(57)【要約】【課題】エネルギ消費量を削減できるとともに、導入時の調整や性能の維持管理を適切に行う。【解決手段】本発明の遠隔監視制御システムは、空調設備ｅ１１の制御のための調整用パラメータを同定する調整用パラメータ同定手段ｃ１２、空調設備ｅ１１の機器の特性やシステム構成が記憶される機器特性記憶部ｃ１３、空調設備ｅ１１のエネルギー消費量をシミュレートする空調設備シミュレータｃ１４、および最適化演算を行う最適化演算手段ｃ１５を有する管理・調整用計算機ｃ１を備え、管理・調整用計算機ｃ１は、環境条件に対応して、冷熱または温熱を製造する熱源機１および熱源と熱交換する熱交換器４の少なくとも何れか、および熱媒体を搬送する搬送系の特性を基に、エネルギ消費に係る評価関数Ｗが所望値になるように、空調設備ｅ１１を制御するための最適化制御用データを演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源と熱交換して得られる冷熱または温熱をもつ熱媒体の流量や温度を制御して空調設備を制御する遠隔監視制御システムであって、
前記空調設備の制御のための調整用パラメータを同定する調整用パラメータ同定手段、前記空調設備の機器の特性が記憶される機器特性記憶部、前記空調設備のエネルギー消費量をシミュレートする空調設備シミュレータ、および前記空調設備のエネルギー消費量のシミュレートに基づき最適化演算を行う最適化演算手段を有する管理・調整用計算機を備え、
前記管理・調整用計算機は、
前記空調設備の環境条件に対応して、前記冷熱または前記温熱を製造する熱源機および前記熱源と熱交換する熱交換器の少なくとも何れか、および前記熱媒体を搬送する搬送系の特性を基に、エネルギ消費に係る評価関数が所望値になるように、前記空調設備を制御するための最適化制御用データを、前記空調設備シミュレータと前記最適化演算手段によって演算する
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
前記空調設備を制御する設備制御手段と、
前記最適化制御用データから制御目標値を求めて前記設備制御手段に指令するとともに前記空調設備の運転データを収集する監視制御装置とを
備えることを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
前記管理・調整用計算機は、前記空調設備の運転データを基に新たに最適化制御用データを生成して変更する
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
前記運転データは、前記搬送系に設けられるポンプの回転速度とその流量であり、
前記管理・調整用計算機は、前記空調設備の前記ポンプの回転速度とその流量を基に新たに最適化制御用データを生成し変更する
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
前記監視制御装置は、変更された前記最適化制御用データから制御目標値を求めて、前記設備制御手段に指令して前記ポンプを制御する
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の遠隔監視制御システムにおいて、
前記最適化制御用データは、最適化制御用テーブルデータと調整用パラメータの少なくとも一つを含む
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項７】
請求項６に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
前記管理・調整用計算機は、
前記設備側から収集した運転データから前記調整パラメータと前記最適化制御用テーブルデータをもつ最適化制御テーブルの少なくとも一つを生成し、前記調整パラメータと前記最適化制御テーブルの何れかを変更する
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
インターネットを利用してデータの送受信を行う通信手段を備える
ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
【請求項９】
少なくとも１台以上の熱源機、熱交換器、熱源媒体ポンプ、冷／温媒体ポンプ、熱源媒体や冷／温媒体が流れる配管系統と、前記空調設備の負荷の熱量を計測する熱量計測手段と、前記熱源媒体、前記冷／温媒体の流量を所定の流量に制御する流量制御手段と、前記冷／温媒体、前記熱源媒体の温度を所定の温度に制御する温度制御手段とを前記空調設備に備える請求項１から請求項８の何れか一項に記載の遠隔監視制御システムの運転方法であって、
前記最適化制御用データにより前記空調設備に設けられる機器の運転台数、前記熱源媒体や前記冷・温媒体の温度・流量の少なくとも１つを制御する
ことを特徴とする遠隔監視制御システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル、工場、データセンタ、地域冷暖等の冷熱や温熱が必要な施設の熱源設備に係る遠隔監視制御システムおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調設備は、冷熱や温熱をターボ冷凍機や吸収冷温水発生機等で製造し、負荷側の冷却や加熱を行う設備である。冷熱や温熱を製造する熱源機は負荷の増減に従って冷却能力や暖房能力を制御し、熱媒体を負荷側にポンプで搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９９１６１号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５３２３号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４２９５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、負荷や外気条件の変化により、熱源機の種類や台数を高効率運転となるように運転停止することや、搬送系の必要な流量に制御しないと、冷凍機の運転効率が低い運転やポンプのエネルギが無駄になる場合がある。そのため、機器の負荷や外気条件が変化したときの機器を含むシステムの特性を考慮した運転方法が必要となる。
【０００５】
一方、熱源機や配管系の経年劣化や、実際の施工による配管圧損が設計時に設定した設計値と異なることがあり、計画時に設定した特性と異なることがある。
また、熱源設備の流量や温度条件を一定で運転した場合、部分負荷時に熱源機やポンプのエネルギが無駄になる現状がある。
【０００６】
本発明は上記実状に鑑み、エネルギ消費量を削減できるとともに、導入時の調整や性能の維持管理を適切に行える遠隔監視制御システムおよびその運転方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる遠隔監視制御システムは、熱源と熱交換して得られる冷熱または温熱をもつ熱媒体の流量や温度を制御して空調設備を制御する遠隔監視制御システムであって、前記空調設備の制御のための調整用パラメータを同定する調整用パラメータ同定手段、前記空調設備の機器の特性が記憶される機器特性記憶部、前記空調設備のエネルギー消費量をシミュレートする空調設備シミュレータ、および前記空調設備のエネルギー消費量のシミュレートに基づき最適化演算を行う最適化演算手段を有する管理・調整用計算機を備え、前記管理・調整用計算機は、前記空調設備の環境条件に対応して、前記冷熱または前記温熱を製造する熱源機および前記熱源と熱交換する熱交換器の少なくとも何れか、および前記熱媒体を搬送する搬送系の特性を基に、エネルギ消費に係る評価関数が所望値になるように、前記空調設備を制御するための最適化制御用データを、前記空調設備シミュレータと前記最適化演算手段によって演算している。
【０００８】
第２の本発明に関わる遠隔監視制御システムの運転方法は、少なくとも１台以上の熱源機、熱交換器、熱源媒体ポンプ、冷／温媒体ポンプ、熱源媒体や冷／温媒体が流れる配管系統と、前記空調設備の負荷の熱量を計測する熱量計測手段と、前記熱源媒体、前記冷／温媒体の流量を所定の流量に制御する流量制御手段と、前記冷／温媒体、前記熱源媒体の温度を所定の温度に制御する温度制御手段とを前記空調設備に備える第１の本発明の遠隔監視制御システムの運転方法であって、前記最適化制御用データにより前記空調設備に設けられる機器の運転台数、前記熱源媒体や前記冷・温媒体の温度・流量の少なくとも１つを制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エネルギ消費量を削減できるとともに、導入時の調整や性能の維持管理を適切に行える遠隔監視制御システムおよびその運転方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施形態１の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である。
【図２】本発明に係る実施形態２の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である。
【図３】本発明に係る実施形態３の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である。
【図４】本発明に係る実施形態１〜３の熱源システムを示す概念的構成図である。
【図５】本発明に係る実施形態４の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である
【図６】(ａ)はポンプの流量と全圧の関係を示す図であり、(ｂ)は流量と消費電力の関係を示す図であり、(ｃ)は流量とインバータ周波数の関係を示す図である。
【図７】冷却水ポンプの回転速度比の最適化制御用テーブルデータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図１は、本発明に係る実施形態１の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である。
実施形態１の遠隔監視制御システムＳ１は、遠隔地の制御対象である単数または複数の空調設備ｅ１１、…(図１の設備側１、設備側２、…)を管理・調整用計算機ｃ１によって、監視制御するシステムである。
【００１２】
遠隔監視制御システムＳ１は、遠隔地の熱源設備(空調設備ｅ１１、…)それぞれの全体のエネルギ消費、Ｃ０２発生量、使用する一次エネルギ量の１つ以上を評価関数とし、使用する冷媒(熱媒体)の流量・温度、熱源機(図４の冷凍機１参照)の運転機種と台数のうちの少なくとも一つを最適化パラメータとして、評価関数が最小となるように、最適化演算手段ｃ１５により、空調設備シミュレータｃ１４で、外気状態や負荷状態の変化と冷水・冷却水の温度・流量の制御状態に基づいた各熱源設備のエネルギ消費量を算出した結果を用いて、最適化値を探索する。そして、さまざまな外気湿球温度や負荷の組み合わせに対して、最適化演算を行い、最適化制御用データを作成する。更に、最適化制御用データを制御目標値として、各熱源設備(空調設備ｅ１１、…)の監視制御装置ｅ１にそれぞれ指令する。
【００１３】
管理側の管理・調整用計算機ｃ１は、適時に、各設備側の監視制御装置ｅ１から収集した監視制御装置ｅ１と空調設備ｅ１１、…の運転データを基に最適化制御用データを演算し、各設備側の最適化制御用データを書き換えることで、調整を行う。
【００１４】
遠隔監視制御システムＳ１は、設備側１、２、３、…にそれぞれ設けられる制御対象の空調設備ｅ１１を監視制御する監視制御装置ｅ１と、管理側に設けられ、設備側１、２、３、…の各監視制御装置ｅ１をそれぞれ管理・調整する管理・調整用計算機ｃ１とを具備している。設備側２、設備側３、…は、設備側１と同様な構成であるので、設備側１についてのみ説明を行う。
【００１５】
管理側の管理・調整用計算機ｃ１は、データ通信手段ｃ１１と、調整用パラメータ同定手段ｃ１２と、機器特性データベースｃ１３と、空調設備シミュレータｃ１４と、最適化演算手段ｃ１５と、最適化制御用データ作成手段ｃ１６とを備えている。
データ通信手段ｃ１１は、設備側１、２、３…のデータ通信手段ｅ１２と通信を行う。
【００１６】
調整用パラメータ同定手段ｃ１２は、設備側１、２、３…から収集したデータから設備側１、２、３…の各制御のための調整用パラメータを同定する。
機器特性データベースｃ１３には、設備側１、２、３…の各空調設備ｅ１１、…に設けられる機器(図４の冷凍機１、冷却水ポンプ２、冷温水ポンプ３等)の特性が記憶され、調整用パラメータ同定手段ｃ１２によりデータが更新される。例えば、機器特性データベースｃ１３には、配管の流量に対する圧力損失の特性、ポンプの流量と全圧及び電力の特性、冷却塔の熱交換特性等があり、実運転後の機器特性と設計データの数値がずれている場合に、実際の運転状態に近い値として、補正を行う。例えば、冷凍機のエネルギー消費量では、シミュレーションの値と実運転の値を用いて、一次近似で補正を行ってもよい。
【００１７】
空調設備シミュレータｃ１４と最適化演算手段ｃ１５と最適化制御用データ作成手段ｃ１６は、設備側１、２、３…から収集したデータと機器特性データベースｃ１３の情報とから、評価関数が最小となるようにシミュレーションを行うとともに最適化演算を行い、各設備側１、２、３、…の最適化制御データを作成する。
【００１８】
設備側１には、制御対象の空調設備ｅ１１を監視制御する監視制御装置ｅ１を備えている。
空調設備ｅ１１は、ビル、工場、データセンタ、地域等の冷房や暖房を遂行する。
監視制御装置ｅ１は、管理・調整用計算機ｃ１と通信を行うデータ通信手段ｅ１２、最適化制御用データの記憶部ｅ１３、最適化指令値演算手段ｅ１４、空調設備ｅ１１と通信を行う通信手段ｅ１５、およびデータ収集・記憶手段ｅ１６を有している。
【００１９】
最適化制御用データの記憶部ｅ１３には、管理側の管理・調整用計算機ｃ１から送信される最適化制御用データが記憶される。
データ収集・記憶手段ｅ１６は、空調設備ｅ１１から、通信手段ｅ１５を介して、空調設備ｅ１１のデータを収集して記憶する。
最適化指令値演算手段ｅ１４は、送信される最適化制御用データとデータ収集・記憶手段ｅ１６の情報から空調設備ｅ１１のＰＩＤ制御、シーケンス制御に使用される制御指令値に用いられる制御目標値を検索する。
【００２０】
以下、遠隔監視制御システムＳ１の制御の流れについて説明する。
遠隔監視制御システムＳ１の制御対象である空調設備ｅ１１は、ユーザが設定した温度等になるように、ＰＩＤ制御等の不図示の制御手段により自動制御される。本自動制御は、空調設備ｅ１１の温度、使用される熱媒体の流量制御や冷凍機や温熱源機、ポンプ等の機器の運転停止等のシーケンス制御を行う。
【００２１】
最適化指令値演算手段ｅ１４は、空調設備ｅ１１の運転情報データをデータ収集・記憶手段ｅ１６から読み取り、運転状態、設置環境に対応した最適化制御用データを、最適化制御用データの記憶部ｅ１３から検索して制御目標値を求め、通信手段ｅ１５を介して、空調設備ｅ１１の制御手段(図示せず)に指令する。
【００２２】
空調設備ｅ１１の実際の運転データとその制御目標値の収集データは、データ通信手段ｅ１２により、管理側の管理・調整用計算機ｃ１に通信される。
管理・調整用計算機ｃ１の調整用パラメータ同定手段ｃ１２は、収集されるデータから空調設備ｅ１１の制御のための調整用パラメータを同定して、機器特性データベースｃ１３の機器特性データを変更する。
【００２３】
そして、空調設備シミュレータｃ１４と最適化演算手段ｃ１５とは、機器特性データベースｃ１３の情報と収集されるデータとを用いて、空調設備ｅ１１のための評価関数が最小となるようなシミュレーションと最適化演算を行う。最適化制御用データ作成手段ｃ１６は、外気湿球温度と負荷の組み合わせに対応する最適化パラメータの最適化演算の結果から、最適化演算の結果から最適化制御用データを生成し、設備側１の最適化制御用データを更新する。
１つ以上の設備側１、２、…の監視制御装置ｅ１は、熱源設備の空調設備ｅ１１と接続され、空調設備ｅ１１の制御に用いられる最適化制御用データが管理・調整用計算機ｃ１から送られ最適化制御用データの記憶部ｅ１３が更新される。
【００２４】
上記構成によれば、空調設備ｅ１１の実際の運転データとその制御目標値の収集データに基づき、全消費エネルギなどの評価関数が最小になるように、シミュレーション、最適化演算を行い、新たに実設備の特性に合わせた最適化制御用データを生成して、空調設備ｅ１１を制御するので、効率が高い空調設備ｅ１１の制御が可能である。
従って、エネルギ消費の低下が可能であるとともに、ＣＯ２の排出抑制が可能である。
【００２５】
＜＜実施形態２＞＞
図２は、本発明に係る実施形態２の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である。
実施形態２の遠隔監視制御システムＳ２は、実施形態１の最適化制御用データが、最適化制御用テーブルデータと調整用パラメータとを有するデータである。
実施形態２のその他の構成は、実施形態１と同様であるから、同様な構成要素は実施形態１の構成要素に２０番台の符号を付して示し、詳細な説明を省略する。
【００２６】
実施形態２の遠隔監視制御システムＳ２に示す調整用パラメータは、監視制御装置ｅ２の最適化制御の制御目標値の更新周期、変化速度等の空調設備ｅ２１の熱源設備の自動制御に関わる数値である。
調整用パラメータは、例えば、平均処理データ数、最適化指令値の出力間隔、出力信号の出力間隔、設備側の冷凍機運転時のデフォルトの設定値等がある。
最適化制御用テーブルデータは、最適化制御の制御目標値の具体的な詳細データである。
【００２７】
図７に最適化制御用テーブルデータの一例の冷却水ポンプの回転速度比を示す。
最適化制御用テーブルデータは、例えば、外気の湿球温度(℃)と負荷率(％)とに対する設備側の図４に示す冷却水ポンプ２の回転速度比がある。なお、図７では、ａｎｍ(ｎ、ｍ：自然数)としているが、定格(最大)回転速度に対する回転速度の割合(％)で表される。
なお、負荷率(％)とは冷凍機１の負荷率(％)である。冷凍機１の負荷率(％)とは、実際の空調負荷の負荷率(％)(最大負荷に対する割合)が冷凍機１に配分された負荷率(％)である。例えば、冷凍機１が一つの場合、実際の空調負荷の負荷率(％)が冷凍機１の負荷率となる。或いは、冷凍機１が二つの場合、実際の空調負荷の負荷率(％)が８０％の場合、等分したとき、４０％ずつとなる。また、一方の冷凍機１が負荷率(％)が３０％のとき、他方の冷凍機１の負荷率(％)は５０％である。湿球温度と負荷率の間隔は例であり、間隔を大きくすることで、データ量を削減できる。
【００２８】
実施形態２の管理側の管理・調整用計算機ｃ２は、実施形態１の最適化制御用データ作成手段ｃ１６(図１参照)に代替して、調整用パラメータ作成手段ｃ２６ａと最適化制御用テーブル作成手段ｃ２６ｂとを有する。
調整用パラメータ作成手段ｃ２６ａは、最適化演算手段ｃ２５の最適化演算に基づき、調整用パラメータを作成する。また、定格運転時の温度、流量及びインバータ周波数等の設定値は、機器特性データベースＣ２３の値を用いて作成し、最適化演算手段ｃ２５の演算結果から、最適化制御用テーブルのデータ数を算出して、データを作成する。
最適化制御用テーブル作成手段ｃ２６ｂは、最適化演算手段ｃ２５の最適化演算に基づき、最適化制御目標値の具体的な詳細データであるテーブルデータ(図７参照)を作成する。テーブルデータは、冷水温度、冷却水温度、運転台数等のテーブルデータ群である。最適化指令値が１つの場合は、１テーブルとなる。
【００２９】
また、実施形態２の設備側の監視制御装置ｅ２は、実施形態１の最適化制御用データの記憶部ｅ１３に代替し、調整用パラメータの記憶部ｅ２３ａと最適化制御用テーブルデータの記憶部ｅ２３ｂとを有する。
調整用パラメータの記憶部ｅ２３ａは、管理・調整用計算機ｃ２から送信される調整用パラメータが記憶され更新される。
最適化制御用テーブルデータの記憶部ｅ２３ｂは、管理・調整用計算機ｃ２から送信される最適化制御用テーブルデータが記憶され更新される。
【００３０】
監視制御装置ｅ２において、管理・調整用計算機ｃ２から送信される最適化制御用テーブルデータである外気の湿球温度(℃)と負荷率(％)に対する設備側の冷凍機の冷却水出口温度等を使用する場合を以下説明する。
最適化指令値演算手段ｅ２４は、データ収集・記憶手段ｅ２６から、設備側における外気温度、外気相対湿度、冷凍機への冷温水往温度、冷凍機の冷温水戻り温度、冷温水流量を入力とし、外気湿球温度と冷凍機の冷却負荷率を演算する。
【００３１】
そして、データ収集・記憶手段ｅ２６は、設備側における冷凍機の冷却水出口温度、冷凍機の冷温水流量比率(最大流量の定格に対する)、冷凍機の冷却水流量比率(最大流量の定格に対する)、冷凍機出口の冷温水温度等の湿球温度(℃)と負荷率(％)に対するテーブルデータから、冷凍機の冷却水出口温度、冷凍機の冷温水流量比率、冷凍機の冷却水流量比率、冷凍機出口の冷温水温度等の各出力値を求め、空調設備ｅ２１の不図示の制御手段に自動制御に関わる調整用パラメータとともに出力する。
【００３２】
上記構成によれば、空調設備ｅ２１の実際の運転データとその制御目標値の収集データに基づき、機器特性を補正し、全消費エネルギなどの評価関数が最小になるように、シミュレーション、最適化演算を行い、新たに最適化制御用テーブルデータと調整用パラメータを生成して、空調設備ｅ２１を制御するので、効率が高い空調設備ｅ２１の制御が可能である。
従って、エネルギ消費の低下が可能であるとともに、ＣＯ２の排出抑制が可能である。
【００３３】
＜＜実施形態３＞＞
図３は、本発明に係る実施形態３の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である。
実施形態３の遠隔監視制御システムＳ３は、通信手段間の通信方法として、既存のインターネットを介してデータを送受信する手段を有した遠隔監視制御システムである。
その他の構成は、実施形態２と同様であるから、同様な構成要素には３０番台の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００３４】
遠隔監視制御システムＳ３は、インターネットを介してデータを送受信する手段として、管理・調整用計算機ｃ３側のインターネット接続手段ｃ３ｉと、設備側のインターネット接続手段ｅ３ｉとを備えている。
本システムにより、専用回線を使用することなく既存の回線のインターネットを共用することで、長距離の回線設置を行うことなく通信することが可能である。また、モバイル回線を使用する場合には、有線の設備が必要ない。
【００３５】
図４は、本発明に係る実施形態１〜３に用いる熱源システムを示す概念的構成図である。
熱源システムＮ１は、実施形態１から実施形態３の遠隔監視制御システムＳ１〜Ｓ３のいずれかの遠隔監視制御システムにより最適化制御が行われる熱源システムである。
熱源システムＮ１は、ターボ冷凍機、吸収冷温水機等の冷熱源機器１(図４では冷凍機１とする)、冷却水(熱源水)ポンプ２、冷温水ポンプ３、外気と熱交換を行う冷却塔４、および、熱源システムＮ１を制御する制御手段６を備え、負荷５に冷温水を供給するように構成されている。
【００３６】
冷却水(熱源水)ポンプ２、冷温水ポンプ３はそれぞれ例えばインバータ制御が行われる。
冷却塔(熱交換器)４は、外気と熱交換を行い所定温度の冷却水(熱源媒体、熱媒体)を生成する。なお、冷却塔４の熱源は外気、海水、河川水、地下水等が使用されるが、これらに限定されない。
冷却塔４で生成した冷却水は、冷却水(熱源水)ポンプ２により、図４の一点鎖線のように冷熱源機器の冷凍機１を循環される。
【００３７】
冷凍機１は、冷却水の冷熱を用いて負荷５で冷房するための冷温水(冷／温媒体、熱媒体)を作り、冷温水は冷温水ポンプ３により、負荷５を循環し冷房が行われる。
冷凍機１、冷温水ポンプ３、負荷５を含む冷温水系統は、単数または複数設けられる。
制御手段６には、外気の温度を計測する温度センサｔ１、外気の湿度を計測する湿度センサｈ１のそれぞれの検出信号が入力される。
【００３８】
また、制御手段６には、冷却塔４の出口の冷却水の温度を計測する温度センサｔ２、冷凍機１の出口の冷温水の温度を計測する温度センサｔ３、空調設備の負荷５の入口・出口の冷温水の温度を計測する温度センサｔ４、ｔ５のそれぞれの検出信号が入力される。
さらに、制御手段６には、空調設備の負荷５の出口の冷温水の流量を計測する流量センサｆ１の検出信号が入力される。また、冷却塔４で作られる冷却水の流量を計測する流量センサ、全機器の電力量やガスのエネルギー消費量を計測するセンサを設置して検出信号を入力してもよく、補正の精度が向上する。
【００３９】
熱源システムＮ１の制御について説明する。
空調の負荷５の最大負荷に対する割合の負荷率(％)は、温度センサｔ４、ｔ５で検出した温度と流量センサｆ１で検出した流量とから求められる。
負荷５の負荷率(％)が冷凍機１に割り当てられる。冷凍機１が複数の場合は、各冷凍機１を流れる冷温水の流量を調節して、負荷率(％)の配分を決定できる。
【００４０】
熱源システムＮ１においては、熱源機の冷凍機１の種別と台数、冷温水ポンプ３、冷却水ポンプ２の台数、冷温水・熱源水(冷却水)の温度・流量を最適化パラメータとして、空調設備シミュレータ(ｃ１４〜ｃ３４)の計算結果を基にエネルギ消費量、運転コスト、Ｃ０２発生量の少なくとも何れかが最小になる最適化パラメータを演算した最適化制御用テーブルデータを予め計算し、外気の湿球温度と空調設備の機器の負荷状態の計測値から最適化演算結果の最適化制御用テーブルデータを検索して、当該テーブルデータの数値で熱源システムＮ１の各機器の制御目標値を変更する。
【００４１】
なお、空調設備の負荷５で暖房を行う場合は、冷熱源機器１は温熱源となり、冷却塔４は、例えば外気を熱源とするヒーティングタワー(熱交換器)を用いる。暖房時、冷却水が加熱水(熱源媒体)、冷温水が温水(冷／温媒体)となる。なお、ヒーティングタワーは、暖房、冷房が兼用できる。
【００４２】
上記構成によれば、熱源システムＮ１の実際の運転データとその制御目標値の収集データに基づき、全消費エネルギなどの評価関数が最小になるように、シミュレーション、最適化演算を行い、新たに最適化制御用テーブルデータと調整用パラメータを生成して、熱源システムＮ１を制御するので、効率が高い熱源システムＮ１の制御が可能である。
従って、エネルギ消費の低下が可能であるとともに、ＣＯ２の排出抑制が可能である。
【００４３】
＜＜実施形態４＞＞
図５は、本発明に係る実施形態４の遠隔監視制御システムを示す概念的構成図である。
実施形態４の遠隔監視制御システムＳ４は、冷熱源の例である。
遠隔監視制御システムＳ４は、図３の遠隔監視制御システムＳ３と同様な構成である。
遠隔監視制御システムＳ４の実施形態３の遠隔監視制御システムＳ３と同様な構成要素には、４０番台の符号を付して示し詳細な説明は省略する。
【００４４】
遠隔監視制御システムＳ４は、管理・調整用計算機ｃ４のインターネット接続手段としてルータｃ４ｉを備えており、監視制御装置ｅ４のインターネット接続手段としてルータｅ４ｉを備えている。
遠隔監視制御システムＳ４は、調整用パラメータ作成手段ｃ４６ａで作成した調整用パラメータを記憶するパラメータ変更履歴記憶部ｃ４７ａと、最適化制御用テーブル作成手段ｃ４６ｂで作成した最適化制御用テーブルデータを記憶するテーブル変更履歴記憶部ｃ４７ｂとを備えている。
【００４５】
遠隔監視制御システムＳ４の調整用パラメータ作成手段ｃ４６ａで作成した調整用パラメータと、最適化制御用テーブル作成手段ｃ４６ｂで作成した最適化制御用テーブルデータは、各設備別に設備別送信データｃ５８として記憶される。
設備別送信データｃ５８は、設備判定手段ｃ５９により対応する設備が判定され、データ通信手段ｃ４１を用いて、該当する設備の監視制御装置ｅ４に送信される。
【００４６】
遠隔監視制御システムＳ４の制御対象の空調設備ｅ４１は、図４の熱源システムＮ１とし、設備側の監視制御装置ｅ４と管理側の管理・調整用計算機ｃ４とで最適化制御の処理が分けられる。
遠隔監視制御システムＳ４の設備側に、制御対象の空調設備ｅ４１があり、空調設備ｅ４１はターボ冷凍機や吸収冷温水機の冷熱源機器１が並列または直列に配置され、冷房が行われる。吸収冷温水機は、臭化リチウム、アンモニア等を用いて冷温水を作る吸収式冷凍機である。
【００４７】
＜空調設備ｅ４１の制御＞
遠隔監視制御システムＳ４の空調設備ｅ４１の制御は、制御手段６(図４参照)、冷凍機１等の機器内臓の温度一定制御、冷却塔(４)冷却水出口温度の一定制御等のフィードバック制御が行われる。
制御手段６(図４参照)の制御目標値と空調設備ｅ４１の運転状態は、データ収集・記憶手段ｅ４６(図５参照)により、ＰＣ(Personal computer)やＰＬＣ(programmable logic controller)に記憶する。
【００４８】
空調設備の熱源システムＮ１の運転状態には、機器の運転停止状態、外気、冷却水(熱媒体)、冷温水の各温度、冷却水、冷温水の各流量、冷温水ポンプ３や冷却水ポンプ２の各インバータ周波数等がある。
最適化指令値演算手段ｅ４４では、瞬時データはフィルタ処理を行ってもよく、各種センサの故障や異常データを削除した平均化処理を行うことで、故障検知時には、最適化制御用の制御目標値を故障時用に切替えるとともに、故障状態と平均値を記憶する。
【００４９】
そして、最適化指令値演算手段ｅ４４は、外気の温度センサｔ１で計測する乾球温度と湿度センサｈ１で計測する相対湿度から湿球温度を演算し、冷温水(熱媒体)の負荷５側の往還温度差とその流量から、冷却の負荷を算出する。
さらに、外気湿球温度と冷却の負荷の入力値に対応する最適化指令値のテーブルデータから最適化指令値を検索する。また、指令値変更は、機器の運転範囲の条件、例えば時間当たりの流量変化量や温度変化量を満たす範囲と上下限範囲を満たす範囲に入るように指令値に制限を設けて指令値を制御手段６に出力する。
【００５０】
最適化指令値演算手段ｅ４４は最適化制御用テーブルデータの流量比の検索値から冷温水ポンプ３や冷却水ポンプ２の回転速度と流量比の関係を基に冷温水ポンプ３や冷却水ポンプ２の回転速度比を算出し出力する。例えば、冷温水ポンプ３や冷却水ポンプ２の回転速度比をインバータで制御する場合、定格のインバータ周波数の比率を１００として回転速度比をインバータ周波数の定格比率に乗じた値をインバータに出力する。
調整用パラメータは、機器の最大能力、最適化運転周期、ポンプ回転速度比（インバータ周波数比）と流量の関係の係数等をパラメータとして変更することで、監視制御装置ｅ４の調整を行う。
【００５１】
＜設備側の監視制御装置ｅ４と管理側の管理・調整用計算機ｃ４とのデータの送受信＞
設備側の監視制御装置ｅ４と管理側の管理・調整用計算機ｃ４とでデータが送受信される。
設備側の監視制御装置ｅ４をＰＣやＰＬＣで構成し、ルータｅ４ｉを介してインターネットに接続する。インターネット接続時は既存のＶＰＮ（Virtual PrivateNetwork）装置を用いることでデータの情報漏えいの可能性を小さくする。
【００５２】
管理・調整用計算機ｃ４は複数の設備側の監視制御装置ｅ４を対象として、同様にデータを送受信する。データはＦＴＰ(File Transfer Protocol)、ＨＴＴＰ(Hypertext Transfer Protocol)、ＨＴＴＰＳ(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer)等の既成のプロトコルに基づいて、送受信を行う。
【００５３】
運転情報のデータは管理側の管理・調整用計算機ｃ４の設備判定手段ｃ５９により設備毎に運転データを保存する。データ通信手段ｃ４１によって送受信するデータは数値のみであり、管理側の管理・調整用計算機ｃ４で数値の順番に対応した項目名を関連付けして、保存する。この方法により、データ通信時のデータの識別を困難とすることが可能である。
例えば、設備判定手段ｃ５９は、運転データと最適化制御用データの記憶領域を分けて保存し、設備側の監視制御装置ｅ４は設備側に対応した記憶領域のデータを送受信する。
【００５４】
＜管理・調整用計算機ｃ４＞
管理・調整用計算機ｃ４は、空調設備ｅ４１の運転データからその配管系統の抵抗特性や機器の劣化を計画時のシミュレーション結果と比べて調整用パラメータを同定する。例えば、吸収冷温水器(図４では冷凍機１を例示)において、導入時に調整した空調設備シミュレータｃ４４と機器特性を用いて、負荷や冷却水温度が同条件において、エネルギ消費量（ガス消費量）が大きい場合に、劣化したと判断して、エネルギ消費量を補正する。また、熱源設備のシミュレーションを行うためのシステム構成は、設備側1、２、３・・毎に対応するデータを、機器特性データベースｃ４３または、空調設備シミュレータｃ４４等に記憶し、空調設備シミュレータＣ４４は、設備側に対応したシステム構成と機器特性を呼びだして、エネルギー消費量をシミュレートする。システム構成は、冷却塔、冷凍機、ポンプ及び冷水配管、冷却水配管の構成であり、エネルギー保存と質量保存で成り立つ機器の組合せ構成であり、機種・台数・容量や温度・流量制御方法からなる。
【００５５】
また、ポンプのインバータ周波数ｎｉに対して、ポンプ動力が大きくなった場合は配管抵抗の係数ａを補正する。例えば、
(配管抵抗)ΔＰ＝ａ×Ｑｂ  ＋  Ｃ          (１)
と表せる。ここで、Ｃは実揚程であり、ｂは定数で例えば２である。
【００５６】
配管抵抗ΔＰは、式(１)より、ほぼ流量Ｑの二乗に比例する。実揚程Ｃを一定とし、ポンプの流量Ｑと全圧Ｐの関係(図６(ａ)参照)、流量Ｑと消費電力Ｅの関係(図６(ｂ)参照)から、流量Ｑがインバータ周波数ｎｉに比例するもの(図６(ｃ)参照)として、電力(ｋｗ)とインバータ周波数ｎｉから、図６(ａ)、図６(ｂ)を用いてポンブ全圧Ｐを求めて、流量Ｑと配管抵抗ΔＰの関係を求める。
すなわち、式(１)のａ、Ｃを求める。
【００５７】
流量Ｑは、実揚程が小さく、ポンプの全圧が流量の２次式で近似できるとすると、式（１）の関係から、インバータ周波数ｎｉを用いて、次の式(２)で表せる。
(流量)Ｑ＝ｄ×(ｎｉ−ｅ)                    (２)
式(１)、式(２)より、少なくとも２点を測ることで係数ｄ、ｅが求められる。
流量計がある場合には、流量Ｑとインバータ周波数ｎｉの関係から、流量Ｑと配管抵抗ΔＰの関係を推定する。
【００５８】
流量は冷凍機１の熱交換器の差圧から求めてもよく、冷凍機１の外部出力がある場合には、その値を運転データとしてもよい。空調設備ｅ４１に設けられる機器の信号を用いることで、現地で空調設備ｅ４１に取り付けるセンサ数を削減できる。
調整用パラメータを同定した結果から、機器特性データベースｃ４３の情報を変更して、空調設備シミュレータｃ４４と最適化演算手段ｃ４５で得られた最適制御指令値を最適化制御用テーブル作成手段ｃ４６ｂで最適化制御用テーブルデータとし、最適化制御指令の変更周期や変更速度からなる調整用バラメータを調整用パラメータ作成手段ｃ４６ａで送信用のデータに変換する。
【００５９】
＜最適化制御用テーブルデータ＞
図７に、冷却水ポンプの回転速度比の最適化制御用テーブルデータを示す。
最適化制御テーブルデータは、例えば、外気湿球温度と負荷率との組み合わせに対応する冷却水ポンプ２の回転速度比、冷却水温度、冷温水温度、冷温水ポンプ(３)回転速度比、冷凍機(１)運転パターン（台数、機種）等のデータである。ここで、調整用パラメータ、最適化制御テーブルは変更履歴記憶部ｃ４７ａ、ｃ４７ｂに保管してもよい。人(ユーザ)が旧データと比較することで、データの変更点を確認可能となり、値が大きく変わっていることを確認することや、テーブルデータの送信前にシミュレーションにより動作確認することで、信頼性が向上する。
【００６０】
調整用パラメータと最適化制御用テーブルデータは、対応した設備に送信するようにデータ通信手段ｃ４１を介して、設備側の監視制御装置ｅ４に送信し、記憶領域(ｅ４３ａ、ｅ４３ｂ)に保存する。初期値として設計データから得られる空調設備ｅ４１の機器や配管系の特性を用いた最適化制御テーブルデータを記憶しておき、空調設備ｅ４１の導入時の調整時には随時更新可能とする。空調設備ｅ４１の導入時の調整後は、最適化制御テーブルデータの更新は常時は１ヶ月や年に１度の更新とし、故障時には、更新周期を短くする。
【００６１】
監視制御装置ｅ４のデータ書き込み時は、運転モードの制御目標値を、例えば定格設定として運転を行い、書き込み終了後最適化制御を開始するとよい。
調整用パラメータと最適化制御テーブルデータの更新は、他の設備２、設備３、…に対しても各空調設備(ｅ４１)に対応した運転データを用いて行い、管理側の管理・調整用計算機ｃ４が１台でも対応可能である。バックアップや管理側の管理・調整用計算機ｃ４を複数拠点として共有化することで、複数の管理側の管理・調整用計算機ｃ４で管理も可能となり、管理の利便性が向上する。
【００６２】
そして、設備判定手段ｃ５９を有し、多数の設備を識別して、各設備に対応して最適化用テーブルデータと調整用パラメータを変更する。
多数の設備に対して一元管理することで、制御の誤りが解消し、空調設備シミュレータｃ４４の更新が容易となる。
多数の設備の運転状況を一度に把握することが可能となるデータの通信にはインターネットを用いずに専用の信号線でもよく、管理・調整用計算機ｃ４と監視制御装置ｅ４をそれぞれ１台のＰＣに組み込んでもよい。
【００６３】
ポンプの回転速度比の算出では、実揚程ｂが小さい場合には、回転速度比と流量比の関係を一次近似して、最大流量比と最小流量比の二点で補正することもでき、調整用の計測数を削減できる。
【００６４】
＜最適化演算＞
管理・調整用計算機ｃ４は、空調設備ｅ４１での時々刻々と変化する外気状態と負荷５(図４参照)側の負荷量、熱源の海水や河川水の温度の計測値、熱源システムＮ１を構成する機器や配管抵抗の特性から予測される熱源システムＮ１のエネルギ消費量が最小になるように、冷温水・冷却水の温度・流量の最適化演算を行い、冷却塔４の冷却水出口温度(温度センサｔ２で計測)、冷凍機１の高温側の冷温水出口温度(温度センサｔ３で計測)、冷凍機１の冷水出口温度、冷温水ポンプ３の回転速度、冷却水ポンプ２の回転速度の制御目標値を変更する。
【００６５】
以下、最適化演算の詳細について説明する。
負荷５側から、熱源機(図４の冷凍機１)の機種と台数をパラメータとして、熱源機(図４の冷凍機１)で処理する負荷、コジェネレーションの発電機排熱を利用した排熱利用熱源の熱源機の負荷を算出し、外気湿球温度、冷温水・冷却水の流量・温度を入力として、機器の運転特性（熱源機(冷凍機１)、冷温水ポンプ３、熱源水ポンプ(冷却水ポンプ２)、冷却塔４）、冷温水系(図４の冷温水系統)・熱源水系(図４の冷却水系統)の流量に対する配管系の抵抗特性を基に、空調設備シミュレータｃ４４で各機器のエネルギ消費量と合計値を演算する。
【００６６】
冷却水ポンプ２や冷温水ポンプ３のエネルギ消費量は、配管系（配管、バルブ、熱交換器等）の流量に対する圧力損失の関係を予測または実測し結果からポンプ揚程を算出し、流量と揚程の関係からポンプ動力を演算する。
また、冷却塔４(図４参照)のファン動力と冷却性能の関係は、一般的な冷却塔４のエンタルピ基準総括容積伝達係数を用いて予測する。更に、熱源システムＮ１のエネルギ消費量の合計値を評価関数Ｗ、熱源機(図４の冷凍機１等)の機種と運転台数、冷温水・冷却水のポンプ回転速度比・温度を最適化変数として、評価関数Ｗが最小となる最適化変数を探索し、最適値を制御目標値とする。
【００６７】
【数１】
2013127348.tif 000003
ここで、Erefl   :  熱源機ｎのエネルギ消費量
Norefl  :  熱源機ｎの台数
Ecpm    ：  冷温水ポンプｍのエネルギ消費量
Ecwpn   :  熱源水ポンプｎのエネルギ消費量
Eclp    :  冷却塔ｐのエネルギ消費量
【００６８】
本制御方法により、冷凍機１を最大負荷(定格負荷)で運転した場合に比べて、評価関数Ｗが最小となるように、すなわちエネルギ消費量の合計値が最小となるように運転するので、図４の熱源システムＮ１のシステムＣＯＰ(Coefficient Of Performance)を高い値で運転でき、省エネ化が可能となる。
【００６９】
具体的には、熱源設備のポンプ(２、３)回転速度比(定格(最大)回転速度に対する)、冷却塔(４)ファン回転速度比(定格(最大)回転速度に対する)、冷凍機１の冷却水温度・冷温水温度、熱源機器(図４では冷凍機１)の運転台数・種類の少なくとも一つの制御目標値を最適化パラメータとする。
【００７０】
そして、外気条件と負荷条件を入力条件として、機器特性から得られる設備全体のエネルギ消費量、Ｃ０２排出量または使用する一次エネルギを評価関数として、評価関数が最小となるように最適化演算を行って、最適化パラメータを空調設備シミュレータｃ４４と最適化演算手段ｃ４５により決定し、外気湿球温度、負荷率(定格負荷に対する)に対して定められる最適指令値を予め最適化制御用テーブルデータとして、外気や負荷条件の計測値を基に制御系と機器に運転条件を設定する最適化制御方法である。
【００７１】
＜最適化制御用テーブルデータ＞
図７に最適化制御用テーブルデータの例を示す。図７は、外気湿球温度、冷凍機１の負荷率(％)に対する冷却水ポンプ２の回転速度比である。冷凍機１の負荷率(％)は、前記したように、空調の負荷５の負荷率(％)が冷凍機１に割り当てられたものである。
その他、最適化制御用テーブルデータには、冷却塔４の冷却水出口温度、冷凍機１の冷温水流量比率(最大流量の定格流量に対する)、冷却塔４の冷却水流量比率(最大流量の定格に対する)、冷凍機１出口の冷温水温度等のテーブルデータ等がある。
【００７２】
図４に示す冷却塔４はファンの回転速度を変更する風量制御により、温度センサｔ２で計測する冷却水出口温度が一定になるように制御する。また、図示してないが、冷温水二次ポンプは、負荷５側の負荷に対応して、冷温水の変流量制御を行う。冷温水二次ポンプの制御は、負荷側の要求に応じた公知の吐出圧力一定制御や負荷５側の末端の圧力が一定となる末端圧力一定制御である。
【００７３】
外気状態は、図４に示すように、外気の湿球温度を温度センサｔ１と湿度センサｈ１から計測する。冷却負荷は、冷温水系統の冷温水流量と冷温水往還温度差から演算する。冷温水往温度は、冷凍機１の出口温度としてもよい。また、一定回転の運転でもよく、機器特性データベースＣ４３が記憶するシステム構成の設定変更で対応可能である。
【００７４】
＜監視制御装置ｅ４＞
管理・調整用計算機ｃ４から最適化パラメータ、最適化制御用テーブルデータが送られた監視制御装置ｅ４は、温度センサｔ１で計測した外気湿球温度と負荷率とから、冷凍機１の機種、運転台数、冷温水・冷却水の温度とポンプ回転速度比の最適値を最適化制御用テーブルデータｅ４３ｂ(図５参照)から検索する。そして、検索結果を制御目標値として冷凍機１の出口温度設定値、冷却水ポンプ２・冷温水ポンプ３のインバータ周波数比(定格のインバータ周波数に対する)または回転速度比(定格回転速度比に対する)、冷却塔４の冷却水出口温度設定値を変更する。設定変更は外気湿球温度と冷却負荷の変化に追従させて変更し、例えば１０分に１回変更する。
【００７５】
冷却塔４は、公知の開放式冷却塔や密閉式冷却塔でよい。
ヒートポンプ式の冷凍機１は空冷式でもよい。
冷凍機１の台数・機種、冷温水ポンプ３の回転速度比と冷凍機１の冷水出口温度の制御目標値を最適化演算結果のデータを用いて外気温度、負荷条件に応じて変更することで、省エネ化可能となる。
【００７６】
冷凍機１は、冷凍機１の圧縮機の回転速度制御を行うインバータ冷凍機を用いてもよい。部分負荷の効率が、一定速度制御の場合よりも向上する。
最適化演算において、冷却水流量・温度を一定値としてもよく、これにより、ポンプや冷却塔ファンのインバータのコストを削減できる。
【００７７】
なお、遠隔監視制御システムＳ４の監視制御装置ｅ４側に最適化制御用テーブルデータでなく、最適化指令値を直接送信してもよく、これにより、監視制御装置ｅ４の側のデータ記憶容量や演算能力を削減できる。
以上の説明では、熱源機として冷凍機１を例示したが、熱源機はヒートポンプ式の温水発生機としてもよい。冷媒(熱媒体)は、水でなくてもよく、既存の流動性の潜熱媒体やブライン水でもよい。
【００７８】
以上まとめると、空調設備ｅ４１の運転開始時には、デフォルトの制御目標値で運転を開始する。そして、適時に、例えば年１回、月１回、空調設備ｅ４１および監視制御装置ｅ４の運転データを収集して管理・調整用計算機ｃ４でシミュレーションと最適化演算を行い、最適化制御用データを作成し、監視制御装置ｅ４に送る。監視制御装置ｅ４は最適化制御用データの制御用テーブルデータから制御目標値を求め、制御手段６は当該制御目標値で空調設備ｅ４１を運転する。
【００７９】
したがって、１箇所の管理・調整用計算機ｃ４から遠隔地にある複数箇所の空調設備ｅ４１の監視制御装置ｅ４に対して、制御目標値をそれぞれ設定できる。つまり、空調設備ｅ４１がある現地にそれぞれシミュレータを設けることなく、通信でデータを送れる。そのため、シミュレータをバージョンアップする場合には、１箇所の管理・調整用計算機ｃ４の空調設備シミュレータｃ４４をバージョンアップすることで済み、容易に新たな制御目標値をそれぞれ、遠隔地の複数箇所の空調設備ｅ４１に設定できる。
【００８０】
空調設備ｅ４１は、使用とともに経年劣化で性能が変化するが、空調設備ｅ４１および監視制御装置ｅ４の運転データを管理・調整用計算機ｃ４で収集し、新たに運転状態が最適になるようにシミュレーションを行い、最適な制御目標値を監視制御装置ｅ４に送り、その時点で最適な制御目標値で空調設備ｅ４１を運転できる。
【００８１】
＜変形形態１＞
冷凍機１の構成は、冷凍機１を直列に配置したタンデム運転でもよい、冷凍機１の負荷配分を最適化変数に加え、冷却水ポンプ２、冷温水ポンプ３の消費電力を評価関数に加えて最適化した指令値を最適化制御用テーブルデータとする。最適化制御用テーブルデータは、例えば、冷温水の戻り側に接続した冷凍機１の出口温度設定値である。
これにより、冷凍機１のタンデム運転の部分負荷効率の低下を防止できる。
【００８２】
＜変形形態２＞
冷凍機１を熱交換器として、冷却塔４で冷水を製造する熱源機として、冷温水ポンプ３、冷却水ポンプ２の制御に用いてもよい。
【００８３】
＜変形形態３＞
太陽熱で冷水や温水を製造する熱源機を含んでもよく、熱源水ポンプは、空気と熱交換を行う冷却塔や太陽集熱器の温水搬送ポンプでもよい。これにより、再生可能エネルギを利用したシステムの省エネ化が可能となる。
【００８４】
＜変形形態４＞
コジェネレーションの排熱を用いた冷温水発生機を含むシステムでもよい。これにより、排熱利用熱源機の最適化運転も可能となる。
【００８５】
＜変形形態５＞
ポンプ周波数(ポンプ回転速度)に対する流量は、実揚程が小さい場合に、最大流量の一定の周波数と流量を計測する方法でもよい。数値を高めにすることで流量の低下を防ぐことが可能となる。初期調整時の計測データ数を少なくして、調整時間を短縮できる。
【００８６】
＜変形形態６＞
自動チューニングとしてもよい。最適化制御用テーブルと調整用パラメータ更新時の変更範囲を決めて（例えば、冷却水流量は士１０％）として判定し、送信可能の場合は、設備側のデータ通信手段ｅ１２〜ｅ４２にデータを送れるようにする。
【００８７】
＜変形形態７＞
負荷側の熱交換器特性とその負荷を用いて、冷温水温度を含めた最適化運転を行ってもよい。負荷側のポンプや空調機ファンを含めることで、最適化パラメータの項目を増やして、冷水温度が高くできる場合には、冷凍機の運転効率が向上し、省エネとなる。
【００８８】
＜変形形態８＞
前記実施形態で説明した冷房でなく、暖房機器でもよい。ヒートポンプ式の加熱機では、冷媒の温度を下げることで、効率が上がり、省エネとなる。
【００８９】
＜変形形態９＞
運転データ、最適化制御用テーブルを表示する表示手段を設けるとよい。人(ユーザ)が視覚で判断し、確認したり、制御目標値を手入力で変更する変更手段を備える構成としてもよい。これにより、制御の補助することができる。
【００９０】
＜変形形態１０＞
前記実施形態で説明したインターネット等の通信手段を用いずに、記憶装置を接続して、設備側のデータを書き換えることとしてもよい。これにより、通信手段が無い初期段階でも対応が可能となる。
【００９１】
＜変形形態１１＞
最適化に用いる外気湿球温度は、乾球温度や外気の比エンタルピでもよく、計測値から相対湿度を一定として湿球温度を概算してもよい。最適化の精度は下がるが、測定する物理量が減少するので使用するセンサを削減できる。
【００９２】
＜変形形態１２＞
調整用パラメータにＰＩＤ制御のパラメータを含めてもよい。これにより、制御手段６のフィードバック制御系の調整が可能となる。
【００９３】
＜変形形態１３＞
定格流量に対するポンプ流量比の上下限値に対応するポンプ回転速度比またはインバータ周波数比の上下限値を設計または実測値から求めて、ポンプ流量比を最適制御用の指令値として、回転速度比またはインバータ周波数比に変換してもよい。流量の誤差はあるが、実揚程が小さい場合に、式(２)に示すように、流量比とポンプ回転速度比が１次近似することで、２点のデータで調整が可能となる。また、ポンプ流量を差圧や流量計で計測して、設定値となるようにフィードバック制御してもよい。
【００９４】
ポンプは、配管が詰まり等で細くなると、同じ制御の周波数でも流量が変わってくるが、定期的または随時に、最適化制御用テーブルデータで運転をカスタマイズすることで必要な流量を満足する周波数とすることでシステムの性能変化、機器性能劣化に対応可能となる。
例えば、管理・調整用計算機ｃ１〜ｃ４に収集される運転データが、熱媒体の搬送系に設けられるポンプ(冷却水ポンプ２、冷温水ポンプ３)の回転速度とその流量の場合、管理・調整用計算機ｃ１〜ｃ４は、空調設備ｅ１１〜ｅ４１の運転データのポンプの回転速度とその流量を基に最適化制御用データを生成して、設備側の監視制御装置ｅ１〜ｅ４に在る最適化制御用データを変更し、監視制御装置ｅ１〜ｅ４は、最適化制御用データから制御目標値を求めて、制御手段６に指令し、当該ポンプを制御する。
【００９５】
＜変形形態１４＞
蓄熱運転スケジュールを有する監視制御装置ｅ１〜ｅ４では、蓄熱運転スケジュールの変更を行ってもよい。遠隔地からのデータ入れ替えが可能となる。
【００９６】
＜＜その他の実施形態＞＞
なお、前記実施形態では、最適化制御用データとして調整用パラメータと最適化制御用テーブルとを監視制御装置ｅ１〜ｅ４に送り、空調設備ｅ１１〜ｅ４１を制御する場合を例示したが、調整用パラメータまたは最適化制御用テーブルを監視制御装置ｅ１〜ｅ４に送り、空調設備ｅ１１〜ｅ４１を制御するように構成してもよい。
また、前記実施形態では、記憶部の一例として、データベースを例示しているが、情報を記憶できる記憶部であれば、その実現態様は限定されない。
【００９７】
なお、前記実施形態では、最適化制御用データや空調設備ｅ１１〜ｅ４１の収集データをオンラインで送る場合を例示したが、最適化制御用データや収集データをそれぞれ記憶媒体に記憶して監視制御装置ｅ１〜ｅ４、管理・調整用計算機ｃ１〜ｃ４間をオフラインでデータ交換する構成としてもよい。
【００９８】
以上、本発明の様々な実施形態を述べたが、その説明は限定的なものではなく、典型的であることを意図している。従って、本発明の範囲内で様々な修正と変更が可能である。すなわち、本発明は発明の趣旨を変更しない範囲において任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１      冷凍機(熱源機、機器)
２      冷却水ポンプ(機器、ポンプ、熱源媒体ポンプ、冷／温媒体ポンプ)
３      冷温水ポンプ(機器、ポンプ)
４      冷却塔(熱交換器、機器)
６      制御手段(設備制御手段、温度制御手段、流量制御手段)
ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４  管理・調整用計算機
ｃ１１、ｃ２１、ｃ３１、ｃ４１  データ通信手段
ｃ１２、ｃ２２、ｃ３２、ｃ４２  調整用パラメータ同定手段
ｃ１３、ｃ２３、ｃ３３、ｃ４３  機器特性データベース(機器特性記憶部)
ｃ１４、ｃ２４、ｃ３４、ｃ４４  空調設備シミュレータ
ｃ１５、ｃ２５、ｃ３５、ｃ４５  最適化演算手段
ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４  監視制御装置
ｅ１１、ｅ２１、ｅ３１、ｅ４１  空調設備
ｅ１３  最適化制御用データの記憶部
ｅ２３ａ、ｅ３３ａ  調整パラメータの記憶部
ｅ４３ａ  記憶領域の調整パラメータ
ｅ２３ｂ、ｅ３３ｂ  最適化制御用テーブルデータの記憶部
ｅ４３ｂ  記憶領域の最適化制御用テーブルデータ
Eclp  冷却塔のエネルギ消費量(エネルギ消費量)
Ecpm  冷温水ポンプのエネルギ消費量(エネルギ消費量)
Ecwpn  熱源水ポンプのエネルギ消費量(エネルギ消費量)
Erefl  熱源機のエネルギ消費量(エネルギ消費量)
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  遠隔監視制御システム
ｔ４、ｔ５  温度センサ(熱量計測手段)
Ｗ      評価関数
【図１】
2013127348.tif 000004
【図２】
2013127348.tif 000005
【図３】
2013127348.tif 000006
【図４】
2013127348.tif 000007
【図５】
2013127348.tif 000008
【図６】
2013127348.tif 000009
【図７】
2013127348.tif 000010