KR20230164712A - calculating device, calculation method, program, control device, control method, control program - Google Patents
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Abstract
본 개시의 계산 장치는 열원 우물 설비와, 냉각탑, 냉동기, 및 냉매 회로를 가진 축열 보조 설비를 구비하는 지중열 이용 시스템에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 계산 장치로서, 시뮬레이션 조건을 취득하는 취득부와, 시뮬레이션 조건을 기초로, 냉각탑에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하는 제1 산출부와, 시뮬레이션 조건을 기초로, 냉동기에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하는 제2 산출부와, 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는 결정부를 구비한다.The calculation device of the present disclosure is a calculation device that determines a heat storage mode when heat storage is performed in a ground heat utilization system including heat source well equipment, a cooling tower, a refrigerator, and heat storage auxiliary equipment with a refrigerant circuit, and acquires simulation conditions. an acquisition unit that calculates, based on simulation conditions, a first simulation result that is the result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by a cooling tower; and, based on simulation conditions, heat storage by a refrigerator. A second calculation unit that calculates a second simulation result, which is a result of a simulation of a second thermal storage mode, based on the first simulation result and the second simulation result, one of the first thermal storage mode and the second thermal storage mode and a decision unit that determines the heat storage mode.
Description
본 개시는 계산 장치, 계산 방법, 프로그램, 제어 장치, 제어 방법, 제어 프로그램에 관한 것이다.The present disclosure relates to a computing device, a calculating method, a program, a control device, a control method, and a control program.
본원은 2021년 5월 6일에 출원된 특허출원 제2021-78637호에 대하여 우선권을 주장하며, 그의 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority to Patent Application No. 2021-78637 filed on May 6, 2021, and the contents thereof are incorporated herein.
최근, 지하수를 온열원 또는 냉열원으로서 이용하는 지중열 이용 시스템이 제안되고 있다.Recently, a geothermal heat utilization system that uses groundwater as a hot or cold heat source has been proposed.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 온수 우물, 냉수 우물, 이들을 접속하는 우물측 배관을 갖는 열원 우물 설비와, 응축기 및 증발기를 구비한 냉동 사이클을 갖는 열원기를 구비한 지중열 이용 시스템이 제안되고 있다. 이 지중열 이용 시스템에서는, 계절에 따라 축냉열 운전 모드와 방냉열 운전 모드를 전환 가능하도록 되어 있다. 축냉열 운전 모드는 열원기의 증발기와 우물측 배관의 사이에서 열교환하는 동시에, 열원기의 응축기와 부하의 사이에서 열교환한다. 방냉열 운전 모드는 열원기의 응축기와 우물측 배관의 사이에서 열교환하는 동시에, 열원기의 증발기와 부하의 사이에서 열교환한다.For example, in Patent Document 1, a geothermal heat utilization system is proposed that includes a heat source well facility having a hot water well, a cold water well, and well-side piping connecting them, and a heat source device having a refrigeration cycle including a condenser and an evaporator. . In this ground heat utilization system, it is possible to switch between the storage cooling heat operation mode and the cooling heat operation mode depending on the season. In the storage cooling heat operation mode, heat is exchanged between the evaporator of the heat source device and the well side piping, and simultaneously, heat is exchanged between the condenser of the heat source device and the load. In the anti-cooling heat operation mode, heat is exchanged between the condenser of the heat source device and the well side piping, and heat is exchanged between the evaporator of the heat source device and the load.
그런데, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 지중열 이용 시스템에서는, 항상 보다 효율적인 운전을 수행하는 것이 요망되고 있다. 예를 들어, 기온이나 습도와 같은 환경 조건은 나날히 변화하고 있다. 이 때문에, 하절기, 동절기와 같은 계절뿐만 아니라 운전 시의 조건에 맞추어, 보다 적합한 운전 모드로 지중열 이용 시스템을 운전하는 것이 바람직하다.However, in the ground heat utilization system as described in Patent Document 1, it is always desired to perform more efficient operation. For example, environmental conditions such as temperature and humidity are changing day by day. For this reason, it is desirable to operate the ground heat utilization system in a more suitable operation mode according to operating conditions as well as seasons such as summer and winter.
본 개시는 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전할 수 있는 계산 장치, 계산 방법, 프로그램, 제어 장치, 제어 방법, 제어 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure was made to solve the above problems, and its purpose is to provide a calculation device, calculation method, program, control device, control method, and control program that can be operated in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 개시에 관한 계산 장치는 온수 우물, 냉수 우물, 상기 온수 우물과 상기 냉수 우물을 접속하는 우물측 배관, 및 상기 우물측 배관에 설치된 펌프를 구비하는 열원 우물 설비와, 냉각탑, 냉동기, 및 상기 냉각탑 및 상기 냉동기의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관과 열교환 가능한 냉매 회로를 가진 축열 보조 설비를 구비하는 지중열 이용 시스템에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 계산 장치로서, 시뮬레이션 조건을 취득하는 취득부와, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하는 제1 산출부와, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하는 제2 산출부와, 상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는 결정부를 구비한다.In order to solve the above problem, the calculation device according to the present disclosure includes a heat source well facility including a hot water well, a cold water well, a well side pipe connecting the hot water well and the cold water well, and a pump installed in the well side pipe; Calculation for determining a heat storage mode when performing heat storage in a ground heat utilization system including a cooling tower, a refrigerator, and a heat storage auxiliary facility connected to at least one of the cooling tower and the refrigerator and having a refrigerant circuit capable of exchanging heat with the well side piping. An apparatus, comprising: an acquisition unit that acquires simulation conditions; a first calculation unit that calculates, based on the simulation conditions, a first simulation result that is a result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower; A second calculation unit that calculates a second simulation result, which is a result of a simulation of a second heat storage mode including heat storage by the refrigerator, based on simulation conditions, and based on the first simulation result and the second simulation result , and a determination unit that determines one of the first heat storage mode and the second heat storage mode.
본 개시에 관한 계산 방법은 온수 우물, 냉수 우물, 상기 온수 우물과 상기 냉수 우물을 접속하는 우물측 배관, 및 상기 우물측 배관에 설치된 펌프를 구비하는 열원 우물 설비와, 냉각탑, 냉동기, 및 상기 냉각탑 및 상기 냉동기의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관과 열교환 가능한 냉매 회로를 가진 축열 보조 설비를 구비하는 지중열 이용 시스템에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 계산 방법으로서, 시뮬레이션 조건을 취득하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정한다.The calculation method according to the present disclosure includes a heat source well facility including a hot water well, a cold water well, a well-side pipe connecting the hot water well and the cold water well, and a pump installed in the well-side pipe, a cooling tower, a refrigerator, and the cooling tower. and a heat storage auxiliary facility connected to at least one side of the refrigerator and having a refrigerant circuit capable of exchanging heat with the well side pipe. A calculation method for determining a heat storage mode when heat storage is performed in a ground heat utilization system, wherein simulation conditions are acquired. And, based on the simulation conditions, calculate a first simulation result that is a result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower, and based on the simulation conditions, calculate a first simulation result that includes heat storage by the refrigerator. Calculate a second simulation result, which is a result of simulation of two heat storage modes, and determine one of the first heat storage mode and the second heat storage mode based on the first simulation result and the second simulation result. do.
본 개시에 관한 프로그램은 온수 우물, 냉수 우물, 상기 온수 우물과 상기 냉수 우물을 접속하는 우물측 배관, 및 상기 우물측 배관에 설치된 펌프를 구비하는 열원 우물 설비와, 냉각탑, 냉동기, 및 상기 냉각탑 및 상기 냉동기의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관과 열교환 가능한 냉매 회로를 가진 축열 보조 설비를 구비하는 지중열 이용 시스템에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 방법으로서, 시뮬레이션 조건을 취득하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는 방법을 컴퓨터에 실행시킨다.The program related to the present disclosure includes a heat source well facility including a hot water well, a cold water well, a well-side pipe connecting the hot water well and the cold water well, and a pump installed in the well-side pipe, a cooling tower, a refrigerator, and the cooling tower and A method of determining a heat storage mode when performing heat storage in a geothermal heat utilization system including a heat storage auxiliary facility connected to at least one side of the refrigerator and having a refrigerant circuit capable of heat exchange with the well side pipe, comprising: acquiring simulation conditions, Based on the simulation conditions, a first simulation result that is a result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower is calculated, and based on the simulation conditions, a second heat storage including heat storage by the refrigerator is calculated. A method of calculating a second simulation result, which is a result of a simulation of a mode, and determining one of the first heat storage mode and the second heat storage mode based on the first simulation result and the second simulation result. Run it on your computer.
본 개시의 계산 장치, 계산 방법, 프로그램, 제어 장치, 제어 방법, 제어 프로그램에 의하면, 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전할 수 있다.According to the calculation device, calculation method, program, control device, control method, and control program of the present disclosure, it is possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
도 1은 본 개시의 실시형태에 관한 지중열 이용 시스템의 개략 구성을 나타내는 계통도이다.
도 2는 본 개시의 실시형태에 관한 지중열 이용 시스템의 기능 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 개시의 실시형태에 관한 지중열 이용 시스템에 있어서, 냉방 운전 모드의 운전을 수행하는 경우의 지하수, 매체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시형태에 관한 지중열 이용 시스템에 있어서, 난방 운전 모드의 운전을 수행하는 경우의 지하수, 매체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시형태에 관한 지중열 이용 시스템에 있어서, 제1 축열 모드로 냉수 축열 운전을 수행하는 경우의 지하수, 매체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시형태에 관한 지중열 이용 시스템에 있어서, 제2 축열 모드로 냉수 축열 운전을 수행하는 경우의 지하수, 매체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시형태에 관한 계산 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 실시형태에 관한 제어 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 실시형태에 관한 계산 장치, 제어 장치가 각각 구비하는 컴퓨터의 하드웨어 구성의 예를 나타내는 도면이다.1 is a schematic diagram showing the schematic configuration of a ground heat utilization system according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a block diagram showing the functional configuration of a ground heat utilization system according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 3 is a diagram showing the flow of groundwater and media when operating in a cooling operation mode in the ground heat utilization system according to the embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a diagram showing the flow of groundwater and medium when operating in a heating operation mode in the ground heat utilization system according to the embodiment of the present disclosure.
FIG. 5 is a diagram showing the flow of groundwater and media when cold water heat storage operation is performed in the first heat storage mode in the ground heat utilization system according to the embodiment of the present disclosure.
FIG. 6 is a diagram showing the flow of groundwater and media when cold water heat storage operation is performed in the second heat storage mode in the ground heat utilization system according to the embodiment of the present disclosure.
7 is a flowchart showing the flow of the calculation method according to the embodiment of the present disclosure.
Figure 8 is a flowchart showing the flow of the control method according to the embodiment of the present disclosure.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a computer included in a computing device and a control device according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시에 관한 실시형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 모든 도면에서 동일 또는 상당하는 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 공통되는 설명은 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment concerning this disclosure will be described using drawings. In all drawings, identical or equivalent components are given the same reference numerals, and common descriptions are omitted.
<실시형태><Embodiment>
본 개시에 관한 지중열 이용 시스템의 실시형태에 대하여, 도 1~도 8을 참조하여 설명한다.Embodiments of the underground heat utilization system according to the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
(지중열 이용 시스템의 구성)(Configuration of ground heat utilization system)
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 지중열 이용 시스템(1)은 열원 우물 설비(10)와, 축열 보조 설비(100)와, 열교환기(4)(도 1 참조)와, 계산 장치(200)(도 2 참조)와, 제어 장치(300)(도 2 참조)를 주로 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the ground heat utilization system 1 includes a heat source well facility 10, a heat storage auxiliary facility 100, a heat exchanger 4 (see FIG. 1), and a calculation device 200. ) (see FIG. 2) and a control device 300 (see FIG. 2).
(열원 우물 설비의 구성)(Configuration of heat source well equipment)
도 1에 나타내는 바와 같이, 열원 우물 설비(10)는 온수 우물(21)과, 냉수 우물(22)과, 우물측 배관(3)과, 펌프(31)를 주로 구비한다.As shown in FIG. 1, the heat source well equipment 10 mainly includes a hot water well 21, a cold water well 22, a well side pipe 3, and a pump 31.
온수 우물(21), 냉수 우물(22)은 각각 지상으로부터 대수층 내로 연장되어 있다.The hot water well 21 and the cold water well 22 each extend from the ground into the aquifer.
온수 우물(21), 냉수 우물(22)은 각각 대수층의 지하수를 취입하거나, 온수 우물(21), 냉수 우물(22)의 내부로부터 대수층으로 지하수를 되돌리거나 할 수 있도록 구성되어 있다.The hot water well 21 and the cold water well 22 are each configured to take groundwater from the aquifer or return groundwater to the aquifer from the inside of the hot water well 21 and the cold water well 22.
열원 우물 설비(10)는 온수 우물(21) 및 냉수 우물(22) 중 한쪽으로부터 지하수를 퍼 올려 열교환기(4)에서 열교환을 수행한 후, 온수 우물(21) 및 냉수 우물(22) 중 다른 쪽에 열교환 후의 지하수를 주입한다. 즉, 열원 우물 설비(10)는 온수 우물(21)로부터 지하수를 퍼 올려 냉수 우물(22)에 주수하는 경우와, 냉수 우물(22)로부터 지하수를 퍼 올려 온수 우물(21)에 주수하는 경우의 2개의 운전 모드를 갖는다.The heat source well facility 10 pumps groundwater from one of the hot water well 21 and the cold water well 22, performs heat exchange in the heat exchanger 4, and then pumps groundwater from one of the hot water well 21 and the cold water well 22. Inject groundwater after heat exchange into the side. In other words, the heat source well facility 10 pumps groundwater from the hot water well 21 and pours it into the cold water well 22, and the case of pumping groundwater from the cold water well 22 and pouring it into the hot water well 21. It has two driving modes.
우물측 배관(3)은 온수 우물(21)과 냉수 우물(22)을 접속한다.The well side pipe (3) connects the hot water well (21) and the cold water well (22).
우물측 배관(3)의 양단은 온수 우물(21), 냉수 우물(22)의 내부로 연장되어 있다.Both ends of the well side pipe 3 extend into the inside of the hot water well 21 and the cold water well 22.
예를 들어, 우물측 배관(3)은 온수 우물(21)과 냉수 우물(22)을 접속하도록, 온수 우물(21)과 냉수 우물(22)의 각 지하수에 양단이 침지되어 있을 수도 있다.For example, the well side pipe 3 may have both ends immersed in groundwater of the hot water well 21 and the cold water well 22 so as to connect the hot water well 21 and the cold water well 22.
우물측 배관(3)에는 펌프(31)가 설치되어 있다.A pump 31 is installed in the well side pipe 3.
우물측 배관(3)의 양단부에는 펌프(31)가 각각 설치되어 있다.Pumps 31 are installed at both ends of the well side pipe 3, respectively.
펌프(31)는 온수 우물(21), 냉수 우물(22)로부터 우물측 배관(3)에 양수(pumping)한다.The pump 31 pumps water from the hot water well 21 and the cold water well 22 to the well side pipe 3.
예를 들어, 펌프(31)는 우물측 배관(3)의 양단에 설치되어, 온수 우물(21), 냉수 우물(22) 내의 지하수에 침지되어 있을 수도 있다.For example, the pump 31 may be installed at both ends of the well side pipe 3 and may be immersed in groundwater in the hot water well 21 and the cold water well 22.
예를 들어, 펌프(31)는 인버터 제어에 의해 출력을 변경할 수도 있다.For example, the pump 31 may change its output by inverter control.
열교환기(4)는 우물측 배관(3) 내의 지하수와 축열 보조 설비(100) 측의 매체의 사이에서 열교환한다.The heat exchanger 4 exchanges heat between groundwater in the well side pipe 3 and the medium on the heat storage auxiliary facility 100 side.
예를 들어, 열교환기(4)는 온수 우물(21)로부터 퍼 올려져 우물측 배관(3) 내를 흐르는 지하수와, 축열 보조 설비(100) 측의 매체의 사이에서 열교환한다. 열교환이 수행된 후의 지하수는 열교환기(4)로부터 우물측 배관(3) 내를 흘러 냉수 우물(22)에 주수된다.For example, the heat exchanger 4 exchanges heat between groundwater pumped from the hot water well 21 and flowing through the well-side pipe 3 and the medium on the heat storage auxiliary equipment 100 side. Ground water after heat exchange has been performed flows from the heat exchanger 4 through the well side pipe 3 and is injected into the cold water well 22.
예를 들어, 열교환기(4)는 냉수 우물(22)로부터 퍼 올려져 우물측 배관(3) 내를 흐르는 지하수와, 축열 보조 설비(100) 측의 매체의 사이에서 열교환한다. 열교환이 수행된 후의 지하수는 열교환기(4)로부터 우물측 배관(3) 내를 흘러 온수 우물(21)에 주수된다.For example, the heat exchanger 4 exchanges heat between groundwater pumped from the cold water well 22 and flowing through the well-side pipe 3 and the medium on the side of the heat storage auxiliary facility 100. Groundwater after heat exchange has been performed flows from the heat exchanger 4 through the well side pipe 3 and is injected into the hot water well 21.
예를 들어, 열교환기(4)는 지상에서, 우물측 배관(3)의 도중에 설치되어 있을 수도 있다.For example, the heat exchanger 4 may be installed on the ground in the middle of the well side piping 3.
열교환기(4)를 거친 물이 온수인 경우, 온수 우물(21)에서는 온수 축열을 수행한다.When the water that has passed through the heat exchanger (4) is hot water, heat storage of hot water is performed in the hot water well (21).
열교환기(4)를 거친 물이 냉수인 경우, 냉수 우물(22)에서는 냉수 축열을 수행한다.When the water that has passed through the heat exchanger (4) is cold water, cold water heat storage is performed in the cold water well (22).
여기서 「온수」란, 대수층의 지하수의 초기 지중 온도보다 높은 온도의 물이고, 「냉수」란, 대수층의 지하수의 초기 지중 온도보다 낮은 온도의 물이다.Here, “warm water” refers to water with a temperature higher than the initial ground temperature of the groundwater in the aquifer, and “cold water” refers to water with a temperature lower than the initial ground temperature of the groundwater in the aquifer.
예를 들어, 대수층의 지하수의 초기 지중 온도는 18℃이다.For example, the initial ground temperature of groundwater in an aquifer is 18°C.
(축열 보조 설비의 구성)(Configuration of heat storage auxiliary equipment)
축열 보조 설비(100)는 열교환기(4)에서 우물측 배관(3) 내의 지하수와 열교환을 수행한 매체를 이용한다.The heat storage auxiliary facility 100 uses a medium that performs heat exchange with groundwater in the well side pipe 3 in the heat exchanger 4.
축열 보조 설비(100)는 냉각탑(130)과, 열원기(110)와, 냉매 회로(101)를 적어도 구비하고 있다.The heat storage auxiliary equipment 100 includes at least a cooling tower 130, a heat source 110, and a refrigerant circuit 101.
본 실시형태에 있어서, 축열 보조 설비(100)는 예를 들어 열원기(110)와, 공조기(120)와, 냉각탑(130)과, 냉매 회로(101)를 구비하고 있다.In this embodiment, the heat storage auxiliary equipment 100 includes, for example, a heat source device 110, an air conditioner 120, a cooling tower 130, and a refrigerant circuit 101.
축열 보조 설비(100)는 예를 들어 열원기(110)와 공조기(120)를 구비한 공기 조화 시스템을 구성할 수도 있다.The heat storage auxiliary equipment 100 may, for example, constitute an air conditioning system including a heat source 110 and an air conditioner 120.
예를 들어, 열원기(110)는 콘덴서, 에바포레이터, 컴프레서 등을 구비한 히트 펌프일 수도 있다.For example, the heat source 110 may be a heat pump equipped with a condenser, evaporator, compressor, etc.
공조기(120)는 열원기(110)로부터 공급되는 매체(냉수)와 열교환함으로써, 공조기(120)가 설치된 공간의 공기 조화를 수행한다.The air conditioner 120 performs air conditioning in the space where the air conditioner 120 is installed by exchanging heat with a medium (cold water) supplied from the heat source 110.
냉각탑(130)은 냉각수를 대기와 접촉시켜 기화시킬 때의 기화열에 의해 냉각수를 냉각한다. 냉각탑(130)은 제2 열교환기(140)와의 사이에서 냉각수를 순환시킨다.The cooling tower 130 cools the cooling water by the heat of vaporization when the cooling water is vaporized by contacting the atmosphere. The cooling tower 130 circulates cooling water between the second heat exchanger 140 and the cooling tower 130 .
제2 열교환기(140)는 공기 조화 시스템 측의 냉매 회로(101)의 매체(냉각수)와, 냉각탑(130) 측의 냉각수의 사이에서 열교환을 수행한다.The second heat exchanger 140 performs heat exchange between the medium (cooling water) of the refrigerant circuit 101 on the air conditioning system side and the cooling water on the cooling tower 130 side.
제2 열교환기(140)는 냉각탑(130)에서 냉각된 냉각수와의 열교환에 의해, 공기 조화 시스템 측의 냉매 회로(101)의 매체를 냉각한다.The second heat exchanger 140 cools the medium of the refrigerant circuit 101 on the air conditioning system side by heat exchange with the cooling water cooled in the cooling tower 130.
상기 열원기(110)와 냉각탑(130)에 의해, 냉동기(150)가 구성되어 있다.The refrigerator 150 is comprised of the heat source 110 and the cooling tower 130.
냉매 회로(101)는 열교환기(4)와, 열원기(110)와, 공조기(120)와, 제2 열교환기(140)와의 사이에서 매체의 유로를 형성한다.The refrigerant circuit 101 forms a medium flow path between the heat exchanger 4, the heat source 110, the air conditioner 120, and the second heat exchanger 140.
냉매 회로(101)는 도시하지 않는 펌프, 개폐 밸브 등이 적절히 설치되어, 운전 모드에 따라 열교환기(4), 열원기(110), 공조기(120) 및 제2 열교환기(140)의 사이에서 매체를 소정의 루트로 순환시킨다.The refrigerant circuit 101 is properly equipped with a pump, open/close valve, etc. (not shown), and is connected between the heat exchanger 4, the heat source 110, the air conditioner 120, and the second heat exchanger 140 depending on the operation mode. The media is circulated through a predetermined route.
예를 들어, 축열 보조 설비(100)는 냉매 회로(101)에서의 매체의 순환 루트를 전환함으로써, 냉방 운전 모드와 난방 운전 모드로 운전 모드의 전환이 가능하도록 되어 있다.For example, the heat storage auxiliary equipment 100 is capable of switching the operation mode between the cooling operation mode and the heating operation mode by switching the circulation route of the medium in the refrigerant circuit 101.
(냉방 운전 모드의 구성)(Configuration of cooling operation mode)
도 3에 나타내는 바와 같이, 냉방 운전 모드에서는, 축열 보조 설비(100) 측에서 냉방 운전을 수행하고, 온수 우물(21)에서 온수 축열을 수행한다. 이 경우, 냉수 우물(22)의 펌프(31)는 지하수를 퍼 올려 열교환기(4)로 보내진다. 열교환기(4)는 우물측 배관(3) 내의 지하수와 축열 보조 설비(100) 측의 냉매 회로(101)를 흐르는 매체의 사이에서 열교환을 수행한다. 축열 보조 설비(100) 측에서, 열교환기(4)에서의 열교환에 의해 냉각된 매체(냉각수)는 열원기(110)로 보내져, 열원기(110)에서 공조기(120) 측의 매체(냉수)와 열교환된다. 이로써, 열원기(110)와 접속된 공조기(120)는 실내의 냉방을 수행할 수 있다. 한편, 열원기(110)에서의 열교환에 의해 가열된 매체(냉각수)는 열교환기(4)로 다시 보내져 냉각된 후 순환한다. 열교환기(4)에서는, 가열된 매체와 우물측 배관(3) 내를 흐르는 지하수의 열교환을 수행함으로써, 지하수가 가열된다. 가열된 지하수를 우물측 배관(3)을 통해 온수 우물(21)에 주수함으로써, 온수 축열이 이루어진다.As shown in FIG. 3 , in the cooling operation mode, cooling operation is performed on the heat storage auxiliary equipment 100 side, and hot water heat storage is performed in the hot water well 21. In this case, the pump 31 of the cold water well 22 pumps groundwater and sends it to the heat exchanger 4. The heat exchanger 4 performs heat exchange between groundwater in the well side pipe 3 and a medium flowing through the refrigerant circuit 101 on the side of the heat storage auxiliary facility 100. On the heat storage auxiliary equipment 100 side, the medium (cooling water) cooled by heat exchange in the heat exchanger 4 is sent to the heat source 110, and from the heat source 110 to the medium (cold water) on the air conditioner 120 side. heat is exchanged with Accordingly, the air conditioner 120 connected to the heat source 110 can perform indoor cooling. Meanwhile, the medium (cooling water) heated by heat exchange in the heat source 110 is sent back to the heat exchanger 4, cooled, and then circulated. In the heat exchanger 4, ground water is heated by performing heat exchange between the heated medium and ground water flowing within the well side pipe 3. Heat storage of hot water is achieved by pouring heated groundwater into the hot water well (21) through the well side pipe (3).
(난방 운전 모드의 구성)(Configuration of heating operation mode)
도 4에 나타내는 바와 같이, 난방 운전 모드에서는, 축열 보조 설비(100) 측에서 난방 운전을 수행하고, 냉수 우물(22)에서 냉수 축열을 수행한다. 이 경우, 온수 우물(21)의 펌프(31)는 지하수(온수)를 퍼 올려 열교환기(4)로 보낸다. 열교환기(4)는 우물측 배관(3) 내의 지하수와 축열 보조 설비(100) 측의 냉매 회로(101)를 흐르는 매체의 사이에서 열교환을 수행한다. 축열 보조 설비(100) 측에서, 열교환기(4)에서의 열교환에 의해 가열된 매체는 열원기(110)로 보내져, 열원기(110)에서 열교환된다. 이로써, 열원기(110)와 접속된 공조기(120)는 실내의 난방을 수행할 수 있다. 한편, 열원기(110)에서의 열교환에 의해 냉각된 매체는 열교환기(4)로 다시 보내져 순환한다. 열교환기(4)에서는, 냉각된 매체와 우물측 배관(3) 내를 흐르는 지하수의 열교환을 수행함으로써, 지하수가 냉각된다. 냉각된 지하수를 우물측 배관(3)을 통해 냉수 우물(22)에 주수함으로써, 냉수 축열이 이루어진다.As shown in FIG. 4 , in the heating operation mode, heating operation is performed on the heat storage auxiliary equipment 100 side, and cold water heat storage is performed in the cold water well 22. In this case, the pump 31 of the hot water well 21 pumps groundwater (hot water) and sends it to the heat exchanger 4. The heat exchanger 4 performs heat exchange between groundwater in the well side pipe 3 and a medium flowing through the refrigerant circuit 101 on the side of the heat storage auxiliary facility 100. On the side of the heat storage auxiliary equipment 100, the medium heated by heat exchange in the heat exchanger 4 is sent to the heat source device 110 and undergoes heat exchange in the heat source device 110. Accordingly, the air conditioner 120 connected to the heat source 110 can heat the room. Meanwhile, the medium cooled by heat exchange in the heat source 110 is sent back to the heat exchanger 4 and circulated. In the heat exchanger 4, ground water is cooled by performing heat exchange between the cooled medium and ground water flowing within the well side pipe 3. Cold water heat storage is achieved by pouring cooled groundwater into the cold water well 22 through the well side pipe 3.
또한, 지중열 이용 시스템(1)은 외기 온도가 낮은 동절기(또는 야간)에서, 난방 운전을 수행하고 있지 않은 상태에서 지하수를 냉각함으로써, 냉수 우물(22)에서 냉수 축열을 수행할 수 있다.In addition, the ground heat utilization system 1 can perform cold water heat storage in the cold water well 22 by cooling groundwater without performing a heating operation in winter (or at night) when the outside temperature is low.
지중열 이용 시스템(1)은 냉수 축열을 수행할 때, 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드와, 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 사이에서, 축열 모드의 전환이 가능하도록 되어 있다.When performing cold water heat storage, the ground heat utilization system 1 stores heat between a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 and a second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150. Mode switching is possible.
지중열 이용 시스템(1)은 후술하는 제어 장치(300)의 제어에 의해, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드로 냉수 축열을 수행한다.The ground heat utilization system 1 performs cold water storage in either the first heat storage mode or the second heat storage mode under the control of the control device 300, which will be described later.
(제1 축열 모드의 구성)(Configuration of the first heat storage mode)
도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 축열 모드에서는, 냉각탑(130)에서 대기와 접촉시켜 기화시킬 때의 기화열에 의해 냉각한 냉각수를 제2 열교환기(140)로 보낸다. 제2 열교환기(140)에서는, 냉각수와 냉매 회로(101)의 매체의 열교환이 수행된다. 즉, 제2 열교환기(140)는 냉각탑(130)에서 냉각된 냉각수에 의해 냉매 회로(101)의 매체를 냉각한다. 냉각된 매체는 열교환기(4)로 보내져, 우물측 배관(3) 내의 지하수와 열교환을 수행한다. 이 경우, 온수 우물(21)의 펌프(31)는 지하수(온수)를 퍼 올려 열교환기(4)로 보낸다. 이로써, 우물측 배관(3) 내의 지하수는 냉각되고 냉수 우물(22)에 주수되어 냉수 축열이 이루어진다.As shown in FIG. 5 , in the first heat storage mode, the cooling water cooled by the heat of vaporization when vaporized by contact with the atmosphere in the cooling tower 130 is sent to the second heat exchanger 140. In the second heat exchanger 140, heat exchange between the coolant and the medium of the refrigerant circuit 101 is performed. That is, the second heat exchanger 140 cools the medium of the refrigerant circuit 101 using the cooling water cooled in the cooling tower 130. The cooled medium is sent to the heat exchanger (4), where it exchanges heat with ground water in the well side pipe (3). In this case, the pump 31 of the hot water well 21 pumps groundwater (hot water) and sends it to the heat exchanger 4. As a result, the groundwater in the well side pipe 3 is cooled and poured into the cold water well 22 to store cold water.
(제2 축열 모드의 구성)(Configuration of the second heat storage mode)
도 6에 나타내는 바와 같이, 제2 축열 모드에서는, 냉각탑(130)과 열원기(110)를 냉동기(150)로서 이용한다. 이 경우, 온수 우물(21)의 펌프(31)는 지하수(온수)를 퍼 올려 열교환기(4)로 보낸다. 축열 보조 설비(100) 측에서, 매체는 제2 열교환기(140) 측으로부터 열원기(110)로 보내진다. 열원기(110)는 열교환기(4) 측에서 보내져 오는 매체(냉수)를 열교환에 의해 냉각한다. 열원기(110)에서의 열교환에 의해 냉각된 매체(냉수)는 열교환기(4)로 보내진다. 열교환기(4)에서는, 냉각된 매체와 우물측 배관(3) 내를 흐르는 지하수의 열교환을 수행함으로써, 지하수가 냉각된다. 냉각된 지하수를 우물측 배관(3)을 통해 냉수 우물(22)에 주수함으로써, 냉수 축열이 이루어진다. 한편, 열원기(110)에서 열교환기(4) 측의 매체(냉수)와의 열교환에 의해 온도 상승한 매체(냉각수)는 제2 열교환기(140)로 보내진다. 제2 열교환기(140)는 열원기(110)로부터 보내진 매체를 냉각탑(130)에서 냉각된 냉각수와 열교환함으로써 냉각한다.As shown in FIG. 6 , in the second heat storage mode, the cooling tower 130 and the heat source device 110 are used as the refrigerator 150. In this case, the pump 31 of the hot water well 21 pumps groundwater (hot water) and sends it to the heat exchanger 4. On the heat storage auxiliary equipment 100 side, the medium is sent to the heat source 110 from the second heat exchanger 140 side. The heat source 110 cools the medium (cold water) sent from the heat exchanger 4 by heat exchange. The medium (cold water) cooled by heat exchange in the heat source 110 is sent to the heat exchanger 4. In the heat exchanger 4, ground water is cooled by performing heat exchange between the cooled medium and ground water flowing within the well side pipe 3. Cold water heat storage is achieved by pouring cooled groundwater into the cold water well 22 through the well side pipe 3. Meanwhile, the medium (cooling water) whose temperature has risen through heat exchange with the medium (cold water) on the heat exchanger 4 side in the heat source 110 is sent to the second heat exchanger 140. The second heat exchanger 140 cools the medium sent from the heat source 110 by exchanging heat with the cooling water cooled in the cooling tower 130.
(계산 장치의 구성)(Configuration of calculating device)
도 2에 나타내는 바와 같이, 계산 장치(200)는 지중열 이용 시스템(1)에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정한다.As shown in FIG. 2, the calculation device 200 determines the heat storage mode when heat storage is performed in the ground heat utilization system 1.
계산 장치(200)는 지중열 이용 시스템(1)에서 냉수 축열을 수행하는 경우에, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 어느 쪽의 축열 모드로 냉수 축열을 수행하는 것이 적절한지, 미리 시뮬레이션 계산을 수행한다. 계산 장치(200)는 시뮬레이션 계산의 결과를 기초로, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정한다.When performing cold water thermal storage in the ground heat utilization system 1, the calculation device 200 simulates in advance whether it is appropriate to perform cold water thermal storage in either the first thermal storage mode or the second thermal storage mode. Perform. The calculation device 200 determines one of the first heat storage mode and the second heat storage mode based on the results of the simulation calculation.
본 실시형태에 있어서, 계산 장치(200)는 지중열 이용 시스템(1)에 구비되어 있다. 즉, 계산 장치(200)는 지중열 이용 시스템(1)의 설치 장소에 설치되어 있다.In this embodiment, the calculation device 200 is provided in the ground heat utilization system 1. That is, the calculation device 200 is installed at the installation location of the ground heat utilization system 1.
계산 장치(200)는 예를 들어 제어 장치(300)와 함께 설치되어 있을 수도 있다.The calculation device 200 may be installed together with the control device 300, for example.
계산 장치(200)는 제어 장치(300)의 일부 구성으로서, 제어 장치(300)에 내장되어 있을 수도 있다.The calculation device 200 is a part of the control device 300 and may be built into the control device 300.
또한, 계산 장치(200)는 지중열 이용 시스템(1)의 설치 장소와는 상이한 장소에 설치되어 있을 수도 있다.Additionally, the calculation device 200 may be installed in a location different from the installation location of the ground heat utilization system 1.
예를 들어, 계산 장치(200)는 유선 또는 무선을 이용한 외부 네트워크를 통해 제어 장치(300)와 데이터 통신 가능하도록 설치할 수도 있다.For example, the calculation device 200 may be installed to enable data communication with the control device 300 through an external network using a wired or wireless network.
계산 장치(200)는 취득부(210)와, 제1 산출부(220)와, 제2 산출부(230)와, 온도 산출부(240)와, 결정부(250)를 기능적으로 구비하고 있다.The calculation device 200 is functionally provided with an acquisition unit 210, a first calculation unit 220, a second calculation unit 230, a temperature calculation unit 240, and a determination unit 250. .
취득부(210)는 시뮬레이션 조건을 취득한다.The acquisition unit 210 acquires simulation conditions.
취득부(210)는 축열 모드를 결정하기 위해 수행하는 시뮬레이션 계산의 전제가 되는 시뮬레이션 조건을 취득한다.The acquisition unit 210 acquires simulation conditions that serve as a premise for simulation calculations performed to determine the thermal storage mode.
취득하는 시뮬레이션 조건으로서는, 예를 들어 외기 조건이 있다.Examples of simulation conditions to be acquired include outdoor conditions.
외기 조건은 예를 들어 외기 온도 및 외기 습도 중 적어도 하나를 포함하도록 할 수도 있다.The outdoor conditions may include, for example, at least one of outdoor temperature and outdoor humidity.
외기 조건은 외기 온도 및 외기 습도의 쌍방을 포함하도록 할 수도 있다.The outdoor air conditions may include both outdoor temperature and outdoor humidity.
본 실시형태에 있어서, 외기 조건은 예를 들어 지중열 이용 시스템(1)이 설치된 장소(에어리어)에서 상정되는 외기 온도(범위) 및 외기 습도(범위)를 포함한다.In this embodiment, the outdoor air conditions include, for example, the outdoor temperature (range) and the outdoor humidity (range) assumed in the place (area) where the ground heat utilization system 1 is installed.
취득부(210)에서 취득하는 시뮬레이션 조건으로서는, 양수 온도, 상한 주수 온도를 포함하고 있을 수도 있다. 양수 온도는 온수 우물(21)에서 양수할 수 있는 지하수의 온도이다. 상한 주수 온도는 냉수 우물(22)에서 냉수 축열을 수행하는 경우에, 냉수 우물(22)에 주수되는 지하수의 주수 온도의 상한값이다. 상한 주수 온도는 예를 들어 냉수 우물(22)에 지하수를 주입했을 때 냉수 우물(22) 내의 지하수의 온도 상승이 억제되는 주수 온도의 상한값이다.The simulation conditions acquired by the acquisition unit 210 may include positive water temperature and upper limit water pouring temperature. The pumping water temperature is the temperature of groundwater that can be pumped from the hot water well 21. The upper limit water injection temperature is the upper limit value of the temperature of groundwater poured into the cold water well 22 when cold water thermal storage is performed in the cold water well 22. The upper limit pouring water temperature is, for example, an upper limit value of the pouring water temperature at which the temperature rise of the groundwater in the cold water well 22 is suppressed when groundwater is injected into the cold water well 22.
취득부(210)는 취득하는 외기 온도, 외기 습도를 시뮬레이션을 수행하기 위한 가상 외기 조건으로서 취득한다.The acquisition unit 210 acquires the outside air temperature and outside air humidity as virtual outdoor air conditions for performing the simulation.
취득부(210)는 시뮬레이션 조건으로서, 열원 우물 설비(10), 축열 보조 설비(100)를 구성하는 기기의 사양을 포함하도록 할 수도 있다.The acquisition unit 210 may include specifications of devices constituting the heat source well facility 10 and the heat storage auxiliary facility 100 as simulation conditions.
기기의 사양으로서는, 예를 들어 열원 우물 설비(10)의 펌프(31), 축열 보조 설비(100)의 열원기(110), 냉각탑(130), 냉매 회로(101)에 설치된 펌프(도시 없음), 축열 보조 설비(100) 측의 매체의 사양 등을 포함하도록 할 수도 있다.Specifications of the equipment include, for example, the pump 31 of the heat source well facility 10, the heat source device 110 of the heat storage auxiliary facility 100, the cooling tower 130, and the pump (not shown) installed in the refrigerant circuit 101. , specifications of the medium on the heat storage auxiliary equipment 100 side, etc. may be included.
취득부(210)는 예를 들어 오퍼레이터가 각 시뮬레이션 조건의 수치 등의 입력을 수신함으로써, 시뮬레이션 조건을 취득할 수도 있다.The acquisition unit 210 may acquire simulation conditions by, for example, receiving input from an operator, such as the numerical value of each simulation condition.
취득부(210)는 예를 들어 열원 우물 설비(10), 축열 보조 설비(100)를 구성하는 각 기기의 사양을 기억한 데이터베이스 등으로부터 시뮬레이션 조건을 취득할 수도 있다.For example, the acquisition unit 210 may acquire simulation conditions from a database that stores the specifications of each device constituting the heat source well facility 10 and the heat storage auxiliary facility 100.
제1 산출부(220)는 취득부(210)에서 취득한 시뮬레이션 조건을 기초로, 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The first calculation unit 220 performs simulation calculation of the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 based on the simulation conditions acquired by the acquisition unit 210.
제1 산출부(220)는 시뮬레이션 조건을 기초로, 도 5에 나타낸 바와 같은, 냉각탑(130)을 이용한 축열을 포함하는 제1 축열 모드로 운전을 수행한 경우의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The first calculation unit 220 performs a simulation calculation when the operation is performed in the first heat storage mode including heat storage using the cooling tower 130, as shown in FIG. 5, based on the simulation conditions.
제1 산출부(220)는 냉각탑(130)을 이용하여 매체를 냉각함으로써, 냉수 우물(22)에 냉수 축열을 수행한 경우의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The first calculation unit 220 performs a simulation calculation for the case where cold water heat storage is performed in the cold water well 22 by cooling the medium using the cooling tower 130.
제1 산출부(220)는 가상 외기 조건으로서 취득된 가상 외기 온도, 가상 외기 습도의 범위 내에서 온도, 습도를 다양하게 상이하게 하여, 복수회의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The first calculation unit 220 performs simulation calculations multiple times by varying the temperature and humidity within the ranges of the virtual outdoor temperature and virtual outdoor humidity obtained as virtual outdoor air conditions.
제1 산출부(220)는 시뮬레이션 계산에 의해 얻어진 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출(출력)한다.The first calculation unit 220 calculates (outputs) a first simulation result that is a result obtained by simulation calculation.
제1 산출부(220)는 시뮬레이션 계산에 의해 얻어지는 제1 시뮬레이션 결과로서, 주수 온도, 축열량, 동력의 적어도 하나를 포함하고 있을 수도 있다. 주수 온도는 냉매 회로(101)와 열교환한 우물측 배관(3)으로부터 냉수 우물(22)에 주수되는 지하수의 온도이다. 축열량은 냉매 회로(101)와 열교환한 우물측 배관(3)으로부터 냉수 우물(22)에 주수함으로써 얻어지는 에너지양이다. 축열을 수행하는데 필요한 동력이란, 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한, 열원 우물 설비(10) 측의 펌프(31), 축열 보조 설비(100)의 냉매 회로(101)에 설치된 각종 펌프(도시 없음), 냉각탑(130)을 동작시키기 위한 동력이다.The first calculation unit 220 is a first simulation result obtained by simulation calculation and may include at least one of water temperature, heat storage amount, and power. The pouring water temperature is the temperature of groundwater poured into the cold water well 22 from the well side pipe 3 that has exchanged heat with the refrigerant circuit 101. The amount of heat storage is the amount of energy obtained by pouring cold water into the well 22 from the well side pipe 3 that has exchanged heat with the refrigerant circuit 101. The power required to perform heat storage refers to the pump 31 on the heat source well facility 10 side and various pumps (not shown) installed in the refrigerant circuit 101 of the heat storage auxiliary facility 100, which are required to store heat in the first heat storage mode. , This is the power to operate the cooling tower 130.
제2 산출부(230)는 취득부(210)에서 취득한 시뮬레이션 조건을 기초로, 냉동기(150)(열원기(110) 및 냉각탑(130))에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The second calculation unit 230 calculates a simulation of the second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150 (heat source unit 110 and cooling tower 130) based on the simulation conditions acquired by the acquisition unit 210. carry out.
제2 산출부(230)는 시뮬레이션 조건을 기초로, 도 6에 나타낸 바와 같은 냉동기(150)를 이용한 축열을 포함하는 제2 축열 모드로 운전을 수행한 경우의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The second calculation unit 230 performs simulation calculations when the operation is performed in the second heat storage mode including heat storage using the refrigerator 150 as shown in FIG. 6 based on the simulation conditions.
제2 산출부(230)는 냉동기(150)를 이용하여 매체를 냉각함으로써, 냉수 우물(22)에 냉수 축열을 수행한 경우의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The second calculation unit 230 performs a simulation calculation for the case where cold water heat storage is performed in the cold water well 22 by cooling the medium using the refrigerator 150.
제2 산출부(230)는 가상 외기 조건으로서 취득된 가상 외기 온도, 가상 외기 습도의 범위 내에서 온도, 습도를 상이하게 하여, 복수회의 시뮬레이션 계산을 실시한다.The second calculation unit 230 performs simulation calculations multiple times by varying the temperature and humidity within the ranges of the virtual outdoor temperature and virtual outdoor air humidity obtained as virtual outdoor air conditions.
제2 산출부(230)는 시뮬레이션 계산에 의해 얻어진 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출(출력)한다.The second calculation unit 230 calculates (outputs) a second simulation result, which is a result obtained by simulation calculation.
제2 산출부(230)는 산출하는 제2 시뮬레이션 결과로서, 주수 온도, 축열량, 동력의 적어도 하나를 포함하고 있을 수도 있다.The second simulation result calculated by the second calculation unit 230 may include at least one of the water temperature, heat storage amount, and power.
제2 산출부(230)는 제2 축열 모드에서의 축열량이 제1 축열 모드에서의 축열량과 동일해지도록, 제2 시뮬레이션 결과를 산출하도록 할 수도 있다.The second calculation unit 230 may calculate the second simulation result so that the heat storage amount in the second heat storage mode is the same as the heat storage amount in the first heat storage mode.
제2 산출부(230)가 산출하는 동력은 열원 우물 설비(10) 측의 펌프(31), 축열 보조 설비(100)의 냉매 회로(101) 측에 설치된 각종 펌프(도시 없음), 냉각탑(130), 열원기(110)를 동작시키기 위한 동력이다.The power calculated by the second calculation unit 230 is the pump 31 on the heat source well facility 10 side, various pumps (not shown) installed on the refrigerant circuit 101 side of the heat storage auxiliary facility 100, and the cooling tower 130. ), which is the power for operating the heat source 110.
온도 산출부(240)는 제1 축열 모드에서, 냉매 회로(101)와 열교환한 우물측 배관(3)으로부터 냉수 우물(22)에 주수되는 지하수의 주수 온도가 상한 주수 온도가 되는 한계 외기 온도를 산출한다.In the first heat storage mode, the temperature calculation unit 240 determines the limit external temperature at which the injection temperature of groundwater injected into the cold water well 22 from the well side pipe 3 that has exchanged heat with the refrigerant circuit 101 becomes the upper limit injection temperature. Calculate
결정부(250)는 제1 산출부(220)에서 산출된 제1 시뮬레이션 결과와 제2 산출부(230)에서 산출된 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정한다.The decision unit 250 determines which of the first thermal storage mode and the second thermal storage mode is based on the first simulation result calculated by the first calculation unit 220 and the second simulation result calculated by the second calculation unit 230. Decide on one thermal storage mode.
결정부(250)는 예를 들어 제1 시뮬레이션 결과, 제2 시뮬레이션 결과에 포함되는 주수 온도, 축열량, 동력을 비교하도록 할 수도 있다.For example, the decision unit 250 may compare the water temperature, heat storage amount, and power included in the first simulation result and the second simulation result.
결정부(250)는 예를 들어 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과의 비교 결과, 예를 들어 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 주수 온도가 낮은 쪽을 축열 모드로서 결정한다.The decision unit 250 determines, as a result of comparing the first simulation result and the second simulation result, the one with the lower water temperature among the first heat storage mode and the second heat storage mode, for example, as the heat storage mode.
결정부(250)는 제2 축열 모드에서의 축열량이 제1 축열 모드에서의 축열량과 동일해지도록 시뮬레이션을 수행한 경우, 주수 온도가 낮은 쪽을 축열 모드로서 결정할 수도 있다.When simulation is performed so that the heat storage amount in the second heat storage mode is the same as the heat storage amount in the first heat storage mode, the decision unit 250 may determine the lower water pouring temperature as the heat storage mode.
결정부(250)는 예를 들어 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과의 비교 결과, 예를 들어 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 축열량이 많은 쪽을 축열 모드로서 결정한다.As a result of comparing the first simulation result and the second simulation result, the decision unit 250 determines the one with the greater amount of heat storage as the heat storage mode, for example, among the first heat storage mode and the second heat storage mode.
결정부(250)는 예를 들어 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과의 비교 결과, 예를 들어 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력과 제2 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력의 비교 결과를 기초로, 동력이 작은 쪽을 축열 모드로서 결정한다.The determination unit 250 may be based on, for example, a comparison result between the first simulation result and the second simulation result, for example, a comparison result of the power required to store heat in the first heat storage mode and the power required to store heat in the second heat storage mode. , the one with the smaller power is determined as the heat storage mode.
결정부(250)는 제2 축열 모드에서의 축열량이 제1 축열 모드에서의 축열량과 동일해지도록 시뮬레이션을 수행한 경우, 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력과 제2 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력의 비교 결과를 기초로, 동력이 작은 쪽을 축열 모드로서 결정하도록 할 수도 있다.When the simulation is performed so that the heat storage amount in the second heat storage mode is the same as the heat storage amount in the first heat storage mode, the decision unit 250 determines the power required to store heat in the first heat storage mode and heat storage in the second heat storage mode. Based on the results of comparing the required power, the one with the smaller power can be determined as the heat storage mode.
또한, 결정부(250)는 온도 산출부(240)에서 산출되는 한계 외기 온도 이상이 되는 가상 외기 온도의 조건에서는, 제2 축열 모드를 축열 모드로서 선택한다. 냉각탑(130)을 이용하는 제1 축열 모드에서는, 외기 온도가 높은 경우에, 냉각탑(130)에서의 냉각을 충분히 수행하지 못해, 주수 온도가 상한 주수 온도 이상이 되는 경우가 있기 때문이다.Additionally, the decision unit 250 selects the second heat storage mode as the heat storage mode under the condition of the virtual outside air temperature being equal to or higher than the critical outside air temperature calculated by the temperature calculation unit 240. This is because, in the first heat storage mode using the cooling tower 130, when the outside temperature is high, cooling in the cooling tower 130 may not be sufficiently performed, and the water pouring temperature may become higher than the upper limit water pouring temperature.
결정부(250)는 미리 정해진 목표 냉수 축열량(예를 들어 냉수 축열량과 온수 축열량이 동등해지도록 예측하여 냉수 축열을 수행하는 등)과 현재 상태의 냉수 축열량을 비교하여, 대용량의 냉수 축열이 가능한 제2 축열 모드를 축열 모드로서 결정할 수도 있다. 냉각탑(130)을 이용하는 제1 축열 모드에서는, 충분한 냉수 축열량이 얻어지지 않을 가능성이 있기 때문이다.The decision unit 250 compares the current cold water heat storage amount with a predetermined target cold water heat storage amount (for example, performing cold water heat storage by predicting that the cold water heat storage amount and hot water heat storage amount are equal), and produces a large amount of cold water. A second heat storage mode in which heat storage is possible may be determined as the heat storage mode. This is because there is a possibility that a sufficient amount of cold water heat storage may not be obtained in the first heat storage mode using the cooling tower 130.
결정부(250)에서는, 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과를 비교한 결과, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 결정한 축열 모드를, 시뮬레이션 계산을 수행했을 때의 가상 외기 조건별로 관련지은 축열 모드 정보를 생성한다.In the decision unit 250, as a result of comparing the first simulation result and the second simulation result, the heat storage mode determined among the first heat storage mode and the second heat storage mode is related to the virtual outdoor air condition when the simulation calculation is performed. Generate mode information.
결정부(250)는 결정한 축열 모드를, 시뮬레이션 계산을 수행한 가상 외기 온도(예를 들어, 1℃마다)에 관련지은 축열 모드 정보를 생성할 수도 있다.The determination unit 250 may generate heat storage mode information that relates the determined heat storage mode to the virtual outdoor temperature (for example, every 1°C) on which the simulation calculation was performed.
결정부(250)는 결정한 축열 모드를, 시뮬레이션 계산을 수행한 가상 외기 습도(예를 들어, 5%마다)에 관련지은 축열 모드 정보를 생성할 수도 있다.The determination unit 250 may generate heat storage mode information that relates the determined heat storage mode to the virtual outdoor humidity (for example, every 5%) on which the simulation calculation was performed.
결정부(250)는 결정한 축열 모드를, 시뮬레이션 계산을 수행한 가상 외기 온도와 가상 외기 습도의 각 조합에 관련지은 축열 모드 정보를 생성할 수도 있다.The determination unit 250 may generate heat storage mode information that relates the determined heat storage mode to each combination of virtual outside air temperature and virtual outside air humidity for which simulation calculations were performed.
결정부(250)는 생성한 축열 모드 정보를 후술하는 제어 장치(300)에 출력한다.The decision unit 250 outputs the generated heat storage mode information to the control device 300, which will be described later.
본 실시형태의 계산 장치(200)의 동작에 대해 설명한다.The operation of the calculation device 200 of this embodiment will be described.
계산 장치(200)의 동작은 계산 방법의 실시형태에 상당한다.The operation of the calculation device 200 corresponds to the embodiment of the calculation method.
계산 장치(200)는 도 7에 나타내는 각 스텝을 실시한다.The calculation device 200 performs each step shown in FIG. 7 .
우선, 취득부(210)는 시뮬레이션 조건을 취득한다(ST01: 시뮬레이션 조건을 취득하는 스텝). 취득부(210)는 시뮬레이션 조건으로서 외기 조건(외기 온도, 외기 습도)을 취득한다.First, the acquisition unit 210 acquires simulation conditions (ST01: step for acquiring simulation conditions). The acquisition unit 210 acquires outdoor conditions (outdoor temperature, outdoor humidity) as simulation conditions.
예를 들어, 시뮬레이션 조건으로서 양수 온도, 상한 주수 온도를 더 취득할 수도 있다.For example, positive water temperature and upper limit water temperature can be further obtained as simulation conditions.
예를 들어, 취득부(210)는 시뮬레이션 조건으로서, 열원 우물 설비(10)의 펌프(31), 축열 보조 설비(100)의 열원기(110), 냉각탑(130), 냉매 회로(101)에 설치된 펌프(도시 없음), 축열 보조 설비(100) 측의 매체의 사양 등을 더 취득할 수도 있다.For example, the acquisition unit 210 uses the pump 31 of the heat source well facility 10, the heat source 110 of the heat storage auxiliary facility 100, the cooling tower 130, and the refrigerant circuit 101 as simulation conditions. Specifications of the installed pump (not shown) and the medium on the heat storage auxiliary equipment 100 side can also be obtained.
ST01의 실시에 이어서, 제1 산출부(220)는 취득부(210)에서 취득한 시뮬레이션 조건을 기초로, 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션 계산을 실시하여, 제1 시뮬레이션 결과를 얻는다(ST02: 제1 축열 모드에서의 시뮬레이션 계산을 실시하는 스텝).Following implementation of ST01, the first calculation unit 220 performs simulation calculation of the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 based on the simulation conditions acquired by the acquisition unit 210, and performs a simulation calculation of the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130. Obtain simulation results (ST02: Step for performing simulation calculation in the first heat storage mode).
ST02의 실시에 이어서, 제2 산출부(230)는 취득부(210)에서 취득한 시뮬레이션 조건을 기초로, 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션 계산을 실시하여, 제2 시뮬레이션 결과를 얻는다(ST03: 제2 축열 모드에서의 시뮬레이션 계산을 실시하는 스텝).Following execution of ST02, the second calculation unit 230 performs simulation calculation of the second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150 based on the simulation conditions acquired by the acquisition unit 210, and performs a second heat storage mode. Obtain simulation results (ST03: Step for performing simulation calculation in the second heat storage mode).
ST03의 실시에 이어서, 결정부(250)는 ST02에서 얻어진 제1 시뮬레이션 결과와 ST03에서 얻어진 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력과, 제2 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력을 비교한다(ST04: 제1 축열 모드와 제2 축열 모드의 동력을 비교하는 스텝).Following execution of ST03, the decision unit 250 determines the power required to store heat in the first heat storage mode and the power required to store heat in the second heat storage mode based on the first simulation result obtained in ST02 and the second simulation result obtained in ST03. Compare the power (ST04: Step to compare the power of the first heat storage mode and the second heat storage mode).
또한, ST02의 실시에 이어서, 온도 산출부(240)는 제1 축열 모드로 축열을 수행한 경우, 냉수 우물(22)에 대한 주수 온도가 상한 주수 온도가 되는 한계 외기 온도를 산출한다(ST05: 제1 축열 모드에서의 한계 외기 온도를 산출하는 스텝). ST05는 ST04, ST05를 병행하여 수행할 수도 있고, ST03, ST04의 전 또는 후에 실시하도록 할 수도 있다.In addition, following execution of ST02, the temperature calculation unit 240 calculates the limit external temperature at which the water injection temperature for the cold water well 22 becomes the upper limit water injection temperature when heat storage is performed in the first heat storage mode (ST05: Step for calculating the critical outdoor temperature in the first heat storage mode). ST05 can be performed in parallel with ST04 and ST05, or before or after ST03 and ST04.
ST04 및 ST05의 완료 후, 결정부(250)는 제1 산출부(220)에서 산출된 제1 시뮬레이션 결과와 제2 산출부(230)에서 산출된 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정한다(ST06: 축열 모드를 결정하는 스텝). 결정부(250)는 제1 시뮬레이션 결과, 제2 시뮬레이션 결과에 포함되는 주수 온도, 축열량, 동력을 비교하여, 예를 들어 에너지 절약성이 높아지도록 축열 모드를 결정할 수도 있다.After completion of ST04 and ST05, the decision unit 250 determines the first thermal storage mode based on the first simulation result calculated by the first calculation unit 220 and the second simulation result calculated by the second calculation unit 230. and the second thermal storage mode is determined (ST06: step for determining the thermal storage mode). The decision unit 250 may determine a heat storage mode to increase energy saving by comparing the water temperature, heat storage amount, and power included in the first simulation result and the second simulation result.
결정부(250)는 냉수 우물(22)에 대한 주수 온도가 상한 주수 온도를 초과하지 않도록, 예를 들어 한계 외기 온도 이상이 되는 가상 외기 온도에서는, 제2 축열 모드를 축열 모드로서 선택할 수도 있다.The decision unit 250 may select the second heat storage mode as the heat storage mode so that the water injection temperature into the cold water well 22 does not exceed the upper limit water temperature, for example, in a virtual outside air temperature that is higher than the limit outside air temperature.
ST06의 실시 후, 결정부(250)는 결정한 축열 모드를 가상 외기 조건별로 관련지은 축열 모드 정보를 생성한다(ST07: 축열 모드 정보를 생성하는 스텝). 결정부(250)는 생성한 축열 모드 정보를 제어 장치(300)에 출력한다.After performing ST06, the decision unit 250 generates thermal storage mode information that relates the determined thermal storage mode to each virtual outdoor air condition (ST07: step of generating thermal storage mode information). The decision unit 250 outputs the generated heat storage mode information to the control device 300.
(제어 장치의 구성)(Configuration of the control unit)
도 2에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(300)는 지중열 이용 시스템(1)의 동작을 제어한다.As shown in FIG. 2, the control device 300 controls the operation of the ground heat utilization system 1.
제어 장치(300)는 냉방 운전 모드, 난방 운전 모드, 제1 축열 모드, 제2 축열 모드의 각각에서, 지중열 이용 시스템(1)의 각 부의 동작을 제어한다.The control device 300 controls the operation of each part of the ground heat utilization system 1 in each of the cooling operation mode, heating operation mode, first heat storage mode, and second heat storage mode.
제어 장치(300)는 냉수 축열을 수행하는 경우, 계산 장치(200)에서 결정된 축열 모드로 운전한다.When performing cold water heat storage, the control device 300 operates in the heat storage mode determined by the calculation device 200.
제어 장치(300)는 운전 시의 실제 외기 조건을 기초로, 실제 외기 조건에 대응하는 축열 모드로 지중열 이용 시스템(1)의 운전을 수행한다.The control device 300 operates the ground heat utilization system 1 in a heat storage mode corresponding to the actual outdoor air conditions, based on the actual outdoor air conditions during operation.
제어 장치(300)는 모드 정보 기억부(310), 외기 조건 취득부(320), 운전 제어부(330)를 구비한다.The control device 300 includes a mode information storage unit 310, an outdoor condition acquisition unit 320, and an operation control unit 330.
모드 정보 기억부(310)는 계산 장치(200)로부터 출력된 축열 모드 정보를 기억하고 있다.The mode information storage unit 310 stores heat storage mode information output from the calculation device 200.
모드 정보 기억부(310)는 계산 장치(200), 가상 외기 조건별로 결정된 축열 모드가 관련지어진 축열 모드 정보를 기억하고 있다.The mode information storage unit 310 stores heat storage mode information associated with the heat storage mode determined by the calculation device 200 and each virtual outdoor air condition.
외기 조건 취득부(320)는 실제 외기 조건을 취득한다.The outdoor air condition acquisition unit 320 acquires the actual outdoor air conditions.
외기 조건 취득부(320)는 실제 외기 조건으로서 실제 외기 온도 및 실제 외기 습도의 적어도 하나를 취득한다.The outside air condition acquisition unit 320 acquires at least one of the actual outside air temperature and the actual outside air humidity as actual outside air conditions.
외기 조건 취득부(320)는 실제 외기 조건으로서 실제 외기 온도 및 실제 외기 습도의 쌍방을 취득할 수도 있다.The outside air condition acquisition unit 320 may acquire both the actual outside air temperature and the actual outside air humidity as actual outside air conditions.
외기 조건 취득부(320)는 예를 들어 온도계, 습도계 등에 의해 지중열 이용 시스템(1)이 설치되어 있는 장소에서의 실제 외기 온도, 실제 외기 습도의 검출값을 실제 외기 조건으로서 취득할 수도 있다.The outdoor condition acquisition unit 320 may acquire detected values of the actual outdoor temperature and actual outdoor humidity at the location where the ground heat utilization system 1 is installed using, for example, a thermometer, a hygrometer, etc., as actual outdoor air conditions.
외기 조건 취득부(320)는 예를 들어 오퍼레이터에 의해 입력되는 실제 외기 온도, 실제 외기 습도의 수치를 취득하도록 할 수도 있다.For example, the outdoor condition acquisition unit 320 may acquire values of the actual outdoor temperature and actual outdoor humidity input by the operator.
외기 조건 취득부(320)는 외부의 네트워크를 통해, 실제 외기 온도, 실제 외기 습도의 데이터를 취득하도록 할 수도 있다.The outdoor condition acquisition unit 320 may acquire data on the actual outdoor temperature and actual outdoor humidity through an external network.
운전 제어부(330)는 모드 정보 기억부(310)에 축열 모드 정보를 기초로, 지중열 이용 시스템(1)을 운전시킨다.The operation control unit 330 operates the ground heat utilization system 1 based on the heat storage mode information in the mode information storage unit 310.
운전 제어부(330)는 모드 정보 기억부(310)에 축열 모드 정보와 실제 외기 조건을 기초로, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드의 어느 축열 모드로, 지중열 이용 시스템(1)을 운전시킨다.The operation control unit 330 operates the ground heat utilization system 1 in either the first heat storage mode or the second heat storage mode based on the heat storage mode information in the mode information storage unit 310 and the actual outdoor air conditions. .
운전 제어부(330)는 모드 정보 기억부(310)에 기억된 축열 모드 정보를 참조하여, 취득된 실제 외기 조건에 대응하는 가상 외기 조건에 관련지어진축열 모드를 취득한다.The operation control unit 330 refers to the thermal storage mode information stored in the mode information storage unit 310 and acquires a thermal storage mode associated with the virtual outdoor air condition corresponding to the acquired actual outdoor air condition.
운전 제어부(330)는 취득된 축열 모드로 열원 우물 설비(10), 축열 보조 설비(100)의 각 부를 제어하여, 냉수 축열 운전을 수행한다.The operation control unit 330 controls each part of the heat source well facility 10 and the heat storage auxiliary facility 100 in the acquired heat storage mode to perform a cold water heat storage operation.
본 실시형태의 제어 장치(300)의 동작에 대해 설명한다.The operation of the control device 300 of this embodiment will be described.
제어 장치(300)의 동작은 제어 방법의 실시형태에 상당한다.The operation of the control device 300 corresponds to the embodiment of the control method.
제어 장치(300)는 도 8에 나타내는 각 스텝을 실시한다.The control device 300 performs each step shown in FIG. 8.
우선, 외기 조건 취득부(320)는 실제 외기 조건을 취득한다(ST11: 실제 외기 조건을 취득하는 스텝).First, the outdoor condition acquisition unit 320 acquires the actual outdoor air conditions (ST11: step of acquiring the actual outdoor air conditions).
ST11의 실시 후, 운전 제어부(330)는 모드 정보 기억부(310)에 기억된 축열 모드 정보를 참조하여, 취득된 실제 외기 조건에 대응하는 가상 외기 조건에 관련지어진 축열 모드를 취득한다(ST12: 실제 외기 조건에 대응한 축열 모드의 정보를 취득하는 스텝). 운전 제어부(330)는 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중, 그 때의 실제 외기 조건으로 비교 결과, 적절하다고 계산 장치(200)에서 결정된 쪽의 축열 모드를 취득한다.After execution of ST11, the operation control unit 330 refers to the thermal storage mode information stored in the mode information storage unit 310 and acquires the thermal storage mode associated with the virtual external air condition corresponding to the acquired actual external air condition (ST12: Step to acquire information on heat storage mode corresponding to actual outdoor conditions). The operation control unit 330 acquires the heat storage mode among the first heat storage mode and the second heat storage mode that the calculation device 200 determines to be appropriate as a result of comparison with the actual outdoor air conditions at the time.
ST12의 실시 후, 운전 제어부(330)는 취득한 축열 모드를 기초로 지중열 이용 시스템(1)을 운전시킨다(ST13: 취득한 축열 모드로 지중열 이용 시스템을 운전시키는 스텝).After execution of ST12, the operation control unit 330 operates the ground heat utilization system 1 based on the acquired heat storage mode (ST13: step of operating the ground heat utilization system in the acquired heat storage mode).
운전 제어부(330)는 실제 외기 조건에 대응하여 제1 축열 모드를 취득한 경우, 제1 축열 모드로 냉수 축열을 수행한다.When the operation control unit 330 acquires the first heat storage mode corresponding to the actual outdoor air conditions, it performs cold water heat storage in the first heat storage mode.
운전 제어부(330)는 실제 외기 조건에 대응하여 제2 축열 모드를 취득한 경우, 제2 축열 모드로 냉수 축열을 수행한다.When the operation control unit 330 acquires the second heat storage mode corresponding to the actual outdoor air conditions, it performs cold water heat storage in the second heat storage mode.
(작용 및 효과)(action and effect)
본 실시형태에 의하면, 계산 장치(200)는 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드를 수행한 경우의 제1 시뮬레이션 결과와, 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드를 수행한 경우의 제2 시뮬레이션 결과를 기초로 축열 모드를 결정한다. 이로써, 계산 장치(200)는 환경 조건에 적합한 축열 모드를 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정할 수 있다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.According to this embodiment, the calculation device 200 displays the first simulation result when performing the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 and the second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150. The heat storage mode is determined based on the results of the second simulation when the mode is performed. Accordingly, the calculation device 200 can determine a heat storage mode suitable for environmental conditions with high precision based on simulation. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
또한 본 실시형태의 일 예에 의하면, 제1 시뮬레이션 결과 및 제2 시뮬레이션 결과는 각각 주수 온도, 축열량 및 동력의 적어도 하나를 포함한다.Additionally, according to an example of this embodiment, the first simulation result and the second simulation result each include at least one of the water temperature, heat storage amount, and power.
이로써, 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드와, 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드로 주수 온도, 축열량, 동력의 적어도 하나를 비교함으로써, 결정부(250)는 축열 모드를 적절히 결정할 수 있다.Accordingly, by comparing at least one of the water temperature, heat storage amount, and power in the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 and the second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150, the determination unit ( 250) can appropriately determine the heat storage mode.
또한 본 실시형태의 일 예에 의하면, 결정부(250)는 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력과, 제2 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력을 비교한다. 이로써, 결정부(250)는 필요한 동력이 적어, 보다 에너지 절약성이 높은 축열 모드를 선택할 수 있다.Additionally, according to an example of this embodiment, the determination unit 250 compares the power required to store heat in the first heat storage mode and the power required to store heat in the second heat storage mode. As a result, the decision unit 250 can select a heat storage mode that requires less power and is more energy-saving.
또한 본 실시형태의 일 예에 의하면, 제2 산출부(230)는 제2 축열 모드에서의 축열량이 제1 축열 모드에서의 축열량과 동일해지도록, 제2 시뮬레이션 결과를 산출한다. 이로써, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드에서 축열량을 동일하게 한 상태에서 제1 축열 모드와 제2 축열 모드를 비교함으로써, 결정부(250)는 적절한 축열 모드를 선택할 수 있다.Additionally, according to an example of this embodiment, the second calculation unit 230 calculates the second simulation result so that the heat storage amount in the second heat storage mode is equal to the heat storage amount in the first heat storage mode. Accordingly, by comparing the first heat storage mode and the second heat storage mode with the heat storage amount being the same in the first heat storage mode and the second heat storage mode, the decision unit 250 can select an appropriate heat storage mode.
또한 본 실시형태의 일 예에 의하면, 결정부(250)는 복수의 가상 외기 조건의 각 가상 외기 조건에 관련지어, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정한다. 이와 같이, 가상 외기 조건에 관련지어 축열 모드를 결정함으로써, 지중열 이용 시스템(1)은 운전 시의 실제 외기 조건에 따른 적절한 축열 모드로 운전을 수행하는 것이 가능해진다.Additionally, according to an example of this embodiment, the determination unit 250 determines one of the first heat storage mode and the second heat storage mode in relation to each virtual outdoor air condition of the plurality of virtual outdoor air conditions. In this way, by determining the heat storage mode in relation to the virtual outdoor air conditions, the ground heat utilization system 1 can operate in an appropriate heat storage mode according to the actual outdoor air conditions at the time of operation.
또한 본 실시형태의 일 예에 의하면, 가상 외기 조건은 가상 외기 온도 및 가상 외기 습도의 적어도 하나를 포함한다.Additionally, according to an example of this embodiment, the virtual outside air condition includes at least one of virtual outside air temperature and virtual outside air humidity.
이로써, 지중열 이용 시스템(1)은 운전 시의 실제 외기 온도, 실제 외기 습도에 따른 적절한 축열 모드로 운전을 수행하는 것이 가능해진다.As a result, the ground heat utilization system 1 can operate in an appropriate heat storage mode according to the actual outside air temperature and actual outside air humidity during operation.
또한 본 실시형태의 일 예에 의하면, 결정부(250)는 한계 외기 온도 이상이 되는 가상 외기 온도에서는, 제2 축열 모드를 축열 모드로서 선택한다.Additionally, according to an example of this embodiment, the decision unit 250 selects the second heat storage mode as the heat storage mode when the virtual outside air temperature is equal to or higher than the critical outside air temperature.
이로써, 실제 외기 온도가 높아, 냉각탑(130)에 의한 냉각을 수행하면 주수 온도가 높아지는 경우에, 지중열 이용 시스템(1)은 냉각탑(130)에 의한 냉각은 수행하지 않고 냉동기(150)를 이용한 축열을 수행함으로써, 주수 온도 상승을 억제할 수 있다.Accordingly, when the actual outside temperature is high and cooling by the cooling tower 130 increases the water temperature, the ground heat utilization system 1 does not perform cooling by the cooling tower 130 but uses the refrigerator 150. By performing heat storage, the increase in water temperature can be suppressed.
본 실시형태의 계산 방법에 의하면, 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과를 기초로 축열 모드를 결정함으로써, 환경 조건에 적합한 축열 모드를 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정할 수 있다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.According to the calculation method of this embodiment, by determining the heat storage mode based on the first simulation result and the second simulation result, the heat storage mode suitable for the environmental conditions can be determined with high precision based on the simulation. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
본 실시형태에 의하면, 제어 장치(300)는 계산 장치(200)에서 결정된 축열 모드에 관한 축열 모드 정보가 기억된 모드 정보 기억부(310)와, 모드 정보 기억부(310)에 축열 모드 정보를 기초로 지중열 이용 시스템(1)을 운전시키는 운전 제어부(330)를 구비한다.According to this embodiment, the control device 300 stores the heat storage mode information in the mode information storage section 310 and the mode information storage section 310, which stores heat storage mode information related to the heat storage mode determined by the calculation device 200. It is provided with an operation control unit 330 that operates the ground heat utilization system 1 as a basis.
이로써, 지중열 이용 시스템(1)은 계산 장치(200)에 의한 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정된, 환경 조건에 적합한 축열 모드로 운전을 수행하는 것이 가능해진다.This makes it possible for the ground heat utilization system 1 to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions determined with high precision based on simulation by the calculation device 200.
또한 본 실시형태의 일 예에 의하면, 운전 제어부(330)는 외기 조건 취득부(320)에서 취득된 실제 외기 조건에 관련지어진 축열 모드를 기초로 지중열 이용 시스템(1)을 운전시킨다.Additionally, according to an example of this embodiment, the operation control unit 330 operates the ground heat utilization system 1 based on a heat storage mode related to the actual outdoor air conditions acquired by the outdoor air condition acquisition unit 320.
이로써, 계산 장치(200)에 의한 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정된, 환경 조건에 적합한 축열 모드로 지중열 이용 시스템(1)의 운전을 수행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.This makes it possible to operate the ground heat utilization system 1 in a heat storage mode suitable for environmental conditions determined with high precision based on simulation by the calculation device 200. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
본 실시형태에서의 제어 방법에 의하면, 계산 장치(200)에 의한 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정된, 환경 조건에 적합한 축열 모드로 지중열 이용 시스템(1)의 운전을 수행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.According to the control method in this embodiment, it becomes possible to operate the ground heat utilization system 1 in a heat storage mode suitable for environmental conditions determined with high precision based on simulation by the calculation device 200. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
<변형예><Variation example>
아울러, 상술한 실시형태에서는, 계산 장치(200), 제어 장치(300)의 각각의 각종 기능을 실현하기 위한 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록하고, 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 마이크로컴퓨터와 같은 컴퓨터 시스템에 읽어들여 실행함으로써 각종 처리를 수행하는 것으로 하고 있다. 여기서, 컴퓨터 시스템의 CPU의 각종 처리 과정은 프로그램의 형식으로 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기억되어 있으며, 이 프로그램을 컴퓨터가 읽어내 실행함으로써 상기 각종 처리가 수행된다. 또한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체란, 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등을 말한다. 또한, 이 컴퓨터 프로그램을 통신 회선에 의해 컴퓨터에 전송하고, 이 전송을 받은 컴퓨터가 당해 프로그램을 실행하도록 할 수도 있다.In addition, in the above-described embodiment, programs for realizing various functions of the calculating device 200 and the control device 300 are recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored on a microcomputer and Various processes are performed by reading and executing them in the same computer system. Here, various processing processes of the CPU of the computer system are stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the various processes are performed by the computer reading and executing the program. Additionally, computer-readable recording media refers to magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, etc. Additionally, this computer program can be transmitted to a computer through a communication line, and the computer that has received this transmission can execute the program.
상술한 실시형태에서, 계산 장치(200), 제어 장치(300)의 각각의 각종 기능을 실현하기 위한 프로그램을 실행시키는 컴퓨터(190)의 하드웨어 구성의 예에 대해 설명한다.In the above-described embodiment, an example of the hardware configuration of the computer 190 that executes programs for realizing various functions of the calculation device 200 and the control device 300 will be described.
도 9에 나타내는 바와 같이, 계산 장치(200), 제어 장치(300)의 각각이 구비하는 컴퓨터(190)는 프로세서(195)와, 메모리(196)와, 기억/재생 장치(197)와, Input Output Interface(이하, 「IO I/F」라고 한다.)(198)와, 통신 Interface(이하, 「통신 I/F」라고 한다.)(199)를 구비한다.As shown in FIG. 9, the computer 190 included in each of the calculation device 200 and the control device 300 includes a processor 195, a memory 196, a storage/playback device 197, and an input It is provided with an output interface (hereinafter referred to as “IO I/F”) 198 and a communication interface (hereinafter referred to as “communication I/F”) 199.
예를 들어, 프로세서(195)는 CPU일 수도 있다.For example, processor 195 may be a CPU.
예를 들어, 메모리(196)는 계산 장치(200), 제어 장치(300)의 각각에서 실행되는 프로그램에서 사용되는 데이터 등을 일시적으로 기억하는 Random Access Memory(이하, 「RAM」이라고 한다.) 등의 매체일 수도 있다.For example, the memory 196 is a random access memory (hereinafter referred to as “RAM”) that temporarily stores data used in programs executed in each of the calculation device 200 and the control device 300. It may be a medium of.
예를 들어, 기억/재생 장치(197)는 CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 외부 미디어에 데이터 등을 기억하거나, 외부 미디어의 데이터 등을 재생하기 위한 장치일 수도 있다.For example, the storage/playback device 197 may be a device for storing data in external media such as CD-ROM, DVD, or flash memory, or for reproducing data in external media.
예를 들어, IO I/F(198)는 계산 장치(200), 제어 장치(300)의 각각과 다른 장치 사이에서 정보 등의 입출력을 수행하기 위한 인터페이스일 수도 있다.For example, the IO I/F 198 may be an interface for performing input/output of information, etc. between each of the calculation device 200 and the control device 300 and other devices.
예를 들어, 통신 I/F(199)는 인터넷, 전용 통신 회선 등의 통신 회선을 통해 계산 장치(200), 제어 장치(300)의 각각과 다른 장치 사이에서 통신을 수행하는 인터페이스일 수도 있다.For example, the communication I/F 199 may be an interface that performs communication between each of the calculation device 200 and the control device 300 and another device through a communication line such as the Internet or a dedicated communication line.
<그 외 실시형태><Other embodiments>
이상, 본 개시의 실시형태를 설명하였지만, 이 실시형태는 예로서 나타낸 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 이 실시형태는 그 외 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 수행할 수 있다. 이 실시형태나 그의 변형은 본 개시의 범위나 요지에 포함됨과 마찬가지로, 본 개시의 범위와 그의 균등 범위에 포함되는 것으로 한다.Although the embodiment of the present disclosure has been described above, this embodiment is shown as an example and is not intended to limit the scope of the present disclosure. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the present disclosure. This embodiment and its modifications are to be included in the scope and gist of the present disclosure, as well as the scope and equivalents thereof.
<부기><Boogie>
실시형태에 기재된 계산 장치(200), 계산 방법, 프로그램, 제어 장치(300), 제어 방법, 제어 프로그램은 예를 들어 이하와 같이 파악된다.The calculation device 200, calculation method, program, control device 300, control method, and control program described in the embodiment are understood as follows, for example.
(1) 제1 태양에 관한 계산 장치(200)는 온수 우물(21), 냉수 우물(22), 상기 온수 우물(21)과 상기 냉수 우물(22)을 접속하는 우물측 배관(3), 및 상기 우물측 배관(3)에 설치된 펌프(31)를 구비하는 열원 우물 설비(10)와, 냉각탑(130), 냉동기(150), 및 상기 냉각탑(130) 및 상기 냉동기(150)의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관(3)과 열교환 가능한 냉매 회로(101)를 가진 축열 보조 설비(100)를 구비하는 지중열 이용 시스템(1)에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 계산 장치(200)으로, 시뮬레이션 조건을 취득하는 취득부(210)와, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하는 제1 산출부(220)와, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하는 제2 산출부(230)와, 상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는 결정부(250)를 구비한다.(1) The first solar calculation device 200 includes a hot water well 21, a cold water well 22, a well side pipe 3 connecting the hot water well 21 and the cold water well 22, and A heat source well facility (10) including a pump (31) installed in the well-side pipe (3), a cooling tower (130), a refrigerator (150), and at least one of the cooling tower (130) and the refrigerator (150). A calculation device for determining a heat storage mode when heat storage is performed in a ground heat utilization system (1) provided with a heat storage auxiliary facility (100) having a refrigerant circuit (101) connected and capable of heat exchange with the well side pipe (3) ( 200), an acquisition unit 210 for acquiring simulation conditions, and, based on the simulation conditions, calculating a first simulation result that is a result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130. A first calculation unit 220 and a second calculation unit 230 for calculating a second simulation result, which is a result of a simulation of a second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150, based on the simulation conditions. and a determination unit 250 that determines one of the first heat storage mode and the second heat storage mode based on the first simulation result and the second simulation result.
이 계산 장치(200)는 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드를 수행한 경우의 제1 시뮬레이션 결과와, 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드를 수행한 경우의 제2 시뮬레이션 결과를 기초로 축열 모드를 결정한다. 이로써, 계산 장치(200)는 환경 조건에 적합한 축열 모드를 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정할 수 있다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.This calculation device 200 provides a first simulation result when the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 is performed, and a first simulation result when the second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150 is performed. The heat storage mode is determined based on the second simulation results. Accordingly, the calculation device 200 can determine a heat storage mode suitable for environmental conditions with high precision based on simulation. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
(2) 제2 태양에 관한 계산 장치(200)는 (1)의 계산 장치(200)로서, 상기 제1 시뮬레이션 결과 및 상기 제2 시뮬레이션 결과는 각각, 상기 냉매 회로(101)와 열교환한 상기 우물측 배관(3)으로부터 상기 냉수 우물(22)에 대한 주수 온도, 상기 열원 우물 설비(10) 측에서의 축열량, 및 축열을 수행하는데 필요한 동력의 적어도 하나를 포함하고 있을 수도 있다.(2) The calculating device 200 for the second aspect is the calculating device 200 of (1), wherein the first simulation result and the second simulation result are the wells that exchange heat with the refrigerant circuit 101, respectively. It may include at least one of the water temperature from the side pipe 3 to the cold water well 22, the heat storage amount on the heat source well equipment 10 side, and the power required to perform heat storage.
이로써, 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드와, 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드로 주수 온도, 축열량, 동력의 적어도 하나를 비교함으로써, 결정부(250)는 축열 모드를 적절히 결정할 수 있다.Accordingly, by comparing at least one of the water temperature, heat storage amount, and power in the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 and the second heat storage mode including heat storage by the refrigerator 150, the determination unit ( 250) can appropriately determine the heat storage mode.
(3) 제3 태양에 관한 계산 장치(200)는 (1) 또는 (2)의 계산 장치(200)로서, 상기 결정부(250)는 상기 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력과, 상기 제2 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력의 비교 결과를 기초로 상기 축열 모드를 결정할 수도 있다.(3) The calculating device 200 according to the third aspect is the calculating device 200 of (1) or (2), wherein the determination unit 250 includes power required to store heat in the first heat storage mode, and 2 The heat storage mode may be determined based on a comparison result of the power required to store heat in the heat storage mode.
이로써, 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력과 제2 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력을 비교함으로써, 결정부(250)는 보다 에너지 절약성이 높은 축열 모드를 선택할 수 있다.Accordingly, by comparing the power required to store heat in the first heat storage mode and the power required to store heat in the second heat storage mode, the decision unit 250 can select a heat storage mode with higher energy saving.
(4) 제4 태양에 관한 계산 장치(200)는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 계산 장치(200)로서, 상기 제2 산출부(230)는 상기 제2 축열 모드에서의 축열량이 상기 제1 축열 모드에서의 축열량과 동일해지도록, 상기 제2 시뮬레이션 결과를 산출할 수도 있다.(4) The calculating device 200 related to the fourth aspect is the calculating device 200 of any one of (1) to (3), and the second calculating unit 230 is configured to determine the amount of heat storage in the second heat storage mode. The second simulation result may be calculated to be equal to the amount of heat storage in the first heat storage mode.
이로써, 제1 축열 모드와 제2 축열 모드로 축열량을 동일하게 한 상태에서 제1 축열 모드와 제2 축열 모드를 비교함으로써, 결정부(250)는 적절한 축열 모드를 선택할 수 있다.Accordingly, by comparing the first heat storage mode and the second heat storage mode with the heat storage amount in the first heat storage mode and the second heat storage mode being the same, the decision unit 250 can select an appropriate heat storage mode.
(5) 제5 태양에 관한 계산 장치(200)는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 계산 장치(200)로서, 상기 결정부(250)는 복수의 가상 외기 조건의 각 가상 외기 조건에 관련지어, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정할 수도 있다.(5) The calculation device 200 related to the fifth aspect is the calculation device 200 according to any one of (1) to (4), wherein the determination unit 250 is configured to determine each virtual outdoor air condition of the plurality of virtual outdoor air conditions. Relatedly, one of the first heat storage mode and the second heat storage mode may be determined.
이로써, 가상 외기 조건에 관련지어 축열 모드를 결정함으로써, 지중열 이용 시스템(1)은 운전 시의 실제 외기 조건에 따른 적절한 축열 모드로 운전을 수행하는 것이 가능해진다.Accordingly, by determining the heat storage mode in relation to the virtual outdoor air conditions, the ground heat utilization system 1 can operate in an appropriate heat storage mode according to the actual outdoor air conditions at the time of operation.
(6) 제6 태양에 관한 계산 장치(200)는 (5)의 계산 장치(200)로서, 상기 가상 외기 조건은 가상 외기 온도 및 가상 외기 습도의 적어도 하나를 포함하고 있을 수도 있다.(6) The calculating device 200 related to the sixth aspect is the calculating device 200 of (5), and the virtual outdoor air condition may include at least one of virtual outdoor air temperature and virtual outdoor humidity.
이로써, 지중열 이용 시스템(1)은 운전 시의 실제 외기 온도, 실제 외기 습도에 따른 적절한 축열 모드로 운전을 수행하는 것이 가능해진다.As a result, the ground heat utilization system 1 can operate in an appropriate heat storage mode according to the actual outside air temperature and actual outside air humidity during operation.
(7) 제7 태양에 관한 계산 장치(200)는 (6)의 계산 장치(200)로서, 상기 제1 축열 모드에서, 상기 냉매 회로(101)와 열교환한 상기 우물측 배관(3)으로부터 상기 냉수 우물(22)에 대한 주수 온도가 상한 주수 온도가 되는 한계 외기 온도를 산출하는 온도 산출부(240)를 추가로 구비하고, 상기 결정부(250)는 상기 한계 외기 온도 이상이 되는 상기 가상 외기 온도에서는, 상기 제2 축열 모드를 상기 축열 모드로서 선택할 수도 있다.(7) The calculating device 200 according to the seventh aspect is the calculating device 200 of (6), wherein, in the first heat storage mode, the well side piping 3 that exchanges heat with the refrigerant circuit 101 It is further provided with a temperature calculation unit 240 that calculates a critical outdoor temperature at which the water temperature for the cold water well 22 becomes the upper limit water water temperature, and the determination unit 250 is configured to calculate the virtual outdoor air temperature at which the water temperature for the cold water well 22 is equal to or higher than the critical outdoor temperature. For temperature, the second heat storage mode may be selected as the heat storage mode.
이로써, 주수 온도가 상한 주수 온도 이상이 되는 가상 외기 온도에서는, 제2 축열 모드를 축열 모드로서 선택함으로써, 지중열 이용 시스템(1)은 실제 외기 온도가 높아, 냉각탑(130)에 의한 냉각을 수행하면 주수 온도가 높아지는 경우에, 냉각탑(130)에 의한 냉각은 수행하지 않고 냉동기(150)를 이용한 축열을 수행함으로써, 주수 온도 상승을 억제할 수 있다.Accordingly, by selecting the second heat storage mode as the heat storage mode in a virtual outside air temperature where the water temperature is higher than the upper limit water temperature, the ground heat utilization system 1 performs cooling by the cooling tower 130 because the actual outside air temperature is high. When the pouring water temperature increases, the increase in pouring water temperature can be suppressed by performing heat storage using the refrigerator 150 without cooling by the cooling tower 130.
(8) 제8 태양에 관한 계산 방법은 온수 우물(21), 냉수 우물(22), 상기 온수 우물(21)과 상기 냉수 우물(22)을 접속하는 우물측 배관(3), 및 상기 우물측 배관(3)에 설치된 펌프(31)를 구비하는 열원 우물 설비(10)와, 냉각탑(130), 냉동기(150), 및 상기 냉각탑(130) 및 상기 냉동기(150)의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관(3)과 열교환 가능한 냉매 회로(101)를 가진 축열 보조 설비(100)를 구비하는 지중열 이용 시스템(1)에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 계산 방법으로서, 시뮬레이션 조건을 취득하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정한다.(8) The calculation method for the eighth aspect is a hot water well 21, a cold water well 22, a well-side pipe 3 connecting the hot water well 21 and the cold water well 22, and the well-side It is connected to a heat source well facility 10 including a pump 31 installed in the pipe 3, a cooling tower 130, a refrigerator 150, and at least one of the cooling tower 130 and the refrigerator 150. A calculation method for determining the heat storage mode when heat storage is performed in a ground heat utilization system (1) equipped with a heat storage auxiliary facility (100) having a well side pipe (3) and a heat exchangeable refrigerant circuit (101), simulation conditions Acquire and, based on the simulation conditions, calculate a first simulation result that is a result of simulation of the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130, and based on the simulation conditions, calculate the refrigerator 150 ) Calculate a second simulation result that is a result of a simulation of a second thermal storage mode including thermal storage by ), and based on the first simulation result and the second simulation result, the first thermal storage mode and the second thermal storage mode Decide on one of the heat storage modes.
이로써, 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과를 기초로 축열 모드를 결정함으로써, 환경 조건에 적합한 축열 모드를 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정할 수 있다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.Accordingly, by determining the heat storage mode based on the first simulation result and the second simulation result, the heat storage mode suitable for environmental conditions can be determined with high precision based on the simulation. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
(9) 제9 태양에 관한 프로그램은 온수 우물(21), 냉수 우물(22), 상기 온수 우물(21)과 상기 냉수 우물(22)을 접속하는 우물측 배관(3), 및 상기 우물측 배관(3)에 설치된 펌프(31)를 구비하는 열원 우물 설비(10)와, 냉각탑(130), 냉동기(150), 및 상기 냉각탑(130) 및 상기 냉동기(150)의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관(3)과 열교환 가능한 냉매 회로(101)를 가진 축열 보조 설비(100)를 구비하는 지중열 이용 시스템(1)에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 방법으로서, 시뮬레이션 조건을 취득하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑(130)에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기(150)에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하고, 상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는 방법을 컴퓨터에 실행시킨다.(9) The program regarding the ninth sun is a hot water well 21, a cold water well 22, a well side pipe 3 connecting the hot water well 21 and the cold water well 22, and the well side pipe. (3) A heat source well facility (10) equipped with a pump (31), a cooling tower (130), a refrigerator (150), and a well connected to at least one of the cooling tower (130) and the refrigerator (150). As a method of determining the heat storage mode when performing heat storage in a ground heat utilization system (1) equipped with a heat storage auxiliary facility (100) having a side pipe (3) and a refrigerant circuit (101) capable of heat exchange, simulation conditions are acquired. And, based on the simulation conditions, a first simulation result that is a result of a simulation of the first heat storage mode including heat storage by the cooling tower 130 is calculated, and based on the simulation conditions, the refrigerator 150 Calculate a second simulation result, which is a result of a simulation of a second thermal storage mode including thermal storage, and based on the first simulation result and the second simulation result, which of the first thermal storage mode and the second thermal storage mode is calculated. Run the computer through the method for determining one thermal storage mode.
이로써, 제1 시뮬레이션 결과와 제2 시뮬레이션 결과를 기초로 축열 모드를 결정함으로써, 환경 조건에 적합한 축열 모드를 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정할 수 있다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.Accordingly, by determining the heat storage mode based on the first simulation result and the second simulation result, the heat storage mode suitable for environmental conditions can be determined with high precision based on the simulation. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
(10) 제10 태양에 관한 제어 장치(300)는 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 계산 장치(200)에서 결정된 상기 축열 모드에 관한 축열 모드 정보가 기억된 모드 정보 기억부(310)와, 상기 모드 정보 기억부(310)에 기억된 상기 축열 모드를 기초로 상기 지중열 이용 시스템(1)을 운전시키는 운전 제어부(330)를 구비한다.(10) The control device 300 according to the tenth aspect includes a mode information storage unit 310 that stores heat storage mode information regarding the heat storage mode determined by the calculation device 200 in any one of (1) to (7). and an operation control unit 330 that operates the ground heat utilization system 1 based on the heat storage mode stored in the mode information storage unit 310.
이로써, 지중열 이용 시스템(1)은 계산 장치(200)에 의한 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정된, 환경 조건에 적합한 축열 모드로 운전을 수행하는 것이 가능해진다.This makes it possible for the ground heat utilization system 1 to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions determined with high precision based on simulation by the calculation device 200.
(11) 제11 태양에 관한 제어 장치(300)는 (10)의 제어 장치(300)이며, 실제 외기 조건을 취득하는 외기 조건 취득부(320)를 구비하며, 상기 운전 제어부(330)는 상기 외기 조건 취득부(320)에서 취득된 상기 실제 외기 조건에 관련지어진 상기 축열 모드를 기초로 상기 지중열 이용 시스템(1)을 운전할 수도 있다.(11) The control device 300 related to the 11th aspect is the control device 300 of (10) and includes an outdoor air condition acquisition unit 320 that acquires actual outdoor air conditions, and the operation control unit 330 includes the above-described operation control unit 330. The ground heat utilization system 1 may be operated based on the heat storage mode related to the actual outdoor air conditions acquired by the outdoor air condition acquisition unit 320.
이로써, 계산 장치(200)에 의한 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정된, 환경 조건에 적합한 축열 모드로 지중열 이용 시스템(1)의 운전을 수행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.This makes it possible to operate the ground heat utilization system 1 in a heat storage mode suitable for environmental conditions determined with high precision based on simulation by the calculation device 200. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
(12) 제12 태양에 관한 제어 방법은 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 계산 장치(200)에서 결정된 상기 축열 모드에 관한 축열 모드 정보를 기억시켜 두고, 기억된 상기 축열 모드를 기초로 상기 지중열 이용 시스템(1)을 운전시킨다.(12) The control method according to the twelfth aspect stores heat storage mode information regarding the heat storage mode determined by the calculation device 200 in any one of (1) to (7), and uses the stored heat storage mode based on the heat storage mode. The ground heat utilization system 1 is operated.
이로써, 계산 장치(200)에 의한 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정된, 환경 조건에 적합한 축열 모드로 지중열 이용 시스템(1)의 운전을 수행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.This makes it possible to operate the ground heat utilization system 1 in a heat storage mode suitable for environmental conditions determined with high precision based on simulation by the calculation device 200. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
(13) 제13 태양에 관한 제어 프로그램은 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 계산 장치(200)에서 결정된 상기 축열 모드에 관한 축열 모드 정보를 기억시켜 두고, 기억된 상기 축열 모드를 기초로 상기 지중열 이용 시스템(1)을 운전시키는 방법을 컴퓨터에 실행시킨다.(13) The control program according to the 13th aspect stores heat storage mode information regarding the heat storage mode determined by the calculation device 200 in any one of (1) to (7), and uses the stored heat storage mode based on the heat storage mode. The method of operating the above-described ground heat utilization system 1 is executed on a computer.
이로써, 계산 장치(200)에 의한 시뮬레이션을 기초로 높은 정밀도로 결정된, 환경 조건에 적합한 축열 모드로 지중열 이용 시스템(1)의 운전을 수행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 지중열 이용 시스템(1)은 환경 조건에 맞는 축열 모드로 운전하는 것이 가능해진다.This makes it possible to operate the ground heat utilization system 1 in a heat storage mode suitable for environmental conditions determined with high precision based on simulation by the calculation device 200. As a result, the ground heat utilization system 1 becomes possible to operate in a heat storage mode suitable for environmental conditions.
1: 지중열 이용 시스템
2: 우물
3: 우물측 배관
4: 열교환기
10: 열원 우물 설비
21: 온수 우물
22: 냉수 우물
31: 펌프
100: 축열 보조 설비
101: 냉매 회로
110: 열원기
120: 공조기
130: 냉각탑
140: 제2 열교환기
150: 냉동기
190: 컴퓨터
195: 프로세서
196: 메모리
197: 기억/재생 장치
198: IO I/F
199: 통신 I/F
200: 계산 장치
210: 취득부
220: 제1 산출부
230: 제2 산출부
240: 온도 산출부
250: 결정부
300: 제어 장치
310: 모드 정보 기억부
320: 외기 조건 취득부
330: 운전 제어부
ST01: 시뮬레이션 조건을 취득하는 스텝
ST02: 제1 축열 모드에서의 시뮬레이션 계산을 실시하는 스텝
ST03: 제2 축열 모드에서의 시뮬레이션 계산을 실시하는 스텝
ST04: 제1 축열 모드와 제2 축열 모드의 동력을 비교하는 스텝
ST05: 제1 축열 모드에서의 한계 외기 온도를 산출하는 스텝
ST06: 축열 모드를 결정하는 스텝
ST07: 축열 모드 정보를 생성하는 스텝
ST11: 실제 외기 조건을 취득하는 스텝
ST12: 실제 외기 조건에 대응한 축열 모드를 취득하는 스텝
ST13: 취득한 축열 모드로 지중열 이용 시스템을 운전시키는 스텝1: Ground heat utilization system
2: well
3: Well side piping
4: Heat exchanger
10: Heat source well equipment
21: hot water well
22: Cold water well
31: pump
100: Heat storage auxiliary equipment
101: Refrigerant circuit
110: heat source
120: air conditioner
130: Cooling tower
140: Second heat exchanger
150: Freezer
190: computer
195: processor
196: Memory
197: Memory/playback device
198: I/O I/F
199: Communication I/F
200: calculation device
210: Acquisition Department
220: first calculation unit
230: second calculation unit
240: Temperature calculation unit
250: decision part
300: control device
310: Mode information storage unit
320: External air condition acquisition unit
330: Driving control unit
ST01: Step to acquire simulation conditions
ST02: Step to perform simulation calculation in first heat storage mode
ST03: Step to perform simulation calculation in the second heat storage mode
ST04: Step to compare the power of the first heat storage mode and the second heat storage mode
ST05: Step for calculating the limit outdoor temperature in the first heat storage mode
ST06: Step to determine heat storage mode
ST07: Step to generate heat storage mode information
ST11: Step to acquire actual outdoor conditions
ST12: Step to acquire heat storage mode corresponding to actual outdoor conditions
ST13: Steps to operate the ground heat utilization system in the acquired thermal storage mode
Claims (13)
냉각탑, 냉동기, 및 상기 냉각탑 및 상기 냉동기의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관과 열교환 가능한 냉매 회로를 가진 축열 보조 설비를 구비하는 지중열 이용 시스템에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 계산 장치로서,
시뮬레이션 조건을 취득하는 취득와부,
상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하는 제1 산출부와,
상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하는 제2 산출부와,
상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는 결정부
를 구비하는 계산 장치.A heat source well facility including a hot water well, a cold water well, a well side pipe connecting the hot water well and the cold water well, and a pump installed in the well side pipe;
Calculation for determining a heat storage mode when performing heat storage in a ground heat utilization system including a cooling tower, a refrigerator, and a heat storage auxiliary facility connected to at least one of the cooling tower and the refrigerator and having a refrigerant circuit capable of exchanging heat with the well side piping. As a device,
acquisition and department to acquire simulation conditions,
a first calculation unit that calculates a first simulation result, which is a result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower, based on the simulation conditions;
a second calculation unit that calculates a second simulation result, which is a result of a simulation of a second heat storage mode including heat storage by the refrigerator, based on the simulation conditions;
A determination unit that determines one of the first heat storage mode and the second heat storage mode based on the first simulation result and the second simulation result.
A calculating device having a.
상기 냉매 회로와 열교환한 상기 우물측 배관으로부터 상기 냉수 우물에 대한 주수 온도, 상기 열원 우물 설비 측에서의 축열량, 및 축열을 수행하는데 필요한 동력의 적어도 하나를 포함하는, 계산 장치.The method of claim 1, wherein the first simulation result and the second simulation result are each:
A calculation device comprising at least one of a temperature of water injected into the cold water well from the well-side piping that exchanges heat with the refrigerant circuit, a heat storage amount on the heat source well equipment side, and a power required to perform the heat storage.
상기 제1 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력과,
상기 제2 축열 모드로 축열하는데 필요한 동력
의 비교 결과를 기초로 상기 축열 모드를 결정하는, 계산 장치.The method of claim 1 or 2, wherein the decision unit
The power required to store heat in the first heat storage mode,
Power required to store heat in the second heat storage mode
A calculation device that determines the heat storage mode based on the comparison results.
상기 결정부는 상기 한계 외기 온도 이상이 되는 상기 가상 외기 온도에서는, 상기 제2 축열 모드를 상기 축열 모드로서 선택하는, 계산 장치.The method of claim 6, further comprising a temperature calculation unit that calculates a limit external temperature at which the water injection temperature for the cold water well becomes the upper limit water temperature from the well side piping in heat exchange with the refrigerant circuit in the first heat storage mode, ,
The determination unit selects the second heat storage mode as the heat storage mode when the virtual outside air temperature is equal to or higher than the critical outside temperature.
냉각탑, 냉동기, 및 상기 냉각탑 및 상기 냉동기의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관과 열교환 가능한 냉매 회로를 가진 축열 보조 설비를 구비하는 지중열 이용 시스템에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 계산 방법으로서,
시뮬레이션 조건을 취득하고,
상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하고,
상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하고,
상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는
계산 방법.A heat source well facility including a hot water well, a cold water well, a well side pipe connecting the hot water well and the cold water well, and a pump installed in the well side pipe;
Calculation for determining a heat storage mode when performing heat storage in a ground heat utilization system including a cooling tower, a refrigerator, and a heat storage auxiliary facility connected to at least one of the cooling tower and the refrigerator and having a refrigerant circuit capable of exchanging heat with the well side piping. As a method,
Acquire simulation conditions,
Based on the simulation conditions, a first simulation result that is a result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower is calculated,
Based on the simulation conditions, calculate a second simulation result that is a result of simulation of a second heat storage mode including heat storage by the refrigerator,
Based on the first simulation result and the second simulation result, determining one of the first heat storage mode and the second heat storage mode
How to calculate.
냉각탑, 냉동기, 및 상기 냉각탑 및 상기 냉동기의 적어도 한쪽에 접속되어 상기 우물측 배관과 열교환 가능한 냉매 회로를 가진 축열 보조 설비를 구비하는 지중열 이용 시스템에서 축열을 수행할 때의 축열 모드를 결정하는 방법으로서,
시뮬레이션 조건을 취득하고,
상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉각탑에 의한 축열을 포함하는 제1 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제1 시뮬레이션 결과를 산출하고,
상기 시뮬레이션 조건을 기초로, 상기 냉동기에 의한 축열을 포함하는 제2 축열 모드의 시뮬레이션의 결과인 제2 시뮬레이션 결과를 산출하고,
상기 제1 시뮬레이션 결과와 상기 제2 시뮬레이션 결과를 기초로, 상기 제1 축열 모드와 상기 제2 축열 모드 중 어느 하나의 축열 모드를 결정하는
방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램.A heat source well facility including a hot water well, a cold water well, a well side pipe connecting the hot water well and the cold water well, and a pump installed in the well side pipe;
A method of determining a heat storage mode when performing heat storage in a ground heat utilization system comprising a cooling tower, a refrigerator, and a heat storage auxiliary facility connected to at least one of the cooling tower and the refrigerator and having a refrigerant circuit capable of exchanging heat with the well side piping. As,
Acquire simulation conditions,
Based on the simulation conditions, a first simulation result that is a result of a simulation of a first heat storage mode including heat storage by the cooling tower is calculated,
Based on the simulation conditions, calculate a second simulation result that is a result of simulation of a second heat storage mode including heat storage by the refrigerator,
Based on the first simulation result and the second simulation result, determining one of the first heat storage mode and the second heat storage mode
A program for executing a method on a computer.
상기 모드 정보 기억부에 기억된 상기 축열 모드 정보를 기초로 상기 지중열 이용 시스템을 운전시키는 운전 제어부
를 구비하는 제어 장치.a mode information storage unit storing thermal storage mode information regarding the thermal storage mode determined by the calculation device according to any one of claims 1 to 7;
An operation control unit that operates the ground heat utilization system based on the heat storage mode information stored in the mode information storage unit.
A control device having a.
상기 운전 제어부는 상기 외기 조건 취득부에서 취득된 상기 실제 외기 조건에 관련지어진 상기 축열 모드를 기초로 상기 지중열 이용 시스템을 운전시키는, 제어 장치.The method of claim 10, comprising an external air condition acquisition unit that acquires actual external air conditions,
The control device wherein the operation control unit operates the ground heat utilization system based on the heat storage mode related to the actual external air conditions acquired by the external air condition acquisition unit.
기억된 상기 축열 모드 정보를 기초로 상기 지중열 이용 시스템을 운전시키는 제어 방법.Heat storage mode information regarding the heat storage mode determined by the calculation device according to any one of claims 1 to 7 is stored,
A control method for operating the ground heat utilization system based on the stored heat storage mode information.
기억된 상기 축열 모드 정보를 기초로 상기 지중열 이용 시스템을 운전시키는
방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 제어 프로그램.Heat storage mode information regarding the heat storage mode determined by the calculation device according to any one of claims 1 to 7 is stored,
Operating the ground heat utilization system based on the stored heat storage mode information
A control program for executing a method on a computer.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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