JPS60251336A - 蓄熱槽の最適制御方法 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、空調設備としての蓄熱槽の制御に係り、特に
、運転コストを最小とするような制御方法に関する。

〔発明の背景〕

第１図および第２図を用いて従来技術の内容とその問題
点について説明する。第１図は、蓄熱槽を持つ空調設備
を示す。建築物の必要部分に設置された空調器３−ａ、
３−ｂ、・・・・・・、３−ｚに対して、冷温熱源２よ
り三方弁４−ａ、４−ｂを介して、冷房時には冷熱が暖
房時には温熱が、送水管７−ａ、　８−ａ、　８　ｂ、
　７−ｂによって送られる。冷温熱源２の供給が、空調
器３−ａ、３−ｂ、・・・・・・、３−ｚの負荷合計に
対して過剰となる時は送水管５−ａ、５−ｂを通じて蓄
熱槽２に冷温熱を貯え、不足となる時は送水管６−ａ、
６−ｂを通じて蓄熱槽３より冷温熱を払い出す運用を行
なって、空調負荷と供給能力のギャップを吸収している
。

第２図は、このような空調設備の運用について、現在行
なわれている方法を、一般オフィスビルの冷房を例にと
って説明したものである。空調負荷Ｄ　（ｔ）は、始業
時刻ｔ９の少し前（１時間程度）のｔｓより発生し、始
業時の起動が一段落するｔ　ｔｏまでかなり高い値を示
す。ｔ　１０で−たん５０％程度に落ちるが、この後、
外気温の上昇に対応して増加を続け、１日の最高気温が
出るｉｔ４近辺でピークとなる。この後、ｊ１６＋ｊ１
８と下降を続け、ビル内に人のいなくなるｔ　で殆んど
０とな２ す、この状態が翌日のｔ、頃まで続く。一方、空調負荷
Ｄ　（ｔ）を充足するための冷熱の供給５ｕ（１）は、
冷凍機の運転によってまかなわれるが、冷凍機の冷熱供
給能力は、空調負荷Ｄ　（ｔ）の最大値よりも小さい事
が一般的であるため、ｔ　ｔｏ頃からｔｌｉ頃までの比
較的負荷の少ない時間帯にも供給能力を高めに保って蓄
熱槽に冷熱を貯え、負荷が供給能力を上まわるｔ　１４
近辺で冷熱を蓄熱槽より汲み出して不足分を補なってい
る。このため、蓄熱槽内保持冷熱はｔｊＺ頃をピークと
してその前後３時間程度の時間帯で利用されることが多
く、この他には冷凍機故障対応等で利用されるのみで、
蓄熱槽を積極的に利用した空調設備の運用が見かれられ
ない。この理由は、蓄熱槽の保持熱量の正確な把握が璽
しく、空調負荷の予測精度に問題があり、冷凍機を頻繁
に入切すると機器の寿命を縮める等の理由が挙げられる
。

この従来技術の問題として、 （１）冷凍機の運転、蓄熱槽への貯熱が時間によって行
なわれているので、常に、充分な蓄熱が行なわれている
とは限らず、負荷ピーク時に供給不足となり、空調が充
分行われないことがある。

（２）供給不足を避けるために長時間蓄熱を行なえば、
冷凍機運転時間が長くなるだけではなく、蓄熱槽からの
熱ロスも大きくなる。

（３）夜間に蓄熱槽を積極的に使用することが少ないの
で、冷凍機の運転に低廉な深夜電力を使用することがで
きない。

等が挙げられる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、蓄熱槽の運転に影響を及ぼす空調負荷
・外気温等を予測して空調機器の運転スケジュールを立
て、これを実績値に基づいて逐次修正することにより、
蓄熱槽の貯熱機能の有効活用を図り、空調コストミニマ
ムとなるような蓄熱槽の制御方法を提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、蓄熱槽の貯熱機能を積極的に活用する
ために、空調負荷予測・外気温予測・蓄熱槽保持熱量推
定を行ない、これをもとに空調機器の運転スレジュール
を決め実績値に基づき逐次修正することにより、空調コ
ストを最小に押えることにある。

〔発明の実施例〕

第３図および第４図を用いて本発明の一実施例を説明す
る。第３図は本実施例の機能構成を示す。

外気温予測９でめられた予測気温１８は、空調負荷予測
１１および蓄熱槽熱ロス計算１０に渡される。空調負荷
予測１１は、外気温１８と対象ビルの運用規則１２で定
められる空調設定温度１９や運用時間帯により、空調子
測負荷２０をめる。

空調子測負荷２０により、空調器運転スケジュール１３
を決定し、蓄熱量予測処理１５に渡される。

蓄熱量予測１５は、空調器運転スケジュール１３が与え
る熱負荷２２と蓄熱槽からの熱損失２３および冷凍機運
転スケジュール１６から与えられる熱供給２４の収支計
算により行なわれる。なお、冷凍機は多量の電気を消費
するため、運転スケジュール決定は電力デマンド監視１
４の出力によって行なう。蓄熱量予測結果２５に基づき
、蓄熱量制御１７が行なわれる。

なお、これらの処理は、外気温・蓄熱槽保持熱量・電力
デマンド等の実績値をもとに逐次修正される 第４図は、本実施例における冷凍機の運転状態について
説明したものである。空調負荷Ｄ　（ｔ）が、従来技術
の場合と同様の変化をするとした場合、時刻ｔ０からの
積分値はＪ。（１）のようになる。これを蓄熱槽からの
熱供給で賄う場合、冷凍機から蓄熱槽への供給熱の時刻
ｔ。からの積分値、／５Ｕ（ｔ）と、ｔ。の蓄熱量の合
計は、ｆ、（ｔ）　＋５ｔＩＩＩｉｎ　とＪ　□　（ｔ
　）　＋　Ｓ　ｔ　ｍａｘ　の間にあればよいことにな
る。ここで、Ｓ　ｔｍｉｎと５ｔＩＩＩａｘは、蓄熱槽
の通常運用における蓄熱量最大値および最小値である。

供給熱量の瞬時値Ｓｕ　（ｔ）を極力低く押えて、長時
間運転を行なうことにすれば、Ｓｕ　（ｔ）で示される
熱量を蓄熱槽に供給すれば良いことになる。

本実施例では、冷凍機負荷の平滑化が従来技術より一層
推進されるため、 （１）低廉な深夜電力の使用が可能になる。

（２）冷凍機の容量が小さくて済み、規模縮小・台数削
減が可能になる。

等の効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、 （１）空調設備に対するイニシャルコストの低減が図れ
、 （２）デマンドコントロールが容易になり、契約電力の
小規模化、受電電圧の低圧化によって電力コストの低減
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来技術の説明図、第３図は本発明の
一実施例の機能構成図、第４図は、本発明の一実施例に
よる冷凍機の運転状況を示す特性図である。 ９・・・外気温予測、１１・・・空調負荷予測、１５・
・・蓄熱量予測、１６・・・冷凍機運転スケジュール。 代理人　弁理士　高橋明夫 坏１目 −ｑ ６９．５ 竿　３　邑

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蓄熱槽および冷温熱源をもつ空調設備に対し、予測
   される負荷と冷温熱の供給コストおよび蓄熱槽内保持熱
   量、前記蓄熱槽からの熱損失により、前記蓄熱槽に対す
   る熱収支をめ、前記蓄熱槽、前記冷温熱源、前記空調設
   備等の設備容量および設備特性の制約下で、運転コスト
   および熱損失が最小となるような前記蓄熱槽の運転スケ
   ジュールを決定し、実績データにより前記運転スケジュ
   ールの逐次修正を行ない、前記蓄熱槽に対する冷温熱媒
   体の流入・汲出を制御することを特徴とする蓄熱槽の最
   適制御方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記空調設備に対する負荷予測および前記蓄熱槽からの
   熱損失の予測に、外気温の実績値あるいは予測値を用い
   ることを特徴とする蓄熱槽の最適制御方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記蓄熱槽の運転スケジュールの逐次修正を、一定周期
   で行なうことを特徴とする蓄熱槽の最適制御方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、 前記蓄熱槽の運転スケジュールの逐次修正を、前記蓄熱
   槽内の保持熱量の計画値と実績値の偏差を指標として行
   なうことを特徴とする蓄熱槽の最適制御方法。 ５、特許請求の範囲第１項において、 前記冷温熱源の供給コスト算出を、前記冷温熱源が使用
   する電力の契約デマンド量に対する影響を考慮して行な
   うことを特徴とする蓄熱槽の最適制御方法。