KR101987571B1 - 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램 - Google Patents
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Abstract
온도 변동 제어부는, 설비에 있어서의 수온의 변동량과, 기기 능력과, 목표 출구 수온과, 입구 수온의 실측값과, 출구 수온의 실측값에 근거하여, 상기 물의 온도를 변동시키는 제어를 행한다. 변동량 할당 결정부는, 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정한다.
Description
본 발명은, 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
본원은, 2015년 4월 14일에, 일본에서 특허출원된 특원 2015-082357호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
복수의 히트 펌프 장치의 각각이 수배관을 순환하는 물을 가열하는 히트 펌프 시스템이 있다.
특허문헌 1에는, 관련되는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 1에 개시된 장치는, 복수의 히트 펌프 장치의 각각이 수배관을 순환하는 물을 가열하는 히트 펌프 시스템에 있어서, 효율적인 운전과 신뢰성의 향상을 도모한다.
직렬로 접속된 복수의 히트 펌프 장치의 각각이 순환하는 물을 가열하는 히트 펌프 시스템에서는, 히트 펌프 시스템에 있어서의 히트 펌프 장치의 위치가 물의 순환 경로의 보다 하류가 되면 될수록, 순환하는 물이 고온이며 고압이 된다. 히트 펌프 장치의 각각은, 물이 자장치(自置) 내를 통과하는 사이에 열교환을 행하여 물의 온도를 상승시킬 필요가 있다. 이와 같이 사용되는 히트 펌프 장치의 제조 비용을 저감시키는 경우, 일반적으로, 재료비를 삭감하기 위하여 소형화가 생각된다. 그러나, 히트 펌프 장치를 소형화한 경우, 냉매가 통과하는 열교환기의 용량(체적)이 작아진다. 이로 인하여, 히트 펌프 장치의 위치가 물의 순환 경로의 보다 하류가 되면 될수록, 또한 히트 펌프 장치가 소형이 되면 될수록, 열교환기에 있어서의 냉매의 압력이 높아진다.
그 결과, 직렬로 접속된 복수의 히트 펌프 장치의 최하류에 위치하는 히트 펌프 장치의 열교환기에서는 냉매의 고압에 견디는 고가의 부품이 사용되어, 히트 펌프 시스템의 제조 비용을 저감하는 것이 곤란하다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결할 수 있는 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 제1 양태에 의하면, 제어 장치는, 순환 경로에 있어서 순서대로 배치되어 순환하는 물의 온도를 변동시킴과 함께, 상기 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 최하류 히트 펌프 장치를 포함하는 복수의 히트 펌프 장치를 제어하는 제어 장치로서, 설비에 있어서의 수온의 변동량과, 상기 히트 펌프 장치의 각각이 갖는 기기 능력과, 상기 히트 펌프 장치의 각각에 있어서의 목표 출구 수온과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 입구 수온의 실측값과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 출구 수온의 실측값에 근거하여, 상기 물의 온도를 변동시키는 제어를 행하는 온도 변동 제어부와, 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는 변동량 할당 결정부를 구비한다.
본 발명의 제2 양태에 의하면, 제1 양태에 있어서의 제어 장치는, 상기 복수의 히트 펌프 장치의 전체에서 상기 물의 온도를 변동시키는 변동량을 기억부로부터 독취하는 변동량 독취부를 구비하며, 상기 변동량 할당 결정부는, 상기 통상 시에는, 상기 변동량 독취부가 기억부로부터 독취한 상기 변동량을 상기 복수의 히트 펌프 장치의 대수로 등분하고, 소정의 타이밍에, 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 상기 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정해도 된다.
본 발명의 제3 양태에 의하면, 제2 양태에 있어서의 제어 장치에 있어서, 상기 변동량 할당 결정부는, 상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있는 경우에, 상기 소정의 타이밍에 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 상기 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정해도 된다.
본 발명의 제4 양태에 의하면, 제3 양태에 있어서의 제어 장치에 있어서, 상기 변동량 할당 결정부는, 상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있는 경우에, 상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 온도가 제2 설정 온도를 넘은 타이밍에 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 상기 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정해도 된다.
본 발명의 제5 양태에 의하면, 제2 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 있어서의 제어 장치는, 상기 변동량 할당 결정부가 결정한 상기 할당한 변동량에 근거하여, 최하류 히트 펌프 장치와 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당하는 상기 할당한 변동량을 설정하는 변동량 할당 설정부를 구비하고 있어도 된다.
본 발명의 제6 양태에 의하면, 제어 방법은, 순환 경로에 있어서 순서대로 배치되어 순환하는 물의 온도를 변동시킴과 함께, 상기 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 최하류 히트 펌프 장치를 포함하는 복수의 히트 펌프 장치를 제어하는 제어 장치의 제어 방법으로서, 설비에 있어서의 수온의 변동량과, 상기 히트 펌프 장치의 각각이 갖는 기기 능력과, 상기 히트 펌프 장치의 각각에 있어서의 목표 출구 수온과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 입구 수온의 실측값과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 출구 수온의 실측값에 근거하여, 상기 물의 온도를 변동시키는 제어를 행하는 공정과, 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는 공정을 포함한다.
본 발명의 제7 양태에 의하면, 프로그램은, 순환 경로에 있어서 순서대로 배치되어 순환하는 물의 온도를 변동시킴과 함께, 상기 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 최하류 히트 펌프 장치를 포함하는 복수의 히트 펌프 장치를 제어하는 제어 장치의 컴퓨터에, 설비에 있어서의 수온의 변동량과, 상기 히트 펌프 장치의 각각이 갖는 기기 능력과, 상기 히트 펌프 장치의 각각에 있어서의 목표 출구 수온과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 입구 수온의 실측값과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 출구 수온의 실측값에 근거하여, 상기 물의 온도를 변동시키는 제어를 행하는 공정과, 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는 공정을 실행시킨다.
상기의 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램에 의하면, 히트 펌프 시스템에 있어서의 직렬 접속된 복수의 히트 펌프 장치의 최하류에 위치하는 히트 펌프 장치의 열교환기에 있어서 저가의 부품을 사용하는 것을 가능하게 하고, 히트 펌프 시스템의 소형화와 히트 펌프 시스템의 제조 비용의 저감을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템의 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 히트 펌프 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 제어 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기억부가 기억하는 데이터 테이블을 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 제어 장치의 처리 플로를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템의 구성을 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 의한 제어 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 히트 펌프 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 제어 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기억부가 기억하는 데이터 테이블을 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 제어 장치의 처리 플로를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템의 구성을 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 의한 제어 장치의 구성을 나타내는 도이다.
<제1 실시형태>
이하, 도면을 참조하면서 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태에 의한 제어 장치를 구비하는 히트 펌프 시스템의 구성에 대하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 설비(10), 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1)), 제n 히트 펌프 장치(20an), 제어 장치(30), 및 수배관(40)을 구비한다.
설비(10)는, 물의 온도를 ΔT 변화시킨다. 예를 들면, 설비(10)는, 오피스, 공장 등이며, 설비(10)에 있어서, 공기 조화기, 보일러 장치, 냉동고 등을 사용함으로써 물의 온도를 ΔT 변화시킨다. 물의 온도를 ΔT 저하시킨 경우는, 물의 냉각을 의미한다. 물의 온도를 ΔT 상승시킨 경우는, 물의 가열을 의미한다.
설비(10)는, 예를 들면 물의 온도를 ΔT 저하시킨 물을 수배관(40)을 통하여 제1 히트 펌프 장치(20a1)에 출력한다. 또한, 설비(10)에, 제n 히트 펌프 장치(20an)로부터 수배관(40)을 통하여 물이 입력된다. 예를 들면, 설비(10)에서 요구되는 수온까지 가열된 물이, 제n 히트 펌프 장치(20an)로부터 수배관(40)을 통하여, 설비(10)에 공급된다.
제1 히트 펌프 장치(20a1)는, 설비(10)로부터 입력한 물을 열교환함으로써 가열한다. 제1 히트 펌프 장치(20a1)는, 가열한 물을 수배관(40)을 통하여 제2 히트 펌프 장치(20a2)에 출력한다.
제2 히트 펌프 장치(20a2)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1)로부터 입력한 물을 열교환함으로써 가열한다. 제2 히트 펌프 장치(20a2)는, 가열한 물을 수배관(40)을 통하여 제3 히트 펌프 장치(20a3)에 출력한다.
마찬가지로, 제3 히트 펌프 장치(20a3)는, 제2 히트 펌프 장치(20a2)로부터 입력한 물을 열교환함으로써 가열한다. 제3 히트 펌프 장치(20a3)는, 가열한 물을 수배관(40)을 통하여 제4 히트 펌프 장치(20a4)에 출력한다.
마찬가지로, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))는, 제(n-2) 히트 펌프 장치(20a(n-2))로부터 입력한 물을 열교환함으로써 가열한다. 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))는, 가열한 물을 수배관(40)을 통하여 제n 히트 펌프 장치(20an)에 출력한다. 제n 히트 펌프 장치(20an)는, 물의 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 최하류 히트 펌프 장치이다.
제n 히트 펌프 장치(20an)는, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))로부터 입력한 물을 열교환함으로써 가열한다. 제n 히트 펌프 장치(20an)는, 가열한 물을 수배관(40)을 통하여 설비(10)에 출력한다. 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1)), 및 제n 히트 펌프 장치(20an)를 총칭하여 히트 펌프 장치(20)라고 부른다.
도 1에 있어서, 수배관(40)에 있어서의 화살표는, 물의 순환 경로에 있어서의 물이 흐르는 방향을 나타내고 있다.
제어 장치(30)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 각각을 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(30)는, 설비(10)에 있어서의 물의 온도 저하 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 각각이 갖는 수온을 변동시키는 능력을 나타내는 기기 능력, 최상류의 제1 히트 펌프 장치(20a1)의 입력 수온, 및 최하류의 제n 히트 펌프 장치(20an)의 목표 출구 수온에 근거하여, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 즉, 각각에 있어서의 변동량의 할당을 결정한다. 변동량의 할당은, 설비(10)에 있어서의 물의 온도 변동량 ΔT(이 경우, 설비(10)에 있어서의 물의 온도 저하 ΔT)를 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 할당된 수온의 변동량을 나타내는 양이며, 각각에 있어서의 목표 출구 수온과 입구 수온의 차에 의하여 나타나는 변동량이다. 제어 장치(30)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및, 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 변동량의 할당에 대한 제어 지령을 생성한다. 제어 장치(30)는, 생성한 제어 지령을 각각에 대응하는 히트 펌프 장치(20)에 송신한다.
도 1에 있어서, 파선은, 히트 펌프 장치(20)의 각각과 제어 장치(30)의 사이의 통신 경로를 나타내고 있다. 제어 장치(30)는, 이 통신 경로를 통하여 설비(10)와 정보의 송수신을 행한다. 제어 장치(30)는, 이 통신 경로를 통하여 히트 펌프 장치(20)에 목표 출구 수온 등의 제어 신호를 송신한다. 통신 경로는, 유선이어도 되고 무선이어도 된다.
본 실시형태에 의한 히트 펌프 장치(20)의 구성에 대하여 설명한다.
히트 펌프 장치(20)의 각각은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 압축기(201)와, 사방 밸브(202)와, 수열 교환기(203)와, 팽창 밸브(204)와, 공기열 교환기(205)와, 어큐뮬레이터(206)와, 냉매관(207)과, 제1 온도 센서(208)와, 제2 온도 센서(209)를 구비한다. 압축기(201)와, 사방 밸브(202)와, 수열 교환기(203)와, 팽창 밸브(204)와, 공기열 교환기(205)와, 어큐뮬레이터(206)는, 냉매관(207)에 의하여 접속되어, 냉매 회로를 구성한다.
압축기(201)는, 사방 밸브(202)와 어큐뮬레이터(206)의 사이에 마련된다. 압축기(201)는, 인버터에 의하여 모터가 구동된다. 압축기(201)는, 인버터의 출력 주파수에 의하여 모터의 회전수, 즉 냉매의 토출량이 조정된다.
수열 교환기(203)는, 상류측의 히트 펌프 장치(20)로부터 하류측의 히트 펌프 장치(20)로 물이 흐르는 수배관(40) 내의 물과, 사방 밸브(202)와 팽창 밸브(204)의 사이의 냉매관(207) 내의 냉매를 열교환시킨다.
팽창 밸브(204)는, 수열 교환기(203)와 공기열 교환기(205)의 사이에 마련된다. 팽창 밸브(204)는, 입력한 어느 온도 T인 압력 P의 액상 냉매를 온도 T보다 저온이며 압력 P보다 저압의 냉매로 한다.
공기열 교환기(205)는, 사방 밸브(202)와 팽창 밸브(204)의 사이에 마련된다. 공기열 교환기(205)는, 외기와 냉매를 열교환시킨다.
어큐뮬레이터(206)는, 압축기(201)와 사방 밸브(202)의 사이에 마련된다. 어큐뮬레이터(206)는, 증발기(수열 교환기(203) 또는 공기열 교환기(205))에서 미처 가스화되지 못한 냉매가 액상인 채로 압축기(201)에 흡입되는 것을 방지한다.
상류측의 히트 펌프 장치(20)로부터(제1 히트 펌프 장치(20a1)의 경우, 설비(10)로부터) 물이 흐르는 수열 교환기(203)에 있어서의 수배관(40)의 입구에는, 제1 온도 센서(208)가 마련된다. 제1 온도 센서(208)가 검출한 수온은, 수배관(40) 내의 입구 수온의 실측값으로서 제어 장치(30)에 송신된다.
하류측의 히트 펌프 장치(20)로(제n 히트 펌프 장치(20an)의 경우, 설비(10)로) 물이 흐르는 수열 교환기(203)에 있어서의 수배관(40)의 출구에는, 제2 온도 센서(209)가 마련된다. 제2 온도 센서(209)가 검출한 수온은, 수배관(40) 내의 출력 수온의 실측값으로서 제어 장치(30)에 송신된다.
히트 펌프 장치(20)에 있어서, 가열 운전과 냉각(또는 제상(除霜)) 운전이란, 사방 밸브(202)가 전환되어, 냉매의 흐름 방향이 변화함으로써 전환된다. 가열 운전 시에서는, 압축기(201)로부터 토출된 냉매는, 수열 교환기(203), 팽창 밸브(204), 공기열 교환기(205), 어큐뮬레이터(206)의 순서로 흐른다. 수열 교환기(203)가 응축기로서 작용하고, 공기열 교환기(205)가 증발기로서 작용한다. 그리고, 수열 교환기(203)에서 가열된 물이 수배관(40)을 통하여 물의 순환 경로의 하류측의 다음 히트 펌프 장치(20) 또는 설비(10)에 출력된다.
본 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 구성에 대하여 설명한다.
제어 장치(30)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 통신부(301)와, 기억부(302)와, 통신 제어부(303)와, 온도 변동 제어부(304)와, 변동량 할당 결정부(305)와, 변동량 독취부(306)와, 변동량 할당 설정부(307)를 구비한다.
통신부(301)는, 제어 장치(30)가 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어하는 데에 필요한 정보를 히트 펌프 장치(20)의 각각과 송수신한다. 예를 들면, 통신부(301)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 제1 온도 센서(208)가 검출한 입구 수온의 실측값, 및 각각에 있어서의 제2 온도 센서(209)가 검출한 출구 수온의 실측값을 수신한다. 또한, 통신부(301)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 제어 지령을 송신한다.
기억부(302)는, 제어 장치(30)가 행하는 처리에 필요한 다양한 정보를 기억한다. 예를 들면, 기억부(302)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 전체에서 변동시키는 수온의 변동량을 나타내는 데이터 테이블(TBL1)을 미리 기억한다. 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 전체에서 변동시키는 수온의 변동량은, 예를 들면, 설비(10)에 있어서 냉각되는 수온의 변동량 ΔT이다.
통신 제어부(303)는, 제어 장치(30)가 통신부(301)를 통하여 행하는 통신을 제어한다. 이하의 설명에 있어서, 통신 제어부(303)가 제어 장치(30)의 통신부(301)를 통하여 행하는 통신을 제어하는 것을 특별히 기재하지 않은 경우이더라도, 통신 제어부(303)는, 제어 장치(30)가 통신부(301)를 통하여 행하는 통신을 제어하는 것이다.
온도 변동 제어부(304)는, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 최상류의 제1 히트 펌프 장치(20a1)의 입력 수온, 및 최하류의 제n 히트 펌프 장치(20an)의 목표 출구 수온에 근거하여, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온을 결정한다. 온도 변동 제어부(304)는, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 대하여 제어 지령을 생성한다. 제어 장치(30)는, 생성한 제어 지령을 각각에 대응하는 히트 펌프 장치(20)에 송신하고, 히트 펌프 장치(20)를 제어한다. 온도 변동 제어부(304)는, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 제어를 행한다. 구체적으로는, 온도 변동 제어부(304)는, 변동량 할당 설정부(307)가 히트 펌프 장치(20)의 각각에 대하여 설정하는 변동량의 할당으로 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어한다.
변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20) 중의 물 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 제n 히트 펌프 장치(20an)와 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당에 관하여, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정한다.
예를 들면, 변동량 할당 결정부(305)는, 통상 시에는, 변동량 독취부(306)가 기억부(302)로부터 독취한 변동량을 히트 펌프 장치(20)의 대수 n으로 등분하고, 소정의 타이밍에, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정한다.
구체적으로는, 예를 들면, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 출력에 있어서의 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘어 있고, 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 물을 가열하여 압력이 높아져 출력된 경우에, 소정의 타이밍에, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정한다. 또한, 예를 들면, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 출력에 있어서의 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘어 있고, 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 물을 가열하여 압력이 높아져 출력된 경우에, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 출력에 있어서의 물의 온도 실측값이 제2 설정 온도를 넘은 타이밍에, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정해도 된다.
변동량 독취부(306)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 전체에서 물의 온도를 변동시키는 변동량을 기억부(302)로부터 독취한다. 예를 들면, 변동량 독취부(306)는, 기억부(302)로부터 데이터 테이블(TBL1)을 독출한다.
변동량 할당 설정부(307)는, 변동량 할당 결정부(305)가 결정한 변동량의 할당에 근거하여, 제n 히트 펌프 장치(20an)와 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)에 할당하는 변동량의 할당을 설정한다.
다음으로, 본 실시형태에 의한 기억부(302)가 기억하는 데이터 테이블(TBL1)에 대하여 설명한다.
데이터 테이블(TBL1)은, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 전체에서 물의 온도를 변동시키는 변동량 ΔT를 나타낸다. 예를 들면, 데이터 테이블(TBL1)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각각의 설비(설비(10), 설비(300), …)와, 각각의 설비에 있어서의 물의 온도 변동량 ΔT의 대응 관계를 나타낸다.
다음으로, 본 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템(1)의 처리에 대하여 설명한다.
여기에서는, 본 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템(1)에 있어서, 설비(10)가 물을 냉각하고, 물의 온도가 ΔT 저하된 경우에, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어하여 물을 가열하는 제어 장치(30)의 처리를 나타내는 도 5의 처리 플로에 대하여 설명한다. 또한, 설비(10)가 제n 히트 펌프 장치(20an)로부터 수배관(40)을 통하여 입력하는 물을 냉각하고, 물의 온도를 ΔT 저하시키는 것은 미리 알고 있으며, 기억부(302)는 변동량 ΔT를 데이터 테이블(TBL1)에 기억하고 있다. 여기에서, 설비(10)가 기억부(302)의 데이터 테이블(TBL1)에 기록한 변동량 ΔT는, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 전체에서 물의 온도를 변동시키는 변동량이다.
변동량 독취부(306)는, 기억부(302)의 데이터 테이블(TBL1)로부터 설비(10)에 대응하는 변동량 ΔT를 독출한다(스텝 S1). 예를 들면, 도 4에서 나타내는 데이터 테이블(TBL1)의 경우, 변동량 독취부(306)는, 데이터 테이블(TBL1)에 있어서의 설비의 선두부터 순서대로 설비(10)를 검색하여 특정하고, 특정한 설비(10)에 대응하는 변동량 ΔT1을 설비(10)의 변동량 ΔT로 특정하여 독출한다.
변동량 독취부(306)는, 독출한 변동량 ΔT를 변동량 할당 결정부(305)에 출력한다.
변동량 할당 결정부(305)는, 변동량 독취부(306)로부터 변동량 ΔT를 입력하면, 입력한 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 각각이 갖는 기기 능력, 최상류의 제1 히트 펌프 장치(20a1)의 입력 수온, 및 최하류의 제n 히트 펌프 장치(20an)의 목표 출구 수온에 근거하여, 통상 시에 있어서의 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 결정한다(스텝 S2). 예를 들면, 변동량 할당 결정부(305)는, 통상 시에는, 변동량 ΔT를 히트 펌프 장치(20)의 대수 n으로 등분한 변동량의 할당 ΔT÷n을 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당으로 결정한다.
변동량 할당 결정부(305)는, 통상 시에 결정한 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 변동량 할당 설정부(307)에 출력한다.
변동량 할당 설정부(307)는, 변동량 할당 결정부(305)로부터 통상 시에 있어서의 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 입력하면, 입력한 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 히트 펌프 장치(20)의 각각에 설정한다(스텝 S3). 예를 들면, 변동량 할당 설정부(307)는, 변동량 할당 결정부(305)가 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 ΔT÷n으로 결정한 경우, 통상 시에 있어서의 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 ΔT÷n에 설정한다.
온도 변동 제어부(304)는, 변동량 할당 설정부(307)가 통상 시에 있어서의 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 설정하면, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여, 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어한다(스텝 S4).
통상 시에 온도 변동 제어부(304)가 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어하면, 히트 펌프 장치(20)의 각각은, 가열되어 압력이 높아진 물을, 물의 순환 경로의 하류측의 히트 펌프 장치(20) 또는 설비(10)에 출력한다.
변동량 할당 결정부(305)는, 통상 시에, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 물을 가열하여 압력이 높아져 출력되고 있을 때에, 소정의 타이밍이 되었는지 여부를 판정하고 있다(스텝 S5). 구체적으로는, 예를 들면, 변동량 할당 결정부(305)는, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 출력에 있어서의 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘어 있고, 또한 제n 히트 펌프 장치(20an)의 출력에 있어서의 물의 온도 실측값이 제2 설정 온도를 넘은 타이밍이 되었는지 여부를 판정한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 변동량 할당 결정부(305)는, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 출력에 있어서의 물의 목표 온도가 제1 설정 온도 55도를 넘어 있고(예를 들면, 물의 목표 온도가 60도), 또한 제n 히트 펌프 장치(20an)의 출력에 있어서의 물의 온도 실측값이 제2 설정 온도 50도를 넘은 타이밍이 되었는지 여부를 판정한다.
통상 시에, 변동량 할당 결정부(305)는, 소정의 타이밍이 되지 않았다고 판정한 경우(스텝 S5, NO), 스텝 S5의 처리로 되돌린다.
또한, 통상 시에, 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 물을 가열하여 압력이 높아져 출력되었을 때에, 소정의 타이밍이 되었다고 판정한 경우(스텝 S5, YES), 이 판정 타이밍(소정의 타이밍)에, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정한다(스텝 S6). 예를 들면, 변동량 할당 결정부(305)는, 통상 시에 있어서의 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 ΔT÷n으로 결정하고 있던 경우, 소정의 타이밍에, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 변동량의 할당을 ΔT÷n보다 낮아지도록 결정하고, 제n 히트 펌프 장치(20an)의 변동량의 할당을 낮게 한 만큼, 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 하나 이상의 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당이 높아지도록 결정한다. 보다 구체적으로는, 변동량 할당 결정부(305)는, 통상 시에 있어서의 제n 히트 펌프 장치(20an)의 변동량의 할당보다 낮고, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 있어서의 고온이며 고압인 상태여도 단위 시간당 용이하게 실현할 수 있는 변동량의 할당으로 결정한다.
변동량 할당 결정부(305)는, 결정한 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 변동량 할당 설정부(307)에 출력한다.
변동량 할당 설정부(307)는, 변동량 할당 결정부(305)로부터 소정의 타이밍에 결정한 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 입력하면, 입력한 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 히트 펌프 장치(20)의 각각에 설정한다(스텝 S7).
온도 변동 제어부(304)는, 변동량 할당 설정부(307)가 소정의 타이밍에 결정한 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 설정하면, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여, 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어한다(스텝 S8).
또한, 히트 펌프 장치(20)의 대수 n은, 2대 이상이면 몇 대여도 된다.
이상, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리에 대하여 설명했다. 본 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리에 의하면, 온도 변동 제어부(304)는, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및, 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여, 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어한다. 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20) 중의 물 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 제n 히트 펌프 장치(20an)와 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당에 관하여, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정한다.
이와 같이 하면, 히트 펌프 시스템에 있어서의 직렬 접속된 복수의 히트 펌프 장치의 최하류에 위치하는 히트 펌프 장치의 열교환기에 있어서 저가의 부품을 사용하는 것을 가능하게 하여, 히트 펌프 시스템의 소형화와 히트 펌프 시스템의 제조 비용의 저감을 행할 수 있다.
<제2 실시형태>
본 발명의 제2 실시형태에 의한 제어 장치를 구비하는 히트 펌프 시스템의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템(1)은, 제1 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템(1)과 동일하게, 도 6에 나타내는 바와 같이, 설비(10), 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1)), 제n 히트 펌프 장치(20an), 제어 장치(30), 및 수배관(40)을 구비한다.
단, 본 실시형태에 의한 설비(10)는, 제1 실시형태에 의한 설비(10)에 더하여, 온도 센서(101), 온도 센서(102), 온도차 산출부(103), 및 온도차 송신부(104)를 구비한다.
온도 센서(101)는, 제n 히트 펌프 장치(20an)로부터의 수배관(40)의 입력부에 설치되어, 수배관(40) 내의 물 온도를 검출한다.
온도 센서(102)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1)로의 수배관(40)의 출력부에 설치되어, 수배관(40) 내의 물 온도를 검출한다.
온도차 산출부(103)는, 온도 센서(101)가 검출한 온도로부터 온도 센서(102)가 검출한 물의 온도를 감하여, 설비(10)에 있어서의 물의 저하 온도 ΔT를 산출한다.
온도차 송신부(104)는, 온도차 산출부(103)가 산출한 설비(10)에 있어서의 물의 저하 온도 ΔT를 제어 장치(30)에 송신한다.
제어 장치(30)가 구비하는 통신부(301)와, 통신 제어부(303)와, 온도 변동 제어부(304)와, 변동량 할당 결정부(305)와, 변동량 독취부(306)와, 변동량 할당 설정부(307)의 각각은, 기억부(302)가 기억하는 데이터 테이블(TBL1)이 나타내는 설비(10)가 저하시킨 물의 온도 ΔT 대신에, 통신부(301)를 통하여 온도차 송신부(104)에 의하여 실시간으로 송신되는 설비(10)에 있어서의 물의 저하 온도 ΔT를 이용하여 실시간으로 처리한다. 그 이외에는, 제1 실시형태에 의한 제어 장치(30)와 동일하며, 본 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리 플로도 제1 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리 플로와 동일하다.
이상, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리에 대하여 설명했다. 본 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리에 의하면, 온도 변동 제어부(304)는, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여, 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어한다. 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20) 중의 물 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 제n 히트 펌프 장치(20an)와 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당에 관하여, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정한다.
이와 같이 하면, 히트 펌프 시스템에 있어서의 직렬 접속된 복수의 히트 펌프 장치의 최하류에 위치하는 히트 펌프 장치의 열교환기에 있어서 저가의 부품을 사용하는 것을 가능하게 하여, 히트 펌프 시스템의 소형화와 히트 펌프 시스템의 제조 비용의 저감을 행할 수 있다.
또한, 온도 센서(101)는, 제n 히트 펌프 장치(20an)로부터의 수배관(40)의 입력부에 설치되어, 수배관(40) 내의 물 온도를 검출한다. 온도 센서(102)는, 제1 히트 펌프 장치(20a1)의 수배관(40)의 출력부에 설치되어, 수배관(40) 내의 물 온도를 검출한다.
온도차 산출부(103)는, 온도 센서(101)가 검출한 온도로부터 온도 센서(102)가 검출한 물의 온도를 감하여, 설비(10)에 있어서의 변동량 ΔT(물의 저하 온도 ΔT)를 산출한다. 온도차 송신부(104)는, 온도차 산출부(103)가 산출한 설비(10)에 있어서의 변동량 ΔT를 제어 장치(30)에 송신한다. 제어 장치(30)가 구비하는 통신부(301)와, 통신 제어부(303)와, 온도 변동 제어부(304)와, 변동량 할당 결정부(305)와, 변동량 독취부(306)와, 변동량 할당 설정부(307)의 각각은, 기억부(302)가 기억하는 데이터 테이블(TBL1)이 나타내는 설비(10)에 있어서의 변동량 ΔT 대신에, 통신부(301)를 통하여 온도차 송신부(104)에 의하여 실시간으로 송신되는 설비(10)에 있어서의 변동량 ΔT를 이용하여 실시간으로 처리한다.
이와 같이 하면, 보다 정확하게 변동량의 할당을 결정할 수 있다.
<제3 실시형태>
본 발명의 제3 실시형태에 의한 제어 장치를 구비하는 히트 펌프 시스템의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템(1)은, 제1 실시형태에 의한 히트 펌프 시스템(1)과 동일하게, 도 1에 나타내는 바와 같이, 설비(10), 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1)), 제n 히트 펌프 장치(20an), 제어 장치(30), 및 수배관(40)을 구비한다.
단, 본 실시형태에 의한 제어 장치(30)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에 의한 제어 장치(30)에 더하여, 외기온 검출부(308)를 구비한다.
외기온 검출부(308)는, 외기온 검출부(308)를 구비하고 있는 히트 펌프 장치(20)의 외기온을 검출한다.
제어 장치(30)가 구비하는 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 구비하는 외기온 검출부(308)가 검출한 외기온을 취득한다. 그리고, 변동량 할당 결정부(305)는, 취득한 외기온에 의한 히트 펌프 장치(20)의 각각에 있어서의 물의 온도변화에 대한 영향을 보정하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 결정한다. 그 이외에는, 제1 실시형태에 의한 제어 장치(30)와 동일하며, 본 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리 플로도 제1 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리 플로와 동일하다.
이상, 본 발명의 제3 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리에 대하여 설명했다. 본 실시형태에 의한 제어 장치(30)의 처리에 의하면, 온도 변동 제어부(304)는, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 갖는 기기 능력, 설비(10)에 있어서의 수온의 변동량 ΔT, 제1 히트 펌프 장치(20a1), 제2 히트 펌프 장치(20a2), …, 제(n-1) 히트 펌프 장치(20a(n-1))의 각각에 있어서의 목표 출구 수온, 입구 수온의 실측값, 및 출구 수온의 실측값의 각각에 근거하여, 물의 온도를 변동시키는 제어 지령을 생성하여, 히트 펌프 장치(20)의 각각을 제어한다. 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20) 중의 물 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 제n 히트 펌프 장치(20an)와 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당에 관하여, 제n 히트 펌프 장치(20an)에 할당한 변동량이 통상 시에 할당한 변동량보다 적어지도록 제n 히트 펌프 장치(20an) 이외의 다른 히트 펌프 장치(20)의 변동량의 할당을 결정한다.
이와 같이 하면, 히트 펌프 시스템에 있어서의 직렬 접속된 복수의 히트 펌프 장치의 최하류에 위치하는 히트 펌프 장치의 열교환기에 있어서 저가의 부품을 사용하는 것을 가능하게 하여, 히트 펌프 시스템의 소형화와 히트 펌프 시스템의 제조 비용의 저감을 행할 수 있다.
또한, 제어 장치(30)는, 제1 실시형태에 의한 제어 장치(30)에 더하여, 외기온 검출부(308)를 구비한다. 외기온 검출부(308)는, 외기온 검출부(308)를 구비하고 있는 히트 펌프 장치(20)의 외기온을 검출한다. 제어 장치(30)가 구비하는 변동량 할당 결정부(305)는, 히트 펌프 장치(20)의 각각이 구비하는 외기온 검출부(308)가 검출한 외기온을 취득한다. 그리고, 변동량 할당 결정부(305)는, 취득한 외기온에 의한 히트 펌프 장치(20)의 각각에 있어서의 물의 온도변화에 대한 영향을 보정하고, 히트 펌프 장치(20)의 각각의 변동량의 할당을 결정한다.
이와 같이 하면, 보다 정확하게 변동량의 할당을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서의 기억부(302)는, 적절한 정보의 송수신이 행해지는 범위에 있어서 어느 곳에 구비되어 있어도 된다. 또한, 기억부(302)는, 적절한 정보의 송수신이 행해지는 범위에 있어서 복수 존재하며 데이터를 분산하여 기억하고 있어도 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서의 처리 플로는, 적절한 처리가 행해지는 범위에 있어서, 처리의 순서가 교체되어도 된다.
본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 상기의 속도 제어부(104, 104a), 자동 열차 운전 장치(102, 102a, 102b), ATP 장치(20)는 내부에, 컴퓨터 시스템을 갖고 있다. 그리고, 상술한 처리의 과정은, 프로그램의 형식으로 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체에 기억되어 있고, 이 프로그램을 컴퓨터가 독출하여 실행함으로써, 상기 처리가 행해진다. 여기서 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체란, 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등을 말한다. 또한, 이 컴퓨터 프로그램을 통신 회선에 의하여 컴퓨터에 전송하고, 이 전송을 받은 컴퓨터가 그 프로그램을 실행하도록 해도 된다.
또한, 상기 프로그램은, 상술한 기능의 일부를 실현해도 된다. 또한, 상기 프로그램은, 상술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현 가능한 파일, 이른바 차분 파일(차분 프로그램)이어도 된다.
본 발명의 몇 가지의 실시형태를 설명했지만, 이들의 실시형태는 예이며, 발명의 범위를 한정하지 않는다. 이들의 실시형태는, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행해도 된다.
상술한 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램에 의하면, 히트 펌프 시스템에 있어서의 직렬 접속된 복수의 히트 펌프 장치의 최하류에 위치하는 히트 펌프 장치의 열교환기에 있어서 저가의 부품을 사용하는 것을 가능하게 하여, 히트 펌프 시스템의 소형화와 히트 펌프 시스템의 제조 비용의 저감을 행할 수 있다.
1 히트 펌프 시스템
10 설비
20 히트 펌프 장치
20a1 제1 히트 펌프 장치
20a2 제2 히트 펌프 장치
20a(n-1) 제(n-1) 히트 펌프 장치
20an 제n 히트 펌프 장치
30 제어 장치
40 수배관
102, 208 온도 센서
103 온도차 산출부
104 온도차 송신부
201 압축기
202 사방 밸브
203 수열 교환기
204 팽창 밸브
205 공기열 교환기
206 어큐뮬레이터
207 냉매관
301 통신부
302 기억부
303 통신 제어부
304 온도 변동 제어부
305 변동량 할당 결정부
306 변동량 독취부
307 변동량 할당 설정부
308 외기온 검출부
10 설비
20 히트 펌프 장치
20a1 제1 히트 펌프 장치
20a2 제2 히트 펌프 장치
20a(n-1) 제(n-1) 히트 펌프 장치
20an 제n 히트 펌프 장치
30 제어 장치
40 수배관
102, 208 온도 센서
103 온도차 산출부
104 온도차 송신부
201 압축기
202 사방 밸브
203 수열 교환기
204 팽창 밸브
205 공기열 교환기
206 어큐뮬레이터
207 냉매관
301 통신부
302 기억부
303 통신 제어부
304 온도 변동 제어부
305 변동량 할당 결정부
306 변동량 독취부
307 변동량 할당 설정부
308 외기온 검출부
Claims (7)
- 순환 경로에 있어서 순서대로 배치되어 순환하는 물의 온도를 변동시킴과 함께, 상기 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 최하류 히트 펌프 장치를 포함하는 복수의 히트 펌프 장치를 제어하는 제어 장치로서,
설비에 있어서의 수온의 변동량과, 상기 히트 펌프 장치의 각각이 갖는 기기 능력과, 상기 히트 펌프 장치의 각각에 있어서의 목표 출구 수온과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 입구 수온의 실측값과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 출구 수온의 실측값에 근거하여, 상기 물의 온도를 변동시키는 제어를 행하는 온도 변동 제어부와,
상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있는 경우에, 소정의 타이밍에 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는 변동량 할당 결정부를 구비하고,
상기 변동량 할당 결정부는,
상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있는지 여부를 판정하고, 상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있다고 판정한 경우에, 소정의 상기 타이밍에 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 상기 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는,
제어 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 히트 펌프 장치의 전체에서 상기 물의 온도를 변동시키는 변동량을 기억부로부터 독취하는 변동량 독취부를 구비하며,
상기 변동량 할당 결정부는,
상기 통상 시에는, 상기 변동량 독취부가 기억부로부터 독취한 상기 변동량을 상기 복수의 히트 펌프 장치의 대수로 등분하고, 소정의 타이밍에, 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 상기 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는, 제어 장치. - 삭제
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 변동량 할당 결정부는,
상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있는 경우에, 상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 온도가 제2 설정 온도를 넘은 타이밍에 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 상기 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는 제어 장치. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 변동량 할당 결정부가 결정한 상기 할당한 변동량에 근거하여, 최하류 히트 펌프 장치와 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당하는 상기 할당한 변동량을 설정하는 변동량 할당 설정부를 구비하는 제어 장치. - 순환 경로에 있어서 순서대로 배치되어 순환하는 물의 온도를 변동시킴과 함께, 상기 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 최하류 히트 펌프 장치를 포함하는 복수의 히트 펌프 장치를 제어하는 제어 장치의 제어 방법으로서,
설비에 있어서의 수온의 변동량과, 상기 히트 펌프 장치의 각각이 갖는 기기 능력과, 상기 히트 펌프 장치의 각각에 있어서의 목표 출구 수온과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 입구 수온의 실측값과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 출구 수온의 실측값에 근거하여, 상기 물의 온도를 변동시키는 제어를 행하는 공정과,
상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있는지 여부를 판정하는 공정과,
상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있다고 판정한 경우에, 소정의 타이밍에 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는 공정을 포함하는 제어 방법. - 순환 경로에 있어서 순서대로 배치되어 순환하는 물의 온도를 변동시킴과 함께, 상기 순환 경로에 있어서의 가장 하류에 배치된 최하류 히트 펌프 장치를 포함하는 복수의 히트 펌프 장치를 제어하는 제어 장치에 구비된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 프로그램이며, 컴퓨터에,
설비에 있어서의 수온의 변동량과, 상기 히트 펌프 장치의 각각이 갖는 기기 능력과, 상기 히트 펌프 장치의 각각에 있어서의 목표 출구 수온과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 입구 수온의 실측값과, 상기 히트 펌프 장치의 각각의 출구 수온의 실측값에 근거하여, 상기 물의 온도를 변동시키는 제어를 행하는 공정과,
상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있는지 여부를 판정하는 공정과,
상기 최하류 히트 펌프 장치의 출력에 있어서의 상기 물의 목표 온도가 제1 설정 온도를 넘고 있다고 판정한 경우에, 소정의 타이밍에 상기 최하류 히트 펌프 장치에 할당한 변동량이 통상 시의 변동량보다 적어지도록, 상기 최하류 히트 펌프 장치 이외의 상기 복수의 히트 펌프 장치에 할당한 변동량을 결정하는 공정을 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 프로그램.
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