(57)【要約】【課題】フリークーリング専用の冷却塔や予冷用熱交換器を必要とせず、かつ負荷変動に対して柔軟性のあるフリークーリング運転が可能な冷熱源システム及びその運転方法を提供する。【解決手段】冷却塔２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃを有する冷凍機２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃによって製造した冷水を冷熱需要先２０と冷凍機２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとの間に配した冷水循環配管２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃによって循環させることによって、冷熱需要先２０に冷熱を供給するようにした冷熱源システムであって、冷熱負荷の低下によって冷凍機２２Ｃの運転を停止した時に、冷凍機２２Ｃに対応した冷却塔２８Ｃを冷水の少なくとも一部を直接に冷却するためのフリークーリング用の冷却塔として利用可能にした。【選択図】図２
2009063237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の冷却塔を有する冷凍機群によって製造した冷水を冷熱需要先と前記冷凍機群との間に循環させることによって、前記冷熱需要先に冷熱を供給するようにした冷熱源システムであって、前記冷凍機群での冷熱負荷が低下して運転を停止した冷却塔を前記冷水の少なくとも一部を直接に冷却するためのフリークーリング用の冷却塔として利用可能にするための配管切替え手段を具備したことを特徴とする冷熱源システム。
【請求項２】
前記冷熱需要先が複数に存在しており、冷熱需要先毎に配置した冷凍機と冷却塔によって前記複数台の冷却塔を有する冷凍機群が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷熱源システム。
【請求項３】
前記複数の冷熱需要先の内、一部の冷熱需要先に対応した冷凍機と冷却塔が運転を停止した時に、当該運転を停止した冷却塔を残りの冷凍機を運転するためのフリークーリング用の冷却塔として利用可能にしたことを特徴とする請求項２に記載の冷熱源システム。
【請求項４】
前記複数台の冷却塔の内、少なくとも１台をフリークーリング用の冷却塔として利用する運転形態を自動的に選択し、出力する自動選択手段を具備したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の冷熱源システム。
【請求項５】
複数台の冷却塔を有する冷凍機群によって製造した冷水を冷熱需要先と前記冷凍機群との間に循環させることによって、前記冷熱需要先に冷熱を供給するようにした冷熱源システムの運転方法であって、前記冷凍機群での冷熱負荷が低下した時に、運転を停止した冷却塔を前記冷水の少なくとも一部を直接に冷却するためのフリークーリング用の冷却塔として利用することを特徴とする冷熱源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、冷熱源システム及びその運転方法に係り、特にフリークーリング機能を備えた冷熱源システム及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフリークーリング機能を備えた冷熱源システムを図６に示す。この冷熱源システムは、冷水を製造する冷凍機１、冷凍機１で製造した冷水をポンプ２によって冷熱需要先１０との間で循環させる冷水循環配管３、冷凍機１で発生した熱を処理する冷却水をポンプ４によって循環させる冷却水循環配管５、冷却水の熱を外気に放出して処理する冷却水用冷却塔６、冬期など外気温度が低下した時期に冷水循環配管３の冷水戻り側からの冷水をポンプ７によってフリークーリング用冷却塔９に送り、フリークーリングを行い、再度冷水循環配管３に戻すフリークーリング循環配管８とで構成されている。このような構成によれば、冷熱需要先１０を経て昇温した冷水の一部又は全量をフリークーリング用冷却塔９によって直接に冷却できるので、冷凍機１の負荷を低減することができる。また、場合によっては冷凍機１の運転を停止し、冷熱需要先１０での冷熱負荷のすべてをフリークーリングによって賄うこともできる。しかし、この種の冷熱源システムでは、冷凍機用とフリークーリング用の２種類の冷却塔が必要であり、コストが高くなるという問題がある。
【０００３】
特許文献１にはこのような問題点を改善する発明が開示されている。この特許文献１に記載の冷熱源システムは、冷却水を外気に対し放熱させて冷却する冷却塔と、この冷却塔との間で循環させる冷却水を放熱源として負荷側冷水を冷却する冷凍機を備える構成において、冷凍機に送る負荷側冷水を冷却水と熱交換させて冷却する予冷用熱交換器を設けるようにしている。そして、冷凍機の運転に並行して予冷用熱交換器で負荷側冷水を冷却するフリークーリング利用モードと、予冷用熱交換器での負荷側冷水の冷却を停止した状態で冷凍機を運転する冷凍機単体用モードとを選択できる構成となっている。このような構成によれば、１台の冷却塔によって、冷凍機に送る冷却水製造とフリークーリングが可能となり低コスト化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００４−１３２６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の冷熱源システムは、予冷用熱交換器を必要とする。また、冷凍機に送る冷却水と予冷用熱交換器に送る冷却水を混合して１台の冷却塔で処理しているため、予冷用熱交換器に送る冷却水の温度が高い場合には、フリークーリングを有効に利用できないという欠点がある。また、フリークーリング利用モードでは冷凍機の運転を並行することを条件としているため、フリークーリング単独の運転が困難であり、負荷変動に対する運転の柔軟性に欠けるという問題点がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術に係る冷熱源システムの欠点を解消し、フリークーリング専用の冷却塔や予冷用熱交換器を必要とせず、かつ負荷変動に対して柔軟性のあるフリークーリング運転が可能な冷熱源システム及びその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、この種の冷熱源システムでは複数台の冷却塔を有する冷凍機群によって構成されるケースが多々あることに着目し、かかる構成の冷熱源システムの特質を活用して、上記目的を達成せんとするものである。
【０００７】
すなわち、本発明に係る冷熱源システムは、複数台の冷却塔を有する冷凍機群によって製造した冷水を冷熱需要先と前記冷凍機群との間に循環させることによって、前記冷熱需要先に冷熱を供給するようにした冷熱源システムであって、前記冷凍機群での冷熱負荷が低下して運転を停止した冷却塔を前記冷水の少なくとも一部を直接に冷却するためのフリークーリング用の冷却塔として利用可能にするための配管切替え手段を具備したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る冷熱源システムは、前記冷熱需要先が複数に存在しており、冷熱需要先毎に配置した冷凍機と冷却塔によって前記複数台の冷却塔を有する冷凍機群が構成されていることを特徴とする。この場合、前記複数の冷熱需要先の内、一部の冷熱需要先に対応した冷凍機と冷却塔が運転を停止した時に、当該運転を停止した冷却塔を残りの冷凍機を運転するためのフリークーリング用の冷却塔として利用可能にしたことが望ましい。
【０００９】
また、本発明に係る冷熱源システムは、前記複数台の冷却塔の内、少なくとも１台をフリークーリング用の冷却塔として利用する運転形態を自動的に選択し、出力する自動選択手段を具備したことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る冷熱源システムの運転方法は、複数台の冷却塔を有する冷凍機群によって製造した冷水を冷熱需要先と前記冷凍機群との間に循環させることによって、前記冷熱需要先に冷熱を供給するようにした冷熱源システムの運転方法であって、前記冷凍機群での冷熱負荷が低下した時に、運転を停止した冷却塔を前記冷水の少なくとも一部を直接に冷却するためのフリークーリング用の冷却塔として利用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、冷凍機群での冷熱負荷が低下した時に、運転を停止した冷却塔を冷水の少なくとも一部を直接に冷却するためのフリークーリング用の冷却塔として利用できるようにした。このため、フリークーリング用の冷却塔や予冷用熱交換器を必要としないため、コストがアップすることなくフリークーリングが行える。
【００１２】
また、複数台の冷却塔の内、少なくとも１台をフリークーリング用の冷却塔として利用する運転形態を自動的に選択し、出力する自動選択手段を具備すると、自動選択手段では入力された冷熱需要先での冷熱負荷、外気の湿球温度及び各機器の運転状況などのデータに基づいて当冷熱源システムを省エネルギでかつ安定に運転するための最適な運転形態を割り出すことができる。そして、割り出した運転形態を実行するために各冷凍機、各冷却塔などを自動的に行うようにすれば、効率のよい運転管理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る冷熱源システムの第１実施形態を示す系統図である。本実施形態では一つの冷熱需要先２０に対して、３基の冷凍機２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが設けられている。各冷凍機と冷熱需要先２０との間には、各冷凍機で製造した冷水をポンプ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃによって循環させる冷水循環配管２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃが設けられている。また、各冷凍機に対応して冷却塔２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃが配置され、これらの冷却塔と各冷凍機との間には、それぞれポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃによって冷却水を循環させる冷却水循環配管３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが設けられている。各冷水循環配管２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃには各冷凍機との冷水戻り側接続部にはそれぞれ開閉弁３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが、冷水行き側接続部にはそれぞれ開閉弁３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃが設けられている。また、これらの冷水戻り側接続部と冷水行き側接続部とは開閉弁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃを有するバイパス管によって結ばれている。
【００１４】
各冷水循環配管の冷水行き側は合流して冷水行き側管４０とされ、この冷水行き側管４０が冷熱需要先２０に配置された放熱部４２の一端に接続している。放熱部４２の他端には冷水戻り側管４４が接続し、この冷水戻り側管４４が各冷水循環配管に分岐することによって、前記したように各冷凍機で製造した冷水が各冷凍機と冷熱需要先２０との間でポンプ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃによって循環される。また、各冷却水循環配管３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃには各冷却塔との冷却水行き側接続部にはそれぞれ開閉弁４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃが設けられ、各冷却塔内に取り付けた散水器と接続している。また、各冷却水循環配管３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの冷却水戻り側接続部にはそれぞれ開閉弁４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが設けられている。
【００１５】
冷水戻り側管４４にはフリークーリング往管５０が分岐しており、フリークーリング往管５０に設けた開閉弁５２と冷水戻り側管４４に設けた開閉弁５４とを切替えることによって、冷水の行き先を選択できる。フリークーリング往管５０にはポンプ５６と流量調節用の三方弁５８が設けられ、フリークーリング往管５０の他端は開閉弁６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを介して各冷却塔２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ内の散水器に接続している。また、各冷却塔２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃには開閉弁６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを介してフリークーリング復管６４の一端が接続しており、このフリークーリング復管６４の他端は、冷水戻り側管４４における開閉弁５４の下流側に接続している。三方弁５８の分岐口にはバイパス管６６が接続し、バイパス管６６の他端がフリークーリング復管６４に合流している。
【００１６】
上記構成の冷熱源システムにおいて、夏期など冷熱需要先２０での冷熱負荷が大きい時期には、３基の冷凍機２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのすべてを運転し、各冷却塔２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃは各冷凍機の運転に必要な冷却水を冷却するために使用される。すなわち、冷却水循環配管３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃでは、それぞれポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃによって冷却水を循環させ、各冷凍機の運転によって昇温した冷却水を各冷却塔で冷却し、各冷凍機に循環させる。また、各冷水循環配管２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃでは、各冷凍機で製造された冷水を各ポンプ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃによって冷熱需要先２０との間で循環させ、冷熱を冷熱需要先２０に供給する。したがって、このように３基の冷凍機２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのすべてを運転する場合、冷凍機２２Ａの系統では図中、白抜きで示したように開閉弁３４Ａ，３６Ａ，４６Ａ，４８Ａが開とされる。冷凍機２２Ｂの系統でも開閉弁３４Ｂ，３６Ｂ，４６Ｂ，４８Ｂが開とされ、冷凍機２２Ｃの系統でも開閉弁３４Ｃ，３６Ｃ，４６Ｃ，４８Ｃが開とされる。冷水戻り側管４４に設けられた開閉弁５４も開とされる。一方、フリークーリング往管５０のポンプ５６を停止とし、フリークーリングは実施しない。この際、開閉弁５２、開閉弁６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ、開閉弁６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ及び開閉弁３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは図中、黒く塗りつぶして示したように閉にする。
【００１７】
図２は上記構成の冷熱源システムにおいて、中間期など冷熱需要先２０での冷熱負荷が中程度でかつ外気温度がフリークーリングを実施できる程度に低い場合の運転例を示した系統図である。この場合には例えば２基の冷凍機２２Ａ，２２Ｂを運転し、冷凍機２２Ｃの運転を停止するとともに、この冷凍機２２Ｃに対応している冷却塔２８Ｃをフリークーリング用に利用する。すなわち、図１に示した状態から、冷凍機２２Ｃの停止に合わせてポンプ２６Ｃ，３０Ｃを停止するとともに、フリークーリング往管５０のポンプ５６を稼動させる。次いで冷凍機２２Ｃの系統の開閉弁３４Ｃ，３６Ｃ，４６Ｃ，４８Ｃと冷水戻り側管４４の開閉弁５４を閉、フリークーリング往管５０の開閉弁５２と開閉弁６０Ｃ，６２Ｃを開に切替える。
【００１８】
すると、冷熱需要先２０を経て昇温した冷水はその全量が冷水戻り側管４４から直ちにフリークーリング往管５０に流れて、冷却塔２８Ｃの散水器から散水される。冷却塔２８Ｃで冷却された冷水はフリークーリング復管６４を経て冷水戻り側管４４に戻り、冷凍機２２Ａ，２２Ｂ用の冷水循環配管２４Ａ，２４Ｂに分配される。各冷凍機２２Ａ，２２Ｂで再冷却された冷水は合流して冷水行き側管４０から冷熱需要先２０に送られる。この運転例によれば、冷熱需要先２０を経て昇温した冷水を冷凍機２２Ｃの冷却水用としては使用冷却塔２８Ｃに通し、フリークーリングによって予冷することができる。このため、各冷凍機２２Ａ，２２Ｂに送られる冷水の温度が低下することによって、各冷凍機での冷熱負荷をその分低減することができる。
【００１９】
上記説明では、フリークーリングを行う際に冷水の全量を冷却塔２８Ｃに送る場合について説明した。しかしながら、冷水量が過多の場合には流量調節用の三方弁５８の開度を調節し、冷水の一部をバイパス管６６から逃がすことも可能である。また、中間期などにおいて冷熱需要先２０での冷熱負荷がより少ない場合には、３基の冷凍機の内、いずれか１基のみを運転するとともに、停止した２基の冷凍機に対応する冷却塔の少なくとも１台をフリークーリング用の冷却塔として利用することも可能である。
【００２０】
図３は上記構成の冷熱源システムにおいて、冬期など冷熱需要先２０での冷熱負荷が非常に少なく、かつ外気温度がフリークーリングを実施できる程度に低い場合の運転例を示した系統図である。この場合にはすべての冷凍機を停止するとともに、例えば冷却塔２８Ａと冷却塔２８Ｃをフリークーリング用に利用する。すなわち、図２に示した状態から、冷凍機２２Ａ，２２Ｂの停止に合わせてポンプ３０Ａ、３０Ｂを停止させる。次いで冷凍機２２Ａの系統の開閉弁３４Ａ，３６Ａ，４６Ａ，４８Ａを閉、開閉弁３８Ａと開閉弁６０Ａ，６２Ａを開に切替える。また、冷凍機２２Ｂの系統の開閉弁３４Ｂ，３６Ｂ，４６Ｂ，４８Ｂを閉に切替える。
【００２１】
すると、冷熱需要先２０を経て昇温した冷水はその全量が冷水戻り側管４４から直ちにフリークーリング往管５０に流れて、冷却塔２８Ａと冷却塔２８Ｃの散水器から散水される。各冷却塔２８Ａ，２８Ｃで冷却された冷水はフリークーリング復管６４を経て冷水戻り側管４４に戻り、そのままポンプ２６Ａによって冷水行き側管４０から冷熱需要先２０に送られる。この運転例によれば、冷熱需要先２０を経て昇温した冷水をフリークーリングだけによって冷却し、冷熱需要先２０での冷熱負荷を賄うことができる。この間、各冷凍機やポンプ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ、冷却塔２８Ｂはフリークーリングの系統から縁を切ることができるので、点検保守に便利である。なお、本運転例において１台のポンプ２６Ａのみでは冷水の送水能力が不足する時には、ポンプ２６Ｂ，２６Ｃのいずれか一方を冷水の送水用に稼動させることもできる。また、三方弁５８の開度を調節し、冷水の一部をバイパス管６６から逃がすことも可能である。また、冷熱需要先２０での冷熱負荷が上記の場合よりもやや多い場合には、３台の冷却塔のすべてをフリークーリング用の冷却塔として利用することも可能である。逆に、冷熱需要先２０での冷熱負荷が上記の場合よりもやや少ない場合には、１台の冷却塔のみをフリークーリング用の冷却塔として利用することも可能である。
【００２２】
上述のとおり、本実施形態の冷熱源システムでは、主に季節的な条件によって冷熱需要先２０での冷熱負荷、外気の湿球温度が大きく変化した場合でも、条件に応じて多様な運転形態を選択することができる。しかしながら、当冷熱源システムの管理者が、多様な運転形態の中から条件に応じた最適な運転形態を見出すことは至難である。したがって、当冷熱源システムでは前記複数台の冷却塔の内、少なくとも１台をフリークーリング用の冷却塔として利用する運転形態を自動的に選択し、出力する自動選択手段を具備していることが特に望ましい。この自動選択手段に冷熱需要先２０での冷熱負荷、外気の湿球温度及び現時点の各機器の運転状況をリアルタイムで入力し、自動選択手段では入力されたデータに基づいて当冷熱源システムを省エネルギでかつ安定に運転するための最適な運転形態を割り出す。そして、割り出した運転形態を実行するために各冷凍機、各冷却塔、各ポンプの発停と、各開閉弁の切替え、三方弁５８の開度調整などを自動的に行うようにすれば、効率のよい運転管理を行うことができる。
【００２３】
図４は本発明に係る冷熱源システムの第２実施形態を示す系統図である。本実施形態では二つの冷熱需要先７０Ａ，７０Ｂに対して、２基の冷凍機７２Ａ，７２Ｂが設けられている。各冷凍機と各冷熱需要先との間には、各冷凍機で製造した冷水をポンプ７６Ａ，７６Ｂによって循環させる冷水循環配管７４Ａ，７４Ｂが設けられている。また、各冷凍機に対応して冷却塔７８Ａ，７８Ｂが配置され、これらの冷却塔と各冷凍機との間には、それぞれポンプ８０Ａ，８０Ｂによって冷却水を循環させる冷却水循環配管８２Ａ，８２Ｂが設けられている。
【００２４】
冷却水循環配管８２Ｂには、冷却塔７８Ｂとの冷却水行き側接続部に開閉弁８４が設けられ、冷却塔７８Ｂ内に取り付けた散水器と接続している。また、冷却水循環配管８２Ｂの冷却水戻り側接続部には開閉弁８６が設けられている。
【００２５】
冷水循環配管７４Ａの戻り側にはフリークーリング往管８８が分岐しており、フリークーリング往管８８に設けた開閉弁９０と戻り側に設けた開閉弁９２とを切替えることによって、冷水の行き先を選択できる。フリークーリング往管８８にはポンプ９４と流量調節用の三方弁９６が設けられ、フリークーリング往管８８の他端は開閉弁９８を介して冷却塔７８Ｂ内の散水器に接続している。また、冷却塔７８Ｂには開閉弁１００を介してフリークーリング復管１０２の一端が接続しており、このフリークーリング復管１０２の他端は、冷水循環配管７４Ａ戻り側の開閉弁９２の下流側に接続している。三方弁９６の分岐口にはバイパス管１０４が接続し、バイパス管１０４の他端がフリークーリング復管１０２に合流している。
【００２６】
上記構成の冷熱源システムにおいて、冷熱需要先７０Ａは年間を通して冷熱負荷が恒常的に大きい。一方、冷熱需要先７０Ｂは通常の空調設備のように季節によって冷熱負荷が大きく変動する。したがって、夏期などには、冷凍機７２Ａ，７０Ｂの両方を運転し、各冷却塔７８Ａ，７８Ｂは各冷凍機の運転に必要な冷却水を冷却するために使用される。すなわち、冷却水循環配管８２Ａ，８２Ｂでは、それぞれポンプ８０Ａ，８０Ｂによって冷却水を循環させ、各冷凍機の運転によって昇温した冷却水を各冷却塔で冷却し、各冷凍機に循環させる。また、各冷水循環配管７４Ａ，７４Ｂでは、各冷凍機で製造された冷水を各ポンプ７６Ａ，７６Ｂによって各冷熱需要先７０Ａ，７０Ｂとの間で循環させ、冷熱を各冷熱需要先に供給する。このように２基の冷凍機７２Ａ，７２Ｂの両方を運転する場合、フリークーリング往管８８のポンプ９４を停止とし、フリークーリングは実施しない。
【００２７】
一方、冬期など冷熱需要先７０Ｂでの冷熱負荷が零で、かつ外気温度がフリークーリングを実施できる程度に低い場合には、冷凍機７２Ｂを停止するとともに、冷却塔７８Ｂをフリークーリング用に利用する。すなわち、冷凍機７２Ｂの停止に合わせてポンプ８０Ｂ、７６Ｂを停止させ、開閉弁８４、８６を閉に切替える。また、フリークーリングを行うためにポンプ９４を稼動させるとともに、開閉弁９４、９８，１００を開とし、開閉弁９２を閉とする。
【００２８】
すると、冷熱需要先７０Ａを経て昇温した冷水はその全量が冷水循環配管７４Ａの戻り側から直ちにフリークーリング往管８８に流れて、冷却塔７８Ｂの散水器から散水される。冷却塔７８Ｂで冷却された冷水はフリークーリング復管１０２を経て冷水循環配管７４Ａの戻り側に戻る。この運転例によれば、冷熱需要先７０Ａを経て昇温した冷水を冷凍機７２Ｂの冷却水用としては使用していない冷却塔７８Ｂに通し、フリークーリングによって予冷することができる。このため、冷凍機７２Ａに送られる冷水の温度が低下することによって、冷凍機７２Ａでの冷熱負荷をその分，低減することができる。上記説明では、フリークーリングを行う際に冷水の全量を冷却塔７８Ｂに送る場合について説明した。しかしながら、流量調節用の三方弁９６の開度を調節し、冷水の一部をバイパス管１０４から逃がすことも可能である。
【００２９】
図５は本発明に係る冷熱源システムの第３実施形態を示す系統図である。本実施形態では三つの冷熱需要先１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃに対して、３基の冷凍機１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃが設けられている。各冷凍機と各冷熱需要先との間には、各冷凍機で製造した冷水をポンプ１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃによって循環させる冷水循環配管１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃが設けられている。また、３基の冷凍機からなる冷凍機群に対して３台の冷却塔１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃを並列させた冷却塔群が配置され、冷却塔群と各冷凍機との間には、それぞれポンプ１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃによって冷却水を循環させる冷却水循環配管１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃが設けられている。
【００３０】
冷水循環配管１１６Ａ，１１６Ｂの戻り側には往管１２２Ａ，１２２Ｂが分岐している。これらの往管が合流したフリークーリング往管１２４にはポンプ１２６と流量調節用の三方弁１２８が設けられ、フリークーリング往管１２４の他端は冷却塔群の散水器側に接続している。また、冷却塔群にはフリークーリング復管１３０の一端が接続しており、このフリークーリング復管１３０の他端は、冷水循環配管１１６Ａ，１１６Ｂに接続している。三方弁１２８の分岐口にはバイパス管１３２が接続し、バイパス管１３２の他端がフリークーリング復管１３０に合流している。
【００３１】
上記構成の冷熱源システムにおいて、冷熱需要先１１２Ａ，１１２Ｂは年間を通して冷熱負荷が恒常的に大きい。一方、冷熱需要先１１２Ｃは通常の空調設備のように季節によって冷熱負荷が大きく変動する。したがって、夏期などには、３基の冷凍機をすべて運転し、冷却塔１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃはこれらの冷凍機の運転に必要な冷却水を冷却するために使用される。すなわち、冷却水循環配管１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃでは、それぞれポンプ１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃによって冷却水を循環させ、各冷凍機の運転によって昇温した冷却水を冷却塔群で冷却し、各冷凍機に循環させる。また、各冷水循環配管１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃでは、各冷凍機で製造された冷水を各ポンプ１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃによって各冷熱需要先１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃとの間で循環させ、冷熱を各冷熱需要先に供給する。このように３基の冷凍機を運転する場合、フリークーリング往管１２４のポンプ１２６を停止とし、フリークーリングは実施しない。
【００３２】
一方、冬期など冷熱需要先１１２Ｃでの冷熱負荷が零で、かつ外気湿球温度がフリークーリングを実施できる程度に低い場合には、冷凍機１１０Ｃを停止するとともに、冷却塔１１５Ｃをフリークーリング用に利用する。すなわち、冷凍機１１０Ｃの停止に合わせてポンプ１１４Ｃ、１１８Ｃを停止させる。また、フリークーリングを行うためにポンプ１２６を稼動させる。
【００３３】
そして、冷熱需要先１１２Ａ及び／又は１１２Ｂを経て昇温した冷水をフリークーリング往管１２４から冷却塔１１５Ｃに散水し、フリークーリングを行う。冷却塔１１５Ｃで冷却された冷水はフリークーリング復管１３０を経て冷水循環配管１１６Ａ及び／又は１１６Ｂの戻り側に戻る。この運転例によれば、冷熱需要先１１２Ａ及び／又は１１２Ｂを経て昇温した冷水を冷却水用としては使用していない冷却塔１１５Ｃに通し、フリークーリングによって予冷することができる。このため、冷凍機１１０Ａ及び／又は１１０Ｂに送られる冷水の温度が低下することによって、冷熱負荷をその分，低減することができる。上記説明では、フリークーリングを行う際に冷水の全量を冷却塔１１５Ｃに送る場合について説明した。しかしながら、流量調節用の三方弁１２８の開度を調節し、冷水の一部をバイパス管１３２から逃がすことも可能である。
【００３４】
上記の例では、冬期など冷熱需要先１１２Ｃでの冷熱負荷が零の時に、３台の冷却塔の内、２台の冷却塔１１５Ａ，１１５Ｂを冷却水の冷却用に使用し、冷却塔１１５Ｃをフリークーリング用に利用する場合について説明した。しかしながら、冷熱需要先１１２Ａ、１１２Ｂでの冷熱負荷や外気湿球温度などの条件によっては、３台の冷却塔の内、冷却塔１１５Ａのみを冷却水の冷却用に使用し、２台の冷却塔１１５Ｂ，１１５Ｃをフリークーリング用に利用することも可能である。さらに、３基の冷凍機をすべて停止させ、３台の冷却塔のすべてをフリークーリング用に利用することも可能である。
【００３５】
上記各実施形態では冷熱源システムを構成している冷凍機が３基又は２基、冷却塔が３台又は２台の場合を示したが、本発明はこれに限定されず、冷凍機が４基以上、冷却塔が４台以上の冷熱源システムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る冷熱源システムの第１実施形態を示す系統図である。
【図２】第１実施形態での運転例を示した系統図である。
【図３】第１実施形態での別の運転例を示した系統図である。
【図４】本発明に係る冷熱源システムの第２実施形態を示す系統図である。
【図５】本発明に係る冷熱源システムの第３実施形態を示す系統図である。
【図６】従来のフリークーリング機能を備えた冷熱源システムの系統図である。
【符号の説明】
【００３７】
２０，７０Ａ，７０Ｂ，１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ………冷熱需要先、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，７２Ａ，７２Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ………冷凍機、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，７４Ａ，７４Ｂ，１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ………冷水循環配管、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，７６Ａ，７６Ｂ，１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ………ポンプ、２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，７８Ａ，７８Ｂ，１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃ………冷却塔、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，８０Ａ，８０Ｂ，１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ………ポンプ、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，８２Ａ，８２Ｂ，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ………冷却水循環配管、４０………冷水行き側管、４２………放熱部、４４………冷水戻り側管、５０，８８，１２４………フリークーリング往管、５６，９４………ポンプ、５８，９６，１２８………三方弁、６４，１０２，１３０………フリークーリング復管、６６，１０４，１３２………バイパス管。
【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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