JP6942575B2 - Heat source water control method and heat source water control device - Google Patents
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本発明の実施形態は、熱源水制御方法及び熱源水制御装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a heat source water control method and a heat source water control device.
従来、熱源機で生成された熱源水(冷水あるいは温水)を複数のエアハンドリングユニット(以下、「エアハン」という。)のような空調機器や温度管理を必要とする産業機械等の利用側機器に送水ポンプで送水する熱源システムがある。利用側機器に送水された熱源水は、熱交換器等の利用側熱負荷において熱交換された後、熱源機に還流される。 Conventionally, heat source water (cold water or hot water) generated by a heat source machine is used for air conditioning equipment such as multiple air handling units (hereinafter referred to as "air han") and equipment on the user side such as industrial machines that require temperature control. There is a heat source system that feeds water with a water pump. The heat source water sent to the user-side equipment is heat-exchanged by the user-side heat load such as a heat exchanger, and then returned to the heat source machine.
熱源機は、利用側機器に送水する熱源水の送水温度(往水温度とも言う。)が予め設定された範囲になるように熱源水を冷却又は加熱する圧縮機を制御する。また、熱源機は、利用側機器の熱負荷状態に合せて圧縮機の運転状態を変更する。例えば、熱源機は、利用側機器の熱負荷状態が低いときには圧縮機の運転台数を減らし、圧縮機の回転数を下げ、又は運転を停止する。熱源機は、利用側機器の熱負荷状態を検出するために熱源水を利用側機器に送水し、利用側機器から熱源機に還流されるときの温度(還水温度)を検出する。熱源機は、送水ポンプを運転することによって、往水温度や還水温度を検出することができる。 The heat source machine controls a compressor that cools or heats the heat source water so that the water supply temperature (also referred to as outflow temperature) of the heat source water to be sent to the user-side equipment is within a preset range. In addition, the heat source machine changes the operating state of the compressor according to the heat load state of the equipment on the user side. For example, when the heat load state of the equipment on the user side is low, the heat source machine reduces the number of compressors in operation, lowers the number of revolutions of the compressor, or stops the operation. The heat source machine sends heat source water to the user side equipment in order to detect the heat load state of the user side equipment, and detects the temperature (return water temperature) when the heat source water is returned from the user side equipment to the heat source unit. The heat source machine can detect the forward water temperature and the return water temperature by operating the water supply pump.
利用側機器は、利用側機器に供給する熱源水の水量を調節するバルブを有し、熱負荷状態に合せてバルブのバルブ開度を制御する。利用側機器は、熱負荷状態が無い場合又はきわめて小さい場合、バルブを閉じて熱源水の供給を停止する。バルブが閉じられて利用側機器への熱源水の供給が停止された場合、送水ポンプから送水された熱源水は、バイパス配管や圧力逃がしバルブに通水されることになり、送水ポンプ運転による無駄な動力が発生する場合があった。また、送水ポンプを運転することによりポンプが発熱し、熱源水の温度を上昇させるため、冷房時には圧縮機の動力を増加させる場合があった。 The user-side device has a valve that adjusts the amount of heat source water supplied to the user-side device, and controls the valve opening degree of the valve according to the heat load state. The user-side equipment closes the valve to stop the supply of heat source water when there is no heat load condition or when it is extremely small. If the valve is closed and the supply of heat source water to the equipment on the user side is stopped, the heat source water sent from the water supply pump will be passed through the bypass pipe and pressure relief valve, which is wasted due to the operation of the water supply pump. Power was sometimes generated. Further, by operating the water supply pump, the pump generates heat and raises the temperature of the heat source water, so that the power of the compressor may be increased during cooling.
本発明が解決しようとする課題は、熱源機の動力を低減させることができる、熱源水制御方法及び熱源水制御装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a heat source water control method and a heat source water control device capable of reducing the power of the heat source machine.
実施形態の熱源水制御方法は、熱源水制御装置が、停止情報取得ステップと、運転状態取得ステップと、バルブ開度取得ステップと、運転切替えステップとを実行する。停止情報取得ステップは、熱源機から利用側熱負荷に送水された熱源水の水温に基づき運転が制御される熱源機の圧縮機が停止されたか否かの情報を取得する。運転状態取得ステップは、利用側熱負荷に送水された熱源水の水量に基づき回転数が制御される熱源機側ポンプの運転状態を取得する。バルブ開度取得ステップは、利用側熱負荷に供給する熱源水の供給量を調節するバルブのバルブ開度を取得する。運転切替えステップは、停止情報取得ステップにおいて取得された圧縮機が停止されたか否かの情報、運転状態取得ステップにおいて取得された運転状態、及びバルブ開度取得ステップにおいて取得されたバルブ開度に基づき、熱源機側ポンプの運転状態と停止状態を切替える。 In the heat source water control method of the embodiment, the heat source water control device executes a stop information acquisition step, an operation state acquisition step, a valve opening degree acquisition step, and an operation switching step. The stop information acquisition step acquires information on whether or not the compressor of the heat source machine whose operation is controlled based on the water temperature of the heat source water sent from the heat source machine to the heat load on the user side has been stopped. The operating state acquisition step acquires the operating state of the heat source machine side pump whose rotation speed is controlled based on the amount of heat source water sent to the user side heat load. The valve opening degree acquisition step acquires the valve opening degree of the valve that adjusts the supply amount of the heat source water to be supplied to the heat load on the user side. The operation switching step is based on the information on whether or not the compressor acquired in the stop information acquisition step is stopped, the operation state acquired in the operation state acquisition step, and the valve opening degree acquired in the valve opening degree acquisition step. , Switch between the operating state and the stopped state of the heat source machine side pump.
以下、実施形態の熱源水制御方法及び熱源水制御装置を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、同一構成については同一の符号を付す。 Hereinafter, the heat source water control method and the heat source water control device of the embodiment will be described with reference to the drawings. In each of the figures shown below, the same reference numerals are given to the same configurations.
先ず、図1を用いて、実施形態の熱源水制御システムの一例を説明する。 First, an example of the heat source water control system of the embodiment will be described with reference to FIG.
図1において、熱源水制御システム1は、中央監視装置10、熱源機12、フリーバイパス回路13、往水温度センサ15、水量計16、還水温度センサ17、利用側機器であるエアハン20、バルブ21、温度計22、指示調節計23、二次側送水ポンプ(負荷側送水ポンプ)31、圧力逃がし回路32を有する。熱源水制御システム1は、1又は2以上のエアハン20に対して熱源機12で生成した熱源水を送水する。図1では、エアハン20aとエアハン20bの2台のエアハン20を図示しているが、エアハン20の台数は1台又は3台以上であってもよい。バルブ21、温度計22及び指示調節計23は、それぞれのエアハン20毎に設置されている。エアハン20aには、バルブ21a、温度計22a及び指示調節計23aが設置され、エアハン20bには、バルブ21b、温度計22b及び指示調節計23bが設置されている。
In FIG. 1, the heat source
また、熱源水制御システム1は、熱源機側ポンプとして例示する一次側送水ポンプ123の運転状態を制御する熱源水制御機能を有している。熱源水制御システム1において、熱源水制御機能を有する装置(以下「熱源水制御装置」という。)は特定の装置に限定されない。そのため、図1には特定の熱源水制御装置を明示していないが、例えばモジュールコントローラ(Module Controller:MC)121、グループコントローラ(Group Controller:GC)122、中央監視装置10などが熱源水制御装置になり得る。熱源水制御装置の詳細は、図2〜図4を用いて後述する。
Further, the heat source
熱源機12は、例えば、複数の冷凍サイクル装置と一次側送水ポンプ(熱源機側ポンプ)123を備えたモジュールタイプチリングユニットである熱源モジュール120を複数備えており、これら複数の熱源モジュール120を制御するモジュールコントローラ(Module Controller:MC)121を備えている。モジュールコントローラ121は、さらに複数の熱源機12を群制御するグループコントローラ(Group Controller:GC)122に通信可能に接続されている。
The
モジュールコントローラ121は、熱源機12の各熱源モジュール120の運転台数制御を行い、熱源機12から送水される熱源水の送水圧又は送水量を制御する。例えば、モジュールコントローラ121は、送水圧又は送水量を一定にするように各熱源モジュール120に制御信号を送り、これに基づいて各熱源モジュール120の一次側送水ポンプ123が制御される。送水圧や送水量は、例えば一次側送水ポンプ123の運転台数や回転数で制御することができる。一次側送水ポンプ123の回転数は、例えば熱源モジュール120が有する図示しないインバータ装置から出力される周波数によって制御することができる。モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123の運転台数や回転数等の運転状況をグループコントローラ122に送信する。なお、送水圧は、例えば、熱源機から送水される往水と熱源機に還流される還水の差圧を図示しない差圧計で測定される。また、送水量は、例えば、一次側送水ポンプ123から送水される熱源水の圧力損失に基づいて算出される。ここで、熱源水の水量は別途配管に設けられる水量計によて測定されてもよい。
The
グループコントローラ122は、熱源機12のモジュールコントローラ121へ設定温度指示を行い、この設定温度に応じて熱源機12から送水される熱源水の水温が制御される。熱源モジュール120は、4台の空気熱交換機と図示しない2台の水熱交換器及び1台の一次側送水ポンプ123を有する。熱源モジュール120は、各空気熱交換器と冷媒配管で接続された図示しない圧縮機を備えた独立した4つの冷凍サイクル装置によって冷媒を圧縮・膨張させつつ、2台の水熱交換器で水との熱交換によって熱源水を生成する。生成された熱源水は一次側送水ポンプ123により送水される。熱源水の水温は、例えば、往水温度センサ15において計測されてもよい。熱源モジュール120は、熱源水の水温が所定の温度になるように圧縮機の運転台数、圧縮機の回転数又は圧縮率等の運転状態を制御する。圧縮機の回転数は熱源モジュール120が有する図示しないインバータ装置から出力される周波数によって制御することができる。例えば、冷房においては、圧縮機を駆動することによって熱源水を冷却する。圧縮機の回転数を高くすると熱源水の水温は低下する。熱源モジュール120は、熱源水の水温が所定の温度以下になった場合、圧縮機の運転を停止するようにしてもよい。グループコントローラ122は、圧縮機の停止を含む運転状態を中央監視装置10に出力する。圧縮機の回転数は、例えば、4〜20mAの電流出力、0〜5Vの電圧出力で出力される。また、圧縮機の運転又は停止は、有接点又は無接点のリレー出力で出力してもよい。
The
往水温度センサ15は、エアハン20a及びエアハン20bに送水される熱源水の水温を計測する。計測された送水温度は、グループコントローラ122に入力される。還水温度センサ17は、エアハン20a及びエアハン20bから熱源機12に還流される熱源水の還水温度を計測する。
The outgoing
送水温度と還水温度の差は、エアハン20における熱交換量(熱負荷)によって変化する。計測された還水温度は、モジュールコントローラ121を経由してグループコントローラ122に入力される。グループコントローラ122は、入力された送水温度と還水温度の差の変化に基づき、エアハン20の熱負荷が変化したことを検出して、モジュールコントローラ121を経由して各熱源モジュール120へ圧縮機の運転状態を変化させる制御信号を送信してもよい。例えば、グループコントローラ122またはモジュールコントローラ121は、送水温度が所定の温度になっている状態で送水温度と還水温度の差が無い場合、熱源モジュール120に運転停止の指示を行い圧縮機の運転を停止してもよい。これによって、圧縮機の動力を低減することができる。モジュールコントローラ121はグループコントローラ122を介して、圧縮機の運転を停止したことを中央監視装置10に通知する。また、グループコントローラ122は、圧縮機の運転を停止しているときに、送水温度が所定の温度になっている状態であっても、送水温度と還水温度の差が大きくなった場合、圧縮機の運転を再開してもよい。これにより、熱負荷の上昇に対して圧縮機を早めに運転再開することによって、水温制御の水応答性を高めて送水温度を安定させることが可能となる。
The difference between the water supply temperature and the return water temperature changes depending on the amount of heat exchange (heat load) in the air han 20. The measured return water temperature is input to the
水量計16は、エアハン20a及びエアハン20bに送水された熱源水の送水量を計測する。送水量は、複数のエアハン20に送水された熱源水の水量の合計である。計測された送水量は、モジュールコントローラ121およびグループコントローラ122を経由して中央監視装置10に入力される。
The
二次側送水ポンプ31は、熱源水を、エアハン20a及びエアハン20bに送水する。二次側送水ポンプ31は、運転台数と回転数を制御できるものとする。
The secondary side
バルブ21は、エアハン20に供給する熱源水の流量をバルブ開度によって調節する。バルブ21は、バルブ開度の変化によって流量を変化させる。バルブ開度の変化に対する流量の変化の特性をバルブの流量特性という。流量を調節するバルブにおいては、リニア特性あるいはイコールパーセント特性のバルブが用いられる場合が多い。リニア特性とは、バルブ開度に比例して流量が変化する流量特性である。イコールパーセント特性とは、バルブ開度がどの位置で変化しても、流量の変化量が変化前の流量と同じになる特性である。すなわち、イコールパーセント特性においては、流量の変化率が流量に比例する。 The valve 21 adjusts the flow rate of the heat source water supplied to the air han 20 according to the valve opening degree. The valve 21 changes the flow rate according to the change in the valve opening degree. The characteristic of the change in flow rate with respect to the change in valve opening is called the flow rate characteristic of the valve. As a valve for adjusting the flow rate, a valve having a linear characteristic or an equal percent characteristic is often used. The linear characteristic is a flow rate characteristic in which the flow rate changes in proportion to the valve opening degree. The equal percent characteristic is a characteristic in which the amount of change in the flow rate is the same as the flow rate before the change regardless of the position where the valve opening changes. That is, in the equal percent characteristic, the rate of change of the flow rate is proportional to the flow rate.
温度計22は、エアハン20の温度を計測することによって利用側機器であるエアハンの熱負荷の状態を計測する。温度計22は、1又は複数のセンサによって構成することができる。温度計22で計測された温度は指示調節計23に入力される。 The thermometer 22 measures the state of the heat load of the air han, which is a user-side device, by measuring the temperature of the air han 20. The thermometer 22 can be composed of one or more sensors. The temperature measured by the thermometer 22 is input to the indicator controller 23.
指示調節計23は、指示された温度と温度計22で計測されたエアハン20の温度に基づき、バルブ21のバルブ開度と二次側送水ポンプ31の運転状態を調節する。例えば、冷房の場合、温度計22で計測された温度が指示調節計23より高く、温度計22で計測された温度と指示された温度との差が大きい場合、指示調節計23は、バルブ21のバルブ開度を大きくするとともに、二次側送水ポンプ31の運転台数と回転数を増加させる。一方、温度計22で計測された温度と指示された温度との差が小さい場合、指示調節計23は、バルブ21のバルブ開度を小さくするとともに、二次側送水ポンプ31の運転台数と回転数を減少させる。さらに、温度計22で計測された温度が指示された温度に達した場合、指示調節計23は、バルブ21のバルブを閉じる(バルブ開度を0にする)とともに、二次側送水ポンプ31を最小の動力で運転する。バルブ21(バルブ21a及びバルブ21b)が閉じられると、エアハン20に供給される熱源水の流量が0になるため、二次側送水ポンプ31で送水された熱源水は、圧力逃がし回路32によってバイパスされて二次側送水ポンプ31に還流される。指示調節計23は、バルブ開度情報を中央監視装置10に出力する。バルブ開度情報は、例えば、4〜20mAの電流出力、0〜5Vの電圧出力で出力される。
また、中央監視装置10はエアハン20a及びエアハン20bへの送水量を制御するバルブ21a、バルブ21bのバルブ開度情報をグループコントローラ122へ出力し、グループコントローラ122はモジュールコントローラ121へバルブ開度情報を出力することができる。
The indicator controller 23 adjusts the valve opening degree of the valve 21 and the operating state of the secondary side
Further, the
二次側送水ポンプ31は、上述のように、利用側機器であるエアハン20a及びエアハン20bの熱負荷の状態に応じて運転される。このとき、二次側送水ポンプ31は、一次側送水ポンプ123と独立して運転される。例えば、1台の熱源機12から複数の利用側負荷に熱源水を供給する場合、利用側負荷の負荷状態と必要な熱源水の供給量はそれぞれ異なる場合がある。また、それぞれの利用側負荷における熱源水の水圧は、他の利用側負荷への熱源水の供給量によって変動する。二次側送水ポンプ31を一次側送水ポンプ123と独立して運転することによって。他の利用側負荷の状況による水圧の変動の影響を少なくして安定した熱源水の供給が可能となる。
As described above, the secondary side
フリーバイパス回路13は、熱源機12の一次側送水ポンプ123の出口側と入口側を接続するバイパス配管である。上述のように、一次側送水ポンプ123と二次側送水ポンプ31は独立して運転されるため、一次側送水ポンプ123の送水量と二次側送水ポンプ31の送水量には差が生じる。フリーバイパス回路13は、一次側送水ポンプ123の送水量と二次側送水ポンプ31の送水量の差を調整する。例えば、一次側送水ポンプ123の送水量が二次側送水ポンプ31の送水量より多い場合、フリーバイパス回路13には、図1において左から右の方向に熱源水が流れる。一方、一次側送水ポンプ123の送水量が二次側送水ポンプ31の送水量より少ない場合、フリーバイパス回路13には、図1において右から左の方向に熱源水が流れる。フリーバイパス回路13を設けることにより、一次側送水ポンプ123の送水量と二次側送水ポンプ31の送水量に差が生じたとしてもそれぞれのポンプにおける送水量を確保することができる。
The free bypass circuit 13 is a bypass pipe that connects the outlet side and the inlet side of the primary side
次に、図2を用いて、実施形態の熱源水制御装置のソフトウェアの構成を説明する。 Next, the configuration of the software of the heat source water control device of the embodiment will be described with reference to FIG.
図2において、熱源水制御装置は、停止情報取得部51、運転状態取得部52、バルブ開度取得部53、水温取得部54及び運転切替え部55の機能を有する。
In FIG. 2, the heat source water control device has the functions of a stop
熱源水制御装置の、停止情報取得部51、運転状態取得部52、バルブ開度取得部53及び水温取得部54は、熱源水制御装置の外部から所定の情報を取得する機能である。運転切替え部55は、取得された情報に基づき、熱源水制御装置の外部に対して制御を実行する機能である。本実施形態において、これらの各機能は、ソフトウェア(プログラム)を実行することにより実現されるものとして説明する。すなわち、図2は、熱源水制御装置に対して熱源水制御処理を実行させる熱源水制御プログラムの一態様を示している。
例えば図1に示す熱源水制御システム1において、この熱源水制御プログラムは、モジュールコントローラ121、グループコントローラ122、中央監視装置10のいずれかに組み込まれている。
The stop
For example, in the heat source
本実施形態においては、モジュールコントローラ121に熱源水制御プログラムが組み込まれ、熱源水制御装置として機能する場合について説明する。すなわちこの場合、モジュールコントローラ121が停止情報取得部51、運転状態取得部52、バルブ開度取得部53、水温取得部54及び運転切替え部55を備える。
停止情報取得部51は、熱源機12の圧縮機が停止されたか否かの情報を取得する。圧縮機は、熱源機12から利用側熱負荷として例示するエアハン20に送水された熱源水の水温に基づき運転が制御される。圧縮機が停止されたか否かの情報は、グループコントローラ122から取得することができる。熱源モジュール120は、送水温度が所定の温度になっている状態で送水温度と還水温度の差が無い場合、圧縮機の運転を停止する。停止情報取得部51は、圧縮機が停止されたか否かの情報を取得することにより、エアハン20の熱負荷が小さくなったことを確認することができる。
In the present embodiment, a case where a heat source water control program is incorporated in the
The stop
運転状態取得部52は、一次側送水ポンプ123の運転状態を取得する。一次側送水ポンプ123は、利用側熱負荷として例示するエアハン20に送水された熱源水の水量に基づき回転数が制御される熱源機側ポンプの一例である。一次側送水ポンプ123の運転状態とは、例えば、一次側送水ポンプ123の回転数である。一次側送水ポンプ123の回転数は、一次側送水ポンプ123を駆動するインバータからの出力周波数やポンプの回転軸に設置された回転計で計測された計測値を取得することにより取得することができる。本実施形態において、出力周波数に係る情報には、その周波数で回転する一次側送水ポンプ123の回転数に係る情報を含んでいてもよい。出力周波数に係る情報は、例えば、4〜20mAの電流出力、0〜5Vの電圧出力で取得することができる。運転状態取得部52は、一次側送水ポンプ123の運転状態を取得することにより、一次側送水ポンプ123の負荷状況を確認することができる。
The operation
バルブ開度取得部53は、バルブ21のバルブ開度を取得する。バルブ21は、利用側熱負荷として例示するエアハン20に供給する熱源水の供給量を調節するバルブの一例である。バルブ21のバルブ開度は、例えば、指示調節計23からバルブ21に対する出力によって取得することができる。バルブ21のバルブ開度は、例えば、バルブ21が通信機能を有し、所定のコマンドによるコールバックでバルブ開度を出力できるものである場合、バルブ21から直接取得するようにしてもよい。
The valve opening
水温取得部54は、熱源機12から利用側熱負荷として例示するエアハン20に送水された熱源水の水温を取得する。熱源水の水温は、例えば、往水温度センサ15又は還水温度センサ17の少なくともいずれか1つで計測された計測値に基づき取得することができる。すなわち、水温取得部54は、1又は複数の水温センサで計測された計測値を取得するようにしてもよい。また、水温取得部54が取得する熱源水の水温は、往水温度センサ15と還水温度センサ17の水温差等、複数の水温センサで計測された水温の水温差であってもよい。
The water
運転切替え部55は、停止情報取得部51において取得された圧縮機が停止されたか否かの情報、運転状態取得部52において取得された一次側送水ポンプ123の運転状態、及びバルブ開度取得部53において取得されたバルブ21のバルブ開度に基づき、一次側送水ポンプ123の運転状態と停止状態を切替える。運転状態と停止状態の切替えとは、運転状態から停止状態への切替え、あるいは、停止状態から運転状態への切替えである。
The
一次側送水ポンプ123の運転状態とは、一次側送水ポンプ123が動力を発生している状態をいう。したがって、一次側送水ポンプ123の運転状態には、一次側送水ポンプ123に対して低周波数が印加されていて、回転負荷やブレーキによってポンプが回転していない状態を含んでいてもよい。運転切替え部55は、出力周波数に係る情報が、出力周波数が予め設定された周波数以下を示す情報であることを、熱源機側ポンプを停止させる条件とする。予め設定された周波数以下を示す情報には、予め設定された周波数における一次側送水ポンプ123の回転数が予め設定された回転数以下を示す情報を含んでいてもよい。
The operating state of the primary side
運転切替え部55は、一次側送水ポンプ123の出力周波数に係る情報を、一次側送水ポンプ123を停止させる条件とすることにより、一次側送水ポンプ123の停止に伴う送水圧の変化を小さくすることができる。また、運転切替え部55は、圧縮機が停止されていることを、一次側送水ポンプ123を停止させる条件とすることにより、一次側送水ポンプ123の停止に伴う熱源水の水温の変化を小さくすることができる。
The
ところで、運転切替え部55は、圧縮機が停止され、一次側送水ポンプ123の回転数が予め設定された回転数以下になっていることによって、利用側装置の負荷が軽い状態であることを推測することができる。しかし、圧縮機の運転又は停止が切替わるタイミングと、一次側送水ポンプ123の回転数が変化するタイミングは、利用側装置の負荷状態が変化してから所定のタイムラグを含む。例えば、利用側装置の負荷状態が変化すると、バルブ21の開度が大きくなる。バルブ21が閉状態であるときには、二次側送水ポンプ31で発生する水圧は圧力逃がし回路32でバイパスされているため、バルブ21の開度を大きくしてから実際にエアハン20に熱源水が供給されるまで、所定のタイムラグが発生する。また、エアハン20に熱源水が供給されてから、往水温度センサ15又は還水温度センサ17の計測値が変化するまで、所定のタイムラグが発生する。したがって、利用側装置の負荷状態が変化してから、圧縮機の運転/停止、又は一次側送水ポンプ123の回転数が変化するまでには、相当のタイムラグが発生することになる。本実施形態においては、さらに、運転切替え部55は、バルブ21のバルブ開度の情報を、一次側送水ポンプ123を停止させる条件とすることにより、エアハン20が無負荷のときの一次側送水ポンプ123の動力を低減できるとともに、上述したタイムラグを吸収して負荷状態の変化に対する熱源機12の応答性を高めることができる。
By the way, the
なお、モジュールコントローラ121が有する、停止情報取得部51、運転状態取得部52、バルブ開度取得部53、水温取得部54及び運転切替え部55の各機能は、上述の通り、ソフトウェアによって実現されるものとして説明した。しかし、モジュールコントローラ121が有する上記機能の中で少なくとも1つ以上の機能は、ハードウェアによって実現されるものであっても良い。
As described above, the functions of the stop
また、モジュールコントローラ121が有する上記何れかの機能は、1つの機能を複数の機能に分割して実施してもよい。また、モジュールコントローラ121が有する上記何れか2つ以上の機能を1つの機能に集約して実施してもよい。
Further, any of the above-mentioned functions of the
また、モジュールコントローラ121は、1つの筐体によって実現される装置であってもよいし、ネットワーク等を介して接続された複数の装置から実現されるシステムであってもよい。例えば、モジュールコントローラ121は、クラウドコンピューティングシステムによって提供されるクラウドサービス等、仮想的な装置であってもよい。また、モジュールコントローラ121は、サーバ装置等の汎用のコンピュータであってもよく、機能が限定された専用の装置であってもよい。
Further, the
また、モジュールコントローラ121の上記各機能のうち、少なくとも1以上の機能を他の装置において実現するようにしてもよい。すなわち、モジュールコントローラ121は上記全ての機能を有している必要はなく、一部の機能を有するものであってもよい。
Further, at least one or more of the above-mentioned functions of the
次に、モジュールコントローラ121のハードウェアの構成を説明する。
Next, the hardware configuration of the
モジュールコントローラ121は、CPU101、RAM(Random Access Memory)102、ROM(Read Only Memory)103、HDD(Hard Disk Drive)104、操作部105、表示部106、及び通信I/F(Interface)107を有する。
The
モジュールコントローラ121には、デスクトップ型PC(Personal Computer)、サーバ装置等の汎用のコンピュータを用いることができる。また、モジュールコントローラ121には、熱源機専用の制御装置、又はPLC(Programmable Logic Controller)等の産業用制御機器を用いてもよい。また、モジュールコントローラ121は、中央監視装置10又はグループコントローラ122とハードウェアを共用するものであってもよい。モジュールコントローラ121は、図2で説明した熱源水制御プログラムを実行する。
As the
CPU101は、RAM102、ROM103又はHDD104に記憶された熱源水制御プログラムを実行することにより、モジュールコントローラ121の制御を行う。熱源水制御プログラムは、例えば、熱源水制御プログラムを記録した記録媒体、又はネットワークを介してプログラムを提供するサーバ等から取得されて、HDD104にインストールされ、RAM102にCPU101から読出し可能に記憶される。
The
操作部105は、モジュールコントローラ121に対する操作入力を可能にする、例えば、キーボード、マウス、又はスイッチ等である。表示部106は、情報を表示する表示機能を有する、例えば、液晶ディスプレイ、又はランプ等である。なお、操作部105及び表示部106は、操作表示機能を有する、例えばタッチパネル等であってもよく、通信により接続されるその他の外部インタフェースとしてもよい。
The
通信I/F107は、無線LAN(Local Area Network)通信、有線LAN通信、赤外線通信、近距離無線通信等を介して他の装置との通信を制御する。通信I/F107は、例えば、熱源モジュール120、グループコントローラ122、又はネットワーク9を介したクラウドサーバ19との通信を制御する。熱源モジュール120は、圧縮機125を備える複数の冷凍サイクル装置によって冷媒を冷却又は加熱して、水との熱交換によって熱源水を生成する。モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123を制御する。グループコントローラ122は、熱源モジュール120の各冷凍サイクルに設けられた圧縮機125を制御する。クラウドサーバ19は、例えば、中央監視装置10の運転状態をモニタし又は記録する。
The communication I /
次に、図4を用いて、実施形態のモジュールコントローラ121の動作を説明する。なお、図4において図示するフローチャートの動作は、図2において説明した熱源水制御装置として機能するモジュールコントローラ121の各機能による動作であって、CPU101が熱源水制御プログラムを実行することによって実現することができる。各動作はモジュールコントローラ121が実行するものとして説明する。
Next, the operation of the
図4において、モジュールコントローラ121は、圧縮機が停止しているか否かを判断する(ステップS11)。圧縮機が停止しているか否かの情報は、例えば、モジュールコントローラ121がグループコントローラ122から取得することができる。圧縮機125が停止してないと判断した場合(ステップS11:NO)、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123の運転状態を変更しない。ここでは、フローチャートのスタート時点において一次側送水ポンプ123は運転状態であるものとする。
In FIG. 4, the
一方、圧縮機125が停止していると判断した場合(ステップS11:YES)、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123を駆動するインバータの周波数が設定値以下であるか否かを判断する(ステップS12)。インバータの周波数の情報は、例えば、モジュールコントローラ121が熱源モジュール120から取得することができる。インバータの周波数が設定値以下でないと判断した場合(ステップS12)、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123の運転状態を変更しない。
On the other hand, when it is determined that the
一方、インバータの周波数が設定値以下であると判断した場合(ステップS12)、モジュールコントローラ121は、バルブ21のバルブ開度が設定値以下であるか否かを判断する(ステップS13)。バルブ開度の情報は、例えば、モジュールコントローラ121が指示調節計23から取得することができる。バルブ開度が設定値以下でないと判断した場合(ステップS13;NO)、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123の運転状態を変更しない。
On the other hand, when it is determined that the frequency of the inverter is equal to or less than the set value (step S12), the
一方、バルブ開度が設定値以下であると判断した場合(ステップS13;YES)、モジュールコントローラ121は、水温が、予め設定された第1条件として例示する、温度T1以下であるか否かを判断する(SステップS14)。水温は、例えば、往水温度センサ15又は還水温度センサ17の計測値から取得することができる。水温が温度T1以下であると判断した場合(ステップS14:YES)、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123の運転を停止する(ステップS15)。一次側送水ポンプ123の運転を停止することにより、一次側送水ポンプ123の動力を低減することができる。
On the other hand, when it is determined that the valve opening degree is equal to or less than the set value (step S13; YES), the
一方、水温が温度T1より大きい場合(ステップS14:NO)、モジュールコントローラ121は、水温が、予め設定された第2条件として例示する、温度T2以上であるか否かを判断する(SステップS16)。ここで、温度T2>温度T1である。水温が温度T2以上であると判断した場合(SステップS16:YES)、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123を運転する(ステップS17)。温度T2>温度T1とすることで、一次側送水ポンプ123のハンチング運転を防止することができる。
On the other hand, when the water temperature is higher than the temperature T1 (step S14: NO), the
一方、水温が温度T2未満であると判断した場合(SステップS16:NO)、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123の運転状態を変更しない。すなわち、一次側送水ポンプ123の停止状態が継続されることになる。
On the other hand, when it is determined that the water temperature is lower than the temperature T2 (S step S16: NO), the
ステップS15の処理を実行した後、ステップS17の処理を実行した後、又は、ステップS11〜ステップS13の処理において、NOと判断された場合、モジュールコントローラ121は、一次側送水ポンプ123の制御を終了するか否かを判断する(ステップS18)。制御を終了するか否かは、例えば、熱源モジュール120の運転が終了されたか否かの情報を取得することにより判断することができる。制御を終了しないと判断した場合(ステップS18:NO)、モジュールコントローラ121は、ステップS11の処理に戻り、ステップS11〜ステップS18の処理を繰り返す。一方、制御を終了すると判断した場合(ステップS18:YES)、モジュールコントローラ121は、フローチャートの動作を終了する。
After executing the process of step S15, after executing the process of step S17, or when it is determined as NO in the process of steps S11 to S13, the
以上のように、本実施形態において、熱源水制御方法は、熱源水制御装置が、熱源機から利用側熱負荷に送水された熱源水の水温に基づき運転が制御される熱源機の圧縮機が停止されたか否かの情報を取得する停止情報取得ステップと、利用側熱負荷に送水された熱源水の水量に基づき回転数が制御される熱源機側ポンプの運転状態を取得する運転状態取得ステップと、利用側熱負荷に供給する熱源水の供給量を調節するバルブのバルブ開度を取得するバルブ開度取得ステップと、停止情報取得ステップにおいて取得された圧縮機が停止されたか否かの情報、運転状態取得ステップにおいて取得された運転状態、及びバルブ開度取得ステップにおいて取得されたバルブ開度に基づき、熱源機側ポンプの運転状態と停止状態を切替える運転切替えステップとを実行する。これにより、熱源機の動力を低減させることができる。 As described above, in the present embodiment, the heat source water control method is that the heat source water control device is a compressor of the heat source machine whose operation is controlled based on the water temperature of the heat source water sent from the heat source machine to the heat load on the user side. A stop information acquisition step for acquiring information on whether or not the valve has been stopped, and an operation state acquisition step for acquiring the operating state of the heat source machine side pump whose rotation speed is controlled based on the amount of heat source water sent to the user side heat load. And the valve opening acquisition step of acquiring the valve opening of the valve that adjusts the supply amount of heat source water supplied to the heat load on the user side, and the information on whether or not the compressor acquired in the stop information acquisition step has been stopped. , The operation switching step for switching between the operating state and the stopped state of the heat source machine side pump is executed based on the operating state acquired in the operating state acquisition step and the valve opening acquired in the valve opening degree acquisition step. As a result, the power of the heat source machine can be reduced.
また、本実施形態における熱源水制御方法は、熱源水制御装置が、運転状態取得ステップにおいて、運転状態として熱源機側ポンプを駆動するインバータの出力周波数に係る情報を取得し、運転切替えステップにおいて、出力周波数に係る情報が、出力周波数が予め設定された周波数以下を示す情報であるときに熱源機側ポンプを停止させる。これにより、熱源機側ポンプの負荷が小さいときに熱源機側ポンプを停止させることができる。 Further, in the heat source water control method in the present embodiment, the heat source water control device acquires information related to the output frequency of the inverter that drives the heat source machine side pump as the operating state in the operating state acquisition step, and in the operation switching step, The heat source pump is stopped when the information related to the output frequency is information indicating that the output frequency is equal to or lower than the preset frequency. As a result, the heat source machine side pump can be stopped when the load of the heat source machine side pump is small.
また、本実施形態における熱源水制御方法は、熱源水制御装置が、運転切替えステップにおいて、バルブ開度が予め設定された開度以下であるときに熱源機側ポンプを停止させる。これにより、利用側装置の熱負荷が小さいときに熱源機側ポンプを停止させることができる。 Further, in the heat source water control method in the present embodiment, the heat source water control device stops the heat source machine side pump when the valve opening degree is equal to or less than a preset opening degree in the operation switching step. As a result, the heat source machine side pump can be stopped when the heat load of the user side device is small.
また、本実施形態における熱源水制御方法は、熱源水制御装置が、水温を取得する水温取得ステップをさらに実行し、運転切替えステップにおいて、取得された水温が予め設定された第1条件を満たす状態になったときに熱源機側ポンプを運転状態から停止状態に切替え、取得された水温が第1条件を満たす状態から第2条件を満たす状態になったときに熱源機側ポンプを停止状態から運転状態に切替える。これにより、熱源機側ポンプのハンチング運転を防止することができる。 Further, in the heat source water control method in the present embodiment, the heat source water control device further executes the water temperature acquisition step of acquiring the water temperature, and the acquired water temperature satisfies the preset first condition in the operation switching step. When becomes, the heat source machine side pump is switched from the operating state to the stopped state, and when the acquired water temperature changes from the state where the first condition is satisfied to the state where the second condition is satisfied, the heat source machine side pump is operated from the stopped state. Switch to the state. This makes it possible to prevent the hunting operation of the heat source machine side pump.
また、本実施形態において、熱源水制御装置は、上記のいずれかに記載の熱源水制御方法により熱源機側ポンプを運転又は停止させる。これにより、熱源機の動力を低減させることができる。 Further, in the present embodiment, the heat source water control device operates or stops the heat source machine side pump by the heat source water control method described in any of the above. As a result, the power of the heat source machine can be reduced.
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、熱源水制御方法は、熱源水制御装置が、停止情報取得ステップと、運転状態取得ステップと、バルブ開度取得ステップと、運転切替えステップとを実行することにより、熱源機の動力を低減させることができる。 According to at least one embodiment described above, in the heat source water control method, the heat source water control device executes a stop information acquisition step, an operation state acquisition step, a valve opening degree acquisition step, and an operation switching step. As a result, the power of the heat source machine can be reduced.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention.
例えば、上記実施形態では、一次側送水ポンプと二次側送水ポンプとフリーバイパス回路を有する熱源水制御システムについて説明したが、熱源水制御システムはこの形態に限定されるものではない。例えば、二次側送水ポンプを有さず、バイパス回路にバイパス弁を有して熱源水の流量を調整するものであってもよい。 For example, in the above embodiment, the heat source water control system having the primary side water supply pump, the secondary side water supply pump, and the free bypass circuit has been described, but the heat source water control system is not limited to this embodiment. For example, the secondary side water supply pump may not be provided, and the bypass circuit may have a bypass valve to adjust the flow rate of the heat source water.
これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1…熱源水制御システム、10…中央監視装置、12…熱源機、120…熱源モジュール、121…モジュールコントローラ(Module Controller:MC)(熱源水制御装置)、101…CPU(Central Processing Unit)、102…RAM(Random Access Memory)、103…ROM(Read Only Memory)、104…HDD(Hard Disk Drive)、105…操作部、106…表示部、107…通信I/F(Interface)、51…停止情報取得部、52…運転状態取得部、53…バルブ開度取得部、54…水温取得部、55…運転切替え部、122…グループコントローラ(Group Controller:GC)、120…熱源モジュール、123…一次側送水ポンプ、125…圧縮機、13…フリーバイパス回路、15…往水温度センサ、16…水量計、17…還水温度センサ、20…エアハン、21…バルブ、22…温度計、23…指示調節計、31…二次側送水ポンプ、32…圧力逃がし回路、9…ネットワーク、19…クラウドサーバ 1 ... heat source water control system, 10 ... central monitoring device, 12 ... heat source machine, 120 ... heat source module, 121 ... module controller (MC) (heat source water controller), 101 ... CPU (Central Processing Unit), 102 ... RAM (Random Access Memory), 103 ... ROM (Read Only Memory), 104 ... HDD (Hard Disk Drive), 105 ... Operation unit, 106 ... Display unit, 107 ... Communication I / F (Interface), 51 ... Stop information Acquisition unit, 52 ... Operating state acquisition unit, 53 ... Valve opening degree acquisition unit, 54 ... Water temperature acquisition unit, 55 ... Operation switching unit, 122 ... Group controller (GC), 120 ... Heat source module, 123 ... Primary side Water supply pump, 125 ... Compressor, 13 ... Free bypass circuit, 15 ... Outflow temperature sensor, 16 ... Water meter, 17 ... Return water temperature sensor, 20 ... Air han, 21 ... Valve, 22 ... Thermometer, 23 ... Instruction adjustment Total, 31 ... secondary side water supply pump, 32 ... pressure relief circuit, 9 ... network, 19 ... cloud server
Claims (4)
熱源機から利用側熱負荷に送水された熱源水の水温に基づき運転が制御される前記熱源機の圧縮機が停止されたか否かの情報を取得する停止情報取得ステップと、
前記利用側熱負荷に送水された熱源水の水量に基づき回転数が制御される熱源機側ポンプの運転状態を取得する運転状態取得ステップと、
前記利用側熱負荷に供給する前記熱源水の供給量を調節するバルブのバルブ開度を取得するバルブ開度取得ステップと、
前記停止情報取得ステップにおいて取得された前記圧縮機が停止されたか否かの情報、前記運転状態取得ステップにおいて取得された前記運転状態、及び前記バルブ開度取得ステップにおいて取得された前記バルブ開度に基づき、前記熱源機側ポンプの運転状態と停止状態を切替える運転切替えステップと、
前記水温を取得する水温取得ステップと、
を実行し、
前記運転切替えステップにおいて、取得された前記水温が予め設定された第1条件を満たす状態になったときに前記熱源機側ポンプを運転状態から停止状態に切替え、前記熱源機側ポンプを停止状態に切り替えた後、取得された前記水温が前記第1条件を満たす状態から第2条件を満たす状態になったときに前記熱源機側ポンプを停止状態から運転状態に切替える、
熱源水制御方法。 The heat source water control device
The stop information acquisition step for acquiring information on whether or not the compressor of the heat source machine whose operation is controlled based on the water temperature of the heat source water sent from the heat source machine to the heat load on the user side is stopped, and
An operation state acquisition step of acquiring the operation state of the heat source machine side pump whose rotation speed is controlled based on the amount of heat source water sent to the user side heat load, and
A valve opening acquisition step of acquiring a valve opening degree of a valve for adjusting the supply amount of the heat source water supplied to the user side heat load, and a valve opening degree acquisition step.
Information on whether or not the compressor has been stopped acquired in the stop information acquisition step, the operating state acquired in the operating state acquisition step, and the valve opening degree acquired in the valve opening degree acquisition step. Based on the operation switching step for switching between the operating state and the stopped state of the heat source machine side pump,
The water temperature acquisition step for acquiring the water temperature and
The execution,
In the operation switching step, when the acquired water temperature meets the preset first condition, the heat source machine side pump is switched from the operating state to the stopped state, and the heat source machine side pump is put into the stopped state. After switching, when the acquired water temperature changes from the state of satisfying the first condition to the state of satisfying the second condition, the heat source machine side pump is switched from the stopped state to the operating state.
Heat source water control method.
前記運転切替えステップにおいて、前記運転状態として前記熱源機側ポンプを駆動するインバータの出力周波数に係る情報を取得し、
前記運転切替えステップにおいて、前記出力周波数に係る情報が、前記出力周波数が予め設定された周波数以下を示す情報であり、且つ、取得された前記水温が予め設定された第1条件を満たす状態であるときに前記熱源機側ポンプを停止させる、
請求項1に記載の熱源水制御方法。 The heat source water control device
In the operation switching step, information on the output frequency of the inverter that drives the heat source machine side pump is acquired as the operation state.
In the operation switching step, information relating to the output frequency, Ri information der having the following frequencies the output frequency is set in advance, and, in a first condition is satisfied state in which the water temperature obtained is set in advance Oh the heat source-side pump is stopped to Rutoki,
The heat source water control method according to claim 1.
前記運転切替えステップにおいて、前記バルブ開度が予め設定された開度以下であり、且つ、取得された前記水温が予め設定された第1条件を満たす状態であるときに前記熱源機側ポンプを停止させる、
請求項1又は2に記載の熱源水制御方法。 The heat source water control device
In the operation switching step, the valve opening is preset opening less der is, and, the heat source-side pump to the first condition is satisfied state der Rutoki said temperature obtained is set in advance To stop
The heat source water control method according to claim 1 or 2.
熱源水制御装置。 The heat source machine side pump is started or stopped by the heat source water control method according to any one of claims 1 to 3.
Heat source water control device.
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