(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機および熱交換器として凝縮器を備えるターボ冷凍機の性能評価装置であって、
損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性を表わす式に、実際に生じる機器損失分を補正項として与えた演算式を用いて、当該冷凍機が発揮可能な最大のＣＯＰである目標ＣＯＰを算出する演算手段を備え、
前記演算式には、前記凝縮器の熱交換損失が前記補正項として含まれており、
前記凝縮器の熱交換損失は、負荷率、冷却水出口温度、および冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとした関数を用いて算出されるターボ冷凍機の性能評価装置。
【請求項２】
前記凝縮器の熱交換損失を算出するための演算式は、冷却水出口温度と前記凝縮器の熱交換損失との関係を負荷率ごとに求め、該関係から導出される請求項１に記載のターボ冷凍機の性能評価装置。
【請求項３】
前記凝縮器の熱交換損失は、負荷率と冷却水出口温度とで表わされる冷媒ガスの比体積の変化をパラメータとする冷媒ガスの風量の影響による損失相当温度差と、冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとする過熱蒸気の影響による損失相当温度差との和で表わされる請求項１または請求項２に記載のターボ冷凍機の性能評価装置。
【請求項４】
前記損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性は、逆カルノーサイクルを表わす式により表わされている請求項１から請求項３のいずれかに記載のターボ冷凍機の性能評価装置。
【請求項５】
前記演算式には、前記圧縮機の性能による機械損失が前記補正項として与えられている請求項１から請求項４のいずれかに記載のターボ冷凍機の性能評価装置。
【請求項６】
圧縮機および熱交換器として凝縮器を備えるターボ冷凍機の性能評価方法であって、
損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性を表わす式に、実際に生じる機器損失分を補正項として与えた演算式を用いて、当該冷凍機が発揮可能な最大のＣＯＰである目標ＣＯＰを算出する演算工程を備え、
前記演算式には、前記凝縮器の熱交換損失が前記補正項として含まれており、
前記凝縮器の熱交換損失は、負荷率、冷却水出口温度、および冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとした関数を用いて算出されるターボ冷凍機の性能評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ冷凍機の性能評価装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ターボ冷凍機の性能を評価する方法として、特許文献１に開示される方法が知られている。特許文献１には、損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性が逆カルノーサイクルに近似している点に着目し、逆カルノーサイクルを表わす式に圧縮機特性を表わす修正係数を加えてターボ冷凍機が発揮可能な最大ＣＯＰ（以下「目標ＣＯＰ」という。）を算出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０６７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された目標ＣＯＰの算出方法は、逆カルノーサイクルの式で表わされた損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性に対して、実際に生じる機器損失分を補正項として与えるという技術思想に基づいている。
特許文献１に開示の方法では、圧縮機による機器損失が相対負荷率をパラメータとする修正係数Ｃｆとして与えられているが、ターボ冷凍機を構成する圧縮機以外の機器、例えば、蒸発器や凝縮器などの熱交換器の損失分については、損失相当温度差Ｔｄという項で一定値として与えられていた。
【０００５】
本発明は、損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性に対して実際に生じる機器損失分を補正項として与えることにより、目標ＣＯＰを算出する場合において、凝縮器の性能に応じた損失相当温度差を与えることにより、目標ＣＯＰの算出精度を向上させるターボ冷凍機の性能評価装置およびその方法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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、圧縮機および熱交換器として凝縮器を備えるターボ冷凍機の性能評価装置であって、損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性を表わす式に、実際に生じる機器損失分を補正項として与えた演算式を用いて、当該冷凍機が発揮可能な最大のＣＯＰである目標ＣＯＰを算出する演算手段を備え、前記演算式には、前記凝縮器の熱交換損失が前記補正項として含まれており、前記凝縮器の熱交換損失は、負荷率、冷却水出口温度、および冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとした関数を用いて算出されるターボ冷凍機の性能評価装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性を表わす式に、実際に生じる機器損失分を補正項として与えた演算式を用いて冷凍機が発揮可能な最大のＣＯＰである目標ＣＯＰが算出される。この場合において、該演算式には、凝縮器の熱交換損失が補正項として含められ、かつ、この凝縮器の熱交換損失は負荷率、冷却水出口、および冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとした関数で表わされているので、目標ＣＯＰの算出に、負荷率、冷却水出口温度、および冷水出口温度と冷却水出口温度との差に依存する凝縮器の熱交換損失を反映させることが可能となる。これにより、目標ＣＯＰの算出精度を向上させることができる。
【０００８】
上記ターボ冷凍機の性能評価装置において、前記凝縮器の熱交換損失を算出するための演算式は、冷却水出口温度と前記凝縮器の熱交換損失との関係を負荷率ごとに求め、該関係から導出されることが好ましい。
【０００９】
このように、冷却水出口温度と凝縮器の熱交換損失との関係を負荷率ごとに求め、この関係から導出される関数を用いて凝縮器の熱交換損失を算出するので、信頼性の高い凝縮器の熱交換損失を得ることができる。
【００１０】
上記ターボ冷凍機の性能評価装置において、前記凝縮器の熱交換損失は、例えば、負荷率と冷却水出口温度とで表わされる冷媒ガスの比体積の変化をパラメータとする冷媒ガスの風量の影響による損失相当温度差と、冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとする過熱蒸気の影響による損失相当温度差との和で表わされる。
例えば、上記冷媒ガスの風量の影響による損失相当温度差は、冷却水出口温度が低いほど高い数値を示すという特性を有しており、上記過熱蒸気の影響による損失相当温度差は、冷却水出口温度が高いほど高い数値を示すという特性を有している。
【００１１】
上記ターボ冷凍機の性能評価装置において、前記損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性は、逆カルノーサイクルを表わす式により表わされていてもよい。
【００１２】
このように、損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性を表わす式として、逆カルノーサイクルを表わす式を用いることにより、目標ＣＯＰの演算式を簡素化することができ、目標ＣＯＰの算出に要する時間の短縮、処理負担の軽減を図ることができる。
【００１３】
上記ターボ冷凍機の性能評価装置において、前記演算式には、前記圧縮機の性能による機械損失が前記補正項として与えられていてもよい。
【００１４】
目標ＣＯＰを算出する演算式に、圧縮機の性能による機械損失が補正項として与えられていることにより、圧縮機による機械損失を目標ＣＯＰに反映させることが可能となる。これにより、目標ＣＯＰの算出精度を更に向上させることが可能となる。
【００１５】
本発明は、圧縮機および熱交換器として凝縮器を備えるターボ冷凍機の性能評価方法であって、損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性を表わす式に、実際に生じる機器損失分を補正項として与えた演算式を用いて、当該冷凍機が発揮可能な最大のＣＯＰである目標ＣＯＰを算出する演算工程を備え、前記演算式には、前記凝縮器の熱交換損失が前記補正項として含まれており、前記凝縮器の熱交換損失は、負荷率、冷却水出口温度、および冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとした関数を用いて算出されるターボ冷凍機の性能評価方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、目標ＣＯＰの算出精度を向上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】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るインバータターボ冷凍機の概略構成を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインバータターボ冷凍機の性能評価装置が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。
【図３】シェルアンドチューブ凝縮器における伝熱状態を示した図である。
【図４】負荷率を変化させたときの冷却水出口温度と凝縮器の熱交換性能との関係を示した図である。
【図５】シェルアンドチューブ凝縮器内の冷媒液と冷媒ガスの状態を概略的に示した図である。
【図６】断熱ヘッドによる過熱度の違いを表した図であり、図６（ａ）は断熱ヘッドが高い場合を表した図、図６（ｂ）は断熱ヘッドが低い場合を表した図である。
【図７】凝縮器の損失相当温度差が、負荷率と冷却水出口温度とで表される冷媒ガスの比体積の変化をパラメータとする冷媒ガスの風量の影響による損失相当温度差と、冷水出口温度と冷却水出口温度との差をパラメータとする過熱蒸気の影響による損失相当温度差の和となることを表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るターボ冷凍機の性能評価装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。また、本実施形態では、ターボ冷凍機の性能評価装置がターボ冷凍機の制御を行う制御装置に設けられている場合について説明する。なお、以下の説明では、インバータターボ冷凍機を例示して説明するが、本発明に係るターボ冷凍機の性能評価装置は、インバータターボ冷凍機に限られることなく、固定速のターボ冷凍機に対しても適用可能である。
【００１９】
図１は、インバータターボ冷凍機１の概略構成を示した図である。インバータターボ冷凍機１は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機１１、ターボ圧縮機１１によって圧縮された高温高圧のガス冷媒を凝縮する凝縮器１２、および凝縮器１２を経由した液冷媒を蒸発させる蒸発器１３、インバータターボ冷凍機１の制御を行う制御装置１４を主な構成として備えている。
【００２０】
また、インバータターボ冷凍機１には、冷水入口温度Ｔｒ１を測定する温度センサ３０、冷水出口温度Ｔｒ２を測定する温度センサ３１、冷水流量Ｆ１を測定する流量センサ３２、冷却水入口温度Ｔｗ１を測定する温度センサ３３、冷却水出口温度Ｔｗ２を測定する温度センサ３４、冷却水流量Ｆ２を測定する流量センサ３５などが設けられている。これら各センサ３０〜３５の計測値は、制御装置１４に送信される。
【００２１】
なお、図１に示したインバータターボ冷凍機１の構成は一例であり、この構成に限定されない。また、インバータターボ冷凍機１は冷房機能のみを有する場合に限定されず、例えば、暖房機能のみ、或いは、冷房機能及び暖房機能の両方を有しているものであってもよい。
【００２２】
制御装置１４は、各センサから受信した測定値や上位システムから送られてくる負荷率などに基づいてターボ圧縮機１１の回転数などを制御する機能や、本冷凍機の性能評価を行う機能を有している。
【００２３】
制御装置１４は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
【００２４】
図２は、制御装置１４が備える機能のうち、性能評価に関する機能を展開して示した機能ブロック図である。図２に示されるように、制御装置１４は、データ取得部１０１、記憶部１０２、演算部１０３を備えている。
【００２５】
データ取得部１０１は、インバータターボ冷凍機１の運転データを入力データとして取得する。運転データとしては、例えば、温度センサ３０により計測された冷水入口温度Ｔｒ１、温度センサ３１により計測された冷水出口温度Ｔｒ２、温度センサ３３により計測された冷却水入口温度Ｔｗ１、温度センサ３４により計測された冷却水出口温度Ｔｗ２、および現在の負荷率等が挙げられる。
【００２６】
記憶部１０２には、インバータターボ冷凍機１が各運転点において性能上出し得る最大ＣＯＰである目標ＣＯＰを算出するための演算式などが格納されている。以下、記憶部１０２に格納されている演算式について説明する。
【００２７】
ＣＯＰct＝{（Ｔｒ２＋２７３．１５）／（Ｔｗ２−Ｔｒ２＋Ｔｄ）}／Ｃｆ      （１）
【００２８】
上記（１）式は、逆カルノーサイクルの式で表わされた損失のない理想的な環境下でのＣＯＰ特性（以下「実機理想ＣＯＰ」という。）に対して、実際に生じる機器損失分を補正項Ｃｆ、Ｔｄとして与えた演算式である。この（１）式を用いることで、目標ＣＯＰctが算出される。
（１）式において、補正項Ｃｆはターボ圧縮機１１の機器特性による機器損失を実機理想ＣＯＰに反映させるための補正項であり、Ｔｄは蒸発器および凝縮器による損失相当温度差を実機理想ＣＯＰに反映させるための補正項である。また、Ｔｒ２は冷水出口温度、Ｔｗ２は冷却水出口温度であり、上記温度センサ３１、３４の計測値が代入される。
【００２９】
補正項Ｃｆは、具体的には以下の（２）式で求められる。
Ｃｆ＝ｆ(Ｑｆｒ）      （２）
【００３０】
ここで、Ｑｆｒは以下の（３）式で表わされる。
【００３１】
Ｑｆｒ＝Ｑｆ／Ｑｒ      （３）
【００３２】
上記（３）式は、ターボ圧縮機１１の機器特性に基づいて導出された演算式であり、運転基準点として設定された所定の冷却水出口温度と所定の冷水出口温度との差における所定の負荷率に対する、現在の冷却水出口温度と現在の冷水出口温度との差における現在の負荷率を相対値で表わした相対負荷率Ｑｆｒを算定するための演算式である。（３）式において、Ｑｆは現在の負荷率、Ｑｒは以下の（４）式で与えられる。
【００３３】
Ｑｒ＝φ／μａｄ1/2（Ｈａｄ／ｋ１００）1/2＝０．１＊（Ｈａｄ／１９．４）1/2      （４）
【００３４】
（４）式におけるＨａｄは、熱力学の特性から以下の（５）式で与えられる。
【００３５】
Had=(-2.7254＊10-4Tr22-9.0244＊10-3Tr2+47.941)＊{log10Pc-log10Pe}＊1000/9.8067      （５）
【００３６】
上記（５）式において、Ｐｃは凝縮器の飽和圧力[MPa]、Ｐｅは蒸発器の飽和圧力[MPa]、Ｔｒ２は冷水出口温度[℃]である。
【００３７】
また、補正項Ｔｄは、具体的には以下の（６）式で求められる。
Ｔｄ＝Ｔｄｅ＋Ｔｄｃ      （６）
【００３８】
（６）式において、Ｔｄｅは蒸発器の熱交換損失を考慮した損失相当温度差であり、Ｔｄｃは凝縮器の熱交換損失を考慮した損失相当温度差である。ここで、凝縮器の熱交換損失を考慮した損失相当温度差Ｔｄｃは、本発明の主たる特徴の一つであり、この導出方法については後に詳細に述べる。また、蒸発器の熱交換損失を考慮した損失相当温度差については、負荷率をパラメータとして有する所定の関数を用いて算出することとしてもよいし、一定値としてもよい。
【００３９】
上述のように、記憶部１０２には、目標ＣＯＰを演算するために主として機能する演算式の他、これらの演算式で用いられる各種パラメータを演算するための付随的な演算式が格納されている。
【００４０】
演算部１０３は、データ取得部１０１によって入力データが取得されると、記憶部１０２から各種演算式を読み出し、これら演算式を用いて現在の運転点における目標ＣＯＰを算出する。具体的には、演算部１０３は、上記（２）式から（５）式を用いて現在の運転点に対応する補正項Ｃｆを得るとともに、（６）式を用いて現在の運転点に対応する補正項Ｔｄを得る。そして、得た補正項ＣｆおよびＴｄを（１）式に代入することで、現在の運転点に対応する目標ＣＯＰを得る。
【００４１】
次に、上記（６）式における凝縮器の熱交換損失を考慮した損失相当温度差の導出方法について、図３から図７を参照して説明する。ここで、本実施形態に係る凝縮器１２は、シェルアンドチューブ凝縮器であり、ターボ圧縮機１１から吐出された冷媒ガスが流入され、この冷媒ガスとチューブ内を通る冷却水との間で熱交換を行うものである。熱交換により、冷媒ガスは凝縮し、その凝縮潜熱をチューブ内を通る冷却水で冷却する。
【００４２】
ここで、凝縮器における熱交換の一般的な式を（７）式に示す。
【００４３】
Ｑ＝Ｋ×Ａ×ΔＴｍ      （７）
【００４４】
上記（７）式において、Ｑは熱交換量（ｋＷ）、Ｋは平均熱通過率（ｋＷ／ｍ２・Ｋ）、Ａは有効伝熱面積（ｍ２）、ΔＴｍは平均温度差（Ｋ）であり、以下の（８）式で与えられる。
【００４５】
ΔＴｍ＝（ΔＴ１＋ΔＴ２）／２      （８）
ΔＴ１＝凝縮温度−冷却水入口温度＝Ｔｃ−Ｔｗ１（Ｋ）
ΔＴ２＝凝縮温度−冷却水出口温度＝Ｔｃ−Ｔｗ２（Ｋ）
【００４６】
上記（７）式において、平均熱通過率Ｋ及び有効伝熱面積Ａが一定である場合、冷却水入口温度Ｔｗ１、冷却水出口温度Ｔｗ２が与えられれば、交換熱量Ｑに対して凝縮温度Ｔｃは一意に決まることが分かる。また、平均熱通過率Ｋ及び有効伝熱面積Ａが一定である場合、熱交換を行うための伝熱推進力は、冷媒ガスとチューブ内を流れる冷却水の温度差となる。そのため、交換熱量Ｑが大きいほど伝熱推進力、換言すると、前記温度差が必要となる。
【００４７】
図３は、上記シェルアンドチューブ凝縮器における伝熱状態を示した図である。図３において、凝縮温度は所定値Ｔｃで一定である。凝縮器の入口において温度Ｔｗ１であった冷却水は（図３におけるＡ点）、凝縮器において冷水と熱交換が行われることにより徐々に昇温され（図３における領域Ｂ）、凝縮器の出口において温度Ｔｗ２まで昇温されることがわかる（図３におけるＣ点）。冷却水出口温度Ｔｗ２と凝縮温度Ｔｃとの温度差ΔＴ２が小さいほど、凝縮器の熱交換損失が小さいことを示している。
【００４８】
発明者らは、負荷率が大きいほど冷却水出口温度Ｔｗ２と凝縮温度Ｔｃとの温度差ΔＴ２が大きくなるとの経験上の知見から、凝縮器の熱交換損失は負荷率に依存する、より具体的には、負荷率が高いほど凝縮器の熱交換損失も大きくなるのではないかと考え、負荷率と凝縮器の熱交換損失の関係を検証すべく、実験を行った。
また、凝縮器では負荷率に加え凝縮温度も変化し、凝縮器内を流れる冷媒ガスの比体積は凝縮温度に依存することから、凝縮温度（冷却水出口温度）と凝縮器の熱交換損失の関係についても併せて検証を行った。
【００４９】
図４は、各負荷率における冷却水出口温度と凝縮器の熱交換損失との関係を示した図である。図４において、横軸は冷却水出口温度（℃）、縦軸は凝縮器の熱交換損失であり、冷却水出口温度と凝縮温度との差分で表わされる。また、図４では、負荷率を１００％、８０％、６０％、４０％、３０％、２０％としたときのそれぞれの関係を示している。
【００５０】
図４に示されるように、負荷率が大きいほど凝縮器の熱交換損失が大きくなることが検証された。また、ほとんどの領域において冷却水出口温度が低下するほど、熱交換損失が大きくなることが分かった。
これは、冷却水出口温度が小さくなるほど凝縮器へ流入する冷媒ガスの比体積が大きくなる、即ち風量が大きくなり、有効伝熱面積が減少するためである。
一方で、冷却水出口温度３０℃付近で変曲点を持つことも分かった。これについて、図５を用いて以下に説明する。
【００５１】
図５は、凝縮器内の冷媒液と冷媒ガスの状態を概略的に示した図である。ターボ圧縮機１１から吐出された冷媒ガス（過熱蒸気）は凝縮温度まで冷やされ、チューブ管表面で凝縮が始まり、さらにその後凝縮液が過冷却される。過熱蒸気が凝縮温度まで冷やされる間は顕熱交換のため、過熱蒸気と触れている伝熱面は単位伝熱面積あたりの交換熱量も小さく、凝縮器全体として熱交換損失が大きくなる。
【００５２】
また、図６に、断熱ヘッドによる過熱度の違いを表す。図６（ａ）は断熱ヘッドが高い場合を表しており、図６（ｂ）は断熱ヘッドが低い場合を表している。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、冷水出口温度Ｔｒ２を一定とした場合、冷却水出口温度Ｔｗ２が高いほど過熱度が大きくなるため過熱蒸気の混在比率も増大し、過熱蒸気による熱交換損失への影響が増大する。
【００５３】
以上のことから凝縮器の熱交換損失は、例えば、以下の（９）式及び図７のように、負荷率と冷却水出口温度による冷媒ガスの比体積の変化をパラメータとする冷媒ガスの風量の影響、及び、冷水出口温度と冷却水出口温度の差をパラメータとする過熱蒸気の影響を合わせたものということがわかった。
【００５４】
Ｔｄｃ＝Ｔｄｃｖ＋Ｔｄｃｓ      （９）
【００５５】
（９）式において、Ｔｄｃｖは負荷率と冷却水出口温度による冷媒ガスの比体積の変化をパラメータとする冷媒ガスの風量の影響による損失相当温度差、Ｔｄｃｓは冷水出口温度と冷却水出口温度の差をパラメータとする過熱蒸気の影響による損失相当温度差である。
図７に示すように、冷媒ガスの風量の影響による損失相当温度差Ｔｄｃｓは、冷却水出口温度が低いほど高い数値を示すという特性を有しており、過熱蒸気の影響による損失相当温度差Ｔｄｃｓは、冷却水出口温度が高いほど高い数値を示すという特性を有している。
【００５６】
例えば、負荷率と冷却水出口温度による冷媒ガスの比体積の変化をパラメータとする冷媒ガスの風量の影響は、以下の（１０）式で表わされる。
【００５７】
Ｔｄｃｖ＝ｆ（Ｔｗ２）＋ａｖ      （１０）
ａｖ＝ｆ（Ｑｆ）                  （１１）
【００５８】
（１０）式において、Ｔｗ２は冷却水出口温度、ａｖは現在の負荷率Ｑｆをパラメータとする変数であり、（１１）式で与えられる。
なお、（１０）式では、冷却水出口温度をパラメータとした多項式として表わしたが、指数関数などその他の関数で表わされてもよい。
【００５９】
また、冷却水出口温度と冷水出口温度との差をパラメータとする過熱蒸気による影響は、以下の（１２）式で表される。
【００６０】
Ｔｄｃｓ＝ｆ（Ｔｗ２−Ｔｒ２）＋ａｓ      （１２）
ａｓ＝ｆ（Ｑｆ）                          （１３）
【００６１】
（１２）式において、Ｔｗ２は冷却水出口温度、Ｔｒ２は冷水出口温度、ａｓは現在の負荷率Ｑｆをパラメータとする変数であり、（１３）式で与えられる。
なお、（１２）式では、冷却水出口温度と冷水出口温度の差をパラメータとした多項式として表わしたが、指数関数などその他の関数で表わされてもよい。
【００６２】
次に、本実施形態に係るターボ冷凍機の性能評価装置の作用について説明する。
まず、データ取得部１０１は、インバータターボ冷凍機１の運転データを入力データとして取得し、取得した入力データを演算部１０３に出力する。演算部１０３は、記憶部１０２に格納されている上記演算式と、データ取得部１０１から入力された運転データとを用いて、現在の運転点における目標ＣＯＰを算出する。
【００６３】
具体的には、上記（２）式から（５）式を用いて現在の運転点に対応する補正項Ｃｆを得るとともに、（６）式および（９）式〜（１３）式を用いて熱交換器の熱交換損失Ｔｄを算出する。より具体的には、（１０）式のＴｗ２に現在の冷却水出口温度を、（１２）式のＴｗ２に現在の冷却水出口温度及びＴｒ２に現在の冷水出口温度を代入することで、凝縮器の損失相当温度差Ｔｄｃを算出し、算出した凝縮器の損失相当温度差Ｔｄｃを（６）式に代入することで、凝縮器および蒸発器による損失相当温度差Ｔｄを得る。
そして、補正項ＣｆとＴｄとを得ると、この補正項を（１）式に代入することで現在の運転点に対応する目標ＣＯＰを算出する。
【００６４】
算出されたＣＯＰは、通信媒体を介して図示しない監視装置へ送信される。また、制御装置１４では、上述した目標ＣＯＰの算出処理と並行して、例えば、出力熱量、現在の運転点における実測ＣＯＰ（出力熱量[ｋＷ]を消費電力[ｋＷ]で除算した値）等が演算されており、これらの演算結果についても通信媒体を介して監視装置へ送信される。
監視装置では、制御装置１４から受信した目標ＣＯＰ、実測ＣＯＰ、出力熱量等がモニタに表示され、ユーザにこれらの情報が提供される。
【００６５】
以上、説明してきたように、本実施形態に係るターボ冷凍機の性能評価装置およびその方法によれば、従来は定数として与えられていた熱交換器の熱交換損失に対して、負荷率、冷却水出口温度、冷却水出口温度と冷水出口温度の差を考慮した凝縮器の熱交換損失を採用するので、目標ＣＯＰの算出精度を向上させることが可能となる。これにより、ターボ冷凍機の性能評価の精度を向上させることが可能となる。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、制御装置１４がターボ冷凍機の性能評価装置の機能を有している場合について述べたが、ターボ冷凍機の性能評価装置は、単独のシステムとして成立していてもよい。この場合、ターボ冷凍機の性能評価装置は、制御装置１４からターボ冷凍機に関する運転データを所定の通信媒体を介して受信し、これらの情報を用いて目標ＣＯＰなどを算出することとなる。また、本発明のターボ冷凍機の性能評価装置は、ターボ冷凍機の運転制御を監視する監視装置にその機能が内蔵されていてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１  ターボ冷凍機
１１  ターボ圧縮機
１２  凝縮器
１３  蒸発器
１４  制御装置
１０１  データ取得部
１０２  記憶部
１０３  演算部
【図１】
0005901191.tif 000002
【図２】
0005901191.tif 000003
【図３】
0005901191.tif 000004
【図４】
0005901191.tif 000005
【図５】
0005901191.tif 000006
【図６】
0005901191.tif 000007
【図７】
0005901191.tif 000008