(57)【要約】      （修正有）【課題】制御の簡素化を図ると共に十分な省エネルギー効果を得ることのできる熱源システム制御方法及びその装置を提供する。【解決手段】熱源機１２で冷却された冷水を空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃに送出する熱源システム１０を最適に制御するための熱源システム制御方法において、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの負荷率に基づき、熱源機１２から送出される冷水温度の上限値を算出する工程と、該算出された冷水送水温度の上限値と熱源機１２の負荷率とに基づき、熱源機１２から送出される冷水温度の設定値を算出する工程と、該算出された冷水温度の設定値に基づき、熱源機１２の運転制御を行う工程と、を備えている。【選択図】図１
2019032101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御方法において、
前記空調機の負荷率に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する工程と、
該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する工程と、
該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う工程と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御方法。
【請求項２】
前記空調機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の上限値を算出する工程と、
前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の設定値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の設定値を算出する工程と、
を備えている請求項１に記載の熱源システム制御方法。
【請求項３】
熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御方法において、
計測された外気湿球温度に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する工程と、
該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する工程と、
該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う工程と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御方法。
【請求項４】
前記計測された外気湿球温度と前記熱源機から送出される冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の上限値を算出する工程と、
前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の設定値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の設定値を算出する工程と、
を備えている請求項３に記載の熱源システム制御方法。
【請求項５】
熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御装置において、
前記空調機の負荷率に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する手段と、
該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する手段と、
該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う手段と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御装置。
【請求項６】
熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御装置において、
計測された外気湿球温度に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する手段と、
該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する手段と、
該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う手段と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
事務所ビル等の建築物において、空調設備関連の熱源システムが占めるエネルギー消費量の割合が高くなってきており、省エネルギー対策は重要度を増している。そこで、従来、この種の建築物では、熱源システムを最適に制御するための技術が広く採用されている。
【０００３】
従来のこの種の技術として、例えば、特許文献１には、熱源機の冷温水の設定温度と、空調機の負荷熱量とが対応付けられた冷温水設定温度特定テーブルを参照して、計測した空調機の負荷熱量に対応する設定温度を特定し、特定した設定温度の冷温水を供給するように熱源機を制御する制御装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、外気状態データと、熱源水を共用する複数の空調機から選定した代表空調機の運転に適した外気状態と熱源水の送水温度との相関を表すデータとに基づいて、熱源水の目標送水温度を決定する熱源制御装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、設定された空調条件を充たす範囲内で、空調設備の消費エネルギー量、運転コスト又は排出二酸化炭素量が最低となるように、空調機の送風温度、冷凍機の冷水温度及び冷却塔の冷却水温度の設定値を変更して最適化する空調設備の制御方法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献４には、熱源機器の運転中、定期的に収集した、熱源機器の使用エネルギー量、冷温水ポンプの使用エネルギー量、熱源機器からの冷温水の送水温度、及び外気温度の実績値を多次元空間にプロットし、ＲＳＭ−Ｓの技術により応答曲面モデルを作成し、その作成した応答曲面モデルより現在の最適送水温度を決定する送水温度制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０４０７０５号公報
【特許文献２】特開２０１７−００３２２５号公報
【特許文献３】特開２００４−０５３１２７号公報
【特許文献４】特開２０１０−２３６７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の技術では、複数の空調機が設置されている場合、各空調機の負荷率は大きく異なる場合があり、負荷率の低い空調機を対象に冷水送水温度を算出すると、負荷率の高い空調機では十分に熱処理ができず、室内環境条件を満足することができないという問題がある。
【０００９】
また、上記した特許文献２に記載の技術では、外気温湿度が同じでも最適な冷水送水温度が異なる場合に十分に対応することができない。すなわち、例えば、空調機の負荷率が大きい場合に冷水送水温度を低く設定したり、或いは、空調機の負荷率が小さい場合に冷水送水温度を高く設定したりすることができないため、省エネルギー化を十分に図ることができないという問題がある。
【００１０】
また、上記した特許文献３に記載の技術では、制御に必要なパラメータや計測点が多いため、制御システムが複雑化するという問題や、計算負荷が大きいため、計算速度が遅くなるという問題がある。
【００１１】
また、上記した特許文献４に記載の技術では、計測する外気温度に応じて応答曲面モデルの断面を切り出し、エネルギー消費量が最小となる冷水送水温度を算出しており、計算モデルが複雑となるため、一般的な熱源システムの制御機器に容易に組み込むことができないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記した各種課題を解決すべくなされたものであり、制御の簡素化を図ると共に十分な省エネルギー効果を得ることのできる熱源システム制御方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するため、本発明は、熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御方法において、前記空調機の負荷率に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する工程と、該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する工程と、該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る熱源システム制御方法は、前記空調機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の上限値を算出する工程と、前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の設定値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の設定値を算出する工程と、を備えているのが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御方法において、計測された外気湿球温度に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する工程と、該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する工程と、該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る熱源システム制御方法は、前記計測された外気湿球温度と前記熱源機から送出される冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の上限値を算出する工程と、前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の設定値との相関関係を表現する近似式を用いて、該冷水温度の設定値を算出する工程と、を備えているのが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御装置において、前記空調機の負荷率に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する手段と、該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する手段と、該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、熱源機で冷却された冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御装置において、計測された外気湿球温度に基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する手段と、該算出された冷水送水温度の上限値と前記熱源機の負荷率とに基づき、前記熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する手段と、該算出された冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熱源システムの制御の簡素化を図ることができると共に、十分な省エネルギー効果を得ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における熱源システムを示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る熱源システム制御方法において、熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る熱源システム制御方法において、空調機の負荷率と熱源機から送出される冷水温度の上限値との相関関係を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る熱源システム制御方法において、熱源機から送出される冷水温度の設定値を算出する方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る熱源システム制御方法において、熱源機の負荷率と熱源機から送出される冷水温度の設定値との相関関係を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における熱源システムを示す概略図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る熱源システム制御方法において、熱源機から送出される冷水温度の上限値を算出する方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る熱源システム制御方法において、外気湿球温度と熱源機から送出される冷水温度の上限値との相関関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明を水冷式の熱源システムに適用した場合について説明しているが、これは単なる例示に過ぎず、本発明は空冷式の熱源システムにも適用可能である。
【００２２】
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における熱源システム１０について説明する。
【００２３】
第１の実施の形態における熱源システム１０は、建築物内の複数台（図１では３台を示す）の空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃにそれぞれ供給される冷水を冷却する熱源機１２と、熱源機１２に供給される冷却水を冷却する冷却塔１３と、熱源機１２を制御する演算部１４と、備えており、演算部１４は、熱源制御システム１０の制御装置を構成する。
【００２４】
熱源機１２は、水冷式の冷凍機であり、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃと熱源機１２との間には冷水配管１５が配設されている。冷水配管１５は、熱源機１２の廻りに配設される冷水主配管１６と、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの廻りにそれぞれ並列に配設される冷水分岐配管１７ａ，１７ｂ，１７ｃと、を備えている。
【００２５】
冷水主配管１６には、熱源機１２に対する冷水循環方向（図１中の矢印参照）上流側近傍位置に冷水ポンプ１８が配設されている。また、冷水主配管１６には、熱源機１２の冷水循環方向下流側に第１冷水温度センサＴ１が配置されると共に、熱源機１２と冷水ポンプ１８との間に第２冷水温度センサＴ２が配置されており、第１冷水温度センサＴ１は熱源機１２の冷水出口温度を計測し、第２冷水温度センサＴ２は熱源機１２の冷水入口温度を計測するようになっている。さらに、冷水主配管１６には、冷水ポンプ１８の冷水循環方向上流側に第１冷水流量センサＦ１が配置されており、第１冷水流量センサＦ１は冷水主配管１６を流通する冷水の流量を計測するようになっている。そして、第１冷水温度センサＴ１、第２冷水温度センサＴ２、及び第１冷水流量センサＦ１の計測値は、それぞれ、演算部１４に送信されるようになっている。
【００２６】
冷水分岐配管１７ａ，１７ｂ，１７ｃには、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水循環方向の上流側及び下流側に、それぞれ、第３冷水温度センサＴ３、第４冷水温度センサＴ４、第５冷水温度センサＴ５、第６冷水温度センサＴ６、第７冷水温度センサＴ７、及び第８冷水温度センサＴ８が配置されている。第３冷水温度センサＴ３、第５冷水温度センサＴ５、及び第７冷水温度センサＴ７は、それぞれ、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水入口温度を計測し、第４冷水温度センサＴ４、第６冷水温度センサＴ６、及び第８冷水温度センサＴ８は、それぞれ、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水出口温度を計測するようになっている。
【００２７】
また、冷水分岐配管１７ａ，１７ｂ，１７ｃには、第４冷水温度センサＴ４、第６冷水温度センサＴ６、及び第８冷水温度センサＴ８の冷水循環方向下流側に、それぞれ、第２冷水流量センサＦ２、第３冷水流量センサＦ３、及び第４冷水流量センサＦ４が配置されている。第２冷水流量センサＦ２、第３冷水流量センサＦ３、及び第４冷水流量センサＦ４は、それぞれ、各冷水分岐配管１７ａ，１７ｂ，１７ｃを流通する冷水の流量を計測するようになっている。そして、第３冷水温度センサＴ３、第４冷水温度センサＴ４、第５冷水温度センサＴ５、第６冷水温度センサＴ６、第７冷水温度センサＴ７、第８冷水温度センサＴ８、及び第２冷水流量センサＦ２、第３冷水流量センサＦ３、第４冷水流量センサＦ４の計測値は、それぞれ、演算部１４に送信されるようになっている。
【００２８】
熱源機１２と冷却塔１３との間には冷却水配管１９が配設されている。冷却水配管１９には、熱源機１２に対する冷却水循環方向（図１中の矢印参照）の上流側近傍位置に冷却水ポンプ２０が設けられている。また、冷却水配管１９には冷却塔１３を迂回するようにバイパス配管２１が分岐して設けられ、バイパス配管２１の冷却水配管１９との合流箇所に三方電動弁２２が設けられている。なお、冷却水配管１９の途中には、冷却水流量センサや冷却水温度センサ等の計測機器が設けられているが、それらの説明及び図示は省略する。
【００２９】
次に、図１に加えて図２〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る熱源システム１０の制御方法について説明する。
【００３０】
まず、熱源機１２から送出される冷水温度の上限値ＴＵＬを算出する方法について説明する。
【００３１】
図２のステップＳ１０に示されているように、演算部１４は、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの廻りに配設されている、第３冷水温度センサＴ３、第４冷水温度センサＴ４、第５冷水温度センサＴ５、第６冷水温度センサＴ６、第７冷水温度センサＴ７、第８冷水温度センサＴ８、及び第２冷水流量センサＦ２、第３冷水流量センサＦ３、第４冷水流量センサＦ４の各計測値から、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの負荷処理熱量を算出した上で、次式（１）によって、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの負荷率Ｌａｃを演算する。
【００３２】
空調機の負荷率Ｌａｃ＝空調機の負荷処理熱量÷空調機の設計処理熱量    （１）
【００３３】
次いて、ステップＳ１１において、演算部１４は、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔを、以下の近似式（２）によって、それぞれ算出する。
【００３４】
Ｔ＝ａＬａｃ＋ｂ    （２）
【００３５】
ここで、近似式（２）のａ，ｂの値は、第１の実施の形態における熱源システム１０をモデルとしたシミュレーションにより導かれた、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの負荷率Ｌａｃと熱源機１２から送出される冷水温度の上限値との相関関係を示す図３から求められる。近似式（２）のａ，ｂは空調機毎に異なった値である。図３の場合、冷水送水温度の上限値を１２℃、下限値を７℃に設定しており、係数ａ＝−０．２０１、係数ｂ＝２７．３である。
【００３６】
次いで、ステップＳ１２において、演算部１４は、前記ステップＳ１１で算出された各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔが、熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬ以上かどうかをそれぞれ判断する。そして、冷水温度の下限値ＴＬ以上であると判断した場合には、次のステップＳ１３に進む。
【００３７】
ステップＳ１３において、演算部１４は、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔが、熱源機１２の運転可能な冷水温度の上限値ＴＨ以下かどうかをそれぞれ判断する。そして、冷水温度の上限値ＴＨ以下であると判断した場合には、次のステップＳ１４に進む。
【００３８】
ステップＳ１４において、演算部１４は、上記近似式（２）によってそれぞれ算出された各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの上限値Ｔのうちの最も低い値を冷水温度の上限値ＴＵＬに設定する。
【００３９】
一方、前記ステップＳ１２において、演算部１４は、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔが熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬ以上でないと判断すると、ステップＳ１５に進み、熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬを冷水温度の上限値ＴＵＬに設定する。
【００４０】
さらに、前記ステップＳ１３において、演算部１４は、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔが熱源機１２の運転可能な冷水温度の上限値ＴＨ以下でないと判断すると、ステップＳ１６に進み、熱源機１２の運転可能な冷水温度の上限値ＴＨを空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値ＴＵＬに設定する。
【００４１】
次に、熱源機１２から送出される冷水温度の設定値ＴＳＰを算出する方法について説明する。
【００４２】
図４のステップＳ２０に示されているように、演算部１４は、熱源機１２の廻りに配設されている、第１冷水温度センサＴ１、第２冷水温度センサＴ２、及び第１冷水流量センサＦ１の各計測値から、熱源機１２の負荷処理熱量を算出した上で、次式（３）によって、熱源機１２の負荷率Ｌｈｅを演算する。
【００４３】
熱源機の負荷率Ｌｈｅ＝熱源機の負荷処理熱量÷熱源機の設計処理熱量    （３）
【００４４】
次いて、ステップＳ２１において、演算部１４は、エネルギー消費量が最小となる熱源機１２の冷水温度の演算値Ｔ０を、以下の近似式（４）によって算出する。
【００４５】
Ｔ０＝ｅＬｈｅ＋ｆ    （４）
【００４６】
ここで、近似式（４）のｅ，ｆの値は、熱源システム１０をモデルとしたシミュレーションにより導かれた、エネルギー消費量が最小となる熱源機１２の負荷率Ｌｈｅと熱源機１２から送出される冷水温度の最適値との相関関係を示す図５から導かれる。この場合、冷水送水温度の上限値を１２℃、下限値を７℃に設定しており、係数ｅ＝−０．０８６７、係数ｆ＝１５．６である。
【００４７】
次いで、ステップＳ２２において、演算部１４は、前記ステップＳ２１で算出された熱源機１２の冷水温度の演算値Ｔ０が、熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬ以上かどうかを判断する。そして、冷水温度の下限値ＴＬ以上であると判断した場合には、次のステップＳ２３に進む。
【００４８】
ステップＳ２３において、演算部１４は、熱源機１２の冷水温度の演算値Ｔ０が、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限の設定値ＴＵＬ以下かどうかを判断する。そして、冷水温度の上限の設定値ＴＵＬ以下であると判断した場合には、次のステップＳ２４に進む。
【００４９】
ステップＳ２４において、演算部１４は、上記近似式（４）によって算出された熱源機１２の冷水温度の演算値Ｔ０を冷水温度の設定値ＴＳＰに設定する。
【００５０】
一方、前記ステップＳ２２において、演算部１４は、熱源機１２の冷水温度の演算値Ｔ０が熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬ以上でないと判断すると、ステップＳ２５に進み、熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬを冷水温度の設定値ＴＳＰに設定する。
【００５１】
さらに、前記ステップＳ２３において、演算部１４は、熱源機１２の冷水温度の演算値Ｔ０が、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限の設定値ＴＵＬ以下でないと判断すると、ステップＳ２６に進み、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限の設定値ＴＵＬを冷水温度の設定値ＴＳＰに設定する。
【００５２】
そして、演算部１４は、このようにして算出された冷水温度の設定値ＴＳＰに基づき、熱源機１２を最適に制御する。
【００５３】
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態における熱源システム３０について説明する。なお、以下の説明において、上記した第１の実施の形態における熱源システム１０と同等の構成については、図６中、図１と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５４】
第２の実施の形態における熱源システム３０には、上記した第１の実施の形態における熱源システム１０と同様に、複数台（図６では３台を示す）の空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、熱源機１２、冷却塔１３、演算部１４、冷水配管１５、冷水分岐配管１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、冷水ポンプ１８、第１冷水温度センサＴ１、第２冷水温度センサＴ２、第１冷水流量センサＦ１、冷却水配管１９、冷却水ポンプ２０、バイパス配管２１、及び三方電動弁２２が設けられている。
【００５５】
しかし、第２の実施の形態における熱源システム３０には、上記した第１の実施の形態における熱源システム１０と異なり、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの廻りに、第３冷水温度センサＴ３、第４冷水温度センサＴ４、第５冷水温度センサＴ５、第６冷水温度センサＴ６、第７冷水温度センサＴ７、第８冷水温度センサＴ８、及び第２冷水流量センサＦ２、第３冷水流量センサＦ３、第４冷水流量センサＦ４が設けられていない。その代りに、第２の実施の形態における熱源システム３０には、建築物の屋外に、外気湿球温度を計測する外気センサＷ１が設けられ、外気センサＷ１による計測値は演算部１４に送信されるようになっている。
【００５６】
次に、図６に加えて図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る熱源システム３０の制御方法について説明する。
【００５７】
まず、熱源機１２から送出される冷水温度の上限値ＴＵＬを算出する方法について説明する。
【００５８】
図７のステップＳ３０に示されているように、演算部１４は、外気センサＷ１で計測した外気湿球温度の値から、ステップＳ３１に示されているように、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔを、以下の近似式（５）によって、それぞれ算出する。
【００５９】
Ｔ＝ｃＯＷＢ＋ｄ    （５）
【００６０】
ここで、近似式（５）のｃ，ｄの値は、第２の実施の形態における熱源システム３０をモデルとしたシミュレーションにより導かれた、外気湿球温度と熱源機１２から送出される冷水温度の上限値との相関関係を示す図８から求められる。近似式（５）のｃ，ｄは空調機毎に異なった値である。図８の場合、冷水送水温度の上限値を１２℃、下限値を７℃に設定しており、係数ｃ＝−０．３２２、係数ｄ＝１６．４である。
【００６１】
次いで、ステップＳ３２において、演算部１４は、前記ステップＳ３１で算出された各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔが、熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬ以上かどうかを判断する。そして、冷水温度の下限値ＴＬ以上であると判断した場合には、次のステップＳ３３に進む。
【００６２】
ステップＳ３３において、演算部１４は、各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔが、熱源機１２の運転可能な冷水温度の上限値ＴＨ以下かどうかをそれぞれ判断する。そして、冷水温度の上限値ＴＨ以下であると判断した場合には、次のステップＳ３４に進む。
【００６３】
ステップＳ３４において、演算部１４は、上記近似式（５）によってそれぞれ算出された各空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの上限値Ｔのうちの最も低い値を冷水温度の上限値ＴＵＬに設定する。
【００６４】
一方、前記ステップＳ３２において、演算部１４は、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限の演算値Ｔが熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬ以上でないと判断すると、ステップＳ３５に進み、熱源機１２の運転可能な冷水温度の下限値ＴＬを冷水温度の上限値ＴＵＬに設定する。
【００６５】
さらに、前記ステップＳ３３において、演算部１４は、空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値Ｔが熱源機１２の運転可能な冷水温度の上限値ＴＨ以下でないと判断すると、ステップＳ３６に進み、熱源機１２の運転可能な冷水温度の上限値ＴＨを空調機１１ａ，１１ｂ，１１ｃの冷水温度の上限値ＴＵＬに設定する。
【００６６】
次に、上記したように算出された冷水送水温度の上限値と熱源機１２の負荷率とに基づき、熱源機１２から送出される冷水温度の設定値ＴＳＰを算出するが、この方法は、上述した第１の実施の形態における熱源システム１０の場合（図４及び図５参照）と同様であるので、その説明及び図示は省略する。
【００６７】
そして、熱源機１２から送出される冷水温度の設定値ＴＳＰが算出されると、演算部１４は、冷水温度の設定値ＴＳＰに基づき、熱源機１２を最適に制御する。
【００６８】
上記したように本発明の第１及び第２の実施の形態に係る熱源システム１０，３０の制御方法及びその装置によれば、建築物内に熱負荷の大きく異なる空調機が存在する場合であっても、室内環境条件を満足させながら、熱源機１２の省エネルギー運転制御を最適に行うことができる。また、前記近似式により冷水送水温度の上限値又は最適な設定値を算出することにより、計算負荷が小さくなり、計算モデルが簡素化されるため、一般的な熱源システムへ容易に導入することができる。
【００６９】
さらに、本発明の第２の実施の形態に係る熱源システム３０の制御方法及びその装置よれば、外気湿球温度と熱源機１２の冷水出入口温度差と流量から、空調機の冷水送水温度上限値及び熱源機の冷水送水温度の設定値を算出することができ、測定機器の設置数や測定値の数を最小限に抑制しつつ、省エネルギー運転制御を最適に行うことができる。
【００７０】
なお、上記した本発明の実施の形態では、前記近似式（２）、（４）、（５）がすべて一次式で表わされているが、これは近似式を一次式に限定する趣旨ではない。すなわち、これらの近似式（２）、（４）、（５）は、一つの式で表現されれば、二次式、三次式、多項式等、一次式以外の式であってもよい。また、これらの近似式の代わりにそれぞれの相関関係を示すテーブルを用いてもよい。
【００７１】
また、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る熱源システム制御方法及びその装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１０    熱源システム
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ    空調機
１２    熱源機
１４    演算部（熱源システム制御装置）
３０    熱源システム
【図１】
2019032101.tif 000003
【図２】
2019032101.tif 000004
【図３】
2019032101.tif 000005
【図４】
2019032101.tif 000006
【図５】
2019032101.tif 000007
【図６】
2019032101.tif 000008
【図７】
2019032101.tif 000009
【図８】
2019032101.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月19日(2018.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機で冷却された冷水を複数の空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御方法において、
前記各空調機の負荷率と前記各空調機の冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記各空調機の冷水温度の上限値をそれぞれ算出し、該各空調機の冷水温度の上限値のうちの最も低い値を冷水温度の上限値に設定する工程と、
前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の最適値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を算出する工程と、
前記熱源機から送出される冷水温度の演算値が前記各空調機の冷水温度の上限の設定値以下の場合に前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を冷水温度の設定値に設定する工程と、
前記冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う工程と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御方法。
【請求項２】
熱源機で冷却された複数の冷水を空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御方法において、
計測された外気湿球温度と前記各空調機の冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記各空調機の冷水温度の上限値をそれぞれ算出し、該各空調機の冷水温度の上限値のうちの最も低い値を冷水温度の上限値に設定する工程と、
前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の最適値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を算出する工程と、
前記熱源機から送出される冷水温度の演算値が前記各空調機の冷水温度の上限の設定値以下の場合に前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を冷水温度の設定値に設定する工程と、
前記冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う工程と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御方法。
【請求項３】
熱源機で冷却された冷水を複数の空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御装置において、
前記各空調機の負荷率と前記各空調機の冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記各空調機の冷水温度の上限値をそれぞれ算出し、該各空調機の冷水温度のする上限値のうちの最も低い値を冷水温度の上限値に設定する手段と、
前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の最適値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を算出する手段と、
前記熱源機から送出される冷水温度の演算値が前記各空調機の冷水温度の上限の設定値以下の場合に前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を冷水温度の設定値に設定する手段と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御装置。
【請求項４】
熱源機で冷却された冷水を複数の空調機に送出する熱源システムを最適に制御するための熱源システム制御装置において、
計測された外気湿球温度と前記各空調機の冷水温度の上限値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記各空調機の冷水温度の上限値をそれぞれ算出し、該各空調機の冷水温度の上限値のうちの最も低い値を冷水温度の上限値に設定する手段と、
前記熱源機の負荷率と前記熱源機から送出される冷水温度の最適値との相関関係を表現する近似式を用いて、前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を算出する手段と、
前記熱源機から送出される冷水温度の演算値が前記各空調機の冷水温度の上限の設定値以下の場合に前記熱源機から送出される冷水温度の演算値を冷水温度の設定値に設定する手段と、
前記冷水温度の設定値に基づき、前記熱源機の運転制御を行う手段と、
を備えていることを特徴とする熱源システム制御装置。