(57)【要約】【課題】省エネ制御を適切に行う。【解決手段】複数のチラーユニット２０ａ〜２０ｃは、その負荷率が互いに異なっている。連絡配管Ｌ１〜Ｌ４は、チラーユニット２０ａ〜２０ｃと利用ユニット３０ａ〜３０ｃとを環状に繋ぐ。複数の一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応するようにして連絡配管Ｌ１〜Ｌ４上に設けられているインバータ式のポンプである。システムコントローラ８０は、チラーユニット２０ａ〜２０ｃ等の総消費エネルギー量が減少するように、所定時間毎に各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率を調整する制御を行う。システムコントローラ８０は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れる水の流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定時間の間に変化した場合、各所定ポンプが循環させる熱媒体の流量の増減比率が互いにほぼ等しくなるように、所定ポンプそれぞれのインバータ周波数を変化させる。【選択図】図１
2014126235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を加熱または冷却し、その負荷率の最適値が互いに異なっている複数の熱源機（２０ａ〜２０ｃ）と、
複数の前記熱源機それぞれと、前記熱媒体を利用する利用ユニット（３０ａ〜３０ｃ）とを、環状に繋ぐ第１配管（Ｌ１〜Ｌ４）と、
複数の前記熱源機それぞれに対応するようにして前記第１配管上に複数設けられており、前記第１配管内を流れる前記熱媒体を前記熱源機と前記利用ユニットとの間で循環させるインバータ式のポンプ（４４ａ〜４４ｃ）と、
少なくとも前記熱源機及び前記ポンプにて消費される総消費エネルギー量が減少するように、所定時間毎に各前記熱源機の前記負荷率を調整する制御を行う制御部（８０）と、
を備え、
前記制御部は、前記利用ユニットを流れる前記熱媒体の流量が前記所定時間の間に変化した場合、複数の前記ポンプのうち少なくとも２台の前記ポンプである所定ポンプそれぞれのインバータ周波数を、各前記所定ポンプが循環させる前記熱媒体の流量の増減比率が互いにほぼ等しくなるように変化させる、
熱負荷処理システム（１０）。
【請求項２】
前記所定ポンプは、前記ポンプのうち、運転している前記熱源機に対応する前記ポンプである、
請求項１に記載の熱負荷処理システム（１０）。
【請求項３】
前記制御部（８０）は、
前記利用ユニットの負荷に基づいて、運転させるべき前記熱源機の台数を決定し、
前記利用ユニットを流れる前記熱媒体の流量が、前記所定ポンプの定格流量の合計値よりも大きい場合、運転させるべき前記熱源機の台数を増加させる、
請求項２に記載の熱負荷処理システム（１０）。
【請求項４】
複数の前記熱源機全ての入口側と出口側とを繋ぐ第２配管（Ｌ５)、
を更に備え、
前記制御部（８０）は、前記第２配管内を前記熱媒体が流れないことによって、前記利用ユニットを流れる前記熱媒体の流量と複数の前記熱源機それぞれを流れる前記熱媒体の流量の合計値とが等しくなるように、少なくとも各前記熱源機の前記負荷率を調整する制御を行う、
請求項２または３に記載の熱負荷処理システム（１０）。
【請求項５】
前記制御部（８０）は、前記利用ユニットを流れる前記熱媒体の流量に、前記所定ポンプ全ての定格流量の合計値に対する各前記所定ポンプの定格流量の割合を乗じることで、各前記所定ポンプの前記増減比率を互いにほぼ等しくさせる、
請求項４に記載の熱負荷処理システム（１０）。
【請求項６】
前記制御部（８０）は、２台以上の前記所定ポンプの中に、循環させるべき前記熱媒体の流量が定格流量を超えている第１所定ポンプがある場合、該定格流量と循環させるべき前記熱媒体の流量との差分が、前記所定ポンプから前記第１所定ポンプを除く残りの第２所定ポンプにて補われるように、各前記所定ポンプの前記増減比率を調整する、
請求項２から５のいずれか１項に記載の熱負荷処理システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱負荷処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空調対象空間内の空気を加熱または冷却するシステムとしては、特許文献１（特開２００３−１０６７３１号公報）に示されるシステムが知られている。特許文献１に係るシステムでは、複数の一次側ポンプ、複数の熱源機としての冷凍機またはヒータ、二次側ポンプ及び熱交換器等が配管によって順次接続されることで、熱媒体回路が構成されている。熱媒体回路内には、熱媒体としての水が循環しており、この水と空調対象空間内の空気とが熱交換器にて熱交換されることで、空気は、加熱または冷却される。
【０００３】
また、上記特許文献１に関連する制御の技術として、特許文献２（特開２００９−１４３００号公報）に示される熱源最適制御が知られている。この熱源最適制御では、制御設定値に基づいて空調熱源設備に関するシミュレーションが実行され、その結果に基づき制御設定値を省エネの促進方向へと導く、いわゆる省エネ制御が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に係るシステムに対して特許文献２に係る省エネ制御を行う場合、制御設定値には、水の設定温度の他、各熱源機を流れる水の流量（即ち、一次側流量）等が含まれ、当該制御設定値は、例えば数分毎に設定される。各熱源機の負荷率の最適値が異なっているシステムでは、制御設定値に応じて各熱源機の負荷率が設定され、設定された負荷率となるように水の流量制御が行われる。一方で、熱交換器を含む二次側では、その負荷が時々刻々と増減するため、これに伴って熱交換器を流れる水の流量（即ち、二次側流量）も時々刻々と変化してしまう。すると、各熱源機の負荷率の制御設定値は、当該設定値の設定後に変化した二次側流量に対しては適切な値ではなくなり、省エネの促進方向へと導くための制御がなされているとは言い難くなる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、省エネ制御を適切に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る熱負荷処理システムは、複数の熱源機と、第１配管と、複数のポンプと、制御部とを備える。複数の熱源機は、熱媒体を加熱または冷却し、その負荷率の最適値が互いに異なっている。第１配管は、複数の熱源機それぞれと利用ユニットとを、環状に繋ぐ。利用ユニットは、熱媒体を利用する。複数のポンプは、複数の熱源機それぞれに対応するようにして第１配管上に設けられている。複数のポンプは、第１配管内を流れる熱媒体を、熱源機と利用ユニットとの間で循環させるインバータ式のポンプである。制御部は、総消費エネルギー量が減少するように、所定時間毎に各熱源機の負荷率を調整する制御を行う。総消費エネルギー量とは、少なくとも熱源機及びポンプにて消費される消費エネルギー量の総量である。制御部は、利用ユニットを流れる熱媒体の流量が所定時間の間に変化した場合、各所定ポンプが循環させる熱媒体の流量の増減比率が互いにほぼ等しくなるように、所定ポンプそれぞれのインバータ周波数を変化させる。所定ポンプとは、複数のポンプのうち、少なくとも２台のポンプである。
【０００７】
この熱負荷処理システムによると、所定時間の間に、利用ユニットを流れる熱媒体の流量が変化した場合、熱媒体の流量の増減比率がほぼ等しくなるように、少なくとも２台のポンプである所定ポンプのインバータ周波数が変化する。すると、所定ポンプのインバータ周波数それぞれは、利用ユニットを流れる熱媒体の流量の増減比率と同様に、同じ割合だけ変化し、所定ポンプに対応する熱源機を流れる熱媒体の流量は、同じ割合だけ変化するようになる。これにより、熱源機を流れる熱媒体の流量に関係する各熱源機の負荷率は、変化した利用ユニット側の熱媒体の流量に対し適切と言える値に変化することができるようになる。従って、所定時間の間に、利用ユニットを流れる熱媒体の流量が変化しても、熱負荷処理システムは、熱源機の適切な負荷率を用いて、省エネ制御を適切に行うことが可能となる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る熱負荷処理システムは、第１観点に係る熱負荷処理システムであって、所定ポンプは、ポンプのうち、運転している熱源機に対応するポンプである。
【０００９】
これにより、利用ユニットを流れる熱媒体の流量が所定時間の間に変化した場合、運転している熱源機に対応するポンプそれぞれのインバータ周波数が変化することとなる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る熱負荷処理システムは、第２観点に係る熱負荷処理システムであって、制御部は、利用ユニットの負荷に基づいて、運転させるべき熱源機の台数を決定する。そして、制御部は、利用ユニットを流れる熱媒体の流量が、所定ポンプの定格流量の合計値よりも大きい場合、運転させるべき熱源機の台数を増加させる。
【００１１】
これにより、総消費エネルギー量をできるだけ抑えつつも、熱源機を必要な台数だけ運転させることができる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る熱負荷処理システムは、第２観点または第３観点に係る熱負荷処理システムであって、第２配管を更に備える。第２配管は、複数の熱源機全ての入口側と出口側とを繋ぐ。制御部は、第２配管内を熱媒体が流れないことによって、利用ユニットを流れる熱媒体の流量と複数の熱源機それぞれを流れる熱媒体の流量の合計値とが等しくなるように、少なくとも各熱源機の負荷率を調整する制御を行う。
【００１３】
これにより、各熱源機を流れる熱媒体の流量の合計値は最小となり、ポンプの消費エネルギー量が最も小さくなる。更に、第２配管には熱媒体が流れないため、熱負荷処理システムが冷房運転を行う際には、各熱源機の入口温度は最も高くなり、各熱源機のＣＯＰが向上する。
【００１４】
本発明の第５観点に係る熱負荷処理システムは、第４観点に係る熱負荷処理システムであって、制御部は、利用ユニットを流れる熱媒体の流量に、所定ポンプ全ての定格流量の合計値に対する各所定ポンプの定格流量の割合を乗じることで、各所定ポンプの増減比率を互いにほぼ等しくさせる。
【００１５】
これにより、熱負荷処理システムは、各所定ポンプの増減比率を、確実にほぼ等しくさせることができる。
【００１６】
本発明の第６観点に係る熱負荷処理システムは、第２観点から第５観点のいずれかに係る熱負荷処理システムであって、制御部は、２台以上の所定ポンプの中に、循環させるべき熱媒体の流量が定格流量を超えている第１所定ポンプがある場合、該定格流量と循環させるべき熱媒体の流量との差分が第２所定ポンプにて補われるように、各所定ポンプの増減比率を調整する。第２所定ポンプとは、所定ポンプから第１所定ポンプを除く残りのポンプである。
【００１７】
これにより、循環させるべき熱媒体の流量が定格流量を超えている第１所定ポンプがあるとしても、循環させるべき熱媒体の流量全ては、確実に熱源機及び利用ユニットの間を循環することとなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１観点に係る熱負荷処理システムによると、所定時間の間に、利用ユニットを流れる熱媒体の流量が変化しても、熱源機の適切な負荷率を用いて、省エネ制御を適切に行うことが可能となる。
【００１９】
本発明の第２観点に係る熱負荷処理システムによると、利用ユニットを流れる熱媒体の流量が所定時間の間に変化した場合、運転している熱源機に対応するポンプそれぞれのインバータ周波数が変化することとなる。
【００２０】
本発明の第３観点に係る熱負荷処理システムによると、総消費エネルギー量をできるだけ抑えつつも、熱源機を必要な台数だけ運転させることができる。
【００２１】
本発明の第４観点に係る熱負荷処理システムによると、各熱源機を流れる熱媒体の流量の合計値は最小となり、ポンプの消費エネルギー量が最も小さくなる。更に、第２配管には熱媒体が流れないため、熱負荷処理システムが冷房運転を行う際には、各熱源機の入口温度は最も高くなり、各熱源機のＣＯＰが向上する。
【００２２】
本発明の第５観点に係る熱負荷処理システムは、各所定ポンプの増減比率を、確実にほぼ等しくさせることができる。
【００２３】
本発明の第６観点に係る熱負荷処理システムによると、循環させるべき熱媒体の流量が定格流量を超えている第１所定ポンプがあるとしても、循環させるべき熱媒体の流量全ては、確実に熱源機及び利用ユニットの間を循環することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱負荷処理システムの概略構成図。
【図２】チラーユニットの概略構成図。
【図３】冷房除湿運転のときの空気の冷却及び除湿を示す湿り空気線図。
【図４】冷房加湿運転のときの空気の冷却及び加湿を示す湿り空気線図。
【図５】除湿暖房運転のときの空気の加熱及び除湿を示す湿り空気線図。
【図６】加湿暖房運転のときの空気の加熱及び加湿を示す湿り空気線図。
【図７】各利用ユニットが、対応する空調対象空間に接続されている状態を表す図。
【図８】システムコントローラに接続された各種機器と該コントローラ内部とを、模式的に示すブロック図。
【図９】本実施形態に係る最適負荷率維持制御における熱源台数制御の動作を表したフロー図。
【図１０】本実施形態に係る最適負荷率維持制御における能力補填制御が行われる際の、各チラーユニットの特性を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る熱負荷処理システムについて、図面を参照しつつ詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２６】
（１）熱負荷処理システムの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る熱負荷処理システム１０の概略構成図である。熱負荷処理システム１０は、該システム１０全体の総消費エネルギー量（即ち、総消費電力量）をできるだけ抑える省エネ最適制御運転を行いつつ、最適な温度に調節された空気を空調対象空間ＲＭａ，ＲＭｂ，ＲＭｃ（図７参照）内に供給することができる。主に、熱負荷処理システム１０は、ビル、工場、病院及びホテル等の、比較的大きい建物内に設置されている。
【００２７】
このような熱負荷処理システム１０は、図１〜２，８に示すように、主として、チラーユニット群２０、利用ユニット群３０、連絡配管Ｌ１〜Ｌ４（第１配管に相当）、連通管Ｌ５（第２配管に相当）、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ（ポンプに相当）、二次側ポンプ４６，４７、及びシステムコントローラ８０（制御部に相当）を備える。更に、熱負荷処理システム１０には、流量計４８、電力計４９、及び複数の温度検出センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３ａ，Ｔ３ｂ，Ｔ３ｃ，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ４ｃが備えられている。
【００２８】
チラーユニット群２０を構成する複数のチラーユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ（熱源機に相当）内部には、図２に示す冷媒回路２１が構成されている。更に、図１に示すように、チラーユニット群２０は、クーリングタワー７０とも接続されており、これらによって放熱回路６０が構成されている。また、図１に示すように、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ、チラーユニット群２０、二次側ポンプ４６，４７及び利用ユニット群３０等によって、熱媒体回路４０が構成されている。
【００２９】
（２）熱負荷処理システムの詳細構成
（２−１）チラーユニット群及び冷媒回路
本実施形態に係るチラーユニット群２０は、複数のチラーユニット２０ａ〜２０ｃを有している。各チラーユニット２０ａ〜２０ｃは、水冷式の熱源機であって、互いに並列に接続されており、図２に示す冷媒回路２１を含んでいる。
【００３０】
冷媒回路２１は、圧縮機２２、放熱器２３、チラー側膨張弁２４及び蒸発器２５等が順次接続されることで構成されている。冷媒回路２１内部には、冷媒が充填されている。
【００３１】
圧縮機２２は、運転容量の調節が可能である。圧縮機２２のモータには、インバータを介して電力が供給される。インバータの出力周波数を変更すると、モータの回転数、つまりは回転速度が変更され、圧縮機２２の運転容量が変化する。
【００３２】
放熱器２３は、冷媒回路２１と接続された第１伝熱管と、放熱回路６０と接続された第２伝熱管とを有している。放熱器２３は、冷媒回路２１側の第１伝熱管内を流れる冷媒と放熱回路６０側の第２伝熱管を流れる熱媒体との間で、熱交換を行わせる。
【００３３】
チラー側膨張弁２４は、冷媒回路２１内の冷媒を減圧させ、減圧させた冷媒を流出するためのものであり、電動膨張弁で構成される。
【００３４】
蒸発器２５は、冷媒回路２１と接続されている第３伝熱管と、熱媒体回路４０と接続されている第４伝熱管とを有している。蒸発器２５は、冷媒回路２１側の第３伝熱管内を流れる冷媒と、熱媒体回路４０側の第４伝熱管を流れる熱媒体との間で、熱交換を行わせる。
【００３５】
このような冷媒回路２１を含む各チラーユニット２０ａ〜２０ｃは、熱媒体としての水を冷却または加熱する。特に、本実施形態では、チラーユニット２０ａ〜２０ｃが最適に運転することのできる負荷率（即ち、負荷率の最適値。以下、最適負荷率と呼称する）が互いに異なっている。一例としては、チラーユニット２０ａ〜２０ｃそれぞれの最適負荷率が、順に“７０％”“４０％”“３０％”となっている。
【００３６】
（２−２）放熱回路
放熱回路６０には、熱媒体としての水が充填されている。放熱回路６０は、主として、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃ内の放熱器２３、水ポンプ６１、及びクーリングタワー７０が、順次接続されることで構成されている。水ポンプ６１は、吐出流量の調節が可能であり、放熱回路６０内の水を循環させる。クーリングタワー７０では、放熱回路６０を循環する水が冷却される。
【００３７】
なお、図１において、水ポンプ６１に付された矢印は、放熱回路６０における水の流れ方向を表している。
【００３８】
（２−３）熱媒体回路、流量計及び温度検出センサ
熱媒体回路４０は、熱媒体としての水が充填された閉回路を構成している。熱媒体回路４０は、主として、一次側ポンプ４４ａ，４４ｂ，４４ｃと、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃ内の蒸発器２５と、バイパス弁４５と、二次側ポンプ４６，４７と、利用ユニット群３０を構成する各利用ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃ内の利用側熱交換器３３ａ，３３ｂ，３３ｃ及び利用側弁３２ａ，３２ｂ、３２ｃとが、連絡配管Ｌ１〜Ｌ４によって順次接続されることで構成されている。更に、熱媒体回路４０は、連通管Ｌ５によって、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口側と出口側とが接続されることによっても、構成されている。
【００３９】
具体的には、連絡配管Ｌ１は、一端が各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの出口側となる蒸発器２５の一端に連結され、他端が第１送りヘッダー４２を介して第２送りヘッダー４３に連結されている。連絡配管Ｌ２は、一端が第２送りヘッダー４３の流出口に連結されている。連結配管Ｌ２の他端側は、途中で分岐しており、その分岐先端部は、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃの入口側となる利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃに連結されている。連絡配管Ｌ３は、一端が各利用ユニット３０ａ〜３０ｃの出口側となる各利用側弁３２ａ〜３２ｃの出口側に連結されている。連絡配管Ｌ３の他端側は、途中で合流しており、その合流先端部は、戻りヘッダー４１に連結されている。連絡配管Ｌ４は、チラーユニット２０ａ〜２０ｃの数に応じて３本設けられている。各連絡配管Ｌ４は、一端が戻りヘッダー４１に連結され、他端は各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口側となる蒸発器２５の他端に連結されている。即ち、連絡配管Ｌ１〜Ｌ４は、チラーユニット２０ａ〜２０ｃと利用ユニット３０ａ〜３０ｃとを環状に繋いでいると言え、その内部には、熱媒体である水が流れる。
【００４０】
そして、連通管Ｌ５は、チラーユニット２０ａ〜２０ｃ全ての入口側と出口側（具体的には、蒸発器２５の入口側と出口側）とを、第１送りヘッダー４２及び戻りヘッダー４１を介して接続している。具体的に、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口側に接続された連絡配管Ｌ１は、第１送りヘッダー４２に接続されており、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの出口側に接続された連絡配管Ｌ４は、戻りヘッダー４１に接続されている。連通管Ｌ５は、この第１送りヘッダー４２及び戻りヘッダー４１を繋ぐことで、利用ユニット３０ａ〜３０ｃを介さずに、チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口側と出口側とを繋ぐことができている。連通管Ｌ５内には、チラーユニット２０ａ〜２０ｃから流出した熱媒体である水のうち、利用ユニット３０ａ〜３０ｃ内を流れない水が、戻りヘッダー４１側に流れる。即ち、連通管Ｌ５は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃにて利用されない分の水を、チラーユニット２０ａ〜２０ｃに再度戻すための管であると言える。
【００４１】
一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、連絡配管Ｌ４上において、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応して３つ設けられている。一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、容量調整が可能であって吐出容量を調整することができる容量可変型のポンプであって、システムコントローラ８０によりインバータ駆動される。即ち、本実施形態に係る一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、インバータ式のポンプであると言える。このような一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、図１において、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃに付された矢印に示されるように、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃ（より具体的には、各利用側弁３２ａ〜３２ｃ）から流出した熱媒体としての水を、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃへと送ることで、熱媒体回路４０内の水を循環させる。即ち、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、連絡配管Ｌ１〜Ｌ４内を流れる熱媒体（即ち、水）を、チラーユニット２０ａ〜２０ｃと利用ユニット３０ａ〜３０ｃとの間で循環させる。
【００４２】
なお、蒸発器２５では、熱媒体回路４０内を循環する水が、例えば冷却される。
【００４３】
バイパス弁４５は、チラーユニット２０ａに流れる水の流量を調節する。つまり、チラーユニット２０ａを流れる水の流量は、バイパス弁４５の開度によって決まる。
【００４４】
二次側ポンプ４６，４７は、連絡配管Ｌ１上のうち、第１送りヘッダー４２と第２送りヘッダー４３との間に、チラーユニット２０ｂ，２０ｃに対応して２つ設けられている。二次側ポンプ４６，４７は、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃと同様、容量調整が可能であり吐出容量を調整することができる容量可変型のポンプであって、システムコントローラ８０によりインバータ駆動される。即ち、本実施形態に係る二次側ポンプ４６，４７も、インバータ式のポンプであると言える。このような二次側ポンプ４６，４７は、図１において、二次側ポンプ４６，４７に付された矢印に示されるように、各チラーユニット２０ｂ，２０ｃから流出した熱媒体としての水を、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃへと送ることで、熱媒体回路４０内の水を循環させる。
【００４５】
なお、各利用ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃ内の利用側弁３２ａ〜３２ｃ及び利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃについては、「（２−４）利用ユニット群」にて説明する。
【００４６】
更に、熱媒体回路４０には、流量計４８及び複数のセンサＴ１，Ｔ２，Ｔ３ａ〜Ｔ３ｃ，Ｔ４ａ〜Ｔ４ｃが取り付けられている。流量計４８は、連絡配管Ｌ３上のうち、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃから流出した水が合流して流れる部分であって、且つ戻りヘッダー４１の手前側に取り付けられている。流量計４８は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れてきた水の流量の総量ｑ２ａｌｌを計測する。
【００４７】
温度検出センサＴ１は、連絡配管Ｌ２上のうち該配管Ｌ２が分岐される前の部分であって、且つ第２送りヘッダー４３付近に取り付けられている。温度検出センサＴ１は、連絡配管Ｌ２内を流れる熱媒体である水の温度を検知する。温度検出センサＴ２は、連絡配管Ｌ３上のうち該配管Ｌ３が合流した後の部分であって、且つ戻りヘッダー４１付近に取り付けられている。温度検出センサＴ２は、連絡配管Ｌ３内を流れる熱媒体である水の温度を検知する。温度検出センサＴ３ａ〜Ｔ３ｃは、連絡配管Ｌ４上のうちチラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口付近に、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応するようにして３つ設けられている。温度検出センサＴ３は、各連絡配管Ｌ４内を流れる熱媒体である水の温度、つまりは各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口温度Ｔｗｉｎ１〜Ｔｗｉｎ３を検知する。温度検出センサＴ４ａ〜Ｔ４ｃは、連絡配管Ｌ１上のうちチラーユニット２０ａ〜２０ｃの出口付近に、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応するようにして３つ設けられている。温度検出センサＴ４は、各連絡配管Ｌ１内を流れる熱媒体である水の温度、つまりは各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの出口温度Ｔｗｏｕｔ１〜Ｔｗｏｕｔ３を検知する。
【００４８】
流量系４８及び温度検出センサＴ１〜Ｔ２，Ｔ３ａ〜Ｔ３ａ，Ｔ４ａ〜Ｔ４ｃによる検知結果は、システムコントローラ８０に取り込まれ、各種制御に利用される。
【００４９】
（２−４）利用ユニット群
図１に示すように、利用ユニット群３０は、互いに並列に接続された複数の利用ユニット３０ａ，３０ｂ，３０ｃで構成されている。図７に示すように、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃは、異なる空調対象空間ＲＭａ，ＲＭｂ，ＲＭｃに設置されている。
【００５０】
各利用ユニット３０ａ〜３０ｃは、概ね直方体形状のケーシング３１ａ〜３１ｃを有している。各ケーシング３１ａ〜３１ｃの内部には、空気が流通する空気通路が形成されている。空気通路の流入端には、吸い込みダクト３１ａｂ，３１ｂｂ，３１ｃｂの一端が接続され、空気通路の流出端には、給気ダクト３１ａａ，３１ｂａ，３１ｃａの一端が接続されている。吸い込みダクト３１ａｂ〜３１ｃｂ及び給気ダクト３１ａａ〜３１ｃａの他端は、それぞれ空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃに接続されている。
【００５１】
各ケーシング３１ａ〜３１ｃの内部には、熱媒体回路４０を構成する利用側弁３２ａ〜３２ｃ及び利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃの他、電気ヒータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、散水式加湿器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及び送風ファン３６ａ，３６ｂ，３６ｃが配備されている。特に、各ケーシング３１ａ〜３１ｃ内の空気通路には、上流側から下流側に向かって順に、利用側熱交換器３３ａ〜３３ｂ、電気ヒータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、散水式加湿器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及び送風ファン３６ａ，３６ｂ，３６ｃが配備されている。
【００５２】
利用側弁３２ａ〜３２ｃは、利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃそれぞれに流れる水の量を調節する。つまり、利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れる水の流量は、利用側弁３２ａ〜３２ｃそれぞれの開度によって決まる。
【００５３】
利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃは、空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃ内の空気ＲＡａ，ＲＡｂ，ＲＡｃと熱媒体回路４０内の水との間で熱交換を行わせて、空気ＲＡａ〜ＲＡｃを加熱または冷却させる。具体的に、利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃは、複数の伝熱フィンと、該伝熱フィンを貫通する伝熱管とを有する、フィンアンドチューブ式の熱交換器である。利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃが有する伝熱管には、熱媒体回路４０を循環する水が流れ、伝熱管及び伝熱フィンを介して水の熱が空気に供給されることで、空気が加熱または冷却されるようになっている。
【００５４】
電気ヒータ３４ａ〜３４ｃは、空気の温度を上げるための機器である。電気ヒータ３４ａ〜３４ｃは、出力を段階的に変化させることが可能であって、空気の加熱量を調節できる。
【００５５】
散水式加湿器３５ａ〜３５ｃは、ケーシング３１ａ〜３１ｃの外部に設置されたタンク（図示せず）と接続されている。散水式加湿器３５ａ〜３５ｃは、タンク内の水をノズルから空気中へ散布することで、ケーシング３１ａ〜３１ｃ内を流れる空気を加湿する。つまり、散水式加湿器３５ａ〜３５ｃは、空気の湿度を高めるための機器であり、空気への加湿量を調節できる。
【００５６】
送風ファン３６ａ〜３６ｃは、インバータ制御によって回転数を段階的に変化させることが可能であって、加熱または冷却された空気の送風量を調節できる送風機である。送風ファン３６ａ〜３６ｃは、利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃ、電気ヒータ３４ａ〜３４ｃ及び散水式加湿器３５ａ〜３５ｃを経て空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃ内へと吹き出される空気の流れを生成する。以下では、空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃ内へと吹き出される空気を、供給空気ＳＡａ，ＳＡｂ，ＳＡｃと言う。
【００５７】
更に、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃの内部には、図７に示すように、様々なセンサＳ１ａ〜Ｓ４ａ，Ｓ１ｂ〜Ｓ４ｂ，Ｓ１ｃ〜Ｓ４ｃが設けられている。具体的には、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃには、水用入口温度センサＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ、水用出口温度センサＳ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ、空気用入口温度センサＳ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ、及び空気用入口湿度センサＳ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃが、設けられている。
【００５８】
水用入口温度センサＳ１ａ〜Ｓ１ｃは、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃにおける利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃの、水の入口付近に設けられており、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃへと流入してくる水の温度を検知する。水用出口温度センサＳ２ａ〜Ｓ２ｃは、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃにおける利用側弁３２ａ〜３２ｃの、水の出口付近に設けられており、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃから流出する熱交換後の水の温度を検知する。空気用入口温度センサＳ３ａ〜Ｓ３ｃは、ケーシング３１ａ〜３１ｃと吸い込みダクト３１ａｂ〜３１ｃｂとの接続部分である空気ＲＡａ〜ＲＡｃの流入口付近に設けられており、吸い込みダクト３１ａｂ〜３１ｃｂを介してケーシング３１ａ〜３１ｃ内部に流入してくる空気ＲＡａ〜ＲＡｃの温度を検知する。空気用入口湿度センサＳ４ａ〜Ｓ４ｃは、空気用入口温度センサＳ３ａ〜Ｓ３ｃと同様、ケーシング３１ａ〜３１ｃと吸い込みダクト３１ａｂ〜３１ｃｂとの接続部分である空気ＲＡａ〜ＲＡｃの流入口付近に設けられており、吸い込みダクト３１ａｂ〜３１ｃｂを介してケーシング３１ａ〜３１ｃ内部に流入してくる空気ＲＡａ〜ＲＡｃの湿度を検知する。これらセンサＳ１ａ〜Ｓ４ａ，Ｓ１ｂ〜Ｓ４ｂ，Ｓ１ｃ〜Ｓ４ｃによる検知結果は、システムコントローラ８０に取り込まれ、各種制御に利用される。
【００５９】
（２−５）電力計
図１に示すように、商用電源９０とクーリングタワー７０とは、電源配線によって電気的に接続されており、熱負荷処理システム１０の構成要素である利用ユニット３０ａ〜３０ｃ等には、商用電源９０からの電源がクーリングタワー７０を介して供給されるようになっている。電力計４９は、商用電源９０とクーリングタワー７０とを繋ぐ電源配線上に取り付けられている。電力計４９は、熱負荷処理システム１０全体の総消費エネルギー量（即ち、消費電力量）を計測する。
【００６０】
（２−６）システムコントローラ
システムコントローラ８０は、熱負荷処理システム１０を統括的に制御するためのものである。システムコントローラ８０については、後に詳述する。
【００６１】
（３）熱負荷処理システムの基本動作
次に、熱負荷処理システム１０の運転動作について説明する。熱負荷処理システム１０は、空気の冷却と除湿とを行う冷房除湿運転（図３）、空気の冷却と加湿とを行う冷房加湿運転（図４）、空気の除湿と加熱とを行う暖房除湿運転（図５）、及び空気の加熱と加湿とを行う暖房加湿運転（図６）、のいずれかを行うことができる。これにより、熱負荷処理システム１０は、空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃ内の温度及び湿度を、例えば設定温度である２３℃及び設定湿度である５０％になるように、空気調和運転を行うことができる。
【００６２】
（３−１）冷房除湿運転
図３に示す冷房除湿運転では、圧縮機２２、各種ポンプ４４ａ〜４４ｃ，４６，４７，６１、及び送風ファン３６ａ〜３６ｃの運転が行われる。
【００６３】
冷房除湿運転では、基本的には、電気ヒータ３４ａ〜３４ｃが停止状態となり、散水式加湿器３５ａ〜３５ｃの散水も停止状態となる。冷房除湿運転では、冷媒回路２１において冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機２２で圧縮された冷媒が、放熱器２３において、放熱回路６０を流れる水に放熱して凝縮する。放熱器２３で冷却された冷媒は、チラー側膨張弁２４で減圧された後に、蒸発器２５において、熱媒体回路４０を流れる水から吸熱して蒸発する。蒸発器２５で蒸発した冷媒は、圧縮機２２に吸入されて圧縮される。なお、放熱器２３で加熱された放熱回路６０を流れる水は、クーリングタワー７０において室外空気へ放熱する。熱媒体回路４０では、冷媒回路２１の蒸発器２５で冷却された水が、各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃにおいて、各ケーシング３１ａ〜３１ｃ内の空気通路を流れる空気を冷却する。各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃを通過した水は、冷媒回路２１の蒸発器２５に戻って再び冷却される。熱媒体回路４０では、蒸発器２５において水が冷媒から得た冷熱が、各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃに搬送され空気に供給される。
【００６４】
各利用ユニット３０ａ〜３０ｃでは、既に述べたように、吸い込みダクト３１ａｂ〜３１ｃｂによって空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃそれぞれから取り込まれた室内空気ＲＡａ〜ＲＡｃが、ケーシング３１ａ〜３１ｃ内の空気通路を流れる。この空気は、各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃにおいて熱媒体回路４０の水によって冷却されて除湿される。各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃで冷却及び／または除湿された空気は、給気ダクト３１ａａ〜３１ｃａを介して、供給空気ＳＡａ〜ＳＡｃとして各空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃへと供給される。
【００６５】
（３−２）冷房加湿運転
図４に示す冷房加湿運転は、除湿冷房運転に加えて各散水式加湿器３５ａ〜３５ｃの散水による加湿が行われる運転である。各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃにおいて熱媒体回路４０の水によって空気が冷却されて除湿されるまでは、上述の冷房除湿運転と同じであり、その冷却及び／または除湿された空気に各散水式加湿器３５ａ〜３５ｃによる散水が行われる。
【００６６】
各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃによる冷却及び／または除湿にて、供給空気ＳＡａ〜ＳＡｃの温度は、所望される設定温度に達することができる。しかし、この冷房加湿運転は、冷却に伴う除湿効果によって空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃ内の湿度が所望される設定湿度を下回ってしまう場合に、行われる。
【００６７】
（３−３）暖房除湿運転
図５に示す暖房除湿運転は、再熱除湿運転とも呼ばれる運転である。各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃによる除湿及び／または冷却にて、供給空気ＳＡａ〜ＳＡｃの湿度は、所望される設定湿度に達することができる。しかし、この暖房除湿運転は、除湿に伴う冷却効果によって空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃ内の温度が所望される設定温度を下回ってしまう場合に、行われる。
【００６８】
この除湿暖房運転では、各利用側熱交換器３３ａ〜３３ｃにおいて除湿のために空気に供給された冷熱量が大きく、必要以上に空気が冷やされた場合に、電気ヒータ３４ａ〜３４ｃが作動して空気再加熱する。
【００６９】
（３−４）暖房加湿運転
図６に示す暖房加湿運転では、電気ヒータ３４ａ〜３４ｃ、散水式加湿器３５ａ〜３５ｃ及び送風ファン３６ａ〜３６ｃの運転が行われる。一方、圧縮機２２、及び各種ポンプ４４ａ〜４４ｃ，４６，４７，６１の運転は、停止される。
【００７０】
暖房加湿運転では、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃにおいて、空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃから取り込まれた空気ＲＡａ〜ＲＡｃが、まずは各電気ヒータ３４ａ〜３４ｃによって加熱され、次に各散水式加湿器３５ａ〜３５ｃによって加熱されて、供給空気ＳＡａ〜ＳＡｃとして空調対象空間ＲＭａ〜ＲＭｃ内に供給される。
【００７１】
（４）システムコントローラについての詳細説明
図８は、本実施形態に係るシステムコントローラ８０の内部構成と、該コントローラ８０に接続された各種機器とを、模式的に表すブロック図である。図８に示すように、システムコントローラ８０は、主として、メモリ８１及びＣＰＵ８２にて構成されており、チラーユニット２０ａ〜２０ｃ、利用ユニット３０ａ〜３０ｃ、各種ポンプ４４ａ〜４４ｃ，４６，４７，６１、流量計４８、電力計４９及び各種センサＴ１〜Ｔ２，Ｔ３ａ〜Ｔ３ｃ，Ｔ４ａ〜Ｔ４ｃ，Ｓ１ａ〜Ｓ４ａ，Ｓ１ｂ〜Ｓ４ｂ，Ｓ１ｃ〜Ｓ４ｃと接続されている。システムコントローラ８０は、流量計４８及び電力計４９の計測結果及び各種センサＴ１〜Ｔ２，Ｔ３ａ〜Ｔ３ｃ，Ｔ４ａ〜Ｔ４ｃ，Ｓ１ａ〜Ｓ４ａ，Ｓ１ｂ〜Ｓ４ｂ，Ｓ１ｃ〜Ｓ４ｃの検出結果に基づいて、チラーユニット２０ａ〜２０ｃ、利用ユニット３０ａ〜３０ｃ及び各種ポンプ４４ａ〜４４ｃを制御することで、上述した熱負荷処理システム１０の基本動作を行わせる。
【００７２】
メモリ８１は、ＲＯＭとＲＡＭとで構成されており、ＲＯＭには、ＣＰＵ８２が読み出して実行する各種プログラム等が格納されている。ＲＡＭは、ＣＰＵ８２のワークメモリとして機能する他、ＣＰＵ８２によって書き換え可能な各種情報が格納されている。
【００７３】
このようなシステムコントローラ８０が行う主な制御としては、末端差圧制御が挙げられる。末端差圧制御とは、チラーユニット群２０側からみて最も遠い位置にある利用ユニット３０ａ〜３０ｃ（即ち、末端の利用ユニット３０ａ〜３０ｃ）にも、適した流量の水を供給するための制御である。図１に示すように、熱負荷処理システム１０には、複数の利用ユニット３０ａ〜３０ｃが備えられているためである。
【００７４】
例えば、個々の利用ユニット３０ａ〜３０ｃが、建物における別々の階層に設置されており、一方でチラーユニット群２０が一番下の階層に設置されているとする。一番上の階層に設置されている利用ユニット（例えば、利用ユニット３０ａ）が、チラーユニット群２０から見て一番遠いところに設置されているユニットであるとする。この場合、一番遠い位置にある利用ユニット３０ａにおいては、利用側弁３２ａの開度を全開にしたとしても、該ユニット３０ａの入口側と出口側との圧力差（即ち、送水圧）が不足していれば、流量の適量な水が利用ユニット３０ａに供給されないこととなってしまう。そこで、システムコントローラ８０は、上記送水圧を適切に保つことで、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃに水を確実に送る制御として、末端差圧制御を行う。
【００７５】
また、上記末端差圧制御以外に、システムコントローラ８０が行う主な制御としては、省エネ最適制御が挙げられる。省エネ最適制御とは、熱負荷処理システム１０全体の総消費エネルギー量が減少するように、所定時間毎に熱負荷処理システム１０の各種構成要素に関する最適な運転パラメータを調整し、調整した運転パラメータにて各種構成要素を運転させる制御である。このような省エネ最適制御は、末端差圧制御と並行して行われる。
【００７６】
ここで、上記総消費エネルギー量には、少なくともチラーユニット２０ａ〜２０ｃ及び一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃにて消費された消費エネルギー量が含まれる。本実施形態に係る総消費エネルギー量には、チラーユニット２０ａ〜２０ｃ及び一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃにおける消費エネルギー量の他、二次側ポンプ４６，４７及び利用ユニット３０ａ〜３０ｃ等の、熱負荷処理システム１０の各種構成要素のうち電力を消費する対象となりえるものによる消費エネルギー量も、含まれているとする。
【００７７】
以下、省エネ最適制御について詳述する。省エネ最適制御では、総消費エネルギー量を最小とするための運転パラメータの算出処理が、流量計４８の計測結果（具体的には、利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れてきた水の流量の合計値）及び各種センサＴ１〜Ｔ２，Ｔ３ａ〜Ｔ３ｃ，Ｔ４ａ〜Ｔ４ｃ，Ｓ１ａ〜Ｓ４ａ，Ｓ１ｂ〜Ｓ４ｂ，Ｓ１ｃ〜Ｓ４ｃの検知結果等と、熱負荷処理システム１０を構成する各種機器の特性を示した機器モデルとを用いて、所定時間毎に行われる。この算出処理において求められる運転パラメータには、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率、熱媒体回路４０内を循環する水の温度、二次側ポンプ４６，４７の送水圧等が含まれる。
【００７８】
そして、求められた運転パラメータを用いて各種機器の制御が行われることで、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流れる水の流量（以下、一次側流量ｑ１と呼称する）が制御される。図１で示した熱媒体回路４０の構成上、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの出口温度Ｔｗｏｕｔ１〜Ｔｗｏｕｔ３は互いに等しく、且つ各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口温度Ｔｗｉｎ１〜Ｔｗｉｎ３も互いに等しいため、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの能力は、一次側流量ｑ１に比例する。故に、システムコントローラ８０は、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの一次側流量ｑ１を制御することにより、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの実際の負荷率を最適負荷率にすることが可能となる。
【００７９】
まとめると、省エネ最適制御では、総消費エネルギー量を減少させることを目的とする一次側流量ｑ１の制御が、所定時間経過毎に行われる。そして、一次側流量ｑ１の制御が行われた後の実際の各種運転データ（例えば、運転しているチラーユニット２０ａ〜２０ｃの台数等）は、更に所定時間経過後に行われる運転パラメータの算出処理にて、いわゆるフィードバック要素として用いられる。
【００８０】
しかしながら、チラーユニット２０ａ〜２０ｃに対して二次側となる利用ユニット３０ａ〜３０ｃの運転状況は、たとえ上記所定時間の間であっても、変化する。故に、二次側である利用ユニット３０ａ〜３０ｃの熱負荷は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃがどのような状態でどの程度運転しているかが変化することで、時々刻々と変化していく。すると、利用ユニット３０ａ〜３０ｃの熱負荷の変化に伴い、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れる水の流量（以下、二次側流量ｑ２と呼称する）が変化する。そのため、システムコントローラ８０は、チラーユニット２０ａ〜２０ｃの一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌを、二次側流量ｑ２の変化（具体的には、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌ）に追従させて変化させる制御を行う必要がある。しかし、システムコントローラ８０がこのような制御を行うと、所定時間経過毎に調整されるチラーユニット２０ａ〜２０ｃの最適負荷率が、変化した一次側流量ｑ１に対して必ずしも最適な値であるとは言い難くなる。つまり、求められた運転パラメータに含まれる最適負荷率と、現状において最適と言える負荷率とが乖離してしまう。
【００８１】
そこで、本実施形態に係るシステムコントローラ８０は、上記省エネ最適制御において、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定時間の間に変化した場合であっても、実際のチラーユニット２０ａ〜２０ｃが最適負荷率を維持するための最適負荷率維持制御を行う。最適負荷率維持制御とは、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定時間の間に変化した場合、３つの一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃのうち少なくとも２つの一次側ポンプである所定ポンプそれぞれのインバータ周波数を、各所定ポンプが循環させる水の流量の増減比率が互いにほぼ等しくなるように変化させる制御である。
【００８２】
ここで、所定ポンプとは、具体的には、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃのうち、運転しているチラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応する一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃのことを言う。即ち、最適負荷率維持制御とは、少なくとも２台のチラーユニット２０ａ〜２０ｃ及びこれに対応する少なくとも２台の一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃが運転している状態にて、行われる制御であると言える。
【００８３】
以下では、上記最適負荷率維持制御に際し、システムコントローラ８０に係るＣＰＵ８２が具体的にどのような制御動作を行うのかについて、説明する。
【００８４】
（４−１）熱源台数制御動作
図９は、本実施形態に係る最適負荷率維持制御において行われる熱源台数制御の制御動作の流れを表している。図９に示すように、先ずは、ＣＰＵ８２は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃの熱負荷である二次側熱負荷を算出する（Ｓ１）。具体的には、ＣＰＵ８２は、流量計４８の計測結果である二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌ、各温度検出センサＴ３ａ〜Ｔ３ｃ，Ｔ４ａ〜Ｔ４ｃの検出結果であるチラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口温度Ｔｗｉｎ１〜Ｔｗｉｎ３及び出口温度Ｔｗｏｕｔ１〜Ｔｗｏｕｔ３を、次式（１）に当てはめることで、二次側熱負荷Ｌｏ２を求める。二次側熱負荷Ｌｏ２は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃ全ての負荷の合計値に相当する。
【００８５】
【数１】
2014126235.tif 000003
上式（１）の“Ｎ”は、１〜３のいずれかの整数であって、どのチラーユニット２０ａ〜２０ｃにおける入口温度Ｔｗｉｎ１〜Ｔｗｉｎ３及び出口温度Ｔｗｏｕｔ１〜Ｔｗｏｕｔ３であるのかを表している。上式（１）の“Ａ”は、定数を表している。
【００８６】
次いで、ＣＰＵ８２は、ステップＳ１で算出した二次側熱負荷Ｌｏ２に基づいて、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定ポンプの定格流量Ｒｆ１，Ｒｆ２，Ｒｆ３の合計値Ｔｒよりも小さい条件の下（ｑ２ａｌｌ＜Ｔｒ）、運転させるべきチラーユニット２０ａ〜２０ｃの台数を決定する（Ｓ２）。そして、ＣＰＵ８２は、決定した台数分のチラーユニット２０ａ〜２０ｃ及びこれに対応する一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃを運転させ、且つ運転させた一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃを所定ポンプとして決定する（Ｓ３）。
【００８７】
なお、所定ポンプの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３とは、熱媒体回路４０の一次側、つまりはチラーユニット２０ａ〜２０ｃ側において、運転している一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれが循環させることのできる水の流量の上限値に相当する。
【００８８】
そして、既に述べたように、運転パラメータの算出処理が所定時間の間隔毎に行われるが、この所定時間の間に二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが変化した場合には（Ｓ４のＹｅｓ）、ＣＰＵ８２は、当該二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌと現在の所定ポンプ（つまりは、運転している一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ）の定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒとを比較する（Ｓ５）。現在の二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定ポンプの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒよりも大きい場合には（ｑ２ａｌｌ＞Ｔｒ，Ｓ５のＹｅｓ）、ＣＰＵ８２は、運転させるべきチラーユニット２０ａ〜２０ｃ及びこれに対応する一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃの台数を増加させ、且つ運転している一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃに従って所定ポンプを更新する（Ｓ６）。各利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れる水の流量の総量ｑ２ａｌｌが、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃを流れる水の流量の総量ｑ１ａｌｌよりも大きくなってしまうことを（ｑ２ａｌｌ＞ｑ１ａｌｌ）、回避するためである。
【００８９】
但し、ステップＳ４において、所定時間の間に二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが変化しない場合（Ｓ４のＢｏ）、及びステップＳ５において、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定ポンプの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒよりも小さい場合には（ｑ２ａｌｌ＜Ｔｒ，Ｓ５のＮｏ）、次回の運転パラメータの調整時間となるまで、ステップＳ３の状態が待機される。ステップＳ６の後も、次回の運転パラメータの調整時間となるまでは、ステップＳ３の状態が待機される。
【００９０】
上述した熱源台数制御の具体例を述べる。仮に、上式（１）で求めた二次側熱負荷Ｌｏ２が“８０ｋＷ”、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの能力が順に“５０ｋＷ”“４０ｋＷ”“３０ｋＷ”、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３が順に“１４３Ｌ／ｍｉｎ”“１１４Ｌ／ｍｉｎ”“８６Ｌ／ｍｉｎ”であるとする。チラーユニット２０ａ〜２０ｃの順に熱源台数制御が行われる場合には、ＣＰＵ８２は、二次側熱負荷Ｌｏ２が“８０ｋＷ”であるため、２台のチラーユニットであるチラーユニット２０ａ，２０ｂを運転させるべきだと判断することができる。何故ならば、チラーユニット２０ａ，２０ｂの能力の合計値は“９０ｋＷ”であり、二次側熱負荷Ｌｏ２“８０ｋＷ”よりも高く（８０ｋＷ＜９０ｋＷ）、よって最小限となる２台のチラーユニット２０ａ，２０ｂを運転させることによって、総消費エネルギー量を最小としつつも、現時点における二次側熱負荷Ｌｏ２に十分に対応することができるためである。なお、この際、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが、２台のチラーユニット２０ａ，２０ｂそれぞれの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒ“２５７Ｌ／ｍｉｎ”よりも小さい条件が満たされているとする。
【００９１】
この状態では、所定ポンプは、チラーユニット２０ａ，２０ｂそれぞれに対応する一次側ポンプ４４ａ，４４ｂの２台となる。
【００９２】
また、所定時間の間に、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが“２８６Ｌ／ｍｉｎ”へと変化したとする（Ｓ４のＹｅｓ）。この場合、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌ“２８６Ｌ／ｍｉｎ”は、運転している所定ポンプ（具体的には、一次側ポンプ４４ａ，４４ｂ）の定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ２の合計値Ｔｒ“２５７Ｌ／ｍｉｎ”よりも大きいため（ｑ２ａｌｌ＞Ｔｒ，Ｓ５のＹｅｓ）、ＣＰＵ８２は、運転していないチラーユニット２０ｃ及びこれに対応する一次側ポンプ４４ｃを更に運転させる。この状態では、所定ポンプは、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃの３台となる。
【００９３】
（４−２）連通管における水の流量最小制御動作
本実施形態に係る最適負荷率維持制御において行われる制御動作としては、上述した熱源台数制御動作以外に、連通管Ｌ５における水の流量最小制御動作が挙げられる。
【００９４】
本実施形態に係る流量最小制御動作では、連通管Ｌ５を水が流れないようにすることで、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌと一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌとが等しくなるように（ｑ２ａｌｌ＝ｑ１ａｌｌ）、運転しているチラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率を含む運転パラメータを調整する制御が行われる。
【００９５】
例えば、上記熱源台数制御動作で説明したように、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌよりも大きくなってしまうこと（ｑ２ａｌｌ＞ｑ１ａｌｌ）を回避できた場合の例として、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが“２７２Ｌ／ｍｉｎ”、一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌが“３００Ｌ／ｍｉｎ”の組み合わせを考える。この例では、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌよりも小さいため（ｑ２ａｌｌ＜ｑ１ａｌｌ）、利用ユニット３０ａ〜３０ｃにて必要となる水の流量は、チラーユニット２０ａ〜２０ｃにおいて十分に確保できていることとなる。しかしながら、一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌと二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌとは、“２８Ｌ／ｍｉｎ”の差がある。この差分の水は、図１に係る熱媒体回路４０の構成上、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃから流出した後、各利用ユニット３０ａ〜３０ｃに流入するのではなく、第１送りヘッダー４２を介して連通管Ｌ５へと流れ、戻りヘッダー４１を介して再度チラーユニット２０ａ〜２０ｃへと戻される。従って、連通管Ｌ５を流れる水は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃにて用いられるわけではないため、連通管Ｌ５を流れる水をできるだけ少なくする制御、つまりは一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌと二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌとを等しくする制御が行われることが好ましい。一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ及びチラーユニット２０ａ〜２０ｃの消費エネルギー量を減少させることができるためである。
【００９６】
即ち、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌよりも大きくならない条件下で（ｑ２ａｌｌ≦ｑ１ａｌｌ）、連通管Ｌ５内に水を流れないようにした場合、一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌは必然的に最小となる。すると、一次側であるチラーユニット２０ａ〜２０ｃ側において水を該ユニット２０ａ〜２０ｃに送り出すための一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、その消費エネルギー量を最も小さくできることとなる。また、連通管Ｌ５内には水が流れないため、連通管Ｌ５内の水の流量は最小化される。この状態で、熱負荷処理システム１０が冷房除湿運転もしくは冷房加湿運転を行っている場合、チラーユニット２０ａ〜２０ｃにて冷却された水が連通管Ｌ５を介して戻りヘッダー４１に流入することはないため、戻りヘッダー４１から各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流入する水の温度、即ち各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口温度Ｔｗｉｎ１〜Ｔｗｉｎ３は、最も高くなる。故に、チラーユニット２０ａ〜２０ｃのＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）は高くなる。
【００９７】
上述したように、連通管Ｌ５に流れる水の流量を最小化させるために、ＣＰＵ８２は、各一次側流量ｑ１に対してＰＩＤ制御を行う。この状態で、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌ（具体的には、流量計４８の検出結果）が所定時間の間に変化した場合には、ＣＰＵ８２は、現時点にて運転している一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃである所定ポンプの増減比率を互いに等しくさせる制御を行う。具体的には、ＣＰＵ８２は、次式（２）に示されるように、現時点における二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌに、所定ポンプ全ての定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒに対する各所定ポンプの定格流量Ｒｆ１〜Ｒ３の割合を乗じることで、各所定ポンプの増減比率をほぼ同じにする。
【００９８】
【数２】
2014126235.tif 000004
上式（２）の“ＲｉｄＮ”は、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃを流れる水の流量（即ち、各一次側流量ｑ１）を、所定ポンプ全てにおいて同じ比率だけ増減させた後の結果を表す。“ＲｆＮ”における“Ｎ”は、１〜３のいずれかの整数であって、どの所定ポンプ（つまりは、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ）に対する定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３であるのかを表している。
【００９９】
具体例として、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３が順に“１４３Ｌ／ｍｉｎ”“１１４Ｌ／ｍｉｎ”“８６Ｌ／ｍｉｎ”であり、変化した直後の二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが“２８６Ｌ／ｍｉｎ”であるとする。そして、全てのチラーユニット２０ａ〜２０ｃ及びこれに対応する３台の一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃが運転しており、各一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃは、各々の定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３水を循環させるものとする。このような状態時、ＣＰＵ８２は、全ての一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒを、“１４３＋１１４＋８６”の演算により“３４３Ｌ／ｍｉｎ”と求める。ＣＰＵ８２は、求めた定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒと、所定ポンプである一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３とを、上式（２）に当てはめ、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれに対し同じ比率だけ増減させた後の各一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃが流すべき流量Ｒｉｄ１，Ｒｉｄ２，Ｒｉｄ３を求めていく。より具体的には、各一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃが流すべき水の流量Ｒｉｄ１〜Ｒｉｄ３は、以下の式（３）〜（５）のようにして求められる。
【０１００】
【数３】
2014126235.tif 000005
【０１０１】
【数４】
2014126235.tif 000006
【０１０２】
【数５】
2014126235.tif 000007
上式（３）〜（５）に示されるように、各一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ（つまりは、所定ポンプ）が流すべき水の流量Ｒｉｄ１〜Ｒｉｄ３は、各定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３に対して減少した値となっているが、各定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３を１００％とした場合の流量Ｒｉｄ１〜Ｒｉｄ３の割合を表す増減比率は、いずれも約８３％となっている。このように、ここでは、各一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃが各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流す水の流量の増減の度合いが、定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の比率と同じになるように制御される。
【０１０３】
次いで、ＣＰＵ８２は、上式（３）〜（５）のようにして決定された各流量Ｒｉｄ１〜３の水が各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流れるようにするべく、所定ポンプである一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれのインバータ周波数を変化させる。具体的には、各一次側流量ｑ１は、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃそれぞれに対応する一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃのインバータ周波数に比例する。そこで、ＣＰＵ８２は、所定ポンプである一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれのインバータ周波数を、各一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃが各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流すべき水の流量Ｒｉｄ１〜Ｒｉｄ３に従って、同じ増減比率だけ変化させるように制御する。即ち、上述したように、水の増減比率がいずれも約８３％である場合には、ＣＰＵ８２は、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれのインバータ周波数それぞれを約８３％に減少させるように制御を行う。
【０１０４】
なお、各一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃのインバータ周波数は、先ずは増減比率に基づく所望のインバータ周波数が決定され、戻りヘッダー４１と第１送りヘッダー４２との間の差圧が所望のインバータ周波数となるように、ＰＩＤ制御によって増減される。
【０１０５】
（４−３）能力補填制御動作
本実施形態に係る最適負荷率維持制御において行われる制御動作としては、上述した熱源台数制御動作、水の流量最小制御動作以外に、能力補填制御動作が挙げられる。
【０１０６】
本実施形態に係る能力補填制御動作とは、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃ及び一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃに課される水の流量の目標値に対して、その目標値が能力的に限界を超えているチラーユニット２０ａ〜２０及び一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃの組み合わせがある場合には、当該組み合わせにて不足している水の流量の目標値分を、他のチラーユニット２０ａ〜２０ｃ及び一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃによって補填させる制御である。
【０１０７】
具体的には、ＣＰＵ８２は、２台以上の所定ポンプ（具体的には、運転している一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ）の中に、循環させるべき水の流量（例えば、上述した各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流すべき水の流量Ｒｉｄ１〜Ｒｉｄ３）である目標値が定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３を超えている第１所定ポンプがある場合、該定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３と該目標値との差分が第２所定ポンプにて補われるように、各所定ポンプの増減比率を調整する。ここで、第２所定ポンプとは、運転している一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃである所定ポンプの中から、目標値が能力的に限界を超えてしまっている所定ポンプである第１所定ポンプを除いた、残りの所定ポンプである。
【０１０８】
以下、能力補填制御について詳述する。図１０は、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの能力特性を、横軸を能力、縦軸をＣＯＰとして表したグラフである。図１０では、チラーユニット２０ａの能力特性を一点鎖線、チラーユニット２０ｂの能力特性を点線、チラーユニット２０ｃの能力特性を実線で表している。図１０に示されるように、本実施形態では、チラーユニット２０ａ〜２０ｃの能力特性を表すグラフが、同じピークを有し且つ同一のカーブを描いている場合を例に採る。これは、チラーユニット２０ａ〜２０ｃが全て同じ能力特性を有していることを表している。但し、既に説明している通り、チラーユニット２０ａ〜２０ｃの最適負荷率は互いに異なっているため、その能力の最適値も異なっている。図１０では、一例として、チラーユニット２０ａ〜２０ｃそれぞれの能力の最適値は、順に“５０ｋＷ”“４０ｋＷ”“３０ｋＷ”である場合を表している。
【０１０９】
ここで、図１０の場合において、二次側負荷Ｌｏ２、つまりは利用ユニット３０ａ〜３０ｃの能力の合計値が“８０ｋＷ”であって、この場合の二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが“２８６Ｌ／ｍｉｎ”であるとする。一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３が、順に“１４３Ｌ／ｍｉｎ”“１１４Ｌ／ｍｉｎ”“８６Ｌ／ｍｉｎ”であるとする。
【０１１０】
各チラーユニット２０ａ〜２０ｃは、同じ能力特性を有しているため、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃにて必要とされる能力は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃの能力の合計値“８０ｋＷ”の３分の１、即ち約“２６．７ｋＷ”となる（８０／３≒２６．７）。すると、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに必要とされる能力は“２６．７ｋＷ”となるために、所定ポンプである一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれが各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流すべき水の流量（即ち、水の流量の目標値）は、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌ“２８６Ｌ／ｍｉｎ”の３分の１、即ち約“９５Ｌ／ｍｉｎ”となる（２８６／３≒９５）。
【０１１１】
ところが、チラーユニット２０ｃに対応する一次側ポンプ４４ｃの定格流量Ｒｆ３は、“８６L／ｍｉｎ”であるため、一次側ポンプ４４ｃがチラーユニット２０ｃに流すべき水の流量である目標値“９５Ｌ／ｍｉｎ”は、該定格流量Ｒｆ３を超えている（８６＜９５）。この場合、一次側ポンプ４４ｃは、第１所定ポンプに該当する。故に、一次側ポンプ４４ｃがチラーユニット２０ｃに流すことのできる水の流量の目標値は、上限値である定格流量Ｒｆ３“８６Ｌ／ｍｉｎ”となり、当該定格流量Ｒｆ３“８６L／ｍｉｎ”と当該目標値“９５Ｌ／ｍｉｎ”との差分“９Ｌ／ｍｉｎ”は（９５−８６＝９）、残りのチラーユニット２０ａ，２０ｂ側で補う必要がある。この場合、チラーユニット２０ａ，２０ｂそれぞれに対応する一次側ポンプ４４ａ，４４ｂは、第２所定ポンプに該当する。
【０１１２】
そこで、ＣＰＵ８２は、次式（６）に示されるように、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌ“２８６Ｌ／ｍｉｎ”から一次側ポンプ４４ｃ（即ち、第１所定ポンプ）の定格流量Ｒｆ３“８６Ｌ／ｍｉｎ”を減算し、且つこの減算結果を第２所定ポンプの台数“２”で除算することで、一次側ポンプ４４ａ，４４ｂそれぞれがチラーユニット２０ａ，２０ｂに流すべき水の流量の目標値“１００Ｌ／ｍｉｎ”を算出しなおす。
【０１１３】
【数６】
2014126235.tif 000008
次いで、ＣＰＵ８２は、次式（７）（８）に示されるように、上式（６）の算出結果を、第２所定ポンプである一次側ポンプ４４ａ，４４ｂそれぞれの定格流量Ｒｆ１，Ｒｆ２で除算することにより、各一次側ポンプ４４ａ，４４ｂそれぞれがチラーユニット２０ａ，２０ｂに流す水の流量の増減比率を変更する。
【０１１４】
【数７】
2014126235.tif 000009
【０１１５】
【数８】
2014126235.tif 000010
増減比率の変更後に二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが再び変化した場合、ＣＰＵ８２は、次回の各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率の調整までの間、二次側流量ｑ２の増減に応じて、上述したチラーユニット２０ａ，２０ｂに流す水の流量の増減比率の割合が一定となるように、各一次側ポンプ４４ａ，４４ｂのインバータ周波数を変化させる制御を行う。
【０１１６】
（５）特徴
（５−１）
本実施形態では、チラーユニット２０ａ〜２０ｃ及び一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃを含む熱負荷処理システム１０全体の総消費エネルギー量が減少するように、所定時間毎に各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率を調整する制御が行われる。特に、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定時間の間に変化した場合、各少なくとも２台の一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃである所定ポンプが循環させる水の流量の増減比率が互いにほぼ等しくなるように、所定ポンプそれぞれのインバータ周波数を変化させる制御が行われる。すると、所定ポンプのインバータ周波数それぞれは、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌの増減比率と同様に、同じ割合だけ変化し、所定ポンプに対応するチラーユニット２０ａ〜２０ｃそれぞれを流れる水の流量（即ち、各一次側流量ｑ１）は、同じ割合だけ変化するようになる。これにより、各一次側流量ｑ１に関係する各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率は、変化した二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌに対し適切と言える値に変化することができるようになる。従って、所定時間の間に二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが変化しても、熱負荷処理システム１０は、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの適切な負荷率を用いて、省エネ制御を適切に行うことが可能となる。
【０１１７】
また、所定時間毎に、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率を含む運転パラメータの設定動作が行われるが、この設定動作が行われる毎に、一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌは変化する。すると、熱媒体回路４０内を循環する水の温度及び二次側の送水圧が不連続に変化し、この変化は、利用ユニット３０ａ〜３０ｃの温度制御及び湿度制御の外乱要因となる。
【０１１８】
しかし、本実施形態では、各所定ポンプが循環させる各一次側流量ｑ１の増減比率が互いに等しくなるように、各所定ポンプのインバータ周波数を変化させるため、負荷に対する各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの能力の割合がほぼ一定となる。従って、水の温度及び二次側の送水圧は連続的に変化するため、利用ユニット３０ａ〜３０ｃの温度制御及び湿度制御は安定することとなる。
【０１１９】
（５−２）
ここで、上述した所定ポンプは、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃのうち、運転しているチラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応する一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃである。そのため、二次側流量ｑ２が所定時間の間に変化した場合、運転しているチラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応する一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃそれぞれのインバータ周波数が変化することとなる。
【０１２０】
（５−３）
また、本実施形態に係る熱負荷処理システム１０では、いわゆる熱源台数制御が行われる。熱源台数制御では、二次側熱負荷Ｌｏである利用ユニット３０ａ〜３０ｃ全ての負荷の合計値に基づいて、運転させるべきチラーユニット２０ａ〜２０ｃの台数が決定される。そして熱源台数制御では、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが、所定ポンプ（つまりは、運転しているチラーユニット２０ａ〜２０ｃに対応する一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ）の定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒよりも大きい場合（ｑ２ａｌｌ＞Ｔｒ）、運転させるべきチラーユニット２０ａ〜２０ｃの台数を増加させる制御が行われる。これにより、総消費エネルギー量をできるだけ抑えつつも、チラーユニット２０ａ〜２０ｃを必要な台数だけ運転させることができる。
【０１２１】
（５−４）
また、本実施形態に係る熱負荷処理システム１０は、図１に示すように、連通管Ｌ５を備えている。連通管Ｌ５は、複数のチラーユニット２０ａ〜２０ｃ全ての入口側と出口側とを、戻りヘッダー４１及び第１送りヘッダー４２を介して繋いでいる。そして、熱負荷処理システム１０では、連通管Ｌ５内を水が流れないことによって、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌと一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌとが等しくなるように（ｑ２ａｌｌ＝ｑ１ａｌｌ）、チラーユニット２０ａ〜２０ｃの負荷率を含む運転パラメータを調整する制御が行われる。これにより、一次側流量ｑ１の総量ｑ１ａｌｌは最小となり、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃの消費エネルギー量が最も小さくなる。更に、連通管Ｌ５には水が流れないため、熱負荷処理システム１０が冷房除湿運転もしくは冷房加湿運転を行う際には、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃの入口温度Ｔｗｉｎ１〜Ｔｗｉｎ３は最も高くなり、各チラーユニット２０ａ〜２０ｃのＣＯＰが向上する。
【０１２２】
（５−５）
更に、本実施形態に係る熱負荷処理システム１０では、上式（３）〜（５）にて示したように、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌに、所定ポンプ全ての定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の合計値Ｔｒに対する各所定ポンプの定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３の割合を乗じることで、各所定ポンプの増減比率を互いにほぼ等しくさせる制御が行われる。これにより、熱負荷処理システム１０は、各所定ポンプの増減比率を、確実にほぼ等しくさせることができる。
【０１２３】
（５−６）
また、本実施形態に係る熱負荷処理システム１０では、２台以上の所定ポンプの中に、所定ポンプそれぞれが各チラーユニット２０ａ〜２０ｃに流すべき水の流量（即ち、水の流量の目標値）が定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３を超えている第１所定ポンプがある場合、該定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３と目標値との差分が他の所定ポンプである第２所定ポンプにて補われるように、各所定ポンプの増減比率を調整する制御が行われる。これにより、目標値が定格流量Ｒｆ１〜Ｒｆ３を超えている第１所定ポンプがあるとしても、各所定ポンプにおける目標値の合計値分の水は、確実に熱媒体回路４０内を循環することとなる。
【０１２４】
（６）変形例
（６−１）変形例Ａ
上記実施形態では、最適負荷率維持制御において行われる詳細な制御動作として、熱源台数制御動作、連通管Ｌ５における水の流量最小制御動作、及び能力補填動作が行われると説明した。しかし、本発明に係る熱負荷処理システムでは、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定時間の間に変化した場合、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃのうち少なくとも２つの一次側ポンプである所定ポンプそれぞれのインバータ周波数を、各所定ポンプが循環させる水の流量の増減比率が互いにほぼ等しくなるように変化させる制御が行われればよいため、熱源台数制御動作及び能力補填制御動作は、必須ではない。従って、熱源台数及び能力補填制御動作のうち、両方の動作が行われないか、もしくは、いずれか一つの動作が行われても良い。
【０１２５】
（６−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、図１に示すように、熱負荷処理システム１０が連通管Ｌ５を備えている場合について説明した。その上で、上記実施形態では、上式（２）に基づいて各所定ポンプの増減比率をほぼ同じにする制御が行われると説明した。
【０１２６】
しかし、上式（２）は一例である。従って、二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌが所定時間の間に変化した場合に、各所定ポンプにおける増減比率をほぼ等しくなるようにインバータ周波数を変化させる制御は、上式（２）以外の式を用いて実現されてもよい。
【０１２７】
（６−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、図１に示すように、利用ユニット３０ａ〜３０ｃが３台である場合について説明した。しかし、本発明に係る熱負荷処理システムは、仮に利用ユニットを備えるとしても、利用ユニットの台数は、１台であってもよいし、複数台であってもよい。
【０１２８】
利用ユニットの台数が１台である場合、流量計４８は、１台の利用ユニットに流れる水の二次側流量ｑ２を表すこととなる。そして、上記実施形態にて「二次側流量ｑ２の総量ｑ２ａｌｌ」と記した部分は、全て「二次側流量ｑ２」と置き換えられる。
【０１２９】
また、上記実施形態では、図１に示すように、二次側ポンプ４６，４７が２台である場合について説明した。しかし、本発明に係る熱負荷処理システムでは、仮に二次側ポンプを備えるとしても、二次側ポンプの台数は、１台であってもよいし、複数台であってもよい。
【０１３０】
（６−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃ及び二次側ポンプ４６，４７が共にインバータ式のポンプであると説明した。しかし、本発明では、一次側ポンプ４４ａ〜４４ｃはインバータ式のポンプである必要があるが、二次側ポンプ４６，４７は、インバータ式ではなく、容量一定式のポンプであってもよい。
【０１３１】
（６−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れてきた水の流量の総量ｑ２ａｌｌが、流量計４８による計測によって得られる場合について説明した。しかし、利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れてきた水の流量の総量ｑ２ａｌｌは、実際に計測されるのではなく、推定して得られてもよい。利用ユニット３０ａ〜３０ｃを流れてきた水の流量の総量ｑ２ａｌｌの推定方法としては、例えば二次側ポンプ４６，４７のインバータ周波数等によって求められる方法等が挙げられる。この場合、熱媒体回路４０には、流量計４８を設けずに済む。
【０１３２】
また、熱媒体回路４０内を循環する熱媒体は、水以外であってもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  熱負荷処理システム
２０  チラーユニット群
２０ａ〜２０ｃ  チラーユニット（熱源機）
２１  冷媒回路
２２  圧縮機
２３  放熱器
２４  チラー側膨張弁
２５  蒸発器
３０  利用ユニット群
３０ａ〜３０ｃ  利用ユニット
３１ａ〜３１ｃ  ケーシング
３２ａ〜３２ｃ  利用側弁
３３ａ〜３３ｃ  利用側熱交換器
３４ａ〜３４ｃ  電気ヒータ
３５ａ〜３５ｃ  散水式加湿器
３６ａ〜３６ｃ  送風ファン
４０  熱媒体回路
４１  戻りヘッダー
４２  第１送りヘッダー
４３  第２送りヘッダー
４４ａ〜４４ｃ  一次側ポンプ（ポンプ）
４５  バイパス弁
４６，４７  二次側ポンプ
４８  流量計
４９  電力計
６０  放熱回路
６１  水ポンプ
７０  クーリングタワー
８０  システムコントローラ（制御部）
８１  メモリ
８２  ＣＰＵ
Ｌ１〜Ｌ４  連絡配管（第１配管）
Ｌ５  連通管（第２配管）
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ａ〜Ｔ３ｃ，Ｔ４ａ〜Ｔ４ｃ  温度検出センサ
Ｔｗｉｎ１〜Ｔｗｉｎ３  各チラーユニットの入口温度
Ｔｗｏｕｔ１〜Ｔｗｏｕｔ３  各チラーユニットの出口温度
ｑ１  一次側流量
ｑ２  二次側流量
ｑ１ａｌｌ  一次側流量の総量
ｑ２ａｌｌ  二次側流量の総量
Ｌｏ２  二次側熱負荷
Ｒｆ１〜Ｒｆ３  所定ポンプの定格流量
Ｔｒ  所定ポンプ全ての定格流量の総和
Ｒｉｄ  増減比率を同じにした際に、各一次側ポンプが流すべき水の流量
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３４】
【特許文献１】特開２００３−１０６７３１号公報
【特許文献２】特開２００９−１４３００号公報
【図１】
2014126235.tif 000011
【図２】
2014126235.tif 000012
【図３】
2014126235.tif 000013
【図４】
2014126235.tif 000014
【図５】
2014126235.tif 000015
【図６】
2014126235.tif 000016
【図７】
2014126235.tif 000017
【図８】
2014126235.tif 000018
【図９】
2014126235.tif 000019
【図１０】
2014126235.tif 000020