JPH08233204A - 流体加熱機の自動台数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体加熱機の発停回数を減少させ、流体加
熱機自体およびその付帯機器の寿命を延ばすとともに、
負荷に供給される加熱流体の状態を安定させることを目
的としている。 【構成】 複数台の流体加熱機１を並列に設置し、こ
れらの流体加熱機１の運転台数を負荷２の状況に応じて
制御する台数制御方法であって、前記流体加熱機１から
の加熱流体の集合部３における加熱流体の状態値Ｔを検
出し、この状態値Ｔに基づいて前記流体加熱機１の運転
台数を増減し、前記流体加熱機１の運転台数をＮ台から
Ｎ＋１台に増加させるときの前記状態値Ｔの設定値Ｔ_AN
と、前記流体加熱機１の運転台数をＮ＋１台からＮ台に
減少させるときの前記状態値Ｔの設定値Ｔ_BNとを異なる
値に設定するとともに、Ｔ_AN＜Ｔ_BNとした構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、温水ボイラ、熱媒ボ
イラ、蒸気ボイラ、熱交換器、吸収式冷凍機等の流体加
熱機を複数台、並列に設置し、負荷の状況に応じてその
運転台数を自動的に制御する自動台数制御方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、温水ボイラを複数台、並
列に設置し、この温水ボイラの運転台数を負荷の状況に
応じて自動的に制御するようにした温水ボイラの多缶設
置システムが実施されている。この温水ボイラの多缶設
置システムは、大容量の温水ボイラを１台設置するのと
比較して、各温水ボイラを高効率で運転することができ
るので省エネルギーに顕著な効果があるとともに、負荷
の変動に対して応答性が優れているという長所を有す
る。

【０００３】上述の温水ボイラの多缶設置システムにお
いては、通常、各温水ボイラからの温水の集合部に温度
センサを設け、この温度センサで検出した温水温度に基
づいて温水ボイラの運転台数を制御するようにしてい
る。即ち、図４に示すように、集合部の温水温度が予め
設定した値Ｔｎに達したとき、温水ボイラの運転台数を
ｎ台からｎ＋１台に増加させ、集合部の温水温度が予め
設定した値Ｔｎまで低下したとき、温水ボイラの運転台
数をｎ＋１台からｎ台に減少させるように制御する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の台数制御方法に
おいては、集合部の温水温度が予め設定した値Ｔｎの前
後で変動する場合に、特定の温水ボイラが頻繁に発停を
繰り返すハンチング現象が生じる。そうすると、発停回
数の増加により、温水ボイラおよび付属の付帯機器（送
風機、着火装置等）の寿命に悪影響を及ぼすことにな
る。また、負荷に供給される温水の温度も安定せず、そ
の変動幅が大きくなり過ぎるという問題も発生する。

【０００５】そこで、この発明は、流体加熱機の発停回
数を減少させ、流体加熱機自体およびその付帯機器の寿
命を延ばすとともに、負荷に供給される加熱流体の状態
を安定させることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の課題
に鑑みてなされたもので、複数台の流体加熱機を並列に
設置し、これらの流体加熱機の運転台数を負荷の状況に
応じて制御する台数制御方法であって、前記流体加熱機
からの加熱流体の集合部における加熱流体の状態値Ｔを
検出し、この状態値Ｔに応じて前記流体加熱機の運転台
数を増減し、前記流体加熱機の運転台数をＮ台からＮ＋
１台に増加させるときの前記状態値Ｔの設定値Ｔ_ANと、
前記流体加熱機の運転台数をＮ＋１台からＮ台に減少さ
せるときの前記状態値Ｔの設定値Ｔ_BNとを異なる値に設
定するとともに、Ｔ_AN＜Ｔ_BNとしたことを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】流体加熱機からの加熱流体の集合部における加
熱流体の状態値Ｔを検出し、この状態値Ｔに応じて前記
流体加熱機の運転台数を増減する。前記状態値Ｔが設定
値Ｔ_ANに達したとき、流体加熱機の運転台数をＮ台から
Ｎ＋１台に増加させ、前記状態値Ｔが設定値Ｔ_BNに達し
たとき、流体加熱機の運転台数をＮ＋１台からＮ台に減
少させる。前記設定値Ｔ_AN，Ｔ_BNは、Ｔ_AN＜Ｔ_BNとして
いる。よって、流体加熱機の発停回数が減少する。

【０００８】

【実施例】この発明は、温水ボイラ、熱媒ボイラ、蒸気
ボイラ、熱交換器、吸収式冷凍機等の流体加熱機に適用
することができるが、以下、この発明を温水ボイラに適
用した実施例を中心にして説明する。図１において、加
熱手段を有する流体加熱機１を複数台、並列に設置し、
これらの流体加熱機１の出口管４および戻り管５を各流
体加熱機１に共通の往きヘッダー６および戻りヘッダー
７にそれぞれ接続している。この往きヘッダー６と戻り
ヘッダー７とを負荷２および循環ポンプ８を挿設してな
る循環ライン９で接続している。

【０００９】前記往きヘッダー６および戻りヘッダー７
は、前記流体加熱機１からの加熱流体の集合部３に相当
する。前記往きヘッダー６には、加熱流体の状態値Ｔを
検出する検出器１０を設けている。温水ボイラや熱媒ボ
イラの場合は、前記検出器１０により加熱流体の温度を
検出し、蒸気ボイラの場合は、前記検出器１０により加
熱流体の圧力を検出するようにする。前記検出器１０
は、実施に応じて前記戻りヘッダー７に設けることもで
きる。また、前記検出器１０は信号線にて台数制御装置
１１に接続されてあり、この台数制御装置１１は前記検
出器１０からの検出信号に基づいて、前記流体加熱機１
の運転台数を制御するようになっている。前記検出器１
０により加熱流体の温度を検出する場合は、その検出温
度が高くなれば流体加熱機１の運転台数を減らし、検出
温度が低くなれば流体加熱機１の運転台数を増やすよう
に制御する。

【００１０】図２に、加熱流体の状態値（流体温度）Ｔ
と流体加熱機１の運転台数との関係を示す。流体加熱機
１を４台設置した場合について例示している。流体加熱
機１の運転台数をＮ台からＮ＋１台に増加させるときの
状態値（流体温度）Ｔの設定値Ｔ_ANと、流体加熱機１の
運転台数をＮ＋１台からＮ台に減少させるときの状態値
（流体温度）Ｔの設定値Ｔ_BNとを異なる値に設定すると
ともに、Ｔ_AN＜Ｔ_BNとしている。例えば、流体温度がＴ
_B2まで上昇したとき流体加熱機１の運転台数を３台から
２台に減少させ、流体温度がＴ_A2まで低下したとき流体
加熱機１の運転台数を２台から３台に増加させるように
している。

【００１１】従って、流体温度がＴ_B2まで上昇し流体加
熱機１の運転台数を３台から２台に減少させた後、短時
間で、流体温度がＴ_B2まで低下しても、運転台数の増加
はなく、流体温度がＴ_A2まで低下した時点ではじめて、
流体加熱機１の運転台数を２台から３台に増加させる指
令が出るようになっている。よって、流体温度がＴ_A2ま
で低下しなければ、流体加熱機１の運転台数は増加せ
ず、その分、流体加熱機１の発停回数が減少する。設定
値Ｔ_AN，Ｔ_BNおよび両者の差は、負荷の特性に応じて、
適宜のものが選択される。

【００１２】流体加熱機１は予め設定した優先順位に従
って運転されるように設定してあるが、各流体加熱機１
の運転時間を平均化するために、適宜、優先順位のロー
テーションを行うようにしている。

【００１３】つぎに、上述の構成についてその作用を説
明する。流体加熱機１で加熱された流体は、各出口管４
を通って往きヘッダー６に集合し、この往きヘッダー６
より循環ライン９を通して負荷２に供給される。負荷２
に所定の熱量を供給した流体は、循環ライン９を通して
戻りヘッダー７に戻り、この戻りヘッダー７より各戻り
管５を通って流体加熱機１に戻る。集合部３としての前
記往きヘッダー６に設けた検出器１０より、流体の状態
検出信号（温度検出信号）が台数制御装置１１に送られ
る。状態検出信号（温度検出信号）を受けた台数制御装
置１１は、予め設定されたプログラムに従い、流体の状
態（温度）に応じて流体加熱機１の運転台数を制御す
る。

【００１４】その際、図２に示すように、流体加熱機１
の運転台数をＮ台からＮ＋１台に増加させるときの状態
値（流体温度）Ｔの設定値Ｔ_ANと、流体加熱機１の運転
台数をＮ＋１台からＮ台に減少させるときの状態値（流
体温度）Ｔの設定値Ｔ_BNとを異なる値に設定するととも
に、Ｔ_AN＜Ｔ_BNとすることにより、流体加熱機１の発停
回数を減少させることができ、流体加熱機自体およびそ
の付帯機器（送風機、着火装置等）の寿命が格段に延び
る。また、負荷に供給される加熱流体の状態（温度）も
安定させることができ、常に安定した状態（温度）の加
熱流体を負荷に対して供給することができる。

【００１５】循環ポンプ８による循環流量は一定にする
こともできるが、負荷２での熱要求量に応じて随時、調
節することもできる。その場合は、流体の循環流量の制
御とこの発明の運転台数の制御とが組み合わされること
になる。また、循環流量の調節は、温度調節弁とバイパ
スラインを設けて制御するようにしてもよい。

【００１６】図３は、この発明の他の実施例における、
加熱流体の状態値（流体温度）Ｔと流体加熱機１の運転
台数との関係を示すものである。流体加熱機１として複
数種類の容量のものを設けた場合、流体加熱機１の運転
台数を増減する設定値Ｔ_AN，Ｔ_BNにおいて、容量の大き
い流体加熱機１における設定値Ｔ_ANと設定値Ｔ_BNとの差
を、容量の小さい流体加熱機１における設定値Ｔ_ANと設
定値Ｔ_BNとの差より大きく設定している。即ち、流体加
熱機１の容量に応じて、設定値Ｔ_AN，Ｔ_BNの差を適宜選
択することにより、流体加熱機１として複数種類の容量
のものを設けた場合にも、流体加熱機１の発停回数を減
少させることができ、負荷に供給する加熱流体の状態
（温度）を安定させることができる。

【００１７】例えば、４台設置した流体加熱機のうち、
優先順位第１位，第２位の流体加熱機が大容量のもの、
優先順位第３位，第４位の流体加熱機が小容量のもので
ある場合は、図３に示すように、設定値Ｔ_A0，Ｔ_B0の差
および設定値Ｔ_A1，Ｔ_B1の差を設定値Ｔ_A2，Ｔ_B2の差お
よび設定値Ｔ_A3，Ｔ_B3の差より大きく設定してある。ま
た、通常、小容量の流体加熱機より大容量の流体加熱機
の運転優先順位を上位に設定するが、優先順位のローテ
ーションが行われた場合は、各優先順位の流体加熱機の
容量に合わせて、前記設定値Ｔ_AN，Ｔ_BN（Ｔ_ANとＴ_BNと
の差）も自動的に変更するようにする。

【００１８】図１に示した実施例では、循環ライン９に
より流体を再び流体加熱機１に戻す構成にしているが、
加熱流体を流体加熱機１から負荷２へ一方通行で供給す
る構成のものにおいては、検出器１０を流体加熱機１か
ら負荷２への集合配管部、あるいは途中にもうけられた
集合タンク（貯湯タンク）に設けるようにする。そし
て、前記検出器１０からの信号に基づいてこの発明の台
数制御方法を行うようにする。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、以上のような構成であるの
で、流体加熱機の運転台数をＮ台からＮ＋１台に増加さ
せるときの状態値Ｔの設定値Ｔ_ANと、流体加熱機１の運
転台数をＮ＋１台からＮ台に減少させるときの状態値Ｔ
の設定値Ｔ_BNとを異なる値に設定するとともに、Ｔ_AN＜
Ｔ_BNとしたことにより、流体加熱機の発停回数を減少さ
せることができ、流体加熱機自体およびその付帯機器の
寿命を格段に延ばすことができる。また、負荷に供給さ
れる加熱流体の状態も安定させることができ、常に安定
した状態の加熱流体を負荷に対して供給することができ
る。

【００２０】また、流体加熱機として複数種類の容量の
ものを設け場合にも、流体加熱機の運転台数を増減する
前記設定値Ｔ_AN，Ｔ_BNにおいて、容量の大きい流体加熱
機における設定値Ｔ_ANと設定値Ｔ_BNとの差を、容量の小
さい流体加熱機における設定値Ｔ_ANと設定値Ｔ_BNとの差
より大きく設定することにより、流体加熱機の発停回数
を減少させることができ、流体加熱機自体およびその付
帯機器の寿命を格段に延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す説明図である。

【図２】この発明の一実施例における、流体温度と運転
台数との関係を示すグラフである。

【図３】この発明の他の実施例における、流体温度と運
転台数との関係を示すグラフである。

【図４】従来における温水温度と運転台数との関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

１ 流体加熱機 ２ 負荷 ３ 集合部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の流体加熱機１を並列に設置し、
   これらの流体加熱機１の運転台数を負荷２の状況に応じ
   て制御する台数制御方法であって、前記流体加熱機１か
   らの加熱流体の集合部３における加熱流体の状態値Ｔを
   検出し、この状態値Ｔに基づいて前記流体加熱機１の運
   転台数を増減し、前記流体加熱機１の運転台数をＮ台か
   らＮ＋１台に増加させるときの前記状態値Ｔの設定値Ｔ
   _ANと、前記流体加熱機１の運転台数をＮ＋１台からＮ台
   に減少させるときの前記状態値Ｔの設定値Ｔ_BNとを異な
   る値に設定するとともに、Ｔ_AN＜Ｔ_BNとしたことを特徴
   とする流体加熱機の自動台数制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の流体加熱機の自動台数
   制御方法において、前記流体加熱機１として複数種類の
   容量のものを設け、前記流体加熱機１の運転台数を増減
   する前記設定値Ｔ_AN，Ｔ_BNにおいて、容量の大きい流体
   加熱機１における設定値Ｔ_ANと設定値Ｔ_BNとの差を、容
   量の小さい流体加熱機１における設定値Ｔ_ANと設定値Ｔ
   _BNとの差より大きく設定したことを特徴とする流体加熱
   機の自動台数制御方法。