WO2018066357A1 - 熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラム - Google Patents

熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラム Download PDF

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heat
outlet temperature
medium outlet
source system
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智 二階堂
浩毅 立石
祐介 筈井
悠 竹中
広隆 花崎
田中 覚
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三菱重工サーマルシステムズ株式会社
東京電力ホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a heat source system control device, a heat source system, a heat source system control method, and a heat source system control program capable of avoiding a light load stop and overload operation.
  • Patent Document 1 discloses that a heat pump refrigerator having a high COP is used as a base heat source, and the cold water outlet temperature set value of the heat pump refrigerator is lowered while the absorption refrigerator having a low COP is operating. ing.
  • the invention of Patent Document 1 is a technique for cooling operation, but it can also be applied to heating operation.
  • the heat source device since the heat source device may reach a light load or an overload by changing the cold / hot water outlet temperature setting value in the cooling operation or the heating operation, the heat source device is stopped. There was a problem that could be. For example, when the chilled water outlet temperature set value is suddenly decreased stepwise in the cooling operation, the chilled water outlet temperature of the absorption chiller having a low COP is lowered or the load of the absorption chiller is decreased as the chilled water inlet temperature is rapidly decreased. The absorption refrigerator may be lightly stopped due to the lowering. The factor that leads to this is that the response speed differs between the heat pump refrigerator and the absorption refrigerator with respect to a sudden change in the amount of production heat due to a change in the cold water outlet temperature setting.
  • an absorption refrigerator has a slower response than a heat pump refrigerator, and it is difficult to change the capacity suddenly.
  • the absorption chiller if the absorption chiller is not operating and the cold water inlet temperature is below a certain level, the cold water outlet temperature setting is returned to the original state. Since the chilled water outlet temperature setting value may be returned when the inlet temperature is sufficiently low, the temperature difference between the chilled water outlet temperature and the chilled water inlet temperature may become transiently small, and the heat pump refrigerator may stop at a light load. There was a problem that there was.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and includes a heat source system control device, a heat source system, a heat source system control method, and a heat source system control program capable of avoiding a light load stop and overload operation.
  • the purpose is to provide.
  • a heat source system control device employs the following means.
  • the control device of the heat source system according to the first aspect of the present invention is applied to a heat source system including a plurality of heat sources, and the first heat medium outlet temperature, which is the temperature of the heat medium supplied to the external load, becomes the set temperature.
  • a heat source system control device that controls a heat source machine and a second heat source machine, wherein the first heat source machine has a higher coefficient of performance (COP) than the second heat source machine, and the heat medium outlet of the first heat source machine
  • COP coefficient of performance
  • the heat medium outlet temperature is set. change. Predicting the change in the operating state of the heat source system accompanying the change in the heat medium outlet temperature and controlling the second heat source machine so as not to stop the light load, there is no possibility that the second heat source machine will stop the light load,
  • the heat medium exit temperature of the first heat source machine can be changed.
  • load distribution control based on the efficiency (COP) of each heat source machine can be performed.
  • the heat medium outlet temperature of the first heat source machine is not changed, so that a light load stop of the second heat source machine can be avoided.
  • the post-change predicted value is the heat medium outlet temperature, the heat medium inlet temperature, the load factor, and the like of the second heat source machine.
  • the post-change predicted value is a heat medium outlet temperature of the second heat source machine
  • the second light load stop threshold is a value based on the heat medium outlet temperature of the second heat source machine. It is preferable.
  • the first heat source machine Change the heating medium outlet temperature. Predicting changes in the heat medium outlet temperature of the second heat source machine accompanying changes in the heat medium outlet temperature, and controlling the second heat source machine not to stop the light load, the second heat source machine stops the light load. There is no fear, and the heat medium outlet temperature of the first heat source machine can be changed.
  • the post-change predicted value is a heat medium inlet temperature of the second heat source machine
  • the second light load stop threshold is a value based on the heat medium inlet temperature of the second heat source machine. It is preferable.
  • the first heat source machine Change the heating medium outlet temperature.
  • the second heat source machine stops the light load because it predicts the change of the heat medium inlet temperature of the second heat source machine accompanying the change of the heat medium outlet temperature and controls the second heat source machine not to stop the light load. There is no fear, and the heat medium outlet temperature of the first heat source machine can be changed.
  • the post-change predicted value is a load factor of the second heat source unit
  • the second light load stop threshold is a value based on the load factor of the second heat source unit
  • the heat medium of the first heat source machine Change the outlet temperature. Since the change of the load factor of the second heat source unit accompanying the change of the heat medium outlet temperature is predicted and the second heat source unit is controlled so as not to stop the light load, the second heat source unit may cause a light load stop.
  • the heat medium outlet temperature of the first heat source machine can be changed.
  • the load factor of the heat source unit indicates the ratio of the output of the heat source unit to the rated output of the heat source unit.
  • the heat medium outlet temperature control is performed when the predicted value after the change of the second heat source unit exceeds the second light load stop threshold by a certain period or more. preferable.
  • the predicted value after the change of the second heat source machine (the heat medium outlet temperature of the second heat source machine, the heat medium inlet temperature of the second heat source machine, and the load factor of the second heat source machine) is calculated in the heat source system. It is a value that changes transiently according to fluctuations in each heat source unit, pump, and external load. For example, when the second heat source machine is an absorption chiller, it takes time to exhibit its ability for a certain period after the absorption chiller is started, and thus the predicted value after the change continues to change. When the determination is made using the post-change predicted value based on this changing value and the second light load stop threshold, the post-change predictive value may not be accurate because it includes a transient fluctuation.
  • Unnecessary control occurs due to determination including transient fluctuation, and not only the COP of the entire heat source system is lowered, but also a light load stop may be caused. Therefore, the heating medium outlet temperature control is performed when the period when the predicted value after the change of the second heat source unit is greater than the second light load stop threshold is a certain period or longer. Thereby, the determination including the transient fluctuation of the predicted value after change can be avoided. Further, the COP of the entire heat source system is improved, and a light load stop can be avoided.
  • the load factor of the first heat source unit when the heat medium outlet temperature of the first heat source unit is returned to the value before the change is the light load stop of the first heat source unit. It is preferable to include the heat medium outlet temperature changing means for performing the heat medium outlet temperature control for returning the heat medium outlet temperature of the first heat source machine to a value before the change when the threshold is less than one light load stop threshold.
  • the first heat source Return the outlet temperature of the machine to the value before the change. Since the change of the load factor of the first heat source unit accompanying the change of the heat medium outlet temperature is predicted and the first heat source unit is controlled so as not to stop the light load, the first heat source unit may cause the light load stop. In addition, the temperature of each heat medium outlet can be changed. In addition, when it is determined that the first heat source machine is stopped at a light load, the heat medium outlet temperature is returned to the value before the change in advance, so that the light load stop of the first heat source machine can be avoided.
  • the period during which the load factor of the first heat source unit is lower than the first light load stop threshold when the heat medium outlet temperature of the first heat source unit is returned to the value before the change is constant.
  • the period is longer than the period, it is preferable to perform the heat medium outlet temperature control.
  • the load factor of the first heat source machine when assuming that the heat medium outlet temperature of the first heat source machine has been returned to the value before the change depends on the fluctuation of each heat source machine, pump, and external load in the heat source system. It is a value that changes transiently.
  • the load factor of the first heat source machine includes a transient fluctuation and may not be accurately determined.
  • Unnecessary control occurs due to determination including transient fluctuation, and not only the COP of the entire heat source system is lowered, but also a light load stop may be caused. Therefore, when it is assumed that the heat medium outlet temperature of the first heat source unit has been returned to the value before the change, the heat factor when the load factor of the first heat source unit is smaller than the first light load stop threshold is equal to or longer than a certain period. The temperature at the outlet of the medium shall be controlled. Thereby, the determination including the transient fluctuation of the load factor of the first heat source device when it is assumed that the heat medium outlet temperature of the first heat source device is returned to the value before the change can be avoided. Further, the COP of the entire heat source system is improved, and a light load stop can be avoided.
  • the load factor of the first heat source machine when assuming that the heat medium outlet temperature of the first heat source machine is changed is a first overload threshold at which the first heat source machine is overloaded. It is preferable to include the heat medium outlet temperature changing means for performing the heat medium outlet temperature control for changing the heat medium outlet temperature of the first heat source machine when the temperature is lower than the heat medium outlet temperature.
  • the load factor of the first heat source machine should be smaller than the overload threshold of the first heat source machine (rated capacity of the first heat source machine).
  • the heat medium outlet temperature of the first heat source machine is changed.
  • the heat medium outlet temperature can be changed.
  • load distribution control based on the efficiency (COP) of each heat source machine can be performed.
  • the heat medium outlet temperature is not changed, and thus the overload operation of the first heat source machine can be avoided.
  • the period during which the load factor of the first heat source machine is lower than the first overload threshold when the heat medium outlet temperature of the first heat source machine is changed is a certain period or more. In this case, it is preferable to control the temperature of the heat medium outlet.
  • the load factor of the first heat source unit when it is assumed that the heat medium outlet temperature of the first heat source unit is changed is transient according to the fluctuation of each heat source unit, pump, and external load in the heat source system.
  • the value changes to.
  • the first heat source unit The load factor of the first heat source machine when it is assumed that the temperature of the heat medium outlet has been changed includes transient fluctuations, and thus may not be accurately determined. Unnecessary control occurs due to the determination including the transient fluctuation, and not only the COP of the entire heat source system is lowered, but also an overload operation may be caused.
  • the heat medium outlet temperature control is performed when the period of time when the load factor of the first heat source machine is smaller than the first overload threshold is a certain period or more. Assumed to be performed. Thereby, the determination including the transient fluctuation of the load factor of the first heat source device when it is assumed that the heat medium outlet temperature of the first heat source device is changed can be avoided. Further, the COP of the entire heat source system is improved, and overload operation can be avoided.
  • the load factor of the first heat source unit is set to a first overload threshold at which the first heat source unit is overloaded.
  • the heating medium outlet temperature changing means for performing the heating medium outlet temperature control for returning the heating medium outlet temperature of the first heat source machine to a value before the change.
  • the heat medium outlet temperature of the first heat source machine is set. Return to the value before the change in advance. Since the first heat source device is controlled so as not to be overloaded, the first heat source device is not likely to be overloaded, and the heat medium outlet temperature can be changed. In addition, when it is determined that the first heat source machine is overloaded, the heat medium outlet temperature is returned to the value before the change in advance, so that the overload operation of the first heat source machine can be avoided.
  • the load factor of the first heat source unit in a state in which the temperature of the heat medium outlet of the first heat source unit is changed changes transiently according to the variation of each heat source unit, pump, and external load in the heat source system.
  • the value to be When the determination is made using the load factor of the first heat source unit and the first overload threshold in the state where the heat medium outlet temperature of the first heat source unit that changes transiently is changed, the heat medium of the first heat source unit Since the load factor of the 1st heat source machine in the state where outlet temperature was changed includes transient fluctuation, there is a possibility that it cannot be judged correctly.
  • Unnecessary control occurs due to the determination including the transient fluctuation, and not only the COP of the entire heat source system is lowered, but also an overload operation may be caused. Therefore, the heat medium outlet temperature control is performed when the period during which the load factor of the first heat source machine in the state where the heat medium outlet temperature of the first heat source machine is changed is longer than the first overload threshold is a certain period or more. And thereby, the determination including the transient fluctuation of the load factor of the first heat source device in a state where the heat medium outlet temperature of the first heat source device is changed can be avoided. Further, the COP of the entire heat source system is improved, and overload operation can be avoided.
  • the heat source system according to the second aspect of the present invention includes the control device for a heat source system described in any of the above.
  • the control method according to the third aspect of the present invention is applied to a heat source system including a plurality of heat sources, and the first heat source machine and the heat medium outlet temperature, which is the temperature of the heat medium to be supplied to the external load, become the set temperature.
  • a control method of a heat source system for controlling a second heat source machine wherein the first heat source machine has a higher coefficient of performance (COP) than the second heat source machine, and changes a heat medium outlet temperature of the first heat source machine
  • COP coefficient of performance
  • the control program according to the fourth aspect of the present invention is applied to a heat source system including a plurality of heat sources, and the first heat source machine and the heat medium outlet temperature, which is the temperature of the heat medium supplied to the external load, become the set temperature.
  • COP coefficient of performance
  • the present invention it is possible to avoid the light load stop and the overload operation because the heat medium outlet temperature is changed after determining whether the light load stop and the overload operation are performed.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a heat source system according to the present embodiment.
  • the heat source system 1 includes a heat source machine (heat source) 2, a pump 3, a supply header 4, a return header 5, and an external load 6 as main components.
  • the heat source unit 2 includes heat pump type refrigerators (first heat source units) 2a and 2b and absorption type refrigerators (second heat source units) 2c and 2d.
  • the heat pump refrigerators 2a and 2b and the absorption refrigerators 2c and 2d are installed in parallel to the external load 6, respectively.
  • the heat pump refrigerators 2a and 2b have a higher COP than the absorption refrigerators 2c and 2d.
  • the pump 3 includes cold water pumps 3a, 3b, 3c, and 3d.
  • the cold water pumps 3a, 3b, 3c and 3d On the upstream side of the heat pump refrigerators 2a and 2b and the absorption refrigerators 2c and 2d as seen from the flow of the cold water (heat medium) when performing the cold output operation, the cold water pumps 3a, 3b, 3c and 3d is installed. By these cold water pumps 3a, 3b, 3c and 3d, the cold water from the return header 5 is sent to the heat pump refrigerators 2a and 2b and the absorption refrigerators 2c and 2d.
  • cold water is collected via the heat pump refrigerators 2a and 2b and the absorption refrigerators 2c and 2d.
  • the cold water collected in the supply header 4 is supplied to the external load 6.
  • the chilled water that has been subjected to air conditioning by the external load 6 and raised in temperature is sent to the return header 5.
  • the cold water is branched at the return header 5 and sent to the heat pump refrigerators 2a and 2b and the absorption refrigerators 2c and 2d as described above.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control device of the heat source system.
  • refrigerator control devices 10 a, 10 b, 10 c, and 10 d that are control devices for the heat pump refrigerators 2 a and 2 b and the absorption refrigerators 2 c and 2 d are connected to the host controller 20.
  • the host controller 20 is a controller that controls the heat source system 1 as a whole, for example, and controls the heat pump refrigerators 2a and 2b and the absorption refrigerators 2c and 2d, for example, cold water pumps 3a, 3b, 3c and 3d. Rotational speed control is performed.
  • the host control device 20 and the refrigerator control devices 10a, 10b, 10c, and 10d are, for example, MPUs (Micro Processing Units), and have a computer-readable recording medium on which a program for executing each process is recorded. Each processing is realized by a CPU (Central Processing Unit) reading a program recorded on the recording medium into a main storage device such as a RAM (Random Access Memory) and executing the program. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor memory.
  • the host control device 20 and the refrigerator control devices 10a, 10b, 10c and 10d may be realized by one MPU or may be realized by individual MPUs.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the pretreatment of the cold water outlet temperature control in the present embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the post-processing of the cold water outlet temperature control in the present embodiment.
  • the host controller 20 performs cold water outlet temperature control (heat medium outlet temperature control) for controlling the cold water outlet temperature (heat medium outlet temperature), which is the temperature of the cold water supplied to the external load 6.
  • the host controller 20 determines the set value of the chilled water outlet temperature (heat medium outlet temperature) of the heat pump chillers 2a and 2b according to the light load stop condition of each of the absorption chillers 2c and 2d. Allow change.
  • step S300 the host controller 20 determines whether or not the following processing has been performed on all absorption chillers 2c and 2d (S300). When it determines with having processed with respect to all the absorption refrigeration machines 2c and 2d in step S300, it changes to step S309 of FIG. The process of step S309 will be described later. If it is determined in step S300 that all the absorption chillers 2c and 2d have not been processed, the process proceeds to step S301.
  • step S301 when changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b, it is determined which of the following is a light load stop condition of the absorption refrigerator 2c.
  • T2out_a Assuming that the predicted value of the cold water outlet temperature minimum value of the absorption refrigerator 2c (the predicted value after change) is T2out_a, T2out_a is equal to or less than the second light load stop threshold.
  • T2in_a is equal to or less than the second light load stop threshold when the predicted value of the minimum value of the cold water inlet temperature of the absorption chiller 2c (predicted value after change) is T2in_a.
  • L2_a When the predicted value (predicted value after change) of the load factor of the absorption chiller 2c is L2_a, L2_a is equal to or less than the second light load stop threshold.
  • the load factor of the absorption chiller 2c indicates the ratio of the output of the absorption chiller 2c to the rated output of the absorption chiller 2c.
  • step S301 only one of the three conditions is determined in step S301. However, the determination may be based on the combination of the above (A) to (C), and when all three conditions are satisfied.
  • the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b may be changed.
  • step S301 If it is determined in step S301 that the condition is (A), the process proceeds to step S302. If it is determined in step S301 that it is (B), the process proceeds to step S304. If it is determined in step S301 that it is (C), the process proceeds to step S306. If it is determined in step S301 that (A), the transient minimum value of the chilled water outlet temperature of the absorption chiller 2c that changes with the change of the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b Predicted value T2out_a is predicted (S302).
  • T2out_a is T2out_b
  • the cold water outlet temperature of the absorption chiller 2c before changing the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a, 2b, T1out_a the set temperature after changing the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a, 2b
  • the heat pump refrigeration Assuming that the set temperature before changing the chilled water outlet temperature of the machines 2a and 2b is T1out_b, the chilled water flow rates of the operating heat pump refrigerators 2a and 2b are FR1_on, and the chilled water flow rates of all the operating heat source units 2 are FRA_on, 1) It is represented by the formula.
  • T2out_a T2out_b + ⁇ (T1out_a ⁇ T1out_b) ⁇ ⁇ (FR1_on) ⁇ / ⁇ (FRA_on) (1)
  • T2out_a derived from equation (1) is larger than a second light load stop threshold (a) that is a threshold for the absorption chiller 2c to stop light load (S303), and T2out_a Is determined to be larger than the second light load stop threshold (a), the process proceeds to step S308. If it is determined that T2out_a is equal to or less than the second light load stop threshold (a), the absorption refrigerator 2c reaches a light load stop after changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a, 2b. It can be judged. Therefore, without changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b, the process proceeds to step S302, and T2out_a is predicted again.
  • a a threshold for the absorption chiller 2c to stop light load
  • the second light load stop threshold (a) is the cold water outlet temperature of the absorption chiller 2c when the absorption chiller 2c stops at a light load. Furthermore, it is preferable to set the temperature to which a margin ⁇ is added. By adding the margin ⁇ , a light load stop can be prevented in advance.
  • step S303 If it is determined in step S303 that T2out_a is greater than the second light load stop threshold (a), the absorption chiller 2c is lightly loaded after changing the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b. It is possible to determine that the vehicle will not be stopped, and it is determined that the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be changed (S308), and the process proceeds to step S300.
  • step S301 If it is determined in step S301 that it is (B), the cold water inlet temperature (heat medium inlet temperature) of the absorption chiller 2c, which changes as the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a, 2b changes.
  • the predicted value T2in_a of the transitional minimum value is predicted (S304).
  • T2in_a is represented by the following equation (2), where T2in_b is the cold water inlet temperature of the absorption refrigerator 2c before the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b is changed.
  • T2in_a T2in_b + ⁇ (T1out_a ⁇ T1out_b) ⁇ ⁇ (FR1_on) ⁇ / ⁇ (FRA_on) (2)
  • T2in_a derived from equation (2) is greater than a second light load stop threshold (b) that is a threshold for the absorption chiller 2c to stop light load (S305), and T2in_a Is determined to be larger than the second light load stop threshold (b), the process proceeds to step S308.
  • the absorption refrigerator 2c reaches a light load stop after changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a, 2b. It can be judged. Therefore, without changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b, the process proceeds to step S304, and T2in_a is predicted again.
  • the second light load stop threshold (b) is the cold water inlet temperature of the absorption chiller 2c when the absorption chiller 2c stops at a light load. Furthermore, it is preferable to set the temperature to which a margin ⁇ is added. By adding the margin ⁇ , a light load stop can be prevented in advance.
  • step S305 If it is determined in step S305 that T2in_a is greater than the second light load stop threshold (b), the absorption chiller 2c is lightly loaded after changing the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b. It is possible to determine that the vehicle will not be stopped, and it is determined that the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be changed (S308), and the process proceeds to step S300.
  • step S301 If it is determined in step S301 that it is (C), the transient minimum value of the load factor of the absorption chiller 2c that changes with the change in the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b is predicted.
  • a value L2_a is predicted (S306).
  • L2_a is the minimum value of the difference between the chilled water outlet temperature and the chilled water inlet temperature of the absorption chiller 2c that is transiently generated by the change in the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b of the absorption chiller 2c, and is absorbed by T2dif_a.
  • the cold water flow rate of the refrigerator-type refrigerator 2c is FR2 (m 3 / h), the specific heat of the cold water is c (kcal / kg ° C.), the specific gravity of the cold water is d (kg / m 3 ), and the rated capacity of the absorption refrigerator 2c is RC2. If (kW), it is expressed by the following equation (3).
  • T2dif_a is expressed by the following equation (4), where T2dif_b is the difference between the chilled water outlet temperature and the chilled water inlet temperature of the absorption chiller 2c before changing the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b.
  • T2dif_a T2dif_b + ⁇ (T1out_a ⁇ T1out_b) ⁇ ⁇ (FR1_on) ⁇ / ⁇ (FRA_on) (4)
  • L2_a derived from equation (3) is greater than a second light load stop threshold (c) that is a threshold for the absorption chiller 2c to stop light load (S307), and L2_a
  • the process proceeds to step S308.
  • L2_a is equal to or less than the second light load stop threshold (c)
  • the absorption chiller 2c reaches a light load stop after changing the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b. It can be judged.
  • the process proceeds to step S306, and the prediction of L2_a is performed again.
  • the second light load stop threshold (c) is a load factor of the absorption chiller 2c when the absorption chiller 2c stops lightly. Furthermore, it is preferable that the load factor is obtained by adding a margin ⁇ to this. By adding the margin ⁇ , a light load stop can be prevented in advance.
  • step S307 If it is determined in step S307 that L2_a is greater than the second light load stop threshold (c), the absorption chiller 2c is lightly loaded after changing the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b. It is possible to determine that it will not stop, and it is determined that the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be changed (S308), and the process proceeds to step S300. After the above process is performed for all absorption chillers 2c and 2d, the process proceeds to step S300, and it is determined that the process is performed for all absorption chillers 2c and 2d, and the process proceeds to step S309 in FIG. To do.
  • step S309 It is determined whether or not the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be changed in all the absorption refrigerators 2c and 2d (S309). When it is determined that the change can be made in all the absorption chillers 2c and 2d, the process proceeds to step S310. If it is determined in step S309 that any or all of the absorption chillers 2c and 2d cannot be changed, the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b is set to satisfy the condition. Without changing, initialization information for determining whether or not the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be changed is initialized (S311), and the process proceeds to step S300.
  • step S309 If it is determined in step S309 that the set value can be changed in all the absorption chillers 2c and 2d, since all the absorption chillers 2c and 2d satisfy the conditions, the heat pump chillers 2a and 2b The set value of the cold water outlet temperature is changed to T1out_a (S310).
  • Heat pump refrigeration if the chilled water outlet temperature of the absorption chillers 2c and 2d when the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b is changed is larger than the light load stop threshold of the absorption chillers 2c and 2d
  • the cold water outlet temperature of each of the machines 2a and 2b is changed. Predict changes in the chilled water outlet temperature of the absorption chillers 2c and 2d accompanying changes in the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b, and control the absorption chillers 2c and 2d so as not to stop light load.
  • the heat pump Each cold water outlet temperature of the type refrigerators 2a and 2b is changed. Predict changes in the chilled water inlet temperature of the absorption chillers 2c, 2d accompanying changes in the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a, 2b, and control the absorption chillers 2c, 2d so as not to stop light load. Therefore, there is no possibility that the absorption chillers 2c and 2d will stop light load, and the cold water outlet temperatures of the heat pump chillers 2a and 2b can be changed.
  • the heat pump type The cold water outlet temperatures of the refrigerators 2a and 2b are changed. Because the change of the load factor of the absorption chillers 2c and 2d accompanying the change of the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b is predicted, and the absorption chillers 2c and 2d are controlled so as not to stop light load. Further, there is no possibility that the absorption chillers 2c and 2d will stop light load, and the cold water outlet temperatures of the heat pump chillers 2a and 2b can be changed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the cold water outlet temperature control in the present embodiment of the heat source system.
  • the cold water outlet temperature control shown in the flowchart of FIG. 5 is executed for each heat pump refrigerator 2a, 2b.
  • the cold water outlet temperature control for the heat pump refrigerator 2a will be described.
  • the transient minimum value of the load factor of the heat pump chiller 2a is thereby predicted.
  • a value L1_ar is predicted (S401).
  • L1_ar represents the current cold water inlet temperature of the heat pump refrigerator 2a as T1in_n, and the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerator 2a before the change of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b (that is, when the temperature is restored) is T1out_b.
  • L1_ar ⁇ (T1in_n ⁇ T1out_b) ⁇ FR1 ⁇ c ⁇ d ⁇ / (860 ⁇ RC1) (5)
  • step S403 it is determined whether or not the predicted value L1_ar derived by the equation (5) is smaller than a first light load stop threshold that is a threshold for the heat pump refrigerator 2a to reach a light load stop (S402), and L1_ar is
  • the process proceeds to step S403.
  • L1_ar is equal to or greater than the first light load stop threshold
  • the heat pump refrigerator 2a does not reach a light load stop after returning the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b. It can be judged. Therefore, the setting value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b is not restored and the process proceeds to step S405.
  • the first light load stop threshold is a load factor of the heat pump refrigerator 2a when the heat pump refrigerator 2a stops at a light load. Furthermore, it is preferable that the load factor is obtained by adding a margin ⁇ to this. By adding the margin ⁇ , a light load stop can be prevented in advance.
  • step S402 If it is determined in step S402 that the predicted value L1_ar is smaller than the first light load stop threshold, the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b is returned to the value before the change, and then the heat pump refrigerator It is possible to determine that 2a enters a light load stop, and the set value T1out_b before changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b before the heat pump refrigerator 2a reaches a light load stop. (S403). Next, the above cold water outlet temperature control is similarly performed for the remaining heat pump refrigerators (in the case of the present embodiment, the heat pump refrigerator 2b).
  • L2_n is the difference between the cold water outlet temperature and the cold water inlet temperature of the absorption chiller 2c is T2dif_n
  • the cold water flow rate of the absorption chiller 2c is FR2 (m 3 / h)
  • the specific heat of the cold water is c (kcal / kg ° C.)
  • L2_n (T2dif_n ⁇ FR2 ⁇ c ⁇ d) / (860 ⁇ RC2) (6)
  • L2_ derived by equation (6) It is determined whether n is smaller than a second light load stop threshold (c) that is a threshold for the absorption chiller 2c to stop light load (S406), and L2_n is determined from the second light load stop threshold (c). If it is determined that the value is smaller, the process proceeds to step S403. When it is determined that L2_n is equal to or greater than the second light load stop threshold (c), it can be determined that the absorption chiller 2c does not reach a light load stop. Accordingly, the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b is not returned to the value before the change, and the process proceeds to step S401.
  • c a threshold for the absorption chiller 2c to stop light load
  • step S406 When it is determined in step S406 that L2_n is smaller than the second light load stop threshold (c), it is possible to determine that the absorption chiller 2c enters the light load stop, and before the light load stop is reached. Then, the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a, 2b is returned to the set value T1out_b before the change (S403) to prevent a light load stop.
  • the determination in step S405 may be executed for each absorption chiller 2c and 2d.
  • the load factor of the heat pump refrigerators 2a and 2b when assuming that the chilled water outlet temperatures of the heat pump refrigerators 2a and 2b are returned to the values before the change should be smaller than the light load stop threshold of the heat pump refrigerators 2a and 2b. For example, each cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b is returned to the original value.
  • the heat pump refrigerators 2a and 2b can be stopped at light loads, and the temperature of each cold water outlet of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be changed.
  • the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b is returned to the value before the change, so that the heat pump refrigerators 2a and 2b are stopped at a light load. Can be avoided.
  • the load factor of the absorption chillers 2c, 2d is smaller than the light load stop threshold of the absorption chillers 2c, 2d, the cold water outlet temperatures of the heat pump chillers 2a, 2b are returned to their original values. Since the current load factor of the absorption chillers 2c and 2d accompanying the change in the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b is calculated and controlled so that the absorption chillers 2c and 2d do not stop at a light load. Further, there is no possibility that the absorption chillers 2c and 2d will stop light load, and the cold water outlet temperatures of the heat pump chillers 2a and 2b can be changed.
  • the absorption chillers 2c and 2d are stopped at a light load, the absorption chillers 2c and 2d are stopped at a light load to return the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b to the value before the change. Can be avoided.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the cold water outlet temperature control in this embodiment of the heat source system.
  • the cold water outlet temperature control shown in the flowchart of FIG. 6 is executed for each heat pump refrigerator 2a, 2b.
  • the cold water outlet temperature control for the heat pump refrigerator 2a will be described.
  • the predicted value L1_a of the transient maximum value of the load factor of the heat pump refrigerator 2a that changes with the changed set value of the chilled water outlet temperature is predicted (S501).
  • L1_a is T1dif_a, which is the maximum difference between the chilled water outlet temperature and the chilled water inlet temperature of the heat pump chiller 2a, which is transiently generated by changing the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b, and the chilled water of the heat pump chiller 2a.
  • the flow rate is FR1 (m 3 / h)
  • the specific heat of cold water is c (kcal / kg ° C.)
  • the specific gravity of cold water is d (kg / m 3 )
  • the rated capacity of the heat pump refrigerator 2a is RC1 (kW). It is represented by the following formula (7).
  • L1_a (T1dif_a ⁇ FR1 ⁇ c ⁇ d) / (860 ⁇ RC1) (7)
  • T1dif_a is the difference between the chilled water outlet temperature and the chilled water inlet temperature of the heat pump chiller 2a before changing the chilled water outlet temperature of the heat pump chillers 2a and 2b, T1dif_b, and the absorption chillers 2c and 2d in operation.
  • the cold water flow rate is FR2_on, it is expressed by the following equation (8).
  • T1dif_a T1dif_b- ⁇ (T1out_a-T1out_b) ⁇ ⁇ (FR2_on) ⁇ / ⁇ (FRA_on) (8)
  • L1_a derived by the equation (7) is equal to or less than a first overload threshold that is a threshold for the heat pump refrigerator 2a to reach overload (S502), and L1_a is the first overload. If it is determined that the value is equal to or less than the threshold, the process proceeds to step S503.
  • L1_a is larger than the first overload threshold, it can be determined that the heat pump refrigerator 2a reaches the overload operation after changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b. Therefore, without changing the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b, the process proceeds to step S501, and L1_a is predicted again.
  • the overload operation is a state where a load exceeding the rated capacity is applied.
  • the first overload threshold is a load factor of the heat pump refrigerator 2a when the heat pump refrigerator 2a reaches an overload operation, and is a rated load, that is, 100%. Furthermore, it is preferable that the load factor is obtained by subtracting the parameter ⁇ corresponding to the margin. By subtracting the parameter ⁇ , overload can be prevented in advance.
  • step S502 If it is determined in step S502 that L1_a is equal to or less than the first overload threshold, the heat pump refrigerator 2a does not become overloaded after changing the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a, 2b. And the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b is changed to T1out_a (S503). Next, the above cold water outlet temperature control is similarly performed for the remaining heat pump refrigerators (in the case of the present embodiment, the heat pump refrigerator 2b).
  • step S502 if it is determined in step S502 that L1_a is equal to or lower than the first overload threshold, some heat pump refrigerators, For example, only the heat pump refrigerator 2a may change the set value of the cold water outlet temperature.
  • the current load factor L1_n of the heat pump refrigerator 2a is calculated when returning the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b changed in step S503 of FIG. 6 to the value before the change (S504).
  • L1_n is the difference between the current cold water outlet temperature and the cold water inlet temperature of the heat pump refrigerator 2a as T1dif_n
  • the cold water flow rate of the heat pump refrigerator 2a is FR1 (m 3 / h)
  • the specific heat of the cold water is c (kcal / kg).
  • the specific gravity of cold water is d (kg / m 3 )
  • the rated capacity of the heat pump refrigerator 2a is RC1 (kW).
  • L1_n (T1dif_n ⁇ FR1 ⁇ c ⁇ d) / (860 ⁇ RC1) (9)
  • L1_n derived by the equation (9) is equal to or greater than a first overload threshold that is a threshold for the heat pump refrigerator 2a to reach overload (S505), and L1_n is the first overload. If it is determined that the value is equal to or greater than the threshold, the process proceeds to step S506.
  • L1_n is smaller than the first overload threshold value
  • the heat pump refrigerator 2a is put into overload operation later without returning the set value of the chilled water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b to the value before the change. It can be judged that it does not reach. Therefore, without changing the set value of the cold water outlet temperature of the heat pump refrigerators 2a and 2b, the process proceeds to step S504, and the calculation of L1_a is performed again.
  • step S505 When it is determined in step S505 that L1_n is equal to or greater than the first overload threshold, it is possible to determine that the heat pump refrigerator 2a reaches overload operation, and the set value of the chilled water outlet temperature is not changed. To the set value T1out_b (S506) to prevent overload operation. Next, the above cold water outlet temperature control is similarly performed for the remaining heat pump refrigerators (in the case of the present embodiment, the heat pump refrigerator 2b).
  • step S505 if it is determined in step S505 that L1_n is equal to or greater than the first overload threshold, some heat pump refrigerators, For example, only the heat pump refrigerator 2a may change the set value of the cold water outlet temperature (return to the value before the change).
  • the heat source system control device As described above, according to the heat source system control device, the heat source system, the heat source system control method, and the heat source system control program according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
  • the heat pump type is used if the load factor of the heat pump refrigerators 2a and 2b is equal to or lower than the first overload threshold of the heat pump refrigerators 2a and 2b.
  • the cold water outlet temperatures of the refrigerators 2a and 2b are changed.
  • the heat pump refrigerators 2a and 2b are controlled so as not to be overloaded.
  • the heat pump refrigerators 2a and 2b do not have a risk of overloading, and each chilled water outlet temperature can be changed.
  • load distribution control based on the efficiency (COP) of each heat source machine 2 can be performed. If it is determined that the heat pump refrigerators 2a and 2b are overloaded, the chilled water outlet temperature is not changed, so that the overload operation of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be avoided.
  • each chilled water outlet of the heat pump chillers 2a, 2b Return the temperature to the value before the change. Thereby, there is no possibility that the heat pump refrigerators 2a and 2b will overload, and the cold water outlet temperatures of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be changed.
  • the condition determination differs depending on which of the following light load stop conditions of the absorption chiller 2c is.
  • T2out_a is less than or equal to the second light load stop threshold.
  • T2in_a is less than or equal to the second light load stop threshold.
  • L2_a is less than or equal to the second light load stop threshold. That is, based on the predicted value T2out_a of the chilled water outlet temperature minimum value of the absorption chiller 2c, the predicted value T2in_a of the chilled water inlet temperature minimum value of the absorption chiller 2c, and the predicted value L2_a of the load factor of the absorption chiller 2c. The load stop condition is judged.
  • each value used for the above-described condition determination is a value that fluctuates transiently according to fluctuations in the measured value of the load or chilled water temperature due to the on / off of each heat source device 2, the pump 3 and the external load 6 of the heat source system 1. is there.
  • the absorption refrigerators 2c and 2d generally require time for a certain period after the absorption refrigerators 2c and 2d are started, the values used for the above-described condition determination continue to change. . If the light load stop condition determination is performed based on the changing value, an unintended determination may be performed. At this time, not only the system COP is lowered, but also a light load stop may be caused.
  • each value used for the condition determination described above is The chilled water of the heat pump refrigerators 2a and 2b after a stable value is satisfied, that is, when the condition that T2out_a is larger than the second light load stop threshold (a) (YES in step S303 in FIG. 3) is satisfied for a certain period of time.
  • the set value of the outlet temperature shall be changed.
  • Respective values used for light load stop condition determination of the absorption chillers 2c and 2d is a value that changes transiently according to fluctuations in each heat source device 2, pump 3, and external load 6 in the heat source system 1. For example, since a certain period of time after the start of the absorption refrigeration machine 2c requires time to exhibit its capability, the values used for the condition determination described above continue to change.
  • each value used for the above-described condition determination includes a transient fluctuation and is accurate. There is a risk that it will not be judged. Unnecessary control occurs due to the determination including the transient fluctuation, and not only the COP of the heat source system 1 as a whole is lowered, but also there is a possibility that the light load is stopped. Therefore, the chilled water outlet temperature control is performed when a period in which each value used for the condition determination of the absorption chillers 2c and 2d is greater than the second light load stop threshold is a certain period or more. Thereby, the determination including the transient fluctuation of each value used for the above-described condition determination can be avoided. Moreover, the COP of the heat source system 1 as a whole is improved, and a light load stop can be avoided.
  • the load factor which is a value used for light load stoppage and overload condition determination of the heat pump refrigerators 2a and 2b, is transient according to fluctuations of each heat source unit 2, pump 3 and external load 6 in the heat source system 1. The value changes to.
  • the load factor of the heat pump refrigerators 2a and 2b includes a transient fluctuation. There is a possibility that the judgment is not accurate. Unnecessary control occurs due to the determination including the transient fluctuation, and not only the COP of the heat source system 1 as a whole is lowered, but also there is a possibility that the light load is stopped.
  • the chilled water outlet temperature control is performed when the period in which the load factor of the heat pump refrigerators 2a and 2b is greater than the first light load stop threshold is a certain period or longer. Further, when the load factor of the heat pump refrigerators 2a and 2b is smaller than the first overload threshold value for a certain period or longer, the cold water outlet temperature control is performed. Thereby, the determination including the transient fluctuation of the load factor of the heat pump refrigerators 2a and 2b can be avoided. Moreover, the COP of the heat source system 1 as a whole is improved, and a light load stop can be avoided. The same applies to avoiding overload operation.
  • the first heat source machine is a heat pump refrigerator and the second heat source machine is an absorption refrigerator, but the first heat source machine is a heat source machine with a high COP among the heat source machines.
  • the second heat source machine is a heat source machine having a COP lower than that of the first heat source machine, the type thereof is not limited.
  • the combination of the first heat source machine and the second heat source machine includes an electric heat source machine and a fuel system heat source machine, a large turbo refrigerator and a small turbo refrigerator, a variable speed turbo heat source machine and a fixed speed turbo heat source machine, and the like.
  • the heat pump refrigerators 2a, 2b and the absorption refrigerators 2c, 2d are described as those that cool cold water, that is, in the case of cold output, but those that heat cold water, That is, it may be a case of thermal output. Moreover, what has a cooling function and a heating function may be used. Moreover, it may replace with cold water and the system which cools or heats other heat media, such as a brine, may be sufficient.
  • the thermal output for example, in the light load stop condition of the absorption chiller 2c, the cold load output condition is that the chilled water outlet temperature of the absorption chiller 2c is equal to or higher than a certain value. The reverse of the case.

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Abstract

複数の熱源を備える熱源システム(1)に適用され、外部負荷(6)へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるようにヒートポンプ式冷凍機(2a)、(2b)及び吸収式冷凍機(2c)、(2d)を制御する熱源システム(1)の上位制御装置であって、ヒートポンプ式冷凍機(2a)、(2b)は、吸収式冷凍機(2c)、(2d)よりも成績係数(COP)が高く、ヒートポンプ式冷凍機(2a)、(2b)の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の吸収式冷凍機(2c)、(2d)の変更後予測値が、吸収式冷凍機(2c)、(2d)の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対して上回る時、ヒートポンプ式冷凍機(2a)、(2b)の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度制御を行う熱媒出口温度変更手段を備える。

Description

熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラム
 本発明は、軽負荷停止及び過負荷運転を回避可能な熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムに関するものである。
 熱源機の中でもCOP(Coefficient of Performance:成績係数)が高い熱源機、および、当該熱源機よりもCOPが低い熱源機により構成された複合熱源システムが知られている。この複合熱源システムにおいては、COPの高い熱源機の製造熱量を増やし、COPの低い熱源機の製造熱量を減らすことで熱源システム全体のCOP向上を図っている。
 例えば、特許文献1には、COPの高いヒートポンプ式冷凍機をベース熱源とし、COPの低い吸収式冷凍機が稼働している間はヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度設定値を下げることが開示されている。特許文献1の発明は、冷房運転に対する技術であるが、これを暖房運転に適用することも可能である。
特開2016-44952号公報
 しかしながら、上記特許文献1に開示された発明では、冷房運転もしくは暖房運転において冷温水出口温度設定値を変更したことにより、熱源機が軽負荷もしくは過負荷に至る場合があるため、熱源機が停止する可能性があるという問題があった。
 例えば、冷房運転において冷水出口温度設定値をステップ状に急減させた場合、冷水入口温度の急激な低下に伴い、COPの低い吸収式冷凍機の冷水出口温度が下がる、または吸収式冷凍機の負荷が下がることによって吸収式冷凍機が軽負荷停止となる虞がある。これに至る要因は、冷水出口温度設定の変更による急激な製造熱量の変化に対し、ヒートポンプ式冷凍機と吸収式冷凍機で応答の速度が異なることが挙げられる。一般的に、吸収式冷凍機はヒートポンプ式冷凍機と比較して応答が遅く、能力を急に変更することが困難である。
 また、上記特許文献1に開示された発明では、吸収式冷凍機が稼働しておらずかつ冷水入口温度が一定以下であれば、冷水出口温度設定を元の状態に戻すとしていることにより、冷水入口温度が十分に低い状態で冷水出口温度設定値を戻す場合があるため、過渡的に冷水出口温度と冷水入口温度との温度差が小さくなり、ヒートポンプ式冷凍機が軽負荷停止に至る可能性があるという問題があった。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、軽負荷停止及び過負荷運転を回避可能な熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムを提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明の熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムは以下の手段を採用する。
 本発明の第一態様に係る熱源システムの制御装置は、複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御装置であって、前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対して上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度制御を行う熱媒出口温度変更手段を備える。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第2熱源機の変更後予測値が第2熱源機の軽負荷停止閾値より大きければ熱媒出口温度を変更する。熱媒出口温度の変化に伴う熱源システムの運転状態の変化を予測し、第2熱源機が軽負荷停止にならないように制御することから、第2熱源機が軽負荷停止をおこす虞がなく、第1熱源機の熱媒出口温度を変更することができる。
 また、各熱源機の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
 また、第2熱源機が軽負荷停止すると判定されると、第1熱源機の熱媒出口温度を変更しないため、第2熱源機の軽負荷停止を回避することができる。
 ここで、変更後予測値とは、第2熱源機の熱媒出口温度、熱媒入口温度、負荷率等である。
 上記第一態様では、前記変更後予測値は、前記第2熱源機の熱媒出口温度であり、前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の熱媒出口温度に基づく値であることが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第2熱源機の熱媒出口温度が第2熱源機の軽負荷停止閾値より大きければ第1熱源機の熱媒出口温度を変更する。熱媒出口温度の変化に伴う第2熱源機の熱媒出口温度の変化を予測し、第2熱源機が軽負荷停止にならないように制御することから、第2熱源機が軽負荷停止をおこす虞がなく、第1熱源機の熱媒出口温度を変更することができる。
 上記第一態様では、前記変更後予測値は、前記第2熱源機の熱媒入口温度であり、前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の熱媒入口温度に基づく値であることが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第2熱源機の熱媒入口温度が第2熱源機の軽負荷停止閾値より大きければ第1熱源機の熱媒出口温度を変更する。熱媒出口温度の変化に伴う第2熱源機の熱媒入口温度の変化を予測し、第2熱源機が軽負荷停止にならないように制御することから、第2熱源機が軽負荷停止をおこす虞がなく、第1熱源機の熱媒出口温度を変更することができる。
 上記第一態様では、前記変更後予測値は、前記第2熱源機の負荷率であり、前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の負荷率に基づく値であることが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第2熱源機の負荷率が第2熱源機の軽負荷停止閾値より大きければ第1熱源機の熱媒出口温度を変更する。熱媒出口温度の変化に伴う第2熱源機の負荷率の変化を予測し、第2熱源機が軽負荷停止にならないように制御することから、第2熱源機が軽負荷停止をおこす虞がなく、第1熱源機の熱媒出口温度を変更することができる。
 ここで、熱源機の負荷率とは、その熱源機の定格出力に対する熱源機の出力の割合を示す。
 上記第一態様では、前記第2熱源機の前記変更後予測値が、前記第2軽負荷停止閾値に対し、上回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行うことが好ましい。
 本態様によれば、第2熱源機の変更後予測値(第2熱源機の熱媒出口温度、第2熱源機の熱媒入口温度、及び第2熱源機の負荷率)は、熱源システムにおける各熱源機やポンプ、外部負荷の変動に応じて過渡的に変化する値である。例えば、第2熱源機が吸収冷凍機である場合、吸収冷凍機の起動後の一定期間は能力を発揮するのに時間を要するため、変更後予測値は値が変化し続ける。この変化中の値に基づいた変更後予測値と第2軽負荷停止閾値とを用いて判定を行う場合、変更後予測値は過渡的な揺らぎを含むため正確な判定にはならない虞がある。過渡的な揺らぎを含む判定により不必要な制御が発生し、熱源システム全体のCOPが低下するだけでなく、軽負荷停止に至る可能性がある。
 そこで、第2熱源機の変更後予測値が第2軽負荷停止閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、変更後予測値の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
 上記第一態様では、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機の軽負荷停止となる第1軽負荷停止閾値に対して下回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻す前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えることが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率が第1熱源機の軽負荷停止閾値より小さければ第1熱源機の熱媒出口温度を事前に変更前の値に戻す。熱媒出口温度の変化に伴う第1熱源機の負荷率の変化を予測し、第1熱源機が軽負荷停止にならないように制御することから、第1熱源機が軽負荷停止をおこす虞がなく、各熱媒出口温度を変更することができる。
 また、第1熱源機が軽負荷停止すると判定されると、熱媒出口温度を事前に変更前の値に戻すため、第1熱源機の軽負荷停止を回避することができる。
 上記第一態様では、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が前記第1軽負荷停止閾値に対し下回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行うことが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率は、熱源システムにおける各熱源機やポンプ、外部負荷の変動に応じて過渡的に変化する値である。この過渡的に変化する第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率と第1軽負荷停止閾値とを用いて判定を行う場合、第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率は過渡的な揺らぎを含むため正確な判定にはならない虞がある。過渡的な揺らぎを含む判定により不必要な制御が発生し、熱源システム全体のCOPが低下するだけでなく、軽負荷停止に至る可能性がある。
 そこで、第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率が第1軽負荷停止閾値より小さい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
 上記第一態様では、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機が過負荷となる第1過負荷閾値に対して下回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えることが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した時、第1熱源機の負荷率が第1熱源機の過負荷閾値(第1熱源機の定格能力)より小さければ第1熱源機の熱媒出口温度を変更する。熱媒出口温度の変化に伴う第1熱源機の負荷率の変化を予測し、第1熱源機が過負荷にならないように制御することから、第1熱源機が過負荷をおこす虞がなく、熱媒出口温度を変更することができる。
 また、各熱源機の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
 また、第1熱源機が過負荷になると判定されると、熱媒出口温度を変更しないため、第1熱源機の過負荷運転を回避することができる。
 上記第一態様では、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が前記第1過負荷閾値に対し下回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行うことが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率は、熱源システムにおける各熱源機やポンプ、外部負荷の変動に応じて過渡的に変化する値である。この過渡的に変化する第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率と第1過負荷閾値とを用いて判定を行う場合、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率は過渡的な揺らぎを含むため正確な判定にはならない虞がある。過渡的な揺らぎを含む判定により不必要な制御が発生し、熱源システム全体のCOPが低下するだけでなく、過負荷運転に至る可能性がある。
 そこで、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率が第1過負荷閾値より小さい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の第1熱源機の負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、過負荷運転を回避することができる。
 上記第一態様では、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態で、前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機が過負荷となる第1過負荷閾値に対して上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻す前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えることが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率が第1熱源機の過負荷閾値より大きければ第1熱源機の熱媒出口温度を事前に変更前の値に戻す。第1熱源機が過負荷運転にならないように制御することから、第1熱源機が過負荷をおこす虞がなく、熱媒出口温度を変更することができる。
 また、第1熱源機が過負荷運転すると判定されると、熱媒出口温度を事前に変更前の値に戻すため、第1熱源機の過負荷運転を回避することができる。
 上記第一態様では、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での前記第1熱源機の負荷率が前記第1過負荷閾値に対し上回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行うことが好ましい。
 本態様によれば、第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率は、熱源システムにおける各熱源機やポンプ、外部負荷の変動に応じて過渡的に変化する値である。この過渡的に変化する第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率と第1過負荷閾値とを用いて判定を行う場合、第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率は過渡的な揺らぎを含むため正確な判定にはならない虞がある。過渡的な揺らぎを含む判定により不必要な制御が発生し、熱源システム全体のCOPが低下するだけでなく、過負荷運転に至る可能性がある。
 そこで、第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率が第1過負荷閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に熱媒出口温度制御を行うものとする。これにより、第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での第1熱源機の負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム全体のCOPが向上し、過負荷運転を回避することができる。
 本発明の第二態様に係る熱源システムは、上述のいずれかに記載の熱源システムの制御装置を備える。
 本発明の第三態様に係る制御方法は、複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御方法であって、前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度変更過程を有する。
 本発明の第四態様に係る制御プログラムは、複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御プログラムであって、前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度変更過程を有する。
 本発明によれば、軽負荷停止及び過負荷運転となるか否かを判定した上で熱媒出口温度を変更するので、軽負荷停止及び過負荷運転を回避することができる。
本発明の熱源システムを示した概略構成図である。 本発明の熱源システムの制御装置を示したブロック図である。 本発明の第1実施形態における冷水出口温度制御の前処理を示したフローチャートである。 本発明の第1実施形態における冷水出口温度制御の後処理を示したフローチャートである。 本発明の第2実施形態における冷水出口温度制御を示したフローチャートである。 本発明の第3実施形態における冷水出口温度制御を示したフローチャートである。
 以下に、本発明に係る熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムの各実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
 以下、本発明の第1実施形態について、図1乃至図4を用いて説明する。
 図1には、本実施形態に係る熱源システムの概略構成が示されている。
 図1に示されるように、熱源システム1は、熱源機(熱源)2と、ポンプ3と、サプライヘッダ4と、リターンヘッダ5と、外部負荷6を主な構成として備えている。
 熱源機2は、ヒートポンプ式冷凍機(第1熱源機)2a、2b及び吸収式冷凍機(第2熱源機)2c、2dとから構成される。ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dは、外部負荷6に対して各々並列に設置されている。一般的に、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bは、吸収式冷凍機2c、2dに対しCOPが高いとされる。
 ポンプ3は、冷水ポンプ3a、3b、3c及び3dとから構成される。
 冷熱出力運転を行う場合の冷水(熱媒)流れからみたヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dの上流側には、それぞれ、冷水を圧送する冷水ポンプ3a、3b、3c及び3dが設置されている。これら冷水ポンプ3a、3b、3c及び3dによって、リターンヘッダ5からの冷水がヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dへと送られる。
 サプライヘッダ4には、ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dを経由した冷水が集められる。サプライヘッダ4に集められた冷水は、外部負荷6に供給される。外部負荷6にて空調などに供され昇温した冷水は、リターンヘッダ5に送られる。冷水は、リターンヘッダ5において分岐され、上述したようにヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dへと送られる。
 図2には、熱源システムの制御装置を示したブロック図が示されている。
 図2に示されるように、ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dの制御装置である冷凍機制御装置10a、10b、10c及び10dは、上位制御装置20と接続されている。上位制御装置20は、例えば熱源システム1全体を制御する制御装置であり、ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dの制御を行う他、例えば冷水ポンプ3a、3b、3c及び3dの回転数制御等を行う。
 上位制御装置20及び冷凍機制御装置10a、10b、10c及び10dは、例えばMPU(Micro Processing Unit)であり、各処理を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を有しており、CPU(Central Processing Unit)がこの記録媒体に記録されたプログラムをRAM(Random Access Memory)等の主記憶装置に読み出して実行することにより、各処理が実現される。コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。
 上位制御装置20及び冷凍機制御装置10a、10b、10c及び10dは、一つのMPUによって具現化されてもよいし、個別のMPUによって具現化されてもよい。
 図3には、本実施形態における冷水出口温度制御の前処理がフローチャートに示されている。また、図4には、本実施形態における冷水出口温度制御の後処理がフローチャートに示されている。
 上位制御装置20は、外部負荷6へ供給する冷水の温度である冷水出口温度(熱媒出口温度)の制御を行う冷水出口温度制御(熱媒出口温度制御)を行っている。
 上位制御装置20は、冷水出口温度制御を行うにあたり、吸収式冷凍機2c、2d各々の軽負荷停止条件に従い、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度(熱媒出口温度)の設定値の変更を許可する。
 図3のフローチャートに示されるヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度制御は、各ヒートポンプ式冷凍機2a、2bに対し実行される。本実施形態では、吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件に基づくヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度制御について説明する。
 まず、上位制御装置20は、全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し以下の処理を行ったかどうかの判定を行う(S300)。ステップS300において全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し処理を行ったと判定された場合は、図4のステップS309へ遷移する。ステップS309の処理については後述する。ステップS300において全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し処理を行っていないと判定された場合は、ステップS301へ遷移する。
 ステップS301において、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値変更を行うにあたり、吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件が次のいずれであるかを判定する。
(A)吸収式冷凍機2cの冷水出口温度最小値の予測値(変更後予測値)をT2out_aとすると、T2out_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(B)吸収式冷凍機2cの冷水入口温度最小値の予測値(変更後予測値)をT2in_aとすると、T2in_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(C)吸収式冷凍機2cの負荷率の予測値(変更後予測値)をL2_aとすると、L2_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
 ここで、吸収式冷凍機2cの負荷率とは、その吸収式冷凍機2cの定格出力に対する吸収式冷凍機2cの出力の割合を示す。
 本実施形態では、ステップS301において3つの条件のうちいずれかの条件のみを判定するとしたが、上記の(A)~(C)の組み合わせによる判定としても良く、また3つの条件を全て満たす場合にヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更するとしてもよい。
 ステップS301において(A)であると判定された場合は、ステップS302へ遷移する。ステップS301において(B)であると判定された場合は、ステップS304へ遷移する。ステップS301において(C)であると判定された場合は、ステップS306へ遷移する。
 ステップS301において(A)であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値変更に伴い変化する吸収式冷凍機2cの冷水出口温度の過渡的な最小値の予測値T2out_aを予測する(S302)。
 T2out_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前の吸収式冷凍機2cの冷水出口温度をT2out_b、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更後設定温度をT1out_a、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前設定温度をT1out_b、稼働中のヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水流量をFR1_on、稼働中の全ての熱源機2の冷水流量をFRA_onとすると、以下の(1)式で表される。
 T2out_a=T2out_b+{(T1out_a-T1out_b)×Σ(FR1_on)}/Σ(FRA_on) (1)
 次に、(1)式で導出されたT2out_aが、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至る閾値である第2軽負荷停止閾値(a)より大きいか否かを判定し(S303)、T2out_aが第2軽負荷停止閾値(a)より大きいと判定された場合はステップS308へ遷移する。T2out_aが第2軽負荷停止閾値(a)以下であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後に吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至ると判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更せず、ステップS302へ遷移し、再度T2out_aの予測が行われる。
 ここで、第2軽負荷停止閾値(a)は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止する時の吸収式冷凍機2cの冷水出口温度である。さらには、これに余裕度αを加えた温度とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
 ステップS303にてT2out_aが第2軽負荷停止閾値(a)より大きいと判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後に吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に入らないと判断することが可能であり、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更可能と判定し(S308)、ステップS300へ遷移する。
 ステップS301において(B)であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値変更に伴い変化する吸収式冷凍機2cの冷水入口温度(熱媒入口温度)の過渡的な最小値の予測値T2in_aを予測する(S304)。
 T2in_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前の吸収式冷凍機2cの冷水入口温度をT2in_bとすると、以下の(2)式で表される。
 T2in_a=T2in_b+{(T1out_a-T1out_b)×Σ(FR1_on)}/Σ(FRA_on) (2)
 次に、(2)式で導出されたT2in_aが、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至る閾値である第2軽負荷停止閾値(b)より大きいか否かを判定し(S305)、T2in_aが第2軽負荷停止閾値(b)より大きいと判定された場合はステップS308へ遷移する。T2in_aが第2軽負荷停止閾値(b)以下であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後に吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至ると判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更せず、ステップS304へ遷移し、再度T2in_aの予測が行われる。
 ここで、第2軽負荷停止閾値(b)は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止する時の吸収式冷凍機2cの冷水入口温度である。さらには、これに余裕度αを加えた温度とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
 ステップS305にてT2in_aが第2軽負荷停止閾値(b)より大きいと判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後に吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に入らないと判断することが可能であり、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更可能と判定し(S308)、ステップS300へ遷移する。
 ステップS301において(C)であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値変更に伴い変化する吸収式冷凍機2cの負荷率の過渡的な最小値の予測値L2_aを予測する(S306)。
 L2_aは、吸収式冷凍機2cのヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更に伴い過渡的に生じる吸収式冷凍機2cの冷水出口温度と冷水入口温度との差の最小値をT2dif_a、吸収式冷凍機2cの冷水流量をFR2(m/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m)、吸収式冷凍機2cの定格能力をRC2(kW)とすると、以下の(3)式で表される。
 L2_a=(T2dif_a×FR2×c×d)/(860×RC2) (3)
 ここで、T2dif_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前の吸収式冷凍機2cの冷水出口温度と冷水入口温度との差をT2dif_bとすると、以下の(4)式で表される。
 T2dif_a=T2dif_b+{(T1out_a-T1out_b)×Σ(FR1_on)}/Σ(FRA_on) (4)
 次に、(3)式で導出されたL2_aが、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至る閾値である第2軽負荷停止閾値(c)より大きいか否かを判定し(S307)、L2_aが第2軽負荷停止閾値(c)より大きいと判定された場合はステップS308へ遷移する。L2_aが第2軽負荷停止閾値(c)以下であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後に吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至ると判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更せず、ステップS306へ遷移し、再度L2_aの予測が行われる。
 ここで、第2軽負荷停止閾値(c)は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止する時の吸収式冷凍機2cの負荷率である。さらには、これに余裕度αを加えた負荷率とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
 ステップS307にてL2_aが第2軽負荷停止閾値(c)より大きいと判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後に吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至らないと判断することが可能であり、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更可能と判定し(S308)、ステップS300へ遷移する。
 以上の処理を全ての吸収式冷凍機2c、2dに対して行った後ステップS300へ遷移すると、全ての吸収式冷凍機2c、2dに対し処理を行ったと判定され、図4のステップS309へ遷移する。全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいてヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値が変更可能となったか否かを判定する(S309)。全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいて変更可能であると判定された場合はステップS310へ遷移する。ステップS309において、いずれかまたは全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいて変更可能となっていないと判定された場合は、条件を満たさないためヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更せず、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更可能か否かの判定情報を初期化し(S311)、ステップS300へ遷移する。ステップS309において全ての吸収式冷凍機2c、2dにおいて設定値が変更可能であると判定された場合は、全ての吸収式冷凍機2c、2dが条件を満たすことから、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値をT1out_aに変更する(S310)。
 以上、説明してきたように、本実施形態に係る熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
 ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更したと仮定した場合の吸収式冷凍機2c、2dの冷水出口温度が吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止閾値より大きければヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更する。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴う吸収式冷凍機2c、2dの冷水出口温度の変化を予測し、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止にならないように制御することから、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を制御することから、各熱源機2の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
 また、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止すると判定されると、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度を変更しないため、吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止を回避することができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更したと仮定した場合の吸収式冷凍機2c、2dの冷水入口温度が吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止閾値より大きければヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更する。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴う吸収式冷凍機2c、2dの冷水入口温度の変化を予測し、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止にならないように制御することから、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更したと仮定した場合の吸収式冷凍機2c、2dの負荷率が吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止閾値より大きければヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更する。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴う吸収式冷凍機2c、2dの負荷率の変化を予測し、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止にならないように制御することから、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
〔第2実施形態〕
 以下、本発明の第2実施形態について、図5を用いて説明する。
 上記した第1実施形態では、吸収式冷凍機の軽負荷停止条件に従い、ヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値の変更を行うとしたが、本実施形態では、変更したヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻す際に発生するヒートポンプ式冷凍機及び吸収式冷凍機の軽負荷停止を回避するものである。その他の点については第1実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
 図5には、熱源システムの本実施形態における冷水出口温度制御がフローチャートに示されている。
 図5のフローチャートに示される冷水出口温度制御は、各ヒートポンプ式冷凍機2a、2bに対し実行される。本実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機2aに対する冷水出口温度制御について説明する。
 図4のステップS310において変更されたヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻すにあたり、これによるヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率の過渡的な最小値の予測値L1_arを予測する(S401)。
 L1_arは、ヒートポンプ式冷凍機2aの現在の冷水入口温度をT1in_n、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前(すなわち元に戻した場合)のヒートポンプ式冷凍機2aの冷水出口温度をT1out_b、ヒートポンプ式冷凍機2aの冷水流量をFR1、ヒートポンプ式冷凍機2aの定格能力をRC1とすると、以下の(5)式で表される。
 L1_ar={(T1in_n-T1out_b)×FR1×c×d}/(860×RC1) (5)
 次に、(5)式で導出された予測値L1_arが、ヒートポンプ式冷凍機2aが軽負荷停止に至る閾値である第1軽負荷停止閾値より小さいか否かを判定し(S402)、L1_arが第1軽負荷停止閾値より小さいと判定された場合はステップS403へ遷移する。L1_arが第1軽負荷停止閾値以上であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を元に戻した後にヒートポンプ式冷凍機2aが軽負荷停止に至らないと判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を元に戻さず、ステップS405へ遷移する。
 ここで、第1軽負荷停止閾値は、ヒートポンプ式冷凍機2aが軽負荷停止する時のヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率である。さらには、これに余裕度αを加えた負荷率とすることが好ましい。余裕度αを加えることにより、軽負荷停止をより未然に防ぐことができる。
 ステップS402にて予測値L1_arが第1軽負荷停止閾値より小さいと判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻した後にヒートポンプ式冷凍機2aが軽負荷停止に入ると判断することが可能であり、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値をヒートポンプ式冷凍機2aが軽負荷停止に至る前に変更前の設定値T1out_bに戻す(S403)。
 次に、以上の冷水出口温度制御を残りのヒートポンプ式冷凍機(本実施形態の場合、ヒートポンプ式冷凍機2b)に対しても同様に実行する。
 また、冷水出口温度を変更前の値に戻す場合に、吸収式冷凍機2c、2dについても軽負荷停止を回避する。
 以下に、例えば吸収式冷凍機2cの軽負荷停止を回避する場合の処理について説明する。
 ステップS402にてL1_arが第1軽負荷停止閾値以上であると判定された場合は、ステップS405へ遷移する。
 変更されたヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻すにあたり、現在の吸収式冷凍機2cの負荷率L2_nを算出する(S405)。
 L2_nは、吸収式冷凍機2cの冷水出口温度と冷水入口温度との差をT2dif_n、吸収式冷凍機2cの冷水流量をFR2(m/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m)、吸収式冷凍機2cの定格能力をRC2(kW)とすると、以下の(6)式で表される。
  L2_n=(T2dif_n×FR2×c×d)/(860×RC2) (6)
 次に、(6)式で導出されたL2_
nが、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至る閾値である第2軽負荷停止閾値(c)より小さいか否かを判定し(S406)、L2_nが第2軽負荷停止閾値(c)より小さいと判定された場合はステップS403へ遷移する。L2_nが第2軽負荷停止閾値(c)以上であると判定された場合は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に至らないと判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻さず、ステップS401へ遷移する。
 ステップS406にてL2_nが第2軽負荷停止閾値(c)より小さいと判定された場合は、吸収式冷凍機2cが軽負荷停止に入ると判断することが可能であり、軽負荷停止に至る前にヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の設定値T1out_bに戻し(S403)、軽負荷停止を防ぐ。
 吸収式冷凍機2c、2dが複数台備えられた熱源システム1においては、ステップS405の判定を各吸収式冷凍機2c、2dに対して実行してもよい。
 以上、説明してきたように、本実施形態に係る熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
 ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合のヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率が、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの軽負荷停止閾値より小さければヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を元の値に戻す。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴うヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率の変化を予測し、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが軽負荷停止にならないように制御することから、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが軽負荷停止をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが軽負荷停止すると判定されると、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度を変更前の値に戻すため、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの軽負荷停止を回避することができる。
 また、吸収式冷凍機2c、2dの負荷率が、吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止閾値より小さければヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を元の値に戻す。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴う吸収式冷凍機2c、2dの現在の負荷率を算出し、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止にならないように制御することから、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
 また、吸収式冷凍機2c、2dが軽負荷停止すると判定されると、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度を変更前の値に戻すため、吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止を回避することができる。
〔第3実施形態〕
 以下、本発明の第3実施形態について、図6を用いて説明する。
 上記した第1実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値の変更に伴う吸収式冷凍機の軽負荷停止を回避するとしたが、本実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機の冷水出口温度の設定値の変更に伴うヒートポンプ式冷凍機の過負荷運転を回避するものである。その他の点については第1実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
 図6には、熱源システムの本実施形態における冷水出口温度制御がフローチャートに示されている。
 図6のフローチャートに示される冷水出口温度制御は、各ヒートポンプ式冷凍機2a、2bに対し実行される。本実施形態では、ヒートポンプ式冷凍機2aに対する冷水出口温度制御について説明する。
 冷水出口温度の設定値変更を行うにあたり、まず、冷水出口温度の設定値変更に伴い変化するヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率の過渡的な最大値の予測値L1_aを予測する(S501)。
 L1_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更に伴い過渡的に生じるヒートポンプ式冷凍機2aの冷水出口温度と冷水入口温度との差の最大値をT1dif_a、ヒートポンプ式冷凍機2aの冷水流量をFR1(m/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m)、ヒートポンプ式冷凍機2aの定格能力をRC1(kW)とすると、以下の(7)式で表される。
 L1_a=(T1dif_a×FR1×c×d)/(860×RC1) (7)
 ここで、T1dif_aは、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度変更前のヒートポンプ式冷凍機2aの冷水出口温度と冷水入口温度との差をT1dif_b、稼働中の吸収式冷凍機2c、2dの冷水流量をFR2_onとすると、以下の(8)式で表される。
 T1dif_a=T1dif_b-{(T1out_a-T1out_b)×Σ(FR2_on)}/Σ(FRA_on) (8)
 次に、(7)式で導出されたL1_aが、ヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷運転に至る閾値である第1過負荷閾値以下か否かを判定し(S502)、L1_aが第1過負荷閾値以下であると判定された場合はステップS503へ遷移する。L1_aが第1過負荷閾値より大きいと判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後にヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷運転に至ると判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更せず、ステップS501へ遷移し、再度L1_aの予測が行われる。
 ここで、過負荷運転とは、定格能力を超えた負荷がかかる状態である。第1過負荷閾値は、ヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷運転に至る時のヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率であり、定格負荷、つまり100%である。さらには、これに余裕度にあたるパラメータαを減算した負荷率とすることが好ましい。パラメータαを減算することにより、過負荷をより未然に防ぐことができる。
 ステップS502にてL1_aが第1過負荷閾値以下であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更した後にヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷に至らないと判断することが可能であり、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値をT1out_aに変更する(S503)。
 次に、以上の冷水出口温度制御を残りのヒートポンプ式冷凍機(本実施形態の場合、ヒートポンプ式冷凍機2b)に対しても同様に実行する。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが複数台備えらえた熱源システム1においては、ステップS502にてL1_aが第1過負荷閾値以下であると判定された場合は、一部のヒートポンプ式冷凍機、例えばヒートポンプ式冷凍機2aのみ冷水出口温度の設定値を変更するとしてもよい。
 さらに、冷水出口温度の設定値を変更した後におけるヒートポンプ式冷凍機2aの過負荷運転の回避について説明する。
 まず、図6のステップS503において変更されたヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻すにあたり、現在のヒートポンプ式冷凍機2aの負荷率L1_nを算出する(S504)。
 L1_nは、ヒートポンプ式冷凍機2aの現在の冷水出口温度と冷水入口温度との差をT1dif_n、ヒートポンプ式冷凍機2aの冷水流量をFR1(m/h)、冷水の比熱をc(kcal/kg℃)、冷水の比重をd(kg/m)、ヒートポンプ式冷凍機2aの定格能力をRC1(kW)とすると、以下の(9)式で表される。
  L1_n=(T1dif_n×FR1×c×d)/(860×RC1) (9)
 次に、(9)式で導出されたL1_nが、ヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷運転に至る閾値である第1過負荷閾値以上か否かを判定し(S505)、L1_nが第1過負荷閾値以上であると判定された場合はステップS506へ遷移する。L1_nが第1過負荷閾値より小さいと判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更前の値に戻さずとも後にヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷運転に至らないと判断できる。よって、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値を変更せず、ステップS504へ遷移し、再度L1_aの算出が行われる。
 ステップS505にてL1_nが第1過負荷閾値以上であると判定された場合は、ヒートポンプ式冷凍機2aが過負荷運転に至ると判断することが可能であり、冷水出口温度の設定値を変更前の設定値T1out_bに戻し(S506)、過負荷運転に至るのを防ぐ。
 次に、以上の冷水出口温度制御を残りのヒートポンプ式冷凍機(本実施形態の場合、ヒートポンプ式冷凍機2b)に対しても同様に実行する。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが複数台備えらえた熱源システム1においては、ステップS505にてL1_nが第1過負荷閾値以上であると判定された場合は、一部のヒートポンプ式冷凍機、例えばヒートポンプ式冷凍機2aのみ冷水出口温度の設定値を変更する(変更前の値に戻す)としてもよい。
 以上、説明してきたように、本実施形態に係る熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
 ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更したと仮定した時、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率がヒートポンプ式冷凍機2a、2bの第1過負荷閾値以下であればヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更する。ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の変化に伴うヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率の変化を予測し、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが過負荷運転にならないように制御することから、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが過負荷をおこす虞がなく、各冷水出口温度を変更することができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を制御することから、各熱源機2の効率(COP)に基づいた負荷分配制御を行うことができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bが過負荷になると判定されると、冷水出口温度を変更しないため、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの過負荷運転を回避することができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度変更後の現在の負荷率がヒートポンプ式冷凍機2a、2bの第1過負荷閾値以上であればヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更前の値に戻す。これによりヒートポンプ式冷凍機2a、2bが過負荷をおこす虞がなく、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの各冷水出口温度を変更することができる。
〔第4実施形態〕
 以下、本発明の第4実施形態について、説明する。
 上記した第1乃至第3実施形態では、冷水出口温度、冷水入口温度及び各熱源機の負荷率等に基づき条件の判定を行うとしたが、本実施形態では、これら条件判定に用いる値の過渡的な揺らぎを除外するものである。その他の点については第1乃至第3実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
 例えば第1実施形態の場合、吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件が次のいずれであるかにより、条件の判定が異なる。
(A)T2out_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(B)T2in_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
(C)L2_aが第2軽負荷停止閾値以下であること。
 すなわち、吸収式冷凍機2cの冷水出口温度最小値の予測値T2out_a、吸収式冷凍機2cの冷水入口温度最小値の予測値T2in_a、及び吸収式冷凍機2cの負荷率の予測値L2_aに基づき軽負荷停止の条件判定を行っている。
 しかし、上述した条件判定に用いる各値は、熱源システム1の各熱源機2、ポンプ3及び外部負荷6の発停等による負荷もしくは冷水温度の計測値の変動に応じて過渡的に揺らぐ値である。
 例えば、吸収式冷凍機2c、2d起動後の一定期間は、一般的に吸収式冷凍機2c、2dは能力を発揮するのに時間を要するため、上述した条件判定に用いる各値が変化し続ける。この変化中の値に基づいて軽負荷停止の条件判定を行うと、意図しない判断が行われる場合がある。この時システムCOPが低下するだけでなく、軽負荷停止に至る可能性がある。
 そこで、例えば吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件が(A)T2out_aが第2軽負荷停止閾値(a)以下であることである場合、本実施形態では、上述した条件判定に用いる各値が安定した値となってから、すなわちT2out_aが第2軽負荷停止閾値(a)より大きいという条件(図3のステップS303のYES)が一定期間満たされた場合にヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値の変更を行うものとする。
 このように、軽負荷停止条件及び過負荷条件の条件判定に用いる各値が条件を一定期間満たした場合に、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの冷水出口温度の設定値の変更または戻しを行う。
 以上、説明してきたように、本実施形態に係る熱源システムの制御装置、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
 吸収式冷凍機2c、2dの軽負荷停止の条件判定に用いる各値(吸収式冷凍機2c、2dの冷水出口温度、吸収式冷凍機2c、2dの冷水入口温度、及び吸収式冷凍機2c、2dの負荷率)は、熱源システム1における各熱源機2、ポンプ3及び外部負荷6の変動に応じて過渡的に変化する値である。例えば、吸収式冷凍機2cの起動後の一定期間は能力を発揮するのに時間を要するため、前述の条件判定に用いる各値は値が変化し続ける。この変化中の値に基づいた前述の条件判定に用いる各値と第2軽負荷停止閾値とを用いて判定を行う場合、前述の条件判定に用いる各値は過渡的な揺らぎを含むため正確な判定にはならない虞がある。過渡的な揺らぎを含む判定により不必要な制御が発生し、熱源システム1全体のCOPが低下するだけでなく、軽負荷停止に至る可能性がある。
 そこで、吸収式冷凍機2c、2dの前述の条件判定に用いる各値が第2軽負荷停止閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に冷水出口温度制御を行うものとする。これにより、前述の条件判定に用いる各値の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム1全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
 また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの軽負荷停止及び過負荷の条件判定に用いる値である負荷率は、熱源システム1における各熱源機2、ポンプ3及び外部負荷6の変動に応じて過渡的に変化する値である。この過渡的に変化するヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率と第1軽負荷停止閾値とを用いて判定を行う場合、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率は過渡的な揺らぎを含むため正確な判定にはならない虞がある。過渡的な揺らぎを含む判定により不必要な制御が発生し、熱源システム1全体のCOPが低下するだけでなく、軽負荷停止に至る可能性がある。
 そこで、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率が第1軽負荷停止閾値より大きい期間が一定期間以上であった場合に冷水出口温度制御を行うものとする。また、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率が第1過負荷閾値より小さい期間が一定期間以上であった場合に冷水出口温度制御を行うものとする。これにより、ヒートポンプ式冷凍機2a、2bの負荷率の過渡的な揺らぎを含む判定を回避することができる。また、熱源システム1全体のCOPが向上し、軽負荷停止を回避することができる。
 過負荷運転を回避する場合も同様のことがいえる。
 以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。
 例えば、上述した各実施形態を組み合わせて実施してもよい。
 また、上述した各実施形態においては、ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dの設置台数及び組合せについては任意に決定することができる。
 また、上述した各実施形態においては、第1熱源機がヒートポンプ式冷凍機、第2熱源機が吸収式冷凍機であるとしたが、第1熱源機が熱源機の中でもCOPの高い熱源機であり、第2熱源機が第1熱源機よりもCOPの低い熱源機であれば、その種類は問わない。例えば、第1熱源機と第2熱源機の組合せは、電気熱源機と燃料系熱源機、大型ターボ冷凍機と小型ターボ冷凍機、可変速ターボ熱源機と固定速ターボ熱源機等が挙げられる。
 また、上述した各実施形態においては、ヒートポンプ式冷凍機2a、2b及び吸収式冷凍機2c、2dは、冷水を冷却するもの、すなわち冷熱出力の場合における説明としたが、冷水を加熱するもの、すなわち温熱出力の場合であってもよい。また、冷却機能と加熱機能とを兼ね備えるものであってもよい。また、冷水に代えて、ブラインなどの他の熱媒を冷却または加熱するシステムであってもよい。
 温熱出力の場合は、例えば吸収式冷凍機2cの軽負荷停止条件において、吸収式冷凍機2cの冷水出口温度が一定値以上であることが軽負荷停止条件となるなど、温度の取り扱いが冷熱出力の場合の逆になる。
1 熱源システム
2 熱源機
2a、2b ヒートポンプ式冷凍機
2c、2d 吸収式冷凍機
3 ポンプ
4 サプライヘッダ
5 リターンヘッダ
6 外部負荷
10a、10b、10c、10d 冷凍機制御装置
20 上位制御装置

Claims (14)

  1.  複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御装置であって、
     前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、
     前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度制御を行う熱媒出口温度変更手段を備えた熱源システムの制御装置。
  2.  前記変更後予測値は、前記第2熱源機の熱媒出口温度であり、
     前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の熱媒出口温度に基づく値である請求項1に記載の熱源システムの制御装置。
  3.  前記変更後予測値は、前記第2熱源機の熱媒入口温度であり、
     前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の熱媒入口温度に基づく値である請求項1に記載の熱源システムの制御装置。
  4.  前記変更後予測値は、前記第2熱源機の負荷率であり、
     前記第2軽負荷停止閾値は、前記第2熱源機の負荷率に基づく値である請求項1に記載の熱源システムの制御装置。
  5.  前記第2熱源機の前記変更後予測値が、前記第2軽負荷停止閾値に対し上回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
  6.  前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機の軽負荷停止となる第1軽負荷停止閾値に対して下回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻す前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えた請求項1から請求項5のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
  7.  前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が前記第1軽負荷停止閾値に対し下回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項6に記載の熱源システムの制御装置。
  8.  前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機が過負荷となる第1過負荷閾値に対して下回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えた請求項1から請求項7のいずれかに記載の熱源システムの制御装置。
  9.  前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第1熱源機の負荷率が前記第1過負荷閾値に対し下回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項8に記載の熱源システムの制御装置。
  10.  前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態で、前記第1熱源機の負荷率が、前記第1熱源機が過負荷となる前記第1過負荷閾値に対して上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更前の値に戻す前記熱媒出口温度制御を行う前記熱媒出口温度変更手段を備えた請求項8または請求項9に記載の熱源システムの制御装置。
  11.  前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更した状態での前記第1熱源機の負荷率が前記第1過負荷閾値に対し上回る期間が一定期間以上であった場合に前記熱媒出口温度制御を行う請求項10に記載の熱源システムの制御装置。
  12.  請求項1から請求項11のいずれかに記載の熱源システムの制御装置を備える熱源システム。
  13.  複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御方法であって、
     前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、
     前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度変更過程を有する熱源システムの制御方法。
  14.  複数の熱源を備える熱源システムに適用され、外部負荷へ供給する熱媒の温度である熱媒出口温度が設定温度となるように第1熱源機及び第2熱源機を制御する熱源システムの制御プログラムであって、
     前記第1熱源機は、前記第2熱源機よりも成績係数(COP)が高く、
     前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更したと仮定した場合の前記第2熱源機の変更後予測値が、前記第2熱源機の軽負荷停止となる第2軽負荷停止閾値に対し上回る時、前記第1熱源機の熱媒出口温度を変更する熱媒出口温度変更過程を有する熱源システムの制御プログラム。
     
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