(57)【要約】【課題】データセンタ等、冷房負荷と暖房負荷とが同時に存在する場合に好適な熱源機群運転制御技術を提供する。【解決手段】事務室４の暖房負荷がユニット１基分である場合には、ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｅをサーバ室３の供給のため冷房運転、ユニット２Ｃを事務室４の供給のため暖房運転とする。これにより、ユニット２Ｃの外気熱交換部２ｃからの排気は外気より低温度となって機外に排出される。低温排気はショートサーキットしてユニット２Ｄ、２Ｅの外気熱交換部２ｃに導入され、熱交換器２ｂ内を流れる冷媒に冷熱回収される。これにより、システム効率の向上が図れる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置した複数の空冷式熱源機で製造した冷水又は温水を、負荷側に供給する熱源機群の運転制御システムであって、
冷房負荷と暖房負荷とが同時に存在する場合に、暖房運転している1以上の熱源機に隣接する熱源機が優先的に冷房運転となるように制御する手段を備え、
暖房運転側熱源機の送風機からの排気冷熱を、冷房運転側熱源機の外気熱交換部に回収可能に構成した、
ことを特徴とする熱源機群運転制御システム。
【請求項２】
前記空冷式熱源機の外気熱交換部は、冷房運転時と暖房運転時とで正逆回転可変な送風機を備え、
前記冷房運転側熱源機の前記外気熱交換部への排気冷熱の回収促進を可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の熱源機群運転制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、データセンタ等、冷房負荷と暖房負荷とが同時に存在する場合に好適な熱源機群運転制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
データセンターにおいては、サーバ室では通年で冷房運転が行われ、事務室（オフィス）では夏季には冷房運転、冬季には暖房運転が行われることが一般的である。このようなデータセンターの空調システムの運転効率向上を目的として、サーバ室の排熱を回収して機械室に供給する技術が提案されている（例えば特許文献１）。図  を参照して、同文献の排熱利用空調システム１００は、サーバー室１０１、事務室１０２を熱源機１０３により冷暖房するシステムであり、各室の境界に直接的循環用ダンパー１０４、暖房用ダンパー１０５、間接的循環用ダンパー１０６を設け、これらのダンパー開度制御により冬季にはサーバー室１０１からの排熱を事務室１０２に供給可能としている。
【０００３】
さらに、サーバ室で発生した排熱を冷水還管を介して水熱源排熱回収ヒートポンプの吸熱器に移送し、温熱源として熱回収して暖房需要に供する技術も提案されている（例えば特許文献２）。
【０００４】
一方、近年、情報通信技術の進展に伴い、ＩＣＴ装置の高速化、大容量化、高密度化が進み、これに伴いデータセンターにおいてＩＣＴ装置冷却のための熱源機についても大容量化、高密度化している。このような要請に対応する熱源機として、独立冷媒回路を備えた空冷チラーモジュール（以下、熱源機と総称）を複数台束ねてユニット化し（以下、熱源機ユニット）、これを並列に配置、さらに重層化するシステムが商品化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９０４９４号公報
【特許文献２】特開平０６−３０７６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような熱源機ユニットを高密度に配置した空調システムにおいては、空冷送風機による排気が隣接するユニット間でショートサーキットして、システム効率低下を招くおそれがある。
本発明はこのような熱源機ユニットを並列、重層的に配置したデータセンターの空調システムの効率向上を可能とする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の内容をその要旨とする。すなわち、本発明に係る空調システムにおける熱源機群運転制御システムは、
（１）並列に配置した複数の空冷式熱源機で製造した冷水又は温水を、負荷側に供給する熱源機群の運転制御システムであって、
冷房負荷と暖房負荷とが同時に存在する場合に、暖房運転している1以上の熱源機に隣接する熱源機が優先的に冷房運転となるように制御する手段を備え、
暖房運転側熱源機の送風機からの排気冷熱を、冷房運転側熱源機の外気熱交換部に回収可能に構成した、ことを特徴とする。
【０００８】
（２）上記発明において、前記空冷式熱源機の外気熱交換部は、冷房運転時と暖房運転時とで正逆回転可変な送風機を備え、前記冷房運転側熱源機の前記外気熱交換部への排気冷熱の回収促進を可能に構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷房負荷と暖房負荷が同時に存在する場合に、ユニットを隣接させて運転させることにより、排気のショートサーキット効果により、冷房運転ユニットに対しては冷熱の回収が、暖房運転ユニットに対しては排熱の回収が可能となるため、システムとして効率向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態に係る熱源機群運転制御システム１の全体構成を示す図である。
【図２】第一の実施形態に係る熱源機モジュール２の構成を示す図（側面図）である。
【図３】夏季における熱源機群運転制御方法を示す図である。
【図４】冬季における熱源機群運転制御方法（暖房運転ユニット１基の場合）を示す図である。
【図５】冬季における熱源機群運転制御方法（暖房運転ユニット２基の場合）を示す図である。
【図６】第二の実施形態に係る熱源機モジュール２０の構成を示す図（側面図）である。
【図７】熱源機モジュール２０を用いた冷暖房同時使用時の態様を示す図である。
【図８】従来のデータセンターにおける排熱利用空調システム１００の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施形態について、図１乃至７を参照してさらに詳細に説明する。重複説明を避けるため、各図において同一構成には同一符号を用いている。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００１２】
＜第一の実施形態＞
【００１３】
図１を参照して、本実施形態に係る熱源機群運転制御システム１は、サーバ室３、事務室４を有するデータセンターにおいて、冷水又は温水熱源室外機として６基の熱源機ユニット（以下、適宜、ユニットと略記）２Ａ〜２Ｆと、サーバ室３の空調を行う室内機３ａと、事務室４の空調を行う室内機４ａと、各熱源機ユニットと室内機３ａとの間を結ぶ分岐配管５ａ〜５ｆ及び合流配管５と、分岐配管５ｃ〜５ｆ経路中に設けられ、冷水（温水）供給先を変更可能とする切替弁６ｃ〜６ｆと、切替弁６ｃ〜６ｆと室内機４ａとの間を結ぶ分岐配管６ｃ〜６ｆ及び合流配管６と、本システムの制御を各装置に指令する制御部７と、を備えて構成されている。なお、図示簡明化のため冷水（又は温水）配管は単一経路として示しているが、実際には往管、還管を備えた循環配管により構成されている。
【００１４】
各熱源機ユニット２Ａ〜２Ｆは、それぞれ独立冷媒回路を備えた同型の熱源機モジュール２を複数（図では４台）束ねて構成されている。図２を参照して、各熱源機モジュール２は上部の外気導入用送風機２ａ、Ｖ字型の冷媒−空気熱交換器２ｂ等を備えた外気熱交換部２ｃと、下部の圧縮機、冷媒−水熱交換器、循環ポンプ等（いずれも不図示）を備えた冷媒回路部２ｄと、により構成されている。各熱源機で製造される冷水又は温水は、冷媒配管５，６を介して室内機３ａ、４ａに循環供給される。
【００１５】
次に、本実施形態の夏季及び冬季における熱源機群運転制御方法について説明する。サーバ室３、事務室４の冷暖房負荷に対応して、各季の熱源機ユニット２Ａ〜２Ｆの冷房又は暖房運転台数を表１の通り想定する。なお、以下の制御は、制御部７からの各熱源機ユニット、切替弁等への指令により行われる。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
（夏季運転運転制御）
夏季には全ての熱源機が冷房運転であり、例えばユニット２Ａ〜２Ｅで作られる冷水はサーバ室３に供給され、ユニット２Ｆで作られる冷水は事務室４に供給される（図３参照）。
【００１８】
（冬季運転運転制御）
冬季には、サーバ室３は冷房運転、事務室４は暖房運転となる。事務室４の暖房負荷がユニット１基分である場合には、当該暖房運転ユニットが両側の冷房運転ユニットの間に配置されるように運転指令する。例えば、ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｅをサーバ室３の供給のため冷房運転、ユニット２Ｃを事務室４の供給のため暖房運転とする（図４参照）。なお、ユニット２Ｆは運転停止。
これにより、ユニット２Ｃの外気熱交換部２ｃからの排気は外気より低温度となって機外に排出される。低温排気はショートサーキットしてユニット２Ｂ、２Ｄの外気熱交換部２ｃに導入され、熱交換器２ｂ内を流れる冷媒に冷熱回収される。これにより、システム効率の向上が図れる。
【００１９】
さらに、事務室４の暖房負荷が増加して、暖房運転増台の必要が生じた場合を想定する。この場合、図５に示すように２基の暖房運転ユニット２Ｃ、２Ｅが、ぞれぞれ冷房運転ユニット２Ｂ、２Ｄ、２Ｆの間に挟まれるように配置変更する。これにより上述の暖房運転ユニット１基の場合と同様、排気のショートサーキット効果によりシステム効率の向上が図れる。
【００２０】
なお、本実施形態では冬季運転時において冷房運転ユニット２Ａ、２Ｂは常時冷房運転の例を示したが、全体として冷房又は暖房運転するユニットをローテーションさせて運転時間を平均化する態様としてもよい。
【００２１】
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図６を参照して、本実施形態が上述の実施形態と異なる点は、熱源機モジュールの外気熱交換部の構成である。すなわち、上述の実施形態の熱源機モジュール２の送風機２ａのファン回転方向は、導入外気を常に上方に吹き出すように構成されている。これに対して本実施形態の熱源機モジュール２０の送風機２１は、逆回転可能に構成されている。その他の構成は上述の実施形態と同一であるので重複説明を省略する。
【００２２】
かかる構成により図７を参照して、熱源機モジュール２０により構成される熱源機ユニット２２Ａ〜２２Ｃにおいては、冷房運転するユニット２２Ａ、２２Ｃの送風機２１は、側面から外気を吸い込んで上方に排出する。一方、両ユニット間に配置される暖房運転ユニット２２Ｂについては、上方から外気を吸い込んで側面に排出する。ユニット２２Ｂの熱交換器２１ｂから機外に排出される外気より低温度の排気は、直接ユニット２２Ａ、２２Ｃの熱交換器２３に導入され、熱交換器内を流れる冷媒に冷熱回収される。
本実施形態によれば以上の作用により、同一の熱源機モジュールを用いた場合と比較して冷熱回収が促進されるため、システム効率のさらなる向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、情報通信機械室（データセンタ）のみならず、多数の熱源機を並列に配置する空調システムの運転制御システムとして広く適用可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・・熱源機群運転制御システム
２Ａ〜２Ｆ、２２Ａ〜２２Ｃ・・・・熱源機ユニット
２、２０・・・・熱源機モジュール
２ａ、２１・・・送風機
２ｂ、２０ｂ、２１ｂ・・・空気熱交換器
２ｃ・・・外気熱交換部
２ｃ・・・外気熱交換部
２ｄ・・・冷媒回路部
３・・・・サーバ室
３ａ、４ａ・・・・室内機
６ｃ〜６ｆ   切替弁
４・・・・事務室
７・・・・制御部
【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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