JPH10148374A - 空調システムの運転制御方法 - Google Patents
空調システムの運転制御方法Info
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- JPH10148374A JPH10148374A JP8324630A JP32463096A JPH10148374A JP H10148374 A JPH10148374 A JP H10148374A JP 8324630 A JP8324630 A JP 8324630A JP 32463096 A JP32463096 A JP 32463096A JP H10148374 A JPH10148374 A JP H10148374A
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- water tank
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空調機から蓄熱水槽に戻る水の熱的状態を正
確に把握して、蓄熱水槽内の水を温度成層を安定させ
る。 【解決手段】 蓄熱水槽１内に設置した水温センサ３０
と、空調機２０からの還水を蓄熱水槽１に戻す戻し管５
に設置した水温センサ３１および流量センサ３２の信号
をコントローラ３３に取込み、各センサにより検出した
槽内温度Ｔ0 、還水温度Ｔ1 および還水流量Ｑを所定の
数式に入れて還水のアルキメデス数Ａriを演算し、この
アルキメデス数Ａriを基準アルキメデス数Ａrsに近付け
るように、空調機２０に対する送水ポンプ３による送水
量を制御する。
確に把握して、蓄熱水槽内の水を温度成層を安定させ
る。 【解決手段】 蓄熱水槽１内に設置した水温センサ３０
と、空調機２０からの還水を蓄熱水槽１に戻す戻し管５
に設置した水温センサ３１および流量センサ３２の信号
をコントローラ３３に取込み、各センサにより検出した
槽内温度Ｔ0 、還水温度Ｔ1 および還水流量Ｑを所定の
数式に入れて還水のアルキメデス数Ａriを演算し、この
アルキメデス数Ａriを基準アルキメデス数Ａrsに近付け
るように、空調機２０に対する送水ポンプ３による送水
量を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱水槽の水を空
調機に循環させて室の冷暖房を行う空調システムの運転
を制御する方法に関する。
調機に循環させて室の冷暖房を行う空調システムの運転
を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の空調システムでは、蓄熱水槽内
の所定の位置から水を汲み上げて空調機に送るようにし
ており、蓄熱水槽内の水の温度成層を一定に保つこと
が、システム全体の効率を高める上で重要となる。とこ
ろで、この蓄熱水槽内の温度成層は、蓄熱水槽に還流す
る水の状態量（温度、流速）によって変動し、したがっ
て、安定した温度成層を得るには、蓄熱水槽に還える水
（還水）の状態量を一定にする必要がある。
の所定の位置から水を汲み上げて空調機に送るようにし
ており、蓄熱水槽内の水の温度成層を一定に保つこと
が、システム全体の効率を高める上で重要となる。とこ
ろで、この蓄熱水槽内の温度成層は、蓄熱水槽に還流す
る水の状態量（温度、流速）によって変動し、したがっ
て、安定した温度成層を得るには、蓄熱水槽に還える水
（還水）の状態量を一定にする必要がある。
【０００３】そこで、例えば、実公昭６３−３５３１９
号公報に記載された方法では、熱交換器（空調機）を通
過する水の量を制御して、還水の温度を一定に保つこと
によって、蓄熱水槽内の水の温度成層に乱れが生じない
ように配慮している。
号公報に記載された方法では、熱交換器（空調機）を通
過する水の量を制御して、還水の温度を一定に保つこと
によって、蓄熱水槽内の水の温度成層に乱れが生じない
ように配慮している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された方法では、空調機が１台の場合は対応可
能であるが、一般的に１つの蓄熱水槽に対して複数台の
空調機が設置されることを考慮すると、各空調機の熱交
換器の大きさ（熱交換能力）や各空調機毎の熱負荷は当
然異なっているので、各空調機の熱交換器から出てくる
水の温度や流速が同一となることは有り得ず、還水の熱
的状態が大きく変動して、温度成層を一定に維持するこ
とは困難となり、その実際的な利用は断念せざるを得な
い状況にあった。
報に記載された方法では、空調機が１台の場合は対応可
能であるが、一般的に１つの蓄熱水槽に対して複数台の
空調機が設置されることを考慮すると、各空調機の熱交
換器の大きさ（熱交換能力）や各空調機毎の熱負荷は当
然異なっているので、各空調機の熱交換器から出てくる
水の温度や流速が同一となることは有り得ず、還水の熱
的状態が大きく変動して、温度成層を一定に維持するこ
とは困難となり、その実際的な利用は断念せざるを得な
い状況にあった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その課題とするところは、空調機から蓄熱
水槽に戻る水の熱的状態を正確に把握してその状態を一
定に保つ制御を行い、もって空調機側の負荷変動によら
ずに蓄熱水槽内の水の温度成層を安定させることにあ
る。
れたもので、その課題とするところは、空調機から蓄熱
水槽に戻る水の熱的状態を正確に把握してその状態を一
定に保つ制御を行い、もって空調機側の負荷変動によら
ずに蓄熱水槽内の水の温度成層を安定させることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、水の熱的状態
を表す指標としてアルキメデス数を用い、このアルキメ
デス数を一定に保つ制御を行うようにしたものである。
アルキメデス数Ａriは、浮力と慣性力との比を表す無次
元数で、グラフホフ数をＧr ，レイノルズ数をＲe ，蓄
熱水槽内の温水と冷水とを隔てる堰によって形成される
流水口の高さをｈ，冷水の密度をρ0 ，温水の密度ρ
i ，それらの密度差（ρ0 −ρi ）をΔρ，重力加速度
をｇ，還水の流速をＵとすると、下記数式によって与え
られる。
を表す指標としてアルキメデス数を用い、このアルキメ
デス数を一定に保つ制御を行うようにしたものである。
アルキメデス数Ａriは、浮力と慣性力との比を表す無次
元数で、グラフホフ数をＧr ，レイノルズ数をＲe ，蓄
熱水槽内の温水と冷水とを隔てる堰によって形成される
流水口の高さをｈ，冷水の密度をρ0 ，温水の密度ρ
i ，それらの密度差（ρ0 −ρi ）をΔρ，重力加速度
をｇ，還水の流速をＵとすると、下記数式によって与え
られる。
【０００７】
【０００８】上記数式に関し、蓄熱水槽内の流水口の高
さｈは一定となっており、したがって変数は水の密度ρ
0 ，ρi 、密度差Δρおよび流速Ｕとなる。この場合、
密度は水温に、流速は流量にそれぞれ依存するため、こ
れらは水温、流量で代用可能となる。
さｈは一定となっており、したがって変数は水の密度ρ
0 ，ρi 、密度差Δρおよび流速Ｕとなる。この場合、
密度は水温に、流速は流量にそれぞれ依存するため、こ
れらは水温、流量で代用可能となる。
【０００９】したがって、本発明は、上記アルキメデス
数Ａr を一定に保つため、蓄熱水槽内の水の温度Ｔ0
と、空調機から蓄熱水槽に還る水の温度Ｔi および流量
Ｑとを検出し、これら検出結果をコントローラに入力し
て、前記した水の温度Ｔ0 およびＴi から冷水密度ρ
0 ，温水密度ρi およびそれらの密度差Δρ（＝ρ0 −
ρi ）を、前記流量Ｑから流速Ｕをそれぞれ演算させる
と共に、上記数式に基いて蓄熱水槽に還る水のアルキメ
デス数Ａriを演算させ、予め設定した基準アルキメデス
数ＡrSに近付けるように空調機への送水量を制御するよ
うにしたことを特徴とする。
数Ａr を一定に保つため、蓄熱水槽内の水の温度Ｔ0
と、空調機から蓄熱水槽に還る水の温度Ｔi および流量
Ｑとを検出し、これら検出結果をコントローラに入力し
て、前記した水の温度Ｔ0 およびＴi から冷水密度ρ
0 ，温水密度ρi およびそれらの密度差Δρ（＝ρ0 −
ρi ）を、前記流量Ｑから流速Ｕをそれぞれ演算させる
と共に、上記数式に基いて蓄熱水槽に還る水のアルキメ
デス数Ａriを演算させ、予め設定した基準アルキメデス
数ＡrSに近付けるように空調機への送水量を制御するよ
うにしたことを特徴とする。
【００１０】上記のように構成した空調システムの運転
制御方法によれば、空調機への送水量に応じて、空調機
から蓄熱水槽に還る水の入口温度Ｔi および流量Ｑが変
化し、したがって、基準アルキメデス数ＡrSとして温度
成層を維持するのに必要十分な値を設定しておけば、空
調機への送水量を制御することで蓄熱水槽内の水のアル
キメデス数Ａriを基準アルキメデス数ＡrSに近付けるこ
とができる。
制御方法によれば、空調機への送水量に応じて、空調機
から蓄熱水槽に還る水の入口温度Ｔi および流量Ｑが変
化し、したがって、基準アルキメデス数ＡrSとして温度
成層を維持するのに必要十分な値を設定しておけば、空
調機への送水量を制御することで蓄熱水槽内の水のアル
キメデス数Ａriを基準アルキメデス数ＡrSに近付けるこ
とができる。
【００１１】本発明は、上記した演算により求めたアル
キメデス数Ａriが基準アルキメデス数ＡrSよりも小さい
場合、空調機から還る水の一部または全部を蓄熱水槽を
バイパスさせて空調機へ戻すようにすることもできる。
この場合は、熱交換が不充分で熱的ポテンシャルの高い
水を空調機側へ戻して、蓄熱水槽の効率を上げることが
でき、省エネルギーを図ることができる。
キメデス数Ａriが基準アルキメデス数ＡrSよりも小さい
場合、空調機から還る水の一部または全部を蓄熱水槽を
バイパスさせて空調機へ戻すようにすることもできる。
この場合は、熱交換が不充分で熱的ポテンシャルの高い
水を空調機側へ戻して、蓄熱水槽の効率を上げることが
でき、省エネルギーを図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。
図面に基いて説明する。
【００１３】図１は、本発明の第１の実施の形態として
の空調システムを示したものである。同図において、１
は蓄熱水槽、２はこの蓄熱水槽１に対して並列設置され
た複数（こゝでは３つ）の空調装置であり、各空調装置
２には、蓄熱水槽１からポンプ（送水ポンプ）３によっ
て汲み上げられた水が送水管４を通じて送られ、一方、
各空調装置２からの戻り水は戻り管５を通じて蓄熱水槽
１へ戻されるようになっている。なお、実際には、前記
のごとく並列設置した複数の空調装置２を一組とする空
調系統が複数設置されており、これら複数の空調系統に
対して前記蓄熱水槽１が共通に用いられるようになって
いる。このため、前紀送水管４および戻り管５には、各
空調系統に水を送り、または各空調系統からの戻り水を
集めるヘッダ６、７が介装されている。
の空調システムを示したものである。同図において、１
は蓄熱水槽、２はこの蓄熱水槽１に対して並列設置され
た複数（こゝでは３つ）の空調装置であり、各空調装置
２には、蓄熱水槽１からポンプ（送水ポンプ）３によっ
て汲み上げられた水が送水管４を通じて送られ、一方、
各空調装置２からの戻り水は戻り管５を通じて蓄熱水槽
１へ戻されるようになっている。なお、実際には、前記
のごとく並列設置した複数の空調装置２を一組とする空
調系統が複数設置されており、これら複数の空調系統に
対して前記蓄熱水槽１が共通に用いられるようになって
いる。このため、前紀送水管４および戻り管５には、各
空調系統に水を送り、または各空調系統からの戻り水を
集めるヘッダ６、７が介装されている。
【００１４】本実施の形態は冷房用として構成されてお
り、蓄熱水槽１の内部は、２つの仕切壁（堰）１０、１
１によって冷水槽１２、温水槽１３および中央槽１４の
３つの槽に分けられており、各空調装置２へ送られる水
（冷水）は冷水槽１２から汲み上げられ、一方、各空調
装置２からの戻り水（温水）は温水槽１３へ戻されるよ
うになっている。冷水槽１２と中央槽１４とは一方の仕
切壁１０の最下部に設けられた流水口１５により、温水
槽１３と中央槽１４とは他方の仕切壁１１の最上部に設
けられた流水口１６によりそれぞれ連通されている。こ
れにより、冷水槽１２内の冷水は下側の流水口１５を通
って中央槽１４に、温水槽１３内の温水は上側の流水口
１６を通って中央槽１４にそれぞれ移動し、中央槽１４
内には温度成層が形成されるようになる。なお、冷水
は、温水槽１３と冷水槽１２とを結ぶ配管１７に介装し
た冷凍機１８に、ポンプ１９によって水槽１３から汲み
上げた水を通すことによりつくられ、この冷凍機１８で
つくられた冷水は同じ配管１７を通じて冷水槽１２へ送
られるようになっている。
り、蓄熱水槽１の内部は、２つの仕切壁（堰）１０、１
１によって冷水槽１２、温水槽１３および中央槽１４の
３つの槽に分けられており、各空調装置２へ送られる水
（冷水）は冷水槽１２から汲み上げられ、一方、各空調
装置２からの戻り水（温水）は温水槽１３へ戻されるよ
うになっている。冷水槽１２と中央槽１４とは一方の仕
切壁１０の最下部に設けられた流水口１５により、温水
槽１３と中央槽１４とは他方の仕切壁１１の最上部に設
けられた流水口１６によりそれぞれ連通されている。こ
れにより、冷水槽１２内の冷水は下側の流水口１５を通
って中央槽１４に、温水槽１３内の温水は上側の流水口
１６を通って中央槽１４にそれぞれ移動し、中央槽１４
内には温度成層が形成されるようになる。なお、冷水
は、温水槽１３と冷水槽１２とを結ぶ配管１７に介装し
た冷凍機１８に、ポンプ１９によって水槽１３から汲み
上げた水を通すことによりつくられ、この冷凍機１８で
つくられた冷水は同じ配管１７を通じて冷水槽１２へ送
られるようになっている。
【００１５】一方、各空調装置２は、熱交換器２１と、
送風機２２とフィルタ２３とを内装した空調機２０を備
えている。なお、空調機２０の内部構造は各空調装置２
で同じであるので、こゝでは、図面の煩雑さを避けるた
め、１つの空調機２のみについて示している。空調機２
０内の熱交換器２１には、送水管４から分岐した取水管
２４と戻り管５に結ぶ排水管２５とが取り回されてお
り、この熱交換器２１内では、送風機２２の作動により
フィルタ２３を通じて吸込まれた外気と取水管２４から
取入れられた冷水との間で熱交換が行われ、熱交換によ
って冷やされた空気（冷気）は室内へ、同じく熱交換に
よって暖められた水（温水）は排水管２５を通じて戻り
管５へとそれぞれ送られる。
送風機２２とフィルタ２３とを内装した空調機２０を備
えている。なお、空調機２０の内部構造は各空調装置２
で同じであるので、こゝでは、図面の煩雑さを避けるた
め、１つの空調機２のみについて示している。空調機２
０内の熱交換器２１には、送水管４から分岐した取水管
２４と戻り管５に結ぶ排水管２５とが取り回されてお
り、この熱交換器２１内では、送風機２２の作動により
フィルタ２３を通じて吸込まれた外気と取水管２４から
取入れられた冷水との間で熱交換が行われ、熱交換によ
って冷やされた空気（冷気）は室内へ、同じく熱交換に
よって暖められた水（温水）は排水管２５を通じて戻り
管５へとそれぞれ送られる。
【００１６】各空調装置２はさらに、温度を検出する室
温センサ２６と、排水管２５内の水温を検出する水温セ
ンサ２７と、排水管２５内の流量を調整する電磁弁（二
方弁）２８と、室温センサ２６および水温センサ２７か
らの信号に基いて送風機２２または電磁弁２７を制御す
る空調機コントローラ２９とを備えている。空調機コン
トローラ２９は、例えば、図示を略す設定器に設定され
た目標室温と室温センサ２６により検出された現在の室
温とを比較し、所定の室温が得られるように送風機２２
による送風量を制御するか、あるいは冷房負荷に応じて
変化する排水管２５内の水温を設計水温と比較し、設計
水温が得られるように電磁弁２８の開度を制御する。
温センサ２６と、排水管２５内の水温を検出する水温セ
ンサ２７と、排水管２５内の流量を調整する電磁弁（二
方弁）２８と、室温センサ２６および水温センサ２７か
らの信号に基いて送風機２２または電磁弁２７を制御す
る空調機コントローラ２９とを備えている。空調機コン
トローラ２９は、例えば、図示を略す設定器に設定され
た目標室温と室温センサ２６により検出された現在の室
温とを比較し、所定の室温が得られるように送風機２２
による送風量を制御するか、あるいは冷房負荷に応じて
変化する排水管２５内の水温を設計水温と比較し、設計
水温が得られるように電磁弁２８の開度を制御する。
【００１７】本第１の実施の形態では、蓄熱水槽１内の
中間槽１４内に水温センサ（槽内センサ）３０を設置す
ると共に、戻り管５の、ヘッダ７よりも蓄熱水槽１寄り
の部分に水温センサ（還水センサ）３１と流量センサ３
２とを設置している。本第１の実施の形態ではまた、前
記槽内センサ３０、水温センサ３１および流量センサ３
２からの信号に基いて蓄熱水槽１に還る水、すなわち還
水のアルキメデス数Ａriを演算し、基準のアルキメデス
数ＡrSが得られるように送水ポンプ３による送水量を制
御するアルキメデス数コントローラ（Ａr コントロー
ラ）３３を設置している。
中間槽１４内に水温センサ（槽内センサ）３０を設置す
ると共に、戻り管５の、ヘッダ７よりも蓄熱水槽１寄り
の部分に水温センサ（還水センサ）３１と流量センサ３
２とを設置している。本第１の実施の形態ではまた、前
記槽内センサ３０、水温センサ３１および流量センサ３
２からの信号に基いて蓄熱水槽１に還る水、すなわち還
水のアルキメデス数Ａriを演算し、基準のアルキメデス
数ＡrSが得られるように送水ポンプ３による送水量を制
御するアルキメデス数コントローラ（Ａr コントロー
ラ）３３を設置している。
【００１８】アルキメデス数Ａriは、前記したように水
の熱的状態を表す指標であり、下記数式(1) によって与
えられる。こゝで、ρ0 は冷水密度、ρi は温水密度、
Δρ（＝ρ0 −ρi ）はそれらの密度差、ｈは、冷水槽
１２または温水槽１３と中央槽１４とを隔てる堰（仕切
壁）１０または１１によって形成される流水口１５，１
６の高さ、ｇは重力加速度、Ｕは還水の流速をそれぞれ
表している。
の熱的状態を表す指標であり、下記数式(1) によって与
えられる。こゝで、ρ0 は冷水密度、ρi は温水密度、
Δρ（＝ρ0 −ρi ）はそれらの密度差、ｈは、冷水槽
１２または温水槽１３と中央槽１４とを隔てる堰（仕切
壁）１０または１１によって形成される流水口１５，１
６の高さ、ｇは重力加速度、Ｕは還水の流速をそれぞれ
表している。
【００１９】
【００２０】上記数式(1) において、流水口１５，１６
の高さｈは一定となっているので、冷水密度ρ0 ，温水
密度ρi ，それらの密度差Δρ（＝ρ0 −ρi ）、還水
の流速Ｕによってアルキメデス数Ａriが変化することと
なる。この場合、密度ρ0 ，ρi は蓄熱水槽１内の水温
Ｔ0 および還水の温度Ｔ1 に、流速Ｕは流量Ｑにそれぞ
れ依存するため、これら水温Ｔ0 ，Ｔ1 および流量Ｑを
前記アルキメデス数Ａriの演算に用いることができる。
一方、このアルキメデス数Ａriが大きい程、浮力が強く
なって温度成層を形成し易くなる。したがって、予め基
準アルキメデス数ＡrSとして、温度成層を維持するのに
必要十分な値を設定しておけば、還水のアルキメデス数
Ａriを把握して、基準アルキメデス数ＡrSが得られるよ
うに還水の状態量（温度、流速）を制御すれば、蓄熱水
槽１内には安定した温度成層が形成されるようになる。
しかして、還水の状態量は送水ポンプ３による送水量に
依存し、そこで、本実施の形態では、Ａr コントローラ
３３の制御信号を送水ポンプ３に送って、その送水量を
制御するようにしている。
の高さｈは一定となっているので、冷水密度ρ0 ，温水
密度ρi ，それらの密度差Δρ（＝ρ0 −ρi ）、還水
の流速Ｕによってアルキメデス数Ａriが変化することと
なる。この場合、密度ρ0 ，ρi は蓄熱水槽１内の水温
Ｔ0 および還水の温度Ｔ1 に、流速Ｕは流量Ｑにそれぞ
れ依存するため、これら水温Ｔ0 ，Ｔ1 および流量Ｑを
前記アルキメデス数Ａriの演算に用いることができる。
一方、このアルキメデス数Ａriが大きい程、浮力が強く
なって温度成層を形成し易くなる。したがって、予め基
準アルキメデス数ＡrSとして、温度成層を維持するのに
必要十分な値を設定しておけば、還水のアルキメデス数
Ａriを把握して、基準アルキメデス数ＡrSが得られるよ
うに還水の状態量（温度、流速）を制御すれば、蓄熱水
槽１内には安定した温度成層が形成されるようになる。
しかして、還水の状態量は送水ポンプ３による送水量に
依存し、そこで、本実施の形態では、Ａr コントローラ
３３の制御信号を送水ポンプ３に送って、その送水量を
制御するようにしている。
【００２１】以下、図２も参照して所望のアルキメデス
数を得るための制御の内容を具体的に説明する。先ず、
ステップＳ１において、基準のアルキメデス数ＡrSをＡ
r コントローラ３３内の設定器（図示略）に設定し、次
にステップＳ２において、槽内センサ３０、還水センサ
３１および流量センサ３２からそれぞれ蓄熱水槽内の水
温Ｔ0 、還水温度Ｔi および還水流量Ｑを読み込み、続
いてステップＳ３において、戻り管５から蓄熱水槽１に
還る水のアルキメデス数Ａriを前記数式(1) に従って演
算する。
数を得るための制御の内容を具体的に説明する。先ず、
ステップＳ１において、基準のアルキメデス数ＡrSをＡ
r コントローラ３３内の設定器（図示略）に設定し、次
にステップＳ２において、槽内センサ３０、還水センサ
３１および流量センサ３２からそれぞれ蓄熱水槽内の水
温Ｔ0 、還水温度Ｔi および還水流量Ｑを読み込み、続
いてステップＳ３において、戻り管５から蓄熱水槽１に
還る水のアルキメデス数Ａriを前記数式(1) に従って演
算する。
【００２２】そして、ステップＳ４において、演算によ
り求めた還水のアルキメデス数Ａriと基準アルキメデス
数ＡrSとを比較し、還水のアルキメデス数Ａriが基準ア
ルキメデス数ＡrSより小さい（Ａri＜ＡrS）場合は、処
理をステップＳ５に進め、送水ポンプ３による送水量を
減じる操作を行う。アルキメデス数Ａriが小さいという
ことは、前記数式(1) からも明らかなように、還水温度
Ｔi が低いか還水流量Ｑ（流速）が大きいこと、すなわ
ち冷房負荷が小さいことを意味しており、この場合は、
前記したように送水ポンプ３による送水量を減じる操作
を行うことで、還水のアルキメデス数Ａriを基準アルキ
メデス数ＡrSに近付けることができ、蓄熱水槽１内にお
ける水の温度成層の乱れが未然に防止される。一方、ス
テップＳ４で還水のアルキメデス数Ａriが基準アルキメ
デス数ＡrSより大きい（Ａri＞ＡrS）と判断されたら、
処理をステップＳ６に進め、前記とは逆に送水ポンプ３
による送水量を増加して、還水のアルキメデス数Ａriを
基準アルキメデス数ＡrSに近付ける制御を行う。
り求めた還水のアルキメデス数Ａriと基準アルキメデス
数ＡrSとを比較し、還水のアルキメデス数Ａriが基準ア
ルキメデス数ＡrSより小さい（Ａri＜ＡrS）場合は、処
理をステップＳ５に進め、送水ポンプ３による送水量を
減じる操作を行う。アルキメデス数Ａriが小さいという
ことは、前記数式(1) からも明らかなように、還水温度
Ｔi が低いか還水流量Ｑ（流速）が大きいこと、すなわ
ち冷房負荷が小さいことを意味しており、この場合は、
前記したように送水ポンプ３による送水量を減じる操作
を行うことで、還水のアルキメデス数Ａriを基準アルキ
メデス数ＡrSに近付けることができ、蓄熱水槽１内にお
ける水の温度成層の乱れが未然に防止される。一方、ス
テップＳ４で還水のアルキメデス数Ａriが基準アルキメ
デス数ＡrSより大きい（Ａri＞ＡrS）と判断されたら、
処理をステップＳ６に進め、前記とは逆に送水ポンプ３
による送水量を増加して、還水のアルキメデス数Ａriを
基準アルキメデス数ＡrSに近付ける制御を行う。
【００２３】図３は、本発明の第２の実施の形態として
の空調システムを示したものである。なお、全体的な構
成は上記第１の実施の形態と変わるところがないので、
こゝでは、図１に示した要素と同一要素には同一符号を
付し、その説明を省略する。本第２の実施の形態の特徴
とするところは、各空調装置２からの戻り水を蓄熱水槽
１へ還す戻り管５の、戻り側ヘッダ７よりも上流側部分
に電磁弁（三方弁）４０を介装すると共に、この電磁弁
４０と前記送り側ヘッダ６とをバイパス管４１にて接続
し、かつ前記Ａr コントローラ３３にこの電磁弁４０を
制御する機能をもたせた点にある。
の空調システムを示したものである。なお、全体的な構
成は上記第１の実施の形態と変わるところがないので、
こゝでは、図１に示した要素と同一要素には同一符号を
付し、その説明を省略する。本第２の実施の形態の特徴
とするところは、各空調装置２からの戻り水を蓄熱水槽
１へ還す戻り管５の、戻り側ヘッダ７よりも上流側部分
に電磁弁（三方弁）４０を介装すると共に、この電磁弁
４０と前記送り側ヘッダ６とをバイパス管４１にて接続
し、かつ前記Ａr コントローラ３３にこの電磁弁４０を
制御する機能をもたせた点にある。
【００２４】本第２の実施の形態における処理内容は、
図４に示すように、還水のアルキメデス数Ａriを演算し
て基準アルキメデス数ＡrSと比較する（ステップＳ４）
までは、上記第１の実施の形態と全く同じである。しか
し、このステップＳ４で還水のアルキメデス数Ａriが基
準アルキメデス数ＡrSより小さい（Ａri＜ＡrS）と判断
された場合は、処理をステップＳ１５に進め、電磁弁４
０を開いてバイパス管４１を通して送り側ヘッダ６に戻
り水（還水）の一部または全部を送る。還水のアルキメ
デス数Ａriが小さいということは、上記したように還水
温度Ｔi が低いか還水流量Ｑ（流速）が大きいことを意
味しており、前記したように還水の一部または全部を送
り側ヘッダ６へ戻すことで、蓄熱水槽１に還る水の流量
すなわち流速が減じ、結果として、前記数式(1) で求め
たアルキメデス数Ａriが基準アルキメデス数ＡrSに近付
く。また、このように還水の一部または全部を送り側ヘ
ッダ６を経て空調機２０へ戻すことで、蓄熱水槽１の効
率が上がり、省エネルギーを図ることができる。なお、
このステップＳ１５では、必要に応じて送水ポンプ３に
よる送水量を減じる操作を行うようにしても良く、これ
によって、還水のアルキメデス数Ａriを基準アルキメデ
ス数ＡrSに近付ける制御の応答性が向上する。
図４に示すように、還水のアルキメデス数Ａriを演算し
て基準アルキメデス数ＡrSと比較する（ステップＳ４）
までは、上記第１の実施の形態と全く同じである。しか
し、このステップＳ４で還水のアルキメデス数Ａriが基
準アルキメデス数ＡrSより小さい（Ａri＜ＡrS）と判断
された場合は、処理をステップＳ１５に進め、電磁弁４
０を開いてバイパス管４１を通して送り側ヘッダ６に戻
り水（還水）の一部または全部を送る。還水のアルキメ
デス数Ａriが小さいということは、上記したように還水
温度Ｔi が低いか還水流量Ｑ（流速）が大きいことを意
味しており、前記したように還水の一部または全部を送
り側ヘッダ６へ戻すことで、蓄熱水槽１に還る水の流量
すなわち流速が減じ、結果として、前記数式(1) で求め
たアルキメデス数Ａriが基準アルキメデス数ＡrSに近付
く。また、このように還水の一部または全部を送り側ヘ
ッダ６を経て空調機２０へ戻すことで、蓄熱水槽１の効
率が上がり、省エネルギーを図ることができる。なお、
このステップＳ１５では、必要に応じて送水ポンプ３に
よる送水量を減じる操作を行うようにしても良く、これ
によって、還水のアルキメデス数Ａriを基準アルキメデ
ス数ＡrSに近付ける制御の応答性が向上する。
【００２５】一方、ステップＳ４で還水のアルキメデス
数Ａriが基準アルキメデス数ＡrSより大きい（Ａri＞Ａ
rS）と判断されたら、処理をステップＳ１６に進め、電
磁弁４０を閉じて還水の全部を蓄熱水槽１に戻す。この
状態は、第１の実施の形態におけるステップＳ６の処理
と同じであり、送水ポンプ３による送水量を増加して、
還水のアルキメデス数Ａriを基準アルキメデス数ＡrSに
近付ける制御が行われる。
数Ａriが基準アルキメデス数ＡrSより大きい（Ａri＞Ａ
rS）と判断されたら、処理をステップＳ１６に進め、電
磁弁４０を閉じて還水の全部を蓄熱水槽１に戻す。この
状態は、第１の実施の形態におけるステップＳ６の処理
と同じであり、送水ポンプ３による送水量を増加して、
還水のアルキメデス数Ａriを基準アルキメデス数ＡrSに
近付ける制御が行われる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１に記載の空調システムの運転制
御方法によれば、空調機から蓄熱水槽に戻る水の熱的状
態を正確に把握してその状態を一定に保つ制御を行い、
もって空調機側の負荷変動によらずに蓄熱水槽内の水の
温度成層を安定させることができ、蓄熱水槽を多数の空
調機に共用して、効率の良い空調を行うことできる。ま
た、請求項２に記載の空調システムの運転制御方法によ
れば、空調機から還る水の一部または全部を蓄熱水槽を
バイパスさせて空調機へ戻すことで、蓄熱水槽の効率を
上げることができ、省エネルギーを図ることができる。
御方法によれば、空調機から蓄熱水槽に戻る水の熱的状
態を正確に把握してその状態を一定に保つ制御を行い、
もって空調機側の負荷変動によらずに蓄熱水槽内の水の
温度成層を安定させることができ、蓄熱水槽を多数の空
調機に共用して、効率の良い空調を行うことできる。ま
た、請求項２に記載の空調システムの運転制御方法によ
れば、空調機から還る水の一部または全部を蓄熱水槽を
バイパスさせて空調機へ戻すことで、蓄熱水槽の効率を
上げることができ、省エネルギーを図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態としての空調システ
ムを模式的に示す系統図である。
ムを模式的に示す系統図である。
【図２】第１の実施の形態における運転制御の処理内容
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態としての空調システ
ムを模式的に示す系統図である。
ムを模式的に示す系統図である。
【図４】第２の実施の形態における運転制御の処理内容
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
１ 蓄熱水槽 ２ 空調装置 ３ 送水ポンプ ４ 送水管 ５ 戻り管 ６ 送り側ヘッダ ７ 戻り側ヘッダ １０，１１ 仕切壁（堰） １２ 冷水槽 １３ 温水槽 １４ 中央槽 １５，１６ 流水口 １８ 冷凍機 ２０ 空調機 ２９ 空調機コントローラ ３０ 水温センサ（槽内センサ） ３１ 水温センサ（還水センサ） ３２ 流量センサ ３３ アルキメデス数コントローラ ４０ 電磁弁 ４１ バイパス管
Claims (2)
- 【請求項１】 蓄熱水槽の水を空調機に循環させて室の
冷暖房を行う空調システムの運転を制御する方法におい
て、前記蓄熱水槽内の水の温度Ｔ0 と、前記空調機から
前記蓄熱水槽に還る水の温度Ｔi および流量Ｑとを検出
し、これら検出結果をコントローラに入力して、前記水
の温度Ｔ0 およびＴi から冷水密度ρ0 ，温水密度ρi
およびそれらの密度差Δρ（＝ρ0 −ρi ）を、前記流
量Ｑから流速Ｕをそれぞれ演算させると共に、下記の数
式に基いて蓄熱水槽に還る水のアルキメデス数Ａriを演
算させ、予め設定した基準アルキメデス数ＡrSに近付け
るように空調機への送水量を制御することを特徴とする
空調システムの運転制御方法。 但し、ｈ：蓄熱水槽内の温水と冷水とを隔てる堰によっ
て形成される流水口の高さ ｇ：重力加速度 - 【請求項２】 演算により求めたアルキメデス数Ａriが
基準アルキメデス数ＡrSよりも小さい場合、空調機から
還る水の一部または全部を蓄熱水槽をバイパスさせて空
調機へ戻すことを特徴とする請求項１に記載の空調シス
テムの運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324630A JPH10148374A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 空調システムの運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324630A JPH10148374A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 空調システムの運転制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148374A true JPH10148374A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=18167978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8324630A Pending JPH10148374A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 空調システムの運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148374A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000002452A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Taikisha Ltd | 蓄熱槽使用の熱源システム |
| JP2003021360A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Ground System Corp | 土壌熱を利用した空調システム及び土壌内熱交換装置 |
| EP2853839A1 (en) | 2013-09-27 | 2015-04-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Hot water supply system and control method thereof |
| CN108534295A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-09-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 显示数据的方法、装置和系统 |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP8324630A patent/JPH10148374A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000002452A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Taikisha Ltd | 蓄熱槽使用の熱源システム |
| JP2003021360A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Ground System Corp | 土壌熱を利用した空調システム及び土壌内熱交換装置 |
| EP2853839A1 (en) | 2013-09-27 | 2015-04-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Hot water supply system and control method thereof |
| CN108534295A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-09-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 显示数据的方法、装置和系统 |
| CN108534295B (zh) * | 2018-03-02 | 2021-02-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 显示数据的方法、装置和系统 |
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