JPS62116846A

JPS62116846A - 冷凍機台数制御装置

Info

Publication number: JPS62116846A
Application number: JP60254775A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Nobutomo; 義弘信友; Kazuo Tsutsui; 和雄筒井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1987-05-28

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、工場・ビル等の冷房システムにおいて、冷水
ポンプに対して、定流量制御と送出圧力一定制御の切替
装置により、高効率かつ安定運転可能な冷凍機台数制御
装置に関する。

〔発明の背景〕

地域冷房システムに代表される工場・ビル等の大規模な
冷房システムでは、熱源（冷凍機）と複数の空調機を結
ぶ水配管の方式として、水の循環経路が大気に開放され
ていない密閉式が採用される例が多い。この方式は、ポ
ンプ揚程が水の循環抵抗だけで動力が少なくて済むこと
や循環水が空気に接触してないので水処理費が安くて済
むなどの利点がある。

第２図は密閉式冷房システムの一例である。各空調機１
２は冷凍機１で作られる冷水を冷水ポンプ２により循環
供給を受け、空気との熱交換により温まった冷水を再び
冷凍機１に戻している。複数の冷凍機、冷水ポンプは送
水側ヘッダ６と受水側ヘッダ７で水配管と連結されてい
る。冷凍機の高効率運転は、冷水流量および冷水戻り温
度を規定値一定に保ち定格能力運転が条件である。この
ため、各冷凍機の流量３により定流量制御装置４で冷水
ポンプ吐出弁５の開度調整を行い、一方、空調機側では
、冷水戻り温度１４を目標温度に保つため、温度制御装
置１５で冷水調節弁１３の開度調整を実施している。ま
た、需要（空調機）と供給（冷凍機）の冷水流量の偏差
はバイパス管１１により吸収している。送水圧力９によ
り圧力一定制御装置１０でバイパス弁８の開度調整を行
い、冷水安定供給をはかつている。この密閉式は冷凍機
１の運転が直接空調負荷に影響するので。

空調負荷の増減に応じて冷凍機１の運転台数を変える必
要があり、このため、送水圧力とバイパス弁開度による
冷凍機台数制御装置１７の設置が望まれる。しかし、大
きな負荷変動に対応するためには、バイパス管容量を大
きくする必要がある。

また、バイパス管容量以上の流量偏差が生じた場合、冷
水ポンプシメ切運転となり、送水圧力の上昇により、バ
イパス弁のキャビテーション等の問題があり、配管系設
備費増大となる。一方、バイパス弁開度により、冷凍機
の停止制御を行っても、冷凍機の希釈運転のため冷水ポ
ンプは残留運転するため、空調負荷に対する冷水ポンプ
の追従運転には残留運転の時間差が生じる等の問題があ
る。

（空気調和ハンドブック、井上宇市著、丸善株式会社発
行による。）一方、特開５７−９５５４０号公報に記載されている台
数制御装置は、ある一定周期で熱出力予測を行うため、
負荷が急変するような予測困難な冷房システムへの適用
効果は小さい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、冷水ポンプに対する定流量制御と送水
圧力一定制御の切替による吐出弁開度制御により、高効
率で冷水安定供給可能な冷凍機台数制御装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明は、密閉式の配水管を有する冷房システケにおい
て、冷水ポンプ吐出弁開度制御により。

冷凍機高効率運転を可能とし、さらに、空調負荷に対し
て冷水安定供給可能な冷凍機台数制御装置である。

冷凍機の高効率運転を実現するため、通常、冷水流量は
定格値一定となるように、冷水ポンプ吐出弁開度制御を
行う、しかし、空調負荷が急変し。

バイパス管で吸収できず送水圧力が上昇した場合には、
冷水ポンプ吐出弁を絞り、送水圧力を基準値に保つよう
な弁開度制御に切替え、冷水ポンプの残留運転時間の冷
凍機と空調負荷の冷水流量差を縮小し、冷水安定供給を
可能とする。

〔発明の実施例〕

第１図は密閉式冷房システムに本発明の冷凍機台数制御
装置を適用した例である。通常の動作は前述の通りで、
この冷房システムにおいて、冷水ポンプ吐出弁開度制御
を、各冷凍機の冷水流量と送水圧力により行うため、流
量一定制御と送水圧力一定制御との切替装置を付加した
台数制御装置である。通常、冷水ポンプ吐出弁５は、冷
凍機の高効率運転を実現するため、冷水流量計３の値に
より、定流量制御装置４により開度制御される。

台数制御装置１７は、冷水送水圧力計９とバイパス弁８
の開度信号を入力して、冷凍機１に対して運転／停止信
号を出力する６バイパス弁開度上限値以上で冷凍機停止
信号出力、また、冷水送水圧力下限値以下で冷凍機運転
信号出力する。圧力一定制御装置１０によるバイパス弁
開度制御により、通常、送水圧力計９の指示は目標値に
保たれている。この状態より、空調負荷が増加すると、
バイパス弁を絞り、バイパス流量を減らして空調負荷へ
の流量を増す。バイパス弁が閉じ、全ての冷水が空調負
荷へ送出されても、負荷が大きい場合、冷凍機側では定
流量制御が行われているため、冷水流量不足となり、送
水圧力が低下する０台数制御装置は、この送水圧力下限
値以下の条件で、冷凍機を１台追加運転し、冷凍機に連
動した冷水ポンプの運転により需要と供給の流量制御が
行われる。一方、空調負荷が減少すると、バイパス弁を
開き、空調負荷流量を減らす。台数制御装置は。

バイパス弁開度上限値以上の条件で、冷凍機を１台停止
する。しかし、冷凍機の停止動作においては、希釈運転
と呼ばれる冷水ポンプの残留運転が必要不可欠なため、
ターボ冷凍機で約５分後、吸収式冷凍機で約３０分後に
冷水ポンプ停止となる。

この希釈運転中にさらに空調負荷が減少すると。

バイパス弁全開で冷水送水圧力の上昇に至る。この場合
、冷凍機の運転効率は低下し、また、バイパス弁のキャ
ビテーション等の問題があり、配管系統に関しても好ま
しくない運転となる。上記バイパス弁開度と冷水送水圧
力の空調負荷変動に対する時間的変化を示したのが第３
図である。圧力制御不能の時間帯を短縮するため、通常
の定流量制御による冷水ポンプ吐出弁制御を、送水圧力
一定制御に切替える。この切替機構が第１図の冷水ポン
プ吐出弁制御切替装置１８である。この制御切替装置に
対する切替指令は、送水圧力、バイパス弁開度および各
冷凍機冷水流量により１台数制御装置１７より出力され
る。台数制御装置におけぬ制御切替条件を第４図に示す
６（ｉ）定流量制御の条件各冷凍機冷水流量Ｆ＞基準流量Ｆｓかつバイパス弁開度
Ａく開度上限値ＡＵが成立（ｉｉ）送水圧力一定制御の条件送水圧力Ｐ≧圧力上限値Ｐｕが成立送水圧力が上限値２０以上となった場合には、送水圧力
一定制御により、冷水ポンプ吐出弁を絞り流量を減らし
、送水圧力を基準値一定に保つ。また、各冷凍機の冷水
流量が定格値近くの基準流量Ｆｓ以上に回復し、バイパ
ス弁開度も上限値Ｐｕ以下に安定した場合、冷水流量一
定制御とする。

この流量制御方式の切替によって、高効率かつ冷水の安
定供給可能な冷凍機台数制御が実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、送水圧力を上限値以下におさえること
ができるので、バイパス弁破損等配管系統の劣下が抑制
でき、また、バイパス管容量を小さくおさえることによ
り経済的である。しかも。

空調負荷に対して、高効率かつ安定な冷凍機運転が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の冷凍機台数制御装置の系統
図、第２図は従来の密閉式冷房システムの流量制御を示
す系統図、第３図はバイパス弁開度と冷水送水圧力の相
関を示す線図、第４図は流量制御方式の切替条件を示す
説明図である。６・・・送水側ヘッダ、７・・・受水側ヘッダ、８・・
・バイパス弁、９・・・送水圧力計、１０・・・圧力一
定制御装置、１１・・・バイパス管、１６・・・冷水配
管、１７・・・台数制御装置、１８・・・制御切替装置
。

Claims

【特許請求の範囲】

１、冷水の循環経路が大気に開放されていない密閉式で
ある閉ループ系統の配水管を有する大型冷房システムに
おいて、冷水負荷によつて冷水送出流量を制御する方式
として、通常は冷水ポンプ定流量運転により冷凍機の最
高運転を行い、負荷との偏差流量は冷水送出圧力一定と
なるようにバイパスし、偏差流量が大きくバイパス管で
吸収できなくなり冷水送出圧力が高くなつた場合には、
前記冷水ポンプは冷水送出圧力一定となる可変流量運転
を行い、冷水ポンプに対して、流量一定制御と送水圧力
一定制御との切替装置を設けたことを特徴とする冷凍機
台数制御装置。