WO2020246502A1 - 機器管理装置、熱源システム、管理装置、及び機器管理システム - Google Patents
機器管理装置、熱源システム、管理装置、及び機器管理システム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020246502A1 WO2020246502A1 PCT/JP2020/021929 JP2020021929W WO2020246502A1 WO 2020246502 A1 WO2020246502 A1 WO 2020246502A1 JP 2020021929 W JP2020021929 W JP 2020021929W WO 2020246502 A1 WO2020246502 A1 WO 2020246502A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- heat
- heat source
- heat load
- temperature
- information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
-
- 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
- F24F5/0007—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 cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/001—Compression cycle type
-
- 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
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
- F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
-
- 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
- F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
-
- 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
- F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
- F24F11/52—Indication arrangements, e.g. displays
-
- 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
- F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
-
- 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
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/85—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using variable-flow pumps
-
- 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
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/87—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling absorption or discharge of heat in outdoor units
-
- 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
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
- F25B1/053—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
-
- 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
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/026—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system using a predictor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
- F24F2140/10—Pressure
- F24F2140/12—Heat-exchange fluid pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
- F24F2140/20—Heat-exchange fluid temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
- F24F2140/50—Load
-
- 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
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/06—Several compression cycles 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
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
- F25B2700/21171—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
- F25B2700/21172—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the inlet
-
- 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
- F25B2700/21171—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
- F25B2700/21173—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the outlet
Definitions
- equipment management equipment heat source systems, management equipment, and equipment management systems.
- a heat source system including a plurality of refrigerators in which a heat medium circulates, such as the refrigeration system described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. H10-89742).
- Some such heat source systems are configured to control changing the number of operating refrigerators in order to change the refrigerating capacity of the refrigerator according to the amount of heat supplied.
- a device management system that manages a specific device that changes the state of the heat medium that circulates in the heat source system has the problem of reducing unnecessary change operations for the capabilities of the specific device without complicating the heat source system.
- the device management device of the first aspect is a device management device that manages a specific device that changes the state of the heat medium circulating in the heat source system, and is specified by receiving the state value of the heat medium measured by the sensor of the heat source system. The operation of changing the capacity of the device is prohibited based on the parameter related to the change of the state value.
- the device management device from the first viewpoint has a simple configuration and can reduce unnecessary change operations of the capabilities of specific devices.
- the device management device of the second aspect is the device management device of the first aspect, and the parameter includes a variable relating to at least one of the number of extreme values of the state value and the fluctuation range of the state value in a predetermined period.
- the device management device of the second viewpoint can reduce unnecessary change operations when the state value is unstable.
- the device management device of the third viewpoint is the device management device of the second viewpoint, and the parameters are variables related to the number of extreme values of the state values and the variance of the state values in a predetermined period.
- the device management device of the third viewpoint can improve the accuracy of suppressing unnecessary operations according to the behavior of fluctuations in the state value.
- the device management device of the fourth viewpoint is the device management device of any one of the first to third viewpoints, and the threshold value of the parameter indicating the boundary for prohibiting the operation of changing the capacity of the specific device is set as the parameter value. And the number of changes in the capacity of a specific device.
- the device management device of the fourth viewpoint can easily prohibit the operation of changing the capability of a specific device at an appropriate timing by using a threshold value.
- the heat source system of the fifth viewpoint is any of the systems from the first viewpoint to the fourth viewpoint, and notifies whether the change operation is prohibited or the change operation is not prohibited. ..
- the heat source system of the fifth viewpoint can notify the management status to the outside.
- the heat source system of the sixth aspect receives a specific device that changes the state of the circulating heat medium, a sensor that measures the state of the heat medium, and the state value of the heat medium measured by the sensor, and changes the capacity of the specific device.
- the sensor is equipped with a device management device for prohibiting the change of the state value based on a parameter, and the sensor measures the temperature of the heat medium, the flow sensor for measuring the flow rate of the heat medium, or the pressure of the heat medium. It is a pressure sensor.
- the heat source system of the sixth aspect has a simple configuration in which the temperature, flow rate, or pressure value of the heat medium is used as the state value of the heat medium, and it is possible to reduce unnecessary change operations of the capacity of the specific device.
- the heat source system of the seventh viewpoint is the system of the sixth viewpoint
- the specific device is a heat source device that changes the temperature of the heat medium
- the sensor is an outlet temperature sensor that measures the temperature of the heat medium emitted from the heat source device.
- the heat source system of the seventh viewpoint can appropriately change the capacity when the difference between the outlet temperature and the target temperature is large and the capacity should be changed.
- the heat source system of the eighth viewpoint is the system of the sixth viewpoint or the seventh viewpoint, and the specific equipment is a chiller, a cooling tower or a pump.
- the heat source system of the eighth viewpoint has a simple configuration and can reduce unnecessary change operations of the capacity of the chiller, the cooling tower or the pump.
- the device management device of the ninth aspect is a device management device that manages the heat source device that changes the temperature of the heat medium circulating in the heat source system, and performs a change operation for changing the ability of the heat source device that changes the temperature of the heat medium.
- the standby time prohibited for a predetermined period from the previous change operation is determined according to the parameters related to the circulating flow rate of the heat medium, and the operation of changing the capacity of the heat source device is prohibited during the standby time.
- the device management device of the ninth viewpoint can perform management in which the increase in energy consumption of the heat source system is suppressed and the comfort is balanced.
- the device management device of the tenth viewpoint is the device management device of the ninth viewpoint, and there are a plurality of heat source devices, and the change operation is to change the number of the operating heat source devices.
- the device management device of the tenth viewpoint can perform management in which an increase in energy consumption is suppressed and comfort is balanced for a heat source system equipped with a plurality of heat source devices.
- the device management device of the eleventh viewpoint is the device management device of the ninth viewpoint or the tenth viewpoint, and the parameters are the ability of the circulation pump to circulate the heat medium, the flow rate adjustment degree of the equipment on the user side using the heat medium, and so on. And it is a variable related to at least one of the pressure difference between the heat medium flowing into the equipment on the user side and the heat medium flowing out.
- the device management device of the eleventh aspect can easily determine the standby time by using at least one of the capacity of the circulation pump, the degree of flow rate adjustment, and the pressure difference of the heat medium.
- the device management device of the twelfth aspect is the device management device of either the ninth aspect or the tenth aspect, and the parameter is a variable relating to the flow rate of the circulation pump that circulates the heat medium, or the flow rate of the circulation pump and the heat source system. It is a variable related to the amount of water held by.
- the standby time is determined by using the flow rate of the circulation pump, so that the standby time can be easily adapted to the circulation of the heat medium.
- the equipment management device of the thirteenth viewpoint is the equipment management device of the twelfth viewpoint, and the amount of water retained is calculated from the value described in the design document or the pipe length and the pipe cross-sectional area described in the drawing. The value.
- the device management device of the 14th viewpoint is any of the device management devices of the 9th to 13th viewpoints, includes an outlet temperature sensor for measuring the temperature of the heat medium emitted from the heat source device, and is measured by the outlet temperature sensor. When the difference between the outlet temperature and the target temperature is larger than the predetermined value, the prohibition of the operation of changing the ability of the heat source device to change the temperature of the heat medium is lifted.
- the management device of the 14th viewpoint can improve the accuracy of management of the heat source device in which the increase in energy consumption is suppressed and the comfort is balanced at the time of starting the heat source system.
- the management device of the fifteenth viewpoint is any of the management devices of the ninth viewpoint to the fourteenth viewpoint, and notifies whether the change operation is prohibited or the change operation is not prohibited. To do.
- the management device of the fifteenth viewpoint can notify the management status to the outside.
- the heat source system of the 16th aspect determines the standby time according to the chiller, cooling tower or water heater that changes the temperature of the circulating heat medium and the parameters related to the circulating flow rate of the heat medium, and determines the standby time, and the chiller, cooling tower or hot water. It is provided with a management device that prohibits the change operation for changing the capacity of the device until the time interval from the previous change operation exceeds the standby time.
- the heat source system of the 16th viewpoint can manage the chiller, the cooling tower or the water heater in a balanced manner with the suppression of the increase in the energy consumption of the heat source system and the comfort.
- the equipment management system from the 17th viewpoint is a system that manages the number of operating heat source equipment.
- the equipment management system includes a number determination unit and a standby time determination unit.
- the number determination unit determines an increase or decrease in the number of operating units when the condition for changing the number of operating units with respect to the heat load is satisfied for a predetermined standby time.
- the standby time determination unit determines the length of the standby time based on the heat load prediction information.
- the device management system of the 18th viewpoint is a system of the 17th viewpoint, and further includes a heat load calculation unit and a storage unit.
- the heat load calculation unit calculates heat load information.
- the storage unit stores the heat load information calculated by the heat load calculation unit.
- the heat load prediction information is calculated based on the heat load information stored in the storage unit.
- the number of operating heat source equipment is controlled to an appropriate number based on the actual heat load.
- the device management system of the 19th viewpoint is a system of the 17th viewpoint or the 18th viewpoint
- the standby time determination unit is a standby time when it is predicted that the number of operating heat source devices is insufficient based on the heat load prediction information. Shorten the length of. Alternatively, the standby time determination unit increases the length of the standby time when it is expected that the number of operating heat source devices is excessive.
- the equipment management system of the twentieth viewpoint is a system of any one of the seventeenth to nineteenth viewpoints, and the storage unit stores information on the number of operating heat source equipments that process the heat load in association with the heat load information. To do.
- the equipment management system of the 21st viewpoint is any system from the 17th viewpoint to the 20th viewpoint, and the heat load calculation unit has an inlet temperature which is the temperature of the heat medium entering the heat source equipment and the heat emitted from the heat source equipment.
- the heat load information is calculated based on the outlet temperature, which is the temperature of the medium.
- the storage unit further stores the heat load information calculated by the heat load calculation unit, the weather information, and / or the operation information of the heat source device in association with each other.
- the device management system of the 22nd viewpoint is any system from the 17th viewpoint to the 21st viewpoint, and the standby time determination unit generates one heat load prediction maximum value included in the heat load prediction information.
- the value obtained by dividing the time required from the operation start time of the heat source equipment to the occurrence time of the heat load prediction maximum value by the number of increases required to obtain the operating number of the heat source equipment when the heat load prediction maximum value occurs. Is determined as the length of the waiting time.
- the heat load prediction maximum value is the maximum value of the heat load prediction value included in the heat load prediction information.
- the number of operating heat source devices is controlled to an appropriate number when the maximum number of heat load predictions is generated once.
- the device management system of the 23rd viewpoint is any of the systems from the 17th viewpoint to the 22nd viewpoint, and the standby time determination unit has a plurality of occurrences of the maximum heat load prediction value included in the heat load prediction information.
- the length of the waiting time from the time when the heat load prediction minimum value included in the heat load prediction information occurs to the occurrence of the next heat load prediction maximum value is the heat load prediction minimum value included in the heat load prediction information. It is a value obtained by dividing the time required from the time when the above occurs to the occurrence of the next maximum value of heat load prediction by the number of steps of increase / decrease performed in the time zone.
- the heat load prediction maximum value is the maximum value of the heat load prediction value included in the heat load prediction information.
- the heat load prediction minimum value is the minimum value of the heat load prediction value included in the heat load prediction information.
- the number of operating heat source devices is controlled to an appropriate number when the number of occurrences of the maximum heat load prediction value is multiple.
- the equipment management system of the 24th viewpoint is any system from the 17th viewpoint to the 22nd viewpoint, and the standby time determination unit of the heat source equipment is based on the heat load information and the information of the number of operating heat source equipment. Calculate the time to increase or decrease the number of operating units. Further, the standby time determination unit sets the time from changing the number of operating units to the next change of the number of operating units as the length of the waiting time.
- the device management system from the 25th viewpoint is any system from the 17th viewpoint to the 24th viewpoint, and further includes a deviation information output unit.
- the dissociation information output unit outputs dissociation information when the heat load information and the actual heat load in the heat source device deviate from a predetermined threshold value.
- the block diagram which shows the outline of the structural example of the heat source system which concerns on embodiment.
- the block diagram which shows the outline of the detailed configuration example of the heat source system which concerns on embodiment.
- a graph for explaining pull-down rate control A graph to illustrate the challenges of pull-down rate control.
- a graph to illustrate pull-up rate control The graph which shows an example of a gradual temperature change with a large amplitude and a long period.
- the graph which shows an example of the small temperature change which the amplitude is small and the period is short.
- a graph for explaining the types of temperature changes A graph to explain the number of extrema of temperature change.
- a graph for explaining the values of parameters related to temperature changes The block diagram which shows the outline of the structural example of the heat source system which concerns on embodiment.
- the block diagram which shows the outline of the detailed configuration example of the heat source system which concerns on embodiment.
- the graph for demonstrating an example of the parameter related to the circulation flow rate of a heat medium.
- the block diagram which shows the outline of the structural example of the heat source system which concerns on modification 2A.
- the block diagram which shows the outline of the structural example of the heat source system which concerns on modification 2C.
- the block diagram which shows the outline of the configuration example of the heat source system which concerns on modification 2D.
- Schematic configuration diagram of the equipment management system Schematic diagram of the chiller unit.
- the block diagram which shows the structure and function part of a controller.
- a graph showing the heat load A graph showing the predicted value of heat load.
- the heat source system 1 includes a heat source device 10, a user-side device 20, a flow path 30, a pump 40, and a device management device 50.
- the heat source device 10 is a device that changes the temperature of the heat medium circulating in the heat source system 1.
- the heat source device 10 is a specific device that changes the state of the heat medium circulating in the heat source system 1.
- the heat source device 10 includes, for example, a chiller, a cooling tower, and a water heater.
- the user-side device 20 is a device that uses a heat medium.
- the user-side device 20 includes, for example, an air conditioner having an air handling unit, a fan coil unit, and a water heat exchanger.
- the heat source system 1 of this embodiment has three heat source devices 11, 12, and 13.
- the code “10” is used to indicate the entire heat source device, and the code "11, 12, 13" is used to indicate an individual heat source device.
- three heat source devices 11, 12, and 13 will be described as an example, but the number of heat source devices included in the heat source system 1 may be two or four or more.
- the flow path 30 is mainly a pipe that connects the heat source device 10 and the user side device 20.
- the heat medium of the heat source system 1 circulates between the heat source device 10 and the user-side device 20 through the flow path 30.
- the flow path 30 includes a return header 31 and a feed header 32.
- the water sent out from the pump 40 is distributed to the heat source devices 11 to 13 by the return header 31.
- the cold water discharged from the heat source devices 11 to 13 is mixed by the feed header 32 and sent to the user side device 20.
- the pump 40 applies pressure to the heat medium in the flow path 30 in order to circulate the heat medium.
- the pump 40 is configured so that the circulation amount of the heat medium circulating in the flow path 30 can be changed.
- a method of changing the circulation amount for example, there is a method in which the pump 40 is a variable capacitance type and is controlled by an inverter, and the rotation speed is changed according to the frequency of the inverter to change the discharge amount.
- a method of changing the circulation amount for example, there is a method of connecting a plurality of constant speed pumps rotating at a constant speed in parallel and changing the number of constant speed pumps to be operated.
- the device management device 50 manages the heat source device 10.
- the device management device 50 has a function of determining whether or not to prohibit the change operation based on the parameters related to the change of the state value.
- the device management device 50 prohibits a change operation for changing the capacity of the heat source device 10 based on a parameter related to a change in the state value.
- the change operation prohibited by the device management device 50 is an operation of changing the number of heat source devices 10 in operation.
- the device management device 50 has a number control controller 51 for controlling the number of heat source devices 10.
- the number control controller 51 includes a determination unit 52, a change operation prohibition unit 53, and a notification unit 54.
- the determination unit 52 determines whether or not to prohibit the change operation based on the parameter related to the change of the state value.
- the change operation prohibition unit 53 prohibits the change operation of the capacity of the heat source device 10 based on the determination result of the determination unit 52.
- the device management device 50 notifies by the notification unit 54 whether the change operation is prohibited or the change operation is not prohibited.
- the notification method by the notification unit 54 includes, for example, a method of notifying a state in which a change operation is prohibited by a buzzer, a method of notifying by displaying the presence or absence of prohibition of a change operation on a display device, and a method of notifying through a public line.
- the device management device 50 which has a method of transmitting information indicating the presence or absence, is realized by, for example, a computer.
- the device management device 50 includes a control calculation device and a storage device.
- a processor such as a CPU or GPU can be used as the control arithmetic unit.
- the control arithmetic unit reads a program stored in the storage device and performs predetermined image processing and arithmetic processing according to the program.
- control arithmetic unit can write the arithmetic result to the storage device and read the information stored in the storage device according to the program.
- FIG. 1 shows various functional blocks of the device management device 50 realized by the control arithmetic unit.
- the storage device can be used as a database.
- the device management device 50 may be installed in a property such as a building where the heat source device 10 is installed, or may be installed in a remote location away from the property. When installed in a remote location, for example, the device management device 50 may be installed on a cloud server (computer) configured to communicate with the heat source device 10.
- a cloud server computer
- the device management device 50 prohibits the operation of changing the capacity of the specific device based on the temperature change of the heat medium as the temperature of the heat medium as the state value of the heat medium and as a parameter related to the change of the state value. The case of doing so will be described.
- the three heat source devices 11, 12, and 13 are chillers will be described.
- the heat source device 10 is the chillers 111, 121, 131
- the heat medium is water
- the flow path 30 connects the chillers 111, 121, 131 to the user device 20.
- Cold water is sent.
- the heat source system 1 has an outlet temperature sensor 63 located downstream of the feed header 32.
- the outlet temperature sensor 63 detects the temperature of the cold water delivered from the feed header 32.
- the determination unit 52 receives the temperature of the cold water detected by the outlet temperature sensor 63 as a state value.
- FIG. 2 a case where the user side equipment 20 of the heat source system 1 is four fan coil units 201, 202, 203, 204 will be described.
- the fan coil units 201 to 204 use the cold water sent from the chillers 111, 121, and 131 to cool the air-conditioned space (not shown).
- the fan coil units 201 to 204 each have a flow rate adjusting valve 21, an air heat exchanger 22, and a blower fan 23, respectively.
- the air heat exchanger 22 exchanges heat between the cold water sent from the chillers 111, 121, 131 and the air in the air-conditioned space.
- the flow rate adjusting valve 21 adjusts the flow rate of cold water flowing through the air heat exchanger 22.
- the blower fan 23 generates a flow of air passing through the air heat exchanger 22.
- the heat source system 1 has an inlet temperature sensor 61, a differential pressure sensor 62, and an outlet temperature sensor 63.
- the inlet temperature sensor 61 measures the return water temperature.
- the return water temperature is the temperature of the water returning to the chillers 111, 121, 131.
- the differential pressure sensor 62 measures the differential pressure between the pressure of the cold water sent to the fan coil units 201 to 204 and the pressure of the water returning from the fan coil units 201 to 204.
- the pump 40 is controlled by an inverter, and the discharge amount can be changed.
- the device management device 50 controls the discharge amount of the pump 40 so that the differential pressure detected by the differential pressure sensor 62 becomes constant.
- the chillers 111, 121, and 131 are provided with a water heat exchanger (not shown) and a chiller controller (not shown), respectively.
- Each chiller controller of the chillers 111, 121, 131 controls each chiller 111, 121, 131 so that the outlet water temperature of each unit of the chillers 111, 121, 131 becomes the set water temperature.
- the set water temperature is the temperature of the heat medium (water) sent out by the operating equipment among the chillers 111, 121, and 131.
- the operation of the heat source system 1 will be described by taking as an example a case where the heat source system 1 is operated in a stable state of a set water temperature of 7 ° C. and a return water temperature of 13 ° C. In this stable state, it is assumed that the chiller 111 is operating (in the on state) and the chillers 121 and 131 are stopped (in the off state). Further, it is assumed that the chiller 111 is operated at a capacity of 50% of the maximum capacity in a stable state.
- the fan coil units 201 to 204 open the flow rate adjusting valve 21 to allow a large amount of cold water to flow through the air heat exchanger 22.
- the flow rate adjusting valve 21 is opened, the differential pressure detected by the differential pressure sensor 62 decreases.
- the differential pressure sensor 62 detects a decrease in the differential pressure in this way, the device management device 50 that receives the detection result of the differential pressure sensor 62 increases the discharge amount of the pump 40 and returns the differential pressure to the original state. Take control.
- the chiller 111 With the rapid increase in the load of the fan coil units 201 to 204, the chiller 111 has to process a larger amount of heat, so the capacity is increased from, for example, 50% to 100%. If the capacity of the chiller 111 is 100% (maximum capacity) but the capacity is insufficient, for example, the return water temperature rises to 19 ° C, and the temperature of the cold water supplied from the chiller 111 rises to 12 ° C. To do.
- the device management device 50 determines the number of heat source devices 10 to be operated from the capacity of the chiller 111 and the return water temperature. As described above, when the temperature of the cold water rises above the set water temperature, the device management device 50 also operates the chiller 121. Increasing the number of operating heat source devices 10 in this way is called step-up. On the contrary, reducing the number of operating heat source devices 10 is called step reduction. Based on the determination result of the determination unit 52, the device management device 50 prohibits the change operation prohibition unit 53 from changing the number of operating units of the chiller 121 after the stage is increased.
- the temperature of the cold water sent out from the feed header 32 changes from 12 ° C. to 10 ° C.
- the return water temperature also changes from 19 ° C. to 16 ° C. with the passage of time.
- the water temperature of the cold water changes from 10 ° C. to 8 ° C.
- the return water temperature also changes from 16 ° C. to 13 ° C.
- the temperature of the cold water sent out from the feed header 32 is 8 ° C., it is higher than the set temperature of 7 ° C., so that the heat source system 1 may further increase the stage of the chiller 131.
- the heat source system 1 may try to reduce the number of stages.
- the device management device 50 takes the rate of change of the outlet temperature in a certain time and prohibits the step increase in the transient state where the change is large. To do.
- the determination unit 52 controls the pull-down rate using the temperature of the cold water.
- the determination unit 52 obtains the pull-down rate of the outlet temperature of the chiller detected by the outlet temperature sensor 63.
- a judgment is made based on two temperature changes at the start time and the end time of a fixed time (hereinafter, may be referred to as a window).
- the unit of pull-down rate is [° C / min]
- the unit of temperature at the start of the window and the temperature at the end of the window is [° C]
- the unit of window length is [minute].
- the pull-down rate will be 4 ° C / min. .. It is assumed that the preset first threshold value is 4 ° C./min, and that the first threshold value is stored in the memory (not shown) of the device management device 50.
- the determination unit 52 reads the first threshold value from the memory and determines that the pull-down rate of the outlet temperature of the chiller is equal to or higher than the first threshold value (Yes in step ST1).
- the device management device 50 prohibits further increase of the chiller (step ST2).
- FIG. 4A shows a typical temperature change of cold water after the step increase.
- the temperature change of the cold water shown in FIG. 4A is a monotonous decrease.
- the temperature of the cold water may oscillate as shown in FIG. 4B. If the temperature is vibrating, there is a high possibility that the determination unit 52 will not be able to make an appropriate determination. As a result, if the temperature is vibrating, there is a high possibility that the change operation prohibition unit 53 cannot properly prohibit the change operation.
- the pull-down rate will be 0 ° C / min.
- the determination unit 52 makes a determination in steps ST3 and ST4 when the step increase is not prohibited.
- the determination unit 52 determines that the prohibition of step increase should not be applied (step ST5).
- the outlet temperature of the chiller is the temperature detected by the outlet temperature sensor 63 in the configuration of FIG.
- the determination unit 52 determines the parameter of the change in temperature (state value) (step ST4).
- the determination unit 52 determines that the value of the temperature change parameter is equal to or greater than the second threshold value (Yes in step ST4)
- the change operation prohibition unit 53 prohibits the step increase (step ST2).
- the change operation prohibition unit 53 does not prohibit the step increase (step ST5).
- the determination unit 52 controls the pull-up rate.
- the pull-up rate control a judgment is made based on two temperature changes at the start time and the end time of a fixed time (window).
- the unit of pull-up rate is [° C / min]
- the unit of temperature at the start of the window and the temperature at the end of the window is [° C]
- the unit of window length is [minute].
- the pull-up rate will be 4 ° C / min. Become. It is assumed that the preset first threshold value is 4 ° C./min, and that the first threshold value is stored in the memory (not shown) of the device management device 50. In this case, the determination unit 52 reads the first threshold value from the memory and determines that the pull-up rate of the outlet temperature of the chiller is equal to or higher than the first threshold value. When the pull-down rate is equal to or higher than the first threshold value, the device management device 50 prohibits further increase of the chiller.
- FIG. 4C shows a typical temperature change of hot water after the step increase.
- the temperature change of hot water shown in FIG. 4C is a monotonous increase. However, the temperature of the hot water may fluctuate after the stage is increased. If the temperature is vibrating, there is a high possibility that the determination unit 52 will not be able to make an appropriate determination. As a result, if the temperature is vibrating, there is a high possibility that the change operation prohibition unit 53 cannot properly prohibit the change operation.
- the determination unit 52 makes a determination when the step increase is not prohibited.
- the determination unit 52 determines that the prohibition of step increase should not be applied when the temperature difference between the outlet temperature of the chiller and the set temperature is equal to or greater than a predetermined value.
- the determination unit 52 determines the parameter of the change in temperature (state value).
- the change operation prohibition unit 53 prohibits the step increase.
- the change operation prohibition unit 53 does not prohibit the step increase.
- Parameters related to changes in state values There are various patterns of changes in temperature. For example, there are gradual temperature changes having a large amplitude and a long period (see FIG. 5A), and small temperature changes having a small amplitude and a short period (see FIG. 5B).
- the vertical axis of FIGS. 5A and 5B is temperature, and the horizontal axis is time. In FIGS. 5A and 5B, when the temperature is oscillating, it is shown that the temperature changes up and down with respect to the center of the amplitude.
- the determination unit 52 determines using the number of extreme values and the fluctuation width as parameters related to the change in temperature.
- the number of extremums as a parameter for temperature changes is the number of extremums that occur between the start and end of the window. In the temperature change as shown in FIG. 5A, the number of extreme values is 2, and in the temperature change as shown in FIG. 5B, the number of extreme values is 12.
- the swing width as a parameter regarding the change in temperature is the maximum swing width that occurs between the start time and the end time of the window. In the temperature change as shown in FIG. 5A, the swing width is 8, and in the temperature change as shown in FIG. 5B, the swing width is 1.
- FIG. 6 shows three different temperature changes.
- the first temperature change TC1 vibrates finely with a medium swing width
- the second temperature change TC2 vibrates gently with a medium swing width
- the final temperature change TC3 Has a large swing width and vibrates finely. Multiplying the number of extrema and the swing width, it is quantified that the vibration becomes more intense in the order of the last temperature change TC3, the first temperature change TC1, and the second temperature change TC2 shown in FIG. can do.
- FIG. 7 shows the number of extreme values NE1 for the first temperature change TC1, the number of extreme values NE2 for the second temperature change TC2, and the number of extreme values NE3 for the last temperature change TC3. .. Looking at FIG. 7, the number of extreme values for the first temperature change TC1 NE1 and the number of extreme values for the last temperature change TC3 NE3 are relatively large, and the number of extreme values for the second temperature change TC2 NE2. It can be seen that there are relatively few.
- FIG. 8 shows the dispersion Va1 for the first temperature change TC1, the dispersion Va2 for the second temperature change TC2, and the dispersion Va3 for the last temperature change TC3.
- the dispersion Va1 of the first temperature change TC1 and the dispersion Va2 of the second temperature change TC2 are medium, and the dispersion Va3 of the last temperature change TC3 is relatively large.
- the number of extrema x variance is the value TP of the parameter related to the change in temperature.
- FIG. 9 shows the parameter value TP1 for the first temperature change TC1, the parameter value TP2 for the second temperature change TC2, and the parameter value TP3 for the last temperature change TC3.
- the second threshold value for determining the prohibition of step increase is determined, for example, from the data of the test run period.
- the change in temperature detected by the outlet temperature sensor 63, the value TP of the parameter related to the change in temperature, and the change in the number of operating units are observed. For example, if hunting is observed when the parameter value is TP3 and hunting is not observed when the parameter values TP1 and TP2 are set, the second threshold value is set to the value indicated by the straight line Ln1 in FIG.
- a second threshold value is set to the value indicated by the straight line Ln2 in FIG.
- the device management device 50 described above receives the temperature of cold water, which is a state value of the heat medium measured by the outlet temperature sensor 63 of the heat source system 1.
- the device management device 50 prohibits a change in the number of operating units, which is an operation for changing the capacity of the chillers 111, 121, 131, which are specific devices, based on a parameter related to a change in temperature.
- the device management device 50 has a simple configuration having a determination unit 52 for determining whether or not to prohibit the capacity change operation based on the parameters related to the temperature change, and has the capacity of the chillers 111, 121, 131. It is possible to reduce unnecessary change operations.
- (5-2) In the above-mentioned device management device 50, as parameters related to the change of the state value, variables related to the number of extreme values of the state value and the fluctuation width of the state value in the window for a predetermined period are used. As the parameter related to the change of the state value, the number of extreme values or the fluctuation range of the state value may be used.
- the device management device 50 uses variables related to at least one of the number of extreme values of the state value and the fluctuation range of the state value as parameters related to the change of the state value, so that it is unnecessary when the state value is unstable. Change operations can be reduced.
- the second threshold value which is the threshold value of the parameter indicating the boundary for prohibiting the operation of changing the capability of the specific device, is set to the value of the parameter and the specific device. It is determined from the relationship with the number of changes in ability. As a result, it is possible to easily prohibit the operation of changing the capability of the specific device at an appropriate timing by using the second threshold value shown by the straight lines Ln1 and Ln2 in FIG.
- the device management device 50 can notify the state in which the change operation is prohibited or the state in which the change operation is not prohibited by the notification unit 54, and can notify the management state to the outside. By this notification, it is possible to notify the outside that it is a transitional period in which the change of the capacity is prohibited, and the adjustment of the capacity of the heat source system 1 is easily allowed by the user or the like.
- the sensor included in the heat source system 1 for measuring the state of the heat medium includes a temperature sensor for measuring the temperature of the heat medium such as the outlet temperature sensor 63, a flow rate sensor for measuring the flow rate of the heat medium, or the pressure of the heat medium.
- a pressure sensor to measure can be used.
- the heat source system 1 has a simple configuration in which the temperature, flow rate, or pressure value of the heat medium measured by such a sensor is used as the state value of the heat medium, and it is possible to reduce unnecessary change operations of the capacity of the specific device. ..
- the chillers 111, 121, and 131 have been described as the specific devices, but the specific devices are not limited to the chillers.
- the specific device may be, for example, a heat source device 10 other than the chiller.
- the heat source devices 11, 12, and 13 can be replaced with three cooling towers instead of the three chillers 111, 121, 131. In that case, for example, the chiller through which the cooling water of the cooling tower circulates becomes the user side device 20.
- the specific device may be a device other than the heat source device 10.
- a specific device other than the heat source device 10 for example, there is a pump 40 of the heat source system 1.
- the capacity change operation prohibited by the change operation prohibition unit 53 of the device management device 50 is an increase / decrease stage of the plurality of constant-speed pumps.
- a simple configuration can reduce unnecessary change operations of the capacity of the chiller 111, 121, 131, the cooling tower or the pump.
- a flow rate sensor can be provided in the flow path 30 with the flow rate of cold water flowing through the flow path 30 of the heat source system 1 as a state value.
- a pressure sensor can be provided in the flow path 30 by using the pressure of the cold water flowing through the flow path 30 of the heat source system 1 as a state value.
- the specific device is, for example, a heat source device 10 or a pump 40.
- a flow rate sensor or a pressure sensor is used instead of the inlet temperature sensor 61 and the outlet temperature sensor 63.
- (6-4) Modification 1D In the above embodiment, the case where the parameter relating to the change of the state value is a variable relating to at least one of the number of extreme values of the state value and the fluctuation range of the state value has been described.
- the parameters related to the change of the state value are not limited to the variables related to at least one of the number of extreme values of the state value and the fluctuation range of the state value.
- the device management device 50 can use, for example, a period, a frequency, or a wavelength as a parameter related to a change in the state value, instead of the number of extreme values.
- the device management device 50 can use, for example, the standard deviation, the difference between the maximum value and the minimum value, or the amplitude as a parameter related to the change of the state value, instead of the variance.
- the heat source system 301 includes a heat source device 310, a user-side device 320, a flow path 330, a pump 340, and a device management device 350. ..
- the heat medium of the heat source system 301 circulates between the heat source device 310 and the user device 320 through the flow path 330.
- the flow path 330 includes a return header 331 and a feed header 332.
- the water delivered from the pump 340 is distributed to the heat source devices 311 to 313 by the return header 331.
- the cold water discharged from the heat source devices 311 to 313 is mixed by the feed header 332 and sent to the user side device 320.
- the heat source system 301 of the second embodiment has three heat source devices 311, 312, 313.
- the device management device 350 manages the heat source device 310.
- the device management device 350 has a function of determining the standby time.
- the device management device 350 prohibits the change operation for changing the capacity of the heat source device 310 for a predetermined period from the previous change operation.
- the length of the predetermined period during which the operation of changing the capacity of the heat source device 310 is prohibited is the standby time.
- the device management device 350 determines the standby time according to the parameters related to the circulation flow rate of the heat medium.
- the device management device 350 prohibits the operation of changing the capacity of the heat source device 310 during the standby time.
- the device management device 350 permits the operation of changing the capacity of the heat source device 310 after the standby time has elapsed.
- the change operation prohibited by the device management device 350 is an operation of changing the number of heat source devices 310 in operation.
- the device management device 350 has a number control controller 351 for controlling the number of heat source devices 310.
- the number control controller 351 includes a standby time determination unit 352 and a change operation prohibition unit 353.
- the standby time determination unit 352 calculates the standby time using parameters related to the circulation flow rate of the heat medium.
- the change operation prohibition unit 353 prohibits the change operation of the capacity of the heat source device 310 only during the standby time, thereby suppressing the change of the capacity of the heat source device 310 in the transient state.
- the device management device 350 is realized by, for example, a computer.
- FIG. 10 shows various functional blocks of the device management device 350 realized by the control arithmetic unit.
- the heat medium is water
- the heat source devices 311, 312, 313 are chillers 411, 421, 431.
- the side devices 320 are four fan coil units 501, 502, 503, 504.
- Each component included in the heat source system 301 is each component having the same function as each component of the heat source system shown in the first embodiment.
- the fan coil units 501 to 504 have a flow rate adjusting valve 321, an air heat exchanger 322, and a blower fan 323, respectively.
- the heat source system 301 has an inlet temperature sensor 361 and a differential pressure sensor 362.
- the pump 340 is controlled by an inverter, and the discharge amount can be changed.
- the device management device 350 controls the discharge amount of the pump 340 so that the differential pressure detected by the differential pressure sensor 362 becomes constant.
- the chillers 411,421,431 each include a water heat exchanger (not shown) and a chiller controller (not shown) inside. Each chiller controller of the chillers 411,421,431 controls each chiller 411,421,431 so that the outlet water temperature of each unit of the chillers 411,421,431 becomes the set water temperature.
- the device management device 350 determines the number of heat source devices 310 to be operated from the capacity of the chiller 411 and the return water temperature. When the temperature of the cold water rises above the set water temperature, the equipment management device 350 also operates the chiller 421. The device management device 350 determines the standby time after starting the operation of the chiller 421 by the standby time determination unit 352. In order to determine the standby time, the equipment management device 350 acquires parameters related to the circulation flow rate of the heat medium, and changes the standby time according to the flow rate of water flowing through the flow path 330. The parameters related to the circulating flow rate will be described later.
- the heat source system 301 having a reference flow rate of 100 liters / minute and a reference standby time of 60 seconds will be described as an example.
- the flow rate is used as a parameter related to the circulating flow rate of the heat medium, but it is not always necessary to calculate the flow rate in order to determine the standby time using the flow rate as a parameter.
- a table showing the relationship between the flow rate and the standby time may be prepared in advance, and the standby time may be determined by comparing the flow rate with the table.
- the device management device 350 prohibits the change operation of the number of operating units of the chiller 421 after the stage is increased during the standby time by the change operation prohibition unit 353. After the standby time has elapsed, the device management device 350 causes the chiller 431 to be operated if the capacity is further insufficient, and conversely, if the capacity is excessive, the operation of the chiller 411 or the chiller 421 is stopped.
- the stage increase of the chiller 431 or the stage decrease of the chillers 411 and 421 after the start of operation of the chiller 421 will be delayed. If the increase of the chiller 431 is delayed, the capacity of the fan coil units 501 to 504 is often insufficient. If the capacity of the fan coil units 501 to 504 is insufficient, the temperature of the air-conditioned space does not easily drop, which causes discomfort to people in the air-conditioned space.
- the stage increase of the chiller 431 or the stage decrease of the chillers 411 and 421 after the start of operation of the chiller 421 will be too early. If the chiller 431 is increased too quickly, the capacity of the heat source device 310 often becomes excessive. When the capacity of the heat source device 310 becomes excessive, wasteful energy is consumed.
- the chillers 411, 421 and 431 are in operation and the operation of the chillers 431 is stopped. If the standby time after such step reduction is too short, the step reduction of the chillers 411 and 421 or the step increase of the chiller 431 after the operation of the chiller 431 is stopped is too early. If the chillers 411 and 421 are reduced too quickly, the capacity of the heat source device 310 often becomes too small. When the capacity of the heat source device 310 becomes too small, the heat source device 310 (in this case, one of the chillers 411 and 421) is repeatedly started and stopped.
- step reduction or step increase of the chillers 431 and 421 of the chiller 431 after the stop of the chiller 431 will be delayed. If the reduction of the chillers 411 and 421 is delayed, the capacity of the heat source device 310 often becomes excessive. If the capacity of the heat source device 310 becomes excessive, wasteful energy will be consumed.
- the appropriate standby time when the increase / decrease stage is not too early or too late is considered to be the time it takes for the water temperature in the pipe to stabilize. Therefore, it is preferable that the standby time dynamically changes according to, for example, the flow rate of the pump 340 and the responsiveness of the chillers 411,421,431. For example, it is assumed that the temperature of the cold water sent out from the feed header 332 changes from 13 ° C. to the set water temperature of 7 ° C. due to the expansion of the chiller 421 described above. Then, the cold water that has reached the set water temperature returns to the pump 340 again, and the effect of changing the temperature of the cold water of the header 332 to 7 ° C. is reflected in the return water temperature.
- the standby time is not too short, it is preferable that the standby time is set longer than the lap time until the water discharged from the pump 340 returns to the pump 340 again.
- the standby time if the circulation flow rate is large, the lap time is short, so the standby time is short, and if the circulation amount is small, the lap time is long, so the standby time tends to be long.
- the chillers 411 and 421 are operated at a capacity of 80% of the maximum capacity, and the water temperature of the cold water sent out from the feed header 332 drops to 10 ° C.
- the temperature of the cold water entering the fan coil units 501 to 504 is still maintained at 13 ° C., and the temperature of the water immediately after leaving the fan coil units 501 to 504 is still as high as 20 ° C.
- the return water temperature drops to 13 ° C.
- the chillers 411 and 421 are operated at a capacity of 60% of the maximum capacity.
- the temperature of the cold water of the feed header 332 and the temperature of the cold water entering the fan coil units 501 to 504 are 7 ° C., which is the set temperature, and the temperature of the water immediately after leaving the fan coil units 501 to 504 is 13 ° C. It has become.
- the capacity of the pump 340 can be considered.
- the frequency after the stage increase with respect to the maximum frequency of the pump 340 can be used as a parameter.
- the reference frequency is 50%
- the parameter indicating the capacity of the pump 340 is not limited to the frequency, and may be other parameters such as the rotation speed and the discharge amount obtained from the pump characteristic curve.
- the equipment management device 350 may store the relationship between the capacity of the pump 340 and the standby time as a table. For example, such a table can be created by performing measurement with an actual machine in advance.
- the flow rate can be adjusted by changing the number of constant-speed pumps in operation.
- the equipment management device 350 can use the number of constant-speed pumps in operation as a parameter related to the circulating flow rate.
- the curve Cv1 shown in FIG. 12 is a curve showing the relationship between the pressure and the flow rate when the piping resistance is large due to a small valve opening of the flow rate adjusting valves 321 of the fan coil units 501 to 504. Is.
- the curve Cv2 shown in FIG. 12 is a curve showing the relationship between the pressure and the flow rate when the piping resistance is large due to a small valve opening of the flow rate adjusting valves 321 of the fan coil units 501 to 504. Is.
- the curve Cv3 shown in FIG. 12 shows the relationship between the pressure and the flow rate when the piping resistance is small due to the valve opening of the flow rate adjusting valves 321 of the fan coil units 501 to 504 being fully opened. It is a curve shown.
- the curve Cv4 shown in FIG. 12 is a curve showing the relationship between the pressure and the flow rate when the operating frequency of the pump 340 is 80% of the maximum frequency.
- the equipment management device 350 may store the relationship between the capacity of the pump 340, the resistance of the pipe, and the standby time as a table. For example, such a table can be created by performing measurement with an actual machine in advance.
- the device management device 350 may store the relationship between the resistance of the pipe and the standby time as a table.
- a table can be created by performing measurement with an actual machine in advance.
- the differential pressure can be detected by the differential pressure sensor 362.
- the curve Ln1 shown in FIG. 13 is a curve showing the relationship between the differential pressure and the flow rate when the piping resistance is large.
- the curve Ln2 is a curve showing the relationship between the differential pressure and the flow rate when the piping resistance is medium.
- the straight line Ln3 is a curve showing the relationship between the differential pressure and the flow rate when the piping resistance is small.
- the curve Cv7 shown in FIG. 13 is a curve showing the relationship between the differential pressure and the flow rate when the operating frequency of the pump 340 is 80% of the maximum frequency.
- the curve Cv8 is a curve showing the relationship between the differential pressure and the flow rate when the operating frequency of the pump 340 is 50% of the maximum frequency.
- the curve Cv9 is a curve showing the relationship between the differential pressure and the flow rate when the operating frequency of the pump 340 is 20% of the maximum frequency.
- the equipment management device 350 may store the relationship between the capacity of the pump 340, the differential pressure, and the standby time as a table. For example, such a table can be created by performing measurement with an actual machine in advance.
- the differential pressure is, for example, a differential pressure detected by the differential pressure sensor 362.
- the device management device 350 may store the relationship between the differential pressure and the standby time as a table.
- a table can be created by performing measurement with an actual machine in advance.
- the relationship between the flow rate of the pump 340 and the amount of retained water can also be used by the standby time determination unit 352 to determine the standby time.
- the amount of water retained in the heat source system 301 can be determined, for example, when the heat source system 301 is designed.
- the determined amount of retained water is stored in a memory (not shown) of the device management device 350. In such a case, the amount of water retained is the value described in the design document. Further, the retained water amount can be calculated by using the pipe length and the pipe cross-sectional area described in the drawing of the heat source system 301.
- the flow rate can be obtained from the pump characteristic curve and the piping resistance curve. To easily determine the flow rate, measure the relationship between the frequency or the number of pumps in operation and the flow rate adjusting valves 321 of the fan coil units 501 to 504 and the flow rate during a trial run, and use it as a table in the memory of the equipment management device 350. You just have to remember it. For example, if the amount of water held is 100 liters and the flow rate is 100 liters / minute, the standby time can be calculated as 1 minute from the calculation of 100 liters ⁇ 100 liters / minute. It should be noted that this is the time (circulation time) for water to make one round of the heat source system 301.
- the standby time determination unit 352 may be configured to set the standby time by multiplying the lap time by a correction coefficient, for example.
- the heat source system 301 of the second embodiment always prohibits the change operation during the standby time.
- the device management device 350 can be configured so that the prohibition of the change operation can be lifted if a predetermined condition is satisfied even during the standby time.
- the heat source system 301 shown in FIG. 14 includes an outlet temperature sensor 63 that detects the temperature of the cold water delivered from the feed header 332.
- the device management device 350 shown in FIG. 14 includes a standby time determination unit 352, a change operation prohibition unit 353, and a change prohibition release unit 354.
- the change prohibition release unit 354 releases the prohibition of the change operation of the ability of the heat source device 310 to change the temperature of the heat medium.
- the set temperature which is the target temperature
- the outlet temperature is 15 ° C.
- the capacity of the heat source device 310 is clearly insufficient.
- the predetermined value is set to 14 ° C.
- the outlet temperature sensor 63 detects the outlet temperature of 15 ° C.
- only the chiller 411 is operated by the change prohibition release unit 354 even during the standby time. It is possible to quickly shift from the state to the state in which all three chillers 411, 421 and 431 are in operation.
- the device management device 350 of the heat source system 301 according to the modified example 2B includes a notification unit 355.
- the device management device 350 notifies by the notification unit 355 whether the change operation is prohibited or the change operation is not prohibited.
- the notification method by the notification unit 355 includes, for example, a method of notifying a state in which a change operation is prohibited by a buzzer, a method of notifying by displaying the presence or absence of prohibition of a change operation on a display device, and a method of notifying through a public line. There is a method of transmitting information indicating the presence or absence.
- the heat source system 301 of the above embodiment has been described by exemplifying a case where the heat source equipments 311, 312, 313 are chillers 411,421,431.
- the heat source devices 311, 312, 313 are not limited to chillers.
- Examples of the heat source devices 311, 312, 313 include cooling towers 421, 422, 432 as shown in FIG.
- the heat source system 301 shown in FIG. 16 includes a cooling tower 421, 422, 432 as a heat source device 310, a flow path 330, a pump 340, and a user-side device 320.
- the cooling water is circulated by the pump 340 through the flow path 330 between the cooling towers 421, 422 and 432 and the user-side equipment 320.
- the user-side device 320 has a chiller 211, an air handling unit 212, and a pump 213. Since the operation of the user-side device 320 has already been described in the embodiment, the description thereof will be omitted here.
- the cooling water circulating in the flow path 330 is used in the chiller 211 to cool the cold water circulating in the user-side device 320 by the pump 213.
- cooling water circulates in the flow path 330 by the pump 340 as a heat medium.
- the temperature of the cooling water at the inlet of the chiller 211 is 20 ° C.
- the temperature of the cooling water at the outlet of the chiller 211 is 26 ° C.
- the pump 340 changes the frequency so that the temperature difference between the cooling water at the inlet and the outlet of the chiller 211 becomes the target temperature difference.
- the heat source system 301 increases the frequency of the pump 340 when the temperature difference between the inlet and outlet cooling water becomes larger than the target temperature difference.
- the heat source system 301 reduces the frequency of the pump 340.
- the heat source system 301 changes the number of cooling towers 421, 422, 432 according to the temperature of the cooling water at the outlet of the feed header 332. For example, if the temperature detected by the outlet temperature sensor 63 is lower than 20 ° C. (set temperature) by a threshold value or more even though the set temperature of the cooling water at the outlet of the feed header 332 is 20 ° C. (set temperature-threshold value ⁇ ) Detected temperature) and cooling towers 421,422,432 are reduced. On the contrary, if the temperature detected by the outlet temperature sensor 63 is higher than the 20 ° C. (set temperature) by a threshold value or more (set temperature + threshold value ⁇ detection temperature), the cooling towers 421, 422, 432 are increased.
- the device management device 350 determines the waiting time and prohibits the change operation when the cooling towers 421,422,432 are increased or decreased. It should be noted that devices having the same reference numerals as those in the embodiment, such as the device management device 350 and the pump 340 of Modification 2C, can be configured by the same devices.
- the stage increase related to the cooling towers 421, 422, 432 will be delayed, and problems such as abnormal stop of the chiller 211 will occur.
- the temperature of the air-conditioned space does not easily drop, which causes discomfort to people in the air-conditioned space.
- the standby time after the stage increase is too short, the stage increase for the cooling towers 421, 422, 432 is too early, and wasteful energy is consumed.
- the standby time after the reduction is too short, the reduction of the cooling towers 421,422,432 is too early, and hunting occurs in which one of the cooling towers 421,422,432 repeats operation and stop. become. If the standby time after the stage reduction is too long, the stage reduction for the cooling towers 421,422,432 is delayed, and wasteful energy is consumed.
- 17 has a pump 340a for circulating cold water in the flow path 330a and a pump 340b for circulating hot water in the flow path 330b as the pump 340.
- Examples of the water heaters 413, 423 and 433 include a boiler.
- the user side device 320 includes two air handling units 221,222. These air handling units 221, 222 use, for example, cold water to cool the air-conditioned space (not shown), and hot water to heat the air-conditioned space (not shown).
- the heat source unit 1 of FIG. 17 has solenoid valves 223, 224, 225, and 226. When the solenoid valve 223 is closed, the supply of cold water from the chillers 411,421,431 to the air handling unit 221 is stopped. When the solenoid valve 224 is closed, the supply of cold water from the chillers 411,421,431 to the air handling unit 222 is stopped.
- the management device 50 determines the standby time in the increase / decrease stage of the chiller 411,421,431, and prohibits the operation of changing the increase / decrease stage of the chiller 411,421,431 during the standby time. Further, the management device 50 determines the standby time in the increase / decrease stage of the water heaters 413,423 and 433, and prohibits the operation of changing the increase / decrease stage of the water heaters 413,423 and 433 during the standby time.
- the standby time is determined by the standby time determination unit 352 according to the parameters related to the circulation flow rate of the heat medium, and the capacity change operation of the heat source device 310 is changed during the standby time. Prohibited by 353.
- the heat source system 301 can perform the change operation at an appropriate timing without the change operation being too early or too late.
- the device management device 350 can perform management in which the increase in energy consumption of the heat source system 301 is suppressed and the comfort is balanced.
- the heat source system 301 can perform the increase / decrease stage at an appropriate timing without the increase / decrease stage being too early or too late.
- the device management device 350 can perform management in which an increase in energy consumption is suppressed and comfort is balanced for the heat source system 301 including a plurality of heat source devices 311 to 313.
- the parameters related to the circulating flow rate of the heat medium for the device management device 350 to determine the standby time are, for example, the capacity of the pump 340 and the flow rate adjusting valve 321. It is at least one of the differential pressure detected by the valve opening degree and the differential pressure sensor 362.
- the capacity of the pump 340 is a variable relating to the capacity of the circulation pump to circulate the heat medium.
- the valve opening degree of the flow rate adjusting valve 321 is a variable related to the degree of flow rate adjustment of the user-side device using the heat medium.
- the differential pressure detected by the differential pressure sensor 362 is a variable related to the pressure difference between the heat medium flowing into the user-side device and the heat medium flowing out.
- the equipment management device 350 can easily determine the standby time by using at least one of the capacity of the circulation pump, the degree of flow rate adjustment, and the pressure difference of the heat medium.
- At least one of the frequency and number of pumps 340 is a variable relating to the flow rate of the circulation pump that circulates the heat medium.
- a method of determining the standby time using at least one of the frequency and the number of such pumps 340 has been described. Further, it has been explained that the standby time is determined from the flow rate of the pump 340 and the amount of water held by the heat source system 301.
- the device management device 350 determines the standby time using the flow rate of the pump 340, which is a circulation pump, so that the standby time can be easily adapted to the circulation of water as a heat medium.
- the device management device 350 described in the modification 2A includes a change prohibition release unit 354 (see FIG. 14).
- the change prohibition release unit 354 prohibits the operation of changing the ability of the heat source device 310 to change the temperature of the heat medium when the difference between the outlet temperature and the target temperature measured by the outlet temperature sensor 63 is larger than a predetermined value. To release. The state in which the difference between the target temperature and the outlet temperature becomes large often occurs when the heat source system 301 is started. Therefore, the device management device 350 as shown in FIG. 14 improves the management accuracy of the heat source device 310 in which the increase in energy consumption of the heat source system 301 is suppressed and the comfort is balanced at the time of system startup. Can be made to.
- the device management device 350 can notify the state in which the change operation is prohibited or the state in which the change operation is not prohibited by the notification unit 355, and can notify the management state to the outside. By this notification, it is possible to notify the outside that it is a transitional period in which the change of the capacity is prohibited, and the adjustment of the capacity of the heat source system 301 is easily allowed by the user or the like.
- the heat source system 301 responds to chillers 411,421,431, cooling towers 421,422,432 or water heaters 413,423,433, which change the temperature of the circulating heat medium, and parameters related to the circulating flow rate of the heat medium.
- a change operation for example, an increase / decrease stage operation
- changing the capacity of the chiller 411,421,431, the cooling tower 421,422,432 or the water heater 413,423,433 is performed from the previous change operation. It is provided with a device management device 350, which prohibits the time interval until the standby time is exceeded.
- the heat source system 301 has a balance between suppressing the increase in energy consumption of the heat source system 301 and comfort with respect to the chiller 411,421,431, the cooling tower 421,422,432 or the water heater 413,423,433. You can manage it properly.
- FIG. 18 is a schematic configuration diagram of the device management system 510 according to the embodiment of the present invention.
- the device management system 510 can supply air adjusted to an optimum temperature into the air-conditioned space while keeping the number of operating heat source devices of the system 510 optimal.
- the equipment management system 510 is installed in a relatively large building such as a building, a factory, a hospital and a hotel.
- such an equipment management system 510 mainly includes a chiller unit group 520, a utilization unit group 530, communication pipes L1 to L4 (corresponding to the first pipe), and communication pipe L5 (corresponding to the second pipe). ), Pumps 544a to 544f (corresponding to pumps), and controller 580 (corresponding to control calculation unit 583). Further, the device management system 510 includes a flow meter 545, a power meter 546, and a plurality of temperature detection sensors T1, T2, T3a to T3f, and T4a to T4f.
- the refrigerant circuit 521 shown in FIG. 19 is configured inside the plurality of chiller units 5520a to 520f (corresponding to heat source equipment) constituting the chiller unit group 520. Further, as shown in FIG. 18, the chiller unit group 520 is also connected to the cooling tower 570, and the heat dissipation circuit 560 is formed by these. Further, as shown in FIG. 18, the heat medium circuit 540 is composed of pumps 544a to 544f, a chiller unit group 520, a utilization unit group 530, and the like.
- each configuration of the device management system 510 shown in FIG. 18 is not limited in number, and may be appropriately changed.
- the chiller unit group 520 has a plurality of chiller units 520a to 520f.
- Each chiller unit 520a to 520f is a water-cooled heat source machine, connected in parallel with each other, and includes a refrigerant circuit 521 shown in FIG.
- the refrigerant circuit 521 is configured by sequentially connecting a compressor 522, a radiator 523, an expansion valve 524, an evaporator 525, and the like.
- the inside of the refrigerant circuit 521 is filled with a refrigerant.
- the operating capacity of the compressor 522 can be adjusted. Electric power is supplied to the motor of the compressor 522 via an inverter. When the output frequency of the inverter is changed, the rotation speed of the motor, that is, the rotation speed is changed, and the operating capacity of the compressor 522 changes.
- the expansion valve 524 is for decompressing the refrigerant in the refrigerant circuit 521 and for discharging the decompressed refrigerant, and is composed of an electric expansion valve.
- the evaporator 525 has a third heat transfer tube connected to the refrigerant circuit 521 and a fourth heat transfer tube connected to the heat medium circuit 540.
- the evaporator 525 causes heat exchange to be performed between the refrigerant flowing in the third heat transfer tube on the refrigerant circuit 521 side and the heat medium flowing in the fourth heat transfer tube on the heat medium circuit 540 side.
- Each chiller unit 520a to 520f including such a refrigerant circuit 521 cools or heats water as a heat medium.
- the capacity limit lower limit value a2 of each of the chiller units 520a to 520f is set to 20%, and the capacity limit upper limit value a1 is set to 100%.
- the capacity limit lower limit value a2 and the capacity limit upper limit value a1 of each chiller unit 520a to 520f can be appropriately set depending on the chiller unit to be used. Further, the capacity limit lower limit value a2 and the capacity limit upper limit value a1 of each chiller unit 520a to 520f may be set to different values.
- the capacity limit lower limit value a2 and the capacity limit upper limit value a1 of the chiller units 520a to 520f are the lower limit value of the output (capacity) when the chiller units 520a to 520f are controlled according to the load. This is the upper limit.
- the capacity limit lower limit value a2 and the capacity limit upper limit value a1 are represented by% (maximum output is 100%, output in the stopped state is 0%), but may be represented by kW or the like.
- the heat dissipation circuit 560 is filled with water as a heat medium.
- the heat radiating circuit 560 is mainly configured by sequentially connecting a heat radiator 523, a water pump 561, and a cooling tower 570 in each chiller unit 520a to 520f.
- the water pump 561 can adjust the discharge flow rate and circulates the water in the heat dissipation circuit 560.
- the cooling tower 570 the water circulating in the heat dissipation circuit 560 is cooled.
- the arrow attached to the water pump 561 indicates the water flow direction in the heat dissipation circuit 560.
- the heat medium circuit 540 constitutes a closed circuit filled with water as a heat medium.
- the heat medium circuit 540 mainly includes pumps 544a to 544f, evaporators 525 in each chiller unit 520a to 520f, bypass valve 543 bypass valve 543, and utilization units 530a, 530b, 530c constituting the utilization unit group 530.
- the utilization side heat exchangers 533a, 533b, 533c and the utilization side valves 532a, 532b, 532c are sequentially connected by connecting pipes L1 to L4. Further, the heat medium circuit 540 is also configured by connecting the inlet side and the outlet side of each chiller unit 520a to 520f with a communication pipe L5.
- one end of the connecting pipe L1 is connected to one end of the evaporator 525 which is the outlet side of each chiller unit 520a to 520f, and the other end is connected to the feed header 542.
- One end of the connecting pipe L2 is connected to the outlet of the feed header 542.
- the other end side of the connecting pipe L2 is branched in the middle, and the branch end portion thereof is connected to the utilization side heat exchangers 533a to 533c which are the inlet sides of the utilization units 530a to 530c.
- the connecting pipe L3 is connected to the outlet side of each utilization side valve 532a to 532c whose one end is the outlet side of each utilization unit 530a to 530c.
- the other end side of the connecting pipe L3 joins in the middle, and the joining tip portion thereof is connected to the return header 541.
- the connecting pipe L4 is provided according to the number of chiller units 520a to 520f.
- One end of each connecting pipe L4 is connected to the return header 541, and the other end is connected to the other end of the evaporator 525 which is the inlet side of each chiller unit 520a to 520f. That is, the connecting pipes L1 to L4 connect the chiller units 520a to 520f and the utilization units 530a to 530c in a ring shape.
- Water which is a heat medium, flows inside the connecting pipes L1 to L4.
- the communication pipe L5 connects the inlet side and the outlet side (specifically, the inlet side and the outlet side of the evaporator 525) of all the chiller units 520a to 520f via the feed header 542 and the return header 541.
- the connecting pipe L1 connected to the inlet side of each chiller unit 520a to 520f is connected to the feed header 542, and the connecting pipe L4 connected to the outlet side of each chiller unit 520a to 520f returns. It is connected to the header 541.
- the communication pipe L5 can connect the inlet side and the outlet side of the chiller units 520a to 520f without going through the utilization units 530a to 530c.
- the communication pipe L5 is a pipe for returning the water unused in the utilization units 530a to 530c to the chiller units 520a to 520f again.
- Pumps 544a to 544f are provided on the connecting pipe L4 corresponding to each chiller unit 520a to 520f.
- the pumps 544a to 544f are capacity-variable pumps whose capacity can be adjusted and whose discharge capacity can be adjusted, and are driven by an inverter by the controller 580.
- Such pumps 544a to 544f are derived from the utilization units 30a to 30f (more specifically, the utilization side valves 532a to 532c) as shown by the arrows attached to the pumps 544a to 544f in FIG.
- the water in the heat medium circuit 540 is circulated by sending the outflowing water as a heat medium to each of the chiller units 520a to 520f.
- the pumps 544a to 544f circulate the heat medium (that is, water) flowing in the connecting pipes L1 to L4 between the chiller units 520a to 520f and the utilization units 530a to 530c.
- the bypass valve 543 regulates the flow rate of water flowing through the chiller unit 520a.
- the flow rate of water flowing through the chiller unit 520a is determined by the opening degree of the bypass valve 543.
- a flow meter 545 and a plurality of sensors T1, T2, T3a to T3f, and T4a to T4f are attached to the heat medium circuit 540.
- the flow meter 545 is a portion of the connecting pipe L3 where the water flowing out from the utilization units 530a to 530c merges and flows, and is attached to the front side of the return header 541.
- the flow meter 545 measures the total flow rate of water flowing through the utilization units 530a to 530c.
- the temperature detection sensor T1 is a portion of the connecting pipe L2 before the pipe L2 is branched, and is attached in the vicinity of the second feed header 543.
- the temperature detection sensor T1 detects the temperature of water, which is a heat medium flowing in the connecting pipe L2.
- the temperature detection sensor T2 is a portion of the connecting pipe L3 after the pipe L3 merges, and is attached in the vicinity of the return header 541.
- the temperature detection sensor T2 detects the temperature of water, which is a heat medium flowing in the connecting pipe L3.
- the temperature detection sensors T3a to T3f are provided on the connecting pipe L4 near the inlets of the chiller units 520a to 520f so as to correspond to the chiller units 520a to 520f.
- the temperature detection sensor T3 detects the temperature of water, which is a heat medium flowing in each connecting pipe L4, that is, the inlet temperature b1 of each chiller unit 520a to 520f.
- the temperature detection sensors T4a to T4f are provided on the connecting pipe L1 near the outlets of the chiller units 520a to 520f so as to correspond to the chiller units 520a to 520f.
- the temperature detection sensor T4 detects the temperature of water, which is a heat medium flowing in each connecting pipe L1, that is, the outlet temperature b2 of each chiller unit 520a to 520f.
- T3a to T3f, and T4a to T4f is acquired by the controller 580 and used for various controls.
- the utilization unit group 530 is composed of a plurality of utilization units 530a to 530c connected in parallel to each other.
- Each utilization unit 530a to 530c has casings 531a to 531c having a substantially rectangular parallelepiped shape.
- An air passage through which air flows is formed inside each of the casings 531a to 531c.
- One end of the suction duct is connected to the inflow end of the air passage, and one end of the air supply duct is connected to the outflow end of the air passage.
- the other ends of the suction duct and the air supply duct are each connected to the air-conditioned space.
- the utilization side valves 532a to 532c constituting the heat medium circuit 540, the utilization side heat exchangers 533a to 533c, and the blower fans 536a, 536b, 536c are provided inside the casings 531a to 531c.
- the user-side valves 532a to 532c adjust the amount of water flowing through each of the user-side heat exchangers 533a to 533c. That is, the flow rate of water flowing through the utilization units 530a to 530c is determined by the opening degree of each of the utilization side valves 532a to 532c.
- the user-side heat exchangers 533a to 533c exchange heat between the air in the air-conditioned space and the water in the heat medium circuit 540 to cool the air.
- the user-side heat exchangers 533a to 533c are fin-and-tube heat exchangers having a plurality of heat transfer fins and a heat transfer tube penetrating the heat transfer fins.
- Water circulating in the heat medium circuit 540 flows through the heat transfer tubes of the heat exchangers 533a to 533c on the user side, and the heat of the water is supplied to the air through the heat transfer tubes and the heat transfer fins to cool the air. It is supposed to be done.
- the blower fans 36a to 36c are blowers that can change the rotation speed step by step by inverter control and can adjust the amount of air blown by the cooled air.
- the controller 580 is for comprehensively controlling the device management system 510.
- the controller 580 will be described in detail later.
- the equipment management system 510 can perform a cooling operation for cooling the air.
- the device management system 510 may have a configuration capable of performing a heating operation, a dehumidifying operation, and a humidifying operation.
- the refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit 521.
- the refrigerant compressed by the compressor 522 dissipates heat to the water flowing through the heat dissipation circuit 560 in the radiator 523 and condenses.
- the refrigerant cooled by the radiator 523 is depressurized by the expansion valve 524, and then endothermic from the water flowing through the heat medium circuit 540 and evaporated in the evaporator 525.
- the refrigerant evaporated in the evaporator 525 is sucked into the compressor 522 and compressed.
- the water flowing through the heat radiating circuit 560 heated by the radiator 523 is radiated to the outdoor air at the cooling tower 570.
- the water cooled by the evaporator 525 of the refrigerant circuit 521 cools the air flowing through the air passages in the casings 531a to 531c in the heat exchangers 533a to 533c on the utilization side.
- the water that has passed through the heat exchangers 533a to 533c on each utilization side returns to the evaporator 525 of the refrigerant circuit 521 and is cooled again.
- the cold heat obtained from the refrigerant by the water in the evaporator 525 is conveyed to the heat exchangers 533a to 533c on each utilization side and supplied to the air.
- each of the utilization units 530a to 530c the indoor air taken in from the air-conditioned space by the suction duct flows through the air passage in the casings 531a to 531c.
- This air is cooled and dehumidified by the water in the heat medium circuit 540 in each of the utilization side heat exchangers 533a to 533c.
- the air cooled by the heat exchangers 533a to 533c on the user side is supplied to each air-conditioned space as supply air via the air supply duct.
- FIG. 20 is a block diagram schematically showing the configuration of the controller 580 according to the present embodiment and various devices connected to the controller 580.
- the controller 580 is realized by a computer.
- the controller 580 includes a control arithmetic unit and a storage device.
- a processor such as a CPU or GPU can be used as the control arithmetic unit.
- the storage device is composed of a RAM, a ROM, a computer-readable storage medium, and the like.
- the storage device can be used as a database.
- the control arithmetic unit reads a program stored in the storage device, and processes / calculates predetermined information according to the program.
- control arithmetic unit can write the arithmetic result to the storage device and read the information stored in the storage device according to the program.
- the controller 580 includes an acquisition unit 581, a storage unit 582, a control calculation unit 583, and an output unit 584.
- the acquisition unit 581 is an interface for acquiring various information for calculating heat load information c1 and heat load prediction information c3 from various devices and the like connected to the controller 580.
- the acquisition unit 581 obtains the inlet temperature b1 and the outlet temperature b2 of the chiller units 520a to 520f, which are the detection results of the temperature detection sensors T3a to T3f and T4a to T4f, as information for calculating the heat load information c1. get.
- the acquisition unit 581 includes information b3 of the number of operating units of the chiller units 520a to 520f, actual operating information b4 of the chiller units 520a to 520f, weather information b5, and the like. To get.
- the information b3 of the number of operating units of the chiller units 520a to 520f includes information on whether or not each of the chiller units 520a to 520f is operating.
- Information b3 of the number of operating units of the chiller units 520a to 520f indicates, for example, that the chiller units 520a to 20c are operating and the chiller units 20d to 20f are not operating, and at the same time, 3 out of 6 units of the chiller units 520a to 520f are operating. Indicates that it is running.
- the actual operation information b4 of the chiller units 520a to 520f includes information on the operation status of the respective chiller units 520a to 520f.
- the operation information b4 of the chiller units 520a to 520f indicates, for example, that the chiller unit 520a is operating at 80% of the capacity and the chiller unit 520f is operating (not operating) at 0% of the capacity.
- the weather information b5 is information received from a sensor provided in the device management system 510 or an external system, and is information indicating the outside air temperature, weather, humidity, etc. in the vicinity of the device management system 510.
- the information b3 of the number of operating units of the chiller units 520a to 520f, the actual operating information b4 of the chiller units 520a to 520f, and the weather information b5 are stored in the storage unit 582 in association with the heat load information c1.
- the acquisition unit 581 may appropriately acquire information other than the above.
- the acquisition unit 581 acquires this information at an arbitrary time interval (for example, every minute) or based on a request from an external system.
- the various information acquired by the acquisition unit 581 is stored and stored in an appropriate area of the storage unit 582, respectively.
- the storage unit (storage unit) 582 stores and stores information used for the program, information acquired by the acquisition unit 581, information processed / generated by the control calculation unit 583 by calculation or the like, and the like.
- the information stored in the storage unit 582 in advance as the information used in the program has a subscript
- the information acquired and stored in the acquisition unit 581 has b as a subscript in the control calculation unit 583.
- C is added as a subscript to the processed / generated information.
- the acquisition route of various information is not limited to this.
- the storage unit 582 stores the capacity limit lower limit value a2, the capacity limit upper limit value a1, and the operation priority order a3 of each chiller unit 520a to 520f as information used for the program.
- the operation priority a3 is an order in which the chiller units 520a to 520f are operated.
- the storage unit 582 stores the first standby time a4 preset by the administrator of the device management system 510 or the like as the information used for the program.
- the first standby time a4 is information indicating a standby time for the device management system 510 to change the number of operating units of the chiller units 520a to 520f.
- the number determination unit of the control calculation unit 583 which will be described later, increases the number of operating units of the chiller units 520a to 520f when the preset number change condition is continuously satisfied during the first standby time a4.
- the number change condition can be set in advance, for example, when the output of the chiller units 520a to 520f in operation is 85% or more.
- the operating number determination unit 583f increases the number of operating units of the chiller units 520a to 520f based on the second standby time c6. Let me.
- the storage unit 582 acquires the inlet temperature b1 and the outlet temperature b2, the information b3 of the number of operating units of the chiller units 520a to 520f, the operation information b4 of the chiller units 520a to 520f, and the weather information b5 acquired by the acquisition unit 581. It is possible to associate and store each information based on the time when the 581 acquired the information.
- the storage unit 582 has heat load information c1, heat load maximum value c2, heat load prediction information c3, heat load prediction maximum value c4, operating number prediction information c5, as information processed and generated by the control calculation unit 583 by calculation or the like.
- the information of the second waiting time c6 and the deviation information c7 are accumulated.
- the heat load information c1 is information indicating the heat load calculated by the heat load calculation unit 583e, which is a functional unit of the control calculation unit 583, which will be described later.
- the heat load information c1 is calculated using the information of the inlet temperature b1 and the outlet temperature b2 of the chiller units 520a to 520f stored in the storage unit 582, and the heat load information c1 is the equipment management system. It may be calculated using other information relating to 510.
- the heat load information c1 is calculated every predetermined time (for example, every minute) by the heat load calculation unit 583e, and every preset period (for example, every 9:00 to 20:00, which is the operating time zone of the device management system 510). ), And is accumulated in the storage unit 582.
- FIG. 21 is a graph showing the heat load information c1 stored in the storage unit 582.
- the maximum value of the heat load and the time at which the maximum value occurs in the preset period (9:00 to 20:00 on a certain day) are the maximum heat load in the period.
- a value c2 it is stored in the storage unit 582 in association with the heat load information c1.
- the heat load maximum value c2 in FIG. 4 is the value of the heat load at 13:00.
- the heat load prediction information c3 is information calculated by the heat load prediction unit 583a, which is a functional unit of the control calculation unit 583, and is the heat load in a predetermined period in the future (for example, from 9:00 to 20:00 on the next day). It is information which shows the predicted value of.
- the heat load prediction information c3 in the present embodiment can be used as information such as heat load information c1 stored in the storage unit 582, heat load maximum value c2, actual operation information b4 of chiller units 520a to 520f, and weather information b5. Calculated based on.
- the heat load prediction unit 583a calculates the predicted value of the heat load at predetermined intervals (for example, every minute), and the calculated predicted value of the heat load is used for each preset period (for example, the operating time of the equipment management system 510). It is accumulated in the storage unit 582 in association with the band (every 9 o'clock to 20 o'clock).
- the heat load prediction information c3 of FIG. 22 is the heat load prediction information calculated based on the heat load information c1 of FIG. 21, the maximum heat load value c2, the operation information b4 of the chiller units 520a to 520f, and the weather information b5. This is a graph showing c3.
- the operating number prediction information c5 shown on the vertical axis of FIG. 22 indicates the operating number of the chiller units 520a to 520f required for processing the heat load, and is calculated by the operating number prediction unit 583b.
- the maximum value of the heat load prediction value in the preset period is stored in the storage unit 582 as the heat load prediction maximum value c4 in that period.
- the heat load prediction maximum value c4 in FIG. 22 is a predicted value of the heat load at 13:00.
- the deviation information c7 is information calculated by the deviation determination unit 583g, which is a functional unit of the control calculation unit 583, and is heat load prediction information c3 (heat load prediction value) and actual heat load information c1 (actual heat load). This is information indicating the degree of deviation from the value of). For example, when the heat load prediction information c3 and the actual heat load information c1 completely match, the deviation information c7 is 0%. On the other hand, when the heat load prediction information c3 and the actual heat load information c1 are different, the deviation information c7 has a value of 1% or more based on the degree. Although the deviation information c7 is represented by% in the present embodiment, it may be represented by a unit other than this.
- the control calculation unit 583 has a heat load prediction unit 583a, an operating number prediction unit 583b, a standby time determination unit 583c, and a standby as functional units whose functions are realized by the control calculation device and the storage device. It has a time determination unit 583d, a heat load calculation unit 583e, an operating number determination unit 583f, and a deviation determination unit 583g.
- the heat load prediction unit 583a calculates the heat load prediction information c3.
- the heat load prediction information c3 calculated by the heat load prediction unit 583a is stored in the storage unit 582.
- the operating number prediction unit 583b calculates the operating number prediction information c5 based on the heat load prediction information c3 calculated by the heat load prediction unit 583a and the capacity (capacity) of the chiller units 520a to 520f.
- the operating number prediction information c5 is information indicating the operating number of the chiller units 520a to 520f required for processing the predicted value of the heat load included in the heat load prediction information c3.
- the operating number prediction information c5 is associated with the heat load prediction information c3 and is stored in the storage unit 582.
- the standby time determination unit 583c determines whether or not the heat load prediction maximum value c4 included in the heat load prediction information c3 can be processed by increasing the number of operating units of the chiller units 520a to 520f based on the first standby time a4. Do. Specifically, the standby time determination unit 583c is required to process the heat load prediction maximum value c4 from the operation start time of the chiller units 520a to 520f to the time when the heat load prediction maximum value c4 is generated. It is determined whether or not it is possible to increase the number of operating units up to 520f.
- the operating number determination unit 583f determines the number of operating units to be increased based on the first standby time a4.
- the operating number determination unit 583f which will be described later, increases the number of operating units based on the second standby time c6 stored in the storage unit 582. Make a decision.
- the standby time determination unit 583d calculates information indicating the second standby time c6.
- the second standby time c6 is information indicating the length of the standby time calculated based on the heat load prediction information c3.
- the information of the second standby time c6 in the present embodiment is from the start of a predetermined period in the future to the occurrence time of the heat load prediction maximum value c4 when the heat load prediction maximum value c4 included in the heat load prediction information c3 is one. Is calculated by dividing the elapsed time of chiller units 520a to 520f by the number of stages of increase in the number of operating units for processing the heat load prediction maximum value c4.
- the second standby time c6 calculated based on the heat load prediction information c3 in FIG. 22 is an increase of 48 hours (from 9:00 to 13:00), which is the elapsed time from the start to the heat load prediction maximum value c4. Dividing by the number of times 5 (1 to 6), the second standby time c6 is 48 minutes.
- the second standby time c6 calculated by the standby time determination unit 583d is stored in the storage unit 582.
- the heat load calculation unit 583e calculates the value of the actual heat load processed in the chiller units 520a to 520f based on the inlet temperature b1 and the outlet temperature b2 as the heat load information c1.
- the heat load calculation unit 583e calculates the heat load information c1 every minute, for example.
- the heat load information c1 calculated by the heat load calculation unit 583e is stored in the storage unit 582.
- the operating number determination unit 583f determines to increase the operating number of the chiller units 520a to 520f when the preset number change condition is continuously satisfied during the first standby time a4 or the second standby time c6. Do. When the operating number determination unit 583f determines to increase the operating number of the chiller units 520a to 520f, information to that effect is transmitted to the chiller units 520a to 520f, and any of the chiller units 20b to 20f starts operating. ..
- the dissociation determination unit 583g includes heat load prediction information c3 calculated by the heat load prediction unit 583a and stored in the storage unit 582, and actual heat load information c1 acquired by the acquisition unit 581 and stored in the storage unit 582. , And the degree of dissociation is determined, and dissociation information c7 is generated as information indicating the degree of dissociation.
- the dissociation information c7 is stored in the storage unit 582.
- the dissociation determination unit 583g determines the degree of dissociation at predetermined time intervals (for example, every minute) and generates dissociation information c7.
- the output unit 584 is a display, touch panel, speaker, or the like capable of outputting information or the like stored in the storage unit.
- the output unit 584 can function as a dissociation information c7 output unit that outputs the dissociation information c7 stored in the storage unit 582.
- FIG. 23 shows the flow of processing for determining the standby time in the device management system 510 of the present embodiment.
- the heat load prediction unit 583a of the control calculation unit 583 has the heat load information c1, the maximum prediction information, the minimum prediction information, and the chiller units 520a to be stored in the storage unit 582 stored in the storage unit 582.
- the heat load prediction information c3 is calculated based on the operation information b4 of 520f, the weather information b5, and the like (step ST1).
- the heat load prediction unit 583a calculates the heat load prediction information c3 at predetermined intervals (for example, every minute) in a preset future predetermined period (for example, from 9:00 to 20:00 on the next day). ..
- the (plurality) heat load information c1 calculated by the heat load prediction unit 583a is stored in the storage unit 582 (step ST2). At this time, among the heat load information c1, the time when the heat load prediction maximum value and the maximum value occur in the predetermined period is stored in the storage unit 582 in association with the heat load information c1 (step ST3).
- the operating number prediction unit 583b calculates the operating number prediction information c5 based on the heat load prediction information c3 and the capacities of the chiller units 520a to 520f, and stores it in the storage unit 582 in association with the heat load prediction information c3 (step). ST4).
- the heat load prediction information, the maximum prediction information, and the operating number prediction information c5 may be stored in association with each other as shown in the graph shown in FIG. 22, for example.
- the standby time determination unit 583c of the control calculation unit 583 determines whether or not it is possible to process the heat load prediction maximum value by the process based on the first standby time a4 (step ST5). Specifically, for example, when the heat load prediction information c3 calculated in step ST1 is shown in FIG. 22, the heat load maximum value c2 is the value of the heat load at 13:00. Further, in order to handle the heat load, six chiller units 520a to 520f are required.
- the waiting time determination unit 583c determines that the process is possible (YES).
- the device management system 510 controls to increase the number of operating units by the first standby time a4. Specifically, the device management system 510 increases the number of operating units of the chiller units 520a to 520f when the preset number change condition is continuously satisfied during the first standby time a4 based on the program. It is decided to perform control (step ST6).
- the waiting time determination unit 583c determines that the process is not possible (NO).
- the standby time determination unit 583c determines to perform control to increase the number of operating units by the second standby time c6 calculated by the standby time determination unit 583d (step ST7).
- the standby time determination unit 583d sets the elapsed time from the disclosure time (for example, 9:00) in the future predetermined period to the occurrence time (for example, 13:00) of the heat load prediction maximum value c4 as the heat load prediction maximum value c4. Is calculated by dividing by the number of stages of increase in the number of operating chiller units 520a to 520f for processing. For example, the elapsed time is 4 hours shown in FIG. 22, and when the number of stages of operation is increased by 5, the second standby time c6 is 48 minutes.
- the device management system 510 performs the process of increasing the stage of the chiller units 520a to 520f based on the first time, or increases the stage of the chiller units 520a to 520f based on the second time. Determine whether to process.
- the operating number determination unit 583f determines to increase the operating number of the chiller units 520a to 520f when the preset number change condition is continuously satisfied during the first standby time a4 or the second standby time c6. (Step ST8).
- the device management system 510 of the present embodiment is a system that manages the number of operating chiller units 520a to 520f as heat source devices.
- the device management system 510 includes an operating number determination unit 583f and a standby time determination unit 583d.
- the operating number determination unit 583f determines an increase in the operating number when the condition for changing the operating number regarding the heat load continues for a predetermined standby time.
- the standby time determination unit determines the length of the standby time based on the heat load prediction information c3.
- the heat load may be predicted based on the past heat load information to determine the number of operating heat source devices.
- the actual heat load at the time of operation of the heat source equipment may greatly deviate from the past heat load information depending on the operating conditions and weather conditions of the heat source equipment. .. If the system is operated in such a state, the heat source equipment is heavily burdened and extra power consumption is achieved.
- the device management system 510 of the present embodiment determines the standby time for changing the number of operating heat source devices by adopting the above configuration. This makes it possible to predict the heat load based on the past heat load information and manage the number of operating heat source devices based on the actual heat load during operation of the heat source device.
- the device management system 510 of the present embodiment appropriately manages the number of operating heat source devices, thereby suppressing the burden on the heat source devices and contributing to suppressing excess power consumption.
- the device management system 510 of the present embodiment further includes a heat load calculation unit 583e and a storage unit 582 as a storage unit.
- the heat load calculation unit 583e calculates the heat load information c1.
- the storage unit 582 stores the heat load information c1 calculated by the heat load calculation unit 583e.
- the heat load prediction information c3 is calculated based on the heat load information c1 stored in the storage unit 582.
- the standby time determination unit 583d shortens the length of the standby time when it is predicted that the number of operating units of the chiller units 520a to 520f is insufficient based on the heat load prediction information c3.
- the standby time determination unit 583d increases the length of the standby time when it is expected that the number of chiller units 520a to 520f in operation is excessive.
- the storage unit 582 of the device management system 510 of the present embodiment stores information b3 of the number of operating units of the chiller units 520a to 520f that process the heat load in association with the heat load information c1.
- the heat load calculation unit 583e of the device management system 510 of the present embodiment includes an inlet temperature which is the temperature of the heat medium entering the chiller units 520a to 520f, an outlet temperature which is the temperature of the heat medium exiting the chiller units 520a to 520f, and the outlet temperature.
- the heat load information c1 is calculated based on the above.
- the storage unit 582 further stores the heat load information c1 calculated by the heat load calculation unit 583e, the weather information b5, and / or the operation information of the chiller units 520a to 520f in association with each other.
- the standby time determination unit 583d of the device management system 510 of the present embodiment heats from the operation start time of the chiller units 520a to 520f when the number of occurrences of the heat load prediction maximum value c4 included in the heat load prediction information c3 is one.
- the value obtained by dividing the time required until the occurrence time of the load prediction maximum value c4 by the number of times of increase in the number of chiller units 520a to 520f required to make the chiller units 520a to 520f when the heat load prediction maximum value c4 occurs is the standby time Determined as length.
- the heat load prediction maximum value c4 is the maximum value of the heat load prediction value included in the heat load prediction information c3.
- the standby time determination unit 583d of the device management system 510 of the present embodiment is time to increase the number of operating units of the chiller units 520a to 520f based on the heat load information c1 and the information b3 of the number of operating units of the chiller units 520a to 520f. Is calculated. Further, the standby time determination unit 583d sets the time from the change of the number of operating units to the next change of the number of operating units as the waiting time length.
- the device management system 510 of the present embodiment further includes a deviation information output unit 584.
- the dissociation information output unit 584 outputs heat load dissociation information c7 when the heat load information c1 and the actual heat load in the chiller units 520a to 520f deviate from a predetermined threshold value.
- the storage unit 582 may store the third standby time for reducing the number of operating units preset by the administrator of the device management system 510 or the like.
- the third standby time is information indicating the standby time for the device management system 510 to reduce the number of operating units of the chiller units 520a to 520f.
- the number determination unit of the control calculation unit 583 reduces the number of operating units of the chiller units 520a to 520f when the preset number change condition is continuously satisfied during the third standby time.
- the number change condition can be set in advance, for example, when the output of the chiller units 520a to 520f in operation is 50% or less.
- the fourth standby time is calculated by the standby time determination unit 583d of the control calculation unit 583, the operating number determination unit 583f reduces the number of operating units of the chiller units 520a to 520f based on the fourth standby time.
- the fourth standby time is information indicating the length of the standby time calculated based on the heat load prediction information c3, and when the heat load prediction maximum value c4 included in the heat load prediction information c3 is one, the heat load It is calculated by dividing the elapsed time from the occurrence time of the predicted maximum value c4 to the end time of a predetermined period in the future by the required number of steps reduction. For example, in the case shown in FIG. 22, the elapsed time from the occurrence time of the heat load prediction maximum value c4 to the end time of a predetermined period in the future is 7 hours (13:00 to 20:00), and the required number of reduction steps is 5. Time (6 to 1). Therefore, the fourth standby time is 84 minutes.
- the device management system 510 of the present embodiment predicts the heat load based on the past heat load information, and manages the number of operating heat source devices based on the actual heat load during operation of the heat source device. Will be able to do.
- the device management system 510 of the present embodiment appropriately manages the number of operating heat source devices, thereby suppressing the burden on the heat source devices and contributing to suppressing excess power consumption.
- FIG. 24 shows the heat load prediction information c3 in a period different from that of FIG. 22 (9:00 to 20:00 on a different day).
- the heat load prediction maximum value c4 is a predicted value of the heat load at 13:00 and a predicted value of the heat load at 15:00.
- the minimum value of the heat load between the two heat load prediction maximum values c4 in FIG. 24 is stored in the storage unit 582 as the heat load prediction minimum value c8 in a preset period.
- the heat load prediction maximum value c4 and the heat load prediction minimum value c8 in a preset period are stored in the storage unit 582 in association with each other.
- the heat load prediction maximum value c4 may be one or more in a preset period, and the heat load prediction minimum value c8 is one or more, or 0 (no heat load prediction minimum value c8). You may.
- the standby time determination unit 583d calculates the waiting time from the occurrence time of the heat load prediction minimum value c8 to the occurrence time of the next heat load prediction maximum value c4 as the fifth standby time. To do.
- the fifth standby time is calculated by dividing the elapsed time from the occurrence time of the heat load prediction minimum value c8 to the occurrence time of the next heat load prediction maximum value c4 by the number of steps increased in the elapsed time. For example, in the heat load prediction information c3 shown in FIG. 24, the elapsed time is 1 hour (14:00 to 15:00), and the number of stages is increased once (5 to 6 units), so that the fifth standby is performed. The time is 30 minutes.
- the length of the waiting time from the time when the minimum value c8 occurs to the occurrence of the next heat load prediction maximum value c4 is the next heat from the time when the heat load prediction minimum value c8 included in the heat load prediction information c3 occurs. It is a value obtained by dividing the time required until the load prediction maximum value c4 occurs by the number of steps of increase / decrease performed in the time zone.
- the heat load prediction maximum value c4 is the maximum value of the heat load prediction value included in the heat load prediction information c3.
- the heat load prediction minimum value c8 is a minimum value of the heat load prediction value included in the heat load prediction information c3.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
熱源システムを複雑化せずに、特定機器の能力についての無駄な変更操作を減らす機器管理システムを提供する。機器管理装置(50)は、熱源システム(1)を循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器である熱源機器(10)を管理する。熱源システム(1)が有する出口温度センサ(63)が計測した熱媒体の状態値を受け、熱源機器(10)の能力の変更操作を、状態値の変化に関するパラメータに基づいて禁止する。
Description
機器管理装置、熱源システム、管理装置、及び機器管理システムに関する。
従来から、特許文献1(特開H10-89742号公報)に記載されている冷凍システムのように、熱媒体が循環する複数台の冷凍機を備える熱源システムがある。このような熱源システムには、供給する熱量に合わせて冷凍機の冷凍能力を変更するため、冷凍機の運転台数を変更する制御が行われるように構成されているものがある。このような冷凍システムにおいて制御変数のハンチングを抑制するため、例えば、特許文献1に記載されている冷凍システムでは、冷凍機の運転台数、運転状態及び外気温等に基づき制御ゲインを調節する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載されているように、冷凍機の運転台数、運転状態及び外気温等に基づき制御ゲインを調節しようとすると、制御が複雑になり、熱源システムの製造及び調整が難しくなる。
熱源システムを循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器を管理する機器管理システムには、熱源システムを複雑化せずに、特定機器の能力についての無駄な変更操作を減らすという課題がある。
第1観点の機器管理装置は、熱源システムを循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器を管理する機器管理装置であって、熱源システムが有するセンサが計測した熱媒体の状態値を受け、特定機器の能力の変更操作を、状態値の変化に関するパラメータに基づいて禁止する。
第1観点の機器管理装置は、簡単な構成で、特定機器の能力の無駄な変更操作を減らすことができる。
第2観点の機器管理装置は、第1観点の機器管理装置であって、パラメータは、所定期間における状態値の極値の数及び状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数を含む。
第2観点の機器管理装置は、状態値が不安定な状況のときの不要な変更操作を減らすことができる。
第3観点の機器管理装置は、第2観点の機器管理装置であって、パラメータは、所定期間における状態値の極値の数と状態値の分散とに関する変数である。
第3観点の機器管理装置は、状態値の変動の挙動に応じた不要な操作の抑制の精度を向上させることができる。
第4観点の機器管理装置は、第1観点から第3観点のいずれかの機器管理装置であって、特定機器の能力の変更操作を禁止するための境界を示すパラメータの閾値を、パラメータの値と特定機器の能力の変更回数との関係から決定する。
第4観点の機器管理装置は、閾値を使って適切なタイミングで特定機器の能力の変更操作を簡単に禁止することができる。
第5観点の熱源システムは、第1観点から第4観点のいずれかのシステムであって、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知する。
第5観点の熱源システムは、外部に管理状態を知らせることができる。
第6観点の熱源システムは、循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器と、熱媒体の状態を計測するセンサと、センサが計測した熱媒体の状態値を受け、特定機器の能力の変更操作を、状態値の変化に関するパラメータに基づいて禁止する機器管理装置とを備え、センサが、熱媒体の温度を測定する温度センサ、熱媒体の流量を測定する流量センサまたは熱媒体の圧力を測定する圧力センサである。
第6観点の熱源システムは、熱媒体の温度、流量または圧力の値を熱媒体の状態値として用いる簡単な構成で、特定機器の能力の無駄な変更操作を減らすことができる。
第7観点の熱源システムは、第6観点のシステムであって、特定機器は、熱媒体の温度を変化させる熱源機器であり、センサは、熱源機器から出る熱媒体の温度を測定する出口温度センサであり、出口温度センサで測定される出口温度と、目標温度との差が所定値よりも大きいときには、熱源機器が熱媒体の温度を変化させる能力の変更操作の禁止を解除する。
第7観点の熱源システムは、出口温度と目標温度との差が大きくて能力を変更させるべきときに適切に能力の変更操作を行わせることができる。
第8観点の熱源システムは、第6観点または第7観点のシステムであって、特定機器は、チラー、冷却塔またはポンプである。
第8観点の熱源システムは、簡単な構成で、チラー、冷却塔またはポンプの能力の無駄な変更操作を減らすことができる。
第9観点の機器管理装置は、熱源システムを循環する熱媒体の温度を変化させる熱源機器を管理する機器管理装置であって、熱媒体の温度を変化させる熱源機器の能力を変更する変更操作を前回の変更操作から所定期間禁止する待機時間を、熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて決定し、待機時間の間、熱源機器の能力の変更操作を禁止する。
第9観点の機器管理装置は、熱源システムの消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を行うことができる。
第10観点の機器管理装置は、第9観点の機器管理装置であって、熱源機器が複数台あり、変更操作が、運転している熱源機器の台数を変更することである。
第10観点の機器管理装置は、消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を、複数台の熱源機器を備える熱源システムに対して行うことができる。
第11観点の機器管理装置は、第9観点又は第10観点の機器管理装置であって、パラメータが、熱媒体を循環させる循環ポンプの能力、熱媒体を利用する利用側機器の流量調整度合、及び利用側機器に流入する熱媒体と流出する熱媒体の圧力差のうちの少なくとも一つに関する変数である。
第11観点の機器管理装置は、循環ポンプの能力、流量調整度合及び熱媒体の圧力差のうちの少なくとも一つを用いて待機時間を容易に決定することができる。
第12観点の機器管理装置は、第9観点又は第10観点のいずれかの機器管理装置であって、パラメータが、熱媒体を循環させる循環ポンプの流量に関する変数、または循環ポンプの流量と熱源システムの保有水量に関する変数である。
第12観点の機器管理装置は、循環ポンプの流量を用いて待機時間を決定することで、待機時間を熱媒体の循環に適合させ易くなる。
第13観点の機器管理装置は、第12観点の機器管理装置であって、保有水量が、設計書に記載されている値、または図面に記載されている配管長と配管断面積から算出される値である。
第14観点の機器管理装置は、第9観点から第13観点のいずれかの機器管理装置であって、熱源機器から出る熱媒体の温度を測定する出口温度センサを備え、出口温度センサで測定される出口温度と、目標温度との差が所定値よりも大きいときには、熱源機器が熱媒体の温度を変化させる能力の変更操作の禁止を解除する。
第14観点の管理装置は、熱源システムの起動時において、消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた熱源機器の管理の精度を向上させることができる。
第15観点の管理装置は、第9観点から第14観点のいずれかの管理装置であって、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知する。
第15観点の管理装置は、外部に管理状態を知らせることができる。
第16観点の熱源システムは、循環する熱媒体の温度を変化させるチラー、冷却塔または温水器と、熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて待機時間を決定し、チラー、冷却塔または温水器の能力を変更する変更操作を、前回の変更操作からの時間間隔が待機時間を超えるまで禁止する管理装置とを備える。
第16観点の熱源システムは、チラー、冷却塔または温水器に対し、熱源システムの消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を行うことができる。
第17観点の機器管理システムは、熱源機器の稼働台数を管理するシステムである。機器管理システムは、台数決定部と、待機時間決定部と、を備える。台数決定部は、熱負荷に関する稼働台数の変更条件の成立が所定の待機時間継続したときに、稼働台数の増加又は減少を決定する。待機時間決定部は、熱負荷予測情報に基づいて待機時間の長さを決定する。
これによって、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
第18観点の機器管理システムは、第17観点のシステムであって、熱負荷算出部と、蓄積部と、をさらに備える。熱負荷算出部は、熱負荷情報を算出する。蓄積部は、熱負荷算出部が算出した熱負荷情報を蓄積する。熱負荷予測情報は、蓄積部に蓄積された熱負荷情報に基づいて算出される。
これによって、実際の熱負荷に基づいて熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御する。
第19観点の機器管理システムは、第17観点又は第18観点のシステムであって、待機時間決定部は、熱負荷予測情報に基づいて、熱源機器の稼働台数不足が予想される場合は待機時間の長さを短くする。または、待機時間決定部は、熱源機器の稼働台数過多が予想される場合は待機時間の長さを長くする。
これによって、熱源機器の稼働台数不足又は熱源機器の稼働台数過多の発生を抑制し、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
第20観点の機器管理システムは、第17観点から第19観点のいずれかのシステムであって、蓄積部は、熱負荷情報に関連付けて、熱負荷を処理する熱源機器の稼働台数の情報を蓄積する。
第21観点の機器管理システムは、第17観点から第20観点のいずれかのシステムであって、熱負荷算出部は、熱源機器に入る熱媒体の温度である入口温度と、熱源機器から出る熱媒体の温度である出口温度と、に基づいて熱負荷情報を算出する。蓄積部は、さらに、熱負荷算出部が算出した熱負荷情報と、気象情報、及び/又は、熱源機器の稼動情報と、を関連付けて蓄積する。
第22観点の機器管理システムは、第17観点から第21観点のいずれかのシステムであって、待機時間決定部は、熱負荷予測情報に含まれる熱負荷予測極大値の発生回数が1回の場合、熱源機器の稼動開始時刻から熱負荷予測極大値の発生時刻までの所要時間を、熱負荷予測極大値の発生時の熱源機器の稼動台数にするために必要な台数増加回数で除した値を、待機時間の長さとして決定する。熱負荷予測極大値は、熱負荷予測情報に含まれる熱負荷の予測値の極大値である。
これによって、熱負荷予測極大値の発生回数が1回の場合において熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御する。
第23観点の機器管理システムは、第17観点から第22観点のいずれかのシステムであって、待機時間決定部は、熱負荷予測情報に含まれる熱負荷予測極大値の発生回数が複数回の場合、熱負荷予測情報に含まれる熱負荷予測極小値が発生する時刻から次の熱負荷予測極大値が発生するまでの待機時間の長さを、熱負荷予測情報に含まれる熱負荷予測極小値が発生する時刻から次の熱負荷予測極大値が発生するまでの所要時間を時間帯において行う増減段階数で除した値である。熱負荷予測極大値は、熱負荷予測情報に含まれる熱負荷の予測値の極大値である。熱負荷予測極小値は、熱負荷予測情報に含まれる熱負荷の予測値の極小値である。
これによって、熱負荷予測極大値の発生回数が複数の場合において熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御する。
第24観点の機器管理システムは、第17観点から第22観点のいずれかのシステムであって、待機時間決定部は、熱負荷情報と熱源機器の稼働台数の情報とに基づいて、熱源機器の稼働台数を増段又は減段する時刻を算出する。さらに、待機時間決定部は、稼働台数を変更してから次に稼働台数を変更するまでの時間を待機時間の長さとする。
これによって、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
第25観点の機器管理システムは、第17観点から第24観点のいずれかのシステムであって、乖離情報出力部をさらに備える。乖離情報出力部は、熱負荷情報と、熱源機器における実際の熱負荷と、が所定の閾値よりも乖離した場合に、乖離情報を出力する。
<第1実施形態>
(1)全体構成
熱源システム1は、図1に示されているように、熱源機器10と利用側機器20と流路30とポンプ40と機器管理装置50とを備えている。熱源機器10は、熱源システム1を循環する熱媒体の温度を変化させる機器である。言い換えると、この実施形態において、熱源機器10は、熱源システム1を循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器である。熱源機器10としては、例えば、チラー、冷却塔及び温水器がある。利用側機器20は、熱媒体を利用する機器である。利用側機器20としては、例えば、エアハンドリングユニット、ファンコイルユニット、水熱交換器を有する空気調和機がある。この実施形態の熱源システム1は、3台の熱源機器11,12,13を有している。熱源機器全体を指し示すときには符号「10」を用い、個別の熱源機器を指し示すときには符号「11,12,13」を用いる。実施形態では、3台の熱源機器11,12,13を例に挙げて説明するが、熱源システム1が備える熱源機器台数は、2台であってもよく、4台以上であってもよい。
(1)全体構成
熱源システム1は、図1に示されているように、熱源機器10と利用側機器20と流路30とポンプ40と機器管理装置50とを備えている。熱源機器10は、熱源システム1を循環する熱媒体の温度を変化させる機器である。言い換えると、この実施形態において、熱源機器10は、熱源システム1を循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器である。熱源機器10としては、例えば、チラー、冷却塔及び温水器がある。利用側機器20は、熱媒体を利用する機器である。利用側機器20としては、例えば、エアハンドリングユニット、ファンコイルユニット、水熱交換器を有する空気調和機がある。この実施形態の熱源システム1は、3台の熱源機器11,12,13を有している。熱源機器全体を指し示すときには符号「10」を用い、個別の熱源機器を指し示すときには符号「11,12,13」を用いる。実施形態では、3台の熱源機器11,12,13を例に挙げて説明するが、熱源システム1が備える熱源機器台数は、2台であってもよく、4台以上であってもよい。
流路30は、主に、熱源機器10と利用側機器20とを繋ぐ配管である。熱源システム1の熱媒体は、流路30を通って熱源機器10と利用側機器20との間を循環している。流路30には、戻りヘッダ31と送りヘッダ32が含まれる。ポンプ40から送り出された水は戻りヘッダ31で熱源機器11~13に分配される。熱源機器11~13を出た冷水は、送りヘッダ32で混合されて利用側機器20へ送られる。
ポンプ40は、熱媒体を循環させるために流路30の熱媒体に圧力を加える。ポンプ40は、流路30を循環する熱媒体の循環量を変更できるように構成されている。循環量を変更する方法としては、例えば、ポンプ40が可変容量型であってインバータ制御されており、インバータの周波数によって回転数を変化させて吐出量を変化させる方法がある。他の循環量を変更する方法としては、例えば、一定速度で回転する一定速ポンプを複数並列に繋いで、運転する一定速ポンプの台数を変更する方法がある。
機器管理装置50は、熱源機器10を管理する。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータに基づいて、変更操作を禁止するか否かを判定する機能を有している。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータに基づいて、熱源機器10の能力を変更する変更操作を禁止する。この実施形態では、機器管理装置50が禁止する変更操作は、運転している熱源機器10の台数を変更する操作である。
機器管理装置50は、熱源機器10の台数制御を行うための台数制御コントローラ51を有している。台数制御コントローラ51には、判定部52と変更操作禁止部53と報知部54が含まれる。判定部52は、状態値の変化に関するパラメータに基づいて、変更操作を禁止するか否かを判定する。変更操作禁止部53は、判定部52の判定結果に基づいて、熱源機器10の能力の変更操作を禁止する。機器管理装置50は、報知部54により、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知する。報知部54による報知の方法には、例えば、ブザーにより変更操作を禁止している状態を報知する方法、表示装置に変更操作の禁止の有無を表示することで報知する方法、公衆回線を通じて報知の有無を示す情報を送信する方法などがある
機器管理装置50は、例えばコンピュータにより実現されるものである。機器管理装置50は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、CPU又はGPUといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。図1には、制御演算装置により実現される機器管理装置50の各種の機能ブロックが示されている。記憶装置は、データベースとして用いることができる。
機器管理装置50は、例えばコンピュータにより実現されるものである。機器管理装置50は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、CPU又はGPUといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。図1には、制御演算装置により実現される機器管理装置50の各種の機能ブロックが示されている。記憶装置は、データベースとして用いることができる。
機器管理装置50は、熱源機器10が設置される建物などの物件内に設置される場合と当該物件から離れた遠隔地に設置される場合とがある。遠隔地に設置される場合としては、例えば、熱源機器10と通信できるように構成されているクラウドサーバ(コンピュータ)に機器管理装置50が設置される場合がある。
(2)詳細構成
ここでは、機器管理装置50が、熱媒体の温度を熱媒体の状態値として、状態値の変化に関するパラメータとして熱媒体の温度変化に基づいて特定機器の能力の変更操作を禁止する場合について説明する。判定のフローの説明では、3台の熱源機器11,12,13がチラーである場合について説明する。図2に示されているように、熱源機器10がチラー111,121,131である場合には、熱媒体が水であり、チラー111,121,131から利用側機器20へは流路30によって冷水が送られる。熱源システム1は、送りヘッダ32の下流に配置されている出口温度センサ63を有している。出口温度センサ63は、送りヘッダ32から送り出される冷水の温度を検知する。判定部52は、出口温度センサ63が検知した冷水の温度を、状態値として受け取る。
ここでは、機器管理装置50が、熱媒体の温度を熱媒体の状態値として、状態値の変化に関するパラメータとして熱媒体の温度変化に基づいて特定機器の能力の変更操作を禁止する場合について説明する。判定のフローの説明では、3台の熱源機器11,12,13がチラーである場合について説明する。図2に示されているように、熱源機器10がチラー111,121,131である場合には、熱媒体が水であり、チラー111,121,131から利用側機器20へは流路30によって冷水が送られる。熱源システム1は、送りヘッダ32の下流に配置されている出口温度センサ63を有している。出口温度センサ63は、送りヘッダ32から送り出される冷水の温度を検知する。判定部52は、出口温度センサ63が検知した冷水の温度を、状態値として受け取る。
(2-1)熱源システム1の構成例
図2に示されているように、熱源システム1の利用側機器20が4台のファンコイルユニット201,202,203,204である場合について説明する。ファンコイルユニット201~204は、チラー111,121,131から送られてくる冷水を使って、空調対象空間(図示せず)の冷房を行う。ファンコイルユニット201~204は、それぞれ、流量調整弁21と、空気熱交換器22と、送風ファン23とを有している。空気熱交換器22は、チラー111,121,131から送られてくる冷水と空調対象空間の空気との間の熱交換を行う。流量調整弁21は、空気熱交換器22に流す冷水の流量を調整する。送風ファン23は、空気熱交換器22を通過する空気の流れを発生させる。
図2に示されているように、熱源システム1の利用側機器20が4台のファンコイルユニット201,202,203,204である場合について説明する。ファンコイルユニット201~204は、チラー111,121,131から送られてくる冷水を使って、空調対象空間(図示せず)の冷房を行う。ファンコイルユニット201~204は、それぞれ、流量調整弁21と、空気熱交換器22と、送風ファン23とを有している。空気熱交換器22は、チラー111,121,131から送られてくる冷水と空調対象空間の空気との間の熱交換を行う。流量調整弁21は、空気熱交換器22に流す冷水の流量を調整する。送風ファン23は、空気熱交換器22を通過する空気の流れを発生させる。
熱源システム1は、入口温度センサ61と、差圧センサ62と、出口温度センサ63とを有している。入口温度センサ61は、戻り水温を測定する。戻り水温は、チラー111,121,131に戻ってくる水の温度である。差圧センサ62は、ファンコイルユニット201~204に送られる冷水の圧力とファンコイルユニット201~204から戻ってくる水の圧力との差圧を測定する。
ポンプ40は、インバータ制御されており、吐出し量を変更できるものとする。機器管理装置50は、差圧センサ62が検知する差圧が一定になるようにポンプ40の吐出し量を制御する。
(2-2)熱源システム1の動作例
チラー111,121,131は、それぞれ内部に水熱交換器(図示せず)及びチラーコントローラ(図示せず)を備えている。チラー111,121,131の各チラーコントローラは、それぞれ、チラー111,121,131の各単体の出口水温が設定水温になるようにチラー111,121,131毎に制御を行う。設定水温は、チラー111,121,131のうちの運転している機器が送出する熱媒体(水)の温度である。
チラー111,121,131は、それぞれ内部に水熱交換器(図示せず)及びチラーコントローラ(図示せず)を備えている。チラー111,121,131の各チラーコントローラは、それぞれ、チラー111,121,131の各単体の出口水温が設定水温になるようにチラー111,121,131毎に制御を行う。設定水温は、チラー111,121,131のうちの運転している機器が送出する熱媒体(水)の温度である。
熱源システム1が設定水温7℃、戻り水温13℃の安定状態で運転されている場合を例に挙げて、熱源システム1の動作について説明する。この安定状態で、チラー111が運転されており(オン状態であり)、チラー121,131が停止している(オフ状態である)とする。また、チラー111は、安定状態のときに、最大能力の50%の能力で運転されているとする。
ファンコイルユニット201~204の負荷が急増すると、より多くの熱量をファンコイルユニット201~204が処理しなければならなくなる。そのため、ファンコイルユニット201~204は、流量調整弁21を開いて、多くの冷水を空気熱交換器22に流す。流量調整弁21が開かれると、差圧センサ62が検知する差圧が低下する。このように差圧センサ62が差圧の低下を検知すると、その差圧センサ62の検知結果を受けた機器管理装置50がポンプ40の吐出し量を増加させて差圧を元の状態に戻す制御を行う。
ファンコイルユニット201~204の負荷の急増に伴って、チラー111は、より多くの熱量を処理しなければならなくなるので能力を例えば50%から100%に引き上げる。チラー111の能力が100%(最大能力)になっても能力が不足していれば、例えば、戻り水温が上昇して19℃になり、チラー111から供給される冷水の温度が12℃に上昇する。
機器管理装置50は、チラー111の能力と戻り水温とから運転する熱源機器10の台数を判断する。前述のように、冷水の温度が設定水温よりも上昇すると、機器管理装置50は、チラー121も運転させる。このように熱源機器10の運転台数を増加させることを増段と呼ぶ。逆に、熱源機器10の運転台数を減少させることを減段と呼ぶ。機器管理装置50は、判定部52の判定結果に基づいて変更操作禁止部53により、チラー121の増段後の運転台数の変更操作を禁止する。
例えば、前述のチラー121の増段によって、時間の経過とともに、送りヘッダ32から送り出される冷水の水温が12℃から10℃に変化し、戻り水温も19℃から16℃に変化する。さらに、時間が経過すると、例えば、冷水の水温が10℃から8℃に変化し、戻り水温も16℃から13℃に変化する。しかしながら、送りヘッダ32から送り出される冷水の水温が8℃では、設定温度の7℃より高いので、熱源システム1は、さらにチラー131の増段を行う場合がある。このような場合には、チラー111,121,131が50%の能力で運転されても、熱源機器10の能力が過多となり、送りヘッダ32から送り出される冷水の水温が6℃(設定温度より低い温度)にまで低下する可能性が高い。このように熱源機器10の能力が過多になると、熱源システム1は、減段しようとしてしまう可能性がある。
上述のような増段によって熱源機器10の能力が過多になるのを避けるため、機器管理装置50は、一定時間での出口温度の変化率を取り、変化が大きい過渡状態での増段を禁止する。
(3)判定のフロー
機器管理装置50の判定部52で行われる判定のフローについて、図3を用いて説明する。判定部52は、冷水の温度を用いて、プルダウンレート制御を行う。判定部52は、出口温度センサ63が検知したチラーの出口温度のプルダウンレートを求める。プルダウンレート制御においては、一定時間(以下、窓と呼ぶことがある。)の開始時点と終了時点の2点の温度変化による判断が行われる。プルダウンレートの計算式の一例が、次の(1)式である。
プルダウンレート=(窓の開始時点の温度-窓の終了時点の温度)÷(窓の長さ)…(1)
機器管理装置50の判定部52で行われる判定のフローについて、図3を用いて説明する。判定部52は、冷水の温度を用いて、プルダウンレート制御を行う。判定部52は、出口温度センサ63が検知したチラーの出口温度のプルダウンレートを求める。プルダウンレート制御においては、一定時間(以下、窓と呼ぶことがある。)の開始時点と終了時点の2点の温度変化による判断が行われる。プルダウンレートの計算式の一例が、次の(1)式である。
プルダウンレート=(窓の開始時点の温度-窓の終了時点の温度)÷(窓の長さ)…(1)
ただし、プルダウンレートの単位が[℃/分]、窓の開始時点の温度と窓の終了時点の温度の単位が[℃]、窓の長さの単位が[分]である。
例えば、窓の開始時点の温度が12℃、窓の終了時点の温度が10℃、窓の長さが0.5分(30秒)である場合には、プルダウンレートが4℃/分になる。予め設定されている第1閾値が4℃/分であるとし、この第1閾値が機器管理装置50のメモリ(図示せず)に記憶されているとする。判定部52は、この第1閾値をメモリから読み出して、チラーの出口温度のプルダウンレートが第1閾値以上であると判定する(ステップST1のYes)。
プルダウンレートが第1閾値以上である場合には、機器管理装置50は、さらなるチラーの増段を禁止する(ステップST2)。
プルダウンレートが第1閾値よりも小さい場合(ステップST1のNo)には、過渡状態が解消している可能性があるが、過渡状態が解消していない可能性もある。図4Aには、増段後の典型的な冷水の温度変化が示されている。図4Aに示されている冷水の温度変化は、単調減少である。しかし、増段後に、冷水の温度が、図4Bに示されているように、振動する場合がある。温度が振動していると、判定部52は、適切な判定ができなくなる可能性が大きくなる。ひいては、温度が振動していると、変更操作禁止部53が適切な変更操作の禁止を行えなくなる可能性が大きくなる。例えば、窓の開示時点の温度が12℃で窓の終了時点の温度が12℃であると、開始時点と終了時点の間で、一度10℃まで低下しても(増段すべき状態であっても)、プルダウンレートは0℃/分になってしまう。
上述のようなプルダウンレート制御の弱点を克服するために、窓の長さ(開始時点から終了時点までの時間)を短くすることが考えられる。しかし、窓の長さを短くすると、温度が振動しながら緩やかに変化する場合でも増段禁止が掛かって、増段すべきタイミングで増段できずに、チラー111,121,131の能力不足でファンコイルユニット201~204の空調対象空間に居る人に不快感を与える可能性が大きくなる。
図4Bに示されているように温度が振動している場合には、過渡状態と判断した方が、より良いプルダウンレート制御ができる可能性が高くなる。そこで、判定部52は、プルダウンレートが第1閾値以上であっても、増段の禁止をかけない場合の判断をステップST3、ST4によって行う。
判定部52は、チラーの出口温度と設定温度との温度差が所定値以上である場合(ステップST3のYes)には、増段の禁止をかけるべきでないと判定する(ステップST5)。チラーの出口温度は、図2の構成では、出口温度センサ63が検出した温度である。
判定部52は、チラーの出口温度と設定温度との温度差が所定値未満である場合(ステップST3のNo)には、温度(状態値)の変化のパラメータについて判断する(ステップST4)。判定部52が、温度の変化のパラメータの値が第2閾値以上と判定したとき(ステップST4のYes)には、変更操作禁止部53が増段を禁止する(ステップST2)。逆に、温度の変化のパラメータの値が第2閾値未満であると判定部52が判定したとき(ステップST4のYes)には、変更操作禁止部53は増段を禁止しない(ステップST5)。
なお、温水を供給する場合には、判定部52は、プルアップレート制御を行う。プルアップレート制御においては、一定時間(窓)の開始時点と終了時点の2点の温度変化による判断が行われる。プルアップレートの計算式の一例が、次の(2)式である。
プルアップレート=(窓の終了時点の温度-窓の開始時点の温度)÷(窓の長さ)…(2)
プルアップレート=(窓の終了時点の温度-窓の開始時点の温度)÷(窓の長さ)…(2)
ただし、プルアップレートの単位が[℃/分]、窓の開始時点の温度と窓の終了時点の温度の単位が[℃]、窓の長さの単位が[分]である。
例えば、窓の開始時点の温度が20℃、窓の終了時点の温度が22℃、窓の長さが0.5分(30秒)である場合には、プルアップレートが4℃/分になる。予め設定されている第1閾値が4℃/分であるとし、この第1閾値が機器管理装置50のメモリ(図示せず)に記憶されているとする。この場合、判定部52は、この第1閾値をメモリから読み出して、チラーの出口温度のプルアップレートが第1閾値以上であると判定する。プルダウンレートが第1閾値以上である場合には、機器管理装置50は、さらなるチラーの増段を禁止する。
プルアップレートが第1閾値よりも小さい場合には、過渡状態が解消している可能性があるが、過渡状態が解消していない可能性もある。図4Cには、増段後の典型的な温水の温度変化が示されている。図4Cに示されている温水の温度変化は、単調増加である。しかし、増段後に、温水の温度が振動する場合がある。温度が振動していると、判定部52は、適切な判定ができなくなる可能性が大きくなる。ひいては、温度が振動していると、変更操作禁止部53が適切な変更操作の禁止を行えなくなる可能性が大きくなる。
温度が振動している場合には、過渡状態と判断した方が、より良いプルアップレート制御ができる可能性が高くなる。そこで、判定部52は、プルアップレートが第1閾値以上であっても、増段の禁止をかけない場合の判断を行う。
判定部52は、チラーの出口温度と設定温度との温度差が所定値以上である場合には、増段の禁止をかけるべきでないと判定する。
判定部52は、チラーの出口温度と設定温度との温度差が所定値未満である場合には、温度(状態値)の変化のパラメータについて判断する。判定部52が、温度の変化のパラメータの値が第2閾値以上と判定したときには、変更操作禁止部53が増段を禁止する。逆に、温度の変化のパラメータの値が第2閾値未満であると判定部52が判定したときには、変更操作禁止部53は増段を禁止しない。
(4)状態値の変化に関するパラメータ
(4-1)温度の変化に関するパラメータ
温度の変化には、種々のパターンが存在する。例えば、振幅が大きく且つ周期が長い緩やかな温度変化(図5A参照)、振幅が小さく且つ周期が短い細かな温度変化(図5B参照)などがある。図5A及び図5Bの縦軸は温度、横軸は時間である。図5A及び図5Bにおいては、温度が振動しているときに、振幅の中心に対して上下に変化している様子がしめされている。
(4-1)温度の変化に関するパラメータ
温度の変化には、種々のパターンが存在する。例えば、振幅が大きく且つ周期が長い緩やかな温度変化(図5A参照)、振幅が小さく且つ周期が短い細かな温度変化(図5B参照)などがある。図5A及び図5Bの縦軸は温度、横軸は時間である。図5A及び図5Bにおいては、温度が振動しているときに、振幅の中心に対して上下に変化している様子がしめされている。
判定部52が、温度の変化に関するパラメータとして、極値の数と振れ幅を用いて判定する場合について説明する。温度の変化に関するパラメータとしての極値の数は、窓の開始時点と終了時点の間に生じる極値の数である。図5Aのような温度変化では、極値の数は2であり、図5Bのような温度変化では、極値の数は12である。また、温度の変化に関するパラメータとしての振れ幅は、窓の開始時点と終了時点の間に生じる最大の振れ幅である。図5Aのような温度変化では、振れ幅は8であり、図5Bのような温度変化では、振れ幅は1である。
図6には、3種類の異なる温度変化が示されている。図6において、最初の温度変化TC1は、振れ幅が中くらいで細かく振動しており、2つ目の温度変化TC2は、振れ幅が中くらいで緩やかに振動しており、最後の温度変化TC3は、振れ幅が大きく且つ細かく振動している。極値の数と振れ幅を掛け合わせると、図6に示されている最後の温度変化TC3、最初の温度変化TC1、2つ目の温度変化TC2の順に振動が激しくなっていることを定量化することができる。
図7には、最初の温度変化TC1についての極値の数NE1、2つ目の温度変化TC2についての極値の数NE2及び最後の温度変化TC3についての極値の数NE3が示されている。図7を見ると、最初の温度変化TC1の極値の数NE1と最後の温度変化TC3についての極値の数NE3とが比較的多く、2つ目の温度変化TC2についての極値の数NE2が比較的少ないことが分かる。
振れ幅に対応する変数としては、例えば分散がある。図8には、最初の温度変化TC1についての分散Va1、2つ目の温度変化TC2についての分散Va2及び最後の温度変化TC3についての分散Va3が示されている。図8を見ると、最初の温度変化TC1の分散Va1と2つ目の温度変化TC2についての分散Va2とが中くらいで、最後の温度変化TC3についての分散Va3が比較的大きいことが分かる。
ここでは、極値の数×分散が、温度の変化に関するパラメータの値TPである。図9には、最初の温度変化TC1に関するパラメータの値TP1、2つ目の温度変化TC2に関するパラメータの値TP2及び最後の温度変化TC3に関するパラメータの値TP3が示されている。
(4-2)増段禁止の第2閾値の決定方法
増段禁止を判定するための第2閾値は、例えば、試運転期間のデータから決定される。実機の試運転期間において、出口温度センサ63で検知された温度の変化と、温度の変化に関するパラメータの値TPと、運転台数の変化とが観測される。例えば、パラメータの値TP3のときにはハンチングが観測され、パラメータの値TP1,TP2ではハンチングが観測されなければ、図9の直線Ln1で示された値に第2閾値が設定される。これらは、パラメータの値TP1,TP2<直線Ln1で示された値<パラメータの値TP3の関係を満たす。例えば、パラメータの値TP2,TP3のときにはハンチングが観測され、パラメータの値TP1ではハンチングが観測されなければ、図9の直線Ln2で示された値に第2閾値が設定される。これらは、パラメータの値TP1<直線Ln2で示された値<パラメータの値TP2,TP3の関係を満たす。
増段禁止を判定するための第2閾値は、例えば、試運転期間のデータから決定される。実機の試運転期間において、出口温度センサ63で検知された温度の変化と、温度の変化に関するパラメータの値TPと、運転台数の変化とが観測される。例えば、パラメータの値TP3のときにはハンチングが観測され、パラメータの値TP1,TP2ではハンチングが観測されなければ、図9の直線Ln1で示された値に第2閾値が設定される。これらは、パラメータの値TP1,TP2<直線Ln1で示された値<パラメータの値TP3の関係を満たす。例えば、パラメータの値TP2,TP3のときにはハンチングが観測され、パラメータの値TP1ではハンチングが観測されなければ、図9の直線Ln2で示された値に第2閾値が設定される。これらは、パラメータの値TP1<直線Ln2で示された値<パラメータの値TP2,TP3の関係を満たす。
(5)特徴
(5-1)
上述の機器管理装置50は、熱源システム1が有する出口温度センサ63が計測した熱媒体の状態値である冷水の温度を受け取っている。この機器管理装置50は、特定機器であるチラー111,121,131の能力の変更操作である運転台数の変更を、温度の変化に関するパラメータに基づいて禁止している。このように、機器管理装置50は、温度変化に関するパラメータに基づいて能力の変更操作を禁止するか否かを判定する判定部52を有するという簡単な構成で、チラー111,121,131の能力の無駄な変更操作を減らすことができている。
(5-1)
上述の機器管理装置50は、熱源システム1が有する出口温度センサ63が計測した熱媒体の状態値である冷水の温度を受け取っている。この機器管理装置50は、特定機器であるチラー111,121,131の能力の変更操作である運転台数の変更を、温度の変化に関するパラメータに基づいて禁止している。このように、機器管理装置50は、温度変化に関するパラメータに基づいて能力の変更操作を禁止するか否かを判定する判定部52を有するという簡単な構成で、チラー111,121,131の能力の無駄な変更操作を減らすことができている。
(5-2)
上述の機器管理装置50では、状態値の変化に関するパラメータとして、所定期間である窓における状態値の極値の数及び状態値の振れ幅に関する変数が用いられている。状態値の変化に関するパラメータとしては、極値の数、または状態値の振れ幅が用いられてもよい。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータに状態値の極値の数及び状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数を用いることで、状態値が不安定な状況のときの不要な変更操作を減らすことができる。
上述の機器管理装置50では、状態値の変化に関するパラメータとして、所定期間である窓における状態値の極値の数及び状態値の振れ幅に関する変数が用いられている。状態値の変化に関するパラメータとしては、極値の数、または状態値の振れ幅が用いられてもよい。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータに状態値の極値の数及び状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数を用いることで、状態値が不安定な状況のときの不要な変更操作を減らすことができる。
(5-3)
上述の機器管理装置50では、状態値の変化に関するパラメータとして、所定期間である窓における状態値の極値の数と状態値の分散とに関する変数が用いられている。その結果、図9を用いて説明したように、上述の機器管理装置50は、状態値の変動の挙動に応じて精度よく不要な操作をするのを抑制することができる。
上述の機器管理装置50では、状態値の変化に関するパラメータとして、所定期間である窓における状態値の極値の数と状態値の分散とに関する変数が用いられている。その結果、図9を用いて説明したように、上述の機器管理装置50は、状態値の変動の挙動に応じて精度よく不要な操作をするのを抑制することができる。
(5-4)
図9を用いて説明したように、上述の機器管理装置50では、特定機器の能力の変更操作を禁止するための境界を示すパラメータの閾値である第2閾値を、パラメータの値と特定機器の能力の変更回数との関係から決定している。その結果、図9に直線Ln1,Ln2で示されている第2閾値を使って適切なタイミングで特定機器の能力の変更操作を簡単に禁止することができる。
図9を用いて説明したように、上述の機器管理装置50では、特定機器の能力の変更操作を禁止するための境界を示すパラメータの閾値である第2閾値を、パラメータの値と特定機器の能力の変更回数との関係から決定している。その結果、図9に直線Ln1,Ln2で示されている第2閾値を使って適切なタイミングで特定機器の能力の変更操作を簡単に禁止することができる。
(5-5)
機器管理装置50は、報知部54により、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知し、外部に管理状態を知らせることができる。この報知により、能力の変更が禁止されている過渡期であることを外部に知らせることができ、熱源システム1の能力の調整がユーザなどに許容され易くなる。
機器管理装置50は、報知部54により、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知し、外部に管理状態を知らせることができる。この報知により、能力の変更が禁止されている過渡期であることを外部に知らせることができ、熱源システム1の能力の調整がユーザなどに許容され易くなる。
(5-6)
熱媒体の状態を計測するために熱源システム1が有するセンサには、出口温度センサ63のような熱媒体の温度を測定する温度センサ、熱媒体の流量を測定する流量センサまたは熱媒体の圧力を測定する圧力センサを用いることができる。熱源システム1は、このようなセンサにより測定される熱媒体の温度、流量または圧力の値を熱媒体の状態値として用いる簡単な構成で、特定機器の能力の無駄な変更操作を減らすことができる。
熱媒体の状態を計測するために熱源システム1が有するセンサには、出口温度センサ63のような熱媒体の温度を測定する温度センサ、熱媒体の流量を測定する流量センサまたは熱媒体の圧力を測定する圧力センサを用いることができる。熱源システム1は、このようなセンサにより測定される熱媒体の温度、流量または圧力の値を熱媒体の状態値として用いる簡単な構成で、特定機器の能力の無駄な変更操作を減らすことができる。
(5-7)
熱媒体の状態を計測するために熱源システム1として、出口温度センサ63を用いるときには、熱源システムは1、出口温度と目標温度との差が大きくて能力を変更させるべきときに適切に能力の変更操作を行わせることができる。
熱媒体の状態を計測するために熱源システム1として、出口温度センサ63を用いるときには、熱源システムは1、出口温度と目標温度との差が大きくて能力を変更させるべきときに適切に能力の変更操作を行わせることができる。
(6)変形例
(6-1)変形例1A
上記実施形態では、熱媒体が水の場合について説明したが、熱媒体は水には限られない。熱媒体は、例えば、ブライン液、冷媒またはオイルであってもよい。
(6-1)変形例1A
上記実施形態では、熱媒体が水の場合について説明したが、熱媒体は水には限られない。熱媒体は、例えば、ブライン液、冷媒またはオイルであってもよい。
(6-2)変形例1B
上記実施形態では、特定機器として、チラー111,121,131について説明したが、特定機器はチラーに限られるものではない。特定機器は、例えば、チラー以外の他の熱源機器10であってもよい。熱源機器11,12,13を3台のチラー111,121,131に代えて3台の冷却塔に置き換えることができる。その場合には、例えば、冷却塔の冷却水が循環するチラーが利用側機器20になる。また、特定機器は、熱源機器10以外の機器であってもよい。熱源機器10以外の特定機器としては、例えば、熱源システム1のポンプ40がある。例えば、ポンプ40が複数台の一定速ポンプを含む場合には、機器管理装置50の変更操作禁止部53が禁止する能力の変更操作は、複数台の一定速ポンプの増減段になる。
上記実施形態では、特定機器として、チラー111,121,131について説明したが、特定機器はチラーに限られるものではない。特定機器は、例えば、チラー以外の他の熱源機器10であってもよい。熱源機器11,12,13を3台のチラー111,121,131に代えて3台の冷却塔に置き換えることができる。その場合には、例えば、冷却塔の冷却水が循環するチラーが利用側機器20になる。また、特定機器は、熱源機器10以外の機器であってもよい。熱源機器10以外の特定機器としては、例えば、熱源システム1のポンプ40がある。例えば、ポンプ40が複数台の一定速ポンプを含む場合には、機器管理装置50の変更操作禁止部53が禁止する能力の変更操作は、複数台の一定速ポンプの増減段になる。
特定機器がチラー111,121,131、冷却塔またはポンプである場合には、簡単な構成で、チラー111,121,131、冷却塔またはポンプの能力の無駄な変更操作を減らすことができる。
(6-3)変形例1C
上記実施形態では、熱媒体の状態値が温度である場合について説明したが、状態値は、温度以外のものであってもよい。例えば、熱源システム1の流路30を流れる冷水の流量を状態値として、流路30に流量センサを設けることができる。また、熱源システム1の流路30を流れる冷水の圧力を状態値として、流路30に圧力センサを設けることができる。流量または圧力を状態値とする場合、特定機器は、例えば、熱源機器10またはポンプ40である。流量または圧力を状態値とする場合、入口温度センサ61と出口温度センサ63の代わりに、流量センサまたは圧力センサが用いられる。
上記実施形態では、熱媒体の状態値が温度である場合について説明したが、状態値は、温度以外のものであってもよい。例えば、熱源システム1の流路30を流れる冷水の流量を状態値として、流路30に流量センサを設けることができる。また、熱源システム1の流路30を流れる冷水の圧力を状態値として、流路30に圧力センサを設けることができる。流量または圧力を状態値とする場合、特定機器は、例えば、熱源機器10またはポンプ40である。流量または圧力を状態値とする場合、入口温度センサ61と出口温度センサ63の代わりに、流量センサまたは圧力センサが用いられる。
(6-4)変形例1D
上記実施形態では、状態値の変化に関するパラメータが、状態値の極値の数及び状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数である場合について説明した。しかし、状態値の変化に関するパラメータは、状態値の極値の数及び状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数には限られない。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータとして、例えば、極値の数に代えて、周期、周波数または波長を用いることができる。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータとして、例えば、分散に代えて、標準偏差、最大値と最小値の差または振幅を用いることができる。
上記実施形態では、状態値の変化に関するパラメータが、状態値の極値の数及び状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数である場合について説明した。しかし、状態値の変化に関するパラメータは、状態値の極値の数及び状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数には限られない。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータとして、例えば、極値の数に代えて、周期、周波数または波長を用いることができる。機器管理装置50は、状態値の変化に関するパラメータとして、例えば、分散に代えて、標準偏差、最大値と最小値の差または振幅を用いることができる。
<第2実施形態>
(1)全体構成
第2実施形態における熱源システム301は、図10に示されているように、熱源機器310と利用側機器320と流路330とポンプ340と機器管理装置350とを備えている。熱源システム301の熱媒体は、流路330を通って熱源機器310と利用側機器320との間を循環している。流路330には、戻りヘッダ331と送りヘッダ332が含まれる。ポンプ340から送り出された水は戻りヘッダ331で熱源機器311~313に分配される。熱源機器311~313を出た冷水は、送りヘッダ332で混合されて利用側機器320へ送られる。第2実施形態の熱源システム301は、3台の熱源機器311,312,313を有している。
(1)全体構成
第2実施形態における熱源システム301は、図10に示されているように、熱源機器310と利用側機器320と流路330とポンプ340と機器管理装置350とを備えている。熱源システム301の熱媒体は、流路330を通って熱源機器310と利用側機器320との間を循環している。流路330には、戻りヘッダ331と送りヘッダ332が含まれる。ポンプ340から送り出された水は戻りヘッダ331で熱源機器311~313に分配される。熱源機器311~313を出た冷水は、送りヘッダ332で混合されて利用側機器320へ送られる。第2実施形態の熱源システム301は、3台の熱源機器311,312,313を有している。
機器管理装置350は、熱源機器310を管理する。機器管理装置350は、待機時間を決定する機能を有している。機器管理装置350は、熱源機器310の能力を変更する変更操作を前回の変更操作から所定期間禁止する。熱源機器310の能力の変更操作を禁止する所定期間の長さが待機時間である。機器管理装置350は、熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて待機時間を決定する。機器管理装置350は、待機時間の間、熱源機器310の能力の変更操作を禁止する。換言すれば、機器管理装置350は、待機時間の経過後に、熱源機器310の能力の変更操作を許可する。この実施形態では、機器管理装置350が禁止する変更操作は、運転している熱源機器310の台数を変更する操作である。
機器管理装置350は、熱源機器310の台数制御を行うための台数制御コントローラ351を有している。台数制御コントローラ351には、待機時間決定部352と変更操作禁止部353が含まれる。待機時間決定部352は、熱媒体の循環流量に関係するパラメータを使って待機時間を算出する。変更操作禁止部353は、熱源機器310の能力の変更操作を待機時間の間だけ禁止することにより、過渡状態で熱源機器310の能力が変更されるのを抑制する。
機器管理装置350は、例えばコンピュータにより実現されるものである。図10には、制御演算装置により実現される機器管理装置350の各種の機能ブロックが示されている。
(2)詳細構成
(2-1)熱源システム301の構成例
図11に示す熱源システム301は、熱媒体が水であり、熱源機器311,312,313がチラー411,421,431であり、利用側機器320が4台のファンコイルユニット501,502,503,504である。熱源システム301に含まれる各構成要素は、第1実施形態に示す熱源システムの各構成要素と同様の機能を有する各構成要素である。ファンコイルユニット501~504は、それぞれ、流量調整弁321と、空気熱交換器322と、送風ファン323とを有している。熱源システム301は、入口温度センサ361と、差圧センサ362とを有している。ポンプ340は、インバータ制御されており、吐出し量を変更できるものとする。機器管理装置350は、差圧センサ362が検知する差圧が一定になるようにポンプ340の吐出し量を制御する。
(2-1)熱源システム301の構成例
図11に示す熱源システム301は、熱媒体が水であり、熱源機器311,312,313がチラー411,421,431であり、利用側機器320が4台のファンコイルユニット501,502,503,504である。熱源システム301に含まれる各構成要素は、第1実施形態に示す熱源システムの各構成要素と同様の機能を有する各構成要素である。ファンコイルユニット501~504は、それぞれ、流量調整弁321と、空気熱交換器322と、送風ファン323とを有している。熱源システム301は、入口温度センサ361と、差圧センサ362とを有している。ポンプ340は、インバータ制御されており、吐出し量を変更できるものとする。機器管理装置350は、差圧センサ362が検知する差圧が一定になるようにポンプ340の吐出し量を制御する。
(2-2)熱源システム301の動作例
チラー411,421,431は、それぞれ内部に水熱交換器(図示せず)及びチラーコントローラ(図示せず)を備えている。チラー411,421,431の各チラーコントローラは、それぞれ、チラー411,421,431の各単体の出口水温が設定水温になるようにチラー411,421,431毎に制御を行う。
チラー411,421,431は、それぞれ内部に水熱交換器(図示せず)及びチラーコントローラ(図示せず)を備えている。チラー411,421,431の各チラーコントローラは、それぞれ、チラー411,421,431の各単体の出口水温が設定水温になるようにチラー411,421,431毎に制御を行う。
機器管理装置350は、チラー411の能力と戻り水温とから運転する熱源機器310の台数を判断する。冷水の温度が設定水温よりも上昇すると、機器管理装置350は、チラー421も運転させる。機器管理装置350は、待機時間決定部352により、チラー421を運転開始させた後の待機時間を決定する。待機時間決定のために、機器管理装置350は、熱媒体の循環流量に関係するパラメータを取得し、流路330を流れる水の流量に応じて待機時間を変化させる。循環流量に関係するパラメータについては後ほど説明する。
例えば、基準流量が100リットル/分で、基準待機時間が60秒である熱源システム301を例に挙げて説明する。このような熱源システム301であれば、機器管理装置350は、チラー421を運転開始させた後の流量が基準流量よりも多くて200リットル/分のときには、待機時間を30秒(=60×100/200)に決定するように構成することができる。逆に増段後の流量が基準流量よりも少なくて、チラー421の増段後の流量が50リットル/分のときには、待機時間を120秒(=60×100/50)に決定するように構成することができる。ここでは説明を分かりやすくするために、流量を熱媒体の循環流量に関するパラメータとして用いる場合について説明したが、流量をパラメータとして用いて待機時間を決定するために、必ずしも流量を計算する必要はない。例えば、流量と待機時間の関係を示すテーブルを予め準備しておいて、流量をテーブルに照らし合わせて待機時間を決定してもよい。
機器管理装置350は、変更操作禁止部353により、待機時間の間、チラー421の増段後の運転台数の変更操作を禁止する。機器管理装置350は、待機時間の経過後に、さらに能力が不足していれば、チラー431の運転を行わせ、逆に能力が過剰であれば、チラー411またはチラー421の運転を停止させる。
増段後の待機時間が長すぎる場合には、チラー421の運転開始後のチラー431の増段またはチラー411,421の減段が遅れることになる。チラー431の増段が遅れると、ファンコイルユニット501~504の能力が不足する事態がしばしば発生する。ファンコイルユニット501~504の能力が不足すると、空調対象空間の温度がなかなか下がらずに、空調対象空間に居る人々に不快感を与えることになる。
増段後の待機時間が短すぎる場合には、チラー421の運転開始後のチラー431の増段またはチラー411,421の減段が早過ぎることになる。チラー431の増段が早すぎると、熱源機器310の能力が過剰になる事態がしばしば発生する。熱源機器310の能力が過剰になる事態が発生すると、無駄なエネルギーを消費することになる。
チラー411,421,431が運転されていてチラー431の運転が停止される減段の場合について考える。このような減段後の待機時間が短すぎる場合には、チラー411,421の減段またはチラー431の運転停止後のチラー431の増段が早過ぎることになる。チラー411,421の減段が早すぎると、熱源機器310の能力が過小になる事態がしばしば発生する。熱源機器310の能力が過小になる事態が発生すると、熱源機器310(この場合には、チラー411,421のうちの一方)の発停が繰り返されることになる。
減段後の待機時間が長すぎる場合には、チラー431の停止後のチラー431のチラー411,421の減段または増段が遅れることになる。チラー411,421の減段が遅れると、熱源機器310の能力が過剰になる事態がしばしば発生する。熱源機器310の能力が過剰になると、無駄なエネルギーを消費することになる。
増減段が早過ぎたり遅すぎたりしない適切な待機時間は、配管内の水温状態が安定するまでに掛かる時間と考えられる。従って、待機時間は、例えば、ポンプ340の流速及びチラー411,421,431の応答性に応じて動的に変化するのが好ましい。例えば、前述のチラー421の増段によって、送りヘッダ332から送り出される冷水の水温が13℃から設定水温の7℃に変わったとする。すると、その設定水温になった冷水が再びポンプ340にまで戻り、戻り水温に送りヘッダ332の冷水の温度が7℃に変わった影響が反映される。待機時間が短すぎないために、待機時間は、ポンプ340から出た水が再びポンプ340に帰ってくるまでの周回時間よりも長く設定されることが好ましい。待機時間には、循環流量が多ければ、周回時間が短くなるので、待機時間は短くなり、循環量が少なければ、周回時間が長くなるので、待機時間も長くなる、という傾向がある。
待機時間中には、例えば、戻り水温が20℃と高いので、チラー411,421が最大能力の80%の能力で運転され、送りヘッダ332から送り出される冷水の水温が10℃に下がる。このとき、ファンコイルユニット501~504に入る冷水の温度がまだ13℃を保っており、ファンコイルユニット501~504を出た直後の水の温度はまだ20℃と高くなっている。
待機時間経過後には、例えば、戻り水温が13℃に低下し、チラー411,421が最大能力の60%の能力で運転される。このとき、送りヘッダ332の冷水の水温もファンコイルユニット501~504に入る冷水の温度も設定温度の7℃になっており、ファンコイルユニット501~504を出た直後の水の温度は13℃になっている。
(2-3)循環流量に関係するパラメータ
循環流量に関係するパラメータとして、ポンプ340の能力が考えられる。例えば、ポンプ340がインバータ制御されるものであれば、ポンプ340の最大周波数に対する増段後の周波数をパラメータとして用いることができる。例えば、基準周波数を50%とすると、ポンプ340の周波数が80%であれば、流量が多くなるので待機時間を短くし、周波数が20%であれば、流量が少なくなるので待機時間を長くするように制御するなどである。ただし、ポンプ340の能力を示すパラメータは、周波数に限られるものではなく、例えば回転数、ポンプ特性カーブから求められる吐出量など他のパラメータであってもよい。例えば、機器管理装置350は、ポンプ340の能力と待機時間との関係をテーブルにして記憶していてもよい。例えば、予め実機による測定を行えば、このようなテーブルを作成することができる。
循環流量に関係するパラメータとして、ポンプ340の能力が考えられる。例えば、ポンプ340がインバータ制御されるものであれば、ポンプ340の最大周波数に対する増段後の周波数をパラメータとして用いることができる。例えば、基準周波数を50%とすると、ポンプ340の周波数が80%であれば、流量が多くなるので待機時間を短くし、周波数が20%であれば、流量が少なくなるので待機時間を長くするように制御するなどである。ただし、ポンプ340の能力を示すパラメータは、周波数に限られるものではなく、例えば回転数、ポンプ特性カーブから求められる吐出量など他のパラメータであってもよい。例えば、機器管理装置350は、ポンプ340の能力と待機時間との関係をテーブルにして記憶していてもよい。例えば、予め実機による測定を行えば、このようなテーブルを作成することができる。
例えば、回転数が一定の一定速ポンプを複数台並列に接続してポンプ340が構成されている場合には、一定速ポンプの運転台数を変更することで、流量を調節することができる。このように構成されている場合、機器管理装置350は、運転されている一定速ポンプの台数を循環流量に関係するパラメータとして用いることができる。
循環流量に関係するパラメータとして、ポンプ340の能力と配管の抵抗とを用いることも考えられる。循環流量に関係するパラメータとして、例えば、ファンコイルユニット501~504の流量調整弁321の弁開度とポンプ340の周波数を用いてもよい。図12に示されている曲線Cv1は、ファンコイルユニット501~504の流量調整弁321の弁開度が小さくなっているなどによって配管抵抗が大きくなっている場合の圧力と流量の関係を示す曲線である。図12に示されている曲線Cv2は、ファンコイルユニット501~504の流量調整弁321の弁開度が中程度に開いているなどによって配管抵抗が中程度になっている場合の圧力と流量の関係を示す曲線である。図12に示されている曲線Cv3は、ファンコイルユニット501~504の流量調整弁321の弁開度が全開状態になっているなどによって配管抵抗が小さくなっている場合の圧力と流量の関係を示す曲線である。図12に示されている曲線Cv4は、ポンプ340の運転周波数が最大周波数の80%のときの圧力と流量の関係を示す曲線である。図12に示されている曲線Cv5は、ポンプ340の運転周波数が最大周波数の50%のときの圧力と流量の関係を示す曲線である。図12に示されている曲線Cv6は、ポンプ340の運転周波数が最大周波数の20%のときの圧力と流量の関係を示す曲線である。流路30を流れる冷水の流量は、例えば、ポンプ340の周波数が50%で配管抵抗が中程度の場合には曲線Cv2と曲線Cv5との交点に対応する流量になる。例えば、機器管理装置350は、ポンプ340の能力と配管の抵抗と待機時間との関係をテーブルにして記憶していてもよい。例えば、予め実機による測定を行えば、このようなテーブルを作成することができる。
循環流量に関係するパラメータとして、ポンプ340が一定速ポンプの場合に、配管の抵抗を用いることも考えられる。例えば、機器管理装置350は、配管の抵抗と待機時間との関係をテーブルにして記憶していてもよい。例えば、予め実機による測定を行えば、このようなテーブルを作成することができる。
循環流量に関係するパラメータとして、ポンプ340の能力と差圧とを用いることも考えられる。差圧は、差圧センサ362により検知することができる。図13に示されている曲線Ln1は、配管抵抗が大きくなっている場合の差圧と流量の関係を示す曲線である。曲線Ln2は、配管抵抗が中程度になっている場合の差圧と流量の関係を示す曲線である。直線Ln3は、配管抵抗が小さくなっている場合の差圧と流量の関係を示す曲線である。図13に示されている曲線Cv7は、ポンプ340の運転周波数が最大周波数の80%のときの差圧と流量の関係を示す曲線である。曲線Cv8は、ポンプ340の運転周波数が最大周波数の50%のときの差圧と流量の関係を示す曲線である。曲線Cv9は、ポンプ340の運転周波数が最大周波数の20%のときの差圧と流量の関係を示す曲線である。例えば、ポンプ340の周波数が50%で配管抵抗が中程度の場合には直線Ln2と曲線Cv8との交点に対応する流量になる。例えば、機器管理装置350は、ポンプ340の能力と差圧と待機時間との関係をテーブルにして記憶していてもよい。例えば、予め実機による測定を行えば、このようなテーブルを作成することができる。なお、差圧は、例えば、差圧センサ362によって検知される差圧である。
循環流量に関係するパラメータとして、ポンプ340が一定速ポンプの場合に、差圧を用いることも考えられる。例えば、機器管理装置350は、差圧と待機時間との関係をテーブルにして記憶していてもよい。例えば、予め実機による測定を行えば、このようなテーブルを作成することができる。
待機時間決定部352が待機時間を決定するために、ポンプ340の流量と保有水量との関係を用いることもできる。熱源システム301を循環する水の保有水量は、例えば、熱源システム301を設計したときに決定できる。その決定された保有水量は、機器管理装置350のメモリ(図示せず)に記憶される。このような場合、保有水量は、設計書に記載されている値である。また、保有水量は、熱源システム301の図面に記載されている配管長と配管断面積を使って算出することもできる。
流量は、ポンプ特性カーブと配管抵抗カーブから求めることができる。簡易に流量を決定するには、試運転時に、ポンプ340の周波数または運転台数とファンコイルユニット501~504の流量調整弁321と流量との関係を測定して、機器管理装置350のメモリにテーブルとして記憶させておけばよい。例えば、保有水量が100リットルで、流量が100リットル/分であれば、待機時間を、100リットル÷100リットル/分の計算から1分と算出することができる。なお、これは水が熱源システム301を1周する時間(周回時間)である。熱源機器310の応答特性を考慮すると、待機時間を、周回時間よりももう少し長く設定することも考えられる。待機時間決定部352は、例えば、周回時間に補正係数を掛けて待機時間を設定するように構成されてもよい。
(3)変形例
(3-1)変形例2A
上記第2実施形態の熱源システム301は、待機時間の間は常に変更操作を禁止している。しかし、待機時間の間でも所定の条件を満たせば、変更操作の禁止を解除できるように機器管理装置350を構成することもできる。図14に示されている熱源システム301は、送りヘッダ332から送り出される冷水の温度を検知する出口温度センサ63を備えている。図14に示されている機器管理装置350には、待機時間決定部352と変更操作禁止部353と変更禁止解除部354が含まれている。変更禁止解除部354は、出口温度センサ63で測定される出口温度と目標温度との差が所定値よりも大きいときには、熱源機器310が熱媒体の温度を変化させる能力の変更操作の禁止を解除する。例えば、目標温度である設定温度が7℃であるにもかかわらず、出口温度が15℃になっているような場合には、明らかに熱源機器310の能力が不足している。このとき、チラー411だけが運転されているとすると、チラー421だけでなく、できるだけ速くチラー431も運転されるように変更することが好ましい。例えば、所定値を14℃に設定していれば、出口温度センサ63が15℃の出口温度を検知したときに、変更禁止解除部354により、待機時間の間でもチラー411のみが運転されている状態から、チラー411,421,431の3台が全て運転される状態にすばやく移行させることができる。
(3-1)変形例2A
上記第2実施形態の熱源システム301は、待機時間の間は常に変更操作を禁止している。しかし、待機時間の間でも所定の条件を満たせば、変更操作の禁止を解除できるように機器管理装置350を構成することもできる。図14に示されている熱源システム301は、送りヘッダ332から送り出される冷水の温度を検知する出口温度センサ63を備えている。図14に示されている機器管理装置350には、待機時間決定部352と変更操作禁止部353と変更禁止解除部354が含まれている。変更禁止解除部354は、出口温度センサ63で測定される出口温度と目標温度との差が所定値よりも大きいときには、熱源機器310が熱媒体の温度を変化させる能力の変更操作の禁止を解除する。例えば、目標温度である設定温度が7℃であるにもかかわらず、出口温度が15℃になっているような場合には、明らかに熱源機器310の能力が不足している。このとき、チラー411だけが運転されているとすると、チラー421だけでなく、できるだけ速くチラー431も運転されるように変更することが好ましい。例えば、所定値を14℃に設定していれば、出口温度センサ63が15℃の出口温度を検知したときに、変更禁止解除部354により、待機時間の間でもチラー411のみが運転されている状態から、チラー411,421,431の3台が全て運転される状態にすばやく移行させることができる。
(3-2)変形例2B
変形例2Bに係る熱源システム301の機器管理装置350は、図15に示されているように、報知部355を備えている。機器管理装置350は、報知部355により、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知する。報知部355による報知の方法には、例えば、ブザーにより変更操作を禁止している状態を報知する方法、表示装置に変更操作の禁止の有無を表示することで報知する方法、公衆回線を通じて報知の有無を示す情報を送信する方法などがある。
変形例2Bに係る熱源システム301の機器管理装置350は、図15に示されているように、報知部355を備えている。機器管理装置350は、報知部355により、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知する。報知部355による報知の方法には、例えば、ブザーにより変更操作を禁止している状態を報知する方法、表示装置に変更操作の禁止の有無を表示することで報知する方法、公衆回線を通じて報知の有無を示す情報を送信する方法などがある。
(3-3)変形例2C
上記実施形態の熱源システム301については、熱源機器311,312,313がチラー411,421,431である場合を例に挙げて説明した。しかし、熱源機器311,312,313は、チラーには限られない。熱源機器311,312,313としては、例えば、図16に示されているような冷却塔412,422,432がある。図16に示されている熱源システム301は、熱源機器310としての冷却塔412,422,432と、流路330と、ポンプ340と、利用側機器320とを備えている。冷却水は、ポンプ340により、流路330を通って冷却塔412,422,432と利用側機器320とを循環している。利用側機器320は、チラー211と、エアハンドリングユニット212と、ポンプ213とを有している。利用側機器320の動作については、既に実施形態において説明しているので、ここでは説明を省略する。流路330を循環する冷却水は、チラー211において利用側機器320の中をポンプ213により循環する冷水の冷却に用いられる。
上記実施形態の熱源システム301については、熱源機器311,312,313がチラー411,421,431である場合を例に挙げて説明した。しかし、熱源機器311,312,313は、チラーには限られない。熱源機器311,312,313としては、例えば、図16に示されているような冷却塔412,422,432がある。図16に示されている熱源システム301は、熱源機器310としての冷却塔412,422,432と、流路330と、ポンプ340と、利用側機器320とを備えている。冷却水は、ポンプ340により、流路330を通って冷却塔412,422,432と利用側機器320とを循環している。利用側機器320は、チラー211と、エアハンドリングユニット212と、ポンプ213とを有している。利用側機器320の動作については、既に実施形態において説明しているので、ここでは説明を省略する。流路330を循環する冷却水は、チラー211において利用側機器320の中をポンプ213により循環する冷水の冷却に用いられる。
図16の熱源システム301では、熱媒体として冷却水がポンプ340により流路330を循環している。熱源システム301は、定常状態において、例えば、チラー211の入口の冷却水の温度が20℃であり、チラー211の出口の冷却水の温度が26℃である。ポンプ340は、チラー211の入口と出口の冷却水の温度差が目標温度差になるように、周波数を変化させる。熱源システム301は、目標温度差に対して入口と出口の冷却水の温度差が大きくなると、ポンプ340の周波数を大きくする。逆に、目標温度差に対して入口と出口の冷却水の温度差が小さくなると、熱源システム301は、ポンプ340の周波数を小さくする。
熱源システム301は、送りヘッダ332の出口の冷却水の温度に応じて、冷却塔412,422,432の台数を変更する。例えば、送りヘッダ332の出口の冷却水の設定温度が20℃であるにもかかわらず、出口温度センサ63が検知した温度が20℃(設定温度)よりも閾値以上低ければ(設定温度-閾値≧検知温度)、冷却塔412,422,432の減段を行う。逆に、出口温度センサ63が検知した温度が20℃(設定温度)よりも閾値以上高ければ(設定温度+閾値≦検知温度)、冷却塔412,422,432の増段を行う。
機器管理装置350が、冷却塔412,422,432の増減段に際して、待ち時間を決定して変更操作の禁止を行うのは、実施形態と同様である。なお、変形例2Cの機器管理装置350及びポンプ340など、実施形態と同一符号のものは同一のもので構成することができる。
増段後の待機時間が長すぎる場合には、冷却塔412,422,432に関する増段が遅れ、チラー211などの異常停止が発生するなどの不具合が生じる。このようなチラー211の不具合が生じると、空調対象空間の温度がなかなか下がらずに、空調対象空間に居る人々に不快感を与えることになる。増段後の待機時間が短すぎる場合には、冷却塔412,422,432に関する増段が早すぎ、無駄なエネルギーを消費することになる。
減段後の待機時間が短すぎる場合には、冷却塔412,422,432に関する減段が早すぎ、冷却塔412,422,432の中のいずれかが運転と停止を繰り返すハンチングが発生することになる。減段後の待機時間が長すぎる場合には、冷却塔412,422,432に関する減段が遅れ、無駄なエネルギーを消費することになる。
(3-4)変形例2D
変形例2Cでは、熱源機器311,312,313が冷却塔412,422,432である場合について説明したが、熱源機器311,312,313は、図17に示すように温水器413,423,433であってもよい。図17に示されている熱源システム301は、流路330として、チラー411,421,431を循環する流路330aと、温水器413,423,433を循環する流路330bとを有している。また、図17に示されている熱源システム301は、ポンプ340として、流路330aの冷水を循環させるポンプ340aと、流路330bの温水を循環させるポンプ340bとを有している。温水器413,423,433としては、例えば、ボイラーがある。
変形例2Cでは、熱源機器311,312,313が冷却塔412,422,432である場合について説明したが、熱源機器311,312,313は、図17に示すように温水器413,423,433であってもよい。図17に示されている熱源システム301は、流路330として、チラー411,421,431を循環する流路330aと、温水器413,423,433を循環する流路330bとを有している。また、図17に示されている熱源システム301は、ポンプ340として、流路330aの冷水を循環させるポンプ340aと、流路330bの温水を循環させるポンプ340bとを有している。温水器413,423,433としては、例えば、ボイラーがある。
利用側機器320には、2台のエアハンドリングユニット221,222が含まれている。これらエアハンドリングユニット221,222は、例えば、冷水を使って空調対象空間(図示せず)の冷房を行い、温水を使って空調対象空間(図示せず)の暖房を行う。図17の熱源ユニット1は、電磁弁223,224,225,226を有している。電磁弁223が閉じれば、チラー411,421,431からエアハンドリングユニット221への冷水の供給が停止される。電磁弁224が閉じれば、チラー411,421,431からエアハンドリングユニット222への冷水の供給が停止される。電磁弁225が閉じれば、温水器413,423,433からエアハンドリングユニット221への温水の供給が停止される。電磁弁226が閉じれば、温水器413,423,433からエアハンドリングユニット222への温水の供給が停止される。
管理機器50は、実施形態と同様に、チラー411,421,431の増減段において、待機時間を決定し、待機時間の間、チラー411,421,431の増減段の変更操作を禁止する。また、管理機器50は、温水器413,423,433の増減段において、待機時間を決定し、待機時間の間、温水器413,423,433の増減段の変更操作を禁止する。
(3-5)変形例2E
上記実施形態及び変形例では、熱媒体が水の場合について説明したが、熱媒体は水には限られない。熱媒体は、例えば、ブライン液、冷媒またはオイルであってもよい。
上記実施形態及び変形例では、熱媒体が水の場合について説明したが、熱媒体は水には限られない。熱媒体は、例えば、ブライン液、冷媒またはオイルであってもよい。
(4)特徴
(4-1)
上述の熱源システム301は、待機時間を、熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて待機時間決定部352により決定し、待機時間の間、熱源機器310の能力の変更操作を変更操作禁止部353により禁止する。その結果、熱源システム301は、変更操作が早過ぎたり遅すぎたりせずに適切なタイミングで変更操作を行うことができる。それにより、機器管理装置350は、熱源システム301の消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を行うことができる。
(4-1)
上述の熱源システム301は、待機時間を、熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて待機時間決定部352により決定し、待機時間の間、熱源機器310の能力の変更操作を変更操作禁止部353により禁止する。その結果、熱源システム301は、変更操作が早過ぎたり遅すぎたりせずに適切なタイミングで変更操作を行うことができる。それにより、機器管理装置350は、熱源システム301の消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を行うことができる。
(4-2)
複数台の熱源機器311~313を含む熱源機器310の場合には、熱源システム301は、増減段が早過ぎたり遅すぎたりせずに適切なタイミングで増減段を行うことができる。それにより、機器管理装置350は、消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を、複数台の熱源機器311~313を備える熱源システム301に対して行うことができる。
複数台の熱源機器311~313を含む熱源機器310の場合には、熱源システム301は、増減段が早過ぎたり遅すぎたりせずに適切なタイミングで増減段を行うことができる。それにより、機器管理装置350は、消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を、複数台の熱源機器311~313を備える熱源システム301に対して行うことができる。
(4-3)
図12及び図13などを用いて説明したが、上述の機器管理装置350が待機時間を決定するための熱媒体の循環流量に関係するパラメータは、例えば、ポンプ340の能力、流量調整弁321の弁開度及び差圧センサ362によって検知される差圧のうちの少なくとも一つである。ポンプ340の能力は、熱媒体を循環させる循環ポンプの能力に関する変数である。流量調整弁321の弁開度は、熱媒体を利用する利用側機器の流量調整度合に関する変数である。差圧センサ362によって検知される差圧は、利用側機器に流入する熱媒体と流出する熱媒体の圧力差に関する変数である。上述のように、機器管理装置350は、循環ポンプの能力、流量調整度合及び熱媒体の圧力差のうちの少なくとも一つを用いて待機時間を容易に決定することができる。
図12及び図13などを用いて説明したが、上述の機器管理装置350が待機時間を決定するための熱媒体の循環流量に関係するパラメータは、例えば、ポンプ340の能力、流量調整弁321の弁開度及び差圧センサ362によって検知される差圧のうちの少なくとも一つである。ポンプ340の能力は、熱媒体を循環させる循環ポンプの能力に関する変数である。流量調整弁321の弁開度は、熱媒体を利用する利用側機器の流量調整度合に関する変数である。差圧センサ362によって検知される差圧は、利用側機器に流入する熱媒体と流出する熱媒体の圧力差に関する変数である。上述のように、機器管理装置350は、循環ポンプの能力、流量調整度合及び熱媒体の圧力差のうちの少なくとも一つを用いて待機時間を容易に決定することができる。
(4-4)
ポンプ340の周波数及び台数のうちの少なくとも一方は、熱媒体を循環させる循環ポンプの流量に関する変数である。上記実施形態では、このようなポンプ340の周波数及び台数のうちの少なくとも一方を用いて待機時間を決定する方法を説明した。また、ポンプ340の流量と熱源システム301の保有水量から待機時間を決定することを説明した。機器管理装置350は、循環ポンプであるポンプ340の流量を用いて待機時間を決定することで、待機時間を熱媒体である水の循環に適合させ易くなっている。
ポンプ340の周波数及び台数のうちの少なくとも一方は、熱媒体を循環させる循環ポンプの流量に関する変数である。上記実施形態では、このようなポンプ340の周波数及び台数のうちの少なくとも一方を用いて待機時間を決定する方法を説明した。また、ポンプ340の流量と熱源システム301の保有水量から待機時間を決定することを説明した。機器管理装置350は、循環ポンプであるポンプ340の流量を用いて待機時間を決定することで、待機時間を熱媒体である水の循環に適合させ易くなっている。
(4-5)
変形例2Aで説明した機器管理装置350は、変更禁止解除部354を備えている(図14参照)。この変更禁止解除部354は、出口温度センサ63で測定される出口温度と目標温度との差が所定値よりも大きいときに熱源機器310が熱媒体の温度を変化させる能力の変更操作の禁止を解除する。目標温度と出口温度の差が大きくなる状態は、熱源システム301の起動時に多く発生する。そのため、図14に示されているような機器管理装置350は、システム起動時において、熱源システム301の消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた熱源機器310の管理の精度を向上させることができる。
変形例2Aで説明した機器管理装置350は、変更禁止解除部354を備えている(図14参照)。この変更禁止解除部354は、出口温度センサ63で測定される出口温度と目標温度との差が所定値よりも大きいときに熱源機器310が熱媒体の温度を変化させる能力の変更操作の禁止を解除する。目標温度と出口温度の差が大きくなる状態は、熱源システム301の起動時に多く発生する。そのため、図14に示されているような機器管理装置350は、システム起動時において、熱源システム301の消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた熱源機器310の管理の精度を向上させることができる。
(4-6)
機器管理装置350は、報知部355により、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知し、外部に管理状態を知らせることができる。この報知により、能力の変更が禁止されている過渡期であることを外部に知らせることができ、熱源システム301の能力の調整がユーザなどに許容され易くなる。
機器管理装置350は、報知部355により、変更操作を禁止している状態にあるか、変更操作を禁止していない状態にあるかを報知し、外部に管理状態を知らせることができる。この報知により、能力の変更が禁止されている過渡期であることを外部に知らせることができ、熱源システム301の能力の調整がユーザなどに許容され易くなる。
(4-7)
熱源システム301は、循環する熱媒体の温度を変化させるチラー411,421,431、冷却塔412,422,432または温水器413,423,433と、熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて待機時間を決定し、チラー411,421,431、冷却塔412,422,432または温水器413,423,433の能力を変更する変更操作(例えば、増減段の操作)を、前回の変更操作からの時間間隔が待機時間を超えるまで禁止する機器管理装置350と、を備えている。その結果、熱源システム301は、チラー411,421,431、冷却塔412,422,432または温水器413,423,433に対し、熱源システム301の消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を行うことができる。
熱源システム301は、循環する熱媒体の温度を変化させるチラー411,421,431、冷却塔412,422,432または温水器413,423,433と、熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて待機時間を決定し、チラー411,421,431、冷却塔412,422,432または温水器413,423,433の能力を変更する変更操作(例えば、増減段の操作)を、前回の変更操作からの時間間隔が待機時間を超えるまで禁止する機器管理装置350と、を備えている。その結果、熱源システム301は、チラー411,421,431、冷却塔412,422,432または温水器413,423,433に対し、熱源システム301の消費エネルギーの増加の抑制と快適性とのバランスが取れた管理を行うことができる。
<第3実施形態>
(1)機器管理システムの概略構成
図18は、本発明の一実施形態に係る機器管理システム510の概略構成図である。機器管理システム510は、当該システム510の熱源機器の稼働台数を最適に保ちつつ、最適な温度に調節された空気を空調対象空間内に供給することができる。主に、機器管理システム510は、ビル、工場、病院及びホテル等の、比較的大きい建物内に設置されている。
(1)機器管理システムの概略構成
図18は、本発明の一実施形態に係る機器管理システム510の概略構成図である。機器管理システム510は、当該システム510の熱源機器の稼働台数を最適に保ちつつ、最適な温度に調節された空気を空調対象空間内に供給することができる。主に、機器管理システム510は、ビル、工場、病院及びホテル等の、比較的大きい建物内に設置されている。
このような機器管理システム510は、図18に示すように、主として、チラーユニット群520、利用ユニット群530、連絡配管L1~L4(第1配管に相当)、連通管L5(第2配管に相当)、ポンプ544a~544f(ポンプに相当)、及びコントローラ580(制御演算部583に相当)を備える。更に、機器管理システム510には、流量計545、電力計546、及び複数の温度検出センサT1,T2,T3a~T3f,T4a~T4fが備えられている。
チラーユニット群520を構成する複数のチラーユニット5520a~520f(熱源機器に相当)内部には、図19に示す冷媒回路521が構成されている。更に、図18に示すように、チラーユニット群520は、クーリングタワー570とも接続されており、これらによって放熱回路560が構成されている。また、図18に示すように、ポンプ544a~544f、チラーユニット群520、及び利用ユニット群530等によって、熱媒体回路540が構成されている。
なお、図18において、便宜上、連絡配管等の機器管理システム510の構成は適宜省略されている。また、図18に示す機器管理システム510の各構成は、その数を限定するものではなく、適宜変更されてよいものである。
(2)機器管理システムの詳細構成
(2-1)チラーユニット群及び冷媒回路
本実施形態に係るチラーユニット群520は、複数のチラーユニット520a~520fを有している。各チラーユニット520a~520fは、水冷式の熱源機であって、互いに並列に接続されており、図19に示す冷媒回路521を含んでいる。
(2-1)チラーユニット群及び冷媒回路
本実施形態に係るチラーユニット群520は、複数のチラーユニット520a~520fを有している。各チラーユニット520a~520fは、水冷式の熱源機であって、互いに並列に接続されており、図19に示す冷媒回路521を含んでいる。
冷媒回路521は、圧縮機522、放熱器523、膨張弁524及び蒸発器525等が順次接続されることで構成されている。冷媒回路521内部には、冷媒が充填されている。
圧縮機522は、運転容量の調節が可能である。圧縮機522のモータには、インバータを介して電力が供給される。インバータの出力周波数を変更すると、モータの回転数、つまりは回転速度が変更され、圧縮機522の運転容量が変化する。
放熱器523は、冷媒回路521と接続された第1伝熱管と、放熱回路560と接続された第2伝熱管とを有している。放熱器523は、冷媒回路521側の第1伝熱管内を流れる冷媒と放熱回路560側の第2伝熱管を流れる熱媒体との間で、熱交換を行わせる。
膨張弁524は、冷媒回路521内の冷媒を減圧させ、減圧させた冷媒を流出するためのものであり、電動膨張弁で構成される。
蒸発器525は、冷媒回路521と接続されている第3伝熱管と、熱媒体回路540と接続されている第4伝熱管とを有している。蒸発器525は、冷媒回路521側の第3伝熱管内を流れる冷媒と、熱媒体回路540側の第4伝熱管を流れる熱媒体との間で、熱交換を行わせる。
このような冷媒回路521を含む各チラーユニット520a~520fは、熱媒体としての水を冷却または加熱する。本実施形態では、チラーユニット520a~520fそれぞれの容量制限下限値a2を20%とし、容量制限上限値a1を100%とする。なお、各チラーユニット520a~520fの容量制限下限値a2および容量制限上限値a1は使用するチラーユニットによって適宜設定されうる。また、各チラーユニット520a~520fの容量制限下限値a2および容量制限上限値a1はそれぞれ別の値に設定されてもよい。なお、本実施形態において各チラーユニット520a~520fの容量制限下限値a2および容量制限上限値a1は、各チラーユニット520a~520fを負荷に応じて制御した時の、出力(容量)の下限値及び上限値である。本実施形態においては容量制限下限値a2および容量制限上限値a1を%(最大出力100%、停止状態における出力を0%とする)で表しているが、kW等で表してもよい。
(2-2)放熱回路
放熱回路560には、熱媒体としての水が充填されている。放熱回路560は、主として、各チラーユニット520a~520f内の放熱器523、水ポンプ561、及びクーリングタワー570が、順次接続されることで構成されている。水ポンプ561は、吐出流量の調節が可能であり、放熱回路560内の水を循環させる。クーリングタワー570では、放熱回路560を循環する水が冷却される。
放熱回路560には、熱媒体としての水が充填されている。放熱回路560は、主として、各チラーユニット520a~520f内の放熱器523、水ポンプ561、及びクーリングタワー570が、順次接続されることで構成されている。水ポンプ561は、吐出流量の調節が可能であり、放熱回路560内の水を循環させる。クーリングタワー570では、放熱回路560を循環する水が冷却される。
なお、図18において、水ポンプ561に付された矢印は、放熱回路560における水の流れ方向を表している。
(2-3)熱媒体回路、流量計及び温度検出センサ
熱媒体回路540は、熱媒体としての水が充填された閉回路を構成している。熱媒体回路540は、主として、ポンプ544a~544fと、各チラーユニット520a~520f内の蒸発器525と、バイパス弁543バイパス弁543と、利用ユニット群530を構成する各利用ユニット530a,530b,530c内の利用側熱交換器533a,533b,533c及び利用側弁532a,532b、532cとが、連絡配管L1~L4によって順次接続されることで構成されている。更に、熱媒体回路540は、連通管L5によって、各チラーユニット520a~520fの入口側と出口側とが接続されることによっても、構成されている。
熱媒体回路540は、熱媒体としての水が充填された閉回路を構成している。熱媒体回路540は、主として、ポンプ544a~544fと、各チラーユニット520a~520f内の蒸発器525と、バイパス弁543バイパス弁543と、利用ユニット群530を構成する各利用ユニット530a,530b,530c内の利用側熱交換器533a,533b,533c及び利用側弁532a,532b、532cとが、連絡配管L1~L4によって順次接続されることで構成されている。更に、熱媒体回路540は、連通管L5によって、各チラーユニット520a~520fの入口側と出口側とが接続されることによっても、構成されている。
具体的には、連絡配管L1は、一端が各チラーユニット520a~520fの出口側となる蒸発器525の一端に連結され、他端が送りヘッダ542に連結されている。連絡配管L2は、一端が送りヘッダ542の流出口に連結されている。連絡配管L2の他端側は、途中で分岐しており、その分岐先端部は、各利用ユニット530a~530cの入口側となる利用側熱交換器533a~533cに連結されている。連絡配管L3は、一端が各利用ユニット530a~530cの出口側となる各利用側弁532a~532cの出口側に連結されている。連絡配管L3の他端側は、途中で合流しており、その合流先端部は、戻りヘッダ541に連結されている。連絡配管L4は、チラーユニット520a~520fの数に応じて設けられている。各連絡配管L4は、一端が戻りヘッダ541に連結され、他端は各チラーユニット520a~520fの入口側となる蒸発器525の他端に連結されている。即ち、連絡配管L1~L4は、チラーユニット520a~520fと利用ユニット530a~530cとを環状に繋いでいる。連絡配管L1~L4の内部には熱媒体である水が流れる。
そして、連通管L5は、チラーユニット520a~520f全ての入口側と出口側(具体的には、蒸発器525の入口側と出口側)とを、送りヘッダ542及び戻りヘッダ541を介して接続している。具体的に、各チラーユニット520a~520fの入口側に接続された連絡配管L1は、送りヘッダ542に接続されており、各チラーユニット520a~520fの出口側に接続された連絡配管L4は、戻りヘッダ541に接続されている。連通管L5は、この送りヘッダ542及び戻りヘッダ541を繋ぐことで、利用ユニット530a~530cを介さずに、チラーユニット520a~520fの入口側と出口側とを繋ぐことができている。連通管L5内には、チラーユニット520a~520fから流出した熱媒体である水のうち、利用ユニット530a~530c内を流れない水が、戻りヘッダ541側に流れる。即ち、連通管L5は、利用ユニット530a~530cにて利用されない分の水を、チラーユニット520a~520fに再度戻すための管であると言える。
ポンプ544a~544fは、連絡配管L4上において、各チラーユニット520a~520fに対応して設けられている。ポンプ544a~544fは、容量調整が可能であって吐出容量を調整することができる容量可変型のポンプであって、コントローラ580によりインバータ駆動される。このようなポンプ544a~544fは、図18において、ポンプ544a~544fに付された矢印に示されるように、各利用ユニット30a~30f(より具体的には、各利用側弁532a~532c)から流出した熱媒体としての水を、各チラーユニット520a~520fへと送ることで、熱媒体回路540内の水を循環させる。言い換えると、ポンプ544a~544fは、連絡配管L1~L4内を流れる熱媒体(即ち、水)を、チラーユニット520a~520fと利用ユニット530a~530cとの間で循環させる。
バイパス弁543は、チラーユニット520aに流れる水の流量を調節する。チラーユニット520aを流れる水の流量は、バイパス弁543の開度によって決まる。
なお、各利用ユニット530a,530b,530c内の利用側弁532a~532c及び利用側熱交換器533a~533cについては、「(2-4)利用ユニット群」にて説明する。
更に、熱媒体回路540には、流量計545及び複数のセンサT1,T2,T3a~T3f,T4a~T4fが取り付けられている。流量計545は、連絡配管L3上のうち、各利用ユニット530a~530cから流出した水が合流して流れる部分であって、且つ戻りヘッダ541の手前側に取り付けられている。流量計545は、利用ユニット530a~530cを流れてきた水の流量の総量を計測する。
温度検出センサT1は、連絡配管L2上のうち該配管L2が分岐される前の部分であって、且つ第2送りヘッダ543付近に取り付けられている。温度検出センサT1は、連絡配管L2内を流れる熱媒体である水の温度を検知する。温度検出センサT2は、連絡配管L3上のうち該配管L3が合流した後の部分であって、且つ戻りヘッダ541付近に取り付けられている。温度検出センサT2は、連絡配管L3内を流れる熱媒体である水の温度を検知する。温度検出センサT3a~T3fは、連絡配管L4上のうちチラーユニット520a~520fの入口付近に、各チラーユニット520a~520fに対応するように設けられている。温度検出センサT3は、各連絡配管L4内を流れる熱媒体である水の温度、つまりは各チラーユニット520a~520fの入口温度b1を検知する。温度検出センサT4a~T4fは、連絡配管L1上のうちチラーユニット520a~520fの出口付近に、各チラーユニット520a~520fに対応するようにして設けられている。温度検出センサT4は、各連絡配管L1内を流れる熱媒体である水の温度、つまりは各チラーユニット520a~520fの出口温度b2を検知する。
流量計545及び温度検出センサT1~T2,T3a~T3f,T4a~T4fによって検知された情報は、コントローラ580に取得され、各種制御に利用される。
(2-4)利用ユニット群
図18に示すように、利用ユニット群530は、互いに並列に接続された複数の利用ユニット530a~530cで構成されている。
図18に示すように、利用ユニット群530は、互いに並列に接続された複数の利用ユニット530a~530cで構成されている。
各利用ユニット530a~530cは、概ね直方体形状のケーシング531a~531cを有している。各ケーシング531a~531cの内部には、空気が流通する空気通路が形成されている。空気通路の流入端には、吸い込みダクトの一端が接続され、空気通路の流出端には、給気ダクトの一端が接続されている。吸い込みダクト及び給気ダクトの他端は、それぞれ空調対象空間に接続されている。
各ケーシング531a~531cの内部には、熱媒体回路540を構成する利用側弁532a~532c及び利用側熱交換器533a~533c、及び送風ファン536a,536b,536cが配備されている。
利用側弁532a~532cは、利用側熱交換器533a~533cそれぞれに流れる水の量を調節する。つまり、利用ユニット530a~530cを流れる水の流量は、利用側弁532a~532cそれぞれの開度によって決まる。
利用側熱交換器533a~533cは、空調対象空間内の空気と熱媒体回路540内の水との間で熱交換を行わせて、空気を冷却させる。具体的に、利用側熱交換器533a~533cは、複数の伝熱フィンと、該伝熱フィンを貫通する伝熱管とを有する、フィンアンドチューブ式の熱交換器である。利用側熱交換器533a~533cが有する伝熱管には、熱媒体回路540を循環する水が流れ、伝熱管及び伝熱フィンを介して水の熱が空気に供給されることで、空気が冷却されるようになっている。
送風ファン36a~36cは、インバータ制御によって回転数を段階的に変化させることが可能であって、冷却された空気の送風量を調節できる送風機である。
(2-5)システムコントローラ
コントローラ580は、機器管理システム510を統括的に制御するためのものである。コントローラ580については、後に詳述する。
コントローラ580は、機器管理システム510を統括的に制御するためのものである。コントローラ580については、後に詳述する。
(3)機器管理システムの基本動作
次に、機器管理システム510の運転動作について説明する。機器管理システム510は、空気の冷却を行う冷房運転を行うことができる。なお、機器管理システム510は、これ以外に暖房運転、除湿運転、加湿運転を行うことが可能な構成であってもよい。
次に、機器管理システム510の運転動作について説明する。機器管理システム510は、空気の冷却を行う冷房運転を行うことができる。なお、機器管理システム510は、これ以外に暖房運転、除湿運転、加湿運転を行うことが可能な構成であってもよい。
(3-1)冷房運転
図21に示す冷房運転では、圧縮機522、ポンプ544a~544f,及び送風ファン36a~36cの運転が行われる。
図21に示す冷房運転では、圧縮機522、ポンプ544a~544f,及び送風ファン36a~36cの運転が行われる。
冷房運転では、冷媒回路521において冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機522で圧縮された冷媒が、放熱器523において、放熱回路560を流れる水に放熱して凝縮する。放熱器523で冷却された冷媒は、膨張弁524で減圧された後に、蒸発器525において、熱媒体回路540を流れる水から吸熱して蒸発する。蒸発器525で蒸発した冷媒は、圧縮機522に吸入されて圧縮される。なお、放熱器523で加熱された放熱回路560を流れる水は、クーリングタワー570において室外空気へ放熱する。熱媒体回路540では、冷媒回路521の蒸発器525で冷却された水が、各利用側熱交換器533a~533cにおいて、各ケーシング531a~531c内の空気通路を流れる空気を冷却する。各利用側熱交換器533a~533cを通過した水は、冷媒回路521の蒸発器525に戻って再び冷却される。熱媒体回路540では、蒸発器525において水が冷媒から得た冷熱が、各利用側熱交換器533a~533cに搬送され空気に供給される。
各利用ユニット530a~530cでは、既に述べたように、吸い込みダクトによって空調対象空間から取り込まれた室内空気が、ケーシング531a~531c内の空気通路を流れる。この空気は、各利用側熱交換器533a~533cにおいて熱媒体回路540の水によって冷却されて除湿される。各利用側熱交換器533a~533cで冷却された空気は、給気ダクトを介して、供給空気として各空調対象空間へと供給される。
(4)システムコントローラについての詳細説明
図20は、本実施形態に係るコントローラ580の構成と、該コントローラ580に接続された各種機器とを、模式的に表すブロック図である。図20に示すように、コントローラ580は、コンピュータにより実現されるものである。コントローラ580は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、CPU又はGPUといったプロセッサを使用できる。記憶装置は、RAM、ROM、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体等によって構成される。記憶装置は、データベースとして用いることができる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の情報の加工・演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。コントローラ580は、図20に示すように、取得部581と、記憶部582と、制御演算部583と、出力部584と、を備える。
図20は、本実施形態に係るコントローラ580の構成と、該コントローラ580に接続された各種機器とを、模式的に表すブロック図である。図20に示すように、コントローラ580は、コンピュータにより実現されるものである。コントローラ580は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、CPU又はGPUといったプロセッサを使用できる。記憶装置は、RAM、ROM、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体等によって構成される。記憶装置は、データベースとして用いることができる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の情報の加工・演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。コントローラ580は、図20に示すように、取得部581と、記憶部582と、制御演算部583と、出力部584と、を備える。
(4―1)取得部
取得部581は、該コントローラ580に接続された各種機器等から熱負荷情報c1、及び熱負荷予測情報c3等を算出するための各種情報を取得するインターフェースである。
取得部581は、該コントローラ580に接続された各種機器等から熱負荷情報c1、及び熱負荷予測情報c3等を算出するための各種情報を取得するインターフェースである。
具体的に取得部581は、熱負荷情報c1を算出するための情報として、各温度検出センサT3a~T3f,T4a~T4fの検出結果であるチラーユニット520a~520fの入口温度b1及び出口温度b2を取得する。
また、取得部581は、熱負荷予測情報c3を算出するための情報として、チラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3、チラーユニット520a~520fの実際の稼働情報b4、及び気象情報b5、等を取得する。チラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3は、それぞれのチラーユニット520a~520fが稼働しているか否かの情報を含む。チラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3は、例えば、チラーユニット520a~20cが稼働し、チラーユニット20d~20fは稼働していないことを示し、同時にチラーユニット520a~520fの6台中3台が稼働していることを示す。チラーユニット520a~520fの実際の稼働情報b4は、それぞれのチラーユニット520a~520fにおける稼働状況の情報を含む。チラーユニット520a~520fの稼働情報b4は、例えば、チラーユニット520aが容量の80%で稼働し、チラーユニット520fが0%の容量で稼働している(稼働していない)ことを示す。気象情報b5は、機器管理システム510に設けられたセンサ、または外部システムから受信する情報であって、機器管理システム510近郊の外気温、天気、湿度等を示す情報である。チラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3、チラーユニット520a~520fの実際の稼働情報b4、及び気象情報b5は、記憶部582において熱負荷情報c1に関連付けて記憶される。
なお、取得部581は、上記以外の情報を適宜取得してもよい。取得部581は、これらの情報を任意の時間間隔(例えば1分毎)、または外部のシステムからの要求に基づいて取得する。取得部581に取得された各種情報は、それぞれ記憶部582の適切な領域に格納され蓄積される。
(4―2)記憶部582
記憶部(蓄積部)582は、プログラムに用いる情報、取得部581が取得した情報、及び、制御演算部583が演算等により加工・生成した情報、等をそれぞれ格納し、蓄積する。なお、便宜上、プログラムに用いる情報としてあらかじめ記憶部582に記憶されている情報には添え字としてaを、取得部581において取得され蓄積される情報には添え字としてbを、制御演算部583において加工・生成した情報には添え字としてcを付している。なお各種情報の取得経路はこれに限られるものではない。
記憶部(蓄積部)582は、プログラムに用いる情報、取得部581が取得した情報、及び、制御演算部583が演算等により加工・生成した情報、等をそれぞれ格納し、蓄積する。なお、便宜上、プログラムに用いる情報としてあらかじめ記憶部582に記憶されている情報には添え字としてaを、取得部581において取得され蓄積される情報には添え字としてbを、制御演算部583において加工・生成した情報には添え字としてcを付している。なお各種情報の取得経路はこれに限られるものではない。
記憶部582は、プログラムに用いる情報として、各チラーユニット520a~520fの容量制限下限値a2、容量制限上限値a1、および稼働優先順位a3を記憶している。稼働優先順位a3は、各チラーユニット520a~520fを稼働させる順位である。
また、記憶部582は、プログラムに用いる情報として、機器管理システム510の管理者等によってあらかじめ設定された第1待機時間a4を記憶している。第1待機時間a4は、機器管理システム510がチラーユニット520a~520fの稼働台数を変更するための待機時間を示す情報である。後述する制御演算部583の台数決定部は、あらかじめ設定された台数変更条件が、第1待機時間a4の間継続して成立した場合に、チラーユニット520a~520fの稼働台数を増加させる。台数変更条件は、例えば、稼働しているチラーユニット520a~520fの出力が85%以上で稼働している場合等のようにあらかじめ設定することが可能である。なお、後述する制御演算部583の待機時間決定部583dによって第2待機時間c6が算出された場合、稼働台数決定部583fは第2待機時間c6に基づいてチラーユニット520a~520fの稼働台数を増加させる。
記憶部582は、取得部581が取得した、入口温度b1と出口温度b2、チラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3、チラーユニット520a~520fの稼働情報b4、及び気象情報b5を、取得部581がぞれぞれの情報を取得した時刻に基づいて、関連付けて記憶することが可能である。
記憶部582は、制御演算部583が演算等により加工・生成した情報として、熱負荷情報c1、熱負荷極大値c2、熱負荷予測情報c3、熱負荷予測極大値c4、稼働台数予測情報c5、第2待機時間c6の情報、および乖離情報c7、を蓄積する。
熱負荷情報c1は、後述する制御演算部583の機能部である熱負荷算出部583eが算出する熱負荷を示す情報である。本実施形態において、熱負荷情報c1は、記憶部582に記憶されたチラーユニット520a~520fの入口温度b1及び出口温度b2の情報を用いて算出されるが、熱負荷情報c1は、機器管理システム510に係るこれ以外の情報を用いて算出されてもよい。熱負荷情報c1は、熱負荷算出部583eによって所定時間毎(例えば1分毎)に算出され、あらかじめ設定された期間毎(例えば、機器管理システム510の稼働時間帯である9時から20時毎)に関連付けられて記憶部582に蓄積される。図21は、記憶部582に蓄積された熱負荷情報c1をグラフとしてあらわしたものである。
記憶部582に蓄積された熱負荷情報c1のうち、あらかじめ設定された期間(ある日9時から20時)のにおける熱負荷の極大値及び極大値が発生する時刻は、当該期間における熱負荷極大値c2として熱負荷情報c1に関連付けて記憶部582に蓄積される。例えば、図4における熱負荷極大値c2は、13時の時点における熱負荷の値である。
熱負荷予測情報c3は、制御演算部583の機能部である熱負荷予測部583aが算出した情報であって、将来の所定の期間(例えば、次の日の9時から20時)における熱負荷の予測値を示す情報である。本実施形態における熱負荷予測情報c3は、記憶部582に記憶された熱負荷情報c1、熱負荷極大値c2、チラーユニット520a~520fの実際の稼働情報b4、及び気象情報b5等、の情報に基づいて算出される。熱負荷予測部583aは所定間隔毎(例えば1分毎)の熱負荷の予測値を算出し、算出された熱負荷の予測値はあらかじめ設定された期間毎(例えば、機器管理システム510の稼働時間帯である9時から20時毎)に関連付けて記憶部582に蓄積される。例えば、図22の熱負荷予測情報c3は、図21の熱負荷情報c1、熱負荷極大値c2、チラーユニット520a~520fの稼働情報b4、及び気象情報b5に基づいて算出された熱負荷予測情報c3をグラフとしてあらわしたものである。
なお、図22の縦軸に示される稼働台数予測情報c5は、熱負荷を処理するために必要なチラーユニット520a~520fの稼働台数を示しており、稼働台数予測部583bによって算出される。
熱負荷予測情報c3のうち、あらかじめ設定された期間における熱負荷の予測値における極大値は、その期間における熱負荷予測極大値c4として記憶部582に蓄積される。例えば、図22における、熱負荷予測極大値c4は、13時における熱負荷の予測値である。
乖離情報c7は、制御演算部583の機能部である乖離判定部583gが算出した情報であって、熱負荷予測情報c3(熱負荷の予測値)と実際の熱負荷情報c1(実際の熱負荷の値)との乖離の程度を示す情報である。例えば、熱負荷予測情報c3と実際の熱負荷情報c1とが完全に一致している場合、乖離情報c7は0%である。一方、熱負荷予測情報c3と実際の熱負荷情報c1とが異なる場合、乖離情報c7はその程度に基づいて1%以上の値となる。なお、本実施形態において乖離情報c7は%で表しているが、これ以外の単位等によってあらわしてもよい。
(4―3)制御演算部
制御演算部583は、制御演算装置及び記憶装置によってその機能が実現される機能部としての熱負荷予測部583a、稼働台数予測部583b、待機時間判断部583c、待機時間決定部583d、熱負荷算出部583e、稼働台数決定部583f、乖離判定部583g、とを有する。
制御演算部583は、制御演算装置及び記憶装置によってその機能が実現される機能部としての熱負荷予測部583a、稼働台数予測部583b、待機時間判断部583c、待機時間決定部583d、熱負荷算出部583e、稼働台数決定部583f、乖離判定部583g、とを有する。
熱負荷予測部583aは、熱負荷予測情報c3を算出する。熱負荷予測部583aが算出した熱負荷予測情報c3は、記憶部582に蓄積される。
稼働台数予測部583bは、熱負荷予測部583aが算出した熱負荷予測情報c3及びチラーユニット520a~520fの容量(能力)に基づいて、稼働台数予測情報c5を算出する。稼働台数予測情報c5は、当該熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷の予測値を処理するために必要なチラーユニット520a~520fの稼働台数を示す情報である。稼働台数予測情報c5は、熱負荷予測情報c3に関連付けられて、記憶部582に蓄積される。
待機時間判断部583cは、第1待機時間a4に基づくチラーユニット520a~520fの稼働台数の増段によって、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極大値c4を処理できるか否かの判断を行う。具体的に、待機時間判断部583cは、チラーユニット520a~520fの稼働開始時刻から熱負荷予測極大値c4が発生する時刻までに、熱負荷予測極大値c4を処理するために必要なチラーユニット520a~520fの稼働台数まで増段可能であるか否かの判断を行う。待機時間判断部583cが上記処理が可能であると判断した場合は、後述する稼働台数決定部583fが第1待機時間a4に基づいて稼働台数の増段の判断を行う。一方、待機時間判断部583cが上記処理が不可能であると判断した場合は、後述する稼働台数決定部583fが記憶部582に蓄積された第2待機時間c6に基づいて稼働台数の増段の判断を行う。
待機時間決定部583dは、第2待機時間c6を示す情報を算出する。第2待機時間c6は、熱負荷予測情報c3に基づいて算出された待機時間の長さを示す情報である。本実施形態における第2待機時間c6の情報は、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極大値c4が1つの場合、将来の所定の期間の開始から熱負荷予測極大値c4の発生時刻までの経過時間を、熱負荷予測極大値c4を処理するためのチラーユニット520a~520fの稼働台数の増段回数で除して算出する。例えば、図22の熱負荷予測情報c3に基づいて算出された第2待機時間c6は、開始から熱負荷予測極大値c4までの経過時間である48時間(9時から13時まで)を増段回数である5(1台から6台)で除して、第2待機時間c6は48分となる。待機時間決定部583dにおいて算出された第2待機時間c6は記憶部582に記憶される。
熱負荷算出部583eは、熱負荷情報c1として、入口温度b1と出口温度b2に基づいてチラーユニット520a~520fにおいて処理される実際の熱負荷の値を算出する。熱負荷算出部583eは、例えば、1分毎に熱負荷情報c1を算出する。熱負荷算出部583eにおいて算出された熱負荷情報c1は、記憶部582に蓄積される。
稼働台数決定部583fは、あらかじめ設定された台数変更条件が、第1待機時間a4又は第2待機時間c6の間継続して成立した場合に、チラーユニット520a~520fの稼働台数を増加させる決定を行う。稼働台数決定部583fにおいてチラーユニット520a~520fの稼働台数を増加させる決定を行なわれると、チラーユニット520a~520fにその旨の情報が伝達され、いずれかのチラーユニット20b~20fが稼働を開始する。
乖離判定部583gは、熱負荷予測部583aによって算出されて記憶部582に記憶された熱負荷予測情報c3と、取得部581によって取得されて記憶部582に記憶された実際の熱負荷情報c1と、との乖離の程度を判断し、乖離の程度を示す情報として乖離情報c7を生成する。乖離情報c7は、記憶部582に記憶される。なお、乖離判定部583gは、所定時間毎(例えば1分毎)に乖離の程度を判断し、乖離情報c7を生成する。
(4-4)出力部
出力部584は、記憶部に蓄積された情報等を出力することが可能なディスプレイ、タッチパネル、またはスピーカー等である。出力部584は、記憶部582に記憶された乖離情報c7を出力する乖離情報c7出力部として機能することが可能である。
出力部584は、記憶部に蓄積された情報等を出力することが可能なディスプレイ、タッチパネル、またはスピーカー等である。出力部584は、記憶部582に記憶された乖離情報c7を出力する乖離情報c7出力部として機能することが可能である。
(5)待機時間決定処理
図23は、本実施形態の機器管理システム510における待機時間を決定する処理の流れを表している。
図23は、本実施形態の機器管理システム510における待機時間を決定する処理の流れを表している。
図23に示すように、制御演算部583の熱負荷予測部583aが、記憶部582に蓄積された記憶部582に記憶された熱負荷情報c1、極大予測情報、極小予測情報、チラーユニット520a~520fの稼働情報b4、及び気象情報b5等、の情報に基づいて、熱負荷予測情報c3を算出する(ステップST1)。
ここで、熱負荷予測部583aは、あらかじめ設定された将来の所定期間(例えば、次の日の9時から20時)における所定間隔毎(例えば1分毎)の熱負荷予測情報c3を算出する。熱負荷予測部583aにおいて算出された(複数の)熱負荷情報c1は、記憶部582に蓄積される(ステップST2)。このとき、熱負荷情報c1のうち、当該所定期間における熱負荷予測極大値及び極大値が発生する時刻を、熱負荷情報c1に関連付けて記憶部582に記憶する(ステップST3)。また、稼働台数予測部583bは、熱負荷予測情報c3及びチラーユニット520a~520fの容量に基づいて稼働台数予測情報c5を算出し、熱負荷予測情報c3に関連付けて記憶部582に記憶する(ステップST4)。ここで、熱負荷予測情、極大予測情報、および稼働台数予測情報c5は、例えば、図22に示すグラフのように関連付けて記憶されてもよい。
次に、制御演算部583の待機時間判断部583cが、第1待機時間a4に基づく処理によって熱負荷予測極大値を処理することが可能であるか否かの判断を行う(ステップST5)。具体的に、例えば、ステップST1において算出された熱負荷予測情報c3が図22の場合、熱負荷極大値c2は13時の時点における熱負荷の値である。また、当該熱負荷を処理するためには、6台のチラーユニット520a~520fが必要である。
ここで、例えば、あらかじめ機器管理システム510の管理者等によって設定された第1待機時間a4が30分である場合、13時の時点において6台のチラーユニット520a~520fを稼働させることが可能である。そのため、待機時間判断部583cによって処理が可能である(YES)旨の判断が行われる。当該判断が行われると、機器管理システム510は第1待機時間a4によって稼働台数を増加させる制御を行う。具体的には、機器管理システム510はプログラムに基づいて、あらかじめ設定された台数変更条件が、第1待機時間a4の間継続して成立した場合に、チラーユニット520a~520fの稼働台数を増加させる制御を行うことを決定する(ステップST6)。
一方で、例えば、あらかじめ設定された第1待機時間a4が1時間である場合、6台のチラーユニット520a~520fを稼働させるためには、5時間が必要であり、13時の時点において6台のチラーユニット520a~520fを稼働させることが不可能である。そのため、待機時間判断部583cによって処理が可能でない(NO)旨の判断が行われる。当該判断が行われると、待機時間判断部583cは、待機時間決定部583dによって算出される第2待機時間c6によって稼働台数を増加させる制御を行うことを決定する(ステップST7)。
ステップST7において、待機時間決定部583dは、将来の所定期間の開示時刻(例えば9時)から熱負荷予測極大値c4の発生時刻(例えば13時)までの経過時間を、熱負荷予測極大値c4を処理するためのチラーユニット520a~520fの稼働台数の増段回数で除して算出する。例えば、当該経過時間は図22に示す4時間であり、稼働台数の増段回数が5回である場合、第2待機時間c6は48分である。
上記に示したように、機器管理システム510はこの処理によって第1時間に基づいてチラーユニット520a~520fの増段する処理を行うか、第2時間に基づいてチラーユニット520a~520fの増段する処理を行うか、の判断を行う。稼働台数決定部583fは、あらかじめ設定された台数変更条件が、第1待機時間a4又は第2待機時間c6の間継続して成立した場合に、チラーユニット520a~520fの稼働台数を増加させる決定を行う(ステップST8)。
(6)特徴
(6-1)
本実施形態の機器管理システム510は、熱源機器としてのチラーユニット520a~520fの稼働台数を管理するシステムである。機器管理システム510は、稼働台数決定部583fと、待機時間決定部583dと、を備える。稼働台数決定部583fは、熱負荷に関する稼働台数の変更条件の成立が所定の待機時間継続したときに、稼働台数の増加を決定する。待機時間決定部は、熱負荷予測情報c3に基づいて待機時間の長さを決定する。
(6-1)
本実施形態の機器管理システム510は、熱源機器としてのチラーユニット520a~520fの稼働台数を管理するシステムである。機器管理システム510は、稼働台数決定部583fと、待機時間決定部583dと、を備える。稼働台数決定部583fは、熱負荷に関する稼働台数の変更条件の成立が所定の待機時間継続したときに、稼働台数の増加を決定する。待機時間決定部は、熱負荷予測情報c3に基づいて待機時間の長さを決定する。
従来、複数台の熱源機器が導入されたシステムにおいて、熱負荷に応じて熱源機器の稼働台数を変化させるシステムがある。このようなシステムにおいては、過去の熱負荷の情報に基づいて熱負荷の予測を行い、熱源機器の稼働台数を決定する場合がある。しかし、過去の熱負荷の情報に基づく予測では、熱源機器の稼働条件や気象条件によって、熱源機器の稼働時における実際の熱負荷が、過去の熱負荷の情報と大きく乖離してしまうことがある。このような状態でシステムを稼働させると、熱源機器に大きな負担がかかりとともに余分な電力消費につながる。
本実施形態の機器管理システム510は、上記構成をとることにより熱源機器の稼働台数を変更するための待機時間を決定する。これによって、過去の熱負荷の情報に基づいて熱負荷の予測を行い、熱源機器の稼働時における実際の熱負荷に基づいて、熱源機器の稼働台数の管理を行うことが可能になる。本実施形態の機器管理システム510は、熱源機器の稼働台数を適切に管理することによって熱源機器の負担を抑制し、余分な電力消費を抑制することに寄与する。
(6-2)
本実施形態の機器管理システム510は、熱負荷算出部583eと、蓄積部としての記憶部582と、をさらに備える。熱負荷算出部583eは、熱負荷情報c1を算出する。記憶部582は、熱負荷算出部583eが算出した熱負荷情報c1を蓄積する。熱負荷予測情報c3は、記憶部582に蓄積された熱負荷情報c1に基づいて算出される。
本実施形態の機器管理システム510は、熱負荷算出部583eと、蓄積部としての記憶部582と、をさらに備える。熱負荷算出部583eは、熱負荷情報c1を算出する。記憶部582は、熱負荷算出部583eが算出した熱負荷情報c1を蓄積する。熱負荷予測情報c3は、記憶部582に蓄積された熱負荷情報c1に基づいて算出される。
これによって、より正確な熱負荷の予測を行うことに寄与し、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
(6-3)
本実施形態の機器管理システム510は、待機時間決定部583dは、熱負荷予測情報c3に基づいて、チラーユニット520a~520fの稼働台数不足が予想される場合は待機時間の長さを短くする。または、待機時間決定部583dは、チラーユニット520a~520fの稼働台数過多が予想される場合は待機時間の長さを長くする。
本実施形態の機器管理システム510は、待機時間決定部583dは、熱負荷予測情報c3に基づいて、チラーユニット520a~520fの稼働台数不足が予想される場合は待機時間の長さを短くする。または、待機時間決定部583dは、チラーユニット520a~520fの稼働台数過多が予想される場合は待機時間の長さを長くする。
これによって、より正確な熱負荷の予測を行うことに寄与し、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
(6-4)
本実施形態の機器管理システム510の記憶部582は、熱負荷情報c1に関連付けて、熱負荷を処理するチラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3を蓄積する。
本実施形態の機器管理システム510の記憶部582は、熱負荷情報c1に関連付けて、熱負荷を処理するチラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3を蓄積する。
(6-5)
本実施形態の機器管理システム510の熱負荷算出部583eは、チラーユニット520a~520fに入る熱媒体の温度である入口温度と、チラーユニット520a~520fから出る熱媒体の温度である出口温度と、に基づいて熱負荷情報c1を算出する。記憶部582は、さらに、熱負荷算出部583eが算出した熱負荷情報c1と、気象情報b5、及び/又は、チラーユニット520a~520fの稼動情報と、を関連付けて蓄積する。
本実施形態の機器管理システム510の熱負荷算出部583eは、チラーユニット520a~520fに入る熱媒体の温度である入口温度と、チラーユニット520a~520fから出る熱媒体の温度である出口温度と、に基づいて熱負荷情報c1を算出する。記憶部582は、さらに、熱負荷算出部583eが算出した熱負荷情報c1と、気象情報b5、及び/又は、チラーユニット520a~520fの稼動情報と、を関連付けて蓄積する。
これによって、より正確な熱負荷の予測を行うことに寄与し、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
(6-6)
本実施形態の機器管理システム510の待機時間決定部583dは、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極大値c4の発生回数が1回の場合、チラーユニット520a~520fの稼動開始時刻から熱負荷予測極大値c4の発生時刻までの所要時間を、熱負荷予測極大値c4の発生時のチラーユニット520a~520fの稼動台数にするために必要な台数増加回数で除した値を、待機時間の長さとして決定する。熱負荷予測極大値c4は、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷の予測値の極大値である。
本実施形態の機器管理システム510の待機時間決定部583dは、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極大値c4の発生回数が1回の場合、チラーユニット520a~520fの稼動開始時刻から熱負荷予測極大値c4の発生時刻までの所要時間を、熱負荷予測極大値c4の発生時のチラーユニット520a~520fの稼動台数にするために必要な台数増加回数で除した値を、待機時間の長さとして決定する。熱負荷予測極大値c4は、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷の予測値の極大値である。
これによって、より正確な熱負荷の予測を行うことに寄与し、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
(6-7)
本実施形態の機器管理システム510の待機時間決定部583dは、熱負荷情報c1とチラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3とに基づいて、チラーユニット520a~520fの稼働台数を増段する時刻を算出する。さらに、待機時間決定部583dは、稼働台数を変更してから次に稼働台数を変更するまでの時間を待機時間長さとする。
本実施形態の機器管理システム510の待機時間決定部583dは、熱負荷情報c1とチラーユニット520a~520fの稼働台数の情報b3とに基づいて、チラーユニット520a~520fの稼働台数を増段する時刻を算出する。さらに、待機時間決定部583dは、稼働台数を変更してから次に稼働台数を変更するまでの時間を待機時間長さとする。
これによって、より正確な熱負荷の予測を行うことに寄与し、熱源機器の稼働台数を適切な台数に制御することに寄与する。
(6-8)
本実施形態の機器管理システム510は、乖離情報出力部584をさらに備える。乖離情報出力部584は、熱負荷情報c1と、チラーユニット520a~520fにおける実際の熱負荷と、が所定の閾値よりも乖離した場合に、熱負荷乖離情報c7を出力する。
本実施形態の機器管理システム510は、乖離情報出力部584をさらに備える。乖離情報出力部584は、熱負荷情報c1と、チラーユニット520a~520fにおける実際の熱負荷と、が所定の閾値よりも乖離した場合に、熱負荷乖離情報c7を出力する。
(7)変形例
(7-1)変形例1
上記実施例においては、チラーユニット520a~520fの稼働台数の増加を決定する処理について説明したが、本実施形態の機器管理システム510はチラーユニット520a~520fの稼働台数の減少を決定する処理においても利用することが可能である。
(7-1)変形例1
上記実施例においては、チラーユニット520a~520fの稼働台数の増加を決定する処理について説明したが、本実施形態の機器管理システム510はチラーユニット520a~520fの稼働台数の減少を決定する処理においても利用することが可能である。
本実施形態の機器管理システム510において記憶部582は、機器管理システム510の管理者等によってあらかじめ設定された稼働台数の減少するための第3待機時間を記憶していてもよい。第3待機時間は、機器管理システム510がチラーユニット520a~520fの稼働台数を減少させるための待機時間を示す情報である。制御演算部583の台数決定部は、あらかじめ設定された台数変更条件が、第3待機時間の間継続して成立した場合に、チラーユニット520a~520fの稼働台数を減少させる。台数変更条件は、例えば、稼働しているチラーユニット520a~520fの出力が50%以下で稼働している場合等のようにあらかじめ設定することが可能である。なお、制御演算部583の待機時間決定部583dによって第4待機時間が算出された場合、稼働台数決定部583fは第4待機時間に基づいてチラーユニット520a~520fの稼働台数を減少させる。
第4待機時間は、熱負荷予測情報c3に基づいて算出された待機時間の長さを示す情報であって、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極大値c4が1つの場合、熱負荷予測極大値c4の発生時刻から将来の所定の期間の終了時刻までの経過時間を、必要な減段回数で除して算出する。例えば、図22に示す場合、熱負荷予測極大値c4の発生時刻から将来の所定の期間の終了時刻までの経過時間は7時間(13時から20時)であり、必要な減段階数は5回(6台から1台)である。よって、第4待機時間は、84分である。
これによって、本実施形態の機器管理システム510は、過去の熱負荷の情報に基づいて熱負荷の予測を行い、熱源機器の稼働時における実際の熱負荷に基づいて、熱源機器の稼働台数の管理を行うことが可能になる。本実施形態の機器管理システム510は、熱源機器の稼働台数を適切に管理することによって熱源機器の負担を抑制し、余分な電力消費を抑制することに寄与する。
(7-2)変形例2
上記実施例においては、熱負荷情報c1に含まれるピーク負荷の発生回数が1回の場合について説明したが、ピーク負荷の発生回数が複数の場合においても本実施形態の機器管理システム510を利用することが可能である。
上記実施例においては、熱負荷情報c1に含まれるピーク負荷の発生回数が1回の場合について説明したが、ピーク負荷の発生回数が複数の場合においても本実施形態の機器管理システム510を利用することが可能である。
例えば、図24は、図22とは異なる期間(異なる日の9時から20時)における熱負荷予測情報c3を示している。図24において、熱負荷予測極大値c4は13時の時点における熱負荷の予測値と、15時の時点における熱負荷の予測値である。一方で、図24の2つの熱負荷予測極大値c4間における熱負荷の極小値は、あらかじめ設定された期間における熱負荷予測極小値c8として記憶部582に蓄積される。あらかじめ設定された期間における熱負荷予測極大値c4及び熱負荷予測極小値c8は、互いに関連付けて記憶部582に蓄積される。なお、あらかじめ設定された期間における熱負荷予測極大値c4は1つ又は複数であってもよく、熱負荷予測極小値c8は1つ又は複数、あるいは0(熱負荷予測極小値c8なし)であってもよい。
待機時間決定部583dは、熱負荷予測極大値c4が複数ある場合、熱負荷予測極小値c8の発生時刻から次の熱負荷予測極大値c4の発生時刻までの待機時間を第5待機時間として算出する。第5待機時間は、熱負荷予測極小値c8の発生時刻から次の熱負荷予測極大値c4の発生時刻までの経過時間を、当該経過時間における増段回数で除して算出する。例えば、図24に示す熱負荷予測情報c3においては、当該経過時間は1時間(14時から15時)であり、増段回数は1回(5台から6台)であるため、第5待機時間は30分である。
本実施形態の機器管理システム510の待機時間決定部583dは、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極大値c4の発生回数が複数回の場合、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極小値c8が発生する時刻から次の熱負荷予測極大値c4が発生するまでの待機時間の長さを、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷予測極小値c8が発生する時刻から次の熱負荷予測極大値c4が発生するまでの所要時間を時間帯において行う増減段階数で除した値とする。熱負荷予測極大値c4は、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷の予測値の極大値である。熱負荷予測極小値c8は、熱負荷予測情報c3に含まれる熱負荷の予測値の極小値である。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
1 熱源システム
10,11,12,13 熱源機器(特定機器の例)
40 ポンプ(特定機器の例)
50 機器管理装置
111,121,131 チラー(特定機器の例)
62 差圧センサ
63 出口温度センサ
301 熱源システム
310,311,312,313 熱源機器
320 利用側機器
340 ポンプ
350 管理装置
363 出口温度センサ
411,421,431 チラー
412,422,432 冷却塔
413,423,433 温水器
510 機器管理システム
520a~520f 熱源機器
582 蓄積部
583d 待機時間決定部
583e 熱負荷算出部
583f 稼働台数決定部
584 乖離情報出力部
b1 入口温度
b2 出口温度
b3 稼働台数の情報
b5 気象情報
c1 熱負荷情報
c3 熱負荷予測情報
c4 熱負荷予測極大値
c7 乖離情報
c8 熱負荷予測極小値
10,11,12,13 熱源機器(特定機器の例)
40 ポンプ(特定機器の例)
50 機器管理装置
111,121,131 チラー(特定機器の例)
62 差圧センサ
63 出口温度センサ
301 熱源システム
310,311,312,313 熱源機器
320 利用側機器
340 ポンプ
350 管理装置
363 出口温度センサ
411,421,431 チラー
412,422,432 冷却塔
413,423,433 温水器
510 機器管理システム
520a~520f 熱源機器
582 蓄積部
583d 待機時間決定部
583e 熱負荷算出部
583f 稼働台数決定部
584 乖離情報出力部
b1 入口温度
b2 出口温度
b3 稼働台数の情報
b5 気象情報
c1 熱負荷情報
c3 熱負荷予測情報
c4 熱負荷予測極大値
c7 乖離情報
c8 熱負荷予測極小値
Claims (25)
- 熱源システム(1)を循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器(10,11,12,13,40,111,121,131)を管理する機器管理装置(50)であって、
前記熱源システムが有するセンサが計測した前記熱媒体の状態値を受け、
前記特定機器の能力の変更操作を、前記状態値の変化に関するパラメータに基づいて禁止する、機器管理装置(50)。 - 前記パラメータは、所定期間における前記状態値の極値の数及び前記状態値の振れ幅のうちの少なくとも一方に関する変数を含む、
請求項1に記載の機器管理装置(50)。 - 前記パラメータは、前記所定期間における前記状態値の極値の数と前記状態値の分散とに関する変数である、
請求項2に記載の機器管理装置(50)。 - 前記特定機器の能力の変更操作を禁止するための境界を示す前記パラメータの閾値を、前記パラメータの値と前記特定機器の能力の変更回数との関係から決定する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の機器管理装置(50)。 - 前記変更操作を禁止している状態にあるか、前記変更操作を禁止していない状態にあるかを報知する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の機器管理装置(50)。 - 循環する熱媒体の状態を変化させる特定機器(10,11,12,13,40,111,121,131)と、
前記熱媒体の状態を計測するセンサ(62,63)と、
前記センサが計測した前記熱媒体の状態値を受け、前記特定機器の能力の変更操作を、前記状態値の変化に関するパラメータに基づいて禁止する機器管理装置(50)と
を備え、
前記センサが、前記熱媒体の温度を測定する温度センサ、前記熱媒体の流量を測定する流量センサまたは前記熱媒体の圧力を測定する圧力センサである、熱源システム(1)。 - 前記特定機器は、前記熱媒体の温度を変化させる熱源機器(10,11,12,13,111,121,131)であり、
前記センサは、前記熱源機器から出る前記熱媒体の温度を測定する出口温度センサ(63)であり、
前記出口温度センサで測定される出口温度と、目標温度との差が所定値よりも大きいときには、前記熱源機器が前記熱媒体の温度を変化させる能力の前記変更操作の禁止を解除する、
請求項6に記載の熱源システム(1)。 - 前記特定機器は、チラー(111,121,131)、冷却塔(11,12,13)またはポンプ(40)である、
請求項6または請求項7に記載の熱源システム(1)。 - 熱源システム(301)を循環する熱媒体の温度を変化させる熱源機器(310)を管理する管理装置(350)であって、
前記熱媒体の温度を変化させる前記熱源機器の能力を変更する変更操作を前回の変更操作から所定期間禁止する待機時間を、前記熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて決定し、
前記待機時間の間、前記熱源機器の能力の変更操作を禁止する、管理装置(350)。 - 前記熱源機器が複数台あり、
前記変更操作が、運転している前記熱源機器(310)の台数を変更することである、
請求項9に記載の管理装置(350)。 - 前記パラメータが、前記熱媒体を循環させる循環ポンプ(340)の能力、前記熱媒体を利用する利用側機器(320)の流量調整度合、及び前記利用側機器に流入する前記熱媒体と流出する前記熱媒体の圧力差のうちの少なくとも一つに関する変数である、
請求項9または請求項10に記載の管理装置(350)。 - 前記パラメータが、前記熱媒体を循環させる循環ポンプの流量に関する変数、または前記循環ポンプの流量と前記熱源システムの保有水量に関する変数である、
請求項9または請求項10に記載の管理装置(350)。 - 前記保有水量が、設計書に記載されている値、または図面に記載されている配管長と配管断面積から算出される値である、
請求項12に記載の管理装置(350)。 - 前記熱源機器から出る前記熱媒体の温度を測定する出口温度センサ(63)を備え、
前記出口温度センサで測定される出口温度と、目標温度との差が所定値よりも大きいときには、前記熱源機器が前記熱媒体の温度を変化させる能力の前記変更操作の禁止を解除する、
請求項9から13のいずれか一項に記載の管理装置(350)。 - 前記変更操作を禁止している状態にあるか、前記変更操作を禁止していない状態にあるかを報知する、
請求項9から14のいずれか一項に記載の管理装置(350)。 - 循環する熱媒体の温度を変化させるチラー(411,421,431)、冷却塔(412,422,432)または温水器(413,423,433)と、
前記熱媒体の循環流量に関係するパラメータに応じて待機時間を決定し、前記チラー、前記冷却塔または前記温水器の能力を変更する変更操作を、前回の変更操作からの時間間隔が前記待機時間を超えるまで禁止する管理装置(350)と
を備える、熱源システム(301)。 - 熱源機器(520a~520f)の稼働台数を管理する機器管理システム(500)であって、
熱負荷に関する稼働台数の変更条件の成立が所定の待機時間継続したときに、稼働台数の増加又は減少を決定する稼働台数決定部(583f)と、
熱負荷予測情報(c3)に基づいて前記待機時間の長さを決定する前記待機時間決定部(583d)と、
を備える、
機器管理システム(510)。 - 熱負荷情報(c1)を算出する熱負荷算出部(583e)と、
前記熱負荷算出部(583e)が算出した前記熱負荷情報(c1)を蓄積する蓄積部(582)と、
をさらに備え、
前記熱負荷予測情報(c3)は、前記蓄積部(582)に蓄積された前記熱負荷情報(c1)に基づいて算出される、
請求項17に記載の機器管理システム(500)。 - 前記待機時間決定部(583d)は、
前記熱負荷予測情報(c3)に基づいて、前記熱源機器(520a~520f)の稼働台数不足が予想される場合は前記待機時間の長さを短くする、または、前記熱源機器(520a~520f)の稼働台数過多が予想される場合は前記待機時間の長さを長くする、
請求項17又は18に記載の機器管理システム(500)。 - 前記蓄積部(582)は、前記熱負荷情報(c1)に関連付けて、前記熱負荷を処理する前記熱源機器(520a~520f)の稼働台数の情報(b3)を蓄積する、
請求項17から19のいずれかに記載の機器管理システム(500)。 - 前記熱負荷算出部(583e)は、前記熱源機器(520a~520f)に入る熱媒体の温度である入口温度(b1)と、前記熱源機器(520a~520f)から出る熱媒体の温度である出口温度(b2)と、に基づいて前記熱負荷情報(c1)を算出し、
前記蓄積部(582)は、さらに、前記熱負荷算出部(583e)が算出した前記熱負荷情報(c1)と、気象情報(b5)、及び/又は、前記熱源機器(520a~520f)の稼動台数の情報(b3)と、を関連付けて蓄積する、
請求項17から20のいずれかに記載の機器管理システム(500)。 - 前記待機時間決定部(583d)は、前記熱負荷予測情報(c3)に含まれる熱負荷予測極大値(c4)の発生回数が1回の場合、前記熱源機器(520a~520f)の稼動開始時刻から前記熱負荷予測極大値(c4)の発生時刻までの所要時間を、前記熱負荷予測極大値(c4)の発生時の前記熱源機器(520a~520f)の稼動台数にするために必要な台数増加回数で除した値を、前記待機時間の長さとして決定し、
前記熱負荷予測極大値(c4)は、前記熱負荷予測情報(c3)に含まれる熱負荷の予測値の極大値である、
請求項17から21のいずれかに機器管理システム(500)。 - 前記待機時間決定部(583d)は、前記熱負荷予測情報(c3)に含まれる熱負荷予測極大値(c4)の発生回数が複数回の場合、前記熱負荷予測情報(c3)に含まれる前記熱負荷予測極小値(c8)が発生する時刻から次の前記熱負荷予測極大値(c4)が発生するまでの前記待機時間の長さを、前記熱負荷予測情報(c3)に含まれる前記熱負荷予測極小値(c8)が発生する時刻から次の前記熱負荷予測極大値(c4)が発生するまでの所要時間を、前記所要時間において行う増減段階数で除した値とし、
前記熱負荷予測極大値(c4)は、前記熱負荷予測情報(c3)に含まれる熱負荷の予測値の極大値であり、
前記熱負荷予測極小値(c8)は、前記熱負荷予測情報(c3)に含まれる熱負荷の予測値の極小値であり、
請求項17から22のいずれかに機器管理システム(500)。 - 前記待機時間決定部(583d)は、前記熱負荷情報(c1)と前記熱源機器(520a~520f)の前記稼働台数の情報(b3)とに基づいて、前記熱源機器(520a~520f)の稼働台数を増段又は減段する時刻を算出し、
稼働台数を変更してから次に稼働台数を変更するまでの時間を前記待機時間の長さとする、
請求項17から22のいずれかに機器管理システム(500)。 - 前記熱負荷情報(c1)と、前記熱源機器(520a~520f)における実際の熱負荷と、が所定の閾値よりも乖離した場合に、乖離情報(c7)を出力する乖離情報出力部(584)をさらに備える、
請求項17から24のいずれかに機器管理システム(500)。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/616,573 US20220228766A1 (en) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | Device management apparatus, heat source system, management apparatus, and device management system |
EP23184362.4A EP4230924A3 (en) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | Device management apparatus and heat source system |
EP23184375.6A EP4242545A3 (en) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | Apparatus management device, heat source system, management device, and apparatus management system |
CN202310203100.3A CN116182290A (zh) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | 设备管理系统 |
CN202080040760.9A CN113950599B (zh) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | 设备管理装置、热源系统、管理装置和设备管理系统 |
CN202310202320.4A CN116147102A (zh) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | 管理装置和热源系统 |
EP20818072.9A EP3978819B1 (en) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | Apparatus management system |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-103863 | 2019-06-03 | ||
JP2019103863A JP7421057B2 (ja) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | 機器管理装置及び熱源システム |
JP2019-103862 | 2019-06-03 | ||
JP2019103862A JP2020197345A (ja) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | 管理装置及び熱源システム |
JP2019-226702 | 2019-12-16 | ||
JP2019226702A JP2021096023A (ja) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 機器管理システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020246502A1 true WO2020246502A1 (ja) | 2020-12-10 |
Family
ID=73653177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/021929 WO2020246502A1 (ja) | 2019-06-03 | 2020-06-03 | 機器管理装置、熱源システム、管理装置、及び機器管理システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220228766A1 (ja) |
EP (3) | EP3978819B1 (ja) |
CN (3) | CN116182290A (ja) |
WO (1) | WO2020246502A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113432352A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-24 | 山东和同信息科技股份有限公司 | 一种基于5g物联网技术的空气源热泵除霜调控方法和系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1089742A (ja) | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍システム |
JP2000018683A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-18 | Yamatake Corp | 熱源機器制御装置 |
JP2009144950A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Hitachi Appliances Inc | 空気調和機 |
JP2010175093A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Taikisha Ltd | 熱源設備制御システム |
JP2011052892A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Hitachi Cable Ltd | 冷水循環システム |
WO2016157481A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
JP2017083032A (ja) * | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 三菱重工業株式会社 | 制御装置、制御方法、及び熱源システム |
JP2019117033A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 制御装置、冷凍機システム、制御方法及びプログラム |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03291439A (ja) * | 1990-03-22 | 1991-12-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱源プラントの運転制御装置 |
JP5227091B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2013-07-03 | 株式会社大気社 | 熱源設備制御方法及び熱源設備制御システム |
JP5261170B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2013-08-14 | 株式会社大気社 | 熱負荷処理システム、及び、熱源システム |
JP2011196568A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Daikin Industries Ltd | 空調機制御システム |
JP5787792B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-09-30 | 三菱重工業株式会社 | 熱源システムの台数制御装置及びその方法並びに熱源システム |
US9237681B2 (en) * | 2013-01-09 | 2016-01-12 | Io Data Centers, Llc | Modular data center |
JP6324707B2 (ja) * | 2013-11-13 | 2018-05-16 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 熱源機及びその制御方法 |
GB2542141B (en) * | 2015-09-08 | 2021-01-06 | Origami Energy Ltd | Refrigeration load with improved responsiveness |
-
2020
- 2020-06-03 CN CN202310203100.3A patent/CN116182290A/zh active Pending
- 2020-06-03 WO PCT/JP2020/021929 patent/WO2020246502A1/ja unknown
- 2020-06-03 EP EP20818072.9A patent/EP3978819B1/en active Active
- 2020-06-03 US US17/616,573 patent/US20220228766A1/en active Pending
- 2020-06-03 EP EP23184362.4A patent/EP4230924A3/en active Pending
- 2020-06-03 EP EP23184375.6A patent/EP4242545A3/en active Pending
- 2020-06-03 CN CN202310202320.4A patent/CN116147102A/zh active Pending
- 2020-06-03 CN CN202080040760.9A patent/CN113950599B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1089742A (ja) | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍システム |
JP2000018683A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-18 | Yamatake Corp | 熱源機器制御装置 |
JP2009144950A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Hitachi Appliances Inc | 空気調和機 |
JP2010175093A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Taikisha Ltd | 熱源設備制御システム |
JP2011052892A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Hitachi Cable Ltd | 冷水循環システム |
WO2016157481A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
JP2017083032A (ja) * | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 三菱重工業株式会社 | 制御装置、制御方法、及び熱源システム |
JP2019117033A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 制御装置、冷凍機システム、制御方法及びプログラム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113432352A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-24 | 山东和同信息科技股份有限公司 | 一种基于5g物联网技术的空气源热泵除霜调控方法和系统 |
CN113432352B (zh) * | 2021-06-22 | 2023-02-21 | 山东和同信息科技股份有限公司 | 一种基于5g物联网技术的空气源热泵除霜调控方法和系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3978819A4 (en) | 2022-12-07 |
EP4242545A3 (en) | 2023-11-15 |
EP3978819B1 (en) | 2024-01-10 |
CN116182290A (zh) | 2023-05-30 |
EP4230924A3 (en) | 2023-10-18 |
EP3978819A1 (en) | 2022-04-06 |
EP4230924A2 (en) | 2023-08-23 |
CN113950599B (zh) | 2023-09-22 |
US20220228766A1 (en) | 2022-07-21 |
CN116147102A (zh) | 2023-05-23 |
CN113950599A (zh) | 2022-01-18 |
EP4242545A2 (en) | 2023-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10047992B2 (en) | Air-conditioning system using control of number of compressors based on predetermined frequency ranges | |
US6109533A (en) | Air conditioner and refrigerant heater outlet temperature control method | |
US7743617B2 (en) | Chiller sound reduction control system and method | |
JP5501179B2 (ja) | フリークーリング併用中温熱源システム | |
EP2806223A1 (en) | Air-conditioning system that adjusts temperature and humidity | |
US6102114A (en) | Multi-room air conditioning system | |
JP5622859B2 (ja) | 熱源装置 | |
JP2012141113A (ja) | 空気調和温水機器システム | |
JP2017129340A (ja) | 熱源制御システム、制御方法および制御装置 | |
CN111102691B (zh) | 模块组合空调系统 | |
WO2020246502A1 (ja) | 機器管理装置、熱源システム、管理装置、及び機器管理システム | |
KR102558826B1 (ko) | 공기 조화 시스템 및 제어 방법 | |
JP2020197345A (ja) | 管理装置及び熱源システム | |
WO2020035942A1 (ja) | フリークーリングシステム | |
JP6545378B2 (ja) | 空調システム及び中継機 | |
WO2022176273A1 (ja) | ヒートポンプ式熱源装置 | |
JP7258230B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP7421057B2 (ja) | 機器管理装置及び熱源システム | |
JP2014098547A (ja) | ヒートポンプ式空調機およびヒートポンプ式空調機の制御方法 | |
JP2021096023A (ja) | 機器管理システム | |
JP5994584B2 (ja) | 空気調和機 | |
KR102580588B1 (ko) | 열원 시스템 | |
JP7399321B2 (ja) | チラーシステム及びチラーシステムを有する空気調和装置 | |
WO2016024504A1 (ja) | 負荷分配システム | |
JP6252636B2 (ja) | 負荷分配システム |
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: 20818072 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020818072 Country of ref document: EP Effective date: 20220103 |