説明

送水温度制御装置および方法

【課題】使用するエネルギーの種別が異なる機器が混在する熱源システムにおいて、省エネを図りつつ、エネルギーを使用する場合に適用される各種の規制を回避する。
【解決手段】例えば、所定の判断基準を「現在の時刻がピーク時間帯に入っているか否か」とし、現在の時刻がピーク時間帯に入っていない場合には(ステップS104のNO)、ガス式の冷凍機(低COP機)を緩和優先機、電気式の冷凍機(高COP機)を緩和後回し機とし(ステップS105)、現在の時刻がピーク時間帯に入っている場合には(ステップS104のYES)、電気式の冷凍機(高COP機)を緩和優先機、ガス式の冷凍機(低COP機)を緩和後回し機とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、冷温水を熱媒体とする熱源システムにおいて、その熱媒体の負荷機器への送水温度を制御する送水温度制御装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、冷温水を熱媒体とする熱源システムでは、その熱媒体の負荷機器への送水温度を一定(一般に、5〜7℃)となるように制御している。例えば、負荷機器を空調機とした場合、空調機の負荷が増減しても、送水温度は変化させない。空調機の負荷が増減した場合は、その空調機に付設された制御弁の開度を増減させ、空調機への冷温水の量を増減させて対応している。
【0003】
しかしながら、このような送水温度一定制御では、空調機の負荷が低負荷である場合、実際に空調機で消費される熱量を賄うのに必要な送水温度に対して過剰な送水温度となり、熱源機(冷熱源機、温熱源機)のCOP(成績係数:冷温水を生成するための消費電力と生成した熱量との比)が低下し、エネルギーが無駄に費やされてしまう。例えば、冷房時、空調機の負荷が低負荷であると、送水温度が低く、還水温度も低くなり、冷熱源機(冷凍機)のCOPが低下し、エネルギーが無駄に費やされてしまう。
【0004】
そこで、近年、省エネルギー(以下、省エネと略す)を図ることを目的として、送水温度の設定値変更制御(VWT制御)が実施されている。例えば、冷房時、空調機の負荷が低負荷となれば、送水温度を上げるようにする。すなわち、送水温度を省エネ方向へ緩和(以下、この省エネ方向への温度の緩和を単に緩和と呼ぶ)する。これにより、冷凍機のCOPが向上し、省エネが図られる(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
図19にVWT制御を実施した従来の熱源システムの一例を示す。同図において、1−1,1−2は冷凍機、2−1,2−2は冷凍機1−1,1−2への冷水の循環通路に補機として各個に設けられた1次ポンプ、3は冷凍機1−1,1−2からの冷水を混合する往ヘッダ、4は往水管路、5は往ヘッダ3からの往水管路4を介して送られてくる冷水の供給を受ける負荷機器(空調機、ファンコイルなどの熱負荷)、6は還水管路、7は負荷機器5への冷水の供給量をその負荷状態に応じて調整する冷水弁である。
【0006】
8は負荷機器5において熱交換され還水管路6を介して送られてくる冷水が戻される還ヘッダ、9は往ヘッダ3と還ヘッダ8とを連通させるバイパス管路、10は往ヘッダ3から負荷機器5への冷水の温度を送水温度TSとして計測する送水温度センサ、11は還ヘッダ8に戻される冷水の温度を還水温度TRとして計測する還水温度センサ、12は還ヘッダ8に戻される冷水の流量を負荷流量Fとして計測する流量計、13−1,13−2は冷凍機1−1,1−2からの冷水の出口温度をTS1,TS2として計測する冷凍機出口温度センサ、14は送水温度制御装置である。
【0007】
往ヘッダ3は、第1の往ヘッダ3−1と第2の往ヘッダ3−2とから構成され、往ヘッダ3−1と3−2との間には、往ヘッダ3−1からの冷水を往ヘッダ3−2へ圧送する2次ポンプ15−1,15−2とバルブ16が設けられている。還ヘッダ8は、第1の還ヘッダ8−1と第2の還ヘッダ8−2とから構成され、還ヘッダ8−1と8−2との間に流量計12が設けられている。
【0008】
この熱源システムにおいて、1次ポンプ2−1,2−2により圧送された還水は、冷凍機1−1,1−2により所要の温度の冷水とされ、往ヘッダ3において混合され、往水管路4を介して負荷機器5へ供給される。そして、負荷機器5において熱交換され、還水管路6を介して還ヘッダ8に戻され、再び1次ポンプ2−1,2−2によって圧送され、以上の経路を循環する。
【0009】
また、送水温度制御装置14は、送水温度センサ10からの送水温度TS、還水温度センサ11からの還水温度TR、流量計12からの負荷流量F、冷水弁7の開度θなどの情報を入力とし、負荷機器5への現在の送水状態を総合的に判断し、この判断した総合送水状態より設定送水温度TSspを決定し、この決定した設定送水温度TSspに送水温度TSを一致させるように、冷凍機1−1,1−2からの冷水の出口温度TS1,TS2を操作する。例えば、設定送水温度TSspが7℃から8.5℃に緩和されれば、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spを7℃から8.5℃に変更する。これにより、冷凍機1−1,1−2のCOPが向上し、省エネが図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開平11−63631号公報
【特許文献2】特開2001−297134号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、上述した従来の熱源システムでは、冷凍機1−1,1−2の単位生成熱量あたりのエネルギーコストを考慮せず、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spを同じ値とし、同時に緩和させるようにしているので、冷凍機1−1,1−2の負荷率が同じとなり、期待している程の省エネは望めなかった。
【0012】
例えば、冷凍機1−1として吸収式冷凍機(ガス式)が用いられ、冷凍機1−2としてターボ冷凍機(電気式)が用いられ、冷凍機1−1が単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きい機器(低COP機)、冷凍機1−2が単位生成熱量あたりのエネルギーコストが小さい機器(高COP機)であったとする(図20参照)。この場合、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spを共に7℃から8.5℃に緩和すると、冷凍機1−1,1−2のCOPは向上する。しかし、冷凍機1−1,1−2の負荷率が同率(例えば、70%)となり、冷凍機1−1(低COP機)での冷温水の生成コストと冷凍機1−2(高COP機)での冷温水の生成コストとを合わせた合計のエネルギーコストには、削減の余地が残っている。
【0013】
そこで、本出願人は、単位生成熱量あたりのエネルギーコストが小さい冷凍機1−2(高COP機)の冷水の出口温度の設定値TS2spよりも、単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きい冷凍機1−1(低COP機)の冷水の出口温度の設定値TS1spを優先させて緩和することにより、すなわち単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きい冷凍機1−1を緩和優先機とすることにより、単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きい冷凍機1−1の負荷率を下げ、単位生成熱量あたりのエネルギーコストが小さい冷凍機1−2の負荷率を上げて、合計のエネルギーコストを低減させて、さらなる省エネを図ることを考えている。
【0014】
しかしながら、このような方式を採用すると、単位生成熱量あたりのエネルギーコストが小さい冷凍機1−2(電気式)が高負荷率で使用されるので、例えばピーク時間帯(電力の使用量の抑制が必要とされる時間帯)での電力の使用量が増大し、予め定められた目標値(ピーク値)を超えてしまう虞がある。また、このような方式を採用すると、単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きい冷凍機1−1(ガス式)が低負荷率で使用されるので、例えばガス契約の最小引き取り量が定められているような場合(例えば、特許文献2参照)、ガスの使用量が最小引き取り量を下回ってしまう虞がある。
【0015】
なお、上述した例では、冷凍機(冷熱源機)により冷水を生成する例で説明したが、温熱機(温熱源機)によって温水を生成する場合にも同様の問題が生じる。また、冷凍機と蓄熱槽とを組み合わせたり、温熱機と蓄熱槽とを組み合わせたりする場合にも、電力の使用量がピーク値を超えてしまうことや、ガスの使用量が最小引き取り量を下回ってしまうことが問題となる。
【0016】
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、使用するエネルギーの種別が異なる機器が混在する熱源システムにおいて、省エネを図りつつ、電力の使用量がピーク時間帯に目標値(ピーク値)を超えてしまったり、ガスの使用量が目標値(最小引き取り量)を下回ってしまったりするなど、エネルギーを使用する場合に適用される各種の規制を回避することが可能な送水温度制御装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0017】
このような目的を達成するために本発明は、第1の機器と、この第1の機器とは使用するエネルギーの種別が異なる第2の機器とを備え、第1の機器が生成する冷温水と第2の機器が生成する冷温水とを混合して負荷機器へ供給する熱源システムに用いられ、負荷機器へ供給される冷温水の送水温度を設定送水温度に一致させるように第1の機器および第2の機器からの冷温水の出口温度を操作する送水温度制御装置において、第1の機器および第2の機器に対して所定の判断基準に従って現在の優先順位を定める手段と、設定送水温度の緩和に際して、第1の機器および第2の機器のうち現在の優先順位の高い機器を優先させて、その機器の冷温水の出口温度の設定値を緩和する出口温度設定値緩和手段とを設けたものである。
【0018】
この発明によれば、例えば、所定の判断基準を「現在の時刻がピーク時間帯に入っているか否か」とした場合、この判断基準に従って第1の機器および第2の機器に対して優先順位が定められる。例えば、使用するエネルギーの種別を非電気(ガス,蒸気,重油など)とする冷凍機を第1の機器、使用するエネルギーの種別を電気とする冷凍機を第2の機器とし、第1の機器の単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きく(低COP機)、第2の機器の単位生成熱量あたりのエネルギーコストが小さい(高COP機)ものとした場合、ピーク時間帯以外では第1の機器(非電気)の優先順位を高くし、ピーク時間帯では第2の機器(電気)の優先順位を高くする。このようにすると、ピーク時間帯以外では、第1の機器(非電気)が緩和優先機となって、第1の機器(非電気(低COP機))の負荷率が下がり、第2の機器(電気(高COP機))の負荷率が上がり、合計のエネルギーコストが低減され、省エネが図られる。また、ピーク時間帯では、第2の機器(電気)が緩和優先機となって、第1の機器(非電気(低COP機))の負荷率が上がり、第2の機器(電気(高COP機))の負荷率が下がり、ガス,蒸気,重油など非電気の使用量が増える代わりに電力の使用量が減る。なお、この場合のピーク時間帯とは、電力会社によって定められるピーク時帯(例えば、13:00〜15:59(東京電力))に限られるものではなく、あらかじめ設定されたピークが起こりそうな時間帯なども含むものであり、本発明ではこのような時間帯を所定の時間帯と定義する。
【0019】
また、例えば、所定の判断基準を「現在のガスの使用量が目標値以上であるか否か」とした場合、この判断基準に従って第1の機器および第2の機器に対して優先順位が定められる。例えば、使用するエネルギーの種別をガスとする冷凍機を第1の機器、使用するエネルギーの種別を非ガス(電気など)とする冷凍機を第2の機器とし、第1の機器の単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きく(低COP機)、第2の機器の単位生成熱量あたりのエネルギーコストが小さい(高COP機)ものとした場合、目標値以上では第1の機器(ガス)の優先順位を高くし、目標値未満では第2の機器(非ガス)の優先順位を高くする。このようにすると、現在のガスの使用量が目標値以上であれば、第1の機器(ガス)が緩和優先機となって、第1の機器(ガス(低COP機))の負荷率が下がり、第2の機器(非ガス(高COP機))の負荷率が上がり、合計のエネルギーコストが低減され、省エネが図られる。また、現在のガスの使用量が目標値を下回ると、第2の機器(非ガス)が緩和優先機となって、第2の機器(非ガス(高COP機))の負荷率が下がり、第1の機器(ガス(低COP機))の負荷率が上がり、ガスの使用量が増える。
【0020】
また、例えば、所定の判断基準を「現在の時刻がピーク時間帯を含むどの時間帯に入っているか」とした場合、この判断基準に従って第1の機器および第2の機器に対して優先順位が定められる。例えば、蓄えられたエネルギーを使用する機器を第1の機器、供給されるエネルギーを使用する機器を第2の機器とした場合、ピーク時間帯に入る前の時間帯では第1の機器の優先順位を高くし、ピーク時間帯では第2の機器の優先順位を高くする。このようにすると、ピーク時間帯に入る前は、第1の機器が緩和優先機となって、第1の機器の負荷率が下がり、第2の機器の負荷率が上がる。この場合、第1の機器を蓄熱槽、第2の機器を冷凍機とすると、冷凍機を優先的に使用する冷凍機優先モードとされ、蓄熱槽からの放熱が抑制される。そして、ピーク時間帯に入ると、第2の機器が緩和優先機となって、第1の機器の負荷率が上がり、第2の機器の負荷率が下がる。この場合、第1の機器を蓄熱槽、第2の機器を冷凍機とすると、蓄熱槽からの放熱を優先的に使用する放熱優先モードとされ、蓄熱槽からの放熱量が増え、電力の使用量が減る。この際、ピーク時間帯に入る前の時間帯では蓄熱槽からの放熱が抑制されており、この抑制された放熱がピーク時間帯での放熱に役立てられる。これにより、ピーク時間帯に入ると、電力のピークカットが集中して行われる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、第1の機器および第2の機器に対して所定の判断基準に従って現在の優先順位を定め、設定送水温度の緩和に際して、第1の機器および第2の機器のうち現在の優先順位の高い機器を優先させて、その機器の冷温水の出口温度の設定値を緩和するようにしたので、所定の判断基準を「現在の時刻がピーク時間帯に入っているか否か」としたり、「現在のガスの使用量が目標値以上であるか否か」としたり、「現在の時刻がピーク時間帯を含むどの時間帯に入っているか否か」としたりするなどして、省エネを図りつつ、電力の使用量がピーク時間帯に目標値(ピーク値)を超えてしまったり、ガスの使用量が目標値(最小引き取り量)を下回ってしまったりするなど、エネルギーを使用する場合に適用される各種の規制を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明に係る送水温度制御装置を用いた熱源システムの一実施の形態を示す計装図である。
【図2】この熱源システムにおける送水温度制御装置が有する送水温度制御機能の第1の例(実施の形態1)を説明するためのフローチャートである。
【図3】実施の形態1において電気式の冷凍機(高COP機)よりも先にガス式の冷凍機(低COP機)の冷水の出口温度の設定値が緩和された状態(現在の時刻がピーク時間帯以外にある場合の状態)を示す図である。
【図4】実施の形態1においてガス式の冷凍機(低COP機)よりも先に電気式の冷凍機(高COP機)の冷水の出口温度の設定値が緩和された状態(現在の時刻がピーク時間帯にある場合の状態)を示す図である。
【図5】この熱源システムにおける送水温度制御装置が有する送水温度制御機能の第2の例(実施の形態2)を説明するためのフローチャートである。
【図6】実施の形態2においてガス式の冷凍機(低COP機)よりも先に電気式の冷凍機(高COP機)の冷水の出口温度の設定値が緩和された状態(ガスの使用量が目標値未満である場合の状態)を示す図である。
【図7】実施の形態2において電気式の冷凍機(高COP機)よりも先にガス式の冷凍機(低COP機)の冷水の出口温度の設定値が緩和された状態(ガスの使用量が目標値以上である場合の状態)を示す図である。
【図8】この熱源システムにおける送水温度制御装置が有する送水温度制御機能の第3の例(実施の形態3)を説明するためのフローチャートである。
【図9】実施の形態3においてピーク時間帯以外で用いられる出口配分テーブルを示す図である。
【図10】実施の形態3においてピーク時間帯で用いられる出口配分テーブルを示す図である。
【図11】この熱源システムにおける送水温度制御装置が有する送水温度制御機能の第4の例(実施の形態4)を説明するためのフローチャートである。
【図12】実施の形態4においてガスの使用量が目標値未満である場合に用いられる出口配分テーブルを示す図である。
【図13】実施の形態4においてガスの使用量が目標値以上である場合に用いられる出口配分テーブルを示す図である。
【図14】冷凍機と蓄熱槽とを組み合わせるようにした熱源システム(実施の形態5)を例示する図である。
【図15】実施の形態5において冷凍機および蓄熱槽の冷水の出口温度の設定値の決定に際して出口温度テーブルを利用するようにした場合のフローチャートである。
【図16】実施の形態5においてピーク時間帯の前の時間帯で用いられる出口温度テーブルを示す図である。
【図17】実施の形態5においてピーク時間帯で用いられる出口温度テーブルを示す図である。
【図18】実施の形態5においてピーク時間帯の後の時間帯で用いられる出口温度テーブルを示す図である。
【図19】VWT制御を実施した従来の熱源システムの一例を示す計装図である。
【図20】VWT制御を実施した従来の熱源システムにおける設定送水温度の緩和時の冷凍機の出口温度の設定値の変更状況を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態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温度制御装置を用いた熱源システムの一実施の形態を示す計装図である。同図において、図19と同一符号は図19を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。なお、図1では、図19に示した従来の熱源システムにおける送水温度制御装置14と区別するために、本発明に係る送水温度制御装置を符号17で示している。
【0024】
この送水温度制御装置17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負荷機器5への冷水の送水温度TSを設定送水温度Tspに一致させるように冷凍機1−1,1−2からの冷水の出口温度TS1,TS2を操作する送水温度制御機能を有している。
【0025】
〔実施の形態1:ピークカット〕
以下、図2に示したフローチャートに従って、本発明に係る送水温度制御装置17が有する送水温度制御機能の第1の例(実施の形態1)について説明する。
【0026】
なお、この実施の形態1において、冷凍機1−1は吸収式冷凍機(ガス式)とされ、冷凍機1−2はターボ冷凍機(電気式)とされ、冷凍機1−1は単位生成熱量あたりのエネルギーコストが大きい機器(低COP機)、冷凍機1−2は単位生成熱量あたりのエネルギーコストが小さい機器(高COP機)とされているものとする。また、送水温度制御装置17における現在の送水温度の設定状態として、負荷機器5への冷水の設定送水温度Tspは7℃、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spは共に7℃とされているものとする。この例では、設定送水温度TSspが8.5℃として決定されたものとする。
【0027】
送水温度制御装置17は、送水温度センサ10からの送水温度TS、還水温度センサ11からの還水温度TR、流量計12からの負荷流量F、冷水弁7の開度θなどの情報を入力とし、負荷機器5への現在の送水状態を総合的に判断し、この判断した総合送水状態より設定送水温度TSspを決定する(ステップS101)。
【0028】
なお、この例では、設定送水温度TSspを自動決定する方式としているが、設定送水温度TSspを設備管理者が手動で設定するような方式とする場合も考えられる。また、設定送水温度TSspを自動決定する方式として、特許文献1には、冷水弁の開度状態、給気温度偏差、給気温度偏差の収束状況、室内湿度などに基づいて各空調機の空調機ステータスを決定し、これら空調機ステータスから総合送水状態を決定し、この決定した総合送水状態より設定送水温度TSspを決定する方式が示されており、このような方式を採用するようにしてもよい。
【0029】
送水温度制御装置17は、設定送水温度TSspが8.5℃として決定されると(ステップS101)、現在の時刻を取得する(ステップS102)。そして、現在の時刻がピーク時間帯に入っているか否かを確認し(ステップS103)、ピーク時間帯に入っていない場合には(ステップS103のNO)、ステップS104へ進み、ピーク時間帯に入っている場合には(ステップS103のYES)、ステップS105へ進む。
【0030】
〔ピーク時間帯以外の時間帯である場合〕
送水温度制御装置17は、現在の時刻がピーク時間帯に入っていない場合(ステップS103のNO)、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の優先順位を電気式の冷凍機1−2(高COP機)の優先順位よりも高くし、優先順位の高い冷凍機1−1を緩和優先機、優先順位の低い冷凍機1−2を緩和後回し機として区別し、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spを決定する(ステップS104)。この場合、冷凍機1−2(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS2spを7℃としたままの状態とし、この状態でステップS101で決定された設定送水温度TSsp(8.5℃)を確保し得る冷凍機1−1(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS1spを求める。
【0031】
この例では、設定値TS2sp=7℃との比例配分によって、冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spは10℃として求められる。すなわち、ガス式の冷凍機1−1(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS1spが10℃として決定され、電気式の冷凍機1−2(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS2spが7℃として決定される。
【0032】
そして、送水温度制御装置17は、この決定した出口温度の設定値TS1sp,TS2spを冷凍機1−1,1−2に対して出力する(ステップS106)。すなわち、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは7℃のまま変更せずに、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spだけを7℃から10℃に変更する(図3参照)。
【0033】
これにより、電気式の冷凍機1−2よりも先に、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値が緩和され、ガス式の冷凍機1−1の往還水の温度差が小さくなり、電気式の冷凍機1−2の往還水の温度差が大きくなる。この結果、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が下がり(例えば、40%)、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率が上がり(例えば、100%)、合計のエネルギーコストが低減され、省エネ(エネルギーの従量料金の削減、CO2の排出量の削減)が図られるものとなる。
【0034】
〔ピーク時間帯にある場合〕
送水温度制御装置17は、現在の時刻がピーク時間帯に入っている場合(ステップS103のYES)、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の優先順位をガス式の冷凍機1−1の優先順位よりも高くし、優先順位の高い冷凍機1−2を緩和優先機、優先順位の低い冷凍機1−1を緩和後回し機として区別し、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spを決定する(ステップS105)。この場合、冷凍機1−1(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS1spを7℃としたまま、この状態でステップS101で決定された設定送水温度TSsp(8.5℃)を確保し得る冷凍機1−2(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS2spを求める。
【0035】
この例では、設定値TS1sp=7℃との比例配分によって、冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは10℃として求められる。すなわち、電気式の冷凍機1−2(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS2spが10℃として決定され、ガス式の冷凍機1−1(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS1spが7℃として決定される。
【0036】
そして、送水温度制御装置17は、この決定した出口温度の設定値TS1sp,TS2spを冷凍機1−1,1−2に対して出力する(ステップS106)。すなわち、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spは7℃のまま変更せずに、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spだけを7℃から10℃に変更する(図4参照)。
【0037】
これにより、ガス式の冷凍機1−1よりも先に、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値が緩和され、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の往還水の温度差が小さくなり、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の往還水の温度差が大きくなる。この結果、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率が下がり(例えば、40%)、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が上がり(例えば、100%)、ガスの使用量が増える代わりに電力の使用量が減る。
【0038】
このようにして、実施の形態1では、ピーク時間帯以外の時間帯では、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率を上げて省エネが図られ、ピーク時間帯では、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率を下げて、電力の使用量が抑制される。
【0039】
〔実施の形態2:引き取り量維持〕
図5に実施の形態2における図2に対応するフローチャートを示す。この実施の形態2において、送水温度制御装置17は、前述したステップS101(図2)と同様にして設定送水温度TSspを決定する(ステップS201)。この例では、設定送水温度TSspが8.5℃として決定されたものとする。
【0040】
送水温度制御装置17は、設定送水温度TSspが8.5℃として決定されると(ステップS201)、この熱源システムにおける現在までのガスの使用量を計測する(ステップS203)。そして、このガスの使用量が予め定められている目標値(この例では、ガス契約の最小引き取り量)以上であるか否かを確認し(ステップS203)、目標値未満であれば(ステップS203のNO)、ステップS204へ進み、目標値以上であれば(ステップS203のYES)、ステップS205へ進む。
【0041】
〔目標値未満である場合〕
送水温度制御装置17は、現在のガスの使用量が目標値未満である場合(ステップS203のNO)、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の優先順位をガス式の冷凍機1−1(低COP機)の優先順位よりも高くし、優先順位の高い冷凍機1−2を緩和優先機、優先順位の低い冷凍機1−1を緩和後回し機として区別し、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spを決定する(ステップS204)。この場合、冷凍機1−1(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS1spを7℃としたままの状態とし、この状態でステップS201で決定された設定送水温度TSsp(8.5℃)を確保し得る冷凍機1−2(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS2spを求める。
【0042】
この例では、設定値TS1sp=7℃との比例配分によって、冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは10℃として求められる。すなわち、電気式の冷凍機1−2(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS2spが10℃として決定され、ガス式の冷凍機1−1(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS1spが7℃として決定される。
【0043】
そして、送水温度制御装置17は、この決定した出口温度の設定値TS1sp,TS2spを冷凍機1−1,1−2に対して出力する(ステップS206)。すなわち、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spは7℃のまま変更せずに、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spだけを7℃から10℃に変更する(図6参照)。
【0044】
これにより、ガス式の冷凍機1−1よりも先に、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値が緩和され、電気式の冷凍機1−2の往還水の温度差が小さくなり、ガス式の冷凍機1−1の往還水の温度差が大きくなる。この結果、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率が下がり(例えば、40%)、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が上がり(例えば、100%)、ガスの使用量が目標値(最小引き取り量)よりも大きくなる。
【0045】
〔目標値以上である場合〕
送水温度制御装置17は、現在のガスの使用量が目標値以上である場合(ステップS203のYES)、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の優先順位を電気式の冷凍機1−2(高COP機)の優先順位よりも高くし、優先順位の高い冷凍機1−1を緩和優先機、優先順位の低い冷凍機1−2を緩和後回し機として区別し、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spを決定する(ステップS205)。この場合、冷凍機1−2(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS2spを7℃としたままの状態とし、この状態でステップS201で決定された設定送水温度TSsp(8.5℃)を確保し得る冷凍機1−1(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS1spを求める。
【0046】
この例では、設定値TS2sp=7℃との比例配分によって、冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spは10℃として求められる。すなわち、ガス式の冷凍機1−1(緩和優先機)の冷水の出口温度の設定値TS1spが10℃として決定され、電気式の冷凍機1−2(緩和後回し機)の冷水の出口温度の設定値TS2spが7℃として決定される。
【0047】
そして、送水温度制御装置17は、この決定した出口温度の設定値TS1sp,TS2spを冷凍機1−1,1−2に対して出力する(ステップS206)。すなわち、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは7℃のまま変更せずに、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spだけを7℃から10℃に変更する(図7参照)。
【0048】
これにより、電気式の冷凍機1−2よりも先に、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値が緩和され、ガス式の冷凍機1−1の往還水の温度差が小さくなり、電気式の冷凍機1−2の往還水の温度差が大きくなり、結果として、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が下がり(例えば、40%)、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率が上がり(例えば、100%)、合計のエネルギーコストが低減され、省エネが図られる。
【0049】
このようにして、実施の形態2では、ガスの使用量が目標値未満の場合には、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率を上げて、ガスの使用量が増大され、ガスの使用量が目標値以上の場合には、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率を下げて、合計のエネルギーコストが低減され、省エネが図られるものとなる。
【0050】
〔実施の形態3:ピークカット、出口温度テーブルの利用〕
図8に、実施の形態1において、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの決定に際して出口温度テーブルを利用するようにした場合のフローチャートを示す(実施の形態3)。
【0051】
この実施の形態3において、送水温度制御装置17は、現在の時刻を取得し(ステップS301)、現在の時刻がピーク時間帯に入っているか否かを確認する(ステップS302)。ここで、ピーク時間帯に入っていない場合には(ステップS302のNO)、出口温度テーブルTB1(図9参照)を選択し(ステップS303)、ピーク時間帯に入っている場合には(ステップS302のYES)、出口温度テーブルTB2(図10参照)を選択する(ステップS304)。
【0052】
そして、前述したステップS101(図2)と同様にして設定送水温度TSspを決定し(ステップS305)、送水温度センサ10からの送水温度TSを送水温度の計測値TSpvとして取得し(ステップS306)、この決定した設定送水温度TSspと取得した送水温度の計測値TSpvとの差から送水温度制御の操作量(PID出力値)ΔPを演算する(ステップS307)。
【0053】
そして、送水温度制御装置17は、ステップS303あるいはステップS304で選択された出口温度テーブルを利用して、送水温度制御の操作量ΔPに応ずる出口温度の設定値TS1sp,TS2spを取得する(ステップS308)。すなわち、現在の時刻がピーク時間帯に入っていなければ、図9に示された出口温度テーブルTB1を利用して、現在の時刻がピーク時間帯に入っていれば、図10に示された出口温度テーブルTB2を利用して、送水温度制御の操作量ΔPに応ずる出口温度の設定値TS1sp,TS2spを取得する。そして、この取得した出口温度の設定値TS1sp,TS2spを冷凍機1−1,1−2に対して出力する(ステップS309)。
【0054】
ステップS308で利用される出口温度テーブルTB1(図9),TB2(図10)は送水温度制御装置17内のメモリに記憶されている。この出口温度テーブルTB1,TB2は、横軸を送水温度制御の操作量ΔPとし、縦軸を冷凍機からの冷水の出口温度(設定値)とし、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spを示す特性Iと、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spを示す特性IIとから構成されている。なお、送水温度制御の操作量ΔPは、送水温度を上昇させる方向の操作量ΔPと下降させる方向の操作量ΔPとで表され、図中の黒三角で示す点を基点として変化する。この特性I,IIによって冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの関係が示される。
【0055】
出口温度テーブルTB1において、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spを電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spよりも優先させて緩和する関係とされている。
【0056】
この例において、出口温度テーブルTB1中の特性I,IIは、冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの下限値を7℃、上限値を12℃とし、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し、先にガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行き、この設定値TS1spの上昇の途中で、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行く特性とされている。
【0057】
このような出口温度テーブルTB1をピーク時間帯以外の時間帯で用いることにより、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し(設定送水温度の緩和に対して)、電気式の冷凍機1−2よりも先に、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値が緩和されて行くものとなる。これにより、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の往還水の温度差が小さくなり、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の往還水の温度差が大きくなり、結果として、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が下がり、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率が上がり、合計のエネルギーコストが低減され、省エネが図られるものとなる。
【0058】
出口温度テーブルTB2において、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spをガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spよりも優先させて緩和する関係とされている。
【0059】
この例において、出口温度テーブルTB2中の特性I,IIは、冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの下限値を7℃、上限値を12℃とし、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し、先に電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行き、この上昇によって設定値TS2spが上限値まで達すると、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行く特性とされている。
【0060】
このような出口温度テーブルTB2をピーク時間帯で用いることにより、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し(設定送水温度の緩和に対して)、ガス式の冷凍機1−1よりも先に、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値が緩和されて行くものとなる。これにより、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の往還水の温度差が小さくなり、ガス式の冷凍機1−2(低COP機)の往還水の温度差が大きくなり、結果として、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率が下がり、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が上がり、電力の使用量が抑制されるものとなる。
【0061】
〔実施の形態4:引取量維持、出口温度テーブルの利用〕
図11に、実施の形態2において、冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの決定に際して出口温度テーブルを利用するようにした場合のフローチャートを示す(実施の形態4)。
【0062】
この実施の形態4において、送水温度制御装置17は、現在のガスの使用量を計測し(ステップS401)、現在のガスの使用量が目標値(ガス契約料の最小引き取り量)以上であるか否かを確認する(ステップS402)。ここで、目標値未満であれば(ステップS402のNO)、出口温度テーブルTB3(図12参照)を選択し(ステップS403)、目標値以上である場合には(ステップS402のYES)、出口温度テーブルTB4(図13参照)を選択する(ステップS404)。
【0063】
そして、前述したステップS101(図2)と同様にして設定送水温度TSspを決定し(ステップS405)、送水温度センサ10からの送水温度TSを送水温度の計測値TSpvとして取得し(ステップS406)、この取得した送水温度の計測値TSpvとステップS405で決定した設定送水温度TSspとの差から送水温度制御の操作量(PID出力値)ΔPを演算する(ステップS407)。
【0064】
そして、送水温度制御装置17は、ステップS403あるいはステップS404で選択された出口温度テーブルを利用して、送水温度制御の操作量ΔPに応ずる出口温度の設定値TS1sp,TS2spを取得する(ステップS408)。すなわち、現在のガスの使用量が目標値未満であれば、図12に示された出口温度テーブルTB3を利用して、現在のガスの使用量が目標値以上であれば、図13に示された出口温度テーブルTB4を利用して、送水温度制御の操作量ΔPに応ずる出口温度の設定値TS1sp,TS2spを取得する。そして、この取得した出口温度の設定値TS1sp,TS2spを冷凍機1−1,1−2に対して出力する(ステップS409)。
【0065】
ステップS408で利用される出口温度テーブルTB3(図12),TB4(図13)は送水温度制御装置17内のメモリに記憶されている。この出口温度テーブルTB3,TB4は、横軸を送水温度制御の操作量ΔPとし、縦軸を冷凍機からの冷水の出口温度(設定値)とし、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spを示す特性IIIと、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spを示す特性IVとから構成されている。この特性III,IVによって冷凍機1−1,1−2の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの関係が示される。
【0066】
出口温度テーブルTB3において、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spをガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spよりも優先させて緩和する関係とされている。
【0067】
この例において、出口温度テーブルTB3中の特性III,IVは、冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの下限値を7℃、上限値を12℃とし、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し、先に電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行き、この上昇によって設定値TS2spが上限値まで達すると、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行く特性とされている。
【0068】
このような出口温度テーブルTB3をガスの使用量が目標値未満である場合に用いることにより、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し(設定送水温度の緩和に対して)、ガス式の冷凍機1−1よりも先に、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値が緩和されて行くものとなる。これにより、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の往還水の温度差が小さくなり、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の往還水の温度差が大きくなり、結果として、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の負荷率が下がり、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が上がり、ガスの使用量が目標値(最小引き取り量)よりも大きくなる。
【0069】
出口温度テーブルTB4において、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spは、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spを電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spよりも優先させて緩和する関係とされている。
【0070】
この例において、出口温度テーブルTB4中の特性III,IVは、冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの下限値を7℃、上限値を12℃とし、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し、先にガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値TS1spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行き、この設定値TS2spの上昇の途中で、電気式の冷凍機1−2の冷水の出口温度の設定値TS2spが下限値から上限値まで所定の傾斜で上昇して行く特性とされている。
【0071】
このような出口温度テーブルTB2をガスの使用量が目標値以上である場合に用いることにより、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し(設定送水温度の緩和に対して)、電気式の冷凍機1−2よりも先に、ガス式の冷凍機1−1の冷水の出口温度の設定値が緩和されて行くものとなる。これにより、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の往還水の温度差が小さくなり、電気式の冷凍機1−2(高COP機)の往還水の温度差が大きくなり、結果として、ガス式の冷凍機1−1(低COP機)の負荷率が下がり、電気式の冷凍機1−1(高COP機)の負荷率が上がり、合計のエネルギーコストが低減され、省エネが図られるものとなる。
【0072】
〔実施の形態5:冷凍機と蓄熱槽との組合せ、出口温度テーブルの利用〕
実施の形態1では、ガス式の冷凍機1−1と電気式の冷凍機1−2とを組み合わせるようにしたが、図14に示すように冷凍機1(電気式)と蓄熱槽18とを組み合わせるようにしてもよい。この冷凍機1と蓄熱槽18とを組み合わせた例において、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spの決定に際して出口温度テーブルを利用するようにした場合のフローチャートを図15に示す(実施の形態5)。
【0073】
この実施の形態5において、送水温度制御装置17は、現在の時刻を取得し(ステップS501)、現在の時刻がピーク時間帯の前であるか否かを確認する(ステップS502)。ここで、ピーク時間帯の前であれば(ステップS502のYES)、すなわち現在の時刻がピーク時間帯の前の時間帯にあれば、出口温度テーブルTBA(図16参照)を選択する(ステップS503)。ピーク時間帯の前でなければ(ステップS502のNO)、ピーク時間帯に入っているか否かを確認する(ステップS504)。ここで、ピーク時間帯に入っていれば(ステップS504のYES)、出口温度テーブルTBB(図17参照)を選択する(ステップS505)。ピーク時間帯に入っていなければ(ステップS505のNO)、すなわち現在の時刻がピーク時間帯の後の時間帯にあれば、出口温度テーブルTBC(図18参照)を選択する(ステップS506)。
【0074】
そして、図8に示したステップS305〜S307と同様にして、設定送水温度Tspと送水温度の計測値TSpvとの差から送水温度制御の操作量ΔPを演算し(ステップS507〜S509)、ステップS503,ステップS505あるいはステップS506で選択された出口温度テーブルを利用して、送水温度制御の操作量ΔPに応ずる出口温度の設定値TS1sp,TS2spを取得する(ステップS510)。
【0075】
すなわち、現在の時刻がピーク時間帯の前の時間帯にあれば、図16に示された出口温度テーブルTBAを利用して、現在の時刻がピーク時間帯にあれば、図17に示された出口温度テーブルTBBを利用して、現在の時刻がピーク時間帯の後の時間帯にあれば、図18に示された出口温度テーブルTBCを利用して、送水温度制御の操作量ΔPに応ずる出口温度の設定値TS1sp,TS2spを取得する。そして、この取得した出口温度の設定値TS1sp,TS2spを蓄熱槽18,冷凍機1に対して出力する(ステップS511)。
【0076】
ステップ510で利用される出口温度テーブルTBA,TBB,TBCは送水温度制御装置17内のメモリに記憶されている。この出口温度テーブルTBA(図16),TBB(図17),TBC(図18)は、横軸を送水温度制御の操作量ΔPとし、縦軸を冷凍機からの冷水の出口温度(設定値)とし、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spを示す特性Vと、冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spを示す特性VIとから構成されている。この特性V,VIによって蓄熱槽18,冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS1sp,TS2spの関係が示される。
【0077】
出口温度テーブルTBAにおいて、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spは、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spを冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spよりも優先させて緩和する関係とされている。
【0078】
このような出口温度テーブルTBAをピーク時間帯に入る前の時間帯で用いることにより、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し(設定送水温度の緩和に対して)、冷凍機1よりも先に、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値が緩和されて行くものとなる。
【0079】
これにより、蓄熱槽18の往還水の温度差が小さくなり、冷凍機1の往還水の温度差が大きくなり、結果として、蓄熱槽18の負荷率が下がり、冷凍機1(電気式)の負荷率が上がる。この場合、冷凍機1を優先的に使用する冷凍機優先モードとされ、蓄熱槽18からの放熱が抑制される。
【0080】
出口温度テーブルTBBにおいて、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spは、冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spを蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spよりも優先させて緩和する関係とされている。
【0081】
このような出口温度テーブルTBBをピーク時間帯で用いることにより、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し(設定送水温度の緩和に対して)、蓄熱槽18よりも先に、冷凍機1の冷水の出口温度の設定値が緩和されて行くものとなる。
【0082】
これにより、冷凍機1の往還水の温度差が小さくなり、蓄熱槽18の往還水の温度差が大きくなり、結果として、冷凍機1(電気式)の負荷率が下がり、蓄熱槽18の負荷率が上がる。この場合、蓄熱槽18からの放熱を優先的に使用する放熱優先モードとされ、蓄熱槽18からの放熱量が増え、電力の使用量が減る。この際、ピーク時間帯に入る前の時間帯では蓄熱槽18からの放熱が抑制されており、この抑制された放熱がピーク時間帯での放熱に役立てられる。これにより、ピークカット時間に入ると、電力のピークカットが集中して行われる。
【0083】
出口温度テーブルTBCにおいて、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spは、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spと冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spとを同じとする関係とされている。これにより、ピーク時間帯の後の時間帯では、送水温度制御の操作量ΔPのΔPからΔPの方向への変化に対し(設定送水温度の緩和に対して)、蓄熱槽18の冷水の出口温度の設定値TS1spおよび冷凍機1の冷水の出口温度の設定値TS2spを同じ値として、同時に緩和されて行く。
【0084】
なお、上述した実施の形態1〜5では、熱源機として冷凍機を用いたい例で説明したが、温熱機を用いた場合も同様に構成することができることは言うまでもない。
【0085】
また、上述した実施の形態1〜5では、冷水を生成する機器を2台としたが、冷水を生成する機器は2台に限るものではなく、さらにその数を増やしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0086】
本発明の送水温度制御装置および方法は、負荷機器への送水温度を制御する送水温度制御装置および方法として、冷凍機や温熱機,蓄熱槽などを用いた各種の熱源システムで利用することが可能である。
【符号の説明】
【0087】
1,1−1,1−2…冷凍機、2−1,2−2…1次ポンプ、3(3−1,3−2)…往ヘッダ、4…往水管路、5…負荷機器、6…還水管路、7…冷水弁、8(8−1,8−2)還ヘッダ、9…バイパス管路、10…送水温度センサ、11…還水温度センサ、12…流量計、13−1,13−2…冷凍機出口温度センサ、15−1,15−2…2次ポンプ、16…バルブ、17…送水温度制御装置、18…蓄熱槽、TB1〜TB4、TBA〜TBC…出口温度テーブル。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の機器と、この第1の機器とは使用するエネルギーの種別が異なる第2の機器とを備え、前記第1の機器が生成する冷温水と前記第2の機器が生成する冷温水とを混合して負荷機器へ供給する熱源システムに用いられ、前記負荷機器へ供給される冷温水の送水温度を設定送水温度に一致させるように前記第1の機器および前記第2の機器からの冷温水の出口温度を操作する送水温度制御装置において、
前記第1の機器および前記第2の機器に対して所定の判断基準に従って現在の優先順位を定める手段と、
前記設定送水温度の緩和に際して、前記第1の機器および前記第2の機器のうち前記現在の優先順位の高い機器を優先させて、その機器の冷温水の出口温度の設定値を緩和する出口温度設定値緩和手段と
を備えることを特徴とする送水温度制御装置。
【請求項2】
第1の機器と、この第1の機器とは使用するエネルギーの種別が異なる第2の機器とを備え、前記第1の機器が生成する冷温水と前記第2の機器が生成する冷温水とを混合して負荷機器へ供給する熱源システムに用いられ、前記負荷機器へ供給される冷温水の送水温度を設定送水温度に一致させるように前記第1の機器および前記第2の機器からの冷温水の出口温度を操作する送水温度制御装置において、
前記負荷機器へ供給される冷温水の送水温度の計測値と前記設定送水温度との差から送水温度制御の操作量を演算する操作量演算手段と、
前記送水温度制御の操作量と前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値との関係が定められた第1の出口温度テーブルを記憶する第1の出口温度テーブル記憶手段と、
前記送水温度制御の操作量と前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値との関係が定められた第2の出口温度テーブルを記憶する第2の出口温度テーブル記憶手段と、
前記第1の出口温度テーブルおよび前記第2の出口温度テーブルの何れか一方を所定の判断基準に従って選択し、その選択した出口温度テーブルより前記操作量演算手段によって演算された送水温度制御の操作量に応ずる前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値を取得する冷温送水出口温度設定値取得手段とを備え、
前記第1の出口温度テーブルにおいて、前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値は、前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値を前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値よりも優先させて緩和する関係とされ、
前記第2の出口温度テーブルにおいて、前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値は、前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値を前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値よりも優先させて緩和する関係とされている
ことを特徴とする送水温度制御装置。
【請求項3】
請求項2に記載された送水温度制御装置において、
前記第1の機器は、使用するエネルギーの種別が非電気とされ、
前記第2の機器は、使用するエネルギーの種別が電気とされ、
前記冷温送水出口温度設定値取得手段は、前記所定の判断基準として現在の時刻が予め定められている所定の時間帯に入っているか否かを確認し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入っていない場合には前記第1の出口温度テーブルを選択し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入っている場合には前記第2の出口温度テーブルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御装置。
【請求項4】
請求項2に記載された送水温度制御装置において、
前記第1の機器は、使用するエネルギーの種別がガスとされ、
前記第2の機器は、使用するエネルギーの種別が非ガスとされ、
前記冷温送水出口温度設定値取得手段は、
前記所定の判断基準として前記熱源システムにおける現在のガスの使用量が予め定められている目標値以上であるか否かを確認し、現在のガスの使用量が目標値未満である場合には前記第1の出口温度テーブルを選択し、現在のガスの使用量が目標値以上である場合には前記第2の出口温度テーブルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御装置。
【請求項5】
請求項2に記載された送水温度制御装置において、
前記第1の機器は、蓄えられたエネルギーを使用する機器であり、
前記第2の機器は、供給されるエネルギーを使用する機器であり、
前記冷温送水出口温度設定値取得手段は、
前記所定の判断基準として現在の時刻が予め定められている所定の時間帯を含むどの時間帯に入っているか否かを確認し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入る前の時間帯にある場合には前記第1の出口温度テーブルを選択し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入っている場合には前記第2の出口温度テーブルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御装置。
【請求項6】
第1の機器と、この第1の機器とは使用するエネルギーの種別が異なる第2の機器とを備え、前記第1の機器が生成する冷温水と前記第2の機器が生成する冷温水とを混合して負荷機器へ供給する熱源システムに用いられ、前記負荷機器へ供給される冷温水の送水温度を設定送水温度に一致させるように前記第1の機器および前記第2の機器からの冷温水の出口温度を操作する送水温度制御方法において、
前記第1の機器および前記第2の機器に対して所定の判断基準に従って現在の優先順位を定めるステップと、
前記設定送水温度の緩和に際して、前記第1の機器および前記第2の機器のうち前記現在の優先順位の高い機器を優先させて、その機器の冷温水の出口温度の設定値を緩和する出口温度設定値緩和ステップと
を備えることを特徴とする送水温度制御方法。
【請求項7】
第1の機器と、この第1の機器とは使用するエネルギーの種別が異なる第2の機器とを備え、前記第1の機器が生成する冷温水と前記第2の機器が生成する冷温水とを混合して負荷機器へ供給する熱源システムに用いられ、前記負荷機器へ供給される冷温水の送水温度を設定送水温度に一致させるように前記第1の機器および前記第2の機器からの冷温水の出口温度を操作する送水温度制御方法において、
前記負荷機器へ供給される冷温水の送水温度の計測値と前記設定送水温度との差から送水温度制御の操作量を演算する操作量演算ステップと、
前記送水温度制御の操作量と前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値との関係が定められた第1の出口温度テーブルを記憶する第1の出口温度テーブル記憶ステップと、
前記送水温度制御の操作量と前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値との関係が定められた第2の出口温度テーブルを記憶する第2の出口温度テーブル記憶ステップと、
前記第1の出口温度テーブルおよび前記第2の出口温度テーブルの何れか一方を所定の判断基準に従って選択し、その選択した出口温度テーブルより前記操作量演算ステップによって演算された送水温度制御の操作量に応ずる前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値を取得する冷温送水出口温度設定値取得ステップとを備え、
前記第1の出口温度テーブルにおいて、前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値は、前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値を前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値よりも優先させて緩和する関係とされ、
前記第2の出口温度テーブルにおいて、前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値および前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値は、前記第2の機器の冷温水の出口温度の設定値を前記第1の機器の冷温水の出口温度の設定値よりも優先させて緩和する関係とされている
ことを特徴とする送水温度制御方法。
【請求項8】
請求項7に記載された送水温度制御方法において、
前記第1の機器は、使用するエネルギーの種別が非電気とされ、
前記第2の機器は、使用するエネルギーの種別が電気とされ、
前記冷温送水出口温度設定値取得ステップは、
前記所定の判断基準として現在の時刻が予め定められている所定の時間帯に入っているか否かを確認し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入っていない場合には前記第1の出口温度テーブルを選択し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入っている場合には前記第2の出口温度テーブルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御方法。
【請求項9】
請求項7に記載された送水温度制御方法において、
前記第1の機器は、使用するエネルギーの種別がガスとされ、
前記第2の機器は、使用するエネルギーの種別が非ガスとされ、
前記冷温送水出口温度設定値取得ステップは、
前記所定の判断基準として前記熱源システムにおける現在のガスの使用量が予め定められている目標値以上であるか否かを確認し、現在のガスの使用量が目標値未満である場合には前記第2の出口温度テーブルを選択し、現在のガスの使用量が目標値以上である場合には前記第1の出口温度テーブルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御方法。
【請求項10】
請求項7に記載された送水温度制御方法において、
前記第1の機器は、蓄えられたエネルギーを使用する機器であり、
前記第2の機器は、供給されるエネルギーを使用する機器であり、
前記冷温送水出口温度設定値取得ステップは、
前記所定の判断基準として現在の時刻が予め定められている所定の時間帯を含むどの時間帯に入っているか否かを確認し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入る前の時間帯にある場合には前記第1の出口温度テーブルを選択し、現在の時刻が前記所定の時間帯に入っている場合には前記第2の出口温度テーブルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【公開番号】特開2012−57865(P2012−57865A)
【公開日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−201774(P2010−201774)
【出願日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【出願人】(000006666)株式会社山武 (1,808)
【Fターム(参考)】