(57)【要約】【課題】システム効率の高い蓄熱システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】蓄熱システムＳは、外気の温湿度を検出する温湿度センサ３４と、冷水を貯留して蓄熱する蓄熱槽２２と、蓄熱槽２２から流入する冷水に冷熱を与える冷凍機２１と、蓄熱槽２２から冷凍機２１に向けて冷水を圧送するとともに、冷凍機２１で冷熱が与えられた冷水を蓄熱槽２２に戻す冷水一次ポンプ２３と、冷凍機２１及び冷水一次ポンプ２３を制御するコントローラ４０と、を備え、コントローラ４０は、温湿度センサ３４によって検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、冷凍機２１の設定温度、及び、冷水一次ポンプ２３の流量のうち少なくとも一つを変更する。【選択図】図１
2015117918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気の温湿度を検出する外気温湿度検出手段と、
冷媒を貯留して蓄熱する蓄熱槽と、
前記蓄熱槽から流入する冷媒に冷熱を与える冷凍機と、
前記蓄熱槽から前記冷凍機に向けて冷媒を圧送するとともに、前記冷凍機で冷熱が与えられた冷媒を前記蓄熱槽に戻す冷媒ポンプと、
前記冷凍機及び前記冷媒ポンプを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記外気温湿度検出手段によって検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、前記冷凍機の設定温度、及び、前記冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更すること
を特徴とする蓄熱システム。
【請求項２】
前記蓄熱槽から前記冷凍機に向かう冷媒の温度と、前記冷凍機から前記蓄熱槽に戻る冷媒の温度と、をそれぞれ検出する第１温度検出手段と、
前記冷媒ポンプによって圧送される冷媒の流量を検出する流量検出手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記外気温湿度検出手段によって検出される外気の温湿度に対応して、前記システム効率が最大となる場合の前記冷凍機の処理負荷である目標負荷を算出するとともに、
前記第１温度検出手段の検出値と、前記流量検出手段の検出値と、に基づいて、前記冷凍機の現在の処理負荷を算出し、
前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づけるように、前記冷凍機の設定温度、及び、前記冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更すること
を特徴とする請求項１に記載の蓄熱システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づける際、前記冷媒ポンプの流量を優先的に変更し、
前記冷媒ポンプの流量が上限値に達した場合、前記冷凍機の設定温度を低くすることで前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づけ、
前記冷媒ポンプの流量が下限値に達した場合、前記冷凍機の設定温度を高くすることで前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づけること
を特徴とする請求項２に記載の蓄熱システム。
【請求項４】
外気の温湿度予測値を含む気象情報を気象情報サーバから取得する気象情報取得手段と、
前記蓄熱槽に貯留されている冷媒の温度を検出する第２温度検出手段と、を備え、
前記制御装置は、
蓄熱運転の開始前に前記第２温度検出手段によって検出される温度に基づき、前記冷凍機によって冷熱が与えられた冷媒で前記蓄熱槽を満たすための必要蓄熱量を算出し、
前記気象情報取得手段によって取得される温湿度予測値に対応して、将来の各時刻における前記冷凍機の前記目標負荷を算出し、
前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に一致させ、かつ、前記必要蓄熱量が満たされるように、蓄熱運転の運転スケジュールを設定すること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蓄熱システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記気象情報取得手段によって取得される温湿度予測値に対応して、将来の各時刻における前記システム効率の最大値を算出し、
前記必要蓄熱量が満たされる複数の時間帯に関して、前記最大値の平均が最も大きい時間帯を特定し、
当該時間帯で蓄熱運転を行うように運転スケジュールを設定すること
を特徴とする請求項４に記載の蓄熱システム。
【請求項６】
外気の温湿度を検出する外気温湿度検出手段と、冷媒を貯留して蓄熱する蓄熱槽と、前記蓄熱槽から流入する冷媒に冷熱を与える冷凍機と、前記蓄熱槽から前記冷凍機に向けて冷媒を圧送するとともに、前記冷凍機で冷熱が与えられた冷媒を前記蓄熱槽に戻す冷媒ポンプと、を備える蓄熱システムの制御方法であって、
前記外気温湿度検出手段によって外気の温湿度を検出する外気温湿度検出ステップと、
前記外気温湿度検出ステップで検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、前記冷凍機の設定温度、及び、前記冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更する運転制御ステップと、を含むこと
を特徴とする蓄熱システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機を備える蓄熱システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍機で冷却された冷水をいったん蓄熱槽に貯留し、蓄熱槽から熱負荷を介して冷水を循環させる蓄熱システムが知られている。蓄熱システムでは、電力料金の安価な夜間電力を用いて蓄熱運転を行い、その後、蓄熱槽に貯留された冷水（つまり、冷熱）を熱負荷に供給する。このような蓄熱システムは、電力需要が少ない夜間と電力需要が多い昼間との間で電力平準化を促すといった利点があり、オフィスの空調等に広く用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＡＮＮ（Artificial Neural Network）モデルを用いて将来の空調負荷を予測する負荷予測部と、この負荷予測部によって予測された空調負荷を満足するように複数の冷凍機を台数制御する熱源制御部と、を備える蓄熱槽熱源システムの制御装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８２６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、空調負荷の予測データに基づき、熱源制御部によって冷凍機の運転計画（蓄熱時に運転する冷凍機の台数等）が立てられる。しかしながら、特許文献１には、外気条件等に基づく冷凍機の具体的な制御方法については開示されていない。例えば、１台の冷凍機を一定の処理負荷で駆動して蓄熱運転を行うよりも、外気条件を考慮して各機器を制御することで、システム効率をさらに高める余地がある。
【０００６】
そこで、本発明は、システム効率の高い蓄熱システム及びその制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る蓄熱システムは、外気温湿度検出手段によって検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、冷凍機の設定温度、及び、冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更することを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、システム効率の高い蓄熱システム及びその制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。
【図２】コントローラの構成図である。
【図３】冷凍機の負荷率と、システムＣＯＰと、の関係を示す特性図である。
【図４】コントローラによる蓄熱運転時の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る蓄熱システムにおいて、コントローラによる蓄熱運転時の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。
【図７】コントローラの構成図である。
【図８】蓄熱運転の開始前にコントローラが実行する処理を示すフローチャートである。
【図９】翌日の外気湿球温度、冷凍機の負荷率、及びシステムＣＯＰ（最大値）の推移を示す説明図である。
【図１０】蓄熱運転の運転スケジュールの設定処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る蓄熱システムにおいて、蓄熱運転の運転スケジュールの設定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。なお、図１に示す破線矢印は、信号線を表している。蓄熱システムＳは、冷凍機２１によって冷却された冷水（冷媒）を蓄熱槽２２に貯留し、その後、蓄熱槽２２から室内機２５を介して冷水を循環させて室内を空調（冷房）するシステムである。
蓄熱システムＳは、冷凍機２１を介して冷水生成用の冷却水を循環させる冷却水循環システムＳａと、蓄熱槽２２を介して空調用の冷水を循環させる冷水循環システムＳｂと、複数のセンサ類（温度センサ３１，３２等）と、コントローラ４０と、を備えている。
【００１１】
（冷却水循環システム）
冷却水循環システムＳａは、冷却塔１１と、冷却水ポンプ１２と、を備えている。
冷却塔１１は、冷凍機２１を通流する冷水からの吸熱で昇温した冷却水を冷やすための設備であり、外気を取り込んで送風する送風機１１ａを有している。冷却塔１１は、例えば、開放式の冷却塔であり、その内部に担持された充填材（図示せず）に冷却水を流し込む構成になっている。
【００１２】
なお、図１に示す配管ｐ１の流入口は冷凍機２１に接続され、流出口は冷却塔１１の上部に接続されている。配管ｐ２の流入口は冷却塔１１の下部に接続され、流出口は冷凍機２１に接続されている。冷却塔１１では、冷却水の一部が蒸発する際の蒸発潜熱や、冷却水と外気との直接的な接触に伴う熱交換（冷却水から外気への放熱）によって、冷却水が冷やされる。
冷却水ポンプ１２は、冷却塔１１で放熱して冷やされた冷却水を冷凍機２１に向けて圧送するポンプであり、配管ｐ２に設置されている。
【００１３】
（冷水循環システム）
冷水循環システムＳｂは、冷凍機２１と、蓄熱槽２２と、冷水一次ポンプ２３と、冷水二次ポンプ２４と、室内機２５と、を備えている。なお、冷水循環システムＳｂのうち冷凍機２１と、配管ｐ３，ｐ４と、冷水一次ポンプ２３と、をまとめて「一次側」という。一方、室内機２５と、配管ｐ５，ｐ６と、冷水二次ポンプ２４と、をまとめて「二次側」という。
【００１４】
冷凍機２１は、配管ｐ４を介して流入する冷水（冷媒）に冷熱を与えるための冷熱源である。冷凍機２１として、例えば、周知の冷凍サイクルを利用したターボ冷凍機を用いることができる。なお、冷凍機２１の設定温度（冷凍機２１から流出する冷水の温度）は、コントローラ４０からの指令に応じて調整される。
【００１５】
蓄熱槽２２は、例えば、温度成層型蓄熱槽であり、冷凍機２１から流入する低温の冷水を貯留して蓄熱する設備である。なお、冷水は低温であるほど密度が大きく沈降しやすいため、蓄熱槽２２に貯留される冷水は下方に向かうにつれて低温になっている。つまり、蓄熱槽２２内では鉛直方向において温度勾配があり、冷凍機２１からの比較的低温の冷水は下部領域に貯留され、室内機２５からの比較的高温の冷水は上部領域に貯留される。
また、図１に示す配管ｐ３の流入口は冷凍機２１に接続され、流出口は蓄熱槽２２の下部領域に臨んでいる。配管ｐ４の流入口は蓄熱槽２２の上部領域に臨んでおり、流出口は冷凍機２１に接続されている。
【００１６】
冷水一次ポンプ２３（冷媒ポンプ）は、配管ｐ４を介して蓄熱槽２２から冷凍機２１に冷水を圧送するとともに、冷凍機２１で冷熱が与えられた冷水を配管ｐ３を介して蓄熱槽２２に戻すポンプである。図１に示すように、冷水一次ポンプ２３は、配管ｐ４に設置されている。
冷水一次ポンプ２３を駆動するモータ（図示せず）には、インバータ（図示せず）が設置されている。コントローラ４０からの指令に応じてインバータが駆動することで、前記したモータの回転速度（つまり、冷水の流量）が調整される。
【００１７】
冷水二次ポンプ２４は、配管ｐ５を介して蓄熱槽２２から室内機２５に冷水を圧送するとともに、室内機２５で昇温した冷水を配管ｐ６を介して蓄熱槽２２に戻すポンプである。図１に示すように、冷水二次ポンプ２４は、配管ｐ５に設置されている。なお、冷水二次ポンプ２４のモータ（図示せず）は、コントローラ４０によって制御される。
また、配管ｐ５の流入口は蓄熱槽２２の下部領域に臨んでおり、流出口は室内熱交換器２５ａの伝熱管ｒに接続されている。配管ｐ６の流入口は室内熱交換器２５ａの伝熱管ｒに接続され、流出口は蓄熱槽２２の上部領域に臨んでいる。
【００１８】
室内機２５（ＦＣＵ：Fan Coil Unit）は、施設Ｋの室内に設置され、配管ｐ５を介して流入する冷水との熱交換によって室内空気を冷却するものである。室内機２５は、室内熱交換器２５ａと、室内ファン２５ｂと、を有している。
室内熱交換器２５ａは、伝熱管ｒを通流する低温の冷水と、室内ファン２５ｂによって取り込まれる高温の空気と、の間で熱交換を行うものである。室内ファン２５ｂは、室内空気を取り入れて室内熱交換器２５ａに送り込むファンである。
【００１９】
図１に示す冷却塔１１の送風機１１ａ、冷却水ポンプ１２、冷凍機２１、冷水一次ポンプ２３、冷水二次ポンプ２４、及び室内ファン２５ｂは、コントローラ４０からの指令に従って駆動する。
【００２０】
（センサ類）
温度センサ３１（第１温度検出手段）は、冷凍機２１から蓄熱槽２２に向かう冷水の温度を検出するセンサであり、配管ｐ３に設置されている。温度センサ３２（第１温度検出手段）は、蓄熱槽２２から冷凍機２１に向かう冷水の温度を検出するセンサであり、配管ｐ４に設置されている。
流量センサ３３（流量検出手段）は、冷凍機２１から蓄熱槽２２に向かう（一次側で循環する）冷水の流量を検出するセンサであり、配管ｐ３に設置されている。
【００２１】
温湿度センサ３４（外気温湿度検出手段）は、外気の温度及び相対湿度を検出するセンサであり、施設Ｋの外部の所定位置に設置されている。なお、温湿度センサ３４に代えて、温度センサと湿度センサとが別体であるものを用いててもよい。
各センサは、その検出値をコントローラ４０に出力するようになっている。
【００２２】
（コントローラ）
コントローラ４０（制御装置）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェースなどの電子回路を含んで構成され、設定されたプログラムに従って各種処理を実行する。
コントローラ４０は、前記した各センサから入力される検出値に応じて、送風機１１ａ、冷却水ポンプ１２、冷凍機２１、冷水一次ポンプ２３、冷水二次ポンプ２４、及び室内ファン２５ｂの駆動を制御する。
【００２３】
また、コントローラ４０は、蓄熱運転、追掛運転、及び放熱運転を含む複数の運転モードを実行する。
前記した「蓄熱運転」とは、冷凍機２１で冷水を冷やし、冷やされた冷水を蓄熱槽２２に貯留する運転モードである。「追掛運転」とは、冷凍機２１で冷やされた冷水を、蓄熱槽２２及び室内機２５を介して循環させる運転モードである。「放熱運転」とは、蓄熱槽２２に貯留された低温の冷水を、室内機２５を介して循環させる運転モードである。
【００２４】
図２は、コントローラの構成図である。コントローラ４０は、各種情報が格納される記憶部４１と、演算処理を実行する演算処理部４２と、を備えている。
記憶部４１には、負荷特性ＤＢ（Data Base）４１ａが格納されている。負荷特性ＤＢ４１ａには、後記する外気湿球温度と、冷凍機２１の負荷率と、これらに対応するシステムＣＯＰ（Coefficient Of Performance）と、の関係を示す特性情報（図９参照）がデータベースとして記憶されている。
【００２５】
なお、「冷凍機２１の負荷率」とは、冷凍機２１の定格負荷に対して冷凍機２１の処理負荷が占める割合（％）である。システムＣＯＰ（システム効率）とは、蓄熱システムＳの消費電力（冷房に要する動力）に対して冷房能力が占める割合である。
【００２６】
図３は、冷凍機の負荷率と、システムＣＯＰと、の関係を示す特性図である。
図３に示すように、システムＣＯＰの最大値を与える負荷率は、外気湿球温度によって変化する。例えば、外気湿球温度が１５℃ＷＢである場合、冷凍機２１の負荷率が約５８％のときにシステムＣＯＰは最大値Ｙ１になる。また、外気湿球温度が２０℃ＷＢである場合、冷凍機２１の負荷率が約６７％のときにシステムＣＯＰは最大値Ｙ２になる。
【００２７】
再び、図２に戻って説明を続ける。演算処理部４２は、処理負荷算出部４２ａと、目標負荷算出部４２ｂと、比較部４２ｃと、制御信号生成部４２ｄと、を有している。
処理負荷算出部４２ａは、温度センサ３１，３２の検出値、及び流量センサ３３の検出値に基づき、現在時刻において冷凍機２１で処理されている負荷（処理負荷）を算出する。つまり、処理負荷算出部４２ａは、配管ｐ３（図１参照）を通流する冷水の流量Ｑ［ｍ3／ｓｅｃ］と、温度センサ３１の検出値ＴA［Ｋ］と、温度センサ３２の検出値ＴBと、を用いて、以下の（数式１）に基づき冷凍機２１の処理負荷ｑ［ｋＷ］を算出する。なお、（数式１）においてＣ［ｋＪ／ｋｇ・Ｋ］は水の比熱であり、ρ［ｋｇ／ｍ3］は水の密度である。密度ρとして、例えば、温度ＴA，ＴBの平均温度における水の密度を用いることができる。
【００２８】
ｑ＝Ｑ×（ＴB−ＴA）×Ｃ×ρ  ・・・（数式１）
【００２９】
処理負荷算出部４２ａは、算出した処理負荷ｑを比較部４２ｃに出力する。
目標負荷算出部４２ｂは、温湿度センサ３４から入力される温湿度と、負荷特性ＤＢ４１ａから読み出した情報と、に基づいて、冷凍機２１の目標負荷を算出する。ここで「目標負荷」とは、温湿度センサ３４によって検出される外気の温湿度に対応して、システムＣＯＰが最大となる場合の冷凍機２１の処理負荷を意味している。
【００３０】
例えば、図３に示すように、外気湿球温度が１５℃ＷＢ（Wet Bulb）である場合、冷凍機２１の負荷率が約５８％のときにシステムＣＯＰは最大値Ｙ１になる。したがって、外気湿球温度１５℃ＷＢにおける冷凍機２１の目標負荷は、０．５８×（定格負荷）になる。
目標負荷算出部４２ｂは、算出した目標負荷を比較部４２ｃに出力する。
【００３１】
比較部４２ｃは、処理負荷算出部４２ａから入力される冷凍機２１の処理負荷と、目標負荷算出部４２ｂから入力される冷凍機２１の目標負荷と、の大小を比較し、その比較結果を制御信号生成部４２ｄに出力する。
【００３２】
制御信号生成部４２ｄは、比較部４２ｃから入力される比較結果に応じて、冷水一次ポンプ２３（図１参照）が有するモータ（図示せず）の回転速度と、冷凍機２１の設定温度と、を制御する。なお、図２では省略したが、制御信号生成部４２ｄは、送風機１１ａ、冷却水ポンプ１２、冷水二次ポンプ２４、室内ファン２５ｂの駆動も制御する。
【００３３】
＜蓄熱システムの動作＞
以下では、前記した蓄熱運転、追掛運転、及び放熱運転のうち、蓄熱運転を中心に説明する。図４は、コントローラによる蓄熱運転時の処理を示すフローチャートである。
コントローラ４０は、比較的安価な夜間電力を使って蓄熱運転を行う。所定時刻になると、コントローラ４０は蓄熱運転を開始する（ＳＴＡＲＴ）。すなわち、コントローラ４０は、送風機１１ａ及び冷却水ポンプ１２を駆動し、配管ｐ１，ｐ２を介して冷却水を循環させる。また、コントローラ４０は、冷凍機２１及び冷水一次ポンプ２３を駆動し、配管ｐ３，ｐ４を介して一次側で冷水を循環させる。
【００３４】
冷水一次ポンプ２３が駆動することで、冷凍機２１から流出する低温（例えば、５℃）の冷水が、配管ｐ３を介して蓄熱槽２２の下部に流入する。また、蓄熱槽２２の上部に貯留されている比較的高温（例えば、１２℃）の冷水が、配管ｐ４を介して冷凍機２１に圧送される。このようにして、冷凍機２１で生成された冷熱が蓄熱槽２２に蓄えられる。冷凍機２１による冷却が進むと、蓄熱槽２２に貯留された冷水のうち、よく冷やされた冷水の割合が下方から増えてゆく。
【００３５】
蓄熱運転を開始した後（ＳＴＡＲＴ）、図４のステップＳ１０１においてコントローラ４０は、温湿度センサ３４によって検出された外気の温湿度を読み込む（外気温湿度検出ステップ）。
ステップＳ１０２においてコントローラ４０は、ステップＳ１０１で読み込んだ温湿度に基づいて、外気湿球温度を算出する。
【００３６】
ステップＳ１０３においてコントローラ４０は、温度センサ３１によって検出された冷水の温度ＴAと、温度センサ３２によって検出された冷水の温度ＴBと、流量センサ３３によって検出された冷水の流量Ｑと、を読み込む。
ステップＳ１０４においてコントローラ４０は、処理負荷算出部４２ａ（図２参照）によって、ステップＳ１０３で読み込んだ冷水の温度ＴA，ＴB及び流量Ｑを（数式１）に代入して、冷凍機２１の現在の処理負荷を算出する。
【００３７】
ステップＳ１０５においてコントローラ４０は、目標負荷算出部４２ｂ（図２参照）によって、システムＣＯＰを最大にするための目標負荷を算出する。すなわち、コントローラ４０は、負荷特性ＤＢ４１ａ（図２参照）を参照し、ステップＳ１０２で算出した外気湿球温度に対応する負荷特性のうち、システムＣＯＰを最大にする冷凍機２１の処理負荷（つまり、目標負荷）を算出する。
【００３８】
ステップＳ１０６においてコントローラ４０は、比較部４２ｃ（図２参照）によって、ステップＳ１０４で算出した処理負荷が、ステップＳ１０５で算出した目標負荷に略一致しているか否かを判定する。例えば、コントローラ４０は、目標負荷を含む所定範囲内に冷凍機２１の処理負荷が存在するか否か、によってステップＳ１０６の判定処理を行う。
【００３９】
冷凍機２１の処理負荷が目標負荷に略一致している場合（Ｓ１０６→Ｙｅｓ）、コントローラ４０は処理は「ＳＴＡＲＴ」に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。この場合、ステップＳ１０６の判定処理を行ってから所定時間が経過した後、コントローラ４０は再びステップＳ１０１以下の処理を開始する。
一方、冷凍機２１の処理負荷が目標負荷に略一致していない場合（Ｓ１０６→Ｎｏ）、コントローラ４０の処理はステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７においてコントローラ４０は、比較部４２ｃ（図２参照）によって、ステップＳ１０４で算出した冷凍機２１の処理負荷が目標負荷よりも小さいか否かを判定する。冷凍機２１の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合（Ｓ１０７→Ｙｅｓ）、コントローラ４０の処理はステップＳ１０８に進む。
【００４０】
ステップＳ１０８においてコントローラ４０は、制御信号生成部４２ｄ（図２参照）によって、冷水一次ポンプ２３（図１参照）の流量を所定流量だけ増加させる（運転制御ステップ）。冷水一次ポンプ２３の流量を増加させる分、蓄熱運転時における冷凍機２１の処理負荷も増大する。これによって、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムＣＯＰを高めることができる。
【００４１】
なお、冷水一次ポンプ２３の流量の増加幅は、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に向けて徐々に近づけるように予め設定されている。また、冷水一次ポンプ２３の流量を調整することのみで冷凍機２１を目標負荷で運転できるように、冷水一次ポンプ２３として、流量の許容幅が比較的大きいものを用いることが好ましい。
ステップＳ１０８の処理を行った後、コントローラ４０の処理はステップＳ１０１に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４２】
一方、冷凍機２１の処理負荷が目標負荷よりも大きい場合（Ｓ１０７→Ｎｏ）、コントローラ４０の処理はステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０９においてコントローラ４０は、制御信号生成部４２ｄ（図２参照）によって、冷水一次ポンプ２３の流量を所定流量だけ減少させる（運転制御ステップ）。このように冷水一次ポンプ２３の流量を減少させる分、蓄熱運転時における冷凍機２１の処理負荷も減少する。これによって、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムＣＯＰを高めることができる。
ステップＳ１０９の処理を行った後、コントローラ４０の処理はステップＳ１０１に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４３】
なお、このように冷水一次ポンプ２３の流量を変化させつつ夜間電力料金が適用される時間帯（例えば、２３：００〜翌日の７：００）に蓄熱運転を終えられるように、蓄熱運転の開始時刻を早めに設定することが好ましい。蓄熱槽２２が低温水で満たされた場合、コントローラ４０は蓄熱運転を終了した後、所定の運転スケジュールに従って追掛運転、放熱運転を実行する。
【００４４】
＜効果＞
本実施形態では、システムＣＯＰを最大にする目標負荷に冷凍機２１の処理負荷を近づけるように、冷水一次ポンプ２３の流量を変更するようにした。このように、外気条件（外気湿球温度）に応じて冷凍機２１の処理負荷をきめ細かく変化させることで、蓄熱運転に要するエネルギを低減し、省エネルギ化・低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、冷水一次ポンプ２３の流量のみを変化させるという簡単な制御で冷凍機２１の処理負荷を調整しつつ、負荷特性においてシステムＣＯＰの最大値を与える点付近で継続的に蓄熱運転できる。したがって、コントローラ４０の演算処理に過大な負担を与えることもない。
【００４６】
なお、仮に冷凍機２１の処理負荷を固定値として蓄熱運転を行った場合、外気の温湿度の変化に伴い、冷凍機２１の処理負荷（固定値）と、前記した目標負荷と、のずれが大きくなる可能性が高い。そうすると、システム全体で消費されるエネルギが大きくなり、蓄熱運転の効率が低下してしまう。
【００４７】
これに対して本実施形態では、蓄熱運転中、外気湿球温度に対応する負荷特性においてシステムＣＯＰを最大にするように冷凍機２１の処理負荷を調整するため、蓄熱運転を高効率で行うことができる。
【００４８】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、第１実施形態と比較してコントローラ４０が実行する処理の内容が異なるが、蓄熱システムＳの構成（図１参照）やコントローラ４０の構成（図２参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００４９】
図５は、コントローラによる蓄熱運転時の処理を示すフローチャートである。なお、図５のステップＳ１０１〜Ｓ１０９の処理は、第１実施形態（図４参照）で説明したものと同様である。
ステップＳ１０７においてコントローラ４０は、ステップＳ１０４で算出した冷凍機２１の処理負荷が、ステップＳ１０５で算出した目標負荷よりも小さいか否かを判定する。冷凍機２１の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合（Ｓ１０７→Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８においてコントローラ４０は、冷水一次ポンプ２３の流量を所定流量だけ増加させる。このようにコントローラ４０は、冷凍機２１の処理負荷を変更する際、冷凍機２１の設定温度よりも冷水一次ポンプ２３の流量を優先的に変更する。
【００５０】
次に、ステップＳ１１０においてコントローラ４０は、配管ｐ３（図１参照）を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ２３の流量の上限値に達したか否かを判定する。つまり、コントローラ４０は、流量センサ３３から入力される値が、冷水一次ポンプ２３を定格運転したときの流量（上限値）に達したか否かを判定する。前記した上限値は予め設定され、記憶部４１（図２参照）に格納されている。
【００５１】
配管ｐ３を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ２３の流量の上限値に達した場合（Ｓ１１０→Ｙｅｓ）、コントローラ４０の処理はステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１においてコントローラ４０は、冷水一次ポンプ２３の流量を上限値付近で維持しつつ、冷凍機２１の設定温度を所定幅だけ低下させる。つまり、コントローラ４０は、冷凍機２１の設定温度を低下させることで、冷凍機２１の処理負荷を大きくする。これによって、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムＣＯＰを高めることができる。
【００５２】
なお、前記した設定温度の増加幅は、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に向けて徐々に近づけるように予め設定されている。ステップＳ１１１の処理を行った後、コントローラ４０の処理はステップＳ１０１に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
また、ステップＳ１１０において配管ｐ３を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ２３の流量の上限値に達していない場合（Ｓ１１０→Ｎｏ）、コントローラ４０の処理はステップＳ１０１に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。この場合、コントローラ４０は、冷凍機２１の設定温度を変更しない。
【００５３】
また、冷凍機２１の処理負荷が目標負荷よりも大きい場合（Ｓ１０７→Ｎｏ）、ステップＳ１０９においてコントローラ４０は、冷水一次ポンプ２３の流量を所定流量だけ減少させる。
ステップＳ１１２においてコントローラ４０は、配管ｐ３を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ２３の流量の下限値に達したか否かを判定する。前記した下限値は予め設定され、記憶部４１（図２参照）に格納されている。
【００５４】
配管ｐ３を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ２３の流量の下限値に達した場合（Ｓ１１２→Ｎｏ）、コントローラ４０の処理はステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３においてコントローラ４０は、冷水一次ポンプ２３の流量を下限値付近で維持しつつ、冷凍機２１の設定温度を所定幅だけ上昇させる。つまり、コントローラ４０は、冷凍機２１の設定温度を上昇させることで、冷凍機２１の処理負荷を小さくする。これによって、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムＣＯＰを高めることができる。
【００５５】
ステップＳ１１３の処理を行った後、コントローラ４０の処理はステップＳ１０１に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
また、ステップＳ１１２において配管ｐ３を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ２３の流量の下限値に達していない場合（Ｓ１１２→Ｎｏ）、コントローラ４０の処理はステップＳ１０１に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。この場合、コントローラ４０は、冷凍機２１の設定温度を変更しない。
【００５６】
＜効果＞
本実施形態によれば、冷水一次ポンプ２３の流量を調整するのみではシステムＣＯＰの最大値を与える目標負荷に達しない場合でも、冷凍機２１の設定温度を変更することで、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に近づける（略一致させる）ことができる。したがって、継続的にシステムＣＯＰが高い状態で蓄熱運転を行うことができ、省エネルギ化・低コスト化を図ることができる。
また、流量の上限値・下限値の幅が比較的小さいポンプを冷水一次ポンプ２３として用いても、冷凍機２１の設定温度の変更することでシステムＣＯＰを高めることができる。
【００５７】
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、第１実施形態と比較して、蓄熱槽２２に設置される複数の温度センサ３５（図６参照）を追加した点と、気象情報サーバＷから翌日の気象情報を取得する点と、コントローラ４０Ａの構成（図７参照）と、が異なる。なお、その他の点については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００５８】
＜蓄熱システムの構成＞
図６は、本実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。
気象情報サーバＷは、例えば、気象庁から取得した気象情報を管理するサーバであり、ネットワークＮを介してコントローラ４０Ａに接続されている。なお、前記した気象情報には、翌日の外気の温湿度予測値が含まれている。
【００５９】
蓄熱槽２２の内部には、例えば、３個の温度センサ３５（第２温度検出手段）が設置されている。それぞれの温度センサ３５は、鉛直方向において異なる高さ（上部・中部・下部）に設置されている。前記したように、蓄熱槽２２に貯留される冷水の温度は下方に向かうにつれて低温になっている。温度センサ３５はそれぞれ、上部領域、中部領域、下部領域における冷水の温度を検出し、その検出値をコントローラ４０Ａに出力する。
【００６０】
＜コントローラの構成＞
図７は、コントローラの構成図である。図７に示すようにコントローラ４０Ａの演算処理部４３は、気象情報取得部４３ａと、必要蓄熱量算出部４３ｂと、目標負荷算出部４３ｃと、スケジュール設定部４３ｄと、制御信号生成部４３ｅと、を備えている。
気象情報取得部４３ａ（気象情報取得手段）は、施設Ｋを含む所定地域の気象情報を、気象情報サーバＷから所定時間ごと（例えば、６時間ごと）に取得する。気象情報取得部４３ａは、取得した気象情報（外気の温湿度予測値を含む）を必要蓄熱量算出部４３ｂ及び目標負荷算出部４３ｃに出力する。
【００６１】
必要蓄熱量算出部４３ｂは、蓄熱槽２２に設置された温度センサ３５から入力される冷水温度と、気象情報取得部４３ａから入力される気象情報と、に基づいて、蓄熱槽２２を満蓄にするために必要となる蓄熱量（以下、必要蓄熱量という）を算出する。前記した「満蓄」とは、冷凍機２１によって冷やされた冷水で蓄熱槽２２が満たされた状態を意味している。
【００６２】
目標負荷算出部４３ｃは、気象情報取得部４３ａから入力される温湿度予測値に基づいて、翌日の各時刻における外気湿球温度を算出する。さらに、目標負荷算出部４３ｃは、負荷特性ＤＢ４１ａを参照して、各時刻の外気湿球温度に対応する冷凍機２１の目標負荷を算出する。目標負荷算出部４３ｃは、翌日の各時刻と、前記した目標負荷と、を対応付けてスケジュール設定部４３ｄに出力する。
【００６３】
スケジュール設定部４３ｄは、必要蓄熱量算出部４３ｂから入力される必要蓄熱量と、目標負荷算出部４３ｃから入力される目標負荷と、負荷特性ＤＢ４１ａの情報と、に基づいて、翌日の運転スケジュールを設定する。なお、スケジュール設定部４３ｄが実行する処理の詳細については後記する。
制御信号生成部４３ｅは、スケジュール設定部４３ｄによって設定された運転スケジュールに従って、冷凍機２１や冷水一次ポンプ２３を制御するための制御信号を生成する。なお、制御信号生成部４３ｅが実行する処理の詳細については後記する。
【００６４】
＜蓄熱システムの動作＞
（１．運転スケジュールの設定）
図８は、蓄熱運転の開始前にコントローラが実行する処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１においてコントローラ４０Ａは、気象情報取得部４３ａ（図２参照）によって、気象情報サーバＷから翌日の２４時間ぶんの気象情報を取得する。前記したように、気象情報には、外気の温湿度予測値が含まれている。気象情報の取得時刻は、例えば、２３：００である。
【００６５】
ステップＳ２０２においてコントローラ４０Ａは、蓄熱運転を行う可能性のある時間帯を複数に分割し、各時刻の外気湿球温度を算出する。例えば、コントローラ４０Ａは、午前０：００〜７：００の時間帯を１０分ごとに分割し、ステップＳ１０１で取得した気象情報を用いて、１０分ごとの外気湿球温度を算出する。
【００６６】
ステップＳ２０３においてコントローラ４０Ａは、蓄熱槽２２内に設置された温度センサ３５の検出値を読み込む。すなわち、コントローラ４０Ａは、蓄熱槽２２の上部領域、中部領域、下部領域の現在時刻における冷水温度を読み込む。
ステップＳ２０４においてコントローラ４０Ａは、必要蓄熱量算出部４３ｂ（図７参照）によって、蓄熱槽２２を満蓄にするための必要蓄熱量ｑ１を算出する。すなわち、コントローラ４０Ａは、ステップＳ２０３で読み込んだ冷水温度に基づき、現在の蓄熱槽２２内の温度分布から満蓄にするための必要蓄熱量を算出する。
【００６７】
ステップＳ２０５においてコントローラ４０Ａは、目標負荷算出部４３ｃ（図２参照）によって、翌日の各時刻における冷凍機２１の目標負荷を算出する。すなわち、コントローラ４０Ａは、負荷特性ＤＢ４１ａを参照し、ステップＳ２０２で算出した外気湿球温度に対応する負荷特性のうち、システムＣＯＰを最大にする冷凍機２１の処理負荷（つまり、目標負荷）を算出する。
【００６８】
図９は、翌日の外気湿球温度、冷凍機の負荷率、及びシステムＣＯＰ（最大値）の推移を示す説明図である。図９に示すように、翌日の各時刻（例えば、１０分ごと）における外気湿球温度が変化するため、これに伴ってシステムＣＯＰの最大値を与える冷凍機２１の負荷率も変化する。コントローラ４０は、例えば、午前０：００〜７：００の時間帯を１０分ごとに分割し、各時刻においてシステムＣＯＰの最大値を与える冷凍機２１の負荷率（目標負荷に対応する。）を特定する。そして、コントローラ４０は、冷凍機２１の負荷率と、時刻と、を対応付けて記憶部４１に格納する。
【００６９】
図８のステップＳ２０６においてコントローラ４０Ａは、スケジュール設定部４３ｄ（図２参照）によって、翌日の運転スケジュールを設定する。すなわち、コントローラ４０Ａは、ステップＳ２０１で取得した気象情報と、ステップＳ２０４で算出した必要蓄熱量と、ステップＳ２０５で算出した目標負荷と、に基づいて、蓄熱運転の運転スケジュールを設定する。
【００７０】
図１０は、蓄熱運転の運転スケジュールの設定処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０６１においてコントローラ４０Ａは、値ｍ＝１とする。ここで、値ｍは、ステップＳ２０６１〜Ｓ２０６７の処理を繰り返すたびに逐次インクリメントされる自然数である。また、コントローラ４０Ａは、ステップＳ２０６４，Ｓ２０６７で用いる暫定的な蓄熱量ｑproとして、図８のステップＳ２０４で算出した必要蓄熱量ｑ１を設定する。
【００７１】
ステップＳ２０６２においてコントローラ４０Ａは、時刻（ｔend−ｍΔｔ）における目標負荷を読み込む。すなわち、コントローラ４０Ａは、蓄熱運転の終了時刻ｔendからｍΔｔだけ遡った目標負荷を読み込む。この目標負荷は、既にステップＳ２０５の処理で算出されている（図８参照）。また、蓄熱運転の終了時刻ｔend（例えば、翌日の午前７：００）及び所定時間Δｔ（例えば、１０分）は、予め設定されている。
【００７２】
本実施形態では、このように蓄熱運転の終了時刻ｔend（図９参照）を固定し、蓄熱運転の開始時刻ｔstart（図９参照）を調整するようにした。したがって、安価な夜間電力を用いて蓄熱運転を行いつつ、蓄熱運転の終了時刻を最大限に遅らせることで蓄熱槽２２から外気への放熱を抑制できる。これによって、空調に要するエネルギコストを低減できる。
【００７３】
ステップＳ２０６３においてコントローラ４０Ａは、時刻（ｔend−ｍΔｔ）〜時刻（ｔend−（ｍ−１）Δｔ）の時間帯における蓄熱量Δｑを算出する。すなわち、コントローラ４０Ａは、ステップＳ２０６２で読み込んだ目標負荷で冷凍機２１を所定時間Δｔだけ運転した場合の蓄熱量Δｑを算出する。
ステップＳ２０６４においてコントローラ４０Ａは、ステップＳ２０６３で算出した蓄熱量Δｑを蓄熱量ｑproから減算することで、残りの蓄熱量ｑremを算出する。なお、初回の計算では蓄熱量ｑproとして必要蓄熱量ｑ１が用いられるが（Ｓ２０６１）、後記するステップＳ２０６７で蓄熱量ｑproの値が逐次更新される（減少していく）。
【００７４】
ステップＳ２０６５においてコントローラ４０Ａは、必要蓄熱量ｑ１が満たされたか否かを判定する。つまり、コントローラ４０Ａは、ステップＳ２０６４で算出した残りの蓄熱量ｑremがゼロ以下であるか否かを判定する。
【００７５】
必要蓄熱量ｑ１が満たされていない場合（Ｓ２０６５→Ｎｏ）、コントローラ４０Ａの処理はステップＳ２０６７に進む。
ステップＳ２０６７においてコントローラ４０Ａは、暫定的な蓄熱量ｑproとしてステップＳ２０６４で算出した残りの蓄熱量ｑremを代入する。次に、ステップＳ２０６８においてコントローラ４０Ａは、値ｍをインクリメントし、ステップＳ２０６２の処理に戻る。
【００７６】
一方、必要蓄熱量ｑ１が満たされている場合（Ｓ２０６５→Ｙｅｓ）、コントローラ４０Ａの処理はステップＳ２０６６に進む。このときの時刻（ｔend−ｍΔｔ）が、翌日の蓄熱運転の開始時刻ｔstart（図９参照）になる。例えば、所定時間Δｔが１０分であり、値ｍが２４の状態で必要蓄熱量ｑ１が満たされた場合、コントローラ４０Ａは翌日に４時間の（例えば、午前３時〜７時の時間帯で）蓄熱運転を行う。
【００７７】
ステップＳ２０６６においてコントローラ４０Ａは、各時刻における冷凍機２１の設定温度と、冷水一次ポンプ２３の流量と、を設定する。すなわち、コントローラ４０Ａは、蓄熱運転の開始時刻ｔstartから終了時刻ｔendまでの時間帯において、図８のステップＳ２０５で算出した目標負荷で冷凍機２１を運転するように、冷凍機２１の設定温度と、冷水一次ポンプ２３の流量と、を設定する。
なお、図１０では省略したが、図８のステップＳ２０６においてコントローラ４０Ａは、蓄熱運転を行った後の追掛運転及び放熱運転に関しても、その運転スケジュールを設定する。
【００７８】
（２．運転スケジュールの実行）
次に、運転スケジュールに沿った蓄熱システムＳＡの動作について、簡単に説明する。
蓄熱運転の開始時刻ｔstart（例えば、午前３時）になった場合、コントローラ４０Ａは制御信号生成部４３ｅ（図７参照）によって、蓄熱運転を開始する。すなわち、コントローラ４０Ａは、冷却塔１１及び冷却水ポンプ１２を駆動し、配管ｐ１，ｐ２を介して冷却水を循環させる。
また、コントローラ４０Ａは、ステップＳ２０６で設定した運転スケジュールに基づき、冷凍機２１及び冷水一次ポンプ２３を駆動し、配管ｐ３，ｐ４を介して冷水を循環させる。
【００７９】
コントローラ４０Ａは、蓄熱運転を実行している間、温度センサ３１，３２（図６参照）及び流量センサ３３の検出値に基づき、冷凍機２１の実際の処理負荷を算出する。また、コントローラ４０Ａは、現在時刻の外気湿球温度に基づいて、冷凍機２１の目標負荷を算出する。
そして、コントローラ４０Ａは、冷凍機２１の実際の処理負荷を目標負荷に近づけるように、冷水一次ポンプ２３の流量及び冷凍機２１の設定温度のうち少なくとも一つをリアルタイムで変更（修正）する。
【００８０】
これによって、システムＣＯＰの最大値を与える目標負荷付近で冷凍機２１を運転することができ、エネルギコストを削減できる。なお、冷凍機２１の処理負荷の変更手順として、第１実施形態（図４参照）又は第２実施形態（図５参照）で説明した方法を用いることができる。
【００８１】
蓄熱運転を行った後、コントローラ４０Ａは、設定した運転スケジュールに従って、追掛運転及び放熱運転を順次実行する。なお、追掛運転及び放熱運転については、詳細な説明を省略する。
【００８２】
＜効果＞
本実施形態係る蓄熱システムＳＡによれば、蓄熱運転時の運転スケジュールを設定する際、コントローラ４０Ａは翌日の気象情報に基づき、冷凍機２１のシステムＣＯＰが最大となるように目標負荷を設定する（Ｓ２０５：図８参照）。これによって、システムＣＯＰが高い状態で蓄熱運転を行うことができるため、蓄熱システムＳＡに要するエネルギコストを削減できる。
【００８３】
また、コントローラ４０Ａは、必要蓄熱量ｑ１を満たすように蓄熱運転の運転スケジュールを立てるため、翌日には蓄熱槽２２を低温の冷水で満たすことができる。このように蓄熱槽２２を満蓄の状態にして充分な冷熱を蓄えておくことで、翌日に余裕を持って放熱運転等を行うことができる。
【００８４】
≪第４実施形態≫
第４実施形態は、翌日の運転スケジュールを設定する際、蓄熱運転の終了時刻ｔendを可変にする点が第３実施形態と異なるが、その他の点（蓄熱システムＳＡの構成：図６、図７参照）は第３実施形態と同様である。したがって、第３実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
コントローラ４０Ａは、第３実施形態で説明したように、蓄熱運転の開始前に図８のステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理を実行した後、ステップＳ２０６において運転スケジュールを設定する。
【００８５】
図１１は、蓄熱運転の運転スケジュールの設定処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０６１ａにおいて、コントローラ４０Ａは、ｍ＝１、ｎ＝１とし、暫定的な蓄熱量ｑproとして必要蓄熱量ｑ１を設定し、蓄熱運転の暫定的な終了時刻ｔendとして時刻ｔ１を設定する。ｍ＝１、ｑpro＝ｑ１については、第３実施形態（図１０参照）で説明したステップＳ２０６１と同様である。
値ｎは、後記するステップＳ２０７４で逐次インクリメントされる自然数である。時刻ｔ１は、夜間電力が適用される時間帯の終了時刻（例えば、午前７：００）である。
【００８６】
ステップＳ２０６２〜Ｓ２０６６，Ｓ２０６７，Ｓ２０６８は、第３実施形態（図１０参照）で説明した処理と同様である。
ステップＳ２０６５において必要蓄熱量ｑ１が満たされている場合（Ｓ２０６５→Ｙｅｓ）、コントローラ４０Ａの処理はステップＳ２０７１に進む。ステップＳ２０７１においてコントローラ４０Ａは、時刻（ｔend−ｍΔｔ）が夜間電力料金の適用される時間帯（例えば、２３：００〜翌日の７：００）に含まれているか否かを判定する。なお、時刻（ｔend−ｍΔｔ）は、蓄熱運転の暫定的な開始時刻である。
【００８７】
時刻ｔendが夜間電力料金の適用される時間帯に含まれている場合（Ｓ２０７１→Ｙｅｓ）、コントローラ４０Ａの処理はステップＳ２０７２に進む。
ステップＳ２０７２においてコントローラ４０Ａは、時刻（ｔend−ｍΔｔ）〜ｔendの各時刻におけるシステムＣＯＰ（最大値：図３、図９参照）の平均値ＣＯＰave（ｎ）を算出する。コントローラ４０Ａは、算出した平均値ＣＯＰave（ｎ）を、ｎの値に対応付けて記憶部４１（図６参照）に格納する。
【００８８】
ステップＳ２０７３においてコントローラ４０Ａは、蓄熱運転の暫定的な終了時刻ｔendを時刻（ｔ１−ｎΔｔ）とする。
ステップＳ２０７４においてコントローラ４０Ａは、値ｎをインクリメントした後、ステップＳ２０６２の処理に戻る。当該処理によって、蓄熱運転の暫定的な終了時刻ｔendが時間Δｔだけシフトする（時間的に遡る）。このように、コントローラ４０Ａは、必要蓄熱量ｑ１が満たされる複数の時間帯に関して、それぞれの時間帯におけるシステムＣＯＰ（最大値）の平均値ＣＯＰave（ｎ）を算出する。
【００８９】
ステップＳ２０７１において時刻（ｔend−ｍΔｔ）が夜間電力料金の適用される時間帯に含まれていない場合（Ｓ２０７１→Ｎｏ）、コントローラ４０Ａの処理はステップＳ２０７２に進む。この場合、時刻（ｔend−ｍΔｔ）〜ｔendの少なくとも一部で夜間料金が適用されない。したがって、コントローラ４０Ａは、蓄熱運転の暫定的な終了時刻ｔendをこれ以上シフトさせずにステップＳ２０７５の処理に進む。
【００９０】
ステップＳ２０７５においてコントローラ４０Ａは、値ｎ＝１，２，…の中で、前記した平均値ＣＯＰave（ｎ）が最大となるものを特定する。つまり、コントローラ４０Ａは、値ｎ＝１，２，…に対応するそれぞれの時間帯のうち平均値ＣＯＰave（ｎ）が最大となる時間帯を特定する。そして、コントローラ４０Ａは、この時間帯（ｔ１−ｎΔｔ−ｍΔｔ）〜（ｔ１−ｎΔｔ）を、蓄熱運転の時間帯として決定する。
【００９１】
ステップＳ２０７６においてコントローラ４０Ａは、ステップＳ２０７５で設定した時間帯（図９の網掛部分）に関して、冷凍機２１の設定温度及び冷水一次ポンプ２３の流量を設定する。コントローラ４０Ａは、当該時間帯に含まれる各時刻に関して、図８のステップＳ２０５で求めた目標負荷に冷凍機２１の処理負荷を一致させるように、運転スケジュールを設定する。
【００９２】
＜効果＞
本実施形態によれば、蓄熱運転の終了時刻ｔendを時間Δｔずつシフトさせて、システムＣＯＰ（最大値）の平均値ＣＯＰave（ｎ）が最も大きくなるように、蓄熱運転を行う時間帯を設定する。これによって、必要蓄熱量ｑ１を満たしつつ、エネルギコストの最も小さい時間帯で蓄熱運転を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、第３実施形態よりもさらに省エネ化・低コスト化を図ることができる。
【００９３】
≪変形例≫
以上、本発明に係る蓄熱システムＳ，ＳＡについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第１実施形態では、冷水一次ポンプ２３の流量のみを変更する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷水一次ポンプ２３の流量に代えて、冷凍機２１の設定温度のみを変更するようにしてもよい。
具体的には、図４のステップＳ１０７において冷凍機２１の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合（Ｓ１０７→Ｙｅｓ）、コントローラ４０は冷凍機２１の設定温度を低くする。一方、冷凍機２１の処理負荷が目標負荷よりも大きい場合（Ｓ１０７→Ｎｏ）、コントローラ４０は冷凍機２１の設定温度を高くする。このような制御によっても、蓄熱システムＳのシステム効率を高めることができる。
【００９４】
また、各実施形態では、負荷特性ＤＢ４１ａ（図２参照）に冷凍機２１の負荷特性が予め格納されている場合について説明したが、これに限らない。すなわち、外気湿球温度に基づき、熱源シミュレータを用いてシステムＣＯＰを最大にする負荷率を算出するようにしてもよい。
また、各実施形態では、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に一致させる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に近づければよく、必ずしもこれらを一致させる必要はない。この場合でも、システムＣＯＰを高くすることでエネルギコストを削減できる。
【００９５】
また、各実施形態では、蓄熱運転時の処理について説明したが、追掛運転にも適用できる。すなわち、追掛運転を行う際、冷凍機２１の処理負荷を目標負荷に近づけるように、冷水一次ポンプ２３の流量、及び、冷凍機２１の設定温度のうち少なくとも一方を変化させてもよい。
また、各実施形態では、図１に示す冷水循環システムＳｂを循環する冷媒が水である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷熱を搬送可能であれば、水以外の冷媒を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
Ｓ，ＳＡ  蓄熱システム
１１  冷却塔
１２  冷却水ポンプ
２１  冷凍機
２２  蓄熱槽
２３  冷水一次ポンプ（冷媒ポンプ）
２４  冷水二次ポンプ
２５  室内機
３１，３２  温度センサ（第１温度検出手段）
３３  流量センサ（流量検出手段）
３４  温湿度センサ（外気温湿度検出手段）
３５  温度センサ（第２温度検出手段）
４０，４０Ａ  コントローラ（制御装置）
４１  記憶部
４１ａ  負荷特性ＤＢ
４２  演算処理部
４２ａ  処理負荷算出部
４２ｂ  目標負荷算出部
４２ｃ  比較部
４２ｄ  制御信号生成部
４３  演算処理部
４３ａ  気象情報取得部（気象情報取得手段）
４３ｂ  必要蓄熱量算出部
４３ｃ  目標負荷算出部
４３ｄ  スケジュール設定部
４３ｅ  制御信号生成部
Ｎ  ネットワーク
Ｗ  気象情報サーバ
【図１】
2015117918.tif 000003
【図２】
2015117918.tif 000004
【図３】
2015117918.tif 000005
【図４】
2015117918.tif 000006
【図５】
2015117918.tif 000007
【図６】
2015117918.tif 000008
【図７】
2015117918.tif 000009
【図８】
2015117918.tif 000010
【図９】
2015117918.tif 000011
【図１０】
2015117918.tif 000012
【図１１】
2015117918.tif 000013