JPH01318842A - 蓄熱流体利用の空気調和システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産−の１ 本発明は蓄熱流体利用の空気調和システムに関し、とく
に蓄熱流体としての水などを蓄熱槽と熱交換器との間に
循環させる空気調和システムにおける蓄熱槽の利用効率
を高めるための制御方法に関する。

更釆二且」 第２図に蓄熱槽を有する蓄熱流体利用の空調システムの
一例を示す、太陽熱、深夜電力その他の低コストのエネ
ルギーを蓄熱槽ｌ内の蓄熱流体Ｗに熱として貯え、その
蓄熱流体をポンプ２によりフート弁３及び切換弁４ａ、
４ｂ、　４ｃ、４ｄを介して蓄熱槽ｌと複数の熱交換器
５，６・・・との間に循環させて空気調和処理（以下、
空調という。）を行なう、蓄熱流体Ｗの一例は水である
。建物の内部空間（インテリアゾーン）７の空調用熱交
換器５の一例は通常の空調器であり、外周部空間（ペリ
メータゾーン）８の空調用熱交換器６の一例はファンコ
イルユニットである。

切換弁４ａ、　４ｂ、４ｃ、４ｄの切換操作により、冷
房時には蓄熱槽ｌの低温部１ａの蓄熱流体Ｗが、実線矢
印Ｃで示される様に熱交換器５．６へ送り込まれ熱交換
器で暖められたのち高温部１ｂへ還される。暖房時には
蓄熱槽ｌの高温部１ｂの蓄熱流体が点線矢印Ｒで示され
る様に熱交換器５．６へ送り込まれ熱交換器で冷された
のち低温部１ａへ還される。空調が開始されると、内部
空間７や外周部空間８に設けられた温度計９により検出
された空気温度Ｔａの信号が調節計１０に送られ、この
調節計ｌＯの出力　により調節弁１１が調節され、従っ
て各熱交換　器５，６への蓄熱流体Ｗの流量が制御され
る。

発」Ｌ隨邂ユししｌヨととま」し１思 上記空調システムにおいて、例えば冷房時に熱交換器５
，６とくにファンコイルユニッｌ−内（７）１１’熱流
体Ｗの流量が過大となるような過負荷運転がされると、
それらの出口温度Ｔｗｏが下降する。蓄熱流体温度計１
２が、この熱交換器出口蓄熱流体温度Ｔｗｏを検出する
。暖房時に同様な過負荷運転がされるとそれらの出口温
度が上昇する。そのため、蓄熱槽１へ還る蓄熱流体の温
度が当初予定値より冷房時は低く、暖房時は高くなり、
蓄熱槽１の中で熱的混合が進み、熱的効率が低下し、エ
ネルギー有効利用の目的が損なわれる等の不都合が生ず
る０本発明の課題はこれらの不都合を解決するにある。

、ｆ　　　・　　るための 第１図に示される一実施例を参照するに、本発明による
蓄熱流体利用の空気調和システムは、上記課題を解決す
るため、蓄熱流体Ｗの熱交換器通過流量を操作すること
により、熱交換器６の空気温度Ｔａと熱交換器出口の蓄
熱流体温度Ｔｗｏの両者を制御する。

色囲 第１図の実施例における新調筒針１３は、蓄８波体Ｗと
空気との間の熱交換器、例えばファンコイルユニット等
の熱交換器６を温度計９により検出される空気温度Ｔａ
と蓄熱流体温度計１２によって検出される熱交換器出口
の蓄熱流体温度Ｔｗｏとを制御するために、蓄熱流体流
量の調節弁１１を操作する。必要に応じ、この制御を例
えばＰＩＤ制御等の比較的高度のものとしてもよい。

従って、新調筒針１３は上記熱交換器出口の蓄熱流体温
度Ｔｗｏを制御するために、その蓄熱流体温度が当初予
定値より冷房時は低く、暖房時は高くなるのを防止する
。よって、蓄熱槽１の内部での熱的混合、それによる熱
的効率の低下やエネルギーの有効利用に対する障害を防
止することができる。

実１例 第２図の蓄熱槽を有する蓄熱流体利用の空調システムの
調節計ｌＯを第１図の新調筒針１３に置換えたときの例
について説明する。冷房時の制御の流れを第３図に示し
、暖房時の制御の流れを第４図に示す。

冷房時の場合を第３図により説明する。制御の開始前に
、新調筒針１３には空気温度設定値Ｔａｓ及び熱交換器
出口の蓄熱流体温度設定値Ｔｗｓを設定する０図示例で
は制御が時間間隔をおいて間欠的に行なわれるものとす
る。さらに室温モード制御の時間帯、蓄熱流体モード制
御の時間帯、及びモード最小維持時間Ｔｍを新調筒針１
３に設定する。

制御が開始されるとステップφノでモードの初期設定が
行なわれ、ステップ■で室内の空気温度Ｔａ、及び熱交
換器出口の蓄熱流体温度〜Ｏが測定され、ステップ■で
次式の空気温度偏差値ΔＴａ及び蓄熱流体温度偏差値Δ
Ｔｗが算出される。

ΔＴａ＝　Ｔａｓ　−Ｔａ ΔＴｗ＝　　ｈｓ　　−Ｔｗ。

ステップ■では当該時刻が指定された空調時間帯に入っ
ているかを調べる。空調時間帯であればステップ■へ進
み、否であればステー、プ■へ進む。

ステップ■で当該時刻の制御モードが室温モードである
か蓄熱流体モードであるかを調べる。室温モードである
場合には左側のステップ■へ進み、蓄熱流体モードであ
る場合には右側のステップ■へ進む、室温モードの場合
のステップ（ゆでは、蓄熱流体の熱交換器出口温度測定
値Ｔｗｏ　とその設定値〜Ｓとを比較し、測定値が（設
定値−１°Ｃ１但し暖房時は設定値＋１℃）より高いと
きには、ステップ・】■へ進んで室温モードを選択しつ
づけ、ステップ１）において空気温度の偏差値ΔＴａに
基づく例えばＰＩＤ制御などによる調節弁１１の操作に
より空気温度測定値Ｔａを制御する室温モードを維持す
る。

蓄熱流体温度の熱交換器出口における測定値Ｔｗｏが上
記の（設定値−１℃、但し暖房時は設定値＋１℃）以下
であるときは、ステップ（のへ進んで当該時刻が同一モ
ード最小維持時間↑謄内であるか否かを調べる。その維
持時間Ｔｍ内であれば、ステップ０へ進んで室温モード
を維持する。その維持時間Ｔｔｓ内でないときは、ステ
ップ■へ進んで上記の蓄熱流体モードへ切換える。

他方、ステップ■において蓄熱流体モードであって右側
のステップ■へ進んだ場合には、空気温度の測定値Ｔａ
とその設定値Ｔａｓとを比較し、測定値が（設定値−１
”０、ただし暖房時は設定値＋１℃）より高いときは、
ステップ■へ進んで上記蓄熱流体モードを維持する。空
気温度の測定値が（設定値−１℃、但し暖房時は設定値
＋１℃）以下であるときは、ステップ・０へ進んで当該
時刻が同一モード最小維持時間Ｔｍ内であるか否かを調
べる。その維持時間Ｔｍ内であれば、ステップ■へ進ん
で蓄熱流体モードを維持する。さらにステップ■で上記
の蓄熱流体温度偏差値ΔＴｗに基づく例えばＰＩＤ制御
などによる調節弁１１の操作をおこなう。その維持時間
Ｔ＋ｗ内でないときは、ステップ■へ進んで上記の室温
モードへ切換える。

以上により間欠制御の１制御サイクルを終了する。この
制御サイクルに上記の同一モード最小維持時間Ｔｍを組
入れたのは、制御モードの切換えが頻繁に発生するのを
回避するためである。

第４図の暖房時の動作は、第３図を参照して詳細に説明
した以上の冷房時動作から当業者には容易に理解される
であろう。

免艶立血１ 以上詳細に説明した如く、本発明による蓄熱流体利用の
空気調和システムは、蓄熱流体と空気との間の熱交換器
を空気温度と熱交換器出口の蓄熱流体温度とに基づい、
て制御するので、蓄熱槽へ還る蓄熱流体の温度が当初予
定値より冷房時は低く、暖房時は高くなるのを防止し、
それによる熱的効率の低下やエネルギーの有効利用に対
する障害を防止する顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蓄熱流体利用の空気調和システムにお
ける制御方式の説明図、第２図は従来の蓄熱流体利用の
空気調和システムの説明図、第３図は冷房時ばおける制
御の流れ図、第４図は暖房時における制御の流れ図であ
る。 ■・・・蓄熱槽、　　２・・・ポンプ、　　３・・・フ
ート弁。 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・切換弁、　　　５．６−
・・熱交換器、　　　７・・・内部空間、　８・・・外
周部空間、９・・・温度計、　　１０・・・調節計、　
１１・・・調節弁、１２・・・蓄熱波体温度計、　１３
・・・新調筒針。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蓄熱流体と空気との間の熱交換器を空気温度と熱交換器
   出口の蓄熱流体温度とに基づいて制御してなる蓄熱流体
   利用の空気調和システム。