JP6556065B2

JP6556065B2 - 熱源システムの運転計画システム、熱源システムの運転計画判定方法

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Publication number: JP6556065B2
Application number: JP2016017738A
Authority: JP
Inventors: 渡邊　浩之; 浩之渡邊; 松雄神谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2019-08-07
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Also published as: JP2017138025A

Description

本発明は、熱負荷や外気条件に応じて、フリークーリングの運転を決定することで、適切なフリークーリングの時期を判断し、空調の熱源設備での省エネ化を行う熱源システムの運転計画システムおよび熱源システムの運転計画判定方法に関する。

これまで、フリークーリングシステムのフリークーリング有効・無効判定方法に関して、中間期においても時間帯ごとにフリークーリングを利用可能とし、高い省エネルギ効果を発揮することを目的としたシステムが開示されている。

例えば、特許文献１（特開２００９−２７６００４号公報）には、冷却塔，冷凍機を有する２基以上の冷凍設備ユニットと，任意の一基に設けられ，冷却塔の冷却水と被冷却側冷水と熱交換するフリークーリング熱交換器とを備えたフリークーリングシステムのフリークーリング有効・無効判定方法において，前記冷却塔のフリークーリング能力に基づいて，フリークーリング熱交換器による冷却塔冷却水と被冷却側冷水との熱交換を行うか否かを判定することを特徴とするフリークーリングシステムのフリークーリング有効・無効判定方法が開示されている（請求項１参照）。また、フリークーリング能力は、冷却塔の冷却水入口温度と大気湿球温度から求められることが開示されている（請求項２参照）。また、フリークーリング能力は、フリークーリング熱交換器の被冷却側冷水入口温度と大気湿球温度から求められることが開示されている（請求項３参照）。

特開２００９−２７６００４号公報

これまでのフリークーリングの運用においては、これまでの運転の知見や運転員の知識や経験の蓄積によりフリークーリングの運転時期を見極め、フリークーリングを行っていた。

しかしながら、特許文献１に開示された発明では、フリークーリング設備と冷凍機設備のどちらがシステム効率がよいかを判断していない。熱負荷条件や外気条件によっては、フリークーリング設備を運転せず、冷凍機を運転したほうがシステム効率がよい場合がある。

また、特許文献１のように１基の冷却塔を冷凍機とフリークーリング熱交換器で用いる構成において、フリークーリング運転を行う際には冷凍機への冷却水をフリークーリング熱交換器に流すため流路の切り替え作業が発生するが、特許文献１に開示された発明では、フリークーリング運転と冷凍機運転が頻繁に切り替わる可能性があり、作業や制御が複雑になるおそれがある。

さらに、冬期などでは、湿度の影響や室内負荷などに応じて空調機などに供給する冷水温度を夏期に比べ高くしても問題ない場合がある。

そこで、本発明は、効率よくフリークーリング運転と冷凍機運転を選択する熱源システムの運転計画システムおよび熱源システムの運転計画判定方法を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明に係る熱源システムの運転計画システムは、冷凍機を有する冷凍機設備と、フリークーリング熱交換器を有するフリークーリング設備と、を備え、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備で製造した冷水を熱負荷設備に供給する熱源システムの運転計画システムであって、気象予報値を取得する気象予報取得部と、前記気象予報値に基づいて、前記熱負荷設備の熱負荷を予測する熱負荷予測部と、前記気象予報値および前記熱負荷に基づいて、前記フリークーリング設備の製造する冷水の温度を推定するフリークーリング製造温度推定部と、前記フリークーリング設備を運転した際のシステム効率である第１システム効率を演算する第１システム効率演算部と、前記冷凍機設備を運転した際のシステム効率である第２システム効率を演算する第２システム効率演算部と、前記推定した冷水の温度に基づいて、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備の運転計画を判定する運転計画判定部と、前記運転計画を表示する表示部と、前記熱源システムが備える蓄熱槽の内部冷水温度を推定する蓄熱槽温度推定部と、前記熱負荷設備に供給する冷水の温度である冷水二次往温度を推定する冷水二次往温度推定部と、を備え、前記運転計画判定部は、前記第１システム効率と前記第２システム効率とを比較し、前記第１システム効率が前記第２システム効率よりも効率がよい場合、前記冷水二次往温度を設定した上限値および下限値と比較し、前記冷水二次往温度が前記上限値より高い場合、前記フリークーリング設備および前記冷凍機設備を運転すると判定し、前記冷水二次往温度が前記下限値より低い場合、前記フリークーリング設備のみを運転すると判定し、前記冷水二次往温度が前記下限値以上かつ前記上限値以下の場合、前記フリークーリング設備を運転し、前記冷凍機設備の運転状態を引き継ぐと判定することを特徴とする。

また、本発明に係る熱源システムの運転計画判定方法は、冷凍機を有する冷凍機設備と、フリークーリング熱交換器を有するフリークーリング設備と、を備え、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備で製造した冷水を熱負荷設備に供給する熱源システムの運転計画判定方法であって、気象予報値を取得するステップと、前記気象予報値に基づいて、前記熱負荷設備の熱負荷を予測するステップと、前記気象予報値および前記熱負荷に基づいて、前記フリークーリング設備の製造する冷水の温度を推定するステップと、前記フリークーリング設備を運転した際のシステム効率である第１システム効率を演算するステップと、前記冷凍機設備を運転した際のシステム効率である第２システム効率を演算するステップと、前記推定した冷水の温度に基づいて、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備の運転計画を判定するステップと、前記熱源システムが備える蓄熱槽の内部冷水温度を推定するステップと、前記熱負荷設備に供給する冷水の温度である冷水二次往温度を推定するステップと、を備え、前記運転計画を判定するステップは、前記第１システム効率と前記第２システム効率とを比較し、前記第１システム効率が前記第２システム効率よりも効率がよい場合、前記冷水二次往温度を設定した上限値および下限値と比較し、前記冷水二次往温度が前記上限値より高い場合、前記フリークーリング設備および前記冷凍機設備を運転すると判定し、前記冷水二次往温度が前記下限値より低い場合、前記フリークーリング設備のみを運転すると判定し、前記冷水二次往温度が前記下限値以上かつ前記上限値以下の場合、前記フリークーリング設備を運転し、前記冷凍機設備の運転状態を引き継ぐと判定することを特徴とする。

本発明によれば、効率よくフリークーリング運転と冷凍機運転を選択する熱源システムの運転計画システムおよび熱源システムの運転計画判定方法を提供することができる。

熱源システムおよび第１実施形態に係る運転計画システムの構成図である。第１実施形態に係る運転計画システムの処理を示すフローチャートである。第２実施形態に係る運転計画システムの処理を示すフローチャートである。第２実施形態に係る運転計画システムの処理結果の表示例を示す画面図である。熱源システムおよび第３実施形態に係る運転計画システムの構成図である。第３実施形態に係る運転計画システムの処理を示すフローチャートである。第４実施形態に係る運転計画システムの処理を示すフローチャートである。第４実施形態に係る運転計画システムの処理結果の表示例を示す画面図である。第５実施形態に係る運転計画システムの構成図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

≪第１実施形態≫
＜熱源システムＨＳ＞
まず、第１実施形態に係る運転計画システムＳの説明をする前に、熱源システムＨＳの構成について、図１を用いて説明する。図１は、熱源システムＨＳおよび後述する第１実施形態に係る運転計画システムＳの構成図である。

図１に示すように、熱源システムＨＳは、冷却塔１と、冷却水ポンプ２と、冷凍機３と、フリークーリング熱交換器４と、冷水一次ポンプ５と、冷却水配管６，７と、冷水一次配管８，９と、制御部３０と、を備えている。

冷却塔１は、冷却水入口に冷却水配管６が接続され、冷却水出口に冷却水配管７が接続され、冷却水配管６から流入した冷却水の熱を大気に放熱し、放熱した冷却水を冷却水配管７から吐出するように構成されている。なお、冷却塔１は、開放式冷却塔であってもよく、密閉式冷却塔であってもよく、限定されるものではない。

冷却水ポンプ２は、冷却塔１の冷却水出口と冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４の冷却水入口とを接続する冷却水配管７の途中に設けられており、冷却塔１で放熱した冷却水を冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４に送液する。また、冷却水配管６は、冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４の冷却水出口と冷却塔１の冷却水入口とを接続する。このような構成により、冷却水ポンプ２は、冷却水配管６，７を介して冷却塔１と冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４との間で冷却水を循環させることができるようになっている。

冷凍機３は、水冷式冷凍機（ヒートポンプ式冷凍機）であってもよく、吸収式冷凍機であってもよく、限定されるものではない。冷凍機３は、凝縮器（図示せず）および蒸発器（図示せず）を備えている。凝縮器（吸収式冷凍機の場合、吸収器）の一次側入口（冷凍機３の冷却水入口）には冷却水配管７が接続され、凝縮器の一次側出口（冷凍機３の冷却水出口）には冷却水配管６が接続され、凝縮器の一次側を流れる冷却水と、凝縮器の二次側を流れる作動媒体とで、熱交換可能になっている。また、蒸発器の二次側入口（冷凍機３の冷水入口）には冷水一次配管８が接続され、蒸発器の二次側出口（冷凍機３の冷水出口）には冷水一次配管９が接続され、蒸発器の一次側を流れる作動媒体と、蒸発器の二次側を流れる冷水とで、熱交換可能になっている。このような構成により、冷凍機３は、冷水から吸熱して冷水を冷却するとともに、冷却水に排熱して冷却水を加熱するようになっている。

フリークーリング熱交換器４の一次側入口（冷却水入口）には冷却水配管７が接続され、フリークーリング熱交換器４の一次側出口（冷却水出口）には冷却水配管６が接続され、フリークーリング熱交換器４の二次側入口（冷水入口）には冷水一次配管８が接続され、フリークーリング熱交換器４の二次側出口（冷水出口）には冷水一次配管９が接続され、フリークーリング熱交換器４の一次側を流れる冷却水と、フリークーリング熱交換器４の二次側を流れる冷水とで、直接熱交換可能になっている。即ち、フリークーリング熱交換器４は、冷水から吸熱して冷水を冷却するとともに、冷却水に排熱して冷却水を加熱するようになっている。

冷水一次ポンプ５は、還ヘッダ１０と冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４の冷水入口とを接続する冷水一次配管８の途中に設けられており、還ヘッダ１０からの冷水を冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４に送液する。また、冷水一次配管９は、冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４の冷水出口と往ヘッダ１１とを接続する。このような構成により、冷水一次ポンプ５は、冷水一次配管８を介して還ヘッダ１０からの冷水を冷凍機３またはフリークーリング熱交換器４に送液し、冷水一次配管９を介して往ヘッダ１１に送液することができるようになっている。

以上、冷水一次側（還ヘッダ１０，往ヘッダ１１からみて、熱負荷設備と反対側）について説明したが、次に、冷水二次側（還ヘッダ１０，往ヘッダ１１からみて、熱負荷設備の側）について説明する。

空気調和機１２は、冷却コイル１３と、空調用ファン１４と、を備えている。冷却コイル１３の冷水入口には冷水二次配管１７が接続され、冷却コイル１３の冷水出口には冷水二次配管１８が接続され、冷却コイル１３を流れる冷水と、空調用ファン１４で送風された室内空気とで、熱交換可能になっている。即ち、空気調和機１２は、室内空気から吸熱して室内空気を冷却するとともに、冷水に排熱して冷水を加熱するようになっている。

熱交換器１５の一次側入口（冷水入口）には冷水二次配管１７が接続され、熱交換器１５の一次側出口（冷水出口）には冷水二次配管１８が接続され、熱交換器１５の一次側を流れる冷却水と、熱交換器１５の二次側を流れる作動媒体とで、熱交換可能になっている。即ち、熱交換器１５は、作動媒体から吸熱して作動媒体を冷却するとともに、冷水に排熱して冷水を加熱するようになっている。なお、冷却された作動媒体は、冷却対象（図示せず）に供給され、冷却対象を冷却する。

冷水二次ポンプ１６は、往ヘッダ１１と熱負荷設備（空気調和機１２の冷却コイル１３、熱交換器１５）の冷水入口とを接続する冷水二次配管１７の途中に設けられており、往ヘッダ１１からの冷水を熱負荷設備（空気調和機１２の冷却コイル１３、熱交換器１５）に送液する。また、冷水二次配管１８は、熱負荷設備（空気調和機１２の冷却コイル１３、熱交換器１５）の冷水出口と還ヘッダ１０とを接続する。このような構成により、冷水二次ポンプ１６は、冷水二次配管１７を介して往ヘッダ１１からの冷水を熱負荷設備（空気調和機１２の冷却コイル１３、熱交換器１５）に送液し、冷水二次配管１８を介して還ヘッダ１０に送液することができるようになっている。

往ヘッダ１１と還ヘッダ１０とは、バイパス配管１９で接続されている。バルブ２０は、バイパス配管１９の途中に設けられており、冷水一次側（還ヘッダ１０，往ヘッダ１１からみて、熱負荷設備と反対側）と冷水二次側（還ヘッダ１０，往ヘッダ１１からみて、熱負荷設備の側）とで冷水の流量に差がある場合、即ち、冷水一次ポンプ５の流量の和と冷水二次ポンプ１６の流量とに差がある場合、冷水一次側または冷水二次側をバイパスして冷水を流すことができるようになっている。

制御部３０は、熱源システムＨＳの運転を制御する。具体的には、制御部３０は、冷却塔１の動作、冷却水ポンプ２の動作、冷凍機３の動作、冷水一次ポンプ５の動作を制御可能になっている。なお、制御部３０は、冷水二次ポンプ１６の動作、バルブ２０の動作を制御可能に構成されていてもよい。

ここで、冷却塔１、冷却水ポンプ２、冷凍機３、冷水一次ポンプ５、冷却水配管６，７、冷水一次配管８，９を含んでなり、還ヘッダ１０からの冷水を冷凍機３により冷却して往ヘッダ１１へと送る設備を冷凍機設備と称するものとする。また、冷却塔１、冷却水ポンプ２、フリークーリング熱交換器４、冷水一次ポンプ５、冷却水配管６，７、冷水一次配管８，９を含んでなり、還ヘッダ１０からの冷水をフリークーリング熱交換器４により冷却して往ヘッダ１１へと送る設備をフリークーリング設備と称するものとする。

なお、図１の例では、熱源システムＨＳは、２基の冷凍機設備（冷凍機３）と、２基のフリークーリング設備（フリークーリング熱交換器４）と、を備えているものとして説明したが、冷凍機設備の数とフリークーリング設備の数はこれに限定されるものではない。また、図１の例では、熱負荷設備として、２基の空気調和機１２と、１基の熱交換器１５と、を備えているものとして説明したが、熱負荷設備の数はこれに限定されるものではなく、熱負荷設備の種類もこれらに限定されるものではない。

また、図１の例では、熱源システムＨＳが備える冷却塔１の台数は、冷凍機３およびフリークーリング熱交換器４の台数の和と、１対１に対応するように設けられているものとして説明したが、このような構成に限られるものではない。例えば、１つの冷却塔１に対して、冷凍機３およびフリークーリング熱交換器４が対応し、冷却水の流路を切り替える切換弁（図示せず）により、冷却塔１と冷凍機３とを循環する冷却水の流路と、冷却塔１とフリークーリング熱交換器４とを循環する冷却水の流路と、を変更することができる構成であってもよい。

＜熱源システムの運転計画システムＳ＞
次に、第１実施形態に係る運転計画システムＳについて、図１を用いて説明する。図１は、熱源システムＨＳおよび第１実施形態に係る運転計画システムＳの構成図である。

図１に示すように、運転計画システムＳは、前述の熱源システムＨＳの運転計画に関する情報を提供するシステムであり、演算処理部５０と、表示部６０と、を備えている。また、演算処理部５０は、気象予報取得部５１と、熱負荷予測部５２と、フリークーリング製造温度推定部５３と、フリークーリング製造熱量推定部５４と、を備えている。なお、図１においては、後述する第２実施形態に係る運転計画システムＳの演算処理部５０が備えるシステム効率演算部５５および運転計画判定部５６も図示している。

気象予報取得部５１は、例えば、今後の天気、外気条件（例えば、外気温度、外気湿度、外気乾球温度、外気湿球温度等）などの気象予報値を取得する。なお、気象予報値は、運転員ＯＰが入力することにより取得する構成であってもよく、例えばインターネットを介して取得してもよい。また、取得する気象予報値は、一般的に、乾球温度と相対湿度である。湿球温度やその他の空気状態は、取得した乾球温度と相対湿度から計算により求めることができる。

熱負荷予測部５２は、気象予報取得部５１が取得した気象予報値に基づいて、熱負荷設備（空気調和機１２の冷却コイル１３、熱交換器１５）が設置された対象建物の熱負荷の予測値である予測熱負荷を演算する。

フリークーリング製造温度推定部５３は、フリークーリング設備の仕様と、気象予報取得部５１が取得した気象予報値の外気条件と、熱負荷予測部５２で演算した予測熱負荷と、に基づいて、フリークーリング設備を動かした際の往ヘッダ１１に供給される冷水の温度であるフリークーリング製造温度を推定する。

フリークーリング製造熱量推定部５４は、フリークーリング設備の仕様と、フリークーリング製造温度推定部５３で推定したフリークーリング製造温度と、に基づいて、フリークーリング設備の処理熱量を推定する。

システム効率演算部５５は、フリークーリング設備の仕様と、フリークーリング製造熱量推定部５４で推定したフリークーリング設備の処理熱量と、フリークーリング設備の消費電力と、に基づいて、フリークーリング設備のシステム効率を演算する。また、システム効率演算部５５は、同様に冷凍機設備の処理熱量およびシステム効率を演算する。

運転計画判定部５６は、熱負荷予測部５２で演算した予測熱負荷、フリークーリング製造温度推定部５３で推定したフリークーリング製造温度に基づいて、フリークーリング運転か可能か否かを判定する。また、運転計画判定部５６は、熱源システムＨＳの運転（即ち、冷凍機設備を運転するか、フリークーリング設備を運転するか）を判定する。運転計画判定部５６が行う判定の詳細は、後述する。

表示部６０は、熱負荷予測部５２で演算した予測熱負荷、フリークーリング製造熱量推定部５４で推定したフリークーリング設備の処理熱量、運転計画判定部５６の判定結果等が表示される。なお、熱源システムＨＳの運転員ＯＰは、表示部６０に表示された熱源システムＨＳの運転に関する情報を見て、熱源システムＨＳの実際の運転計画を作成し、制御部３０等を操作して熱源システムＨＳを運転する。

＜フローチャート：第１実施形態＞
次に、第１実施形態に係る運転計画システムＳが備える演算処理部５０の処理について、図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係る運転計画システムＳの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、演算処理部５０の気象予報取得部５１は、気象予報値を取得する。なお、気象予報値は、取得した気象予報値を過去の実測データから補正した値を用いてもよく、過去の実測データの履歴から推測した気象予報値を用いてもよい。

ステップＳ１０２において、演算処理部５０の熱負荷予測部５２は、ステップＳ１０１で取得した気象予報値に基づいて、熱負荷設備（空気調和機１２、熱交換器１５）が設置された対象建物の予測熱負荷を演算する。なお、予測熱負荷は、過去の実測した熱負荷データに基づいて予測してもよい。

ステップＳ１０３において、演算処理部５０のフリークーリング製造温度推定部５３は、ステップＳ１０１で取得した気象予報値と、ステップＳ１０２で演算した予測熱負荷と、に基づいて、フリークーリング製造温度を推定する。なお、フリークーリング製造温度の推定方法については、後述する。また、演算処理部５０のフリークーリング製造熱量推定部５４は、フリークーリング製造温度に基づいて、フリークーリング設備の処理熱量を推定する。また、演算処理部５０のフリークーリング製造熱量推定部５４は、フリークーリング設備の処理熱量と、予測熱負荷と、に基づいて、フリークーリング運転の可否を判断する。

ステップＳ１０４において、演算処理部５０は、ステップＳ１０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ１０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量、フリークーリング運転の可否を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４に示す処理は、所定の時間帯枠（例えば、１時間ごと）について、予測熱負荷、フリークーリング製造温度、フリークーリング設備の処理熱量、フリークーリング運転の可否を演算し、それを所定の時間（例えば４８時間）までに対して、行う。また、表示部６０には、各時間帯枠ごとの予測熱負荷、フリークーリング設備の処理熱量、フリークーリング運転の可否が、所定時間まで一覧できるようになっている。

＜フリークーリング製造温度の推定方法＞
ここで、ステップＳ１０３で行うフリークーリング製造温度の推定方法について説明する。

まず、冷水一次側およびフリークーリング設備の演算における入力は冷水還温度（還ヘッダ１０からの冷水温度）および気象予報値の外気条件に含まれる外気湿球温度であり、出力は冷水往温度（往ヘッダ１１への冷水温度、フリークーリング製造温度）である。

冷却塔１における熱交換の式は、エンタルピー基準の熱伝達係数を基に計算すると、以下の式（１）から式（４）で表すことができる。

なお、q1ctは空気側の交換熱量（ｋＷ）であり、q2ctは冷却水側の交換熱量（ｋＷ）であり、q3ctは冷却塔側で熱交換した熱量（ｋＷ）であり、h_Ginは冷却塔に流入するエンタルピー（ｋＪ／ｋｇ）であり、h_Goutは冷却塔から流出するエンタルピー（ｋＪ／ｋｇ）であり、C_Pは比熱（ｋＪ／ｋｇ・Ｋ）であり、ρは密度（ｋｇ／ｍ³）であり、Ｇは風量（ｍ²／ｓ）であり、t_Linは冷却水入口温度（℃）であり、t_Loutは冷却水出口温度（℃）であり、βはチューニング係数（−）であり、K_αは冷却塔のエンタルピー基準総括熱伝達係数（ｋＷ／（ｍ³・Δｈ））であり、Ｖは充填物容積（ｍ³）であり、Δｈは空気のエンタルピー差（ｋＪ／ｋｇ）である。ちなみに、冷却塔に流入するエンタルピーh_Ginは、気象予報値（ステップＳ１０１で取得した気象予報値）の外気条件（外気湿球温度）に基づいて決定される値である。また、冷却塔１の計算では、飽和湿り空気状態でのエンタルピー状態を内部で計算に使用する。飽和湿り空気状態は相対湿度１００％時の状態であり、シミュレータによる演算の際、外気湿球温度（ステップＳ１０１で取得した気象予報値）を使用する。

また、フリークーリング熱交換器４における熱交換の式は、熱伝達係数を基に計算すると、以下の式（５）から式（１０）で表すことができる。

なお、q1hexは冷却水側の交換熱量（ｋＷ）であり、q2hexは冷水側の交換熱量（ｋＷ）であり、q3hexは熱交換器で熱交換した熱量（ｋＷ）であり、t1inは冷却水入口温度（℃）であり、t1outは冷却水出口温度（℃）であり、t2inは冷水入口温度（℃）であり、t2outは冷水出口温度（℃）であり、W1は冷却水流量（ｍ³／ｓ）であり、W2は冷水流量（ｍ³／ｓ）であり、Kは熱交換器の括熱伝達係数（ｋＷ／（ｍ³・Δｈ））であり、αはチューニング係数（−）であり、Aは熱交換器の表面積（ｍ²）である。

式（１）から式（４）に示す冷却塔１の熱交換量と、式（５）から式（１０）に示すフリークーリング熱交換器４の熱交換量と、を連立させ、各熱量が一致するように冷水出口温度t2outの収束演算を行うことにより、入力として冷水還温度および外気条件（外気湿球温度）から、出力として冷水往温度を得る。

また、式は省略するが、冷水二次側の演算におけるは、入力として冷水往温度および熱負荷設備の予測熱負荷（ステップＳ１０２で演算した予測熱負荷）から、出力として冷水還温度を得る。

以上の関係から、冷水出口温度（冷水往温度）を収束演算することにより、フリークーリング製造温度を算出することができる。

＜作用・効果＞
以上、第１実施形態に係る運転計画システムＳによれば、気象予報値（外気条件）と、熱負荷設備の予測熱負荷と、を用いて、フリークーリング設備が製造する冷水温度および処理熱量を推定し、表示部６０に表示することができる。このような構成により、運転員ＯＰは表示部６０を確認することでフリークーリング設備による運転が可能であるか否かの判断を行うことができる。これにより、運転員ＯＰが未熟練者である場合においても、適切な時期のフリークーリング運転の判断を行うことができ、熱源システムＨＳの省エネを実現することができる。

また、表示部６０には、例えば、１時間ごとの予測熱負荷、フリークーリング設備の処理熱量が４８時間後まで一覧で表示される（後述する図４参照）。これにより、運転員ＯＰはフリークーリング運転と冷凍機運転との切り替え頻度を考慮しつつ、実際の運転計画を作成することができる。

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係る運転計画システムＳについて説明する。第２実施形態に係る運転計画システムＳは、第１実施形態に係る運転計画システムＳと比較して、演算処理部５０がシステム効率演算部５５および運転計画判定部５６をさらに備える点で異なっている。その他の構成は、第１実施形態に係る運転計画システムＳ（図１参照）と同様であり重複する説明を省略する。

＜フローチャート：第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る運転計画システムＳの処理について、図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態に係る運転計画システムＳの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１からステップＳ２０３は、図２のステップＳ１０１からステップＳ１０３と同様であり、重複する説明を省略する。

ステップＳ２０４において、演算処理部５０のシステム効率演算部５５は、フリークーリング運転におけるシステム効率を演算する。ここで、フリークーリング運転におけるシステム効率は、ステップＳ２０３で推定したフリークーリング設備の処理熱量をフリークーリング設備（冷却塔１の送風ファン、冷却水ポンプ２、冷水一次ポンプ５）が消費する電力で除算したものである。

ステップＳ２０５において、演算処理部５０のシステム効率演算部５５は、冷凍機運転におけるシステム効率を演算する。ここで、冷凍機運転におけるシステム効率は、まず、ステップＳ２０1で取得した外気条件と、ステップＳ２０２で取得した予測熱負荷に基づいて、冷凍機設備が製造する熱量（処理熱量）を演算する。そして、冷凍機設備の処理熱量を冷凍機設備（冷却塔１の送風ファン、冷却水ポンプ２、冷凍機３、冷水一次ポンプ５）が消費する電力で除算したものである。

ステップＳ２０６において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、ステップＳ２０４で算出したフリークーリング運転におけるシステム効率が、ステップＳ２０５で算出した冷凍機運転におけるシステム効率よりも高いか否かを判定する。フリークーリング運転におけるシステム効率が冷凍機運転におけるシステム効率よりも高い場合（Ｓ２０６・Ｙｅｓ）、演算処理部５０の処理はステップＳ２０８に進む。一方、フリークーリング運転におけるシステム効率が冷凍機運転におけるシステム効率よりも高くない場合（Ｓ２０６・Ｎｏ）、演算処理部５０の処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、冷凍機設備を運転すると判定する。演算処理部５０は、冷凍機設備を運転することを示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。また、演算処理部５０は、ステップＳ２０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ２０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

ステップＳ２０８において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、フリークーリング設備を運転すると判定する。演算処理部５０は、フリークーリング設備を運転することを示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。また、演算処理部５０は、ステップＳ２０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ２０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

＜作用・効果＞
以上、第２実施形態に係る運転計画システムＳによれば、フリークーリング運転と冷凍機運転時の効率を比較することで（Ｓ２０６参照）、より効率のよい運転の運転情報を表示部６０に表示させることができる。このような構成により、運転員ＯＰは効率のよい熱源システムＨＳの運転の判断を行うことができ、熱源システムＨＳの省エネを実現することができる。例えば、フリークーリング運転が可能であっても、熱負荷が小さく、外気湿球温度が高い場合においては、フリークーリング設備を運転した際のシステム効率が冷凍機設備を運転した際のシステム効率よりも低下することがある。第２実施形態に係る運転計画システムＳによれば、このような場合において冷凍機運転を選択することができ、熱源システムＨＳのシステム効率を向上させることができる。

図４は、第２実施形態に係る運転計画システムＳの処理結果の表示例を示す画面図である。なお、図４に示す例では、熱源システムＨＳは、冷凍機設備が３基（Ｎｏ１〜Ｎｏ３）あり、フリークーリング設備が４基（Ｎｏ１〜Ｎｏ４）あるものとする。

図４に示すように、表示部６０（図１参照）には、各時間帯枠ごと（図４の例では、１時間ごと）の予測熱負荷、フリークーリング運転の可否（ＦＣ可否、Ｓ２０８の冷凍機設備を運転することを示す情報）、フリークーリング設備の処理熱量（ＦＣ処理熱量）、冷凍機運転（Ｓ２０７の冷凍機設備を運転することを示す情報）が４８時間後まで一覧で表示される。なお、「○」は対応するフリークーリング設備または冷凍機設備を運転することを示し、「×」は停止することを示している。

これにより、運転員ＯＰは、表示部６０の表示を確認することにより、フリークーリング設備と冷凍機設備をどのように運転すれば熱源システムＨＳのシステム効率を向上させることができるかを容易に知ることができ、切り替え頻度を考慮しつつ、実際の運転計画を作成することができる。

≪第３実施形態≫
＜熱源システムＨＳ３＞
まず、第３実施形態に係る運転計画システムＳの説明をする前に、熱源システムＨＳ３の構成について、図５を用いて説明する。図５は、熱源システムＨＳ３および第３実施形態に係る運転計画システムＳの構成図である。

図５に示すように、熱源システムＨＳ３は、熱源システムＨＳ（図１参照）と比較して、中間ヘッダ８ｃ，９ａと、蓄熱槽２１と、を更に備えている。冷水一次配管８は還ヘッダ１０に変えて中間ヘッダ８ｃと接続され、冷水一次配管９は往ヘッダ１１に変えて中間ヘッダ９ａと接続されている。また、還ヘッダ１０と蓄熱槽２１とは冷水一次配管８ａで接続され、蓄熱槽２１と中間ヘッダ８ｃとは冷水一次配管８ｂで接続され、中間ヘッダ９ａと蓄熱槽２１とは冷水一次配管９ｂで接続され、蓄熱槽２１と往ヘッダ１１とは冷水一次配管９ｃで接続されている。

蓄熱槽２１は、高温側に冷水一次配管８ａ，８ｂが接続され、低温側に冷水一次配管９ｂ，９ｃが接続されている。蓄熱槽２１は連通管方式の多槽連結型蓄熱槽であってもよく、潜りせき方式の多槽連結型蓄熱槽であってもよく、温度成層方式の蓄熱槽であってもよく、限定されるものではない。

その他の構成は、図１に示す熱源システムＨＳと同様であり重複する説明を省略する。

＜熱源システムの運転計画システムＳ＞
次に、第３実施形態に係る運転計画システムＳについて説明する。第３実施形態に係る運転計画システムＳは、第２実施形態に係る運転計画システムＳと比較して、演算処理部５０が蓄熱槽温度推定部５７および冷水二次往温度推定部５８をさらに備える点で異なっている。その他の構成は、第２実施形態に係る運転計画システムＳ（図１参照）と同様であり重複する説明を省略する。

蓄熱槽温度推定部５７は、熱負荷予測部５２が演算した予測熱負荷に基づいて、蓄熱槽２１の内部状態（冷水温度分布）を推定する。

冷水二次往温度推定部５８は、フリークーリング製造温度推定部５３で推定したフリークーリング製造温度と、蓄熱槽温度推定部５７が推定した蓄熱槽２１の内部状態（冷水温度分布）と、に基づいて、熱負荷設備に供給される冷水の温度である冷水二次往温度Ｔ（往ヘッダ１１における冷水温度）を推定する。

＜フローチャート：第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る運転計画システムＳの処理について、図６を用いて説明する。図６は、第３実施形態に係る運転計画システムＳの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１からステップＳ３０７は、第２実施形態のステップＳ２０１からステップＳ２０７と同様であり、重複する説明を省略する。

ステップＳ３０８において、演算処理部５０の冷水二次往温度推定部５８は、熱負荷設備（空気調和機１２の冷却コイル１３、熱交換器１５）へ供給される冷水二次往温度Ｔを推定する。

ステップＳ３０９において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、ステップＳ３０８で推定した冷水二次往温度Ｔがあらかじめ設定された閾値である上限値Ｔmaxより高いか否かを判定する。冷水二次往温度Ｔが上限値Ｔmaxより高い場合（Ｓ３０９・Ｙｅｓ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１４に進む。一方、冷水二次往温度Ｔが上限値Ｔmaxより高くない場合（Ｓ３０９・Ｎｏ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１０に進む。

ステップＳ３１０において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、ステップＳ３０８で推定した冷水二次往温度Ｔがあらかじめ設定された閾値である下限値Ｔmin以上、かつ、上限値Ｔmax以下であるか否かを判定する。冷水二次往温度Ｔが下限値Ｔmin以上かつ上限値Ｔmax以下である場合（Ｓ３１０・Ｙｅｓ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１２に進む。一方、冷水二次往温度Ｔが下限値Ｔmin以上かつ上限値Ｔmax以下でない場合（Ｓ３１０・Ｎｏ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１１において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、ステップＳ３０８で推定した冷水二次往温度Ｔが下限値Ｔmin未満であるか否かを判定する。冷水二次往温度Ｔが下限値Ｔmin未満である場合（Ｓ３１１・Ｙｅｓ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１３に進む。一方、冷水二次往温度Ｔが下限値Ｔmin未満でない場合（Ｓ３１１・Ｎｏ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１７に進む。

ステップＳ３１２において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、前の時間帯における熱源システムＨＳ３の冷凍機３が運転していたか否かを判定する。冷凍機３を運転していた場合（Ｓ３１２・Ｙｅｓ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１４に進む。一方、冷凍機３を運転していない場合（Ｓ３１２・Ｎｏ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１５に進む。

ステップＳ３１３において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、前の時間帯における熱源システムＨＳ３の冷凍機３が運転していたか否かを判定する。冷凍機３を運転していた場合（Ｓ３１３・Ｙｅｓ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１６に進む。一方、冷凍機３を運転していない場合（Ｓ３１３・Ｎｏ）、演算処理部５０の処理はステップＳ３１５に進む。

ステップＳ３１４において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、フリークーリング設備および冷凍機設備を運転すると判定する。演算処理部５０は、フリークーリング設備を運転することを示す情報および冷凍機設備を運転することを示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。また、演算処理部５０は、ステップＳ３０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ３０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

ステップＳ３１５において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、フリークーリング設備を運転すると判定する。演算処理部５０は、フリークーリング設備を運転することを示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。また、演算処理部５０は、ステップＳ３０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ３０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

ステップＳ３１６において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、フリークーリング設備を運転し、冷凍機設備を停止すると判定する。演算処理部５０は、フリークーリング設備を運転することを示す情報および冷凍機設備を停止することを示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。また、演算処理部５０は、ステップＳ３０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ３０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

ステップＳ３１７において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、エラーが発生したと判定する。演算処理部５０は、エラー発生を示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

＜作用・効果＞
以上、第３実施形態に係る運転計画システムＳによれば、フリークーリング設備運転時のシステム効率が冷凍機設備運転時のシステム効率よりも良い場合（Ｓ３０６・Ｙｅｓ）に、熱負荷設備（空気調和機１２の冷却コイル１３、熱交換器１５）に供給される冷水の温度である冷水二次往温度Ｔに上限値Ｔmaxおよび下限値Ｔminを設け、冷水二次往温度Ｔが上限値Ｔmaxより高くなると冷凍機３を運転し、冷水二次往温度Ｔが下限値Ｔminより低くなると冷凍機３を停止するように運転することができ、熱源システムＨＳ３が蓄熱槽２１を備える構成において、蓄熱槽２１に蓄えられた冷熱を有効に使用することができる。また、冷水二次往温度Ｔが上下限値Ｔmin以上、上限値Ｔmax以下の場合は、冷凍機３の運転を引き継ぐようにすることで、冷凍機３の頻繁な運転・停止の切り替えを防止することができる。

≪第４実施形態≫
次に、第４実施形態に係る運転計画システムＳについて説明する。第４実施形態に係る運転計画システムＳの構成は、第２実施形態に係る運転計画システムＳと同様であり重複する説明を省略する。

＜フローチャート：第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る運転計画システムＳの処理について、図７を用いて説明する。図７は、第４実施形態に係る運転計画システムＳの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１からステップＳ４０６は、図３のステップＳ２０１からステップＳ２０６と同様であり、重複する説明を省略する。

ステップＳ４０７において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、冷凍機設備を運転する方がシステム効率が良いと判定する。そして、演算処理部５０の処理は、ステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０８において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、フリークーリング設備を運転する方がシステム効率が良いと判定する。そして、演算処理部５０の処理は、ステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０９において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、ステップＳ４０８でフリークーリング設備を運転する方がシステム効率が良いと判定した時間帯について、フリークーリング設備の連続する運転時間が予め設定された設定連続運転時間よりも長いか否かを判定する。フリークーリング設備の連続する運転時間が設定連続運転時間よりも長い場合（Ｓ４０９・Ｙｅｓ）、演算処理部５０の処理はステップＳ４１１に進む。
一方、フリークーリング設備の連続する運転時間が設定連続運転時間よりも長くない場合（Ｓ４０９・Ｎｏ）、演算処理部５０の処理はステップＳ４１０に進む。また、ステップＳ４０７で冷凍機設備を運転する方がシステム効率が良いと判定した場合については、演算処理部５０の処理はステップＳ４１０に進む。

ステップＳ４１０において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、冷凍機設備を運転すると判定する。即ち、ステップＳ４０６でフリークーリング運転のシステム効率が冷凍機運転のシステム効率よりも、システム効率がよいと判定された場合であっても（Ｓ４０６・Ｙｅｓ→Ｓ４０８）、フリークーリング運転の運転時間が設定連続運転時間よりも短い場合は（Ｓ４０９・Ｎｏ）、冷凍機設備を運転すると判定し直す。演算処理部５０は、冷凍機設備を運転することを示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。また、演算処理部５０は、ステップＳ４０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ４０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

ステップＳ４１１において、演算処理部５０の運転計画判定部５６は、フリークーリング設備を運転すると判定する。演算処理部５０は、フリークーリング設備を運転することを示す情報を表示部６０に出力して、表示させる。また、演算処理部５０は、ステップＳ４０２で演算した予測熱負荷、ステップＳ４０３で演算したフリークーリング設備の処理熱量を表示部６０に出力して、表示させる。そして、演算処理部５０の処理を終了する。

＜作用・効果＞
以上、第４実施形態に係る運転計画システムＳによれば、フリークーリング運転と冷凍機運転のシステム効率を求め、効率のよい運転を判定するとともに（Ｓ４０６〜Ｓ４０８）、フリークーリング運転と冷凍機運転との切り替え作業の回数を削減した運転情報を表示部６０に表示させることができる。このような構成により、運転員ＯＰは効率のよい熱源システムＨＳの運転の判断を行うことができ、熱源システムＨＳの省エネおよび切り替え作業の削減を実現することができる。

図８は、第４実施形態に係る運転計画システムＳの処理結果の表示例を示す画面図である。なお、図４に示す第２実施形態に係る運転計画システムＳの画面例と、図８に示す第４実施形態に係る運転計画システムＳの画面例とは、熱源システムＨＳの構成、外気条件、予測熱負荷は、同条件で処理を行ったものである。このため、換言すれば、図４に示す画面例は、第４実施形態に係る運転計画システムＳのステップＳ４０７，Ｓ４０８における判定結果に相当する。また、以下の説明において、設定連続運転時間（ステップＳ４０９参照）は２時間として説明する。

図８の画面例は、図４と同様に、表示部６０には、各時間帯枠ごと（図８の例では、１時間ごと）の予測熱負荷、フリークーリング運転の可否（Ｓ２０８の冷凍機設備を運転することを示す情報）、フリークーリング設備の処理熱量、冷凍機運転（Ｓ２０７の冷凍機設備を運転することを示す情報）が４８時間後まで一覧で表示される。なお、「○」は対応するフリークーリング設備または冷凍機設備を運転することを示し、「×」は停止することを示している。

Ｎｏ２で示すフリークーリング設備は、図４に示すように３：００台の時間帯から５：００台の時間帯までの３時間において連続運転すると判定されている。このため、演算処理部５０の運転計画判定部５６は連続運転時間が設定連続運転時間よりも長いと判定し（Ｓ４０９・Ｙｅｓ）、図８のＡに示すようにＮｏ２で示すフリークーリング設備を運転することを示す情報である「○」が表示部６０に表示される（Ｓ４１１）。

一方、Ｎｏ３で示すフリークーリング設備は、図４に示すように３：００台の時間帯の１時間において連続運転すると判定されている。このため、演算処理部５０の運転計画判定部５６は連続運転時間が設定連続運転時間よりも短いと判定し（Ｓ４０９・Ｎｏ）、図８のＢに示すようにＮｏ３で示すフリークーリング設備を運転しないことを示す情報である「×」が表示部６０に表示され、図８のＦに示すようにＮｏ１で示す冷凍機設備の３：００台の時間帯において運転することを示す情報である「○」が表示部６０に表示される（Ｓ４１０）。

同様に、Ｎｏ４で示すフリークーリング設備は、図４に示すように４：００台の時間帯の１時間において連続運転すると判定されている。このため、演算処理部５０の運転計画判定部５６は連続運転時間が設定連続運転時間よりも短いと判定し（Ｓ４０９・Ｎｏ）、図８のＣに示すようにＮｏ４で示すフリークーリング設備を運転しないことを示す情報である「×」が表示部６０に表示され、図８のＦに示すようにＮｏ１で示す冷凍機設備を運転することを示す情報である「○」が表示部６０に表示される（Ｓ４１０）。また、Ｎｏ４で示すフリークーリング設備の２１：００台の時間帯についても、図８のＤ、Ｇに示すように同様である。

また、Ｎｏ３で示すフリークーリング設備は、図４に示すように２２：００台の時間帯の１時間において連続運転すると判定されている。このため、演算処理部５０の運転計画判定部５６は連続運転時間が設定連続運転時間よりも短いと判定し（Ｓ４０９・Ｎｏ）、図８のＥに示すようにＮｏ３で示すフリークーリング設備を運転しないことを示す情報である「×」が表示部６０に表示される。ここで、２２：００台の時間帯においてはＮｏ１で示す冷凍機設備を運転すると判定されている。Ｎｏ１で示す冷凍機設備の処理熱量には余裕があるため、Ｎｏ３で示すフリークーリング設備を運転しないとしても冷凍機設備の運転数を増やさないで熱負荷設備の熱負荷を処理できる。

≪第５実施形態≫
次に、第５実施形態に係る運転計画システムＳについて図９を用いて説明する。図９は、第５実施形態に係る運転計画システムＳの構成図である。第１から第４実施形態に係る運転計画システムＳは、例えば、パーソナルコンピュータで構成され、熱源システムＨＳ，ＨＳ３の近くに配置されているものしたが、第５実施形態に係る運転計画システムＳは、クラウド上のシステムとして構成されている点で異なっている。

第５実施形態に係る運転計画システムＳは、クラウドコンピュータ６０１と、インターネット網６０２と、熱源システムＨＳ（ＨＳ３）が設置された拠点６０４に設置された表示装置６０３と、を備えて構成されている。

クラウドコンピュータ６０１は、第１から第４実施形態に係る運転計画システムＳの演算処理部５０が備える各種演算処理（気象予報取得部５１、熱負荷予測部５２、フリークーリング製造温度推定部５３、フリークーリング製造熱量推定部５４、システム効率演算部５５、運転計画判定部５６、蓄熱槽温度推定部５７、冷水二次往温度推定部５８）を行うことができるように構成されている。また、クラウドコンピュータ６０１は、インターネット網６０２と接続するための通信手段６０５を有している。

表示装置６０３は、図１および図５に示す表示部６０に相当し、例えば、パソコン、タブレット端末（スレート端末）、スマートフォン、ウェアラブル端末等を用いることができる。また、表示装置６０３は、インターネット網６０２と接続するための通信手段６０６を有している。

＜作用・効果＞
以上、第５実施形態に係る運転計画システムＳによれば、演算処理部分をクラウドコンピュータ６０１上に持つことで、同時に複数拠点の計算を行うことが可能となる。また、各拠点に設置される表示装置６０３には、高い演算処理能力を要求されないので安価な端末を使用することが可能であり、拠点ごとの設備投資コストを抑えることができる。

≪変形例≫
なお、本実施形態に係る転計画システムＳは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態に係る運転計画システムＳは、熱源システムＨＳの運転に関する情報を表示部６０に出力して表示させるものとし、実際の運転変更は表示部６０を見た運転員ＯＰが運転計画システムＳの制御部３０等を操作して熱源システムＨＳの運転を変更するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、運転計画システムＳの演算処理部５０と熱源システムＨＳの制御部３０とが通信可能に接続されており、運転計画システムＳの作成した運転計画を熱源システムＨＳの制御部３０に出力し、制御部３０は運転計画システムＳの作成した運転計画に基づいて熱源システムＨＳを運転する構成であってもよい。

Ｓ運転計画システム
５０演算処理部
５１気象予報取得部
５２熱負荷予測部
５３フリークーリング製造温度推定部
５４フリークーリング製造熱量推定部
５５システム効率演算部（第１システム効率演算部、第２システム効率演算部）
５６運転計画判定部
５７蓄熱槽温度推定部
５８冷水二次往温度推定部
６０表示部
６０１クラウドコンピュータ
６０２インターネット網（通信網）
６０３表示装置（表示部）
６０４拠点
６０５，６０６通信手段
ＨＳ，ＨＳ３熱源システム
ＯＰ運転員

Claims

冷凍機を有する冷凍機設備と、フリークーリング熱交換器を有するフリークーリング設備と、を備え、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備で製造した冷水を熱負荷設備に供給する熱源システムの運転計画システムであって、
気象予報値を取得する気象予報取得部と、
前記気象予報値に基づいて、前記熱負荷設備の熱負荷を予測する熱負荷予測部と、
前記気象予報値および前記熱負荷に基づいて、前記フリークーリング設備の製造する冷水の温度を推定するフリークーリング製造温度推定部と、
前記フリークーリング設備を運転した際のシステム効率である第１システム効率を演算する第１システム効率演算部と、
前記冷凍機設備を運転した際のシステム効率である第２システム効率を演算する第２システム効率演算部と、
前記推定した冷水の温度に基づいて、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備の運転計画を判定する運転計画判定部と、
前記運転計画を表示する表示部と、
前記熱源システムが備える蓄熱槽の内部冷水温度を推定する蓄熱槽温度推定部と、
前記熱負荷設備に供給する冷水の温度である冷水二次往温度を推定する冷水二次往温度推定部と、を備え、
前記運転計画判定部は、
前記第１システム効率と前記第２システム効率とを比較し、
前記第１システム効率が前記第２システム効率よりも効率がよい場合、
前記冷水二次往温度を設定した上限値および下限値と比較し、
前記冷水二次往温度が前記上限値より高い場合、前記フリークーリング設備および前記冷凍機設備を運転すると判定し、
前記冷水二次往温度が前記下限値より低い場合、前記フリークーリング設備のみを運転すると判定し、
前記冷水二次往温度が前記下限値以上かつ前記上限値以下の場合、前記フリークーリング設備を運転し、前記冷凍機設備の運転状態を引き継ぐと判定する
ことを特徴とする熱源システムの運転計画システム。
前記運転計画判定部は、
前記第１システム効率が前記第２システム効率よりも効率がよい時間が設定時間よりも長い場合、前記フリークーリング設備を運転すると判定し、
前記第１システム効率が前記第２システム効率よりも効率がよい時間が前記設定時間よりも短い場合、前記冷凍機設備を運転すると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱源システムの運転計画システム。
前記気象予報取得部、前記熱負荷予測部、前記フリークーリング製造温度推定部、前記第１システム効率演算部、前記第２システム効率演算部、および、前記運転計画判定部は、クラウドコンピュータ上に構成され、
前記表示部は、前記熱源システムが設置された拠点に設けられた表示装置に構成され、
前記クラウドコンピュータと前記表示装置は通信網を介して通信可能に接続されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の熱源システムの運転計画システム。
冷凍機を有する冷凍機設備と、フリークーリング熱交換器を有するフリークーリング設備と、を備え、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備で製造した冷水を熱負荷設備に供給する熱源システムの運転計画判定方法であって、
気象予報値を取得するステップと、
前記気象予報値に基づいて、前記熱負荷設備の熱負荷を予測するステップと、
前記気象予報値および前記熱負荷に基づいて、前記フリークーリング設備の製造する冷水の温度を推定するステップと、
前記フリークーリング設備を運転した際のシステム効率である第１システム効率を演算するステップと、
前記冷凍機設備を運転した際のシステム効率である第２システム効率を演算するステップと、
前記推定した冷水の温度に基づいて、前記冷凍機設備および前記フリークーリング設備の運転計画を判定するステップと、
前記熱源システムが備える蓄熱槽の内部冷水温度を推定するステップと、
前記熱負荷設備に供給する冷水の温度である冷水二次往温度を推定するステップと、を備え、
前記運転計画を判定するステップは、
前記第１システム効率と前記第２システム効率とを比較し、
前記第１システム効率が前記第２システム効率よりも効率がよい場合、
前記冷水二次往温度を設定した上限値および下限値と比較し、
前記冷水二次往温度が前記上限値より高い場合、前記フリークーリング設備および前記冷凍機設備を運転すると判定し、
前記冷水二次往温度が前記下限値より低い場合、前記フリークーリング設備のみを運転すると判定し、
前記冷水二次往温度が前記下限値以上かつ前記上限値以下の場合、前記フリークーリング設備を運転し、前記冷凍機設備の運転状態を引き継ぐと判定する
ことを特徴とする熱源システムの運転計画判定方法。