送水圧制御システムおよび送水圧制御方法
【課題】末端に位置する負荷機器の探索を不要とする。末端に位置する負荷機器への末端差圧を計測するための専用の差圧センサの設置を不要とする。
【解決手段】負荷機器１２には冷水バルブＣＶが設けられている。冷水バルブＣＶは、そのバルブを流れる冷水の流量（負荷機器流量）を計測する手段と、そのバルブの入力側と出力側との間の差圧（バルブ差圧）を計測する手段を有している。これら手段が計測する負荷機器流量とバルブ差圧を制御装置１１へ送る。制御装置１１は、負荷機器１２毎に、負荷機器流量からコイル差圧を推定し、推定したコイル差圧にバルブ差圧を加算して、負荷機器差圧を求める。この負荷機器１２毎の負荷機器差圧中の最小値を末端差圧とみなして冷水の送水圧ＰＳｓｐを決定する。温水の場合も同様にして送水圧ＰＳｓｐを決定する。
【解決手段】負荷機器１２には冷水バルブＣＶが設けられている。冷水バルブＣＶは、そのバルブを流れる冷水の流量（負荷機器流量）を計測する手段と、そのバルブの入力側と出力側との間の差圧（バルブ差圧）を計測する手段を有している。これら手段が計測する負荷機器流量とバルブ差圧を制御装置１１へ送る。制御装置１１は、負荷機器１２毎に、負荷機器流量からコイル差圧を推定し、推定したコイル差圧にバルブ差圧を加算して、負荷機器差圧を求める。この負荷機器１２毎の負荷機器差圧中の最小値を末端差圧とみなして冷水の送水圧ＰＳｓｐを決定する。温水の場合も同様にして送水圧ＰＳｓｐを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱源機により生成された冷温水の負荷機器（ファンコイルユニットや空調機等）への送水圧を制御する送水圧制御システム及び送水圧制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱源機により生成された冷温水の負荷機器への送水圧を制御する送水圧制御の一つとして、例えば特許文献１に示されたシステムでは、熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器のうち、末端に位置する負荷機器の入力側と出力側との間の差圧を末端差圧として計測し、この計測した末端差圧に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定するようにしている。
【０００３】
この特許文献１に示されたシステムによれば、末端に位置する負荷機器の入力側と出力側との間の差圧（末端差圧）に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧が変更されるものとなり、末端差圧が小さい場合には冷温水の送水圧を高くし、末端差圧が大きい場合には冷温水の送水圧を低くするようにして、負荷機器への冷温水の搬送動力を削減することが可能となり、省エネルギー化を実現することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９９９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の送水圧制御システムによると、熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器のうちどの負荷機器が末端に位置するのかを探さなければならず、この末端に位置する負荷機器の探索に手間と時間がかかっていた。
【０００６】
また、末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置する必要があり、既存の設備では差圧センサの追加設置が困難である場合がある。また、設備コスト、改修コスト、施工コストがかってしまう等、種々の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、末端に位置する負荷機器の探索が不要で、かつ末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置することなく、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧の設定を状況に応じて変更し、省エネルギーを図ることが可能な送水圧制御システム及び送水圧制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために本発明は、冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えた送水圧制御システムにおいて、各負荷機器に、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測手段と、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測手段とを設け、制御装置に、負荷機器毎に流量計測手段によって計測された負荷機器流量と差圧計測手段によって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定手段と、この負荷機器差圧推定手段によって推定された負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定手段とを設けたものである。
【０００９】
この発明において、各負荷機器は、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測し、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する。例えば、負荷機器を空調機とし、この空調機にその冷温水コイルへの冷温水の流量を調整するバルブが設けられ、このバルブに流量計測手段と差圧計測手段が既設の手段として設けられているものとすれば、流量計測手段によって計測される冷温水コイルへの冷温水の流量が負荷機器流量として、差圧計測手段によって計測されるバルブの入口側と出口側との間の差圧がバルブ差圧として、制御装置へ送られる。
【００１０】
制御装置は、負荷機器毎に、その負荷機器から送られてくる負荷機器流量とバルブ差圧とから、その負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する。例えば、負荷機器毎に、冷温水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を示すテーブルや所定の演算式から負荷機器流量（計測値）に応じたコイル差圧（推定値）を求め、このコイル差圧（推定値）にバルブ差圧（計測値）を加算して負荷機器差圧（推定値）を求める。そして、制御装置は、この推定した負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定する。
【００１１】
この場合、負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値は、末端差圧とみなすことができる。したがって、本発明によれば、末端に位置する負荷機器の入力側と出力側との間の差圧（末端差圧）を差圧センサを用いて実際に計測することなく、負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値として推測される末端差圧に基づいて、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧が設定される。
【００１２】
なお、本発明は、送水圧制御システムとしてではなく、送水圧制御方法として実現することも可能である。送水圧制御方法とする場合、冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への前記熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えたシステムにおいて、負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測ステップと、負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測ステップと、負荷機器毎に流量計測ステップによって計測された負荷機器流量と差圧計測ステップによって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定ステップと、この負荷機器差圧推定ステップによって推定された負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定ステップとを設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、負荷機器毎に計測された負荷機器流量とバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定し、この推定した負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定するようにしたので、負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値として推測される末端差圧に基づいて、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧が設定されるものとなり、末端に位置する負荷機器を探索する必要がなくなり、かつ末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置することなく、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を状況に応じて変更し、省エネルギーを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る送水圧制御システムの一実施の形態の構成を示す計装図である。
【００１５】
この送水圧制御システムは、冷温水発生器、ヒートポンプ、冷凍機、ボイラーなどの冷温水を生成する熱源機１−１〜１−３と、熱源機１−１〜１−３に対して補機として設けられた１次ポンプ２−１〜２−３と、往ヘッダ３−１，３−２と、還ヘッダ４と、往ヘッダ３−１と還ヘッダ４との間に設けられた第１のバイパス管路５と、往ヘッダ３−１と３−２との間に設けられた２次ポンプ６−１〜６−３と、往ヘッダ３−１と往ヘッダ３−２との間に設けられた第２のバイパス管路７と、バイパス管路７に設けられたバイパス弁８と、往水管路９と、還水管路１０と、制御装置１１とを備えており、往水管路９と還水管路１０との間には並列にファンコイルユニットや空調機等の負荷機器１２−１〜１２−３が設けられている。
【００１６】
この送水圧制御システムにおいて、１次ポンプ２−１〜２−３により圧送され熱源機１−１〜３により熱量が加えられた冷温水は、往ヘッダ３−１に送られ、２次ポンプ６−１〜６−３によりさらに圧送されて、往ヘッダ３−２を経て往水管路９に供給され、負荷機器１２−１〜１２−３を介し、還水管路１０を通って還ヘッダ４に至り、再び１次ポンプ２−１〜２−３によって圧送され、以上の経路を循環する。
【００１７】
この冷温水の循環経路中、往水管路９には、往ヘッダ３−２から吐出される冷温水の圧力を熱源機１−１〜１−３からの負荷機器１２−１〜１２−３への冷温水の送水圧ＰＳｐｖとして計測する圧力センサ１３と、往ヘッダ３−２から吐出される冷温水の温度を熱源機１−１〜１−３からの負荷機器１２−１〜１２−３への冷温水の送水温度をＴＳｐｖとして計測する温度センサ１４が設けられている。
【００１８】
また、２次ポンプ６−１〜６−３には、そのポンプの回転数を調整するためのインバータ６−１ａ〜６−３ａが付設されており、負荷機器１２−１〜１２−３には、負荷機器１２−１〜１２−３に流れる冷水の流量を調整するためのバルブＣＶ１〜ＣＶ３と、負荷機器１２−１〜１２−３に流れる温水の流量を調整するためのバルブＨＶ１〜ＨＶ３が設けられている。
【００１９】
図２に負荷機器１２（１２−１〜１２−３）の内部構成の概略を示す。負荷機器１２は、冷水コイル１２Ａと、温水コイル１２Ｂと、ファン１２Ｃとを備えており、冷水コイル１２Ａへの冷水の供給通路ＬＣにはバルブＣＶ（以下、冷水バルブと呼ぶ）が設けられ、温水コイル１２Ｂへの温水の供給通路ＬＨにはバルブＨＶ（以下、温水バルブと呼ぶ）が設けられている。
【００２０】
冷水バルブＣＶには、この冷水バルブＣＶの開度調整を行うために必要な物理量を計測する既設の手段として、冷水バルブＣＶを流れる冷水の流量を計測する流量計測手段ＳＣ１と、冷水バルブＣＶの入口側と出口側との間の差圧を計測する差圧計測手段ＳＣ２とが設けられている。本実施の形態では、この冷水バルブＣＶの流量計測手段ＳＣ１によって計測される冷水の流量を負荷機器流量ＱＣとして、また差圧計測手段ＳＣ２によって計測される入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧ΔＰＣＶとして、制御装置１１へ送るようにしている。
【００２１】
温水バルブＨＶには、この温水バルブＨＶの開度調整を行うために必要な物理量を計測する既設の手段として、温水バルブＨＶを流れる温水の流量を計測する流量計測手段ＳＨ１と、温水バルブＨＶの入口側と出口側との間の差圧を計測する差圧計測手段ＳＨ２とが設けられている。本実施の形態では、この温水バルブＨＶの流量計測手段ＳＨ１によって計測される温水の流量を負荷機器流量ＱＨとして、また差圧計測手段ＳＨ２によって計測される入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧ΔＰＨＶとして、制御装置１１へ送るようにしている。
【００２２】
なお、負荷機器１２からの負荷機器流量ＱＣ，ＱＨおよびバルブ差圧ΔＰＣＶ，ΔＰＨＶの制御装置１１への送信は、無線であってもよいし、有線であってもよい。
【００２３】
制御装置１１は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して制御装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として送水圧制御機能を有している。以下、図４に示すフローチャートに従って、制御装置１１が有する送水圧制御機能について説明する。
【００２４】
制御装置１１は、定期的に、温度センサ１４からの送水温度ＴＳｐｖをチェックし、負荷機器１２−１〜１２−３への送水が冷水であるのか温水であるのかを判断する（ステップＳ１０１）。ここで、負荷機器１２−１〜１２−３への送水が冷水であればステップＳ１０２以降の処理を実行し、温水であればステップ１０８以降の処理を実行する。
【００２５】
〔冷水の場合〕
制御装置１１は、負荷機器１２−１〜１２−３への送水を冷水と判断すると（ステップＳ１０１の「冷水」）、先ず、負荷機器１２−１からの負荷機器流量ＱＣ１とバルブ差圧ΔＰＣＶ１を取得する（ステップＳ１０２）。
【００２６】
そして、予め定められている負荷機器１２−１における冷水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を示すテーブルＴＢＣ１（図５参照）から、ステップＳ１０２で取得した負荷機器流量ＱＣ１に応じたコイル差圧ΔＰＣＣ１を求め、このコイル差圧ΔＰＣＣ１を負荷機器１２−１における冷水コイル使用時のコイル差圧の推定値とする（ステップＳ１０３）。
【００２７】
そして、ステップＳ１０２で取得したバルブ差圧ΔＰＣＶ１（計測値）にステップＳ１０３で求めたコイル差圧ΔＰＣＣ１（推定値）を加算し、このバルブ差圧ΔＰＣＶ１とコイル差圧ΔＰＣＣ１との加算値ΔＰＣ１（ΔＰＣ１＝ΔＰＣＶ１＋ΔＰＣＣ１、図３（ａ）参照）を、負荷機器１２−１の入力側と出力側との間に加わる差圧（負荷機器差圧）の推定値とする（ステップＳ１０４）。
【００２８】
以下同様にして、制御装置１１は、ステップＳ１０５で全ての負荷機器１２についてその処理が終了するまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を繰り返す。これにより、負荷機器１２−１と同様にして、負荷機器１２−２の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＣ２（ΔＰＣ２＝ΔＰＣＶ２＋ΔＰＣＣ２）として推定され、負荷機器１２−３の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＣ３（ΔＰＣ３＝ΔＰＣＶ３＋ΔＰＣＣ３）として推定される。
【００２９】
制御装置１１は、このようにして負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３を推定した後（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、この推定した負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３中の最小値を末端差圧とみなし、この末端差圧とみなした負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３中の最小値に基づいて、負荷機器１２−１〜１２−３への送水圧の設定値ＰＳｓｐを決定する（ステップＳ１０６）。
【００３０】
そして、制御装置１１は、この決定した送水圧の設定値ＰＳｓｐに基づいて、圧力センサ１３からの送水圧の計測値ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるように、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を調整する。この際、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を下限値にしても送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐに達しない場合には、バイパス弁８の開度を調整することによって、送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるようにする。
【００３１】
〔温水の場合〕
制御装置１１は、負荷機器１２−１〜１２−３への送水を温水と判断すると（ステップＳ１０１の「温水」）、先ず、負荷機器１２−１からの負荷機器流量ＱＨ１とバルブ差圧ΔＰＨＶ１を取得する（ステップＳ１０８）。
【００３２】
そして、予め定められている負荷機器１２−１における温水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を示すテーブルＴＢＨ１（図６参照）から、ステップＳ１０８で取得した負荷機器流量ＱＨ１に応じたコイル差圧ΔＰＨＣ１を求め、このコイル差圧ΔＰＨＣ１を負荷機器１２−１における温水コイル使用時のコイル差圧の推定値とする（ステップＳ１０９）。
【００３３】
そして、ステップＳ１０８で取得したバルブ差圧ΔＰＨＶ１（計測値）にステップＳ１０９で求めたコイル差圧ΔＰＨＣ１（推定値）を加算し、このバルブ差圧ΔＰＨＶ１とコイル差圧ΔＰＨＣ１との加算値ΔＰＨ１（ΔＰＨ１＝ΔＰＨＶ１＋ΔＰＨＣ１、図３（ｂ）参照）を、負荷機器１２−１の入力側と出力側との間に加わる差圧（負荷機器差圧）の推定値とする（ステップＳ１１０）。
【００３４】
以下同様にして、制御装置１１は、ステップＳ１１１で全ての負荷機器１２についてその処理が終了するまで、ステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理を繰り返す。これにより、負荷機器１２−１と同様にして、負荷機器１２−２の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＨ２（ΔＰＨ２＝ΔＰＨＶ２＋ΔＰＨＣ２）として推定され、負荷機器１２−３の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＨ３（ΔＰＨ３＝ΔＰＨＶ３＋ΔＰＨＣ３）として推定される。
【００３５】
制御装置１１は、このようにして負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３を推定した後（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、この推定した負荷機器差圧の推定値ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３中の最小値を末端差圧とみなし、この末端差圧とみなした負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３中の最小値に基づいて、負荷機器１２−１〜１２−３への送水圧の設定値Ｐｓｐを決定する（ステップＳ１０６）。
【００３６】
そして、制御装置１１は、この決定した送水圧の設定値ＰＳｓｐに基づいて、圧力センサ１３からの送水圧の計測値ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるように、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を調整する。この際、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を下限値にしても送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐに達しない場合には、バイパス弁８の開度を調整することによって、送水圧ＰＳｐｖが設定値Ｐｓｐとなるようにする。
【００３７】
以上の説明から分かるように、本実施の形態によれば、負荷機器１２−１〜１２−３に設けられているバルブ（ＣＶ，ＨＶ）が具備する流量計測手段（ＳＣ１，ＳＨ１）や差圧計測手段（ＳＣ２，ＳＨ２）を利用し、この流量計測手段や差圧計測手段から送られてくる負荷機器流量（ＱＣ，ＱＨ）やバルブ差圧（ΔＰＣＶ，ΔＰＨＶ）から負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧（ΔＰＣ，ΔＰＨ）を推定し、この推定した負荷機器差圧の最小値を末端差圧とみなして送水圧の設定を行うようにしているので、末端に位置する負荷機器を探索する必要がなく、末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置する必要もなくなる。これにより、コストと手間をそれほどかけずに、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を状況に応じて変更し、省エネルギーを実現することができるようになる。
【００３８】
参考として、図７に、制御装置１１の要部の機能ブロック図を示す。制御装置１１は、冷温水判断手段１１Ａと、バルブ差圧取得手段１１Ｂと、負荷機器流量取得手段１１Ｃと、コイル差圧推定手段１１Ｄと、負荷機器差圧算出手段１１Ｅと、送水圧設定手段１１Ｆと、送水圧制御手段１１Ｇとを備えている。
【００３９】
冷温水判断手段１１Ａは、温度センサ１４からの送水温度の計測値ＴＳｐｖに基づいて熱源機１−１〜１−３からの負荷機器１２−１〜１２−３への送水が冷水であるのか温水であるのかを判断する。
【００４０】
バルブ差圧取得手段１１Ｂは、冷温水判断手段１１Ａが冷水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からのバルブ差圧ΔＰＣＶ１〜ΔＰＣＶ３を取得し、冷温水判断手段１１Ａが温水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からのバルブ差圧ΔＰＨＶ１〜ΔＰＨＶ３を取得する。
【００４１】
負荷機器流量取得手段１１Ｃは、冷温水判断手段１１Ａが冷水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＣ１〜ＱＣ３を取得し、冷温水判断手段１１Ａが温水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＨ１〜ＱＨ３を取得する。
【００４２】
コイル差圧推定手段１１Ｄは、負荷機器流量取得手段１１Ｃが取得した負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＣ１〜ＱＣ３から予め定められているテーブルＴＢＣ１〜ＴＢＣ３に従って、負荷機器１２−１〜１２−３における冷水コイル１２Ａの入口側と出口側との間のコイル差圧ΔＰＣＣ１〜ΔＰＣＣ３を推定する。また、負荷機器流量取得手段１１Ｃが取得した負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＨ１〜ＱＨ３から予め定められているテーブルＴＨＢ１〜ＴＨＢ３に従って、負荷機器１２−１〜１２−３における温水コイル１２の入口側と出口側との間のコイル差圧ΔＰＨＣ１〜ΔＰＨＣ３を推定する。
【００４３】
負荷機器差圧算出手段１１Ｅは、バルブ差圧取得手段１１Ｂが取得したバルブ差圧ΔＰＣＶ１〜ΔＰＣＶ３およびコイル差圧推定手段１１Ｄにおいて推定された負荷機器１２−１〜１２−３のコイル差圧ΔＰＣＣ１〜ΔＰＣＣ３から、負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３を算出する。また、バルブ差圧取得手段１１Ｂが取得したバルブ差圧ΔＰＨＶ１〜ΔＰＨＶ３およびコイル差圧推定手段１１Ｄにおいて推定された負荷機器１２−１〜１２−３のコイル差圧ΔＰＨＣ１〜ΔＰＨＣ３から、負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３を算出する。
【００４４】
送水圧設定手段１１Ｆは、負荷機器差圧算出手段１１Ｅによって算出された負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３中の最小値に基づいて、送水が冷水である場合の送水圧の設定値ＰＳｓｐを決定する。また、負荷機器差圧算出手段１１Ｅによって算出された負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３中の最小値に基づいて、送水が温水である場合の送水圧の設定値ＰＳｓｐを決定する。
【００４５】
送水圧制御手段１１Ｇは、送水圧設定手段１１Ｆによって決定された送水圧の設定値ＰＳｓｐに基づいて、圧力センサ１３からの送水圧の計測値ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるように、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を調整する。また、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を下限値にしても送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐに達しない場合には、バイパス弁８の開度を調整することによって、送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるようにする。
【００４６】
なお、上述した実施の形態では、ステップＳ１０３やステップＳ１０９でのコイル差圧の推定に際し、コイル差圧と負荷機器流量との関係を示すテーブルを使用するようにしたが、例えば下記の（１）式で示されるような演算式を用いて、コイル差圧を算出するようにしてもよい。
【００４７】
コイル差圧＝負荷機器流量の２乗×ｋ ・・・・(１)
なお、この(１)式において、ｋは負荷機器流量が設計最大値のときにコイル差圧が設計値となるような値とし、コイル毎に決定する。
【００４８】
また、上述した実施の形態では、負荷機器１２に冷水コイルと温水コイルとが設けられている例で説明したが、冷水コイルおよび温水コイルの何れか一方のみが設けられた負荷機器であってもよい。すなわち、冷水だけを循環させるシステム、温水だけを循環させるシステムにおいても、同様にして適用することが可能である。
【００４９】
また、上述した実施の形態では、説明を簡単とするために、熱源機を３台、負荷機器を３台とした例で説明したが、熱源機や負荷機器などの数量は、上述した数量に限定されるものではなく、適宜自由に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る送水圧制御システムの一実施の形態の構成を示す計装図である。
【図２】この送水圧制御システムにおける負荷機器の内部構成の概略を示す図である。
【図３】負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧（負荷機器差圧）の算出を説明する図である。
【図４】この送水圧制御システムにおける制御装置が有する送水圧制御機能を説明するためのフローチャートである。
【図５】冷水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を表すテーブルを例示する図である。
【図６】温水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を表すテーブルを例示する図である。
【図７】この送水圧制御システムにおける制御装置の要部の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
１（１−１〜１−３）…熱源機、２（２−１〜２−３）…１次ポンプ、３−１，３−２…往ヘッダ、４…還ヘッダ、５…バイパス管路、６（６−１〜６−３）…２次ポンプ、６−１ａ〜６−３ａ…インバータ、７…バイパス管路、８…バイパス弁、９…往水管路、１０…還水管路、１１…制御装置、１２（１２−１〜１２−３）…負荷機器、１２Ａ…冷水コイル、１２Ｂ…温水コイル、１２Ｃ…ファン、ＬＣ…冷水の供給通路、ＬＨ…温水の供給通路、ＣＶ（ＣＶ１〜ＣＶ３）…冷水バルブ、ＨＶ（ＨＶ１〜ＨＶ３）…温水バルブ、ＳＣ１，ＳＨ１…流量計測手段、ＳＣ２，ＳＨ２…差圧計測手段、ＴＢＣ（ＴＢＣ１〜ＴＢＣ３），ＴＢＨ（ＴＢＨ１〜ＴＢＨ３）…テーブル、１３…圧力センサ、１４…温度センサ、１１Ａ…冷温水判断手段、１１Ｂ…バルブ差圧取得手段、１１Ｃ…負荷機器流量取得手段、１１Ｄ…コイル差圧推定手段、１１Ｅ…負荷機器差圧算出手段、１１Ｆ…送水圧設定手段、１１Ｇ…送水圧制御手段。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱源機により生成された冷温水の負荷機器（ファンコイルユニットや空調機等）への送水圧を制御する送水圧制御システム及び送水圧制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱源機により生成された冷温水の負荷機器への送水圧を制御する送水圧制御の一つとして、例えば特許文献１に示されたシステムでは、熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器のうち、末端に位置する負荷機器の入力側と出力側との間の差圧を末端差圧として計測し、この計測した末端差圧に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定するようにしている。
【０００３】
この特許文献１に示されたシステムによれば、末端に位置する負荷機器の入力側と出力側との間の差圧（末端差圧）に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧が変更されるものとなり、末端差圧が小さい場合には冷温水の送水圧を高くし、末端差圧が大きい場合には冷温水の送水圧を低くするようにして、負荷機器への冷温水の搬送動力を削減することが可能となり、省エネルギー化を実現することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９９９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の送水圧制御システムによると、熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器のうちどの負荷機器が末端に位置するのかを探さなければならず、この末端に位置する負荷機器の探索に手間と時間がかかっていた。
【０００６】
また、末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置する必要があり、既存の設備では差圧センサの追加設置が困難である場合がある。また、設備コスト、改修コスト、施工コストがかってしまう等、種々の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、末端に位置する負荷機器の探索が不要で、かつ末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置することなく、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧の設定を状況に応じて変更し、省エネルギーを図ることが可能な送水圧制御システム及び送水圧制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために本発明は、冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えた送水圧制御システムにおいて、各負荷機器に、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測手段と、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測手段とを設け、制御装置に、負荷機器毎に流量計測手段によって計測された負荷機器流量と差圧計測手段によって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定手段と、この負荷機器差圧推定手段によって推定された負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定手段とを設けたものである。
【０００９】
この発明において、各負荷機器は、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測し、自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する。例えば、負荷機器を空調機とし、この空調機にその冷温水コイルへの冷温水の流量を調整するバルブが設けられ、このバルブに流量計測手段と差圧計測手段が既設の手段として設けられているものとすれば、流量計測手段によって計測される冷温水コイルへの冷温水の流量が負荷機器流量として、差圧計測手段によって計測されるバルブの入口側と出口側との間の差圧がバルブ差圧として、制御装置へ送られる。
【００１０】
制御装置は、負荷機器毎に、その負荷機器から送られてくる負荷機器流量とバルブ差圧とから、その負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する。例えば、負荷機器毎に、冷温水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を示すテーブルや所定の演算式から負荷機器流量（計測値）に応じたコイル差圧（推定値）を求め、このコイル差圧（推定値）にバルブ差圧（計測値）を加算して負荷機器差圧（推定値）を求める。そして、制御装置は、この推定した負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定する。
【００１１】
この場合、負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値は、末端差圧とみなすことができる。したがって、本発明によれば、末端に位置する負荷機器の入力側と出力側との間の差圧（末端差圧）を差圧センサを用いて実際に計測することなく、負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値として推測される末端差圧に基づいて、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧が設定される。
【００１２】
なお、本発明は、送水圧制御システムとしてではなく、送水圧制御方法として実現することも可能である。送水圧制御方法とする場合、冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への前記熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えたシステムにおいて、負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測ステップと、負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測ステップと、負荷機器毎に流量計測ステップによって計測された負荷機器流量と差圧計測ステップによって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定ステップと、この負荷機器差圧推定ステップによって推定された負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定ステップとを設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、負荷機器毎に計測された負荷機器流量とバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定し、この推定した負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を設定するようにしたので、負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値として推測される末端差圧に基づいて、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧が設定されるものとなり、末端に位置する負荷機器を探索する必要がなくなり、かつ末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置することなく、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を状況に応じて変更し、省エネルギーを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る送水圧制御システムの一実施の形態の構成を示す計装図である。
【００１５】
この送水圧制御システムは、冷温水発生器、ヒートポンプ、冷凍機、ボイラーなどの冷温水を生成する熱源機１−１〜１−３と、熱源機１−１〜１−３に対して補機として設けられた１次ポンプ２−１〜２−３と、往ヘッダ３−１，３−２と、還ヘッダ４と、往ヘッダ３−１と還ヘッダ４との間に設けられた第１のバイパス管路５と、往ヘッダ３−１と３−２との間に設けられた２次ポンプ６−１〜６−３と、往ヘッダ３−１と往ヘッダ３−２との間に設けられた第２のバイパス管路７と、バイパス管路７に設けられたバイパス弁８と、往水管路９と、還水管路１０と、制御装置１１とを備えており、往水管路９と還水管路１０との間には並列にファンコイルユニットや空調機等の負荷機器１２−１〜１２−３が設けられている。
【００１６】
この送水圧制御システムにおいて、１次ポンプ２−１〜２−３により圧送され熱源機１−１〜３により熱量が加えられた冷温水は、往ヘッダ３−１に送られ、２次ポンプ６−１〜６−３によりさらに圧送されて、往ヘッダ３−２を経て往水管路９に供給され、負荷機器１２−１〜１２−３を介し、還水管路１０を通って還ヘッダ４に至り、再び１次ポンプ２−１〜２−３によって圧送され、以上の経路を循環する。
【００１７】
この冷温水の循環経路中、往水管路９には、往ヘッダ３−２から吐出される冷温水の圧力を熱源機１−１〜１−３からの負荷機器１２−１〜１２−３への冷温水の送水圧ＰＳｐｖとして計測する圧力センサ１３と、往ヘッダ３−２から吐出される冷温水の温度を熱源機１−１〜１−３からの負荷機器１２−１〜１２−３への冷温水の送水温度をＴＳｐｖとして計測する温度センサ１４が設けられている。
【００１８】
また、２次ポンプ６−１〜６−３には、そのポンプの回転数を調整するためのインバータ６−１ａ〜６−３ａが付設されており、負荷機器１２−１〜１２−３には、負荷機器１２−１〜１２−３に流れる冷水の流量を調整するためのバルブＣＶ１〜ＣＶ３と、負荷機器１２−１〜１２−３に流れる温水の流量を調整するためのバルブＨＶ１〜ＨＶ３が設けられている。
【００１９】
図２に負荷機器１２（１２−１〜１２−３）の内部構成の概略を示す。負荷機器１２は、冷水コイル１２Ａと、温水コイル１２Ｂと、ファン１２Ｃとを備えており、冷水コイル１２Ａへの冷水の供給通路ＬＣにはバルブＣＶ（以下、冷水バルブと呼ぶ）が設けられ、温水コイル１２Ｂへの温水の供給通路ＬＨにはバルブＨＶ（以下、温水バルブと呼ぶ）が設けられている。
【００２０】
冷水バルブＣＶには、この冷水バルブＣＶの開度調整を行うために必要な物理量を計測する既設の手段として、冷水バルブＣＶを流れる冷水の流量を計測する流量計測手段ＳＣ１と、冷水バルブＣＶの入口側と出口側との間の差圧を計測する差圧計測手段ＳＣ２とが設けられている。本実施の形態では、この冷水バルブＣＶの流量計測手段ＳＣ１によって計測される冷水の流量を負荷機器流量ＱＣとして、また差圧計測手段ＳＣ２によって計測される入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧ΔＰＣＶとして、制御装置１１へ送るようにしている。
【００２１】
温水バルブＨＶには、この温水バルブＨＶの開度調整を行うために必要な物理量を計測する既設の手段として、温水バルブＨＶを流れる温水の流量を計測する流量計測手段ＳＨ１と、温水バルブＨＶの入口側と出口側との間の差圧を計測する差圧計測手段ＳＨ２とが設けられている。本実施の形態では、この温水バルブＨＶの流量計測手段ＳＨ１によって計測される温水の流量を負荷機器流量ＱＨとして、また差圧計測手段ＳＨ２によって計測される入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧ΔＰＨＶとして、制御装置１１へ送るようにしている。
【００２２】
なお、負荷機器１２からの負荷機器流量ＱＣ，ＱＨおよびバルブ差圧ΔＰＣＶ，ΔＰＨＶの制御装置１１への送信は、無線であってもよいし、有線であってもよい。
【００２３】
制御装置１１は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して制御装置としての各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として送水圧制御機能を有している。以下、図４に示すフローチャートに従って、制御装置１１が有する送水圧制御機能について説明する。
【００２４】
制御装置１１は、定期的に、温度センサ１４からの送水温度ＴＳｐｖをチェックし、負荷機器１２−１〜１２−３への送水が冷水であるのか温水であるのかを判断する（ステップＳ１０１）。ここで、負荷機器１２−１〜１２−３への送水が冷水であればステップＳ１０２以降の処理を実行し、温水であればステップ１０８以降の処理を実行する。
【００２５】
〔冷水の場合〕
制御装置１１は、負荷機器１２−１〜１２−３への送水を冷水と判断すると（ステップＳ１０１の「冷水」）、先ず、負荷機器１２−１からの負荷機器流量ＱＣ１とバルブ差圧ΔＰＣＶ１を取得する（ステップＳ１０２）。
【００２６】
そして、予め定められている負荷機器１２−１における冷水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を示すテーブルＴＢＣ１（図５参照）から、ステップＳ１０２で取得した負荷機器流量ＱＣ１に応じたコイル差圧ΔＰＣＣ１を求め、このコイル差圧ΔＰＣＣ１を負荷機器１２−１における冷水コイル使用時のコイル差圧の推定値とする（ステップＳ１０３）。
【００２７】
そして、ステップＳ１０２で取得したバルブ差圧ΔＰＣＶ１（計測値）にステップＳ１０３で求めたコイル差圧ΔＰＣＣ１（推定値）を加算し、このバルブ差圧ΔＰＣＶ１とコイル差圧ΔＰＣＣ１との加算値ΔＰＣ１（ΔＰＣ１＝ΔＰＣＶ１＋ΔＰＣＣ１、図３（ａ）参照）を、負荷機器１２−１の入力側と出力側との間に加わる差圧（負荷機器差圧）の推定値とする（ステップＳ１０４）。
【００２８】
以下同様にして、制御装置１１は、ステップＳ１０５で全ての負荷機器１２についてその処理が終了するまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を繰り返す。これにより、負荷機器１２−１と同様にして、負荷機器１２−２の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＣ２（ΔＰＣ２＝ΔＰＣＶ２＋ΔＰＣＣ２）として推定され、負荷機器１２−３の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＣ３（ΔＰＣ３＝ΔＰＣＶ３＋ΔＰＣＣ３）として推定される。
【００２９】
制御装置１１は、このようにして負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３を推定した後（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、この推定した負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３中の最小値を末端差圧とみなし、この末端差圧とみなした負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３中の最小値に基づいて、負荷機器１２−１〜１２−３への送水圧の設定値ＰＳｓｐを決定する（ステップＳ１０６）。
【００３０】
そして、制御装置１１は、この決定した送水圧の設定値ＰＳｓｐに基づいて、圧力センサ１３からの送水圧の計測値ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるように、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を調整する。この際、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を下限値にしても送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐに達しない場合には、バイパス弁８の開度を調整することによって、送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるようにする。
【００３１】
〔温水の場合〕
制御装置１１は、負荷機器１２−１〜１２−３への送水を温水と判断すると（ステップＳ１０１の「温水」）、先ず、負荷機器１２−１からの負荷機器流量ＱＨ１とバルブ差圧ΔＰＨＶ１を取得する（ステップＳ１０８）。
【００３２】
そして、予め定められている負荷機器１２−１における温水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を示すテーブルＴＢＨ１（図６参照）から、ステップＳ１０８で取得した負荷機器流量ＱＨ１に応じたコイル差圧ΔＰＨＣ１を求め、このコイル差圧ΔＰＨＣ１を負荷機器１２−１における温水コイル使用時のコイル差圧の推定値とする（ステップＳ１０９）。
【００３３】
そして、ステップＳ１０８で取得したバルブ差圧ΔＰＨＶ１（計測値）にステップＳ１０９で求めたコイル差圧ΔＰＨＣ１（推定値）を加算し、このバルブ差圧ΔＰＨＶ１とコイル差圧ΔＰＨＣ１との加算値ΔＰＨ１（ΔＰＨ１＝ΔＰＨＶ１＋ΔＰＨＣ１、図３（ｂ）参照）を、負荷機器１２−１の入力側と出力側との間に加わる差圧（負荷機器差圧）の推定値とする（ステップＳ１１０）。
【００３４】
以下同様にして、制御装置１１は、ステップＳ１１１で全ての負荷機器１２についてその処理が終了するまで、ステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理を繰り返す。これにより、負荷機器１２−１と同様にして、負荷機器１２−２の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＨ２（ΔＰＨ２＝ΔＰＨＶ２＋ΔＰＨＣ２）として推定され、負荷機器１２−３の入力側と出力側との間に加わる差圧が負荷機器差圧ΔＰＨ３（ΔＰＨ３＝ΔＰＨＶ３＋ΔＰＨＣ３）として推定される。
【００３５】
制御装置１１は、このようにして負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３を推定した後（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、この推定した負荷機器差圧の推定値ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３中の最小値を末端差圧とみなし、この末端差圧とみなした負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３中の最小値に基づいて、負荷機器１２−１〜１２−３への送水圧の設定値Ｐｓｐを決定する（ステップＳ１０６）。
【００３６】
そして、制御装置１１は、この決定した送水圧の設定値ＰＳｓｐに基づいて、圧力センサ１３からの送水圧の計測値ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるように、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を調整する。この際、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を下限値にしても送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐに達しない場合には、バイパス弁８の開度を調整することによって、送水圧ＰＳｐｖが設定値Ｐｓｐとなるようにする。
【００３７】
以上の説明から分かるように、本実施の形態によれば、負荷機器１２−１〜１２−３に設けられているバルブ（ＣＶ，ＨＶ）が具備する流量計測手段（ＳＣ１，ＳＨ１）や差圧計測手段（ＳＣ２，ＳＨ２）を利用し、この流量計測手段や差圧計測手段から送られてくる負荷機器流量（ＱＣ，ＱＨ）やバルブ差圧（ΔＰＣＶ，ΔＰＨＶ）から負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧（ΔＰＣ，ΔＰＨ）を推定し、この推定した負荷機器差圧の最小値を末端差圧とみなして送水圧の設定を行うようにしているので、末端に位置する負荷機器を探索する必要がなく、末端に位置する負荷機器に末端差圧を計測するための専用の差圧センサを設置する必要もなくなる。これにより、コストと手間をそれほどかけずに、熱源機からの負荷機器への冷温水の送水圧を状況に応じて変更し、省エネルギーを実現することができるようになる。
【００３８】
参考として、図７に、制御装置１１の要部の機能ブロック図を示す。制御装置１１は、冷温水判断手段１１Ａと、バルブ差圧取得手段１１Ｂと、負荷機器流量取得手段１１Ｃと、コイル差圧推定手段１１Ｄと、負荷機器差圧算出手段１１Ｅと、送水圧設定手段１１Ｆと、送水圧制御手段１１Ｇとを備えている。
【００３９】
冷温水判断手段１１Ａは、温度センサ１４からの送水温度の計測値ＴＳｐｖに基づいて熱源機１−１〜１−３からの負荷機器１２−１〜１２−３への送水が冷水であるのか温水であるのかを判断する。
【００４０】
バルブ差圧取得手段１１Ｂは、冷温水判断手段１１Ａが冷水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からのバルブ差圧ΔＰＣＶ１〜ΔＰＣＶ３を取得し、冷温水判断手段１１Ａが温水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からのバルブ差圧ΔＰＨＶ１〜ΔＰＨＶ３を取得する。
【００４１】
負荷機器流量取得手段１１Ｃは、冷温水判断手段１１Ａが冷水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＣ１〜ＱＣ３を取得し、冷温水判断手段１１Ａが温水であると判断した場合、負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＨ１〜ＱＨ３を取得する。
【００４２】
コイル差圧推定手段１１Ｄは、負荷機器流量取得手段１１Ｃが取得した負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＣ１〜ＱＣ３から予め定められているテーブルＴＢＣ１〜ＴＢＣ３に従って、負荷機器１２−１〜１２−３における冷水コイル１２Ａの入口側と出口側との間のコイル差圧ΔＰＣＣ１〜ΔＰＣＣ３を推定する。また、負荷機器流量取得手段１１Ｃが取得した負荷機器１２−１〜１２−３からの負荷機器流量ＱＨ１〜ＱＨ３から予め定められているテーブルＴＨＢ１〜ＴＨＢ３に従って、負荷機器１２−１〜１２−３における温水コイル１２の入口側と出口側との間のコイル差圧ΔＰＨＣ１〜ΔＰＨＣ３を推定する。
【００４３】
負荷機器差圧算出手段１１Ｅは、バルブ差圧取得手段１１Ｂが取得したバルブ差圧ΔＰＣＶ１〜ΔＰＣＶ３およびコイル差圧推定手段１１Ｄにおいて推定された負荷機器１２−１〜１２−３のコイル差圧ΔＰＣＣ１〜ΔＰＣＣ３から、負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３を算出する。また、バルブ差圧取得手段１１Ｂが取得したバルブ差圧ΔＰＨＶ１〜ΔＰＨＶ３およびコイル差圧推定手段１１Ｄにおいて推定された負荷機器１２−１〜１２−３のコイル差圧ΔＰＨＣ１〜ΔＰＨＣ３から、負荷機器１２−１〜１２−３の負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３を算出する。
【００４４】
送水圧設定手段１１Ｆは、負荷機器差圧算出手段１１Ｅによって算出された負荷機器差圧ΔＰＣ１〜ΔＰＣ３中の最小値に基づいて、送水が冷水である場合の送水圧の設定値ＰＳｓｐを決定する。また、負荷機器差圧算出手段１１Ｅによって算出された負荷機器差圧ΔＰＨ１〜ΔＰＨ３中の最小値に基づいて、送水が温水である場合の送水圧の設定値ＰＳｓｐを決定する。
【００４５】
送水圧制御手段１１Ｇは、送水圧設定手段１１Ｆによって決定された送水圧の設定値ＰＳｓｐに基づいて、圧力センサ１３からの送水圧の計測値ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるように、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を調整する。また、２次ポンプ６−１〜６−３の回転数を下限値にしても送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐに達しない場合には、バイパス弁８の開度を調整することによって、送水圧ＰＳｐｖが設定値ＰＳｓｐとなるようにする。
【００４６】
なお、上述した実施の形態では、ステップＳ１０３やステップＳ１０９でのコイル差圧の推定に際し、コイル差圧と負荷機器流量との関係を示すテーブルを使用するようにしたが、例えば下記の（１）式で示されるような演算式を用いて、コイル差圧を算出するようにしてもよい。
【００４７】
コイル差圧＝負荷機器流量の２乗×ｋ ・・・・(１)
なお、この(１)式において、ｋは負荷機器流量が設計最大値のときにコイル差圧が設計値となるような値とし、コイル毎に決定する。
【００４８】
また、上述した実施の形態では、負荷機器１２に冷水コイルと温水コイルとが設けられている例で説明したが、冷水コイルおよび温水コイルの何れか一方のみが設けられた負荷機器であってもよい。すなわち、冷水だけを循環させるシステム、温水だけを循環させるシステムにおいても、同様にして適用することが可能である。
【００４９】
また、上述した実施の形態では、説明を簡単とするために、熱源機を３台、負荷機器を３台とした例で説明したが、熱源機や負荷機器などの数量は、上述した数量に限定されるものではなく、適宜自由に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る送水圧制御システムの一実施の形態の構成を示す計装図である。
【図２】この送水圧制御システムにおける負荷機器の内部構成の概略を示す図である。
【図３】負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧（負荷機器差圧）の算出を説明する図である。
【図４】この送水圧制御システムにおける制御装置が有する送水圧制御機能を説明するためのフローチャートである。
【図５】冷水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を表すテーブルを例示する図である。
【図６】温水コイルの入口側と出口側との間の差圧（コイル差圧）と負荷機器流量との関係を表すテーブルを例示する図である。
【図７】この送水圧制御システムにおける制御装置の要部の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
１（１−１〜１−３）…熱源機、２（２−１〜２−３）…１次ポンプ、３−１，３−２…往ヘッダ、４…還ヘッダ、５…バイパス管路、６（６−１〜６−３）…２次ポンプ、６−１ａ〜６−３ａ…インバータ、７…バイパス管路、８…バイパス弁、９…往水管路、１０…還水管路、１１…制御装置、１２（１２−１〜１２−３）…負荷機器、１２Ａ…冷水コイル、１２Ｂ…温水コイル、１２Ｃ…ファン、ＬＣ…冷水の供給通路、ＬＨ…温水の供給通路、ＣＶ（ＣＶ１〜ＣＶ３）…冷水バルブ、ＨＶ（ＨＶ１〜ＨＶ３）…温水バルブ、ＳＣ１，ＳＨ１…流量計測手段、ＳＣ２，ＳＨ２…差圧計測手段、ＴＢＣ（ＴＢＣ１〜ＴＢＣ３），ＴＢＨ（ＴＢＨ１〜ＴＢＨ３）…テーブル、１３…圧力センサ、１４…温度センサ、１１Ａ…冷温水判断手段、１１Ｂ…バルブ差圧取得手段、１１Ｃ…負荷機器流量取得手段、１１Ｄ…コイル差圧推定手段、１１Ｅ…負荷機器差圧算出手段、１１Ｆ…送水圧設定手段、１１Ｇ…送水圧制御手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への前記熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えた送水圧制御システムにおいて、
前記負荷機器の各々は、
自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測手段と、
自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測手段とを備え、
前記制御装置は、
前記負荷機器毎に前記流量計測手段によって計測された負荷機器流量と前記差圧計測手段によって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定手段と、
この負荷機器差圧推定手段によって推定された前記負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて前記熱源機からの前記負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定手段と
を備えることを特徴とする送水圧制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載された送水圧制御システムにおいて、
前記負荷機器は、冷温水コイルを備えた空調機とされ、
前記負荷機器推定手段は、前記負荷機器毎に、前記流量計測手段によって計測された負荷機器流量からその負荷機器の冷温水コイルの入口側と出口側との間の差圧をコイル差圧として推定し、この推定したコイル差圧と前記差圧計測手段によって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の負荷機器差圧を推定する
ことを特徴とする送水圧制御システム。
【請求項３】
冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への前記熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えたシステムに適用される送水圧制御方法において、
前記負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測ステップと、
前記負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測ステップと、
前記負荷機器毎に前記流量計測ステップによって計測された負荷機器流量と前記差圧計測ステップによって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定ステップと、
この負荷機器差圧推定ステップによって推定された前記負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて前記熱源機からの前記負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定ステップと
を備えることを特徴とする送水圧制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載された送水圧制御方法において、
前記負荷機器は、冷温水コイルを備えた空調機とされ、
前記負荷機器推定ステップは、前記負荷機器毎に、前記流量計測ステップによって計測された負荷機器流量からその負荷機器の冷温水コイルの入口側と出口側との間の差圧をコイル差圧として推定し、この推定したコイル差圧と前記差圧計測ステップによって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の負荷機器差圧を推定する
ことを特徴とする送水圧制御方法。
【請求項１】
冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への前記熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えた送水圧制御システムにおいて、
前記負荷機器の各々は、
自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測手段と、
自己の負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測手段とを備え、
前記制御装置は、
前記負荷機器毎に前記流量計測手段によって計測された負荷機器流量と前記差圧計測手段によって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定手段と、
この負荷機器差圧推定手段によって推定された前記負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて前記熱源機からの前記負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定手段と
を備えることを特徴とする送水圧制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載された送水圧制御システムにおいて、
前記負荷機器は、冷温水コイルを備えた空調機とされ、
前記負荷機器推定手段は、前記負荷機器毎に、前記流量計測手段によって計測された負荷機器流量からその負荷機器の冷温水コイルの入口側と出口側との間の差圧をコイル差圧として推定し、この推定したコイル差圧と前記差圧計測手段によって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の負荷機器差圧を推定する
ことを特徴とする送水圧制御システム。
【請求項３】
冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、これら負荷機器への前記熱源機からの冷温水の送水圧を制御する制御装置とを備えたシステムに適用される送水圧制御方法において、
前記負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を負荷機器流量として計測する流量計測ステップと、
前記負荷機器毎にその負荷機器に流れる冷温水の流量を調整するバルブの入口側と出口側との間の差圧をバルブ差圧として計測する差圧計測ステップと、
前記負荷機器毎に前記流量計測ステップによって計測された負荷機器流量と前記差圧計測ステップによって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の入力側と出力側との間に加わる差圧を負荷機器差圧として推定する負荷機器差圧推定ステップと、
この負荷機器差圧推定ステップによって推定された前記負荷機器毎の負荷機器差圧中の最小値に基づいて前記熱源機からの前記負荷機器への冷温水の送水圧を設定する送水圧設定ステップと
を備えることを特徴とする送水圧制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載された送水圧制御方法において、
前記負荷機器は、冷温水コイルを備えた空調機とされ、
前記負荷機器推定ステップは、前記負荷機器毎に、前記流量計測ステップによって計測された負荷機器流量からその負荷機器の冷温水コイルの入口側と出口側との間の差圧をコイル差圧として推定し、この推定したコイル差圧と前記差圧計測ステップによって計測されたバルブ差圧とからその負荷機器の負荷機器差圧を推定する
ことを特徴とする送水圧制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１２１７２２（Ｐ２００９−１２１７２２Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９４０６９（Ｐ２００７−２９４０６９）
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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