(57)【要約】      （修正有）【課題】外部負荷側の要求流量に対し熱源機側の供給流量が均衡を保つような熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムを提供する。【解決手段】回転数可変とされた圧縮機を備え、外部負荷３に熱媒を供給する複数台の可変速熱源機１３及び１４と、可変速熱源機１３及び１４のそれぞれに対応して設けられ、可変速熱源機１３及び１４に供給する熱媒流量を調整する第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４と、各可変速熱源機１３及び１４および第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４を制御する制御装置５０と、を備えた熱源システム１において、制御装置５０は、１以上の第３ポンプ１３の周波数が下限周波数であり、かつ第３ポンプ１３の現在流量が目標流量を上回る場合は、第３ポンプ１３における現在流量と目標流量との差分の合計である合計流量を、周波数が下限周波数より大きい他の第４ポンプ１４に分配する制御を行う。【選択図】図１
2019174047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転数可変とされたインバータ駆動圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する複数台の可変速熱源機と、
該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられ、前記可変速熱源機に供給する熱媒流量を周波数の制御により調整する可変速ポンプと、
各前記可変速熱源機および各前記可変速ポンプを制御する制御装置と、
を備えた熱源システムにおいて、
前記制御装置は、１以上の前記可変速ポンプの前記周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の合計である合計流量を、前記周波数が前記下限周波数より大きい他の前記可変速ポンプに分配する制御を行う熱源システム。
【請求項２】
回転数固定とされた圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する１台以上の固定速熱源機と、
該固定速熱源機のそれぞれに対応して設けられる前記可変速ポンプと、
を備え、
前記制御装置は、各前記固定速熱源機および各前記可変速ポンプを制御するとともに、
全ての前記可変速熱源機に設けられた全ての前記可変速ポンプの前記周波数が前記下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの前記現在流量が前記目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の前記合計流量を、前記固定速熱源機に対応して設けられた前記可変速ポンプに分配する制御を行う請求項１に記載の熱源システム。
【請求項３】
回転数可変とされたインバータ駆動圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する複数台の可変速熱源機と、
該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられ、前記可変速熱源機に供給する熱媒流量を周波数の制御により調整する可変速ポンプと、
各前記可変速熱源機および各前記可変速ポンプを制御する制御装置と、
を備えた熱源システムの制御方法において、
前記制御装置は、１以上の前記可変速ポンプの前記周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の合計である合計流量を、前記周波数が前記下限周波数より大きい他の前記可変速ポンプに分配する工程を備える熱源システムの制御方法。
【請求項４】
回転数可変とされたインバータ駆動圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する複数台の可変速熱源機と、
該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられ、前記可変速熱源機に供給する熱媒流量を周波数の制御により調整する可変速ポンプと、
各前記可変速熱源機および各前記可変速ポンプを制御する制御装置と、
を備えた熱源システムの制御プログラムにおいて、
１以上の前記可変速ポンプの前記周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の合計である合計流量を、前記周波数が前記下限周波数より大きい他の前記可変速ポンプに分配するステップを備える熱源システムの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外部負荷へ熱媒を供給する熱源システムにおいて、外部負荷側の要求流量に応じた熱媒の流量となるように流量制御を行うことが知られている。この熱源システムの流量制御において、消費電力の低減が求められている。
例えば、特許文献１には、熱源機側のポンプに対し、インバータ周波数制御による可変流量制御を行うことが開示されている。可変流量制御を行うことでポンプの消費電力を抑えることができる。また、複数台のポンプを運転する場合には、ポンプが設けられた熱源機の性能特性に応じて熱媒の流量の分配を制御することにより、熱源機を含めた消費電力の低減が可能なことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５１７６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明では、インバータ周波数制御による可変流量制御を行う際に、ポンプには周波数の下限値である下限周波数があるため、下限周波数に到達すると、外部負荷側の要求流量に基づく目標流量まで実流量を下げることができない。熱源機側の流量が外部負荷側の要求流量を上回る場合、ポンプの消費電力はその余剰分の熱媒を送出するために増加することとなる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、外部負荷側の要求流量に対し熱源機側の供給流量が均衡を保つような熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムは以下の手段を採用する。
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る熱源システムは、回転数可変とされたインバータ駆動圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する複数台の可変速熱源機と、該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられ、前記可変速熱源機に供給する熱媒流量を周波数の制御により調整する可変速ポンプと、各前記可変速熱源機および各前記可変速ポンプを制御する制御装置と、を備えた熱源システムにおいて、前記制御装置は、１以上の前記可変速ポンプの前記周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の合計である合計流量を、前記周波数が前記下限周波数より大きい他の前記可変速ポンプに分配する制御を行う。
【０００７】
本態様によれば、複数の可変速熱源機と、該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられた可変速ポンプと、制御装置とを備える熱源システムにおいて、１以上の可変速ポンプの周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、現在流量と目標流量との差分の合計である合計流量を、周波数が下限周波数より大きい他の可変速ポンプに分配する制御を行うため、外部負荷に供給する流量を目標流量に近付けることができる。そのため、不要な熱媒が流れることがなく、流量の不均衡による消費電力の増加を抑えることができる。
可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回っているにもかかわらず、その周波数が下限周波数であると、それ以上流量を減少できない。この時、熱源機側の流量が外部負荷側の流量を上回り、不要な熱媒が流れることとなる。不要な熱媒を送出する分だけ、可変速ポンプの消費電力が増加してしまう。本開示によれば、このような場合に、流量の低減が可能な他の可変速ポンプに差分の流量を分配することができ、可変速ポンプの不要な電力の消費を抑えることができる。
【０００８】
上記態様では、回転数固定とされた圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する１台以上の固定速熱源機と、該固定速熱源機のそれぞれに対応して設けられる前記可変速ポンプと、を備え、前記制御装置は、各前記固定速熱源機および各前記可変速ポンプを制御するとともに、全ての前記可変速熱源機に設けられた全ての前記可変速ポンプの前記周波数が前記下限周波数であり、かつ全ての該可変速ポンプの前記現在流量が前記目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の前記合計流量を、前記固定速熱源機に対応して設けられた前記可変速ポンプに分配する制御を行うとしてもよい。
【０００９】
本態様によれば、複数の可変速熱源機と、該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられた可変速ポンプと、１以上の固定速熱源機と、該固定速熱源機のそれぞれに対応して設けられた可変速ポンプと、制御装置とを備える熱源システムにおいて、全ての可変速熱源機に対応する全ての可変速ポンプの周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、現在流量と目標流量との差分の合計流量を、固定速熱源機に設けられた可変速ポンプに分配する制御を行うことにより、外部負荷に供給する流量を目標流量に近付けることができ、流量の不均衡による消費電力の増加を抑えることができる。
可変速熱源機に設けられた全ての可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回っているにもかかわらず、その周波数が下限周波数であると、いずれの可変速ポンプもそれ以上流量を減少できない。本開示によれば、このような場合に、流量の低減が可能な固定速熱源機に設けられた可変速ポンプに差分の流量を分配することができ、可変速ポンプの不要な電力の消費を抑えることができる。
【００１０】
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る熱源システムの制御方法は、回転数可変とされたインバータ駆動圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する複数台の可変速熱源機と、該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられ、前記可変速熱源機に供給する熱媒流量を周波数の制御により調整する可変速ポンプと、各前記可変速熱源機および各前記可変速ポンプを制御する制御装置と、を備えた熱源システムの制御方法において、前記制御装置は、１以上の前記可変速ポンプの前記周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の合計である合計流量を、前記周波数が前記下限周波数より大きい他の前記可変速ポンプに分配する工程を備える。
【００１１】
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る熱源システムの制御プログラムは、回転数可変とされたインバータ駆動圧縮機を備え、外部負荷に熱媒を供給する複数台の可変速熱源機と、該可変速熱源機のそれぞれに対応して設けられ、前記可変速熱源機に供給する熱媒流量を周波数の制御により調整する可変速ポンプと、各前記可変速熱源機および各前記可変速ポンプを制御する制御装置と、を備えた熱源システムの制御プログラムにおいて、１以上の前記可変速ポンプの前記周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回る場合は、各前記可変速ポンプにおける前記現在流量と前記目標流量との差分の合計である合計流量を、前記周波数が前記下限周波数より大きい他の前記可変速ポンプに分配するステップを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、外部負荷側の要求流量に対する熱源機側の供給流量の余剰を熱源機側で分配するので、熱源機側の供給流量を外部負荷側の要求流量に近付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】幾つかの実施形態に係る単式ポンプ方式である熱源システムの一態様を示した概略構成図である。
【図２】幾つかの実施形態に係る複式ポンプ方式である熱源システムの一態様を示した概略構成図である。
【図３】幾つかの実施形態に係る熱源システムの制御の一態様を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本開示の幾つかの実施形態に係る熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムの各実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本開示の幾つかの実施形態に係る単式ポンプ方式である熱源システムの一態様の概略構成が示されている。
単式ポンプ方式である熱源システム１は、空調機やファンコイル等の外部負荷３に供給する熱媒（例えば、水）を冷却または加熱する第１乃至第４の熱源機１１、１２、１３、１４を４台備えている。これら第１乃至第４熱源機１１、１２、１３、１４は、外部負荷３に対して並列に設置されている。なお、本実施形態においては、第１乃至第４の熱源機１１、１２、１３、１４が熱媒を冷却して外部負荷３に供給する場合を例示して説明する。
第１熱源機（固定速熱源機）１１及び第２熱源機（固定速熱源機）１２は、圧縮機が固定速とされた固定速熱源機とされており、第３熱源機（可変速熱源機）１３及び第４熱源機（可変速熱源機）１４は、圧縮機が可変速とされたインバータ駆動圧縮機を備える可変速熱源機とされている。
【００１５】
外部負荷３と各熱源機１１、１２、１３、１４との間には、サプライヘッダ３１と、リターンヘッダ３２が設けられている。サプライヘッダ３１と外部負荷３との間には熱媒往主管４が設けられ、外部負荷３とリターンヘッダ３２との間には熱媒還主管５が設けられている。この熱媒還主管５には、外部負荷３の需要に応じて開度が制御される外部負荷側制御弁７が設けられている。
【００１６】
熱媒流れからみた各熱源機１１、１２、１３、１４の上流側には、それぞれ、熱媒を圧送する第１乃至第４のポンプ２１、２２、２３、２４が設置されている。これらポンプ２１、２２、２３、２４によって、リターンヘッダ３２からの熱媒が各熱源機１１、１２、１３、１４へと送られる。第１ポンプ２１は、一定回転数で駆動される固定流量式の固定速ポンプである。一方、第２ポンプ（可変速ポンプ）２２、第３ポンプ（可変速ポンプ）２３及び第４ポンプ（可変速ポンプ）２４は、インバータモータによって駆動される可変速ポンプであり、回転数すなわち周波数を可変とすることで可変流量制御される。可変速ポンプには周波数の下限値である下限周波数があるため、下限周波数に到達するとそれ以上流量を下げることができない。なお、各ポンプ２１〜２４は、各熱源機１１〜１４の熱媒流れ下流側にそれぞれ設けられていても良い。
【００１７】
サプライヘッダ３１には、各熱源機１１、１２、１３、１４において冷却された熱媒が集められる。サプライヘッダ３１に集められた熱媒は、外部負荷３に供給される。サプライヘッダ３１の下流側には、外部負荷３へ供給される熱媒の主管熱媒往温度Ｔｓを計測する熱媒往温度センサ３７と、熱媒の主管流量Ｆｔを計測する主管熱媒流量計３５が設けられている。これら熱媒往温度センサ３７及び主管熱媒流量計３５の出力は、制御装置５０へと送られる。
外部負荷３にて空調等に供されて昇温した熱媒は、リターンヘッダ３２に送られる。リターンヘッダ３２の上流側には、主管熱媒還温度Ｔｒを計測する熱媒還温度センサ３６が設けられている。この熱媒還温度センサ３６の出力は、制御装置５０へと送られる。
リターンヘッダ３２に流れ込んだ熱媒は、分岐され、各熱源機１１、１２、１３、１４へと分配される。
【００１８】
サプライヘッダ３１とリターンヘッダ３２との間には、主管バイパス管（熱媒バイパス管）３３が設けられている。この主管バイパス管３３には、主管バイパス弁（熱媒バイパス弁）３４が設けられており、この主管バイパス弁３４によって、サプライヘッダ３１からリターンヘッダ３２へと流れる熱媒のバイパス流量が制御される。主管バイパス弁３４の開度は、制御装置５０によって制御される。
またサプライヘッダ３１とリターンヘッダ３２との間には、サプライヘッダ３１とリターンヘッダ３２との差圧を計測する圧力計３９が設けられている。
【００１９】
第１ポンプ２１の下流側には、第１ポンプ２１から流出する流量を計測する第１熱媒流量計７１が設けられている。この第１熱媒流量計７１の出力は、制御装置５０へと送られる。
第２ポンプ２２、第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４に対しても、第１ポンプ２１と同様に、第２熱媒流量計７２、第３熱媒流量計７３及び第４熱媒流量計７４がそれぞれ設けられている。これら第２熱媒流量計７２、第３熱媒流量計７３及び第４熱媒流量計７４の出力は、制御装置５０へと送られる。
また、各熱源機１１、１２、１３、１４の熱媒入口と熱媒出口には、熱媒入口温度ｔｒ及び熱媒出口温度ｔｓを計測する温度センサ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂが設けられている。
【００２０】
制御装置５０は、熱源システム１の熱媒流量や熱媒温度、ポンプ方式などの設備情報を取得するとともに、全体流量目標値及び各熱源機の負荷配分を行う。
制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、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、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００２１】
また図２には、本開示の幾つかの実施形態に係る複式ポンプ方式である熱源システムの一態様の概略構成が示されている。
上記した図１の熱源システム１では、単式ポンプ方式であるとしたが、図２の熱源システム１０１は複式ポンプ方式であるとするものである。その他の点については上記した図１の熱源システム１と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
【００２２】
複式ポンプ方式である熱源システム１０１は、空調機やファンコイル等の外部負荷３に供給する熱媒に対して冷熱を与える第１乃至第４の熱源機１１、１２、１３、１４を４台備えている。これら第１乃至第４熱源機１１、１２、１３、１４は、外部負荷３に対して並列に設置されている。
第１熱源機１１及び第２熱源機１２は、圧縮機が固定速とされた固定速熱源機とされており、第３熱源機１３及び第４熱源機１４は、圧縮機が可変速とされたインバータ駆動圧縮機を備える可変速熱源機とされている。
【００２３】
外部負荷３と各熱源機１１、１２、１３、１４との間には、サプライヘッダ３１と、リターンヘッダ３２が設けられている。サプライヘッダ３１と外部負荷３との間にはヘッダ３８及び熱媒往主管４が設けられ、サプライヘッダ３１とヘッダ３８との間には２次ポンプとなるポンプ６１、６２及び６３が並列に設けられている。
【００２４】
またヘッダ３８の下流側には、外部負荷３へ供給される熱媒の主管熱媒往温度Ｔｓを計測する熱媒往温度センサ３７と、熱媒の主管流量Ｆｔを計測する主管熱媒流量計３５と、熱媒の圧力Ｐを計測する主管熱媒圧力計６６が設けられている。これら熱媒往温度センサ３７、主管熱媒流量計３５及び主管熱媒圧力計６６の出力は、制御装置５０へと送られる。
【００２５】
次に、図３のフローチャートを用いて、上記構成の熱源システム１及び熱源システム１０１の制御方法について説明する。
ここで、図１に示す単式ポンプ方式の熱源システム１、及び図２に示す複式ポンプ方式の熱源システム１０１の４台の熱源機の諸元値を次の表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１において、「記号」は、図１及び図２の熱源機１１、１２、１３、１４の記号である。「熱源機」は、「固定速」が固定速熱源機、「可変速」が可変速熱源機を表す。「ポンプ」は、「固定速」が固定速ポンプ、「可変速」が可変速ポンプを表す。「分類」は、熱源機とポンプとの組合せを分類したものであり、詳細については後述する。「定格流量」は、各ポンプの定格流量であり全て２００ｍ３／ｈ、「最低周波数」及び「最低流量」は、可変速ポンプにおける下限周波数とその場合の流量を示す。
【００２８】
前述したように、熱源機の種類には固定速熱源機と可変速熱源機とがある。またポンプの種類には固定速ポンプと可変速ポンプとがある。
上記の熱源機の種類とポンプの種類の組合せによって、その特徴が異なる。
（１）固定速熱源機または可変速熱源機と固定速ポンプ
図１における第１熱源機１１と第１ポンプ２１の組合せにあたる。また表１における記号ＴＲ−１にあたる。
この場合、第１ポンプ２１が固定速であるため、第１ポンプ２１の流量は常時定格流量である。よって可変流量とすることはできず、第１熱源機１１及び第１ポンプ２１が運転している場合は、定格流量２００ｍ３／ｈが流れるものとみなす。すなわち、最低流量も２００ｍ３／ｈとなる。
このような組合せを、「固定流量機」と分類する。
（２）固定速熱源機と可変速ポンプ
図１における第２熱源機１２と第２ポンプ２２の組合せにあたる。また表１における記号ＴＲ−２にあたる。
この場合、第２ポンプ２２は可変速であるため、可変流量とすることができる。但し、第２熱源機１２が固定速であるため、負荷率が高い（流量が定格流量に近い）方が熱源機としての効率が良い。そのため、定格能力以上の運用となる場合を除き、定格流量となるように制御される。
ここで、熱源機の定格能力は、（熱媒入口温度ｔｒ−熱媒出口温度ｔｓ）×熱媒流量で決定される。定格能力以上の運用となる場合とは、熱媒入口温度と熱媒出口温度との温度差が定格能力の条件よりも大きくなる場合であり、この場合は熱媒流量を減少させることで定格能力以上の運用とならないように制御が行われる。
このような組合せを、「ベースロード機」と分類する。
（３）可変速熱源機と可変速ポンプ
図１における第３熱源機１３と第３ポンプ２３、また第４熱源機１４と第４ポンプ２４の組合せにあたる。また表１における記号ＴＲ−３及びＴＲ−４にあたる。
この場合、第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４は可変速であるため、可変流量とすることができる。また第３熱源機１３及び第４熱源機１４が可変速であるため、負荷率が高い場合（定格流量）であっても、また部分負荷（流量が少ない状態）であってもいずれの場合も効率の良い運転が可能である。
このような組合せを、「ＩＮＶ機」と分類する。
【００２９】
本開示の幾つかの実施形態では、全体流量目標値から上記固定流量機、及びベースロード機への分配流量を減算した残りの流量を、運転中のＩＮＶ機の性能点と定格流量に基づき按分する。このような順序で全体流量を分配することにより、各組合せに適応した流量とし、効率の良い運転を行うことができる。
【００３０】
以上を踏まえ、図３のフローチャートに従い上記構成の熱源システム１及び熱源システム１０１の制御方法について説明する。
図３に示すように、まず、熱源システム１または熱源システム１０１の全体流量目標値を決定するため、設備情報の取得が行われる（Ｓ３０１）。ここで設備情報とは、例えばポンプ方式、主管流量Ｆｔ、主管熱媒還温度Ｔｒ及び主管熱媒往温度Ｔｓである。
【００３１】
次に、ステップＳ３０１で取得された設備情報に基づき、全体流量目標値が決定される（Ｓ３０２）。
単式ポンプ方式である熱源システム１の全体流量目標値は、具体的に以下のように決定される。
圧力計３９によって計測されるサプライヘッダ３１とリターンヘッダ３２との間の差圧（以下「ヘッダ間差圧」という。）が一定となるように主管バイパス弁３４の開度がＰＩＤ制御されている。そして、主管バイパス弁３４の目標開度ＳＰを設定し、この目標開度ＳＰに現在開度ＰＶが近づくように全体流量目標値が演算される。主管バイパス弁３４の目標開度ＳＰは、熱媒がバイパスすることによる熱損失を低減させるために０％付近、さらに好適には０％（全閉）に設定されることが好ましい。また、全体流量目標値は、起動中の各熱源機の各ポンプの最低流量の合計値と、各ポンプの最大流量の合計値との間に設定されるように演算される。
熱源機側の各ポンプ２１、２２、２３、２４は、熱源機側の熱媒流量が全体流量目標値となるように、周波数を制御することにより流量を調整する。
【００３２】
一方、複式ポンプ方式である熱源システム１０１の全体流量目標値は、具体的に以下のように決定される。
主管熱媒圧力計６６によって計測されるヘッダ３８からの吐出圧である圧力Ｐが一定となるように２次ポンプであるポンプ６１、６２、６３の流量が制御されている。そして、圧力Ｐに目標圧力を設定し、この目標圧力に現在圧力が近づくように全体流量目標値が演算される。
熱源機側の各ポンプ２１、２２、２３、２４は、熱源機側の熱媒流量が全体流量目標値となるように、周波数を制御することにより流量を調整する。
【００３３】
このようにして決定された全体流量目標値が例えば６４０ｍ３／ｈであるとする。
次に、まず固定流量機の負荷が分配される（Ｓ３０３）。
固定流量機である第１熱源機１１と第１ポンプ２１との組合せは、常時定格流量となるため、表１より定格流量が２００ｍ３／ｈであることから、２００ｍ３／ｈが分配される。よって、残りの分配流量は４４０ｍ３／ｈとなる。
【００３４】
次に、ベースロード機の負荷が分配される（Ｓ３０４）。
ベースロード機である第２熱源機１２と第２ポンプ２２との組合せは、温度センサ１２ａが計測する熱媒入口温度が高く定格能力以上の運用となっており、その流量が定格能力時（表１より２００ｍ３／ｈ）の８０％であるとすると、１６０ｍ３／ｈが分配される。よって、残りの分配流量は２８０ｍ３／ｈとなる。
【００３５】
次に、ＩＮＶ機の負荷が分配される（Ｓ３０５）。
ＩＮＶ機である第３熱源機１３と第３ポンプ２３との組合せ、及び第４熱源機１４と第４ポンプ２４との組合せは、表１より定格流量がそれぞれ２００ｍ３／ｈであることから残りの分配流量が２等分に按分され、それぞれ１４０ｍ３／ｈが分配される。
【００３６】
次に、ＩＮＶ機において第３ポンプ２３または第４ポンプ２４の周波数が下限周波数であり、かつ第３ポンプ２３または第４ポンプ２４の現在流量が目標流量を上回っているか否かの判定を行う（Ｓ３０６）。
ステップＳ３０６において、条件を満たすＩＮＶ機がある場合はステップＳ３０７へ遷移する。一方、条件を満たすＩＮＶ機が無い場合は各熱源機への負荷分担が適切であるとみなし、スタートに戻る。
【００３７】
ステップＳ３０６において条件を満たすＩＮＶ機がある場合は、さらに全てのＩＮＶ機の第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４の周波数が下限周波数であり、かつ全てのＩＮＶ機の第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４の現在流量が目標流量を上回っているか否かの判定を行う（Ｓ３０７）。
ステップＳ３０７において、条件を満たす場合はステップＳ３０８へ遷移する。一方、条件を満たさない場合はステップＳ３０９へ遷移する。
【００３８】
ステップＳ３０７において、条件を満たさない場合とは、周波数が下限周波数より大きい他のＩＮＶ機が存在する場合である。
この場合の各ＩＮＶ機の状況を以下とする。
【００３９】
・第３熱源機１３と第３ポンプ２３との組合せ（ＴＲ−３）：
周波数指示値３５Ｈｚ、目標流量１４０ｍ３／ｈ、現在流量１４０ｍ３／ｈ
・第４熱源機１４と第４ポンプ２４との組合せ（ＴＲ−４）：
周波数指示値３０Ｈｚ、目標流量１４０ｍ３／ｈ、現在流量１５０ｍ３／ｈ
【００４０】
ＩＮＶ機ＴＲ−４は、周波数指示値が最低周波数（下限周波数）であり、かつ現在流量が目標流量を上回っている。この時、熱源機側の熱媒流量は６５０ｍ３／ｈとなっており、外部負荷側の熱媒流量６４０ｍ３／ｈを上回っている。すなわち第４ポンプ２４は、その余剰熱媒流量１０ｍ３／ｈを圧送する分だけ電力の消費をロスしていることになる。
【００４１】
そこで、本開示では、現在流量と目標流量との差分１０ｍ３／ｈを他のＩＮＶ機（本開示ではＩＮＶ機ＴＲ−３）の目標流量から減算するものとする（Ｓ３０９）。すなわち、ＩＮＶ機ＴＲ−３の目標流量が１３０ｍ３／ｈに補正される。
これにより、各ＩＮＶ機の状況は以下のように改善される。
【００４２】
・第３熱源機１３と第３ポンプ２３との組合せ（ＴＲ−３）：
周波数指示値３２Ｈｚ、目標流量１３０ｍ３／ｈ、現在流量１３０ｍ３／ｈ
・第４熱源機１４と第４ポンプ２４との組合せ（ＴＲ−４）：
周波数指示値３０Ｈｚ、目標流量１４０ｍ３／ｈ、現在流量１５０ｍ３／ｈ
【００４３】
この時、熱源機側の熱媒流量は６４０ｍ３／ｈとなり、外部負荷側の熱媒流量６４０ｍ３／ｈに近づくため、消費電力のロスが低減される。
【００４４】
ステップＳ３０７において、条件を満たす場合とは、全てのＩＮＶ機の第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４の周波数が下限周波数であり、かつ全てのＩＮＶ機の第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４の現在流量が目標流量を上回っている場合である。
この場合のベースロード機及び各ＩＮＶ機の状況を以下とする。
【００４５】
・第２熱源機１２と第２ポンプ２２との組合せ（ＴＲ−２）：
目標流量１６０ｍ３／ｈ、現在流量１６０ｍ３／ｈ
・第３熱源機１３と第３ポンプ２３との組合せ（ＴＲ−３）：
周波数指示値３０Ｈｚ、目標流量１４０ｍ３／ｈ、現在流量１６０ｍ３／ｈ
・第４熱源機１４と第４ポンプ２４との組合せ（ＴＲ−４）：
周波数指示値３０Ｈｚ、目標流量１４０ｍ３／ｈ、現在流量１５０ｍ３／ｈ
【００４６】
ＩＮＶ機ＴＲ−３は、周波数指示値が最低周波数（下限周波数）であり、かつ現在流量が目標流量を上回っている。またＩＮＶ機ＴＲ−４は、周波数指示値が最低周波数（下限周波数）であり、かつ現在流量が目標流量を上回っている。
この時、熱源機側の熱媒流量は６７０ｍ３／ｈとなっており、外部負荷側の熱媒流量６４０ｍ３／ｈを上回っている。すなわち第３ポンプ２３は余剰熱媒流量２０ｍ３／ｈを圧送する分だけ、第４ポンプ２４は余剰熱媒流量１０ｍ３／ｈを圧送する分だけ電力の消費をロスしていることになる。
【００４７】
そこで、本開示では、現在流量と目標流量との差分の合計である合計流量３０ｍ３／ｈをベースロード機に再分配するものとする（Ｓ３０８）。すなわち、本開示では、ベースロード機ＴＲ−２の目標流量が１６０ｍ３／ｈから１３０ｍ３／ｈに補正される。
これにより、ベースロード機及び各ＩＮＶ機の状況は以下のように改善される。
【００４８】
・第２熱源機１２と第２ポンプ２２との組合せ（ＴＲ−２）：
目標流量１３０ｍ３／ｈ、現在流量１３０ｍ３／ｈ
・第３熱源機１３と第３ポンプ２３との組合せ（ＴＲ−３）：
周波数指示値３０Ｈｚ、目標流量１４０ｍ３／ｈ、現在流量１６０ｍ３／ｈ
・第４熱源機１４と第４ポンプ２４との組合せ（ＴＲ−４）：
周波数指示値３０Ｈｚ、目標流量１４０ｍ３／ｈ、現在流量１５０ｍ３／ｈ
【００４９】
この時、熱源機側の熱媒流量は６４０ｍ３／ｈとなり、外部負荷側の熱媒流量６４０ｍ３／ｈに近づくため、消費電力のロスが低減される。
【００５０】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る熱源システム、熱源システムの制御方法及び熱源システムの制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
本開示によれば、外部負荷３に供給する流量を目標流量に近付けることができる。そのため、不要な熱媒が流れることがなく、流量の不均衡による消費電力の増加を抑えることができる。
可変速ポンプ（第３ポンプ２３または第４ポンプ２４）の現在流量が目標流量を上回っているにもかかわらず、その周波数が下限周波数であると、それ以上流量を減少できない。この時、熱源機側の流量が外部負荷側の流量を上回り、不要な熱媒が流れることとなる。不要な熱媒を送出する分だけ、可変速ポンプ（第３ポンプ２３または第４ポンプ２４）の消費電力が増加してしまう。本開示によれば、このような場合に、流量の低減が可能な他の可変速ポンプ（第３ポンプ２３または第４ポンプ２４）に差分の合計流量を分配することができ、可変速ポンプ（第３ポンプ２３または第４ポンプ２４）の不要な電力の消費を抑えることができる。
【００５１】
また本開示によれば、複数の可変速熱源機（第３熱源機１３及び第４熱源機１４）と、第３熱源機１３及び第４熱源機１４のそれぞれに対応して設けられた第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４と、１以上の固定速熱源機（第２熱源機１２）と、第２熱源機１２に対応して設けられた第２ポンプ２２と、制御装置５０とを備える熱源システム１または１０１において、全ての可変速熱源機（第３熱源機１３及び第４熱源機１４）に対応する全ての可変速ポンプ（第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４）の周波数が下限周波数であり、かつ第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４の現在流量が目標流量を上回る場合は、現在流量と目標流量との差分の合計流量を、第２熱源機１２に設けられた第２ポンプ２２に分配する制御を行うことにより、外部負荷３に供給する流量を目標流量に近付けることができ、流量の不均衡による消費電力の増加を抑えることができる。
第３熱源機１３及び第４熱源機１４に設けられた全ての可変速ポンプ（第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４）の現在流量が目標流量を上回っているにもかかわらず、その周波数が下限周波数であると、いずれの可変速ポンプ（第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４）もそれ以上流量を減少できない。本開示によれば、このような場合に、流量の低減が可能な第２熱源機１２に設けられた第２ポンプ２２に差分の合計流量を分配することができ、第３ポンプ２３及び第４ポンプ２４の不要な電力の消費を抑えることができる。
【００５２】
以上、本開示の幾つかの実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上述した各実施形態においては終了条件を設けるとしてもよい。
図３のステップＳ３０８またはＳ３０９の制御を行っている場合に、外部負荷側の熱媒流量が増加し、下限周波数にて運転中のＩＮＶ機の周波数が上昇する、または、運転中のＩＮＶ機の周波数が所定値（例えば、下限周波数＋α）である期間が所定期間以上となった場合、ステップＳ３０８またはＳ３０９の制御を終了するとしてもよい。
また、本開示ではＩＮＶ機が２、ベースロード機が１であるとしたが、この限りではない。
ＩＮＶ機が３以上である場合に、２以上のＩＮＶ機の可変速ポンプの周波数が下限周波数であり、かつ該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回っている場合は、現在流量と目標流量との差分を合計した合計流量を他のＩＮＶ機へ分配するとしてもよい。さらに他のＩＮＶ機が２以上の場合は、性能点と定格流量に基づき合計流量を按分するとしてもよい。
またベースロード機が２以上である場合に、全てのＩＮＶ機の全ての可変速ポンプの周波数が下限周波数であり、かつ全ての該可変速ポンプの現在流量が目標流量を上回っている場合は、現在流量と目標流量との差分を合計した合計流量をベースロード機の性能点と定格流量に基づき合計流量を按分するとしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  熱源システム
３  外部負荷
１１  第１熱源機（固定速熱源機）
１２  第２熱源機（固定速熱源機）
１３  第３熱源機（可変速熱源機）
１４  第４熱源機（可変速熱源機）
２１  第１ポンプ
２２  第２ポンプ（可変速ポンプ）
２３  第３ポンプ（可変速ポンプ）
２４  第４ポンプ（可変速ポンプ）
５０  制御装置
【図１】
2019174047.tif 000004
【図２】
2019174047.tif 000005
【図３】
2019174047.tif 000006