(57)【要約】【課題】２次ポンプ運転台数の増減時における見かけの負荷の変動に対応する熱源システムを提供する。【解決手段】熱源機運転台数制御装置は、負荷機器と当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプの運転台数が変化した際に、その運転台数の変化によって変動する値又は時間のうち少なくとも一つが所定の条件を満たすまで、前記ポンプの運転台数の変化の前における前記負荷機器の状態に基づいて前記熱源機の運転台数を決定する熱源機運転台数切替部を備える。【選択図】図１
2015108461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷機器と当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプの運転台数が変化した際に、その運転台数の変化によって変動する値又は時間のうち少なくとも一つが所定の条件を満たすまで、前記ポンプの運転台数の変化の前における前記負荷機器の状態に基づいて前記熱源機の運転台数を決定する熱源機運転台数切替部
を備えることを特徴とする熱源機運転台数制御装置。
【請求項２】
前記時間に関する所定の条件は、
前記ポンプの運転台数が変化した時刻から予め定められた時間又は運転条件に応じて設定した時間を経過すること
を特徴とする請求項１に記載の熱源機運転台数制御装置。
【請求項３】
前記変動する値に関する所定の条件は、
前記ポンプの運転台数の変化により変動する前記ポンプの周波数が、所定の期間において所定の範囲の値となること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱源機運転台数制御装置。
【請求項４】
前記変動する値に関する所定の条件は、
前記ポンプの運転台数の変化により変動する前記熱源機の熱源機出力値と前記負荷機器の負荷計測値の差分値が、所定の期間において前記熱源機出力値と前記負荷計測値とが等しいとみなせる所定の範囲の値に収まること
を特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の熱源機運転台数制御装置。
【請求項５】
前記ポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御する２次バイパス弁制御部
を備え、
前記２次バイパス弁制御部は、前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の熱源機運転台数制御装置。
【請求項６】
負荷機器に関する計測値に基づいて当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機の運転台数を決定する熱源機運転台数切替部と、
前記負荷機器と前記熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御する２次バイパス弁制御部
を備え、
前記２次バイパス弁制御部は、前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御する
ことを特徴とする熱源機運転台数制御装置。
【請求項７】
負荷機器と、
複数の熱媒体を供給する熱源機と、
前記熱源機が供給する熱媒体を前記負荷機器に移送する複数のポンプと、
前記ポンプの運転台数を制御する２次ポンプ制御装置と、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の熱源機運転台数制御装置と、
を備えることを特徴とする熱源システム。
【請求項８】
熱源機運転台数切替部が、負荷機器と当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプの運転台数が変化した際に、その運転台数の変化によって変動する値又は時間のうち少なくとも一つが所定の条件を満たすまで、前記ポンプの運転台数の変化の前における前記負荷機器の状態に基づいて前記熱源機の運転台数を決定する
ことを特徴とする熱源機運転台数の制御方法。
【請求項９】
熱源機運転台数切替部が、負荷機器に関する計測値に基づいて当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機の運転台数を決定し、
２次バイパス弁制御部が、前記負荷機器と前記熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御し、さらに前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御する
ことを特徴とする熱源機運転台数の制御方法。
【請求項１０】
熱源機運転台数制御装置のコンピュータを、
負荷機器と当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプの運転台数が変化した際に、その運転台数の変化によって変動する値又は時間のうち少なくとも一つが所定の条件を満たすまで、前記ポンプの運転台数の変化の前における前記負荷機器の状態に基づいて前記熱源機の運転台数を決定する手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
熱源機運転台数制御装置のコンピュータを、
負荷機器に関する計測値に基づいて当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機の運転台数を決定する手段、
前記負荷機器と前記熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御し、さらに前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御する手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機運転台数制御装置、熱源システム、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷暖房などの熱源システムにおいて冷水や温水などの媒体を空調機に送り出す熱源機の運転台数を空調機からの要求負荷に応じて増減させる技術が存在する（特許文献１）。このような熱源システムにおいては、熱源機に熱媒体を圧送する１次ポンプとは別に、熱源機から離れた空調機に熱媒体を再圧送する目的で熱源機と空調機の間に２次ポンプを設けることも多い。また、このような構成の場合、熱源機と２次ポンプは独立して制御することが一般的である。
特許文献１にも記載されているように、熱源機の台数は負荷側からの要求に基づいて例えば主管を流れる熱媒体の流量の計測値（主管流量）や空調機における負荷計測値に応じて決定する。具体的には、主管流量や負荷計測値が増加すれば熱源機の運転台数を増段し、主管流量や負荷計測値が減少すれば運転台数を減段するように制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５７９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、これら主管流量や空調機における負荷計測値は２次ポンプの動作に影響を受けている。特に２次ポンプの運転台数を増減させた直後には、過渡的にそれら流量や負荷計測値が増減し、その後の静定状態における値とは異なる値を示す。
図１４は、主管流量が２次ポンプ増段直後に一時的に増加することを示した図である。図１４は、１台目の「２次ポンプ１」を運転していたところ空調機からの要求負荷の増加に伴い２台運転に切り替えるために２台目の「２次ポンプ２」を起動した場合におけるこれらポンプの周波数と主管流量の挙動を時系列に示した図である。図１４（ａ）は「２次ポンプ１」を時刻「ｔ７１」まで５０Ｈｚで運転し、その後２台運転に合わせて各ポンプを均等な周波数で運転するために「２次ポンプ１」の出力周波数を連続的に２５Ｈｚまで下げる様子を示している。図１４（ｂ）は新たに「２次ポンプ２」を「２次ポンプ１」と同じ周波数指令値を与えて時刻「ｔ７１」に起動させた場合の「２次ポンプ２」の周波数の挙動を示している。「２次ポンプ２」は、起動直後から「２次ポンプ１」と同じ周波数で運転するため５０Ｈｚでポンプが動作し、やがて目標とする２５Ｈｚでの運転に落ち着く様子を示している。図１４（ｃ）は、「２次ポンプ２」の起動直後において「２次ポンプ２」の動作の影響を受け主管流量も一時的に増加する様子を示している。なお、図１４では、「２次ポンプ２」を「２次ポンプ１」と同じ周波数で動作させる場合の例を示したが、「２次ポンプ２」を「２次ポンプ１」とは別になるべく低い周波数から２５Ｈｚに至るまで次第に周波数を増大させるようにして動作させた場合でも通常、ポンプの取り得る周波数指令値には下限値がある為、「２次ポンプ２」の起動による主管流量の過渡的な増大は避けることができない。
【０００５】
このような場合、例えば主管流量によって熱源機の運転台数を制御すると時刻「ｔ７１」後の一時的な主管流量の増加によって熱源機の運転台数を１台増段させてしまう可能性がある。しかし、この主管流量の増加は一時的なものであって、しばらくすると主管流量は元の値に戻る。その状態においては、一時的な主管流量の変化によって決定した熱源機の運転台数は不適切である可能性がある。また、熱源機の運転台数を２次ポンプ増減に伴う過渡的な流量の増減に合わせて逐一増減段させることは無駄となり、システムの安定稼働の観点からも好ましくない。このように従来の手法では、２次ポンプの増減段による影響を考慮せずに主管流量等の計測値に応じて運転台数を増減させるため、過渡的な主管流量や負荷計測値に従って熱源機の運転台数を増減させてしまう可能性があるという問題がある。
【０００６】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる熱源機運転台数制御装置、熱源システム、制御方法及びプログラム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】
【０００７】
本発明の第１の態様は、負荷機器と当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプの運転台数が変化した際に、その運転台数の変化によって変動する値又は時間のうち少なくとも一つが所定の条件を満たすまで前記ポンプの運転台数の変化の前における前記負荷機器の状態に基づいて前記熱源機の運転台数を決定する熱源機運転台数切替部を備えることを特徴とする熱源機運転台数制御装置である。
【０００８】
また本発明の第２の態様における前記時間に関する所定の条件は、前記ポンプの運転台数が変化した時刻から予め定められた時間又は運転条件に応じて設定した時間を経過することであることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の第３の態様における前記変動する値に関する所定の条件は、前記ポンプの運転台数の変化により変動する前記ポンプの周波数が、所定の期間において所定の範囲の値となることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の第４の態様における前記変動する値に関する所定の条件は、前記ポンプの運転台数の変化により変動する前記熱源機の熱源機出力値と前記負荷機器の負荷計測値の差分値が、所定の期間において前記熱源機出力値と前記負荷計測値とが等しいとみなせる所定の範囲の値に収まることであることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の第５の態様における熱源機運転台数制御装置は、前記ポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御する２次バイパス弁制御部を備え、前記２次バイパス弁制御部は、前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御することを特徴とする。
【００１２】
また本発明の第６の態様は、負荷機器に関する計測値に基づいて当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機の運転台数を決定する熱源機運転台数切替部と、前記負荷機器と前記熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御する２次バイパス弁制御部を備え、前記２次バイパス弁制御部は、前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御することを特徴とする熱源機運転台数制御装置である。
【００１３】
また本発明の第７の態様は、負荷機器と、複数の熱媒体を供給する熱源機と、前記熱源機が供給する熱媒体を前記負荷機器に移送する複数のポンプと、前記ポンプの運転台数を制御する２次ポンプ制御装置と、上述の第１から第６の態様における熱源機運転台数制御装置と、を備えることを特徴とする熱源システムである。
【００１４】
また本発明の第８の態様は、熱源機運転台数切替部が、負荷機器と当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプの運転台数が変化した際に、その運転台数の変化によって変動する値又は時間のうち少なくとも一つが所定の条件を満たすまで前記ポンプの運転台数の変化の前における前記負荷機器の状態に基づいて前記熱源機の運転台数を決定することを特徴とする熱源機運転台数の制御方法である。
【００１５】
また本発明の第９の態様は、熱源機運転台数切替部が、負荷機器に関する計測値に基づいて当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機の運転台数を決定し、２次バイパス弁制御部が、前記負荷機器と前記熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御し、さらに前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御することを特徴とする熱源機運転台数の制御方法である。
【００１６】
また本発明の第１０の態様は、熱源機運転台数制御装置のコンピュータを、負荷機器と当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプの運転台数が変化した際に、その運転台数の変化によって変動する値又は時間のうち少なくとも一つが所定の条件を満たすまで前記ポンプの運転台数の変化の前における前記負荷機器の状態に基づいて前記熱源機の運転台数を決定する手段として機能させるためのプログラムである。
【００１７】
また本発明の第１１の態様は、熱源機運転台数制御装置のプログラムを、負荷機器に関する計測値に基づいて当該負荷機器に熱媒体を供給する熱源機の運転台数を決定する手段、前記負荷機器と前記熱源機との間に備えられた前記熱媒体を前記負荷機器に移送するポンプに並列して接続された２次バイパスの流量を調整する２次バイパス調整弁の弁開度を制御し、さらに前記ポンプの運転台数が変化した際に、前記ポンプから前記負荷機器へ移送される熱媒体の流量が目標流量となるように前記２次バイパス調整弁を制御する手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、２次ポンプの増減による過渡的な流量計測値や負荷計測値の変化の影響を受けることなく適切に熱源機の運転台数を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一〜三の実施形態による熱源システムの概略図である。
【図２】本発明の第一の実施形態による熱源機運転台数制御装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第一の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。
【図４】本発明の第一の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第二の図である。
【図５】本発明の第二の実施形態による熱源機運転台数制御装置の機能ブロック図である。
【図６】本発明の第二の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。
【図７】本発明の第二の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第二の図である。
【図８】本発明の第三の実施形態による熱源機運転台数制御装置の機能ブロック図である。
【図９】本発明の第三の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。
【図１０】本発明の第四の実施形態による熱源システムの概略図である。
【図１１】本発明の第四の実施形態による熱源機運転台数制御装置の機能ブロック図である。
【図１２】本発明の第四の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。
【図１３】本発明の第四の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第二の図である。
【図１４】本発明の第一〜四の実施形態における主管流量の過渡的な変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第一の実施形態＞
以下、本発明の第一の実施形態による熱源システムを図１〜図４、図１４を参照して説明する。
図１は第一〜三の実施形態による熱源システムの概略図である。
図１に示すように本実施形態の熱源システムは、熱源機３０−１と、熱源機３０−２と、１次ポンプ１０−１と、１次ポンプ１０−２と、流量計１１−１と、流量計１１−２と、温度計１２−１と、温度計１２−２と、温度計１３−１と、温度計１３−２と、２次ポンプ２０−１と、２次ポンプ２０−２と、２次ポンプ２０−３と、負荷機器４０と、流量計４１と、温度計４２と、温度計４３と、配管５０と、配管５１と、配管５２と、配管５５と、熱源機運転台数制御装置６０と、を備えている。
また、１次ポンプ１０−１、１次ポンプ１０−２を総称して１次ポンプ１０と呼ぶこととする。同様に流量計１１−１、流量計１１−２を総称して流量計１１、温度計１２−１、温度計１２−２を総称して温度計１２、温度計１３−１、温度計１３−２を総称して温度計１３、２次ポンプ２０−１、２次ポンプ２０−２、２次ポンプ２０−３を総称して２次ポンプ２０、熱源機３０−１、熱源機３０−２を総称して熱源機３０と呼ぶ。
熱源機３０は、空調機などの負荷機器に対して熱媒体を供給する装置である。熱源機３０によって送り出された熱媒体は配管５０、５１、５２を符号１５で示す方向に流れる。本実形態において熱媒体は、例えば水（温水、冷水）である。熱媒体は他に空気や専用のガスなどでもよい。本明細書では冷却用及び加熱用の媒体をまとめて熱媒体と記述する。１次ポンプ１０は、熱源機３０へ熱媒体を圧送する。本実施形態による熱源システムでは熱源機３０及び１次ポンプ１０の組み合わせは並列に接続され複数設置されている。１つの熱源機３０及び１次ポンプ１０は、枝管である配管５１を介して主管である配管５０へ接続される。配管５５は、２次ポンプ２０の入口側と熱源機３０の入口側の差圧を安定化するために設けられた連通管である。
【００２１】
流量計１１は、配管５１における熱媒体の流量を計測する流量計である。温度計１２は、負荷から熱源機３０へ戻る熱媒体の配管５１における温度（還水温度）を計測する温度計である。温度計１３は、負荷へ送り出す熱媒体の配管５１における温度（送水温度）を計測する温度計である。これらの流量計１１、温度計１２、１３は、熱源機３０及び１次ポンプ１０の組み合わせごとに各配管５１に備えられている。
２次ポンプ２０は、熱源機３０が供給する熱媒体を負荷機器４０へ移送する。２次ポンプ２０は、熱源機３０から離れた負荷機器４０へ熱媒体を届けるために再度圧送する目的で備えられている。２次ポンプ２０は、熱源機３０と負荷機器４０の間に並列に接続され複数設置されており、１つの２次ポンプ２０は、枝管である配管５２を介して主管である配管５０へ接続される。
【００２２】
負荷機器４０は、例えば冷暖房装置などの空調機であって送られてきた熱媒体に対して放熱又は吸熱を行い、その後の熱媒体を熱源機３０へ還流させる。
流量計４１は、配管５０における熱媒体の主管流量を計測する流量計である。温度計４２は、配管５０における熱媒体の負荷への送水温度を計測する温度計である。温度計４３は、配管５０における熱媒体の負荷からの還水温度を計測する温度計である。
熱源機運転台数制御装置６０は、熱源機３０の運転台数を負荷機器４０が必要とする要求負荷に合わせて増減させる制御を行う装置である。
なお、図１において熱源機３０及び１次ポンプ１０は２台ずつ、２次ポンプ２０は３台設置されているがこれらの台数に限定されない。例えば熱源機３０及び１次ポンプ１０が６台ずつ設置され、２次ポンプ２０は９台設置されていてもよい。
また、この熱源システムには、負荷機器４０の要求負荷に応じて熱媒体の流量を調整するために２次ポンプ２０の運転台数を制御する２次ポンプ制御装置８０が備えられている。
【００２３】
図２は、本発明の第一の実施形態による熱源機台数制御装置の機能ブロック図である。
図２を用いて本実施形態における熱源機運転台数制御装置６０について説明する。
図２に示す通り、熱源機運転台数制御装置６０は熱源機運転台数切替部１０１、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２、負荷側送水温度取得部１０３、負荷側還水温度取得部１０４、負荷側主管流量取得部１０５、記憶部２００を備えている。
【００２４】
熱源機運転台数切替部１０１は、熱源機３０及び１次ポンプ１０の運転台数を検出し、負荷機器に関する計測値（要求負荷、流量、還水温度など）を用いて判断する負荷機器４０の状態に応じて熱源機３０の適切な運転台数を決定して熱源機３０及び１次ポンプ１０の起動停止を行う。特に２次ポンプ２０の運転台数が変化した際に、その変化によって変動する値や時間に関する所定の条件を満たすまでは運転台数が変化する前の負荷機器の状態に基づいて熱源機３０等の運転台数を決定する。
２次ポンプ運転台数変更検出部１０２は、２次ポンプ２０の運転台数が変更されると運転台数が切り替わったことを検出する。例えば、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２は、２次ポンプ制御装置８０から２次ポンプ２０の運転台数を変更したことを示す情報を取得して運転台数の変更を検出してもよい。
負荷側送水温度取得部１０３は、温度計４２が測定した熱媒体の温度を取得し、その温度を取得した時刻と対応付けて記憶部２００に記録する。
負荷側還水温度取得部１０４は、温度計４３が測定した熱媒体の温度を取得し、その温度を取得した時刻と対応付けて記憶部２００に記録する。
負荷側主管流量取得部１０５は、流量計４１が測定した熱媒体の流量を取得し、その流量を取得した時刻と対応付けて記憶部２００に記録する。
記憶部２００は、熱源機運転台数切替部１０１が熱源機３０及び１次ポンプ１０の運転台数を決定するのに必要な各種パラメータ等の情報や、各測定器が測定した温度、流量の情報を一定期間分保有している。
【００２５】
次に熱源機運転台数切替部１０１が熱源機３０及び１次ポンプ１０の運転台数を決定する方法について説明する。熱源機３０等の運転台数を決定する方法はさまざまな方式が存在するが、代表的なものとして「主管流量に基づく制御方式」と「システム負荷計測値に基づく制御方式」について説明する。
【００２６】
（主管流量に基づく制御方式）
主管流量に基づく制御方式とは、主管流量を負荷機器４０からの要求負荷とみなして、主管流量計測値が所定の増段流量閾値を上回ると熱源機３０の運転台数を増段し、主管流量計測値が所定の減段流量閾値を下回ると熱源機３０の運転台数を減段する方式のことである。主管流量計測値とは、流量計４１が測定した熱媒体の流量のことである。
所定の増段流量閾値及び減段流量閾値は、熱源機３０の運転台数に対応付けて記憶部２００に格納されている。例えば、熱源機３０の運転台数が１台のときに２台に増加させるための増段流量閾値として「Ｘ１」、運転台数が２台のときに３台に増加するための増段流量閾値として「Ｘ２」、運転台数が２台のときに１台に減少させるための減段流量閾値として「Ｙ２」のように定められている。
本制御方式では、熱源機運転台数切替部１０１が、記憶部２００に格納された現在の運転台数における増段流量閾値及び減段流量閾値を読み出して、負荷側主管流量取得部１０５から取得した流量計４１が測定した主管流量と比較する。そして熱源機運転台数切替部１０１は、現在の運転台数が１台ならば、上記の例で主管流量が「Ｘ１」ｍ３を上回っていれば運転台数を２台に増段し、例えば、現在の運転台数が２台で主管流量が「Ｙ２」ｍ３を下回ると１台に減段する。
【００２７】
（システム負荷計測値に基づく制御方式）
システム負荷計測値に基づく制御方式とは、システム負荷計測値を負荷機器４０からの要求負荷とみなして、システム負荷計測値が所定の増段負荷閾値を上回ると熱源機３０の運転台数を増段し、システム負荷計測値が所定の減段負荷閾値を下回ると熱源機３０の運転台数を減段する方式のことである。システム負荷計測値とは、さまざまな定義が考えられるが例えば以下の式（１）で計算できる値である。
システム負荷計測値  ＝  主管流量  ×（｜還水温度  −  送水温度｜）  
×  熱媒体の比熱  ×  熱媒体の比重        ・・・（１）
式（１）で、主管流量は流量計４１が測定した値、還水温度は温度計４３が測定した値、送水温度は温度計４２が測定した値である。
システム負荷計測値に基づく制御方式における所定の増段負荷閾値及び減段負荷閾値は、主管流量での制御方式における増段負荷閾値及び減段負荷閾値と同様に運転台数ごとに予め定められ、記憶部２００に格納されていてもよい。又は、計算によってこれらの閾値を算出してもよい。
【００２８】
増段負荷閾値を計算する方法の一例は以下の式（２）である。
増段負荷閾値  ＝（熱源機３０−１の定格負荷）×  ０．８      ・・・  （２）
この式によればある１台の熱源機３０−１が起動した状態で、式１で計算したシステム負荷計測値がその熱源機３０−１の定格負荷の８割を超えると熱源機運転台数切替部１０１は、別の熱源機３０−２を起動する。
【００２９】
また、減段負荷閾値を計算する方法の一例は以下の式（３）である。
減段負荷閾値  ＝（熱源機３０−１の定格負荷）×  ０．６      ・・・  （３）
この式によれば例えば定格負荷が等しい２台の熱源機３０−１、熱源機３０−２が起動した状態で、式（１）で計算したシステム負荷計測値が１台の熱源機３０−１の定格負荷の６割を下回ると熱源機運転台数切替部１０１は、熱源機３０を１台減段する。
【００３０】
次に以上のような方式で熱源機３０及び１次ポンプ１０の段数を増減させる場合の問題点について図１４を用いて説明する。
図１４は、本実施形態における主管流量の過渡的な変化の一例を示す図である。図１４を用いて２次ポンプの運転台数を１台から２台に増段することが主管流量に及ぼす影響について説明する。図１４が示す状況としては、１台の２次ポンプ２０が起動していたが、負荷機器の要求により２台目の２次ポンプ２０を起動するような場面である。また、２台のポンプは同じ周波数で運転するものとし、このときの２台のポンプの周波数は要求負荷に応じて予め定められた吐出圧に基づいて定められるものとする。
【００３１】
図１４（ａ）は、１台目の２次ポンプ２０−１を運転する周波数の時間経過を示すグラフである。このグラフは、２次ポンプ２０−１が２台目を起動する時刻「ｔ７１」までは５０Ｈｚで運転し、その後徐々に周波数を低下させ最終的に２５Ｈｚで運転させる場合の周波数の挙動を示している。
図１４（ｂ）のグラフは、２台目の２次ポンプ２０−２に２次ポンプ２０−１と同じ周波数指令値を与えて時刻「ｔ７１」に起動した場合の周波数の挙動を示している。２次ポンプ２０−２の周波数は２次ポンプ２０−１の場合と同様に５０Ｈｚから徐々に低下しやがて２５Ｈｚとなる。
図１４（ｃ）のグラフは、２台の２次ポンプを図１４（ａ）、（ｂ）が示すように動作させた場合に流量計４１が測定する主管流量の挙動を示している。この図が示すように主管流量は、２台目の２次ポンプを起動させると一時的に増大しやがて２次ポンプ２０の増段前の流量に落ち着く。
【００３２】
このように図１で示したような２次ポンプを備えた熱源システムにおいては２次ポンプの増減段によって切替直後に主管流量が過渡的に増大又は減少し、やがて静定状態となるという現象がみられる。このような熱源システムにおいて、上述した「主管流量に基づく制御方式」や「システム負荷計測値に基づく制御方式」で熱源機３０及び１次ポンプ１０の運転台数を制御すると、過渡的に増大又は減少した主管流量又はそれを用いて算出されるシステム負荷計測値に基づいて熱源機３０等の運転台数を決定することになる。このような一時的な要求負荷の変動に応じて熱源機３０等の運転台数を切り替えてしまうと、その後静定状態となったときに再度、運転台数を戻す必要が生じたり、最適な熱源機の運転台数とならないためにシステム効率が低下するなどの問題がある。
そこで、本実施形態ではこの過渡的な主管流量の変化を考慮して熱源機３０及び１次ポンプ１０の運転台数を制御する。具体的には、熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプ２０の運転台数が変化した時刻から所定の時間を経過するまでの間は、２次ポンプ２０の運転台数変化前における要求負荷に基づいた熱源機３０の運転台数の制御を行う。ここで所定の時間とは、例えば、負荷機器４０に供給される熱媒体の主管流量の変動が静定するまでの期間を示す予め定められた時間である。次にこの方法について説明する。
【００３３】
図３は本実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。
図３の処理フローを用いて熱源機運転台数制御装置６０が「主管流量に基づく制御方式」によって熱源機３０の運転台数を決定する処理について説明する。
前提として図１に示す熱源システムが稼働しており、負荷機器４０からの要求負荷の増減に応じて熱源機運転台数制御装置６０が熱源機３０及び1次ポンプ１０の運転台数を制御し、別途熱源システムに備えられた２次ポンプ制御装置８０が２次ポンプの運転台数を制御しているものとする。例えば負荷機器４０が冷房装置で、利用者が温度設定を２８℃から２５℃に変更すると要求負荷は増大し、それに伴い必要があればその制御装置が２次ポンプの運転台数を増加させるものとする。
まず、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２が２次ポンプの増減段があったかどうかを検出する（ステップＳ１）。２次ポンプの増減段を検出した場合、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２は、検出した時刻を記憶部２００に記録する（ステップＳ２）。２次ポンプの増減段を検出しない場合、ステップＳ３へ進む。
【００３４】
次に熱源機運転台数切替部１０１は、記憶部２００に記録された前回の２次ポンプ運転台数変更時の時刻から現在時刻までの経過時間を計算する。また、熱源機運転台数切替部１０１は、過渡状態継続時間を記憶部２００から読み出す。過渡状態継続時間とは、２次ポンプ運転台数変更後（図１４の「ｔ７１」）から主管流量の過渡的な変化が静定し、主管流量の変動が所定の範囲内に収まるまでの期間（図１４の「ａ１」）を示した値であって、予め記憶部２００に格納されているものとする。そして、熱源機運転台数切替部１０１は、この過渡状態継続時間と計算した経過時間とを比較する（ステップＳ３）。
この過渡状態継続時間は、例えば熱媒体が熱源システムの循環経路を一巡するのに要する時間を測定してその値を適用してもよい。また、この過渡状態継続時間は、固定的に設定されていてもよいし、熱源システムの管理者が、各２次ポンプ２０の特性や熱媒の循環経路の長さ、空調機（負荷機器４０）の保有水量、主管流量計測値などの運転条件に応じて自由に設定できてもよい。
【００３５】
比較の結果、２次ポンプの増減段から過渡状態継続時間以上経過していれば（ステップＳ３＝Ｙｅｓ）、熱源機運転台数切替部１０１は、負荷側主管流量取得部１０５を介して流量計４１が測定した最新の主管流量計測値を取得する（ステップＳ４）。
一方、２次ポンプの増減段から過渡状態継続時間が経過していなければ（ステップＳ３＝Ｎｏ）、熱源機運転台数切替部１０１は、負荷側主管流量取得部１０５が前回の２次ポンプの増減段前に最後に記録した流量計４１による測定値を最新の主管流量計測値として記憶部２００から読み出す（ステップＳ５）。
次に熱源機運転台数切替部１０１は、最新の主管流量計測値を用いて「主管流量に基づく制御方式」によって熱源機３０等の増減を判断する。
【００３６】
具体的には、熱源機運転台数切替部１０１は、現在の熱源機３０の運転台数を用いて記憶部２００に格納された現在の熱源機３０の運転台数に対する増段流量閾値を読み込む。そしてステップＳ４やステップＳ５で取得した最新の主管流量計測値と増段流量閾値とを比較する（ステップＳ６）。
比較の結果、最新の主管流量計測値が増段流量閾値を上回っていれば（ステップＳ６＝Ｙｅｓ）、熱源機運転台数切替部１０１は、熱源機３０及び１次ポンプ１０を１台ずつ増段することを決定し、現在停止している熱源機３０及び１次ポンプ１０を起動する（ステップＳ７）。
比較の結果、最新の主管流量計測値が増段流量閾値以下であれば（ステップＳ６＝Ｎｏ）、ステップＳ８の処理へ進む。
【００３７】
次に熱源機運転台数切替部１０１は、現在の熱源機３０の運転台数を用いて記憶部２００に格納された現在の熱源機３０の運転台数に対する減段流量閾値を読み込む。そして最新の主管流量計測値と減段流量閾値とを比較する（ステップＳ８）。
比較の結果、最新の主管流量計測値が減段流量閾値を下回っていれば（ステップＳ８＝Ｙｅｓ）、熱源機運転台数切替部１０１は、熱源機３０及び１次ポンプ１０を１台ずつ減段することを決定し、現在起動している熱源機３０及び１次ポンプ１０を停止する（ステップＳ９）。
比較の結果、最新の主管流量計測値が減段流量閾値以上であれば（ステップＳ６＝Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理へ進む。
最後に熱源機運転台数切替部１０１は、熱源システムが利用者等の操作により停止させられたかどうかを所定の方法で判定する。熱源システムの運転が停止した場合（ステップＳ１０＝Ｙｅｓ）、本処理フローは終了する。運転が継続する場合（ステップＳ１０＝Ｎｏ）、ステップＳ１からの処理を繰り返す。
【００３８】
本実施形態の「主管流量に基づく制御方式」によれば、２次ポンプ２０の増減段に伴う主管流量の変動がある間は、増減段前に計測した主管流量に基づいて熱源機３０の運転台数を制御する為、２次ポンプ２０の増減段に伴う過渡的な主管流量の変動に左右されることなく熱源機３０の運転台数を制御することが可能である。
【００３９】
図４は本実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第二の図である。
図４の処理フローを用いて熱源機運転台数制御装置６０が「システム負荷計測値に基づく制御方式」によって熱源機３０の運転台数を決定する処理について説明する。なお、図３と同じ処理には同じ符号を付して簡単に説明する。
まず、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２が２次ポンプ２０の増減を検出し（ステップＳ１）、増減を検出した場合、検出時刻を記憶部２００に記録する（ステップＳ２）。次に熱源機運転台数切替部１０１は、前回の２次ポンプ運転台数変更時刻から現在時刻までの経過時間と過渡状態継続時間とを比較する（ステップＳ３）。
【００４０】
比較の結果、２次ポンプの増減から過渡状態継続時間以上経過していれば（ステップＳ３＝Ｙｅｓ）、熱源機運転台数切替部１０１は、負荷側主管流量取得部１０５を介して流量計４１が測定した最新の主管流量計測値を取得する（ステップＳ４）。続いて熱源機運転台数切替部１０１は、負荷側送水温度取得部１０３を介して温度計４２が測定した最新の送水温度計測値を、負荷側還水温度取得部１０４を介して温度計４３が測定した最新の還水温度計測値を取得する（ステップＳ１１）。そして熱源機運転台数切替部１０１は、式（１）によって最新のシステム負荷計測値を算出して記憶部２００に格納する（ステップＳ１２）。
【００４１】
一方、２次ポンプの増減段から過渡状態継続時間が経過していなければ（ステップＳ３＝Ｎｏ）、熱源機運転台数切替部１０１は、前回の２次ポンプ２０の増減段前に最後に記録したシステム負荷計測値を最新のシステム負荷計測値として記憶部２００から読み出す（ステップＳ１３）。
次に熱源機運転台数切替部１０１は、最新のシステム負荷計測値用いて「システム負荷計測値に基づく制御方式」によって熱源機３０等の増減を判断する。
【００４２】
まず、熱源機運転台数切替部１０１は、例えば式（２）によって増段負荷閾値を算出する。そしてステップＳ１２やステップＳ１３で取得した最新のシステム負荷計測値と増段負荷閾値とを比較する（ステップＳ１４）。
比較の結果、最新のシステム負荷計測値が増段負荷閾値を上回っていれば（ステップＳ１４＝Ｙｅｓ）、熱源機運転台数切替部１０１は、熱源機３０等を増段する（ステップＳ７）。
比較の結果、最新のシステム負荷計測値が増段負荷閾値以下であれば（ステップＳ１４＝Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理へ進む。
【００４３】
次に熱源機運転台数切替部１０１は、例えば式（３）を用いて減段負荷閾値を算出する。そして最新のシステム負荷計測値と減段負荷閾値とを比較する（ステップＳ１５）。
比較の結果、最新のシステム負荷計測値が減段負荷閾値を下回っていれば（ステップＳ１５＝Ｙｅｓ）、熱源機運転台数切替部１０１は、熱源機３０等を減段する（ステップＳ９）。
最後に熱源機運転台数切替部１０１は、熱源システムの運転状態を判定し、運転が継続する場合、ステップＳ１からの処理を繰り返し、熱源システムが停止した場合、本処理フローは終了する。
【００４４】
本実施形態の「システム負荷計測値に基づく制御方式」によれば、２次ポンプ２０の増減段に伴うシステム負荷計測値の変動がある間は、増減段前のシステム負荷計測値に基づいて熱源機３０の運転台数を制御する為、２次ポンプ２０の増減に伴う過渡的なシステム負荷計測値の変動に左右されずに熱源機３０の運転台数を制御することが可能である。
【００４５】
＜第二の実施形態＞
以下、本発明の第二の実施形態による熱源システムを図５〜７を参照して説明する。
図５は本実施形態による熱源機運転台数制御装置の機能ブロック図である。
本実施形態の熱源機運転台数制御装置６０は、２次ポンプ周波数検出部１０９を備えている点で第一の実施形態と異なる。本実施形態のその他の構成は第一の実施形態と同じである。
２次ポンプ周波数検出部１０９は、２次ポンプ２０のそれぞれからポンプの周波数を取得し、ポンプ周波数を取得した時刻と対応付けて記憶部２００に記録する。ポンプの周波数とは、ポンプの出力周波数であって論理的にはポンプの回転数や吐出流量に比例する値である。あるいは２次ポンプ周波数検出部１０９は、２次ポンプ制御装置８０からポンプの周波数（周波数指令値）を取得してもよい。
なお、本実施形態において熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプ２０の運転台数が変化した際に、その変化によって変動する２次ポンプ２０の周波数が静定するまでの間、２次ポンプ２０の運転台数の変化前における要求負荷に基づいて熱源機３０の運転台数を制御する。
【００４６】
図６は第二の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。図７は第二の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第二の図である。図６、７を用いて本実施形態における処理について説明する。
まず、図６の処理フローを用いて過渡状態継続時間を適切な値に調節して熱源機３０等の運転台数の増減を制御する方法について説明する。
本処理フローは、第一の実施形態における図３及び図４の処理フローのステップＳ３の判定に関する処理である。
前提として、図３又は図４で説明したように２次ポンプ２０の増減段の影響がある状態では２次ポンプ増減段前に最後に記録した主管流量やシステム負荷計測値で熱源機３０の運転台数を制御するものとする。また、これら２次ポンプ増減段前の主管流量やシステム負荷計測値を用いて熱源機３０の運転台数の制御を行っている状態のことを前回値ホールド状態と呼ぶことにする。
まず、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２が２次ポンプ２０の増減を検出し、増減段の時刻を記憶部２００に記録したとする（図３、４のステップＳ１、Ｓ２）。
すると、熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプの増減から過渡状態継続時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ３）。
２次ポンプの増減から過渡状態継続時間が経過していなければ（ステップＳ３＝Ｎｏ）、熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプ周波数検出部１０９が記録した各２次ポンプ２０の周波数を記憶部２００から読み出して所定期間における各２次ポンプ２０それぞれの周波数の変動が所定の範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ１６）。例えば熱源機運転台数切替部１０１は、最新６０秒間の各２次ポンプ２０の周波数の変動が±３Ｈｚ以内であれば周波数の変動が所定の範囲内であると判定してもよい。
【００４７】
判定の結果、周波数の変動が所定の範囲内である場合（ステップＳ１６＝Ｙｅｓ）、２次ポンプ２０の増減段からの経過時間が過渡状態継続時間以内であっても、２次ポンプの増減のよる過渡的な状況を脱し静定状態になったとみなして熱源機運転台数切替部１０１は、前回値ホールド状態を解除する。そして本実施形態における熱源機３０の運転台数制御の処理フローは、図３及び図４のステップＳ４の処理へ進む。
判定の結果、周波数の変動が所定の範囲内でない場合（ステップＳ１６＝Ｎｏ）、熱源機運転台数切替部１０１は、前回値ホールド状態を継続する。そして、本実施形態における熱源機３０の運転台数制御の処理フローは、図３の処理であればステップＳ５へ、又は図４の処理フローであればステップＳ１３へ進む。
以上で図６の処理フローは終了する。
【００４８】
なお、本実施形態のステップＳ１６における判定処理は第１の実施形態と組み合わせなくても単独で用いることも可能である。その場合、図７が示すように本実施形態における熱源機３０の運転台数制御の処理フローは、図３及び図４の処理フローにおいてステップＳ３の処理に代えてステップＳ１６の処理を行うものとなる。
【００４９】
第一の実施形態では、既に２次ポンプ２０の増減による過渡的な状態は終了し静定状態となっているにも関わらず前回値ホールド状態を続けてしまう可能性がある。その場合、実際の要求負荷の変動に対して熱源機３０の追従が遅れてしまう。あるいは第一の実施形態では、過渡的な状態が続いているにも関わらず前回値ホールド状態を解除してしまう可能性がある。その場合、２次ポンプ２０の増減による過渡的な状態が熱源機３０の運転台数の制御に与える影響を十分に抑えることができない。
一方、本実施形態の周波数に基づく判断（ステップＳ１６）によれば、２次ポンプ２０の周波数が一定期間一定範囲内に含まれた場合、２次ポンプ２０の増減による過渡状態が静定したと判断し，前回値ホールド状態の解除を行うことにより、より適切なタイミングで前回値ホールドを解除することが可能となる。
また、図６のように第一の実施形態と組み合わせた場合でも、過渡的な状態が続いているにも関わらず前回値ホールド状態を解除してしまうおそれがない程度に余裕を持たせて過渡状態継続時間を設定できれば、前回値ホールド状態を解除するタイミングを図６の処理フローのように２次ポンプ２０の周波数の変動によって判断すれば上記のような問題を解決することができる。
また、２次ポンプ２０の周波数の変動による判断だけではなく、過渡状態継続時間による判断と組み合わせることで、ポンプの増減段に続けてポンプの周波数を意図して継続的に増加又は減少させているような場合においてその期間中常に前回値ホールド状態を継続することを防ぐことができる。
【００５０】
＜第三の実施形態＞
以下、本発明の第三の実施形態による熱源システムを図８〜１０を参照して説明する。
図８は本実施形態による熱源機運転台数制御装置の機能ブロック図である。
本実施形態の熱源機運転台数制御装置６０は、熱源側送水温度取得部１０６、熱源側還水温度取得部１０７、熱源側主管流量取得部１０８を備えている点で第一の実施形態と異なる。本実施形態のその他の構成は第一の実施形態と同じである。
熱源側送水温度取得部１０６は、温度計１３が測定した熱媒体の温度を取得し、その温度を取得した時刻と対応付けて記憶部２００に記録する。
熱源側還水温度取得部１０７は、温度計１２が測定した熱媒体の温度を取得し、その温度を取得した時刻と対応付けて記憶部２００に記録する。
熱源側主管流量取得部１０８は、流量計１１が測定した熱媒体の流量を取得し、その流量を取得した時刻と対応付けて記憶部２００に記録する。
なお、本実施形態において熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプ２０の運転台数が変化した際に、その変化によって変動する熱源機の熱源機出力値と負荷機器の負荷計測値との差分値が静定するまでの間、２次ポンプ２０の運転台数の変化前における要求負荷に基づいて熱源機３０の運転台数を制御する。
【００５１】
図９は第三の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。
図９の処理フローを用いて過渡状態継続時間を第二の実施形態とは異なる方法で適切な値に調節して熱源機３０の運転台数を制御する方法について説明する。
本処理フローは、第一の実施形態における図３及び図４の処理フローのステップＳ３の判定に関する処理である。
まず、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２が２次ポンプ２０の増減を検出し、増減段の時刻を記憶部２００に記録したとする（図３、４のステップＳ１、Ｓ２）。すると、熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプの増減段から過渡状態継続時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ３）。
２次ポンプの増減段から過渡状態継続時間が経過していなければ（ステップＳ３＝Ｎｏ）、熱源機運転台数切替部１０１は、負荷側送水温度取得部１０３が記録した負荷側の送水温度、負荷側還水温度取得部１０４が記録した負荷側の還水温度、負荷側主管流量取得部１０５が記録した負荷側の主管流量を所定期間分記憶部２００から読み出して式（１）を用いてそれぞれの測定値が記録された時刻におけるシステム負荷計測値を算出する。また、熱源機運転台数切替部１０１は、熱源側送水温度取得部１０６が記録した熱源側の送水温度と熱源側還水温度取得部１０７が記録した熱源側の還水温度と熱源側主管流量取得部１０８が取得した熱源側の流量と所定期間分記憶部２００から読み出して以下の式（４）により熱源機３０−１における熱源機出力値を算出する。
熱源機３０−１の熱源機出力値  ＝  流量計１１−１が測定した値  ×  
（｜温度計１２−１が測定した値  −  温度計１３−１が測定した値｜）
×  熱媒体の比熱  ×  熱媒体の比重  ・・・（４）
熱源機運転台数切替部１０１は、運転状態にある他の熱源機３０−２等についても同様にして熱源機出力値を計算する。そして熱源機運転台数切替部１０１は、計算した各熱源機３０における熱源機出力値を合計してそれぞれの測定値が記録された時刻における運転中の全ての熱源機３０についての熱源機出力値を計算する。そして熱源機運転台数切替部１０１は、算出したシステム負荷計測値と熱源機出力値の差分値を計算し、所定期間におけるこの差分値の変動が所定の範囲内であるかどうか判定する（ステップＳ１７）。
【００５２】
判定の結果、差分値の変動がシステム負荷計測値と熱源機出力値とが等しいとみなせる所定の範囲内である場合（ステップＳ１７＝Ｙｅｓ）、熱源機運転台数切替部１０１は、既に静定状態になったとみなし前回値ホールド状態を解除する。そして本実施形態における熱源機３０の運転台数制御の処理フローは、図３及び図４のステップＳ４へ進む。
判定の結果、差分値の変動が所定の範囲内でない場合（ステップＳ１７＝Ｎｏ）、熱源機運転台数切替部１０１は、前回値ホールド状態を継続する。そして本実施形態における熱源機３０の運転台数制御の処理フローは、図３の処理であればステップＳ５へ、図４の処理フローであればステップＳ１３へ進む。
以上で図９の処理フローは終了する。
【００５３】
システム負荷計測値と熱源機出力値は熱源システムの定常運転時には一致することから、所定期間においてシステム負荷計測値と熱源機出力値の差分値が、システム負荷計測値と熱源機出力値とが等しいとみなせる一定範囲内に収まる場合、２次ポンプ２０の増減に伴う過渡的な状態は解消され、定常運転状態に入ったと判断できる。
本実施形態によれば、より直接的に熱源システムの状態を示すシステム負荷計測値と熱源機出力値を用いて熱源システムの運転状態を評価するため、より適切なタイミングで前回値ホールドを解除することが可能となる。
なお、本実施形態のステップＳ１７における判定処理は第一の実施形態と組み合わせなくても単独で用いることも可能である。また、第二の実施形態と組み合わせることも可能である。
また、上の説明では配管５１に流量計１１、温度計１２、温度計１３を設置して１台ごとに熱源機３０についての熱源機出力値を求める例を示したが、熱源機３０が備えられた付近の配管５０に流量計１１、温度計１２、温度計１３を設置して全熱源機３０に対する熱源機出力値を求めてもよい。
【００５４】
＜第四の実施形態＞
以下、本発明の第四の実施形態による熱源システムを図１０〜１３を参照して説明する。
本実施形態は、主管流量が過渡的に上昇する場合のみ適用可能であり，原則として２次ポンプの増段時における熱源機３０の運転台数の制御に関するものである。
図１０は本実施形態による熱源システムの一例を示す図である。本実施形態の熱源システムでは２次ポンプ群と並列に２次バイパス５３が備えられている。２次バイパス５３は、２次ポンプ２０が移送する熱媒体を２次ポンプ群の入り口側に還流させ、２次ポンプ２０から負荷機器４０への熱媒体の流量を調整する働きをする。さらに２次バイパス５３には２次バイパス調整弁５４が備えられている。２次バイパス調整弁５４は、２次バイパス５３を流れる熱媒体の流量を調節する。
【００５５】
図１１は本実施形態による熱源機運転台数制御装置の機能ブロック図である。
本実施形態の熱源機運転台数制御装置６０は、２次バイパス弁制御部１１１を備える点で第一の実施形態と異なる。本実施形態のその他の構成は第一の実施形態と同じである。
２次バイパス弁制御部１１１は、２次バイパスを通って還流する熱媒体を所望の流量とするために２次バイパス調整弁５４の弁開度を制御する。２次バイパス弁制御部１１１は、ＰＩ（Proportional Integral）などのフィードバック制御を行う機能を有している。
【００５６】
図１２は第四の実施形態による熱源機運転台数制御装置の処理フローを示す第一の図である。
図１２の処理フローを用いて第四の実施形態における熱源機３０の増減段を制御する方法について説明する。なお、図３で説明した処理については同じ処理に同じ符号を付して簡単に説明する。
前提として２次ポンプ増段前後で主管流量が等しくなるように制御するものとする。
まず、２次ポンプ運転台数変更検出部１０２が２次ポンプ２０の増減を検出し、増減段の時刻を記憶部２００に記録したとする（図３、４のステップＳ１、Ｓ２）。すると、熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプの増減から所定時間経過したかどうかを判定する（ステップＳ３）。
２次ポンプの増段から過渡状態継続時間が経過していなければ（ステップＳ３＝Ｎｏ）、まず２次バイパス弁制御部１１１は、目標流量に増段前の主管流量を設定する（ステップＳ１９）。次に２次バイパス弁制御部１１１は、負荷側主管流量取得部１０５を介して最新の主管流量を取得する（ステップＳ２０）。そして２次バイパス弁制御部１１１は、予め定められた目標流量と最新の主管流量の偏差を計算し（ステップＳ２１）、偏差がゼロになるように２次バイパス調整弁５４をフィードバック制御する（ステップＳ２２）。２次バイパス弁制御部１１１は、記憶部２００に格納された過渡状態継続時間が経過するまでの間、２次ポンプの増段による主管流量の過渡的な増加を打ち消すように２次バイパス調整弁５４を制御し続ける。
一方、２次ポンプ２０の増段から過渡状態継続時間が経過していれば（ステップＳ３＝Ｎｏ）、２次バイパス弁制御部１１１は、２次バイパス調整弁５４の弁開度が２次ポンプ増段時ではなく通常運転時に用いる所定の値となるように制御する（ステップＳ１８）。
この後の処理ステップは、第一の実施形態の処理フローである図３及び図４のステップＳ４以降と同じである。
【００５７】
本実施形態において熱源機運転台数切替部１０１は、第一〜三の実施形態のように２次ポンプ２０の増減段時から所定の条件を満たすまでの間において２次ポンプの増減段前の主管流量やシステム負荷計測値を用いて熱源機３０の運転台数を制御することは行わない。熱源機運転台数切替部１０１は、２次ポンプ２０が増減段した際にも通常通り「主管流量に基づく制御方式」や「システム負荷計測値に基づく制御方式」の方法で熱源機３０の運転台数を制御する。ただし、第一の実施形態と同様に過渡状態継続時間の経過までの間、２次バイパス弁制御部１１１が２次バイパス調整弁５４を制御し、主管流量の一時的な増減を抑えることによって、熱源機運転台数切替部１０１が不適切な熱源機３０の増減段を行わないようにする。
【００５８】
本実施形態によれば、主管流量計測値やシステム負荷計測値の置き換えを行うことなく熱源機３０の運転台数の制御を行うことができる。つまり、熱源機運転台数切替部１０１の運転台数制御は通常状態と２次ポンプ増減段時で同じでよいという利点がある。
また、２次バイパス弁制御部１１１がフィードバック制御を行う期間については、第二の実施形態のように２次ポンプ周波数が所定の範囲に収まるまでの期間としてもよく、あるいは、第三の実施形態のようにシステム負荷計測値と熱源機側の熱源機出力値との偏差が所定の範囲に収まるまでの期間としてもよい。
【００５９】
なお、本実施形態の２次バイパス弁制御部１１１は、第一〜三の実施形態と組み合わせることも可能である。第一の実施形態と組み合わせた場合の処理フローの一例を図１３に示す。
図１３は、第一の実施形態の図３で説明した「主管流量に基づく制御方式」に本実施形態を組み合わせた処理フローである。図３の処理フローとの違いだけを述べる。
本処理フローにおいては、ステップＳ３で熱源機運転台数切替部１０１が２次ポンプの増段から過渡状態継続時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ３＝Ｎｏ）、熱源機運転台数切替部１０１が前回値をホールドして熱源機３０の運転台数を制御する（ステップＳ５）。また、それと並行して２次バイパス弁制御部１１１が２次バイパス調整弁５４を制御し、２次ポンプ増段による主管流量の変動を抑制する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３の処理内容は、図１２におけるステップＳ１９〜ステップＳ２２に相当する処理である。
【００６０】
このように本実施形態と第一の実施形態とを組み合わせることで２次ポンプの増段時に過渡的な主管流量の増加に伴う不適切な熱源機３０の増段を防ぐことができる。また、２次バイパス調整弁５４の制御によって主管流量が過渡的な状態にある期間を短くしたり、主管流量の一時的な増加量を抑制することができるので、熱源システムをより安定して運用することができる。また、２次ポンプ増段時に前回値ホールド状態を維持する時間を短くできるので、実際の要求負荷の変動に対して熱源機３０の追従が遅れる問題に対しても効果がある。これらのことは、他の第二又は第三の実施形態と組み合わせても同じである。
【００６１】
なお、上述の熱源機運転台数制御装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した熱源機運転台数制御装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００６３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・１次ポンプ
１１・・・流量計
１２・・・温度計
１３・・・温度計
２０・・・２次ポンプ
４０・・・空調機
４１・・・流量計
４２・・・温度計
４３・・・温度計
５０・・・配管
５１・・・配管
５２・・・配管
５３・・・２次バイパス
５４・・・２次バイパス調整弁
５５・・・配管
６０・・・熱源機運転台数制御装置
８０・・・２次ポンプ制御装置
１０１・・・熱源機運転台数切替部
１０２・・・２次ポンプ運転台数変更検出部
１０３・・・負荷側送水温度取得部
１０４・・・負荷側還水温度取得部
１０５・・・負荷側主管流量取得部
１０６・・・熱源側送水温度取得部
１０７・・・熱源側還水温度取得部
１０８・・・熱源側主管流量取得部
１０９・・・２次ポンプ周波数検出部
１１１・・・２次バイパス弁制御部
２００・・・記憶部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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