JPH03181728A

JPH03181728A - 熱源システム

Info

Publication number: JPH03181728A
Application number: JP32063389A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kurisu; 栗栖　肇
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-12
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 1991-08-07

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は蓄熱槽を有する冷凍機熱源系等の制御システム
として用いられる熱源システムに関する。

（従来の技術）ホテル、デパート等の負荷変動が大きいビルや重要負荷
を有するビル等においては、熱源装置容量を小さくする
ことができ、また高負荷運転ができて効率を向上させる
ことができ、さらに安価な深夜電力を使用でき、熱源装
置が故障したときも短時間ではあるがバックアップする
ことができる等の理由から蓄熱槽を利用した熱源システ
ムを使用することが多い。

そして、このような熱源システムでは、夜間に１００％
蓄熱し、昼間、蓄熱された熱を使いきるようにしてエネ
ルギーの有効活用を図り電力料金を低減させようにして
いる。また、朝の８＝００に１００％蓄熱するときでも
、蓄熱槽からの放熱を少なくする等の目的から最初に蓄
熱された熱を利用し、冷凍機を後詰めで運転したり、昼
の電力ピーク時に冷凍機を停止させる等の制約条件を満
たすようにしている。

更に、このような熱源システムでは、効率を向上させる
等の目的から運転計画に基づいて最適な機器の動作開始
時刻、動作停止時刻を作成して機器を発停制御し機器を
高負荷で運転させている。

この場合、機器の最適な動作開始時刻、動作停止時刻を
予測するため、同一スケジュール、例えば平日、休日、
祝日、半トン日等の各日毎に過去の負荷実績を統計処理
して明日の負荷を予測しこの予測結果に基づいて運転計
画を立てている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上述した従来の熱源システムにおいては、
過去の負荷実績によって負荷の予測を行なっているもの
の、冷凍機の能力は一定であると仮定している。

しかし、冷凍機の能力は冷却水の温度に大きく依存し、
冷却水温度が３０℃と、２０℃では約２割りも冷凍能力
が変化するため、季節の切替わり時に運転計画を手動で
修正しないと、最適な運転を行なうことができないとい
う問題があり、エネルギーの有効利用、電力料金の低減
という点から好ましいものではなかった。

本発明は上記の事情に鑑み、蓄熱型冷凍機の冷凍能力や
熱負荷を加味して機器を最適運転することができ、これ
によってエネルギーの有効利用や、電力料金の低減を図
ることができる熱源システムを提供することを目的とし
ている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために本発明による熱源システム
は、蓄熱槽を有する熱源を用いた熱源システムにおいて
、前記熱源の冷却水温度を計測する冷水温度計測部と、
この冷水温度計測部によって得られた冷却水温度に基づ
いて前記熱源の冷凍能力を算出する冷凍機能力算出部と
、前記熱源の熱負荷を計測する熱負荷計測部と、この熱
負荷計測部によって得られた熱負荷と前記冷凍機能力算
出部によって得られた冷凍能力とに基づいて予め設定さ
れている運転計画を修正する運転計画修正部と、この運
転計画修正部によって修正された運転計画に基づいて蓄
熱槽を有する熱源を制御する！１１ｊ部とを備えたこと
を特徴としている。

（作用）上記の構成において、熱負荷計測部によって計測された
熱源の熱負荷と、冷水温度計測部によって得られた冷却
水温度に応じて冷凍機能力算出部から出力される前記熱
源の冷凍能力とに基づいて運転計画修正部が予め設定さ
れている運転計画を修正して制御部に前記熱源の運転を
制御させる。

（実施例）第１図は本発明による熱源システムの一実施例を示すブ
ロック図である。

この図に示す熱源システムは蓄熱型冷凍機１と、熱負荷
検出部９と、制御装置２とを備えており、蓄熱型冷凍機
１の冷却水温度と、この蓄熱型冷凍機１の熱負荷とを計
測してこの計測結果に基づいて予め設定されている運転
計画を最適化し前記蓄熱型冷凍機１の発停を制御する。

蓄熱型冷凍機１は第２図に示す如く蓄熱材（例えば、水
）を貯留する蓄熱槽１４と、前記制御装置２から冷凍機
オン信号が供給されている間、前記蓄熱槽１４の蓄熱材
を取り込んで冷却した後、前記蓄熱槽１４に戻す冷凍機
１５と、この冷凍機１５の冷却水を冷却するクーリング
タワー１６と、このクーリングタワー１６によって冷却
された冷却水の温度を検出して前記制御装置２に供給す
る温度検出器１７と、前記制御部Ｍ２からポンプオン信
号が供給されている間、前記蓄熱槽１４から蓄熱材を取
り込んで熱負荷１０側に循環させるポンプ１８とを備え
ている。

そして、前記制御装置２から冷凍機オン信号が供給され
ているとき、冷凍機１５が動作して蓄熱槽１４の蓄熱材
を冷却するとともに、温度検出器１７によって前記冷凍
機１５に流入する冷却水の、温度を検出してこの検出結
果を前記制御装置２に供給する。また、前記制御装置２
からポンプオン信号が供給されているとき、ポンプ１８
が動作して前記蓄熱槽１４から蓄熱材を取り込みこれを
熱負荷１０に循環させる。

また、熱負荷検出部９は前記熱負荷１０に供給される蓄
熱材の温度を検出する温度検出器１９と、前記熱負荷１
０に供給される蓄熱材の流量を検出する流量計２０と、
前記熱負荷１０から前記蓄熱槽１４に戻される蓄熱材の
温度を検出する温度検出器２１とを備えており、前記熱
負荷１０に循環される蓄熱材の流量および前記熱負荷１
０に流入する蓄熱材の温度、前記熱負荷１０から流出す
る蓄熱材の温度を検出して、これらの検出結果を前記制
御装置２に供給する。

制御装置２は冷却水温度計測部３と、冷凍機能力算出部
４と、熱負荷計測部５と、運転計画設定部６と、運転計
画修正部７と、制御部８とを備えており、蓄熱型冷凍機
１の冷水温度と熱負荷とに基づいて予め設定されている
運転計画を最適化して前記蓄熱型冷凍機１の発停を制御
する。

冷却水温度計測部３は前記蓄熱型冷凍機１の温度検出器
１７から出力される冷却水温度を取り込んでこれを冷却
水温度データとして冷凍機能力算出部４に供給する。

冷凍機能力算出部４は第３図に示すような冷却水温度／
冷凍能力衣２５を持っており、前記冷却水温度計測部３
から冷却水温度データが供給されたとき、前記冷却水温
度／冷凍能力衣２５を参照して前記冷却水温度データに
対応する冷凍機能力データを求め、これを運転計画修正
部７に供給する。

また、熱負荷計測部５は前記熱負荷検出部９の各温度検
出器１つ、２１、流量計２０の各出力に基づいて前記蓄
熱型冷凍機１の熱負荷を算出し、これを熱負荷データと
して運転計画修正部７に供給する。

また、運転計画設定部６は平目、休１１、祝日、半トン
日等の各日毎に過去の負荷実績を統計処理して得られた
最適な運転計画データが予め登録されており、前記運転
計画修正部７から読出し指令が供給されたとき、前記運
転計画データを前記運転計画修正部７に供給する。

運転計画修正部７は前記冷凍機能力算出部４から供給さ
れる冷凍機能力データと、前記熱負荷計測部５から供給
される熱負荷データとに基づいて前記運転計画設定部６
から出力される運転計画データを修正してこれを最適化
して制御部８に供給する。

制御部８は前記運転計画修正部７から供給される最適化
された運転計画データに基づいて前記蓄熱型冷凍機１の
発停を制御する。

次に、第４図に示すフローチャートを参照しながらこの
実施例の動作を説明する。

まず、冷却水温時計測部３は蓄熱型冷凍機１の冷却水温
度を計測して、この計測動作によって得られた冷却水温
度データを冷凍機能力算出部４に供給する（ステップ５
ＴＩ）。

冷凍機能力算出部４は前記冷却水温時計測部３から冷却
水温度データが供給されると（ステップ５Ｔ２）、第５
図のフローチャートで示す如く、最初に冷却水温度／冷
凍能力衣２５を検索し、前記冷却水温度データによって
示される値より高温側にある冷却水温度データと低温側
にある冷却水温度データとを見つけ出すとともに（ステ
ップ５Ｔ１０）、これらの冷却水温度データに対応する
冷凍機能力データを読み出す（ステップＳ　Ｔ　１１　
）この後、冷凍機能力算出部４は冷却水温度／冷凍能力
衣２５から抽出した高温側冷却水温度ブタおよび低温側
冷却水温度データに対する前記冷却水温度計測部３から
供給された冷却水温度ブタの大小位置関係を求め、これ
らの比率に基づいて冷却水温度／冷凍能力衣２５から抽
出した高温側の冷凍機能力データおよび低温側冷凍機能
力データから前記冷却水温時計測部３から供給されてい
る冷却水温度データに対応する冷凍機能力データを求め
、これを運転計画修正部７に供給する（ステップ５Ｔ１
２）。

またこの動作と並行して、熱負荷計測部５は蓄熱型冷凍
機１の熱負荷を計測しこの計測動作によって得られた熱
負荷データを運転計画修正部７に供給する（ステップ５
Ｔ３）。

運転計画修正部７は前記冷凍機能力算出部４から供給さ
れる冷凍機能力データと、前記熱負荷計測部５から供給
される熱負荷データとに基づいて負荷予測値と実負荷値
とのずれ量、蓄熱型冷凍機１の冷凍能力の変化等を検出
し、この検出結果に基づいて前記運転計画設定部６から
出力される運転計画データによって示される蓄熱型冷凍
機１の発停タイミングを修正してこれを最適化しくステ
ップ５Ｔ４）　、この後最適化した運転計画データを制
御部８に供給して蓄熱型冷凍機１の発停を制御させる（
ステップ５Ｔ５）。

このようにこの実施例においては、蓄熱型冷凍機１の冷
却水温度と、この蓄熱型冷凍機１の熱負荷とを計測して
この計測結果に基づいて予め設定されている運転計画を
最適化して前記蓄熱型冷凍機１の発停を制御するように
したので、蓄熱型冷凍機１の冷凍能力や熱負荷を加味し
て機器を最適運転することができ、これによってエネル
ギーの有効利用や、電力料金の低減を図ることができる
。

また、上述した実施例においては、冷却水温度／冷凍能
力表２５を用いて１次近似法で蓄熱型冷凍機１の冷却水
温度データから冷凍能力データを求めるようにしている
が、冷却水温度／冷凍能力表２５を使用した内挿法を用
いて冷却水温度データから冷凍能力データを求めるよう
にしても、また近似式によって冷却水温度データから冷
凍能力データを求めるようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、蓄熱型冷凍機の冷
凍能力や熱負荷を加味して機器を最適運転することがで
き、これによってエネルギーの有効利用や、電力料金の
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱源システムの一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図に示す蓄熱型冷凍機および熱
負荷検出部の詳細なブロック図、第３図は同実施例で使
用される冷却水温度／冷凍能力表の一例を示す模式図、
第４図は同実施例のメイン動作例を示すフローチャート
、第５図は同実施例の冷凍機能力算出動作例を示すフロ
ーチャートである。１・・・蓄熱型冷凍機３・・・冷水温度計測部（冷却水温度計測部）４・・・
冷凍機能力算出部５・・・熱負荷計測部６・・・運転計画設定部７・・・運転計画修正部８・・・制御部１４・・・蓄熱槽１５・・・熱源（冷凍機）代私弁理士三好秀和

Claims

【特許請求の範囲】

（１）蓄熱槽を有する熱源を用いた熱源システムにおい
て、前記熱源の冷却水温度を計測する冷水温度計測部と、この冷水温度計測部によって得られた冷却水温度に基づ
いて前記熱源の冷凍能力を算出する冷凍機能力算出部と
、前記熱源の熱負荷を計測する熱負荷計測部と、この熱負
荷計測部によって得られた熱負荷と前記冷凍機能力算出
部によって得られた冷凍能力とに基づいて予め設定され
ている運転計画を修正する運転計画修正部と、この運転計画修正部によって修正された運転計画に基づ
いて蓄熱槽を有する熱源を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする熱源システム。