JPH07217965A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH07217965A
JPH07217965A JP6012852A JP1285294A JPH07217965A JP H07217965 A JPH07217965 A JP H07217965A JP 6012852 A JP6012852 A JP 6012852A JP 1285294 A JP1285294 A JP 1285294A JP H07217965 A JPH07217965 A JP H07217965A
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JP
Japan
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amount
refrigerator
heat
chiller
heat storage
Prior art date
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Pending
Application number
JP6012852A
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English (en)
Inventor
Yukio Ishikawa
幸夫 石川
Teruo Masuda
照夫 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄熱器を備えた空気調和装置において、電力
需要の平準化が一層進められるようにすることである。 【構成】 第1の発明は、電力消費量がピークとなる所
定時間は、空調機を運転しつつ冷凍機の運転を強制的に
所定時間停止する制御装置を備え、この冷凍機の強制停
止前に蓄えられる蓄熱量(目標解氷線A)を、この冷凍
機の運転再開後の蓄熱量(目標解氷線B)から推察され
る蓄熱量よりも多く設定したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蓄熱器に蓄えた熱で室内
を空調する空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の空気調和装置が示されたものと
して、特公平5−50672号公報がある。この公報に
示された装置は、冷凍機(チラーユニット)で得られた
熱を蓄熱槽に導いてこの蓄熱槽内に熱を蓄え(氷を作
る)、この熱で生成された冷水を室内の熱交換器へ導い
て、この室内を空調しようとするものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような空気調和装
置において、例えば蓄熱量が所定値以下になった場合
は、蓄熱量を増加させるか、あるいは空調機に導びかれ
る冷水を冷却させるために冷凍機を追掛運転させる必要
がある。ここで、このような追掛運転が、夏期において
昼間特に電力需要の増大する午後1時〜午後1時30分
に行われると、電力需要の平準化を妨げるおそれがあ
る。又、このように電力需要の平準化を妨げることによ
ってこの空気調和装置が設置されたビルの電力消費がカ
ットされてビルの空調が行えなくなることがある。
【0004】そこで、本発明は蓄熱器を備えた空気調和
装置において、電力需要の平準化が一層進められるよう
にすることを目的としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第1の発明は、電力消費量がピークとなる所定時間
は、空調機を運転しつつ冷凍機の運転を強制的に所定時
間停止する制御装置を備え、この冷凍機の強制運転停止
前に蓄えられる蓄熱量を、この冷凍機の運転再開後の蓄
熱量から推察される蓄熱量よりも多く設定したものであ
る。
【0006】又、第2の発明は、電力消費量がピークと
なる所定時間は空調機を運転しつつ冷凍機の運転を強制
的に所定時間停止する制御器を備え、この強制運転停止
前の冷凍機の運転能力を、この冷凍機の運転再開後の冷
凍機の運転能力よりも大きく設定したものである。
【0007】
【作用】第1の発明によれば、電力消費量がピークとな
る所定時間前における蓄熱量は、この所定時間後の蓄熱
量から推察される蓄熱量よりも多いので、この多い蓄熱
を用いて室内を空調するため、所定時間は冷凍機の運転
が強制的に停止しても、空調には支障が生じない。
【0008】第2の発明によれば、電力消費量がピーク
となる冷凍機の強制停止前の運転能力は、この冷凍機の
運転再開後の冷凍機の運転能力よりも大きく設定したの
で、電力消費量がピークとなる前には、十分な蓄熱量が
蓄えられ、このピーク中は冷凍機の運転が強制的に停止
される。
【0009】
【実施例】図1において、1は空気調和装置で、冷凍機
(以下「チラー」と言う。)2と、蓄熱器3と、室内に
設置されるファンコイル等の空調機4とから構成されて
いる。チラー2は、圧縮機5と、凝縮器6と、減圧器7
と、蒸発器(水熱交換器)8とを備えこれら機器が冷媒
管でつながれている。
【0010】蓄熱器3には、水9が蓄えられており、製
氷用熱交換器10にて、水9を氷26にすることによっ
て、蓄熱作用を行う。この製氷用熱交換器10と蒸発器
8とは逆止弁12、ブラインポンプ13並びに第1開閉
弁14を介してつながれている。15はフロート構造の
製氷センサ(水位センサ)である。ここで、製氷用熱交
換器10の作用で水9が氷結し始めると、氷11の体積
膨張によって蓄熱器3内の水位が上昇する。この水位の
上昇を製氷センサ15が検知して、蓄熱器の氷量すなわ
ち蓄熱量を求めるようにしている。
【0011】16はブライン/水熱交換器で、一端は第
2開閉弁17を介して第1開閉弁14と蒸発器8との間
に、他端は逆止弁12とブラインポンプ13との間に夫
々つながれている。空調機4には空調用熱交換器18が
配置されており、この空調用熱交換機18は、その入口
端が冷水ポンプ19並びに三方弁20を介して蓄熱器3
の吸熱用熱交換器21につながれている。一方、この空
調用熱交換器18の出口端はブライン/水熱交換器16
を介して分岐され三方弁20と吸熱用熱交換器21につ
ながれている。22は制御装置で、上述の水位センサ1
5からの信号、すなわち蓄熱量(水量)を受ける入力器
23と、一日の時刻を計測するウォッチ24と、両者か
らの信号に基づいてチラー2の圧縮機5へ信号を出力す
る出力器25とから構成されている。
【0012】この空気調和装置1において、夜間(午後
10時〜翌日午前8時)までは蓄熱運転を行う。すなわ
ち、チラー2並びにブラインポンプ13を運転させると
共に、第1開閉弁14を開、第2開閉弁17を閉とし
て、チラー2の蒸発器8で得られたブラインを実線矢印
のように流して蓄熱器3内の水9を氷結26させる(以
下これを「蓄熱運転」という)。
【0013】そして、冷房運転時は、まずチラー2の運
転を停止させると共に冷水ポンプ19のみを運転させる
ことによって蓄熱器3内の氷26によって冷却された水
を実線矢印のように空調用熱交換器18へ送り込む。こ
れによって室内が冷房される。この冷房運転に伴って氷
量26は次第に減少する。この減少によって氷量が目標
値(この目標値は冷房運転時間に応じて変化(減少)す
る)以下になると、チラー2を運転させる(この運転を
以下「追掛運転」という。)。この追掛運転時、ブライ
ン並びに冷水は破線矢印のように流れる。すなわち、
「空調負荷が少ない時」および/又は「ブライン/水熱
交換器16での熱交換率が多くてこのブライン/水熱交
換器16から流れ出た冷水が十分冷却されている時」
は、蓄熱器3をバイパスして三方弁20を介して冷水ポ
ンプ19へ導かれる。逆の場合は蓄熱器3、三方弁20
を介して冷水ポンプ19に導かれる。この時、蓄熱器3
の蓄熱量(氷量)が十分蓄えられていることは言うまで
もない。
【0014】上述した蓄熱運転、冷房運転、追掛運転の
運転制御は、一日の時刻、氷量によって制御される。こ
の制御を図2に基づいて説明すると、まず夜間(午後1
0時〜翌日午前8時)は、深夜電力を使ってチラーを運
転させ蓄熱運転を行わせ、空調運転開始に先だって蓄熱
(製氷)を完了させておく(S1〜S2)。
【0015】次に、空調運転を開始し、時在の時刻が午
後1:00〜午後1:30すなわち、夏期における電力
消費がピークとなる所定時間か否かを判断する(S3〜
S5)。そしてこの所定時間内であれば、チラー2の運
転を強制的に停止させて、空調運転(冷水ポンプ19の
みの運転)を行う(S6)。このように、電力消費がピ
ークとなる所定時間は、強制的にチラー2の運転を停止
させたから、電力消費の平準化に寄与できると共に、電
力消費のカットによる空調不能となるおそれもない。
【0016】ここで、上記所定時間外である場合すなわ
ち、午前8:00〜午後1:00までの場合は目標値
(後述する)をアップさせてチラー2の運転の制御を行
う。一方、午後1:30以降は目標値に基づいたチラー
2の運転の制御を行う(S7〜S9)。尚、この時も、
冷水ポンプ19の運転は行って空調運転を行っているこ
とは言うまでもない。
【0017】上述した目標値について、図3に基づいて
説明する。この目標値は、図3においては目標解氷線A
(実線)のことである。この目標解氷線Aは右下りとな
っており、その理由は次のとおりである。すなわち、空
調運転並びにチラー2の運転を行うと、このチラー2運
転によって生成される氷量よりも空調運転によって消費
(解かされる)氷量の方が多いため、時刻の経過と共に
氷量が減少するためである。この目標解氷線Aに対して
上下に所定の幅をもたせて、下側に「チラーON線
A」、上側に「チラーOFF線B」(いずれも一点鎖
線)が決められている。
【0018】ここで、実線にチラー2を運転させると、
実際の氷量は破線で示すように、その勾配が目標解氷線
の勾配よりも緩くなって午前10時30分ごろにチラー
OFF線Aに実際の氷量が到達する。これは氷量が十分
蓄えられたことであるため、チラー2の運転を停止す
る。このチラー2の運転停止によって、氷の生成がなく
なり空調運転による解氷が進み、実際の氷量の勾配は目
標解氷線Aの勾配よりも急になって正午ごろにチラーO
N線Aに実際の氷量が到達する。これは、氷量が所定以
下となったことであるため、再びチラー2の運転を開始
する。
【0019】このチラー2の運転によって実際の氷量の
変化の勾配は目標解氷線Aの勾配よりも緩くなって、
「チラーOFF線A」に近ずこうとする。しかしなが
ら、午後1時となったため、実際の氷量の変化が「チラ
ーOFF線A」に到達していなくとも、チラーの運転を
強制的に停止する。そして、午後1時30分までは上述
の理由(夏期における電力ピークの平準化)によってこ
の停止を続ける。
【0020】ここで、午後1時30分以降の目標解氷線
B、チラーOFF線B、チラーON線Bを、午後1時以
前のものよりも全体的に下げている。すなわち、午後1
時30分以降の各線Bを基準とすれば、午後1時以前の
各線Aはアップ(目標値をアップ)されているというこ
とになる。この点が本発明の要点である。これによっ
て、「冷凍機(チラー)2の運転強制停止前に蓄えられ
る蓄熱量を、この冷凍機(チラー)2の運転再開後の蓄
熱量から推察される蓄熱量よりも多く設定した」という
ことになる。午後1時30分以降は、上述のチラーOF
F線B、チラーON線Bに基づいて、午後1時以前と同
様に、このチラー2の運転が制御する。このように、チ
ラー2の運転が強制的に停止される前に蓄えられる蓄熱
量を、この冷凍機の運転再開後の蓄熱量から推察される
蓄熱量よりも多くした(所定時間前の目標解氷線Aを所
定時間後の目標解氷線Bの延長線(図示せず)よりも上
方にした)ので、所定時間、チラー2の運転を強制的に
停止させても、氷量が極端に少なくなって蓄熱量が冷房
運転に必要な量以下となることはない。
【0021】尚、午後4時以降冷房運転が必要にもかか
わらず氷量がなくなった場合は、上述の追掛運転を行っ
て冷房運転を続ける。図4、図5は本発明の他の実施例
を示すもので、インバータ等の能力可変型の圧縮機をチ
ラーに収納した場合を示し、図4は、図2に示したフロ
ーチャートの変更部分のみを示し、図5はこの他の実施
例のチラーの能力の変化を示すものである。図4におい
て、所定時間以前は大能力で(S48)、所定時間以後
は小能力で(S49)で夫々チラーを運転させることに
よって、「冷凍機の運転が強制的に停止される前に蓄え
る蓄熱量を、この冷凍機の運転再開後の蓄熱量から推察
される蓄熱量よりも多く設定した」こととなる。
【0022】上述した実施例は、蓄熱量としていわゆる
「氷蓄熱式」のものを用いたが、これに限定されるもの
ではなく、蓄熱器としては化学式のもの等であっても良
い。更にチラーは冷房専用の冷凍機であるが、四方弁を
用いてヒートポンプ式チラーとして空調機が暖房運転を
行えるようにしても良い。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、第1の発明は、電力
消費量がピークとなる前に蓄える蓄熱量を、このピーク
後の蓄熱量から推察される蓄熱量よりも多くしたので、
このピーク時に冷凍機(チラー)の運転を強制的に停止
しても支障なく空調運転を行うことができ、これによっ
て消費電力の平準化を一層促進させることができる。
【0024】又、第2の発明は、上述のピーク前の冷凍
機の運転能力を、このピーク後の冷凍機の運転能力より
も大きくしたので、ピーク前に十分な蓄熱量を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気調和装置の回路図である。
【図2】図1に示した装置のフローチャートである。
【図3】図1に示した装置のチラーの運転制御を示す説
明図である。
【図4】他の実施例を示す要部フローチャートである。
【図5】図4に示した実施例のチラーの運転制御を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 空気調和装置 2 冷凍機(チラー) 3 蓄熱器 22 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷凍機と、この冷凍機で得られた熱を蓄
    える蓄熱器と、この蓄熱器の熱を用いて室内を調温する
    空調機とから構成される空気調和装置において、この空
    調機を運転しつつ前記冷凍機の運転を強制的に所定時間
    停止する制御装置を備え、この冷凍機の運転強制停止前
    に蓄えられる蓄熱量を、この冷凍機の運転再開後の蓄熱
    量から推察される蓄熱量よりも多く設定したことを特徴
    とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 冷凍機と、この冷凍機で得られた熱を蓄
    える蓄熱器と、この蓄熱器の熱を用いて室内を調温する
    空調機とから構成される空気調和装置において、前記冷
    凍機は能力可変型とし、前記空調機を運転しつつ前記冷
    凍機の運転を強制的に所定時間停止する制御装置を備
    え、この冷凍機の運転強制停止前の冷凍機の運転能力
    を、この冷凍機の運転再開時の冷凍機の運転能力よりも
    大きく設定したことを特徴とする空気調和装置。
JP6012852A 1994-02-04 1994-02-04 空気調和装置 Pending JPH07217965A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11159827A (ja) * 1997-08-22 1999-06-15 Mitsubishi Electric Corp 蓄熱装置及び蓄熱装置の運転方法
JP2014027784A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Shimizu Corp 運転管理装置、運転管理方法、運転管理プログラム
CN109764511A (zh) * 2019-01-09 2019-05-17 青岛海尔空调器有限总公司 一种能源系统的控制方法

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CN109764511B (zh) * 2019-01-09 2021-08-24 重庆海尔空调器有限公司 一种能源系统的控制方法

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