(57)【要約】【課題】温度調整の信頼性を確保するとともに、消費電力の削減を図ることができる冷水循環システムを提供する。【解決手段】冷水を所定温度に冷却する熱源１０と、冷水と熱交換して空気を冷却する空調機であるＡＨＵ２０と、動力インバータの運転周波数に応じた流量の冷水を熱源１０からＡＨＵ２０に送るポンプ３３と、ＡＨＵ２０の状態を示す情報に基づいてＡＨＵ２０における空気を冷却する余剰能力を示す余裕度を算出し、余裕度が所定閾値以上である場合には、動力インバータの運転周波数を制御することによりポンプ３３から送り出される冷水の流量を減らし、余裕度が所定閾値未満である場合にはポンプ３３から送り出される冷水の流量を増やす制御部４２と、が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
2014129938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水を所定温度に冷却する熱源と、
前記冷水と熱交換して空気を冷却する空調機であるＡＨＵと、
動力インバータの運転周波数に応じた流量の前記冷水を前記熱源から前記ＡＨＵに送るポンプと、
前記ＡＨＵの状態を示す情報に基づいて前記ＡＨＵにおける前記空気を冷却する余剰能力を示す余裕度を算出し、
該余裕度が所定閾値以上である場合には、前記動力インバータの運転周波数を制御することにより前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を減らし、
前記余裕度が前記所定閾値未満である場合には前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御部と、
が設けられていることを特徴とする冷水循環システム。
【請求項２】
前記ＡＨＵの状態を示す情報は、前記ＡＨＵに流入する前記冷水の流量を制御する二方弁の弁開度、前記ＡＨＵにおいて熱交換される前記空気を送風するファンの回転周波数、および、前記ＡＨＵから吹出される前記空気の設定温度と計測された計測温度との空気温度差の少なくとも一つ以上、または、その組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の冷水循環システム。
【請求項３】
前記二方弁の弁開度は、前記ＡＨＵから吹出される前記空気の計測温度である吹出温度が、所望の吹出温度設定値となるように制御されることを特徴とする請求項２に記載の冷水循環システム。
【請求項４】
前記ファンの回転周波数は、前記ＡＨＵが配置された区画における所定位置の区画内温度が、予め定められた設定閾値を下回るように制御されることを特徴とする請求項２または３に記載の冷水循環システム。
【請求項５】
複数の前記ＡＨＵが設けられ、
複数の前記ＡＨＵは、複数の区画された空間に分散して配置され、
前記制御部は、前記区画に配置された全ての前記ＡＨＵにおいて、前記二方弁の弁開度が上限閾値値、および、前記ファンの回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合に、前記制御部は前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項６】
複数の前記ＡＨＵが設けられ、
複数の前記ＡＨＵは、複数の区画された空間に分散して配置され、
前記制御部は、前記区画に配置された一定数の前記ＡＨＵにおいて、前記二方弁の弁開度が上限閾値、および、前記ファンの回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合に、前記制御部は前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項７】
前記ＡＨＵが設けられた室内の温度を測定する温度センサが設けられ、
前記制御部は、前記温度センサにより測定された室内温度が、温度閾値を超えた場合に、前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記温度センサにより測定された室内温度が前記温度閾値を超えた場合であっても、前記余裕度が前記所定閾値以上のときには、所定期間が経過した後に前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことを特徴とする請求項７記載
の冷水循環システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記温度センサにより測定された室内温度が前記温度閾値よりも温度が高い警報閾値を超えた場合には、前記熱源により冷却される前記冷水の目標温度を、前記所定温度よりも低い特定温度に変更する制御を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の冷水循環システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記ポンプから送り出される前記冷水における目標圧力が、所定圧力となるように前記動力インバータの運転周波数を制御する場合に、冷水流量の増減を前記動力インバータの運転周波数を制御することに代えて、圧力設定の変更で行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記ポンプから送り出される前記冷水における目標圧力が、所定圧力となるように前記動力インバータの運転周波数を制御し、
所定の制御間隔をあけて、前記所定圧力を変更することにより前記冷水の流量を減少させる制御を行い、変更後の前記所定圧力を記憶することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ＡＨＵに送る前記冷水の温度である送り温度と、前記ＡＨＵから流出する前記冷水の温度である戻り温度との間の冷水温度差の目標値が、所定温度差となるように前記動力インバータの運転周波数を制御し、
所定の制御間隔をあけて、前記所定温度差を変更することにより前記冷水の流量を減少させる制御を行い、変更後の前記所定温度差を記憶することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項１３】
前記余裕度は、１−（前記二方弁の弁開度における平均値）、１−［（前記ファンの回転周波数／最大周波数）における平均値］、および、（前記設定温度−前記計測温度）における平均値の少なくとも一つであることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項１４】
複数の前記ＡＨＵは、複数の区画された空間に分散して配置され、
前記余裕度は、前記複数の区画のそれぞれに配置された前記ＡＨＵに基づいて求められることを特徴とする請求項１３記載の冷水循環システム。
【請求項１５】
前記余裕度が、１−（前記二方弁の弁開度における平均値）、または、１−［（前記ファンの回転周波数／最大周波数）における平均値］である場合に、
前記余裕度の前記所定閾値を、（前記ＡＨＵの常用台数）／（前記ＡＨＵの常用台数＋前記ＡＨＵの予備台数）とすることを特徴とする請求項１３または１４に記載の冷水循環システム。
【請求項１６】
前記余裕度が前記所定閾値未満と判定された場合に、前記ポンプに適用された運転設定を記憶し、
記憶した後に、前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を減らす際に、記憶された前記運転設定の近傍では、前回の制御における前記冷水の流量の減少量よりも、減少させる量を減らすことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【請求項１７】
前記熱源、前記熱源から送り出された前記冷水が流入する送りヘッダ、および、前記熱源に流入する前記冷水を送り出す戻りヘッダを、前記冷水が流通可能に結ぶ一次冷水回路と、
前記送りヘッダ、前記ＡＨＵおよび前記戻りヘッダを、前記冷水が流通可能に結ぶ二次冷水配管と、が更に設けられ、
前記ポンプは、前記熱源から前記送りヘッダに前記冷水を送り出す一次ポンプと、動力インバータの運転周波数に応じた流量の前記冷水を前記送りヘッダから前記ＡＨＵに送る二次ポンプと、を有していることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の冷水循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調に用いられる冷水を供給する冷水循環システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷水循環システムによって供給される冷水を冷熱として用いる中央熱源式の空調システムが広く用いられている。
上述の空調システムでは、冷水を供給する複数の熱源に一次戻りヘッダおよび一次送りヘッダがつながれ、一次ポンプによって冷水が一次戻りヘッダから熱源を介して一次送りヘッダに送られている。また、冷水を用いて空気を冷却する複数のＡＨＵ（エア・ハンドリング・ユニット）に二次送りヘッダおよび二次戻りヘッダがつながれている。一次送りヘッダと二次送りヘッダとの間には、冷水を一次送りヘッダから二次送りヘッダに送る二次ポンプが配置されている。この二次ポンプとしてはインバータ制御されるものが知られている。また、冷水は二次戻りヘッダから一次戻りヘッダに流入するように接続されている。
【０００３】
空調システムを循環する冷水の流量を制御する方法としては、上述の二次ポンプから吐出される冷水の圧力を所定の設定値に制御することにより、冷水の流量を制御する方法が知られている。その他にも、特許文献１や特許文献２に記載されているように、二次送りヘッダから送りだされる冷水の温度である送り温度と、二次戻りヘッダに流入する冷水の温度である戻り温度と、の間の温度差である主管温度差を所定値になるように、二次ポンプから送りだされる冷水の流量を制御する方法も知られている。
【０００４】
特許文献１および２の技術では、ＡＨＵで必要されている冷水流量のみを供給することになるため、冷水を搬送する動力を低減すること、言い換えると二次ポンプの消費電力を低減することができる。また、ＡＨＵにおける熱負荷が低下した場合であっても、送り温度と戻り温度との温度差を所定値に保つように冷水流量を制御するため、言い換えると、戻り温度が低下する場合であっても、戻り温度を上昇させる制御を行うため、熱源における運転効率を維持することができる。さらに、上述の制御を行うのに必要なセンサが温度センサのみであり、圧力センサは不要となることから、製造コストの低減を図ることができる。
【０００５】
特許文献３には、特定のＡＨＵから出力される警報に基づいて、二次ポンプから送り出される冷水流量を増やす制御が記載されている。この警報は、特定のＡＨＵにおける熱負荷が増加したことを知らせる警報を例示することができる。この制御を行うと、ＡＨＵにおける能力不足によって室温などの上昇を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４０６７７８号公報
【特許文献２】特許第４３３３８１８号公報
【特許文献３】特許第４７４８１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の空調システムをデータセンタに用いる場合、他の施設に用いる場合と比較して、温度の調整能力に高い信頼性が求められる。そのため、データセンタに備えられている空調システムでは信頼性を確保することを目的として、ＡＨＵの予備機を設けて、運転が必
要な時には直ちに運転可能な状態で予備機を待機させる（予備機をホットスタンバイさせる）設計が行われる。
【０００８】
すると、ＡＨＵの台数に余裕があり、室内空気の温度調整能力に余裕がある状態で空調システムは能力に余裕がある状態で運用される。そのため、温度調整の信頼性を確保することができ、安定した温度管理が可能となる。
【０００９】
しかしながら、空調システムの消費電力を削減するため（省エネのため）に、上述の圧力設定値を変更する制御や、主管温度差を所定の値に保つ制御を行うとＡＨＵに供給される冷水の流量が減少し、室内空気の温度調整能力に余裕が確保できなくなるという問題があった。
【００１０】
その他に、空調システムの負荷率が低い場合や、一次ポンプがインバータ制御されて送出される冷水の流量を制御できる場合には、主管温度差を所定の値に保つ制御を行っても省エネ効果が限定的という問題があった。具体的には、一次ポンプがインバータ制御されていれば、定格温度差以上の大温度差で運用も可能であるところ、ＡＨＵから戻ってきた冷水の温度である戻り温度が、熱源から吐出される冷水の温度である吐出温度＋定格の温度差以上になりにくく、熱源の運転効率が高まらず、省エネ効果が得られにくいという問題があった。なお、空調システムの負荷率が低い場合とは、外気温度が低い場合や、データセンタ内での発熱量が少ない場合や、空調システムの空調能力が過大である場合を挙げることができる。
【００１１】
特許文献３に記載の警報（アラーム）に基づいて冷水の流量を調整する制御であっても、省エネ効果が得られにくいという問題があった。例えば空調システムのなかには、ＡＨＵが配置された室内の温度が高くなった場合、ＡＨＵに供給される冷水流量を制御する二方弁を開いて冷水流量を増やしたり、ファンの回転数を増やしてＡＨＵで熱交換される室内空気の流量を増やしたりする制御を行うものがある。
【００１２】
特許文献３の技術では、室内の温度が高くなった際に、ＡＨＵにおける上述の制御が行われている途中にアラームが発報されると、ＡＨＵでの制御に関わらず、二次ポンプから送出される冷水流量を増やす制御が行われる可能性がある。言い換えると、ＡＨＵの温度調整能力に余裕がある過渡的な状況であって、二次ポンプから送出される冷水流量を変更することなく室内の温度を調整できる場合であっても、アラームの発報に基づいて二次ポンプから送出される冷水流量を増やす制御が行われる可能性がある。すると、二次ポンプから送出される冷水流量が不必要に増加する可能性があり、空調システムにおける省エネ効果が低くなるという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、温度調整の信頼性を確保するとともに、消費電力の削減を図ることができる冷水循環システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の冷水循環システムは、冷水を所定温度に冷却する熱源と、前記冷水と熱交換して空気を冷却する空調機であるＡＨＵと、動力インバータの運転周波数に応じた流量の前記冷水を前記熱源から前記ＡＨＵに送るポンプと、前記ＡＨＵの状態を示す情報に基づいて前記ＡＨＵにおける前記空気を冷却する余剰能力を示す余裕度を算出し、該余裕度が所定閾値以上である場合には、前記動力インバータの運転周波数を制御することにより前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を減らし、前記余裕度が前記所定閾値未満である場合には前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御部と、が設けられてい
ることを特徴とする。
【００１５】
本発明の冷水循環システムによれば、ＡＨＵの余裕度に基づいてポンプの制御を行うため、ＡＨＵによる空気を冷却する能力に余裕を確保することができ、室内空気の温度調整能力の信頼性を確保することができる。
【００１６】
その他に、余裕度が所定閾値以上である場合にはポンプから送り出される冷水の流量を減らす制御を行うため、ポンプの駆動に用いる動力を低減させることができる。さらに、ポンプから送り出される冷水の流量が減ることから、ＡＨＵから戻る冷水の温度が高くなりやすいため、熱源の効率向上を図りやすい。
【００１７】
上記発明において前記ＡＨＵの状態を示す情報は、前記ＡＨＵに流入する前記冷水の流量を制御する二方弁の弁開度、前記ＡＨＵにおいて熱交換される前記空気を送風するファンの回転周波数、および、前記ＡＨＵから吹出される前記空気の設定温度と計測された計測温度との空気温度差の少なくとも一つ以上、または、それらの組み合わせであることが好ましい。
【００１８】
このように、二方弁の弁開度、ファンの回転周波数、および、空気温度差の少なくとも一つを用いて余裕度を求めることにより、信頼性をさらに確保しやすくなり、二次ポンプの駆動に用いる動力を低減させやすくなる。つまり、ＡＨＵにおける空気を冷却する能力は二方弁の弁開度と相関していると考えられ、弁開度における全開までの余裕は上述の余裕度と相関していると考えられる。そのため、二方弁の弁開度を用いて余裕度を求めることにより、余裕度をより高い精度で求めることができる。ファンの回転周波数や空気温度差についても同様に、ＡＨＵにおける空気を冷却する能力と相関していると考えられ、ファンの回転周波数や空気温度差を用いて余裕度を求めることにより、余裕度をより高い精度で求めることができる。
【００１９】
上記発明において前記二方弁の弁開度は、前記ＡＨＵから吹出される前記空気の計測温度である吹出温度が、所望の吹出温度設定値となるように制御されることが好ましい。
このように、ＡＨＵから吹出される空気の温度である吹出温度が所望の吹出温度設定値となるように二方弁の弁開度を制御することにより、吹出温度を吹出温度設定値に制御しやすくなる。つまり、吹出温度が吹出温度設定値よりも高い場合には、二方弁の弁開度を大きくする制御を行うことにより、ＡＨＵに供給される冷水の流量が増加するため吹出温度を低くし、ＡＨＵから吹出される空気の温度を吹出温度設定値に制御しやすくなる。その一方で、吹出温度が吹出温度設定値よりも低い場合には、二方弁の弁開度を小さくする制御を行うことにより、ＡＨＵに供給される冷水の流量が減少するため吹出温度を高くし、ＡＨＵから吹出される空気の温度を吹出温度設定値に制御しやすくなる。
【００２０】
上記発明において前記ファンの回転周波数は、前記ＡＨＵが配置された区画における所定位置の区画内温度が、予め定められた設定閾値を下回るように制御されることが好ましい。
【００２１】
このように、区画内温度が予め定められた設定閾値を下回るようにファンの回転周波数を制御することにより、区画内温度が設定閾値を下回るように制御しやすくなる。つまり、区画内温度が設定閾値を上回る場合には、ファンの回転周波数を増加させることにより、ＡＨＵから吹出される空気に流量が増えるため区画内温度が設定閾値を下回りやすくなる。これらによって吹出温度を安定させながら、室内の温度を設定以下に満足するように最低限のファン周波数で動作することにより、ファン動力も削減できる。
【００２２】
上記発明において複数の前記ＡＨＵが設けられ、複数の前記ＡＨＵは、複数の区画され
た空間に分散して配置され、前記制御部は、前記区画に配置された全ての前記ＡＨＵにおいて、前記二方弁の弁開度が上限閾値、および、前記ファンの回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合に、前記制御部は前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことが好ましい。
【００２３】
上記発明において複数の前記ＡＨＵが設けられ、複数の前記ＡＨＵは、複数の区画された空間に分散して配置され、前記制御部は、前記区画に配置された一定数の前記ＡＨＵにおいて、前記二方弁の弁開度が上限閾値、および、前記ファンの回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合に、前記制御部は前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことが好ましい。
【００２４】
このように全て、または、一定数のＡＨＵにおいて、二方弁の弁開度が上限閾値、および、ファンの回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合にのみ、ポンプから送り出される冷水の流量を増やす制御を行うことにより、ポンプの駆動に用いる動力を低減しやすくなる。つまり、一つのＡＨＵにおいて二方弁の弁開度が上限閾値、および、ファンの回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合に、ポンプから送り出される冷水の流量を増やす制御を行う場合と比較して、冷水の流量を増やす期間が短くなるため、ポンプの駆動に用いる動力を低減させることができる。
【００２５】
上記発明においては、室内の温度を測定する温度センサが設けられ、前記制御部は、前記温度センサにより測定された室内温度が、温度閾値を超えた場合に、前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことが好ましい。
【００２６】
このように室内温度が温度閾値を超えた場合に、ポンプから送り出される冷水の流量を増やす制御を行うことにより、室内温度が警報閾値を超えにくくなる。例えば、室内温度が温度閾値よりも温度の高い警報閾値を超えてから冷水の流量を増やす制御を行うと、室内温度が警報閾値を超えてしまう。これに対して、室内温度が、温度閾値を超えてから冷水の流量を増やす制御を行うことにより、室内温度が警報閾値を超えにくくすることができる。
【００２７】
上記発明において前記制御部は、前記温度センサにより測定された室内温度が前記温度閾値を超えた場合であっても、前記余裕度が前記所定閾値以上のときには、所定期間が経過した後に前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を増やす制御を行うことが好ましい。
【００２８】
このように室内温度が温度閾値を超えても余裕度が所定閾値以上である場合には、所定期間だけ時間的な間隔を設けてから、冷水の流量を増やす制御を行うことにより、ポンプの駆動に用いる動力を低減しやすくなる。例えば、所定期間だけ時間的な間隔を設けたことにより、ＡＨＵの二方弁が開き、室内温度が温度閾値を下回った場合には、ポンプの冷水の流量を増やす制御が行われない。そのため、所定の期間を設けることなく冷水の流量を増やす場合と比較して、ポンプの駆動に用いる動力が低減される。
【００２９】
上記発明において前記制御部は、前記温度センサにより測定された室内温度が前記温度閾値よりも温度が高い警報閾値を超えた場合には、前記熱源により冷却される前記冷水の目標温度を、前記所定温度よりも低い特定温度に変更する制御を行うことが好ましい。
【００３０】
このように室内温度が警報閾値を超えた場合には、熱源により冷却される冷水の目標温度を、直ちに特定温度に変更することにより、速やかに室内温度を警報閾値よりも低くすることができる。
【００３１】
前記制御部は、前記ポンプから送り出される前記冷水における目標圧力が、所定圧力となるように前記動力インバータの運転周波数を制御する場合に、冷水流量の増減を前記動力インバータの運転周波数を制御することに代えて、圧力設定の変更で行うことが好ましい。このように動力インバータの運転周波数制御に代えて、目標圧力の設定を変更することにより、ポンプから送り出される冷水流量の増減を制御しやすくなる。
【００３２】
上記発明において前記制御部は、前記ポンプから送り出される前記冷水における目標圧力が、所定圧力となるように前記動力インバータの運転周波数を制御し、所定の制御間隔をあけて、前記所定圧力を変更することにより前記冷水の流量を減少させる制御を行い、変更後の前記所定圧力を記憶することが好ましい。
【００３３】
このように冷水の流量を減らした際の所定圧力を繰り返し記憶させること、言い換えると所定圧力を繰り返し学習させることにより、繰り返し学習を行わない場合と比較して、ポンプの駆動に用いる動力を低減させることができる。
【００３４】
上記発明において前記制御部は、前記ＡＨＵに送る前記冷水の温度である送り温度と、前記ＡＨＵから流出する前記冷水の温度である戻り温度との間の冷水温度差の目標値が、所定温度差となるように前記動力インバータの運転周波数を制御し、所定の制御間隔をあけて、前記所定温度差を変更することにより前記冷水の流量を減少させる制御を行い、変更後の前記所定温度差を記憶することが好ましい。
【００３５】
このように冷水の流量を減らした際の所定温度差を繰り返し記憶させること、言い換えると所定温度差を繰り返し学習させることにより、繰り返し学習を行わない場合と比較して、二次ポンプの駆動に用いる動力を低減させることができる。
【００３６】
上記発明において前記余裕度は、１−（前記二方弁の弁開度における平均値）、１−［（前記ファンの回転周波数／最大周波数）における平均値］、および、（前記設定温度−前記計測温度）における平均値の少なくとも一つであることが好ましい。
【００３７】
このように余裕度を求めることにより、二方弁の弁開度、ファンの回転周波数のいずれに基づいても余裕度を０から１までの数値で表すことができる。そのため、余裕度と所定閾値との比較などの余裕度を求めた後の制御処理を、ＡＨＵの状態を示す情報の種類に応じて変える必要がなくなる。
【００３８】
上記発明において複数の前記ＡＨＵは、複数の区画された空間に分散して配置され、前記余裕度は、前記複数の区画のそれぞれに配置された前記ＡＨＵに基づいて求められることが好ましい。
【００３９】
このように区画ごとに余裕度を求めてポンプから送り出される冷水の流量を制御することにより、室内空気の温度調整能力の信頼性を確保しやすくなる。例えば、複数の区画のうちの一つで求めた余裕度が所定閾値未満と判定された場合であっても、冷水の流量を増やす制御を行うことにより、その区画における室内空気の温度上昇を抑制しやすくなる。
【００４０】
上記発明において前記余裕度が、１−（前記二方弁の弁開度における平均値）、または、１−［（前記ファンの回転周波数／最大周波数）における平均値］である場合に、前記余裕度の前記所定閾値を、（前記ＡＨＵの常用台数）／（前記ＡＨＵの常用台数＋前記ＡＨＵの予備台数）とすることが好ましい。
【００４１】
このようにＡＨＵの常用台数および予備台数に基づく所定閾値を規定することにより、室内空気の温度調整能力の信頼性を更に確保しやすくなる。ここで常用台数は、冷水循環
システムを備えた空調システムにおける負荷に対応するために必要とされる最低限のＡＨＵの台数であり、予備台数は、空調システムにおける温度調整能力の信頼性を確保するために予備で設けられるＡＨＵの台数である。
【００４２】
上記発明において前記余裕度が前記所定閾値未満と判定された場合に、前記ポンプに適用された運転設定を記憶し、記憶した後に、前記ポンプから送り出される前記冷水の流量を減らす際に、記憶された前記運転設定の近傍では、前回の制御における前記冷水の流量の減少量よりも、減少させる量を減らすことが好ましい。
【００４３】
このように記憶された運転設定の近傍においては、１回あたりの冷水の減少量を小さくすることにより、記憶された運転設定の近傍において細やかな制御が行われ、制御の安定性を確保しやすくなる。
【００４４】
上記発明において、前記熱源、前記熱源から送り出された前記冷水が流入する送りヘッダ、および、前記熱源に流入する前記冷水を送り出す戻りヘッダを、前記冷水が流通可能に結ぶ一次冷水回路と、前記送りヘッダ、前記ＡＨＵおよび前記戻りヘッダを、前記冷水が流通可能に結ぶ二次冷水配管と、が更に設けられ、前記ポンプは、前記熱源から前記送りヘッダに前記冷水を送り出す一次ポンプと、動力インバータの運転周波数に応じた流量の前記冷水を前記送りヘッダから前記ＡＨＵに送る二次ポンプと、を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の冷水循環システムによれば、ＡＨＵの余裕度に基づいてポンプの制御を行うことにより、ＡＨＵによる空気を冷却する能力に余裕を確保することができ、室内空気の温度調整能力の信頼性を確保することができるという効果を奏する。その他に、余裕度が所定閾値以上である場合にはポンプから送り出される冷水の流量を減らす制御を行うため、ポンプの駆動に用いる動力を低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る空調システムの構成を説明する模式図である。
【図２】図１の統合コントローラ等を説明するブロック図である。
【図３】図１の空調システムにおける制御を説明するフローチャートである。
【図４】アラームに関する割り込み制御を説明するフローチャートである。
【図５】ワーニングに関する割り込み制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
この発明の一実施形態に係る冷水循環システムを備えた空調システムについて、図１から図５を参照して説明する。
本実施形態では、データセンタの空調に本発明に係る空調システム（冷水循環システム）１を用いた例に適用して説明する。なお、データセンタにはＩＴ（情報技術）装置やＩＣＴ（情報通信技術）装置を構成する多数のサーバやコンピュータなどの電子機器がフロアＦ内に配置されており、これらの電子機器から発生する大量の熱を処理するために、空調システム１が用いられる。
【００４８】
空調システム１には、図１に示すように、複数の熱源１０と、一次送りヘッダ（送りヘッダ）１１と、一次戻りヘッダ（戻りヘッダ）１２と、一次ポンプ１３と、一次冷水回路１４と、熱源コントローラ１５と、複数のＡＨＵ（エア・ハンドリング・ユニット）２０と、ＡＨＵコントローラ２５と、二次送りヘッダ（送りヘッダ）３１と、二次戻りヘッダ（戻りヘッダ）３２と、冷水主管（二次冷水配管）３５と、二次ポンプ３３と、ポンプコントローラ３８と、統合コントローラ４１と、が主に設けられている。
【００４９】
熱源１０は、ＡＨＵ２０において室内空気の冷却に用いられる冷水を供給するものである。より具体的には、ＡＨＵ２０において室内空気の熱を吸収して温度が高くなった冷水を冷却し、所定温度の冷水として再びＡＨＵ２０に送り出すものである。熱源１０としては、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器、およびファン部（図示せず）などを備えた空冷チラーなどの冷凍機を例示することができる。
【００５０】
なお、熱源１０から供給される冷水は、室内空気と比較して温度の低い水との意味で冷水と表記しているものである。そのため室内空気の温度が高い場合には、一般的に温かいと感じられる温度の水（温水）が熱源１０から供給されてもよい。さらに、本実施形態では、熱源１０から供給される熱媒として水を用いた例に適用して説明してるが、水以外の熱媒を用いてもよく、熱を運搬する媒体である熱媒の種類を限定するものではない。
【００５１】
一次送りヘッダ１１は、熱源１０から送り出された冷水が流入し、二次送りヘッダ３１へ冷水を供給するヘッダである。一次戻りヘッダ１２は、二次戻りヘッダ３２から冷水が流入し、熱源１０へ冷水を送り出すヘッダである。
【００５２】
一次冷水回路１４は、熱源１０、一次送りヘッダ１１および一次戻りヘッダ１２を接続し、冷水が循環する流路を形成するものである。一次ポンプ１３は、熱源１０から一次送りヘッダ１１へ冷水を吐出するポンプである。本実施形態では、一次ポンプ１３が熱源１０の内部に配置されている例に適用して説明するが、熱源１０から独立して配置されていてもよく、配置位置を限定するものではない。
【００５３】
熱源コントローラ１５は、図１および図２に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータであり、熱源１０および一次ポンプ１３を制御するものであり、統合コントローラ４１により制御されるものでもある。例えば、熱源１０から送り出される冷水の温度を制御するものであり、一次ポンプ１３から送り出される冷水の流量を制御するものである。
【００５４】
ＡＨＵ２０は、図１に示すように、熱源１０から供給される冷水を用いて、サーバ等の熱によって温度が高くなったフロアの室内空気を冷却するものである。本実施形態では、データセンタのフロアＦに複数のＡＨＵ２０が配置され、当該フロアＦが複数設けられている例に適用して説明する。
【００５５】
ＡＨＵ２０には、熱源から供給される冷水の流量を調節する二方弁２１と、ＡＨＵ２０により冷却されてフロアへ吹出される空気の温度を測定する吹出口温度センサ２２と、が設けられている。ＡＨＵ２０としては、熱交換器であるコイル（図示せず）、当該コイルに室内空気を通風させるファン２３などが主に設けられたものを例示することができる。
【００５６】
二次送りヘッダ３１は、一次送りヘッダ１１から冷水が流入し、ＡＨＵ２０に向けて冷水を供給するヘッダである。一次送りヘッダ１１と二次送りヘッダ３１との間に二次ポンプ３３および戻り配管３４が配置されている。二次ポンプ３３は冷水を一次送りヘッダ１１から二次送りヘッダ３１に送り出すポンプであり、ポンプコントローラ３８によって制御される動力インバータにより駆動されるポンプである。戻り配管３４は、一次送りヘッダ１１と二次送りヘッダ３１との間をつなぎ、過剰に二次送りヘッダ３１に送られた冷水を一次送りヘッダ１１に戻す配管である。戻り配管３４には、冷水の流量を調節する調節弁が設けられている。
【００５７】
二次戻りヘッダ３２は、ＡＨＵ２０から戻ってきた冷水が流入し、一次戻りヘッダ１２へ冷水を供給するヘッダである。冷水主管３５は、二次送りヘッダ３１、ＡＨＵ２０およ
び二次戻りヘッダ３２を接続し、冷水が流れる流路を形成するものである。冷水主管３５における二次送りヘッダ３１の近傍、および、二次戻りヘッダ３２の近傍には、それぞれ冷水の温度を測定する送り温度センサ３６および戻り温度センサ３７が配置されている。
【００５８】
ＡＨＵコントローラ２５は、図１および図２に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータであって、ＡＨＵ２０におけるフロアの室内空気を冷却する冷却能力を制御するものであり、統合コントローラ４１により制御されるものでもある。本実施形態では一つのフロアＦに一つのＡＨＵコントローラ２５が配置され、当該ＡＨＵコントローラ２５は、フロアＦに配置された全てのＡＨＵ２０を制御する例に適用して説明する。
【００５９】
ポンプコントローラ３８は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータであって、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を制御するものであり、統合コントローラ４１により制御されるものでもある。より具体的には、動力インバータの運転周波数を制御することにより二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を制御するものである。
【００６０】
統合コントローラ４１は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータであり、熱源コントローラ１５、ＡＨＵコントローラ２５およびポンプコントローラ３８に制御信号を出力するものであり、空調システム１を統合的に制御するものである。ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムは、ＣＰＵを制御部４２として機能させるものであり、ＲＯＭ等を記憶部４３として機能させるものである。なお、統合コントローラ４１、ポンプコントローラ３８、ＡＨＵコントローラ２５および熱源コントローラ１５による空調システム１の制御については後述する。
【００６１】
次に、上記の構成からなる空調システム１における制御について、図３から図４を参照しながら説明する。まず、図３を参照しながら空調システム１における通常運転時の制御について説明する。
【００６２】
空調システム１の運転が開始されると、統合コントローラ４１は記憶部４３に記憶されているアラームフラグが０であるか否かを判定する処理を実行する（Ｓ１１）。アラームフラグが１である場合、言い換えると０でないと判定された場合（ＮＯの場合）には、再びＳ１１の判定を行う。
【００６３】
アラームフラグが０であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、統合コントローラ４１は記憶部４３に記憶されているワーニングフラグが０であるか否かを判定する処理を実行する（Ｓ１２）。ワーニングフラグが１である場合、言い換えると０でないと判定された場合（ＮＯの場合）には、再びＳ１２の判定を行う。
【００６４】
アラームフラグが０であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、統合コントローラ４１は、冷水往還温度差がΔＴｓｐ（所定温度差）よりも小さいか否かを判定する処理を実行する（Ｓ１３）。ここで冷水往還温度差は、戻り温度センサ３７により測定された冷水の温度から、送り温度センサ３６により測定された冷水の温度を引いた温度差のことであり、言い換えると、ＡＨＵ２０において熱交換後の冷水の温度から、ＡＨＵ２０に供給される冷水の温度を引いた温度差のことである。冷水往還温度差がΔＴｓｐよりも小さい場合には、ＡＨＵ２０における温度調節能力に余裕があることを意味している。冷水往還温度差は、ポンプコントローラ３８において算出されてもよいし、統合コントローラ４１において算出されてもよい。
【００６５】
冷水往還温度差がΔＴｓｐよりも小さいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を１ステップ下げる制御を実行する（Ｓ１４）。具体的には、統合コントローラ４１は、ポンプコントローラ３８を介して二次ポンプ３３を駆動する動力インバータに運転周波数を１ステップ下げさせる制御信号を出力する処理を実行する。すると、二次ポンプ３３の駆動に用いられる動力の低減が図られる。
【００６６】
Ｓ１３において冷水往還温度差がΔＴｓｐ以上であると判定された場合（ＮＯの場合）には、統合コントローラ４１は、冷水往還温度差がΔＴｓｐ＋αよりも大きいか否かを判定する処理を実行する（Ｓ１５）。冷水往還温度差がΔＴｓｐ＋αより大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を１ステップ上げる制御を実行する（Ｓ１６）。
【００６７】
具体的には、統合コントローラ４１は、ポンプコントローラ３８を介して二次ポンプ３３を駆動する動力インバータに運転周波数を１ステップ上げさせる制御信号を出力する処理を実行する。するとＡＨＵ２０に供給される冷水の流量が増加し、ＡＨＵ２０において熱交換に用いられる冷水の流量が増加し、ＡＨＵ２０における熱交換能力が増加する。
【００６８】
Ｓ１５において冷水往還温度差がΔＴｓｐ＋α以下であると判定された場合、言い換えると、冷水往還温度差がΔＴｓｐと同等である判定された場合（ＮＯの場合）には、統合コントローラ４１は、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を維持する制御を実行する。言い換えると、冷水流量を変更する制御を行わない。
【００６９】
Ｓ１４またはＳ１６の制御、若しくは、Ｓ１５でＮＯの判定が行われた後、統合コントローラ４１は、所定期間Ｔの計測を行うタイマー処理を実行する（Ｓ１７）。所定期間Ｔの計測が終了するまで、統合コントローラ４１は次の処理の実行を行わない。所定期間Ｔの計測が終了すると、統合コントローラ４１は、記憶部４３に記憶されているカウンタをインクリメントする処理を実行する（Ｓ１８）。言い換えると、カウンタに１を加えて、加えた後の値をカウンタに収納する処理を実行する。
【００７０】
次に統合コントローラ４１は、インクリメント後のカウンタの値が所定値Ｘよりも大きいか否かを判定する処理を実行する（Ｓ１９）。カウンタの値が所定値Ｘよりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、統合コントローラ４１はΔＴｓｐの値を０．５増やす処理を実行する（Ｓ２０）。この処理を実行することにより、以後のＳ１３で行われる判定でＹＥＳと判定されやすくなり、冷水の流量を１ステップ下げる制御が行われやすくなる。その後、記憶部４３に記憶されているカウンタの値を０にリセットする処理を実行する（Ｓ２１）。
【００７１】
カウンタの値を０にリセットする処理の後、または、Ｓ１９でカウンタの値がＸ以上と判定された場合（ＮＯの場合）には、統合コントローラ４１は、再びＳ１１に戻り上述の処理を繰り返し実行する。
【００７２】
統合コントローラ４１は上述の通常運転時の制御と並行して、次に説明するアラームに関する割り込み制御およびワーニングに関する割り込み制御を実行している。まず、アラームに関する割り込み制御について説明する。
【００７３】
空調システム１の運転が開始されると、図４に示すように、統合コントローラ４１はＡＨＵコントローラ２５からアラームが発報されているか否かの判定処理を実行する（Ｓ３１）。アラームは、フロア温度センサ２４により測定されたフロアＦの室内温度が警報閾値を超えた場合に発報されるものであり、ＡＨＵコントローラ２５または統合コントローラ４１により発報される。なお、警報閾値は、フロアＦに配置された電子機器に影響を与
えない室内温度の上限である。アラームが発報されていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、統合コントローラ４１は、故障したＡＨＵ２０が存在するか否かを判定する処理を実行する（Ｓ３２）。
【００７４】
例えば、ＡＨＵ２０の状態をＡＨＵコントローラ２５が把握しており、統合コントローラ４１はＡＨＵコントローラ２５からＡＨＵ２０の状態を取得することにより、故障したＡＨＵ２０が存在するか否かの判定処理を行う処理を実行する。
【００７５】
故障したＡＨＵ２０が存在しないと判定された場合（ＮＯの場合）には、統合コントローラ４１は記憶部４３に記憶されているアラームフラグの値を０に設定する処理を実行する（Ｓ３３）。さらに統合コントローラ４１は、熱源コントローラ１５を介して熱源１０の吐出温度をデフォルト温度に設定する制御信号を出力する処理を実行する（Ｓ３４）。言い換えると、熱源１０から送り出される冷水の目標温度を、予め定められたデフォルト温度に変更する制御信号を出力する。デフォルト温度としては、統合コントローラ４１または熱源コントローラ１５に予め記憶されているものを例示することができる。
【００７６】
その一方で、Ｓ３１においてアラームが発報されていると判定された場合（ＹＥＳの場合）、または、Ｓ３２において故障したＡＨＵ２０が存在すると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、統合コントローラ４１は記憶部４３に記憶されているアラームフラグの値を１に設定する処理を実行する（Ｓ３５）。
【００７７】
次いで統合コントローラ４１はポンプコントローラ３８を介して二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量をデフォルト流量とする制御信号を出力する処理を実行する（Ｓ３６）。つまり、Ｓ１４やＳ１６の処理、後述するＳ４７の処理において、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量がデフォルト流量から変更されている場合には、デフォルト流量に戻す制御が行われる。
【００７８】
その後、熱源コントローラ１５を介して熱源１０の吐出温度を非常時温度（特定温度）に設定する制御信号を出力する処理を実行する（Ｓ３７）。言い換えると熱源１０から送り出される冷水の目標温度を非常時温度に設定する制御を実行する。非常時温度は、熱源１０から送り出される冷水のデフォルトの目標温度よりも低い温度であり、予め統合コントローラ４１または熱源コントローラ１５に記憶されている。
【００７９】
Ｓ３４の吐出温度をデフォルト温度に設定する処理、または、Ｓ３７の吐出温度を非常時温度に設定する処理が終了すると、統合コントローラ４１はＳ３１に戻り、上述の処理を繰り返し実行する。
【００８０】
次にワーニングに関する割り込み制御について説明する。
空調システム１の運転が開始されると、図５に示すように、統合コントローラ４１はＡＨＵコントローラ２５からワーニングが発報されているか否かの判定処理を実行する（Ｓ４１）。ワーニングは、フロアＦの室内温度がワーニング閾値（温度閾値）を超えた場合に発報されるものであり、ＡＨＵコントローラ２５または統合コントローラ４１により発報される。なお、ワーニング閾値は、上述の警報閾値よりも温度が低い閾値である。ワーニングが発報されていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、再びＳ４１に戻り、ワーニング発報の有無を判定する処理を実行する。
【００８１】
ワーニングが発報されていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、統合コントローラ４１は余裕度を算出する処理を実行する（Ｓ４２）。余裕度は、次に記載する３つの計算式の少なくとも１つを用いて求められる。
【００８２】
１−（二方弁２１の弁開度の平均値）  ・・・（１）
１−［（ファン２３の回転周波数／最大周波数）の平均値］  ・・・（２）
（設定温度−計測温度）の平均値  ・・・（３）
ここで式（１）における二方弁２１の弁開度は全閉を０とし全開を１とするものである。また、二方弁２１の弁開度の平均値とは、フロアＦに配置されたＡＨＵ２０に対応する全ての二方弁２１の平均値を例示することができる。その他にも、フロアＦ内に設けられた区画された複数の空調空間の一つに配置されたＡＨＵ２０に対応する二方弁２１の平均値であってもよい。
【００８３】
式（２）における最大周波数は、ファン２３の最大回転周波数のことである。式（３）における設定温度はフロアＦの室内温度の目標温度であり、計測温度はフロア温度センサ２４によって測定された室内温度であり、設定温度−計測温度はフロアＦにおける空気温度差を表している。ＡＨＵの吹出空気の目標温度とし吹出空気設定温度−吹出空気計測温度としてもよい。
【００８４】
余裕度が算出されると、統合コントローラ４１は余裕度に余裕があるか否かを判定する処理を実行する（Ｓ４３）。例えば、余裕度が所定閾値以上であるか、所定閾値未満であるかを判定する処理を実行する。
【００８５】
ここで余裕度が上述の式（１）または式（２）を用いて算出されている場合の所定閾値としては、（ＡＨＵ２０の常用台数）／（ＡＨＵ２０の常用台数＋ＡＨＵ２０の予備台数）から求められる値を例示することができる。ここで常用台数は、空調システム１における負荷に対応するために必要とされる最低限のＡＨＵ２０の台数であり、予備台数は、空調システム１における温度調整能力の信頼性を確保するために予備で設けられるＡＨＵ２０の台数である。
【００８６】
余裕度に余裕があると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、統合コントローラ４１は記憶部４３に記憶されているカウンタの値が０か否かを判定する処理を実行する（Ｓ４４）。カウンタの値が０と判定された場合（ＹＥＳの場合）には、統合コントローラ４１は記憶部４３に記憶されているカウンタの値を１に設定する処理を実行する（Ｓ４５）。その後、統合コントローラ４１は、所定期間Ｔの計測を行うタイマー処理を実行する（Ｓ４６）。
【００８７】
その一方で、Ｓ４３の判定で余裕度に余裕がないと判定された場合（ＮＯの場合）、または、Ｓ４４の判定でカウンタの値が０でないと判定された場合（ＮＯの場合）には、統合コントローラ４１は、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を１ステップ上げる制御を実行する（Ｓ４７）。具体的には、統合コントローラ４１は、ポンプコントローラ３８を介して二次ポンプ３３を駆動する動力インバータに運転周波数を１ステップ上げさせる制御信号を出力する。
【００８８】
冷水の流量を１ステップ上げた後、統合コントローラ４１は記憶部４３に記憶されているカウンタの値を０に設定する処理を実行する（Ｓ４８）。その後、統合コントローラ４１は、ΔＴｓｐの値をＳ４７の処理の際に取得した冷水往還温度差ΔＴｓｖの値に置き換える処理を実行する（Ｓ４９）。
【００８９】
つまり、Ｓ２０の処理を繰り返すことにより大きくなったΔＴｓｐの値を、Ｓ４７の処理時における実際の冷水往還温度差ΔＴｓｖの値に置き換えることにより、ΔＴｓｐの値が大きくなりすぎることが抑制される。その結果として、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量が少なくなりすぎることが抑制される。
【００９０】
上記の構成の空調システム１によれば、ＡＨＵ２０の余裕度に基づいて二次ポンプ３３の制御を行うため、ＡＨＵ２０による空気を冷却する能力に余裕を確保することができ、フロアＦ内の温度調整能力の信頼性を確保することができる。
【００９１】
その他に、余裕度が所定閾値以上である場合には二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を減らす制御を行うため、二次ポンプ３３の駆動に用いる動力を低減させることができる。さらに、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量が減ることから、ＡＨＵ２０から戻る冷水の温度が高くなりやすいため、熱源１０の効率向上を図りやすい。
【００９２】
上述の式（１）、式（２）、式（３）の少なくとも一つを用いて余裕度を求めることにより、信頼性をさらに確保しやすくなり、二次ポンプ３３の駆動に用いる動力を低減させやすくなる。つまり、ＡＨＵ２０における空気を冷却する能力は二方弁２１の弁開度と相関していると考えられ、弁開度における全開までの余裕は上述の余裕度と相関していると考えられる。そのため、二方弁２１の弁開度を用いて余裕度を求めることにより、余裕度をより高い精度で求めることができる。ファン２３の回転周波数や設定温度−計測温度の温度差についても同様に、ＡＨＵ２０における空気を冷却する能力と相関していると考えられ、ファン２３の回転周波数や設定温度−計測温度の温度差を用いて余裕度を求めることにより、余裕度をより高い精度で求めることができる。
【００９３】
さらに上述の式（１）、式（２）、式（３）のいずれかを用いて余裕度を求めることにより、余裕度を０から１までの数値で表すことができる。そのため、余裕度と所定閾値との比較などの余裕度を求めた後の制御処理が行いやすくなる。
【００９４】
また、ＡＨＵ２０から吹出される空気の温度である吹出温度が所望の吹出温度設定値となるように二方弁２１の弁開度を制御することにより、吹出温度を吹出温度設定値に制御しやすくなる。つまり、吹出温度が吹出温度設定値よりも高い場合には、二方弁２１の弁開度を大きくする制御を行うことにより、ＡＨＵ２０に供給される冷水の流量が増加するため吹出温度を低くし、ＡＨＵ２０から吹出される空気の温度を吹出温度設定値に制御しやすくなる。その一方で、吹出温度が吹出温度設定値よりも低い場合には、二方弁２１の弁開度を小さくする制御を行うことにより、ＡＨＵ２０に供給される冷水の流量が減少するため吹出温度を高くし、ＡＨＵ２０から吹出される空気の温度を吹出温度設定値に制御しやすくなる。
【００９５】
フロアＦ内温度が予め定められた設定閾値を下回るようにファン２３の回転周波数を制御することにより、フロアＦ内温度が設定閾値を下回るように制御しやすくなる。つまり、フロアＦ内温度が設定閾値を上回る場合には、ファン２３の回転周波数を増加させることにより、ＡＨＵ２０から吹出される空気に流量が増えるためフロアＦ内温度が設定閾値を下回りやすくなる。これらによって吹出温度を安定させながら、室内の温度を設定以下に満足するように最低限のファン周波数で動作することにより、ファン動力も削減できる。
【００９６】
フロアＦごとに余裕度を求めて二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を制御することにより、フロアＦ内の温度調整能力の信頼性を確保しやすくなる。例えば、複数のフロアＦのうちの一つで求めた余裕度が所定閾値未満と判定された場合であっても、冷水の流量を増やす制御を行うことにより、そのフロアＦにおける温度上昇を抑制しやすくなる。
【００９７】
また、ＡＨＵ２０の常用台数および予備台数に基づく所定閾値を規定することにより、フロアＦ内の温度調整能力の信頼性を更に確保しやすくなる。
フロアＦ内の温度がワーニング閾値を超えた場合に、二次ポンプ３３から送り出される
冷水の流量を増やす制御を行うことにより、フロアＦ内の温度が警報閾値を超えにくくなる。例えば、フロアＦ内の温度が警報閾値を超えてから冷水の流量を増やす制御を行うと、フロアＦ内の温度が警報閾値を超えてしまう。これに対して、フロアＦ内の温度が、警報閾値よりも温度の低いワーニング閾値を超えてから冷水の流量を増やす制御を行うことにより、フロアＦ内の温度が警報閾値を超えにくくすることができる。
【００９８】
フロアＦ内の温度がワーニング閾値を超えても余裕度が所定閾値以上である場合には、所定期間Ｔだけ時間的な間隔を設けてから、冷水の流量を増やす制御を行うことにより、二次ポンプ３３の駆動に用いる動力を低減しやすくなる。例えば、所定期間Ｔだけ時間的な間隔を設けたことにより、フロアＦ内の温度がワーニング閾値を下回った場合には、冷水の流量を増やす制御が行われない。そのため、所定期間Ｔを設けることなく冷水の流量を増やす場合と比較して、二次ポンプ３３の駆動に用いる動力が低減される。
【００９９】
フロアＦ内の温度が警報閾値を超えた場合には、熱源１０により冷却される冷水の目標温度を、直ちに非常時温度に変更することにより、速やかにフロアＦ内の温度を警報閾値よりも低くすることができる。
【０１００】
冷水の流量を減らした際のΔＴｓｐを繰り返し記憶させること、言い換えるとΔＴｓｐを繰り返し学習させることにより、繰り返し学習を行わない場合と比較して、二次ポンプ３３の駆動に用いる動力を低減させることができる。
【０１０１】
または、二次ポンプ３３から送り出される冷水の圧力を目標圧力に制御することにより、送りだされる冷水の流量を変更する場合には、冷水の流量を減らした際の所定圧力を繰り返し記憶させること、言い換えると所定圧力を繰り返し学習させることにより、繰り返し学習を行わない場合と比較して、二次ポンプ３３の駆動に用いる動力を低減させることができる。
【０１０２】
なお、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を増やす制御は、全てのＡＨＵ２０において、二方弁２１の弁開度が上限閾値、および、ファン２３の回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合にのみ行ってもよい。このようにすることで、空調システム１における二次ポンプ３３の駆動に用いる動力を低減しやすくなる。つまり、一つのＡＨＵ２０において二方弁２１の弁開度が上限閾値、および、ファン２３の回転周波数が上限閾値の少なくとも一方を満たす場合に、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を増やす制御を行う場合と比較して、冷水の流量を増やす期間が短くなるため、二次ポンプ３３の駆動に用いる動力を低減させることができる。
【０１０３】
また、余裕度が所定閾値未満と判定された場合に、二次ポンプ３３に適用された運転設定を記憶部４３に記憶する処理を行い、二次ポンプ３３から送り出される冷水の流量を減らす処理を行う際に、記憶された運転設定の近傍では、冷水の流量の減少量を前回の制御時よりも小さくする制御を行ってもよい。さらに記憶された運転設定の近傍では、冷水の流量を減らす制御を行う間隔を、他の場合よりも長くする制御を行ってもよい。
【０１０４】
このように記憶された運転設定の近傍においては、１回あたりの冷水の減少量を小さくするとともに、冷水の流量を減らす制御を行う間隔を長くすることにより、記憶された運転設定の近傍において細やかな制御が行われ、制御の安定性を確保しやすくなる。
【０１０５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の実施の形態においては、本発明に係る空調システムをデータセンタに用いる例に適用して説明したが、用いる対象はデータセンタに限られるものではなく、他の設備に適用できるものである
。
【符号の説明】
【０１０６】
１…空調システム（冷水循環システム）、１０…熱源、１１…一次送りヘッダ（送りヘッダ）、１２…一次戻りヘッダ（戻りヘッダ）、１３…一次ポンプ、１４…一次冷水回路、２０…ＡＨＵ、２１…二方弁、２３…ファン、３１…二次送りヘッダ（送りヘッダ）、３２…二次戻りヘッダ（戻りヘッダ）、３３…二次ポンプ、３５…冷水主管（二次冷水配管）、４２…制御部
【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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