WO2016046948A1 - 制御装置、熱源機および冷凍サイクルシステム - Google Patents
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- F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
Definitions
- the present invention relates to a control device, a heat source device, and a refrigeration cycle system.
- JP 2010-210121 A (page 4, FIG. 2)
- the present invention has been made against the background of the above problems, and in a refrigeration cycle system in which a plurality of refrigeration cycle apparatuses perform air conditioning in a common room, a control apparatus capable of improving the efficiency of the entire refrigeration cycle system.
- the purpose is to obtain.
- the control device includes a plurality of refrigeration cycle apparatuses in which a heat source unit including a compressor and a load-side device are connected by piping, and the plurality of refrigeration cycle apparatuses perform common indoor air conditioning.
- a control device that controls the operation of the refrigeration cycle device, the operation efficiency data acquisition unit that acquires the operation efficiency data of each refrigeration cycle device, and the refrigeration cycle device and the operation efficiency data that are acquired by the operation efficiency data acquisition unit.
- An operation control unit that preferentially operates a refrigeration cycle apparatus having a high operation efficiency compared with the refrigeration cycle apparatus having a high operation efficiency acquired by the acquisition unit.
- a control device that can improve the efficiency of the entire refrigeration cycle system can be obtained.
- FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a refrigeration cycle system according to Embodiment 1 of the present invention
- FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the refrigeration cycle apparatus shown in FIG.
- the refrigeration cycle system 50 includes a plurality of refrigeration cycle apparatuses 5, and the plurality of refrigeration cycle apparatuses 5 performs air conditioning of a common room 6.
- the four refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D cool the room 6 such as a refrigerator or a freezer will be described.
- the number of the refrigeration cycle apparatuses 5 depends on the usage of the room 6.
- the size is appropriately changed according to the size and the like.
- the refrigeration cycle system 50 only needs to include two or more refrigeration cycle apparatuses 5.
- the room 6 is not limited to a room for cooling, and may be a room that requires cooling or heating.
- the refrigeration cycle apparatus 5A and the refrigeration cycle apparatuses 5B to 5D are different in that the control apparatus 100 is incorporated in the refrigeration cycle apparatus 5A and the control apparatus is not incorporated in the refrigeration cycle apparatuses 5B to 5D.
- the configuration of is basically the same. Therefore, in the following description, in order to facilitate understanding of this embodiment, the refrigeration cycle apparatus 5 (5A) will be described, and a specific description of the refrigeration cycle apparatuses 5B to 5D will be omitted.
- Each of the plurality of refrigeration cycle apparatuses 5 may have different refrigeration capacities depending on the use and size of the room 6.
- the refrigeration cycle apparatus 5 includes a heat source device 1 and a load side device 2.
- the heat source device 1 is installed outside the room 6, and the load side device 2 is installed inside the room 6.
- a remote controller 200 is connected to the load side device 2 via the communication line 40.
- the user can instruct the refrigeration cycle apparatus 5 using the remote controller 200.
- the remote controller 200 the user can adjust the set temperature of the room 6 or the amount of wind blown from the load side device 2, for example.
- the load side device 2 includes a control unit 28, and the control unit 28 controls the refrigeration cycle apparatus 5 in accordance with a user instruction.
- the heat source device 1 and the load side device 2 are connected by a communication line 4 so that they can communicate with each other.
- the heat source devices 1 are connected by a communication line 30 and can communicate with each other.
- the refrigeration cycle apparatus 5 has a refrigeration cycle in which a compressor 12, a heat source side heat exchanger 14, an expansion device 22, and a load side heat exchanger 24 are connected by a refrigerant pipe 3. Circulates.
- the compressor 12 and the heat source side heat exchanger 14 are included in the heat source unit 1 installed outside the room 6, and the expansion device 22 and the load side heat exchanger 24 are loads installed in the room 6 room. It is included in the side device 2.
- the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed and discharged by the compressor 12 flows into the heat source side heat exchanger 14 and exchanges heat with outdoor air.
- the refrigerant having undergone heat exchange in the heat source side heat exchanger 14 is expanded by the expansion device 22 and flows into the load side heat exchanger 24 to exchange heat with indoor air.
- the refrigerant that has exchanged heat with the load-side heat exchanger 24 is sucked into the compressor 12 and compressed again.
- the heat source device 1 includes a control device 100 that controls the plurality of refrigeration cycle devices 5 and a rotational speed detection unit 16 that detects the rotational speed of the compressor 12.
- the load side device 2 includes a heater 26, a control unit 28, and a storage unit 29 that melt and remove frost attached to the load side heat exchanger 24.
- the heater 26 is composed of, for example, a heating wire.
- the compressor 12 is stopped and then the heater 26 is energized.
- the refrigeration cycle apparatus 5 includes flow path switching means (not shown) such as a four-way valve, the flow path switching means is switched so that the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 12 is loaded. It can also supply to the side heat exchanger 24 and can remove frost.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the control device shown in FIGS. 1 and 2.
- the control device 100 controls the plurality of refrigeration cycle devices 5, and includes an operation efficiency information acquisition unit 102, an operation frequency acquisition unit 104, a load data acquisition unit 106, an operation state acquisition unit 108, and a storage.
- Unit 110 operation efficiency data acquisition unit 112, load determination unit 114, operation combination determination unit 116, operation control unit 118, and notification control unit 120.
- the operation efficiency information acquisition unit 102 acquires operation efficiency information in which the operation frequency of the compressor 12 and the operation efficiency of the refrigeration cycle apparatus 5 including the compressor 12 are associated with each other, and stores the operation efficiency information in the storage unit 110. .
- the storage unit 29 of each refrigeration cycle apparatus 5 stores the operation efficiency information
- the operation efficiency information acquisition unit 102 acquires the operation efficiency information from the storage unit 29 of each refrigeration cycle apparatus 5.
- storage part 110 of the control apparatus 100 may memorize
- the operating frequency acquisition unit 104 acquires operating frequency data related to the operating frequency of the compressor 12 from each refrigeration cycle apparatus 5 and stores it in the storage unit 110.
- the control unit 28 of each refrigeration cycle apparatus 5 calculates operating frequency data from the detection result of the rotation speed of the compressor 12 detected by the rotation speed detection unit 16.
- the operating frequency acquisition unit 104 acquires operating frequency data from the control unit 28 of each refrigeration cycle apparatus 5.
- the load data acquisition unit 106 acquires load data of the refrigeration cycle apparatus 5 from each refrigeration cycle apparatus 5 and stores it in the storage unit 110.
- the control unit 28 of each refrigeration cycle apparatus 5 calculates, for example, load data that is a ratio of the current operating capacity to the rated capacity of the refrigeration cycle apparatus 5, and the load data acquisition unit 106 receives the load data from the control unit 28. get.
- the operation state acquisition unit 108 acquires the operation state of each refrigeration cycle apparatus 5 and stores it in the storage unit 110.
- the control unit 28 of each refrigeration cycle apparatus 5 determines an operation state of the refrigeration cycle apparatus 5 such as a thermo OFF state (stop state) and a defrosting operation state.
- the operation state acquisition unit 108 acquires the operation state of the refrigeration cycle apparatus 5 from the control unit 28 of each refrigeration cycle apparatus 5.
- storage part 110 memorize
- the operation efficiency data acquisition unit 112 acquires operation efficiency data related to the operation efficiency of each refrigeration cycle apparatus 5.
- the operation efficiency data acquisition unit 112 refers to, for example, the operation efficiency information acquired by the operation efficiency information acquisition unit 102, and uses the operation frequency data acquired by the operation frequency acquisition unit 104. Get the data.
- the driving efficiency data acquisition unit 112 causes the storage unit 110 to store the acquired driving efficiency data.
- the load determination unit 114 uses the load data of each refrigeration cycle apparatus 5 acquired by the load data acquisition unit 106 to determine the magnitude of the load of the refrigeration cycle apparatus 5 during operation.
- the load determination unit 114 determines that the load state of the operating refrigeration cycle apparatus 5 is, for example, a normal operation state, an overload operation state, or a light load operation state.
- the normal operation state is a state where there is no need to add and operate the refrigeration cycle apparatus 5 that is stopped, and there is no room for stopping the refrigeration cycle apparatus 5 that is operating.
- the overload operation state is a state in which the stopped refrigeration cycle device 5 needs to be additionally operated.
- the light load operation state is a state in which there is a margin for stopping the operating refrigeration cycle apparatus 5.
- the operation combination determination unit 116 determines the operation combination of the refrigeration cycle apparatus 5 to be operated using the operation efficiency data acquired by the operation efficiency data acquisition unit 112, the load determination result determined by the load determination unit 114, and the like. .
- the operation control unit 118 controls the operation of the refrigeration cycle apparatus 5 using the operation combination determined by the operation combination determination unit 116.
- the notification control unit 120 notifies the refrigeration cycle apparatus 5 having low operating efficiency from a notification unit that is not shown.
- the notification means is, for example, a display device that performs notification using light or the like, or a sound generation device such as an alarm device that performs notification using sound, and is appropriately installed in a place where the user can confirm the notification.
- FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the operation of the refrigeration cycle system shown in FIG. 1
- FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the operation A shown in FIG. 4, and FIG. It is a figure explaining an example of operation
- step S01 in FIG. 4 the operation of the refrigeration cycle system 50 is started.
- step S02 the operation efficiency information acquisition unit 102 shown in FIG. 3 acquires the operation efficiency information of the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D and stores it in the storage unit 110.
- step S03 the operation frequency acquisition unit 104 acquires operation frequency data related to the operation frequency of the compressor 12 from the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D, and stores the operation frequency data in the storage unit 110.
- step S04 the driving efficiency data acquisition unit 112 acquires the driving efficiency data and causes the storage unit 110 to store the driving efficiency data. That is, the operation efficiency data acquisition unit 112 refers to the operation efficiency information acquired by the operation efficiency information acquisition unit 102, and uses the operation frequency data acquired by the operation frequency acquisition unit 104 to operate the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D. Get the data.
- step S05 the load data acquisition unit 106 acquires load data related to the magnitude of the load of the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D from the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D.
- step S06 the load determination unit 114 determines whether the load of the operating refrigeration cycle apparatus 5 is a light load or a high load. When the load of the operating refrigeration cycle apparatus 5 is a light load or a normal load that is not a high load, the process proceeds to step S08.
- step S08 the operation combination determination unit 116 uses the operation efficiency of the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D, the load size of the refrigeration cycle apparatus 5 during operation, the operation state of the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D, and the like.
- the operation combination of the refrigeration cycle apparatus 5 to be operated is changed.
- the operation combination determination unit 116 compares the refrigeration cycle apparatus 5 with low operation efficiency with the refrigeration cycle apparatus 5 with high operation efficiency, and operates the refrigeration cycle apparatus 5 with high operation efficiency preferentially.
- the operation combination of the refrigeration cycle apparatus 5 to be changed is changed.
- the operation combination determination unit 116 changes the operation combination so as to increase the refrigeration capacity of the refrigeration cycle apparatus 5 with high operation efficiency, for example, by increasing the rotation speed of the compressor 12 of the refrigeration cycle apparatus 5 with high operation efficiency.
- the operation combination determination unit 116 changes the operation combination so as to weaken the refrigeration capacity of the refrigeration cycle apparatus 5 with low operation efficiency, for example, by reducing the rotation speed of the compressor 12 of the refrigeration cycle apparatus 5 with low operation efficiency.
- step S09 operation control unit 118 executes efficient operation according to the operation combination determined by operation combination determination unit 116.
- step S10 when the operation of the refrigeration cycle system 50 is continued, the process returns to step S03.
- the load of the refrigeration cycle apparatus 5 in operation is a normal load
- the refrigeration cycle apparatus 5 having high operating efficiency is preferentially operated, so that the overall operation efficiency of the refrigeration cycle system 50 is reduced. Can be improved.
- step S07 when the load of the operating refrigeration cycle apparatus 5 is light or high, the process proceeds to step S11.
- the process proceeds to step S21 of A (see FIG. 5), and the operation combination determination unit 116 determines whether or not to perform an additional operation. The determination as to whether or not to perform the additional operation is made based on whether or not the refrigeration cycle apparatus 5 is stopped. If there is a stopped refrigeration cycle apparatus 5, an additional operation can be performed. Therefore, the process proceeds to step S22, the stopped refrigeration cycle apparatus 5 is operated, and the additional operation is executed.
- the operating efficiency of the refrigeration cycle system 50 can be improved by additionally operating the stopped refrigeration cycle apparatus 5.
- the overall operation efficiency of the refrigeration cycle system 50 can be further improved by preferentially operating the refrigeration cycle apparatuses 5 having high operation efficiency.
- step S11 If the load is low in step S11, the process proceeds to step S31 of B (see FIG. 6), and the operation combination determination unit 116 determines whether or not to perform the aggregate operation.
- the determination of the intensive operation is performed by comparing the total current operating capacity of the refrigeration cycle apparatus 5 in operation with the total rated capacity of the refrigeration cycle apparatus 5 when the intensive operation is performed. That is, the intensive operation is performed when the total of the current operating capacity of the refrigeration cycle apparatus 5 in operation is smaller than the total rated capacity of the refrigeration cycle apparatus 5 when the intensive operation is performed.
- the operation combination determination unit 116 determines that the intensive operation can be performed, the process proceeds to step S32, and the refrigeration cycle apparatus 5 having a low operation efficiency among the refrigeration cycle apparatuses 5 in operation is stopped to perform the intensive operation. Execute.
- step S11 in FIG. As described above, when performing the intensive operation, the refrigeration cycle apparatus 5 having the low operation efficiency among the refrigeration cycle apparatuses 5 in operation is stopped, so that the overall operation efficiency of the refrigeration cycle system 50 can be improved. it can.
- FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the operation of the refrigeration cycle system illustrated in FIG. Step S01 to step S04 and step S08 to step S10 are the same as those described above, and a detailed description thereof will be omitted.
- the operation state acquisition unit 108 acquires the operation states of the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D.
- the operation combination determining unit 116 determines whether there is a stopped refrigeration cycle apparatus 5 in step S43 when the operation state of the refrigeration cycle apparatuses 5A to 5D is a failure state or a defrosting operation state. Confirm whether or not.
- step S44 the operation control unit 118 replaces the refrigeration cycle apparatus 5 that is in the failure state or the defrosting operation state with the refrigeration cycle apparatus 5 that is stopped.
- An alternative operation for operating the refrigeration cycle apparatus 5 having high operation efficiency is executed.
- the stopped refrigeration cycle apparatus 5 is replaced with the refrigeration cycle apparatus 5 in a failure state or a defrosting operation state. Since the refrigeration cycle apparatus 5 having a high operation efficiency is additionally operated, the overall operation efficiency of the refrigeration cycle system 50 can be improved.
- FIG. 8 is a first modification of FIG.
- the control device 100 is incorporated in the heat source unit 1 ⁇ / b> A of the refrigeration cycle device 5 ⁇ / b> A among the plurality of refrigeration cycle devices 5 has been described.
- the control device 100 is incorporated in a centralized monitoring device 300 that performs centralized management of the plurality of refrigeration cycle devices 5, and the heat source device corresponding to the heat source device 1 ⁇ / b> A.
- the control device 100 is not incorporated in 1A1.
- the centralized monitoring device 300 is connected to the communication line 30 connecting the plurality of heat source devices 1, and manages the plurality of heat source devices 1 and the refrigeration cycle device 5 including the heat source devices 1 via the communication line 30. Is.
- the centralized monitoring apparatus 300 includes a display unit 302 and an operation unit 304, and the administrator monitors the state of the refrigeration cycle system 50 displayed on the display unit 302 and uses the operation unit 304 to refrigerate the cycle system 50. Can be directed to.
- the refrigeration cycle apparatus 5 having high operating efficiency is preferentially operated.
- the operating efficiency of the refrigeration cycle system can be improved while maintaining the above.
- the refrigeration cycle apparatus 5 having a low operating efficiency for which aged deterioration or the like is estimated is not operated preferentially, the life of the system is extended.
- the load of the refrigeration cycle apparatus 5 having a high load is weakened, the burden on the refrigeration cycle apparatus 5 is reduced, and the risk of deterioration and damage to the refrigeration cycle apparatus 5 is suppressed.
- the notification control unit 120 notifies the refrigeration cycle apparatus 5 with low operating efficiency from notification means (not shown).
- the refrigeration cycle apparatus 5 with low operating efficiency is informed because the operating efficiency is low and there is a possibility that deterioration or abnormality has occurred, or the refrigeration capacity of the refrigeration cycle apparatus 5 is considered insufficient.
- the refrigeration cycle system can be managed in a suitable state, and user convenience can be improved.
- the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. That is, the configuration of the above embodiment may be improved as appropriate, or at least a part of the configuration may be replaced with another configuration. Further, the configuration requirements that are not particularly limited with respect to the arrangement are not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.
- control device 100 is mounted on a heat source device or a centralized monitoring device.
- control device 100 can communicate with a plurality of refrigeration cycle apparatuses 5 included in the refrigeration cycle system. As long as it is installed.
- the control device 100 may be mounted on a load side device, a remote controller, a terminal connected to a communication line, or the like.
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Abstract
制御装置100は、圧縮機12を含む熱源機1と負荷側機器2とが配管3で接続された冷凍サイクル装置5を複数有し、該複数の冷凍サイクル装置5が共通の室内6の空調を行う冷凍サイクルシステム50、の制御を行う制御装置100であって、それぞれの冷凍サイクル装置5の運転効率データを取得する運転効率データ取得部102と、運転効率データ取得部102で取得された運転効率が低い冷凍サイクル装置5と運転効率データ取得部102で取得された運転効率が高い冷凍サイクル装置5とを比較して、運転効率が高い冷凍サイクル装置5を、優先的に運転させる運転制御部118と、を備えたものである。
Description
この発明は、制御装置、熱源機および冷凍サイクルシステムに関するものである。
従来から、空気調和装置の経年劣化に伴う、不具合または省エネ効率の悪化を防ぐために、過去の運転状態データと現在の運転状態データとを比較して、空気調和装置の異常状態または異常の予兆を検出する空気調和装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
従来の技術では、1台の空気調和装置の異常状態または異常の予兆を検出することによって省エネ効率の悪化を防いでいたが、複数の冷凍サイクル装置が共通の室内の空調を行う冷凍サイクルシステムにおいて、従来の技術を適用したとしても、冷凍サイクルシステム全体の効率を向上させることは困難である。
この発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、複数の冷凍サイクル装置が共通の室内の空調を行う冷凍サイクルシステムにおいて、冷凍サイクルシステム全体の効率を向上させることができる制御装置を得ることを目的としている。
この発明に係る制御装置は、圧縮機を含む熱源機と負荷側機器とが配管で接続された冷凍サイクル装置を複数有し、該複数の冷凍サイクル装置が共通の室内の空調を行う冷凍サイクルシステム、の制御を行う制御装置であって、それぞれの冷凍サイクル装置の運転効率データを取得する運転効率データ取得部と、運転効率データ取得部で取得された運転効率が低い冷凍サイクル装置と運転効率データ取得部で取得された運転効率が高い冷凍サイクル装置とを比較して、運転効率が高い冷凍サイクル装置を、優先的に運転させる運転制御部と、を備えたものである。
この発明によれば、複数の冷凍サイクル装置が共通の室内の空調を行う冷凍サイクルシステムにおいて、冷凍サイクルシステム全体の効率を向上させることができる制御装置を得ることができる。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その大きさおよび配置は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る冷凍サイクルシステムの構成を説明する図であり、図2は、図1に記載の冷凍サイクル装置の構成を説明する図である。図1に示すように、この実施の形態に係る冷凍サイクルシステム50は、複数の冷凍サイクル装置5を有し、複数の冷凍サイクル装置5が共通の部屋6の空調を行うものである。この実施の形態の例では、4つの冷凍サイクル装置5A~5Dが、例えば冷蔵庫または冷凍庫等の部屋6の冷却を行う例についての説明を行うが、冷凍サイクル装置5の数量は、部屋6の用途および大きさ等に応じて、適宜変更されるものである。すなわち、冷凍サイクルシステム50は、2つ以上の冷凍サイクル装置5を備えていればよい。また、部屋6は、冷却を行う部屋に限定されず、冷却または加熱を必要とする部屋であればよい。なお、冷凍サイクル装置5Aと冷凍サイクル装置5B~5Dとは、冷凍サイクル装置5Aに制御装置100が組み込まれており、冷凍サイクル装置5B~5Dには制御装置が組み込まれていない点で異なり、その他の構成については基本的には同じである。したがって、以下の説明では、この実施の形態の理解を容易にするために、冷凍サイクル装置5(5A)の説明を行い、冷凍サイクル装置5B~5Dの具体的な説明については省略する。なお、複数台の冷凍サイクル装置5のそれぞれは、部屋6の用途および大きさ等に応じて、異なる冷凍能力を有していてもよい。
図1は、この発明の実施の形態1に係る冷凍サイクルシステムの構成を説明する図であり、図2は、図1に記載の冷凍サイクル装置の構成を説明する図である。図1に示すように、この実施の形態に係る冷凍サイクルシステム50は、複数の冷凍サイクル装置5を有し、複数の冷凍サイクル装置5が共通の部屋6の空調を行うものである。この実施の形態の例では、4つの冷凍サイクル装置5A~5Dが、例えば冷蔵庫または冷凍庫等の部屋6の冷却を行う例についての説明を行うが、冷凍サイクル装置5の数量は、部屋6の用途および大きさ等に応じて、適宜変更されるものである。すなわち、冷凍サイクルシステム50は、2つ以上の冷凍サイクル装置5を備えていればよい。また、部屋6は、冷却を行う部屋に限定されず、冷却または加熱を必要とする部屋であればよい。なお、冷凍サイクル装置5Aと冷凍サイクル装置5B~5Dとは、冷凍サイクル装置5Aに制御装置100が組み込まれており、冷凍サイクル装置5B~5Dには制御装置が組み込まれていない点で異なり、その他の構成については基本的には同じである。したがって、以下の説明では、この実施の形態の理解を容易にするために、冷凍サイクル装置5(5A)の説明を行い、冷凍サイクル装置5B~5Dの具体的な説明については省略する。なお、複数台の冷凍サイクル装置5のそれぞれは、部屋6の用途および大きさ等に応じて、異なる冷凍能力を有していてもよい。
冷凍サイクル装置5は、熱源機1と負荷側機器2とを有する。熱源機1は部屋6の室外に設置され、負荷側機器2は部屋6の室内に設置されている。負荷側機器2には、通信線40を介して、リモートコントローラ200が接続されている。ユーザは、リモートコントローラ200を利用して、冷凍サイクル装置5への指示を行うことができる。ユーザは、リモートコントローラ200を利用することによって、例えば、部屋6の設定温度を調節し、または負荷側機器2から吹き出される風の風量を調節することができる。負荷側機器2は、図2に示すように、制御部28を有しており、制御部28は、ユーザの指示にしたがって、冷凍サイクル装置5の制御を行っている。熱源機1と負荷側機器2とは、通信線4で接続されており、互いに通信を行うことができるようになっている。また、熱源機1は、通信線30で接続されており、互いに通信を行うことができるようになっている。
図2に示すように、冷凍サイクル装置5は、圧縮機12と熱源側熱交換器14と膨張装置22と負荷側熱交換器24とが冷媒配管3で接続された冷凍サイクルを有し、冷媒が循環するものである。圧縮機12および熱源側熱交換器14は、部屋6の室外に設置された熱源機1に含まれており、膨張装置22および負荷側熱交換器24は、部屋6の室内に設置された負荷側機器2に含まれている。圧縮機12で圧縮され吐出された高温高圧の冷媒は、熱源側熱交換器14に流入し、室外の空気と熱交換が行われる。熱源側熱交換器14で熱交換が行われた冷媒は、膨張装置22で膨張されて、負荷側熱交換器24に流入し、室内の空気と熱交換が行われる。負荷側熱交換器24で熱交換が行われた冷媒は、圧縮機12に吸入されて再び圧縮される。
熱源機1は、複数の冷凍サイクル装置5の制御を行う制御装置100と圧縮機12の回転数を検出する回転数検出部16とを有している。負荷側機器2は、負荷側熱交換器24に付着した霜を溶かして除去するヒータ26と制御部28と記憶部29とを有している。ヒータ26は、例えば、電熱線で構成されている。霜を溶かして除去する除霜運転を行う際は、例えば、圧縮機12を停止させ、その後にヒータ26への通電を行う。なお、冷凍サイクル装置5が四方弁等の流路切替手段(図示を省略)を備えている場合には、流路切替手段を切り替えて、圧縮機12から吐出された高温高圧の冷媒を、負荷側熱交換器24に供給して、霜の除去を行うこともできる。
図3は、図1および図2に記載の制御装置の構成を説明する図である。制御装置100は、複数の冷凍サイクル装置5の制御を行うものであって、運転効率情報取得部102と、運転周波数取得部104と、負荷データ取得部106と、運転状態取得部108と、記憶部110と、運転効率データ取得部112と、負荷判定部114と、運転組合せ決定部116と、運転制御部118と、報知制御部120とを有する。
運転効率情報取得部102は、圧縮機12の運転周波数と該圧縮機12を含んだ冷凍サイクル装置5の運転効率とを対応付けた運転効率情報を取得し、記憶部110に記憶させるものである。例えば、それぞれの冷凍サイクル装置5の記憶部29は、運転効率情報を記憶しており、運転効率情報取得部102は、それぞれの冷凍サイクル装置5の記憶部29から運転効率情報を取得する。なお、制御装置100の記憶部110が、それぞれの冷凍サイクル装置5の運転効率情報を予め記憶していてもよい。この場合には、運転効率情報取得部102を省略することができる。
運転周波数取得部104は、それぞれの冷凍サイクル装置5から圧縮機12の運転周波数に関する運転周波数データを取得し、記憶部110に記憶させるものである。例えば、それぞれの冷凍サイクル装置5の制御部28は、回転数検出部16が検出した圧縮機12の回転数の検出結果から運転周波数データを算出している。運転周波数取得部104は、それぞれの冷凍サイクル装置5の制御部28から運転周波数データを取得する。負荷データ取得部106は、それぞれの冷凍サイクル装置5から該冷凍サイクル装置5の負荷データを取得し、記憶部110に記憶させるものである。それぞれの冷凍サイクル装置5の制御部28は、例えば冷凍サイクル装置5の定格能力に対する現在の運転能力の割合である負荷データを算出しており、負荷データ取得部106は制御部28から負荷データを取得する。
運転状態取得部108は、それぞれの冷凍サイクル装置5の運転状態を取得し、記憶部110に記憶させるものである。例えば、それぞれの冷凍サイクル装置5の制御部28は、冷凍サイクル装置5のサーモOFF状態(停止状態)および霜取り運転状態等の運転状態を判定している。運転状態取得部108は、それぞれの冷凍サイクル装置5の制御部28から冷凍サイクル装置5の運転状態を取得する。記憶部110は、冷凍サイクルシステム50の制御のためのデータを記憶するものであり、例えば不揮発性メモリ等で構成されている。運転効率データ取得部112は、それぞれの冷凍サイクル装置5の運転効率に関する運転効率データを取得するものである。運転効率データ取得部112は、例えば、運転効率情報取得部102が取得した運転効率情報を参照し、運転周波数取得部104が取得した運転周波数データを用いて、それぞれの冷凍サイクル装置5の運転効率データを取得する。運転効率データ取得部112は、取得した運転効率データを記憶部110に記憶させる。
負荷判定部114は、負荷データ取得部106が取得したそれぞれの冷凍サイクル装置5の負荷データを用いて、運転中の冷凍サイクル装置5の負荷の大きさを判定するものである。負荷判定部114は、運転中の冷凍サイクル装置5の負荷の状態について、例えば、通常運転状態、過負荷運転状態、または軽負荷運転状態であると判定する。通常運転状態は、停止している冷凍サイクル装置5を追加して運転する必要がなく、且つ運転している冷凍サイクル装置5を停止する余裕がない状態である。過負荷運転状態は、停止している冷凍サイクル装置5を追加して運転する必要がある状態である。軽負荷運転状態は、運転している冷凍サイクル装置5を停止する余裕がある状態である。
運転組合せ決定部116は、運転効率データ取得部112が取得した運転効率データおよび負荷判定部114が判定した負荷判定結果等を用いて、運転する冷凍サイクル装置5の運転組合せを決定するものである。運転制御部118は、運転組合せ決定部116が決定した運転組合せ等を用いて、冷凍サイクル装置5の運転の制御等を行うものである。報知制御部120は、運転効率が低い冷凍サイクル装置5を、図示を省略してある報知手段から報知させるものである。報知手段は、例えば光等によって報知を行う表示装置、または音によって報知を行う警報器等の発音装置であり、ユーザが報知を確認できる場所に適宜設置されている。
次に、上記のように構成された冷凍サイクルシステム50の動作の一例について説明する。図4は、図1に記載の冷凍サイクルシステムの動作の一例を説明する図であり、図5は、図4に記載のAの動作の一例を説明する図であり、図6は、図4に記載のBの動作の一例を説明する図である。まず、図4のステップS01にて、冷凍サイクルシステム50の運転が開始される。ステップS02にて、図3に示す運転効率情報取得部102は、冷凍サイクル装置5A~5Dの運転効率情報を取得し、記憶部110に記憶させる。
ステップS03にて、運転周波数取得部104は、冷凍サイクル装置5A~5Dから圧縮機12の運転周波数に関する運転周波数データを取得し、記憶部110に記憶させる。ステップS04にて、運転効率データ取得部112は、運転効率データを取得し、運転効率データを記憶部110に記憶させる。すなわち、運転効率データ取得部112は、運転効率情報取得部102が取得した運転効率情報を参照し、運転周波数取得部104が取得した運転周波数データを用いて、冷凍サイクル装置5A~5Dの運転効率データを取得する。
ステップS05にて、負荷データ取得部106は、冷凍サイクル装置5A~5Dから冷凍サイクル装置5A~5Dの負荷の大きさに関する負荷データを取得する。ステップS06にて、負荷判定部114は、運転中の冷凍サイクル装置5の負荷が軽負荷または高負荷であるか否かの判定を行う。運転中の冷凍サイクル装置5の負荷が軽負荷または高負荷ではない通常負荷である場合には、ステップS08に進む。ステップS08にて、運転組合せ決定部116は、冷凍サイクル装置5A~5Dの運転効率、運転中の冷凍サイクル装置5の負荷の大きさ、および冷凍サイクル装置5A~5Dの運転状態等を用いて、運転する冷凍サイクル装置5の運転組合せの変更を行う。例えば、運転組合せ決定部116は、運転効率が低い冷凍サイクル装置5と運転効率が高い冷凍サイクル装置5とを比較して、運転効率が高い冷凍サイクル装置5を優先的に運転させるように、運転する冷凍サイクル装置5の運転組合せの変更を行う。例えば、運転組合せ決定部116は、運転効率が高い冷凍サイクル装置5の圧縮機12の回転数を高くする等によって、運転効率が高い冷凍サイクル装置5の冷凍能力を強めるように運転組合せの変更を行う。また、運転組合せ決定部116は、運転効率が低い冷凍サイクル装置5の圧縮機12の回転数を低くする等によって、運転効率が低い冷凍サイクル装置5の冷凍能力を弱めるように運転組合せの変更を行ってもよい。さらにまた、運転組合せ決定部116は、運転中の冷凍サイクル装置5と比較して、運転効率が高い停止中の冷凍サイクル装置5がある場合には、停止中の運転効率が高い冷凍サイクル装置5を運転させ、運転中の運転効率が低い冷凍サイクル装置5を停止させるように運転組合せの変更を行ってもよい。ステップS09にて、運転制御部118は、運転組合せ決定部116が決定した運転組合せにしたがって、効率運転を実行する。そして、ステップS10にて、冷凍サイクルシステム50の運転を継続する場合には、ステップS03に戻る。上記のように、運転中の冷凍サイクル装置5の負荷が通常負荷である場合に、運転効率が高い冷凍サイクル装置5を優先的に運転させているため、冷凍サイクルシステム50の全体の運転効率を向上させることができる。
ステップS07で、運転中の冷凍サイクル装置5の負荷が軽負荷または高負荷である場合には、ステップS11に進む。そして、高負荷である場合には、AのステップS21(図5を参照)に進み、運転組合せ決定部116は、追加運転を行うか否かの判断を行う。追加運転を行うか否かの判断は、停止中の冷凍サイクル装置5の有無によって行われる。停止中の冷凍サイクル装置5がある場合には、追加運転を行うことができるため、ステップS22に進んで、停止中の冷凍サイクル装置5を運転させ、追加運転を実行する。このように、運転中の冷凍サイクル装置5の負荷が高負荷である場合に、停止中の冷凍サイクル装置5を追加で運転させることによって、冷凍サイクルシステム50の運転効率を向上させることができる。なお、停止中の冷凍サイクル装置5が複数ある場合には、運転効率が高い冷凍サイクル装置5を優先して運転させることによって、冷凍サイクルシステム50の全体の運転効率をさらに向上させることができる。
ステップS11にて低負荷である場合には、BのステップS31(図6を参照)に進み、運転組合せ決定部116は、集約運転を行うか否かの判断を行う。集約運転の判断は、運転中の冷凍サイクル装置5の現在の運転能力の合計と、集約運転を行ったときの冷凍サイクル装置5の定格能力の合計とを比較して行う。すなわち、運転中の冷凍サイクル装置5の現在の運転能力の合計が、集約運転を行ったときの冷凍サイクル装置5の定格能力の合計よりも小さい場合に、集約運転が行われる。運転組合せ決定部116が集約運転を行うことができると判断した場合には、ステップS32に進んで、運転中の冷凍サイクル装置5のうちの運転効率が低い冷凍サイクル装置5を停止させ、集約運転を実行する。そして、図4のステップS11に進む。このように、集約運転を行う場合に、運転中の冷凍サイクル装置5のうちの運転効率が低い冷凍サイクル装置5を停止させているため、冷凍サイクルシステム50の全体の運転効率を向上させることができる。
次に、冷凍サイクルシステム50の動作の他の例について説明する。図7は、図1に記載の冷凍サイクルシステムの動作の他の例を説明する図である。ステップS01~ステップS04およびステップS08~ステップS10については、上記の説明と同様であるため、具体的な説明については省略する。ステップS41にて、運転状態取得部108は、冷凍サイクル装置5A~5Dの運転状態を取得する。ステップS42にて、運転組合せ決定部116は、冷凍サイクル装置5A~5Dの運転状態が、故障状態または除霜運転状態である場合に、ステップS43にて、停止中の冷凍サイクル装置5があるか否かを確認する。停止中の冷凍サイクル装置5がある場合には、ステップS44にて、運転制御部118は、故障状態または除霜運転状態になった冷凍サイクル装置5に替えて、停止中の冷凍サイクル装置5のうちの運転効率が高い冷凍サイクル装置5を運転させる代替運転を実行する。このように、運転中の冷凍サイクル装置5が故障状態または除霜運転状態になった場合に、故障状態または除霜運転状態になった冷凍サイクル装置5に替えて、停止中の冷凍サイクル装置5のうちの運転効率が高い冷凍サイクル装置5を追加して運転させているため、冷凍サイクルシステム50の全体の運転効率を向上させることができる。
図8は、図1の変形例1である。図1に記載の例では、制御装置100が、複数の冷凍サイクル装置5のうちの冷凍サイクル装置5Aの熱源機1Aに組み込まれた例についての説明を行った。図1の例と比較して、図8に示す例では、制御装置100が、複数の冷凍サイクル装置5の集中管理を行う集中監視装置300に組み込まれており、熱源機1Aに対応する熱源機1A1には、制御装置100が組み込まれていない。集中監視装置300は、複数の熱源機1を接続している通信線30に接続されており、通信線30を介して複数の熱源機1および熱源機1を含む冷凍サイクル装置5の管理を行うものである。集中監視装置300は、表示部302および操作部304を備えており、管理者は、表示部302に表示された冷凍サイクルシステム50の状態を監視し、操作部304を利用して冷凍サイクルシステム50への指示を行うことができる。
上記のように、この実施の形態では、複数の冷凍サイクル装置5が共通の室内の空調を行う冷凍サイクルシステムにおいて、運転効率が高い冷凍サイクル装置5が優先的に運転されるため、室内の温度を保ちながら、冷凍サイクルシステムの運転効率を向上させることができる。さらに、経年劣化等が推定される運転効率が低い冷凍サイクル装置5は、優先的に運転されないため、システムの長寿命化が実現されている。また、負荷が高い冷凍サイクル装置5の負荷を弱めているため、冷凍サイクル装置5の負担が軽減されており、冷凍サイクル装置5の劣化および損傷のおそれが抑制されている。
報知制御部120は、運転効率が低い冷凍サイクル装置5を、報知手段(図示を省略)から報知させている。運転効率が低い冷凍サイクル装置5は、運転効率が低く劣化または異常等が発生しているおそれがあり、または、冷凍サイクル装置5の冷凍能力が不足していると考えられるため、報知を受けた作業者が、メンテナンスまたは機器の交換等を行うことによって、冷凍サイクルシステムを好適な状態で管理でき、利用者の利便性等を向上させることができる。
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
また、例えば、上記では、制御装置100が熱源機または集中監視装置に搭載された例に関する説明を行ったが、制御装置100は、冷凍サイクルシステムに含まれる複数の冷凍サイクル装置5と通信できるように設置されていればよい。例えば、制御装置100は、負荷側機器、リモートコントローラ、または通信回線に接続された端末等に搭載されていればよい。
1 熱源機、1A 熱源機、1A1 熱源機、2 負荷側機器、3 冷媒配管、4 通信線、5 冷凍サイクル装置、5A 冷凍サイクル装置、5B 冷凍サイクル装置、5C 冷凍サイクル装置、5D 冷凍サイクル装置、6 部屋、12 圧縮機、14 熱源側熱交換器、16 回転数検出部、22 膨張装置、24 負荷側熱交換器、26 ヒータ、28 制御部、29 記憶部、30 通信線、40 通信線、50 冷凍サイクルシステム、100 制御装置、102 運転効率情報取得部、104 運転周波数取得部、106 負荷データ取得部、108 運転状態取得部、110 記憶部、112 運転効率データ取得部、114 負荷判定部、116 運転組合せ決定部、118 運転制御部、120 報知制御部、200 リモートコントローラ、300 集中監視装置、302 表示部、304 操作部、S01~S44 ステップ。
Claims (12)
- 圧縮機を含む熱源機と負荷側機器とが配管で接続された冷凍サイクル装置を複数有し、該複数の冷凍サイクル装置が共通の室内の空調を行う冷凍サイクルシステム、の制御を行う制御装置であって、
それぞれの前記冷凍サイクル装置の運転効率データを取得する運転効率データ取得部と、
前記運転効率データ取得部で取得された運転効率が低い冷凍サイクル装置と前記運転効率データ取得部で取得された運転効率が高い冷凍サイクル装置とを比較して、前記運転効率が高い冷凍サイクル装置を、優先的に運転させる運転制御部と、を備えた、
制御装置。 - 前記運転制御部は、前記運転効率が高い冷凍サイクル装置の圧縮機の回転数を高くする、
請求項1記載の制御装置。 - 前記運転制御部は、前記運転効率が低い冷凍サイクル装置の圧縮機の回転数を低くする、
請求項1または請求項2に記載の制御装置。 - 前記運転制御部は、前記運転効率が低い冷凍サイクル装置を停止させ、前記運転効率が高い冷凍サイクル装置を運転させる、
請求項1~請求項3の何れか1項に記載の制御装置。 - 複数台の前記冷凍サイクル装置の負荷の大きさに関する負荷データを取得する負荷データ取得部と、
複数台の前記冷凍サイクル装置の負荷データを用いて、運転する冷凍サイクル装置の運転組合せを決定する運転組合せ決定部と、をさらに備え、
前記運転制御部は、前記運転組合せ決定部によって、運転する冷凍サイクル装置の運転数量を変更する際に、前記運転効率が高い冷凍サイクル装置を優先的に運転させる請求項1~請求項4の何れか1項に記載の制御装置。 - 前記運転制御部は、冷凍サイクル装置の運転数量を減らすときに、前記運転効率が低い冷凍サイクル装置を優先的に停止させる、
請求項5記載の制御装置。 - 前記運転制御部は、冷凍サイクル装置の運転数量を増やすときに、前記運転効率が高い冷凍サイクル装置を優先的に運転させる、
請求項5または請求項6に記載の制御装置。 - それぞれの前記圧縮機の運転周波数とそれぞれの前記圧縮機を含む冷凍サイクル装置の運転効率とを対応付けた運転効率情報を記憶した記憶部と、
それぞれの前記圧縮機の運転周波数に関する運転周波数データを取得する運転周波数取得部と、をさらに備え、
前記運転効率データ取得部は、前記運転効率情報を参照し、前記運転周波数データを用いて、それぞれの前記冷凍サイクル装置の運転効率データを取得する、
請求項1~請求項7の何れか1項に記載の制御装置。 - 複数台の前記冷凍サイクル装置の運転状態を取得する運転状態取得部をさらに備え、
前記運転制御部は、前記冷凍サイクル装置の運転状態が異常運転状態または除霜運転状態になったときに、前記異常運転状態または前記除霜運転状態になった冷凍サイクル装置に替えて、前記運転効率が高い冷凍サイクル装置を優先的に運転させる、
請求項1~請求項8の何れか1項に記載の制御装置。 - 報知を行う報知手段の制御を行う報知制御部をさらに備え、
前記報知制御部は、前記運転効率が低い冷凍サイクル装置を、前記報知手段から報知させる、
請求項1~請求項9の何れか1項に記載の制御装置。 - 請求項1~請求項10の何れか1項に記載の制御装置が組み込まれた熱源機。
- 請求項1~請求項10の何れか1項に記載の制御装置と、複数の冷凍サイクル装置とを備え、共通の室内の空調を行う冷凍サイクルシステム。
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PCT/JP2014/075509 WO2016046948A1 (ja) | 2014-09-25 | 2014-09-25 | 制御装置、熱源機および冷凍サイクルシステム |
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WO2016046948A1 true WO2016046948A1 (ja) | 2016-03-31 |
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Citations (4)
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2014
- 2014-09-25 WO PCT/JP2014/075509 patent/WO2016046948A1/ja active Application Filing
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