KR102519815B1

KR102519815B1 - 열원 시스템, 열원기, 제어 장치

Info

Publication number: KR102519815B1
Application number: KR1020207036627A
Authority: KR
Inventors: 노리오미 오카자키; 유지 마츠모토
Original assignee: 도시바 캐리어 가부시키가이샤
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2023-04-10
Also published as: WO2020012750A1; KR20210013126A; EP4148343A1; JPWO2020012750A1; JP7605926B2; EP4148343A4; JP2023161037A

Abstract

실시형태의 열원 시스템(1)은, 환수관에서 수냉매 열교환기(9)에 물이 유입되는 입구측에 설치되고, 수냉매 열교환기(9)에 물을 보내는 입구 펌프(10)보다도 상류측에 있어서 환수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 입구측 압력계(17)와, 수냉매 열교환기(9)에서 송수관(5)에 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 송수관(5)을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와, 입구측 압력계(17)에서 검출한 입구측의 압력과 출구측 압력계에서 검출한 출구측의 압력과의 차분을 근거로 해서 바이패스 관(7)에 설치되어 있는 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리를 실행하는 제어장치(16)를, 포함한다.

Description

열원 시스템, 열원기, 제어 장치

본 발명의 실시 형태는, 열원기(熱源機)와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속한 열원 시스템, 및 이에 사용되는 열원기, 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속해서 구성된 열원 시스템은, 예를 들면 빌딩 등의 공조용, 도장이나 건조 혹은 세정 등의 산업용, 혹은 재배 등의 농업용 등 넓은 분야에서 사용되고 있다.

이러한 열원 시스템은, 열원기 측에만 펌프를 설치한 단식(單式) 펌프 방식의 구성, 혹은 부하 장치 측에도 펌프를 설치한 복식(複式) 펌프 방식의 구성으로 되어 있으며, 어느 구성에 있어서도 제어에 필요한 데이터를 취득하기 위해 차압계나 유량 센서 혹은 온도 센서 등의 각종 센서가 송수관이나 환수관 등에 설치되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

일본 특허공개공보 제2006-38379호 일본 특허공개공보 제2014-35090호

특허문헌 1, 2와 같이 설치한 센서의 종류나 수가 많으면 취득되는 데이터도 늘어나기 때문에, 열원 시스템의 제어에 도움이 될 것으로 생각된다. 반면에, 설치하는 센서의 종류나 수가 많아지면, 단순히 비용이 증가할 뿐만 아니라 열원 시스템 기동시 및 운용시에 많은 노력이 필요해질 우려가 있다.

따라서, 설치하는 센서의 종류와 수를 줄일 수 있으면서 동시에, 기동시나 운용시에 있어서의 편리성을 향상시킬 수 있는 열원 시스템, 열원기, 제어 장치를 제공한다.

실시 형태의 열원 시스템은, 환수관(還水管)에서 수냉매 열교환기에 물이 유입하는 입구측에 설치되고, 수냉매 열교환기에 물을 보내는 입구 펌프보다도 상류측에 있어서 환수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 입구측 압력계와, 수냉매 열교환기에서 송수관으로 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 송수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와, 입구측 압력계로 검출한 입구측의 압력과 출구측 압력계로 검출한 출구측의 압력의 차분(差分)에 따라서, 송수관과 환수관 사이를 부하 장치와 병렬로 접속하는 바이패스 관에 설치되어 있는 바이패스 밸브를 제어하는 처리를 실행하는 제어 장치를, 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서의 단식 펌프 방식의 열원 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이고,
도 2는, 제3 실시 형태에서의 단식 펌프 방식의 열원 시스템의 다른 구성을 모식적으로 나타낸 도면이고,
도 3은, 제4 실시 형태에서의 복식 펌프 방식의 열원 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이고,
도 4는, 제5 실시 형태에서의 복식 펌프 방식의 열원 시스템의 다른 구성을 모식적으로 나타내는 도면이고,
도 5는, 제6 실시 형태에서의 열원 시스템의 배관 양태를 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 복수의 실시 형태에 관해서 설명한다. 또, 상세하게는 후술하겠지만, 제1 실시형태 내지 제3 실시형태는 단식 펌프 방식의 예이며, 제4 실시형태 및 제 5 실시형태는 복식 펌프 방식의 예이며, 제6 실시형태는 그것들의 변형 예이다. 또한, 설명의 간략화를 위해서, 각 실시 형태의 열원 시스템에는 동일 부호를 붙인다.

(제1 실시형태)

제1 실시형태에서는, 단식 펌프 방식의 열원 시스템(1)(도 1 참조)에 있어서, 열원기(3)(도 1 참조)의 입구측의 압력과 출구측의 압력의 차압을 근거로 해서 바이패스 밸브(2)(도 1 참조)를 제어하는 예에 관해서 설명한다. 이때, 단식 펌프 방식이란 예를 들면 일차 펌프 방식으로 바꾸어 말할 수 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 열원 시스템(1)은, 열원기(3), 부하 장치(4), 열원기(3)와 부하 장치(4) 사이에서 물을 순환시키기 위한 송수관(5) 및 환수관(6) 등을 구비하고 있으며, 열원기(3)에 의해 소정의 온도로 조정한 물을, 송수관(5)을 통해서 예를 들면 빌딩을 공조하는 공조 장치나 공장에 설치되는 세정 장치나 건조 장치 등의 다양한 부하 장치(4) 측에 보내면서 동시에 부하 장치(4) 측에서의 물이 환수관(6)을 통해서 열원기(3) 측으로 환류하는 구성으로 되어 있다. 또한, 도 1에서는, 물이 흐르는 방향을 편의적으로 흰색 화살표를 이용하여 나타내고 있다.

또한, 열원 시스템(1)에는, 송수관(5)과 환수관(6) 사이를 부하 장치(4)와 병렬로 접속하는 바이패스 관(7)과, 그 바이패스 관(7) 내의 물의 흐름을 조정하는 바이패스 밸브(2)가 설치되어 있다. 그리고, 바이패스 밸브(2)를 제어함으로써, 보다 구체적으로는 바이패스 밸브(2)의 개도(開度)를 조정함으로써 바이패스 관(7)을 흐르는 물의 양이 조정된다. 또한, 환수관(6)에는, 환수관(6)에 흐르는 물에 압력을 가하기 위한 팽창 탱크(8)가 접속되어 있으며, 팽창 탱크(8)의 출구는 환수관(6)에 접속되어 있다.

열원기(3)는, 요구되는 사양에 따라서, 또 고장시에 백업이 가능해지도록, 예를 들면 2대에서 수십 대 정도의 여러 대가 설치되어 있다. 각 열원기(3)는, 물과 냉매 사이에서 열교환을 하는 수냉매(水冷媒) 열교환기(9), 수냉매 열교환기(9)에 소정의 압력으로 물을 보내는 입구 펌프(10), 수냉매 열교환기(9)에 물이 유입되는 입구 배관(11)에 설치되어 있는 수측(水側) 입구 압력계(12), 수냉매 열교환기(9)에서 물이 유출되는 출구 배관(13)에 설치되어 있는 수측 출구 압력계(14), 유닛 컨트롤러(15) 등을 구비하고 있다.

수냉매 열교환기(9)는, 주지하는 바와 같이 물과 냉매 사이에서 열교환을 행하는 것이며, 예를 들면 수용(水用) 배관과 냉매용 배관을 이중관 구조로 한 2중관 열교환기나 복수의 플레이트로 나누어진 플레이트 열교환기나, 수용 용기 내에 냉매용 배관을 사행(蛇行)해서 배설한 구조의 것 등을 적절하게 채용할 수 있다. 이 수냉매 열교환기(9)는, 본 실시 형태에서는 각 열원기(3)에 복수 설치되어 있다. 또한, 수냉매 열교환기(9)는 소위 온수를 생성 가능한 것, 소위 냉수를 생성 가능한 것, 온수 및 냉수 모두 생성 가능한 것을 목적에 따라서 적절하게 채용하면 된다.

입구 펌프(10)는, 도시하지 않은 인버터에 의해 제어되는 것이며, 수냉매 열교환기(9)의 입구 배관(11)에 있어서, 환수관(6)과 수냉매 열교환기(9) 사이에 설치되어 있다. 이 입구 펌프(10)는, 환수관(6)을 흐르는 물을 소정의 압력으로 조정한 후에 수냉매 열교환기(9)로 보내고, 수냉매 열교환기(9)에는 일정한 압력으로 물이 보내진다. 또한, 입구 펌프(10)는, 부하 장치(4) 측에 물을 보내는 구동원으로서도 기능한다. 이와 같이, 열원기(3)에 설치되어 있는 펌프로 부하 장치(4) 측에 물을 보내는 방식이, 단식 펌프 방식이라고 불린다.

수측 입구 압력계(12)는, 수냉매 열교환기(9)와 입구 펌프(10) 사이에 설치되어 있고, 입구 펌프(10)에 의해 소정의 압력으로 조정된 물의 압력을 검출한다. 따라서, 수측 입구 압력계(12)에 의해 검출되는 물의 압력은, 환수관(6)을 흐르는 물의 압력보다도 높아져 있다. 즉, 수측 입구 압력계(12)는, 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을 측정하고 있는 것은 아니다.

수측 출구 압력계(14)는, 수냉매 열교환기(9)의 출구 배관(13)에 있어서, 수냉매 열교환기(9)에서 열교환되어서 소정의 온도로 조정되어 유출하는 물의 압력을 검출한다. 이때, 출구 배관(13)은, 송수관(5)과 직접적으로 접속되어 있어서, 수측 출구 압력계(14)에 의해 검출되는 물의 압력은 송수관(5)을 흐르는 물의 압력과 대체로 일치한다고 생각할 수 있다. 즉, 수측 출구 압력계(14)는, 실질적으로 바이패스 관(7)과의 분기점보다도 상류측에 있어서 송수관(5)을 흐르는 물의 압력을 검출 가능한 것으로 되어 있다. 이 수측 출구 압력계(14)는, 출구측 압력계에 상당한다.

유닛 컨트롤러(15)는, 열원기(3)를 개별적으로 제어하는 것이며, 예를 들면 수측 입구 압력계(12)와 수측 출구 압력계(14)로 각각 검출한 물의 압력의 차분에 따라서, 수냉매 열교환기(9) 내를 흐르는 물의 유량(이하, 칠러 유량이라 칭함)을 구하는 처리를 실행하는 등, 각 열원기(3)을 제어하고 있다. 이 유닛 컨트롤러(15)는, 열원 시스템(1) 전체를 제어하는 제어 장치(16)에 접속되어 있다.

제어 장치(16)는, 본 실시 형태에서는, 여러 대 설치되어 있는 열원기(3) 중 1대에 내장되어 있으며, 열원 시스템(1)을 제어하기 위한 제어 지령을 각 열원 기(3)에 출력하면서 동시에 각 열원기(3)에서 운전 상태를 나타내는 예를 들면 상기한 칠러 유량 등의 정보를 취득한다. 또한, 제어 장치(16)는 부하 장치(4)와 직접적으로, 혹은 부하 장치(4)의 제어부를 통해서 간접적으로 접속되어 있으며, 부하 장치(4)의 운전 상태를 나타내는 정보 등을 취득 가능하게 되어 있다. 이하, 이 제어 장치(16)를 내장한 열원기(3)를, 편의상 대표 기기로도 칭한다.

또한, 제어 장치(16)는, 바이패스 밸브(2)나 팽창 탱크(8)에도 접속되어 있으며, 바이패스 관(7)에 설치되어 있는 바이패스 밸브(2)의 개도를 조정하는 처리, 팽창 탱크(8)에서 환수관(6)을 흐르는 물에 가해지는 압력(제어압력)을 취득하는 처리를 행하도록 할 수도 있다. 또한, 제어 압력으로서는, 예를 들면 제어 장치 (16)에서 팽창 탱크(8)에 설정하는 압력 값 그 자체도 좋지만, 설정해야 할 압력 값을 특정 가능한 제어 값이어도 좋다.

제어 장치(16)가 설치되어 있는 열원기(3)에는, 입구측 압력계(17)가 설치되어 있다. 이 입구측 압력계(17)는, 수냉매 열교환기(9)에 유입하는 물의 흐름에 있어서 입구 펌프(10)보다도 상류측에 설치되어 있고, 입구 펌프(10)로 들어가는 물의 압력을 검출한다. 보다 구체적으로는, 입구측 압력계(17)는 환수관(6)에 직접적으로 접속되어 있는 흡입구 측에 설치되어 있다. 그 때문에, 입구측 압력계(17)는 상기한 물 입구 압력계와는 달리 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을 검출할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 경우, 입구측 압력계(17)는, 대표기(代表機)가 되는 열원기(3)에 내장되어 있다. 이 대표기는, 유입하는 물이 가장 부하 장치(4) 측에 가까운 위치에서 환수관(6)에서 분기하면서 동시에, 유출하는 물이 가장 부하 장치(4) 측에 가까운 위치에서 송수관(5)에 합류하는 접속 상태가 된다. 또한, 대표기 이외의 다른 열원기(3)는, 대표기보다도 하류측에서 환수관(6)에서 분기한 물이 유입하면서 동시에 대표기보다도 상류측에서 송수관(5)에 물이 유출하는 접속 형태로 되어 있다. 또한, 각 열원기(3)와 송수관(5) 및 환수관(6) 사이에는, 접속부(18)가 설치되어 있다.

이어서, 상기한 구성의 작용에 대해서 설명한다.

입구 펌프(10)는, 수냉매 열교환기(9)에 소정의 압력으로 물을 보내기 위한 것이지만, 상기한 바와 같이 부하 장치(4) 측에 물을 보내는 구동원으로서도 기능한다. 이때, 예를 들면 부하 장치(4)의 운전이 정지되는 등의 이유에 의해 부하 장치(4) 측의 차단 밸브(4a)가 폐쇄된 경우 등에는, 입구 펌프(10)의 토출측 즉 송수관(5)에서의 물의 흐름이 차단 혹은 저해되게 된다.

그리고, 송수관(5)에서의 물의 흐름이 차단 혹은 저해되면, 입구 펌프(10)가 소위 마감 운전 상태가 되고, 온도가 상승해서 고장이 나거나 소음이나 진동이 발생하거나 할 우려가 있다. 이것은, 입구 펌프(10)의 흡입측 즉 환수관(6)에서의 물의 흐름이 차단 혹은 억제된 경우도 마찬가지이다.

따라서, 종래에는 유량계나 온도 센서 혹은 송수관(5)과 환수관(6) 사이에 설치된 차압계(差壓計) 등의 각종 센서를 설치하고, 예를 들면 바이패스 밸브(2)에 관해서는 송수관(5) 내의 물의 압력과 환수관(6) 내의 물의 압력의 차압을 근거로 해서 물의 흐름이 적절해지도록 PID 제어하는 것이 수행되어 있다.

그런데, 바이패스 밸브(2)의 제어 자체는 차압에 근거해서 수행할 수 있지만, 열원 시스템(1)을 실제로 운용할 때에는, 차압을 취득하는 것만으로는 해결하기 어려운 문제가 존재한다. 이것은, 주지와 같이 가해지는 압력이 작을수록 물은 끓기 쉬워지기 때문에 환수관(6)을 흐르는 물의 압력이 예를 들면 대기압 등의 기준 값보다도 작아지면, 캐비테이션 등이 발생해서 고장의 요인이 되는 문제이다.

그 때문에, 현실적으로는 각각 다른 제어 목적으로 차압계 이외에도 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을 검출하는 압력계를 설치하는 사정이 있다. 즉, 종래에서는, 차압의 취득과 환수관(6)측의 압력의 감시라고 하는 다른 제어에 대해서 각각 개별의 센서를 설치하기 때문에, 센서의 종류나 수가 증가하는 경향이었다.

그러나, 설치하는 센서의 종류나 수가 많아지면, 단순히 비용이 증가할 뿐만 아니라, 각각의 센서에 대해서 조정이 필요해지는 등, 열원 시스템(1)의 기동시 뿐만 아니라 운용시에도 많은 노력을 필요로 하게 된다. 그리고 또한, 일반적으로는 배관에 설치하는 센서는 시공주측에서 설치하기 때문에, 설치된 센서가 사양과 달라져 있는 등, 열원기(3) 측에서 하면 문제의 원인이 되어 예상치 못한 문제가 발생할 우려도 있다.

따라서, 열원 시스템(1)은, 상기한 바와 같이, 대표기가 되는 열원기(3)의 입구 펌프(10)의 전단(前段)측에 환수관(6) 내를 흐르는 물의 압력을 검출하는 입구측 압력계(17)를 설치하고, 그 입구측 압력계(17)와, 수냉매 열교환기(9)의 수측 출구에 설치되어서 실질적으로 송수관(5)을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와의 차분을 근거로 해서 바이패스 밸브(2)를 제어한다.

이에 따라, 종래 설치되어 있던 차압계가 불필요해진다. 또한, 출구측 압력계는 수냉매 열교환기(9)용의 것으로서 이미 설치되어 있기 때문에, 센서의 수가 증가하지도 않는다. 따라서, 센서의 종류 및 수를 줄이는 것이 가능해진다. 그리고, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면, 기동시나 운용시 혹은 유지 보수시의 편리성이 향상하게 된다.

이때, 송수관(5)을 흐르는 물의 압력으로서는, 예를 들면 대표기가 되는 열원기(3)에 설치되어 있는 출구측 압력계의 검출 값을 사용할 수도 있고, 운전중의 복수의 열원기(3)의 출구측 압력계의 검출 값의 최대 값, 최소값, 평균 값, 대표 값 중 어느 것을 사용할 수도 있다.

또한, 열원 시스템(1)에서는, 입구측 압력계(17)는, 열원기(3) 내에 설치되어 있기 때문에, 열원기(3)의 제조업체 측에서 준비하게 된다. 이에 따라, 종래와 같이 설치된 센서가 사양과 달라져 있는 등의 문제가 발생할 우려를 줄일 수 있다. 그리고 또한, 종래의 차압계처럼 배관측까지 배선을 늘릴 필요가 없기 때문에, 설치에 드는 비용의 저감도 도모할 수 있다.

이와 같이, 열원 시스템(1), 열원기(3), 및 제어 장치(16)에서는, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에, 기동시나 운용시의 편리성을 향상시키고 있다. 물론, 입구측 압력계(17)에 의해 환수관(6)을 흐르는 물의 압력 그 자체를 검출하는 것이 가능하기 때문에, 물의 압력이 예를 들면 대기압보다도 작은 경우에는 팽창 탱크(8)에 대해서 압력을 가하는 제어를 행하도록 하는 것 등도 가능하다.

이상 설명한 열원 시스템(1), 열원기(3) 및 제어 장치(16)에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

열원 시스템(1)은, 입구 펌프(10)보다도 상류 측에 있어서 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을 검출하는 입구측 압력계(17)와, 수냉매 열교환기(9)에서 송수관(5)으로 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 송수관(5)을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와, 입구측 압력계(17)에서 검출한 입구측의 압력과 출구측 압력계에서 검출한 출구측의 압력의 차분을 근거로 해서, 송수관(5)과 환수관(6) 사이를 부하 장치(4)와 병렬로 접속하는 바이패스 관(7)에 설치되어 있는 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리를 실행하는 제어 장치(16)를 구비한다.

이에 따라, 입구측 압력계(17)와 출구측 압력계의 검출 결과에 따라서 바이패스 밸브(2)를 제어하는 것이 가능해져, 종래 설치되어 있던 차압계의 설치가 불필요해지면서 동시에 그 입구측 압력계(17)를 환수관(6) 측의 압력의 감시용으로도 사용할 수 있게 되어, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있다.

또한, 차압을 근거로 해서 바이패스 밸브(2)를 제어하고 있기 때문에, 상기 한 차단(shutoff) 운전의 발생을 방지할 수 있어 고장의 우려를 줄일 수 있다. 그리고 또한, 입구측 압력계(17)는 열원기(3)에 설치되어 있어서, 열원기(3)의 제조업체가 입구측 압력계(17)를 준비하게 되므로 상기한 예상치 못한 문제들을 해결하는 것이 가능해지는 등, 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)에 이용하는 열원기(3)는, 수냉매 열교환기(9)와, 입구측 압력계(17)에서 검출한 물의 압력과 출구측 압력계에서 검출한 물의 압력의 차분을 근거로 해서, 결국은, 열원기(3) 또는 수냉매 열교환기(9)의 입구측과 출구측의 압력의 차분에 따라서 송수관(5)과 환수관(6) 사이를 부하 장치(4)와 병렬로 접속하고 있는 바이패스 관(7)에 설치되어 있는 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리를 실행하는 제어 장치(16)를 구비하고 있다. 이러한 열원기(3)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있는 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열원 시스템을 구축할 때의 공사 기간 단축과 비용 절감을 할 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)을 제어하는 제어 장치(16)는, 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력의 차분을 근거로 해서 송수관(5)과 환수관(6) 사이를 부하 장치(4)와 병렬로 접속하고 있는 바이패스 관(7)에 설치되어 있는 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리를 실행한다. 이러한 제어 장치(16)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

(제2 실시 형태)

제2 실시 형태에서는, 단식 펌프 방식의 열원 시스템(1)에 있어서, 부하 장치(4)측에 흐르는 물의 양을 구하는 처리에 관해서 설명한다. 또한, 열원 시스템 1의 구성은 제1 실시 형태와 공통하기 때문에 도 1을 참조하면서 설명한다.

본 실시 형태의 열원 시스템(1)은, 제1 실시 형태와 공통하는 구성이며, 상기한 열원기(3), 부하 장치(4), 송수관(5) 및 환수관(6), 입구측 압력계(17), 출구측 압력계에 상당하는 수측 출구 압력계(14), 및 제어 장치(16) 등을 구비하고 있다.

그런데, 열원 시스템(1)을 운용할 때에는, 부하 장치(4) 측을 흐르는 물의 양을 적절하게 제어할 필요가 있다. 이하, 송수관(5)에 있어서 바이패스 관(7)과의 분기점보다도 부하 장치(4) 측이 되는 부위를 편의적으로 부하측 송수부(5a)라 칭하고, 이 부하측 송수부(5a)를 흐르는 물의 양을 부하 유량(F2. 도 1 참조)이라고 칭한다. 또한, 환수관(6)에 있어서 바이패스 관(7)과의 분기점보다도 부하 장치(4) 측이 되는 부위를 편의적으로 부하측 환수부(6a)라고 칭한다.

따라서, 종래에서는, 부하측 환수부(6a)에 유량계를 설치해서 부하 유량 (F2)을 직접적으로 취득하거나, 부하측 송수부(5a)와 부하측 환수부(6a)에 각각 물 온도를 검출하는 온도계를 설치해서 그 온도차를 근거로 해서 부하 유량(F2)을 추정하기도 했다.

이에 대해서, 본 실시 형태의 열원 시스템(1)에서는, 입구측 압력계(17)와 출구측 압력계에서 검출한 압력의 차분과, 바이패스 밸브(2)의 개도 및 기계적 특성을 근거로 해서, 부하 유량(F2)을 구하고 있다.

우선, 제어 장치(16)는, 열원기(3) 측에서 공급되는 물의 전량을 구한다. 이하, 열원기(3) 측에서 공급되는 물의 전량을, 총 유량(F1. 도 1 참조)이라고 칭한다. 이때, 총 유량(F1)은, 운전 중의 각 열원기(3)에서 공급되는 물의 양(칠러 유량)의 합계인 것으로 생각된다.

이때, 운전 중의 각 열원기(3)의 칠러 유량은, 각각의 유닛 컨트롤러(15)에 의해 제어되고 있다. 따라서, 제어 장치(16)는, 각 유닛 컨트롤러(15)로부터 각각의 칠러 유량을 취득하여, 그들을 합산함으로써 총유량(F1)을 구할 수 있다.

이어서, 제어 장치(16)는, 바이패스 관(7)을 흐르는 물의 양을, 바이패스 밸브(2)의 개도 및 바이패스 밸브(2)의 기계적 특성에서 구한다. 이하, 바이패스 관(7)을 흐르는 물의 양을 바이패스 유량(F3. 도 1 참조)이라고 칭한다. 이때, 바이패스 밸브(2)를 통과 가능한 물의 양을 f, 바이패스 밸브(2)의 밸브 개도를 v, 바이패스 밸브(2)를 전개(全開)로 했을 때의 유량을 Cv, 조정 범위를 나타내는 레인지 어빌리티를 r, 물의 밀도를 ρ, 중력 가속도를 G, 수냉매 열교환기(9)의 입구측과 출구측의 차압을 ΔP로 한다.

바이패스 밸브(2)를 통과 가능한 물의 양(f)은, 밸브의 종류가 이퀄퍼센트 특성 또는 리니어 특성에 따라 다음과 같이 구할 수 있다. 또한, 「·」은 곱셈을 나타내고, 「/」는 나눗셈을 나타내고, 「^」는 지수를 나타내는 것으로 한다.

·이퀄퍼센트 특성의 경우

f = Cv·r^(v/100-1)

·리니어 특성의 경우

f = Cv·(1/r+(1-1/r)·(v/100))

이때, 바이패스 유량(F3)은, 다음과 같이 구해진다.

F3 = f/(0.07·(ρ/(G·ΔP))^0.5)

이렇게 총유량(F1)과 바이패스 유량(F3)이 구해지면, 부하 유량(F2)이 다음과 같이 구해진다.

F2 = F1-F3

그리고, 제어 장치(16)는, 구한 부하 유량(F2)이 적절한 범위에 맞게 열원 시스템(1)을 제어한다.

이와 같이, 본 실시 형태의 열원 시스템(1)은, 입구측 압력계(17)와 출구측 압력계에서 검출한 압력의 차분과, 바이패스 밸브(2)의 개도 및 기계적 특성에 기초해서 부하 유량(F2)을 구할 수 있기 때문에 종래의 유량계나 온도계를 설치할 필요가 없어진다. 따라서, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있다.

또한, 입구측 압력계(17)는 열원기(3)에 설치되어 있기 때문에, 열원기(3)의 제조 업체가 입구측 압력계(17)를 준비하게 되므로, 상기한 예상치 못한 문제들을 해결하는 것이 가능해지는 등, 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)에 이용하는 열원기(3)는, 수냉매 열교환기(9)와, 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력의 차분을 근거로 해서 부하장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F2)을 구하는 처리를 실행하는 제어장치(16)를 구비하고 있다. 이러한 열원기(3)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있는 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열원 시스템을 구축할 때의 공사 기간 단축과 비용 절감을 할 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)을 제어하는 제어 장치(16)는, 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력의 차분에 따라서, 부하 장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F2)을 구하는 처리를 실행한다. 이와 같은 제어 장치(16)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있는 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)은, 상기한 부하 유량(F2)를 구하는 처리와, 제1 실시 형태에서 설명한 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리를 함께 실행할 수 있다. 즉 열원기(3)로서는, 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리 또는 부하 유량(F2)을 구하는 처리 중 한쪽의 처리를 실행하는 제어 장치(16), 혹은 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리 및 부하 유량(F2)을 구하는 처리의 쌍방의 처리를 실행하는 구성으로 할 수있다.

또한, 제어 장치(16)도, 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리 또는 부하 유량 (F2)을 구하는 처리 중 한쪽의 처리를, 혹은 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리 및 부하 유량(F2)을 구하는 처리의 쌍방의 처리를 실행하는 구성으로 할 수 있다.

(제3 실시 형태)

제3 실시형태에서는, 단식 펌프 방식의 열원 시스템(1)에 있어서, 열원기(3)의 입구측의 압력을 취득하는 구성이, 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 다르다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 열원 시스템(1)은, 상기한 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 달리, 입구측 압력계(17)(도 1 참조)를 구비하고 있지 않고, 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을, 팽창 탱크(8)에 설정하는 제어 압력에서 취득하는 구성으로 되어 있다.

구체적으로는, 열원 시스템(1)을 구성하는 제어 장치(16)는, 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이 팽창 탱크(8)에 접속되어 있으며, 환수관(6)이 흐르는 물에 대해서 팽창 탱크(8)에 대해 압력을 가하는 제어를 행하는 것 등이 가능해졌다. 즉, 제어 장치(16)는, 팽창 탱크(8)에서 환수관(6)을 흐르는 물에 가해지는 압력, 또는 그 압력을 특정할 수 있는 제어 값 중 어느 것을 파악하고 있다.

이때, 팽창 탱크(8)의 출구는 환수관(6)에 접속되어 있기 때문에, 팽창 탱크 (8)에서 환수관(6)을 흐르는 물에 가해지는 압력은, 실질적으로 환수관(6)을 흐르는 물의 압력에 일치하는 것으로 생각할 수 있다.

이때, 제어 장치(16)는, 팽창 탱크(8)에 설정하는 제어 압력에서 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을 취득 혹은 특정하고, 그 제어 압력과 출구측 압력계인 수측 출구 압력계(14)로 검출한 압력의 차분을 근거로 해서, 제1 실시형태에서 설명한 바이패스 밸브(2)를 제어하는 처리, 혹은 제2 실시형태에서 설명한 부하 유량(F2)을 구하는 처리 중, 적어도 한쪽의 처리 혹은 쌍방의 처리를 실행한다.

이에 의해, 입구측 압력계(17)를 설치하지 않아도, 바이패스 밸브(2)의 제어나 부하 유량(F2)을 구하는 것이 가능해져, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)에 이용하는 열원기(3)는, 수냉매 열교환기(9)와, 수냉매 열교환기(9)의 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력의 차분을 근거로 해서 부하 장치(4)측에 흐르는 부하 유량(F2)을 구하는 처리를 실행하는 제어장치(16)를 구비하고 있다. 이러한 열원기(3)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)을 제어하는 제어 장치(16)는, 수냉매 열교환기(9)의 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력의 차분을 근거로 해서, 부하 장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F2)을 구하는 처리를 실행한다. 이러한 제어 장치(16)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

(제4 실시 형태)

제4 실시 형태에서는, 복식 펌프 방식의 열원 시스템(1)(도 3 참조)에 있어서, 열원기(3)의 입구측의 압력과 출구측의 압력의 차압과, 프리 바이패스 관(20) (도3 참조)의 저항 계수에 기초하여, 부하 유량(F12. 도 3 참조)을 구하는 예에 관해서 설명한다. 또한, 각 실시 형태와 공통하는 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙여서 설명한다. 이때, 복식 펌프 방식이란 예를 들면 이차 펌프 방식으로 환언해도 좋다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 열원 시스템(1)은, 열원기(3), 부하 장치(4), 송수관(5) 및 환수관(6), 입구측 압력계(17), 출구측 압력계에 상당하는 수측 출구 압력계(14), 및 제어 장치(16) 등을 구비하고 있다. 또한, 송수관 (5)에는, 열원기(3) 측과 부하 장치(4) 측 사이에 송수측 헤더(21)가 설치되어 있고, 환수관(6)에는 열원기(3)측과 부하 장치(4)측 사이에 환수측 헤더(22)가 설치되어 있다.

송수측 헤더(21)는, 열원기(3) 측에 위치하는 상류측 헤더(23), 부하 장치 (4) 측에 위치하는 하류측 헤더(24), 상류측 헤더(23)와 하류측 헤더(24) 사이에 설치되어 있는 한대 이상의 2차 펌프(25), 및 과잉의 물을 상류측 헤더(23)로 환류시키는 제어밸브(26)를 구비하고 있다. 이 2차 펌프(25)는, 도시하지 않은 인버터에 의해 제어된다. 이와 같이, 열원기(3) 측과 부하 장치(4) 측에 각각 펌프를 구비하는 구성이, 복식 펌프 방식이라 불리는 것이다.

이러한 복식 펌프 방식의 작동은 주지이기 때문에 자세한 설명은 생략하겠지만, 열원기(3) 측에서 보낸 물이 상류측 헤더(23)에 저류되고, 그 상류측 헤더 (23)에 저류되어 있는 물을 이차 펌프(25)로 부하 장치(4) 측으로 보내고, 부하 장치(4)를 통과한 물이 환수측 헤더(22)를 통해서 열원기(3)로 환류하는 것이다.

그런데, 복식 펌프 방식의 경우, 송수관(5)에 있어서 송수측 헤더(21)보다도 열원기(3)측의 부위와, 환수관(6)에 있어서 환수측 헤더(22)보다도 열원기(3)측의 부위 사이를 접속하는 프리 바이패스 관(20)이 설치되어 있다. 이 프리 바이패스 관(20)은, 밸브체가 설치되어 있지 않은 배관 부재이며, 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이, 송수관(5)을 흐르는 물의 압력이 환수관(6)을 흐르는 물의 압력보다도 높으면 송수관(5)에서 환수관(6)을 향해 물이 흐르는 한편, 송수관(5)을 흐르는 물의 압력이 환수관(6)을 흐르는 물의 압력보다도 낮으면 환수관(6)에서 송수관(5)을 향해서 물이 흐르는 구성으로 되어 있다.

그런데, 상기한 제2 실시형태에서 설명한 바와 같이, 열원기(3) 측에서 보내지는 물의 총량은 운전 중의 각 열원기(3)에서의 칠러 유량의 합계라고 생각할 수있다. 그리고, 프리 바이패스 관(20)을 흐르는 물의 양은 밸브가 없기 때문에 송수관(5) 측과 환수관(6) 측의 물의 압력의 차분과, 프리 바이패스 관(20)의 저항 계수에서 구할 수 있다. 이하, 열원기(3) 측에서 보내지는 물의 총량을 누수 양(F11)이라 칭하고, 프리 바이패스 관(20)을 흐르는 물의 양을, 프리 바이패스 유량(F13)으로 칭한다.

이때, 프리 바이패스 유량(F13)은, 구하는 방법 자체는 베르누이의 정리에 따른 일반적인 방법이므로 상세한 설명은 생략하지만, 송수관(5) 측과 환수관(6) 측의 물의 압력의 차분에서 구한 유속과 프리 바이패스 관(20)의 단면적을 곱한 것에, 프리 바이패스 관(20)의 기계적 특성 등에 의해 정해지는 저항 계수를 가미함으로써 구할 수 있다.

그리고, 부하 유량(F12)은, 송수관(5)에서 환수관(6)을 향해서 물이 흐르는 경우에는 총수량(F11)에서 프리 바이패스 유량(F13)을 감산(뺄셈)함으로써 구할 수 있고, 환수관(6)에서 송수관(5)을 향해서 물이 흐르는 경우에는 총수량(F11)에 프리 바이패스 유량(F13)을 가산(덧셈)함으로써 구할 수 있다.

이와 같이, 제어 장치(16)는, 부하 유량(F12)을, 열원기(3)의 입구측의 압력과 출구측의 압력과의 차압과, 프리 바이패스 관(20)의 저항 계수에 기초하여 구할 수 있다. 이에 의해, 제2 실시형태에서도 설명했듯이 종래 설치되어 있던 유량계나 온도계 등이 필요없고, 설치할 센서의 종류나 수를 줄일 수 있다.

또한, 입구측 압력계(17)를 열원기(3)에 설치하고 있어서 예상치 못한 문제 등을 해결하는 것이 가능해지는 등, 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있는 등의 효과도 얻을 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)에 이용되는 열원기(3)은, 수냉매 열교환기(9)와, 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력의 차분을 근거로 해서 부하 장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F12)을 구하는 처리를 실행하는 제어장치(16)를 구비하고 있다. 이러한 열원기(3)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로, 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에, 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)을 제어하는 제어 장치(16)는, 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력의 차분에 따라서, 부하 장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F12)을 구하는 처리를 실행한다. 이러한 제어 장치(16)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로, 설치할 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

(제5 실시형태)

제5 실시 형태에서는, 복식 펌프 방식의 열원 시스템(1)에 있어서, 열원기(3)의 입구측의 압력을 취득하는 구성이 제4 실시 형태와 다르다. 또한, 제4 실시형태와 공통하는 구성에 관해서는 동일 부호를 붙여서 설명한다.

본 실시 형태의 열원 시스템(1)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기한 제4 실시 형태와는 달리, 입구측 압력계(17)(도 3 참조)를 구비하고 있지 않고, 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을, 팽창 탱크(8)에 설정되어 있는 제어 압력에서 취득하는 구성으로 되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 열원 시스템(1)은, 복식 펌프 방식에있어서, 상기한 제3 실시 형태와 같은 작업을 실행하는 것이다.

열원 시스템(1)을 구성하는 제어 장치(16)는 팽창 탱크(8)에 접속되어 있고, 환수관(6)을 흐르는 물에 대해서 팽창 탱크(8)에 대해 압력을 가하는 제어를 행하는 것 등이 가능하게 되어 있다. 즉, 제어 장치(16)는, 팽창 탱크(8)에서 환수관(6)을 흐르는 물에 가해지는 압력, 또는 그 압력을 특정 가능한 제어 값 중 어느 것을 파악하고 있다.

이때, 팽창 탱크(8)의 출구는 환수관(6)에 접속되어 있기 때문에 팽창 탱크 (8)에서 환수관(6)을 흐르는 물에 가해지는 압력은, 환수관(6)을 흐르는 물의 압력으로 생각할 수 있다. 그리고, 제어 장치(16)는, 팽창 탱크(8)에 설정되어 있는 제어 압력에서 환수관(6)을 흐르는 물의 압력을 취득 혹은 특정하고, 그 제어 압력과 출구측 압력계인 수측 출구 압력계(14)로 검출한 압력의 차분에 근거해서, 제4 실시 형태에서 설명한 부하 장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F12)을 구하는 처리를 실행한다.

이에 따라, 입구측 압력계(17)를 설치하지 않아도 부하 유량(F12)를 구하는 것이 가능해져, 설치할 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)에 사용하는 열원기(3)는, 수냉매 열교환기(9)와, 팽창 탱크(8)의 제어 압력과 출구측 압력계로 검출한 물의 압력과의 차분을 근거로 해서, 즉, 수냉매 열교환기(9)의 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력과의 차분에 따라서 부하 장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F12)을 구하는 처리를 실행하는 제어 장치(16)를 구비하고 있다. 이러한 열원기(3)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 열원 시스템(1)을 제어하는 제어 장치(16)는, 수냉매 열교환기(9)의 입구측의 물의 압력과 출구측의 물의 압력과의 차분을 근거로 해서 부하 장치(4) 측에 흐르는 부하 유량(F2)을 구하는 작업을 실행한다. 이러한 제어 장치(16)에 의해서도, 상기한 열원 시스템(1)과 마찬가지로 설치하는 센서의 종류나 수를 줄일 수 있으면서 동시에 기동시나 운용시의 편리성을 향상시킬 수 있다.

(제6 실시 형태)

제6 실시 형태에서는, 바이패스 관(7) 또는 프리 바이패스 관(20)의 배치 양태가 다른 실시 형태와 다르다.

제1 실시 형태 등에서는 단식 펌프 방식에 있어서 바이패스 관(7)을 열원기 (3)의 외부에 설치한 예를 나타냈지만, 도 5의 배관 내장 예 1로서 나타내는 바와 같이, 바이패스 관(7) 및 바이패스 밸브(2)를, 열원기(3)의 내부에 배치하는 구성으로 할 수 있다. 이에 의해, 바이패스 밸브(2)를 열원기(3)의 제조 업체 측에서 준비할 수 있으며, 상기한 예상치 못한 문제의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 바이패스 관(7)을 열원기(3)에 내장하므로 사양대로의 배관을 사용할 수 있어서 열원기(3) 및 열원 시스템(1)을 적절하게 제어할 수 있으며, 바이패스 관(7)을 부하 장치(4) 측에 배설하는 작업이 불필요해져, 설치 비용의 절감을 도모할 수 있다.

또한, 바이패스 관(7)을 내장하는 열원기(3)는 여러 대이어도 좋고, 대표기만이라도 좋다.

또한, 도 5의 배관 내장 예 2로서 나타내는 바와 같이, 복식 펌프 방식에 있어서 프리 바이패스 관(20)을 열원기(3)의 내부에 배치하는 구성으로 할 수 있다. 이에 따라, 프리 바이패스 관(20)을 열원기(3)의 제조 업체 측에서 준비할 수 있고, 단면적이나 저항 계수 등의 기계적 요소를 확실하게 파악할 수 있기 때문에 부하 유량을 구하는 계산을 적절히 수행하는 것이 가능해져, 열원 시스템(1)을 적절하게 운용할 수 있으면서 동시에, 프리 바이패스 관(20)을 부하 장치(4) 측에 배설하는 작업이 불필요해져 설치 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 프리 바이패스 관(20)을 내장하는 열원기(3)는 여러 대여도 좋고, 대표기만이라도 좋다.

(그 밖의 실시 형태)

실시 형태에서는, 제어 장치(16)를 열원기(3)에 내장한 예를 나타냈지만, 제어 장치(16)는 열원기(3)의 표면에 설치하거나, 열원기(3)의 근방에 설치하거나, 예를 들면 제어실 등의 원거리에 설치하거나 할 수도 있다.

실시 형태에서는, 입구측 압력계(17)를 대표기가 되는 열원기(3)에 내장한 예를 나타냈지만, 입구측 압력계(17)는 설치되어 있는 모든 열원기(3), 혹은 설치되어 있는 여러 대의 열원기(3)에 마련할 수도 있다. 즉, 입구측 압력계(17)는 하나 이상 설치되어 있으면 된다. 이 때, 복수의 열원기(3)에 입구측 압력계(17)를 설치하는 경우에는, 예를 들면 유닛 컨트롤러(15)를 통해서 제어 장치(16)와 통신하는 구성으로 할 수 있다.

실시 형태에서는 입구측 압력계(17)를 열원기(3)에 내장한 예를 나타냈는데, 입구 펌프(10)가 열원기(3)의 밖에 설치되어 있는 경우에는, 입구측 압력계(17)도 열원기(3)의 밖에 설치되게 된다. 이 경우, 외부에 설치되는 입구 펌프(10)에 압력계가 기설인 경우에는 그 압력계를 입구측 압력계(17)로서 이용하는 구성으로 할 수도 있다.

실시 형태에서는, 제어압력을 제어 장치(16)로부터의 제어 지령에 따라서 구하는 예를 나타냈지만, 팽창 탱크(8)에 압력계가 설치되어 있는 경우에는 그 압력계의 검출값을 팽창 탱크(8)에 설정되어 있는 제어 압력으로서 취득하는 구성으로 할 수 있다.

이상, 본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명하였지만, 이러한 실시 형태는 예시로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이러한 신규 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 생략, 대체, 변경을 할 수 있다. 이러한 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되면서 동시에, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims

수냉매(水冷媒) 열교환기를 갖는 열원기(熱源機)와 부하 장치 사이를 송수관(送水管) 및 환수관(還水管)으로 접속하고, 하나의 열원기에 대해서 하나의 입구 펌프를 갖춘 단식(單式) 펌프 방식의 열원 시스템이며,
상기 환수관에서 상기 수냉매 열교환기에 물이 유입되는 입구측에 설치되고, 상기 수냉매 열교환기에 물을 보내는 상기 입구 펌프보다도 상류측에 있어서 상기 환수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 입구측 압력계와,
상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 상기 송수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와,
상기 입구측 압력계에서 검출한 입구측의 압력과 운전중의 상기 열원기의 상기 출구측 압력계에서 검출한 출구측의 압력의 차분(差分)을 근거로 해서, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 바이패스 관에 설치되어 있는 바이패스 밸브를 제어하는 처리를 실행하는 제어 장치를, 구비하고,
상기 입구측 압력계는, 부하 장치와 바이패스 관으로부터 열원기로 물이 흘러 오는 환수관에 접속되는 입구 배관에 설치되어 있고,
상기 출구측 압력계는, 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관에 설치되어 있고,
상기 입구측 압력계 및 상기 출구측 압력계는, 열원기의 내부에 설치되어 있는
것을 특징으로 하는 열원 시스템.
수냉매 열교환기를 갖는 열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속하고, 하나의 열원기에 대해서 하나의 입구 펌프를 갖춘 단식 펌프 방식의 열원 시스템이며,
상기 환수관에서 상기 수냉매 열교환기에 물이 유입되는 입구측에 설치되고, 상기 수냉매 열교환기에 물을 보내는 입구 펌프보다도 상류측에 있어서 상기 환수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 입구측 압력계와,
상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 상기 송수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와,
상기 입구측 압력계에서 검출한 입구측의 압력과 상기 출구측의 압력계에서 검출한 출구측의 압력의 차분, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 바이패스 관에 설치되어 있는 바이패스 밸브의 개도(開度), 및 상기 바이패스 밸브의 기계적 특성에 따라서, 상기 부하 장치 측에 흐르는 부하 유량을 구하는 처리를 실행하는 제어 장치를, 구비하고,
상기 입구측 압력계는, 부하 장치와 바이패스 관으로부터 열원기로 물이 흘러 오는 환수관에 접속되는 입구 배관에 설치되어 있고,
상기 출구측 압력계는, 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관에 설치되어 있고,
상기 입구측 압력계 및 상기 출구측 압력계는, 열원기의 내부에 설치되어 있는
것을 특징으로 하는 열원 시스템.
수냉매 열교환기를 갖는 열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속하고, 하나의 열원기에 대해서 하나의 입구 펌프를 갖춘 단식 펌프 방식의 열원 시스템이며,
상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 상기 송수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와,
상기 환수관을 흐르는 물에 소정의 압력을 가하는 팽창 탱크에 설정하는 제어 압력과 상기 출구측 압력계에서 검출한 출구측의 압력의 차분을 근거로 해서, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 바이패스 관에 설치되어 있는 바이패스 밸브를 제어하는 처리를 실행하는 제어 장치를, 구비하고,
상기 출구측 압력계는, 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관에 설치되어 있고 열원기의 내부에 설치되어 있는
것을 특징으로 하는 열원 시스템.
수냉매 열교환기를 갖는 열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속하고, 하나의 열원기에 대해서 하나의 입구 펌프를 갖춘 단식 펌프 방식의 열원 시스템이며,
상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 상기 송수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와,
상기 환수관을 흐르는 물에 소정의 압력을 가하는 팽창 탱크에 설정하는 제어 압력과 상기 출구측 압력계에서 검출한 출구측의 압력과의 차분, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 바이패스 관에 설치되어 있는 바이패스 밸브의 개도, 및 상기 바이패스 밸브의 기계적 특성을 근거로 해서, 상기 부하 장치 측에 흐르는 부하 유량을 구하는 처리를 실행하는 제어 장치를, 구비하고,
상기 출구측 압력계는, 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관에 설치되어 있고 열원기의 내부에 설치되어 있는
것을 특징으로 하는 열원 시스템.
수냉매 열교환기를 갖는 열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속하고, 하나의 열원기에 대해서 하나의 입구 펌프를 구비하고, 송수관에 2차 펌프를 갖춘 복식(複式) 펌프 방식의 열원 시스템이며,
상기 환수관에서 상기 수냉매 열교환기에 물이 유입되는 입구측에 설치되고, 상기 수냉매 열교환기에 물을 보내는 상기 입구 펌프보다도 상류측에 있어서 상기 환수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 입구측 압력계와,
상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 상기 송수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와,
상기 입구측 압력계에서 검출한 입구측의 압력과 상기 출구측 압력계에서 검출한 출구측의 압력과의 차분과, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 프리 바이패스 관의 저항 계수를 근거로 해서, 상기 부하 장치 측에 흐르는 부하 유량을 구하는 처리를 실행하는 제어장치를, 구비하고,
상기 입구측 압력계는, 부하 장치와 바이패스 관으로부터 열원기로 물이 흘러 오는 환수관에 접속되는 입구 배관에 설치되어 있고,
상기 출구측 압력계는, 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관에 설치되어 있고,
상기 입구측 압력계 및 상기 출구측 압력계는, 열원기의 내부에 설치되어 있는
것을 특징으로 하는 열원 시스템.
수냉매 열교환기를 갖는 열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속하고, 하나의 열원기에 대해서 하나의 입구 펌프를 구비하고, 송수관에 2차 펌프를 갖춘 복식 펌프 방식의 열원 시스템이며,
상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되고, 상기 송수관을 흐르는 물의 압력을 검출하는 출구측 압력계와,
상기 환수관을 흐르는 물에 소정의 압력을 가하는 팽창 탱크에 설정하는 제어 압력과 상기 출구측 압력계에서 검출한 출구측의 압력과의 차분과, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 프리 바이패스 관의 저항 계수를 근거로 해서, 상기 부하 장치 측에 흐르는 부하 유량을 구하는 처리를 실행하는 제어 장치를, 구비하고,
상기 출구측 압력계는, 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관에 설치되어 있고 열원기의 내부에 설치되어 있는
것을 특징으로 하는 열원 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 배관을, 상기 열원기에 설치한 것을 특징으로 하는 열원 시스템.
열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속한 열원 시스템에 사용되는 열원기이며,
물과 냉매 사이에서 열교환을 하는 수냉매 열교환기와,
상기 환수관에서 상기 수냉매 열교환기에 물이 유입되는 입구측에 설치되어 있어 부하 장치와 바이패스 관으로부터 열원기로 물이 흘러 오는 환수관에 접속되는 입구 배관의 물의 압력과 상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되어 있어 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관의 물의 압력과의 차분을 근거로 해서, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 바이패스 관에 설치되어 있는 바이패스 밸브를 제어하는 처리, 및 상기 부하 장치 측에 흐르는 부하 유량을 구하는 처리 중, 쌍방의 처리 혹은 적어도 한쪽의 처리를 실행하는 제어 장치를,
구비하는 것을 특징으로 하는 열원기.
수냉매 열교환기를 갖는 열원기와 부하 장치 사이를 송수관 및 환수관으로 접속한 열원 시스템을 제어하는 제어 장치이며,
상기 환수관에서 상기 수냉매 열교환기에 물이 유입되는 입구측에 설치되어 있어 부하 장치와 바이패스 관으로부터 열원기로 물이 흘러 오는 환수관에 접속되는 입구 배관의 물의 압력과 상기 수냉매 열교환기에서 상기 송수관에 물이 유출되는 출구측에 설치되어 있어 열원기로부터 부하 장치와 바이패스 관으로 열원기에서 물을 흐르게 하는 송수관에 접속되는 출구 배관의 물의 압력과의 차분을 근거로 해서, 상기 송수관과 상기 환수관 사이를 상기 부하 장치와 병렬로 접속하는 바이패스 관에 설치되어 있는 바이패스 밸브를 제어하는 처리, 및 상기 부하 장치 측에 흐르는 부하 유량을 구하는 처리 중, 쌍방의 처리 혹은 적어도 한쪽의 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.