradually and largely regardless of the heat source side, so at the inlet and outlet of the refrigerator The temperature difference of the Therefore, when calculating the control target value of the flow rate of cold water from the amount of heat generated by each refrigerator by simulation in advance, the amount of heat = the temperature difference between the inlet and outlet of the refrigerator × the flow rate. It is very difficult to calculate the control target value (cold water flow rate) assuming that As a measure to simplify independent variables and calculation conditions as pre-simulation, for example, if the temperature difference at the inlet / outlet of the refrigerator is assumed to be 5 ° C. and calculation is made with fixed values, calculation will be simplified but in fact the inlet temperature is not It is stable and the inlet / outlet temperature difference is also unstable, which limits the improvement of the accuracy of the optimal control of the heat source. On the other hand, if many temperature difference patterns are set as calculation conditions and independent variables of the data table applied to the optimal control of the heat source, the amount of calculation in the previous simulation and real time control and the amount of data table data are huge. And not practical.

また、熱源の最適制御において、冷凍機の運転台数と運転順序を事前に想定してシミュレーションを行う場合、シミュレーションでの演算量やデータテーブルのデータ量は抑制できるが、例えば独立変数を外気湿球温度としてデータテーブルを作ると、空調負荷側の総熱量によらず冷凍機の運転台数と運転順序が決まっており、各冷凍機の部分負荷特性曲線のどこで運転するかなどから、必ずしも消費エネルギーが最小となるとは言えない場合も出てきて熱源の最適制御の精度を向上させることに限界が生じる。そこで、冷凍機の運転台数と運転順序とを予め決めず独立変数から決めようとすると、運転順序と台数の組み合わせパターン数のデータテーブルが必要となり、膨大な事前計算とリアルタイム制御時の選択演算が生じて演算ハードに金額が掛かり演算時間も長くなり実用的ではない。また、例えば機器の故障時や点検時等において運転台数や運転順序が事前の想定と変わった場合の運転に対応することが困難になる。   Also, in the case of performing simulation assuming the number and operation order of the refrigerator in advance in the optimal control of the heat source, although the amount of calculation in the simulation and the amount of data in the data table can be suppressed, for example If a data table is created as temperature, the number and operation order of the refrigerator are determined regardless of the total heat quantity on the air conditioning load side, and the consumption energy is necessarily determined from where to operate the partial load characteristic curve of each refrigerator. In some cases, this may not be the minimum, and there is a limit in improving the accuracy of the optimal control of the heat source. Therefore, when trying to determine from the independent variables without deciding the number of operation and the operation sequence of the refrigerator beforehand, a data table of the operation sequence and the number of combination patterns of the number is required, and a large amount of pre-calculation and selection calculation at the time of real time control As a result, the computation hardware is expensive and the computation time becomes long, which is not practical. In addition, it becomes difficult to cope with the operation when, for example, the number of operation or the operation sequence changes from the previous assumption at the time of failure or inspection of the device.

本発明の目的は、従来と比べて、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時での演算量とデータテーブルのデータ量を抑制しつつ、事前の想定値ではなくリアルタイムの計測値および運転状態の情報を使って冷熱源システムの消費エネルギーの最小値を求めることで精度の高い制御目標値を算出する最適制御を可能とする熱源制御システムおよびその制御方法を提供することにある。   The object of the present invention is to use real-time measurement values and operating state information instead of pre-estimated values while suppressing the amount of calculation and data table data in advance simulation and real-time control as compared with the prior art. It is an object of the present invention to provide a heat source control system and its control method that enable optimum control for calculating a control target value with high accuracy by obtaining the minimum value of the consumed energy of the cold heat source system.

本発明に係る熱源制御システムの一例は、
空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される２次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水１次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水１次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
記憶部を含み、複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水１次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする１次冷水ポンプと、冷水１次還配管の前記１次冷水ポンプの下流側に接続されて１次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水１次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含み、
前記記憶部は、第１の情報、第２の情報、第３の情報をそれぞれ記憶する。 One example of a heat source control system according to the present invention is
An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water air heat exchanger group that exchanges heat with air;
A forward header for sending cold water to the air conditioning load;
A return header for receiving cold water delivered from the air conditioning load;
A plurality of independent heat source units in which a heat source unit is connected to the return header via the cold water primary transfer pipe and to the return header via the cold water primary return pipe,
A control device that includes a storage unit and controls the plurality of independent heat source units;
Equipped with
Each said single heat source unit is
A primary chilled water pump connected to the return header via chilled water primary return piping to give a flow velocity to the chilled water in the piping and send it out to control the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump for the primary cold water return piping Of the heat source machine connected to the downstream side of the water source to freeze the cold water delivered from the primary cold water pump and connected to the forward header via its own downstream cold water primary forward pipe, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine A cooling tower having a cooling tower fan for transporting the outside air, which exchanges and cools the exhaust heat generated with the outside air, and a cooling water circulating to transport the waste heat between the cooling tower and the heat source unit A cooling water pump for controlling the flow rate;
The storage unit stores first information, second information, and third information, respectively.

第１の情報は、各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す。   The first information is information generated in each of the single heat source units, which includes the outside air wet bulb temperature, the amount of heat generated by the heat source unit and the cold water outlet temperature of the heat source unit, and the one of the single heat source units. The correspondence with the heat-source equipment, the said cooling tower fan, and the minimum energy consumption of the said cooling water pump is shown.

第２の情報は、各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す。   The second information is information generated in each of the independent heat source units, and is an outdoor air wet bulb temperature, an amount of heat generated by the heat source machine and a cold water outlet temperature of the heat source machine, and a cooling water flow rate by the cooling water pump Shows the correspondence with the control target value of.

第３の情報は、各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す。   The third information is information generated in each of the independent heat source units, and includes control of the temperature of the outside air wet bulb, the amount of heat generated by the heat source machine and the temperature of the cold water outlet of the heat source machine, and the air volume of the cooling tower fan Indicates the correspondence with the target value.

そして、前記制御装置は以下の処理を行う。   Then, the control device performs the following processing.

制御装置は、前記第１の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第１の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記１次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第２の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第３の式を生成する。   The control device uses the first information to determine the minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan and the cooling water pump, and the first equation based on the flow rate of cold water to the heat source unit. A third equation for determining the energy consumption of the single heat source unit is generated by summing up with the second equation for determining the energy consumption of the cold water pump.

制御装置は、各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第３の式に、運転時に逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を運転時にリアルタイムで実行する。   The control device measures the measured values of the outside air wet bulb temperature, the heat generated by the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine in the plurality of third equations corresponding to the individual heat source units. Substitute for each predetermined sampling time, and determine the control target value of the flow rate of cold water of the single heat source unit and the control target value of the cold water outlet temperature so that the total value of energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Perform optimization calculations in real time during operation.

制御装置は、運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第２の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求める。   The control device uses the second information based on the value of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generated by the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine, using the second information. The control target value of the cooling water flow rate of the said cooling water pump is calculated | required.

制御装置は、運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第３の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔ファンの風量の制御目標値を求める。   The controller uses the third information based on the values of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generated by the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine, using the third information. The control target value of the air volume of the said cooling tower fan of is calculated | required.

本発明の他の例は、
空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される２次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水１次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水１次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水１次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする１次冷水ポンプと、冷水１次還配管の前記１次冷水ポンプの下流側に接続されて１次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水１次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含む熱源制御システムの制御方法である。 Another example of the invention is
An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water air heat exchanger group that exchanges heat with air;
A forward header for sending cold water to the air conditioning load;
A return header for receiving cold water delivered from the air conditioning load;
A plurality of independent heat source units in which a heat source unit is connected to the return header via the cold water primary transfer pipe and to the return header via the cold water primary return pipe,
A controller for controlling a plurality of the single heat source units;
Equipped with
Each said single heat source unit is
A primary chilled water pump connected to the return header via chilled water primary return piping to give a flow velocity to the chilled water in the piping and send it out to control the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump for the primary cold water return piping Of the heat source machine connected to the downstream side of the water source to freeze the cold water delivered from the primary cold water pump and connected to the forward header via its own downstream cold water primary forward pipe, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine A cooling tower having a cooling tower fan for transporting the outside air, which exchanges and cools the exhaust heat generated with the outside air, and a cooling water circulating to transport the waste heat between the cooling tower and the heat source unit And a cooling water pump for controlling a flow rate.

この制御制御方法では、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す第１の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す第２の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す第３の情報を生成し、
前記制御装置が、運転時のリアルタイム制御のときに、
前記第１の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第１の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記１次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第２の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第３の式を生成し、
各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第３の式に、運転時に逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を実行し、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第２の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求め、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第３の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔の風量の制御目標値を求める。 In this control method,
According to the simulation before operation, for each of the single heat source units, the outside air wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source machine and the cold water outlet temperature of the heat source machine, the heat source machine of the single heat source unit, the cooling tower fan And generating first information indicating the correspondence with the minimum energy consumption of the cooling water pump,
Correspondence between the outside air wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source machine and the cold water outlet temperature of the heat source machine, and the control target value of the cooling water flow rate by the cooling water pump for each of the independent heat source units by simulation before operation Generate second information indicating the relationship,
By the simulation before operation, the correspondence relationship between the outside air wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source machine and the cold water outlet temperature of the heat source machine and the control target value of the air volume of the cooling tower fan Generate third information to indicate
When the controller is in real time control during operation,
Consumption of the primary chilled water pump based on a first equation for finding the minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan and the cooling water pump using the first information, and the flow rate of chilled water to the heat source unit A third equation for determining the energy consumption of the single heat source unit is generated by summing up with the second equation for determining energy,
In the third equation corresponding to each of the independent heat source units, the measured values of the outside air wet bulb temperature continuously obtained during operation, the heat generation amount of the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine are predetermined sampling time Optimization calculation to find the control target value of the flow rate of cold water of the single heat source unit and the control target value of the cold water outlet temperature so that the total value of energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Run
The cooling water of the single heat source unit using the second information based on the values of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generated by the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine Determine the control target value for the pump coolant flow rate,
The cooling tower of the single heat source unit using the third information based on the values of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generation amount of the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine The control target value of the air volume of

本発明の熱源制御システムおよびその制御方法によれば、従来と比べて、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時での演算量とデータテーブルのデータ量を抑制しつつ、事前の想定値ではなくリアルタイムの計測値および運転状態の情報を使って冷熱源システムの消費エネルギーの最小値を求めることで精度の高い制御目標値を算出する最適制御が可能となる。   According to the heat source control system of the present invention and the control method thereof, real-time measurement is performed instead of expected values while suppressing the amount of calculation and data table data in advance simulation and real-time control as compared with the prior art. By obtaining the minimum value of the energy consumption of the cold heat source system using the value and the operating state information, it is possible to perform optimal control for calculating a control target value with high accuracy.

また、独立変数（言い換えればリアルタイム情報に基づく検索キー）として、独立変数のおのおのが変化した場合を所定の制約条件の下、エネルギーを最小化する冷却水の熱量や温度場を代表する値の設定値や冷凍機、冷却水ポンプ、冷却塔ファン各機器の動力値を従属関数による従属変数として予めシミュレーションで求め、各機器の消費エネルギーの合計が最小になる運転状況を示すよう予め生成されるデータテーブルにて単独熱源ユニットの最適制御量を求めるのだが、単独熱源ユニットの独立変数に外気湿球温度、冷凍機生成熱量、冷凍機冷水出口温度の３変数としたことで、種類の異なる単独熱源ごとに冷凍機冷水出口温度をそれぞれ省エネルギーの観点で変更できるので、更なる最適運転制御が可能となる。また、単独熱源ごとに冷凍機冷水出口温度を変更することが可能なことで、最適制御が難しい１次ポンプ方式でも、ヘッダ間バイパス量の極小にした最適制御が可能となる。   Also, as an independent variable (in other words, a search key based on real-time information), setting of a value representative of the heat quantity or temperature field of cooling water which minimizes energy under a predetermined constraint condition when each of the independent variables changes. The values and power values of the refrigerator, cooling water pump, and cooling tower fan equipment are calculated in advance as dependent variables according to the dependent function by simulation, and data are generated in advance so as to indicate the operating condition that the total energy consumption of each equipment is minimized. The optimum control amount of the independent heat source unit is determined in the table, but the independent variables of the independent heat source unit are 3 variables of the outside air wet bulb temperature, the heat generated by the refrigerator, and the chilled water outlet temperature of the refrigerator. Since the chilled water outlet temperature of the refrigerator can be changed from the point of view of energy saving each time, further optimum operation control becomes possible. In addition, since the chilled water outlet temperature of the refrigerator can be changed for each independent heat source, even in the primary pump system where the optimum control is difficult, the optimum control in which the inter-header bypass amount is minimized becomes possible.

さらに、リアルタイムの各冷凍機や各単独熱源の運転状態を使ってリアルタイムで最適計算ができ、冷凍機の運転台数および運転順序を予め想定した最適計算は不要となり、現在運転中の冷凍機だけでの最適な運転が演算処理が容易な形で可能となる。   Furthermore, the optimal calculation can be performed in real time using the operating conditions of each refrigerator and each independent heat source in real time, and the optimal calculation assuming in advance the number and operation sequence of operating the refrigerator becomes unnecessary. The optimal operation of is possible in the form that arithmetic processing is easy.

１次２次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a heat source control system of a primary secondary pump method. １次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the heat source control system of a primary pump system. 比較例での熱源制御システムの最適化計算制御例を示す図である。It is a figure which shows the optimization calculation control example of the heat-source control system in a comparative example. 本発明の実施形態における熱源制御システムの最適化計算制御例を示す図である。It is a figure which shows the optimization calculation control example of the heat-source control system in embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

本発明は、複数台の単独熱源ユニットからなる複合熱源を備えた熱源制御システムに適用できる。ここで、単独熱源ユニットは、冷凍機１台に関係する構成機器のまとまりであって、冷凍機（熱源機Ｒ）と、１次冷水ポンプと、冷却塔と、冷却水ポンプとの４つの機器を含む。また、複合熱源は、ｎ台（ｎは２以上の正の整数）の単独熱源ユニットで構成されるシステム全体を指すものとする。   The present invention can be applied to a heat source control system provided with a composite heat source consisting of a plurality of single heat source units. Here, the single heat source unit is a group of components related to one refrigerator, and four devices of a refrigerator (heat source machine R), a primary cold water pump, a cooling tower, and a cooling water pump including. Moreover, a compound heat source shall refer to the whole system comprised by n single heat source units (n is a positive integer of 2 or more).

熱源制御システムは、１次ポンプ方式および１次２次ポンプ方式のいずれであってもよい。以下、１次２次ポンプ方式の熱源制御システムの構成と、１次ポンプ方式の熱源制御システムの構成とをそれぞれ説明する。なお、以下の説明では、冷水の場合を説明する。   The heat source control system may be either a primary pump system or a primary secondary pump system. Hereinafter, the configuration of the heat source control system of the primary secondary pump system and the configuration of the heat source control system of the primary pump system will be respectively described. In the following description, the case of cold water will be described.

（１次２次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例）
図１は、１次２次ポンプ方式の熱源制御システム１００の構成例を示す。１次２次ポンプ方式は、往きヘッダおよび還りヘッダを境として冷凍機側と空調負荷側との各々の冷水流量を同一としなくて良いようにしてヘッダ間バイパス流量を最適化できるよう、冷凍機（熱源機Ｒ）１１と往きヘッダ１０２と還りヘッダ１０３までを接続する冷水１次往配管１５と冷水１次還配管１６の、各々の圧力損失分を揚程として受持ち、１次側に冷水を循環させるために１次冷水ポンプ１２を使用し、空調機１０４などの空調負荷側に冷水を循環させるために、往きヘッダと冷水２次往配管３９と冷水２次還配管４１と空調機１０４の熱交換器部分のそれぞれの圧力損失を合計した揚程を受持つ冷水２次ポンプ（８５ａ，８５ｂ）を使用する配管方式である。 (Example of configuration of heat source control system of primary secondary pump system)
FIG. 1 shows a configuration example of a heat source control system 100 of a primary secondary pump system. The primary secondary pump system is a refrigerator that enables optimization of the inter-header bypass flow rate so that the chilled water flow rates on the refrigerator side and the air conditioning load side do not need to be the same bordering on the forward header and return header. (Heat source machine R) 11, forward header 102 and return header 103 are connected by receiving pressure loss of each of the primary cold water delivery pipe 15 and the cold water primary return pipe 16 as a lift, and circulating cold water on the primary side In order to use the primary chilled water pump 12 to circulate and circulate the chilled water to the air conditioning load side such as the air conditioner 104, the heat of the outgoing header, the cold water secondary outgoing piping 39, the cold water secondary return piping 41 and the air conditioner 104 It is a piping system which uses a cold water secondary pump (85a, 85b) which receives the lift which summed up each pressure loss of the exchanger part.

図１に示す熱源制御システム１００は、ｎ台の単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）と、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、空調機（ＡＨＵ）１０４と、リアルタイムコントローラ１０５と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサ１０６とを有する。ここで、外気温湿度センサ１０６は、計測した外気湿球温度をリアルタイムコントローラ１０５に信号として出力する。なお、図１の例では、簡単のため空調機（ＡＨＵ）１０４を１台のみ示すが、空調負荷としての空調機（ＡＨＵ）１０４の台数は複数である。   The heat source control system 100 shown in FIG. 1 includes n individual heat source units 101 (1) to 101 (n), a forward header 102, a return header 103, an air conditioner (AHU) 104, and a real time controller 105; And an outside air temperature and humidity sensor 106 for measuring the outside air wet bulb temperature. Here, the outside air temperature and humidity sensor 106 outputs the measured outside air wet bulb temperature to the real time controller 105 as a signal. Although only one air conditioner (AHU) 104 is shown in the example of FIG. 1 for simplicity, the number of air conditioners (AHU) 104 as an air conditioning load is plural.

本実施形態において、ｎ台の単独熱源ユニット１０１は、各要素（特に冷凍機の形式による違い、冷却塔の伝熱面積による違いがあれば、）の性能に相違がある場合があるものの、その基本構成は同一または同様である。ここでは１つの単独熱源ユニット１０１（ｎ）の構成を説明し、個々の単独熱源ユニット１０１に関する重複説明は省略する。単独熱源ユニット１０１（ｎ）は、上記のように、冷凍機（熱源機Ｒ）１１と、１次冷水ポンプ１２と、冷却塔１３と、冷却水ポンプ１４とを有する。   In the present embodiment, n individual heat source units 101 may have a difference in the performance of each element (in particular, depending on the type of refrigerator, if there is a difference due to the heat transfer area of the cooling tower), The basic configuration is the same or similar. Here, the configuration of one single heat source unit 101 (n) will be described, and the repeated description of each single heat source unit 101 will be omitted. As described above, the single heat source unit 101 (n) includes the refrigerator (heat source machine R) 11, the primary cold water pump 12, the cooling tower 13, and the cooling water pump 14.

冷凍機（熱源機Ｒ）１１は、例えば、ターボ冷凍機、インバータターボ冷凍機、吸収式冷凍機、冷温水発生機、スクリューチラー、ヒートポンプチラーなどである。部分負荷特性が確認できる場合には、本実施形態の冷凍機（熱源機Ｒ）１１として排熱回収型の冷凍機を用いることもできる。   The refrigerator (heat source machine R) 11 is, for example, a turbo refrigerator, an inverter turbo refrigerator, an absorption refrigerator, a cold / hot water generator, a screw chiller, a heat pump chiller or the like. When the partial load characteristic can be confirmed, an exhaust heat recovery type refrigerator can also be used as the refrigerator (heat source device R) 11 of the present embodiment.

冷凍機（熱源機Ｒ）１１は、冷水１次往配管１５により往ヘッダ１０２と接続されており、冷水１次還配管１６により還ヘッダ１０３と接続されている。ここで、冷水１次往配管１５は、冷水の１次側であり、熱源機Ｒで冷却（冷凍という）された冷水を往ヘッダ１０２へ送水する配管である。また、冷水１次還配管１６は、冷水の１次側であり、空調機１０４で熱交換され温度が上昇した冷水が還りヘッダ１０３に戻り、合流した還冷水を還ヘッダ１０３から熱源機Ｒまで送水する配管である。   The refrigerator (heat source machine R) 11 is connected to the forward header 102 by the cold water primary forward pipe 15 and is connected to the return header 103 by the cold water primary return pipe 16. Here, the cold water primary forward pipe 15 is a primary side of cold water, and is a pipe for supplying cold water cooled (referred to as refrigeration) by the heat source machine R to the forward header 102. In addition, the cold water primary return piping 16 is the primary side of the cold water, and the cold water whose temperature has risen by heat exchange with the air conditioner 104 returns to the return header 103 and combines the returned cold water from the return header 103 to the heat source machine R It is piping to send water.

冷凍機（熱源機Ｒ）１１には、リアルタイムコントローラ１０５から冷水出口温度ＳＰ（Set Point:設定値）の情報が入力される。冷凍機（熱源機Ｒ）１１からは、熱源運転状態を示す情報がそれぞれリアルタイムコントローラ１０５へ出力される。   Information of the chilled water outlet temperature SP (Set Point: set value) is input to the refrigerator (heat source machine R) 11 from the real time controller 105. The refrigerator (heat source machine R) 11 outputs information indicating the heat source operation state to the real time controller 105, respectively.

冷水１次往配管１５には、冷凍機（熱源機Ｒ）１１の冷水出口温度を計測する温度センサ１７が設けられている。温度センサ１７の温度ＰＶ（Process Value:計測値）は、リアルタイムコントローラ１０５へ出力される。   The cold water primary transfer pipe 15 is provided with a temperature sensor 17 that measures the cold water outlet temperature of the refrigerator (heat source machine R) 11. The temperature PV (Process Value: measured value) of the temperature sensor 17 is output to the real time controller 105.

冷水１次還配管１６には、還ヘッダ１０３から冷凍機（熱源機Ｒ）１１に向かって、流量計１８と、１次冷水ポンプ１２と、冷凍機（熱源機Ｒ）の冷水入口温度を計測する温度センサ１９とがそれぞれ設けられている。温度センサ１９の温度ＰＶは、リアルタイムコントローラ１０５へ出力される。また、流量計１８の流量ＰＶは、リアルタイムコントローラ１０５へ出力される。なお、１次冷水ポンプはポンプモータの電源としてインバータ（ＩＮＶ）を備えている。そして、１次冷水ポンプ１２の回転数は、リアルタイムコントローラ１０５の指示によりインバータ（ＩＮＶ）により電源が周波数制御されることで可変する。   In the cold water primary return piping 16, from the return header 103 toward the refrigerator (heat source machine R) 11, the flow meter 18, the primary cold water pump 12, and the cold water inlet temperature of the refrigerator (heat source machine R) are measured Temperature sensors 19 are provided. The temperature PV of the temperature sensor 19 is output to the real time controller 105. Further, the flow rate PV of the flow meter 18 is output to the real time controller 105. The primary chilled water pump is provided with an inverter (INV) as a power source of the pump motor. Then, the rotational speed of the primary chilled water pump 12 is varied by the frequency control of the power supply by the inverter (INV) according to the instruction of the real time controller 105.

また、冷凍機（熱源機Ｒ）１１には、排熱を熱交換する凝縮器など熱交換器の入口出口に冷却水を出し入れ可能に接続される環状の冷却水配管２１により冷却水ポンプ１４を介して冷却塔１３が接続されている。冷却水配管２１を通じて冷却水ポンプ１４の搬送力により、熱源機Ｒからは、熱源機Ｒの排熱で温度が上昇した冷却水が冷却塔１３へ送水される。また、冷却水配管２１を通じて冷却水ポンプ１４の搬送力により、冷却塔１３からは、冷却塔１３が備える冷却塔ファンで外気と冷却水とを熱交換して熱を放出し温度が下がった冷却水が熱源機Ｒへ送水される。   In addition, the cooling water pump 14 is connected to the refrigerator (heat source machine R) 11 by an annular cooling water pipe 21 which is connected so as to be able to put cooling water into and out of the inlet outlet of a heat exchanger such as a condenser that exchanges exhaust heat. The cooling tower 13 is connected via. From the heat source machine R, cooling water whose temperature has risen by the exhaust heat of the heat source machine R is sent to the cooling tower 13 from the heat source machine R through the cooling water pipe 21. In addition, the cooling tower fan has a cooling tower fan provided in the cooling tower 13 to exchange heat between the outside air and the cooling water to dissipate heat from the cooling tower 13 by the transport power of the cooling water pump 14 through the cooling water pipe 21, thereby reducing the temperature. Water is supplied to the heat source machine R.

冷却塔１３は、冷却塔ファンによる外気との直接接触または外気との間接接触で冷凍機（熱源機Ｒ）１１の排熱で温度が上昇した冷却水を冷却する。冷却水ポンプ１４は、冷却塔１３で冷却された冷却水を冷凍機（熱源機Ｒ）１１に送る。なお、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４はそれぞれインバータ（ＩＮＶ）を各モータの電源に備えている。そして、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４の回転数は、リアルタイムコントローラ１０５の指示によりそれぞれインバータ（ＩＮＶ）により電源が周波数制御されることで可変する。   The cooling tower 13 cools the cooling water whose temperature has risen by the exhaust heat of the refrigerator (heat source machine R) 11 by direct contact with the external air by the cooling tower fan or indirect contact with the external air. The cooling water pump 14 sends the cooling water cooled by the cooling tower 13 to the refrigerator (heat source machine R) 11. The cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 each include an inverter (INV) in the power supply of each motor. Then, the rotational speed of the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 is varied by the frequency control of the power supply by the inverter (INV) according to the instruction of the real time controller 105.

また、往ヘッダ１０２および還ヘッダ１０３は、バイパス路３１を介して接続されている。   Further, the forward header 102 and the return header 103 are connected via the bypass path 31.

このように、図１に示す熱源制御システム１００では、ｎ台の単独熱源ユニット１０１と、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、これらを接続する冷水１次側往配管１５および冷水１次側還配管１６とバイパス路３１とによって熱源の１次側が構成される。   As described above, in the heat source control system 100 illustrated in FIG. 1, n single heat source units 101, the forward header 102, the return header 103, the cold water primary-side forward pipe 15 connecting these, and the cold water primary-side return The piping 16 and the bypass passage 31 constitute the primary side of the heat source.

一方、図１に示す熱源制御システム１００では、熱源の２次側において、並列に配置された２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂを挟んで、往ヘッダ１０２の下流側に第２の往ヘッダ８３を配置し、冷水２次往配管の短管で往きヘッダ１０２と第２の往きヘッダ８３とを２次冷水ポンプ８５ａ、８５ｂを介してそれぞれが接続されている。また、往ヘッダ１０２と第２の往ヘッダ８３との間には、図示しないが空調負荷へ送出する冷水の圧力制御に利用したりするバイパス用の管路８７が接続されている。   On the other hand, in the heat source control system 100 shown in FIG. 1, on the secondary side of the heat source, the second forward header 83 is disposed downstream of the forward header 102 with the secondary cold water pumps 85a and 85b arranged in parallel. In the short pipe of the cold water secondary outgoing pipe, the forward header 102 and the second forward header 83 are connected to each other through secondary cold water pumps 85a and 85b. Further, between the forward header 102 and the second forward header 83 is connected a bypass pipe line 87 (not shown) for controlling the pressure of the cold water to be sent to the air conditioning load.

第２の往ヘッダ８３と還ヘッダ１０３との間には、第２の往ヘッダ８３と空調機（ＡＨＵ）１０４とを接続する冷水２次往配管３９と、空調機（ＡＨＵ）１０４と還ヘッダ１０３とを接続する冷水２次還配管４１とが設けられている。ここで、冷水２次往配管３９は、冷水の２次側であり、熱源機Ｒで冷凍された冷水を第２の往ヘッダ８３から空調機１０４に送水する配管である。冷水２次往配管３９には、複数の空調機１０４をまとめた空調負荷への送水温度を計測する温度センサ４３が設けられている。また、冷水２次還配管４１は、冷水の２次側であり、空調機１０４で熱交換され温度が上昇した冷水を空調機１０４から還ヘッダ１０３に送水する配管である。冷水２次還配管４１には、複数の空調機１０４をまとめた空調負荷で熱交換された後に還ヘッダ１０３へ戻る冷水温度を計測する温度センサ５１と、流量計５３とが設けられている。温度センサ４３，５１および流量計５３のそれぞれの計測値は、リアルタイムコントローラへ出力される。   Between the second forward header 83 and the return header 103, the cold water secondary forward pipe 39 connecting the second forward header 83 and the air conditioner (AHU) 104, the air conditioner (AHU) 104 and the return header A cold water secondary return pipe 41 is provided to connect with 103. Here, the secondary cold water delivery pipe 39 is a secondary side of the cold water, and is a pipe for delivering cold water frozen by the heat source machine R from the second delivery header 83 to the air conditioner 104. The temperature sensor 43 which measures the water supply temperature to the air conditioning load which put together a plurality of air conditioners 104 is provided in the cold water secondary forward piping 39. Further, the cold water secondary return pipe 41 is a secondary side of the cold water, and is a pipe that sends cold water whose temperature has been increased by heat exchange with the air conditioner 104 from the air conditioner 104 to the return header 103. The cold water secondary return pipe 41 is provided with a temperature sensor 51 for measuring the temperature of the cold water returned to the return header 103 after heat exchange with an air conditioning load that combines a plurality of air conditioners 104, and a flow meter 53. The measured values of the temperature sensors 43 and 51 and the flow meter 53 are output to the real time controller.

このように、図１に示す熱源制御システム１００では、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、第２の往ヘッダ８３と、空調機（ＡＨＵ）１０４と、これらを接続する配管によって熱源の２次側が構成される。   As described above, in the heat source control system 100 illustrated in FIG. 1, the secondary header 102 is connected by the forward header 102, the return header 103, the second forward header 83, the air conditioner (AHU) 104, and the piping that connects them. The side is composed.

リアルタイムコントローラ１０５は、制御装置の一例であって、例えば、ハードを構成する主要な機器は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。リアルタイムコントローラ１０５は、プログラムの実行により熱源制御システム１００の動作を統括的に制御する。例えば、リアルタイムコントローラ１０５は、単独熱源ユニット１０１の稼働台数を変更する熱源の台数制御や、１次冷水の流量を調整する１次流量の変流量制御、冷却水量の変流量制御、冷却塔ファンの変風量制御、熱源の冷水出口温度の設定変更制御などを実行する。また、リアルタイムコントローラ１０５は、プログラムや各種のデータテーブルを記憶する記憶部１０７を有している。記憶部１０７は、例えば不揮発性の半導体メモリやハードディスクなどである。   The real-time controller 105 is an example of a control device, and, for example, a main device configuring hardware is a PLC (Programmable Logic Controller). The real time controller 105 centrally controls the operation of the heat source control system 100 by executing a program. For example, the real-time controller 105 controls the number of heat sources to change the number of operating single heat source units 101, controls the flow rate of primary water to adjust the flow rate of primary cold water, controls the flow rate of cooling water, controls the cooling tower fan Variable air volume control, setting change control of cold water outlet temperature of heat source, etc. are executed. The real-time controller 105 also has a storage unit 107 that stores programs and various data tables. The storage unit 107 is, for example, a non-volatile semiconductor memory or a hard disk.

（１次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例）
図２は、１次ポンプ方式の熱源制御システム１００Ａの構成例を示す。１次ポンプ方式は、熱源システムの冷水を搬送する冷水ポンプを冷水１次ポンプ１段だけとし、構成が単純であり、空調負荷側の冷水流量制御によって余剰をヘッダ間バイパスする方式なので空調負荷への冷水往き温度が基本的に安定するところが有利なシステムである。ところがヘッダ間バイパスに多流量が流れたり、冷水１次ポンプが冷水配管系の全揚程を受け持つため、省エネルギーとしての最適制御が難しいシステムでもある。
なお、図２の説明において、図１に示す熱源制御システムと同様の要素については、共通の符号を付して重複説明を省略する。 (Example of configuration of heat source control system of primary pump system)
FIG. 2 shows a configuration example of a primary pump type heat source control system 100A. In the primary pump system, the chilled water pump that transports the chilled water of the heat source system is only one stage of the chilled water primary pump, the configuration is simple, and surplus is bypassed between headers by the chilled water flow control on the air conditioning load side. It is an advantageous system that the cold water temperature of the water basically stabilizes. However, because a large flow rate flows in the header-to-header bypass and the cold water primary pump is responsible for the entire lift of the cold water piping system, it is also a system that is difficult to optimize control as energy saving.
In addition, in description of FIG. 2, about the element similar to the heat-source control system shown in FIG. 1, a common code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted.

１次ポンプ方式は、１次冷水ポンプのみで冷水を空調機（ＡＨＵ）まで循環させる配管方式である。図２に示す熱源制御システム１００Ａは、熱源の２次側において、図１に示す第２の往ヘッダ８３、２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂおよび管路８７がなく、往ヘッダ１０２に冷水２次往配管３９が接続されている。   The primary pump system is a piping system in which cold water is circulated to the air conditioner (AHU) only by the primary cold water pump. The heat source control system 100A shown in FIG. 2 does not have the second forward header 83, the secondary cold water pumps 85a and 85b, and the pipeline 87 shown in FIG. 1 on the secondary side of the heat source. The piping 39 is connected.

このように、図２に示す熱源制御システム１００Ａでは、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、空調機（ＡＨＵ）１０４と、これらを接続する配管によって熱源の２次側が構成される。   Thus, in the heat source control system 100A shown in FIG. 2, the secondary side of the heat source is configured by the forward header 102, the return header 103, the air conditioner (AHU) 104, and the pipe connecting these.

（熱源制御システムの制御の比較例）
次に、本発明の実施形態の比較例として、図３に示す熱源制御システムの制御例を説明する。 (Comparative example of control of heat source control system)
Next, as a comparative example of the embodiment of the present invention, a control example of the heat source control system shown in FIG. 3 will be described.

図３に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理は、リアルタイムコントローラ１０５とは異なる比較形態コンピュータによって実行される事前のシミュレーションでの処理を示している。また、図３に示すステップＳ１０４以降の処理は、図１または図２に示す熱源制御システムのリアルタイムコントローラ１０５と同じ場所に位置する比較形態コントローラで実行される処理である。   The processes in steps S101 to S103 illustrated in FIG. 3 indicate processes in a simulation in advance performed by a comparison type computer different from the real time controller 105. Moreover, the process after step S104 shown in FIG. 3 is a process performed with the comparison form controller located in the same place as the real time controller 105 of the heat-source control system shown in FIG. 1 or FIG.

まず、比較形態コンピュータは、事前のシミュレーションにより複合熱源の最適運転関数を生成する（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）。このシミュレーションでは、比較形態コンピュータは、各々の単独熱源ユニット１０１のうち熱源機１１のみを演算対象とし、熱源機１１の冷凍熱量Qc_Rを制御変数（つまり従属関数で求める最適制御値：従属変数）とする。   First, the comparative computer generates an optimal operation function of the complex heat source by preliminary simulation (steps S101 to S103). In this simulation, the comparative computer sets only the heat source unit 11 of the individual heat source units 101 as the calculation target, and calculates the amount of frozen heat Qc_R of the heat source unit 11 as a control variable (that is, optimal control value determined by dependent function: dependent variable) Do.

ステップＳ１０１では、比較形態コンピュータは、以下の式（１）により、複合熱源のエネルギー消費量を算出する。
Etotal=F(WB,Qc2,Qc_R[1-n]) ……(1)
ここで、「Etotal」は複合熱源のエネルギー消費を示す評価値であり、「F()」は、カッコ内に代入される条件に対して、複合熱源のエネルギー消費量（最適制御値）を返す関数（従属関数）である。また、「WB」は外気湿球温度を示す変数（独立変数）であり、「Qc2」は２次冷水の負荷熱量を示す変数（独立変数）であり、「Qc_R[ｉ]」は熱源機１１ｉでの冷凍熱量を示す変数である。なお、符号「ｉ」は、複合熱源を構成するいずれかの単独熱源ユニット（またはその要素）を指定する引数であって、本実施形態では１−ｎの範囲内で整数の値をとる。 In step S101, the comparative computer calculates the energy consumption of the combined heat source according to the following equation (1).
Etotal = F (WB, Qc2, Qc_R [1-n]) (1)
Here, "Etotal" is an evaluation value indicating energy consumption of the composite heat source, and "F ()" returns the energy consumption (optimal control value) of the composite heat source to the condition substituted in the parentheses. It is a function (dependent function). Also, “WB” is a variable (independent variable) indicating the outside air wet bulb temperature, “Qc2” is a variable (independent variable) indicating the heat load of the secondary cold water, and “Qc_R [i]” is the heat source machine 11i Is a variable indicating the amount of frozen heat in In addition, code "i" is an argument which designates any one independent heat source unit (or its element) which constitutes a compound heat source, and takes an integer value in the range of 1-n in this embodiment.

シミュレーションにおいて、比較形態コンピュータは、WBおよびQc2の値を拘束条件（つまり、独立変数）とし、評価値Etotalが最小値（最適値）をとるようなQc_R[1-n]の組み合わせを算出する。   In the simulation, the comparative computer sets the values of WB and Qc2 as constraint conditions (that is, independent variables), and calculates a combination of Qc_R [1-n] such that the evaluation value Etotal takes a minimum value (optimum value).

このシミュレーションにおいて、比較形態コンピュータは、拘束条件のQc2を０〜１００％の範囲で１％ずつ変化させて、評価値Etotalが最小値をとるQc_R[i]を算出する。このとき、稼働させる熱源機１１の台数は１台に限られない。但し、複数の熱源機１１を稼働させる場合の稼働順序は予め設定される。   In this simulation, the comparison type computer changes Qc2 of the constraint condition by 1% in the range of 0 to 100% to calculate Qc_R [i] in which the evaluation value Etotal takes a minimum value. At this time, the number of heat source machines 11 to be operated is not limited to one. However, the operation order in the case of operating a plurality of heat source units 11 is set in advance.

同様に、比較形態コンピュータは、拘束条件のＷＢを５パターン（例えば、夏季高温時、夏季低温時、中間期高温時、中間期低温時、冬季）設定し、評価値Etotalが最小値をとるQc_R[i]を算出する。このとき、稼働させる熱源機１１の台数は１台に限られない。但し、複数の熱源機１１を稼働させる場合の稼働順序は予め設定される。なお、WBのパターンを５パターンに制限する理由は、WBのパターン数を多くすると、事前シミュレーションの時間や演算量が膨大になるためである。   Similarly, the comparative computer sets five WB (for example, summer high temperature, summer low temperature, mid-period high temperature, mid-period low temperature, winter) when restraint conditions are set, and the evaluation value Etotal takes a minimum value Qc_R Calculate [i]. At this time, the number of heat source machines 11 to be operated is not limited to one. However, the operation order in the case of operating a plurality of heat source units 11 is set in advance. The reason for limiting the WB patterns to five is that when the number of WB patterns is increased, the amount of time and the amount of calculation for the pre-simulation become enormous.

ステップＳ１０２では、比較形態コンピュータは、WBの各パターンについて、拘束条件のQc2を変化させたときに、評価値Etotalが最小値をとるQc_R[i]（またはQc_R[1-n]の組み合わせ）を関数化し、式（２）に示す最適運転関数として出力する。
Qc_R[i]=Fop(Qc2) ……(2)
ここで、「Fop()」は、カッコ内に代入される条件に対して、シミュレーションに基づく最適解の値を返す関数（従属関数）である。 In step S102, the comparison type computer calculates Qc_R [i] (or a combination of Qc_R [1-n]) at which the evaluation value Etotal takes a minimum value when changing the constraint condition Qc2 for each WB pattern. It is functionalized and output as the optimal operation function shown in equation (2).
Qc_R [i] = Fop (Qc2) ... (2)
Here, “Fop ()” is a function (dependent function) that returns the value of the optimum solution based on simulation for the condition substituted in parentheses.

ステップＳ１０３では、上記の式（２）で得られる最適解は熱源機１１の生成冷凍熱量（Qc_R[i]）であることから、比較形態コンピュータは、式（３）により式（２）を制御目標値である冷水流量の形式に変換する。
Vc_R[i]=Qc_R[i]/Cpw・ρw・(Tc_in_R[i]-Tc_out_R[i])=Qc_R[i]/Cpw・ρw・ΔTc_R[i] …(3)
ここで、「Vc_R[i]」は、熱源機１１iに対応する冷水流量（つまり１次ポンプによる冷水流量）を示す変数である。「Cpw」は水の比熱を示す物理定数であり、「ρw」は水の密度を示す物理定数である。「Tc_in_R[i]」は、熱源機１１iの冷水入口温度を示す変数であり、「Tc_out_R[i]」は、熱源機１１iの冷水出口温度を示す変数である。「ΔTc_R[i]」は、熱源機１１iの冷水入口温度と冷水出口温度との温度差を示す変数である。 In step S103, since the optimal solution obtained by the above equation (2) is the heat generated by the heat source unit 11 (Qc_R [i]), the comparative computer controls the equation (2) by the equation (3). Convert to the target value cold water flow format.
Vc_R [i] = Qc_R [i] / Cpw ・ w (Tc_in_R [i] -Tc_out_R [i]) = Qc_R [i] / Cpw ・ w ・ ΔTc_R [i] (3)
Here, “Vc_R [i]” is a variable indicating the cold water flow rate (that is, the cold water flow rate by the primary pump) corresponding to the heat source machine 11i. “Cpw” is a physical constant indicating the specific heat of water, and “ρw” is a physical constant indicating the density of water. “Tc_in_R [i]” is a variable indicating the cold water inlet temperature of the heat source unit 11i, and “Tc_out_R [i]” is a variable indicating the cold water outlet temperature of the heat source unit 11i. “ΔTc_R [i]” is a variable indicating the temperature difference between the cold water inlet temperature and the cold water outlet temperature of the heat source machine 11i.

また、「Tc_in_R[i]」は、空調機１０４側（空調負荷側）の運転状況に応じて変化する冷水還温度（温度センサー５１）の値であり、事前のシミュレーションの段階では未知の値である。そのため、図３の例では、比較形態コンピュータは、シミュレーションにおいて、ΔTc_R[i]を固定値の５℃と仮定して計算式に組み込むものとする。   Also, “Tc_in_R [i]” is a value of the cold water return temperature (temperature sensor 51) that changes according to the operating condition on the air conditioner 104 side (air conditioning load side), and it is an unknown value at the preliminary simulation stage. is there. Therefore, in the example of FIG. 3, the comparison type computer is assumed to incorporate ΔTc_R [i] into the formula, assuming that ΔTc_R [i] is a fixed value of 5 ° C.

上記の処理により、式（３）の関係を用いて式（２）を変形することで、比較形態コンピュータは、WBのパターン別にそれぞれ式（４）に示す各熱源機の最適冷水流量を求める最適運転関数を得ることができる。すなわち、図３の例では、事前のシミュレーションによりWBに応じた５パターン分の最適運転関数が生成される。
Vc_R[i]=Fop(Qc2) ……(4)
なお、上記の処理で求めたパターン毎の最適運転関数は、比較形態コントローラの記憶部に格納されることとなる。 By modifying the equation (2) using the relationship of the equation (3) by the above process, the computer of the comparative example is an optimum to obtain the optimal chilled water flow rate of each heat source unit shown in the equation (4) for each WB pattern. The driving function can be obtained. That is, in the example of FIG. 3, the optimum operation function for five patterns corresponding to WB is generated by the preliminary simulation.
Vc_R [i] = Fop (Qc2) (4)
In addition, the optimal operation function for every pattern calculated | required by said process will be stored in the memory | storage part of a comparison form controller.

ステップＳ１０４では、熱源制御システム１００の比較形態コントローラは、記憶部に格納された複数のパターンの最適運転関数のうちから、制御に使用する最適運転関数を選択する。   In step S104, the comparison form controller of the heat source control system 100 selects an optimal operation function to be used for control from among the optimal operation functions of the plurality of patterns stored in the storage unit.

例えば、比較形態コントローラは、内部のタイマ（不図示）から月日の情報を取得し、取得した月日に対応付けされた最適運転関数を選択する。一例として、比較形態コントローラは、実際の外気湿球温度に拘わらず、８月であれば夏季高温時の最適運転関数を選択し、１２月であれば冬季の最適運転関数を選択する。   For example, the comparison type controller acquires month and day information from an internal timer (not shown), and selects an optimal operation function associated with the acquired month and day. As an example, the comparison type controller selects the optimum operating function at high temperature in summer in August, and selects the optimum operating function in winter in December, regardless of the actual outside air wet bulb temperature.

ステップＳ１０５では、比較形態コントローラは、ステップＳ１０４で選択された最適運転関数に、２次冷水の負荷熱量（Qc2）の計測値を代入することで、１次冷水ポンプ１２の冷水流量の制御目標値を算出する。そして、比較形態コントローラは、算出された制御目標値に基づいて、熱源制御システム１００の１次冷水ポンプ１２を制御する。以上で、図３に示す比較例の説明を終了する。   In step S105, the comparison mode controller substitutes the measured value of the heat load (Qc2) of the secondary cold water into the optimum operating function selected in step S104, to thereby control the cold water flow of the primary cold water pump 12 Calculate Then, the comparison form controller controls the primary cold water pump 12 of the heat source control system 100 based on the calculated control target value. This is the end of the description of the comparative example shown in FIG.

（実施形態の熱源制御システムの制御例）
次に、本発明の実施形態として、図４に示す熱源制御システムの制御例を説明する。図４に示す熱源制御システムの制御例では、事前のシミュレーション時とリアルタイム制御時とでそれぞれ最適化を行うことで、４つの制御目標値を同時に求めることが可能であるとともに、リアルタイム制御時の計算量を大幅に削減しつつ、精度の高い計算を可能としている。 (Control Example of Heat Source Control System of Embodiment)
Next, as an embodiment of the present invention, a control example of the heat source control system shown in FIG. 4 will be described. In the control example of the heat source control system shown in FIG. 4, it is possible to simultaneously obtain four control target values by performing optimization in advance in simulation and in real time control, respectively, and calculating in real time control It enables highly accurate calculations while drastically reducing the amount.

図４に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理は、リアルタイムコントローラ１０５とは異なるコンピュータによって実行される事前のシミュレーションでの処理である。   The processes in steps S201 to S205 shown in FIG. 4 are processes in a simulation in advance executed by a computer different from the real time controller 105.

ここで、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の事前シミュレーションでは、各単独熱源ユニット１０１につき、熱源機１１、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４の３つの機器の消費エネルギーを最小化して動力の最適値にする最適化計算をそれぞれ行っている。この最適化計算では、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を拘束条件（独立変数）とし、冷却水量と冷却塔ファン風量を制御変数（従属変数）として、拘束条件を固定した状態で、制御変数を演算する途上の多種の状態値について、状態値の一部を仮固定し残り一部を変化させて繰返し計算し、その後順次仮固定分を変化させ繰返し計算を行うことで、制御変数（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）の組み合わせである最適解を算出している。そして、事前シミュレーションでは、拘束条件を実用的な範囲の様々なパターンで変化させて、上記の最適化計算を各パターンで行っている。そして、その計算結果をまとめることで、「３つの機器の最小消費エネルギーを求める関数」、「冷却水流量の最適運転関数」、「冷却塔風量の最適運転関数」の３種類の関数をそれぞれ生成する。   Here, in the pre-simulation in steps S201 to S205, for each single heat source unit 101, the energy consumption of the three devices of the heat source machine 11, the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 is minimized to optimize the motive power. The optimization calculation to make is done respectively. In this optimization calculation, with WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] as constraint conditions (independent variables), and with the cooling water volume and cooling tower fan air volume as control variables (dependent variables), the constraint conditions are fixed, For various state values in the process of calculating the control variable, a part of the state value is temporarily fixed, the remaining part is changed, the calculation is repeated, and then the temporary fixed part is changed sequentially and the calculation is repeatedly performed. The optimal solution which is a combination of (Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) is calculated. Then, in the preliminary simulation, the constraint conditions are changed in various patterns in a practical range, and the above optimization calculation is performed in each pattern. Then, by putting together the calculation results, three types of functions are generated: "function for obtaining the minimum energy consumption of three devices", "optimal operation function of cooling water flow rate", and "optimal operation function of cooling tower air volume" Do.

以下、図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理の内容を詳細に説明する。   The contents of the process of steps S201 to S205 in FIG. 4 will be described in detail below.

ステップＳ２０１では、コンピュータは、以下の式（５）により、各々の単独熱源ユニット１０１について、単独熱源ユニット１０１内の熱源機１１、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４のエネルギー消費量の最適化を行う。この式（５）は、単独熱源ユニットごとに生成される式であって、拘束条件（WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]）および制御変数（Vcd_CDP[i],Vg_CT[i]）の入力に対して、熱源機、冷却塔、冷却水ポンプの消費エネルギーを出力する式を最適化問題の形とし方程式を解き戻す形にまとめたものである。
E_RCDPCT[i]=FE_RCDPCT[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i],Vcd_CDP[i],Vg_CT[i]) ……(5)
ここで、「E_RCDPCT[i]」は、単独熱源ユニット１０１iに含まれる熱源機１１i、冷却塔１３iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４iの３つの機器のエネルギー消費量を示す評価値である。「FE_RCDPCT[i]()」は、カッコ内に代入される条件に対して、熱源機１１i、冷却塔１３iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４iの３つの機器のエネルギー消費量を返す関数である。また、「Vcd_CDP[i]」は冷却水ポンプ１４iの冷却水流量を示す変数であり、冷却水による処理熱量Qcd＝冷却塔入口温度と冷却塔出口温度の差分（冷却水ΔT）×冷却水流量の関係は自明であり、前記冷却水ポンプ１４iの冷却水流量を示す変数を、冷却水ΔT想定値で代替する場合もある。「Vg_CT[i]」は冷却塔１３iの冷却塔ファンの風量を示す変数であり、冷却塔での冷却水冷却塔出口温度の設定値に近づくべく制御する対象は冷却塔ファンの風量であり、冷却塔ファン風量の多少と、冷却塔出口温度設定値への近づき度合いの多少とは相関があることは自明であり、前記冷却塔ファンの風量を示す変数を、冷却塔出口温度設定値で代替する場合もある。 In step S201, the computer uses the energy consumption of the heat source unit 11 in the single heat source unit 101, the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 for each single heat source unit 101 according to the following equation (5). Do optimization. This equation (5) is an equation generated for each single heat source unit, and is one of the constraint condition (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) and the control variable (Vcd_CDP [i], Vg_CT [i]). The equation that outputs the energy consumption of the heat source unit, the cooling tower, and the cooling water pump for the input is summarized in the form of an optimization problem and the equation is solved.
E_RCDPCT [i] = FE_RCDPCT [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i], Vcd_CDP [i], Vg_CT [i]) (5)
Here, “E_RCDPCT [i]” is an evaluation value indicating the energy consumption of three devices, the heat source unit 11i included in the single heat source unit 101i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i. “F E_RCDPCT [i] ()” is a function that returns the energy consumption of the three devices, the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i, for the conditions substituted in parentheses. is there. Further, “Vcd_CDP [i]” is a variable indicating the cooling water flow rate of the cooling water pump 14i, and the quantity of heat treated by the cooling water Qcd = difference between cooling tower inlet temperature and cooling tower outlet temperature (cooling water ΔT) × cooling water flow rate The relationship of is obvious, and the variable indicating the cooling water flow rate of the cooling water pump 14i may be replaced with the cooling water ΔT assumed value. “Vg_CT [i]” is a variable indicating the air volume of the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the object to be controlled to approach the set value of the cooling water cooling tower outlet temperature in the cooling tower is the air volume of the cooling tower fan, It is obvious that there is a correlation between the cooling tower fan air volume and the degree of approach to the cooling tower outlet temperature setting value, and a variable indicating the cooling tower fan air volume is replaced with the cooling tower outlet temperature setting value There is also a case.

つまり、事前のシミュレーションにおいて、ステップＳ２０１でのコンピュータは、WB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の値を拘束条件とし、評価値E_RCDPCT[i]が最小値（最適値）をとる制御変数（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）の組み合わせを最適解として算出する最適化演算を行う。   That is, in the simulation in advance, the computer in step S201 takes the values of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] as the constraint condition, and the control variable in which the evaluation value E_RCDPCT [i] takes the minimum value (optimum value) ( An optimization operation is performed to calculate a combination of Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) as an optimal solution.

具体的には、ステップＳ２０１でのコンピュータは、以下の手法により、３つの拘束条件を組み合わせて得られる全てのパターンについて最適化演算を行う。   Specifically, the computer in step S201 performs optimization operation on all patterns obtained by combining the three constraints by the following method.

一例として、拘束条件のうちのWBは、２〜２７℃の範囲において５℃刻みで変化して６通りの値をとるものとする。また、拘束条件のうちのQc_R[i]は、１０〜１００％の範囲において１０％刻みで変化して１０通りの値をとるものとする。また、拘束条件のうちのTc_out_R[i]は、７〜１２℃の範囲において０．５℃刻みで変化して１１通りの値をとるものとする。このとき、３つの拘束条件の組み合わせは、６６０種類（６×１０×１１）のパターンとなる。   As one example, WB in the constraint conditions changes in 5 ° C. increments in the range of 2 to 27 ° C. to take six values. Further, Qc_R [i] of the constraint conditions changes in 10% steps in a range of 10 to 100% and takes ten values. Further, Tc_out_R [i] in the constraint conditions changes in steps of 0.5 ° C. in the range of 7 to 12 ° C., and takes 11 values. At this time, a combination of three constraint conditions results in 660 types of patterns (6 × 10 × 11).

そして、コンピュータは任意の拘束条件の組み合わせを１種類選択し、選択された拘束条件の組み合わせの下で、式（５）による評価値E_RCDPCT[i]が最小値（最適値）をとる制御変数の組み合わせ（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）を最適解として算出する。この評価値E_RCDPCT[i]の算出のときには、コンピュータは、Vcd_CDP[i]を０〜１００％の範囲において１０％刻みで変化させ、Vg_CT[i]を０〜１００％の範囲において１０％刻みで変化させるものとする。この最適化演算により、選択された１種類の拘束条件の組み合わせに対しては、最適解となる制御変数の組み合わせ（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）が１つ算出される。   Then, the computer selects one arbitrary combination of constraints, and under the combination of selected constraints, the control value of the evaluation value E_RCDPCT [i] according to equation (5) takes a minimum value (optimum value). The combination (Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) is calculated as the optimal solution. At the time of calculation of this evaluation value E_RCDPCT [i], the computer changes Vcd_CDP [i] in steps of 10% in the range of 0 to 100%, and in steps of 10% in the range of 0 to 100% of Vg_CT [i]. It shall be changed. By this optimization operation, one combination of control variables (Vcd_CDP [i] and Vg_CT [i]) as an optimal solution is calculated for the selected combination of one type of constraint condition.

次に、コンピュータは、拘束条件の組み合わせを変化させて、６６０種類の全てのパターンについて上記と同様の最適化演算を実行する。これにより、コンピュータは、拘束条件の組み合わせと、その条件で最適解となる制御変数の組み合わせとの対応関係の情報を、６６０種類の全てのパターン分取得する。   Next, the computer changes the combination of constraint conditions and performs the same optimization operation as described above for all 660 types of patterns. As a result, the computer acquires information on the correspondence between the combination of the constraint conditions and the combination of the control variables that is the optimum solution under that condition for all the 660 types of patterns.

ステップＳ２０２では、コンピュータは、ステップＳ２０１でのWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「熱源機１１i、冷却塔１３iおよび冷却水ポンプ１４iの最小消費エネルギーの算出関数」を生成する。この「熱源機１１i、冷却塔１３iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４iの最小消費エネルギーの算出関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。   In step S202, based on the calculation result of the optimum solution in the combination of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] in step S201, the computer executes “minimum consumption of heat source machine 11i, cooling tower 13i and cooling water pump 14i Generate a calculation function of energy. The “calculation function of the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i” is generated for each single heat source unit.

例えば、コンピュータは、ステップＳ２０１での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の３つの変数から、熱源機１１i、冷却塔１３iおよび冷却水ポンプ１４iの最小消費エネルギーを求めるための式（６）に示す関数を生成する。
E_RCDPCT_min[i]=FE_RCDPCT_min[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(6)
ここで、「E_RCDPCT_min[i]」は、熱源機１１i、冷却塔１３iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４iの最小消費エネルギーを示す変数であり、「FE_RCDPCT_min[i]()」は、シミュレーションの結果に基づいて、カッコ内に代入される変数に対して、熱源機１１i、冷却塔１３iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４iの最小消費エネルギーを返す関数である。 For example, the computer determines the minimum consumption of the heat source machine 11i, the cooling tower 13i and the cooling water pump 14i from the three variables WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] based on the calculation result of the optimum solution in step S201. The function shown in equation (6) for determining energy is generated.
E_RCDPCT_min [i] = FE_RCDPCT_min [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) ... (6)
Here, “E_RCDPCT_min [i]” is a variable indicating the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i, and “ FE_RCDPCT_min [i] ()” is a simulation Based on the result, it is a function that returns the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i with respect to the variables substituted in the parentheses.

また、ステップＳ２０２で生成される「熱源機１１i、冷却塔１３iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４iの最小消費エネルギーの算出関数」は第１の情報の一例である。ステップＳ２０１で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する３つの機器の最小消費エネルギーも求められている。これを利用して、第１の情報の関数は、３つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの最小消費エネルギーを示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。第１の情報のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ１０５の記憶部１０７に格納されることとなる。   The “calculation function of the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i, and the cooling water pump 14i” generated in step S202 is an example of the first information. As described in step S201, the optimization calculation in the preliminary simulation is performed on each pattern of the combination of constraint conditions, and the minimum energy consumption of the three devices corresponding to each pattern is also determined. Using this, the function of the first information is generated in the form of a data table in which the input of the three constraint condition patterns and the output value indicating the minimum energy consumption in the pattern are associated. The data table of the first information is stored in the storage unit 107 of the real time controller 105.

ステップＳ２０３では、コンピュータは、ステップＳ２０１でのWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「冷却水ポンプ１４iの最適運転関数」を生成する。この「冷却水ポンプ１４iの最適運転関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。   In step S203, the computer generates an "optimal operation function of the cooling water pump 14i" based on the calculation result of the optimum solution in the combination of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] in step S201. The “optimal operation function of the cooling water pump 14i” is generated for each single heat source unit.

例えば、コンピュータは、ステップＳ２０１での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の３つの変数から、冷却水ポンプ１４iの冷却水流量を求めるための式（７）に示す関数を生成する。
Vcd_CDP[i]=FVcd_CDP[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(7)
ここで、「FVcd_CDP[i]()」は、ステップＳ２０１での最適解の算出結果に基づいて、カッコ内に代入される条件に対して、冷却水ポンプ１４iの冷却水流量を返す関数である。 For example, based on the calculation result of the optimal solution in step S201, the computer calculates the coolant flow rate of the coolant pump 14i from the three variables WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] (7 Generate the function shown in).
Vcd_CDP [i] = F Vcd_CDP [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) ... (7)
Here, “F Vcd_CDP [i] ()” is a function that returns the cooling water flow rate of the cooling water pump 14i to the condition substituted in parentheses based on the calculation result of the optimum solution in step S201. is there.

また、ステップＳ２０３で生成される「冷却水ポンプ１４iの最適運転関数」は第２の情報の一例である。ステップＳ２０１で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する最適解の冷却水流量も求められている。これを利用して、第２の情報の関数は、３つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの冷却水流量を示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。第２の情報のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ１０５の記憶部１０７に格納されることとなる。   The “optimal operation function of the cooling water pump 14i” generated in step S203 is an example of the second information. As described in step S201, the optimization calculation in the preliminary simulation is performed on each pattern of the combination of constraint conditions, and the cooling water flow rate of the optimum solution corresponding to each pattern is also determined. Using this, the function of the second information is generated in the form of a data table in which the input of the three constraint condition patterns and the output value indicating the coolant flow rate in that pattern are associated. The data table of the second information is stored in the storage unit 107 of the real time controller 105.

ステップＳ２０４では、コンピュータは、ステップＳ２０１でのWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「冷却塔１３iの最適運転関数」を生成する。この「冷却塔１３iの最適運転関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。   In step S204, the computer generates an "optimal operation function of the cooling tower 13i" based on the calculation result of the optimum solution in the combination of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] in step S201. The "optimal operation function of the cooling tower 13i" is generated for each single heat source unit.

例えば、コンピュータは、ステップＳ２０１での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の３つの変数から、冷却塔１３iの冷却塔ファンの風量を求めるための式（８）に示す関数を生成する。
Vg_CT[i]=FVg_CT[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(8)
ここで、「FVg_CT[i]()」は、ステップＳ２０１での最適解の算出結果に基づいて、カッコ内に代入される条件に対して、冷却塔１３iの冷却塔ファンの風量を返す関数である。 For example, the computer obtains an air volume of the cooling tower fan of the cooling tower 13i from the three variables WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] based on the calculation result of the optimal solution in step S201 ((1) Generate the function shown in 8).
Vg_CT [i] = F Vg_CT [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) (8)
Here, “F Vg_CT [i] ()” is a function that returns the air volume of the cooling tower fan of the cooling tower 13i to the condition substituted in parentheses based on the calculation result of the optimal solution in step S201. It is.

また、ステップＳ２０３で生成される「冷却塔１３iの最適運転関数」は第３の情報の一例である。ステップＳ２０１で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する最適解の冷却塔の風量も求められている。これを利用して、第３の情報の関数は、３つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの冷却塔ファンの風量を示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。第３の情報のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ１０５の記憶部１０７に格納されることとなる。   The “optimal operation function of the cooling tower 13i” generated in step S203 is an example of the third information. As described in step S201, the optimization calculation in the preliminary simulation is performed on each pattern of the combination of the constraint conditions, and the air volume of the cooling tower of the optimum solution corresponding to each pattern is also determined. Using this, the third information function is generated in the form of a data table in which the input of the three constraint condition patterns and the output value indicating the air volume of the cooling tower fan in that pattern are associated. Ru. The data table of the third information is stored in the storage unit 107 of the real time controller 105.

なお、第１の情報から第３の情報のデータテーブルは、Ｓ２０１の最適化演算の結果に基づいて同時に決定される。また、Ｓ２０２〜Ｓ２０４で生成される第１の情報から第３の情報のデータテーブルでは、WB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の各変数の刻みが離散的であり、データテーブル上では限られたWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]のパターンについてのみ出力値の情報が保持されている。そのため、後述のリアルタイム制御時に、データテーブル上で変数の刻みがない箇所に対応する最小消費エネルギーの情報が必要となる場合、リアルタイムコントローラ１０５は、データテーブルの出力値を用いて公知の３次元線形補間をすることで、所望の変数に対応する出力値を求めることとなる。   Note that the data tables of the first information to the third information are simultaneously determined based on the result of the optimization calculation in S201. Also, in the data tables of the first to third information generated in S202 to S204, the division of each variable of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] is discrete, and is limited on the data table. The output value information is held only for the patterns of WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i]. Therefore, when information on the minimum energy consumption corresponding to a place where there is no division of a variable on the data table is required at the time of real-time control described later, the real-time controller 105 uses known output values of the data table to obtain known three-dimensional linear By performing interpolation, an output value corresponding to a desired variable is obtained.

ステップＳ２０５において、コンピュータは、全ての単独熱源ユニット１０１についてステップＳ２０２〜Ｓ２０４の各関数が生成されたか否かを判定する。全ての単独熱源ユニット１０１についてステップＳ２０２〜Ｓ２０４の各関数が生成された場合（ＹＥＳ）には、コンピュータは事前のシミュレーションの処理を終了する。一方、いずれかの単独熱源ユニット１０１についてステップＳ２０２〜Ｓ２０４の各関数が生成されていない場合（ＮＯ）には、ステップＳ２０１に戻って、コンピュータは上記の処理を繰り返す。ステップＳ２０１からＳ２０５のループにより、シミュレーションのときには、単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）についてそれぞれステップＳ２０２〜Ｓ２０４の各関数が生成されることとなる。   In step S205, the computer determines whether or not the functions of steps S202 to S204 have been generated for all the single heat source units 101. If the functions of steps S202 to S204 have been generated for all the single heat source units 101 (YES), the computer ends the simulation processing in advance. On the other hand, when the functions of steps S202 to S204 are not generated for any single heat source unit 101 (NO), the process returns to step S201, and the computer repeats the above process. In the case of simulation, each function of steps S202 to S204 is generated for the single heat source units 101 (1) to 101 (n) by the loop of steps S201 to S205.

そして、図４に示す制御例のステップＳ２０６以降の処理は、図１または図２に示す熱源制御システム１００のリアルタイムコントローラ１０５で実行されるリアルタイム制御時の処理である。   And the process after step S206 of the control example shown in FIG. 4 is a process at the time of the real time control performed by the real time controller 105 of the heat source control system 100 shown in FIG. 1 or FIG.

熱源制御システム１００のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ１０５は、上記の第１の情報を用いて、複合熱源のシステム全体の消費エネルギーを最適化問題の式の形にする。そして、リアルタイムコントローラ１０５は、WB,Vc2,Tcr2を拘束条件、Vc_R[1-n],Tc_out_R[1-n]を制御変数として複合熱源の消費エネルギーが最小となるように最適化を行い、冷水流量と冷水出口温度を最適解として制御目標値とする演算を行う。リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値ではなくリアルタイムの計測値と運転状態の情報を用いることで、リアルタイムコントローラ１０５は、冷凍熱量を冷凍機冷水で入口温度差を一定と仮定して制御変数とする場合より、冷凍熱量としての温度と流量をそれぞれ制御変数にした精度の高い最適化を行うことができる。そして、ステップＳ２０１でのコンピュータは拘束条件のうち外気湿球温度WBを２〜２７℃の範囲で５℃刻み変化の６通りの値だけを実行しているが、リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値である６通りの値ではなくリアルタイムの外気湿球温度計測値を代入するので精度の高い最適化を行うことができる。   In real-time control of the heat source control system 100, the real-time controller 105 uses the above first information to convert the energy consumption of the entire complex heat source system into a formula of an optimization problem. Then, the real-time controller 105 optimizes WB, Vc2, Tcr2 as a constraint condition, Vc_R [1-n], Tc_out_R [1-n] as a control variable so that the energy consumption of the composite heat source is minimized, and cold water Calculation is performed with the flow rate and the chilled water outlet temperature as the optimal solution and the control target value. The real-time controller 105 controls the amount of frozen heat by assuming that the inlet temperature difference is constant between the chiller and the chiller by using real-time measured values and information on the operating state instead of pre-estimated values for calculation input during real-time control In the case of using as variables, it is possible to perform high-precision optimization in which the temperature and the flow rate as the amount of frozen heat are used as control variables. Then, the computer in step S201 executes only six values of 5 ° C. change in the range of 2 to 27 ° C. of the outside air wet bulb temperature WB among the restraint conditions, but for calculation input at the time of real time control Since the real-time outdoor air / wet bulb temperature measurement value is substituted instead of the six types of pre-estimated values, optimization with high accuracy can be performed.

つまり、事前シミュレーションを行うコンピュータでは、拘束条件のうち外気湿球温度WBを、例えば、２〜２７℃の範囲で５℃刻み変化の６通りの値だけを実行してデータテーブル関数を作成しているが、リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値である６通りの値ではなくリアルタイムの外気湿球温度計測値を代入するので精度の高い最適化を行うことができる。   That is, in the computer that performs the preliminary simulation, the outside air wet bulb temperature WB is executed among the restraint conditions, for example, by executing only six values of 5 ° C. change in the range of 2 to 27 ° C. to create the data table function However, since the real-time outdoor air / wet bulb temperature measurement value is substituted for the calculation input during real-time control instead of the six pre-estimated values, highly accurate optimization can be performed.

また、熱源制御システム１００のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ１０５は、上記の第２の情報を用いて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を関数の入力として冷却水流量の最適運転関数から冷却水流量の制御目標値を求める演算を行う。同様に、熱源制御システム１００のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ１０５は、上記の第３の情報を用いて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を関数の入力として冷却塔風量の最適運転関数から冷却塔風量の制御目標値を求める演算を行う。   Further, in real time control of the heat source control system 100, the real time controller 105 uses WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] as an input of the function from the optimum operation function of the coolant flow rate using the above second information. An operation is performed to obtain a control target value of the coolant flow rate. Similarly, in real-time control of the heat source control system 100, the real-time controller 105 uses WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i] as an input of functions using the third information described above as the optimal operation function of the cooling tower air volume. To calculate the control target value of the cooling tower air volume.

これらの処理によって、リアルタイムコントローラ１０５は、リアルタイム制御時に４つの制御目標値（冷水流量、冷凍機冷水出口温度、冷却水流量、冷却塔風量）を同時に算出することができる。なお、リアルタイム制御時には、例えば５〜２０分程度の周期で４つの制御目標値を算出する動作を実行する。   By these processes, the real time controller 105 can simultaneously calculate four control target values (cold water flow rate, refrigerator cold water outlet temperature, cooling water flow rate, cooling tower air volume) during real time control. In real-time control, for example, an operation of calculating four control target values is performed in a cycle of about 5 to 20 minutes.

以下、図４のステップＳ２０６以降の処理の内容を詳細に説明する。   The contents of the process after step S206 in FIG. 4 will be described in detail below.

ステップＳ２０６では、熱源制御システム１００のリアルタイムコントローラ１０５は、以下の式（９）により、複合熱源のエネルギー消費量の最適化を行う。
Etotal=Σ{FE_RCDPCT_min[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i])+FE_CP[i](Vc_R[i])}
=FEtotal(WB,Vc2,Tcr2,Vc_R[1-n],Tc_out_R[1-n]) ……(9)
ここで、「FE_CP[i]」は、カッコ内に代入される条件に対して、ハードとしてのポンプの実際の流量と動力との性能曲線から得られる関係から求めた、１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーを返す関数である。「FEtotal()」は、カッコ内に代入される条件に対して、複合熱源のエネルギー消費量を返す関数である。「Vc2」は、２次冷水流量を示す変数であり、「Tcr2」は２次冷水還温度を示す変数である。 In step S206, the real-time controller 105 of the heat source control system 100 optimizes the energy consumption of the combined heat source according to the following equation (9).
Etotal = Σ {F E_RCDPCT_min [i] (WB, Qc_R [i], Tc_out_R [i]) + F E_CP [i] (Vc_R [i])}
= F Etotal (WB, Vc2, Tcr2, Vc_R [1-n], Tc_out_R [1-n]) (9)
Here, “F E — CP [i] ” is the primary chilled water pump 12 obtained from the relationship obtained from the performance curve of the actual flow rate and power of the pump as the hardware with respect to the conditions substituted in parentheses. Is a function that returns the energy consumption of “F Etotal ()” is a function that returns the energy consumption of the complex heat source to the condition substituted in parentheses. "Vc2" is a variable that indicates the secondary chilled water flow rate, and "Tcr2" is a variable that indicates the secondary chilled water return temperature.

なお、ステップＳ２０６において、リアルタイムコントローラ１０５は、拘束条件のWB,Vc2およびTcr2にはセンサの計測値を代入し、評価値Etotalが最適値となる制御変数Vc_R[1-n]およびTc_out_R[1-n]の組み合わせをリアルタイムで求める。   In step S206, the real-time controller 105 substitutes the measurement values of the sensor for the constraint conditions WB, Vc2 and Tcr2, and the control variables Vc_R [1-n] and Tc_out_R [1--for which the evaluation value Etotal becomes the optimum value. Find the combination of n] in real time.

各々の単独熱源ユニット１０１iでのエネルギー消費量を求める式は、熱源機１１i、冷却塔１３iの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４iの最小消費エネルギーを求める式（第１の式）である上記の式（６）と、１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーとを求める式（第２の式）を合計することで導くことができる（なお、各々の単独熱源ユニット１０１iでのエネルギー消費量を求める式を第３の式とも称する）。   The equation for obtaining the energy consumption in each single heat source unit 101i is the equation (first equation) for obtaining the minimum energy consumption of the heat source unit 11i, the cooling tower fan of the cooling tower 13i and the cooling water pump 14i. (6) and the energy consumption of the primary chilled water pump 12 can be derived by summing up (second equation) (note that the energy consumption of each single heat source unit 101i can be calculated by Also referred to as the third equation).

そして、複合熱源でのエネルギー消費量は、複合熱源のうちから稼働させる単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）の組み合わせを決定し、稼働させる単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）のエネルギー消費量を合計することで、式（９）の最上行のようにまとめることができる。この複合熱源でのエネルギー消費量は、整理すると式（９）の最下行のような最適化問題の形式で表すことができる。なお、式（９）の整理の過程は省略する。   And the energy consumption amount in the combined heat source determines the combination of the independent heat source units 101 (1) to 101 (n) to be operated out of the complex heat sources and operates the independent heat source units 101 (1) to 101 (n) The sum of the energy consumptions of can be summarized as in the top row of equation (9). The energy consumption of this combined heat source can be summarized and expressed in the form of an optimization problem as shown in the bottom line of equation (9). Note that the process of organizing equation (9) is omitted.

上記の考えに基づいて式（９）を導出し、複合熱源の全ての機器での消費エネルギーの合計値が最小値となるように式（９）に基づく最適化計算を行うと、リアルタイムコントローラ１０５は、最適解として熱源機１１（１）〜１１（ｎ）に対応する冷水流量と冷水出口温度とをそれぞれ得ることができる。   If the equation (9) is derived based on the above idea, and the optimization calculation based on the equation (9) is performed so that the total value of the energy consumption in all the devices of the complex heat source becomes the minimum value, the real time controller 105 The cold water flow rate and the cold water outlet temperature corresponding to the heat source machines 11 (1) to 11 (n) can be obtained as the optimum solution.

例えば、リアルタイムコントローラ１０５は、拘束条件がWB,Vc2およびTcr2のときに、評価値Etotalが最小値（最適値）となる制御変数Vc_R[1-n]およびTc_out_R[1-n]の組み合わせを求める。リアルタイム制御時の最適化演算では、式の入力となる拘束条件は、リアルタイム制御時の状況に応じて一意に決定されている。つまり、リアルタイムコントローラ１０５は、拘束条件のWB,Vc2およびTcr2にはセンサの計測値を代入し、評価値Etotalが最適値となる制御変数Vc_R[1-n]およびTc_out_R[1-n]の組み合わせをリアルタイムで求める。なお、上記の演算のときに点検や故障等により稼働していない熱源機１１iについては、Vc_R[i]=0として最適化演算を行えばよい。この操作が行えるため、リアルタイムの各冷凍機や各単独熱源の運転状態を使ってリアルタイムで最適計算ができ、冷凍機の運転台数および運転順序を予め想定した最適計算は不要となり、現在運転中の冷凍機だけでの最適な運転が演算処理が容易な形で可能となる。   For example, when the constraint conditions are WB, Vc2 and Tcr2, the real-time controller 105 obtains a combination of control variables Vc_R [1-n] and Tc_out_R [1-n] at which the evaluation value Etotal becomes the minimum value (optimum value). . In the optimization calculation at the time of real time control, the constraint condition as the input of the equation is uniquely determined according to the situation at the time of real time control. That is, the real-time controller 105 substitutes the measurement values of the sensor for the constraint conditions WB, Vc2 and Tcr2, and the combination of the control variables Vc_R [1-n] and Tc_out_R [1-n] which makes the evaluation value Etotal the optimal value. Seek in real time. In addition, what is necessary is just to perform optimization calculation as Vc_R [i] = 0 about the heat-source equipment 11i which is not operate | moving by a check, a failure, etc. at the time of said calculation. Since this operation can be performed, the optimal calculation can be performed in real time using the operating condition of each refrigerator and each individual heat source in real time, and the optimal calculation assuming in advance the number and operation order of the refrigerator is not required. Optimal operation with only the refrigerator becomes possible in the form of easy arithmetic processing.

このような最適化演算により、リアルタイムコントローラ１０５は、熱源機１１（１）〜１１（ｎ）に対応する冷水流量を一次冷水ポンプ１２の制御目標値（Vc_R[1-n]）とし、熱源機１１（１）〜１１（ｎ）に対応する冷水出口温度を熱源機１１（１）〜（ｎ）の制御目標値（Tc_out_R[1-n]）とする。   By such optimization calculation, the real-time controller 105 sets the chilled water flow rate corresponding to the heat source machines 11 (1) to 11 (n) to the control target value (Vc_R [1-n]) of the primary chilled water pump 12, Let the cold-water outlet temperature corresponding to 11 (1)-11 (n) be the control target value (Tc_out_R [1-n]) of heat-source equipment 11 (1)-(n).

ステップＳ２０７では、リアルタイムコントローラ１０５は、ステップＳ２０３で生成された「冷却水ポンプ１４iの最適運転関数」のデータテーブルを用いて、冷却水ポンプ１４の冷却水流量の制御目標値（Vcd_CDP[1-n]）を求める。このとき、リアルタイムコントローラ１０５は、関数入力となるWB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]にはセンサの計測値を代入し、制御目標値（Vcd_CDP[1-n]）をリアルタイムで求める。演算結果である「Vcd_CDP[i]」の実際量が冷却水流量である場合は、冷却水ポンプインバータ周波数に比例させ、「Vcd_CDP[i]」の実際量が冷却水ΔT想定値である場合は、「冷凍機の冷却水出口温度設定値＝冷凍機の冷却水入口温度計測値（冷凍機の運転不具合防止のため計測必要）＋冷却水ΔT想定値」とし、冷凍機の冷却水出口温度計測値が冷却水出口温度設定値になるように冷却水ポンプの変流量制御を行う。前者は計算ロジックそのものであるが熱媒の流量だけを管理し、温度場については直接制御していない。流量を管理しているので負荷に見合った流量は管理できる。後者のΔTを代表値に用いることで、冷凍機の凝縮器における冷却水出口温度が低下すると、蒸発器との圧力差が小さくなりすぎる場合があり、圧縮ガスの漏洩防止のための圧縮機周辺の金属筐体の隙間充填をかねた潤滑油の循環が滞り焼きつきの原因になるが、これを防止する働きをも、演算結果である「Vcd_CDP[i]」の実際量に持たせることができる。   In step S207, the real-time controller 105 uses the data table of the "optimal operation function of the cooling water pump 14i" generated in step S203 to control the control target value (Vcd_CDP [1-n) of the cooling water flow rate of the cooling water pump 14. Ask for). At this time, the real-time controller 105 substitutes the measurement value of the sensor for WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] which are function inputs, and obtains the control target value (Vcd_CDP [1-n]) in real time. If the actual amount of the calculation result “Vcd_CDP [i]” is the coolant flow rate, make it proportional to the cooling water pump inverter frequency, and if the actual amount of “Vcd_CDP [i]” is the cooling water ΔT assumed value , “Cooling water outlet temperature setting value of the refrigerator = Measured value of the cooling water inlet temperature of the refrigerator (must be measured to prevent malfunction of the refrigerator) + Expected value of the cooling water ΔT”, and measure the cooling water outlet temperature of the refrigerator Control the variable flow rate of the coolant pump so that the value becomes the coolant outlet temperature set value. The former is the calculation logic itself, but only the flow rate of the heat medium is controlled, and the temperature field is not directly controlled. Since the flow rate is managed, the flow rate can be managed according to the load. When the cooling water outlet temperature in the condenser of the refrigerator is lowered by using the latter ΔT as a representative value, the pressure difference with the evaporator may be too small, and the compressor periphery for preventing leakage of compressed gas may be used. The circulation of the lubricating oil which filled the gap of the metal case of the above causes the burn-in, but it can also have the function of preventing this in the actual amount of "Vcd_CDP [i]" which is the calculation result .

ここで、ステップＳ２０７で関数の入力となるQc_R[i]の値は、次の式（１０）から求める。
Qc_R[i]=Cpw・ρw・Vc_R[i]・(Tc_in_R[i]-Tc_out_R[i]) …(10)
ここで、式（１０）での「Vc_R[i]」および「Tc_out_R[i]」はいずれもステップＳ２０６での演算結果である。また、式（１０）での「Tc_in_R[i]」は計測値である。「Cpw」は水の比熱を示す物理定数であり、「ρw」は水の密度を示す物理定数である。 Here, the value of Qc_R [i], which is the input of the function in step S207, is obtained from the following equation (10).
Qc_R [i] = Cpw · ρw · Vc_R [i] · (Tc_in_R [i] −Tc_out_R [i]) (10)
Here, “Vc_R [i]” and “Tc_out_R [i]” in Expression (10) are both the calculation results in step S206. Moreover, "Tc_in_R [i]" in Formula (10) is a measured value. “Cpw” is a physical constant indicating the specific heat of water, and “ρw” is a physical constant indicating the density of water.

ステップＳ２０８では、リアルタイムコントローラ１０５は、ステップＳ２０４で生成された「冷却塔１３iの冷却塔ファンの最適運転関数」のデータテーブルを用いて、冷却塔１３の風量の制御目標値（Vg_CT[1-n]）を求める。このとき、リアルタイムコントローラは、関数入力となるWB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]にはセンサの計測値を代入し、制御目標値（Vg_CT[1-n]）をリアルタイムで求める。演算結果である「Vｇ_CT[i]」の実際量が冷却塔風量である場合は、冷却塔風量ファンインバータ周波数に比例させ、「Vg_CT[i]」の実際量が冷却塔出口温度設定値である場合は、冷却塔出口温度計測値が冷却塔出口温度設定値となるように冷却塔ファン変風量制御を行う。冷却塔出口設定値とは、冷凍機への冷却水入口温度設定値と同じになることが多く、冷凍機の凝縮器における冷却水入口温度が低下すると、蒸発器との圧力差が小さくなりすぎる場合があり、圧縮ガスの漏洩防止のための潤滑油の循環が滞り焼きつきの原因になったり、冷凍機の凝縮器における冷却水入口温度が上昇しすぎると、凝縮器が異常高圧になったりするが、これらを防止する働きをも、演算結果である「Vg_CT[i]」の実際量に持たせることができる。
なお、ステップＳ２０８においても、Qc_R[i]の算出方法はステップＳ２０７と同様である。 In step S208, the real-time controller 105 uses the data table of "the optimal operation function of the cooling tower fan of the cooling tower 13i" generated in step S204 to control the control target value (Vg_CT [1-n) of the air volume of the cooling tower 13. Ask for). At this time, the real-time controller substitutes the measurement values of the sensor into WB, Qc_R [i] and Tc_out_R [i] which are function inputs, and obtains the control target value (Vg_CT [1-n]) in real time. When the actual volume of the calculation result “Vg_CT [i]” is the cooling tower air volume, it is made proportional to the cooling tower air volume fan inverter frequency, and the actual volume of “Vg_CT [i]” is the cooling tower outlet temperature set value In this case, the cooling tower fan variable air volume control is performed so that the cooling tower outlet temperature measurement value becomes the cooling tower outlet temperature set value. The cooling tower outlet setting value is often the same as the cooling water inlet temperature setting value to the refrigerator, and when the cooling water inlet temperature in the condenser of the refrigerator decreases, the pressure difference with the evaporator becomes too small In some cases, the circulation of lubricating oil to prevent leakage of compressed gas may cause burn-in, or the condenser may have an abnormally high pressure if the cooling water inlet temperature in the condenser of the refrigerator rises too much. However, it is possible to have the actual quantity of "Vg_CT [i]" which is the operation result have the function of preventing these.
Also in step S208, the method of calculating Qc_R [i] is the same as in step S207.

このようにして、リアルタイム制御時には、リアルタイムコントローラ１０５は、算出された４つの制御目標値に基づいて、熱源制御システム１００の複合熱源に含まれる各要素を制御する。以上で、図４に示す制御例の説明を終了する。   Thus, at the time of real time control, the real time controller 105 controls each element included in the combined heat source of the heat source control system 100 based on the four control target values calculated. This is the end of the description of the control example shown in FIG.

以下、本実施形態の制御例での作用効果を述べる。   Hereinafter, the operation and effect in the control example of the present embodiment will be described.

まず、図４に示す本実施形態の制御では、単独熱源ユニット１０１の要素のうち、２次側の温度差ΔＴと冷水流量を考慮せずに熱量だけの問題となる熱源機１１、冷却塔１３および冷却水ポンプ１４の消費エネルギーの場合と、２次側の温度差ΔＴにより熱量から冷水流量を考慮する必要のある１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーの場合とを切り分けて考える。   First, in the control of the present embodiment shown in FIG. 4, among the elements of the single heat source unit 101, the heat source machine 11 and the cooling tower 13 have a problem of only heat quantity without considering the temperature difference ΔT on the secondary side and the cold water flow rate. And, the case of the consumption energy of the cooling water pump 14 and the case of the consumption energy of the primary cold water pump 12 in which it is necessary to consider the flow rate of the cold water from the amount of heat from the temperature difference ΔT on the secondary side are considered separately.

前者については事前のシミュレーションが可能であるため、リアルタイムの制御での演算負荷を軽減する観点からシミュレーションによる事前演算が好ましい。一方、後者については、２次側の運転状況に応じてΔＴの値が逐次変化し、事前のシミュレーションでの特定は非常に困難であるが、リアルタイムでの演算時には計測値を使用すれば足りるので、リアルタイム制御時にはその特定が容易である。   The former can be simulated in advance, so from the viewpoint of reducing the computational load in real-time control, it is preferable to pre-compute by simulation. On the other hand, for the latter, the value of ΔT changes sequentially according to the operation situation on the secondary side, and it is very difficult to identify in advance simulation, but it is sufficient to use measured values in real time operation. In real time control, its specification is easy.

前者については、事前のシミュレーションに基づいて「熱源機１１、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４の最小消費エネルギーの算出関数」、「冷却水ポンプ１４の最適運転関数」、「冷却塔１３の最適運転関数」のデータテーブルをそれぞれ生成する（Ｓ２０１〜Ｓ２０４）。そして、リアルタイムコントローラ１０５は、これらの関数のデータテーブルに計測値を入力することで熱源機１１、冷却塔１３および冷却水ポンプ１４の最小消費エネルギーや、制御目標値（Vcd_CDP[1-n],Vg_CT[1-n]）をそれぞれリアルタイムで求める（Ｓ２０６〜Ｓ２０８）。   Regarding the former, "calculation function of the minimum energy consumption of the heat source machine 11, the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14" based on the previous simulation, "the optimal operation function of the cooling water pump 14", "cooling tower Data tables of the "13 optimum operation functions" are respectively generated (S201 to S204). Then, the real-time controller 105 inputs the measured values to the data table of these functions, thereby minimizing the minimum energy consumption of the heat source unit 11, the cooling tower 13 and the cooling water pump 14, and the control target value (Vcd_CDP [1-n], Each of Vg_CT [1-n]) is obtained in real time (S206 to S208).

また、後者については事前のシミュレーションによるテーブル作成は行わずに、リアルタイムコントローラ１０５はリアルタイムの演算で１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーを求めている（Ｓ２０６）。そして、リアルタイムコントローラ１０５は、データテーブルで求めた熱源機１１、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４の最小消費エネルギーと、リアルタイムの演算で求めた１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーを合計して単独熱源ユニット１０１ごとにエネルギー消費量を求める式を生成している（Ｓ２０６）。これにより、本実施形態によれば、上記のように流量と温度とを分解して最適化計算を行うことで、事前のシミュレーションとリアルタイム制御時の演算量やデータテーブルのデータ量を抑制しつつ、従来よりも精度の高い制御目標値を算出する最適制御が可能となる。   Further, for the latter, the real time controller 105 obtains the consumed energy of the primary chilled water pump 12 by real time calculation without performing table creation by simulation in advance (S206). Then, the real-time controller 105 sums the minimum energy consumption of the heat source unit 11, the cooling tower fan of the cooling tower 13 and the cooling water pump 14 calculated by the data table, and the energy consumption of the primary cold water pump 12 calculated by real time calculation. Then, an equation for obtaining the energy consumption for each independent heat source unit 101 is generated (S206). Thus, according to the present embodiment, by performing the optimization calculation by decomposing the flow rate and the temperature as described above, the amount of calculation in the simulation and real time control in advance and the amount of data in the data table are suppressed. Optimal control can be performed to calculate a control target value with higher accuracy than in the past.

また、本実施形態では、外気湿球温度や冷凍機冷水の入口出口温度差ΔＴの算出に入口温度の計測値および出口温度の計測値や演算値を用いるので、これらのパラメータを固定値とする場合と比べて精度の高い制御目標値を算出する最適制御が可能となる。   Further, in this embodiment, since the measured values of the inlet temperature and the measured values and calculated values of the outlet temperature are used to calculate the outside air wet bulb temperature and the inlet / outlet temperature difference ΔT of the refrigerator cold water, these parameters are fixed values. Optimal control can be performed to calculate a control target value with higher accuracy than in the case.

さらに、図４に示す本実施形態の制御では、単独熱源ユニット１０１の最適化は事前のシミュレーションで部分的には行うものの、複合熱源全体としての最適化の計算はリアルタイムで実行している（Ｓ２０６）。そのため、リアルタイムコントローラ１０５は、演算時に稼働できない単独熱源ユニット１０１を除外して最適化を行うことができ、単独熱源ユニット１０１の稼働台数と稼働順序を自由に設定することが可能となる。また、複合熱源全体としての最適化の計算はリアルタイムで実行し、その結果による空調負荷への冷水供給温度を演算決定できるため、単独熱源ユニット１０１ごとの冷水出口温度をそれぞれの最小消費エネルギー基準で変更することが可能となる。つまり、それぞれの単独熱源の冷水出口温度とその冷水流量の合算で狙った空調負荷への冷水供給温度になるよう演算するのである。また、この演算が可能なため、リアルタイムでの空調負荷側の冷水供給温度と冷水還温度と冷水流量の各計測値から、単独熱源ユニット１０１ごとの冷水出口温度をそれぞれの最小消費エネルギー基準で変更することで、ヘッダ間バイパス流量も極小化しながらの最適制御が可能となる。   Furthermore, in the control of the present embodiment shown in FIG. 4, although optimization of the single heat source unit 101 is partially performed in advance in simulation, calculation of optimization as the entire combined heat source is executed in real time (S206 ). Therefore, the real-time controller 105 can perform optimization by excluding the independent heat source units 101 which can not operate at the time of calculation, and it becomes possible to freely set the number and operation order of the independent heat source units 101. In addition, since calculation of optimization as the entire combined heat source can be performed in real time, and the chilled water supply temperature to the air conditioning load as a result can be calculated and determined, the chilled water outlet temperature for each single heat source unit 101 can be calculated based on the minimum energy consumption It is possible to change. That is, calculation is performed so that the chilled water supply temperature to the air conditioning load targeted by the sum of the chilled water outlet temperature of each independent heat source and the chilled water flow rate is obtained. Moreover, since this calculation is possible, the chilled water outlet temperature for each single heat source unit 101 is changed based on the minimum consumption energy standards from the measured values of the chilled water supply temperature, chilled water return temperature and chilled water flow rate on the air conditioning load side in real time. By doing this, it is possible to optimize control while minimizing the inter-header bypass flow rate.

（実施形態の補足事項）
上記の実施形態の説明では、熱源の最適制御の一例として、熱源制御システムでのエネルギー消費量を最適化する計算例を説明した。しかし、本発明は、熱源制御システムにおいて、例えばＣＯ2の排出量やコストなどの他の指標が小さくなるように制御目標値を算出する最適制御の計算にも同様に適用できる。 (Supplementary matter of the embodiment)
In the above description of the embodiment, a calculation example for optimizing the energy consumption in the heat source control system has been described as an example of the optimal control of the heat source. However, the present invention can be similarly applied to the calculation of optimum control in which the control target value is calculated such that, in the heat source control system, other indicators such as the emission amount of CO 2 and the cost become smaller.

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。   The features and advantages of the embodiments will be apparent from the foregoing detailed description. This is intended that the scope of the claims extend to the features and advantages of the embodiment as described above without departing from the spirit and scope of the invention. Also, all modifications and variations should be readily apparent to those skilled in the art. Accordingly, there is no intention to limit the scope of the embodiments having the invention to those described above, and it is also possible to rely on appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments.

１１…冷凍機（熱源機Ｒ）、１２…１次冷水ポンプ、１３…冷却塔、１４…冷却水ポンプ、１００…熱源制御システム、１０１…単独熱源ユニット、１０２…往ヘッダ、１０３…還ヘッダ、１０４…空調機（ＡＨＵ）、１０５…リアルタイムコントローラ、１０６…外気温湿度センサ、１０７…記憶部 11 ... refrigerator (heat source machine R), 12 ... primary chilled water pump, 13 ... cooling tower, 14 ... cooling water pump, 100 ... heat source control system, 101 ... independent heat source unit 102 ... forward header, 103 ... return header, 104 ... air conditioner (AHU), 105 ... real time controller, 106 ... outside air temperature and humidity sensor, 107 ... storage unit

Claims (2)

空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される２次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水１次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水１次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
記憶部を含み、複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水１次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする１次冷水ポンプと、冷水１次還配管の前記１次冷水ポンプの下流側に接続されて１次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水１次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含み、
前記記憶部は、
各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す第１の情報と、
各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す第２の情報と、
各々の前記単独熱源ユニットに生成される情報であって、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す第３の情報と、をそれぞれ記憶し、
前記制御装置は、
前記第１の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第１の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記１次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第２の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第３の式を生成し、
各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第３の式に、運転時に逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を運転時にリアルタイムで実行し、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第２の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求め、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第３の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔ファンの風量の制御目標値を求める
ことを特徴とする熱源制御システム。 An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water air heat exchanger group that exchanges heat with air;
A forward header for sending cold water to the air conditioning load;
A return header for receiving cold water delivered from the air conditioning load;
A plurality of independent heat source units in which a heat source unit is connected to the return header via the cold water primary transfer pipe and to the return header via the cold water primary return pipe,
A control device that includes a storage unit and controls the plurality of independent heat source units;
Equipped with
Each said single heat source unit is
A primary chilled water pump connected to the return header via chilled water primary return piping to give a flow velocity to the chilled water in the piping and send it out to control the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump for the primary cold water return piping Of the heat source machine connected to the downstream side of the water source to freeze the cold water delivered from the primary cold water pump and connected to the forward header via its own downstream cold water primary forward pipe, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine A cooling tower having a cooling tower fan for transporting the outside air, which exchanges and cools the exhaust heat generated with the outside air, and a cooling water circulating to transport the waste heat between the cooling tower and the heat source unit A cooling water pump for controlling the flow rate;
The storage unit is
It is information generated in each of the independent heat source units, which is the outdoor air wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source machine and the cold water outlet temperature of the heat source machine, the heat source machine of the independent heat source unit, the cooling tower First information indicating a correspondence relationship between the fan and the minimum energy consumption of the cooling water pump;
Information generated in each of the independent heat source units, that is, an external air wet bulb temperature, a heat generation amount of the heat source machine, a cold water outlet temperature of the heat source machine, and a control target value of a cooling water flow rate by the cooling water pump Second information indicating a correspondence relationship;
It is information generated in each of the independent heat source units, and is a correspondence relationship between an outside air wet bulb temperature, a heat generation amount of the heat source machine and a cold water outlet temperature of the heat source machine, and a control target value of the air volume of the cooling tower fan Store third information indicating
The controller is
Consumption of the primary chilled water pump based on a first equation for finding the minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan and the cooling water pump using the first information, and the flow rate of chilled water to the heat source unit A third equation for determining the energy consumption of the single heat source unit is generated by summing up with the second equation for determining energy,
In the third equation corresponding to each of the independent heat source units, the measured values of the outside air wet bulb temperature continuously obtained during operation, the heat generation amount of the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine are predetermined sampling time Optimization calculation to find the control target value of the flow rate of cold water of the single heat source unit and the control target value of the cold water outlet temperature so that the total value of energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Run in real time when driving,
The cooling water of the single heat source unit using the second information based on the values of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generated by the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine Determine the control target value for the pump coolant flow rate,
The cooling tower of the single heat source unit using the third information based on the values of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generation amount of the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine A heat source control system characterized by obtaining a control target value of fan air volume. 空調機群若しくは空気と熱交換する水空気熱交換器群で形成される２次側に位置する空調負荷と、
前記空調負荷に向けて冷水を送出する往ヘッダと、
前記空調負荷から送出される冷水を受ける還ヘッダと、
前記往ヘッダに冷水１次往配管を介しかつ前記還ヘッダに冷水１次還配管を介してそれぞれに熱源機が接続される複数の単独熱源ユニットと、
複数の前記単独熱源ユニットを制御する制御装置と、
を備え、
各々の前記単独熱源ユニットは、
前記還ヘッダに冷水１次還配管を介して接続されて配管内の冷水に流速を与え送出しその送出冷水流量を制御もする１次冷水ポンプと、冷水１次還配管の前記１次冷水ポンプの下流側に接続されて１次冷水ポンプから送出される冷水を冷凍し、自身の下流の冷水１次往配管を介して往ヘッダに接続される熱源機と、前記熱源機の冷水冷凍の結果発生する排熱を外気と熱交換して冷却する、外気を搬送する冷却塔ファンを有する冷却塔と、前記冷却塔と前記熱源機との間で排熱を搬送するために循環する冷却水の流量を制御する冷却水ポンプと、を含む熱源制御システムの制御方法であって、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記単独熱源ユニットのうちの前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す第１の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却水ポンプによる冷却水流量の制御目標値との対応関係を示す第２の情報を生成し、
運転前のシミュレーションにより、各々の前記単独熱源ユニットについて、外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量および前記熱源機の冷水出口温度と、前記冷却塔ファンの風量の制御目標値との対応関係を示す第３の情報を生成し、
前記制御装置が、運転時のリアルタイム制御のときに、
前記第１の情報を用いて前記熱源機、前記冷却塔ファンおよび前記冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第１の式と、前記熱源機への冷水流量に基づいて前記１次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第２の式とを合計することで、前記単独熱源ユニットの消費エネルギーを求める第３の式を生成し、
各々の前記単独熱源ユニットに対応する複数の第３の式に、運転時逐次取得し続ける外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の計測値を所定のサンプリング時刻ごとに代入し、各々の前記単独熱源ユニットでの消費エネルギーの合計値が最小となるように、前記単独熱源ユニットの冷水流量の制御目標値および冷水出口温度の制御目標値を求める最適化計算を実行し、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第２の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却水ポンプの冷却水流量の制御目標値を求め、
運転時の所定のサンプリング時刻に取得した外気湿球温度、前記熱源機の生成熱量、前記熱源機の冷水出口温度の値に基づき、前記第３の情報を用いて前記単独熱源ユニットの前記冷却塔ファンの風量の制御目標値を求める
ことを特徴とする熱源制御システムの制御方法。 An air conditioning load located on the secondary side formed by an air conditioner group or a water air heat exchanger group that exchanges heat with air;
A forward header for sending cold water to the air conditioning load;
A return header for receiving cold water delivered from the air conditioning load;
A plurality of independent heat source units in which a heat source unit is connected to the return header via the cold water primary transfer pipe and to the return header via the cold water primary return pipe,
A controller for controlling a plurality of the single heat source units;
Equipped with
Each said single heat source unit is
A primary chilled water pump connected to the return header via chilled water primary return piping to give a flow velocity to the chilled water in the piping and send it out to control the flow rate of the chilled water, and the primary chilled water pump for the primary cold water return piping Of the heat source machine connected to the downstream side of the water source to freeze the cold water delivered from the primary cold water pump and connected to the forward header via its own downstream cold water primary forward pipe, and the result of the cold water refrigeration of the heat source machine A cooling tower having a cooling tower fan for transporting the outside air, which exchanges and cools the exhaust heat generated with the outside air, and a cooling water circulating to transport the waste heat between the cooling tower and the heat source unit A control method of a heat source control system including a cooling water pump for controlling a flow rate,
According to the simulation before operation, for each of the single heat source units, the outside air wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source machine and the cold water outlet temperature of the heat source machine, the heat source machine of the single heat source unit, the cooling tower fan And generating first information indicating the correspondence with the minimum energy consumption of the cooling water pump,
Correspondence between the outside air wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source machine and the cold water outlet temperature of the heat source machine, and the control target value of the cooling water flow rate by the cooling water pump for each of the independent heat source units by simulation before operation Generate second information indicating the relationship,
By the simulation before operation, the correspondence relationship between the outside air wet bulb temperature, the heat generation amount of the heat source machine and the cold water outlet temperature of the heat source machine and the control target value of the air volume of the cooling tower fan Generate third information to indicate
When the controller is in real time control during operation,
Consumption of the primary chilled water pump based on a first equation for finding the minimum energy consumption of the heat source unit, the cooling tower fan and the cooling water pump using the first information, and the flow rate of chilled water to the heat source unit A third equation for determining the energy consumption of the single heat source unit is generated by summing up with the second equation for determining energy,
In the third equation corresponding to each of the independent heat source units, the outdoor air wet bulb temperature which is continuously acquired during operation, the heat generation amount of the heat source unit, and the measured value of the cold water outlet temperature of the heat source unit Optimization calculation to find the control target value of the flow rate of cold water of the single heat source unit and the control target value of the cold water outlet temperature so that the total value of energy consumption in each of the single heat source units is minimized. Run
The cooling water of the single heat source unit using the second information based on the values of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generated by the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine Determine the control target value for the pump coolant flow rate,
The cooling tower of the single heat source unit using the third information based on the values of the outside air wet bulb temperature acquired at a predetermined sampling time during operation, the heat generation amount of the heat source machine, and the cold water outlet temperature of the heat source machine A control method of a heat source control system, comprising determining a control target value of a fan air volume.
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