(57)【要約】【課題】熱源機器の起動順序が変化しても、最適送水温度を決定可能とする。【解決手段】モデル切替部１５が、指定された起動順序に基づいて、モデル蓄積部１６から当該起動順序に対応する推定モデルを選択し、最適送水温度決定部１８が、送水温度制御の際、新たに入力された制御実績から、モデル切替部で選択された推定モデルに基づいて最適送水温度を決定する。【選択図】  図１
2015230111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる負荷状況に応じて起動／停止される複数の熱源機器から負荷機器に対して送水ポンプで送水する冷温水の最適送水温度を、推定モデルに基づいて決定し、前記熱源機器へ指示する送水温度制御装置であって、
前記熱源機器を起動／停止する起動順序ごとに、入力された負荷状況に関連する制御用実績値から前記熱源機器および前記送水ポンプでの使用エネルギーが最も低い最適送水温度を推定するための推定モデルを蓄積するモデル蓄積部と、
指定された前記起動順序に基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動順序に対応する推定モデルを選択するモデル切替部と、
前記送水温度制御の際、新たに入力された前記制御用実績値から、前記モデル切替部で選択された前記推定モデルに基づいて前記最適送水温度を決定する最適送水温度決定部と
を備えることを特徴とする送水温度制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送水温度制御装置において、
前記モデル蓄積部は、前記起動順序に代えて、前記熱源機器のうち起動中の熱源機器を示す起動組み合わせごとに前記推定モデルを蓄積し、
前記モデル切替部は、前記起動順序に代えて、指定された前記起動組み合わせに基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動組み合わせに対応する推定モデルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御装置。
【請求項３】
異なる負荷状況に応じて起動／停止される複数の熱源機器から負荷機器に対して送水ポンプで送水する冷温水の送水温度を、推定モデルに基づいて決定し、前記熱源機器へ指示する際に用いられる送水温度制御方法であって、
前記熱源機器を起動／停止する起動順序ごとに、入力された負荷状況に関連する制御用実績値から前記熱源機器および前記送水ポンプでの使用エネルギーが最も低い最適送水温度を推定するための推定モデルを蓄積するモデル蓄積ステップと、
指定された前記起動順序に基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動順序に対応する推定モデルを選択するモデル切替ステップと、
前記送水温度制御の際、新たに入力された前記制御用実績値から、前記モデル切替ステップで選択された前記推定モデルに基づいて前記最適送水温度を決定する最適送水温度決定ステップと
を備えることを特徴とする送水温度制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の送水温度制御方法において、
前記モデル蓄積ステップは、前記起動順序に代えて、前記熱源機器のうち起動中の熱源機器を示す起動組み合わせごとに前記推定モデルを蓄積し、
前記モデル切替ステップは、前記起動順序に代えて、指定された前記起動組み合わせに基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動組み合わせに対応する推定モデルを選択する
ことを特徴とする送水温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御技術に関し、特に熱源機器から負荷機器に対して送水する冷温水の送水温度を長期にわたり最適制御する送水温度制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空調などの負荷機器に対して冷温水を供給する熱源システムでは、熱源機器から負荷機器に対して送水する冷温水の送水温度を緩和すると、熱源機器の効率が上昇して熱源コストは減少するが、送水ポンプからの送水流量が増加して搬送コストが増加する、というトレードオフが存在する。したがって、熱源システムを効率よく運転するには、これらのトータルコストが最も低くなるよう、送水温度を最適調整する必要がある。ここで、熱源機器や送水ポンプの動作特性は一様ではなく設置される現場に応じて異なるとともに、経年変化や外的環境の影響も受けるため、実際のデータを基に特性を合わせこむ必要がある。
【０００３】
従来、このような送水温度制御技術として、熱源機器の実際の運転から、負荷状況に関連する関連パラメータとして、熱源機器および送水ポンプでの使用エネルギー量、熱源機器から送水する冷温水の送水温度、外気温度を示す学習用実績値を収集・蓄積し、これら学習用実績値を多次元空間モデルに蓄積した後、補間技術を用いて応答曲面モデルからなる推定モデルを作成し、送水温度制御時には、新たに取得した制御用実績値からこの推定モデルにより、使用エネルギーが最も低い最適送水温度を決定し、熱源機器に指示する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。これにより、最適送水温度の決定の際に、機器仕様や機器動作モデルが不要となるだけでなく、機器の経年変化や外的環境の影響にも対応可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来技術は、複数の熱源機器の起動順序が単一である場合しか考慮されておらず、メンテナンスなどにより起動順序に変更があった場合には、適切な送水温度を決定できないという問題点があった。
【０００６】
通常、熱源システムでは、複数の熱源機器を用いる場合、負荷機器で発生する熱量に応じて、予め設定しておいた起動順序で各熱源機器の起動／停止を制御している。この際、熱源の運用方法の見直しや熱源機器のメンテナンスなどにより起動順序が変更される場合があり、このような場合には、熱源機器間における熱源効率の違いから、推定モデルにおける負荷状況と使用エネルギー量との入出力関係が変化する。
【０００７】
図８は、従来の負荷状況と使用エネルギー量との関係を示すグラフである。ここでは、熱源機器Ａ（Ｑ１）→熱源機器Ｂ（Ｑ３）という起動順序ＡＢと、熱源機器Ｂ（Ｑ２）→熱源機器Ａ（Ｑ４）という起動順序ＢＡとが示されている。この場合、熱源機器Ｂに対して熱源機器Ａの定格出力が小さいため、起動順序ＡＢと起動順序ＢＡとでは、各機器が起動される負荷状況（負荷流量または負荷熱量）が異なる。さらに、熱源機器Ａと熱源機器Ｂは効率が異なるため、推定モデルＡＢの特性と起動順序ＢＡの特性とが乖離し、例えば、起動順序ＡＢ用の推定モデルＡＢを起動順序ＢＡに適用した場合、負荷流量がＱ２〜Ｑ４の領域Ｒにおいて、推定モデルＡＢにおける入出力関係が崩れ、結果として、最適な送水温度を推定できなくなる。
【０００８】
図９は、送水温度と使用エネルギー量との関係を示すグラフである。ここでは、起動順序ＡＢおよび起動順序ＢＡについて、送水温度の決定に用いられる応答曲面モデルの断面特性ＡＢ，ＢＡがそれぞれ示されている。
起動順序ＡＢの場合、送水温度の決定に断面特性ＡＢが用いられるため、使用エネルギー量が最小値Ｐｍｉｎ１となる送水温度Ｔｏｐｔ１が選択される。
【０００９】
一方、前述したように起動順序ＢＡの場合、推定モデルにおける負荷状況と使用エネルギー量との入出力関係が変化するため、送水温度の決定に推定モデルＢＡの断面特性ＢＡが用いられるべきであり、この際、使用エネルギー量が最小値Ｐｍｉｎ２となるのは送水温度Ｔｏｐｔ２である。
しかし、起動順序ＢＡの場合にも推定モデルＡＢを用いた場合、起動順序ＡＢの場合と同様に送水温度Ｔｏｐｔ１が選択されるため送水温度Ｔｏｐｔ２との間に誤差が生じ、使用エネルギー量としてＰｍｉｎ２より大きい最小値Ｐｍｉｎ２‘となるため、使用エネルギー量を最小化することはできない。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、熱源機器の起動順序が変化しても、最適送水温度を決定できる送水温度制御技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明にかかる送水温度制御装置は、異なる負荷状況に応じて起動／停止される複数の熱源機器から負荷機器に対して送水ポンプで送水する冷温水の最適送水温度を、推定モデルに基づいて決定し、前記熱源機器へ指示する送水温度制御装置であって、前記各熱源機器を起動／停止する起動順序ごとに、入力された負荷状況に関連する制御用実績値から前記熱源機器および前記送水ポンプでの使用エネルギーが最も低い最適送水温度を推定するための推定モデルを蓄積するモデル蓄積部と、指定された前記起動順序に基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動順序に対応する推定モデルを選択するモデル切替部と、前記送水温度制御の際、新たに入力された前記制御用実績値から、前記モデル切替部で選択された前記推定モデルに基づいて前記最適送水温度を決定する最適送水温度決定部とを備えている。
【００１２】
また、本発明にかかる上記送水温度制御装置の一構成例は、前記モデル蓄積部が、前記起動順序に代えて、前記熱源機器のうち起動中の熱源機器を示す起動組み合わせごとに前記推定モデルを蓄積し、前記モデル切替部は、前記起動順序に代えて、指定された前記起動組み合わせに基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動組み合わせに対応する推定モデルを選択するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明にかかる送水温度制御方法は、異なる負荷状況に応じて起動／停止される複数の熱源機器から負荷機器に対して送水ポンプで送水する冷温水の送水温度を、推定モデルに基づいて決定し、前記熱源機器へ指示する際に用いられる送水温度制御方法であって、前記各熱源機器を起動／停止する起動順序ごとに、入力された負荷状況に関連する制御用実績値から前記熱源機器および前記送水ポンプでの使用エネルギーが最も低い最適送水温度を推定するための推定モデルを蓄積するモデル蓄積ステップと、指定された前記起動順序に基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動順序に対応する推定モデルを選択するモデル選択ステップと、前記送水温度制御の際、新たに入力された前記制御用実績値から、前記モデル切替ステップで選択された前記推定モデルに基づいて前記最適送水温度を決定する最適送水温度決定ステップとを備えている。
【００１４】
また、本発明にかかる上記送水温度制御方法の一構成例は、前記モデル蓄積ステップは、前記起動順序に代えて、前記熱源機器のうち起動中の熱源機器を示す起動組み合わせごとに前記推定モデルを蓄積し、前記モデル切替ステップは、前記起動順序に代えて、指定された前記起動組み合わせに基づいて、前記モデル蓄積部から当該起動組み合わせに対応する推定モデルを選択するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、送水温度の決定に用いる推定モデルが、各熱源機器の起動順序に応じて切り替えられる。このため、各熱源機器の起動順序により変化する負荷状況と使用エネルギー量との関係に合致した推定モデルを、送水温度の決定に用いることができる。したがって、負荷状況が変化しても最適な送水温度を決定することができ、熱源システムを効率よく運転することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態にかかる送水温度制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる送水温度制御装置の適用例を示すブロック図である。
【図３】データ収集処理およびモデル作成処理を示すフローチャートである。
【図４】送水温度制御動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態にかかる負荷状況と使用エネルギー量との関係を示すグラフである。
【図６】熱源機器の起動・停止制御に関するヒステリシス特性を示すグラフである。
【図７】第２の実施の形態にかかる熱源機器の起動・停止制御に関するヒステリシス特性を示すグラフである。
【図８】従来の負荷状況と使用エネルギー量との関係を示すグラフである。
【図９】送水温度と使用エネルギー量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる送水温度制御装置１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる送水温度制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、第１の実施の形態にかかる送水温度制御装置の適用例を示すブロック図である。
【００１８】
この送水温度制御装置（熱源機器制御装置）１０は、全体としてサーバ装置、パーソナルコンピュータ、産業用コントローラなどの情報処理装置からなり、熱源システム５０とともに用いられて、異なる負荷状況に応じて起動／停止される複数の熱源機器から負荷機器に対して送水ポンプで送水する冷温水の送水温度を、推定モデルに基づいて決定し、熱源機器へ指示する機能を有している。
【００１９】
熱源システム５０は、送水ポンプ５１と熱源機器群５２を有し、空調などの負荷機器５６に対して冷温水を供給する機能を有している。送水ポンプ５１から送水された冷温水は、熱源機器群５２内に設けられた各熱源機器での熱交換により、送水温度制御装置１０から指示された送水温度ＴＳｓｐに調整されて出力される。この冷温水は、送水ヘッダ５５を介して負荷機器５６へ供給され、還水ヘッダ５７を介して送水ポンプ５１へ戻る。
【００２０】
各熱源機器は、負荷機器５６へ供給される冷温水の流量を示す負荷流量や、負荷機器５６で発生した熱量を示す負荷熱量などの負荷状況に関連付けて、起動／停止に関する条件が予め設定されている。これにより、負荷が増大するにつれて熱源機器が起動される順序、すなわち起動順序が決定される。
【００２１】
送水温度計５３は、熱源機器群５２の出口や送水ヘッダに設けられて、負荷機器５６へ送水される冷温水の送水温度ＴＳｐｖを測定する機能を有している。外気温度計５４は、送水温度制御装置１０に取り込まれる外気の外気温度Ｔｏｕｔを測定する機能を有している。
これら送水温度ＴＳｐｖや外気温度Ｔｏｕｔは、熱源機器全体における熱源使用エネルギー量ＰＷ１や、送水ポンプ５１における送水使用エネルギー量ＰＷ２とともに、送水温度制御装置１０に収集される。
【００２２】
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる送水温度制御装置１０の構成について詳細に説明する。
送水温度制御装置１０には、主な機能部として、学習用実績値収集部１１、実績値切替部１２、実績値蓄積部１３、モデル作成部１４、モデル切替部１５、モデル蓄積部１６、制御用実績値収集部１７、および最適送水温度決定部１８が設けられている。
【００２３】
学習用実績値収集部１１は、負荷状況に関連する関連パラメータとして、送水温度ＴＳｐｖ、外気温度Ｔｏｕｔ、熱源使用エネルギー量ＰＷ１、送水使用エネルギー量ＰＷ２を含む、モデル構築・学習のための学習用実績値２１を、熱源システム５０から収集する機能と、収集した学習用実績値を実績値切替部１２へ出力する機能とを有している。
【００２４】
実績値切替部１２は、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けて、学習用実績値収集部１１から出力された学習用実績値を実績値蓄積部１３へ蓄積する機能と、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けられている学習用実績値を実績値蓄積部１３から読み出してモデル作成部１４へ出力する機能とを有している。この実績値切替部１２については、学習用実績値を蓄積する機能と学習用実績値を出力する機能を２つに分け、それぞれを学習用実績値収集部１１とモデル作成部１４に実装してもよい。
【００２５】
実績値蓄積部１３は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、学習用実績値収集部１１で収集された学習用実績値を、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けて蓄積する機能を有している。
【００２６】
モデル作成部１４は、実績値切替部１２から出力された、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けられている学習用実績値を取得する機能と、取得した学習用実績値に基づいて、入力された負荷状況に関連する制御用実績値から熱源機器および送水ポンプでの使用エネルギーが最も低い最適送水温度を推定するための、当該起動順序に関する推定モデルを作成する機能と、作成した推定モデルをモデル切替部１５へ出力する機能とを有している。
【００２７】
モデル切替部１５は、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けて、モデル作成部１４から出力された推定モデルをモデル蓄積部１６へ蓄積する機能と、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けられている推定モデルをモデル蓄積部１６から読み出して最適送水温度決定部１８へ出力する機能とを有している。このモデル切替部１５については、推定モデルを蓄積する機能と推定モデルを出力する機能を２つに分け、それぞれをモデル作成部１４と最適送水温度決定部１８に実装してもよい。
【００２８】
モデル蓄積部１６は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、モデル作成部１４で作成された推定モデルを、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けて蓄積する機能を有している。
【００２９】
制御用実績値収集部１７は、負荷状況に関連する関連パラメータとして、外気温度Ｔｏｕｔを含む、最適送水温度決定のための制御用実績値２２を、熱源システム５０から収集する機能と、収集した制御用実績値２２を最適送水温度決定部１８へ出力する機能とを有している。
【００３０】
最適送水温度決定部１８は、送水温度制御の際、モデル切替部１５で切替選択された、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けられている推定モデルに基づいて、制御用実績値収集部１７から新たに入力された制御用実績値から、最適送水温度を決定する機能と、決定した最適送水温度を送水温度ＴＳｓｐとして熱源システム５０へ出力することにより、熱源機器から負荷機器５６へ送水される冷温水の送水温度を制御する機能とを有している。
【００３１】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図面を参照して、本実施の形態にかかる送水温度制御装置１０の動作について説明する。
まず、図３を参照して、送水温度制御装置１０のデータ収集動作およびモデル作成動作について説明する。図３は、データ収集処理およびモデル作成処理を示すフローチャートである。送水温度制御装置１０は、実際の熱源システム５０に対する送水温度制御を実行する前に、例えば定期実行プログラムやオペレータの指示に応じて、図３のデータ収集処理およびモデル作成処理を実行する。
【００３２】
まず、データ収集を行う場合（ステップ１００：ＹＥＳ）、学習用実績値収集部１１は、熱源システム５０から、負荷状況に関連する関連パラメータとして、送水温度ＴＳｐｖ、外気温度Ｔｏｕｔ、熱源使用エネルギー量ＰＷ１、送水使用エネルギー量ＰＷ２を含む、モデル構築・学習のための学習用実績値２１を収集し、実績値切替部１２へ出力する（ステップ１０１）。
実績値切替部１２は、学習用実績値収集部１１で収集された学習用実績値２１を、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けて、実績値蓄積部１３へ蓄積する（ステップ１０２）。
【００３３】
次に、モデル作成を行う場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）、実績値切替部１２は、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けられている学習用実績値を実績値蓄積部１３から読み出してモデル作成部１４へ出力する（ステップ１０４）。
【００３４】
これに応じて、モデル作成部１４は、実績値切替部１２から出力された学習用実績値を取得し、モデル切替部１５により選択された起動順序に関連付けられている当該多次元空間モデルに、これら学習用実績値を蓄積する（ステップ１０５）。これにより、例えば送水温度ＴＳｐｖ、外気温度Ｔｏｕｔ、および熱源使用エネルギー量ＰＷ１と送水使用エネルギー量ＰＷ２の和からなる合計使用エネルギー量からなる３次元空間モデルに、各学習用実績値が蓄積される。
この後、処理を継続する場合は（ステップ１０６：ＮＯ）、ステップ１００に戻り、処理を終了する場合は（ステップ１０６：ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００３５】
次に、図４を参照して、送水温度制御動作について説明する。図４は、送水温度制御動作を示すフローチャートである。送水温度制御装置１０は、前述した図３のデータ収集処理およびモデル作成処理を実行した後、例えば定期実行プログラムやオペレータの指示に応じて、図４の送水温度制御処理を実行する。
【００３６】
まず、モデル切替部１５は、起動順序データ２３で指定された起動順序に関連付けられている多次元空間モデルをモデル蓄積部１６から読み出して最適送水温度決定部１８へ出力する（ステップ１１０）。
【００３７】
これに応じて、最適送水温度決定部１８は、モデル切替部１５から出力された多次元空間モデルを、ＲＳＭ−Ｓ（Response Surface Method by Spline）などの補間技術により、多次元空間に蓄積された各学習用実績値間を補間して、応答曲面モデルからなる推定モデルを作成する（ステップ１１１）。これにより、多次元空間モデルから出力される推定値間が補間され、入力パラメータとなる外気温度Ｔｏｕｔから送水温度ＴＳｐｖを一義的に特定できる応答曲面モデルが作成される。
【００３８】
一方、制御用実績値収集部１７は、負荷状況に関連する関連パラメータとして、外気温度Ｔｏｕｔを含む、最適送水温度決定のための制御用実績値２２を、熱源システム５０から収集し最適送水温度決定部１８へ出力する（ステップ１１２）。
【００３９】
これに応じて、最適送水温度決定部１８は、作成した応答曲面モデルからなる推定モデルを、制御用実績値収集部１７から新たに入力された制御用実績値２２、ここでは外気温度Ｔｏｕｔで切り出し（ステップ１１３）、切り出し断面のうち、熱源使用エネルギー量ＰＷ１と送水使用エネルギー量ＰＷ２の和からなる合計使用エネルギー量が最小となる送水温度ＴＳｐｖを最適送水温度として決定する（ステップ１１４）。
【００４０】
続いて、最適送水温度決定部１８は、決定した最適送水温度を送水温度ＴＳｓｐとして熱源システム５０へ出力する（ステップ１１５）。
この後、処理を継続する場合は（ステップ１１６：ＮＯ）、ステップ１１０に戻り、処理を終了する場合は（ステップ１１６：ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
これにより、与えられた外気温度Ｔｏｕｔで示される負荷状況において、熱源システム５０の使用エネルギー量が最小となる送水温度ＴＳｓｐで、熱源システム５０から負荷機器５６へ冷温水が送水される。
【００４１】
図５は、第１の実施の形態にかかる負荷状況と使用エネルギー量との関係を示すグラフである。ここでは、熱源機器Ａ（Ｑ１）→熱源機器Ｂ（Ｑ３）という起動順序ＡＢと、熱源機器Ｂ（Ｑ２）→熱源機器Ａ（Ｑ４）という起動順序ＢＡとが示されている。この場合、熱源機器Ｂに対して熱源機器Ａの定格出力が小さいため、起動順序ＡＢと起動順序ＢＡとでは、各機器が起動される負荷状況（負荷流量または負荷熱量）が異なる。さらに、熱源機器Ａと熱源機器Ｂは効率が異なるため、推定モデルＡＢの特性と起動順序ＢＡの特性とが乖離し、例えば、起動順序ＡＢ用の推定モデルＡＢを起動順序ＢＡに適用した場合、負荷流量がＱ２〜Ｑ４の領域Ｒにおいて、推定モデルＡＢにおける入出力関係が崩れ、結果として、最適な送水温度を推定できなくなる。
【００４２】
一方、本実施の形態によれば、起動順序ごとに推定モデルが設けられているため、起動順序ＢＡが起動順序データ２３で指定された時点で、送水温度の決定に用いる推定モデルが起動順序ＢＡ用の推定モデルＢＡに切り替えられる。
これにより、例えば負荷流量がＱ２〜Ｑ４の領域Ｒにおいて、起動順序ＢＡの特性と推定モデルＢＡの特性とが合致して、推定モデルＢＡにおける入出力関係が崩れることがなくなり、結果として、最適な送水温度を推定することができる。
【００４３】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、モデル切替部１５が、指定された起動順序に基づいて、モデル蓄積部１６から当該起動順序に対応する推定モデルを選択し、最適送水温度決定部１８が、送水温度制御の際、新たに入力された制御実績から、モデル切替部１５で選択された推定モデルに基づいて最適送水温度を決定するようにしたものである。さらには、収集した学習用実績値を、指定された起動順序に関連付けられた多次元空間モデルに蓄積するようにしたものである。
【００４４】
これにより、送水温度の決定に用いる推定モデルが、各熱源機器の起動順序に応じて切り替えられる。このため、各熱源機器の起動順序により変化する負荷状況と使用エネルギー量との関係に合致した推定モデルを、送水温度の決定に用いることができる。したがって、負荷状況が変化しても最適な送水温度を決定することができ、熱源システム５０を効率よく運転することが可能となる。
【００４５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる送水温度制御装置１０について説明する。
通常、熱源システム５０では、負荷流量や負荷熱量などの負荷状況に応じて熱源機器の起動・停止を切り替える場合、負荷状況が短期間で繰り返し上下した場合、熱源機器の起動・停止が短期間で繰り返される場合があり、熱源機器に対して大きな負担だけでなく、使用エネルギー量の増大にもつながる。このため、熱源機器の起動・停止にヒステリシス特性を持たせている。
【００４６】
図６は、熱源機器の起動・停止制御に関するヒステリシス特性を示すグラフである。ここでは、熱源機器Ａを起動した後、負荷流量がＱ３まで増大した時点で、熱源機器Ｂを起動し、その後、負荷流量がＱ３よりも小さいＱ２まで低下した時点で、熱源機器Ｂを停止するヒステリシス特性が示されている。
したがって、熱源機器Ｂを追加起動させる場合には、Ｑ２〜Ｑ３の領域Ｒにおいて熱源機器Ａだけが動作し、熱源機器Ｂを停止させる場合には、Ｑ２〜Ｑ３の領域Ｒにおいて熱源機器Ａ，Ｂの両方が動作している状態となる。
【００４７】
このため、起動順序ＡＢに応じた推定モデルＡＢを、熱源機器Ｂの追加時における特性と合致させた場合、熱源機器Ｂの停止時における特性と乖離することになり、結果として適切な送水温度を決定できなくなる。
また、前述した図５において、負荷流量Ｑ４以上の領域では、モデルＡＢとモデルＢＡの両方が同じ特性を持つことになり、これらモデル作成に要するデータ収集処理およびモデル作成処理に無駄が生じることになる。
【００４８】
本実施の形態では、これら熱源機器Ｂの追加時と熱源機器Ｂの停止時に、別個の推定モデルを用いて最適送水温度を決定するため、第１の実施の形態にかかる熱源機器の起動順序に代えて、熱源機器のうち起動中の熱源機器を示す起動組み合わせごとに推定モデルを切り替えるようにしたものである。
【００４９】
図７は、第２の実施の形態にかかる熱源機器の起動・停止制御に関するヒステリシス特性を示すグラフである。ここでは、前述した図６と同様、熱源機器Ａを起動した後、負荷流量がＱ３まで増大した時点で、熱源機器Ｂを起動し、その後、負荷流量がＱ３よりも小さいＱ２まで低下した時点で、熱源機器Ｂを停止するヒステリシス特性が示されている。
【００５０】
本実施の形態では、熱源機器のうち起動中の熱源機器を示す起動組み合わせごとに推定モデルが設けられており、熱源機器Ａだけが運転されている起動組み合わせＡに対応するモデルが推定モデルＡであり、熱源機器Ａ，Ｂが同時に運転されている起動組み合わせＡＢに対応するモデルが推定モデルＡＢである。これら推定モデルＡ，ＡＢについては、第１の実施の形態と同様、実績値切替部１２により起動組み合わせＡ，ＡＢごとに学習用実績値を実績値蓄積部１３に蓄積し、これら起動組み合わせＡ，ＡＢごとに学習用実績値を読み出してモデル作成部１４でそれぞれ作成すればよい。
【００５１】
したがって、負荷流量Ｑ１〜Ｑ３までの区間において熱源機器Ａだけが運転されている場合には、推定モデルＡがモデル切替部１５により切替選択されて、最適送水温度決定部１８で用いられ、負荷流量Ｑ２以上の区間において熱源機器Ａ，Ｂの両方が運転されている場合には、推定モデルＡＢがモデル切替部１５により切替選択されて、最適送水温度決定部１８で用いられる。
【００５２】
これにより、熱源機器Ｂを追加起動させる場合には、Ｑ２〜Ｑ３の領域Ｒにおいて推定モデルＡが選択され、熱源機器Ｂを停止させる場合には、Ｑ２〜Ｑ３の領域Ｒにおいて推定モデルＡＢが選択される。このため、熱源機器の起動・停止制御においてヒステリシス特性を用いた場合でも、最適送水温度を決定することができ、熱源システムを効率よく運転することが可能となる。
また、モデル作成に要するデータ収集処理およびモデル作成処理の無駄を省くことができる。
【００５３】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【００５４】
また、各実施の形態では、推定モデルの作成に用いる学習用実績値２１として、送水温度ＴＳｐｖや外気温度Ｔｏｕｔは、熱源機器全体における熱源使用エネルギー量ＰＷ１や、送水ポンプ５１における送水使用エネルギー量ＰＷ２を用い、最適送水温度の決定に用いる制御用実績値２２として外気温度Ｔｏｕｔを用いた場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、負荷機器５６へ送水される冷温水に関する負荷流量や負荷機器５６で消費される負荷熱量を、学習用実績値２１や制御用実績値２２として用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０…送水温度制御装置、１１…学習用実績値収集部、１２…実績値切替部、１３…実績値蓄積部、１４…モデル作成部、１５…モデル切替部、１６…モデル蓄積部、１７…制御用実績値収集部、１８…最適送水温度決定部、２１…学習用実績値、２２…制御用実績値、２３…起動順序データ、５０…熱源システム、５１…送水ポンプ、５２…熱源機器群、５３…送水温度計、５４…外気温度計、５５…送水ヘッダ、５６…負荷機器、５７…還水ヘッダ。
【図１】
2015230111.tif 000003
【図２】
2015230111.tif 000004
【図３】
2015230111.tif 000005
【図４】
2015230111.tif 000006
【図５】
2015230111.tif 000007
【図６】
2015230111.tif 000008
【図７】
2015230111.tif 000009
【図８】
2015230111.tif 000010
【図９】
2015230111.tif 000011