JPS6410746B2 - - Google Patents
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- JPS6410746B2 JPS6410746B2 JP56035215A JP3521581A JPS6410746B2 JP S6410746 B2 JPS6410746 B2 JP S6410746B2 JP 56035215 A JP56035215 A JP 56035215A JP 3521581 A JP3521581 A JP 3521581A JP S6410746 B2 JPS6410746 B2 JP S6410746B2
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
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- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
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- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
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- F24F2110/10—Temperature
-
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- F24F2110/10—Temperature
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- F24F2140/20—Heat-exchange fluid temperature
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は外気エンタルピと冷水設定値との関係
を関数化し、外気エンタルピによつて冷水温度を
設定する冷房装置の制御システムに関する。
を関数化し、外気エンタルピによつて冷水温度を
設定する冷房装置の制御システムに関する。
空気調和システムに用いる従来の冷房装置は第
１図に示す如く構成されている。
１図に示す如く構成されている。
１は冷凍機、２は冷水ポンプ、３は熱交換器、
４は冷風フアンであり、冷凍機１はエバポレータ
５、コンデンサ６および冷媒用コンプレツサ７と
からなり、８は熱交換器３において流入空気と熱
交換し流入空気を冷却する冷水配管を示し、９は
コンデンサ６の冷却水配管を示し、１０は冷媒配
管を示している。
４は冷風フアンであり、冷凍機１はエバポレータ
５、コンデンサ６および冷媒用コンプレツサ７と
からなり、８は熱交換器３において流入空気と熱
交換し流入空気を冷却する冷水配管を示し、９は
コンデンサ６の冷却水配管を示し、１０は冷媒配
管を示している。
冷凍機１の冷却能力は冷水の出入口温度差と冷
水の流量とにより決定される。冷水流量は一定と
みなしてよいため冷凍能力は冷水の出入口温度差
により決定されることになる。冷凍機の出力とし
冷却能力は冷房負荷により変動する負荷装置の要
求量に一致させる必要があるために、冷却能力の
制御手段を必要とする。この制御手段としては一
般に冷水の出口温度、または入口温度を一定に制
御する方法が用いられる。第１図は冷水入口温度
を温度検出器１１にて検出し、温度オンオフ制御
器１２によりモータ１３を介してコンプレツサ７
の冷媒ガス量の制御を行なうダンパーを制御して
冷水入口温度を一定に調節するか、コンプレツサ
７への冷媒ガスの流入角度および量を制御するベ
ーン開度制御により冷水入口温度を一定に調節す
るか、またはコンプレツサ７の回転数を制御して
冷水入口温度を一定に調節する制御方法が用いら
れている。
水の流量とにより決定される。冷水流量は一定と
みなしてよいため冷凍能力は冷水の出入口温度差
により決定されることになる。冷凍機の出力とし
冷却能力は冷房負荷により変動する負荷装置の要
求量に一致させる必要があるために、冷却能力の
制御手段を必要とする。この制御手段としては一
般に冷水の出口温度、または入口温度を一定に制
御する方法が用いられる。第１図は冷水入口温度
を温度検出器１１にて検出し、温度オンオフ制御
器１２によりモータ１３を介してコンプレツサ７
の冷媒ガス量の制御を行なうダンパーを制御して
冷水入口温度を一定に調節するか、コンプレツサ
７への冷媒ガスの流入角度および量を制御するベ
ーン開度制御により冷水入口温度を一定に調節す
るか、またはコンプレツサ７の回転数を制御して
冷水入口温度を一定に調節する制御方法が用いら
れている。
一方、冷凍機１の効率COPは、冷水の入口出
口温度差をΔT、冷水流量をＱとし、冷凍機にて
消費される電力をＷとすれば、COP＝ΔT・Ｑ／
Ｗで決定され、COPが大きい程冷凍機の効率が
高い。
口温度差をΔT、冷水流量をＱとし、冷凍機にて
消費される電力をＷとすれば、COP＝ΔT・Ｑ／
Ｗで決定され、COPが大きい程冷凍機の効率が
高い。
この効率COPを高める方法の一つとしては冷
水入口温度を上げることが知られている。
水入口温度を上げることが知られている。
一方、空気調和システムにおいては換気の必要
上、外気の取入れを行なつて還気とともに熱交換
器３によつて冷凍機１からの冷水と外気および還
気との熱交換を行ない、外気および還気を冷却し
て給気している。この水−空気熱交換器および送
風機を含む装置を空気調和装置と称し、一般に
は、人間の居住空間に空気調和された冷風を供給
する。冷凍機は１以上の複数台の空気調和装置に
冷水を供給し、一方、空気調和装置は各々自身で
送風空気あるいは居住空間の温度を一定にするよ
うに水−空気熱交換器に流入する冷水量を調節す
るように制御装置が設定されているのが普通であ
る。この外気を冷却するための負荷は冷凍機１に
対する負荷のうちの大部分を占めている。従つ
て、外気の最大負荷を想定して冷凍機の冷水温度
を固定値に設定していた場合には、外気負荷が減
少した時に冷凍機の効率が甚だしく低下する。す
なわち、冷凍機の冷水エネルギを消費する空気調
和装置は入力エネルギを消費できず、冷凍機に比
較的低い冷水が戻されることになる。
上、外気の取入れを行なつて還気とともに熱交換
器３によつて冷凍機１からの冷水と外気および還
気との熱交換を行ない、外気および還気を冷却し
て給気している。この水−空気熱交換器および送
風機を含む装置を空気調和装置と称し、一般に
は、人間の居住空間に空気調和された冷風を供給
する。冷凍機は１以上の複数台の空気調和装置に
冷水を供給し、一方、空気調和装置は各々自身で
送風空気あるいは居住空間の温度を一定にするよ
うに水−空気熱交換器に流入する冷水量を調節す
るように制御装置が設定されているのが普通であ
る。この外気を冷却するための負荷は冷凍機１に
対する負荷のうちの大部分を占めている。従つ
て、外気の最大負荷を想定して冷凍機の冷水温度
を固定値に設定していた場合には、外気負荷が減
少した時に冷凍機の効率が甚だしく低下する。す
なわち、冷凍機の冷水エネルギを消費する空気調
和装置は入力エネルギを消費できず、冷凍機に比
較的低い冷水が戻されることになる。
本発明は上記にかんがみなされたもので、外気
の全熱量、すなわち外気のエンタルピを検出し、
エンタルピに対応して冷凍機の冷水温度を設定し
て冷凍機の運転効率を向上させる冷房装置の制御
システムを提供することを目的とするものであ
る。以下、本発明を実施例により説明する。
の全熱量、すなわち外気のエンタルピを検出し、
エンタルピに対応して冷凍機の冷水温度を設定し
て冷凍機の運転効率を向上させる冷房装置の制御
システムを提供することを目的とするものであ
る。以下、本発明を実施例により説明する。
第２図は本発明の一実施例のブロツク図であ
り、本実施例は冷凍機の冷却能力を前記したベー
ン制御で行なう場合の例である。
り、本実施例は冷凍機の冷却能力を前記したベー
ン制御で行なう場合の例である。
第２図において１１は冷凍機の冷水入口温度を
検出する測温抵抗体であり、１５は温度に対応し
た測温抵抗体の抵抗を電圧に変換する抵抗／電圧
変換器であり、抵抗／電圧変換器１５の出力電圧
はプロセス変数として温度オンオフ調節器２１に
印加する。
検出する測温抵抗体であり、１５は温度に対応し
た測温抵抗体の抵抗を電圧に変換する抵抗／電圧
変換器であり、抵抗／電圧変換器１５の出力電圧
はプロセス変数として温度オンオフ調節器２１に
印加する。
一方、１６は外気温度検出器、１７は外気湿度
検出器であり、１８は外気温度検出器１６の出力
信号と外気湿度検出器１７の出力信号とによつて
エンタルピを演算する演算回路であり、１９は演
算回路１８の出力を入力として外気エンタルピ対
冷凍機の冷水入口温度の関数を設定する関数化回
路である。設定回路２０は関数化回路１９の出力
電圧を温度オンオフ調節器２１の設定電圧に変換
する設定回路であり、設定回路２０の出力電圧は
設定値として温度オンオフ調節器２１に印加す
る。
検出器であり、１８は外気温度検出器１６の出力
信号と外気湿度検出器１７の出力信号とによつて
エンタルピを演算する演算回路であり、１９は演
算回路１８の出力を入力として外気エンタルピ対
冷凍機の冷水入口温度の関数を設定する関数化回
路である。設定回路２０は関数化回路１９の出力
電圧を温度オンオフ調節器２１の設定電圧に変換
する設定回路であり、設定回路２０の出力電圧は
設定値として温度オンオフ調節器２１に印加す
る。
また一方、２３は外気の流入量を制御するベー
ンの駆動用モータであり、ベーン駆動用モータ２
３は開閉器１４の接点切換によりベーンを開方向
に、また閉方向に制御する。温度オンオフ調節器
２１の調節出力、すなわち設定回路２０からの設
定値TSと抵抗／電圧変換器１５からの冷凍機冷
水入口温度TDとを比較し、TD＞TSの出力はクロ
ツク発生回路２５の出力とともにアンドゲート２
６に入力し、温度オンオフ調節器２１のTS＞TD
の出力はクロツク発生回路２５の出力とともにア
ンドゲート２７に入力する。アンドゲート２６の
出力は開閉器２４を制御してベーン駆動用モータ
２３をベーン開度を１ステツプづつ開方向に制御
する増開度設定器２８に入力する。アンドゲート
２７の出力は開閉器２４を制御してベーン駆動用
モータ２３をベーン開度を１ステツプづつ閉方向
に制御する減開度設定器２９に入力する。増開度
設定器２８は開閉器２４の開方向接点を閉とする
接点容量の増幅器であり、減開度設定器２９は開
閉器２４の閉方向接点を閉とする接点容量の増幅
器であればよい。
ンの駆動用モータであり、ベーン駆動用モータ２
３は開閉器１４の接点切換によりベーンを開方向
に、また閉方向に制御する。温度オンオフ調節器
２１の調節出力、すなわち設定回路２０からの設
定値TSと抵抗／電圧変換器１５からの冷凍機冷
水入口温度TDとを比較し、TD＞TSの出力はクロ
ツク発生回路２５の出力とともにアンドゲート２
６に入力し、温度オンオフ調節器２１のTS＞TD
の出力はクロツク発生回路２５の出力とともにア
ンドゲート２７に入力する。アンドゲート２６の
出力は開閉器２４を制御してベーン駆動用モータ
２３をベーン開度を１ステツプづつ開方向に制御
する増開度設定器２８に入力する。アンドゲート
２７の出力は開閉器２４を制御してベーン駆動用
モータ２３をベーン開度を１ステツプづつ閉方向
に制御する減開度設定器２９に入力する。増開度
設定器２８は開閉器２４の開方向接点を閉とする
接点容量の増幅器であり、減開度設定器２９は開
閉器２４の閉方向接点を閉とする接点容量の増幅
器であればよい。
なお、３０はベーン駆動用モータ２３の電源で
ある。
ある。
以上の如く構成した本実施例において、外気温
度検出器１６と外気湿度検出器１７でそれぞれ検
出した外気温度と外気湿度とによつて外気エンタ
ルピが演算回路１８により演算される。いま関数
化回路１９は外気エンタルピと冷凍機冷水入口温
度との関係を第３図に示す如く一次関数で関数化
するものとする。そこで演算回路１８で演算した
外気エンタルピは関数化回路１９によつて冷凍機
冷水入口温度に対応するように変換されることに
なる。この変換された冷凍機冷水入口温度は設定
回路２０により温度オンオフ調節器２１の設定電
圧に変換されて設定値として温度オンオフ調節器
２１に印加される。一方、冷凍機冷水入口温度は
測温抵抗体１１により検出され、抵抗／電圧変換
器１５により温度オンオフ調節器２１にプロセス
変数として印加され温度オンオフ調節器２１によ
つて比較される。
度検出器１６と外気湿度検出器１７でそれぞれ検
出した外気温度と外気湿度とによつて外気エンタ
ルピが演算回路１８により演算される。いま関数
化回路１９は外気エンタルピと冷凍機冷水入口温
度との関係を第３図に示す如く一次関数で関数化
するものとする。そこで演算回路１８で演算した
外気エンタルピは関数化回路１９によつて冷凍機
冷水入口温度に対応するように変換されることに
なる。この変換された冷凍機冷水入口温度は設定
回路２０により温度オンオフ調節器２１の設定電
圧に変換されて設定値として温度オンオフ調節器
２１に印加される。一方、冷凍機冷水入口温度は
測温抵抗体１１により検出され、抵抗／電圧変換
器１５により温度オンオフ調節器２１にプロセス
変数として印加され温度オンオフ調節器２１によ
つて比較される。
いま設定値TS＜冷凍機冷水入口温度TDのとき
はアンドゲート２６はTS＜TDの期間開となりク
ロツクパルス発生回路２５の出力が増開度設定器
２８に出力され、クロツクパルス発生回路２５の
クロツクパルスに従つてベーン駆動モータ２３は
ベーンを開方向に順次開いて行く。またTD＜TS
のときはアンドゲート２７はTD＜TSの期間開と
なりクロツクパルス発生回路２５の出力が減開度
設定器２９に出力され、クロツクパルス発生回路
２５のクロツクパルスに従つてベーン駆動モータ
２３はベーンを閉方向に順次閉じて行く。そこで
冷凍機冷水入口温度は設定値になるように制御さ
れることになる。
はアンドゲート２６はTS＜TDの期間開となりク
ロツクパルス発生回路２５の出力が増開度設定器
２８に出力され、クロツクパルス発生回路２５の
クロツクパルスに従つてベーン駆動モータ２３は
ベーンを開方向に順次開いて行く。またTD＜TS
のときはアンドゲート２７はTD＜TSの期間開と
なりクロツクパルス発生回路２５の出力が減開度
設定器２９に出力され、クロツクパルス発生回路
２５のクロツクパルスに従つてベーン駆動モータ
２３はベーンを閉方向に順次閉じて行く。そこで
冷凍機冷水入口温度は設定値になるように制御さ
れることになる。
そこでいま外気のエンタルピが高いときは、外
気温度、外気湿度によつて演算回路１８の出力電
圧は高くなり、この演算回路１８の出力は関数化
回路１９によつて第３図によつて変換され、設定
回路２０からの出力は減少して、温度オンオフ調
節器２１の設定値は低下し、この低下した設定値
になるように冷凍機冷水温度を制御する。また外
気エンタルピが低くなつた場合には温度オンオフ
調節器２１の設定値は増加し、この増加した設定
値になるように冷凍機冷水温度を制御する。冷水
温度は増加したが外気負荷が減少していることに
なり十分に冷却された空気を送風することが可能
である。
気温度、外気湿度によつて演算回路１８の出力電
圧は高くなり、この演算回路１８の出力は関数化
回路１９によつて第３図によつて変換され、設定
回路２０からの出力は減少して、温度オンオフ調
節器２１の設定値は低下し、この低下した設定値
になるように冷凍機冷水温度を制御する。また外
気エンタルピが低くなつた場合には温度オンオフ
調節器２１の設定値は増加し、この増加した設定
値になるように冷凍機冷水温度を制御する。冷水
温度は増加したが外気負荷が減少していることに
なり十分に冷却された空気を送風することが可能
である。
従つて、冷凍機は冷却負荷を満たしながら外気
エンタルピが低い場合には、その分だけ効率
COPの効率を上昇させるように制御されること
になる。
エンタルピが低い場合には、その分だけ効率
COPの効率を上昇させるように制御されること
になる。
なお、以上は冷凍機冷水入口温度を検出して制
御した場合について説明したが、冷凍機冷水出口
温度を検出して制御してもよい。
御した場合について説明したが、冷凍機冷水出口
温度を検出して制御してもよい。
またベーン制御に代つてダンパー制御であつて
も、コンプレツサ７の回転数制御であつても同様
である。
も、コンプレツサ７の回転数制御であつても同様
である。
本発明は前記した如く、空気調和装置の負荷を
外気状態より予測し、外気エンタルピが大きけれ
ば空気調和装置は大きな負荷があると想定し比較
的低い冷水を供給し、前記とは逆であれば比較的
高い温度の冷水を供給するように冷水温度を制御
するようにしたので、冷凍機の効率をを向上させ
ることができると共に、冷水の温度を上げても空
気調和装置自身の負荷も相対的に減少しているの
で、その送風空気を十分に冷却できる等の効果を
有するものである。
外気状態より予測し、外気エンタルピが大きけれ
ば空気調和装置は大きな負荷があると想定し比較
的低い冷水を供給し、前記とは逆であれば比較的
高い温度の冷水を供給するように冷水温度を制御
するようにしたので、冷凍機の効率をを向上させ
ることができると共に、冷水の温度を上げても空
気調和装置自身の負荷も相対的に減少しているの
で、その送風空気を十分に冷却できる等の効果を
有するものである。
第１図は冷凍装置の説明に供するブロツク図、
第２図は本発明の一実施例のブロツク図、第３図
は本発明の一実施例の関数化回路の関数化を示す
グラフである。 １……冷凍機、５……エバポレータ、６……コ
ンデンサ、７……コンプレツサ、８……冷水配
管、９……冷却水配管、１０……冷媒配管、１１
……測温抵抗体、１６……外気温度検出器、１７
……外気湿度検出器、１８……演算回路、１９…
…関数化回路、２０……設定回路、２１……温度
オンオフ調節器、２３……ベーン駆動用モータ、
２４……開閉器、２５……クロツクパルス発生
器、２８……増開度設定器、２９……減開度設定
器。
第２図は本発明の一実施例のブロツク図、第３図
は本発明の一実施例の関数化回路の関数化を示す
グラフである。 １……冷凍機、５……エバポレータ、６……コ
ンデンサ、７……コンプレツサ、８……冷水配
管、９……冷却水配管、１０……冷媒配管、１１
……測温抵抗体、１６……外気温度検出器、１７
……外気湿度検出器、１８……演算回路、１９…
…関数化回路、２０……設定回路、２１……温度
オンオフ調節器、２３……ベーン駆動用モータ、
２４……開閉器、２５……クロツクパルス発生
器、２８……増開度設定器、２９……減開度設定
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 冷水を生成する冷凍機と、前記冷水の温度を
設定値に従つて一定にすべく冷凍機の冷却能力を
制御する制御装置と、前記冷水と外気を含む空気
との熱交換を行う熱交換器とを備えた冷房装置の
制御システムにおいて、 外気のエンタルピを算出する演算回路と、該演
算回路により演算した外気のエンタルピより所定
の関数によつて前記冷水温度の設定値を出力とし
て算出する関数化回路とを有し、該関数化回路の
出力を設定値として前記冷水の温度を制御するこ
とを特徴とする冷房装置の制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56035215A JPS57150746A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Control system for space cooling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56035215A JPS57150746A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Control system for space cooling apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57150746A JPS57150746A (en) | 1982-09-17 |
| JPS6410746B2 true JPS6410746B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=12435616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56035215A Granted JPS57150746A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Control system for space cooling apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57150746A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62189562U (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | ||
| JPH024165A (ja) * | 1988-06-21 | 1990-01-09 | Daikin Ind Ltd | 液体冷却装置の温度制御装置 |
| EP2012068A1 (en) * | 2007-06-04 | 2009-01-07 | RHOSS S.p.A. | Method for regulating the delivery temperature of a service fluid in output from a refrigerating machine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5524023B2 (ja) * | 1973-03-20 | 1980-06-26 |
-
1981
- 1981-03-13 JP JP56035215A patent/JPS57150746A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57150746A (en) | 1982-09-17 |
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