JPH0772633B2 - 蓄熱式空調システムの制御方式 - Google Patents

蓄熱式空調システムの制御方式

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JPH0772633B2
JPH0772633B2 JP1129789A JP12978989A JPH0772633B2 JP H0772633 B2 JPH0772633 B2 JP H0772633B2 JP 1129789 A JP1129789 A JP 1129789A JP 12978989 A JP12978989 A JP 12978989A JP H0772633 B2 JPH0772633 B2 JP H0772633B2
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功 平野
鋼平 佐藤
浩則 薗田
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Taisei Corp
Sanyo Electric Co Ltd
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Taisei Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は夜間電力を用いて夜間に熱媒体の冷却を行って
ビルのコンピュータ室などの年間冷房が要求される場所
を冷房するための蓄熱式空調システムの制御方式に関す
るものである。
〈従来の技術〉 従来、この種の蓄熱式空調ユニットにおける氷蓄熱ユニ
ットは、その内部にスケジュール又は測定データにより
製氷量を決定する機能を備えた構成としている。
〈発明が解決しようとする課題〉 即ち、近来のビルでは、空調システムにあっても演算・
記憶機能に優れたコンピュータシステムが取り入れら
れ、これらの機能により様々な機器を制御するようにし
ている。また、この場合蓄熱式空調システムは、一般の
機器の制御と異なり翌日の負荷を予測して製氷量を決定
し、運転されなければならない。従って、ビル特有の負
荷に対応させるためには、氷蓄熱ユニットを有する一般
の空調の制御システムでは負荷予測に多少の誤差が生じ
る場合があった。
本発明は上記実情に鑑み、ビルのコンピュータシステム
に、半日(土曜日)もしくは全日休み(日曜日)あるい
は休み明け(月曜日)処理となる目標の製氷量値を与え
るようにし、前記課題を解決する如くした蓄熱式空調シ
ステムの制御方式を提供することを目的としたものであ
る。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、冷凍機にて冷却したブラインが流れる熱交換
器を、蓄熱槽に張った水の中に収納し、この蓄熱槽内の
水を複数の空調機へ循環させて年間冷房運転を行う蓄熱
ユニットと、この蓄熱ユニットに蓄熱槽内の氷量が設定
値になるように夜間電力の供給時間内に冷凍機の製氷運
転を制御する制御器と、前記複数の空調機の運転を暦に
基づいて制御する集中制御器とを備えると共に、この集
中制御器で算出して前記制御器に送られる前記蓄熱槽内
の氷量の設定量は、基準値とこの基準値を修正するため
の補正値とからなり、この基本値は暦の7月並びに8月
をピークとし8月以降11月迄を下降状態にこの11月以降
翌年の5月迄を一定状態に更にこの5月以降7月迄を上
昇状態に設定する年間計画値と、暦の火曜日から金曜日
までの値に対し月曜日の値が大きく土曜日の値が小さく
設定する週間計画値とによって定められ、且つ前記補正
値は空調機の運転日の外気温と前記蓄熱槽内の残氷量と
によって定められている。
〈作用〉 上記のような制御方式としたため、冷凍機にて冷却され
たブラインを蓄熱槽の熱交換器に流し、この熱交換器に
氷を形成し、槽内を流れる水を冷却し、この水を複数の
空調機へ循環させる空調運転を行うものにおいて、この
場合、ビル用のコンピュータシステムに次の要素を演算
させ、氷蓄熱ユニットとの信号の授受により氷蓄熱ユニ
ットは翌日の製氷量を決定する。この要素は、 目標製氷量=(月,日),(曜日),(外気),(前日
の残氷量),(槽内水温),(建物の負荷)の関数式 で表わされる。
即ち、目標製氷量は、7月並びに8月をピークとし8月
以降11月迄を下降状態にこの11月以降翌年の5月迄を一
定状態に更にこの5月以降7月迄を上昇状態に設定した
年間計画値と、火曜日から金曜日までの値に対し月曜日
の値が大きく土曜日の値が小さく設定する週間計画値と
によって定められる。更に、この補正値は空調機の運転
日の外気温と前記蓄熱槽内の残氷量とによって定められ
る。これによって、実際の冷房負荷に見合った製氷量に
するものである。また、槽内水温の日変化や外気導入量
等の建物負荷と関係するデータを演算式に取り入れてお
けば、建物の負荷特性や時間的変化に対応する製氷量の
決定ができると共に、解氷特性にも情報を提供できる。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すれば、次
の通りである。
第1図は蓄熱式空調システムを示し、1は冷凍機(チラ
ーユニット)であり、冷却又は加熱したブラインを出力
する。このブラインはブライン配管を持って蓄熱槽3に
組込んだ熱交換器2に接続してなり、この熱交換器2は
蓄熱槽3に収容された水4に浸るように設けられてい
る。また、前記ブライン配管中には電磁開閉弁5,逆止弁
6,ブラインポンプ7を設けている。8はブラインと水と
の熱交換を行なう熱交換器であり、一方を電磁開閉弁9
を介して冷凍機1とブラインポンプ7との間に接続され
ている。従って、開閉弁5を開き開閉弁9を閉じた時に
は冷凍機1からのブラインは熱交換器2へ流れ、開閉器
5を閉じ開閉器9を開いた時には冷凍機1からのブライ
ンは熱交換器8へ流れる循環回路を取っている。10は蓄
熱槽3内の水4を複数の空調機となるファンコイルユニ
ット11,12などへ循環させる水ポンプであり、この水ポ
ンプ10は蓄熱槽3との間には三方弁13があり、この三方
弁13の一方は水ポンプ10によって循環させられて戻る水
の戻り配管に接続されている。従って、この三方弁13が
動作した時には、ファンコイルユニット11,12を循環し
て戻る水4が蓄熱槽3をバイパスして再び水ポンプ10に
て循環させられる。この時熱交換器8にブラインが流れ
ていれば、この再循環される水4は熱交換器8にて冷却
又は加熱される。14は制御器であり、主に製氷運転、
放冷運転(冷房運転)、蓄熱運転の制御を行なう。
図中、15は熱交換器2に入るブラインの温度を検出する
温度検出器、16は熱交換器2から戻るブラインの温度を
検出する温度検出器である。17は蓄熱槽3内の上層の水
の温度を検出する温度検出器、18は蓄熱槽3内の中層の
水の温度を検出する温度検出器、19は蓄熱槽3内の下層
の水の温度を検出する温度検出器である。20は蓄熱槽3
から出る水の温度を検出する温度検出器、21は蓄熱槽3
に戻る水の温度を検出する温度検出器である。22は熱交
換器8へ供給される前の水の温度を検出する温度検出
器。23は蓄熱槽3内の水位を検出する水位検出器であ
る。
次にこの作用を説明すると、先ず製氷運転に際し、夜間
電力の供給時間帯において、冷凍機1を駆動し冷却運転
(ブラインの冷却)をする。この場合、開閉弁9を閉
じ、開閉弁5を開き、ブラインポンプ7を運転する。こ
のとき、水ポンプ10は停止しておく。ここにおいて、蓄
熱槽3に形成される氷量は水位検出器23が検出する水位
の上昇から求め、この氷量が設定量に達した時に製氷運
転を終了するものである。
放冷運転のときは、冷房運転時間帯において冷凍機1は
停止し、ブラインポンプ7も停止する。また、三方弁13
は不動作状態としておき、水ポンプ10を運転するもので
ある。
このような放冷運転中(特に12:00〜15:00の間で)、過
度検出器22の検出する温度が所定温度以上(冷房負荷が
大きくなった時)の時は、冷凍機1を冷却運転し、開閉
弁9を開き、開閉弁5を閉じ、ブラインポンプ7を運転
する。更に、この後、蓄熱槽3内の水4の温度(温度検
出器17,18,19の平均)が所定温度以上(残氷量が無しと
判断する温度)の時、三方弁13を作動させる。
次に、蓄熱運転に当たっては、冷凍機1を加熱運転(ブ
ラインの加熱)し、他は前記製氷運転と同じように各機
器を動作させる。なお、蓄熱運転の終了は蓄熱槽3内の
水温が所定温度以上になった時に終了する。
この場合、24は制御器14と集中制御器25との間に介在し
たインターフェースで、信号の送受を行なうものであ
る。なお、蓄熱ユニット26は、ファンコイルユニット1
1,12と集中制御器25を除く前記機器の構成からなってい
る。
但し、集中制御器25は日付、曜日、予め定めたスケジュ
ールに基づいて各部屋ごとに設けられた複数のファンコ
イルユニット11,12の運転を集中制御すると共に、以下
のプロセスに従って製氷量の設定量を算出し、制御器14
へ送信するものである。
先ず、第2図で示すような7月並びに8月をピークとし
8月以降11月迄を下降状態にこの1月以降翌年の5月迄
を一定状態に更にこの5月以降7月迄を上昇状態に設定
した年間計画値と、第3図で示すような火曜日から金曜
日までの値に対し月曜日の値が大きく土曜日の値が小さ
く設定する週間計画値とによって翌日の製氷量の基本設
定値を求める。この基本設定値に対して、空調機の運転
日の外気温と前記蓄熱槽内の残氷量とによって定められ
る補正値を加える。
例えば、外気温度による補正は、 外気温度≧xの時、20%の設定氷量増加補正 外気温度<yの時、20%の設定氷量減少補正 x,yは蓄熱槽3の容量によって異なるが、 27<x<31 20<y<25 位いの値である。
また、中間期,夏場等で増減量を調節してもよい。
残氷量による補正は、 製氷運転開始前に蓄熱槽内に氷が残っている時には、例
えば設定氷量を20%減少補正する。
残氷の判断は、氷量計測の外に蓄熱槽内の水温が所定値
以下の時、氷ありと判断する。
これら氷量の設定量の算出に必要なデータはインターフ
ェース24を介して制御器14から受信し、演算後の設定量
は、インターフェース24を介して制御器14に送られる。
前記温度検出器16,17,18の測定値との差異を修正して所
定の製氷量を得るようにする。
〈発明の効果〉 上述のように本発明の蓄熱式空調システムの制御方法
は、演算・記憶性能のあるコンピュータシステムと氷蓄
熱ユニットとの間で信号の授受を行い、目標製氷量を、
年間計画値と週間計画値とからなる基本値ならびに外気
温と前記蓄熱槽内の残氷量とによって定められこの基本
値の補正値とから決定するようにしたので、ビルのコン
ピュータ室などの年間冷房が要求される場所を冷房する
ための氷蓄熱の量が過大になり熱損失が増えたり、熱源
機械の効率が悪くなるのを防止することができる。ま
た、演算機能をもったビルコントロールシステムの利用
により多少複雑な式でもスケジュールの変更にも中枢で
のコントロールなので容易に実行できる積み重ねたデー
タも利用できるため、建物の負荷特性や負荷の変動にフ
レキシブルに対応できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は空調シス
テムの概略図、第2図は月毎の氷量計画値を示す設定
図、第3図は日曜ピーク例と一般事務所例の製氷量の関
係を示す設定図である。 1……冷凍機、2……熱交換器、3……蓄熱槽、4……
水、5……電磁開閉弁、6……逆止弁、7……ブライン
ポンプ、8……熱交換器、9……電磁開閉弁、10……水
ポンプ、13……三方弁、11,12……ファンコイルユニッ
ト、14……制御器、17,18,19……温度検出器、23……水
位検出器、24……インターフェース、25……集中制御
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 鋼平 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 薗田 浩則 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−46653(JP,A) 特開 昭62−141448(JP,A) 特開 昭54−132345(JP,A) 特開 昭50−146144(JP,A) 特公 平3−43552(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷凍機にて冷却したブラインが流れる熱交
    換器を、蓄熱槽に張った水の中に収納し、この蓄熱槽内
    の水を複数の空調機へ循環させて年間冷房運転を行う蓄
    熱ユニットと、この蓄熱ユニットに蓄熱槽内の氷量が設
    定値になるように夜間電力の供給時間内に冷凍機の製氷
    運転を制御する制御器と、前記複数の空調機の運転を暦
    に基づいて制御する集中制御器とを備えると共に、この
    集中制御器で算出して前記制御器に送られる前記蓄熱槽
    内の氷量の設定量は、基準値とこの基準値を修正するた
    めの補正値とからなり、この基本値は暦の7月並びに8
    月をピークとし8月以降11月迄を下降状態にこの11月以
    降翌年の5月迄を一定状態に更にこの5月以降7月迄を
    上昇状態に設定する年間計画値と、暦の火曜日から金曜
    日までの値に対し月曜日の値が大きく土曜日の値が小さ
    く設定する週間計画値とによって定められ、且つ前記補
    正値は空調機の運転日の外気温と前記蓄熱槽内の残氷量
    とによって定められていることを特徴とする蓄熱式空調
    システムの制御方式。
JP1129789A 1989-05-23 1989-05-23 蓄熱式空調システムの制御方式 Expired - Lifetime JPH0772633B2 (ja)

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