WO2018221144A1 - 空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラム - Google Patents
空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018221144A1 WO2018221144A1 PCT/JP2018/017968 JP2018017968W WO2018221144A1 WO 2018221144 A1 WO2018221144 A1 WO 2018221144A1 JP 2018017968 W JP2018017968 W JP 2018017968W WO 2018221144 A1 WO2018221144 A1 WO 2018221144A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- flow rate
- outdoor unit
- target flow
- parameter
- air conditioner
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
- F25B47/02—Defrosting cycles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
- F24F1/60—Arrangement or mounting of the outdoor unit
- F24F1/68—Arrangement of multiple separate outdoor units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/41—Defrosting; Preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/41—Defrosting; Preventing freezing
- F24F11/42—Defrosting; Preventing freezing of outdoor units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/04—Condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
- F25B6/02—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
- F25B2339/047—Water-cooled condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/19—Pressures
- F25B2700/193—Pressures of the compressor
- F25B2700/1933—Suction pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
Definitions
- the present invention relates to an air conditioner control device, an air conditioner, an air conditioner control method, and an air conditioner control program.
- the number of outdoor units is generally controlled in accordance with the operation status.
- the number control of the outdoor units is controlled by, for example, calculating the necessary capacity from the difference between the set water temperature of the external load and the water temperature of the return water to the outdoor unit and the flow rate, and the ratio with the capacity of the outdoor unit.
- each outdoor unit can be operated with the same capacity and the same efficiency, and in the case of partial load, the flow rate (capacity) commanded to each outdoor unit is evenly distributed, Moreover, when stopping an outdoor unit, arbitrary outdoor units are selected irrespective of an installation position etc.
- Patent Document 1 discloses determining the operation order of outdoor units based on wind information such as wind direction and wind speed, outdoor unit installation information, and the like.
- Patent Document 2 discloses that the cycle states of the respective refrigeration cycles are compared when a demand command is received, and the refrigeration cycle having the largest power consumption and the poor cycle state is stopped.
- Patent Document 1 has a problem that a wind anemometer must be newly installed to obtain wind information.
- An anemometer is expensive and the amount of data exchanged with the control device is increased.
- the installation environment of the outdoor unit may be changed from the beginning of installation due to a new building standing or the like, there has been a problem that it cannot cope with this. Thereby, for example, the wind direction, the wind speed, the amount of snowfall, the sunshine conditions, and the like are changed, and the original installation information becomes unavailable. Furthermore, it is necessary to set the position and the like of each outdoor unit at the time of trial operation, and a work load by an operator is required.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and does not require the installation of new equipment, and the control device for the air conditioner that controls the number of units in consideration of the operation status of each outdoor unit, the air conditioner It is an object to provide an apparatus, a control method for an air conditioner, and a control program for the air conditioner.
- the air conditioner control device includes an air heat exchanger that cools a refrigerant compressed by a compressor with air to condense and liquefies, a water heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and water, A plurality of outdoor units, and a plurality of pumps provided corresponding to the outdoor units and sending the water to the outdoor units at respective target flow rates.
- a defrost detecting means for detecting whether or not the outdoor unit is in a defrost operation, a defrost frequency measuring means for measuring the defrost operation frequency of each outdoor unit, and the defrost operation frequency of each outdoor unit in a heating operation. And a heating target flow rate distribution means for distributing the target flow rate to each of the outdoor units based on the above.
- the heating operation it is detected whether the outdoor unit is in the defrost operation, the frequency of the defrost operation is measured, and the target flow rate of the water in each outdoor unit is determined based on the defrost operation frequency of each outdoor unit. Based on this, each pump corresponding to the outdoor unit is controlled.
- each pump corresponding to the outdoor unit is controlled.
- the frequency of defrost operation can be leveled, the total number of defrost operations can be reduced, efficient operation can be performed, COP (coefficient of performance) can be increased, and energy saving can be improved. Since the capacity of the outdoor unit is obtained from (density) ⁇ (flow rate) ⁇ (specific heat) ⁇ (temperature difference) of circulating water, the capacity can be changed by changing the flow rate.
- the heating target flow rate distributing means may reduce the target flow rate of the outdoor unit having a high defrost operation frequency.
- the target flow rate of the outdoor unit with high defrost operation frequency is reduced, it is possible to reduce the load on the outdoor unit that is likely to enter the defrost operation. Thereby, it becomes possible to delay the progress of frost formation of the outdoor unit having a high defrosting operation frequency.
- the heating target flow rate distribution unit increases the target flow rate of the other outdoor units having a low defrost operation frequency by a reduction amount of the target flow rate of the outdoor unit having a high defrost operation frequency. It may be allowed.
- the target flow rate of another outdoor unit with a low defrost operation frequency is increased by an amount corresponding to the reduction of the target flow rate of the outdoor unit with a high defrost operation frequency.
- the apparatus includes first parameter detection means for detecting a first parameter in the outdoor unit, and the heating target flow rate distribution means is first in one outdoor unit after the operation of the air conditioner is started.
- the target flow rate may be distributed to each outdoor unit based on the value of the first parameter of each outdoor unit detected by the first parameter detecting means when the defrost operation is started.
- each outdoor unit is based on the value of the first parameter of each outdoor unit detected by the first parameter detecting means when the defrost operation is first started in one outdoor unit.
- Distribute the target flow rate to the unit Therefore, the target flow rate can be distributed using the first parameter at the time when the first outdoor unit among the outdoor units starts the defrost operation without waiting for all the outdoor units to perform the defrost operation.
- COP coefficient of performance
- the first parameter may be any one of an operating current, a fan input current, an evaporation temperature, or a compressor inlet pressure.
- any one of the operating current, the fan input current, the evaporation temperature, or the compressor inlet pressure is used as the first parameter. Since both are values that can be acquired by existing sensors, the frequency of the defrost operation can be leveled without requiring new equipment.
- the heating target flow rate distribution means reduces the distribution of the target flow rate as the value increases, and the first parameter In the case of the evaporation temperature or the compressor inlet pressure, the smaller the value, the lower the distribution of the target flow rate.
- Cooling target flow rate distribution means for distributing the target flow rate to each of the outdoor units may be provided.
- the target flow rate is distributed to each outdoor unit based on the value of the second parameter of each outdoor unit, and the pump corresponding to the outdoor unit is controlled based on this. For example, when the value of the second parameter varies due to the installation environment, the load on the inefficient outdoor unit is reduced, so that the energy saving performance of the entire outdoor unit can be improved.
- the cooling target flow rate distribution means may reduce the target flow rate of the outdoor unit having a large value of the second parameter.
- the target flow rate of the outdoor unit having a large second parameter value is reduced, it is possible to reduce the load on the inefficient outdoor unit. Thereby, it becomes possible to reduce the operation rate of an inefficient outdoor unit and to improve energy saving.
- the cooling target flow rate distributing means is configured to reduce the second parameter value of the other outdoor units having a smaller second parameter value by the reduction amount of the target flow rate of the outdoor unit having the larger second parameter value.
- the target flow rate may be increased.
- the target flow rate of another outdoor unit having a small second parameter value is increased by the amount corresponding to the reduction of the target flow rate of the outdoor unit having a large second parameter value. Therefore, variation in efficiency can be suppressed without changing the target flow rate of the entire outdoor unit. Thereby, since the flow rate of the outdoor unit having a high COP is increased, an efficient operation is possible, and energy saving can be improved.
- the sprinkling flow rate of each sprinkler provided in each of the outdoor units is distributed.
- a sprinkling flow distribution means may be provided.
- the sprinkling flow rate of the sprinkler provided in each outdoor unit is distributed. For example, when the value of the second parameter varies due to the installation environment, the sprinkling flow rate of the inefficient outdoor unit is increased, so that the energy saving performance of the entire outdoor unit can be improved.
- the sprinkling flow rate distribution means may increase the sprinkling flow rate of the sprinkler of the outdoor unit having a large value of the second parameter.
- the sprinkling flow rate of the outdoor unit having a large second parameter value is increased, it is possible to increase the sprinkling flow rate of the inefficient outdoor unit. Thereby, cooling of an inefficient outdoor unit can be advanced and energy saving property can be improved.
- the sprinkling flow rate distribution means is configured such that the second parameter value is smaller by the increment of the sprinkling flow rate of the sprinkler of the outdoor unit having a larger second parameter value.
- the sprinkling flow rate of the sprinkler may be reduced.
- the sprinkling flow rate of the other outdoor units having a small second parameter value is reduced by the increase in the sprinkling flow rate of the outdoor unit having a large second parameter value. Therefore, variation in the degree of cooling of each outdoor unit can be suppressed without changing the sprinkling flow rate of the entire outdoor unit. Thereby, an efficient driving
- the second parameter is any one of an opening frequency of an on-off valve that controls a sprinkling flow rate of a sprinkler provided in the outdoor unit, a compressor discharge pressure, an outside air temperature, an operating current, or a condensation temperature. It may be.
- any one of the opening frequency of the on-off valve that controls the water flow rate of the water sprayer provided in the outdoor unit, the compressor discharge pressure, the outside air temperature, the operating current, or the condensation temperature is used. . Since these are values that can be acquired by existing sensors or the like, energy saving can be improved without requiring new equipment.
- An air conditioner according to the second aspect of the present invention includes the control device for an air conditioner according to any one of the above.
- the control method includes an air heat exchanger that cools a refrigerant compressed by a compressor with air and condensates it, a water heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and water,
- a control method for an air conditioner comprising: a plurality of outdoor units having a plurality of outdoor units, and a plurality of pumps provided corresponding to the outdoor units and configured to send the water to the outdoor units at respective target flow rates.
- the defrost detection step of detecting whether or not the outdoor unit is in the defrost operation the defrost frequency measurement step of measuring the defrost operation frequency of each of the outdoor units, and the heating operation, the defrost operation of each of the outdoor units And a heating target flow rate distribution step of distributing the target flow rate to each of the outdoor units based on the frequency.
- the control program includes an air heat exchanger that cools a refrigerant compressed by a compressor with air to condense and liquefies, a water heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and water,
- a control program for an air conditioner comprising: a plurality of outdoor units having a plurality of outdoor units; and a plurality of pumps provided corresponding to the outdoor units and configured to send the water to the outdoor units at respective target flow rates.
- a defrost detection step for detecting whether or not the outdoor unit is in a defrost operation
- a defrost frequency measurement step for measuring a defrost operation frequency of each of the outdoor units
- a heating operation for the defrost operation of each of the outdoor units.
- a heating target flow rate distribution step of distributing the target flow rate to each of the outdoor units based on the frequency.
- each target flow rate is distributed according to the operation status of each indoor unit, efficient operation is possible, COP is increased, and energy saving can be improved.
- FIG. 1 shows a schematic configuration of a refrigerant system of the air conditioner according to the present embodiment.
- the air conditioner 1 according to the present embodiment includes a plurality of outdoor units 10, a water pipe 90 connected to the outdoor unit 10, and the like.
- the outdoor unit 10 is an air-cooling chilling unit, for example, and can generate cold water or hot water by exchanging heat with water flowing through the water pipe 90.
- the generated cold water or hot water is used, for example, by an external load.
- the air conditioner 1 exchanges heat with the returned water returned from the external load, and sends it to the external load at the preset temperature.
- the air conditioning apparatus 1 which concerns on this embodiment has given the example in which the four outdoor units 10 are installed in parallel, if the system is realizable, the number of the outdoor units 10 and each outdoor unit 10 It doesn't matter about the connection method.
- the outdoor unit 10 includes a compressor 30, a four-way valve 5, a water heat exchanger 35, a low pressure expansion valve 37, a receiver 38, a high pressure expansion valve 39, an air heat exchanger 20, and the like.
- the compressor 30, the four-way valve 5, the water heat exchanger 35, the low pressure expansion valve 37, the receiver 38, the high pressure expansion valve 39, and the air heat exchanger 20 are connected by a refrigerant pipe to form a refrigerant circuit. Constitute.
- the outdoor unit 10 is provided with an outside air temperature sensor (not shown) that measures the outside air temperature.
- the compressor 30 is driven to rotate by an inverter-controlled electric motor 31.
- the compressor 30 includes a current sensor 33 that measures the operating current of the compressor 30, a compressor inlet pressure sensor 32 that measures the compressor inlet pressure that is the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 30, and the compressor 30.
- a water pipe 90 is inserted into the water heat exchanger 35, whereby the water flowing in the water pipe 90 is cooled by the cold heat obtained in the water heat exchanger 35, thereby obtaining cold water, Hot water is obtained by heating the water flowing through the water pipe 90 by the heat obtained in the heat exchanger 35.
- a pump 80 for sending water to the outdoor unit 10 is installed on the water pipe 90 upstream of the water heat exchanger 35.
- the pump 80 is controlled by a control device 50 described later so as to deliver water at a target flow rate set for each indoor unit.
- the pump 80 is installed outside the outdoor unit 10, but may be installed inside the outdoor unit 10.
- the air heat exchanger 20 is disposed in the upper space of the outdoor unit 10.
- the air heat exchanger 20 cools and condenses the high-temperature and high-pressure refrigerant with the outside air during the cooling operation, and evaporates the liquid refrigerant by absorbing heat from the outside air during the heating operation.
- the air heat exchanger 20 is configured to include the air heat exchangers 20a and 20b, but one air heat exchanger 20 or three or more air heat exchangers may be provided.
- a temperature sensor 25 that measures the temperature of the air heat exchanger 20 is provided in the vicinity of the air heat exchanger 20.
- An outdoor fan 27 is provided above the pair of air heat exchangers 20a and 20b.
- the outdoor fan 27 attracts air from the outside to the air heat exchangers 20a and 20b installed below by sending air upward.
- the outdoor fan 27 is rotated by an electric motor 28.
- the electric motor 28 is driven and stopped by the control device 50.
- the electric motor 28 may be inverter controlled so that the rotational speed can be variably controlled. Or you may make it employ
- the outdoor fan 27 is provided with a fan input current sensor 29 that measures a fan input current (current value) input to the outdoor fan 27.
- the control device 50 acquires each measurement value measured by the above-described current sensor 33, compressor inlet pressure sensor 32, compressor discharge pressure sensor 34, temperature sensor 25, and fan input current sensor 29.
- each pump 80 performs control such that water is delivered at a target flow rate.
- the control device 50 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a computer-readable storage medium.
- a series of processes for realizing various functions is stored in a storage medium or the like in the form of a program as an example, and the CPU reads the program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized.
- the program is preinstalled in a ROM or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. Etc. may be applied.
- Examples of the computer-readable storage medium include a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, and a semiconductor memory.
- FIG. 2 The schematic structure of the cooling water system
- a water sprinkler 73 is provided on the side surface of the air heat exchanger 20.
- the water sprinkler 73 improves the performance by reducing the condensation pressure of the refrigerant by spraying the cooling water on the air heat exchanger 20 used as a condenser during the cooling operation of the air conditioner 1.
- Each water sprinkler 73 is formed with a large number of holes, and cooling water flows laterally from each hole.
- the holes are arranged so that the cooling water is evenly distributed to the fins of the air heat exchanger 20.
- Each water sprinkler 73 provided for the air heat exchanger 20 is connected by a water supply pipe 71.
- the water supply pipe 71 is connected to, for example, water.
- an on-off valve 70 that is an electromagnetic valve is provided on the water supply pipe 71 on the upstream side of each sprinkler 73, and the on-off valve 70 is controlled by the control device 50. For example, when the outside air temperature rises, the on-off valve 70 is opened, and cooling water is sprayed on the surface of the air heat exchanger 20.
- a recovery tray 75 for recovering the cooling water sprayed on the air heat exchanger 20 is provided below the air heat exchanger 20.
- the water collected by each collection tray 75 is discharged to the outside through the return pipe 77.
- the cooling water recovered by each recovery tray 75 may be circulated in the outdoor unit 10 by storing it in a water storage tank and sending it out with a watering pump, for example.
- the heating operation and the cooling (or defrosting) operation are switched when the four-way valve 5 shown in FIG. 1 is switched and the flow direction of the refrigerant is changed.
- the refrigerant discharged from the compressor 30 flows in the order of the water heat exchanger 35, the low pressure expansion valve 37, the receiver 38, the high pressure expansion valve 39, and the air heat exchanger 20.
- the water heat exchanger 35 acts as a condenser
- the air heat exchanger 20 acts as an evaporator. Then, the hot water heated by the water heat exchanger 35 is supplied to the next outdoor unit 10 or the outside through the water pipe 90.
- the refrigerant discharged from the compressor 30 flows in the order of the air heat exchanger 20, the high-pressure expansion valve 39, the receiver 38, the low-pressure expansion valve 37, and the water heat exchanger 35.
- the air heat exchanger 20 acts as a condenser
- the water heat exchanger 35 acts as an evaporator. Then, the cold water cooled by the water heat exchanger 35 is supplied to the next outdoor unit 10 or the outside through the water pipe 90.
- frost may form on the surface of the air heat exchanger 20.
- the air heat exchanger 20 is operated as a condenser to perform a defrosting operation (defrosting operation) for melting the frost.
- defrosting operation since the hot water flowing through the water pipe 90 is cooled by the water heat exchanger 35 of the outdoor unit 10 performing the defrosting operation, the temperature of the water flowing through the water pipe 90 may be lowered.
- the frequency of the defrost operation of the plurality of outdoor units 10 is measured, and control is performed to distribute the target flow rate of each outdoor unit 10 according to the defrost operation frequency.
- the air conditioner 1 of the present embodiment includes a control device 50 that controls a plurality of outdoor units 10 and the like.
- the control device 50 and each outdoor unit 10 are connected by, for example, a control cable (not shown), and control signals are transmitted and received.
- FIG. 3 is a block diagram showing the control device for the air-conditioning apparatus according to the present embodiment.
- the control device 50 includes a defrost detection unit (defrost detection unit) 51, a defrost frequency measurement unit (defrost frequency measurement unit) 52, a heating target flow rate distribution unit (heating target flow rate distribution unit) 53, and a cooling target flow rate.
- the control device 50 may be provided separately from each outdoor unit 10 or may be provided in any one outdoor unit 10.
- the defrost detection unit 51 detects whether or not the defrost operation is started in each outdoor unit 10. Since the defrost operation is started when the four-way valve 5 is switched and the flow direction of the refrigerant is changed, the start of the defrost operation can be detected by detecting the switching of the four-way valve 5. Moreover, since frost formation will arise in the air heat exchanger 20 if heating operation is continued, the temperature of the air heat exchanger 20 will fall. Therefore, whether or not the outdoor unit 10 is in a state immediately before the start of the defrost operation can be determined based on the temperature of the air heat exchanger 20 of each outdoor unit 10.
- the defrost frequency measuring unit 52 measures the number of times the defrost operation is performed for a predetermined time for each outdoor unit 10 and calculates the frequency at which the defrost operation is performed.
- the outdoor unit 10 on the windward side in winter is likely to be clogged due to snow adhering to the air heat exchanger 20 due to snowfall, and it is easy to suck snow inside because it is on the windward side.
- the leeward outdoor unit 10 has little frost formation because the windward outdoor unit 10 receives wind and snow. Therefore, it is considered that the outdoor unit 10 on the leeward side has a high defrosting operation frequency, and the outdoor unit 10 on the leeward side has a low defrosting operation frequency.
- the heating target flow rate distribution unit 53 distributes each target flow rate to each outdoor unit 10 based on the defrost operation frequency of each outdoor unit 10 measured by the defrost frequency measurement unit 52 in the heating operation.
- the target flow rate may be the same when all the outdoor units 10 are operated with the same capacity and the same efficiency.
- the defrost operation frequency varies with the same target flow rate. Therefore, in the present embodiment, the target flow rate of the outdoor unit 10 having a high defrost operation frequency is reduced and the target flow rate of another outdoor unit 10 having a low defrost operation frequency is increased based on the defrost operation frequency of each outdoor unit 10.
- control is performed so that the target flow rate of the other outdoor units 10 is increased by the reduction amount of the target flow rate and the target flow rate of the entire outdoor unit 10 is achieved.
- feedback control is performed based on the actual defrost operation frequency. Since this control is based on the actual defrost operation frequency, the probability of erroneous control can be reduced.
- Reducing the target flow rate of the outdoor unit 10 having a high defrosting operation frequency means that the load on the outdoor unit 10 is reduced. By reducing the load, the evaporation temperature of the air heat exchanger 20 is increased, and the amount of heat sucked from the air is reduced, so that the progress of frost formation is delayed and the amount of frost formation is reduced. Further, to increase the target flow rate of the outdoor unit 10 having the low defrost operation frequency by the amount of the reduced water flow rate in the outdoor unit 10 having the high defrost operation frequency is to increase the load of the corresponding outdoor unit 10.
- the low defrost operation frequency means that an efficient operation is being performed. By applying a load to the efficient outdoor unit 10, the defrosting operation frequency is leveled and stable operation is possible. In addition, overall efficiency is increased and energy saving is enhanced.
- the cooling target flow rate distribution unit 54 distributes the target flow rate to each outdoor unit 10 based on the value of the second parameter in each outdoor unit 10 in the cooling operation.
- the second parameter refers to the opening frequency of the on-off valve 70 that controls the flow rate of the water sprayer 73 in each outdoor unit 10, the compressor discharge pressure measured by the compressor discharge pressure sensor 34, and the outside air temperature sensor (FIG. It is any one of the outside air temperature measured by the current sensor 33, the operating current of the compressor 30 measured by the current sensor 33, or the condensation temperature of the air heat exchanger 20 measured by the temperature sensor 25.
- the target flow rate of the outdoor unit 10 having a large second parameter value is reduced, and the target flow rate of another outdoor unit 10 having a small second parameter value is set. Shall be increased. At this time, control is performed so that the target flow rate of the other outdoor units 10 is increased by the reduction amount of the target flow rate, and the target flow rate of the entire outdoor unit 10 is achieved.
- the outdoor unit 10 installed in the central portion is easy to inhale air exhausted from its own unit or other units rather than new outside air. It is easy to get heat. Therefore, the temperature rises and the efficiency becomes worse.
- the outdoor unit 10 installed at the end can suck new outside air and easily radiate heat. Therefore, an efficient driving
- the sprinkling flow rate distribution unit 55 distributes each sprinkling flow rate to each outdoor unit 10 based on the value of the second parameter in each outdoor unit 10 in the cooling operation.
- the watering flow rate of the outdoor unit 10 having a large second parameter value is increased, and the watering flow rate of another outdoor unit 10 having a small second parameter value. Shall be reduced.
- control is performed so as to reduce the sprinkling flow rate of the other outdoor units 10 by the increase in the sprinkling flow rate and to achieve the sprinkling flow rate of the entire outdoor unit 10. By such control, the temperature increase of the inefficient outdoor unit 10 is suppressed.
- the first parameter detection unit 56 detects the first parameter of each outdoor unit 10.
- the first parameter is the operating current of the compressor 30 measured by the current sensor 33, the fan input current measured by the fan input current sensor 29, and the evaporation of the air heat exchanger 20 measured by the temperature sensor 25. Either the temperature or the compressor inlet pressure measured by the compressor inlet pressure sensor 32.
- the second parameter detector 57 detects the second parameter of each outdoor unit 10 described above.
- the defrost detection unit 51 determines whether or not the defrost operation is started in the outdoor unit 10 (S401). When it is determined that the defrost operation is started, the process proceeds to step S402. On the other hand, when it is determined that the defrost operation has not been started, the process returns to step S401 in order to determine whether or not the defrost operation has been started again.
- step S402 the defrost frequency measuring unit 52 acquires the defrost operation frequency of each outdoor unit 10, and the process proceeds to step S403.
- step S403 the defrost frequency measuring unit 52 determines whether all the outdoor units 10 have started the defrost operation. When it is determined that all the outdoor units 10 have started the defrost operation, the process proceeds to step S404. On the other hand, when it is determined that one or more outdoor units 10 have not started the defrost operation, the process returns to step S402, and the above process is repeated until all the outdoor units 10 start the defrost operation.
- step S ⁇ b> 404 the heating target flow rate distribution unit 53 distributes each target flow rate based on the defrost operation frequency of each outdoor unit 10. In this process, the target flow rates of the outdoor units 10 are distributed based on the defrost operation frequency, and the defrost operation frequency is leveled.
- each target flow rate is not distributed until all the outdoor units 10 start the defrost operation. Therefore, a method for distributing each target flow rate based on the value of each first parameter of each outdoor unit 10 at the time when any one of the outdoor units 10 starts the defrost operation will be examined.
- the first parameter is any value of the operating current, the fan input current, the evaporation temperature, or the compressor inlet pressure. In the heating operation, when the efficiency is lowered, the rotational speed of the compressor 30 is increased, and the rotational speed of the outdoor fan 27 is increased.
- the efficiency is poor, the evaporation temperature of the air heat exchanger 20 is lowered, and the compressor inlet pressure is lowered. Therefore, it can be said that the larger the value of the operating current or the fan input current, the lower the efficiency, and the lower the value of the evaporation temperature or the compressor inlet pressure, the lower the efficiency. It is possible to supplement the defrosting operation frequency using these values, and predict and distribute each target flow rate based on these values.
- FIG. 5 is a flowchart showing the target flow rate control using the first parameter during the heating operation of the control device of the air-conditioning apparatus according to the present embodiment.
- the defrost detection unit 51 determines whether or not the defrost operation is started in the outdoor unit 10 (S501). When it is determined that the defrost operation is started, the process proceeds to step S502. On the other hand, when it is determined that the defrost operation has not been started, the process returns to step S501 in order to determine again whether or not the defrost operation has been started in any of the outdoor units 10.
- the first parameter detection unit 56 acquires the first parameter of each outdoor unit 10, and the process proceeds to step S503.
- step S ⁇ b> 503 the heating target flow rate distribution unit 53 distributes each target flow rate based on the value of the first parameter of each outdoor unit 10.
- the first parameter is the operating current or the fan input current
- the first parameter is the evaporation temperature or the compressor inlet pressure
- the target flow rate of each outdoor unit 10 is distributed based on the value of the first parameter, and the defrost operation frequency is leveled.
- step S601 it is determined whether or not the cooling operation is performed in the air conditioner 1.
- the process proceeds to step S602. If it is determined that the cooling operation is not performed, the process proceeds to step S401 in FIG.
- step S602 the second parameter detection unit 57 acquires the second parameter of each outdoor unit 10, and the process proceeds to step S603.
- the second parameter is any value of the opening frequency of the on-off valve 70, the compressor discharge pressure, the outside air temperature, the operating current, or the condensation temperature.
- step S ⁇ b> 603 the cooling target flow rate distribution unit 54 distributes each target flow rate based on the value of the second parameter of each outdoor unit 10. As described above, the target flow rate of the outdoor unit 10 having a large second parameter value is reduced, and the target flow rate of another outdoor unit 10 having a small second parameter value is increased. In such a process, the target flow rate of each outdoor unit 10 is distributed based on the value of the second parameter, and the operating rate of the outdoor unit 10 with low efficiency is reduced.
- step S701 it is determined whether or not the cooling operation is performed in the air conditioner 1.
- step S702 it is determined whether or not the cooling operation is performed in the air conditioner 1.
- step S702 the process proceeds to step S401 in FIG.
- step S702 the second parameter detection unit 57 acquires the second parameter of each outdoor unit 10, and the process proceeds to step S703.
- step S ⁇ b> 703 the sprinkling flow rate distribution unit 55 distributes each sprinkling flow rate based on the value of the second parameter of each outdoor unit 10. As described above, the watering flow rate of the outdoor unit 10 having a large second parameter value is increased, and the watering flow rate of another outdoor unit 10 having a small second parameter value is reduced. In such a process, each sprinkling flow rate of each outdoor unit 10 is distributed based on the value of the second parameter, and the temperature rise of the inefficient outdoor unit 10 is suppressed.
- each target flow or sprinkling flow is controlled based on the value of the first parameter or the second parameter.
- the target flow rate or the sprinkling flow rate is changed by a predetermined amount depending on whether the first parameter or the second parameter of each outdoor unit is higher or lower than the average value.
- the predetermined amount is set to 2% of the target flow rate, but this value can be changed.
- FIG. 8 is a flowchart showing target flow rate control of the control device for an air conditioner according to a modification of the present embodiment. Below, the example which performs target flow control using the 2nd parameter is explained. First, the second parameter of each outdoor unit 10 is acquired (S801).
- step S803 the average value of each second parameter is calculated (S802).
- step S803 it is determined whether or not a value obtained by subtracting the average value from the value of the second parameter of the outdoor unit 10 is greater than 0 (S803). If it is determined that the value is greater than 0, the process proceeds to step S804. If it is determined that the value is 0 or less, the process proceeds to step S805. If it is determined in step S803 that the value is greater than 0, it can be determined that the outdoor unit 10 is performing an inefficient operation, and thus the target flow rate of the outdoor unit 10 is reduced by 2% (S804). Next, it is determined whether or not there is a next outdoor unit 10, that is, an outdoor unit 10 that has not been determined in step S803 (S806).
- step S803 If it is determined that there is a next outdoor unit 10, the process proceeds to step S803. On the other hand, when the next outdoor unit 10 does not exist, the process ends. If it is determined in step S803 that the value is 0 or less, it can be determined that the outdoor unit 10 is operating efficiently, and thus the target flow rate of the outdoor unit 10 is increased by 2% (S805). ).
- step S803 in the case of using the first parameter and using the evaporation temperature or the compressor inlet pressure, the inequality sign of the determination in step S803 is reversed. Moreover, when controlling a watering flow rate, let the target flow rate of FIG. 8 be a watering flow rate.
- the control device for the air conditioning apparatus As described above, according to the control device for the air conditioning apparatus, the air conditioning apparatus, the control method for the air conditioning apparatus, and the control program for the air conditioning apparatus according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
- the frequency of the defrost operation is measured, and each outdoor unit 10 is determined based on the defrost operation frequency of each outdoor unit 10.
- the target flow rate of water is distributed, and each pump 80 corresponding to the outdoor unit 10 is controlled based on this.
- the capacity of the outdoor unit 10 is obtained from (density) ⁇ (flow rate) ⁇ (specific heat) ⁇ (temperature difference) of circulating water, the capacity can be changed by changing the flow rate.
- the target flow rate of the outdoor unit 10 having a high defrost operation frequency is reduced, the load on the outdoor unit 10 that easily enters the defrost operation can be reduced. Thereby, it becomes possible to delay progress of frost formation of the outdoor unit 10 with high defrost operation frequency.
- the target flow rate of the other outdoor units 10 having the low defrost operation frequency is increased by the reduction amount of the target flow rate of the outdoor unit 10 having the high defrost operation frequency. Therefore, it is possible to suppress variations in the defrost operation frequency without changing the target flow rate of the entire outdoor unit 10, and to suppress fluctuations in the water temperature of the cold / hot water system.
- the total number of defrosts is reduced, and the defrosting operation frequency is low, that is, the flow rate of the outdoor unit 10 having a high COP is increased. Therefore, efficient operation is possible and energy saving can be improved.
- the target flow rate can be distributed using the first parameter when the first outdoor unit 10 among the outdoor units 10 starts the defrost operation without waiting for all the outdoor units 10 to perform the defrost operation.
- running condition can be performed earlier, and the frequency of a defrost driving
- any one of the operating current, the fan input current, the evaporation temperature, or the compressor inlet pressure is used as the first parameter. Since these values are values that can be acquired by existing sensors, the frequency of the defrost operation can be leveled without requiring new equipment.
- the target flow rate is distributed to each outdoor unit 10 based on the value of the second parameter of each outdoor unit 10, and the pump 80 corresponding to the outdoor unit 10 is based on this.
- the energy efficiency of the outdoor unit 10 as a whole can be improved in order to reduce the load on the outdoor unit 10 with low efficiency.
- the target flow rate of the outdoor unit 10 having a large second parameter value is reduced, the load on the inefficient outdoor unit 10 can be reduced. Thereby, the operation rate of the inefficient outdoor unit 10 can be reduced, and energy saving can be improved.
- the target flow rate of the other outdoor units 10 having a small second parameter value is increased by the amount corresponding to the reduction of the target flow rate of the outdoor unit 10 having a large second parameter value.
- variation in efficiency can be suppressed without changing the target flow rate of the entire outdoor unit 10.
- the outdoor unit 10 installed in the center sucks in air exhausted from its own unit or another unit instead of new external air. Because it is easy, heat is easily trapped inside. Therefore, the temperature rises and the efficiency becomes worse.
- the outdoor unit 10 installed at the end can suck new outside air and easily radiate heat. Therefore, an efficient driving
- An increase in the temperature of the outdoor unit 10 may affect the life of the device, and it is conceivable that when the temperature of the outdoor unit 10 installed in the center portion increases, the deterioration proceeds more than the other outdoor units 10. In this embodiment, since the variation in efficiency is suppressed and the amount of temperature increase is suppressed, the influence on the device life due to high temperature can also be suppressed.
- the sprinkling flow rate of the sprinkler 73 provided in each outdoor unit 10 is distributed based on the value of the second parameter of each outdoor unit 10. For example, when the value of the second parameter varies due to the installation environment, the water flow rate of the outdoor unit 10 with low efficiency is increased, so that the energy saving performance of the outdoor unit 10 as a whole can be improved.
- the water flow rate of the outdoor unit 10 having a large second parameter value is increased, the water flow rate of the outdoor unit 10 having low efficiency can be increased. Thereby, cooling of the inefficient outdoor unit 10 can be advanced, and it becomes possible to improve energy saving property.
- the sprinkling flow rate of the other outdoor units 10 having the small second parameter value is reduced by the increase in the sprinkling flow rate of the outdoor unit 10 having the large second parameter value.
- the opening frequency of the on-off valve 70 for controlling the water flow rate of the water sprayer 73 provided in the outdoor unit 10 the compressor discharge pressure, the outside air temperature, the operating current, or the condensation temperature. Either of these is used. Since these values are all values that can be acquired by an existing sensor or the like, energy saving can be improved without requiring new equipment.
- the target flow rate control or the sprinkling flow rate control is performed every time.
- the target flow rate or the sprinkling flow rate for each outdoor unit 10 may be stored and the value may be used after performing the control.
- the weather conditions (snowfall, wind direction, wind speed, weather, etc.) vary depending on the day, and the defrosting operation frequency of the outdoor unit 10 also varies accordingly. Therefore, when the weather conditions are not significantly different from the previous day, a target flow rate based on the defrost operation frequency of the previous day may be used.
- cooling operation it is mainly in summer, and there is no significant difference between days. Therefore, the same target flow rate as the previous day may be used, or the same flow rate may be used during the summer (the period can be set by the user).
- the target flow rate or the sprinkling flow rate is controlled.
- the rotation speed of the compressor 30, the operating current of the compressor 30, the rotation speed of the outdoor fan 27, or the set temperature of the external load is set. Control may be performed.
- the control target is not limited to the above, but may be a correlated index.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ、水を各室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御装置(50)であって、室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知手段(51)と、各室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測手段(52)と、加熱運転において、各室外ユニットのデフロスト運転頻度に基づき各室外ユニットに対しそれぞれの目標流量を分配する加熱時目標流量分配手段(53)と、を備える。
Description
本発明は、空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラムに関するものである。
空気調和装置において複数台の室外ユニットを備える場合は、一般的に運転状況に応じて室外ユニットの台数制御が行われている。室外ユニットの台数制御は、例えば外部負荷の設定水温と室外ユニットへの還水の水温との差及び流量から必要能力を算出し、室外ユニットの能力との比により制御される。
このような台数制御の場合は、各室外ユニットが同一能力かつ同一効率で運転できることを前提としており、部分負荷となる場合は、各室外ユニットに指令される流量(能力)は均等に分配され、また室外ユニットを停止する場合は設置位置等によらず任意の室外ユニットが選択される。
そこで、設置位置等の設置環境を考慮した運転の実施や、各室外ユニットの効率を考慮した運転の実施が検討されている。例えば、特許文献1には、風向き及び風速等の風情報や室外ユニットの据付情報等に基づき室外ユニットの運転順序を決定することが開示されている。また、特許文献2には、デマンド指令を受けた時に各冷凍サイクルのサイクル状態を比較し、消費電力が一番大きくサイクル状態の悪い冷凍サイクルを停止させることが開示されている。
このような台数制御の場合は、各室外ユニットが同一能力かつ同一効率で運転できることを前提としており、部分負荷となる場合は、各室外ユニットに指令される流量(能力)は均等に分配され、また室外ユニットを停止する場合は設置位置等によらず任意の室外ユニットが選択される。
そこで、設置位置等の設置環境を考慮した運転の実施や、各室外ユニットの効率を考慮した運転の実施が検討されている。例えば、特許文献1には、風向き及び風速等の風情報や室外ユニットの据付情報等に基づき室外ユニットの運転順序を決定することが開示されている。また、特許文献2には、デマンド指令を受けた時に各冷凍サイクルのサイクル状態を比較し、消費電力が一番大きくサイクル状態の悪い冷凍サイクルを停止させることが開示されている。
しかしながら、上記特許文献1に開示された発明では、風情報を得るため、新たに風向風速計を設置しなければならないという問題があった。風向風速計はその分コストがかかるとともに制御装置とやり取りを行うデータ量が増えることとなる。
また、室外ユニットの据え付け環境は、新たな建築物が立つ等により据え付け当初から変更になる可能性があるが、これに対応できないという問題があった。これにより、例えば風向き、風速、降雪量、日照条件等が変更になり、当初の据付情報は利用不可となる。さらに、試運転時に各室外ユニットの位置等を設定する必要があり、作業員による作業負担が必要とされる。
また、室外ユニットの据え付け環境は、新たな建築物が立つ等により据え付け当初から変更になる可能性があるが、これに対応できないという問題があった。これにより、例えば風向き、風速、降雪量、日照条件等が変更になり、当初の据付情報は利用不可となる。さらに、試運転時に各室外ユニットの位置等を設定する必要があり、作業員による作業負担が必要とされる。
また、上記特許文献2に開示された発明では、最もサイクル状態の悪い冷凍サイクルを停止させるため、インバータにより圧縮機の周波数を増減させることができる冷凍サイクルに対し運転状況に即したきめ細かい制御となっていないという問題があった。また、発明者らは、インバータにより圧縮機の周波数を増減させることができる冷凍サイクルは、停止させるよりも、圧縮機の周波数を低下させ継続して運転した方が効率が良い、という知見を得た。
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、新たな機器の設置を必要とせず各室外ユニットの運転状況などを勘案した台数制御を行う空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置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、本発明の空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置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制御装置は、圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、前記冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ前記水を各前記室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御装置であって、前記室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知手段と、各前記室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測手段と、加熱運転において、各前記室外ユニットの前記デフロスト運転頻度に基づき各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する加熱時目標流量分配手段と、を備える。
本発明の第一態様に係る制御装置は、圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、前記冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ前記水を各前記室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御装置であって、前記室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知手段と、各前記室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測手段と、加熱運転において、各前記室外ユニットの前記デフロスト運転頻度に基づき各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する加熱時目標流量分配手段と、を備える。
本態様によれば、加熱運転において、室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知し、デフロスト運転の頻度を計測して、各室外ユニットのデフロスト運転頻度に基づき各室外ユニットの水の目標流量を分配し、これに基づき室外ユニットに対応する各ポンプを制御する。これにより、例えば設置環境を起因としてデフロスト運転に入りやすい室外ユニットの負荷を減らすため、室外ユニットにおける着霜の進行を遅らせデフロスト運転頻度のばらつきを抑制することができる。よって、デフロスト運転の頻度を平準化でき、全体のデフロスト回数が低減して効率の良い運転が可能となり、COP(成績係数)が上がり省エネルギー性を高めることができる。
室外ユニットの能力は、循環する水の(密度)×(流量)×(比熱)×(温度差)から求められることから、流量を変更することで能力を変更することができる。
室外ユニットの能力は、循環する水の(密度)×(流量)×(比熱)×(温度差)から求められることから、流量を変更することで能力を変更することができる。
上記第一態様では、前記加熱時目標流量分配手段は、前記デフロスト運転頻度が高い前記室外ユニットの前記目標流量を低減するとしてもよい。
本態様によれば、デフロスト運転頻度が高い室外ユニットの目標流量を低減することから、デフロスト運転に入りやすい室外ユニットの負荷を減らすことができる。これにより、デフロスト運転頻度が高い室外ユニットの着霜の進行を遅らせることが可能となる。
上記第一態様では、前記加熱時目標流量分配手段は、前記デフロスト運転頻度が高い前記室外ユニットの前記目標流量の低減分だけ、前記デフロスト運転頻度が低い他の前記室外ユニットの前記目標流量を増加させるとしてもよい。
本態様によれば、デフロスト運転頻度が高い室外ユニットの目標流量の低減分だけ、デフロスト運転頻度が低い他の室外ユニットの目標流量を増加させる。これにより、室外ユニット全体の目標流量を変更することなく、デフロスト運転頻度のばらつきを抑制することができ、冷温水系統の水温変動を抑制することができる。全体のデフロスト回数が低減するとともに、デフロスト運転頻度が低い、すなわちCOPの高い室外ユニットの流量を多くするため、効率の良い運転が可能となり、省エネルギー性を高めることができる。
上記第一態様では、前記室外ユニットにおける第1パラメータを検知する第1パラメータ検知手段を備え、前記加熱時目標流量分配手段は、前記空気調和装置の運転開始後、一の前記室外ユニットにおいて最初にデフロスト運転が開始された時に前記第1パラメータ検知手段が検知した各前記室外ユニットの前記第1パラメータの値に基づき、各前記室外ユニットに対し前記目標流量を分配するとしてもよい。
本態様によれば、空気調和装置の運転開始後、一の室外ユニットにおいて最初にデフロスト運転が開始された時に第1パラメータ検知手段が検知した各室外ユニットの第1パラメータの値に基づき、各室外ユニットに対し目標流量を分配する。よって、全ての室外ユニットがデフロスト運転となるのを待たずに、各室外ユニットのうち最初の室外ユニットがデフロスト運転を開始した時点で第1パラメータを用いて目標流量を分配することができる。これにより、実際の運転状況への対応をより早く行うことができ、デフロスト運転の頻度を減らし、デフロスト運転の頻度を平準化して効率の良い運転が可能となる。またCOP(成績係数)が上がり、省エネルギー性を高めることができる。
上記第一態様では、前記第1パラメータは、運転電流、ファン入力電流、蒸発温度、または圧縮機入口圧力のいずれかであるとしてもよい。
本態様によれば、第1パラメータとして、運転電流、ファン入力電流、蒸発温度、または圧縮機入口圧力のいずれかを用いる。いずれも既設のセンサにより取得可能な値であるため、新たな設備を必要とすることなくデフロスト運転の頻度の平準化を行うことができる。
上記第一態様では、前記加熱時目標流量分配手段は、前記第1パラメータが前記運転電流または前記ファン入力電流の場合、値が大きいほど前記目標流量の分配を低減し、前記第1パラメータが前記蒸発温度または前記圧縮機入口圧力の場合、値が小さいほど前記目標流量の分配を低減するとしてもよい。
上記第一態様では、前記室外ユニットにおける第2パラメータを検知する第2パラメータ検知手段と、冷却運転において、前記第2パラメータ検知手段が検知した各前記室外ユニットの前記第2パラメータの値に基づき、各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する冷却時目標流量分配手段と、を備えるとしてもよい。
本態様によれば、冷却運転において、各室外ユニットの第2パラメータの値に基づき、各室外ユニットに対しそれぞれの目標流量を分配し、これに基づき室外ユニットに対応するポンプを制御する。例えば設置環境を起因として第2パラメータの値にばらつきが生じている場合に効率の悪い室外ユニットの負荷を減らすため、室外ユニット全体の省エネルギー性を高めることができる。
上記第一態様では、前記冷却時目標流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記目標流量を低減するとしてもよい。
本態様によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニットの目標流量を低減することから、効率の悪い室外ユニットの負荷を減らすことができる。これにより、効率の悪い室外ユニットの稼働率を低減し、省エネルギー性を高めることが可能となる。
上記第一態様では、前記冷却時目標流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記目標流量の低減分だけ、前記第2パラメータの値が小さい他の前記室外ユニットの前記目標流量を増加させるとしてもよい。
本態様によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニットの目標流量の低減分だけ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニットの目標流量を増加させる。よって、室外ユニット全体の目標流量を変更することなく、効率のばらつきを抑制することができる。これにより、COPの高い室外ユニットの流量を多くするため、効率の良い運転が可能となり、省エネルギー性を高めることができる。
上記第一態様では、冷却運転において、前記第2パラメータ検知手段が検知した各前記室外ユニットの前記第2パラメータの値に基づき、各前記室外ユニットに備えられた各散水器の散水流量を分配する散水流量分配手段を備えるとしてもよい。
本態様によれば、冷却運転において、各室外ユニットの第2パラメータの値に基づき、各室外ユニットに備えられた散水器の散水流量を分配する。例えば設置環境を起因として第2パラメータの値にばらつきが生じている場合に効率の悪い室外ユニットの散水流量を増やすため、室外ユニット全体の省エネルギー性を高めることができる。
上記第一態様では、前記散水流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記散水器の前記散水流量を増加させるとしてもよい。
本態様によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニットの散水流量を増加させることから、効率の悪い室外ユニットの散水流量を増加することができる。これにより、効率の悪い室外ユニットの冷却を進行させ、省エネルギー性を高めることが可能となる。
上記第一態様では、前記散水流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記散水器の前記散水流量の増加分だけ、前記第2パラメータの値が小さい他の前記室外ユニットの前記散水器の前記散水流量を低減させるとしてもよい。
本態様によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニットの散水流量の増加分だけ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニットの散水流量を低減させる。よって、室外ユニット全体の散水流量を変更することなく、各室外ユニットの冷却度合のばらつきを抑制することができる。これにより、効率の良い運転が可能となり、省エネルギー性を高めることができる。
上記第一態様では、前記第2パラメータは、前記室外ユニットに備えられた散水器の散水流量を制御する開閉弁の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかであるとしてもよい。
本態様によれば、第2パラメータとして、室外ユニットに備えられた散水器の散水流量を制御する開閉弁の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかを用いる。これらはいずれも既設のセンサ等により取得可能な値であるため、新たな設備を必要とすることなく省エネルギー性を高めることができる。
本発明の第二態様に係る空気調和装置は、前述のいずれかに記載の空気調和装置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、圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、前記冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ、前記水を各前記室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御方法であって、前記室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知工程と、各前記室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測工程と、加熱運転において、各前記室外ユニットの前記デフロスト運転頻度に基づき各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する加熱時目標流量分配工程と、を備える。
本発明の第四態様に係る制御プログラムは、圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、前記冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ、前記水を各前記室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御プログラムであって、前記室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知ステップと、各前記室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測ステップと、加熱運転において、各前記室外ユニットの前記デフロスト運転頻度に基づき各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する加熱時目標流量分配ステップと、を備える。
本発明によれば、各室内ユニットの運転状況に応じてそれぞれの目標流量を分配するので、効率の良い運転が可能となり、COPが上がり省エネルギー性を高めることができる。
以下に、本発明に係る空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
以下、本発明の一実施形態について、図1乃至8を用いて説明する。
図1には、本実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統の概略構成が示されている。
本実施形態に係る空気調和装置1は、複数台の室外ユニット10と、室外ユニット10に接続される水配管90などからなる。室外ユニット10は、例えば空冷チリングユニットであり、水配管90を流れる水と熱交換することによって、冷水又は温水を生成できる。生成された冷水又は温水は、例えば外部負荷によって利用される。外部負荷にて水の設定温度が設定されると、空気調和装置1は、外部負荷から戻った還水を熱交換し、設定温度にて外部負荷へ送出する。
本実施形態に係る空気調和装置1は、並列に4台の室外ユニット10が設置されている例を挙げているが、システムとして実現可能であれば室外ユニット10の台数、また各室外ユニット10の接続方法については問わない。
以下、本発明の一実施形態について、図1乃至8を用いて説明する。
図1には、本実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統の概略構成が示されている。
本実施形態に係る空気調和装置1は、複数台の室外ユニット10と、室外ユニット10に接続される水配管90などからなる。室外ユニット10は、例えば空冷チリングユニットであり、水配管90を流れる水と熱交換することによって、冷水又は温水を生成できる。生成された冷水又は温水は、例えば外部負荷によって利用される。外部負荷にて水の設定温度が設定されると、空気調和装置1は、外部負荷から戻った還水を熱交換し、設定温度にて外部負荷へ送出する。
本実施形態に係る空気調和装置1は、並列に4台の室外ユニット10が設置されている例を挙げているが、システムとして実現可能であれば室外ユニット10の台数、また各室外ユニット10の接続方法については問わない。
室外ユニット10は、圧縮機30と、四方弁5と、水熱交換器35と、低圧膨張弁37と、レシーバ38と、高圧膨張弁39と、空気熱交換器20などとからなる。圧縮機30と、四方弁5と、水熱交換器35と、低圧膨張弁37と、レシーバ38と、高圧膨張弁39と、空気熱交換器20とは、冷媒配管によって結ばれ、冷媒回路を構成する。
室外ユニット10には、外気温度を計測する外気温センサ(図示せず)が設けられている。
室外ユニット10には、外気温度を計測する外気温センサ(図示せず)が設けられている。
圧縮機30は、インバータ制御された電動機31によって回転駆動されている。
圧縮機30には、圧縮機30の運転電流を計測する電流センサ33、圧縮機30に吸入される冷媒の圧力である圧縮機入口圧力を計測する圧縮機入口圧力センサ32、及び圧縮機30から吐出される冷媒の圧力である圧縮機吐出圧力を計測する圧縮機吐出圧力センサ34が設けられている。
圧縮機30には、圧縮機30の運転電流を計測する電流センサ33、圧縮機30に吸入される冷媒の圧力である圧縮機入口圧力を計測する圧縮機入口圧力センサ32、及び圧縮機30から吐出される冷媒の圧力である圧縮機吐出圧力を計測する圧縮機吐出圧力センサ34が設けられている。
水熱交換器35には、水配管90が挿入されており、これにより水熱交換器35において得られる冷熱によって水配管90内を流れる水が冷却されることにより、冷水が得られ、また水熱交換器35において得られる熱によって水配管90内を流れる水が加熱されることにより、温水が得られる。
水配管90上の、水熱交換器35の上流側には、水を室外ユニット10へ送出するためのポンプ80が設置されている。ポンプ80は、各室内ユニット毎に設定された目標流量にて水を送出するように後述する制御装置50により制御される。
本実施形態では、ポンプ80は室外ユニット10外部に設置されているが、室外ユニット10の内部に設置されていてもよい。
水配管90上の、水熱交換器35の上流側には、水を室外ユニット10へ送出するためのポンプ80が設置されている。ポンプ80は、各室内ユニット毎に設定された目標流量にて水を送出するように後述する制御装置50により制御される。
本実施形態では、ポンプ80は室外ユニット10外部に設置されているが、室外ユニット10の内部に設置されていてもよい。
空気熱交換器20は、室外ユニット10の上部空間に配置されている。空気熱交換器20は、冷却運転時において外気との間で高温高圧冷媒を冷却して凝縮させ、加熱運転時において外気から吸熱することで液冷媒を蒸発させる。本実施形態では、空気熱交換器20は、空気熱交換器20a及び20bを備えた構成としているが、1つでもよく、また3以上設けられていてもよい。
空気熱交換器20の近傍には、空気熱交換器20の温度を計測する温度センサ25が設けられている。
空気熱交換器20の近傍には、空気熱交換器20の温度を計測する温度センサ25が設けられている。
一対の空気熱交換器20a及び20bの上方には、室外ファン27が設けられている。室外ファン27は、空気を上方へ送出することによって下方に設置された空気熱交換器20a及び20bへと空気を外部から誘引するものである。室外ファン27は、電動モータ28によって回転させられる。電動モータ28は、制御装置50によって駆動・停止が行なわれる。なお、電動モータ28をインバータ制御とし、回転数を可変制御できるようにしても良い。あるいは、直流モータを採用して回転数制御を行うようにしても良い。
室外ファン27には、室外ファン27に入力されるファン入力電流(電流値)を計測するファン入力電流センサ29が設けられている。
室外ファン27には、室外ファン27に入力されるファン入力電流(電流値)を計測するファン入力電流センサ29が設けられている。
制御装置50は、上述した電流センサ33、圧縮機入口圧力センサ32、圧縮機吐出圧力センサ34、温度センサ25及びファン入力電流センサ29が計測した各計測値を取得する。また、各ポンプ80が目標流量にて水を送出する制御等を行う。
制御装置50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等である。
制御装置50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等である。
図2には、本実施形態に係る空気調和装置の冷却水系統の概略構成が示されている。
図2に示されるように、空気熱交換器20の側面には散水器73が設けられている。散水器73は、空気調和装置1の冷却運転時において凝縮器として用いられる空気熱交換器20に、冷却水を散布することによって冷媒の凝縮圧力を低下させて性能を向上させる。
図2に示されるように、空気熱交換器20の側面には散水器73が設けられている。散水器73は、空気調和装置1の冷却運転時において凝縮器として用いられる空気熱交換器20に、冷却水を散布することによって冷媒の凝縮圧力を低下させて性能を向上させる。
各散水器73には多数の孔部が形成されており、各孔部から冷却水が側方に流出する。各孔部は、空気熱交換器20のフィンのそれぞれに均等に冷却水が行き渡るように配列されている。
空気熱交換器20に対して設けられた各散水器73は、給水配管71によって接続されている。給水配管71は、例えば水道と接続されている。各室外ユニット10内において、各散水器73の上流側の給水配管71上には電磁弁である開閉弁70が設けられており、開閉弁70は制御装置50によって制御される。例えば、外気温度が上昇すると開閉弁70は開とされ、空気熱交換器20の表面に冷却水が散布される。
空気熱交換器20の下方には、空気熱交換器20に散布された冷却水を回収するための回収トレイ75が設けられている。各回収トレイ75によって回収された水は、返送配管77を介して外部へ排出される。各回収トレイ75によって回収された冷却水は、例えば貯水槽に貯めて散水用ポンプで送出することにより、室外ユニット10内で循環させるとしてもよい。
ここで、室外ユニット10において、加熱運転と冷却(又は除霜)運転とは、図1に示される四方弁5が切り替えられて、冷媒の流れ方向が変化することによって切り替わる。加熱運転時では、圧縮機30から吐出された冷媒は、水熱交換器35、低圧膨張弁37、レシーバ38、高圧膨張弁39、空気熱交換器20の順に流れる。水熱交換器35が凝縮器として作用し、空気熱交換器20が蒸発器として作用する。そして、水熱交換器35で加熱された温水が水配管90を介して次の室外ユニット10又は外部へ供給される。
冷却(除霜)運転時では、圧縮機30から吐出された冷媒は、空気熱交換器20、高圧膨張弁39、レシーバ38、低圧膨張弁37、水熱交換器35の順に流れる。空気熱交換器20が凝縮器として作用し、水熱交換器35が蒸発器として作用する。そして、水熱交換器35で冷却された冷水が水配管90を介して次の室外ユニット10又は外部へ供給される。
空気調和装置1全体として加熱運転している際、室外ユニット10が加熱運転すると、空気熱交換器20の表面に着霜が生じる場合がある。着霜が生じると、空気熱交換器20を凝縮器として作用させ、霜を溶かす除霜運転(デフロスト運転)を行う。しかし、水配管90を流れる温水は、除霜運転をしている室外ユニット10の水熱交換器35によって冷却されるため、水配管90を流れる水の温度が低下するおそれがある。
本実施形態では、複数の室外ユニット10のデフロスト運転の頻度を計測し、デフロスト運転頻度に応じて、各室外ユニット10のそれぞれの目標流量を分配する制御を行う。
本実施形態の空気調和装置1は、複数の室外ユニット10などの制御を行う制御装置50を有する。制御装置50と各室外ユニット10とは、例えば制御ケーブル(図示せず)によって接続され、制御信号が送受信される。
図3には、本実施形態に係る空気調和装置の制御装置がブロック図に示されている。
制御装置50は、デフロスト検知部(デフロスト検知手段)51と、デフロスト頻度計測部(デフロスト頻度計測手段)52と、加熱時目標流量分配部(加熱時目標流量分配手段)53と、冷却時目標流量分配部(冷却時目標流量分配手段)54と、散水流量分配部(散水流量分配手段)55と、第1パラメータ検知部(第1パラメータ検知手段)56と、第2パラメータ検知部(第2パラメータ検知手段)57とを備えている。制御装置50は、各室外ユニット10とは別に設けられてもよいし、いずれか1台の室外ユニット10に設けられていてもよい。
制御装置50は、デフロスト検知部(デフロスト検知手段)51と、デフロスト頻度計測部(デフロスト頻度計測手段)52と、加熱時目標流量分配部(加熱時目標流量分配手段)53と、冷却時目標流量分配部(冷却時目標流量分配手段)54と、散水流量分配部(散水流量分配手段)55と、第1パラメータ検知部(第1パラメータ検知手段)56と、第2パラメータ検知部(第2パラメータ検知手段)57とを備えている。制御装置50は、各室外ユニット10とは別に設けられてもよいし、いずれか1台の室外ユニット10に設けられていてもよい。
デフロスト検知部51は、各室外ユニット10においてデフロスト運転が開始されたか否かを検知する。デフロスト運転は、四方弁5が切り替えられて、冷媒の流れ方向が変化することによって開始されることから、四方弁5の切り替えを検知することでデフロスト運転の開始が検知できる。
また、加熱運転を継続すると、空気熱交換器20に着霜が生じるため、空気熱交換器20の温度が低下する。したがって、室外ユニット10がデフロスト運転開始直前の状態であるかどうかは、各室外ユニット10の空気熱交換器20の温度に基づき判断可能である。
また、加熱運転を継続すると、空気熱交換器20に着霜が生じるため、空気熱交換器20の温度が低下する。したがって、室外ユニット10がデフロスト運転開始直前の状態であるかどうかは、各室外ユニット10の空気熱交換器20の温度に基づき判断可能である。
デフロスト頻度計測部52は、各室外ユニット10毎の所定の時間におけるデフロスト運転が行われた回数を計測し、デフロスト運転が行われた頻度を算出する。
例えば、冬期における風上側の室外ユニット10は、降雪によって空気熱交換器20に雪が付着して目詰まりが発生し着霜しやすく、また風上にあることで雪を内部に吸い込みやすい。これに対し、風下側の室外ユニット10は風上側の室外ユニット10が風雪を受けるため着霜が少ない。よって、風上側の室外ユニット10はデフロスト運転頻度が高く、風下側の室外ユニット10はデフロスト運転頻度が低いと考えられる。
例えば、冬期における風上側の室外ユニット10は、降雪によって空気熱交換器20に雪が付着して目詰まりが発生し着霜しやすく、また風上にあることで雪を内部に吸い込みやすい。これに対し、風下側の室外ユニット10は風上側の室外ユニット10が風雪を受けるため着霜が少ない。よって、風上側の室外ユニット10はデフロスト運転頻度が高く、風下側の室外ユニット10はデフロスト運転頻度が低いと考えられる。
加熱時目標流量分配部53は、加熱運転において、デフロスト頻度計測部52にて計測された各室外ユニット10のデフロスト運転頻度に基づき、各室外ユニット10に対しそれぞれの目標流量を分配する。
目標流量は、各室外ユニット10が同一能力、同一効率で運転する場合はすべて同じ流量でよい。上述したように設置環境等により各室外ユニット10毎に運転効率が異なる場合は、同じ目標流量とするとデフロスト運転頻度にばらつきが生じる。
そこで、本実施形態では、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度に基づき、デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10の目標流量を低減し、デフロスト運転頻度が低い他の室外ユニット10の目標流量を増加させるものとする。この時、目標流量の低減分だけ他の室外ユニット10の目標流量を増加させ、室外ユニット10全体の目標流量を達成するように制御する。このように、実際のデフロスト運転頻度に基づき、フィードバック制御を行う。本制御は、実際のデフロスト運転頻度に基づく制御であることから、誤った制御を行う確率を低くすることができる。
目標流量は、各室外ユニット10が同一能力、同一効率で運転する場合はすべて同じ流量でよい。上述したように設置環境等により各室外ユニット10毎に運転効率が異なる場合は、同じ目標流量とするとデフロスト運転頻度にばらつきが生じる。
そこで、本実施形態では、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度に基づき、デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10の目標流量を低減し、デフロスト運転頻度が低い他の室外ユニット10の目標流量を増加させるものとする。この時、目標流量の低減分だけ他の室外ユニット10の目標流量を増加させ、室外ユニット10全体の目標流量を達成するように制御する。このように、実際のデフロスト運転頻度に基づき、フィードバック制御を行う。本制御は、実際のデフロスト運転頻度に基づく制御であることから、誤った制御を行う確率を低くすることができる。
デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10の目標流量を低減するとは、該当室外ユニット10の負荷を低負荷にするということである。低負荷にすることにより、空気熱交換器20の蒸発温度を高め、空気から吸い込む熱の量を減らすことで、着霜の進行を遅らせて着霜量を減少させる。
また、デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10において低減した水の流量の分だけデフロスト運転頻度が低い室外ユニット10の目標流量を増加させるとは、該当室外ユニット10の負荷を大きくすることである。デフロスト運転頻度が低いとはすなわち効率の良い運転が行われていることである。効率の良い室外ユニット10に負荷をかけることでデフロスト運転頻度を平準化し、安定した運転が可能となる。また、全体の効率が上がり、省エネルギー性が高まる。
また、デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10において低減した水の流量の分だけデフロスト運転頻度が低い室外ユニット10の目標流量を増加させるとは、該当室外ユニット10の負荷を大きくすることである。デフロスト運転頻度が低いとはすなわち効率の良い運転が行われていることである。効率の良い室外ユニット10に負荷をかけることでデフロスト運転頻度を平準化し、安定した運転が可能となる。また、全体の効率が上がり、省エネルギー性が高まる。
冷却時目標流量分配部54は、冷却運転において、各室外ユニット10における第2パラメータの値に基づき、各室外ユニット10に対しそれぞれの目標流量を分配する。ここで、第2パラメータとは、各室外ユニット10における散水器73の散水流量を制御する開閉弁70の開頻度、圧縮機吐出圧力センサ34によって計測された圧縮機吐出圧力、外気温センサ(図示せず)によって計測された外気温度、電流センサ33によって計測された圧縮機30の運転電流、または温度センサ25によって計測された空気熱交換器20の凝縮温度のいずれかの値である。
本実施形態では、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の目標流量を低減し、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の目標流量を増加させるものとする。この時、目標流量の低減分だけ他の室外ユニット10の目標流量を増加させ、室外ユニット10全体の目標流量を達成するように制御する。
本実施形態では、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の目標流量を低減し、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の目標流量を増加させるものとする。この時、目標流量の低減分だけ他の室外ユニット10の目標流量を増加させ、室外ユニット10全体の目標流量を達成するように制御する。
例えば、複数の室外ユニット10が集合設置されている場合、中央部に設置されている室外ユニット10は、外部の新しい空気ではなく自ユニットまたは他のユニットから排出された空気を吸い込みやすいため内部に熱がこもりやすい。そのため、温度が上昇して効率が悪くなる。
これに対して、端に設置されている室外ユニット10は、外部の新しい空気を吸い込むことができるとともに、放熱しやすい。よって、効率の良い運転が可能であり、能力を出すことができる。
そこで、第2パラメータとして設定された開閉弁70の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかの値に基づき、効率の悪い第2パラメータの値が大きい室外ユニット10を低負荷にし、効率の良い第2パラメータの値が小さい室外ユニット10に負荷をかける。
このような制御により、効率の悪い室外ユニット10の稼働率を下げ、温度上昇を抑制する。
これに対して、端に設置されている室外ユニット10は、外部の新しい空気を吸い込むことができるとともに、放熱しやすい。よって、効率の良い運転が可能であり、能力を出すことができる。
そこで、第2パラメータとして設定された開閉弁70の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかの値に基づき、効率の悪い第2パラメータの値が大きい室外ユニット10を低負荷にし、効率の良い第2パラメータの値が小さい室外ユニット10に負荷をかける。
このような制御により、効率の悪い室外ユニット10の稼働率を下げ、温度上昇を抑制する。
散水流量分配部55は、冷却運転において、各室外ユニット10における第2パラメータの値に基づき、各室外ユニット10に対し各散水流量を分配する。
本実施形態では、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の散水流量を増加させ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の散水流量を低減させるものとする。この時、散水流量の増加分だけ他の室外ユニット10の散水流量を低減させ、室外ユニット10全体の散水流量を達成するように制御する。
このような制御により、効率の悪い室外ユニット10の温度上昇を抑制する。
本実施形態では、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の散水流量を増加させ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の散水流量を低減させるものとする。この時、散水流量の増加分だけ他の室外ユニット10の散水流量を低減させ、室外ユニット10全体の散水流量を達成するように制御する。
このような制御により、効率の悪い室外ユニット10の温度上昇を抑制する。
第1パラメータ検知部56は、各室外ユニット10の第1パラメータを検知する。ここで、第1パラメータとは、電流センサ33によって計測された圧縮機30の運転電流、ファン入力電流センサ29によって計測されたファン入力電流、温度センサ25によって計測された空気熱交換器20の蒸発温度、または圧縮機入口圧力センサ32によって計測された圧縮機入口圧力のいずれかの値である。
第2パラメータ検知部57は、上述した各室外ユニット10の第2パラメータを検知する。
第2パラメータ検知部57は、上述した各室外ユニット10の第2パラメータを検知する。
〔加熱運転にてデフロスト運転頻度を用いる〕
次に、図4を参照して、本実施形態に係る空気調和装置1の制御装置50の加熱運転時の目標流量制御について説明する。
加熱運転が開始されると、デフロスト検知部51は、室外ユニット10においてデフロスト運転が開始されたか否かを判定する(S401)。
デフロスト運転が開始されたと判定された場合は、ステップS402へ遷移する。一方、デフロスト運転が開始されていないと判定された場合は、再度デフロスト運転が開始されたか否かの判定を行うため、ステップS401へ戻る。
ステップS402において、デフロスト頻度計測部52は、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度を取得し、ステップS403へ遷移する。
ステップS403において、デフロスト頻度計測部52は、全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始したか否かを判定する。全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始したと判定された場合は、ステップS404へ遷移する。一方、1以上の室外ユニット10がデフロスト運転を開始していないと判定された場合は、ステップS402へ戻り、全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始するまで上記処理を繰り返す。
ステップS404において、加熱時目標流量分配部53は、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度に基づきそれぞれの目標流量を分配する。
このような処理にてデフロスト運転頻度に基づき各室外ユニット10のそれぞれの目標流量が分配され、デフロスト運転頻度が平準化される。
次に、図4を参照して、本実施形態に係る空気調和装置1の制御装置50の加熱運転時の目標流量制御について説明する。
加熱運転が開始されると、デフロスト検知部51は、室外ユニット10においてデフロスト運転が開始されたか否かを判定する(S401)。
デフロスト運転が開始されたと判定された場合は、ステップS402へ遷移する。一方、デフロスト運転が開始されていないと判定された場合は、再度デフロスト運転が開始されたか否かの判定を行うため、ステップS401へ戻る。
ステップS402において、デフロスト頻度計測部52は、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度を取得し、ステップS403へ遷移する。
ステップS403において、デフロスト頻度計測部52は、全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始したか否かを判定する。全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始したと判定された場合は、ステップS404へ遷移する。一方、1以上の室外ユニット10がデフロスト運転を開始していないと判定された場合は、ステップS402へ戻り、全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始するまで上記処理を繰り返す。
ステップS404において、加熱時目標流量分配部53は、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度に基づきそれぞれの目標流量を分配する。
このような処理にてデフロスト運転頻度に基づき各室外ユニット10のそれぞれの目標流量が分配され、デフロスト運転頻度が平準化される。
〔加熱運転にて第1パラメータを用いる〕
ここで、ステップS403にて判定されたように、全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始するまでそれぞれの目標流量は分配されない。
そこで、いずれかの室外ユニット10がデフロスト運転を開始した時点の各室外ユニット10の各第1パラメータの値に基づき、それぞれの目標流量を分配する方法について検討する。上述したように、第1パラメータは、運転電流、ファン入力電流、蒸発温度、または圧縮機入口圧力のいずれかの値である。
加熱運転において、効率が悪くなると圧縮機30の回転数が上がり、室外ファン27の回転数が上がる。また、効率が悪いため空気熱交換器20の蒸発温度は下がり、圧縮機入口圧力が下がる。
よって、運転電流またはファン入力電流は、その値が大きいほど効率が悪くなっているといえ、蒸発温度または圧縮機入口圧力は、その値が小さいほど効率が悪くなっているといえる。これらの値を用いてデフロスト運転頻度を補完し、これらの値に基づきそれぞれの目標流量を予測して分配することが可能である。
ここで、ステップS403にて判定されたように、全ての室外ユニット10がデフロスト運転を開始するまでそれぞれの目標流量は分配されない。
そこで、いずれかの室外ユニット10がデフロスト運転を開始した時点の各室外ユニット10の各第1パラメータの値に基づき、それぞれの目標流量を分配する方法について検討する。上述したように、第1パラメータは、運転電流、ファン入力電流、蒸発温度、または圧縮機入口圧力のいずれかの値である。
加熱運転において、効率が悪くなると圧縮機30の回転数が上がり、室外ファン27の回転数が上がる。また、効率が悪いため空気熱交換器20の蒸発温度は下がり、圧縮機入口圧力が下がる。
よって、運転電流またはファン入力電流は、その値が大きいほど効率が悪くなっているといえ、蒸発温度または圧縮機入口圧力は、その値が小さいほど効率が悪くなっているといえる。これらの値を用いてデフロスト運転頻度を補完し、これらの値に基づきそれぞれの目標流量を予測して分配することが可能である。
図5には、本実施形態に係る空気調和装置の制御装置の加熱運転時の第1パラメータを用いた目標流量制御がフローチャートに示されている。
加熱運転が開始されると、デフロスト検知部51は、室外ユニット10においてデフロスト運転が開始されたか否かを判定する(S501)。
デフロスト運転が開始されたと判定された場合は、ステップS502へ遷移する。一方、デフロスト運転が開始されていないと判定された場合は、再度いずれかの室外ユニット10にてデフロスト運転が開始されたか否かの判定を行うため、ステップS501へ戻る。
ステップS502において、第1パラメータ検知部56は、各室外ユニット10の第1パラメータを取得し、ステップS503へ遷移する。
ステップS503において、加熱時目標流量分配部53は、各室外ユニット10の第1パラメータの値に基づきそれぞれの目標流量を分配する。上述したように、運転電流またはファン入力電流は、その値が大きいほど効率が悪くなっているといえ、蒸発温度または圧縮機入口圧力は、その値が小さいほど効率が悪くなっているといえる。第1パラメータが運転電流またはファン入力電流の場合、値が大きいほど目標流量の分配を低減し、第1パラメータが蒸発温度または圧縮機入口圧力の場合、値が小さいほど目標流量の分配を低減する。
このような処理にていずれか1台の室外ユニット10がデフロスト運転に入ることで第1パラメータの値に基づき各室外ユニット10のそれぞれの目標流量が分配され、デフロスト運転頻度が平準化される。
加熱運転が開始されると、デフロスト検知部51は、室外ユニット10においてデフロスト運転が開始されたか否かを判定する(S501)。
デフロスト運転が開始されたと判定された場合は、ステップS502へ遷移する。一方、デフロスト運転が開始されていないと判定された場合は、再度いずれかの室外ユニット10にてデフロスト運転が開始されたか否かの判定を行うため、ステップS501へ戻る。
ステップS502において、第1パラメータ検知部56は、各室外ユニット10の第1パラメータを取得し、ステップS503へ遷移する。
ステップS503において、加熱時目標流量分配部53は、各室外ユニット10の第1パラメータの値に基づきそれぞれの目標流量を分配する。上述したように、運転電流またはファン入力電流は、その値が大きいほど効率が悪くなっているといえ、蒸発温度または圧縮機入口圧力は、その値が小さいほど効率が悪くなっているといえる。第1パラメータが運転電流またはファン入力電流の場合、値が大きいほど目標流量の分配を低減し、第1パラメータが蒸発温度または圧縮機入口圧力の場合、値が小さいほど目標流量の分配を低減する。
このような処理にていずれか1台の室外ユニット10がデフロスト運転に入ることで第1パラメータの値に基づき各室外ユニット10のそれぞれの目標流量が分配され、デフロスト運転頻度が平準化される。
〔冷却運転にて目標流量を分配する〕
次に、図6を参照して、本実施形態に係る空気調和装置1の制御装置50の冷却運転時の目標流量制御について説明する。
まず、ステップS601において、空気調和装置1において冷却運転が行われているか否かの判定が行われる。空気調和装置1において冷却運転が行われていると判定された場合は、ステップS602へ遷移する。冷却運転が行われていないと判定された場合は、加熱運転であるとして図4のステップS401へ遷移する。
ステップS602において、第2パラメータ検知部57は、各室外ユニット10の第2パラメータを取得し、ステップS603へ遷移する。第2パラメータは、前述したように開閉弁70の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかの値である。
ステップS603において、冷却時目標流量分配部54は、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づきそれぞれの目標流量を分配する。前述したように、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の目標流量を低減し、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の目標流量を増加させるものとする。
このような処理にて第2パラメータの値に基づき各室外ユニット10のそれぞれの目標流量が分配され、効率の悪い室外ユニット10の稼働率が低減される。
次に、図6を参照して、本実施形態に係る空気調和装置1の制御装置50の冷却運転時の目標流量制御について説明する。
まず、ステップS601において、空気調和装置1において冷却運転が行われているか否かの判定が行われる。空気調和装置1において冷却運転が行われていると判定された場合は、ステップS602へ遷移する。冷却運転が行われていないと判定された場合は、加熱運転であるとして図4のステップS401へ遷移する。
ステップS602において、第2パラメータ検知部57は、各室外ユニット10の第2パラメータを取得し、ステップS603へ遷移する。第2パラメータは、前述したように開閉弁70の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかの値である。
ステップS603において、冷却時目標流量分配部54は、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づきそれぞれの目標流量を分配する。前述したように、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の目標流量を低減し、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の目標流量を増加させるものとする。
このような処理にて第2パラメータの値に基づき各室外ユニット10のそれぞれの目標流量が分配され、効率の悪い室外ユニット10の稼働率が低減される。
〔冷却運転にて散水流量を分配する〕
次に、図7を参照して、本実施形態に係る空気調和装置1の制御装置50の冷却運転時の散水流量制御について説明する。
まず、ステップS701において、空気調和装置1において冷却運転が行われているか否かの判定が行われる。空気調和装置1において冷却運転が行われていると判定された場合は、ステップS702へ遷移する。冷却運転が行われていないと判定された場合は、加熱運転であるとして図4のステップS401へ遷移する。
ステップS702において、第2パラメータ検知部57は、各室外ユニット10の第2パラメータを取得し、ステップS703へ遷移する。
ステップS703において、散水流量分配部55は、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき各散水流量を分配する。上述したように、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の散水流量を増加させ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の散水流量を低減させるものとする。
このような処理にて第2パラメータの値に基づき各室外ユニット10の各散水流量が分配され、効率の悪い室外ユニット10の温度上昇を抑制する。
次に、図7を参照して、本実施形態に係る空気調和装置1の制御装置50の冷却運転時の散水流量制御について説明する。
まず、ステップS701において、空気調和装置1において冷却運転が行われているか否かの判定が行われる。空気調和装置1において冷却運転が行われていると判定された場合は、ステップS702へ遷移する。冷却運転が行われていないと判定された場合は、加熱運転であるとして図4のステップS401へ遷移する。
ステップS702において、第2パラメータ検知部57は、各室外ユニット10の第2パラメータを取得し、ステップS703へ遷移する。
ステップS703において、散水流量分配部55は、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき各散水流量を分配する。上述したように、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の散水流量を増加させ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の散水流量を低減させるものとする。
このような処理にて第2パラメータの値に基づき各室外ユニット10の各散水流量が分配され、効率の悪い室外ユニット10の温度上昇を抑制する。
〔変形例〕
上述した目標流量制御または散水流量制御においては、第1パラメータまたは第2パラメータの値に基づきそれぞれの目標流量または散水流量を制御するものとした。
本変形例では、各室外ユニットの第1パラメータまたは第2パラメータが、その平均値を上回るか、または下回るかによって目標流量または散水流量を所定量変更するものとする。本変形例においては、所定量は目標流量の2%を設定したが、この値については変更可能である。
図8には、本実施形態の変形例に係る空気調和装置の制御装置の目標流量制御がフローチャートに示されている。以下においては、第2パラメータを用いた目標流量制御を行う例について説明する。
まず、各室外ユニット10の第2パラメータを取得する(S801)。
次に、各第2パラメータの平均値を算出する(S802)。
次に、当該室外ユニット10の第2パラメータの値からその平均値を減じた値が0より大きいか否かを判定する(S803)。値が0より大きいと判定された場合はステップS804へ遷移し、値が0以下であると判定された場合はステップS805へ遷移する。
ステップS803において値が0より大きいと判定された場合は、当該室外ユニット10は効率の悪い運転が行われていると判断できることから、当該室外ユニット10の目標流量を2%低減する(S804)。
次に、次の室外ユニット10、すなわちステップS803の判定が行われていない室外ユニット10があるか否かの判定が行われる(S806)。次の室外ユニット10があると判定された場合は、ステップS803へ遷移する。一方、次の室外ユニット10が存在しない場合は、処理を終了する。
ステップS803において、値が0以下であると判定された場合は、当該室外ユニット10は効率の良い運転が行われていると判断できることから、当該室外ユニット10の目標流量を2%増加させる(S805)。
上述した目標流量制御または散水流量制御においては、第1パラメータまたは第2パラメータの値に基づきそれぞれの目標流量または散水流量を制御するものとした。
本変形例では、各室外ユニットの第1パラメータまたは第2パラメータが、その平均値を上回るか、または下回るかによって目標流量または散水流量を所定量変更するものとする。本変形例においては、所定量は目標流量の2%を設定したが、この値については変更可能である。
図8には、本実施形態の変形例に係る空気調和装置の制御装置の目標流量制御がフローチャートに示されている。以下においては、第2パラメータを用いた目標流量制御を行う例について説明する。
まず、各室外ユニット10の第2パラメータを取得する(S801)。
次に、各第2パラメータの平均値を算出する(S802)。
次に、当該室外ユニット10の第2パラメータの値からその平均値を減じた値が0より大きいか否かを判定する(S803)。値が0より大きいと判定された場合はステップS804へ遷移し、値が0以下であると判定された場合はステップS805へ遷移する。
ステップS803において値が0より大きいと判定された場合は、当該室外ユニット10は効率の悪い運転が行われていると判断できることから、当該室外ユニット10の目標流量を2%低減する(S804)。
次に、次の室外ユニット10、すなわちステップS803の判定が行われていない室外ユニット10があるか否かの判定が行われる(S806)。次の室外ユニット10があると判定された場合は、ステップS803へ遷移する。一方、次の室外ユニット10が存在しない場合は、処理を終了する。
ステップS803において、値が0以下であると判定された場合は、当該室外ユニット10は効率の良い運転が行われていると判断できることから、当該室外ユニット10の目標流量を2%増加させる(S805)。
ここで、第1パラメータを用いる場合で蒸発温度または圧縮機入口圧力を用いる場合は、ステップS803における判定の不等号が逆となる。
また、散水流量を制御する場合は、図8の目標流量を散水流量とする。
また、散水流量を制御する場合は、図8の目標流量を散水流量とする。
以上、説明してきたように、本実施形態に係る空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態によれば、加熱運転において、室外ユニット10がデフロスト運転となったか否かを検知し、デフロスト運転の頻度を計測して、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度に基づき各室外ユニット10の水の目標流量を分配し、これに基づき室外ユニット10に対応する各ポンプ80を制御する。例えば設置環境を起因とするデフロスト運転に入りやすい室外ユニット10の負荷を減らすため、室外ユニット10における着霜の進行を遅らせデフロスト運転頻度のばらつきを抑制することができる。これにより、デフロスト運転の頻度を平準化でき、全体のデフロスト回数が低減して効率の良い運転が可能となり、COP(成績係数)が上がり省エネルギー性を高めることができる。
室外ユニット10の能力は、循環する水の(密度)×(流量)×(比熱)×(温度差)から求められることから、流量を変更することで能力を変更することができる。
本実施形態によれば、加熱運転において、室外ユニット10がデフロスト運転となったか否かを検知し、デフロスト運転の頻度を計測して、各室外ユニット10のデフロスト運転頻度に基づき各室外ユニット10の水の目標流量を分配し、これに基づき室外ユニット10に対応する各ポンプ80を制御する。例えば設置環境を起因とするデフロスト運転に入りやすい室外ユニット10の負荷を減らすため、室外ユニット10における着霜の進行を遅らせデフロスト運転頻度のばらつきを抑制することができる。これにより、デフロスト運転の頻度を平準化でき、全体のデフロスト回数が低減して効率の良い運転が可能となり、COP(成績係数)が上がり省エネルギー性を高めることができる。
室外ユニット10の能力は、循環する水の(密度)×(流量)×(比熱)×(温度差)から求められることから、流量を変更することで能力を変更することができる。
また本実施形態によれば、デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10の目標流量を低減することから、デフロスト運転に入りやすい室外ユニット10の負荷を減らすことができる。これにより、デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10の着霜の進行を遅らせることが可能となる。
また本実施形態によれば、デフロスト運転頻度が高い室外ユニット10の目標流量の低減分だけ、デフロスト運転頻度が低い他の室外ユニット10の目標流量を増加させる。よって、室外ユニット10全体の目標流量を変更することなく、デフロスト運転頻度のばらつきを抑制することができ、冷温水系統の水温変動を抑制することができる。全体のデフロスト回数が低減するとともに、デフロスト運転頻度が低い、すなわちCOPの高い室外ユニット10の流量を多くするため、効率の良い運転が可能となり、省エネルギー性を高めることができる。
また本実施形態によれば、空気調和装置1の運転開始後、一の室外ユニット10において最初にデフロスト運転が開始された時に第1パラメータ検知部56が検知した各室外ユニット10の第1パラメータの値に基づき、各室外ユニット10に対し目標流量を分配する。全ての室外ユニット10がデフロスト運転となるのを待たずに、各室外ユニット10のうち最初の室外ユニット10がデフロスト運転を開始した時点で第1パラメータを用いて目標流量を分配することができる。これにより、実際の運転状況への対応をより早く行うことができ、デフロスト運転の頻度を減らすことができる。またデフロスト運転の頻度を平準化して効率の良い運転が可能となり、COP(成績係数)が上がり省エネルギー性を高めることができる。
また本実施形態によれば、第1パラメータとして、運転電流、ファン入力電流、蒸発温度、または圧縮機入口圧力のいずれかを用いる。これらの値は、いずれも既設のセンサにより取得可能な値であるため、新たな設備を必要とすることなくデフロスト運転の頻度の平準化を行うことができる。
また本実施形態によれば、冷却運転において、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき、各室外ユニット10に対しそれぞれの目標流量を分配し、これに基づき室外ユニット10に対応するポンプ80を制御する。例えば設置環境を起因として第2パラメータの値にばらつきが生じている場合に、効率の悪い室外ユニット10の負荷を減らすため、室外ユニット10全体の省エネルギー性を高めることができる。
また本実施形態によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の目標流量を低減することから、効率の悪い室外ユニット10の負荷を減らすことができる。これにより、効率の悪い室外ユニット10の稼働率を低減し、省エネルギー性を高めることが可能となる。
また本実施形態によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の目標流量の低減分だけ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の目標流量を増加させる。本実施形態では、室外ユニット10全体の目標流量を変更することなく、効率のばらつきを抑制することができる。これにより、COPの高い室外ユニット10の流量を多くするため、効率の良い運転が可能となり、省エネルギー性を高めることができる。
例えば、冷却運転において、複数の室外ユニット10が集合設置されている場合、中央部に設置されている室外ユニット10は、外部の新しい空気ではなく自ユニットまたは他のユニットから排出された空気を吸い込みやすいため内部に熱がこもりやすい。そのため、温度が上昇して効率が悪くなる。
これに対して、端に設置されている室外ユニット10は、外部の新しい空気を吸い込むことができるとともに、放熱しやすい。よって、効率の良い運転が可能であり、能力を出すことができる。
室外ユニット10の温度上昇は機器寿命に影響を及ぼす可能性があり、中央部に設置されている室外ユニット10の温度が上昇すると他の室外ユニット10よりも劣化が進行することが考えられる。本実施形態では、効率のばらつきが抑制されて温度上昇量が抑えられるため、高温による機器寿命への影響についても抑制することができる。
例えば、冷却運転において、複数の室外ユニット10が集合設置されている場合、中央部に設置されている室外ユニット10は、外部の新しい空気ではなく自ユニットまたは他のユニットから排出された空気を吸い込みやすいため内部に熱がこもりやすい。そのため、温度が上昇して効率が悪くなる。
これに対して、端に設置されている室外ユニット10は、外部の新しい空気を吸い込むことができるとともに、放熱しやすい。よって、効率の良い運転が可能であり、能力を出すことができる。
室外ユニット10の温度上昇は機器寿命に影響を及ぼす可能性があり、中央部に設置されている室外ユニット10の温度が上昇すると他の室外ユニット10よりも劣化が進行することが考えられる。本実施形態では、効率のばらつきが抑制されて温度上昇量が抑えられるため、高温による機器寿命への影響についても抑制することができる。
また本実施形態によれば、冷却運転において、各室外ユニット10の第2パラメータの値に基づき、各室外ユニット10に備えられた散水器73の散水流量を分配する。例えば設置環境を起因として第2パラメータの値にばらつきが生じている場合に、効率の悪い室外ユニット10の散水流量を増やすため、室外ユニット10全体の省エネルギー性を高めることができる。
また本実施形態によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の散水流量を増加させることから、効率の悪い室外ユニット10の散水流量を増加することができる。これにより、効率の悪い室外ユニット10の冷却を進行させ、省エネルギー性を高めることが可能となる。
また本実施形態によれば、第2パラメータの値が大きい室外ユニット10の散水流量の増加分だけ、第2パラメータの値が小さい他の室外ユニット10の散水流量を低減させる。本実施形態では、室外ユニット10全体の散水流量を変更することなく、各室外ユニット10の冷却度合のばらつきを抑制することができる。これにより、効率の良い運転が可能となり、省エネルギー性を高めることができる。
また本実施形態によれば、第2パラメータとして、室外ユニット10に備えられた散水器73の散水流量を制御する開閉弁70の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかを用いる。これら値は、いずれも既設のセンサ等により取得可能な値であるため、新たな設備を必要とすることなく省エネルギー性を高めることができる。
以上、本発明の一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。
たとえば、上述した実施形態においては毎回目標流量制御または散水流量制御を行うとしたが、制御を行ったうえで各室外ユニット10毎の目標流量または散水流量を記憶してその値を用いるとしてもよい。
加熱運転の場合は、日によって気象条件(降雪量、風向、風速、天候等)が異なり、それにより室外ユニット10のデフロスト運転頻度も異なる。よって、気象条件が前日と大きく異ならない場合には、前日のデフロスト運転頻度に基づく目標流量を用いてもよい。
冷却運転の場合は、主に夏季であり、日によって大きな差が発生しない。よって、前日と同じ目標流量を用いてもよいし、夏季の間(期間はユーザが設定可能)は同じ流量を用いてもよい。
加熱運転の場合は、日によって気象条件(降雪量、風向、風速、天候等)が異なり、それにより室外ユニット10のデフロスト運転頻度も異なる。よって、気象条件が前日と大きく異ならない場合には、前日のデフロスト運転頻度に基づく目標流量を用いてもよい。
冷却運転の場合は、主に夏季であり、日によって大きな差が発生しない。よって、前日と同じ目標流量を用いてもよいし、夏季の間(期間はユーザが設定可能)は同じ流量を用いてもよい。
また、上述した実施形態においては、目標流量または散水流量の制御を行うとしたが、圧縮機30の回転数、圧縮機30の運転電流、室外ファン27の回転数、または外部負荷の設定温度の制御を行うとしてもよい。制御対象は、上記に限らず、相関する指標であればよい。
1 空気調和装置
10 室外ユニット
20 空気熱交換器
30 圧縮機
35 水熱交換器
50 制御装置
90 水配管
10 室外ユニット
20 空気熱交換器
30 圧縮機
35 水熱交換器
50 制御装置
90 水配管
Claims (16)
- 圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、前記冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ前記水を各前記室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御装置であって、
前記室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知手段と、
各前記室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測手段と、
加熱運転において、各前記室外ユニットの前記デフロスト運転頻度に基づき各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する加熱時目標流量分配手段と、
を備える空気調和装置の制御装置。 - 前記加熱時目標流量分配手段は、前記デフロスト運転頻度が高い前記室外ユニットの前記目標流量を低減する請求項1に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記加熱時目標流量分配手段は、前記デフロスト運転頻度が高い前記室外ユニットの前記目標流量の低減分だけ、前記デフロスト運転頻度が低い他の前記室外ユニットの前記目標流量を増加させる請求項2に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記室外ユニットにおける第1パラメータを検知する第1パラメータ検知手段を備え、
前記加熱時目標流量分配手段は、前記空気調和装置の運転開始後、一の前記室外ユニットにおいて最初にデフロスト運転が開始された時に前記第1パラメータ検知手段が検知した各前記室外ユニットの前記第1パラメータの値に基づき、各前記室外ユニットに対し前記目標流量を分配する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気調和装置の制御装置。 - 前記第1パラメータは、運転電流、ファン入力電流、蒸発温度、または圧縮機入口圧力のいずれかである請求項4に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記加熱時目標流量分配手段は、前記第1パラメータが前記運転電流または前記ファン入力電流の場合、値が大きいほど前記目標流量の分配を低減し、前記第1パラメータが前記蒸発温度または前記圧縮機入口圧力の場合、値が小さいほど前記目標流量の分配を低減する請求項5に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記室外ユニットにおける第2パラメータを検知する第2パラメータ検知手段と、
冷却運転において、前記第2パラメータ検知手段が検知した各前記室外ユニットの前記第2パラメータの値に基づき、各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する冷却時目標流量分配手段と、
を備える請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の空気調和装置の制御装置。 - 前記冷却時目標流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記目標流量を低減する請求項7に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記冷却時目標流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記目標流量の低減分だけ、前記第2パラメータの値が小さい他の前記室外ユニットの前記目標流量を増加させる請求項8に記載の空気調和装置の制御装置。
- 冷却運転において、前記第2パラメータ検知手段が検知した各前記室外ユニットの前記第2パラメータの値に基づき、各前記室外ユニットに備えられた各散水器の散水流量を分配する散水流量分配手段を備える請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記散水流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記散水器の前記散水流量を増加させる請求項10に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記散水流量分配手段は、前記第2パラメータの値が大きい前記室外ユニットの前記散水器の前記散水流量の増加分だけ、前記第2パラメータの値が小さい他の前記室外ユニットの前記散水器の前記散水流量を低減させる請求項11に記載の空気調和装置の制御装置。
- 前記第2パラメータは、前記室外ユニットに備えられた散水器の散水流量を制御する開閉弁の開頻度、圧縮機吐出圧力、外気温度、運転電流、または凝縮温度のいずれかである請求項7から請求項12のいずれか1項に記載の空気調和装置の制御装置。
- 請求項1から請求項13のいずれかに記載の空気調和装置の制御装置を備える空気調和装置。
- 圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、前記冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ前記水を各前記室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御方法であって、
前記室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知工程と、
各前記室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測工程と、
加熱運転において、各前記室外ユニットの前記デフロスト運転頻度に基づき各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する加熱時目標流量分配工程と、
を備える空気調和装置の制御方法。 - 圧縮機で圧縮された冷媒を空気により冷却して凝縮液化させる空気熱交換器と、前記冷媒と水とで熱交換を行う水熱交換器と、を有する複数の室外ユニットと、該室外ユニットに対応して設けられ前記水を各前記室外ユニットへそれぞれの目標流量にて送出する複数のポンプと、を備えた空気調和装置の制御プログラムであって、
前記室外ユニットがデフロスト運転となったか否かを検知するデフロスト検知ステップと、
各前記室外ユニットのデフロスト運転頻度を計測するデフロスト頻度計測ステップと、
加熱運転において、各前記室外ユニットの前記デフロスト運転頻度に基づき各前記室外ユニットに対しそれぞれの前記目標流量を分配する加熱時目標流量分配ステップと、
を備える空気調和装置の制御プログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020197014930A KR20190075104A (ko) | 2017-05-31 | 2018-05-09 | 공기 조화 장치의 제어 장치, 공기 조화 장치, 공기 조화 장치의 제어 방법, 및 공기 조화 장치의 제어를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 기록 매체 |
CN201880004633.6A CN110023695A (zh) | 2017-05-31 | 2018-05-09 | 空气调节装置的控制装置、空气调节装置、空气调节装置的控制方法以及空气调节装置的控制程序 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017107630A JP2018204813A (ja) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラム |
JP2017-107630 | 2017-05-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2018221144A1 true WO2018221144A1 (ja) | 2018-12-06 |
Family
ID=64456242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/017968 WO2018221144A1 (ja) | 2017-05-31 | 2018-05-09 | 空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018204813A (ja) |
KR (1) | KR20190075104A (ja) |
CN (1) | CN110023695A (ja) |
WO (1) | WO2018221144A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114061108A (zh) * | 2020-08-03 | 2022-02-18 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法和计算机可读存储介质 |
EP4033170A4 (en) * | 2019-09-17 | 2022-11-09 | Qingdao Haier Air-Conditioning Electronic Co., Ltd | METHOD OF CONTROLLING EVEN ICEING OF OUTDOOR UNITS IN A MULTI-SPLIT AIR CONDITIONING SYSTEM |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020193763A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社 | 冷却装置及び冷却システム |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0571833A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-23 | Matsushita Refrig Co Ltd | 多室冷暖房装置 |
JPH0674531A (ja) * | 1992-04-10 | 1994-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和装置 |
JP2014035148A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Ntt Facilities Inc | 空調システム |
JP5972018B2 (ja) * | 2012-04-12 | 2016-08-17 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4529934A (en) | 1982-01-18 | 1985-07-16 | Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg | Apparatus for detecting a predetermined angular position on rotating devices |
JP2003185218A (ja) | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Hitachi Ltd | 空気調和装置 |
JP2005049022A (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Hitachi Ltd | 空気調和装置 |
KR101264779B1 (ko) * | 2005-11-18 | 2013-05-15 | 삼성전자주식회사 | 공기 조화기 및 그 제어 방법 |
CN102997525B (zh) * | 2011-09-09 | 2014-12-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器及其除霜方法和装置 |
CN102878737B (zh) * | 2012-10-10 | 2015-01-14 | 南京天加空调设备有限公司 | 实现模块化多联机装置除霜期间内机正常制热的方法 |
CN204593748U (zh) * | 2015-03-03 | 2015-08-26 | 江苏维美达空调技术有限公司 | 一种中央空调机组化霜系统 |
CN105402967B (zh) * | 2015-11-18 | 2017-11-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 机组的化霜控制方法和装置 |
-
2017
- 2017-05-31 JP JP2017107630A patent/JP2018204813A/ja active Pending
-
2018
- 2018-05-09 KR KR1020197014930A patent/KR20190075104A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-05-09 WO PCT/JP2018/017968 patent/WO2018221144A1/ja active Application Filing
- 2018-05-09 CN CN201880004633.6A patent/CN110023695A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0571833A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-23 | Matsushita Refrig Co Ltd | 多室冷暖房装置 |
JPH0674531A (ja) * | 1992-04-10 | 1994-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和装置 |
JP5972018B2 (ja) * | 2012-04-12 | 2016-08-17 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
JP2014035148A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Ntt Facilities Inc | 空調システム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4033170A4 (en) * | 2019-09-17 | 2022-11-09 | Qingdao Haier Air-Conditioning Electronic Co., Ltd | METHOD OF CONTROLLING EVEN ICEING OF OUTDOOR UNITS IN A MULTI-SPLIT AIR CONDITIONING SYSTEM |
CN114061108A (zh) * | 2020-08-03 | 2022-02-18 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法和计算机可读存储介质 |
CN114061108B (zh) * | 2020-08-03 | 2023-04-14 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法和计算机可读存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018204813A (ja) | 2018-12-27 |
KR20190075104A (ko) | 2019-06-28 |
CN110023695A (zh) | 2019-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105980784B (zh) | 空调机 | |
JP6257801B2 (ja) | 冷凍サイクル装置及び冷凍サイクル装置の異常検知システム | |
CN107076477B (zh) | 用于自由和积极除霜的系统和方法 | |
EP2833075B1 (en) | Air conditioner and control method thereof | |
WO2014054178A1 (ja) | ヒートポンプ装置 | |
JP5056855B2 (ja) | 空気調和装置 | |
EP2551614B1 (en) | Air Conditioner and Control Method Thereof | |
US20130312443A1 (en) | Refrigeration cycle apparatus and refrigeration cycle control method | |
WO2014054176A1 (ja) | ヒートポンプ装置 | |
JP5372072B2 (ja) | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の制御方法 | |
EP3252395B1 (en) | Air conditioning device | |
EP3252396B1 (en) | Air conditioning device | |
WO2018221144A1 (ja) | 空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法、及び空気調和装置の制御プログラム | |
CN109642754A (zh) | 制冷循环装置 | |
JP5312286B2 (ja) | 空気調和機の制御装置、冷凍装置の制御装置 | |
WO2014122735A1 (ja) | 冷凍装置 | |
KR101390989B1 (ko) | 하이브리드 냉각시스템 | |
JP4650086B2 (ja) | 蓄熱熱回収装置 | |
JP5496161B2 (ja) | 冷凍サイクルシステム | |
JP2010266098A (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
EP3754269B1 (en) | Method and associated computer readable medium for controlling the defrost cycle of a vapor compression system | |
US11761698B2 (en) | Defrost cycle control assembly in a heat pump | |
KR101766466B1 (ko) | 무성에 고성능 공기열 히트펌프 시스템 | |
WO2021224962A1 (ja) | 空気調和装置 | |
KR101314676B1 (ko) | 냉동시스템 및 그 제어방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18810565 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20197014930 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18810565 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |