JPS61225533A - 冷温水機の運転台数制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空調システム等に用いられる冷温水機の運転
台数を制御する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

冷温水機を複数台設け、これの運転台数を制御する方法
としては、一般に、負荷機器へ供給する往水と負荷機器
を介する還水との各温度を計測すると共に、往水または
還水の流量を計測のうえ、往水と還水との温度差に対し
て流量を乗算し、負荷機器の消費熱量を求め、この消費
熱量および冷温水機の定格能力によシ運転台数を定める
ものとしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、冷温水機の熱能力は、運転条件、保守状況等に
応じて変化するが、運転台数を定める際に冷温水機の定
格能力を用いているため、実際の最大能力が定格値まで
達しない場合があシ、運転能力の不足を生ずる一方、冷
温水機の能力制御範囲が狭く、熱情ＩＲｔが低減しても
実際の能力が低下せず、余剰な運転を行なっている場合
があ〕、運転エネルギーの不要な消費を生じ、運転台数
のル１」御上、不適切かつ不経街となる問題を生じてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題を解決するため、本発明はつぎの手段によシ
構成するものとなっている。

すなわち、往水の温度が一定値よりも負荷機器の消費熱
量が増大した方向へ変化したとき冷温水機の運転台数を
増加し、かつ、負荷機器を介する還水の温度が所定値よ
りも消費熱量の低減した方向へ変化したとき冷温水機の
運転台数を減少する制御を付加的に行なうものとしてい
る。

〔作用〕

したがって、本来はほぼ一定範囲に維持される往水およ
び還水の温度が、実際の熱消費量と冷温水機の運転能力
との関係が不適切となることによシ変化したとき、これ
に応じて運転台数の強制的な増加まなは減少がなされ、
制御状況の適正化が実現する。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図によって本発明の詳細な説明する
。

第２図は計装図であシ、ポンプ１１〜１ｎ、および、ガ
ス吸収式冷温水機、冷凍機、ボイラ等の冷温水機（以下
、ＣＨＷ　）　２１〜２ｎが各々複数置設けられ、ポン
プ１１〜１ｎにより圧送された往水は、ＣＨｗ２１〜２
ｎを介しヘッダ３を経て管路４によシ供給され、ファン
コイルユニット等の負荷機器（以下、ＬＥ　）５を介し
、管路６によシ還水としてヘッダ７へ至シ、再びポンプ
１１〜１ｎによって圧送され、以上の経路を循環するも
のとなっている。

また、ヘッダ３と７との間には、バイパス管路８および
バイパス弁９が設けてあシ、ヘッダ３と７との間の差圧
を差圧計１１によシ計測し、この計測値に応じて制御装
置ｉｔ＜以下、ＣＮＴ　）　１２がバイパス弁９へ開度
指令を与え、往水の送水圧力を制御する一方、管路４の
ヘッダ３側近傍および管路６のヘッダ１側近傍に設けた
温度計１３．１４によシ、往水の温度Ｔ１および還水の
温度Ｔ２を各個に計測すると共に、ヘッダ１の管路６と
ポンプ１１〜１ｎ側管路との中間に設けた温度計１５に
よシ、管路６と８とを介する各還水の平均温度Ｔ３を計
測し、かつ、管路６中へ挿入された流量計１６によって
還水の流１ｉＱを計測し、温度Ｔ１とＴ２との温度差お
よび流量Ｑに基づいてＣＮＴ１２がＬＥ５の消費熱量を
負荷量として求め、この結果にしたがってＣＨ％Ｖ２１
〜２ｎへ指令を与え、これらの運転台数を制御している
。

また、温度Ｔ１およびＴ３に基づき、ＣＮＴ　１２が付
加的な運転台数の増加または減少を判断し、これによっ
て運転台数制御上の修正を行なうものとなっている。

々お、ＣＮＴ１２は、伝送路１９を介し、図上省略した
中央制御装置とデータ信号の送受信を行なっておシ、制
御上の基本的なデータ等を受信する一方、制御状況の監
視データ等を送信するものとなっている。

このほか、ＣＨＷ　２１〜２ｎ中にガス吸収式冷水機ま
たは冷温水機が含まれる場合は、別途に制御されるこれ
らのガス弁また社蒸気弁等の能力制御弁開度信号をＣＮ
Ｔ１２が受取シ、この信号が一定値以上となったときに
も運転台数の増加を行なう機能が付加される。

第３図は、ＣＮＴ１２のブロック図であシ、マイクロプ
ロセッサ等のプロセッサ（以下、ＣＰＵ　）２１を中心
とし、固定メモリ（以下、ＲＯＭ）２２．ＯＴ変メモリ
（以下、ＲＡＭ）　２　ｇ　、および、インターフェイ
ス（以下、Ｉ／Ｆ２４〜２８を周辺に配し、これらを母
線により接続しておシ、ＩＮＦ　２４を介して与えられ
る各計測出力等の入力データＨＤ　ｌ　１および、通信
用のＩ／Ｆ２６を介する受信データに基づき、ＣＰＵ２
１がＲＯＭ２２中の命令を実行して制御演算および制御
上の判断を行ない、ＩＮＦ　２５を介して各制御対象部
位に対し、出力データＤｏを指令として送出するものと
なっている。

なお、ＣＰＵ２１は、制御演算および制御上の判断に際
し、必要とするデータをＲＡＭ２３に対してアクセスし
ながら命令を実行すると共に、ＩＮＦ　２γを介して表
示部（以下、ＤＰ）２９へ表示データを送出し、制御状
況の表示を行なってお、ｉ５　、ＩＮＦ　２８を介する
キーボード（以下、ＫＢ　）　３０の操作出力に応じて
は、ＲＡＭ２３へのデータ設定またはデータ更新を行な
い、かつ、これらのＤＰ２９による表示を行なうものと
なっている。

第４図は、ＣＮＴ１２の操作パネルを示す正面図であシ
、複数桁の文字表示器３１．複数の表示灯３２が設けら
れ、これらによ＃）ＤＰ２９が構成されていると共に、
ＫＢ　３０が設けてあシ、文字表示器３１によシ、アル
ファベラ）または記号および数字等によるデータまたは
数値の表示を行なう一方、銘板３３と対応して設けた表
示灯３２によっては、薔報等の表示を行なうものとなっ
ている。

第１区は、ＣＰＵ２１による運転台数制御状況のフロー
チャートであり、まず、本日最初の”始動時’ｉ’　”
　１０１を判断し、これがＹ（ＹＥＳ）であれば、”負
荷量演算″１０２および演算結果に基づく始動時の６運
転台数Ｎｒ決定”　１０３を行ない、ｃＨｗ２１〜２ｎ
の運転可能最大台数″’　Ｎｒｍｘ　＜Ｎｖ　？　”　
１１１をチェックし、これがＮ（Ｎｏ）のときは−１直
ちに運転すべきＣＨＷに対し“起動指令送出”１１２を
行なうが、ステップ１１１のＹに応じては５ＩＮＦ←Ｎ
ｍａｚ　”　１１３によシＮをＮユニへ置換のうえ、ス
テップ１１２へ移行し、冷房の場合線、還水温就設定値
’ｒｓｐとの対比によシＴ３＜　Ｔａｐ　？”１１４が
Ｎの間はこの始動状態を維持する。

なお、ステップ１０２では、例えば、次式の演算によシ
始動時の負荷１ＬＬｒを求めている。

Ｌｒ：０．５・Ｌ、Ｙ＋０．５・ＬＭＹＩＩＩ＋＋１＠
・（１）ただし、ＬｖＹ：前日の始動時演算負荷量ＬＩ
ＭＹ　：前日の始動時実測負荷量 また、ステップ１０３においては、公知の手段によシ、
例えば、ＣＨＷ２　ｌ〜２ｎのあらかじめ循環的に定め
た運転順位、およびＣＨＷ　２．〜２ｎの各定格能力に
応じてＮｙを決定する。

ついで、ステップ１１４がＹとなれば、後述の”負荷量
演算”１２１および演算結果に基づくステップ１０３と
同様の”運転台数Ｎ決定”１２２を行ない、ステップ１
１１と同様に”　Ｎｍａｘ　（Ｎ　？詐１２３をチェッ
クし、これがＮであれば直ちに、若し、Ｙであればステ
ップ１１３と同様に”＋−Ｎｍａｘ″１２４を行なった
うえ、ステップ１３１以降の運転台数を増減する強制増
段および強制減殺へ移行する。

すなわち、ステップ１２２は、ＣＨＷ　２１〜２ｎの定
格能力を用いてＮの決定を行なってお９、熱交換能力が
運転条件、保守状況等に応じて変化し、実際の最大能力
が定格値まで蓮しない場合がちシ、更に増設を要するこ
とが生ずる一方、能力の制御範囲が狭く、負荷量が低減
しても減殺すべき状態まで実際の能力が低下せず、余剰
な運転を行なっている場合がちシ、これらの対策として
付加的に強制増段および強制減殺を行なうものとしてい
る。

したがって、冷房の場合を例に取れば、Ｔ１〉ＴＡ？”
１３１によシ、往水温度Ｔ１が一定温度ＴＡよりも上昇
し、ＬＥ５の消費熱量が増大した方向へ変化したか否か
を判断のうえ、これがＹとなれ［”　Ｎ＝Ｎ＋１　”　
１３２Ｋｌ）、運ｋ　台数へ”　ｌ　”を加算する。

ついで、’Ｔ３＜ＴＢ？”１４１　　によシ、還水温度
が所定値’ｒｉｔよりも低下し、ＬＥ５の消費熱量が低
減した方向へ変化したか否かを判断のうえ、これがＹで
あれば”Ｎ＝Ｎ−１”１４２によシ、運転台数から“１
″を減算し、これらによシ、強制的な増設または減殺を
行なってから、修正されたＮに基づき”起動指令送出”
　１４３を行ない、＠ＲＥＴ″を介してステップ１０１
以降を反復する。

なお、能力制御弁の開度信号を用いる場合は、ステップ
１３１　、１３２と同様のステップを追加し、一定値Ｔ
ｃと開度りとを用い”Ｄ＞Ｔｃ？”の判断を行なうもの
とすればよい。

第５図は、ステップ１２１の詳細を示すフローチャート
であシ、＠Ｔｌ　、Ｔ２＋Ｑ取込み”２０１により、温
度計１３．１４による往水と還水との温度計測値および
流量計１５による流量の計測値をＲＡＭ２３へ格納し、
ついで、現在の負荷量：Ｌ＝（Ｔ２−ＴＩ）・Ｑ”２１
１を演算し、ＲＡＭ２３中の全定格能力Ｌｍ、Ｌｘを用
いて”　（Ｌ／Ｌｍ、Ｌ、　）　・１０Ｇ”２１２によ
り％値へ変換する。

なお、（１）式に用いるＬＭＹも同様に実測のうえＲＡ
Ｍ２３へ格納しておくものとすればよい。

ＷＪ６図は、以上の制御を特にＣＰＵ２１によらず実現
する場合の構成を示すブロック図であシ、往水温度Ｔ１
＋還水温度Ｔ　’＋３および流量Ｑが演算器６１へ与え
られておシ、ここにおいて、Ｌ＝（Ｔ２　　Ｔｌ’）　
”　Ｑ　　　　　　　　　　＊　＊　−−−（２）の演
算を行ない、現在の負荷量りを示す信号を送出している
一方、ヒステリシス状のデイフレンシャル特性を有する
比較器６３〜６５が各々一定値ＴＡ、Ｔｃおよび所定値
Ｔｍと各温度Ｔ１＋Ｔ３および能力制御弁の開度りとを
各個に比較し、Ｔｌ＞ＴＡ　＃　Ｔ３（ＴｔおよびＤ＞
Ｔｃの各検出信号を送出し、これらを論理回路６５へ与
えている。

同回路６５は、各信号Ｌ　ｅ　Ｔｌ　＞　ＴＡ　ｐ　Ｔ
２　＜Ｔｌｌ、Ｄ＞ＴＣに応じて運転台数を決定し、こ
れにしたがって指令信号Ｓ１〜ＳｎをＣ□２１〜２ｎへ
送出し、これらの運転状況を制御しており、この構成に
よっても第１図およびＮ５図と同等の制御が行なわれる
。

なお、Ｃｗ／２１〜２ｎ中にガス吸収式のものを含まな
ければ、比較器６４を省略してもよい。

したがって、以上のとおシ、ＬＥ５の消費熱量およびＣ
ＨＷ　２１〜２ｎの各定格能力に応する運転台数制御の
ほかに、往水および還水の温度にしたがい強制的な増設
または減殺がなされ、運転状況がよシ適正かつ効率的と
なる。

ただし、暖房の場合は、温度差をＴｌ−Ｔ２によシ求め
るものとし、かつ、強制増膜および減殺をＴＩ＜ＴＡ　
＃　Ｔ３＞Ｔｌにより行なうものとすればよく、第２図
においては、温度計１５を図示の部位へ設ければ、管路
６を介する還水とバイパス弁９を介する還水との平均温
度が求められ好適となるが、温度計１４を代りに用いて
も同等の結果が得られる一方、第６図の開度りとして冷
凍機のベーン開度等を用いることもできる。

また、第３図、第４囚、第６図の構成は、状況に応じた
選定が任意であると共に、第１図および第５囚において
は、条件にしｆｃがってステップを入替え、または、同
等のものと置換し、あるいは不要なものを省略してもよ
い等、種々の変形が自在である。

〔発明の効果〕

以上の説明によシ明らかなとおシ本発明によれば、往水
と還水との温度に応じ、冷温水機の実能力にし九がった
増設または減殺がなされ、運転台数制御状況がより適正
かつ経済的となシ、各種の熱源機器に対する運転台数制
御において顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は制御状況の７０−
チャート、第２図は計装図、第３図はＣＮＴのブロック
図、第４図はＣＮＴの操作パネルを示す正面図、第５図
は熱量演算のフローチャート、第６図はＣＰＵを用いな
い場合のブロック図である。 ２１〜２ｎｅ　ｅ　ａ　＠　ＣＨＷ（冷温水機）、４，
６・・・・管路、５・・・・ＬＥ　（負荷機器）、１２
−−−−ＣＮＴ（制御装ａ、＞、１３〜１５・・・・温
度計、１６・・・・流量計、２１・・・・ＣＰＵ（プロ
セッサ）、２２・・・、・ＲＯＭ（固定メモリ）２３・
・・・ＲＡＭ　（可変メモリ）、２４〜２８・・・・Ｉ
ＮＦ　（インターフェイス）、６１・・・・演算器、６
２〜６４噛・・Φ比較器、６５・・ｅ・論理回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数台の冷温水機を備え、負荷機器に対して往水の供
   給を行なうと共に、前記負荷機器の消費熱量に応じて前
   記冷温水機の運転台数を制御する方法において、前記往
   水の温度が一定値よりも前記負荷機器の消費熱量が増大
   した方向へ変化したとき前記冷温水機の運転台数を増加
   し、かつ、前記負荷機器を介する還水の温度が所定値よ
   りも前記消費熱量の低減した方向へ変化したとき前記冷
   温水機の運転台数を減少する制御を付加的に行なうこと
   を特徴とする冷温水機の運転台数制御方法。