熱源ポンプの変流量制御装置
【課題】温度制御のみで熱源ポンプを変流量制御する。
【解決手段】負荷側装置と、複数の熱源側装置及び複数のＩＮＶ付き熱源一次ポンプを含む熱源側熱媒搬送装置と、熱媒送り側管路及び熱媒還り側管路を連結するバイパス管路と、熱媒還り側管路の温度を計測する二次側熱媒還り温度計と、複数のＩＮＶ付き熱源一次ポンプの入口温度を計測する一次側熱源還り温度計と、二次側熱媒還り温度計の計測温度を元に一次側熱源還り温度計の設定値を求める制御装置とを備え、制御装置は、二次側熱媒還り温度計で計測した熱媒還り温度（Ｔ１）に基づき、所定の差分（Ｔα）を差し引いた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）を、ＩＮＶ付き熱源一次ポンプの入口温度設定値（ＳＰ）として、カスケード制御で入力し、一次側熱源還り温度計の計測値が温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）となるようにＩＮＶ付き熱源一次ポンプの回転数を制御する。
【解決手段】負荷側装置と、複数の熱源側装置及び複数のＩＮＶ付き熱源一次ポンプを含む熱源側熱媒搬送装置と、熱媒送り側管路及び熱媒還り側管路を連結するバイパス管路と、熱媒還り側管路の温度を計測する二次側熱媒還り温度計と、複数のＩＮＶ付き熱源一次ポンプの入口温度を計測する一次側熱源還り温度計と、二次側熱媒還り温度計の計測温度を元に一次側熱源還り温度計の設定値を求める制御装置とを備え、制御装置は、二次側熱媒還り温度計で計測した熱媒還り温度（Ｔ１）に基づき、所定の差分（Ｔα）を差し引いた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）を、ＩＮＶ付き熱源一次ポンプの入口温度設定値（ＳＰ）として、カスケード制御で入力し、一次側熱源還り温度計の計測値が温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）となるようにＩＮＶ付き熱源一次ポンプの回転数を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備における熱源ポンプの変流量制御装置として、建物の空調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御する熱源設備であって、省エネルギー効果の高い熱源制御を行う一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調設備における熱源ポンプの変流量制御装置として、建物の空調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御する熱源設備である一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムは各種知られている。
先ず、基本的な骨格をなす、一次・二次ポンプ方式熱源システムは、熱源装置（冷房専用では冷凍機、冷房及び暖房をする場合、例えば、ガスを再生駆動源とする冷温水発生機や、蒸気圧縮式冷凍サイクルのヒートポンプなどをいう）によって冷凍又は加熱された冷水又は温水（以下、熱媒と称する）を、往きヘッダ及び還りヘッダを接続部分として、熱源装置と熱源一次ポンプと往きヘッダ及び還りヘッダを繋ぐ配管により形成する一次側と、熱交換コイルに熱媒を通して建物の温調すべき空気と熱交換する空調機などからなる空調負荷と熱媒二次ポンプと往きヘッダ及び還りヘッダとを繋ぐ配管により形成する二次側とに流すものである。
【０００３】
通常は、往きヘッダと還りヘッダとの間を連結するバイパス管があり、バイパス管を共通として一次側と二次側とを繋いだ系にした一次・二次ポンプ方式熱源システムが一般的である。
二次側において、空調負荷における熱交換量調整には二方弁が用いられることが非常に多く、多くの台数の空調機などからなる空調負荷が定格負荷でない部分負荷となる場合に、二次側では二方弁が絞られ、空調負荷へ送られる熱媒は少なくなり、二次ポンプを変流量としない場合は、バイパス管を余剰熱媒が流れて、熱媒の搬送動力が無駄である。
このせっかく二次側熱媒流量が部分負荷で絞られることを活かし、熱媒二次ポンプを変流量とし、熱源装置の変流量化対応による熱源一次ポンプ変流量化としたのが、一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムである。
但し、二つの変流量ポンプを直列に並べて制御するので、二つのポンプの流量マッチングが難しいシステムでもある。
【０００４】
従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムでは、熱源装置によって冷凍又は加熱された熱媒は、熱源一次ポンプにより往きヘッダへ圧送された後、熱媒二次ポンプにより（往き二次ヘッダがある場合は往き二次ヘッダを介して）送水管を経由して空調負荷へ圧送され、空調負荷に送られた熱媒は前記熱交換コイルなどで温調すべき空気と熱交換された後、還水管及び還りヘッダを経由して再び熱源装置に戻すように運転される。
そして、熱源一次ポンプによって搬送される熱媒の流量と、熱媒二次ポンプによって搬送される熱媒の流量とが平衡すると、往きヘッダ及び還りヘッダとを連結するバイパス管の流量はゼロとなる。
【０００５】
一方、熱源一次ポンプによって搬送される熱媒の流量が、熱媒二次ポンプによって搬送される熱媒の流量よりも大きい場合は、バイパス管には往きヘッダから還水管へ向かう流れが形成される。逆に、熱媒二次ポンプによって搬送される熱媒の流量が、熱源一次ポンプによって搬送される熱媒の流量よりも大きい場合は、バイパス管には還水管から往きヘッダへ向かう流れが形成される。
省エネルギーの観点からは、前述のようにバイパス管を流れる熱媒の流量を無くす運転が望ましいため、従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムの一例では、バイパス管に流量計を設け、流量計でバイパス管流量を常時計測し、計測値を熱源制御装置に入力演算し、バイパス管流量がゼロとなるように、熱媒一次ポンプの流量を制御する信号を出力するのがよいとするシステムがある。
【０００６】
このように、負荷に応じて熱源一次ポンプの可変制御を行うにあたり、バイパス管に高価な流量計を設置して、流量調節計で流量から演算された出力信号により熱源一次ポンプ回転数制御を行う方式を採用し、基本的にバイパス管流量をゼロとする制御を行うが、これだけでは熱媒の送水温度や還水温度を所定の温度範囲に維持するという重要な要件が崩れる虞がある。
よって、立ち上がり時の制御動作などで、熱媒送水温度や還水温度の乱れに対する応答性を確保するため、熱媒の還り温度が所定値内にある場合、バイパス管流量が所定の「固定値」（前述のようにゼロではなく、実際の好適な制御では往きヘッダから還りヘッダへ向かう流れとして若干量）になるように熱源一次ポンプに流量の可変制御を行う信号を出力し、熱媒還り温度が所定範囲を逸脱する場合、上記バイパス管流量が固定値流量になるように熱源一次ポンプを可変制御するのを中止し、送水温度に基づいて熱源一次ポンプの流量を増加又は減少させるよう制御出力を出す、一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムとしての別な一例では、バイパス管には流量計を備えないが、空調負荷にて温調空気と熱交換済みの熱媒がまとめて還ってくる還りヘッダへ戻る管における熱媒流量を負荷流量として計測する流量計を設け、流量計によって計測された熱媒の流量から、現在運転している熱源装置１台当たりの按分流量を制御装置で演算して求め、按分流量に従って熱源一次ポンプ流量を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
また、熱媒二次ポンプと熱源一次ポンプとを１台にまとめた一次ポンプとする、別形式の変流量システムとして、一次ポンプ方式熱源変流量システムにおいての一例で、バイパス管に流量計を備えない代わりに、往きヘッダと還りヘッダとの間（バイパス管と並列）に差圧計を設け、空調負荷の二方弁が閉じ勝手になった際にバイパス管に多量の熱媒が無駄に流れないよう、流量計ではなく圧力計を用いてバイパス管の両端の差圧を見ることで、間接的にバイパス流量を監視し一次ポンプ流量（及びバイパス弁）制御をする技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許３，３６５，９９７号公報
【特許文献２】特許４，１７３，９８１号公報
【特許文献３】特許３，６５２，９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、（１）二つのポンプを直列に並べてそれぞれ変流量制御する流量マッチングが難しいシステムにおいて、流量信号に基づいて制御することは、追っかけ制御が生じやすく制御がとても乱れやすいという問題点、（２）制御信号を発信する流量計が高価であるという問題点、（３）さらに、熱媒送水温度や還水温度の乱れに対する応答性を確保するために、熱源装置出口でせっかく往き温度が規定できている往き側へ還水を混合して往き温度を崩さないよう、往きヘッダから還りヘッダへ向かう流れを作るのはよいが、そのバイパス流量を「固定値」としていることで、変流量方式により変動の大きい実際流量と設定値との偏差が逆に激しく変動し、熱源一次ポンプの制御が乱れやすいという問題点、（４）そして、熱媒の還り温度が所定値内にある場合、バイパス管流量が所定の往きヘッダから還りヘッダへ向かう流れの流量「固定値」になるように熱源一次ポンプに流量の可変制御を行う信号を出力し、熱媒還り温度が所定範囲を逸脱する場合、上記バイパス管流量での熱源一次ポンプを可変制御するのを中止し、送水温度に基づいて熱源一次ポンプの流量を増加又は減少させるよう制御出力を出す、という場合分けでの切替制御を有することで、その複雑な制御系や切替え時に激しく流量変動する虞があるという問題点、という多数の問題点があった。
【００１１】
また、特許文献２では、（１）還りヘッダへ戻る管における熱媒流量を負荷流量として計測する流量計を必要とし、且つもっとも大流量の個所で計測するので、口径が大きくなると非常に高価になる大口径流量計を必要とするコスト的な問題点、（２）流量計によって計測された熱媒の流量を、別な台数制御回路の演算結果である現在運転中の熱源装置台数の１台あたりの按分流量を求めるという複雑なロジックを要する制御装置を必要とする問題点、（３）さらに、そもそも按分流量は台数で除すればすぐ求まるものの、熱媒が流れるシステム要素ごとに流量変化と圧損変化との関係が一次関数的なのか、二次関数的なのか、ｎ次関数的なのかが様々で、かつ定格絶対値も様々である系において、按分した流量をどう一次ポンプに信号として与えるかが問題であり、まともに考えると補正が複雑な制御ロジックが必要である問題点、という多数の問題点があった。
【００１２】
また、特許文献３では、バイパス管に流量計を備えない代わりに、往きヘッダと還りヘッダとの間（バイパス管と並列）に差圧計を設け、空調負荷の二方弁が閉じ勝手になった際にバイパス管に多量の熱媒が無駄に流れないよう、差圧計の計測値に基づいてバイパス弁も制御し、一次ポンプも制御する。前述のように、空調負荷が部分負荷となる場合に二次側では二方弁が絞られ、空調負荷へ送られる熱媒は少なくなるので、余剰熱媒をバイパス弁に流すべきところ、バイパス管にバイパス弁を設けてバイパス管に流さないようにするため複雑な制御が行われる。この技術において、余剰熱媒をゼロにするようにバイパス弁及び一次ポンプの両方を制御するのがとても困難であり、うまく制御できない場合には、余剰を流すというバイパス管の根本的機能が損なわれ、空調負荷の二方弁の流量制御に影響を生じさせ、空調負荷側の制御がうまくいかなくなるという大問題を有している。
以上の３例などでも示すように、従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムは、高価な計測器を用いて、かつ複雑な制御を組まないと変流量制御が達成できないものであった。
【００１３】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、熱源設備で元来必要な箇所に設置している安価な計測器である温度計を用いて簡単なカスケード制御を組むだけのことで、二次側の制御システムに影響されない熱源一次ポンプの変流量制御が達成され、かつ送水温度が保証可能な省エネルギーである一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムとしての、熱源ポンプの変流量制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、空調負荷熱量を空調負荷で処理しかつ空調負荷熱量に応じて変流量制御される負荷側装置に対し、往きヘッダ及び還りヘッダで接続される熱源側装置を有する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムである熱源ポンプの変流量制御装置であって、前記熱源側装置は、前記負荷側装置の端部である前記往きヘッダに一次往き管路を介して接続する複数の熱源装置と、それぞれの熱源装置に対応して一次熱源還り管路を介して接続される複数のインバータ付き熱源一次ポンプと、一端をそれぞれ熱源装置に接続され、もう片端を前記還りヘッダに接続される一次熱源還り管路には、前記インバータ付き熱源一次ポンプと前記還りヘッダとの間に、それぞれ設けられた一次側熱源還り温度計と、前記一次側熱源還り温度計からの計測信号に基づいて前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行う制御装置と、前記往きヘッダと前記還りヘッダとを接続するバイパス管路とで構成され、前記負荷側装置の前記空調負荷から前記還りヘッダに戻る二次側還り管路本管には、二次側熱媒還り温度計を設け、前記二次側熱媒還り温度計の計測値を前記制御装置に入力し、一次側熱源還り温度の設定値を前記二次側熱媒還り温度計の計測値に基づいて変更するカスケード制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１の熱源ポンプの変流量制御装置において、前記熱源側装置から往きヘッダを介して一定往き温度に保たれた熱媒を送給し、二次側熱媒還り温度と前記往き温度との差分より、一次側熱源還り温度と前記往き温度との差分を常に小さくすることで、前記バイパス管に前記往きヘッダから前記還りヘッダへ向かう流れを形成して、前記熱源側装置を流れる熱媒量を前記負荷側装置を流れる熱媒量と比べて多量（リッチ）に流すことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の熱源ポンプの変流量制御装置において、前記制御装置は、前記二次側熱媒還り温度計で計測した熱媒還り温度（Ｔ１）に基づき、冷房時には所定の差分（Ｔα）を減じた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は暖房時には所定の差分（Ｔα）を足した温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を演算算出し、一次側熱源還り温度（前記インバータ付き熱源一次ポンプの入口温度）の設定値として逐次設定するカスケード制御し、前記一次側熱源還り温度計で計測される熱媒温度が、前記温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は前記温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）となるように前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行うことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項３の熱源ポンプの変流量制御装置において、Ｔαが０．２℃〜０．５℃であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱源一次ポンプの変流量制御に流量計や圧力発信器などの高価な制御機器を用いずに温度制御のみで行うことができる。
本発明によれば、負荷側の還り温度を元に熱源入口温度の設定値を決定し、熱媒の変流量制御を行うので、複雑な制卸装置を必要としない。
【００１７】
本発明によれば、往き還りヘッダ間のバイパス流量を最小にすることができるため、無駄な搬送動力を削減できる。
本発明によれば、構成機器が温度計測器、温度指示調節器、ＩＮＶであるので、安価でかつ簡単に熱源を定流量機器から変流量機器へと更新できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を示す説明図である。
【図２】図１における制御装置の構成図である。
【図３】図１における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図４】図１における動作フローを示す図である。
【図５】図４における熱源運転台数の求め方を示す図である。
【図６】図１における二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す説明図である。
【図７】図６における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図８】図１における二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない場合について示す説明図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を示す説明図である。
【図１０】図９における制御装置の構成図である。
【図１１】図９における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図１２】図９における動作フローを示す図である。
【図１３】図９における二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す説明図である。
【図１４】図１３における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図１５】図９における二次側の還り温度が低下し、二次側の流量に変化がない場合について示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を示す説明図である。
本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１は、冷房用の熱源側装置１０（一次側ともいう）と、負荷側装置２０（二次側ともいう）とで構成されている。なお、本実施形態として示される冷房専用の冷凍機を有する場合は単独の実施形態となるが、後述する第二実施形態の熱源装置が本実施形態の冷凍機と共通であり、外気温度などから由来する冷房勝手と暖房勝手の季節の切替えで第一実施形態と第二実施形態とを共用する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１も当然含むことはいうまでもない。
【００２０】
冷房用の熱源側装置１０は、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂと、一次往き管路１２ａ，１２ｂと、第１の往きヘッダ１３と、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂと、一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂと、還りヘッダ１８と、バイパス管路１９とを備えている。
２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂは、それぞれ一次往き管路１２ａ、１２ｂを介して第一の往きヘッダ１３に接続されている。
２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂには、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂが、それぞれ一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂを介して接続されている。
【００２１】
一端をそれぞれ２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂに接続される一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂは、もう片端を還りヘッダ１８に接続されている。一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂには、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂと還りヘッダ１８との間に、それぞれ一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂが設けられている。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂと一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂとは、温度指示調節器（制御装置）１７ａ，１７ｂにそれぞれ接続されている。
第一の往きヘッダ１３と還りヘッダ１８とは、バイパス管路１９で接続されている。
これらの機器及び配管で一次側である熱源側装置１０が構成される。
【００２２】
一方、二次側である負荷側装置２０は、第一の往きヘッダ１３（一次側と共通）と、第二の往きヘッダ２１と、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、空調機などからなる複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎと、二次側往き管路２３と、二方弁２５ａ、・・・２５ｎと、二次側還り管路２６と、還りヘッダ１８（一次側と共通）とを備えている。
第二の往きヘッダ２１は、第一の往きヘッダ１３と対向して配置され、第一の往きヘッダ１３と第二の往きヘッダ２１との間には３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが二次側往き管路２３の一部を介して接続されている。
第一の往きヘッダ１３を一端とする二次側往き管路２３は、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの圧送力により第二の往きヘッダ２１から熱媒を、もう片端を複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに接続して圧送する。
【００２３】
複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎは、それぞれ二方弁（流量調整弁）２５ａ、・・・２５ｎを介して二次側還り管路２６に接続されている。
一端を複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに接続した二次側還り管路２６は、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り温度計２７を設け、もう片端を還りヘッダ１８に接続されている。二次側熱媒還り温度計２７は、温度指示調節器１７ａ，１７ｂに接続されている。
なお、二次側は、空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに導入される熱媒温度として一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、以上の構成があれば何でもよいが、例えばの例として、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの吐出である第二の往きヘッダ２１における負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御を示しておく。
【００２４】
建物のどの方角にあるかや人員密度などにより、空調負荷２４ａ、・・・２４ｎのそれぞれが勝手な割合で部分負荷になり、二方弁２５ａ，・・・２５ｎはバラバラな開度となっている。その二方弁の総合的な開閉度合いを、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの吐出圧の変化として捉え、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの吐出である第二の往きヘッダ２１における負荷側送水圧力を一定にする制御を基本に制御する。第二の往きヘッダ２１に設けた圧力計２９の計測値を図示しない圧力指示調整器に入力し演算してインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの流量を制御する。
二次側還り管路２６は、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り流量計２８を設け、流量計測値を図示しない流量指示調節器に入力演算し、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの台数を制御する。
二次側熱媒還り流量計２８は、当然に本発明では必須の要素ではない。
【００２５】
本実施形態において、温度指示調節器１７ａ，１７ｂは、例えば、図２に示すように、二次側熱媒の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７で計測した温度（ＰＶ）を取り込み、二次側熱媒還り温度計２７で計測した温度（ＰＶ）を元に一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの設定値（ＳＰ）を設定する演算部Ａを備えている。
演算部Ａは、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの設定値（ＳＰ）を、二次側熱媒還り温度計２７で計測した温度（ＰＶ）から任意の温度Ｔα（例えば、０．５℃）を減じた値（Ｔ１）ｐｖ−Ｔα）とするカスケード制御の演算を行う。
調節部Ｂは、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）が、演算部Ａで演算された値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）となるように、計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）と演算された設定値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）との温度偏差に応じて、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御するインバータに２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御する指令を出力し、変流量制御を行う。
【００２６】
ここで、本実施形態におけるＴαの決め方について説明する。
Ｔαが０℃に近ければ近い程、バイパス流量は減少し（Ｔαが０℃の場合、定常時のバイパス流量は０になる）、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの搬送動力は押さえられるので、０℃に近い値は望ましい。
但し、空調負荷から戻ってくる還水流量や還水温度の乱れに対する応答性を確保するため、一次側（熱源側装置１０）の流量が二次側（負荷側装置２０）の流量より多い（リッチである）ことで、二次側（負荷側装置２０）への送水温度を担保しているので、０℃にはできない。この担保のため、熱源装置としての全体系の応答性もあるが、計測機器である一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂや、二次側熱媒還り温度計２７の温度分解能、及び温度指示調節器１７ａ，１７ｂや信号伝送、操作器であるインバータを綜合した計装系の時定数やオフセットもあり、Ｔαの値は、例えば０．２℃以上が好適となってくる。
【００２７】
例えば、二次側（負荷側装置２０）の往き還り温度差が７℃（往き７℃−還り１４℃）の場合、Ｔα＝０．５℃とすると、一次側（熱源側装置１０）の往き還り温度差が６．５℃（往き７℃−還り１３．５℃）となるので、二次側（負荷側装置２０）と一次側（熱源側装置１０）の流量比は二次側往き還り温度差÷一次側往き還り温度差＝（１４℃−７℃）÷（１３．５℃−７℃）＝７℃÷６．５℃＝１．０８となり、二次側（負荷側装置２０）流量を１００％とすると、一次側（熱源側装置１０）流量は１０８％、つまり、二次側（負荷側装置２０）流量と比較して、８％分がバイパス流量（往きヘッダ→還りヘッダ）として発生する。
【００２８】
Ｔαの値は、二次側（負荷側装置２０）への往き温度と還り温度との温度差や温度計測のズレによって、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を適用する現地で決定する。
例えば、バイパス流量は、二次側（負荷側装置２０）への往き温度と還り温度との温度差が７℃（往き温度７℃−還り温度１４℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷７℃（温度差）≒７％、二次側（負荷側装置２０）への往き温度と還り温度との温度差が１０℃（往き温度７℃−還り温度１７℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷１０℃（温度差）＝５％、であり温度のズレを考慮しても概ね温度差の１０％以下となる。
【００２９】
一方、Ｔαの範囲は、０℃＜Ｔα＜二次側（負荷側装置２０）の往き還り温度差となる。
例えば、二次側（負荷側装置２０）の往き温度７℃、二次側（負荷側装置２０）の還り温度１４℃の場合は、１４℃−７℃＝７℃となり、Ｔαの上限は７℃となる。
また、Ｔα≦０℃の場合、二次側（負荷側装置２０）の往き還り温度差より、一次側（熱源側装置１０）の往き還り温度差が大きくなるので、二次側（負荷側装置２０）の流量が多くなる。このため、リッチになるので、バイパス配管の流れが、還りヘッダ→往きヘッダとなり、二次側（負荷側装置２０）の送水温度が、７℃よりも大きくなってしまう。
【００３０】
図３は、調節部Ｂに基づく、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力を示す。
また、本実施形態では、二次側熱媒の還り温度から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの設定値を求める所定の差分Ｔα分の流量を第１の往きヘッダ１３と還りヘッダ１８との間のバイパス管路１９を流すようにして、熱源側装置１０の流量を二次側装置２０の流量と比べて所定の差分Ｔα分の流量だけリッチにできる。
【００３１】
このように構成された本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１では、先ず、以下の何れかの方法で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの初期のポンプ周波数設定（最大周波数と最低周波数の設定）を行う。
（１）配管の圧力損失、冷凍機の機器圧力損失からインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの系の圧力損失を計算し、ポンプのＰ−Ｑ線図から冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量となるポンプ運転周波数（最低周波数）を設定する。
（２）仮設で設置できる流量計（例えば、超音波式の流量計）を試運転時に設置して、冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量（最低周波数）となるポンプ運転周波数を設定する。
【００３２】
次いで、通常の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムと同様に、年間を通した建物の負荷変動に対応するため、２台以上の冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂを用いるので、例えば図４に示すように、ステップＳ１において、空調負荷熱量に応じた熱源運転台数演算が行われ、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの運転指令が出力される。
この運転台数演算は、冷凍機などの熱源装置に対して運転が不具合なく可能なよう予め定められている熱媒の最低通過流量を下回ることなく、かつ運転台数の追加運転時の立ち上がり時の流量や送水温度の変動を回避するように考慮しながら、例えば、図５に示すように、熱源装置の運転台数は、二次側（負荷側装置２０）の流量や負荷熱量の大きさに基づいて判断される。この台数制御は１日のうちで頻度は低いものである。
次に、例えば、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂが決まると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂが起動される（ステップＳ２）。
次に、所定の差分Ｔαが設定される（ステップＳ３）。
【００３３】
次に、温度指示調節器１７ａ，１７ｂの演算部Ａで、一次側冷凍機還り温度（ＴＲ１］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ−Ｔα，ＴＲ２］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）を演算する（ステップＳ４）。
次に、調節部Ｂで、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの計測値（ＴＲ１］ｓｐ，ＴＲ２］ｓｐ）が、演算部Ａで演算された値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）となるように、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御する（ステップＳ５）。
【００３４】
次に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１における負荷変化に合わせた動作の説明を行う。
図６は、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す。
本例では、熱源装置１１ａが定格冷却能力７００ＲＴ、熱源装置１１ｂが定格冷却能力８００ＲＴの場合について説明する。
図６（ａ）は、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１の初期状態を示す。
【００３５】
二次側の負荷は７５０ＲＴであり、このとき、冷水の往き温度は７℃、冷水の還り温度は１４℃、二次側還り管路２６の冷水流量は５，４００Ｌ／ｍｉｎである。また、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂは出口温度を７℃とする冷水を生成しており、そのため、熱源装置１１ａでは、定格冷却能力７００ＲＴの５０％の３５０ＲＴ、熱源装置１１ｂでは、定格冷却能力８００ＲＴの５０％の４００ＲＴで運転している。このとき、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａでは２，７２０Ｌ／ｍｉｎの冷水を送り、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ｂでは３，１１０Ｌ／ｍｉｎの冷水を送るように制御される。従って、冷水の流量は、５，８３０Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００３６】
第１の往きヘッダ１３へ送られた７℃の冷水は、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃによって第２の往きヘッダ２１から二次側往き管路２３を介して空調負荷２４ａ，２４ｂ，・・・２４ｎへ圧送され、二方弁（流量調節弁）２５ａ，・・・２５ｎを介して二次側還り管路２６を介して５，４００Ｌ／ｍｉｎの冷水が還りヘッダ１８に戻される。
また、第１の往きヘッダ１３から４３０Ｌ／ｍｉｎの７℃の冷水がバイパス管路１９を介して還りヘッダ１８に供給される。
【００３７】
二次側熱媒還り温度計２７で計測される冷水の還り温度（ＰＶ）は１４℃である。
従って、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入り口温度は、１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃である。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した状態を示す。
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから７８８ＲＴへ増加し、二次側還り管路２６の冷水の還り流量が５，４００Ｌ／ｍｉｎから５，６７０Ｌ／ｍｉｎとなり、７℃の冷水のバイパス流量が４３０Ｌ／ｍｉｎから１６０Ｌ／ｍｉｎに減少した。
【００３８】
一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１３．５℃から１３．８℃に上昇する。
そこで、温度指示調節器１７ａ，１７ｂは、図６（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を上昇させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂに出力する。
【００３９】
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａは、回転数を上げて、２，８５３Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ａへ圧送し、熱源装置１１ａは３６８ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ｂは、回転数を上げて、３，２５６Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ｂへ圧送し、熱源装置１１ｂは４２０ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成する。
また、７℃の冷水のバイパス流量を１６０Ｌ／ｍｉｎから４３９Ｌ／ｍｉｎに上昇する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃になるまで行われる。
【００４０】
図７は、図６における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
図７（ａ）は、図６（ａ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
ここでは、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が６０％でバランスすると仮定している。
また、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力の最大周波数を１００％、最低周波数を５０％とし、比例帯を５℃と仮定すると、冷水還り温度と２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力は、図７（ａ）のようになる。
【００４１】
図７（ｂ）は、図６（ｂ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
二次側（負荷側）の流量増加により、バイパス管路１９の混合比が変化して、冷水の還り温度が上昇する。
ＳＰ＝１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃との偏差（１３．５℃→１３．８℃）が生じても、それにより２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が６０％から６３％に上昇する。
【００４２】
図７（ｃ）は、図６（ｃ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が７６．７％でＰＶ＝１３．５℃になってバランスしたとする（水側の流量や熱量変化による）。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が６３％がこの水側状態でＳＰ＝ＰＶ＝１３．５℃とバランスするので、比例帯５℃のまま左へ０．３℃（６３％−６０％＝３％）分シフトする。
【００４３】
図８は、二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない場合について示す。
本例では、熱源装置１１ａが定格冷却能力７００ＲＴ、熱源装置１１ｂが定格冷却能力８００ＲＴの場合について説明する。
図８（ａ）は、図６（ａ）と同様に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１の初期状態を示す。詳細は、図６（ａ）と同じであるから省略するが、二次側（負荷側）の還り温度は１４℃であるから、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの温度設定（ＳＰ）値は、１３．５℃である。
図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない状態を示す。
【００４４】
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから８５７ＲＴへ増加し、二次側還り温度計２７の計測値が１４℃から１５℃に上昇する。
このように、二次側（負荷側）の流量に変化がなく、還り温度が１４℃から１５℃に変化するので、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの温度設定（ＳＰ）値は、１３．５℃から１４．５℃に変更する。
このとき、第１の往きヘッダ１３からバイパス管路１９を通して、還りヘッダ１８に７℃の冷水が流入し、１５℃の還り水とミキシングして１４．４℃の還り水となり、｛（７℃×４３０Ｌ／ｍｉｎ）＋（１５℃×５，４００Ｌ／ｍｉｎ）｝÷（４３０Ｌ／ｍｉｎ＋５，４００Ｌ／ｍｉｎ）＝１４．４℃として示されるように、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１３．５℃から１４．４℃に上昇する。
【００４５】
そこで、温度指示調節器１７ａ，１７ｂは、図８（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１５℃−Ｔα（０．５℃）＝１４．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を下降させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂに出力する。
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａは、回転数を下げて、２，６８８Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ａへ圧送し、熱源装置１１ａは４００ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ｂは、回転数を下げて、３０７１Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ｂへ圧送し、熱源装置１１ｂは４５７ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成する。
【００４６】
また、７℃の冷水のバイパス流量を４３０Ｌ／ｍｉｎから３５９Ｌ／ｍｉｎに減少する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１５℃−Ｔα（０．５℃）＝１４．５℃になるまで行われる。
以上のように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１では、負荷側冷水の還り温度（ＰＶ値）に基づき、所定の差分（Ｔα）を差し引いた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの設定値（ＳＰ）にカスケード制御として入力し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの出力値に基づいてインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御して、変流量制御を行うことができる。
【００４７】
また、負荷側冷水の還り温度（ＰＶ値）から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの設定値（ＳＰ）を求める所定の差分Ｔα℃分の流量を第１の往きヘッダ１３と還りヘッダ１８との間のバイパス管路１９を流すようにして、一次側を二次側と比べて所定の差分Ｔα℃分の流量だけリッチに流すことができる。
また、過渡期には変動しても、バイパス管路１９により冷凍機出口温度の低温冷水が所定の差分Δｔ℃分還りヘッダ１８に流入するように温度制御され、そのときの負荷熱量に応じたインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂ流量を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂ入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの出力のみでその内収束するように制御可能である。
【００４８】
また、負荷側冷水の還り温度の計測値ＰＶ、所定の差分Ｔα℃、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の設定値（ＳＰ）のバイパス管路１９中のバイパス冷水と負荷側還り冷水との混合温度（ＰＶ−Ｔα）の予定調和、により、定常状態でのバイパス管路１９を流れるバイパス冷水の、負荷熱量によらない所定の差分Ｔα分の流量確保へ収束する。
そのため、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂからの出力の比例帯の位置は、図３に示すように、全体の熱搬送量に応じて適宜自動的にシフトしていく。
また、二次側（負荷側装置２０）への温度補償については、一次側（熱源側装置１０）の流量が多い（リッチ）になることで担保している。
【００４９】
また、制御に必要な計測点が二次側（負荷側装置２０）の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７と、一次側（熱源側装置１０）の還り温度を計測する一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂとの２つで済むため、制御に必要な観測点が少なく、さらに安価で分解能のよい計測器での制御となる。
また、二次側の還り温度に応じた設定替えをする単純なカスケード制御は、システムの運転中常時作動するのに何の障害もなく切り替えなどの複雑な条件も必要なく、二次側の還り温度から常にＴα減じた値に２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度になるようインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの流量を制御するだけでバイパス管を通じて還り側へ流れ込む往き温度の熱媒との還りヘッダ１８における混合を自動で行えるよう制御するので、総体として、二次側の還り温度が低くなると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を落として流量を制限し、二次側の還り温度が上がると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を上げて流量を多くする制御になっており、本発明の目的である熱源装置出口温度の一定制御と合わせて、熱媒の設計温度差から、二次側の還り温度を設定値に近づける制御にもなっている。
【００５０】
このように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１では、二次側（負荷側装置２０）の還り温度の変化で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの温度設定（ＳＰ）値が変化し、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度（冷凍機入口温度）との偏差が０となるように２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を常時制御することができる。
また、温度指示調節器１７ａ，１７ｂを、二次側還り温度により自動設定変更するだけで制御可能なので単純であり、従来のように特別な制御ロジックや補正に複雑な条件付けを必要とする複雑な制御を要するという問題は解消される。
【００５１】
なお、本実施形態では、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂと２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂとで熱源側装置１０を構成したが、本発明はこれに限らず、３台以上の熱源装置及びインバータ付き熱源一次ポンプで熱源側装置１０を構成してもよい。
また、本実施形態では、負荷側装置２０を、例えばの例として、熱媒二次ポンプの吐出である第二の往きヘッダにおける負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御として、第２の往きヘッダ２１と３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎと、二次側往き管路２３と、二方弁（流量調整弁）２５ａ、・・・２５ｎと、二次側還り管路２６と、第二の往きヘッダ２１に設けた圧力計２９と、二次側熱媒還り流量計２８とで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、前述のように、二次側は空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに導入される熱媒温度を一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、二次側熱媒還り温度計２７さえあれば、そのシステムはどのような制御で構成されていてもよい。
【００５２】
（第二実施形態）
図９は、本発明の第二実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａを示す説明図である。
本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａは、暖房用の熱源側装置１０Ａ（一次側ともいう）と、負荷側装置２０Ａ（二次側ともいう）とで構成されている。なお、本実施形態として示される暖房専用の温水生成機を有する場合は単独の実施形態となるが、前述する第一実施形態の熱源装置が本実施形態の温水生成機と共通であり、外気温度などから由来する冷房勝手と暖房勝手の季節の切替えで第一実施形態と第二実施形態とを共用する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１も当然含むことはいうまでもない。
暖房用の熱源側装置１０Ａは、２つの温水生成機（熱源装置、例えば、吸収式冷温水機やボイラ、空冷ヒートポンプチラーのような温水の生成が可能な装置）１１Ａａ，１１Ａｂと、一次往き管路１２Ａａ，１２ｂＡと、第１の往きヘッダ１３Ａと、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂと、一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂと、還りヘッダ１８Ａと、バイパス管路１９Ａとを備えている。
【００５３】
２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂは、それぞれ一次往き管路１２Ａａ，１２Ａｂを介して第１の往きヘッダ１３Ａに接続されている。
２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂには、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂが、それぞれ一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂを介して接続されている。
一端をそれぞれ熱源装置１１Ａａ，１１Ａｂに接続される一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂは、もう片端を還りヘッダ１８Ａに接続されている。一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂには、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂと還りヘッダ１８Ａとの間に、それぞれ一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂが設けられている。
【００５４】
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂと一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂとは、温度指示調節器（制御装置）１７Ａａ，１７Ａｂにそれぞれ接続されている。
第一の往きヘッダ１３Ａと還りヘッダ１８Ａとは、バイパス管路１９Ａで接続されている。
これらの機器及び配管で一次側である熱源側装置１０Ａが構成される。
【００５５】
一方、二次側である負荷側装置２０Ａは、第一の往きヘッダ１３Ａ（一次側と共通）と、第二の往きヘッダ２１Ａと、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃと、空調機などからなる複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎと、二次側往き管路２３Ａと、二方弁２５Ａａ，・・・２５Ａｎと、二次側還り管路２６Ａと、還りヘッダ１８Ａ（一次側と共通）とを備えている。
第二の往きヘッダ２１Ａは、第一の往きヘッダ１３Ａと対向して配置され、第一の往きヘッダ１３Ａと第二の往きヘッダ２１Ａとの間には３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃが二次側往き管路２３Ａの一部を介して接続されている。
第一の往きヘッダ１３Ａを一端とする二次側往き管路２３Ａは、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの圧送力により第二の往きヘッダ２１から熱媒を、もう片端を複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに接続して圧送する。
【００５６】
複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎは、それぞれ二方弁（流量調整弁）２５Ａａ，・・・２５Ａｎを介して二次側還り管路２６Ａに接続されている。
一端を複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに接続した二次側還り管路２６Ａは、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り温度計２７Ａを設け、もう片端を還りヘッダ１８Ａに接続されている。二次側熱媒還り温度計２７Ａは、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂに接続されている。
なお、二次側は、空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに導入される熱媒温度を一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、以上の構成があれば何でもよいが、例えばの例として、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの吐出である第二の往きヘッダ２１Ａにおける負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御を示しておく。
【００５７】
建物のどの方角にあるかや人員密度などにより、空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎのそれぞれが勝手な割合で部分負荷になり、二方弁２５Ａａ，・・・２５Ａｎはバラバラな開度となっている。その二方弁の総合的な開閉度合いを、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの吐出圧の変化として捉え、ポンプの吐出である第二の往きヘッダにおける負荷側送水圧力を一定にする制御を基本に制御する。第二の往きヘッダ２１Ａに設けた圧力計２９Ａの計測値を図示しない圧力指示調整器に入力し演算してインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの流量を制御する。
二次側還り管路２６Ａは、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り流量計２８Ａを設け、流量計測値を図示しない流量指示調節器に入力演算し、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの台数を制御する。
二次側熱媒還り流量計２８Ａは、当然に本発明では必須の要素ではない。
【００５８】
本実施形態において、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂは、例えば、図１０に示すように、二次側熱媒の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測した温度（ＰＶ）を取り込み、二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測した温度（ＰＶ）を元に一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの設定値（ＳＰ）を設定する演算部Ａａを備えている。
演算部Ａａは、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの設定値（ＳＰ）を、二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測した温度（ＰＶ）から任意の温度Ｔα（例えば、０．５℃）を足した値（Ｔ１）ｐｖ＋Ｔα）とするカスケード制御の演算を行う。
調節部Ｂａは、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）が、演算部Ａａで演算された値（Ｔ１）ｐｖ＋Ｔα）となるように、計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）と演算された設定値（Ｔ１）ｐｖ＋Ｔα）との温度偏差に応じて、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御するインバータに２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御する指令を出力し、変流量制御を行う。
【００５９】
ここで、本実施形態におけるＴαの決め方について説明する。
Ｔαが０℃に近ければ近い程、バイパス流量は減少し（Ｔαが０℃の場合、定常時のバイパス流量は０になる）、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの搬送動力は押さえられるので、０℃に近い値は望ましい。
但し、空調負荷から戻ってくる還水流量や還水温度の乱れに対する応答性を確保するため、一次側（熱源側装置１０Ａ）の流量が二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量より多い（リッチである）ことで、二次側（負荷側装置２０Ａ）への送水温度を担保しているので、０℃にはできない。この担保のため、熱源装置としての全体系の応答性もあるが、計測機器である一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂや、二次側熱媒還り温度計２７Ａの温度分解能、及び温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂや信号伝送、操作器であるインバータを綜合した計装系の時定数やオフセットもあり、Ｔαの値は、例えば０．２℃以上が好適となってくる。
【００６０】
例えば、二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き還り温度差が７℃（往き４５℃−還り３８℃）の場合、Ｔα＝０．５℃とすると、一次側（熱源側装置１０Ａ）の往き還り温度差が６．５℃（往き４５℃−還り３８．５℃）となるので、二次側（負荷側装置２０Ａ）と一次側（熱源側装置１０Ａ）の流量比は二次側往き還り温度差÷一次側往き還り温度差＝（４５℃−３８℃）÷（４５℃−３８．５℃）＝７℃÷６．５℃＝１．０８となり、二次側（負荷側装置２０Ａ）流量を１００％とすると、一次側（熱源側装置１０Ａ）流量は１０８％、つまり、二次側（負荷側装置２０Ａ）流量と比較して、８％分がバイパス流量（往きヘッダ→還りヘッダ）として発生する。
【００６１】
Ｔαの値は、二次側（負荷側装置２０Ａ）への往き温度と還り温度との温度差や温度計測のズレによって、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａを適用する現地で決定する。
例えば、バイパス流量は、二次側（負荷側装置２０Ａ）への往き温度と還り温度との温度差が７℃（往き温度４５℃−還り温度３８℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷７℃（温度差）≒７％、二次側（負荷側装置２０Ａ）への往き温度と還り温度との温度差が１０℃（往き温度４５℃−還り温度３５℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷１０℃（温度差）＝５％、であり温度のズレを考慮しても概ね温度差の１０％以下となる。
【００６２】
一方、Ｔαの範囲は、０℃＜Ｔα＜二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き還り温度差となる。
例えば、Ｔ１］ｐｖ＋Ｔαが前提であれば、二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き温度４５℃、二次側（負荷側装置２０Ａ）の還り温度３８℃の場合は、４５℃−３８℃＝７℃となり、Ｔαの上限は７℃となる。
また、Ｔα≦０℃の場合、二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き還り温度差より、一次側（熱源側装置１０Ａ）の往き還り温度差が大きくなるので、二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量が多くなる。このため、リッチになるので、バイパス配管の流れが、還りヘッダ→往きヘッダとなり、二次側（負荷側装置２０）の送水温度が、４５℃よりも低くなってしまう。
【００６３】
図１１は、調節部Ｂａに基づく、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力を示す。
また、本実施形態では、二次側熱媒の還り温度から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの設定値を求める所定の差分Ｔα分の流量を第１の往きヘッダ１３Ａと還りヘッダ１８Ａとの間のバイパス管路１９Ａを流すようにして、熱源側装置１０Ａの流量を二次側装置２０Ａの流量と比べて所定の差分Ｔα分の流量だけリッチにできる。
【００６４】
このように構成された本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａでは、先ず、以下の何れかの方法で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの初期のポンプ周波数設定（最大周波数と最低周波数の設定）を行う。
（１）配管の圧力損失、冷凍機の機器圧力損失からインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの系の圧力損失を計算し、ポンプのＰ−Ｑ線図から冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量となるポンプ運転周波数（最低周波数）を設定する。
（２）仮設で設置できる流量計（例えば、超音波式の流量計）を試運転時に設置して、冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量（最低周波数）となるポンプ運転周波数を設定する。
【００６５】
次いで、通常の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムと同様に、年間を通した建物の負荷変動に対応するため、２台以上の冷凍機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂを用いるので、例えば図１２に示すように、ステップＳ１において、空調負荷熱量に応じた熱源運転台数演算が行われ、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの運転指令が出力される。
この運転台数演算は、温水生成機などの熱源装置に対して運転が不具合なく可能なよう予め定められている熱媒の最低通過流量を下回ることなく、かつ運転台数の追加運転時の立ち上がり時の流量や送水温度の変動を回避するように考慮しながら、例えば、図５に示すように、熱源装置の運転台数は、二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量や負荷熱量の大きさに基づいて判断される。この台数制御は１日のうちで頻度は低いものである。
次に、例えば、２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂが決まると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂが起動される（ステップＳ２）。
次に、所定の差分Ｔαが設定される（ステップＳ３）。
【００６６】
次に、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの演算部Ａａで、一次側冷凍機還り温度（ＴＲ１］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα，ＴＲ２］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を演算する（ステップＳ４）。
次に、調節部Ｂａで、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの計測値（ＴＲ１］ｓｐ，ＴＲ２］ｓｐ）が、演算部Ａａで演算された値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）となるように、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御する（ステップＳ５）。
【００６７】
次に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａにおける負荷変化に合わせた動作の説明を行う。
図１３は、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す。
本例では、熱源装置１１Ａａが定格暖房能力７００ＲＴ、熱源装置１１Ａｂが定格暖房能力８００ＲＴの場合について説明する。
図１３（ａ）は、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａの初期状態を示す。
【００６８】
二次側の負荷は７５０ＲＴであり、このとき、温水の往き温度は４５℃、温水の還り温度は３８℃、二次側還り管路２６Ａの冷水流量は５，４００Ｌ／ｍｉｎである。また、２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂは出口温度を４５℃とする温水を生成しており、そのため、熱源装置１１Ａａでは、定格暖房能力７００ＲＴの５０％の３５０ＲＴ、熱源装置１１Ａｂでは、定格暖房能力８００ＲＴの５０％の４００ＲＴで運転している。このとき、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａでは２，７２０Ｌ／ｍｉｎの温水を送り、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａｂでは３，１１０Ｌ／ｍｉｎの温水を送るように制御される。従って、温水の流量は、５，８３０Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００６９】
第１の往きヘッダ１３Ａへ送られた４５℃の温水は、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃによって第２の往きヘッダ２１Ａから二次側往き管路２３Ａを介して空調負荷２４Ａａ，２４Ａｂ，・・・２４Ａｎへ圧送され、二方弁（流量調節弁）２５Ａａ，・・・２５Ａｎを介して二次側還り管路２６Ａを介して５，４００Ｌ／ｍｉｎの温水が還りヘッダ１８Ａに戻される。
また、第１の往きヘッダ１３Ａから４３０Ｌ／ｍｉｎの４５℃の温水がバイパス管路１９Ａを介して還りヘッダ１８Ａに供給される。
【００７０】
二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測される温水の還り温度（ＰＶ）は３８℃である。
従って、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入り口温度は、３８℃＋Ｔα（０．５℃）＝３８．５℃である。
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した状態を示す。
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから７８８ＲＴへ増加し、二次側還り管路２６Ａの温水の還り流量が５，４００Ｌ／ｍｉｎから５，６７０Ｌ／ｍｉｎとなり、４５℃の温水のバイパス流量が４３０Ｌ／ｍｉｎから１６０Ｌ／ｍｉｎに減少した。
【００７１】
一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３８．８℃から３８．２℃に下降する。
そこで、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂは、図１３（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３８℃＋Ｔα（０．５℃）＝３８．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を上昇させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂに出力する。
【００７２】
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａは、回転数を上げて、２，８５３Ｌ／ｍｉｎの還り温水を熱源装置１１Ａａへ圧送し、熱源装置１１Ａａは３６８ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａｂは、回転数を上げて、３，２５６Ｌ／ｍｉｎの還り温水を熱源装置１１Ａｂへ圧送し、熱源装置１１Ａｂは４２０ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成する。
また、４５℃の温水のバイパス流量を１６０Ｌ／ｍｉｎから４３９Ｌ／ｍｉｎに上昇する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３８℃＋Ｔα（０．５℃）＝３８．５℃になるまで行われる。
【００７３】
図１４は、図１３における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
図１４（ａ）は、図１３（ａ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
ここでは、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６０％でバランスすると仮定している。
また、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力の最大周波数を１００％、最低周波数を５０％とし、比例帯を５℃と仮定すると、冷水還り温度と２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力は、図１４（ａ）のようになる。
【００７４】
図１４（ｂ）は、図１３（ｂ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
二次側（負荷側）の流量増加により、バイパス管路１９Ａの混合比が変化して、温水の還り温度が上昇する。
ＳＰ＝３８℃＋Ｔα（０．５℃）との偏差（３８．５℃→３８．２℃）が生じても、それにより２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６０％から６３％に上昇する。
【００７５】
図１４（ｃ）は、図１３（ｃ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６３％でＰＶ＝３８．５℃になってバランスしたとする（水側の流量や熱量変化による）。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６３％がこの水側状態でＳＰ＝ＰＶ＝３８．５℃とバランスするので、比例帯５℃のまま右へ０．３℃（６３％−６０％＝３％）分シフトする。
【００７６】
図１５は、二次側の還り温度が下降し、二次側の流量に変化がない場合について示す。
本例では、熱源装置１１Ａａが定格冷却能力７００ＲＴ、熱源装置１１Ａｂが定格冷却能力８００ＲＴの場合について説明する。
図１５（ａ）は、図１３（ａ）と同様に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａの初期状態を示す。詳細は、図１３（ａ）と同じであるから省略するが、二次側（負荷側）の還り温度は３８℃であるから、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの温度設定（ＳＰ）値は、３８．５℃である。
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない状態を示す。
【００７７】
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから８５７ＲＴへ増加し、二次側還り温度計２７Ａの計測値が３８℃から３７℃へ下降する。
このように、二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量に変化がなく、還り温度が３８℃から３７℃に変化するので、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの温度設定（ＳＰ）値は、３８．５℃から３７．５℃に変更する。
このとき、第１の往きヘッダ１３Ａからバイパス管路１９Ａを通して、還りヘッダ１８Ａに４５℃の温水が流入し、３７℃の還り水とミキシングして３７．６℃の還り水となり、｛（４５℃×４３０Ｌ／ｍｉｎ）＋（３７℃×５，４００Ｌ／ｍｉｎ）｝÷（４３０Ｌ／ｍｉｎ＋５，４００Ｌ／ｍｉｎ）＝３７．６℃として示されるように、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８内の温度が、３８．５℃から３７．６℃に上昇する。
【００７８】
そこで、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂは、図１５（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３７℃＋Ｔα（０．５℃）＝３７．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を下降させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂに出力する。
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａは、回転数を下げて、２，６８８Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１Ａａへ圧送し、熱源装置１１Ａａは４００ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａｂは、回転数を下げて、３０７１Ｌ／ｍｉｎの還り温水を熱源装置１１Ａｂへ圧送し、熱源装置１１Ａｂは４５７ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成する。
【００７９】
また、４５℃の温水のバイパス流量を４３０Ｌ／ｍｉｎから３５９Ｌ／ｍｉｎに減少する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３７℃＋Ｔα（０．５℃）＝３７．５℃になるまで行われる。
以上のように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａでは、負荷側温水の還り温度（ＰＶ値）に基づき、所定の差分（Ｔα）を足した温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの設定値（ＳＰ）にカスケード制御として入力し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの出力値に基づいてインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御して、変流量制御を行うことができる。
【００８０】
また、負荷側温水の還り温度（ＰＶ値）から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの設定値（ＳＰ）を求める所定の差分Ｔα℃分の流量を第１の往きヘッダ１３Ａと還りヘッダ１８Ａとの間のバイパス管路１９Ａを流すようにして、一次側を二次側と比べて所定の差分Ｔα℃分の流量だけリッチに流すことができる。
また、過渡期には変動しても、バイパス管路１９Ａにより温水生成器の高温温水が所定の差分Δｔ℃分還りヘッダに流入するように温度制御され、そのときの負荷熱量に応じたインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂ流量を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂ入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの出力のみでその内収束するように制御可能である。
【００８１】
また、負荷側冷水の還り温度の計測値ＰＶ、所定の差分Ｔα℃、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の設定値（ＳＰ）のバイパス管路１９Ａ中のバイパス温水と負荷側還り温水との混合温度（ＰＶ＋Ｔα）の予定調和、により、定常状態でのバイパス管路を流れるバイパス温水の、負荷熱量によらない所定の差分Ｔα分の流量確保へ収束する。
そのため、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂからの出力の比例帯の位置は、図１１に示すように、全体の熱搬送量に応じて適宜自動的にシフトしていく。
また、二次側（負荷側）への温度補償については、一次側（熱源側装置１０Ａ）の流量が多い（リッチ）になることで担保している。
【００８２】
また、制御に必要な計測点が二次側（負荷側装置２０Ａ）の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７Ａと、一次側（熱源側装置１０Ａ）の還り温度を計測する一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂとの２つで済むため、制御に必要な観測点が少なく、さらに安価で分解能のよい計測器での制御となる。
また、二次側の還り温度に応じた設定替えをする単純なカスケード制御は、システムの運転中常時作動するのに何の障害もなく切り替えなどの複雑な条件も必要なく、二次側の還り温度から常にＴα減じた値に２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度になるようインバータ付き熱源一次ポンプの流量を制御するだけでバイパス管を通じて還り側へ流れ込む往き温度の熱媒との還りヘッダ１８Ａにおける混合を自動で行えるよう制御するので、総体として、二次側の還り温度が低くなると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を上げた流量を多くし、二次側の還り温度が上がると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を下げて流量を制限する制御になっており、本発明の目的である熱源装置出口温度の一定制御と合わせて、熱媒の設計温度差から、二次側の還り温度を設計値に近づける制御にもなっている。
【００８３】
このように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａでは、二次側（負荷側装置２０Ａ）の還り温度の変化で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの温度設定（ＳＰ）値が変化し、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度（冷凍機入口温度）との偏差が０となるように２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を常時制御することができる。
また、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂを、二次側還り温度により自動設定変更するだけで制御可能なので単純であり、従来のように特別な制御ロジックや補正に複雑な条件付けを必要とする複雑な制御を要するという問題は解消される。
【００８４】
なお、本実施形態では、二つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂと２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂとで熱源側装置１０Ａを構成したが、本発明はこれに限らず、３台以上の熱源装置及びインバータ付き熱源一次ポンプで熱源側装置１０Ａを構成してもよい。
また、本実施形態では、負荷側装置２０Ａを、例えばの例として、熱媒二次ポンプの吐出である第二の往きヘッダにおける負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御として、第２の往きヘッダ２１Ａと３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃと、複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎと、二次側往き管路２３Ａと、二方弁（流量調整弁）２５Ａａ，・・・２５Ａｎと、二次側還り管路２６Ａと、第二の往きヘッダ２１Ａに設けた圧力計２９Ａと、二次側熱媒還り流量計２８Ａとで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、前述のように、二次側は空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに導入される熱媒温度を一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、二次側熱媒還り温度計２７Ａさえあれば、そのシステムはどのような制御で構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１，１Ａ 一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム
１０，１０Ａ 熱源側装置
１１ａ，１１ｂ 冷凍機（熱源装置）
１１Ａａ，１１Ａｂ 温水生成機（熱源装置）
１２ａ，１２ｂ，１２Ａａ，１２Ａｂ 一次往き管路
１３，１３Ａ 第１の往きヘッド
１４ａ，１４ｂ，１４Ａａ，１４Ａｂ インバータ付き熱源一次ポンプ
１５ａ，１５ｂ，１５Ａａ，１５Ａｂ 一次熱源還り管路
１６ａ，１６ｂ，１６Ａａ，１６Ａｂ 一次側熱源還り温度計
１７ａ，１７ｂ，１７Ａａ，１７Ａｂ 温度指示調節器（制御装置）
１８，１８Ａ 還りヘッダ
１９，１９Ａ バイパス管路
２０，２０Ａ 負荷側装置
２１，２１Ａ 第２の往きヘッダ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃ インバータ付き熱媒二次ポンプ
２４ａ，・・・２４ｎ，２４Ａａ，・・・２４Ａｎ 空調負荷
２３，２３Ａ 二次側往き管路
２５ａ，・・・２５ｎ，２５Ａａ，・・・２５Ａｎ 二方弁（流量調節弁）
２６，２６Ａ 二次側還り管路
２７，２７Ａ 二次側熱媒還り温度計
Ａ，Ａａ 演算部
Ｂ，Ｂｂ 調節部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備における熱源ポンプの変流量制御装置として、建物の空調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御する熱源設備であって、省エネルギー効果の高い熱源制御を行う一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調設備における熱源ポンプの変流量制御装置として、建物の空調負荷状態の変動に応じて熱媒流量を可変制御する熱源設備である一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムは各種知られている。
先ず、基本的な骨格をなす、一次・二次ポンプ方式熱源システムは、熱源装置（冷房専用では冷凍機、冷房及び暖房をする場合、例えば、ガスを再生駆動源とする冷温水発生機や、蒸気圧縮式冷凍サイクルのヒートポンプなどをいう）によって冷凍又は加熱された冷水又は温水（以下、熱媒と称する）を、往きヘッダ及び還りヘッダを接続部分として、熱源装置と熱源一次ポンプと往きヘッダ及び還りヘッダを繋ぐ配管により形成する一次側と、熱交換コイルに熱媒を通して建物の温調すべき空気と熱交換する空調機などからなる空調負荷と熱媒二次ポンプと往きヘッダ及び還りヘッダとを繋ぐ配管により形成する二次側とに流すものである。
【０００３】
通常は、往きヘッダと還りヘッダとの間を連結するバイパス管があり、バイパス管を共通として一次側と二次側とを繋いだ系にした一次・二次ポンプ方式熱源システムが一般的である。
二次側において、空調負荷における熱交換量調整には二方弁が用いられることが非常に多く、多くの台数の空調機などからなる空調負荷が定格負荷でない部分負荷となる場合に、二次側では二方弁が絞られ、空調負荷へ送られる熱媒は少なくなり、二次ポンプを変流量としない場合は、バイパス管を余剰熱媒が流れて、熱媒の搬送動力が無駄である。
このせっかく二次側熱媒流量が部分負荷で絞られることを活かし、熱媒二次ポンプを変流量とし、熱源装置の変流量化対応による熱源一次ポンプ変流量化としたのが、一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムである。
但し、二つの変流量ポンプを直列に並べて制御するので、二つのポンプの流量マッチングが難しいシステムでもある。
【０００４】
従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムでは、熱源装置によって冷凍又は加熱された熱媒は、熱源一次ポンプにより往きヘッダへ圧送された後、熱媒二次ポンプにより（往き二次ヘッダがある場合は往き二次ヘッダを介して）送水管を経由して空調負荷へ圧送され、空調負荷に送られた熱媒は前記熱交換コイルなどで温調すべき空気と熱交換された後、還水管及び還りヘッダを経由して再び熱源装置に戻すように運転される。
そして、熱源一次ポンプによって搬送される熱媒の流量と、熱媒二次ポンプによって搬送される熱媒の流量とが平衡すると、往きヘッダ及び還りヘッダとを連結するバイパス管の流量はゼロとなる。
【０００５】
一方、熱源一次ポンプによって搬送される熱媒の流量が、熱媒二次ポンプによって搬送される熱媒の流量よりも大きい場合は、バイパス管には往きヘッダから還水管へ向かう流れが形成される。逆に、熱媒二次ポンプによって搬送される熱媒の流量が、熱源一次ポンプによって搬送される熱媒の流量よりも大きい場合は、バイパス管には還水管から往きヘッダへ向かう流れが形成される。
省エネルギーの観点からは、前述のようにバイパス管を流れる熱媒の流量を無くす運転が望ましいため、従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムの一例では、バイパス管に流量計を設け、流量計でバイパス管流量を常時計測し、計測値を熱源制御装置に入力演算し、バイパス管流量がゼロとなるように、熱媒一次ポンプの流量を制御する信号を出力するのがよいとするシステムがある。
【０００６】
このように、負荷に応じて熱源一次ポンプの可変制御を行うにあたり、バイパス管に高価な流量計を設置して、流量調節計で流量から演算された出力信号により熱源一次ポンプ回転数制御を行う方式を採用し、基本的にバイパス管流量をゼロとする制御を行うが、これだけでは熱媒の送水温度や還水温度を所定の温度範囲に維持するという重要な要件が崩れる虞がある。
よって、立ち上がり時の制御動作などで、熱媒送水温度や還水温度の乱れに対する応答性を確保するため、熱媒の還り温度が所定値内にある場合、バイパス管流量が所定の「固定値」（前述のようにゼロではなく、実際の好適な制御では往きヘッダから還りヘッダへ向かう流れとして若干量）になるように熱源一次ポンプに流量の可変制御を行う信号を出力し、熱媒還り温度が所定範囲を逸脱する場合、上記バイパス管流量が固定値流量になるように熱源一次ポンプを可変制御するのを中止し、送水温度に基づいて熱源一次ポンプの流量を増加又は減少させるよう制御出力を出す、一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムとしての別な一例では、バイパス管には流量計を備えないが、空調負荷にて温調空気と熱交換済みの熱媒がまとめて還ってくる還りヘッダへ戻る管における熱媒流量を負荷流量として計測する流量計を設け、流量計によって計測された熱媒の流量から、現在運転している熱源装置１台当たりの按分流量を制御装置で演算して求め、按分流量に従って熱源一次ポンプ流量を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
また、熱媒二次ポンプと熱源一次ポンプとを１台にまとめた一次ポンプとする、別形式の変流量システムとして、一次ポンプ方式熱源変流量システムにおいての一例で、バイパス管に流量計を備えない代わりに、往きヘッダと還りヘッダとの間（バイパス管と並列）に差圧計を設け、空調負荷の二方弁が閉じ勝手になった際にバイパス管に多量の熱媒が無駄に流れないよう、流量計ではなく圧力計を用いてバイパス管の両端の差圧を見ることで、間接的にバイパス流量を監視し一次ポンプ流量（及びバイパス弁）制御をする技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許３，３６５，９９７号公報
【特許文献２】特許４，１７３，９８１号公報
【特許文献３】特許３，６５２，９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、（１）二つのポンプを直列に並べてそれぞれ変流量制御する流量マッチングが難しいシステムにおいて、流量信号に基づいて制御することは、追っかけ制御が生じやすく制御がとても乱れやすいという問題点、（２）制御信号を発信する流量計が高価であるという問題点、（３）さらに、熱媒送水温度や還水温度の乱れに対する応答性を確保するために、熱源装置出口でせっかく往き温度が規定できている往き側へ還水を混合して往き温度を崩さないよう、往きヘッダから還りヘッダへ向かう流れを作るのはよいが、そのバイパス流量を「固定値」としていることで、変流量方式により変動の大きい実際流量と設定値との偏差が逆に激しく変動し、熱源一次ポンプの制御が乱れやすいという問題点、（４）そして、熱媒の還り温度が所定値内にある場合、バイパス管流量が所定の往きヘッダから還りヘッダへ向かう流れの流量「固定値」になるように熱源一次ポンプに流量の可変制御を行う信号を出力し、熱媒還り温度が所定範囲を逸脱する場合、上記バイパス管流量での熱源一次ポンプを可変制御するのを中止し、送水温度に基づいて熱源一次ポンプの流量を増加又は減少させるよう制御出力を出す、という場合分けでの切替制御を有することで、その複雑な制御系や切替え時に激しく流量変動する虞があるという問題点、という多数の問題点があった。
【００１１】
また、特許文献２では、（１）還りヘッダへ戻る管における熱媒流量を負荷流量として計測する流量計を必要とし、且つもっとも大流量の個所で計測するので、口径が大きくなると非常に高価になる大口径流量計を必要とするコスト的な問題点、（２）流量計によって計測された熱媒の流量を、別な台数制御回路の演算結果である現在運転中の熱源装置台数の１台あたりの按分流量を求めるという複雑なロジックを要する制御装置を必要とする問題点、（３）さらに、そもそも按分流量は台数で除すればすぐ求まるものの、熱媒が流れるシステム要素ごとに流量変化と圧損変化との関係が一次関数的なのか、二次関数的なのか、ｎ次関数的なのかが様々で、かつ定格絶対値も様々である系において、按分した流量をどう一次ポンプに信号として与えるかが問題であり、まともに考えると補正が複雑な制御ロジックが必要である問題点、という多数の問題点があった。
【００１２】
また、特許文献３では、バイパス管に流量計を備えない代わりに、往きヘッダと還りヘッダとの間（バイパス管と並列）に差圧計を設け、空調負荷の二方弁が閉じ勝手になった際にバイパス管に多量の熱媒が無駄に流れないよう、差圧計の計測値に基づいてバイパス弁も制御し、一次ポンプも制御する。前述のように、空調負荷が部分負荷となる場合に二次側では二方弁が絞られ、空調負荷へ送られる熱媒は少なくなるので、余剰熱媒をバイパス弁に流すべきところ、バイパス管にバイパス弁を設けてバイパス管に流さないようにするため複雑な制御が行われる。この技術において、余剰熱媒をゼロにするようにバイパス弁及び一次ポンプの両方を制御するのがとても困難であり、うまく制御できない場合には、余剰を流すというバイパス管の根本的機能が損なわれ、空調負荷の二方弁の流量制御に影響を生じさせ、空調負荷側の制御がうまくいかなくなるという大問題を有している。
以上の３例などでも示すように、従来の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムは、高価な計測器を用いて、かつ複雑な制御を組まないと変流量制御が達成できないものであった。
【００１３】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、熱源設備で元来必要な箇所に設置している安価な計測器である温度計を用いて簡単なカスケード制御を組むだけのことで、二次側の制御システムに影響されない熱源一次ポンプの変流量制御が達成され、かつ送水温度が保証可能な省エネルギーである一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムとしての、熱源ポンプの変流量制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、空調負荷熱量を空調負荷で処理しかつ空調負荷熱量に応じて変流量制御される負荷側装置に対し、往きヘッダ及び還りヘッダで接続される熱源側装置を有する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムである熱源ポンプの変流量制御装置であって、前記熱源側装置は、前記負荷側装置の端部である前記往きヘッダに一次往き管路を介して接続する複数の熱源装置と、それぞれの熱源装置に対応して一次熱源還り管路を介して接続される複数のインバータ付き熱源一次ポンプと、一端をそれぞれ熱源装置に接続され、もう片端を前記還りヘッダに接続される一次熱源還り管路には、前記インバータ付き熱源一次ポンプと前記還りヘッダとの間に、それぞれ設けられた一次側熱源還り温度計と、前記一次側熱源還り温度計からの計測信号に基づいて前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行う制御装置と、前記往きヘッダと前記還りヘッダとを接続するバイパス管路とで構成され、前記負荷側装置の前記空調負荷から前記還りヘッダに戻る二次側還り管路本管には、二次側熱媒還り温度計を設け、前記二次側熱媒還り温度計の計測値を前記制御装置に入力し、一次側熱源還り温度の設定値を前記二次側熱媒還り温度計の計測値に基づいて変更するカスケード制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１の熱源ポンプの変流量制御装置において、前記熱源側装置から往きヘッダを介して一定往き温度に保たれた熱媒を送給し、二次側熱媒還り温度と前記往き温度との差分より、一次側熱源還り温度と前記往き温度との差分を常に小さくすることで、前記バイパス管に前記往きヘッダから前記還りヘッダへ向かう流れを形成して、前記熱源側装置を流れる熱媒量を前記負荷側装置を流れる熱媒量と比べて多量（リッチ）に流すことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の熱源ポンプの変流量制御装置において、前記制御装置は、前記二次側熱媒還り温度計で計測した熱媒還り温度（Ｔ１）に基づき、冷房時には所定の差分（Ｔα）を減じた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は暖房時には所定の差分（Ｔα）を足した温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を演算算出し、一次側熱源還り温度（前記インバータ付き熱源一次ポンプの入口温度）の設定値として逐次設定するカスケード制御し、前記一次側熱源還り温度計で計測される熱媒温度が、前記温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は前記温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）となるように前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行うことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項３の熱源ポンプの変流量制御装置において、Ｔαが０．２℃〜０．５℃であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱源一次ポンプの変流量制御に流量計や圧力発信器などの高価な制御機器を用いずに温度制御のみで行うことができる。
本発明によれば、負荷側の還り温度を元に熱源入口温度の設定値を決定し、熱媒の変流量制御を行うので、複雑な制卸装置を必要としない。
【００１７】
本発明によれば、往き還りヘッダ間のバイパス流量を最小にすることができるため、無駄な搬送動力を削減できる。
本発明によれば、構成機器が温度計測器、温度指示調節器、ＩＮＶであるので、安価でかつ簡単に熱源を定流量機器から変流量機器へと更新できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を示す説明図である。
【図２】図１における制御装置の構成図である。
【図３】図１における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図４】図１における動作フローを示す図である。
【図５】図４における熱源運転台数の求め方を示す図である。
【図６】図１における二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す説明図である。
【図７】図６における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図８】図１における二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない場合について示す説明図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を示す説明図である。
【図１０】図９における制御装置の構成図である。
【図１１】図９における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図１２】図９における動作フローを示す図である。
【図１３】図９における二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す説明図である。
【図１４】図１３における温度指示調節器からの出力と一次ポンプ出力との関係を示す図である。
【図１５】図９における二次側の還り温度が低下し、二次側の流量に変化がない場合について示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を示す説明図である。
本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１は、冷房用の熱源側装置１０（一次側ともいう）と、負荷側装置２０（二次側ともいう）とで構成されている。なお、本実施形態として示される冷房専用の冷凍機を有する場合は単独の実施形態となるが、後述する第二実施形態の熱源装置が本実施形態の冷凍機と共通であり、外気温度などから由来する冷房勝手と暖房勝手の季節の切替えで第一実施形態と第二実施形態とを共用する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１も当然含むことはいうまでもない。
【００２０】
冷房用の熱源側装置１０は、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂと、一次往き管路１２ａ，１２ｂと、第１の往きヘッダ１３と、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂと、一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂと、還りヘッダ１８と、バイパス管路１９とを備えている。
２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂは、それぞれ一次往き管路１２ａ、１２ｂを介して第一の往きヘッダ１３に接続されている。
２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂには、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂが、それぞれ一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂを介して接続されている。
【００２１】
一端をそれぞれ２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂに接続される一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂは、もう片端を還りヘッダ１８に接続されている。一次熱源還り管路１５ａ，１５ｂには、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂと還りヘッダ１８との間に、それぞれ一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂが設けられている。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂと一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂとは、温度指示調節器（制御装置）１７ａ，１７ｂにそれぞれ接続されている。
第一の往きヘッダ１３と還りヘッダ１８とは、バイパス管路１９で接続されている。
これらの機器及び配管で一次側である熱源側装置１０が構成される。
【００２２】
一方、二次側である負荷側装置２０は、第一の往きヘッダ１３（一次側と共通）と、第二の往きヘッダ２１と、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、空調機などからなる複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎと、二次側往き管路２３と、二方弁２５ａ、・・・２５ｎと、二次側還り管路２６と、還りヘッダ１８（一次側と共通）とを備えている。
第二の往きヘッダ２１は、第一の往きヘッダ１３と対向して配置され、第一の往きヘッダ１３と第二の往きヘッダ２１との間には３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが二次側往き管路２３の一部を介して接続されている。
第一の往きヘッダ１３を一端とする二次側往き管路２３は、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの圧送力により第二の往きヘッダ２１から熱媒を、もう片端を複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに接続して圧送する。
【００２３】
複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎは、それぞれ二方弁（流量調整弁）２５ａ、・・・２５ｎを介して二次側還り管路２６に接続されている。
一端を複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに接続した二次側還り管路２６は、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り温度計２７を設け、もう片端を還りヘッダ１８に接続されている。二次側熱媒還り温度計２７は、温度指示調節器１７ａ，１７ｂに接続されている。
なお、二次側は、空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに導入される熱媒温度として一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、以上の構成があれば何でもよいが、例えばの例として、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの吐出である第二の往きヘッダ２１における負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御を示しておく。
【００２４】
建物のどの方角にあるかや人員密度などにより、空調負荷２４ａ、・・・２４ｎのそれぞれが勝手な割合で部分負荷になり、二方弁２５ａ，・・・２５ｎはバラバラな開度となっている。その二方弁の総合的な開閉度合いを、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの吐出圧の変化として捉え、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの吐出である第二の往きヘッダ２１における負荷側送水圧力を一定にする制御を基本に制御する。第二の往きヘッダ２１に設けた圧力計２９の計測値を図示しない圧力指示調整器に入力し演算してインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの流量を制御する。
二次側還り管路２６は、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り流量計２８を設け、流量計測値を図示しない流量指示調節器に入力演算し、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの台数を制御する。
二次側熱媒還り流量計２８は、当然に本発明では必須の要素ではない。
【００２５】
本実施形態において、温度指示調節器１７ａ，１７ｂは、例えば、図２に示すように、二次側熱媒の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７で計測した温度（ＰＶ）を取り込み、二次側熱媒還り温度計２７で計測した温度（ＰＶ）を元に一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの設定値（ＳＰ）を設定する演算部Ａを備えている。
演算部Ａは、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの設定値（ＳＰ）を、二次側熱媒還り温度計２７で計測した温度（ＰＶ）から任意の温度Ｔα（例えば、０．５℃）を減じた値（Ｔ１）ｐｖ−Ｔα）とするカスケード制御の演算を行う。
調節部Ｂは、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）が、演算部Ａで演算された値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）となるように、計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）と演算された設定値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）との温度偏差に応じて、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御するインバータに２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御する指令を出力し、変流量制御を行う。
【００２６】
ここで、本実施形態におけるＴαの決め方について説明する。
Ｔαが０℃に近ければ近い程、バイパス流量は減少し（Ｔαが０℃の場合、定常時のバイパス流量は０になる）、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの搬送動力は押さえられるので、０℃に近い値は望ましい。
但し、空調負荷から戻ってくる還水流量や還水温度の乱れに対する応答性を確保するため、一次側（熱源側装置１０）の流量が二次側（負荷側装置２０）の流量より多い（リッチである）ことで、二次側（負荷側装置２０）への送水温度を担保しているので、０℃にはできない。この担保のため、熱源装置としての全体系の応答性もあるが、計測機器である一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂや、二次側熱媒還り温度計２７の温度分解能、及び温度指示調節器１７ａ，１７ｂや信号伝送、操作器であるインバータを綜合した計装系の時定数やオフセットもあり、Ｔαの値は、例えば０．２℃以上が好適となってくる。
【００２７】
例えば、二次側（負荷側装置２０）の往き還り温度差が７℃（往き７℃−還り１４℃）の場合、Ｔα＝０．５℃とすると、一次側（熱源側装置１０）の往き還り温度差が６．５℃（往き７℃−還り１３．５℃）となるので、二次側（負荷側装置２０）と一次側（熱源側装置１０）の流量比は二次側往き還り温度差÷一次側往き還り温度差＝（１４℃−７℃）÷（１３．５℃−７℃）＝７℃÷６．５℃＝１．０８となり、二次側（負荷側装置２０）流量を１００％とすると、一次側（熱源側装置１０）流量は１０８％、つまり、二次側（負荷側装置２０）流量と比較して、８％分がバイパス流量（往きヘッダ→還りヘッダ）として発生する。
【００２８】
Ｔαの値は、二次側（負荷側装置２０）への往き温度と還り温度との温度差や温度計測のズレによって、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１を適用する現地で決定する。
例えば、バイパス流量は、二次側（負荷側装置２０）への往き温度と還り温度との温度差が７℃（往き温度７℃−還り温度１４℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷７℃（温度差）≒７％、二次側（負荷側装置２０）への往き温度と還り温度との温度差が１０℃（往き温度７℃−還り温度１７℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷１０℃（温度差）＝５％、であり温度のズレを考慮しても概ね温度差の１０％以下となる。
【００２９】
一方、Ｔαの範囲は、０℃＜Ｔα＜二次側（負荷側装置２０）の往き還り温度差となる。
例えば、二次側（負荷側装置２０）の往き温度７℃、二次側（負荷側装置２０）の還り温度１４℃の場合は、１４℃−７℃＝７℃となり、Ｔαの上限は７℃となる。
また、Ｔα≦０℃の場合、二次側（負荷側装置２０）の往き還り温度差より、一次側（熱源側装置１０）の往き還り温度差が大きくなるので、二次側（負荷側装置２０）の流量が多くなる。このため、リッチになるので、バイパス配管の流れが、還りヘッダ→往きヘッダとなり、二次側（負荷側装置２０）の送水温度が、７℃よりも大きくなってしまう。
【００３０】
図３は、調節部Ｂに基づく、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力を示す。
また、本実施形態では、二次側熱媒の還り温度から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの設定値を求める所定の差分Ｔα分の流量を第１の往きヘッダ１３と還りヘッダ１８との間のバイパス管路１９を流すようにして、熱源側装置１０の流量を二次側装置２０の流量と比べて所定の差分Ｔα分の流量だけリッチにできる。
【００３１】
このように構成された本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１では、先ず、以下の何れかの方法で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの初期のポンプ周波数設定（最大周波数と最低周波数の設定）を行う。
（１）配管の圧力損失、冷凍機の機器圧力損失からインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの系の圧力損失を計算し、ポンプのＰ−Ｑ線図から冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量となるポンプ運転周波数（最低周波数）を設定する。
（２）仮設で設置できる流量計（例えば、超音波式の流量計）を試運転時に設置して、冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量（最低周波数）となるポンプ運転周波数を設定する。
【００３２】
次いで、通常の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムと同様に、年間を通した建物の負荷変動に対応するため、２台以上の冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂを用いるので、例えば図４に示すように、ステップＳ１において、空調負荷熱量に応じた熱源運転台数演算が行われ、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの運転指令が出力される。
この運転台数演算は、冷凍機などの熱源装置に対して運転が不具合なく可能なよう予め定められている熱媒の最低通過流量を下回ることなく、かつ運転台数の追加運転時の立ち上がり時の流量や送水温度の変動を回避するように考慮しながら、例えば、図５に示すように、熱源装置の運転台数は、二次側（負荷側装置２０）の流量や負荷熱量の大きさに基づいて判断される。この台数制御は１日のうちで頻度は低いものである。
次に、例えば、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂが決まると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂが起動される（ステップＳ２）。
次に、所定の差分Ｔαが設定される（ステップＳ３）。
【００３３】
次に、温度指示調節器１７ａ，１７ｂの演算部Ａで、一次側冷凍機還り温度（ＴＲ１］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ−Ｔα，ＴＲ２］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）を演算する（ステップＳ４）。
次に、調節部Ｂで、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂの計測値（ＴＲ１］ｓｐ，ＴＲ２］ｓｐ）が、演算部Ａで演算された値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）となるように、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御する（ステップＳ５）。
【００３４】
次に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１における負荷変化に合わせた動作の説明を行う。
図６は、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す。
本例では、熱源装置１１ａが定格冷却能力７００ＲＴ、熱源装置１１ｂが定格冷却能力８００ＲＴの場合について説明する。
図６（ａ）は、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１の初期状態を示す。
【００３５】
二次側の負荷は７５０ＲＴであり、このとき、冷水の往き温度は７℃、冷水の還り温度は１４℃、二次側還り管路２６の冷水流量は５，４００Ｌ／ｍｉｎである。また、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂは出口温度を７℃とする冷水を生成しており、そのため、熱源装置１１ａでは、定格冷却能力７００ＲＴの５０％の３５０ＲＴ、熱源装置１１ｂでは、定格冷却能力８００ＲＴの５０％の４００ＲＴで運転している。このとき、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａでは２，７２０Ｌ／ｍｉｎの冷水を送り、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ｂでは３，１１０Ｌ／ｍｉｎの冷水を送るように制御される。従って、冷水の流量は、５，８３０Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００３６】
第１の往きヘッダ１３へ送られた７℃の冷水は、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃによって第２の往きヘッダ２１から二次側往き管路２３を介して空調負荷２４ａ，２４ｂ，・・・２４ｎへ圧送され、二方弁（流量調節弁）２５ａ，・・・２５ｎを介して二次側還り管路２６を介して５，４００Ｌ／ｍｉｎの冷水が還りヘッダ１８に戻される。
また、第１の往きヘッダ１３から４３０Ｌ／ｍｉｎの７℃の冷水がバイパス管路１９を介して還りヘッダ１８に供給される。
【００３７】
二次側熱媒還り温度計２７で計測される冷水の還り温度（ＰＶ）は１４℃である。
従って、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入り口温度は、１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃である。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した状態を示す。
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから７８８ＲＴへ増加し、二次側還り管路２６の冷水の還り流量が５，４００Ｌ／ｍｉｎから５，６７０Ｌ／ｍｉｎとなり、７℃の冷水のバイパス流量が４３０Ｌ／ｍｉｎから１６０Ｌ／ｍｉｎに減少した。
【００３８】
一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１３．５℃から１３．８℃に上昇する。
そこで、温度指示調節器１７ａ，１７ｂは、図６（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を上昇させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂに出力する。
【００３９】
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａは、回転数を上げて、２，８５３Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ａへ圧送し、熱源装置１１ａは３６８ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ｂは、回転数を上げて、３，２５６Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ｂへ圧送し、熱源装置１１ｂは４２０ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成する。
また、７℃の冷水のバイパス流量を１６０Ｌ／ｍｉｎから４３９Ｌ／ｍｉｎに上昇する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃になるまで行われる。
【００４０】
図７は、図６における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
図７（ａ）は、図６（ａ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
ここでは、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が６０％でバランスすると仮定している。
また、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力の最大周波数を１００％、最低周波数を５０％とし、比例帯を５℃と仮定すると、冷水還り温度と２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力は、図７（ａ）のようになる。
【００４１】
図７（ｂ）は、図６（ｂ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
二次側（負荷側）の流量増加により、バイパス管路１９の混合比が変化して、冷水の還り温度が上昇する。
ＳＰ＝１４℃−Ｔα（０．５℃）＝１３．５℃との偏差（１３．５℃→１３．８℃）が生じても、それにより２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が６０％から６３％に上昇する。
【００４２】
図７（ｃ）は、図６（ｃ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力例を示す。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が７６．７％でＰＶ＝１３．５℃になってバランスしたとする（水側の流量や熱量変化による）。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂのインバータ出力が６３％がこの水側状態でＳＰ＝ＰＶ＝１３．５℃とバランスするので、比例帯５℃のまま左へ０．３℃（６３％−６０％＝３％）分シフトする。
【００４３】
図８は、二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない場合について示す。
本例では、熱源装置１１ａが定格冷却能力７００ＲＴ、熱源装置１１ｂが定格冷却能力８００ＲＴの場合について説明する。
図８（ａ）は、図６（ａ）と同様に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１の初期状態を示す。詳細は、図６（ａ）と同じであるから省略するが、二次側（負荷側）の還り温度は１４℃であるから、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの温度設定（ＳＰ）値は、１３．５℃である。
図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない状態を示す。
【００４４】
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから８５７ＲＴへ増加し、二次側還り温度計２７の計測値が１４℃から１５℃に上昇する。
このように、二次側（負荷側）の流量に変化がなく、還り温度が１４℃から１５℃に変化するので、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの温度設定（ＳＰ）値は、１３．５℃から１４．５℃に変更する。
このとき、第１の往きヘッダ１３からバイパス管路１９を通して、還りヘッダ１８に７℃の冷水が流入し、１５℃の還り水とミキシングして１４．４℃の還り水となり、｛（７℃×４３０Ｌ／ｍｉｎ）＋（１５℃×５，４００Ｌ／ｍｉｎ）｝÷（４３０Ｌ／ｍｉｎ＋５，４００Ｌ／ｍｉｎ）＝１４．４℃として示されるように、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１３．５℃から１４．４℃に上昇する。
【００４５】
そこで、温度指示調節器１７ａ，１７ｂは、図８（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１５℃−Ｔα（０．５℃）＝１４．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を下降させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂに出力する。
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａは、回転数を下げて、２，６８８Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ａへ圧送し、熱源装置１１ａは４００ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ｂは、回転数を下げて、３０７１Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１ｂへ圧送し、熱源装置１１ｂは４５７ＲＴの仕事をして７℃の冷水を生成する。
【００４６】
また、７℃の冷水のバイパス流量を４３０Ｌ／ｍｉｎから３５９Ｌ／ｍｉｎに減少する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂによる還りヘッダ１８内の温度が、１５℃−Ｔα（０．５℃）＝１４．５℃になるまで行われる。
以上のように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１では、負荷側冷水の還り温度（ＰＶ値）に基づき、所定の差分（Ｔα）を差し引いた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの設定値（ＳＰ）にカスケード制御として入力し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの出力値に基づいてインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を制御して、変流量制御を行うことができる。
【００４７】
また、負荷側冷水の還り温度（ＰＶ値）から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの設定値（ＳＰ）を求める所定の差分Ｔα℃分の流量を第１の往きヘッダ１３と還りヘッダ１８との間のバイパス管路１９を流すようにして、一次側を二次側と比べて所定の差分Ｔα℃分の流量だけリッチに流すことができる。
また、過渡期には変動しても、バイパス管路１９により冷凍機出口温度の低温冷水が所定の差分Δｔ℃分還りヘッダ１８に流入するように温度制御され、そのときの負荷熱量に応じたインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂ流量を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂ入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂの出力のみでその内収束するように制御可能である。
【００４８】
また、負荷側冷水の還り温度の計測値ＰＶ、所定の差分Ｔα℃、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の設定値（ＳＰ）のバイパス管路１９中のバイパス冷水と負荷側還り冷水との混合温度（ＰＶ−Ｔα）の予定調和、により、定常状態でのバイパス管路１９を流れるバイパス冷水の、負荷熱量によらない所定の差分Ｔα分の流量確保へ収束する。
そのため、インバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度の温度指示調節器１７ａ，１７ｂからの出力の比例帯の位置は、図３に示すように、全体の熱搬送量に応じて適宜自動的にシフトしていく。
また、二次側（負荷側装置２０）への温度補償については、一次側（熱源側装置１０）の流量が多い（リッチ）になることで担保している。
【００４９】
また、制御に必要な計測点が二次側（負荷側装置２０）の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７と、一次側（熱源側装置１０）の還り温度を計測する一次側熱源還り温度計１６ａ，１６ｂとの２つで済むため、制御に必要な観測点が少なく、さらに安価で分解能のよい計測器での制御となる。
また、二次側の還り温度に応じた設定替えをする単純なカスケード制御は、システムの運転中常時作動するのに何の障害もなく切り替えなどの複雑な条件も必要なく、二次側の還り温度から常にＴα減じた値に２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度になるようインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの流量を制御するだけでバイパス管を通じて還り側へ流れ込む往き温度の熱媒との還りヘッダ１８における混合を自動で行えるよう制御するので、総体として、二次側の還り温度が低くなると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を落として流量を制限し、二次側の還り温度が上がると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を上げて流量を多くする制御になっており、本発明の目的である熱源装置出口温度の一定制御と合わせて、熱媒の設計温度差から、二次側の還り温度を設定値に近づける制御にもなっている。
【００５０】
このように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１では、二次側（負荷側装置２０）の還り温度の変化で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの温度設定（ＳＰ）値が変化し、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの入口温度（冷凍機入口温度）との偏差が０となるように２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂの回転数を常時制御することができる。
また、温度指示調節器１７ａ，１７ｂを、二次側還り温度により自動設定変更するだけで制御可能なので単純であり、従来のように特別な制御ロジックや補正に複雑な条件付けを必要とする複雑な制御を要するという問題は解消される。
【００５１】
なお、本実施形態では、２つの冷凍機（熱源装置）１１ａ，１１ｂと２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４ａ，１４ｂとで熱源側装置１０を構成したが、本発明はこれに限らず、３台以上の熱源装置及びインバータ付き熱源一次ポンプで熱源側装置１０を構成してもよい。
また、本実施形態では、負荷側装置２０を、例えばの例として、熱媒二次ポンプの吐出である第二の往きヘッダにおける負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御として、第２の往きヘッダ２１と３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、複数の空調負荷２４ａ、・・・２４ｎと、二次側往き管路２３と、二方弁（流量調整弁）２５ａ、・・・２５ｎと、二次側還り管路２６と、第二の往きヘッダ２１に設けた圧力計２９と、二次側熱媒還り流量計２８とで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、前述のように、二次側は空調負荷２４ａ、・・・２４ｎに導入される熱媒温度を一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、二次側熱媒還り温度計２７さえあれば、そのシステムはどのような制御で構成されていてもよい。
【００５２】
（第二実施形態）
図９は、本発明の第二実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａを示す説明図である。
本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａは、暖房用の熱源側装置１０Ａ（一次側ともいう）と、負荷側装置２０Ａ（二次側ともいう）とで構成されている。なお、本実施形態として示される暖房専用の温水生成機を有する場合は単独の実施形態となるが、前述する第一実施形態の熱源装置が本実施形態の温水生成機と共通であり、外気温度などから由来する冷房勝手と暖房勝手の季節の切替えで第一実施形態と第二実施形態とを共用する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１も当然含むことはいうまでもない。
暖房用の熱源側装置１０Ａは、２つの温水生成機（熱源装置、例えば、吸収式冷温水機やボイラ、空冷ヒートポンプチラーのような温水の生成が可能な装置）１１Ａａ，１１Ａｂと、一次往き管路１２Ａａ，１２ｂＡと、第１の往きヘッダ１３Ａと、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂと、一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂと、還りヘッダ１８Ａと、バイパス管路１９Ａとを備えている。
【００５３】
２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂは、それぞれ一次往き管路１２Ａａ，１２Ａｂを介して第１の往きヘッダ１３Ａに接続されている。
２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂには、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂが、それぞれ一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂを介して接続されている。
一端をそれぞれ熱源装置１１Ａａ，１１Ａｂに接続される一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂは、もう片端を還りヘッダ１８Ａに接続されている。一次熱源還り管路１５Ａａ，１５Ａｂには、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂと還りヘッダ１８Ａとの間に、それぞれ一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂが設けられている。
【００５４】
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂと一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂとは、温度指示調節器（制御装置）１７Ａａ，１７Ａｂにそれぞれ接続されている。
第一の往きヘッダ１３Ａと還りヘッダ１８Ａとは、バイパス管路１９Ａで接続されている。
これらの機器及び配管で一次側である熱源側装置１０Ａが構成される。
【００５５】
一方、二次側である負荷側装置２０Ａは、第一の往きヘッダ１３Ａ（一次側と共通）と、第二の往きヘッダ２１Ａと、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃと、空調機などからなる複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎと、二次側往き管路２３Ａと、二方弁２５Ａａ，・・・２５Ａｎと、二次側還り管路２６Ａと、還りヘッダ１８Ａ（一次側と共通）とを備えている。
第二の往きヘッダ２１Ａは、第一の往きヘッダ１３Ａと対向して配置され、第一の往きヘッダ１３Ａと第二の往きヘッダ２１Ａとの間には３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃが二次側往き管路２３Ａの一部を介して接続されている。
第一の往きヘッダ１３Ａを一端とする二次側往き管路２３Ａは、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの圧送力により第二の往きヘッダ２１から熱媒を、もう片端を複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに接続して圧送する。
【００５６】
複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎは、それぞれ二方弁（流量調整弁）２５Ａａ，・・・２５Ａｎを介して二次側還り管路２６Ａに接続されている。
一端を複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに接続した二次側還り管路２６Ａは、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り温度計２７Ａを設け、もう片端を還りヘッダ１８Ａに接続されている。二次側熱媒還り温度計２７Ａは、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂに接続されている。
なお、二次側は、空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに導入される熱媒温度を一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、以上の構成があれば何でもよいが、例えばの例として、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの吐出である第二の往きヘッダ２１Ａにおける負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御を示しておく。
【００５７】
建物のどの方角にあるかや人員密度などにより、空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎのそれぞれが勝手な割合で部分負荷になり、二方弁２５Ａａ，・・・２５Ａｎはバラバラな開度となっている。その二方弁の総合的な開閉度合いを、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの吐出圧の変化として捉え、ポンプの吐出である第二の往きヘッダにおける負荷側送水圧力を一定にする制御を基本に制御する。第二の往きヘッダ２１Ａに設けた圧力計２９Ａの計測値を図示しない圧力指示調整器に入力し演算してインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの流量を制御する。
二次側還り管路２６Ａは、全ての空調負荷へ接続された枝管を集合させ本管となったところに、二次側熱媒還り流量計２８Ａを設け、流量計測値を図示しない流量指示調節器に入力演算し、インバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃの台数を制御する。
二次側熱媒還り流量計２８Ａは、当然に本発明では必須の要素ではない。
【００５８】
本実施形態において、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂは、例えば、図１０に示すように、二次側熱媒の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測した温度（ＰＶ）を取り込み、二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測した温度（ＰＶ）を元に一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの設定値（ＳＰ）を設定する演算部Ａａを備えている。
演算部Ａａは、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの設定値（ＳＰ）を、二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測した温度（ＰＶ）から任意の温度Ｔα（例えば、０．５℃）を足した値（Ｔ１）ｐｖ＋Ｔα）とするカスケード制御の演算を行う。
調節部Ｂａは、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）が、演算部Ａａで演算された値（Ｔ１）ｐｖ＋Ｔα）となるように、計測値（ＴＲ１］、ＴＲ２］）と演算された設定値（Ｔ１）ｐｖ＋Ｔα）との温度偏差に応じて、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御するインバータに２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御する指令を出力し、変流量制御を行う。
【００５９】
ここで、本実施形態におけるＴαの決め方について説明する。
Ｔαが０℃に近ければ近い程、バイパス流量は減少し（Ｔαが０℃の場合、定常時のバイパス流量は０になる）、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの搬送動力は押さえられるので、０℃に近い値は望ましい。
但し、空調負荷から戻ってくる還水流量や還水温度の乱れに対する応答性を確保するため、一次側（熱源側装置１０Ａ）の流量が二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量より多い（リッチである）ことで、二次側（負荷側装置２０Ａ）への送水温度を担保しているので、０℃にはできない。この担保のため、熱源装置としての全体系の応答性もあるが、計測機器である一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂや、二次側熱媒還り温度計２７Ａの温度分解能、及び温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂや信号伝送、操作器であるインバータを綜合した計装系の時定数やオフセットもあり、Ｔαの値は、例えば０．２℃以上が好適となってくる。
【００６０】
例えば、二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き還り温度差が７℃（往き４５℃−還り３８℃）の場合、Ｔα＝０．５℃とすると、一次側（熱源側装置１０Ａ）の往き還り温度差が６．５℃（往き４５℃−還り３８．５℃）となるので、二次側（負荷側装置２０Ａ）と一次側（熱源側装置１０Ａ）の流量比は二次側往き還り温度差÷一次側往き還り温度差＝（４５℃−３８℃）÷（４５℃−３８．５℃）＝７℃÷６．５℃＝１．０８となり、二次側（負荷側装置２０Ａ）流量を１００％とすると、一次側（熱源側装置１０Ａ）流量は１０８％、つまり、二次側（負荷側装置２０Ａ）流量と比較して、８％分がバイパス流量（往きヘッダ→還りヘッダ）として発生する。
【００６１】
Ｔαの値は、二次側（負荷側装置２０Ａ）への往き温度と還り温度との温度差や温度計測のズレによって、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａを適用する現地で決定する。
例えば、バイパス流量は、二次側（負荷側装置２０Ａ）への往き温度と還り温度との温度差が７℃（往き温度４５℃−還り温度３８℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷７℃（温度差）≒７％、二次側（負荷側装置２０Ａ）への往き温度と還り温度との温度差が１０℃（往き温度４５℃−還り温度３５℃）の場合、０．５℃（Ｔα）÷１０℃（温度差）＝５％、であり温度のズレを考慮しても概ね温度差の１０％以下となる。
【００６２】
一方、Ｔαの範囲は、０℃＜Ｔα＜二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き還り温度差となる。
例えば、Ｔ１］ｐｖ＋Ｔαが前提であれば、二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き温度４５℃、二次側（負荷側装置２０Ａ）の還り温度３８℃の場合は、４５℃−３８℃＝７℃となり、Ｔαの上限は７℃となる。
また、Ｔα≦０℃の場合、二次側（負荷側装置２０Ａ）の往き還り温度差より、一次側（熱源側装置１０Ａ）の往き還り温度差が大きくなるので、二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量が多くなる。このため、リッチになるので、バイパス配管の流れが、還りヘッダ→往きヘッダとなり、二次側（負荷側装置２０）の送水温度が、４５℃よりも低くなってしまう。
【００６３】
図１１は、調節部Ｂａに基づく、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力を示す。
また、本実施形態では、二次側熱媒の還り温度から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの設定値を求める所定の差分Ｔα分の流量を第１の往きヘッダ１３Ａと還りヘッダ１８Ａとの間のバイパス管路１９Ａを流すようにして、熱源側装置１０Ａの流量を二次側装置２０Ａの流量と比べて所定の差分Ｔα分の流量だけリッチにできる。
【００６４】
このように構成された本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａでは、先ず、以下の何れかの方法で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの初期のポンプ周波数設定（最大周波数と最低周波数の設定）を行う。
（１）配管の圧力損失、冷凍機の機器圧力損失からインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの系の圧力損失を計算し、ポンプのＰ−Ｑ線図から冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量となるポンプ運転周波数（最低周波数）を設定する。
（２）仮設で設置できる流量計（例えば、超音波式の流量計）を試運転時に設置して、冷凍機の定格流量となるポンプ運転周波数（最大周波数）と冷凍機に必要な最低流量（最低周波数）となるポンプ運転周波数を設定する。
【００６５】
次いで、通常の一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムと同様に、年間を通した建物の負荷変動に対応するため、２台以上の冷凍機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂを用いるので、例えば図１２に示すように、ステップＳ１において、空調負荷熱量に応じた熱源運転台数演算が行われ、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの運転指令が出力される。
この運転台数演算は、温水生成機などの熱源装置に対して運転が不具合なく可能なよう予め定められている熱媒の最低通過流量を下回ることなく、かつ運転台数の追加運転時の立ち上がり時の流量や送水温度の変動を回避するように考慮しながら、例えば、図５に示すように、熱源装置の運転台数は、二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量や負荷熱量の大きさに基づいて判断される。この台数制御は１日のうちで頻度は低いものである。
次に、例えば、２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂが決まると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂが起動される（ステップＳ２）。
次に、所定の差分Ｔαが設定される（ステップＳ３）。
【００６６】
次に、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの演算部Ａａで、一次側冷凍機還り温度（ＴＲ１］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα，ＴＲ２］ｓｐ＝Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を演算する（ステップＳ４）。
次に、調節部Ｂａで、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂの計測値（ＴＲ１］ｓｐ，ＴＲ２］ｓｐ）が、演算部Ａａで演算された値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）となるように、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御する（ステップＳ５）。
【００６７】
次に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａにおける負荷変化に合わせた動作の説明を行う。
図１３は、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した場合について示す。
本例では、熱源装置１１Ａａが定格暖房能力７００ＲＴ、熱源装置１１Ａｂが定格暖房能力８００ＲＴの場合について説明する。
図１３（ａ）は、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａの初期状態を示す。
【００６８】
二次側の負荷は７５０ＲＴであり、このとき、温水の往き温度は４５℃、温水の還り温度は３８℃、二次側還り管路２６Ａの冷水流量は５，４００Ｌ／ｍｉｎである。また、２つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂは出口温度を４５℃とする温水を生成しており、そのため、熱源装置１１Ａａでは、定格暖房能力７００ＲＴの５０％の３５０ＲＴ、熱源装置１１Ａｂでは、定格暖房能力８００ＲＴの５０％の４００ＲＴで運転している。このとき、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａでは２，７２０Ｌ／ｍｉｎの温水を送り、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａｂでは３，１１０Ｌ／ｍｉｎの温水を送るように制御される。従って、温水の流量は、５，８３０Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００６９】
第１の往きヘッダ１３Ａへ送られた４５℃の温水は、３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃによって第２の往きヘッダ２１Ａから二次側往き管路２３Ａを介して空調負荷２４Ａａ，２４Ａｂ，・・・２４Ａｎへ圧送され、二方弁（流量調節弁）２５Ａａ，・・・２５Ａｎを介して二次側還り管路２６Ａを介して５，４００Ｌ／ｍｉｎの温水が還りヘッダ１８Ａに戻される。
また、第１の往きヘッダ１３Ａから４３０Ｌ／ｍｉｎの４５℃の温水がバイパス管路１９Ａを介して還りヘッダ１８Ａに供給される。
【００７０】
二次側熱媒還り温度計２７Ａで計測される温水の還り温度（ＰＶ）は３８℃である。
従って、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入り口温度は、３８℃＋Ｔα（０．５℃）＝３８．５℃である。
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の往き還り温度差に変化が無く、二次側の流量が増加した状態を示す。
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから７８８ＲＴへ増加し、二次側還り管路２６Ａの温水の還り流量が５，４００Ｌ／ｍｉｎから５，６７０Ｌ／ｍｉｎとなり、４５℃の温水のバイパス流量が４３０Ｌ／ｍｉｎから１６０Ｌ／ｍｉｎに減少した。
【００７１】
一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３８．８℃から３８．２℃に下降する。
そこで、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂは、図１３（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３８℃＋Ｔα（０．５℃）＝３８．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を上昇させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂに出力する。
【００７２】
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａは、回転数を上げて、２，８５３Ｌ／ｍｉｎの還り温水を熱源装置１１Ａａへ圧送し、熱源装置１１Ａａは３６８ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａｂは、回転数を上げて、３，２５６Ｌ／ｍｉｎの還り温水を熱源装置１１Ａｂへ圧送し、熱源装置１１Ａｂは４２０ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成する。
また、４５℃の温水のバイパス流量を１６０Ｌ／ｍｉｎから４３９Ｌ／ｍｉｎに上昇する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３８℃＋Ｔα（０．５℃）＝３８．５℃になるまで行われる。
【００７３】
図１４は、図１３における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
図１４（ａ）は、図１３（ａ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
ここでは、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６０％でバランスすると仮定している。
また、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力の最大周波数を１００％、最低周波数を５０％とし、比例帯を５℃と仮定すると、冷水還り温度と２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力は、図１４（ａ）のようになる。
【００７４】
図１４（ｂ）は、図１３（ｂ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
二次側（負荷側）の流量増加により、バイパス管路１９Ａの混合比が変化して、温水の還り温度が上昇する。
ＳＰ＝３８℃＋Ｔα（０．５℃）との偏差（３８．５℃→３８．２℃）が生じても、それにより２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６０％から６３％に上昇する。
【００７５】
図１４（ｃ）は、図１３（ｃ）における２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力例を示す。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６３％でＰＶ＝３８．５℃になってバランスしたとする（水側の流量や熱量変化による）。
２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂのインバータ出力が６３％がこの水側状態でＳＰ＝ＰＶ＝３８．５℃とバランスするので、比例帯５℃のまま右へ０．３℃（６３％−６０％＝３％）分シフトする。
【００７６】
図１５は、二次側の還り温度が下降し、二次側の流量に変化がない場合について示す。
本例では、熱源装置１１Ａａが定格冷却能力７００ＲＴ、熱源装置１１Ａｂが定格冷却能力８００ＲＴの場合について説明する。
図１５（ａ）は、図１３（ａ）と同様に、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａの初期状態を示す。詳細は、図１３（ａ）と同じであるから省略するが、二次側（負荷側）の還り温度は３８℃であるから、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの温度設定（ＳＰ）値は、３８．５℃である。
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の状態から二次側の負荷が変動し、二次側の還り温度が上昇し、二次側の流量に変化がない状態を示す。
【００７７】
ここでは、二次側の負荷が７５０ＲＴから８５７ＲＴへ増加し、二次側還り温度計２７Ａの計測値が３８℃から３７℃へ下降する。
このように、二次側（負荷側装置２０Ａ）の流量に変化がなく、還り温度が３８℃から３７℃に変化するので、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの温度設定（ＳＰ）値は、３８．５℃から３７．５℃に変更する。
このとき、第１の往きヘッダ１３Ａからバイパス管路１９Ａを通して、還りヘッダ１８Ａに４５℃の温水が流入し、３７℃の還り水とミキシングして３７．６℃の還り水となり、｛（４５℃×４３０Ｌ／ｍｉｎ）＋（３７℃×５，４００Ｌ／ｍｉｎ）｝÷（４３０Ｌ／ｍｉｎ＋５，４００Ｌ／ｍｉｎ）＝３７．６℃として示されるように、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８内の温度が、３８．５℃から３７．６℃に上昇する。
【００７８】
そこで、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂは、図１５（ｃ）に示すように、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３７℃＋Ｔα（０．５℃）＝３７．５℃になるまで、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を下降させる指令を２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂに出力する。
これによって、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａは、回転数を下げて、２，６８８Ｌ／ｍｉｎの還り冷水を熱源装置１１Ａａへ圧送し、熱源装置１１Ａａは４００ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａｂは、回転数を下げて、３０７１Ｌ／ｍｉｎの還り温水を熱源装置１１Ａｂへ圧送し、熱源装置１１Ａｂは４５７ＲＴの仕事をして４５℃の温水を生成する。
【００７９】
また、４５℃の温水のバイパス流量を４３０Ｌ／ｍｉｎから３５９Ｌ／ｍｉｎに減少する。
この制御は、一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂによる還りヘッダ１８Ａ内の温度が、３７℃＋Ｔα（０．５℃）＝３７．５℃になるまで行われる。
以上のように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａでは、負荷側温水の還り温度（ＰＶ値）に基づき、所定の差分（Ｔα）を足した温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの設定値（ＳＰ）にカスケード制御として入力し、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの出力値に基づいてインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を制御して、変流量制御を行うことができる。
【００８０】
また、負荷側温水の還り温度（ＰＶ値）から２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの設定値（ＳＰ）を求める所定の差分Ｔα℃分の流量を第１の往きヘッダ１３Ａと還りヘッダ１８Ａとの間のバイパス管路１９Ａを流すようにして、一次側を二次側と比べて所定の差分Ｔα℃分の流量だけリッチに流すことができる。
また、過渡期には変動しても、バイパス管路１９Ａにより温水生成器の高温温水が所定の差分Δｔ℃分還りヘッダに流入するように温度制御され、そのときの負荷熱量に応じたインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂ流量を、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂ入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂの出力のみでその内収束するように制御可能である。
【００８１】
また、負荷側冷水の還り温度の計測値ＰＶ、所定の差分Ｔα℃、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の設定値（ＳＰ）のバイパス管路１９Ａ中のバイパス温水と負荷側還り温水との混合温度（ＰＶ＋Ｔα）の予定調和、により、定常状態でのバイパス管路を流れるバイパス温水の、負荷熱量によらない所定の差分Ｔα分の流量確保へ収束する。
そのため、インバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度の温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂからの出力の比例帯の位置は、図１１に示すように、全体の熱搬送量に応じて適宜自動的にシフトしていく。
また、二次側（負荷側）への温度補償については、一次側（熱源側装置１０Ａ）の流量が多い（リッチ）になることで担保している。
【００８２】
また、制御に必要な計測点が二次側（負荷側装置２０Ａ）の還り温度を計測する二次側熱媒還り温度計２７Ａと、一次側（熱源側装置１０Ａ）の還り温度を計測する一次側熱源還り温度計１６Ａａ，１６Ａｂとの２つで済むため、制御に必要な観測点が少なく、さらに安価で分解能のよい計測器での制御となる。
また、二次側の還り温度に応じた設定替えをする単純なカスケード制御は、システムの運転中常時作動するのに何の障害もなく切り替えなどの複雑な条件も必要なく、二次側の還り温度から常にＴα減じた値に２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度になるようインバータ付き熱源一次ポンプの流量を制御するだけでバイパス管を通じて還り側へ流れ込む往き温度の熱媒との還りヘッダ１８Ａにおける混合を自動で行えるよう制御するので、総体として、二次側の還り温度が低くなると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を上げた流量を多くし、二次側の還り温度が上がると、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を下げて流量を制限する制御になっており、本発明の目的である熱源装置出口温度の一定制御と合わせて、熱媒の設計温度差から、二次側の還り温度を設計値に近づける制御にもなっている。
【００８３】
このように、本実施形態に係る一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム１Ａでは、二次側（負荷側装置２０Ａ）の還り温度の変化で、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの温度設定（ＳＰ）値が変化し、２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの入口温度（冷凍機入口温度）との偏差が０となるように２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂの回転数を常時制御することができる。
また、温度指示調節器１７Ａａ，１７Ａｂを、二次側還り温度により自動設定変更するだけで制御可能なので単純であり、従来のように特別な制御ロジックや補正に複雑な条件付けを必要とする複雑な制御を要するという問題は解消される。
【００８４】
なお、本実施形態では、二つの温水生成機（熱源装置）１１Ａａ，１１Ａｂと２つのインバータ付き熱源一次ポンプ１４Ａａ，１４Ａｂとで熱源側装置１０Ａを構成したが、本発明はこれに限らず、３台以上の熱源装置及びインバータ付き熱源一次ポンプで熱源側装置１０Ａを構成してもよい。
また、本実施形態では、負荷側装置２０Ａを、例えばの例として、熱媒二次ポンプの吐出である第二の往きヘッダにおける負荷側送水圧力に基づいた二次側変流量制御として、第２の往きヘッダ２１Ａと３つのインバータ付き熱媒二次ポンプ２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃと、複数の空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎと、二次側往き管路２３Ａと、二方弁（流量調整弁）２５Ａａ，・・・２５Ａｎと、二次側還り管路２６Ａと、第二の往きヘッダ２１Ａに設けた圧力計２９Ａと、二次側熱媒還り流量計２８Ａとで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、前述のように、二次側は空調負荷２４Ａａ，・・・２４Ａｎに導入される熱媒温度を一定の温度を要求する変流量の負荷側装置で、二次側熱媒還り温度計２７Ａさえあれば、そのシステムはどのような制御で構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１，１Ａ 一次・二次ポンプ方式熱源変流量システム
１０，１０Ａ 熱源側装置
１１ａ，１１ｂ 冷凍機（熱源装置）
１１Ａａ，１１Ａｂ 温水生成機（熱源装置）
１２ａ，１２ｂ，１２Ａａ，１２Ａｂ 一次往き管路
１３，１３Ａ 第１の往きヘッド
１４ａ，１４ｂ，１４Ａａ，１４Ａｂ インバータ付き熱源一次ポンプ
１５ａ，１５ｂ，１５Ａａ，１５Ａｂ 一次熱源還り管路
１６ａ，１６ｂ，１６Ａａ，１６Ａｂ 一次側熱源還り温度計
１７ａ，１７ｂ，１７Ａａ，１７Ａｂ 温度指示調節器（制御装置）
１８，１８Ａ 還りヘッダ
１９，１９Ａ バイパス管路
２０，２０Ａ 負荷側装置
２１，２１Ａ 第２の往きヘッダ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ａｃ インバータ付き熱媒二次ポンプ
２４ａ，・・・２４ｎ，２４Ａａ，・・・２４Ａｎ 空調負荷
２３，２３Ａ 二次側往き管路
２５ａ，・・・２５ｎ，２５Ａａ，・・・２５Ａｎ 二方弁（流量調節弁）
２６，２６Ａ 二次側還り管路
２７，２７Ａ 二次側熱媒還り温度計
Ａ，Ａａ 演算部
Ｂ，Ｂｂ 調節部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調負荷熱量を空調負荷で処理しかつ空調負荷熱量に応じて変流量制御される負荷側装置に対し、往きヘッダ及び還りヘッダで接続される熱源側装置を有する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムである熱源ポンプの変流量制御装置であって、
前記熱源側装置は、
前記負荷側装置の端部である前記往きヘッダに一次往き管路を介して接続する複数の熱源装置と、
それぞれの熱源装置に対応して一次熱源還り管路を介して接続される複数のインバータ付き熱源一次ポンプと、
一端をそれぞれ熱源装置に接続され、もう片端を前記還りヘッダに接続される一次熱源還り管路には、前記インバータ付き熱源一次ポンプと前記還りヘッダとの間に、それぞれ設けられた一次側熱源還り温度計と、
前記一次側熱源還り温度計からの計測信号に基づいて前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行う制御装置と、
前記往きヘッダと前記還りヘッダとを接続するバイパス管路とで構成され、
前記負荷側装置の前記空調負荷から前記還りヘッダに戻る二次側還り管路本管には、二次側熱媒還り温度計を設け、
前記二次側熱媒還り温度計の計測値を前記制御装置に入力し、一次側熱源還り温度の設定値を前記二次側熱媒還り温度計の計測値に基づいて変更するカスケード制御を行う
ことを特徴とする熱源ポンプの変流量制御。
【請求項２】
前記熱源側装置から往きヘッダを介して一定往き温度に保たれた熱媒を送給し、二次側熱媒還り温度と前記往き温度との差分より、一次側熱源還り温度と前記往き温度との差分を常に小さくすることで、前記バイパス管に前記往きヘッダから前記還りヘッダへ向かう流れを形成して、前記熱源側装置を流れる熱媒量を前記負荷側装置を流れる熱媒量と比べて多量（リッチ）に流すことを特徴とする請求項１記載の熱源ポンプの変流量制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記二次側熱媒還り温度計で計測した熱媒還り温度（Ｔ１）に基づき、冷房時には所定の差分（Ｔα）を減じた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は暖房時には所定の差分（Ｔα）を足した温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を演算算出し、一次側熱源還り温度（前記インバータ付き熱源一次ポンプの入口温度）の設定値として逐次設定するカスケード制御し、
前記一次側熱源還り温度計で計測される熱媒温度が、前記温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は前記温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）となるように前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱源ポンプの変流量制御装置。
【請求項４】
前記所定の差分（Ｔα）が０．２℃〜０．５℃であることを特徴とする請求項３に記載の熱源ポンプの変流量制御装置。
【請求項１】
空調負荷熱量を空調負荷で処理しかつ空調負荷熱量に応じて変流量制御される負荷側装置に対し、往きヘッダ及び還りヘッダで接続される熱源側装置を有する一次・二次ポンプ方式熱源変流量システムである熱源ポンプの変流量制御装置であって、
前記熱源側装置は、
前記負荷側装置の端部である前記往きヘッダに一次往き管路を介して接続する複数の熱源装置と、
それぞれの熱源装置に対応して一次熱源還り管路を介して接続される複数のインバータ付き熱源一次ポンプと、
一端をそれぞれ熱源装置に接続され、もう片端を前記還りヘッダに接続される一次熱源還り管路には、前記インバータ付き熱源一次ポンプと前記還りヘッダとの間に、それぞれ設けられた一次側熱源還り温度計と、
前記一次側熱源還り温度計からの計測信号に基づいて前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行う制御装置と、
前記往きヘッダと前記還りヘッダとを接続するバイパス管路とで構成され、
前記負荷側装置の前記空調負荷から前記還りヘッダに戻る二次側還り管路本管には、二次側熱媒還り温度計を設け、
前記二次側熱媒還り温度計の計測値を前記制御装置に入力し、一次側熱源還り温度の設定値を前記二次側熱媒還り温度計の計測値に基づいて変更するカスケード制御を行う
ことを特徴とする熱源ポンプの変流量制御。
【請求項２】
前記熱源側装置から往きヘッダを介して一定往き温度に保たれた熱媒を送給し、二次側熱媒還り温度と前記往き温度との差分より、一次側熱源還り温度と前記往き温度との差分を常に小さくすることで、前記バイパス管に前記往きヘッダから前記還りヘッダへ向かう流れを形成して、前記熱源側装置を流れる熱媒量を前記負荷側装置を流れる熱媒量と比べて多量（リッチ）に流すことを特徴とする請求項１記載の熱源ポンプの変流量制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記二次側熱媒還り温度計で計測した熱媒還り温度（Ｔ１）に基づき、冷房時には所定の差分（Ｔα）を減じた温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は暖房時には所定の差分（Ｔα）を足した温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）を演算算出し、一次側熱源還り温度（前記インバータ付き熱源一次ポンプの入口温度）の設定値として逐次設定するカスケード制御し、
前記一次側熱源還り温度計で計測される熱媒温度が、前記温度値（Ｔ１］ｐｖ−Ｔα）又は前記温度値（Ｔ１］ｐｖ＋Ｔα）となるように前記インバータ付き熱源一次ポンプの流量制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱源ポンプの変流量制御装置。
【請求項４】
前記所定の差分（Ｔα）が０．２℃〜０．５℃であることを特徴とする請求項３に記載の熱源ポンプの変流量制御装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−１０８６９５（Ｐ２０１３−１０８６９５Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４８７５（Ｐ２０１１−２５４８７５）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
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