(57)【要約】【課題】  空調システム全体のエネルギー消費量を最小にするとともに、室内の快適性を損なわない２次冷水往温度を、従来と比べてより簡易な手法で決定する。【解決手段】  熱源制御システムの演算装置において、熱源１次側処理部は、２次冷水流量の計測値および外気湿球温度の計測値を用いて、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する。熱源２次側処理部は、システム運用時の２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第２の関数を生成する。目標値算出部は、第１の関数および第２の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、目的関数でシステム全体のエネルギー消費量が最小となる温度に基づいて２次冷水往温度の目標値を決定する。【選択図】  図４
2018162943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機と、
前記冷凍機の冷水出口側に冷水１次往配管で接続される第１往ヘッダと、
１次冷水ポンプを介して、前記冷凍機の冷水入口側に冷水１次還配管で接続される還ヘッダと、
前記第１往ヘッダと前記還ヘッダとを接続するバイパス管と、
２次冷水ポンプを介して、前記第１往ヘッダに往ヘッダ配管で接続される第２往ヘッダと、
前記第２往ヘッダと前記還ヘッダとの間に冷水２次往配管および冷水２次還配管を介して接続される空調負荷と、
前記第２往ヘッダ又は前記冷水２次往配管に配置され、２次冷水往温度を計測する２次往温度計と、
前記還ヘッダ又は前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水還温度を計測する２次還温度計と、
前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水流量を計測する２次流量計と、
外気湿球温度を計測する外気温湿度センサと、
前記２次冷水往温度の目標値を求める演算装置と、
前記２次冷水往温度の目標値に基づき、前記冷凍機、前記１次冷水ポンプおよび前記２次冷水ポンプを制御する制御装置と、
を備え、
前記演算装置は、
前記２次冷水流量の計測値、前記２次冷水還温度の計測値および前記２次冷水往温度の計測値を用いて、２次負荷熱量を算出する２次負荷熱量算出部と、
前記２次冷水流量の計測値および前記外気湿球温度の計測値を用いて、１次側の機器のエネルギー消費量である熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、前記熱源１次側エネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する熱源１次側処理部と、
前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の計測値に基づいて抽出された、システム運用時の前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第２の関数を生成する熱源２次側処理部と、
前記第１の関数および前記第２の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、前記目的関数で前記システム全体のエネルギー消費量が最小となる前記２次冷水往温度を算出し、算出された前記２次冷水往温度に基づいて前記２次冷水往温度の目標値を決定する目標値算出部と、
を有することを特徴とする熱源制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の熱源制御システムにおいて、
前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の計測値に基づいて抽出された、システム運用時の前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第３の関数を生成する空調負荷処理部をさらに備え、
前記目標値算出部は、前記第１の関数、前記第２の関数および前記第３の関数を合成して前記目的関数を生成することを特徴とする熱源制御システム。
【請求項３】
請求項１に記載の熱源制御システムにおいて、
システム運用時における、前記２次負荷熱量、前記外気湿球温度、前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量および前記２次冷水往温度の組み合わせを複数記憶した記憶装置をさらに備え、
前記熱源２次側処理部は、前記２次負荷熱量算出部で算出した２次負荷熱量および前記外気湿球温度の計測値の条件に対応する前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との組み合わせを前記記憶装置から複数抽出する
ことを特徴とする熱源制御システム。
【請求項４】
請求項２に記載の熱源制御システムにおいて、
システム運用時における、前記２次負荷熱量、前記外気湿球温度、前記空調負荷のエネルギー消費量および前記２次冷水往温度の組み合わせを複数記憶した記憶装置をさらに備え、
前記空調負荷処理部は、前記２次負荷熱量算出部で算出した２次負荷熱量および前記外気湿球温度の計測値の条件に対応する前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との組み合わせを前記記憶装置から複数抽出する
ことを特徴とする熱源制御システム。
【請求項５】
冷凍機と、前記冷凍機の冷水出口側に冷水１次往配管で接続される第１往ヘッダと、１次冷水ポンプを介して、前記冷凍機の冷水入口側に冷水１次還配管で接続される還ヘッダと、前記第１往ヘッダと前記還ヘッダとを接続するバイパス管と、２次冷水ポンプを介して、前記第１往ヘッダに往ヘッダ配管で接続される第２往ヘッダと、前記第２往ヘッダと前記還ヘッダとの間に冷水２次往配管および冷水２次還配管を介して接続される空調負荷と、前記第２往ヘッダ又は前記冷水２次往配管に配置され、２次冷水往温度を計測する２次往温度計と、前記還ヘッダ又は前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水還温度を計測する２次還温度計と、前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水流量を計測する２次流量計と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサと、前記冷凍機、前記１次冷水ポンプおよび前記２次冷水ポンプを制御する制御装置と、を備えた熱源制御システムの制御方法であって、
前記２次冷水流量の計測値、前記２次冷水還温度の計測値および前記２次冷水往温度の計測値を用いて、２次負荷熱量を算出する工程と、
前記２次冷水流量の計測値および前記外気湿球温度の計測値を用いて、１次側の機器のエネルギー消費量である熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、前記熱源１次側エネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する工程と、
前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の計測値に基づいて抽出された、システム運用時の前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第２の関数を生成する工程と、
前記第１の関数および前記第２の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、前記目的関数で前記システム全体のエネルギー消費量が最小となる前記２次冷水往温度を算出し、算出された前記２次冷水往温度に基づいて前記２次冷水往温度の目標値を決定する工程と、
前記２次冷水往温度の目標値を前記制御装置に出力する工程と、
を有することを特徴とする熱源制御システムの制御方法。
【請求項６】
冷凍機と、前記冷凍機の冷水出口側に冷水１次往配管で接続される第１往ヘッダと、１次冷水ポンプを介して、前記冷凍機の冷水入口側に冷水１次還配管で接続される還ヘッダと、前記第１往ヘッダと前記還ヘッダとを接続するバイパス管と、２次冷水ポンプを介して、前記第１往ヘッダに往ヘッダ配管で接続される第２往ヘッダと、前記第２往ヘッダと前記還ヘッダとの間に冷水２次往配管および冷水２次還配管を介して接続される空調負荷と、前記第２往ヘッダ又は前記冷水２次往配管に配置され、２次冷水往温度を計測する２次往温度計と、前記還ヘッダ又は前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水還温度を計測する２次還温度計と、前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水流量を計測する２次流量計と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサと、前記冷凍機、前記１次冷水ポンプおよび前記２次冷水ポンプを制御する制御装置と、を備えた熱源制御システムの２次冷水往温度の目標値を算出する演算装置であって、
前記２次冷水流量の入力値、前記２次冷水還温度の入力値および前記２次冷水往温度の入力値を用いて、２次負荷熱量を算出する２次負荷熱量算出部と、
前記２次冷水流量の入力値および前記外気湿球温度の入力値を用いて、１次側の機器のエネルギー消費量である熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、前記熱源１次側エネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する熱源１次側処理部と、
前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の入力値に基づいて抽出された、システム運用時の前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第２の関数を生成する熱源２次側処理部と、
前記第１の関数および前記第２の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、前記目的関数で前記システム全体のエネルギー消費量が最小となる前記２次冷水往温度を算出し、算出された前記２次冷水往温度に基づいて前記２次冷水往温度の目標値を決定する目標値算出部と、
を有することを特徴とする演算装置。
【請求項７】
冷凍機と、
前記冷凍機の冷水出口側に冷水１次往配管で接続される往ヘッダと、
１次冷水ポンプを介して、前記冷凍機の冷水入口側に冷水１次還配管で接続される還ヘッダと、
前記往ヘッダと前記還ヘッダとを接続するバイパス管と、
前記往ヘッダと前記還ヘッダとの間に冷水２次往配管および冷水２次還配管を介して接続される空調負荷と、
前記往ヘッダ又は前記冷水２次往配管に配置され、２次冷水往温度を計測する２次往温度計と、
前記還ヘッダ又は前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水還温度を計測する２次還温度計と、
前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水流量を計測する２次流量計と、
外気湿球温度を計測する外気温湿度センサと、
前記２次冷水往温度の目標値を求める演算装置と、
前記２次冷水往温度の目標値に基づき、前記冷凍機および前記１次冷水ポンプを制御する制御装置と、
を備え、
前記演算装置は、
前記２次冷水流量の計測値、前記２次冷水還温度の計測値および前記２次冷水往温度の計測値を用いて、２次負荷熱量を算出する２次負荷熱量算出部と、
前記２次冷水流量の計測値および前記外気湿球温度の計測値を用いて、１次側の機器のエネルギー消費量である熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、前記熱源１次側エネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する熱源１次側処理部と、
前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の計測値に基づいて抽出された、システム運用時の前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第３の関数を生成する空調負荷処理部と、
前記第１の関数および前記第３の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、前記目的関数で前記システム全体のエネルギー消費量が最小となる前記２次冷水往温度を算出し、算出された前記２次冷水往温度に基づいて前記２次冷水往温度の目標値を決定する目標値算出部と、
を有することを特徴とする熱源制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の熱源制御システムにおいて、
システム運用時における、前記２次負荷熱量、前記外気湿球温度、前記空調負荷のエネルギー消費量および前記２次冷水往温度の組み合わせを複数記憶した記憶装置をさらに備え、
前記空調負荷処理部は、前記２次負荷熱量算出部で算出した２次負荷熱量および前記外気湿球温度の計測値の条件に対応する前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との組み合わせを前記記憶装置から複数抽出する
ことを特徴とする熱源制御システム。
【請求項９】
冷凍機と、前記冷凍機の冷水出口側に冷水１次往配管で接続される往ヘッダと、１次冷水ポンプを介して、前記冷凍機の冷水入口側に冷水１次還配管で接続される還ヘッダと、前記往ヘッダと前記還ヘッダとを接続するバイパス管と、前記往ヘッダと前記還ヘッダとの間に冷水２次往配管および冷水２次還配管を介して接続される空調負荷と、前記往ヘッダ又は前記冷水２次往配管に配置され、２次冷水往温度を計測する２次往温度計と、前記還ヘッダ又は前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水還温度を計測する２次還温度計と、前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水流量を計測する２次流量計と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサと、前記２次冷水往温度の目標値に基づき、前記冷凍機および前記１次冷水ポンプを制御する制御装置と、を備えた熱源制御システムの制御方法であって、
前記２次冷水流量の計測値、前記２次冷水還温度の計測値および前記２次冷水往温度の計測値を用いて、２次負荷熱量を算出する工程と、
前記２次冷水流量の計測値および前記外気湿球温度の計測値を用いて、１次側の機器のエネルギー消費量である熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、前記熱源１次側エネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する工程と、
前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の計測値に基づいて抽出された、システム運用時の前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第３の関数を生成する工程と、
前記第１の関数および前記第３の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、前記目的関数で前記システム全体のエネルギー消費量が最小となる前記２次冷水往温度を算出し、算出された前記２次冷水往温度に基づいて前記２次冷水往温度の目標値を決定する工程と、
前記２次冷水往温度の目標値を前記制御装置に出力する工程と、
を有することを特徴とする熱源制御システムの制御方法。
【請求項１０】
冷凍機と、前記冷凍機の冷水出口側に冷水１次往配管で接続される往ヘッダと、１次冷水ポンプを介して、前記冷凍機の冷水入口側に冷水１次還配管で接続される還ヘッダと、前記往ヘッダと前記還ヘッダとを接続するバイパス管と、前記往ヘッダと前記還ヘッダとの間に冷水２次往配管および冷水２次還配管を介して接続される空調負荷と、前記往ヘッダ又は前記冷水２次往配管に配置され、２次冷水往温度を計測する２次往温度計と、前記還ヘッダ又は前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水還温度を計測する２次還温度計と、前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水流量を計測する２次流量計と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサと、前記２次冷水往温度の目標値に基づき、前記冷凍機および前記１次冷水ポンプを制御する制御装置と、を備えた熱源制御システムの２次冷水往温度の目標値を算出する演算装置であって、
前記２次冷水流量の入力値、前記２次冷水還温度の入力値および前記２次冷水往温度の入力値を用いて、２次負荷熱量を算出する２次負荷熱量算出部と、
前記２次冷水流量の入力値および前記外気湿球温度の入力値を用いて、１次側の機器のエネルギー消費量である熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、前記熱源１次側エネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する熱源１次側処理部と、
前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の入力値に基づいて抽出された、システム運用時の前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第３の関数を生成する空調負荷処理部と、
前記第１の関数および前記第３の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、前記目的関数で前記システム全体のエネルギー消費量が最小となる前記２次冷水往温度を算出し、算出された前記２次冷水往温度に基づいて前記２次冷水往温度の目標値を決定する目標値算出部と、
を有することを特徴とする演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備の熱源制御システム、熱源制御システムの制御方法および演算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調設備における熱源制御システムでは、熱源側である１次側の機器（冷凍機、１次冷水ポンプ、冷却塔、冷却水ポンプ）のエネルギー消費量と、空調負荷側である２次側の機器（空調機、２次冷水ポンプ）のエネルギー消費量とを合計した空調システム全体でのエネルギー消費量が最小となるような制御が求められている。
【０００３】
ここで、熱源制御システムの１次側の機器の制御では、１次側の機器の消費エネルギーが少なくなるように、冷凍機別の１次冷水流量を制御している。
【０００４】
また、２次側の機器に関しては、２次冷水流量や２次冷水往温度を制御することで空調システム全体のエネルギー消費量を制御できる。２次冷水流量については、吐出圧を一定とする制御や、末端差圧を一定とする制御が行われている。また、例えば、２次冷水往温度を上げると、１次側における冷凍機の冷水出口温度を上げることができるので、冷凍機でのエネルギー消費量が抑制される。そのため、熱源制御システムにおける２次冷水往温度の設定は、熱源機と空調システム全体のエネルギー消費量を決める大きな因子となる。特に、中間期や冬期には、２次冷水往温度を設定値より上げても空調負荷が処理可能であるため、省エネルギーのために２次冷水往温度の設定を上げることもある。
【０００５】
ところで、２次側の機器のエネルギー消費量は、外気条件、時刻、室内の使用状況などに基づく熱負荷の変動に応じて変化する。そのため、空調対象となる室内の快適性と省エネルギー性を同時に満たす最適な２次冷水往温度を物理演算で求めることは困難である。例えば、仮に、２次側の機器のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度に設定したとしても、この２次冷水往温度が熱負荷を処理できない温度であった場合には室内の温度が上昇してしまい、室内の快適性が損なわれてしまう。
【０００６】
一般的な熱源制御システムの制御では、快適性と省エネルギー性を維持できると考えられる２次冷水往温度を、オペレータが個人的な勘と経験に基づいて手動で設定しているのが現状である。したがって、実際の熱源制御システムの制御では、空調負荷の状態に対して必ずしも最適な２次冷水往温度が設定されていないことも多い。また、２次冷水往温度の設定を変化させる場合において、オペレータが温度設定をどの程度変化させればよいか分からないことも多い。
【０００７】
また、空調システムの制御において、多変数スプラインによる応答曲面法（ＲＳＭ−Ｓ：Response Surface Method by Spline）等を用いたモデルに基づき、操作パラメータを求めることも提案されている（例えば、特許文献１−３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４４０２６４５号公報
【特許文献２】特許第５８６０２３７号公報
【特許文献３】特許第５３２０１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来技術の手法は、いずれも１次側の機器と２次側の機器のエネルギー消費量をまとめて統計分析するため、多様なパラメータを反映した応答曲面のモデルが非常に複雑な形状となってしまう。そのため、従来技術の手法では、応答曲面のモデルから最適解を求める演算工程が非常に複雑になってしまうため、実用性に乏しい。
【００１０】
本発明の目的は、空調システム全体のエネルギー消費量を最小にするとともに、室内の快適性を損なわない２次冷水往温度を、従来と比べてより簡易な手法で決定できる熱源制御システム、熱源制御システムの制御方法および演算装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る熱源制御システムは、冷凍機と、前記冷凍機の冷水出口側に冷水１次往配管で接続される第１往ヘッダと、１次冷水ポンプを介して、前記冷凍機の冷水入口側に冷水１次還配管で接続される還ヘッダと、前記第１往ヘッダと前記還ヘッダとを接続するバイパス管と、２次冷水ポンプを介して、前記第１往ヘッダに往ヘッダ配管で接続される第２往ヘッダと、前記第２往ヘッダと前記還ヘッダとの間に冷水２次往配管および冷水２次還配管を介して接続される空調負荷と、前記第２往ヘッダ又は前記冷水２次往配管に配置され、２次冷水往温度を計測する２次往温度計と、前記還ヘッダ又は前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水還温度を計測する２次還温度計と、前記冷水２次還配管に配置され、２次冷水流量を計測する２次流量計と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサと、前記２次冷水往温度の目標値を求める演算装置と、前記２次冷水往温度の目標値に基づき、前記冷凍機、前記１次冷水ポンプおよび前記２次冷水ポンプを制御する制御装置と、を備える。
【００１２】
前記演算装置は、２次負荷熱量算出部と、熱源１次側処理部と、熱源２次側処理部と、目標値算出部と、を有する。２次負荷熱量算出部は、前記２次冷水流量の計測値、前記２次冷水還温度の計測値および前記２次冷水往温度の計測値を用いて、２次負荷熱量を算出する。熱源１次側処理部は、前記２次冷水流量の計測値および前記外気湿球温度の計測値を用いて、１次側の機器のエネルギー消費量である熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、前記熱源１次側エネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する。熱源２次側処理部は、前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の計測値に基づいて抽出された、システム運用時の前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第２の関数を生成する。目標値算出部は、前記第１の関数および前記第２の関数を合成して、システム全体のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す目的関数を生成し、前記目的関数で前記システム全体のエネルギー消費量が最小となる前記２次冷水往温度を算出し、算出された前記２次冷水往温度に基づいて前記２次冷水往温度の目標値を決定する。
【００１３】
また、熱源制御システムは、前記２次負荷熱量と前記外気湿球温度の計測値に基づいて抽出された、システム運用時の前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との相関を示す第３の関数を生成する空調負荷処理部をさらに備えていてもよい。そして、前記目標値算出部は、前記第１の関数、前記第２の関数および前記第３の関数を合成して前記目的関数を生成してもよい。
【００１４】
また、熱源制御システムは、システム運用時における、前記２次負荷熱量、前記外気湿球温度、前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量および前記２次冷水往温度の組み合わせを複数記憶した記憶装置をさらに備えていてもよい。そして、前記熱源２次側処理部は、前記２次負荷熱量算出部で算出した２次負荷熱量および前記外気湿球温度の計測値の条件に対応する前記２次冷水ポンプのエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との組み合わせを前記記憶装置から複数抽出してもよい。
【００１５】
また、熱源制御システムは、システム運用時における、前記２次負荷熱量、前記外気湿球温度、前記空調負荷のエネルギー消費量および前記２次冷水往温度の組み合わせを複数記憶した記憶装置をさらに備えていてもよい。そして、前記空調負荷処理部は、前記２次負荷熱量算出部で算出した２次負荷熱量および前記外気湿球温度の計測値の条件に対応する前記空調負荷のエネルギー消費量と前記２次冷水往温度との組み合わせを前記記憶装置から複数抽出してもよい。
【００１６】
ここで、本発明の一態様に係る熱源制御システムの特徴は、熱源制御システムの制御方法や、熱源制御システムの２次冷水往温度の目標値を算出する演算装置の形式で表現することもできる。また、本発明の一態様に係る熱源制御システムの構成は、１次２次ポンプ方式の場合に限定されず、１次ポンプ方式の場合にも適用することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、空調システム全体のエネルギー消費量を最小にするとともに、室内の快適性を損なわない２次冷水往温度を、従来と比べてより簡易な手法で決定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態における１次２次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例を示す図
【図２】データ収集サーバのデータベースの例を示す図
【図３】一実施形態のリアルタイムコントローラに関する制御フローの例を示す図
【図４】一実施形態の熱源制御システムにおける演算サーバでの演算処理例を示す図
【図５】（ａ）：熱源１次側エネルギー消費量E1_HS1と２次冷水往温度Tcs2との対応関係の例を示すグラフ、（ｂ）：図５（ａ）に第１の関数Ｆ１をプロットした図
【図６】（ａ）：２次冷水ポンプのエネルギー消費量EP_CP2と２次冷水往温度Tcs2との対応関係の例を示すグラフ、（ｂ）：図６（ａ）に第２の関数Ｆ２をプロットした図
【図７】（ａ）：空調負荷のエネルギー消費量E1_AHUと２次冷水往温度Tcs2との対応関係の例を示すグラフ、（ｂ）：図７（ａ）に第３の関数Ｆ３をプロットした図
【図８】関数Ｆ１〜Ｆ４を示すグラフ
【図９】他の実施形態における１次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例を示す図
【図１０】他の実施形態の熱源制御システムにおける演算サーバでの演算処理例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
空調設備の熱源制御システムは、１次ポンプ方式および１次２次ポンプ方式のいずれであってもよい。以下、１次２次ポンプ方式の熱源制御システムの構成と、１次ポンプ方式の熱源制御システムの構成とをそれぞれ説明する。なお、以下の説明では、冷水を冷熱媒とし、冷凍機を熱源とする場合を説明する。
【００２１】
＜１次２次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例＞
図１は、一実施形態に係る１次２次ポンプ方式の熱源制御システム１００の構成例を示す。１次２次ポンプ方式の熱源制御システム１００では、往ヘッダ１０２および還ヘッダ１０３を境として冷凍機側と空調負荷側の揚程を２種類のポンプで分け合う。そのため、熱源制御システムは、複数台の冷凍機（熱源機Ｒ）１１の各々に対して設けられる複数台の１次冷水ポンプ１２と、２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂとを有している。１次冷水ポンプ１２は、空調機１０４などの空調負荷で熱交換されて昇温して還ヘッダ１０３に還ってくる２次冷水を、冷凍機１１を経由させて１次冷水として送り出す。１次冷水ポンプ１２は、１次冷水を還ヘッダ１０３から冷凍機、冷凍機１１から往ヘッダ１０２へと循環させるときに、往ヘッダ１０２及び還ヘッダ１０３までの配管抵抗と冷凍機１１の水圧損分との合計を揚程として受け持つ。また、２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂは、冷凍機１１から往ヘッダ１０２に送り出された１次冷水を、空調負荷に対して２次冷水として送り出す。２次冷水ポンプは、冷水２次往配管３９および冷水２次還配管４１の配管抵抗と空調負荷の熱交換器部分の水圧損分との合計を揚程として受け持つ。
【００２２】
図１に示す熱源制御システム１００は、ｎ台の単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）と、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、空調機（ＡＨＵ）１０４と、リアルタイムコントローラ１０５と、外気湿球温度を計測する外気温湿度センサ１０６と、データ収集サーバ２００と、演算サーバ３００とを有する。ここで、外気温湿度センサ１０６は、計測した外気湿球温度をリアルタイムコントローラ１０５に信号として出力する。なお、図１の例では、簡単のため空調機（ＡＨＵ）１０４を１台のみ示すが、空調負荷としての空調機（ＡＨＵ）１０４の台数は複数である。また、リアルタイムコントローラ１０５、データ収集サーバ２００、演算サーバ３００は、公知の有線または無線のネットワーク４００を介してそれぞれ接続されている。
【００２３】
単独熱源ユニット１０１は、冷凍機１台に関係する構成機器のまとまりであって、冷凍機（熱源機Ｒ）と、１次冷水ポンプと、冷却塔と、冷却水ポンプとの４つの機器を含む。図１に示すｎ台の単独熱源ユニット１０１は、各要素の性能に相違がある場合（例えば、冷凍機の形式による違い、冷却塔の伝熱面積による違い等）があるものの、その基本構成は同一または同様である。ここでは１つの単独熱源ユニット１０１（ｎ）の構成を説明し、個々の単独熱源ユニット１０１に関する重複説明は省略する。単独熱源ユニット１０１（ｎ）は、上記のように、冷凍機（熱源機Ｒ）１１と、１次冷水ポンプ１２と、冷却塔１３と、冷却水ポンプ１４とを有する。
【００２４】
冷凍機（熱源機Ｒ）１１は、例えば、ターボ冷凍機、インバータターボ冷凍機、吸収式冷凍機、冷温水発生機、スクリューチラー、ヒートポンプチラーなどである。部分負荷特性が確認できる場合には、冷凍機（熱源機Ｒ）１１として排熱回収型の冷凍機を用いることもできる。
【００２５】
ｎ台の単独熱源ユニット１０１における各々の冷凍機（熱源機Ｒ）１１は、それぞれ冷水１次往配管１５により往ヘッダ１０２に対して並列に接続されており、それぞれ冷水１次還配管１６により還ヘッダ１０３に対して並列に接続されている。ここで、冷水１次往配管１５は、冷水の１次側において、熱源機Ｒで冷却（冷凍という）された冷水を往ヘッダ１０２へ送水する配管である。また、冷水１次還配管１６は、冷水の１次側において、空調機１０４で熱交換されて温度が上昇した後に還ヘッダ１０３に戻り、合流した還冷水を還ヘッダ１０３から熱源機Ｒまで送水する配管である。
【００２６】
冷凍機（熱源機Ｒ）１１には、リアルタイムコントローラ１０５から冷水出口温度ＳＰ（Set Point:設定値）の情報が入力される。冷凍機（熱源機Ｒ）１１からは、熱源運転状態を示す情報がそれぞれリアルタイムコントローラ１０５へ出力される。
【００２７】
冷水１次往配管１５には、冷凍機（熱源機Ｒ）１１の冷水出口温度を計測する温度センサ１７が設けられている。温度センサ１７の温度ＰＶ（Process Value:計測値）は、リアルタイムコントローラ１０５へ出力される。
【００２８】
冷水１次還配管１６には、還ヘッダ１０３から冷凍機（熱源機Ｒ）１１に向かって、流量計１８と、１次冷水ポンプ１２と、冷凍機（熱源機Ｒ）の冷水入口温度を計測する温度センサ１９とがそれぞれ設けられている。温度センサ１９の温度ＰＶは、リアルタイムコントローラ１０５へ出力される。また、流量計１８の流量ＰＶは、リアルタイムコントローラ１０５へ出力される。なお、１次冷水ポンプはポンプモータの電源としてインバータ（ＩＮＶ）を備えている。そして、１次冷水ポンプ１２の回転数は、リアルタイムコントローラ１０５の指示によりインバータ（ＩＮＶ）により電源が周波数制御されることで可変する。
【００２９】
また、冷凍機（熱源機Ｒ）１１には、排熱を熱交換する凝縮器などの熱交換器の入口出口に冷却水を出し入れ可能に接続された環状の冷却水配管２１が設けられている。そして、環状の冷却水配管２１により、冷却水ポンプ１４を介して冷却塔１３が熱源機Ｒに接続されている。冷却水ポンプ１４の搬送力により、熱源機Ｒからは、熱源機Ｒの排熱で温度が上昇した冷却水が冷却水配管２１を通じて冷却塔１３へ送水される。また、冷却水ポンプ１４の搬送力により、冷却塔１３からは、冷却塔１３の冷却塔ファンで外気と冷却水とが熱交換されて熱を放出し温度が下がった冷却水が冷却水配管２１を通じて熱源機Ｒへ送水される。
【００３０】
冷却塔１３は、冷却塔ファンによる外気との直接接触または外気との間接接触で、冷凍機（熱源機Ｒ）１１の排熱で温度が上昇した冷却水を冷却する。冷却水ポンプ１４は、冷却塔１３で冷却された冷却水を冷凍機（熱源機Ｒ）１１に送る。なお、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４はそれぞれインバータ（ＩＮＶ）を各モータの電源に備えている。そして、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４の回転数は、リアルタイムコントローラ１０５の指示によりそれぞれインバータ（ＩＮＶ）により電源が周波数制御されることで可変する。
【００３１】
また、往ヘッダ１０２および還ヘッダ１０３は、バイパス路３１を介して接続されている。
【００３２】
このように、図１に示す熱源制御システム１００では、ｎ台の単独熱源ユニット１０１と、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、これらを接続する冷水１次往配管１５および冷水１次還配管１６とバイパス路３１とによって熱源の１次側が構成される。
【００３３】
一方、図１に示す熱源制御システム１００では、熱源の２次側において、並列に配置された２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂを挟んで、往ヘッダ１０２の下流側に第２の往ヘッダ８３が配置され、冷水２次往配管の短管で往ヘッダ１０２と第２の往ヘッダ８３とを２次冷水ポンプ８５ａ、８５ｂを介してそれぞれが接続されている。また、往ヘッダ１０２と第２の往ヘッダ８３との間には、空調負荷へ送出する冷水の圧力制御に利用されるバイパス用の管路８７が接続されている。なお、２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂの回転数は、インバータ（ＩＮＶ）により電源が周波数制御されることで可変する。
【００３４】
第２の往ヘッダ８３と還ヘッダ１０３との間には、第２の往ヘッダ８３と空調機（ＡＨＵ）１０４とを接続する冷水２次往配管３９と、空調機（ＡＨＵ）１０４と還ヘッダ１０３とを接続する冷水２次還配管４１とが設けられている。ここで、冷水２次往配管３９は、冷水の２次側において、熱源機Ｒで冷凍された冷水を第２の往ヘッダ８３から空調機１０４に送水する配管である。冷水２次往配管３９には、複数の空調機１０４をまとめた空調負荷への送水温度を計測する温度センサ４３が設けられている。また、冷水２次還配管４１は、冷水の２次側において、空調機１０４で熱交換されて温度が上昇した冷水を空調機１０４から還ヘッダ１０３に送水する配管である。冷水２次還配管４１には、複数の空調機１０４をまとめた空調負荷で熱交換された後に還ヘッダ１０３へ戻る冷水温度を計測する温度センサ５１と、流量計５３とが設けられている。温度センサ４３，５１および流量計５３のそれぞれの計測値は、リアルタイムコントローラへ出力される。
【００３５】
このように、図１に示す熱源制御システム１００では、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、第２の往ヘッダ８３と、空調機（ＡＨＵ）１０４と、これらを接続する配管によって熱源の２次側が構成される。
【００３６】
リアルタイムコントローラ１０５は、制御装置の一例であって、例えば、ハードを構成する主要な機器は、オープンな開発環境をもつＰＣベースのコントローラであるプログラマブルオートメーションコントローラ（ＰＡＣ）を使用している。リアルタイムコントローラ１０５は、プログラムの実行により熱源制御システム１００の動作を統括的に制御する。例えば、リアルタイムコントローラ１０５は、単独熱源ユニット１０１の稼働台数を変更する熱源の台数制御や、１次冷水の流量を調整する１次流量の変流量制御、冷却水量の変流量制御、冷却塔ファンの変風量制御、熱源の冷水出口温度の設定変更の制御などを実行する。
【００３７】
データ収集サーバ２００は、記憶装置の一例であって、熱源制御システムの運用時におけるセンサ計測値や運転データを記憶したデータベースＤＢを有するコンピュータである。例えば、データ収集サーバ２００は、リアルタイムコントローラ１０５などと連動して、熱源制御システム１００を管理する機能を遂行するＥＭＳ(Energy Management System)サーバであってもよい。
【００３８】
図２は、データ収集サーバ２００のデータベースＤＢの例を示す図である。データ収集サーバ２００は、所定のインターバル期間ごとにリアルタイムコントローラ１０５からセンサ計測値や運転データを取得し、取得した情報をデータベースＤＢに順次記録する。これにより、データベースＤＢには、センサ計測値および運転データの組み合わせが日時情報と対応付けて記録される。このようにして、データベースＤＢは、一定期間分（例えば、過去１年分以上）のセンサ計測値および運転データの組み合わせを記憶する。図２の例では、所定の日時に取得されたセンサ計測値および運転データの組み合わせを１行ごとに示している。
【００３９】
ここで、データベースＤＢが記憶するセンサ計測値および運転データには、例えば、外気湿球温度（WBoa）、２次冷水往温度（Tcs2）、２次冷水還温度（Tcr2）、２次冷水流量（Vc2）、熱源１次側エネルギー消費量（E1_HS1）、２次冷水ポンプのエネルギー消費量（EP_CP2）、空調負荷のエネルギー消費量（E1_AHU）が含まれる。熱源１次側エネルギー消費量は、１次側の機器（冷凍機１１、１次冷水ポンプ１２、冷却塔１３のファン、冷却水ポンプ１４）のエネルギー消費量を合計したものである。
【００４０】
また、データ収集サーバ２００は、空調に関してクレームを受けた日のセンサ計測値および運転データについて、データベースＤＢから上記のデータを削除するか、あるいは演算サーバ３００による後述の演算のときに上記のデータを抽出対象から除外してもよい。同様に、データ収集サーバ２００は、センサ計測値および運転データが統計的な異常値（例えば±２σの範囲から外れる値）を含む場合には、データベースＤＢから上記の場合のデータを削除するか、あるいは演算サーバ３００による後述の演算のときに上記の場合のデータを抽出対象から除外してもよい。これらの処理により、演算サーバ３００による後述の演算のときに、空調の快適性を維持できていないときのデータを除外できるので、演算の精度を向上させることができる。
【００４１】
演算サーバ３００は、演算装置の一例であって、２次冷水往温度の目標値を求める演算処理を実行するコンピュータである。演算サーバ３００は、リアルタイムコントローラ１０５から、２次冷水流量の計測値、２次冷水還温度の計測値および２次冷水往温度の計測値、外気湿球温度の計測値の各情報を受ける。そして、演算サーバ３００は、後述の演算で求めた２次冷水往温度の目標値をリアルタイムコントローラ１０５に出力する。また、演算サーバ３００は、データ収集サーバ２００と通信して、データベースＤＢに記憶された情報を取得する。
【００４２】
演算サーバ３００は、２次負荷熱量算出部３０１、熱源１次側処理部３０２、熱源２次側処理部３０３、空調負荷処理部３０４、目標値算出部３０５を有する。なお、演算サーバ３００に含まれる各要素は、ハードウェアで構築されていてもよく、ソフトウェアで構築されていてもよい。
【００４３】
２次負荷熱量算出部３０１は、２次冷水流量の計測値、２次冷水還温度の計測値および２次冷水往温度の計測値を用いて、２次負荷熱量を算出する。
【００４４】
熱源１次側処理部３０２は、２次冷水流量の計測値および外気湿球温度の計測値を用いて、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせを複数組算出する。そして、熱源１次側処理部３０２は、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第１の関数Ｆ１を生成する。
【００４５】
熱源２次側処理部３０３は、２次負荷熱量算出部３０１で算出した２次負荷熱量および外気湿球温度の計測値の条件に対応する２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせをデータベースＤＢから複数抽出する。そして、熱源２次側処理部３０３は、データベースＤＢから抽出された２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第２の関数Ｆ２を生成する。
【００４６】
空調負荷処理部３０４は、２次負荷熱量算出部３０１で算出した２次負荷熱量および外気湿球温度の計測値の条件に対応する空調負荷のエネルギー消費量と２次冷水往温度との組み合わせをデータベースＤＢから複数抽出する。そして、空調負荷処理部３０４は、データベースＤＢから抽出された空調負荷のエネルギー消費量と２次冷水往温度の組み合わせの分布に基づいて、空調負荷のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第３の関数Ｆ３を生成する。
【００４７】
目標値算出部３０５は、第１の関数Ｆ１、第２の関数Ｆ２および第３の関数Ｆ３を合成して、システム全体のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す目的関数Ｆ４を生成する。そして、目標値算出部３０５は、目的関数Ｆ４でシステム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度を、２次冷水往温度の目標値として算出する。
【００４８】
次に、一実施形態に係る熱源制御システム１００の制御例を説明する。
【００４９】
熱源制御システム１００の制御例の説明では、最初にリアルタイムコントローラ１０５に関する制御を説明し、その後に、演算サーバ３００での演算処理を説明する。
【００５０】
（リアルタイムコントローラに関する制御の説明）
図３は、リアルタイムコントローラ１０５に関する制御フローの例を示す。図３の例では、事前のシミュレーション時とリアルタイム制御時とでそれぞれ最適化を行うことで、４つの制御目標値を同時に求めることが可能であるとともに、リアルタイム制御時の計算量を大幅に削減しつつ、精度の高い計算を可能としている。
【００５１】
図３に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理は、リアルタイムコントローラ１０５とは異なるコンピュータによって実行される事前のシミュレーションでの処理である。
【００５２】
ここで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の事前シミュレーションでは、各単独熱源ユニット１０１につき、熱源機１１、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４の３つの機器の消費エネルギーを最小化して動力の最適値にする最適化計算をそれぞれ行っている。この最適化計算では、外気湿球温度WB,冷凍機_R[i]の冷凍熱量Qc_R[i], 冷凍機_R[i]の冷水出口温度Tc_out_R[i]を拘束条件（独立変数）とし、冷却水ポンプCDP[i]の冷却水量Vcd_CDP[i]と冷却塔CT[i]のファン風量Vg_CT[i]を制御変数（従属変数）として、拘束条件を固定した状態で、制御変数を演算する途上の多種の状態値について、状態値の一部を仮固定し残り一部を変化させて繰返し計算し、その後順次仮固定分を変化させて繰返し計算を行うことで、制御変数（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）の組み合わせである最適解を算出している。ここで、符号「i」は、いずれかの単独熱源ユニット（またはその要素）を指定する引数であって、本実施形態では１〜ｎの範囲内で整数の値をとる。
【００５３】
そして、事前シミュレーションでは、拘束条件を実用的な範囲の様々なパターンで変化させて、上記の最適化計算を各パターンで行っている。そして、その計算結果をまとめることで、「３つの機器の最小消費エネルギーを求める関数」、「冷却水流量の最適運転関数」、「冷却塔風量の最適運転関数」の３種類の関数をそれぞれ生成する。
【００５４】
以下、図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理の内容を詳細に説明する。
【００５５】
ステップＳ１０１では、コンピュータは、以下の式（１）により、各々の単独熱源ユニット１０１について、単独熱源ユニット１０１内の熱源機１１、冷却塔１３の冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４のエネルギー消費量の最適化を行う。この式（１）は、単独熱源ユニットごとに生成される式であって、拘束条件（WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]）および制御変数（Vcd_CDP[i],Vg_CT[i]）の入力に対して、熱源機、冷却塔、冷却水ポンプの消費エネルギーを出力する式を最適化問題の形とし方程式を解き戻す形にまとめたものである。
E_RCDPCT[i]=FE_RCDPCT[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i],Vcd_CDP[i],Vg_CT[i]) ……(1)
ここで、「E_RCDPCT[i]」は、単独熱源ユニット１０１ｉに含まれる熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの３つの機器のエネルギー消費量を示す評価値である。「FE_RCDPCT[i]()」は、カッコ内に代入される条件に対して、熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの３つの機器のエネルギー消費量を返す機器特性関数である。また、「Vcd_CDP[i]」は冷却水ポンプ１４ｉの冷却水流量を示す変数である。冷却水による処理熱量Qcd＝冷却塔入口温度と冷却塔出口温度の差分（冷却水ΔT）×冷却水流量の関係は自明である。そのため、上記の冷却水ポンプ１４ｉの冷却水流量を示す変数を、冷却水ΔTの想定値で代替する場合もある。「Vg_CT[i]」は冷却塔１３ｉの冷却塔ファンの風量を示す変数である。冷却塔での冷却水冷却塔出口温度の設定値に近づくべく制御する対象は冷却塔ファンの風量であり、冷却塔ファン風量の多少と、冷却塔出口温度設定値への近づき度合いの多少とは相関があることは自明である。そのため、上記の冷却塔ファンの風量を示す変数を、冷却塔出口温度の設定値で代替する場合もある。
【００５６】
つまり、事前のシミュレーションにおいて、ステップＳ１０１でのコンピュータは、WB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の値を拘束条件とし、評価値E_RCDPCT[i]が最小値（最適値）をとる制御変数（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）の組み合わせを最適解として算出する最適化演算を行う。
【００５７】
具体的には、ステップＳ１０１でのコンピュータは、以下の手法により、３つの拘束条件を組み合わせて得られる全てのパターンについて最適化演算を行う。
【００５８】
一例として、拘束条件のうちのWBは、２〜２７℃の範囲において５℃刻みで変化して６通りの値をとるものとする。また、拘束条件のうちのQc_R[i]は、１０〜１００％の範囲において１０％刻みで変化して１０通りの値をとるものとする。また、拘束条件のうちのTc_out_R[i]は、７〜１２℃の範囲において０．５℃刻みで変化して１１通りの値をとるものとする。このとき、３つの拘束条件の組み合わせは、６６０種類（６×１０×１１）のパターンとなる。
【００５９】
そして、コンピュータは任意の拘束条件の組み合わせを１種類選択し、選択された拘束条件の組み合わせの下で、式（１）による評価値E_RCDPCT[i]が最小値（最適値）をとる制御変数の組み合わせ（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）を最適解として算出する。この評価値E_RCDPCT[i]の算出のときには、コンピュータは、Vcd_CDP[i]を０〜１００％の範囲において１０％刻みで変化させ、Vg_CT[i]を０〜１００％の範囲において１０％刻みで変化させるものとする。この最適化演算により、選択された１種類の拘束条件の組み合わせに対しては、最適解となる制御変数の組み合わせ（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）が１つ算出される。
【００６０】
この最適化演算について更に説明すると、コンピュータは、冷却塔冷却水入口温度Tcd_in_CT[i]に初期値（例えば32℃）を与え、その初期値（Tcd_in_CT[i]）、拘束条件（外気湿球温度WB）、制御変数（冷却水ポンプの冷却水流量Vcd_CDP[i], 冷却塔の冷却塔ファンの風量Vg_CT[i]）を以下の式（２）に与えることで冷却水冷却塔出口温度を得る。
Tcd_out_CT[i]=FTcd_out_CT(WB, Tcd_in_CT[i],Vcd_CDP[i],Vg_CT[i]) ……(2)
コンピュータは、冷却水冷却塔出口温度Tcd_out_CT[i]を冷凍機入口温度Tcd_in_R[i]に代入する。
Tcd_in_R[i]= Tcd_out_CT[i] ……(3)
コンピュータは、熱源機R[i]の冷凍熱量Qc_R[i]、冷凍機冷却水入口温度Tcd_in_R[i]、冷却水ポンプの冷却水流量Vcd_CDP[i]、冷凍機冷却水出口温度Tcd_out_R[i]を以下の式（４）に与えることで冷凍機本体消費エネルギーE_R[i]を算出する。
E_R[i]= FE_R (Qc_R[i], Tcd_in_R[i],Vcd_CDP[i], Tcd_out_R[i])……(4)
コンピュータは、以下の式（５）により、冷凍機排熱量Qcd_R[i]を算出する。
Qcd_R[i]=Qc_R[i]+E_R[i] ……(5)
コンピュータは、以下の式（６）により、冷凍機冷却水出口温度を算出する。
Tcd_out_R[i]=Qcd_R[i]/(cpw×w×Vcd_CDP[i]) +Tcd_in_R[i] ……(6)
コンピュータは、冷凍機冷却水出口温度Tcd_out_R[i]を冷却塔冷却水入口温度の計算値Tcd_in_CT[i]_calc_に代入する。
Tcd_in_CT[i]_calc=Tcd_out_R[i] ……(7)
コンピュータは、以下の式（８）により、冷却水冷却塔入口温度の仮定値と計算値の誤差を判定する。
|Tcd_in_CT[i]_calc- Tcd_in_CT[i] |<Err……(8)
誤差が所定範囲（Err）よりも大きければ（式（８）の判定が偽の場合）、コンピュータは、冷却塔冷却水入口温度Tcd_in_CT[i]の初期値（例えば32℃）から所定温度（例えば0.1℃）下げた値を仮定値に設定し、最初の式（２）に戻る。一方、誤差が所定範囲内に収まったとき（式（８）の判定が真の場合）には、コンピュータは、誤差が所定範囲内に収まったときの冷凍機本体消費エネルギーを以下の式（９）に与えることで各機器の消費エネルギー合計値を算出する。
E_RCDPCT[i]= E_R[i]+E_CDP(=FE_CDP(Vcd_CDP[i]))+E_CT(=FE_CT(Vg_CT[i]))……(9)
なお、FTcd_out_CT ()、FE_R ()、FE_CDP()、FE_CT()は、メーカーごとに公開されている機器性能から作成した機器特性関数である。
【００６１】
ここで、評価値E_RCDPCT[i]が最小値（最適値）をとる制御変数（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）の組み合わせを最適解として算出しようとすると、コンピュータは、制御変数（Vcd_CDP[i]およびVg_CT[i]）をループ変数とし、さらに冷却水冷却塔入口温度Tcd_in_CT[i]の収束判定を行わなければならない。このような計算は非常に負荷がかかりリアルタイム計算するのは困難である。よって、この部分を事前シミュレーションしてテーブル関数にしておくことでリアルタイム計算時の負荷の軽減を図っている。
【００６２】
次に、コンピュータは、拘束条件の組み合わせを変化させて、６６０種類の全てのパターンについて上記と同様の最適化演算を実行する。これにより、コンピュータは、拘束条件の組み合わせと、その条件で最適解となる制御変数の組み合わせとの対応関係の情報を、６６０種類の全てのパターン分取得する。
【００６３】
ステップＳ１０２では、コンピュータは、ステップＳ１０１でのWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーの算出関数」を生成する。この「熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーの算出関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。
【００６４】
例えば、コンピュータは、ステップＳ１０１での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の３つの変数から、熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーを求めるための式（１０）に示す関数を生成する。
E_RCDPCT_min[i]=FE_RCDPCT_min[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(10)
ここで、「E_RCDPCT_min[i]」は、熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーを示す変数であり、「FE_RCDPCT_min[i]()」は、シミュレーションの結果に基づいて、カッコ内に代入される変数に対して、熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーを返す関数である。
【００６５】
ステップＳ１０１で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する３つの機器の最小消費エネルギーも求められている。これを利用して、「熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーの算出関数」は、３つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの最小消費エネルギーを示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。「熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーの算出関数」のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ１０５の記憶部（不図示）に格納されることとなる。
【００６６】
ステップＳ１０３では、コンピュータは、ステップＳ１０１でのWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「冷却水ポンプ１４ｉの最適運転関数」を生成する。この「冷却水ポンプ１４ｉの最適運転関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。
【００６７】
例えば、コンピュータは、ステップＳ１０１での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の３つの変数から、冷却水ポンプ１４ｉの冷却水流量を求めるための式（１１）に示す関数を生成する。
Vcd_CDP[i]=FVcd_CDP[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(11)
ここで、「FVcd_CDP[i]()」は、ステップＳ１０１での最適解の算出結果に基づいて、カッコ内に代入される条件に対して、冷却水ポンプ１４ｉの冷却水流量を返す関数である。
【００６８】
ステップＳ１０１で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する最適解の冷却水流量も求められている。これを利用して、「冷却水ポンプ１４ｉの最適運転関数」は、３つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの冷却水流量を示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。「冷却水ポンプ１４ｉの最適運転関数」のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ１０５の記憶部（不図示）に格納されることとなる。
【００６９】
ステップＳ１０４では、コンピュータは、ステップＳ１０１でのWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の組み合わせにおける最適解の算出結果に基づいて、「冷却塔１３ｉの最適運転関数」を生成する。この「冷却塔１３ｉの最適運転関数」は、各々の単独熱源ユニットについてそれぞれ生成される。
【００７０】
例えば、コンピュータは、ステップＳ１０１での最適解の算出結果に基づいて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]の３つの変数から、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンの風量を求めるための式（８）に示す関数を生成する。
Vg_CT[i]=FVg_CT[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]) ……(12)
ここで、「FVg_CT[i]()」は、ステップＳ１０１での最適解の算出結果に基づいて、カッコ内に代入される条件に対して、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンの風量を返す関数である。
【００７１】
ステップＳ１０１で説明したように、事前シミュレーションでの最適化演算は拘束条件の組み合わせの各パターンに対して行われ、各パターンに対応する最適解の冷却塔の風量も求められている。これを利用して、「冷却塔１３ｉの最適運転関数」は、３つの拘束条件のパターンの入力と、そのパターンでの冷却塔ファンの風量を示す出力値とが対応付けされたデータテーブルの形式で生成される。「冷却塔１３ｉの最適運転関数」のデータテーブルは、リアルタイムコントローラ１０５の記憶部（不図示）に格納されることとなる。
【００７２】
なお、「熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーの算出関数」、「冷却水ポンプ１４ｉの最適運転関数」、「冷却塔１３ｉの最適運転関数」の各データテーブルは、Ｓ１０１の最適化演算の結果に基づいて同時に決定される。また、Ｓ１０２〜Ｓ１０４で生成される各データテーブルでは、WB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]の各変数の刻みが離散的であり、データテーブル上では限られたWB，Qc_R[i]およびTc_out_R[i]のパターンについてのみ出力値の情報が保持されている。そのため、後述のリアルタイム制御時に、データテーブル上で変数の刻みがない箇所に対応する最小消費エネルギーの情報が必要となる場合、リアルタイムコントローラ１０５は、データテーブルの出力値を用いて求める位置(WB,Tc_out_R[i],Qc_R[i])の周辺の2×2×2＝8点を使って１次式で補間するトリリニア補間（３次元線形補間）をすることで、所望の変数に対応する出力値を求めることとなる。一方、ニアレストネイバ補間だと事前テーブル方式と変わらず、また、求める位置(WB,Tc_out_R[i],Qc_R[i])の周辺の4×4×4＝64点を使って３次式で補間するトリキュービック補間だと計算負荷が大きくなる。本件のような熱源の消費エネルギーの最小値近傍は滑らかで変化が少ない凹曲面と考えられ、トリリニア補間のような３次元線形補間でも十分な精度が得られ、補間のときの計算量も少なくなる。
【００７３】
ステップＳ１０５において、コンピュータは、全ての単独熱源ユニット１０１についてステップＳ１０２〜Ｓ１０４の各関数が生成されたか否かを判定する。全ての単独熱源ユニット１０１についてステップＳ１０２〜Ｓ１０４の各関数が生成された場合（ＹＥＳ）には、コンピュータは事前のシミュレーションの処理を終了する。一方、いずれかの単独熱源ユニット１０１についてステップＳ１０２〜Ｓ１０４の各関数が生成されていない場合（ＮＯ）には、ステップＳ１０１に戻って、コンピュータは上記の処理を繰り返す。ステップＳ１０１からＳ１０５のループにより、シミュレーションのときには、単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）についてそれぞれステップＳ１０２〜Ｓ１０４の各関数が生成されることとなる。
【００７４】
そして、図３に示すステップＳ１０６以降の処理は、図１に示す熱源制御システム１００のリアルタイムコントローラ１０５で実行されるリアルタイム制御時の処理である。
【００７５】
熱源制御システム１００のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ１０５は、上記の「熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーの算出関数」を用いて、複合熱源のシステム全体の消費エネルギーを最適化問題の式の形にする。そして、リアルタイムコントローラ１０５は、WB,Vc2,Tcr2を拘束条件、Vc_R[1〜n],Tc_out_R[1〜n]を制御変数として複合熱源の消費エネルギーが最小となるように最適化を行い、冷水流量と冷水出口温度を最適解として制御目標値とする演算を行う。リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値ではなくリアルタイムの計測値と運転状態の情報を用いることで、リアルタイムコントローラ１０５は、冷凍熱量を冷凍機冷水で入口温度差を一定と仮定して制御変数とする場合より、冷凍熱量としての温度と流量をそれぞれ制御変数にした精度の高い最適化を行うことができる。そして、ステップＳ１０１でのコンピュータは拘束条件のうち外気湿球温度WBを２〜２７℃の範囲で５℃刻変化の６通りの値だけを実行しているが、リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値である６通りの値ではなくリアルタイムの外気湿球温度計測値を代入するので精度の高い最適化を行うことができる。
【００７６】
つまり、事前シミュレーションを行うコンピュータでは、拘束条件のうち外気湿球温度WBを、例えば、２〜２７℃の範囲で５℃刻み変化の６通りの値だけを実行してデータテーブル関数を作成しているが、リアルタイム制御時の演算入力には、事前想定値である６通りの値ではなくリアルタイムの外気湿球温度計測値を代入するので精度の高い最適化を行うことができる。
【００７７】
また、熱源制御システム１００のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ１０５は、上記の「冷却水ポンプ１４ｉの最適運転関数」を用いて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を関数の入力として冷却水流量の最適運転関数から冷却水流量の制御目標値を求める演算を行う。同様に、熱源制御システム１００のリアルタイム制御において、リアルタイムコントローラ１０５は、上記の「冷却塔１３ｉの最適運転関数」を用いて、WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]を関数の入力として冷却塔風量の最適運転関数から冷却塔風量の制御目標値を求める演算を行う。
【００７８】
これらの処理によって、リアルタイムコントローラ１０５は、リアルタイム制御時に４つの制御目標値（冷水流量、冷凍機冷水出口温度、冷却水流量、冷却塔風量）を同時に算出することができる。なお、リアルタイム制御時には、例えば５〜２０分程度の周期で４つの制御目標値を算出する動作を実行する。
【００７９】
以下、図３のステップＳ１０６以降の処理の内容を詳細に説明する。
【００８０】
ステップＳ１０６では、熱源制御システム１００のリアルタイムコントローラ１０５は、以下の式（１３）により、複合熱源のエネルギー消費量の最適化を行う。
Etotal=Σ{FE_RCDPCT_min[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i])+FE_CP[i](Vc_R[i])}
=FEtotal(WB,Vc2,Tcr2,Vc_R[1〜n],Tc_out_R[1〜n]) ……(13)
ここで、「FE_CP[i]」は、カッコ内に代入される条件に対して、ハードとしてのポンプの実際の流量と動力との性能曲線から得られる関係から求めた、１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーを返す関数である。「FEtotal()」は、カッコ内に代入される条件に対して、複合熱源のエネルギー消費量を返す関数である。「Vc2」は、２次冷水流量を示す変数であり、「Tcr2」は２次冷水還温度を示す変数である。
【００８１】
なお、ステップＳ１０６において、リアルタイムコントローラ１０５は、拘束条件のWB,Vc2およびTcr2にはセンサの計測値を代入し、評価値Etotalが最適値となる制御変数Vc_R[1〜n]およびTc_out_R[1〜n]の組み合わせをリアルタイムで求める。
また、式（１３）のQc_R[i]は、後述の式（１４）より、Cpw・ρw・Vc_R[i]・(Tc_in_R[i]-Tc_out_R[i])である。ここで、冷凍機冷水入口温度Tc_in_R[i]はバイパス路３１を通るバイパス流Vcbpが正（Vcbp>0）のときは、２次冷水往温度Tcs2と次冷水還温度Tcr2の流量加重平均であり、２次冷水往温度Tcs2は、冷凍機冷水出口温度Tc_out_R[i]の流量加重平均であり、Vcbp<0のときは、２次冷水還温度Tcr2であり、いずれにせよ（１３）式の最上行は最下行のように式変形できる。
【００８２】
各々の単独熱源ユニット１０１ｉでのエネルギー消費量を求める式は、熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーを求める式である上記の式（１０）と、１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーとを求める式を合計することで導くことができる。
【００８３】
そして、複合熱源でのエネルギー消費量は、複合熱源のうちから稼働させる単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）の組み合わせを決定し、稼働させる単独熱源ユニット１０１（１）〜１０１（ｎ）のエネルギー消費量を合計することで、式（１３）の最上行のようにまとめることができる。この複合熱源でのエネルギー消費量は、整理すると式（１３）の最下行のような最適化問題の形式で表すことができる。なお、式（１３）の整理の過程は省略する。
【００８４】
上記の考えに基づいて式（９）を導出し、複合熱源の全ての機器での消費エネルギーの合計値が最小値となるように式（９）に基づく最適化計算を行うと、リアルタイムコントローラ１０５は、最適解として熱源機１１（１）〜１１（ｎ）に対応する冷水流量と冷水出口温度とをそれぞれ得ることができる。
【００８５】
例えば、リアルタイムコントローラ１０５は、拘束条件がWB,Vc2およびTcr2のときに、評価値Etotalが最小値（最適値）となる制御変数Vc_R[1〜n]およびTc_out_R[1〜n]の組み合わせを求める。リアルタイム制御時の最適化演算では、式の入力となる拘束条件は、リアルタイム制御時の状況に応じて一意に決定されている。つまり、リアルタイムコントローラ１０５は、拘束条件のWB,Vc2およびTcr2にはセンサの計測値を代入し、評価値Etotalが最適値となる制御変数Vc_R[1〜n]およびTc_out_R[1〜n]の組み合わせをリアルタイムで求める。なお、上記の演算のときに点検や故障等により稼働していない熱源機１１ｉについては、Vc_R[i]=0として最適化演算を行えばよい。この操作が行えるため、リアルタイムの各冷凍機や各単独熱源の運転状態を使ってリアルタイムで最適計算ができ、冷凍機の運転台数および運転順序を予め想定した最適計算は不要となり、現在運転中の冷凍機だけでの最適な運転が演算処理の容易な形で可能となる。
【００８６】
このような最適化演算により、リアルタイムコントローラ１０５は、熱源機１１（１）〜１１（ｎ）に対応する冷水流量を一次冷水ポンプ１２の制御目標値（Vc_R[1〜n]）とし、熱源機１１（１）〜１１（ｎ）に対応する冷水出口温度を熱源機１１（１）〜（ｎ）の制御目標値（Tc_out_R[1〜n]）とする。
【００８７】
ステップＳ１０７では、リアルタイムコントローラ１０５は、ステップＳ１０３で生成された「冷却水ポンプ１４iの最適運転関数」のデータテーブルを用いて、冷却水ポンプ１４の冷却水流量の制御目標値（Vcd_CDP[1〜n]）を求める。このとき、リアルタイムコントローラ１０５は、関数入力となるWB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]にはセンサの計測値を代入し、制御目標値（Vcd_CDP[1〜n]）をリアルタイムで求める。演算結果である「Vcd_CDP[i]」の実際量が冷却水流量である場合は、冷却水ポンプインバータ周波数に比例させ、「Vcd_CDP[i]」の実際量が冷却水ΔTの想定値である場合は、「冷凍機の冷却水出口温度設定値＝冷凍機の冷却水入口温度計測値（冷凍機の運転不具合防止のため計測必要）＋冷却水ΔTの想定値」とし、冷凍機の冷却水出口温度計測値が冷却水出口温度設定値になるように冷却水ポンプの変流量制御を行う。前者は計算ロジックそのものであるが熱媒の流量だけを管理し、温度場については直接制御していない。この場合、流量を管理しているので負荷に見合った流量は管理できる。また、冷凍機の凝縮器における冷却水出口温度が低下すると、蒸発器との圧力差が小さくなりすぎる場合があり、圧縮ガスの漏洩防止のための圧縮機周辺の金属筐体の隙間充填をかねた潤滑油の循環が滞り焼きつきの原因になる。しかし、後者のΔTを代表値に用いることで、上記の焼きつきを防止する働きをも、演算結果である「Vcd_CDP[i]」の実際量に持たせることができる。
【００８８】
ここで、ステップＳ１０７で関数の入力となるQc_R[i]の値は、次の式（１４）から求める。
Qc_R[i]=Cpw・ρw・Vc_R[i]・(Tc_in_R[i]-Tc_out_R[i]) …(14)
ここで、式（１４）での「Vc_R[i]」および「Tc_out_R[i]」はいずれもステップＳ１０６での演算結果である。また、式（１４）での「Tc_in_R[i]」は計測値である。「Cpw」は水の比熱を示す物理定数であり、「ρw」は水の密度を示す物理定数である。
【００８９】
ステップＳ１０８では、リアルタイムコントローラ１０５は、ステップＳ１０４で生成された「冷却塔１３ｉの冷却塔ファンの最適運転関数」のデータテーブルを用いて、冷却塔１３の風量の制御目標値（Vg_CT[1〜n]）を求める。このとき、リアルタイムコントローラは、関数入力となるWB,Qc_R[i],Tc_out_R[i]にはセンサの計測値を代入し、制御目標値（Vg_CT[1〜n]）をリアルタイムで求める。演算結果である「Vｇ_CT[i]」の実際量が冷却塔風量である場合は、冷却塔風量ファンインバータ周波数に比例させ、「Vg_CT[i]」の実際量が冷却塔出口温度設定値である場合は、冷却塔出口温度計測値が冷却塔出口温度設定値となるように冷却塔ファン変風量制御を行う。冷却塔出口設定値は、冷凍機への冷却水入口温度設定値と同じになることが多い。また、冷凍機の凝縮器における冷却水入口温度が低下すると、蒸発器との圧力差が小さくなりすぎる場合があり、圧縮ガスの漏洩防止のための潤滑油の循環が滞り焼きつきの原因になったり、冷凍機の凝縮器における冷却水入口温度が上昇しすぎると、凝縮器が異常高圧になったりする。冷却塔出口温度計測値が冷却塔出口温度設定値となるように制御することで、上記の焼きつきや異常高圧を防止する働きをも、演算結果である「Vg_CT[i]」の実際量に持たせることができる。
【００９０】
なお、ステップＳ１０８においても、Qc_R[i]の算出方法はステップＳ１０７と同様である。
【００９１】
このようにして、リアルタイム制御時には、リアルタイムコントローラ１０５は、算出された４つの制御目標値に基づいて、熱源制御システム１００の複合熱源に含まれる各要素を制御する。
【００９２】
（演算サーバでの演算処理の説明）
図４は、一実施形態の熱源制御システム１００における演算サーバ３００での演算処理例を示している。図４の例では、熱源制御システム１００の運転時に、演算サーバ３００が２次冷水往温度の目標値を算出する場合を説明する。なお、図４では、ステップＳ２０２、Ｓ２０３の処理と、ステップＳ２０４、Ｓ２０５の処理と、ステップＳ２０６、Ｓ２０７の処理とがそれぞれ並列に実行される例を示すが、これらの処理が直列に実行されてもよい。
【００９３】
ステップＳ２０１において、２次負荷熱量算出部３０１は２次負荷熱量を算出する。
【００９４】
２次負荷熱量算出部３０１は、リアルタイムコントローラ１０５を経由して、２次冷水流量Vc2［m3/sec］の計測値、２次冷水還温度Tcr2［deg］の計測値および２次冷水往温度Tcs2［deg］の計測値をそれぞれ取得する。そして、２次負荷熱量算出部３０１は、以下の式（１５）により２次負荷熱量Qc2［kw］を算出する。
Qc2＝Vc2×Cw×（Tcr2−Tcs2）×ρw    …(15)
なお、式（１５）において、Cw［kg/(kg’・C)］は水の比熱を示す物理定数であり、ρw［kg/m3］は水の密度を示す物理定数である。
【００９５】
ステップＳ２０２において、熱源１次側処理部３０２は、２次冷水流量Vc2の計測値および外気湿球温度WBoa［deg］の計測値を用いて、熱源１次側エネルギー消費量E1_HS1［MJ/h］と２次冷水往温度Tcs2の設定値との組み合わせを複数組算出する。
【００９６】
まず、演算サーバ３００は、リアルタイムコントローラ１０５を経由して、外気温湿度センサ１０６から外気湿球温度WBoaの計測値を取得する。なお、外気温湿度センサ１０６が外気乾球温度DBoa［deg］と外気相対湿度RH［％］を計測する場合には、リアルタイムコントローラ１０５または演算サーバ３００が、外気乾球温度DBoaおよび外気相対湿度RHの各計測値を用いて、外気湿球温度WBoaの計測値を算出してもよい。
【００９７】
次に、熱源１次側処理部３０２は、熱源１次側エネルギー消費量E1_HS1を求める標本点として、２次冷水往温度Tcs2の設定値（Tcs2_SP［deg］）を複数仮決めする。例えば、熱源１次側処理部３０２は、Tcs2_SPとして７、８、９、１０［deg］の４点を設定する。
【００９８】
また、熱源１次側処理部３０２は、２次冷水往温度の設定値Tcs2_SPに、Tcs2とTcr2との温度差の設計値ΔＴ［deg］を加えることで、Tcs2_SPに対応する２次冷水還温度Tcr2（Tcs2_SP＋ΔＴ）をそれぞれ算出する。上記のように、Tcs2_SPが７、８、９、１０の場合、算出されるTcr2を７＋ΔＴ、８＋ΔＴ、９＋ΔＴ、１０＋ΔＴ［deg］とそれぞれ表記する。また、温度差の設計値ΔＴはシステム設計時に決定されている固定値（例えば５℃）であり、センサの実測に基づくTcs2とTcr2との温度差とは相違する。
【００９９】
ここで、２次冷水還温度Tcr2をTcs2_SP＋ΔＴで算出する理由は、仮決めされた２次冷水往温度の設定値Tcs2_SPに対応する２次冷水還温度Tcr2は分からないため、設計値を用いてTcr2を算出することで計算の簡略化を図るものである。
【０１００】
そして、熱源１次側処理部３０２は、２次冷水流量Vc2の計測値および外気湿球温度WBoaの計測値とを用いて、以下の式（１３）’により、２次冷水往温度の設定値Tcs2_SPごとに、熱源１次側エネルギー消費量E1_HS1を求める。以下の１次側のエネルギー消費量E1_HS1を求める式（１３）’は、熱源制御システム１００のリアルタイムコントローラ１０５のステップＳ１０６における複合熱源のエネルギー消費量Etotalの最適化と同じ式（EtotalとE1_HS1は同じ値）である。このように、演算サーバ３００の熱源１次側処理部３０２はリアルタイムコントローラ１０５の制御フローの一部と同じ処理になっている。
E1_HS1=Σ{FE_RCDPCT_min[i](WB,Qc_R[i],Tc_out_R[i])+FE_CP[i](Vc_R[i])}
=FEtotal(WB,Vc2,Tcr2,Vc_R[1〜n],Tc_out_R[1〜n])    ……(13) ’
ここで、式（１３）’において、「FE_RCDPCT_min[i]()」は、シミュレーションの結果に基づいて、カッコ内に代入される変数に対して、熱源機１１i、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小のエネルギー消費量を返す関数である。「WB」は外気湿球温度を示す変数である。「Qc_R[i]」は熱源機１１iでの冷凍熱量を示す変数である。「Tc_out_R[i]」は、熱源機１１iの冷水出口温度を示す変数である。「FE_CP[i]」は、カッコ内に代入される条件に対して、ハードとしてのポンプの実際の流量と動力との性能曲線から得られる関係から求めた、１次冷水ポンプ１２の消費エネルギーを返す関数である。「Vc_R[i]」は、熱源機１１iに対応する冷水流量（つまり１次冷水ポンプによる冷水流量）を示す変数である。「FEtotal()」は、カッコ内に代入される条件に対して、ｎ台の単独熱源ユニットのまとまりである複合熱源のエネルギー消費量を返す関数である。「Vc2」は、２次冷水流量を示す変数であり、「Tcr2」は２次冷水還温度を示す変数である。なお、式（１３）’に含まれる各関数は、事前のシミュレーションによってそれぞれ生成される。
【０１０１】
また、上記の式（１３）’において、外気湿球温度を考慮する理由は、冷凍機の性能は冷却水温度が低いほど効率が向上し、外気湿球温度が低いほど冷却塔で低温の冷却水を生成できるため、外気湿球温度に応じて冷凍機の効率が変化することによる。
【０１０２】
そして、ステップＳ２０２での熱源１次側処理部３０２は、上記の式（１３）’に対して、拘束条件のWB,Vc2には２次冷水流量Ｖｃ２の計測値および外気湿球温度WBoaの計測値をそれぞれ代入する。また、熱源１次側処理部３０２は、上記の式（１３）’に対して、拘束条件のTcr2には上記の演算で求めたTcs2_SP＋ΔＴ（つまり、７＋ΔＴ、８＋ΔＴ、９＋ΔＴ、１０＋ΔＴ）をそれぞれ代入する。
【０１０３】
また、ステップＳ２０２の演算において、一次冷水ポンプ１２ｉの冷水流量および熱源機１１ｉの冷水出口温度を最適化制御することは前提としていない。上記の式（１３）’の演算では、外気湿球温度WB、２次冷水流量Vc2にそれぞれ計測値を入力し、仮決めした２次冷水往温度の設定値Tcs2_SPに設計値ΔＴを加えた２次冷水還温度Tcr2を入力し、変数Vc_R[i]、変数Tc_out_R[i]をループ変数として最小となる１次側のエネルギー消費量E1_HS1を求めるものとする。
【０１０４】
このようにして、熱源１次側処理部３０２は、上記の式（１３）’により、仮決めした４点の２次冷水往温度の設定値Tcs2_SPにそれぞれ対応する熱源１次側エネルギー消費量E1_HS1の４つの値を算出する。
【０１０５】
この熱源１次側処理部３０２で行われる処理をくわしく説明すると、各々の単独熱源ユニット１０１に生成される情報（外気湿球温度WBoa、熱源機１１ｉの生成熱量Qc_R[i]および熱源機１１ｉの冷水出口温度Tc_out_R[i]と、単独熱源ユニットのうちの熱源機、冷却塔ファンおよび冷却水ポンプの最小消費エネルギーとの対応関係を示す情報）を用いて、熱源機、冷却塔ファンおよび冷却水ポンプの最小消費エネルギーを求める第１の式と、熱源機への冷水流量に基づいて１次冷水ポンプの消費エネルギーを求める第２の式とを合計することで、単独熱源ユニットの消費エネルギーE_RCDPCT[i]を求める第３の式を生成する。そして、２次冷水流量Vc2の計測値および外気湿球温度WBoaの計測値を用いて、各々の単独熱源ユニットに対応する複数の第３の式に、外気湿球温度WBoa、２次冷水流量Vc2の計測値、および、仮決めした２次冷水往温度Tcs2に設計値ΔＴを加えた２次冷水還温度Tcr2を代入し、熱源機の生成熱量Qc_R[i]を算出する。また、熱源機１１ｉ、冷却塔１３ｉの冷却塔ファンおよび冷却水ポンプ１４ｉの最小消費エネルギーの算出関数のデータテーブルに予め格納されている外気湿球温度WBoa、熱源機の冷水出口温度Tc_out_R[i]、熱源機の生成熱量Qc_R[i]の３次元グリッドから、代入した外気湿球温度WBoa、熱源機の冷水出口温度Tc_out_R[i]、熱源機の生成熱量Qc_R[i]の近傍の８点の外気湿球温度WBoa、熱源機の冷水出口温度Tc_out_R[i]、熱源機の生成熱量Qc_R[i]を用いて３次元線形補間することで、各々の単独熱源ユニットでの消費エネルギーE_RCDPCT[i]の合計値が最小となるように、単独熱源ユニットの冷水流量Vc_R[i]の制御目標値および冷水出口温度Tc_out_R[i]の制御目標値を求める最適化計算を実行する。この最適化計算を実行する過程で求まる熱源１次側エネルギー消費量E1_HS1（各々の単独熱源ユニットでの消費エネルギーE_RCDPCT[i]の合計値）と仮決めした２次冷水往温度Tcs2との組み合わせを複数組算出し、該算出結果に基づいて、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第１の関数を生成する。
【０１０６】
図５（ａ）は、熱源１次側エネルギー消費量E1_HS1と２次冷水往温度Tcs2との対応関係の例を示すグラフである。図５（ａ）の縦軸はエネルギー消費量であり、図５（ａ）の横軸は温度である。
【０１０７】
図５（ａ）では、Tcs2_SPが７、８、９、１０の４点でのE1_HS1の値がそれぞれプロットされている。なお、２次冷水往温度Tcs2を低下させる場合には１次側でより多くのエネルギーが消費される。そのため、図５（ａ）に示すように、Tcs2_SPが小さいほどE1_HS1の値は大きくなる。
【０１０８】
ステップＳ２０３において、熱源１次側処理部３０２は、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第１の関数Ｆ１（式（１６））を生成する。
E1_HS1＝Ｆ１（Tcs2）    ……(16)
例えば、熱源１次側処理部３０２は、図５（ａ）のグラフの各点のデータを用いて、公知の関数フィッティング処理を実行し、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度との近似関数である第１の関数Ｆ１を求める。近似関数は、右肩下がりの関数であればどのようなものでもよいが、計算の簡単さを考慮してステップＳ２０３での第１の関数Ｆ１は２次関数（ｙ＝ａｘ2＋ｂｘ＋ｃ）とする。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）に第１の関数Ｆ１をプロットした図である。第１の関数Ｆ１は右肩下がりの関数となる。
【０１０９】
ステップＳ２０４において、熱源２次側処理部３０３は、２次負荷熱量Qc2、外気湿球温度WBoaを用いて、データ収集サーバ２００のデータベースＤＢから２次冷水ポンプのエネルギー消費量EP_CP2と２次冷水往温度Tcs2との組み合わせの統計情報を取得する。
【０１１０】
熱源２次側処理部３０３は、ステップＳ２０１で算出された２次負荷熱量Qc2および外気湿球温度WBoaを検索キーとして、データベースＤＢに記憶されたセンサ計測値および運転データの組み合わせ（図２の行）のうちから、２次負荷熱量Qc2と外気湿球温度WBの条件が対応する組み合わせを複数抽出する。ここで、「２次負荷熱量Qc2と外気湿球温度WBの条件が対応する」とは、検索キーの値に対してデータベースＤＢの値が一致していなくても所定の許容幅の範囲にある場合、熱源２次側処理部３０３がデータベースＤＢの値を抽出対象として扱うことを意味する。例えば、データベースＤＢの２次負荷熱量Qc2の値が、ステップＳ２０１で算出された２次負荷熱量Qc2を基準とした所定の範囲内（例えば設計最大負荷熱量の±１０％の範囲内）にある場合、熱源２次側処理部３０３は上記のデータベースＤＢのデータを抽出対象として扱う。同様に、データベースＤＢの外気湿球温度WBの値が、外気湿球温度WBoaの計測値を基準とした所定の範囲内（例えば±５℃の範囲内）にある場合、熱源２次側処理部３０３は上記のデータベースＤＢのデータを抽出対象として扱う。
【０１１１】
そして、熱源２次側処理部３０３は、抽出された各々の組み合わせのうち、２次冷水ポンプのエネルギー消費量EP_CP2、２次冷水往温度Tcs2の情報を対応づけて取得する。つまり、データベースＤＢから抽出されたセンサ計測値および運転データの組み合わせがｍ組ある場合、ｍ組分の２次冷水ポンプのエネルギー消費量EP_CP2、２次冷水往温度Tcs2の統計情報が取得されることになる。
【０１１２】
なお、一般的に空調負荷の熱量は外気の温湿度状態の影響を大きく受ける。外壁を持たずに空調された空間に囲まれた室内空間（インテリアゾーン）の空調負荷は外気の温湿度状態の影響を受けにくいが、窓際および外壁側の室内空間（ペリメータゾーン）の空調負荷は外気の温湿度状態の影響を受けやすい。また、外調機は外気の温湿度状態の影響をダイレクトに受ける。そのため、外気湿球温度を変数に加えることで、計算精度を向上させることが期待できる。
【０１１３】
図６（ａ）は、２次冷水ポンプのエネルギー消費量EP_CP2と２次冷水往温度Tcs2との対応関係の例を示すグラフである。図６（ａ）の縦軸はエネルギー消費量であり、図６（ａ）の横軸は温度である。ｍ組分の２次冷水ポンプのエネルギー消費量EP_CP2、２次冷水往温度Tcs2の統計情報が取得された場合、図６（ａ）ではｍ個の点がプロットされる。
【０１１４】
なお、２次冷水往温度Tcs2を低下させると、２次側の熱量を賄うために要求される２次冷水の送水量が減るので２次冷水ポンプのエネルギー消費量は小さくなる。そのため、図６（ａ）に示すように、統計情報の定性的な傾向として、Tcs2_SPが小さいほど、EP_CP2の値も小さくなるように分布する傾向がある。
【０１１５】
ステップＳ２０５において、熱源２次側処理部３０３は、２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第２の関数Ｆ２（式（１７））を生成する。
E1_CP2＝Ｆ２（Tcs2）    ……(17)
例えば、熱源２次側処理部３０３は、図６（ａ）のグラフの各点のデータを用いて、公知の関数フィッティング処理を実行し、２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度との近似関数である第２の関数Ｆ２を求める。近似関数は、右肩上がりの関数であればどのようなものでもよいが、計算の簡単さを考慮してステップＳ２０５での第２の関数Ｆ２は２次関数（ｙ＝ｄｘ2＋ｅｘ＋ｆ）とする。なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）に第２の関数Ｆ２をプロットした図である。第２の関数Ｆ２は右肩上がりの関数となる。
【０１１６】
ステップＳ２０６において、空調負荷処理部３０４は、２次負荷熱量Qc2、外気湿球温度WBoaを用いて、データ収集サーバ２００のデータベースＤＢから空調負荷のエネルギー消費量E1_AHUと２次冷水往温度Tcs2との組み合わせの統計情報を取得する。
【０１１７】
空調負荷処理部３０４は、ステップＳ２０１で算出された２次負荷熱量Qc2および外気湿球温度WBoaを検索キーとして、データベースＤＢに記憶されたセンサ計測値および運転データの組み合わせ（図２の行）のうちから、２次負荷熱量Qc2と外気湿球温度WBの条件が対応する組み合わせを複数抽出する。ここで、「２次負荷熱量Qc2と外気湿球温度WBの条件が対応する」とは、検索キーの値に対してデータベースＤＢの値が一致していなくても所定の許容幅の範囲にある場合、空調負荷処理部３０４がデータベースＤＢの値を抽出対象として扱うことを意味する。例えば、データベースＤＢの２次負荷熱量Qc2の値が、ステップＳ２０１で算出された２次負荷熱量Qc2を基準とした所定の範囲内（例えば設計最大負荷熱量の±１０％の範囲内）にある場合、空調負荷処理部３０４は上記のデータベースＤＢのデータを抽出対象として扱う。同様に、データベースＤＢの外気湿球温度WBの値が、外気湿球温度WBoaの計測値を基準とした所定の範囲内（例えば±５℃の範囲内）にある場合、熱源２次側処理部３０３は上記のデータベースＤＢのデータを抽出対象として扱う。
【０１１８】
そして、空調負荷処理部３０４は、抽出された各々の組み合わせのうち、空調負荷のエネルギー消費量E1_AHU、２次冷水往温度Tcs2の情報を対応づけて取得する。つまり、データベースＤＢから抽出されたセンサ計測値および運転データの組み合わせがｍ組ある場合、ｍ組分の空調負荷のエネルギー消費量E1_AHU、２次冷水往温度Tcs2の統計情報が取得されることになる。
【０１１９】
なお、ステップＳ２０４でも説明したように、外気湿球温度を変数に加えることで、計算精度を向上させることが期待できる。
【０１２０】
図７（ａ）は、空調負荷のエネルギー消費量E1_AHUと２次冷水往温度Tcs2との対応関係の例を示すグラフである。図７（ａ）の縦軸はエネルギー消費量であり、図７（ａ）の横軸は温度である。ｍ組分の空調負荷のエネルギー消費量E1_AHU、２次冷水往温度Tcs2の統計情報が取得された場合、図７（ａ）ではｍ個の点がプロットされる。
【０１２１】
なお、２次冷水往温度Tcs2を低下させると、空調運転の効率が向上することから空調負荷のエネルギー消費量は小さくなる。そのため、図７（ａ）に示すように、統計情報の定性的な傾向として、Tcs2_SPが小さいほど、E1_AHUの値も小さくなるように分布する傾向がある。
【０１２２】
ステップＳ２０７において、空調負荷処理部３０４は、空調負荷のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す第３の関数Ｆ３（式（１８））を生成する。
E1_AHU＝Ｆ３（Tcs2）    ……(18)
例えば、空調負荷処理部３０４は、図７（ａ）のグラフの各点のデータを用いて、公知の関数フィッティング処理を実行し、空調負荷のエネルギー消費量と２次冷水往温度との近似関数である第３の関数Ｆ３を求める。近似関数は、右肩上がりの関数であればどのようなものでもよいが、計算の簡単さを考慮してステップＳ２０７での第３の関数Ｆ３は２次関数（ｙ＝ｇｘ2＋ｈｘ＋ｊ）とする。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）に第３の関数Ｆ３をプロットした図である。第３の関数Ｆ３は右肩上がりの関数となる。
【０１２３】
ステップＳ２０８において、目標値算出部３０５は、第１の関数Ｆ１、第２の関数Ｆ２および第３の関数Ｆ３を合成して、システム全体のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す目的関数Ｆ４を生成する。第１の関数Ｆ１、第２の関数Ｆ２および第３の関数Ｆ３は、いずれもエネルギー消費量と２次冷水往温度の相関を示す２次関数である。そのため、目標値算出部３０５は、以下の式（１９）に示すように、関数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の各係数を次数ごとに加算することで目的関数Ｆ４を算出できる。
ｙ＝（ａ＋ｄ＋ｇ）ｘ2＋（ｂ＋ｅ＋ｈ）ｘ＋（ｃ＋ｆ＋ｊ）    ……(19)
図８は、関数Ｆ１〜Ｆ４を示すグラフである。図８の縦軸はエネルギー消費量であり、図８の横軸は温度である。
【０１２４】
上記のように、第１の関数Ｆ１は右肩下がりの関数であり、第２の関数Ｆ２および第３の関数Ｆ３はいずれも右肩上がりの関数である。そのため、これらを合成した目的関数Ｆ４は下に凸をもつ関数となり、エネルギー消費量について極小値を有することが分かる。そして、目標値算出部３０５は、目的関数Ｆ４でシステム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度を、２次冷水往温度の目標値として算出する。
【０１２５】
なお、目標値算出部３０５は、算出された２次冷水往温度の目標値を、例えば月ごとに予め設定された２次冷水往温度の上限値と比較し、算出された２次冷水往温度の目標値が２次冷水往温度の上限値を超える場合には、２次冷水往温度の上限値を２次冷水往温度の目標値としてもよい。
【０１２６】
そして、演算サーバ３００で算出された２次冷水往温度の目標値は、リアルタイムコントローラ１０５に出力される。その後、リアルタイムコントローラ１０５は、上記の２次冷水往温度の目標値に基づき、冷凍機１１、１次冷水ポンプ１２および２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂを制御する。これにより、熱源制御システム１００の最適化制御を実行することができる。以上で、図４に示す制御例の説明を終了する。
【０１２７】
以下、一実施形態での作用効果を述べる。
【０１２８】
一実施形態での演算サーバ３００は、熱源１次側エネルギー消費量と２次冷水往温度の相関を示す第１の関数Ｆ１と、２次冷水ポンプのエネルギー消費量と２次冷水往温度の相関を示す第２の関数Ｆ２と、空調負荷のエネルギー消費量と２次冷水往温度の相関を示す第３の関数Ｆ３とを合成して、システム全体のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す目的関数Ｆ４を生成する。そして、演算サーバ３００は、目的関数Ｆ４でシステム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度を、２次冷水往温度の目標値として算出する（Ｓ２０８）。
【０１２９】
ここで、一実施形態では、熱源１次側エネルギー消費量に関する第１の関数Ｆ１は、一次側の機器の性能に基づき容易に演算できることから物理演算で求める（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。一方、２次冷水ポンプのエネルギー消費量に関する第２の関数Ｆ２と、空調負荷のエネルギー消費量に関する第３の関数Ｆ３は、２次側における多様な要因を考慮する必要があるため、システム運用時のセンサ計測値および運転データを用いて、２次負荷熱量と外気湿球温度に応じて抽出された各パラメータの分布からそれぞれ統計処理で求めている（Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２０７）。
【０１３０】
したがって、一実施形態の熱源制御システム１００によれば、演算サーバ３００の算出する２次冷水往温度の目標値に基づき制御を行うことで、オペレータの経験と勘に頼らず、空調熱源設備全体の消費エネルギーを最小とする２次冷水送水温度の設定が可能となり、快適性と省エネ性を両立する制御を実現できる。また、一実施形態の熱源制御システム１００によれば、オペレータの操作時以外においても、状況に応じて自動かつリアルタイムでの設定変更が可能となる。
【０１３１】
また、一実施形態では、第１の関数Ｆ１、第２の関数Ｆ２、第３の関数Ｆ３を求める工程をそれぞれ切り分けて、その性質に合わせて各関数を異なる手法で求めている。すなわち、一実施形態では、熱源１次側のエネルギー消費量については演算処理で関数Ｆ１を求め、２次冷水ポンプのエネルギー消費量および空調負荷のエネルギー消費量についてはそれぞれ統計処理で関数Ｆ２、Ｆ３を求め、これらの関数を合成してシステム全体のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す目的関数Ｆ４を生成する。よって、一実施形態では、従来技術のように１次側の機器と２次側の機器のエネルギー消費量をまとめて統計分析する場合と比べて、２次冷水往温度の最適解を求める演算処理を非常に簡易にできる。
【０１３２】
＜１次ポンプ方式の熱源制御システムの構成例＞
図９は、１次ポンプ方式の熱源制御システム１００Ａの構成例を示す。１次ポンプ方式は、熱源システムの冷水を搬送する冷水ポンプを冷水１次ポンプ１段だけとするものである。１次ポンプ方式の場合、構成が単純であり、空調負荷側の冷水流量制御によって余剰をヘッダ間バイパスする方式なので空調負荷への冷水往温度が基本的に安定する点が有利なシステムである。しかし、１次ポンプ方式の場合、ヘッダ間バイパスに多流量が流れる場合もあり、冷水１次ポンプが冷水配管系の全揚程を受け持つため、省エネルギーとしての最適制御が難しいシステムでもある。
【０１３３】
なお、図９の説明において、図１に示す熱源制御システムと同様の要素については、共通の符号を付して重複説明を省略する。
【０１３４】
１次ポンプ方式は、１次冷水ポンプのみで冷水を空調機（ＡＨＵ）まで循環させる配管方式である。図９に示す熱源制御システム１００Ａは、熱源の２次側において、図１に示す第２の往ヘッダ８３、２次冷水ポンプ８５ａ，８５ｂおよび管路８７がなく、往ヘッダ１０２に冷水２次往配管３９が接続されている。
【０１３５】
このように、図９に示す熱源制御システム１００Ａでは、往ヘッダ１０２と、還ヘッダ１０３と、空調機（ＡＨＵ）１０４と、これらを接続する配管によって熱源の２次側が構成される。
【０１３６】
また、図９に示す熱源制御システム１００Ａのリアルタイムコントローラ１０５には、ネットワーク４００を介して、データ収集サーバ２００、演算サーバ３００Ａがそれぞれ接続されている。
【０１３７】
図９のデータ収集サーバ２００のデータベースＤＢは、２次冷水ポンプのエネルギー消費量の運転データがないことを除いて、図１に示すデータベースＤＢと同様である。また、図９の演算サーバ３００Ａは、熱源２次側処理部３０３がなく、目標値算出部３０５の代わりに目標値算出部３０５Ａを有している点を除いて、図１に示す演算サーバ３００と同様である。
【０１３８】
図１０は、他の実施形態の熱源制御システム１００Ａにおける演算サーバ３００Ａでの演算処理例を示している。図１０の例では、図４と同様の処理については、共通の符号を付して重複説明を省略する。
【０１３９】
図１０の例では、演算サーバ３００Ａは、ステップＳ２０４、Ｓ２０５の処理を行わず、ステップＳ２０２、Ｓ２０３の処理と、ステップＳ２０６、Ｓ２０７の処理を実行する。そして、演算サーバ３００Ａは、ステップＳ２０８の代わりにステップＳ２０８Ａの処理を実行する。
【０１４０】
ステップＳ２０８Ａにおいて、目標値算出部３０５Ａは、第１の関数Ｆ１および第３の関数Ｆ３を合成して、システム全体のエネルギー消費量と２次冷水往温度との相関を示す目的関数Ｆ４を生成する。そして、目標値算出部３０５Ａは、目的関数Ｆ４でシステム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度を、２次冷水往温度の目標値として算出する。
【０１４１】
このように、他の実施形態の熱源制御システム１００Ａにおいても、一実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【０１４２】
＜実施形態の補足事項＞
（１）熱源制御システムの構成は、上記の実施形態の構成に必ずしも限定されない。例えば、２次冷水往温度を計測する２次往温度計（４３）は第２の往ヘッダ８３に配置されていてもよく、２次冷水還温度を計測する２次還温度計（５１）は、還ヘッダ１０３に配置されていてもよい。また、演算サーバ３００，３００Ａは、リアルタイムコントローラ１０５を介さずに、各センサから直接計測値を取得してもよい。
【０１４３】
（２）上記の実施形態では、センサの計測値を用いて２次冷水往温度の目標値を算出する演算サーバ３００，３００Ａの演算処理を説明した。しかし、演算サーバ３００，３００Ａは、現在値（計測値）の代わりに入力値として各パラメータの予測値を用いて２次冷水往温度の目標値を算出してもよい。このように予測値を用いて２次冷水往温度の目標値を算出することで、熱源制御システム１００，１００Ａの運転状況の予測を行うことも可能となる。
【０１４４】
（３）上記実施形態では、目標値算出部３０５、３０５Ａは、目的関数Ｆ４でシステム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度を２次冷水往温度の目標値として算出する例を説明した。しかし、目標値算出部３０５、３０５Ａは、システム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度をそのまま２次冷水往温度の目標値とせずに、システム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度の近似値を、２次冷水往温度の目標値としてもよい。例えば、目標値算出部３０５、３０５Ａは、熱源制御システムにおける２次冷水往温度の変更時の刻み幅に合わせて、システム全体のエネルギー消費量が最小となる２次冷水往温度に近い温度を２次冷水往温度の目標値としてもよい。
【０１４５】
（４）図１〜図８に示す１次２次ポンプ方式の熱源制御システムの実施形態では、目標値算出部３０５は、第１の関数Ｆ１、第２の関数Ｆ２、第３の関数Ｆ３を合成して目的関数Ｆ４を生成する例を説明した。しかし、目標値算出部３０５は、これらの関数のいずれかを除外して目的関数Ｆ４を生成してもよい。例えば、目標値算出部３０５は、第１の関数Ｆ１および第２の関数Ｆ２を合成して目的関数Ｆ４を生成してもよい。この場合、演算サーバ３００において、空調負荷処理部３０４の処理（Ｓ２０６、Ｓ２０７）は不要となる。また、目標値算出部３０５は、１次ポンプ方式の場合と同様に、第１の関数Ｆ１および第３の関数Ｆ３を合成して目的関数Ｆ４を生成してもよい。この場合、演算サーバ３００において、熱源２次側処理部３０３の処理（Ｓ２０４、Ｓ２０５）は不要となる。
【０１４６】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【０１４７】
１１…冷凍機（熱源機Ｒ）、１２…１次冷水ポンプ、１３…冷却塔、１４…冷却水ポンプ、４３，５１…温度センサ、５３…流量計、８３…第２の往ヘッダ、８５ａ，８５ｂ…２次冷水ポンプ、１００，１００Ａ…熱源制御システム、１０１…単独熱源ユニット、１０２…往ヘッダ、１０３…還ヘッダ、１０４…空調機（ＡＨＵ）、１０５…リアルタイムコントローラ、１０６…外気温湿度センサ、２００…データ収集サーバ、３００，３００Ａ…演算サーバ、３０１…２次負荷熱量算出部、３０２…熱源１次側処理部、３０３…熱源２次側処理部、３０４…空調負荷処理部、３０５…目標値算出部、４００…ネットワーク
【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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