KR20140108568A - 열원 시스템 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법 - Google Patents

열원 시스템 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법 Download PDF

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미노루 마츠오
고키 다테이시
도시아키 오우치
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

열원기의 대수 제어를 행하는 대수 제어 장치에 무정전 전원을 설치하는 일 없이, 복전시에 있어서, 정전 전의 기동 대수까지 열원기를 신속하게 기동시키는 것을 목적으로 한다. 상위 제어 장치(20)는, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기 대수를 기억하기 위한 불휘발성의 제1 기억부(22)를 구비하고, 정전으로부터 복구된 경우에, 제1 기억부(22)에 저장되어 있는 열원기 대수에 따라서 복전시에 있어서의 열원기의 대수 제어를 행하는 열원 시스템을 제공한다.

Description

열원 시스템 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법 {HEAT SOURCE SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING NUMBER OF START-UP MACHINES AT HEAT SOURCE SYSTEM POWER RESTORATION TIME}
본 발명은, 복수의 열원기를 구비하는 열원 시스템 및 열원 시스템에 있어서의 복전(復電)시의 기동 대수 제어 방법에 관한 것이다.
복수의 열원기를 구비하는 열원 시스템에 있어서의 복전시의 복구 시퀀스로서, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되는 방법이 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 정전이 발생한 경우에, 열원기의 대수 제어를 행하는 기기 운전 대수 제어 장치가, 당해 정전이 순간 정전인지 여부를 판단한다. 이 결과, 순간 정전이었던 경우에는, 복전시에 있어서, 순간 정전 직전의 부하 상태 및 열원기의 운전 상태 중 어느 한쪽에 기초하여, 열원기의 운전 대수를 제어하는 것이 개시되어 있다.
일본 특허 제3240440호 공보
특허문헌 1에 개시된 열원 시스템에서는, 기기 운전 대수 제어 장치가 무정전 전원의 공유를 받아 동작하는 것이 전제로 되어 있다. 따라서, 무정전 전원에 관한 설치 비용이나 메인터넌스 비용이 필요해져, 비용면에 있어서 유효하지 않다. 또한, 특허문헌 1에 개시된 발명에서는, 정전인지 순간 정전인지를 판별하여 제어를 행하고 있으므로 제어가 번잡해진다.
무정전 전원에 의존하지 않는 경우에는, 작업원에 의한 수동의 복구 조작이 필요해진다. 이 경우, 작업원은, 외부 부하의 요구 부하와 열원기의 출력의 밸런스를 보면서 열원기를 단계적으로 기동시키므로, 정전 전과 동일한 상태로 복귀시키기까지 시간이 걸린다.
또한, 종래, 자동 재기동 기능을 갖는 열원기가 알려져 있다. 자동 재기동 기능이라 함은, 열원기가 기동하고 있는 상태에서 정전이 발생한 경우에, 복전시에 있어서 자동적으로 재기동을 행하는 기능이다. 이러한 자동 재기동 기능을 갖는 열원기를 사용하면, 복전시에 있어서, 신속하게 또한 자동적으로, 정전 전의 상태로 복귀시키는 것을 기대할 수 있다.
그러나, 종래의 열원 시스템에서는, 기기 운전 대수 제어 장치가 정전되면 제어 상태가 리셋되므로, 복전시에 각 열원기가 자동 재기동 기능에 의해 재기동을 행하였다고 해도, 제어 상태와 열원기 운전 대수에 부정합이 발생하여, 복전 후에 적정하게 제어할 수 없다고 하는 문제가 발생하고 있었다. 예를 들어, 대수 제어 장치에서 기동 지시하고 있는 열원기의 대수와, 실제로 기동하고 있는 열원기의 대수가 다른 경우가 발생해 버려, 대수 제어 장치가 열원기의 대수 제어를 정확하게 행할 수 없을 가능성이 있었다.
본 발명은, 열원기의 대수 제어를 행하는 대수 제어 장치에 무정전 전원을 설치하는 일 없이, 복전시에 있어서, 정전 전의 기동 대수까지 열원기를 신속하게 기동시키는 것이 가능한 열원 시스템 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태는, 복수의 열원기와, 각 상기 열원기에 대해 기동 지령을 부여함과 함께, 무정전 전원에 접속되어 있지 않은 상위 제어 수단을 구비하고, 상기 상위 제어 수단은, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기 대수를 기억하기 위한 불휘발성의 제1 기억 수단을 구비하고, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제1 기억 수단에 저장되어 있는 열원기 대수에 따라서 상기 열원기를 기동시키는 열원 시스템이다.
이러한 열원 시스템에 의하면, 제1 기억 수단에는, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기 대수가 기억되어 있다. 이에 의해, 정전의 발생에 의해 상위 제어 수단에의 전력 공급이 차단되어 버린 경우라도, 복전시에 있어서, 제1 기억 수단으로부터 정보를 판독함으로써, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기 대수를 파악할 수 있다. 따라서, 이 열원기 대수에 기초하여 열원기를 기동시킴으로써, 정전 직전의 상태까지 열원기를 기동시키는 것이 가능해진다.
상기 열원 시스템에 의하면, 각 열원기가 자동 재기동 기능을 갖고 있어, 복전 후에 자동 재기동 기능에 의해 열원기가 스스로 재기동하는 경우, 즉, 상위 제어 수단으로부터의 기동 지시를 기다리지 않고 열원기 스스로가 자동적으로 재기동해 버리는 경우라도, 기동하고 있는 열원기 대수와 상위 제어 수단이 파악하고 있는 기동 대수를 일치시키는 것이 가능해진다.
상기 열원 시스템에 있어서, 상기 상위 제어 수단은, 상기 열원기의 기동 우선 순위를 기억하기 위한 불휘발성의 제2 기억 수단을 구비하고, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제2 기억 수단에 기억되어 있는 상기 열원기의 기동 우선 순위에 따라서 상기 열원기를 기동시키는 것으로 해도 된다.
이에 의해, 기동 우선 순위가 높은 열원기를 우선적으로 기동시키는 것이 가능해진다.
상기 열원 시스템에 있어서, 상기 상위 제어 수단은, 각 상기 열원기가 기동 가능한 상태에 있는지 여부를 검출하는 기동 가능 검지 수단을 구비하고, 정전으로부터 복구된 경우에, 기동 가능한 상기 열원기를 우선적으로 기동시키는 것으로 해도 된다.
상기한 바와 같이, 기동 우선 순위에 따라서 열원기를 기동시키는 경우, 예를 들어 기동 우선 순위가 가장 높은 열원기가 무언가의 요인에 의해 기동 가능한 상태로 되어 있지 않은 경우, 그 열원기가 기동 가능한 상태로 부활할 때까지 기동 지시를 내릴 수 없다. 이러한 경우라도, 기동 가능한 상태에 있는 열원기로부터 우선적으로 기동시키는 것으로 하면, 복전 후에 있어서의 대수 제어를 신속하게 개시하는 것이 가능해진다.
상기 열원 시스템에 있어서, 상기 제1 기억 수단에는, 상기 열원기 대수 대신에, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기의 식별 정보가 기억되고, 상기 상위 제어 수단은, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제1 기억 수단에 기억되어 있는 열원기의 식별 정보에 따라서 상기 열원기를 기동시키는 것으로 해도 된다.
이러한 구성에 의하면, 제1 기억 수단에는, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기의 식별 정보가 기억되어 있으므로, 복전시에 있어서, 제1 기억 수단으로부터 정보를 판독함으로써 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기를 파악할 수 있다. 따라서, 이 정보에 기초하여 열원기를 기동시킴으로써, 신속하게 정전 직전의 상태로 할 수 있다.
상기 열원 시스템에 있어서, 상기 제1 기억 수단에는, 상기 열원기 대수 대신에, 정전 직전의 외부 부하의 요구 부하가 기억되고, 상기 상위 제어 수단은, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제1 기억 수단에 기억되어 있는 외부 부하의 요구 부하에 기초하여, 복전시에 기동시키는 열원기 대수를 결정하는 것으로 해도 된다.
이러한 구성에 의하면, 제1 기억 수단에는, 정전 직전의 외부 부하의 요구 부하가 기억되어 있으므로, 복전시에 있어서, 제1 기억 수단으로부터 정보를 판독함으로써, 정전 직전에 있어서의 외부 부하의 요구 부하를 파악할 수 있어, 이 정보로부터 정전 직전에 기동되고 있었던 열원기 대수를 파악할 수 있다. 이에 의해, 신속하게 정전 직전의 상태로 할 수 있다.
상기 열원 시스템에 있어서, 상기 상위 제어 수단은, 상기 제1 기억 수단에 저장되어 있는 열원기 대수가 1대 이상인 경우에, 정전으로부터 복구되었다고 판단하여, 상기 제1 기억 수단에 저장되어 있는 열원기 대수에 따라서 상기 열원기를 기동시키는 것으로 해도 된다.
이와 같이, 제1 기억 수단에 저장되어 있는 열원기 대수가 1대 이상인지 여부에 따라, 정전 후의 복전에 의한 재기동인지, 혹은 정전이 아닌, 통상의 운전 정지로부터의 재기동인지를 확실하게 판단할 수 있어, 운전 정지의 원인에 따른 적절한 열원기 대수 제어를 실시할 수 있다.
본 발명의 제2 형태는, 복수의 열원기를 구비하는 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법이며, 정전 전에 있어서의 열원기 기동 대수를 기억해 두고, 복전시에 있어서, 기억하고 있었던 열원기 기동 대수에 따라서 상기 열원기를 기동시키는 방법이다.
본 발명에 따르면, 열원기의 대수 제어를 행하는 대수 제어 장치에 무정전 전원을 설치하는 일 없이, 복전시에 있어서, 정전 전의 기동 대수까지 열원기를 신속하게 기동시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 열원 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 열원기의 일 구성예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 열원 시스템의 제어계의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 상위 제어 장치가 구비하는 기능 중, 열원기의 대수 제어 기능에 관한 주된 기능에 대해 도시한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 열원 시스템에 있어서의 열원기의 대수 제어 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 복전시에 있어서, 작업원이 수동으로 복구 작업을 행하는 경우와, 본 실시 형태에 관한 열원 시스템에서 복구에 필요로 하는 시간을 비교하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 열원 시스템에 있어서의 열원기의 대수 제어 방법의 순서를 나타낸 흐름도이다.
이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 열원 시스템 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 열원 시스템(1)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 열원 시스템(1)은, 예를 들어 공조기나 급탕기, 공장 설비 등의 외부 부하(3)에 대해 공급하는 냉수(열매체)에 대해 냉열을 부여하는 복수의 열원기(11a, 11b, 11c)를 구비하고 있다. 도 1에서는, 3대의 열원기(11a, 11b, 11c)가 설치되어 있는 경우에 대해 예시하고 있지만, 열원기의 설치 대수에 대해서는 임의로 결정할 수 있다.
냉수 흐름으로부터 본 각 열원기(11a, 11b, 11c)의 상류측에는, 각각, 냉수를 압송하는 냉수 펌프(12a, 12b, 12c)가 설치되어 있다. 이들 냉수 펌프(12a, 12b, 12c)에 의해, 리턴 헤더(14)로부터의 냉수가 각 열원기(11a, 11b, 11c)로 보내진다. 각 냉수 펌프(12a, 12b, 12c)는, 인버터 모터(도시 생략)에 의해 구동되도록 되어 있고, 이에 의해, 회전수를 가변으로 함으로써 가변 유량 제어된다.
서플라이 헤더(13)에는, 각 열원기(11a, 11b, 11c)에 있어서 얻어진 냉수가 모아지도록 되어 있다. 서플라이 헤더(13)에 모아진 냉수는, 외부 부하(3)에 공급된다. 외부 부하(3)에서 공조 등에 제공되어 승온된 냉수는, 리턴 헤더(14)로 보내진다. 냉수는, 리턴 헤더(14)에 있어서 분기되어, 각 열원기(11a, 11b, 11c)에 보내진다.
또한, 서플라이 헤더(13)와 리턴 헤더(14) 사이에는 바이패스 배관(18)이 설치되어 있다. 바이패스 배관(18)에 설치된 바이패스 밸브(19)의 개방도를 조정함으로써, 외부 부하(3)에 공급하는 냉수량을 조정할 수 있다.
도 2에는, 열원기(11a, 11b, 11c)에 터보 냉동기를 적용한 경우의 상세 구성이 도시되어 있다. 도 2에서는, 이해의 용이를 위해, 3대 병렬로 설치된 열원기 중, 하나의 열원기(11a)만이 도시되어 있다.
열원기(11a)는 2단 압축 2단 팽창 서브쿨 사이클을 실현하는 구성으로 되어 있다. 열원기(11a)는 냉매를 압축하는 터보 압축기(31)와, 터보 압축기(31)에 의해 압축된 고온 고압의 가스 냉매를 응축하는 응축기(32)와, 응축기(32)에서 응축된 액냉매에 대해 과냉각을 부여하는 서브 쿨러(33)와, 서브 쿨러(33)로부터의 액냉매를 팽창시키는 고압 팽창 밸브(34)와, 고압 팽창 밸브(34)에 접속됨과 함께 터보 압축기(31)의 중간단 및 저압 팽창 밸브(35)에 접속되는 중간 냉각기(37)와, 저압 팽창 밸브(35)에 의해 팽창된 액냉매를 증발시키는 증발기(36)를 구비하고 있다.
터보 압축기(31)는, 원심식의 2단 압축기이며, 인버터(38)에 의해 회전수 제어된 전동 모터(39)에 의해 구동되어 있다. 인버터(38)는, 열원기 제어 장치(10a)에 의해 그 출력이 제어되어 있다. 또한, 터보 압축기(31)는 회전수 일정의 고정속의 압축기여도 된다. 터보 압축기(31)의 냉매 흡입구에는, 흡입 냉매 유량을 제어하는 인렛 가이드 베인(이하「IGV」라 함)(40)이 설치되어 있어, 열원기(11a)의 용량 제어가 가능하게 되어 있다.
응축기(32)에는, 응축 냉매 압력 Pc를 계측하기 위한 압력 센서(51)가 설치되어 있다. 압력 센서(51)의 출력은, 열원기 제어 장치(10a)로 송신된다.
서브 쿨러(33)는, 응축기(32)의 냉매 흐름 하류측에, 응축된 냉매에 대해 과냉각을 부여하도록 설치되어 있다. 서브 쿨러(33)의 냉매 흐름 하류측 직후에는, 과냉각 후의 냉매 온도 Ts를 계측하는 온도 센서(52)가 설치되어 있다.
응축기(32) 및 서브 쿨러(33)에는, 이들을 냉각하기 위한 냉각 전열관(41)이 삽입 관통되어 있다. 냉각수 유량 F2는 유량계(54)에 의해, 냉각수 출구 온도 Tcout는 온도 센서(55)에 의해, 냉각수 입구 온도 Tcin은 온도 센서(56)에 의해 계측된다. 냉각수는, 도시하지 않은 냉각탑에 있어서 외부로 배열된 후에, 다시 응축기(32) 및 서브 쿨러(33)로 유도된다.
중간 냉각기(37)에는, 중간 압력 Pm을 계측하기 위한 압력 센서(57)가 설치되어 있다. 증발기(36)에는, 증발 압력 Pe를 계측하기 위한 압력 센서(58)가 설치되어 있다. 증발기(36)에 있어서 흡열됨으로써 정격 온도(예를 들어, 7℃)의 냉수가 얻어진다. 증발기(36)에는, 외부 부하(3)(도 1 참조)에 공급되는 냉수를 냉각하기 위한 냉수 전열관(42)이 삽입 관통되어 있다. 냉수 유량 F1은 유량계(59)에 의해, 냉수 출구 온도 Tout는 온도 센서(60)에 의해, 냉수 입구 온도 Tin은 온도 센서(61)에 의해 계측된다.
응축기(32)의 기상부와 증발기(36)의 기상부 사이에는, 핫 가스 바이패스관(43)이 설치되어 있다. 그리고, 핫 가스 바이패스관(43) 내를 흐르는 냉매의 유량을 제어하기 위한 핫 가스 바이패스 밸브(44)가 설치되어 있다. 핫 가스 바이패스 밸브(44)에 의해 핫 가스 바이패스 유량을 조정함으로써, IGV(40)에서는 제어가 충분하지 않은 매우 작은 영역의 용량 제어가 가능해진다.
도 2에 도시한 열원기(11a)에서는, 응축기(32) 및 서브 쿨러(33)를 설치하고, 냉매에 의해 냉각탑에 있어서 외부로 배열한 냉각수와의 사이에서 열교환을 행하여, 냉각수를 데우는 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들어 응축기(32) 및 서브 쿨러(33) 대신에 공기 열교환기를 배치하고, 공기 열교환기에 있어서 외기와 냉매 사이에서 열교환을 행하는 구성으로 해도 된다.
본 실시 형태에 적용되는 열원기(11a, 11b, 11c)는, 상술한 냉방 기능만을 갖는 터보 냉동기에 한정되지 않고, 예를 들어 난방 기능만, 혹은 냉방 기능 및 난방 기능의 양쪽을 갖고 있는 것이어도 된다. 냉매와 열교환되는 매체는, 물이어도 되고 공기여도 된다. 열원기(11a, 11b, 11c)는, 동일 종류의 열원기로 일치되어 있어도 되고, 수 종류의 열원기가 혼재되어 있어도 된다.
도 3은, 도 1에 도시한 열원 시스템(1)의 제어계의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 열원기(11a, 11b, 11c)의 제어 장치인 열원기 제어 장치(10a, 10b, 10c)는, 상위 제어 장치(20)와 통신 매체(21)를 통해 접속되어 있고, 쌍방향의 통신이 가능한 구성으로 되어 있다. 상위 제어 장치(20)는, 예를 들어 열원 시스템 전체를 제어하는 제어 장치로, 예를 들어 외부 부하(3)의 요구 부하에 대해 기동시키는 열원기(11a, 11b, 11c)의 대수 제어를 행하는 대수 제어 기능을 갖고 있다.
상위 제어 장치(20), 열원기 제어 장치(10a, 10b, 10c)는, 예를 들어 컴퓨터이며, CPU(중앙 연산 처리 장치), RAM(Random Access Memory) 등의 주기억 장치, 보조 기억 장치, 외부의 기기와 통신을 행함으로써 정보의 수수를 행하는 통신 장치 등을 구비하고 있다.
보조 기억 장치는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이며, 예를 들어 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다. 이 보조 기억 장치에는, 각종 프로그램이 저장되어 있고, CPU가 보조 기억 장치로부터 주기억 장치로 프로그램을 판독, 실행함으로써 각종 처리를 실현시킨다.
도 4는, 상위 제어 장치(20)가 구비하는 기능 중, 열원기의 대수 제어 기능에 관한 주된 기능에 대해 도시한 기능 블록도이다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 상위 제어 장치(20)는 제1 기억부(22), 제2 기억부(23), 처리부(24), 정전 검출부(25), 기동 가능 검지부(26)를 주된 구성으로 하여 구비하고 있다.
여기서, 제1 기억부(22) 및 제2 기억부(23)로서는, 불휘발성의 메모리가 적용되어, 정전시에 있어서도 기억 내용이 소멸되지 않도록 되어 있다.
제1 기억부(22)는, 정전 직전에 기동되고 있었던 열원기 대수를 기억하기 위한 것이다. 예를 들어, 상위 제어 장치(20)에 의해 열원기의 대수 제어가 행해지고 있는 경우에, 기동하고 있는 열원기 대수가 제1 기억부(22)에 기입된다. 예를 들어, 처리부(24)가 기동시키는 열원기의 대수를 변경할 때마다, 제1 기억부(22)에 새로운 열원기 대수를 기입하는 것으로 하면 된다. 이에 의해, 정전이 발생한 경우에는, 정전 직전에 기동되고 있었던 열원기 대수가 제1 기억부(22)에 기억되어 있는 상태로 할 수 있다.
제2 기억부(23)에는, 열원기(11a, 11b, 11c)의 기동 우선 순위가 미리 설정되어 있다. 이하의 설명에서는, 설명의 편의상, 열원기(11a)의 기동 우선 순위가 1위, 열원기(11b)의 기동 우선 순위가 2위, 열원기(11c)의 기동 우선 순위가 3위로 설정되어 있는 것으로 한다.
정전 검출부(25)는, 정전의 발생을 검지한다. 정전의 검지는, 상위 제어 장치(20)의 전압 저하에 의해 행해진다. 예를 들어, 정전이 발생한 경우, CPU의 공급 전압은 서서히 저하되므로, 정전 발생으로부터 CPU의 동작 정지까지 다소의 시간(예를 들어, 수백 ms 정도)이 확보된다. 따라서, 이 시간을 이용하여, 정전 검출부(25)는 정전 검출을 행한다. 예를 들어, 정전 검출부는, CPU 혹은 다른 기기에 공급되어 있는 전압이 미리 설정되어 있는 소정의 임계값(CPU의 최저 작동 전압보다도 높게 설정되어 있음) 이하로 된 경우에 정전을 검지하고, 정전 플래그를 1로 한다. 이 정전 플래그는, 정전이 발생해도 값이 소멸되지 않도록, 예를 들어 불휘발성 메모리에 기입된다. 또한, 정전이 발생하고 있지 않은 경우에는, 정전 플래그는 0으로 되어 있다.
기동 가능 검지부(26)는, 정전으로부터 복전된 경우에, 기동 가능한 열원기를 검출한다. 기동 가능 검지부(26)는, 예를 들어 정전 후에 있어서, 각각의 열원기 제어 장치(10a, 10b, 10c)와의 통신이 회복된 경우에, 그 열원기 제어 장치의 열원기가 기동 가능하다고 판단한다. 또한, 열원기 제어 장치(10a, 10b, 10c)가 먼 쪽으로부터의 조작을 받아들이는 모드로 되어 있는 것, 또는 열원기(10a, 10b, 10c)가 정전되어 있지 않은 것 등이 확인된 경우에, 그 열원기가 기동 가능하다고 판단한다.
처리부(24)는, 상술한 바와 같이, 현재 기동하고 있는 열원기 대수를 제1 기억부(21)에 기입한다. 또한, 처리부(24)는 정전으로부터 복구된 경우에, 제1 기억부(21) 및 제2 기억부(22)에 기억되어 있는 정보 및 기동 가능 검지부(26)로부터 통지된 기동 가능한 열원기의 정보에 기초하여 기동시키는 열원기를 결정하고, 결정한 열원기에 대해 기동 지령을 출력한다.
다음으로, 상기 구성을 구비하는 상위 제어 장치(20)에 의해 실현되는 열원기의 대수 제어 방법에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
우선, 정전이 발생하고 있지 않은 경우에는, 외부 부하(3)의 요구 부하에 따른 열원기의 대수 제어가 행해진다. 이 대수 제어는, 공지의 기술을 채용할 수 있다. 그리고, 처리부(24)는 열원기의 기동 대수가 변경될 때마다, 제1 기억부(22)에 대해 열원기 대수를 기입한다(도 5의 스텝 SA1).
다음으로, 정전이 발생하면, 정전 검출부(25)에 의해 정전의 발생이 검지되고(스텝 SA2), 정전 플래그가 1로 된다. 또한, 상위 제어 장치(20) 및 각 열원기(11a, 11b, 11c)는, 모두 무정전 전원을 구비하고 있지 않으므로, 정전에 의한 전력 공급의 차단과 함께 운전이 정지된다(스텝 SA3).
계속해서, 복전시에 있어서는, 상위 제어 장치(20)의 처리부(24)에 의해, 정전 검출부(25)의 정전 플래그가 확인되고(스텝 SA4), 정전 플래그가 1로 되어 있는 것이 확인되면, 복전시에 있어서의 대수 제어가 행해진다. 이 복전시에 있어서의 대수 제어에서는, 처리부(24)는 우선, 제1 기억부(22)에 저장되어 있는 열원기 대수 및 제2 기억부(23)에 저장되어 있는 기동 우선 순위를 판독한다(스텝 SA5).
다음으로, 기동 가능 검지부(26)는, 기동 가능한 열원기를 검출하고, 기동 가능한 열원기의 정보를 처리부(24)에 출력한다(스텝 SA6).
처리부(24)는, 제1 기억부(22)로부터 판독한 열원기 대수, 즉, 정전 전에 기동하고 있었던 열원기 대수, 제2 기억부(23)로부터 판독한 기동 우선 순위 및 기동 가능 검지부(26)로부터 취득한 기동 가능한 열원기의 정보에 기초하여, 기동시킬 열원기를 결정하고, 결정한 열원기에 대해 기동 지령을 출력한다(스텝 SA7).
예를 들어, 제1 기억부(22)에 저장되어 있는 열원기 대수가 2대였던 경우, 기동 우선 순위에 기초하여 결정되는 열원기는 열원기(11a, 11b)이고, 또한 이들 열원기(11a, 11b)가 기동 가능한 것이 기동 가능 검지부(26)에 의해 검출되어 있었던 경우에는, 열원기(11a, 11b)를 기동시키는 열원기로서 결정하고, 이들 2대에 대해 기동 지령을 출력한다.
한편, 이들 열원기(11a, 11b)에 기동 가능한 것이 검출되어 있지 않은 열원기가 포함되어 있었던 경우에는, 다음의 우선 순위인 열원기(11c)가 기동 가능한지를 확인하고, 기동 가능했던 경우에는, 기동 가능하지 않다고 판정된 열원기 대신에, 열원기(11c)를 기동시키는 열원기로서 결정한다. 또한, 이 형태 대신에, 기동 우선 순위에 기초하여 결정된 열원기(11a, 11b)의 양쪽에 대해 기동 가능한 것이 검출된 후에, 이들 2대에 대해 기동 지령을 출력하는 것으로 해도 된다.
제1 기억부(22)에 기억되어 있는 기동 대수가 0대였던 경우에는, 어느 열원기 제어 장치(10a, 10b, 10c)에 대해서도 기동 지령이 출력되지 않게 된다.
이와 같이 하여, 상위 제어 장치(20)로부터 기동 지령을 받은 열원기 제어 장치는 기동을 개시하고, 기동이 완료되면, 기동 완료의 취지가 열원기 제어 장치로부터 상위 제어 장치(20)로 송신된다. 상위 제어 장치(20)는 기동 완료의 통지를 받은 열원기의 대수와 제1 기억부(22)에 저장되어 있었던 기동 대수가 일치한 것을 확인하고(스텝 SA8에 있어서 「예」), 복전시에 있어서의 열원기 대수 제어를 종료한다.
그리고, 이 후에 있어서는, 통상의 열원기 대수 제어, 예를 들어 외부 부하(3)의 요구 부하에 기초하는 열원기 대수 제어가 행해지고, 기동되고 있는 열원기 대수가 처리부(24)에 의해 제1 기억부(22)에 기입되게 된다(도 5의 스텝 SA1).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 열원 시스템(1) 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법에 의하면, 정전 직전에 기동되고 있었던 열원기 대수가 제1 기억부(22)에 기억되어 있으므로, 복전시에 있어서는, 제1 기억부(22)의 정보를 판독하고, 이 정보에 기초하여 열원기를 기동시킴으로써, 정전 전의 상태로 신속하게 자동 복귀시킬 수 있다.
본 실시 형태에 관한 열원 시스템(1) 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법에 의하면, 상위 제어 장치(20) 및 각 열원기(11a, 11b, 11c)에 무정전 전원을 설치할 필요가 없으므로, 비용 저감을 도모하는 것이 가능해진다.
종래는, 각 열원기(11a, 11b, 11c)가 자동 재기동 기능을 갖고 있는 경우에, 상위 제어 장치(20)가 자동 재기동 기능에 의한 열원기의 자동 복귀를 인식할 수 없다고 하는 문제가 있었지만, 본 실시 형태에 관한 열원 시스템(1)에 의하면, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기 대수를 기억하고 있으므로, 가령, 각 열원기(11a, 11b, 11c)가 자동 재기동 기능에 의해, 상위 제어 장치(20)로부터의 기동 지령에 의존하지 않고 단독으로 기동을 해 버려도, 이들 열원기에는, 나중에 상위 제어 장치(20)로부터도 기동 지령이 출력되게 된다. 이 경우, 이미 열원기는 기동하고 있으므로 기동 지령은 의미가 없는 것이 되지만, 이러한 경우라도, 자동 재기동 기능에 의해 기동되는 열원기의 대수와, 상위 제어 장치(20)가 인식하고 있는 열원기의 기동 대수를 일치시키는 것이 가능해진다.
이와 같이, 본 실시 형태의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어는, 자동 재기동 기능을 갖고 있는 열원기에도, 갖고 있지 않은 열원기에도 마찬가지로 적용하는 것이 가능해진다.
도 6은, 복전시에 있어서 작업원이 수동으로 복구 작업을 행하는 경우와, 본 실시 형태에 관한 열원 시스템(1)의 경우에서 복구에 필요로 하는 시간을 비교하여 예시한 도면이다.
예를 들어, 종래에 있어서는, 도 6에 파선으로 나타내어지는 바와 같이, 복전시에 있어서, 작업원이 우선은 1대의 열원기(11a)를 기동시키고(시각 t2), 이 열원기(11a)의 출력과 외부 부하(3)에 의한 목표 부하를 비교하여, 1대의 열원기(11a)로는 출력이 부족한 경우에, 2대의 열원기(11b)를 기동시키고 있었다(시각 t3). 이와 같이, 종래는, 열원기의 출력과 요구 부하의 밸런스를 확인하면서 1대씩 열원기를 기동시키고 있었으므로, 정전 전의 상태로 복귀되기까지는 상당한 시간을 필요로 하고 있었다.
이에 반해, 본 실시 형태에 관한 열원 시스템(1)에 있어서는, 정전 전에 기동되고 있었던 열원기의 대수가 기억되어 있으므로, 도 6에 실선으로 나타내어지는 바와 같이, 복전시에 있어서는, 기억되어 있는 대수에 일치하는 대수의 열원기를 신속하게 기동시킬 수 있다(시각 t2). 이에 의해, 복전 후에 있어서 신속하게 기동 대수를 정전 전의 상태와 동일한 상태로 복귀시킬 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 제1 기억부(22)에, 기동하고 있는 열원기 대수를 기억시키고 있었지만, 이 대신에, 기동하고 있는 열원기의 식별 정보를 기록시키는 것으로 해도 된다. 이와 같이, 식별 정보를 저장해 둠으로써, 복전시에 있어서, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기를 확실하게 파악할 수 있다.
또한, 제1 기억부(22)에, 기동 대수 대신에, 정전 직전의 외부 부하(3)의 요구 부하를 기억시키는 것으로 하고, 복전시에는, 이 외부 부하(3)의 요구 부하에 따른 대수의 열원기에 대해 기동 지령을 출력하는 것으로 해도 된다. 이와 같이, 외부 부하(3)의 요구 부하를 제1 기억부(22)에 기억시킴으로써도 마찬가지의 효과를 얻는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 상위 제어 장치(20)가, 외부 부하(3)로부터 통지되도록 요구 부하에 기초하여, 냉수 펌프(21)나 냉각탑(도시 생략) 등의 보기(補機)의 주파수 제어도 행하고 있는 경우에는, 복전시에 있어서, 이들 보기에 대해 정격 주파수를 제어 지령으로서 출력하고, 그 후, 통상 제어로 이행시키는 것으로 해도 된다.
상위 제어 장치(20)는, 예를 들어 복전시에 있어서, 정전 시간을 취득하는 기능을 갖고 있고, 정전 시간이 미리 설정되어 있는 임계값보다도 긴 경우에는, 복전시에 있어서의 열원기의 기동을 행하지 않는 것으로 해도 된다.
본 실시 형태에서는, 정전 검출부(25)가, 정전 플래그를 불휘발성 메모리에 기재함으로써, 정전으로부터의 복전인 것을 판단하고 있었지만, 이 대신에, 도 7에 나타내는 바와 같은 열원기의 대수 제어 방법을 상위 제어 장치(20)가 실행하는 것으로 해도 된다.
우선, 정전이 발생하고 있지 않은 경우에는, 외부 부하(3)의 요구 부하에 따른 열원기의 대수 제어를 행하여, 열원기의 기동 대수가 변경될 때마다, 제1 기억부(22)에 대해 열원기 대수를 기입한다(도 7의 스텝 SB1). 또한, 이 처리는, 상술한 도 5의 스텝 SA1과 마찬가지이다.
다음으로, 정전이 발생하면, 상위 제어 장치(20) 및 각 열원기(11a, 11b, 11c)는, 모두 무정전 전원을 구비하고 있지 않으므로, 정전에 의한 전력 공급의 차단과 함께 운전이 정지된다(스텝 SB2).
계속해서, 복전시에 있어서는, 상위 제어 장치(20)의 처리부(24)가, 제1 기억부(22)에 저장되어 있는 열원기 대수 및 제2 기억부(23)에 저장되어 있는 기동 우선 순위를 판독하고(스텝 SB3), 또한 제1 기억부(22)에 저장되어 있는 열원기 대수가 1대 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 SB4). 이 결과, 열원기 대수가 1대 이상이면, 정전 발생에 의한 운전 정지인, 즉, 정전으로부터의 복전에 의한 재기동이라고 판단하고(스텝 SB5), 그 후, 도 5에 있어서의 스텝 SA6으로부터 스텝 SA8 이후와 마찬가지의 처리를 실행한다.
한편, 스텝 SB4에 있어서, 제1 기억부(22)에 저장되어 있는 열원기 대수가 1대 미만, 즉, 0대인 경우에는, 통상의 운전 정지로부터의 재기동이라고 판단하고, 통상시에 있어서의 기동시의 대수 제어를 실행한다.
이와 같이, 제1 기억부(22)에 저장되어 있는 열원기 대수가 1대 이상인지 여부에 따라 정전 검지를 행함으로써, 상술한 바와 같은 정전 플래그를 불필요하게 할 수 있다.
1 : 열원 시스템
10a, 10b, 10c : 열원기 제어 장치
11a, 11b, 11c : 열원기
20 : 상위 제어 장치
22 : 제1 기억부
23 : 제2 기억부
24 : 처리부
25 : 정전 검출부
26 : 기동 가능 검지부

Claims (7)

  1. 복수의 열원기와,
    각 상기 열원기에 대해 기동 지령을 부여함과 함께, 무정전 전원에 접속되어 있지 않은 상위 제어 수단을 구비하고,
    상기 상위 제어 수단은, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기 대수를 기억하기 위한 불휘발성의 제1 기억 수단을 구비하고, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제1 기억 수단에 저장되어 있는 열원기 대수에 따라서 상기 열원기를 기동시키는, 열원 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상위 제어 수단은, 상기 열원기의 기동 우선 순위를 기억하기 위한 불휘발성의 제2 기억 수단을 구비하고, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제2 기억 수단에 기억되어 있는 상기 열원기의 기동 우선 순위에 따라서 상기 열원기를 기동시키는, 열원 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상위 제어 수단은, 각 상기 열원기가 기동 가능한 상태에 있는지 여부를 검출하는 기동 가능 검지 수단을 구비하고, 정전으로부터 복구된 경우에, 기동 가능한 상기 열원기를 우선적으로 기동시키는, 열원 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기억 수단에는, 상기 열원기 대수 대신에, 정전 직전에 기동하고 있었던 열원기의 식별 정보가 기억되고,
    상기 상위 제어 수단은, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제1 기억 수단에 기억되어 있는 열원기의 식별 정보에 따라서 상기 열원기를 기동시키는, 열원 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기억 수단에는, 상기 열원기 대수 대신에, 정전 직전의 외부 부하의 요구 부하가 기억되고,
    상기 상위 제어 수단은, 정전으로부터 복구된 경우에, 상기 제1 기억 수단에 기억되어 있는 외부 부하의 요구 부하에 기초하여, 복전시에 기동시키는 열원기 대수를 결정하는, 열원 시스템.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상위 제어 수단은, 상기 제1 기억 수단에 저장되어 있는 열원기 대수가 1대 이상인 경우에, 정전으로부터 복구되었다고 판단하고, 상기 제1 기억 수단에 저장되어 있는 열원기 대수에 따라서 상기 열원기를 기동시키는, 열원 시스템.
  7. 복수의 열원기를 구비하는 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법이며,
    정전 전에 있어서의 열원기 기동 대수를 기억해 두고,
    복전시에 있어서, 기억하고 있었던 열원기 기동 대수에 따라서 상기 열원기를 기동시키는, 방법.
KR1020147020646A 2012-02-13 2013-02-08 열원 시스템 및 열원 시스템의 복전시에 있어서의 기동 대수 제어 방법 KR20140108568A (ko)

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