熱源システム、その制御方法およびそのプログラム
【課題】冷熱源の運転効率を落とすことなくシステムＣＯＰを向上させる熱源システム、その制御方法およびそのプログラムを提供する。
【解決手段】本発明の熱源システムは、熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源Ｒおよび該冷却された熱媒体と負荷１との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプＰ、Ｐ３と、前記冷熱源Ｒと、前記負荷１の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管ｒ１、ｒ２で接続される熱源システムＮ１であって、熱媒体が負荷１と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段３、４と、負荷１と熱交換が行われ冷熱源に還る熱媒体Ｒの温度を計測する冷水還温度計測手段４と、熱媒体の温度がその温度設定値より下り冷熱源Ｒの出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合に冷熱源Ｒの出口の熱媒体の温度設定値を下げる第１制御手段２とを有する。
【解決手段】本発明の熱源システムは、熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源Ｒおよび該冷却された熱媒体と負荷１との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプＰ、Ｐ３と、前記冷熱源Ｒと、前記負荷１の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管ｒ１、ｒ２で接続される熱源システムＮ１であって、熱媒体が負荷１と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段３、４と、負荷１と熱交換が行われ冷熱源に還る熱媒体Ｒの温度を計測する冷水還温度計測手段４と、熱媒体の温度がその温度設定値より下り冷熱源Ｒの出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合に冷熱源Ｒの出口の熱媒体の温度設定値を下げる第１制御手段２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル，工場，データセンタ，地域冷暖房等の冷却が必要な施設の熱源システムに係り、より詳細には省エネ化を行う熱源システム、その制御方法およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱源システムは、冷水を冷凍機により製造して、冷水を負荷側の部屋や装置に循環させて負荷側の空気との熱交換により負荷側の部屋や装置を冷却する設備である。
冷凍機は、負荷の増減にしたがって、負荷の大きさに対応した容量で制御する。更に、台数を増減して負荷に対応した容量を供給する場合もある。冷水はポンプにより、負荷側と冷凍機の間を循環する。
【０００３】
本願に係る先行技術文献として次の特許文献１、２がある。
特許文献１には、運用時の熱媒の往還温度差である運用往還温度差が、設計時の熱媒の往還温度差である設定往還温度差よりも小さい場合に、熱媒流量を過流量にシフトすることが記載されている。
特許文献２には、冷水ポンプや冷却水ポンプ、冷却塔等の補機を考慮して、システムＣＯＰ(Coefficient Of Performance)を高めることができる冷熱源機の運転制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開３８５４５８６号公報(段落００６７、００６８、図３、図６等)
【特許文献２】特開２００８−１３４０１３号公報(段落００７９〜００８５、図９〜図１４等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、熱源システムは、設計に際して想定される最大負荷に対応する冷水の温度や流量条件で設計されているが、実際の運転では，冷水の負荷に対する設計に使用した往還温度差に対し、負荷からの冷水の還温度が低くなる場合が多い。
図１８は、ターボ冷凍機における冷却量(％)とＣＯＰとの関係を示す図である。
このような冷水の負荷に対する往還温度差が小さい運転状態では、図１８に示すように、冷凍機のＣＯＰが低下して負荷での冷却に必要な流量が大きくなり，ポンプ動力が大きくなる場合がある。
【０００６】
また、設計流量における負荷の冷却量が小さくなり、設計の最大熱量処理をできなくなる問題がある。
例えば、冷凍機１台に定流量のポンプが１台設けられているとすると、温度差が小さいときに冷凍機の冷却能力が１００％となる前にポンプ流量を増やす場合に、冷凍機１台、ポンプ１台の運転から冷凍機２台、ポンプ２台の運転になる。そのため、熱源システムのシステムＣＯＰが低下することとなる。
【０００７】
本発明は上記実状に鑑み、冷熱源の運転効率を落とすことなくシステムＣＯＰを向上させる熱源システム、その制御方法およびそのプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明に関わる熱源システムは、熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、以下の特徴を有している。
【０００９】
第１の本発明に関わる熱源システムは、前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、前記熱媒体の温度がその温度設定値より下り前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合に前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を下げる第１制御手段とを有している。
【００１０】
第２の本発明に関わる熱源システムは、前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値を予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更する第２制御手段とを有している。
【００１１】
第３の本発明に関わる熱源システムは、前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する熱媒体流量計測手段と，前記熱媒体の流量が、設定した高温化判定流量範囲にある場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる一方、設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度未満の場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を下げる第３制御手段とを有している。
【００１２】
第４〜第６の本発明に関わる熱源システムの制御方法は、第１〜第３の本発明に関わる熱源システムを行う制御方法である。
【００１３】
第７の本発明に関わる熱源システムのプログラムは、第４〜第６の本発明に関わる熱源システムの制御方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
以上、本発明によれば、冷熱源の運転効率を落とすことなくシステムＣＯＰの低下を防止する熱源システム、その制御方法およびそのプログラムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施形態１の熱源システムの構成図である。
【図２】(ａ)は冷水出口温度が７℃の時の２台の冷熱源の冷凍機の運転例を示す図であり、(ｂ)は冷水出口温度が５．５℃の時の１台の冷熱源の冷凍機の運転例を示す図である。
【図３】冷熱源の冷凍機の冷水出口温度５．５℃、７℃の場合の冷凍機が１台当りの冷却負荷率(％)と成績係数(ＣＯＰ)比率(％)のグラフを示す図である。
【図４】実施形態１の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図５】実施形態２の熱源システムの構成図である。
【図６】実施形態２の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図７】冷水送水温度(冷熱源の出口温度)に対する(冷水)ポンプの電力、冷熱源の冷凍機の電力、総合消費電力を示す図である。
【図８】実施形態３の熱源システムの構成図である。
【図９】実施形態３の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図１０】実施形態４の熱源システムの構成図である。
【図１１】実施形態４の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図１２】冷熱源の冷凍機の出口温度(冷水送水温度)の冷却量(％)に対するＣＯＰを表した図である。
【図１３】冷熱源を一定流量の台数制御を行った場合の冷水送水温度(冷熱源を出る冷水の温度)に対する冷水ポンプの電力、冷熱源の冷凍機の電力、全電力の関係を示す図である。
【図１４】台数制御の各ポンプを、一定流量制御または変流量(インバータ制御)を行った場合の流量と電力の関係を表した図である。
【図１５】実施形態５の熱源システムの構成図である。
【図１６】(ａ)はポンプの機器特性の流量に対する全楊程を示す図であり、(ｂ)は流量に対するポンプ電力を示す図であり、(ｃ)は流量と配管抵抗との関係を示す図である。
【図１７】実施形態６の熱源システムの構成図である。
【図１８】ターボ冷凍機における冷却量(％)とＣＯＰとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態の熱源システムＮ(Ｎ１〜Ｎ５)は、ビル、工場、データセンタ、地域冷暖房などの施設の冷房を行う熱源システムである。
【００１７】
＜＜実施形態１＞＞
図１は本発明に係る実施形態１の熱源システムＮ１の構成図である。
実施形態１の熱源システムＮ１は，熱媒体の水を冷却して所望の温度の冷水を提供する１つまたは２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)と、冷熱源Ｒから送られる冷水と熱交換器(図示せず)で熱交換される負荷１(１ａ、…)(冷房対象施設の空気)とがある。
【００１８】
熱源システムＮ１は、冷熱源Ｒがある１次側に設けられ各冷熱源Ｒへ熱媒体の水をそれぞれ循環させる冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)と、負荷１がある２次側に設けられ負荷１(１ａ、…)にそれぞれ冷熱源Ｒで作った冷水を送るポンプＰ３(Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、…)と、冷熱源Ｒで作られた冷水が貯留される低温側槽５Ａおよび負荷１と熱交換して加熱された水が貯留される高温側槽５Ｂを有する水槽５と、熱源システムＮ１の制御を担う演算器２とを備えている。
【００１９】
冷水ポンプＰ、ポンプＰ３は、それぞれ定格運転される。
演算器２は、ＰＬＣ(programmable logic controller)などのコントローラである。熱源システムＮ１の制御は、コントローラのメモリに格納されるプログラムを実行することにより行われる。
【００２０】
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)で冷却された各冷水は、それぞれ冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)により、冷水系統ｒ１、ｒ２を介して水槽５の低温側槽５Ａに送られ貯留される。
水槽５の低温側槽５Ａに貯留される冷水は、２次側のポンプＰ３(Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、…)により各負荷１(１ａ、…)に送られる。
負荷１(１ａ、…)と熱交換が行われ加熱された冷水は、２次側のポンプＰ３により水槽５の高温側槽５Ｂに送られ貯留される。
【００２１】
水槽５の高温側槽５Ｂ内の冷水は、１次側の冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)により、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)に送られ再び冷却され水槽５の低温側槽５Ａに送られ貯留される。
熱源システムＮ１は、その物理量を計測するセンサとして、負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換して冷熱源Ｒへ還流する冷水の流量(冷水流量)を計測(測定)する流量センサ３と、当該還流の冷水の温度(冷水還温度)を計測する温度センサ４とを備えている。流量センサ３、温度センサ４により，冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から送られ負荷１と熱交換し加熱された冷水の流量(冷水流量)・温度(冷水還温度)をそれぞれ計測することとなる。
【００２２】
冷熱源Ｒは、ターボ冷凍機、吸収冷凍機などの冷凍機、開放式冷却塔や、密閉式冷却塔による冷水製造熱源システムである。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)は、例えば、冷熱源Ｒで冷却された冷熱源Ｒの出口の冷水の温度(冷水出口温度)を一定にする制御が可能な冷凍機であり、また、冷熱源Ｒの冷水出口温度（往温度）の設定値の変更が可能である。
冷熱源Ｒの冷水出口温度は、負荷１に供給する設定温度に対して、さらに低温の温度を設定可能である。
【００２３】
２次側のポンプＰ３(Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、…)の制御は、冷水の圧力一定制御や最適化した流量制御等の流量制御でよい。
このように、熱源システムＮ１の機器構成としては、冷熱源Ｒの例えば冷凍機が複数あり、定格運転される１次側の冷水ポンプＰ、２次側のポンプＰ３により、冷水が一定流量で送水される。
【００２４】
図２は、冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの冷水温度を下げた場合の運転状態例であり、(ａ)は冷水出口温度が７℃の時の２台の冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの運転例を示し、(ｂ)は冷水出口温度が５．５℃の時の１台の冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの運転例を示す。
図３は、冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの冷水出口温度５．５℃、７℃の場合の冷凍機Ｒｔが１台当りの冷却負荷率(％)と成績係数(ＣＯＰ)比率(％)のグラフを示す。
【００２５】
図２(ａ)においては、冷熱源Ｒ１、Ｒ２である各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２に入る温度の冷水入口温度８．５℃，冷水出口温度７℃（図３参照）で，これらの温度差が１．５℃で設計流量の冷水を流した場合，冷熱源Ｒ１の各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２の負荷率３０％、冷熱源Ｒ１の合計の負荷率６０％で２台の運転を行う。
図２(ｂ)は、冷凍機Ｒｔ２は運転を停止し、冷熱源Ｒ１の冷凍機Ｒｔ１の冷水出口温度を５．５℃、冷水入口温度が８．５℃である。すなわち、冷凍機Ｒｔ１の冷水入口温度と冷水出口温度との温度差が３℃となり、1台の冷熱源Ｒ１の冷凍機Ｒｔ１の負荷率６０％(図３参照)の運転で負荷を処理可能となる。冷熱源Ｒ１を冷凍機Ｒｔ１，冷熱源Ｒ２を冷凍機Ｒｔ２としてもよい。
【００２６】
図３の負荷率１００％は、２台の定格流量の各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２の運転で冷熱源Ｒの冷水入口と冷水出口の温度差が５℃差の例である。
図１、図２では、冷却塔と冷却塔からの冷水を送る冷却水ポンプは、省略しているが冷熱源Ｒの各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２と連動して運転される。
このように、図３から、冷熱源Ｒの冷水出口温度を下げることにより、冷熱源Ｒの運転台数が減少する。つまり、冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２の運転が冷凍機Ｒｔ１だけの運転になり、ＣＯＰ(成績係数)比率が向上する。
また、運転されるポンプ台数も減り、単位負荷当りの冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２、冷却塔からの冷却水を送る冷却水ポンプ、冷水ポンプＰの電力が２台に比べて小さくなる。ターボ冷凍機は，インバータターボ冷凍機でもよく，冷凍機のＣＯＰは定速のターボ冷凍機に比べてたかくなる。
暖房負荷を対象とした，ヒートポンプ式の熱源では，温水の還り温度が設計値より高いときに，温水出口温度を高くすることで，ヒートポンプ式の熱源の負荷率を上げることで，ＣＯＰが高い運転となり，熱源システムのシステムＣＯＰが高い運転となり，消費電力が小さくなる。
【００２７】
＜熱源システムＮ１の制御方法＞
次に、熱源システムＮ１の制御方法について、制御フローを示す図４に従って説明する。
図４に示す熱源システムＮ１の制御は、タイマを用いて時間を計測して所定時間間隔、例えば、５分間隔、１時間間隔など任意の時間間隔で演算器２によって行われる。
まず、図４のＳ(ステップ)１００において、図１の流量センサ３、温度センサ４で負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の流量(冷水流量)、温度(冷水還温度)をそれぞれ計測する。また、冷熱源Ｒから負荷１への往路の冷水の温度情報(冷水往温度)を、冷熱源Ｒの冷水の温度制御から取得する。
【００２８】
そして、温度センサ４で計測した負荷１と熱交換した還路の冷水の温度と冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度との差と流量センサ３で計測した冷水の流量とにより、負荷１と熱交換された熱量を演算する。なお、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度は、水槽５の低温側槽５Ａまたは負荷１へ入る２次側の管路に温度センサを設けて計測したり、冷熱源Ｒでの冷却制御から取得してもよい。
【００２９】
続いて、Ｓ１０１において、流量センサ３で計測される冷水の流量(冷水流量)が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より小さいか否か判定される。
冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より小さい場合(Ｓ１０１でＹes)、Ｓ１０２に移行し、流量センサ３で計測される冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量以上か否か判定される。
【００３０】
流量センサ３で計測される冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量以上の場合(Ｓ１０２でＹes)、Ｓ１０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する(Ｓ１０５)。一方、流量センサ３で計測される冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量以上でない、すなわち冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量未満の場合(Ｓ１０２でＮｏ)、Ｓ１０６に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を所定量、高温化する。例えば、０．５℃、１℃などの幅で高温化する。高温化する温度幅は、各熱源システムにおいて適宜任意に設定可能である。高温化する温度は、例えば０．５℃として、周期的に変更する。
【００３１】
Ｓ１０１において、冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より小さくない、すなわち冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より以上の場合(Ｓ１０１でＮｏ)、Ｓ１０３に移行し、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度未満であるか否か判定される。
【００３２】
低温化判定用温度は、例えば、最大負荷時の設計値よりも小さく例えば冷水往温度６℃、冷水還温度１１℃のときに、８℃とする。ここで、低温化判定用温度は、冷水の温度であるので、８℃±α℃のような幅をもたせる。なお、低温化判定用温度は、８℃のように幅をもたせず定めてもよいが、８℃±α℃のように幅をもたせた方が、制御が安定し実際的であるのでより望ましい。
なお、低温化判定用温度は、適用する熱源システムに応じてそれぞれ任意に設定可能である。
【００３３】
冷水還温度が低温化判定用温度未満でないと判定された場合(Ｓ１０３でＮｏ)には、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度と等しいか否か判定される(Ｓ１０４)。
負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度と等しいと判定された場合には(Ｓ１０４でＹes)、Ｓ１０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００３４】
一方、Ｓ１０４において、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が、低温化判定用温度と異なる、すなわち低温化判定用温度より高いと判定された場合には(Ｓ１０４でＮｏ)、Ｓ１０６に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を所定量、高温化する。
【００３５】
Ｓ１０３において、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度未満であると判定された場合には(Ｓ１０３でＹes)、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であるか否か判定される(Ｓ１０７)。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であると判定された場合には(Ｓ１０７でＹes)、Ｓ１０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する(Ｓ１０５)。
【００３６】
一方、Ｓ１０７において、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値でないと判定された場合には(Ｓ１０７でＮｏ)、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃などの幅で低温化する。低温化する温度は例えば０．５℃として、周期的に変更する(Ｓ１０８)。この際、冷熱源Ｒの出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
以上が、図４に示す熱源システムＮ１の制御方法のフローである。
【００３７】
熱源システムＮ１の制御によれば、低負荷時には、２次側の冷水が最低流量となり冷却負荷が冷熱源Ｒの最小運転台数（例えば1台）となったとき、冷水温度を低下しても，冷水流量は小さくならず冷水ポンプＰ、ポンプＰ３の動力は削減できない。
そこで，低負荷時には，冷熱源Ｒの冷水温度を低温化せずに、最低流量となる温度を維持する。これにより、冷熱源Ｒである冷凍機Ｒｔの冷水出口温度の低温化で成績係数(ＣＯＰ)が下がるのを防ぐことができる。
【００３８】
実施形態１の熱源システムＮ１の特徴は以下である。
２次側の冷水還温度(負荷１と熱交換して冷熱源Ｒへ還流する冷水の温度センサ４で計測する温度)が低い場合、冷水送水温度(冷熱源Ｒで冷却された冷水の冷熱源Ｒの出口温度)を下げて、冷水還温度と冷水送水温度との温度差を大きくする。温度差大となることにより単位流量あたりの熱量が大きくなり、システムの効率が大きくなり、１次側の冷水ポンプＰの動力および２次側のポンプＰ３の動力の無駄を削減できる。なお、冷水送水温度と前記の冷水往温度とは同じまたはほぼ同じ温度である。
【００３９】
一般的に冷水温度が低温となると効率が下がる冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２に対し、冷水を低温化して温度差が小さくなることを防止して、運転台数の増加による冷熱源Ｒである冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２のＣＯＰの低下を防ぎ、システム全体の効率を上げることが可能になる。
【００４０】
＜＜実施形態２＞＞
図５は本発明に係る実施形態２の熱源システムＮ２の構成図である。
実施形態２の熱源システムＮ２は、熱媒体の水を冷却して所望の温度の冷水を作る１つまたは２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)と、冷熱源Ｒから送られる冷水と熱交換器(図示せず)で熱交換される負荷１(１ａ、１ｂ、…)とがある。図５で往還ヘッダ間のバイパス経路は省略している。
そして、熱源システムＮ２は、各冷熱源Ｒへ冷水をそれぞれ循環させるインバータ制御の冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)と、熱源システムＮ２(冷熱源Ｒ、冷水ポンプＰなど)の制御を担う演算器２とを備えている。
【００４１】
演算器２は、ＰＬＣ(programmable logic controller)などのコントローラである。熱源システムＮ２の制御は、コントローラのメモリに格納されるプログラムを実行することにより行われる。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)で作られたそれぞれの冷水は、冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)により、各冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から冷水系統ｒ１、ｒ２を通って負荷１(１ａ、１ｂ、…)側に流れる。
【００４２】
熱源システムＮ２は、その物理量を計測するセンサとして、負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換して冷熱源Ｒへ還流する冷却水の流量(冷水流量)を計測する流量センサ３と、該還流の冷却水の温度(冷水還温度)を計測する温度センサ４とを備えている。これにより、熱源システムＮ２は，冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から送られ負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換し加熱された冷水の温度(冷水還温度)・流量(冷水流量)をそれぞれ温度センサ４、流量センサ３で計測が可能である。
【００４３】
冷熱源Ｒは、ターボ冷凍機、吸収冷凍機等の冷凍機、開放式冷却塔や、密閉式冷却塔による冷水製造設備である。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)は、例えば冷水送水温度(冷熱源Ｒで冷却された冷水の冷熱源Ｒの出口での温度)を一定にする制御が可能な冷凍機であり、また、冷熱源Ｒの冷水送水温度の設定値の変更が可能である。
冷熱源Ｒである冷凍機の出口温度(冷熱源Ｒの出口の冷水の温度)は、負荷に供給する設計した設定温度に対して、低温の温度を設定可能である。
冷水ポンプＰの制御は、冷水の圧力一定制御や最適化した流量制御等の流量制御でよい。
【００４４】
＜熱源システムＮ２の制御方法＞
次に、熱源システムＮ２の制御方法について、制御フローを示す図６に従って説明する。
図６に示す熱源システムＮ２の制御は、タイマを用いて時間を計測して所定時間間隔、例えば、５分間隔など任意の時間間隔で演算器２によって行われる。
【００４５】
まず、図６のＳ(ステップ)２０１において、流量センサ３、温度センサ４で負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の流量(冷水流量)、温度(冷水還温度)をそれぞれ計測する。また、冷熱源Ｒから負荷１への往路の冷水の温度情報(冷水往温度)を、冷熱源Ｒの冷水の温度制御から取得したり、負荷１への往路の管路に温度センサを設けて計測する。
そして、負荷１と熱交換した還路の温度センサ４で計測した冷水の温度(冷水還温度)と冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度(冷水往温度)との差と冷水の流量(冷水流量)とにより、負荷１と熱交換された熱量を演算する。
【００４６】
図７は、冷水送水温度(冷熱源Ｒの出口の冷水の温度)に対する(冷水)ポンプＰの電力、冷熱源Ｒの冷凍機の電力、総合消費電力を示す図である。
図７に示すように、冷熱源Ｒの出口温度が高い(熱交換量が少ないので冷水ポンプＰの流量が大きい)場合および冷熱源Ｒの出口温度が低い(熱交換量が多いので冷水ポンプＰの流量が少ない)場合、(消費)電力が上がる関係にある。
【００４７】
そこで、Ｓ２０２において、高温化判定流量範囲を用いて負荷１と熱交換するために流れる流量が少な過ぎないかチェックする一方、Ｓ２０３において、低温化判定流量範囲を用いて負荷１と熱交換するために流れる流量が大き過ぎないかチェックする。流量が少な過ぎる場合には冷熱源Ｒの効率が落ちてシステムＣＯＰが低下する一方、流量が大き過ぎる場合にはポンプＰの効率が落ちてシステムＣＯＰが低下する。そのため、それぞれの場合、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を再設定し、ポンプＰの流量を適正なものとする。
【００４８】
まず、Ｓ２０２において、流量センサ３で検知される負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換した冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
Ｓ２０２において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(Ｓ２０２でＹes)、冷熱源Ｒから出る往路の現在の冷水温度の設定値が、冷熱源Ｒの機器で定まる設定温度の最高値であるか否か判定される(Ｓ２０４)。
【００４９】
冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最高値であると判定された場合(図６のＳ２０４でＹes)、冷熱源Ｒから出る冷水の現在の温度の設定値を維持する(Ｓ２０５)。一方、冷熱源Ｒから出る冷水の温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最高値でないと判定された場合(図６のＳ２０４でＮｏ)、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を所定量、高温化する。例えば、０．５℃、１℃などの幅で高温化する。高温化する温度幅は、各熱源システムにおいて適宜任意に設定可能である。高温化する温度は、例えば０．５℃として，周期的に変更する(Ｓ２０６)。
【００５０】
一方、図６のＳ２０２において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(Ｓ２０２でＮｏ)には、Ｓ２０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
Ｓ２０３において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(図６のＳ２０３でＮｏ)には、Ｓ２０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００５１】
一方、Ｓ２０３において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(図６のＳ２０３でＹes)には、Ｓ２０７に移行し、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の低温化判定用温度未満であるか否か判定される。低温化判定用温度は、例えば、最大負荷時の設計値よりも小さく例えば冷水往温度6℃，冷水還温度11℃のときに，８℃とする。ここで、冷水は管路を流れるので、低温化判定用温度は８℃±０．５℃のような幅をもたせる。なお、低温化判定用温度は、８℃のように幅をもたせず定めてもよいが、８℃±０．５℃のように幅をもたせた方が、制御が安定し実際的であるのでより望ましい。なお、低温化判定用温度は、熱源システムに応じてそれぞれ任意に設定可能である。
【００５２】
Ｓ２０７において、負荷１から還る流れの温度(冷水還温度)が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度域)以上であると判定された場合(図６のＳ２０７でＮｏ)には、Ｓ２０８に移行し、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)と等しいか否か判定される。
Ｓ２０８において、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)と等しいと判定された場合(Ｓ２０８でＹes)には、Ｓ２０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の現在の冷水温度の設定値を維持する。
【００５３】
一方、Ｓ２０８において、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度域)でない、すなわち所定の温度(低温化判定用温度)より高いと判定された場合(Ｓ２０８でＮｏ)には、Ｓ２０６に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃などの幅で高温化する。
Ｓ２０７において、負荷１と熱交換して還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)未満であると判定された場合(図６のＳ２０７でＹes)には、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であるか否か判定される(Ｓ２０９)。
【００５４】
Ｓ２０９において、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最低値であると判定された場合(Ｓ２０９でＹes)、Ｓ２０５に移行し、現在の冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を維持する。
一方、Ｓ２０９において、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最低値でないと判定された場合(Ｓ２０９でＮｏ)、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃などの幅で低温化する。低温化する温度は例えば０．５℃として，周期的に変更する(Ｓ２１０)。この際、冷熱源Ｒの出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
以上が、図６の熱源システムＮ２の制御方法の制御フローである。
【００５５】
実施形態２の熱源システムＮ２は，冷熱源Ｒである冷凍機の冷水温度を初期の設定温度よりも低温度とすることが可能な冷凍機を用いるので、冷水流量と冷水還温度の計測値を用いて冷熱源Ｒの冷凍機の冷水出口温度を低くすることが可能である。
例えば、冷水ポンプＰを定格流量になるように、冷熱源Ｒの出口の温度を下げることができるため、冷水ポンプＰの運転台数を減らすことができる。
そのため、冷熱源Ｒを効率高く運転できるとともに冷水の流量を減らし、熱源システムＮ２のＣＯＰを向上することができる。
【００５６】
＜＜実施形態３＞＞
図８は本発明に係る実施形態３の熱源システムＮ３の構成図である。
実施形態３の熱源システムＮ３は、実施形態２の熱源システムＮ２において、任意数の冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ、…)を直列に接続したものである。
熱源システムＮ３では、冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ、…)が直列に接続されることから、一つの冷水系統ｒ１となり、一つのインバータ制御のポンプＰ１を用いる。
冷熱源Ｒが２つの場合、高温側冷熱源Ｒａと低温側冷熱源Ｒｂとなる。
【００５７】
つまり、熱源システムＮ３は、冷熱源Ｒとして、高温側（例えば，最大負荷時１６℃を１１℃に冷却）の冷凍機（Ｒａ）と低温側（例えば，最大負荷時１１℃を６℃に冷却）の冷凍機(Ｒｂ)を直列に接続した熱源システムである。なお、図８では、冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)を２つ直列に接続した場合を例示しているが、任意数の冷熱源Ｒを直列に接続できる。
高温側冷熱源Ｒａの冷凍機および低温側冷熱源Ｒｂの冷凍機は，最大負荷時の温度設定値よりも低温に温度設定可能である。
なお、その他の構成は、実施形態２の熱源システムＮ２と同様であるから、詳細な説明は省略する。
【００５８】
＜熱源システムＮ３の制御方法＞
次に、熱源システムＮ３の制御方法について、その制御フローを示す図９に従って説明する。
図９に示す熱源システムＮ３の制御は、演算器２で、タイマを用いて時間を計測して任意の所定時間の間隔で行われる。例えば、５分間隔、１時間間隔など任意の時間間隔で行われる。
【００５９】
高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂである冷凍機の冷水出口温度は、温度センサ４により計測される冷水還温度，流量センサ３により計測される冷水流量の計測値にしたがって、それぞれの温度設定値を各々低温化可能である。
まず、図９のＳ(ステップ)３０１において、図８に示す流量センサ３、温度センサ４で負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換して還流する冷水の流量(冷水流量)、温度(冷水還温度)をそれぞれ計測する。負荷１(１ａ、１ｂ、…)への往路の冷水温度を、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂで冷却した冷水の温度制御から取得したり、或いは負荷１(１ａ、１ｂ、…)への往路側に設けた温度センサ(図示せず)によって計測する。
【００６０】
そして、温度センサ４で計測した還路の冷水温度と低温側冷熱源Ｒｂから出る往路の冷水温度との差より、負荷と熱交換される熱量を演算する。
次に、Ｓ３０２において、高温化判定流量範囲を用いて負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換するために流れる冷水の流量が少な過ぎないかチェックする一方、Ｓ３０３において、低温化判定流量範囲を用いて負荷１と熱交換するために流れる冷水の流量が大き過ぎないかチェックする。
【００６１】
負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換する流量が少な過ぎる場合には冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の効率が落ちて熱源システムＮ３のシステムＣＯＰが低下する一方、流量が大き過ぎる場合にはポンプＰ１の効率が落ちて熱源システムＮ３のシステムＣＯＰが低下するので、それぞれの場合に冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水の温度の設定値を再設定し、ポンプＰ１の流量を適正なものとする。
【００６２】
まず、Ｓ３０２において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
Ｓ３０２において、負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(Ｓ３０２でＹes)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の現在の冷水温度の設定値が、各冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の機器で定まる設定温度の最高値であるか否か判定される(Ｓ３０４)。
【００６３】
高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が各冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の機器で定まる設定温度の最高値であると判定された場合(図６のＳ３０４でＹes)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出るそれぞれの往路の冷水温度の現在の設定値を維持する(Ｓ３０５)。一方、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が各冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の機器で定まる設定温度の最高値でないと判定された場合(図６のＳ３０４でＮｏ)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値を所定量、高温化する(Ｓ３０６)。例えば、０．５℃、１℃などの幅で高温化する。高温化する温度幅は、各熱源システムにおいて適宜任意に設定可能である。高温化する温度は、例えば０．５℃として、周期的に変更する。
【００６４】
一方、図９のＳ３０２において、負荷１(１ａ、…)と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(Ｓ３０２でＮｏ)には、Ｓ３０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
【００６５】
Ｓ３０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(図９のＳ３０３でＮｏ)には、Ｓ３０５に移行し、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂからそれぞれ出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００６６】
一方、Ｓ３０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(図９のＳ３０３でＹes)には、負荷１と熱交換して還る冷水の温度が、予め定めた所定の低温化判定用温度未満であるか否か判定される(Ｓ３０７)。
【００６７】
低温化判定用温度は，最大負荷時の設計値よりも小さく例えば低温側の冷熱源Ｒｂから出る冷水往温度５℃(6℃)，高温側冷熱源Ｒａに還る冷水還温度１５℃のときに，低温化判定用の温度を例えば１２℃(８℃)とする。ここで、冷水は管路を流れるので、低温化判定用温度は１２℃±０．５℃のように幅をもたせる。なお、低温化判定用温度は、１２℃(８℃)のように幅をもたせず定めてもよいが、１２℃±０．５℃のように幅をもたせた方が、制御が安定し実際的であるのでより望ましい。なお、低温化判定用温度は、熱源システムに応じてそれぞれ任意に設定可能である。
【００６８】
Ｓ３０７において、負荷１と熱交換して還る冷水の温度が、予め定めた所定の低温化判定用温度以上であると判定された場合(図９のＳ３０７でＮｏ)、Ｓ３０８において、負荷１と熱交換して還る冷水の温度(冷水還温度)が、予め定めた所定の低温化判定用温度と等しいか否か判定される。
Ｓ３０８において、負荷１(１ａ、１ｂ、…)から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)と等しいと判定された場合(Ｓ３０８でＹes)には、Ｓ３０５に移行し、高温側冷熱源Ｒａと低温側冷熱源Ｒｂから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００６９】
一方、Ｓ３０８において、負荷１と熱交換して還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)でないと判定された場合(Ｓ３０８でＮｏ)には、Ｓ３０６に移行し、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂからそれぞれ出る往路の冷水温度の設定値を所定量、例えば０．５℃、１℃など高温化する。
Ｓ３０７において、負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換して還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)未満であると判定された場合(図６のＳ３０７でＹes)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂの機器で定まる固有の設定温度の最低値であるか否か判定される(Ｓ３０９)。
【００７０】
Ｓ３０９において、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であると判定された場合(Ｓ３０９でＹes)、Ｓ３０５に移行し、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００７１】
一方、Ｓ３０９において、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂの機器で定まる固有の設定温度の最低値でないと判定された場合(Ｓ３０９でＮｏ)、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂの冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃など低温化する(Ｓ３１０)。低温化する温度は例えば０．５℃として，周期的に変更する。この際、冷熱源Ｒａ、Ｒｂの出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
以上が、図９の熱源システムＮ３の制御方法である。
【００７２】
熱源システムＮ３によれば、冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ、…)が直列に接続される場合にも、冷熱源Ｒの冷水出口温度を低く制御することで、冷熱源Ｒを効率高く運転できるとともに冷水の流量を減らし、熱源システムＮ３のＣＯＰを向上することができる。
【００７３】
＜＜実施形態４＞＞
図１０は本発明に係る実施形態４の熱源システムＮ４の構成図である。
実施形態４の熱源システムＮ４は、実施形態２の熱源システムＮ２において、演算器２による２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の公知の台数制御(第１３版空気調和・衛生工学便覧、社団法人空気調和・衛生工学会、６３２頁〜６３５頁参照)を追加したシステムである。
【００７４】
２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の増減段は,演算器２により、冷水流量と負荷量で行うように、冷熱源Ｒに還る冷水往還温度を計測する。すなわち、冷熱源Ｒから出る冷水の温度を冷熱源Ｒの制御または温度センサ１４から取得するとともに温度センサ４により負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換して還る冷水の温度を計測する。また、流量センサ３により負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換して流れる冷水の流量を計測する。そして，両温度差と負荷１と熱交換して流れる冷水の流量から、負荷１との熱交換で消費される熱量を演算器２で演算する。
【００７５】
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)である冷凍機の運転開始／停止は、演算器２による台数制御により、冷熱源Ｒの冷凍機と冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２、…)の運転／停止を行う。冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２、…)は、一定流量制御または圧力制御による変流量制御でもよい。
なお、その他の熱源システムＮ４の構成は、実施形態２の熱源システムＮ２と同様であるから、詳細な説明は省略する。
【００７６】
＜熱源システムＮ４の制御方法＞
次に、熱源システムＮ４の制御方法について、その制御フローを示す図１１に従って説明する。
図１１に示す熱源システムＮ４の制御は、演算器２で、タイマを用いて時間を計測して任意の所定時間の間隔で行われる。
熱源システムＮ４では、冷水還温度(冷熱源Ｒに還る冷水の温度)と冷水流量から，冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の冷水出口温度を変更する。
【００７７】
まず、図１１のＳ(ステップ)４００において、熱源機である冷熱源Ｒは各冷熱源Ｒの設定(設計)流量と設定(設計)温度（入口の冷水温度、出口の冷水温度）で最大能力を出力することとして、その値を基に冷熱源Ｒの台数を増減段する台数制御を行う。冷熱源Ｒの台数制御は、冷却量と冷水流量の上下限値を基に制御される。
熱源システムＮ４の制御方法の図１１のＳ４０１からＳ４１０は、熱源システムＮ２の制御方法の図６のＳ２０１からＳ２１０と同様であるから詳細な説明は省略する。
【００７８】
従来、冷熱源Ｒの入口の冷水温度と出口の冷水温度との温度差が小さい場合(冷水送水温度(冷熱源Ｒを出る冷水の温度)が低い場合)、図７に示すように、冷却量が低下して冷熱源Ｒの効率が落ちるので、冷水の流量が大きくなり台数が増段となる。冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の台数が増えることで，冷水の流量が増加し熱量あたりの冷水ポンプＰの動力が大きくなる。
【００７９】
これに対して、本熱源システムＮ４によれば,図１１に示すように、冷水往温度(冷水送水温度)を下げて温度差が大きくするように制御するので、冷却量が増加して流量分の冷却負荷が大きくなり，冷熱源Ｒを効率のよいところで運転できる(図１２参照)。図１２は、冷熱源Ｒの冷凍機の出口温度(冷水送水温度)の冷却量(％)に対するＣＯＰを表した図である。
そのため、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の台数が増段することを防ぎ、図７、図１３に示すように、熱源システムＮ４の全電力を削減することができる。
【００８０】
なお、図１３は、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)を一定流量の台数制御を行った場合の冷水送水温度(冷熱源Ｒを出る冷水の温度)に対する(冷水)ポンプＰの電力、冷熱源Ｒの冷凍機の電力、全電力の関係を示している。
また、冷熱源Ｒの台数制御を行うことにより、より細かく負荷１側に合った流量の台数で運転できる。
【００８１】
図１４は、台数制御の各(冷水)ポンプＰを、一定流量制御または変流量(インバータ制御)を行った場合の流量と電力の関係を表した図である。
さらに、図１４に示すように、台数制御で各冷水ポンプＰを、一定流量制御を行った場合には、冷水ポンプの電力は１台、２台、３台、…と実線の階段状に増加するが、各ポンプＰを、変流量(インバータ制御)を行うことにより斜線の部分のポンプ電力を減少させて省エネを行うことができる。
【００８２】
＜＜実施形態５＞＞
図１５は、実施形態５の熱源システムＮ５の構成図である。
実施形態５の熱源システムＮ５は、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)による冷水製造を演算器５２で切り替え可能とし，冷水槽をもつ設備である。
熱源システムＮ５は、負荷５１(５１ａ、…)を冷却する冷水を作る機器として、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)と冷却塔Ｒｙとを備え、冷熱源Ｒにより冷水製造が行われる。
【００８３】
熱源システムＮ５は、１次側に、負荷５１から還った水を冷熱源Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ流す定格運転の冷水ポンプＰ５１ａ、Ｐ５１ｂと、冷却塔Ｒｒで冷却された冷水を、冷却水系統ｔ１を介して冷熱源Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ流す定格運転の冷却水ポンプＰ５２ａ、Ｐ５２ｂとを備えている。
熱源システムＮ５は、冷熱源Ｒで冷却された冷水が貯留される低温側槽５５Ａと、当該冷水が負荷５１と熱交換して加熱された冷水が貯留される高温側槽５５Ｂとを有する水槽５５が設けられている。
【００８４】
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)に送られた冷水はそれぞれ冷水系統ｔ２、ｔ３を通って、水槽５５の低温側槽５５Ａに送られる。
２次側の負荷５１側には、冷熱源Ｒで冷却され水槽５５の低温側槽５５Ａに貯留された冷水を各負荷５１(５１ａ、…)に送るための定格運転されるポンプＰ５３(５３ａ、５３ｂ、…)が設けられている。尚，２次側の往ヘッダの圧力制御は省略している。例えば，ポンプの吐出圧が一定になるように，冷水を水槽に戻してもよい。
【００８５】
熱源システムＮ５には、センサとして、負荷５１(５１ａ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換を行い水槽５５の１次側の冷熱源Ｒに還される水の温度を計測する温度センサ５４と、冷熱源Ｒに還される水の流量を計測する流量センサ５３とを有している。
熱源システムＮ５は、熱源システムＮ５を制御する制御部として、コントローラなどの演算器５２を備えている。
【００８６】
演算器５２は、温度センサ５４、流量センサ５３などから検知情報が入力される一方、冷熱源Ｒなどの機器に制御信号を出力している。
演算器５２は、冷熱源Ｒ、冷却塔Ｒｙの台数制御を行う。なお、冷熱源Ｒ、冷却塔Ｒｙの台数制御を行わなくてもよいが、台数制御を行う方が熱源システムＮ５の効率が高くなるので望ましい。
演算器５２による運転の切り替えは，負荷５１などの条件を基にエネルギ消費量が最小となる運転状態を最適化演算して指令する。
【００８７】
エネルギ消費量の算出は，冷水ポンプＰ５１、冷却水ポンプＰ５２、ポンプＰ５３、冷熱源Ｒなどの機器特性と配管抵抗を設定し，冷熱源Ｒ、冷水ポンプＰ５１、冷却水ポンプＰ５２、ポンプＰ５３などの電力を運転条件から算出可能なシミュレータを用いる。
例えば、冷水ポンプＰ５１、冷却水ポンプＰ５２、ポンプＰ５３の機器特性としては、流量Ｑ−全楊程(図１６(ａ))、流量Ｑ−ポンプ電力(図１６(ｂ))が挙げられる。図１６(ｃ)に流量Ｑと配管抵抗との関係を示す。
【００８８】
冷熱源Ｒの冷凍機の機器特性としては、入出口温度差、冷却量(図１２参照)で電力はどの位かの機器特性が挙げられる。
熱源システムＮ５は、各運転状態において，冷熱源Ｒで冷却され水槽５５の低温側槽５５Ａに貯留された冷水の往温度(冷水往温度)と、流量センサ５３で計測される冷水流量と、温度センサ５４で計測される冷水の還温度(冷水還温度)を用いる。なお、低温側槽５５Ａに貯留された冷水の往温度は、冷熱源Ｒの冷却の制御で取得したり、負荷５１側に設けた往路の冷水の温度または水槽５５の低温側槽５５Ａに貯留される冷水の温度を計測する往温度センサ(図示せず)で計測される。
【００８９】
そして、負荷５１に送られる冷水の往温度(冷水往温度)と温度センサ５４で計測される冷水の還温度(冷水還温度)との温度差が小さく冷水の流量が大きいときに、冷熱源Ｒを含むシステムなどの冷水出口の温度設定を低くする。この際、冷熱源Ｒを含むシステムなどの冷水出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
一方、負荷５１(５１ａ、…)への冷水の往温度(冷水往温度)と還温度(冷水還温度)との温度差が設計値(設定値)に近く冷水流量が小さい場合には、その状態を維持する制御を行う。
なお、公知の負荷予測手段で冷却負荷予測を行うことにより、ハンチング防止のために余裕をもって冷却塔Ｒｒ、冷熱源Ｒの運転台数を減段する制御を行うことなく、運転台数を減段する制御を組み込んでもよい。
【００９０】
なお、前記したように、冷却塔Ｒｒ、冷熱源Ｒからの冷水出口の温度計測は，冷水往配管系に設置してもよく、或いは、送水側の冷却塔Ｒｒ、冷熱源Ｒの制御での温度取得を行ってもよく，冷熱源Ｒの温度出力がない場合にも対応可能である。
【００９１】
＜＜実施形態６＞＞
図１７は、実施形態６の熱源システムＮ６の構成図である。
実施形態６の熱源システムＮ６は、冷凍機Ｒｔ(Ｒｔ１、Ｒｔ２)による冷水製造を可能とした設備である
熱源システムＮ６は、負荷６１(６１ａ、…)を冷却する冷水を作る機器として、冷凍機Ｒｔを備えており、冷凍機Ｒｔにより冷水製造が行われる。
【００９２】
そして、熱源システムＮ６は、負荷６１と熱交換器(図示せず)して還った水を冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２にそれぞれ流す冷水ポンプＰ６１ａ、Ｐ６１ｂと、冷却塔Ｒｒで冷却された冷却水を冷却水系統ｔ１を介して冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２にそれぞれ流す冷却水ポンプＰ６２ａ、Ｐ６２ｂとを備えている。
【００９３】
実施形態６の冷水ポンプＰ６１ａ、Ｐ６１ｂ、冷却水ポンプＰ６２ａ、Ｐ６２ｂは、実施形態５の熱源システムＮ５の定格運転と異なり、インバータ制御としたものである。また、実施形態５の熱源システムＮ５と異なり、水槽は設けない。
【００９４】
負荷６１側には、冷凍機Ｒｔ(Ｒｔ１、Ｒｔ２)で冷却された冷水を各負荷６１(６１ａ、…)に送るためのインバータ制御のポンプＰ６３(６３ａ、６３ｂ、…)が設けられている。
熱源システムＮ６には、センサとして、冷凍機Ｒｔで冷却され冷水系統ｔ２、ｔ３を通って負荷６１側に送られる冷水の温度を計測する往温度センサ６４ａと、負荷６１(６１ａ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換を行い冷凍機Ｒｔに還る水の温度を計測する還温度センサ６４ｂと、冷凍機Ｒｔに還る冷水の流量を計測する流量センサ６３と、外気の気温を計測する外気温度センサ６４ｃと、外気の湿度を計測する湿度センサ６５とを有している。
【００９５】
熱源システムＮ６は、熱源システムＮ６を制御する制御部として、コントローラなどの演算器６２を備えている。
演算器６２は、往温度センサ６４ａ、還温度センサ６４ｂ、流量センサ６３、外気温度センサ６４ｃ、湿度センサ６５などから検知情報が入力される一方、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３などに制御信号を出力している。
【００９６】
熱源システムＮ６における演算器６２は、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｙの台数制御を行う。なお、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｙは、台数制御を行わなくてもよいが、台数制御を行う方が熱源システムＮ６のシステムＣＯＰがより高くなるので望ましい。
演算器６２による運転の切り替えは，外気・負荷６１の条件を基にエネルギ消費量が最小となる運転状態を最適化演算して指令する。
【００９７】
エネルギ消費量の算出は，冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒなどの機器特性と配管抵抗を設定し、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３，冷却塔ファンの電力を運転条件から算出可能なシミュレータを用いる。
例えば、冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３の機器特性としては、流量Ｑ−全楊程(図１６(ａ))、流量Ｑ−ポンプ電力(図１６(ｂ))が挙げられる。冷凍機Ｒｔの機器特性としては、入出口温度差、冷却量(図１２参照)で電力はどの位かなどの機器特性が挙げられる。冷却塔Ｒｒの機器特性としては、流量−冷却量−電力の機器特性が挙げられる。
【００９８】
熱源システムＮ６は、各運転状態において，往温度センサ６４ａで計測される冷水の往温度(冷水往温度)と、流量センサ６３で計測される冷水流量と、還温度センサ６４ｂで計測される冷水の還温度(冷水還温度)を用いる。
そして、往温度センサ６４ａで計測される冷水の往温度(冷水往温度)と還温度センサ６４ｂで計測される冷水の還温度(冷水還温度)との温度差が小さく冷水流量が大きいときに，各熱源機器の冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、これら冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒを含むシステムなどの冷水出口の温度設定を低くする。この際、各熱源機器の冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、これら冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒを含むシステムなどの冷水出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
一方、負荷６１(６１ａ、…)への冷水の往温度(冷水往温度)と還温度(冷水還温度)との温度差が設計値に近く冷水流量が小さい場合には、その状態を維持する制御を行う。
【００９９】
なお、公知の負荷予測手段で冷却負荷予測を行って、ハンチング防止のために余裕をもって運転台数を減段する制御を行うことなく、予測結果に基づいて減段する制御を組み込んでもよい。
冷凍機Ｒｔからの冷水出口の温度計測は，図１７の往温度センサ６４ａで示すように、冷水往配管系に設置してもよく、或いは、送水側の冷凍機Ｒｔの温度制御から取得してもよく，冷凍機Ｒｔの温度出力がない場合にも対応可能である。
冷凍機Ｒｔは、インバータ制御のターボ冷凍機でもよく，インバータ制御により部分負荷の省エネ化が図れる。
【０１００】
実施形態１〜６によれば、設定流量において負荷と熱交換して流れる冷水の還り温度が設計時に設定した冷水還温度より低いときに、負荷に向かう冷水の往温度を低温化して、負荷側の温度差を大きくすることで、熱量当りのポンプ動力を下げて、エネルギの無駄を省いている。
【０１０１】
負荷側は、一般的なプレート式熱交換器，空調機に使われる冷却コイルなどの冷水温度を下げると出口の冷水との温度差が大きくなる熱交換器である。
冷熱源からの冷水の温度設定を演算器から出力した自動制御を行うことで、負荷の変動に応じて冷水温度を変更することで省エネ化が可能である。
冷熱源から負荷に送られる冷水の往温度(冷水往温度)が一定の場合に１台での冷熱源の流量が不足して、冷熱源の冷凍機の台数を増段する条件では，冷熱源から負荷に送る冷水の往温度(冷水往温度)を低温化することにより、負荷に対する流量を小さくでき，増段しない負荷範囲を広げることができる。
【０１０２】
図３に示すように、ターボ冷凍機は低負荷時（例えば１台当り３０％負荷率）では、成績係数が小さい。そのため、２台当りの負荷が３０％で２台運転になる場合に比べて，１台の６０％運転とすることで、ＣＯＰ(成績係数)が高い運転ができ、ポンプの搬送動力の無駄を省くことができる。
冷水の流量を増やすと抵抗が増えるが、冷熱源の出口の温度を下げることで流量を減らし、冷熱源の冷凍機１台あたりの負荷率を大きくすることで、効率良く運転できる。
冷水の搬送系は，冷熱源側の１次、負荷側の２次ポンプ方式でもよく、二次側の負荷への冷水の往還温度差も大きくなる場合に流量が小さくなり、２次ポンプの動力も削減できる。
【０１０３】
本実施形態では、配管サイズも変わらないことから、冷凍機の更新時に負荷に送られる冷水の往温度(冷水往温度)の設定値を既定の設定温度よりも低温度とする対応で導入が可能である。
なお、前記実施形態では、熱媒体として水を例示して説明したが、水以外のものを熱媒体として用いてもよい。
また、前記実施形態１〜６では、それぞれの構成を個別に説明したが、実施形態１〜６の各構成を適宜任意に組み合わせて構成してもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１、１ａ、５１、５１ａ、６１、６１ａ 負荷
２ 演算器(第１制御手段、第２制御手段、第３制御手段)
３、５３、６３ 流量センサ(負荷熱量計測手段、流量計測手段)
４、５４ 温度センサ(負荷熱量計測手段、冷水還温度計測手段)
６４ａ 往温度センサ(負荷熱量計測手段)
６４ｂ 還温度センサ(負荷熱量計測手段、冷水還温度計測手段)
Ｂ 余裕量
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６ 熱源システム
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５１、Ｐ５１ａ、Ｐ５１ｂ、Ｐ６１、Ｐ６１ａ、Ｐ６１ｂ 冷水ポンプ(ポンプ)
Ｐ３、Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、Ｐ５３ａ、Ｐ５３ｂ、Ｐ６３、Ｐ６３ａ、Ｐ６３ｂ ポンプ
Ｐ５２ａ、Ｐ５２ｂ、Ｐ６２ａ、Ｐ６２ｂ 冷却水ポンプ(ポンプ)
ｒ１、ｒ２ 冷水系統(配管)
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 冷熱源
Ｒａ 高温側冷熱源(単位冷熱源)
Ｒｂ 低温側冷熱源(単位冷熱源)
Ｒｔ、Ｒｔ１、Ｒｔ２ 冷凍機(冷熱源)
Ｒｙ 冷却塔(冷熱源)
ｔ１ 冷却水系統(配管)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル，工場，データセンタ，地域冷暖房等の冷却が必要な施設の熱源システムに係り、より詳細には省エネ化を行う熱源システム、その制御方法およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱源システムは、冷水を冷凍機により製造して、冷水を負荷側の部屋や装置に循環させて負荷側の空気との熱交換により負荷側の部屋や装置を冷却する設備である。
冷凍機は、負荷の増減にしたがって、負荷の大きさに対応した容量で制御する。更に、台数を増減して負荷に対応した容量を供給する場合もある。冷水はポンプにより、負荷側と冷凍機の間を循環する。
【０００３】
本願に係る先行技術文献として次の特許文献１、２がある。
特許文献１には、運用時の熱媒の往還温度差である運用往還温度差が、設計時の熱媒の往還温度差である設定往還温度差よりも小さい場合に、熱媒流量を過流量にシフトすることが記載されている。
特許文献２には、冷水ポンプや冷却水ポンプ、冷却塔等の補機を考慮して、システムＣＯＰ(Coefficient Of Performance)を高めることができる冷熱源機の運転制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開３８５４５８６号公報(段落００６７、００６８、図３、図６等)
【特許文献２】特開２００８−１３４０１３号公報(段落００７９〜００８５、図９〜図１４等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、熱源システムは、設計に際して想定される最大負荷に対応する冷水の温度や流量条件で設計されているが、実際の運転では，冷水の負荷に対する設計に使用した往還温度差に対し、負荷からの冷水の還温度が低くなる場合が多い。
図１８は、ターボ冷凍機における冷却量(％)とＣＯＰとの関係を示す図である。
このような冷水の負荷に対する往還温度差が小さい運転状態では、図１８に示すように、冷凍機のＣＯＰが低下して負荷での冷却に必要な流量が大きくなり，ポンプ動力が大きくなる場合がある。
【０００６】
また、設計流量における負荷の冷却量が小さくなり、設計の最大熱量処理をできなくなる問題がある。
例えば、冷凍機１台に定流量のポンプが１台設けられているとすると、温度差が小さいときに冷凍機の冷却能力が１００％となる前にポンプ流量を増やす場合に、冷凍機１台、ポンプ１台の運転から冷凍機２台、ポンプ２台の運転になる。そのため、熱源システムのシステムＣＯＰが低下することとなる。
【０００７】
本発明は上記実状に鑑み、冷熱源の運転効率を落とすことなくシステムＣＯＰを向上させる熱源システム、その制御方法およびそのプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明に関わる熱源システムは、熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、以下の特徴を有している。
【０００９】
第１の本発明に関わる熱源システムは、前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、前記熱媒体の温度がその温度設定値より下り前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合に前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を下げる第１制御手段とを有している。
【００１０】
第２の本発明に関わる熱源システムは、前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値を予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更する第２制御手段とを有している。
【００１１】
第３の本発明に関わる熱源システムは、前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する熱媒体流量計測手段と，前記熱媒体の流量が、設定した高温化判定流量範囲にある場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる一方、設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度未満の場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を下げる第３制御手段とを有している。
【００１２】
第４〜第６の本発明に関わる熱源システムの制御方法は、第１〜第３の本発明に関わる熱源システムを行う制御方法である。
【００１３】
第７の本発明に関わる熱源システムのプログラムは、第４〜第６の本発明に関わる熱源システムの制御方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
以上、本発明によれば、冷熱源の運転効率を落とすことなくシステムＣＯＰの低下を防止する熱源システム、その制御方法およびそのプログラムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施形態１の熱源システムの構成図である。
【図２】(ａ)は冷水出口温度が７℃の時の２台の冷熱源の冷凍機の運転例を示す図であり、(ｂ)は冷水出口温度が５．５℃の時の１台の冷熱源の冷凍機の運転例を示す図である。
【図３】冷熱源の冷凍機の冷水出口温度５．５℃、７℃の場合の冷凍機が１台当りの冷却負荷率(％)と成績係数(ＣＯＰ)比率(％)のグラフを示す図である。
【図４】実施形態１の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図５】実施形態２の熱源システムの構成図である。
【図６】実施形態２の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図７】冷水送水温度(冷熱源の出口温度)に対する(冷水)ポンプの電力、冷熱源の冷凍機の電力、総合消費電力を示す図である。
【図８】実施形態３の熱源システムの構成図である。
【図９】実施形態３の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図１０】実施形態４の熱源システムの構成図である。
【図１１】実施形態４の熱源システムの制御方法の制御フローを示す図である。
【図１２】冷熱源の冷凍機の出口温度(冷水送水温度)の冷却量(％)に対するＣＯＰを表した図である。
【図１３】冷熱源を一定流量の台数制御を行った場合の冷水送水温度(冷熱源を出る冷水の温度)に対する冷水ポンプの電力、冷熱源の冷凍機の電力、全電力の関係を示す図である。
【図１４】台数制御の各ポンプを、一定流量制御または変流量(インバータ制御)を行った場合の流量と電力の関係を表した図である。
【図１５】実施形態５の熱源システムの構成図である。
【図１６】(ａ)はポンプの機器特性の流量に対する全楊程を示す図であり、(ｂ)は流量に対するポンプ電力を示す図であり、(ｃ)は流量と配管抵抗との関係を示す図である。
【図１７】実施形態６の熱源システムの構成図である。
【図１８】ターボ冷凍機における冷却量(％)とＣＯＰとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態の熱源システムＮ(Ｎ１〜Ｎ５)は、ビル、工場、データセンタ、地域冷暖房などの施設の冷房を行う熱源システムである。
【００１７】
＜＜実施形態１＞＞
図１は本発明に係る実施形態１の熱源システムＮ１の構成図である。
実施形態１の熱源システムＮ１は，熱媒体の水を冷却して所望の温度の冷水を提供する１つまたは２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)と、冷熱源Ｒから送られる冷水と熱交換器(図示せず)で熱交換される負荷１(１ａ、…)(冷房対象施設の空気)とがある。
【００１８】
熱源システムＮ１は、冷熱源Ｒがある１次側に設けられ各冷熱源Ｒへ熱媒体の水をそれぞれ循環させる冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)と、負荷１がある２次側に設けられ負荷１(１ａ、…)にそれぞれ冷熱源Ｒで作った冷水を送るポンプＰ３(Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、…)と、冷熱源Ｒで作られた冷水が貯留される低温側槽５Ａおよび負荷１と熱交換して加熱された水が貯留される高温側槽５Ｂを有する水槽５と、熱源システムＮ１の制御を担う演算器２とを備えている。
【００１９】
冷水ポンプＰ、ポンプＰ３は、それぞれ定格運転される。
演算器２は、ＰＬＣ(programmable logic controller)などのコントローラである。熱源システムＮ１の制御は、コントローラのメモリに格納されるプログラムを実行することにより行われる。
【００２０】
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)で冷却された各冷水は、それぞれ冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)により、冷水系統ｒ１、ｒ２を介して水槽５の低温側槽５Ａに送られ貯留される。
水槽５の低温側槽５Ａに貯留される冷水は、２次側のポンプＰ３(Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、…)により各負荷１(１ａ、…)に送られる。
負荷１(１ａ、…)と熱交換が行われ加熱された冷水は、２次側のポンプＰ３により水槽５の高温側槽５Ｂに送られ貯留される。
【００２１】
水槽５の高温側槽５Ｂ内の冷水は、１次側の冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)により、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)に送られ再び冷却され水槽５の低温側槽５Ａに送られ貯留される。
熱源システムＮ１は、その物理量を計測するセンサとして、負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換して冷熱源Ｒへ還流する冷水の流量(冷水流量)を計測(測定)する流量センサ３と、当該還流の冷水の温度(冷水還温度)を計測する温度センサ４とを備えている。流量センサ３、温度センサ４により，冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から送られ負荷１と熱交換し加熱された冷水の流量(冷水流量)・温度(冷水還温度)をそれぞれ計測することとなる。
【００２２】
冷熱源Ｒは、ターボ冷凍機、吸収冷凍機などの冷凍機、開放式冷却塔や、密閉式冷却塔による冷水製造熱源システムである。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)は、例えば、冷熱源Ｒで冷却された冷熱源Ｒの出口の冷水の温度(冷水出口温度)を一定にする制御が可能な冷凍機であり、また、冷熱源Ｒの冷水出口温度（往温度）の設定値の変更が可能である。
冷熱源Ｒの冷水出口温度は、負荷１に供給する設定温度に対して、さらに低温の温度を設定可能である。
【００２３】
２次側のポンプＰ３(Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、…)の制御は、冷水の圧力一定制御や最適化した流量制御等の流量制御でよい。
このように、熱源システムＮ１の機器構成としては、冷熱源Ｒの例えば冷凍機が複数あり、定格運転される１次側の冷水ポンプＰ、２次側のポンプＰ３により、冷水が一定流量で送水される。
【００２４】
図２は、冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの冷水温度を下げた場合の運転状態例であり、(ａ)は冷水出口温度が７℃の時の２台の冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの運転例を示し、(ｂ)は冷水出口温度が５．５℃の時の１台の冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの運転例を示す。
図３は、冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔの冷水出口温度５．５℃、７℃の場合の冷凍機Ｒｔが１台当りの冷却負荷率(％)と成績係数(ＣＯＰ)比率(％)のグラフを示す。
【００２５】
図２(ａ)においては、冷熱源Ｒ１、Ｒ２である各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２に入る温度の冷水入口温度８．５℃，冷水出口温度７℃（図３参照）で，これらの温度差が１．５℃で設計流量の冷水を流した場合，冷熱源Ｒ１の各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２の負荷率３０％、冷熱源Ｒ１の合計の負荷率６０％で２台の運転を行う。
図２(ｂ)は、冷凍機Ｒｔ２は運転を停止し、冷熱源Ｒ１の冷凍機Ｒｔ１の冷水出口温度を５．５℃、冷水入口温度が８．５℃である。すなわち、冷凍機Ｒｔ１の冷水入口温度と冷水出口温度との温度差が３℃となり、1台の冷熱源Ｒ１の冷凍機Ｒｔ１の負荷率６０％(図３参照)の運転で負荷を処理可能となる。冷熱源Ｒ１を冷凍機Ｒｔ１，冷熱源Ｒ２を冷凍機Ｒｔ２としてもよい。
【００２６】
図３の負荷率１００％は、２台の定格流量の各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２の運転で冷熱源Ｒの冷水入口と冷水出口の温度差が５℃差の例である。
図１、図２では、冷却塔と冷却塔からの冷水を送る冷却水ポンプは、省略しているが冷熱源Ｒの各冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２と連動して運転される。
このように、図３から、冷熱源Ｒの冷水出口温度を下げることにより、冷熱源Ｒの運転台数が減少する。つまり、冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２の運転が冷凍機Ｒｔ１だけの運転になり、ＣＯＰ(成績係数)比率が向上する。
また、運転されるポンプ台数も減り、単位負荷当りの冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２、冷却塔からの冷却水を送る冷却水ポンプ、冷水ポンプＰの電力が２台に比べて小さくなる。ターボ冷凍機は，インバータターボ冷凍機でもよく，冷凍機のＣＯＰは定速のターボ冷凍機に比べてたかくなる。
暖房負荷を対象とした，ヒートポンプ式の熱源では，温水の還り温度が設計値より高いときに，温水出口温度を高くすることで，ヒートポンプ式の熱源の負荷率を上げることで，ＣＯＰが高い運転となり，熱源システムのシステムＣＯＰが高い運転となり，消費電力が小さくなる。
【００２７】
＜熱源システムＮ１の制御方法＞
次に、熱源システムＮ１の制御方法について、制御フローを示す図４に従って説明する。
図４に示す熱源システムＮ１の制御は、タイマを用いて時間を計測して所定時間間隔、例えば、５分間隔、１時間間隔など任意の時間間隔で演算器２によって行われる。
まず、図４のＳ(ステップ)１００において、図１の流量センサ３、温度センサ４で負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の流量(冷水流量)、温度(冷水還温度)をそれぞれ計測する。また、冷熱源Ｒから負荷１への往路の冷水の温度情報(冷水往温度)を、冷熱源Ｒの冷水の温度制御から取得する。
【００２８】
そして、温度センサ４で計測した負荷１と熱交換した還路の冷水の温度と冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度との差と流量センサ３で計測した冷水の流量とにより、負荷１と熱交換された熱量を演算する。なお、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度は、水槽５の低温側槽５Ａまたは負荷１へ入る２次側の管路に温度センサを設けて計測したり、冷熱源Ｒでの冷却制御から取得してもよい。
【００２９】
続いて、Ｓ１０１において、流量センサ３で計測される冷水の流量(冷水流量)が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より小さいか否か判定される。
冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より小さい場合(Ｓ１０１でＹes)、Ｓ１０２に移行し、流量センサ３で計測される冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量以上か否か判定される。
【００３０】
流量センサ３で計測される冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量以上の場合(Ｓ１０２でＹes)、Ｓ１０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する(Ｓ１０５)。一方、流量センサ３で計測される冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量以上でない、すなわち冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量未満の場合(Ｓ１０２でＮｏ)、Ｓ１０６に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を所定量、高温化する。例えば、０．５℃、１℃などの幅で高温化する。高温化する温度幅は、各熱源システムにおいて適宜任意に設定可能である。高温化する温度は、例えば０．５℃として、周期的に変更する。
【００３１】
Ｓ１０１において、冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より小さくない、すなわち冷水流量が冷水ポンプＰの最低水量＋Ｂ(余裕量)より以上の場合(Ｓ１０１でＮｏ)、Ｓ１０３に移行し、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度未満であるか否か判定される。
【００３２】
低温化判定用温度は、例えば、最大負荷時の設計値よりも小さく例えば冷水往温度６℃、冷水還温度１１℃のときに、８℃とする。ここで、低温化判定用温度は、冷水の温度であるので、８℃±α℃のような幅をもたせる。なお、低温化判定用温度は、８℃のように幅をもたせず定めてもよいが、８℃±α℃のように幅をもたせた方が、制御が安定し実際的であるのでより望ましい。
なお、低温化判定用温度は、適用する熱源システムに応じてそれぞれ任意に設定可能である。
【００３３】
冷水還温度が低温化判定用温度未満でないと判定された場合(Ｓ１０３でＮｏ)には、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度と等しいか否か判定される(Ｓ１０４)。
負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度と等しいと判定された場合には(Ｓ１０４でＹes)、Ｓ１０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００３４】
一方、Ｓ１０４において、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が、低温化判定用温度と異なる、すなわち低温化判定用温度より高いと判定された場合には(Ｓ１０４でＮｏ)、Ｓ１０６に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を所定量、高温化する。
【００３５】
Ｓ１０３において、負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の温度(冷水還温度)が低温化判定用温度未満であると判定された場合には(Ｓ１０３でＹes)、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であるか否か判定される(Ｓ１０７)。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であると判定された場合には(Ｓ１０７でＹes)、Ｓ１０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する(Ｓ１０５)。
【００３６】
一方、Ｓ１０７において、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値でないと判定された場合には(Ｓ１０７でＮｏ)、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃などの幅で低温化する。低温化する温度は例えば０．５℃として、周期的に変更する(Ｓ１０８)。この際、冷熱源Ｒの出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
以上が、図４に示す熱源システムＮ１の制御方法のフローである。
【００３７】
熱源システムＮ１の制御によれば、低負荷時には、２次側の冷水が最低流量となり冷却負荷が冷熱源Ｒの最小運転台数（例えば1台）となったとき、冷水温度を低下しても，冷水流量は小さくならず冷水ポンプＰ、ポンプＰ３の動力は削減できない。
そこで，低負荷時には，冷熱源Ｒの冷水温度を低温化せずに、最低流量となる温度を維持する。これにより、冷熱源Ｒである冷凍機Ｒｔの冷水出口温度の低温化で成績係数(ＣＯＰ)が下がるのを防ぐことができる。
【００３８】
実施形態１の熱源システムＮ１の特徴は以下である。
２次側の冷水還温度(負荷１と熱交換して冷熱源Ｒへ還流する冷水の温度センサ４で計測する温度)が低い場合、冷水送水温度(冷熱源Ｒで冷却された冷水の冷熱源Ｒの出口温度)を下げて、冷水還温度と冷水送水温度との温度差を大きくする。温度差大となることにより単位流量あたりの熱量が大きくなり、システムの効率が大きくなり、１次側の冷水ポンプＰの動力および２次側のポンプＰ３の動力の無駄を削減できる。なお、冷水送水温度と前記の冷水往温度とは同じまたはほぼ同じ温度である。
【００３９】
一般的に冷水温度が低温となると効率が下がる冷熱源Ｒの冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２に対し、冷水を低温化して温度差が小さくなることを防止して、運転台数の増加による冷熱源Ｒである冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２のＣＯＰの低下を防ぎ、システム全体の効率を上げることが可能になる。
【００４０】
＜＜実施形態２＞＞
図５は本発明に係る実施形態２の熱源システムＮ２の構成図である。
実施形態２の熱源システムＮ２は、熱媒体の水を冷却して所望の温度の冷水を作る１つまたは２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)と、冷熱源Ｒから送られる冷水と熱交換器(図示せず)で熱交換される負荷１(１ａ、１ｂ、…)とがある。図５で往還ヘッダ間のバイパス経路は省略している。
そして、熱源システムＮ２は、各冷熱源Ｒへ冷水をそれぞれ循環させるインバータ制御の冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)と、熱源システムＮ２(冷熱源Ｒ、冷水ポンプＰなど)の制御を担う演算器２とを備えている。
【００４１】
演算器２は、ＰＬＣ(programmable logic controller)などのコントローラである。熱源システムＮ２の制御は、コントローラのメモリに格納されるプログラムを実行することにより行われる。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)で作られたそれぞれの冷水は、冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２)により、各冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から冷水系統ｒ１、ｒ２を通って負荷１(１ａ、１ｂ、…)側に流れる。
【００４２】
熱源システムＮ２は、その物理量を計測するセンサとして、負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換して冷熱源Ｒへ還流する冷却水の流量(冷水流量)を計測する流量センサ３と、該還流の冷却水の温度(冷水還温度)を計測する温度センサ４とを備えている。これにより、熱源システムＮ２は，冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から送られ負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換し加熱された冷水の温度(冷水還温度)・流量(冷水流量)をそれぞれ温度センサ４、流量センサ３で計測が可能である。
【００４３】
冷熱源Ｒは、ターボ冷凍機、吸収冷凍機等の冷凍機、開放式冷却塔や、密閉式冷却塔による冷水製造設備である。
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)は、例えば冷水送水温度(冷熱源Ｒで冷却された冷水の冷熱源Ｒの出口での温度)を一定にする制御が可能な冷凍機であり、また、冷熱源Ｒの冷水送水温度の設定値の変更が可能である。
冷熱源Ｒである冷凍機の出口温度(冷熱源Ｒの出口の冷水の温度)は、負荷に供給する設計した設定温度に対して、低温の温度を設定可能である。
冷水ポンプＰの制御は、冷水の圧力一定制御や最適化した流量制御等の流量制御でよい。
【００４４】
＜熱源システムＮ２の制御方法＞
次に、熱源システムＮ２の制御方法について、制御フローを示す図６に従って説明する。
図６に示す熱源システムＮ２の制御は、タイマを用いて時間を計測して所定時間間隔、例えば、５分間隔など任意の時間間隔で演算器２によって行われる。
【００４５】
まず、図６のＳ(ステップ)２０１において、流量センサ３、温度センサ４で負荷１(１ａ、…)と熱交換して還流する冷水の流量(冷水流量)、温度(冷水還温度)をそれぞれ計測する。また、冷熱源Ｒから負荷１への往路の冷水の温度情報(冷水往温度)を、冷熱源Ｒの冷水の温度制御から取得したり、負荷１への往路の管路に温度センサを設けて計測する。
そして、負荷１と熱交換した還路の温度センサ４で計測した冷水の温度(冷水還温度)と冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度(冷水往温度)との差と冷水の流量(冷水流量)とにより、負荷１と熱交換された熱量を演算する。
【００４６】
図７は、冷水送水温度(冷熱源Ｒの出口の冷水の温度)に対する(冷水)ポンプＰの電力、冷熱源Ｒの冷凍機の電力、総合消費電力を示す図である。
図７に示すように、冷熱源Ｒの出口温度が高い(熱交換量が少ないので冷水ポンプＰの流量が大きい)場合および冷熱源Ｒの出口温度が低い(熱交換量が多いので冷水ポンプＰの流量が少ない)場合、(消費)電力が上がる関係にある。
【００４７】
そこで、Ｓ２０２において、高温化判定流量範囲を用いて負荷１と熱交換するために流れる流量が少な過ぎないかチェックする一方、Ｓ２０３において、低温化判定流量範囲を用いて負荷１と熱交換するために流れる流量が大き過ぎないかチェックする。流量が少な過ぎる場合には冷熱源Ｒの効率が落ちてシステムＣＯＰが低下する一方、流量が大き過ぎる場合にはポンプＰの効率が落ちてシステムＣＯＰが低下する。そのため、それぞれの場合、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を再設定し、ポンプＰの流量を適正なものとする。
【００４８】
まず、Ｓ２０２において、流量センサ３で検知される負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換した冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
Ｓ２０２において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(Ｓ２０２でＹes)、冷熱源Ｒから出る往路の現在の冷水温度の設定値が、冷熱源Ｒの機器で定まる設定温度の最高値であるか否か判定される(Ｓ２０４)。
【００４９】
冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最高値であると判定された場合(図６のＳ２０４でＹes)、冷熱源Ｒから出る冷水の現在の温度の設定値を維持する(Ｓ２０５)。一方、冷熱源Ｒから出る冷水の温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最高値でないと判定された場合(図６のＳ２０４でＮｏ)、冷熱源Ｒから出る往路の冷水の温度の設定値を所定量、高温化する。例えば、０．５℃、１℃などの幅で高温化する。高温化する温度幅は、各熱源システムにおいて適宜任意に設定可能である。高温化する温度は、例えば０．５℃として，周期的に変更する(Ｓ２０６)。
【００５０】
一方、図６のＳ２０２において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(Ｓ２０２でＮｏ)には、Ｓ２０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
Ｓ２０３において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(図６のＳ２０３でＮｏ)には、Ｓ２０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００５１】
一方、Ｓ２０３において、負荷１と熱交換する冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(図６のＳ２０３でＹes)には、Ｓ２０７に移行し、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の低温化判定用温度未満であるか否か判定される。低温化判定用温度は、例えば、最大負荷時の設計値よりも小さく例えば冷水往温度6℃，冷水還温度11℃のときに，８℃とする。ここで、冷水は管路を流れるので、低温化判定用温度は８℃±０．５℃のような幅をもたせる。なお、低温化判定用温度は、８℃のように幅をもたせず定めてもよいが、８℃±０．５℃のように幅をもたせた方が、制御が安定し実際的であるのでより望ましい。なお、低温化判定用温度は、熱源システムに応じてそれぞれ任意に設定可能である。
【００５２】
Ｓ２０７において、負荷１から還る流れの温度(冷水還温度)が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度域)以上であると判定された場合(図６のＳ２０７でＮｏ)には、Ｓ２０８に移行し、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)と等しいか否か判定される。
Ｓ２０８において、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)と等しいと判定された場合(Ｓ２０８でＹes)には、Ｓ２０５に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の現在の冷水温度の設定値を維持する。
【００５３】
一方、Ｓ２０８において、負荷１から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度域)でない、すなわち所定の温度(低温化判定用温度)より高いと判定された場合(Ｓ２０８でＮｏ)には、Ｓ２０６に移行し、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃などの幅で高温化する。
Ｓ２０７において、負荷１と熱交換して還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)未満であると判定された場合(図６のＳ２０７でＹes)には、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であるか否か判定される(Ｓ２０９)。
【００５４】
Ｓ２０９において、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最低値であると判定された場合(Ｓ２０９でＹes)、Ｓ２０５に移行し、現在の冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を維持する。
一方、Ｓ２０９において、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)から出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの設定温度の最低値でないと判定された場合(Ｓ２０９でＮｏ)、冷熱源Ｒから出る往路の冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃などの幅で低温化する。低温化する温度は例えば０．５℃として，周期的に変更する(Ｓ２１０)。この際、冷熱源Ｒの出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
以上が、図６の熱源システムＮ２の制御方法の制御フローである。
【００５５】
実施形態２の熱源システムＮ２は，冷熱源Ｒである冷凍機の冷水温度を初期の設定温度よりも低温度とすることが可能な冷凍機を用いるので、冷水流量と冷水還温度の計測値を用いて冷熱源Ｒの冷凍機の冷水出口温度を低くすることが可能である。
例えば、冷水ポンプＰを定格流量になるように、冷熱源Ｒの出口の温度を下げることができるため、冷水ポンプＰの運転台数を減らすことができる。
そのため、冷熱源Ｒを効率高く運転できるとともに冷水の流量を減らし、熱源システムＮ２のＣＯＰを向上することができる。
【００５６】
＜＜実施形態３＞＞
図８は本発明に係る実施形態３の熱源システムＮ３の構成図である。
実施形態３の熱源システムＮ３は、実施形態２の熱源システムＮ２において、任意数の冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ、…)を直列に接続したものである。
熱源システムＮ３では、冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ、…)が直列に接続されることから、一つの冷水系統ｒ１となり、一つのインバータ制御のポンプＰ１を用いる。
冷熱源Ｒが２つの場合、高温側冷熱源Ｒａと低温側冷熱源Ｒｂとなる。
【００５７】
つまり、熱源システムＮ３は、冷熱源Ｒとして、高温側（例えば，最大負荷時１６℃を１１℃に冷却）の冷凍機（Ｒａ）と低温側（例えば，最大負荷時１１℃を６℃に冷却）の冷凍機(Ｒｂ)を直列に接続した熱源システムである。なお、図８では、冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)を２つ直列に接続した場合を例示しているが、任意数の冷熱源Ｒを直列に接続できる。
高温側冷熱源Ｒａの冷凍機および低温側冷熱源Ｒｂの冷凍機は，最大負荷時の温度設定値よりも低温に温度設定可能である。
なお、その他の構成は、実施形態２の熱源システムＮ２と同様であるから、詳細な説明は省略する。
【００５８】
＜熱源システムＮ３の制御方法＞
次に、熱源システムＮ３の制御方法について、その制御フローを示す図９に従って説明する。
図９に示す熱源システムＮ３の制御は、演算器２で、タイマを用いて時間を計測して任意の所定時間の間隔で行われる。例えば、５分間隔、１時間間隔など任意の時間間隔で行われる。
【００５９】
高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂである冷凍機の冷水出口温度は、温度センサ４により計測される冷水還温度，流量センサ３により計測される冷水流量の計測値にしたがって、それぞれの温度設定値を各々低温化可能である。
まず、図９のＳ(ステップ)３０１において、図８に示す流量センサ３、温度センサ４で負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換して還流する冷水の流量(冷水流量)、温度(冷水還温度)をそれぞれ計測する。負荷１(１ａ、１ｂ、…)への往路の冷水温度を、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂで冷却した冷水の温度制御から取得したり、或いは負荷１(１ａ、１ｂ、…)への往路側に設けた温度センサ(図示せず)によって計測する。
【００６０】
そして、温度センサ４で計測した還路の冷水温度と低温側冷熱源Ｒｂから出る往路の冷水温度との差より、負荷と熱交換される熱量を演算する。
次に、Ｓ３０２において、高温化判定流量範囲を用いて負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換するために流れる冷水の流量が少な過ぎないかチェックする一方、Ｓ３０３において、低温化判定流量範囲を用いて負荷１と熱交換するために流れる冷水の流量が大き過ぎないかチェックする。
【００６１】
負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換する流量が少な過ぎる場合には冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の効率が落ちて熱源システムＮ３のシステムＣＯＰが低下する一方、流量が大き過ぎる場合にはポンプＰ１の効率が落ちて熱源システムＮ３のシステムＣＯＰが低下するので、それぞれの場合に冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水の温度の設定値を再設定し、ポンプＰ１の流量を適正なものとする。
【００６２】
まず、Ｓ３０２において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
Ｓ３０２において、負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(Ｓ３０２でＹes)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の現在の冷水温度の設定値が、各冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の機器で定まる設定温度の最高値であるか否か判定される(Ｓ３０４)。
【００６３】
高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が各冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の機器で定まる設定温度の最高値であると判定された場合(図６のＳ３０４でＹes)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出るそれぞれの往路の冷水温度の現在の設定値を維持する(Ｓ３０５)。一方、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が各冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ)の機器で定まる設定温度の最高値でないと判定された場合(図６のＳ３０４でＮｏ)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値を所定量、高温化する(Ｓ３０６)。例えば、０．５℃、１℃などの幅で高温化する。高温化する温度幅は、各熱源システムにおいて適宜任意に設定可能である。高温化する温度は、例えば０．５℃として、周期的に変更する。
【００６４】
一方、図９のＳ３０２において、負荷１(１ａ、…)と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が予め定めた冷水温度の高温化判定流量範囲(小さ過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(Ｓ３０２でＮｏ)には、Ｓ３０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあるか否か判定される。
【００６５】
Ｓ３０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にないと判定された場合(図９のＳ３０３でＮｏ)には、Ｓ３０５に移行し、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂからそれぞれ出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００６６】
一方、Ｓ３０３において、流量センサ３で検知される負荷１と熱交換して流れる冷水の流量(冷水流量)が、予め定めた冷水温度の低温化判定流量範囲(大き過ぎる流量の範囲)内にあると判定された場合(図９のＳ３０３でＹes)には、負荷１と熱交換して還る冷水の温度が、予め定めた所定の低温化判定用温度未満であるか否か判定される(Ｓ３０７)。
【００６７】
低温化判定用温度は，最大負荷時の設計値よりも小さく例えば低温側の冷熱源Ｒｂから出る冷水往温度５℃(6℃)，高温側冷熱源Ｒａに還る冷水還温度１５℃のときに，低温化判定用の温度を例えば１２℃(８℃)とする。ここで、冷水は管路を流れるので、低温化判定用温度は１２℃±０．５℃のように幅をもたせる。なお、低温化判定用温度は、１２℃(８℃)のように幅をもたせず定めてもよいが、１２℃±０．５℃のように幅をもたせた方が、制御が安定し実際的であるのでより望ましい。なお、低温化判定用温度は、熱源システムに応じてそれぞれ任意に設定可能である。
【００６８】
Ｓ３０７において、負荷１と熱交換して還る冷水の温度が、予め定めた所定の低温化判定用温度以上であると判定された場合(図９のＳ３０７でＮｏ)、Ｓ３０８において、負荷１と熱交換して還る冷水の温度(冷水還温度)が、予め定めた所定の低温化判定用温度と等しいか否か判定される。
Ｓ３０８において、負荷１(１ａ、１ｂ、…)から還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)と等しいと判定された場合(Ｓ３０８でＹes)には、Ｓ３０５に移行し、高温側冷熱源Ｒａと低温側冷熱源Ｒｂから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００６９】
一方、Ｓ３０８において、負荷１と熱交換して還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)でないと判定された場合(Ｓ３０８でＮｏ)には、Ｓ３０６に移行し、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂからそれぞれ出る往路の冷水温度の設定値を所定量、例えば０．５℃、１℃など高温化する。
Ｓ３０７において、負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換して還る流れの温度が、予め定めた所定の温度(低温化判定用温度)未満であると判定された場合(図６のＳ３０７でＹes)には、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂの機器で定まる固有の設定温度の最低値であるか否か判定される(Ｓ３０９)。
【００７０】
Ｓ３０９において、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が冷熱源Ｒの機器で定まる固有の設定温度の最低値であると判定された場合(Ｓ３０９でＹes)、Ｓ３０５に移行し、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の現在の設定値を維持する。
【００７１】
一方、Ｓ３０９において、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂから出る往路の冷水温度の設定値が高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂの機器で定まる固有の設定温度の最低値でないと判定された場合(Ｓ３０９でＮｏ)、高温側・低温側冷熱源Ｒａ、Ｒｂの冷水温度の設定値を所定値、例えば０．５℃、１℃など低温化する(Ｓ３１０)。低温化する温度は例えば０．５℃として，周期的に変更する。この際、冷熱源Ｒａ、Ｒｂの出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
以上が、図９の熱源システムＮ３の制御方法である。
【００７２】
熱源システムＮ３によれば、冷熱源Ｒ(Ｒａ、Ｒｂ、…)が直列に接続される場合にも、冷熱源Ｒの冷水出口温度を低く制御することで、冷熱源Ｒを効率高く運転できるとともに冷水の流量を減らし、熱源システムＮ３のＣＯＰを向上することができる。
【００７３】
＜＜実施形態４＞＞
図１０は本発明に係る実施形態４の熱源システムＮ４の構成図である。
実施形態４の熱源システムＮ４は、実施形態２の熱源システムＮ２において、演算器２による２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の公知の台数制御(第１３版空気調和・衛生工学便覧、社団法人空気調和・衛生工学会、６３２頁〜６３５頁参照)を追加したシステムである。
【００７４】
２つ以上の冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の増減段は,演算器２により、冷水流量と負荷量で行うように、冷熱源Ｒに還る冷水往還温度を計測する。すなわち、冷熱源Ｒから出る冷水の温度を冷熱源Ｒの制御または温度センサ１４から取得するとともに温度センサ４により負荷１(１ａ、１ｂ、…)と熱交換して還る冷水の温度を計測する。また、流量センサ３により負荷１と熱交換器(図示せず)で熱交換して流れる冷水の流量を計測する。そして，両温度差と負荷１と熱交換して流れる冷水の流量から、負荷１との熱交換で消費される熱量を演算器２で演算する。
【００７５】
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)である冷凍機の運転開始／停止は、演算器２による台数制御により、冷熱源Ｒの冷凍機と冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２、…)の運転／停止を行う。冷水ポンプＰ(Ｐ１、Ｐ２、…)は、一定流量制御または圧力制御による変流量制御でもよい。
なお、その他の熱源システムＮ４の構成は、実施形態２の熱源システムＮ２と同様であるから、詳細な説明は省略する。
【００７６】
＜熱源システムＮ４の制御方法＞
次に、熱源システムＮ４の制御方法について、その制御フローを示す図１１に従って説明する。
図１１に示す熱源システムＮ４の制御は、演算器２で、タイマを用いて時間を計測して任意の所定時間の間隔で行われる。
熱源システムＮ４では、冷水還温度(冷熱源Ｒに還る冷水の温度)と冷水流量から，冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の冷水出口温度を変更する。
【００７７】
まず、図１１のＳ(ステップ)４００において、熱源機である冷熱源Ｒは各冷熱源Ｒの設定(設計)流量と設定(設計)温度（入口の冷水温度、出口の冷水温度）で最大能力を出力することとして、その値を基に冷熱源Ｒの台数を増減段する台数制御を行う。冷熱源Ｒの台数制御は、冷却量と冷水流量の上下限値を基に制御される。
熱源システムＮ４の制御方法の図１１のＳ４０１からＳ４１０は、熱源システムＮ２の制御方法の図６のＳ２０１からＳ２１０と同様であるから詳細な説明は省略する。
【００７８】
従来、冷熱源Ｒの入口の冷水温度と出口の冷水温度との温度差が小さい場合(冷水送水温度(冷熱源Ｒを出る冷水の温度)が低い場合)、図７に示すように、冷却量が低下して冷熱源Ｒの効率が落ちるので、冷水の流量が大きくなり台数が増段となる。冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の台数が増えることで，冷水の流量が増加し熱量あたりの冷水ポンプＰの動力が大きくなる。
【００７９】
これに対して、本熱源システムＮ４によれば,図１１に示すように、冷水往温度(冷水送水温度)を下げて温度差が大きくするように制御するので、冷却量が増加して流量分の冷却負荷が大きくなり，冷熱源Ｒを効率のよいところで運転できる(図１２参照)。図１２は、冷熱源Ｒの冷凍機の出口温度(冷水送水温度)の冷却量(％)に対するＣＯＰを表した図である。
そのため、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)の台数が増段することを防ぎ、図７、図１３に示すように、熱源システムＮ４の全電力を削減することができる。
【００８０】
なお、図１３は、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２、…)を一定流量の台数制御を行った場合の冷水送水温度(冷熱源Ｒを出る冷水の温度)に対する(冷水)ポンプＰの電力、冷熱源Ｒの冷凍機の電力、全電力の関係を示している。
また、冷熱源Ｒの台数制御を行うことにより、より細かく負荷１側に合った流量の台数で運転できる。
【００８１】
図１４は、台数制御の各(冷水)ポンプＰを、一定流量制御または変流量(インバータ制御)を行った場合の流量と電力の関係を表した図である。
さらに、図１４に示すように、台数制御で各冷水ポンプＰを、一定流量制御を行った場合には、冷水ポンプの電力は１台、２台、３台、…と実線の階段状に増加するが、各ポンプＰを、変流量(インバータ制御)を行うことにより斜線の部分のポンプ電力を減少させて省エネを行うことができる。
【００８２】
＜＜実施形態５＞＞
図１５は、実施形態５の熱源システムＮ５の構成図である。
実施形態５の熱源システムＮ５は、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)による冷水製造を演算器５２で切り替え可能とし，冷水槽をもつ設備である。
熱源システムＮ５は、負荷５１(５１ａ、…)を冷却する冷水を作る機器として、冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)と冷却塔Ｒｙとを備え、冷熱源Ｒにより冷水製造が行われる。
【００８３】
熱源システムＮ５は、１次側に、負荷５１から還った水を冷熱源Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ流す定格運転の冷水ポンプＰ５１ａ、Ｐ５１ｂと、冷却塔Ｒｒで冷却された冷水を、冷却水系統ｔ１を介して冷熱源Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ流す定格運転の冷却水ポンプＰ５２ａ、Ｐ５２ｂとを備えている。
熱源システムＮ５は、冷熱源Ｒで冷却された冷水が貯留される低温側槽５５Ａと、当該冷水が負荷５１と熱交換して加熱された冷水が貯留される高温側槽５５Ｂとを有する水槽５５が設けられている。
【００８４】
冷熱源Ｒ(Ｒ１、Ｒ２)に送られた冷水はそれぞれ冷水系統ｔ２、ｔ３を通って、水槽５５の低温側槽５５Ａに送られる。
２次側の負荷５１側には、冷熱源Ｒで冷却され水槽５５の低温側槽５５Ａに貯留された冷水を各負荷５１(５１ａ、…)に送るための定格運転されるポンプＰ５３(５３ａ、５３ｂ、…)が設けられている。尚，２次側の往ヘッダの圧力制御は省略している。例えば，ポンプの吐出圧が一定になるように，冷水を水槽に戻してもよい。
【００８５】
熱源システムＮ５には、センサとして、負荷５１(５１ａ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換を行い水槽５５の１次側の冷熱源Ｒに還される水の温度を計測する温度センサ５４と、冷熱源Ｒに還される水の流量を計測する流量センサ５３とを有している。
熱源システムＮ５は、熱源システムＮ５を制御する制御部として、コントローラなどの演算器５２を備えている。
【００８６】
演算器５２は、温度センサ５４、流量センサ５３などから検知情報が入力される一方、冷熱源Ｒなどの機器に制御信号を出力している。
演算器５２は、冷熱源Ｒ、冷却塔Ｒｙの台数制御を行う。なお、冷熱源Ｒ、冷却塔Ｒｙの台数制御を行わなくてもよいが、台数制御を行う方が熱源システムＮ５の効率が高くなるので望ましい。
演算器５２による運転の切り替えは，負荷５１などの条件を基にエネルギ消費量が最小となる運転状態を最適化演算して指令する。
【００８７】
エネルギ消費量の算出は，冷水ポンプＰ５１、冷却水ポンプＰ５２、ポンプＰ５３、冷熱源Ｒなどの機器特性と配管抵抗を設定し，冷熱源Ｒ、冷水ポンプＰ５１、冷却水ポンプＰ５２、ポンプＰ５３などの電力を運転条件から算出可能なシミュレータを用いる。
例えば、冷水ポンプＰ５１、冷却水ポンプＰ５２、ポンプＰ５３の機器特性としては、流量Ｑ−全楊程(図１６(ａ))、流量Ｑ−ポンプ電力(図１６(ｂ))が挙げられる。図１６(ｃ)に流量Ｑと配管抵抗との関係を示す。
【００８８】
冷熱源Ｒの冷凍機の機器特性としては、入出口温度差、冷却量(図１２参照)で電力はどの位かの機器特性が挙げられる。
熱源システムＮ５は、各運転状態において，冷熱源Ｒで冷却され水槽５５の低温側槽５５Ａに貯留された冷水の往温度(冷水往温度)と、流量センサ５３で計測される冷水流量と、温度センサ５４で計測される冷水の還温度(冷水還温度)を用いる。なお、低温側槽５５Ａに貯留された冷水の往温度は、冷熱源Ｒの冷却の制御で取得したり、負荷５１側に設けた往路の冷水の温度または水槽５５の低温側槽５５Ａに貯留される冷水の温度を計測する往温度センサ(図示せず)で計測される。
【００８９】
そして、負荷５１に送られる冷水の往温度(冷水往温度)と温度センサ５４で計測される冷水の還温度(冷水還温度)との温度差が小さく冷水の流量が大きいときに、冷熱源Ｒを含むシステムなどの冷水出口の温度設定を低くする。この際、冷熱源Ｒを含むシステムなどの冷水出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
一方、負荷５１(５１ａ、…)への冷水の往温度(冷水往温度)と還温度(冷水還温度)との温度差が設計値(設定値)に近く冷水流量が小さい場合には、その状態を維持する制御を行う。
なお、公知の負荷予測手段で冷却負荷予測を行うことにより、ハンチング防止のために余裕をもって冷却塔Ｒｒ、冷熱源Ｒの運転台数を減段する制御を行うことなく、運転台数を減段する制御を組み込んでもよい。
【００９０】
なお、前記したように、冷却塔Ｒｒ、冷熱源Ｒからの冷水出口の温度計測は，冷水往配管系に設置してもよく、或いは、送水側の冷却塔Ｒｒ、冷熱源Ｒの制御での温度取得を行ってもよく，冷熱源Ｒの温度出力がない場合にも対応可能である。
【００９１】
＜＜実施形態６＞＞
図１７は、実施形態６の熱源システムＮ６の構成図である。
実施形態６の熱源システムＮ６は、冷凍機Ｒｔ(Ｒｔ１、Ｒｔ２)による冷水製造を可能とした設備である
熱源システムＮ６は、負荷６１(６１ａ、…)を冷却する冷水を作る機器として、冷凍機Ｒｔを備えており、冷凍機Ｒｔにより冷水製造が行われる。
【００９２】
そして、熱源システムＮ６は、負荷６１と熱交換器(図示せず)して還った水を冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２にそれぞれ流す冷水ポンプＰ６１ａ、Ｐ６１ｂと、冷却塔Ｒｒで冷却された冷却水を冷却水系統ｔ１を介して冷凍機Ｒｔ１、Ｒｔ２にそれぞれ流す冷却水ポンプＰ６２ａ、Ｐ６２ｂとを備えている。
【００９３】
実施形態６の冷水ポンプＰ６１ａ、Ｐ６１ｂ、冷却水ポンプＰ６２ａ、Ｐ６２ｂは、実施形態５の熱源システムＮ５の定格運転と異なり、インバータ制御としたものである。また、実施形態５の熱源システムＮ５と異なり、水槽は設けない。
【００９４】
負荷６１側には、冷凍機Ｒｔ(Ｒｔ１、Ｒｔ２)で冷却された冷水を各負荷６１(６１ａ、…)に送るためのインバータ制御のポンプＰ６３(６３ａ、６３ｂ、…)が設けられている。
熱源システムＮ６には、センサとして、冷凍機Ｒｔで冷却され冷水系統ｔ２、ｔ３を通って負荷６１側に送られる冷水の温度を計測する往温度センサ６４ａと、負荷６１(６１ａ、…)と熱交換器(図示せず)で熱交換を行い冷凍機Ｒｔに還る水の温度を計測する還温度センサ６４ｂと、冷凍機Ｒｔに還る冷水の流量を計測する流量センサ６３と、外気の気温を計測する外気温度センサ６４ｃと、外気の湿度を計測する湿度センサ６５とを有している。
【００９５】
熱源システムＮ６は、熱源システムＮ６を制御する制御部として、コントローラなどの演算器６２を備えている。
演算器６２は、往温度センサ６４ａ、還温度センサ６４ｂ、流量センサ６３、外気温度センサ６４ｃ、湿度センサ６５などから検知情報が入力される一方、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３などに制御信号を出力している。
【００９６】
熱源システムＮ６における演算器６２は、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｙの台数制御を行う。なお、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｙは、台数制御を行わなくてもよいが、台数制御を行う方が熱源システムＮ６のシステムＣＯＰがより高くなるので望ましい。
演算器６２による運転の切り替えは，外気・負荷６１の条件を基にエネルギ消費量が最小となる運転状態を最適化演算して指令する。
【００９７】
エネルギ消費量の算出は，冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒなどの機器特性と配管抵抗を設定し、冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３，冷却塔ファンの電力を運転条件から算出可能なシミュレータを用いる。
例えば、冷水ポンプＰ６１、冷却水ポンプＰ６２、ポンプＰ６３の機器特性としては、流量Ｑ−全楊程(図１６(ａ))、流量Ｑ−ポンプ電力(図１６(ｂ))が挙げられる。冷凍機Ｒｔの機器特性としては、入出口温度差、冷却量(図１２参照)で電力はどの位かなどの機器特性が挙げられる。冷却塔Ｒｒの機器特性としては、流量−冷却量−電力の機器特性が挙げられる。
【００９８】
熱源システムＮ６は、各運転状態において，往温度センサ６４ａで計測される冷水の往温度(冷水往温度)と、流量センサ６３で計測される冷水流量と、還温度センサ６４ｂで計測される冷水の還温度(冷水還温度)を用いる。
そして、往温度センサ６４ａで計測される冷水の往温度(冷水往温度)と還温度センサ６４ｂで計測される冷水の還温度(冷水還温度)との温度差が小さく冷水流量が大きいときに，各熱源機器の冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、これら冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒを含むシステムなどの冷水出口の温度設定を低くする。この際、各熱源機器の冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒ、これら冷凍機Ｒｔ、冷却塔Ｒｒを含むシステムなどの冷水出口(往路)の冷水の温度設定値が予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更される場合がある。
一方、負荷６１(６１ａ、…)への冷水の往温度(冷水往温度)と還温度(冷水還温度)との温度差が設計値に近く冷水流量が小さい場合には、その状態を維持する制御を行う。
【００９９】
なお、公知の負荷予測手段で冷却負荷予測を行って、ハンチング防止のために余裕をもって運転台数を減段する制御を行うことなく、予測結果に基づいて減段する制御を組み込んでもよい。
冷凍機Ｒｔからの冷水出口の温度計測は，図１７の往温度センサ６４ａで示すように、冷水往配管系に設置してもよく、或いは、送水側の冷凍機Ｒｔの温度制御から取得してもよく，冷凍機Ｒｔの温度出力がない場合にも対応可能である。
冷凍機Ｒｔは、インバータ制御のターボ冷凍機でもよく，インバータ制御により部分負荷の省エネ化が図れる。
【０１００】
実施形態１〜６によれば、設定流量において負荷と熱交換して流れる冷水の還り温度が設計時に設定した冷水還温度より低いときに、負荷に向かう冷水の往温度を低温化して、負荷側の温度差を大きくすることで、熱量当りのポンプ動力を下げて、エネルギの無駄を省いている。
【０１０１】
負荷側は、一般的なプレート式熱交換器，空調機に使われる冷却コイルなどの冷水温度を下げると出口の冷水との温度差が大きくなる熱交換器である。
冷熱源からの冷水の温度設定を演算器から出力した自動制御を行うことで、負荷の変動に応じて冷水温度を変更することで省エネ化が可能である。
冷熱源から負荷に送られる冷水の往温度(冷水往温度)が一定の場合に１台での冷熱源の流量が不足して、冷熱源の冷凍機の台数を増段する条件では，冷熱源から負荷に送る冷水の往温度(冷水往温度)を低温化することにより、負荷に対する流量を小さくでき，増段しない負荷範囲を広げることができる。
【０１０２】
図３に示すように、ターボ冷凍機は低負荷時（例えば１台当り３０％負荷率）では、成績係数が小さい。そのため、２台当りの負荷が３０％で２台運転になる場合に比べて，１台の６０％運転とすることで、ＣＯＰ(成績係数)が高い運転ができ、ポンプの搬送動力の無駄を省くことができる。
冷水の流量を増やすと抵抗が増えるが、冷熱源の出口の温度を下げることで流量を減らし、冷熱源の冷凍機１台あたりの負荷率を大きくすることで、効率良く運転できる。
冷水の搬送系は，冷熱源側の１次、負荷側の２次ポンプ方式でもよく、二次側の負荷への冷水の往還温度差も大きくなる場合に流量が小さくなり、２次ポンプの動力も削減できる。
【０１０３】
本実施形態では、配管サイズも変わらないことから、冷凍機の更新時に負荷に送られる冷水の往温度(冷水往温度)の設定値を既定の設定温度よりも低温度とする対応で導入が可能である。
なお、前記実施形態では、熱媒体として水を例示して説明したが、水以外のものを熱媒体として用いてもよい。
また、前記実施形態１〜６では、それぞれの構成を個別に説明したが、実施形態１〜６の各構成を適宜任意に組み合わせて構成してもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１、１ａ、５１、５１ａ、６１、６１ａ 負荷
２ 演算器(第１制御手段、第２制御手段、第３制御手段)
３、５３、６３ 流量センサ(負荷熱量計測手段、流量計測手段)
４、５４ 温度センサ(負荷熱量計測手段、冷水還温度計測手段)
６４ａ 往温度センサ(負荷熱量計測手段)
６４ｂ 還温度センサ(負荷熱量計測手段、冷水還温度計測手段)
Ｂ 余裕量
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６ 熱源システム
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５１、Ｐ５１ａ、Ｐ５１ｂ、Ｐ６１、Ｐ６１ａ、Ｐ６１ｂ 冷水ポンプ(ポンプ)
Ｐ３、Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、Ｐ５３ａ、Ｐ５３ｂ、Ｐ６３、Ｐ６３ａ、Ｐ６３ｂ ポンプ
Ｐ５２ａ、Ｐ５２ｂ、Ｐ６２ａ、Ｐ６２ｂ 冷却水ポンプ(ポンプ)
ｒ１、ｒ２ 冷水系統(配管)
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 冷熱源
Ｒａ 高温側冷熱源(単位冷熱源)
Ｒｂ 低温側冷熱源(単位冷熱源)
Ｒｔ、Ｒｔ１、Ｒｔ２ 冷凍機(冷熱源)
Ｒｙ 冷却塔(冷熱源)
ｔ１ 冷却水系統(配管)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、
前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、
前記熱媒体の温度がその温度設定値より下り前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を下げる第１制御手段とを
有することを特徴とする熱源システム。
【請求項２】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、
前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、
前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値を予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更する第２制御手段とを
有することを特徴とする熱源システム。
【請求項３】
請求項２に記載の熱源システムにおいて，
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する流量計測手段を有し、
前記第２制御手段は、
前記熱媒体の流量が最大負荷時の所定の設定流量になった際に、前記熱媒体の温度が所定の設定温度よりも低い場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度を前記所定の設定温度より低温にする
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項４】
請求項２に記載の熱源システムにおいて，
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する流量計測手段を有し、
前記冷熱源は、複数の単位冷熱源が直列に配置され、
前記第２制御手段は、前記熱媒体の流量と前記熱媒体の温度とを基に、前記複数の各々の単位冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を所定の設定値よりも低温化する
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項５】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、
前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する熱媒体流量計測手段と，
前記熱媒体の流量が、設定した高温化判定流量範囲にある場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる一方、設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度未満の場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を下げる第３制御手段とを
有することを特徴とする熱源システム。
【請求項６】
請求項５に記載の熱源システムにおいて，
前記第３制御手段は、
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度と等しい場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持し、
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度より高い場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の熱源システムにおいて，
前記第３制御手段は、
前記熱媒体の流量が所定の最低流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げ、
前記熱媒体の流量が所定の最低流量以上であり所定の最低流量に所定の余裕量加えた流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持する
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の熱源システムにおいて，
前記冷熱源は、複数有り、当該複数の冷熱源は台数制御される
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の熱源システムにおいて，
前記ポンプは、定格運転またはインバータ制御の運転が行われる
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか一項に記載の熱源システムにおいて，
前記熱媒体は、水である
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項１１】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムの制御方法であって、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度がその温度設定値より下り前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を下げる
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１２】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムの制御方法であって、
前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更する
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の熱源システムの制御方法において，
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量が最大負荷時の所定の設定流量になった際に、当該熱媒体の温度が所定の設定温度よりも低い場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度を前記所定の設定温度より低温にする
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の熱源システムの制御方法において，
前記冷熱源は、複数の単位冷熱源が直列に配置され、
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量と温度とを基に、前記複数の各々の単位冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を所定の設定値よりも低温化する
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１５】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムの制御方法であって、
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量が、設定した高温化判定流量範囲にある場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる一方、設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、当該熱媒体の温度が所定の低温化判定温度未満の場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を下げる
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の熱源システムの制御方法において，
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、当該熱媒体の温度が所定の低温化判定温度と等しい場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持し、
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、当該熱媒体の温度が所定の低温化判定温度より高い場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６に記載の熱源システムの制御方法において，
前記熱媒体の流量が所定の最低流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げ、
前記熱媒体の流量が所定の最低流量以上であり所定の最低流量に所定の余裕量加えた流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持する
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１８】
請求項１１から請求項１７の何れか一項に記載の熱源システムの制御方法において，
前記冷熱源は、複数有り、当該複数の冷熱源は台数制御される
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１９】
請求項１０から請求項１８の何れか一項に記載の熱源システムの制御方法を、コンピュータで実行させるためのプログラム。
【請求項１】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、
前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、
前記熱媒体の温度がその温度設定値より下り前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を下げる第１制御手段とを
有することを特徴とする熱源システム。
【請求項２】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、
前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、
前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値を予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更する第２制御手段とを
有することを特徴とする熱源システム。
【請求項３】
請求項２に記載の熱源システムにおいて，
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する流量計測手段を有し、
前記第２制御手段は、
前記熱媒体の流量が最大負荷時の所定の設定流量になった際に、前記熱媒体の温度が所定の設定温度よりも低い場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度を前記所定の設定温度より低温にする
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項４】
請求項２に記載の熱源システムにおいて，
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する流量計測手段を有し、
前記冷熱源は、複数の単位冷熱源が直列に配置され、
前記第２制御手段は、前記熱媒体の流量と前記熱媒体の温度とを基に、前記複数の各々の単位冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を所定の設定値よりも低温化する
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項５】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムであって、
前記熱媒体が前記負荷と熱交換される熱量を計測する負荷熱量計測手段と、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る熱媒体の温度を計測する冷水還温度計測手段と、
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量を計測する熱媒体流量計測手段と，
前記熱媒体の流量が、設定した高温化判定流量範囲にある場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる一方、設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度未満の場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を下げる第３制御手段とを
有することを特徴とする熱源システム。
【請求項６】
請求項５に記載の熱源システムにおいて，
前記第３制御手段は、
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度と等しい場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持し、
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、前記熱媒体の温度が所定の低温化判定温度より高い場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の熱源システムにおいて，
前記第３制御手段は、
前記熱媒体の流量が所定の最低流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げ、
前記熱媒体の流量が所定の最低流量以上であり所定の最低流量に所定の余裕量加えた流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持する
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の熱源システムにおいて，
前記冷熱源は、複数有り、当該複数の冷熱源は台数制御される
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の熱源システムにおいて，
前記ポンプは、定格運転またはインバータ制御の運転が行われる
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか一項に記載の熱源システムにおいて，
前記熱媒体は、水である
ことを特徴とする熱源システム。
【請求項１１】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムの制御方法であって、
前記負荷と熱交換が行われ前記冷熱源に還る前記熱媒体の温度がその温度設定値より下り前記冷熱源の出口の熱媒体の温度設定値との差が所定の設定量より小さくなった場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を下げる
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１２】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムの制御方法であって、
前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を予め設定した最大負荷時の設定温度より低温に変更する
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の熱源システムの制御方法において，
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量が最大負荷時の所定の設定流量になった際に、当該熱媒体の温度が所定の設定温度よりも低い場合、前記冷熱源の出口の前記熱媒体の温度を前記所定の設定温度より低温にする
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の熱源システムの制御方法において，
前記冷熱源は、複数の単位冷熱源が直列に配置され、
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量と温度とを基に、前記複数の各々の単位冷熱源の出口の前記熱媒体の温度設定値を所定の設定値よりも低温化する
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１５】
熱媒体を該熱媒体が冷却される冷熱源および該冷却された熱媒体と負荷との熱交換が行われる熱交換器のうちの少なくとも何れかに送るポンプと、前記冷熱源と、前記負荷の熱交換器とが、前記熱媒体が流される配管で接続される熱源システムの制御方法であって、
前記負荷と熱交換される前記熱媒体の流量が、設定した高温化判定流量範囲にある場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる一方、設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、当該熱媒体の温度が所定の低温化判定温度未満の場合には前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を下げる
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の熱源システムの制御方法において，
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、当該熱媒体の温度が所定の低温化判定温度と等しい場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持し、
前記熱媒体の流量が設定した低温化判定流量範囲にあり、かつ、当該熱媒体の温度が所定の低温化判定温度より高い場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げる
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６に記載の熱源システムの制御方法において，
前記熱媒体の流量が所定の最低流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の温度設定値を上げ、
前記熱媒体の流量が所定の最低流量以上であり所定の最低流量に所定の余裕量加えた流量未満の場合には、前記冷熱源で冷却される前記熱媒体の現在の温度設定値を維持する
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１８】
請求項１１から請求項１７の何れか一項に記載の熱源システムの制御方法において，
前記冷熱源は、複数有り、当該複数の冷熱源は台数制御される
ことを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項１９】
請求項１０から請求項１８の何れか一項に記載の熱源システムの制御方法を、コンピュータで実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１４５２６３（Ｐ２０１２−１４５２６３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４０９（Ｐ２０１１−３４０９）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００５４５２）株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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