(57)【要約】【課題】配管末端を特定できない場合でも、インバータポンプによる圧力制御を末端差圧に基づいて行う末端差圧制御を実現する。【解決手段】送水制御システムは、複数の負荷機器５−１〜５−３の入口に配置されたバルブ６−１〜６−３の各々に設けられ、負荷機器５−１〜５−３の入口における送水と負荷機器５−１〜５−３の出口における還水との差圧を計測する差圧計測手段と、この差圧計測手段で計測された複数の差圧を比較して、配管末端の末端差圧を特定し、末端差圧に基づいて、ポンプ９−１，９−２の回転数およびバイパス弁１０の開度を制御する送水制御装置１２とを備える。【選択図】  図１
2009030821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機により生成された冷温水を負荷機器に送出する送水制御システムにおいて、
複数の負荷機器からの還水に圧力を付加した送水を前記負荷機器に送出するポンプと、
前記還水が入力される前記ポンプの入力側と前記送水が出力される前記ポンプの出力側とを接続するバイパスに設けられたバイパス弁と、
前記複数の負荷機器の入口に配置されたバルブの各々に設けられ、前記負荷機器の入口における前記送水と前記負荷機器の出口における前記還水との差圧を計測する複数の第１の差圧計測手段と、
この第１の差圧計測手段で計測された複数の差圧を比較して、配管末端の末端差圧を特定する末端差圧特定手段と、
前記末端差圧に基づいて、前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする送水制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の送水制御システムにおいて、
さらに、前記ポンプの出口における前記送水の圧力を計測する送水圧力計測手段を備え、
前記制御手段は、前記末端差圧に基づいて前記ポンプの出口における前記送水の圧力を設定し、この設定値と前記送水圧力計測手段によって計測される送水圧力に基づいて前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御することを特徴とする送水制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の送水制御システムにおいて、
さらに、前記ポンプの出口における前記送水と前記ポンプの入口における前記還水との差圧を計測する第２の差圧計測手段を備え、
前記制御手段は、前記末端差圧に基づいて前記ポンプの出口における前記送水と前記ポンプの入口における前記還水との差圧を設定し、この設定値と前記第２の差圧計測手段によって計測される差圧に基づいて前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御することを特徴とする送水制御システム。
【請求項４】
冷温水を生成する熱源機と、複数の負荷機器からの還水に圧力を付加した送水を前記負荷機器に送出するポンプと、前記還水が入力される前記ポンプの入力側と前記送水が出力される前記ポンプの出力側とを接続するバイパスに設けられたバイパス弁とを備えた送水制御システムにおいて、前記熱源機により生成された冷温水を前記負荷機器に送出する送水制御方法であって、
前記複数の負荷機器の各々に設けられたバルブにおいて、前記負荷機器の入口における前記送水と前記負荷機器の出口における前記還水との差圧を計測する差圧計測手順と、
この差圧計測手順で計測された複数の差圧を比較して、配管末端の末端差圧を特定する末端差圧特定手順と、
前記末端差圧に基づいて、前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御する制御手順とを備えることを特徴とする送水制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機により生成された冷温水を負荷機器へ送出するポンプ等を制御する送水制御システムおよび送水制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調制御システム等においては、冷水や温水等の熱媒を搬送するポンプのインバータによる省エネルギーを実現する場合、配管の末端に圧力発信器を設置し、末端差圧に基づいて送水圧力を設定し、この設定した送水圧力に基づいてポンプのインバータ回転数とバイパス弁の開度を制御していた（例えば特許文献１参照）。図９は特許文献１に開示された従来の空調制御システムの構成を示すブロック図である。
【０００３】
図９の空調制御システムは、冷水や温水等の熱媒を生成する熱源機２１−１〜２１−３と、この熱源機２１−１〜２１−３の補機としての一次ポンプ２２−１〜２２−３と、複数の熱源機２１−１〜２１−３からの熱媒を混合する往路ヘッダー２３−１，２３−２と、送水管路２４と、ファンコイルユニットや空調機等の負荷機器２５−１〜２５−３と、末端差圧Ｐ２を計測する差圧センサ２６と、還水管路２７と、負荷機器２５−１〜２５−３において熱交換され還水管路２７を介して送られてくる熱媒が戻される還路ヘッダー２８と、往路ヘッダー２３−１と２３−２の間に設けられた二次ポンプ２９−１〜２９−３と、往路ヘッダー２３−１と２３−２の間に設けられたバイパス弁３０と、送水圧力Ｐ１を計測する圧力センサ３１と、熱媒を負荷機器２５−１〜２５−３へ送出するポンプ２９−１〜２９−３等を制御する送水制御装置３２とから構成される。二次ポンプ２９−１，２９−２は、それぞれインバータ２９−１ａ，２９−２ａを備えている。
【０００４】
一次ポンプ２２−１〜２２−３により圧送され熱源機２１−１〜２１−３により熱量が付加された冷水又は温水等の熱媒（送水）は、往路ヘッダー２３−１に送られ、二次ポンプ２９−１〜２９−３により圧送されて往路ヘッダー２３−２を経て送水管路２４に供給され、負荷機器２５−１〜２５−３を通過して還水管路２７により還水として還路ヘッダー２８に至り、再びポンプ２２−１〜２２−３によって圧送される。こうして、熱媒は以上の経路を循環する。
【０００５】
図９のような空調制御システムにおいて、圧力センサ３１は送水圧力Ｐ１を計測する。差圧センサ２６は、配管の末端、すなわち送水管路２４から送水が出力される側（負荷機器側）の最端部に設けられた負荷機器２５−３に入力される送水と負荷機器２５−３から出力される還水との圧力差である末端差圧Ｐ２を計測する。そして、送水制御装置３２は、末端差圧Ｐ２に基づいて送水圧力を設定し、この送水圧力設定値に基づいて二次ポンプ９−１，９−２のインバータ回転数およびバイパス弁３０の開度を制御していた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９９９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９に示したシステムによれば、ポンプ揚程にかかるエネルギーを削減することが可能となり、省エネルギー化を実現することができる。
しかしながら、図９に示したシステムの導入にあたっては、配管の末端を特定し、この末端部に差圧センサを設置する必要があるが、配管の末端を特定することが難しく、配管の末端への差圧センサの設置が難しいため、システムの導入を断念している場合が多いという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、差圧センサの設置時に配管末端を特定できない場合でも、インバータポンプによる圧力制御を末端差圧に基づいて行う末端差圧制御を実現でき、省エネルギー化を実現することができる送水制御システムおよび送水制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の送水制御システムは、複数の負荷機器からの還水に圧力を付加した送水を前記負荷機器に送出するポンプと、前記還水が入力される前記ポンプの入力側と前記送水が出力される前記ポンプの出力側とを接続するバイパスに設けられたバイパス弁と、前記複数の負荷機器の入口に配置されたバルブの各々に設けられ、前記負荷機器の入口における前記送水と前記負荷機器の出口における前記還水との差圧を計測する複数の第１の差圧計測手段と、この第１の差圧計測手段で計測された複数の差圧を比較して、配管末端の末端差圧を特定する末端差圧特定手段と、前記末端差圧に基づいて、前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御する制御手段とを備えるものである。
また、本発明の送水制御システムの１構成例は、さらに、前記ポンプの出口における前記送水の圧力を計測する送水圧力計測手段を備え、前記制御手段は、前記末端差圧に基づいて前記ポンプの出口における前記送水の圧力を設定し、この設定値と前記送水圧力計測手段によって計測される送水圧力に基づいて前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御するものである。
また、本発明の送水制御システムの１構成例は、さらに、前記ポンプの出口における前記送水と前記ポンプの入口における前記還水との差圧を計測する第２の差圧計測手段を備え、前記制御手段は、前記末端差圧に基づいて前記ポンプの出口における前記送水と前記ポンプの入口における前記還水との差圧を設定し、この設定値と前記第２の差圧計測手段によって計測される差圧に基づいて前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御するものである。
【００１０】
また、本発明は、冷温水を生成する熱源機と、複数の負荷機器からの還水に圧力を付加した送水を前記負荷機器に送出するポンプと、前記還水が入力される前記ポンプの入力側と前記送水が出力される前記ポンプの出力側とを接続するバイパスに設けられたバイパス弁とを備えた送水制御システムにおいて、前記熱源機により生成された冷温水を前記負荷機器に送出する送水制御方法であって、前記複数の負荷機器の各々に設けられたバルブにおいて、前記負荷機器の入口における前記送水と前記負荷機器の出口における前記還水との差圧を計測する差圧計測手順と、この差圧計測手順で計測された複数の差圧を比較して、配管末端の末端差圧を特定する末端差圧特定手順と、前記末端差圧に基づいて、前記ポンプの回転数および前記バイパス弁の開度を制御する制御手順とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の負荷機器に設けられるバルブの各々に、負荷機器の入口における送水と負荷機器の出口における還水との差圧を計測する複数の第１の差圧計測手段を設け、この第１の差圧計測手段で計測された複数の差圧を比較して末端差圧を特定するようにしたので、差圧計測手段の設置時に配管末端を特定できない場合でも、インバータポンプおよびバイパス弁による圧力制御を末端差圧に基づいて行う末端差圧制御を実現することができ、省エネルギー化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態は、負荷機器への送水方式として複式ポンプ方式を用いるものである。
【００１３】
本実施の形態の空調制御システムは、冷水や温水等の熱媒を生成する、冷温水発生機、ヒートポンプ、冷凍機、ボイラー等の熱源機１−１〜１−３と、この熱源機１−１〜１−３の補機としての一次ポンプ２−１〜２−３と、複数の熱源機１−１〜１−３からの熱媒を混合する往路ヘッダー３−１，３−２と、送水管路４と、ファンコイルユニットや空調機等の負荷機器５−１〜５−３と、負荷機器５−１〜５−３に供給される熱媒の流量を制御するバルブ６−１〜６−３と、還水管路７と、負荷機器５−１〜５−３において熱交換され還水管路７を介して送られてくる熱媒が戻される還路ヘッダー８と、往路ヘッダー３−１と３−２の間に設けられた二次ポンプ９−１〜９−３と、往路ヘッダー３−１と３−２の間に設けられたバイパス弁１０と、送水圧力Ｐ１を計測する圧力センサ（送水圧力計測手段）１１と、熱媒を負荷機器５−１〜５−３へ送出するポンプ９−１〜９−３等を制御する送水制御装置１２と、バルブ６−１〜６−３の開度を調整することにより負荷機器５−１〜５−３への熱媒の供給量を制御する負荷機器制御装置１３とから構成される。二次ポンプ９−１，９−２は、それぞれインバータ９−１ａ，９−２ａを備えている。
【００１４】
この空調制御システムのうち、熱源機１−１〜１−３、一次ポンプ２−１〜２−３、往路ヘッダー３−１，３−２、送水管路４、還水管路７、還路ヘッダー８、二次ポンプ９−１〜９−３、バイパス弁１０、圧力センサ１１および送水制御装置１２は、送水制御システムを構成している。
【００１５】
一次ポンプ２−１〜２−３により圧送され熱源機１−１〜１−３により熱量が付加された冷水又は温水等の熱媒（送水）は、往路ヘッダー３−１に送られ、二次ポンプ９−１〜９−３により圧送されて往路ヘッダー３−２を経て送水管路４に供給され、負荷機器５−１〜５−３を通過して還水管路７により還水として還路ヘッダー８に至り、再びポンプ２−１〜２−３によって圧送される。このように、熱媒は以上の経路を循環する。
【００１６】
送水圧力Ｐ１とは、二次ポンプ９−１〜９−３等により圧送されて送水管路４に送られた送水の圧力のことを意味する。
また、末端差圧Ｐ２とは、図１の空調制御システムが設けられた建造物の末端、すなわち送水管路４から送水が出力される側（負荷機器側）の最端部に設けられた負荷機器に入力される送水と、この負荷機器から出力される還水との圧力差のことを意味する。ここで、配管末端とはポンプから見て配管抵抗が最も大きい箇所を意味するが、以下のような理由により実際の配管末端を特定することは困難である。
【００１７】
配管末端を理論上（図面上）から特定することは可能であるが、実際に配管施工した後の配管抵抗値の最大箇所は、必ずしも配管長が最長の箇所にならない可能性があり、また手動弁で絞られた箇所のような不確定要素もあるため、実際の配管末端を正確に特定することは困難である。また、一般的にはヘッダーから配管が複数系統立ち上がるため、少なくともその系統ごとに配管抵抗が最も大きい箇所を特定しないと、全空調機の能力を保証することにはならない。
【００１８】
そこで、本実施の形態では、制御を安全に実施する（すなわち、空調機の能力不足を起こさないようにする）ために、配管末端と想定される箇所に設置されている複数のバルブ６−１〜６−３に、送水と還水との圧力差を計測する差圧センサ（差圧計測手段）を設けるようにした。このように、バルブ６−１〜６−３に差圧センサを内蔵させることで、配管末端への差圧センサの施工を不要にしている。
【００１９】
図２は送水制御装置１２の構成例を示すブロック図である。送水制御装置１２は、圧力センサ１１が計測した送水圧力Ｐ１の値を受信する送水圧力受信部１２０と、バルブ６−１〜６−３の差圧センサが計測した差圧の値を負荷機器制御装置１３を介して受信する差圧受信部１２１と、ユーザの操作入力等により末端差圧設定値Ｐ２setを設定する設定部１２２と、差圧受信部１２１が受信した複数の差圧を比較して末端差圧Ｐ２を特定する末端差圧特定部１２３と、送水圧力受信部１２０が受信した送水圧力Ｐ１と末端差圧特定部１２３が特定した末端差圧Ｐ２と設定部１２２により設定された末端差圧設定値Ｐ２setに基づいて二次ポンプ９−１，９−２のインバータ回転数およびバイパス弁１０の開度を演算する演算部１２４と、演算部１２４の演算結果に基づきインバータ９−１ａ，９−２ａを介して二次ポンプ９−１，９−２の回転数（以下、インバータ回転数という）を制御するポンプ制御部１２５と、演算部１２４の演算結果に基づいてバイパス弁１０の開度を制御するバイパス弁制御部１２６とを有する。
【００２０】
演算部１２４とポンプ制御部１２５とバイパス弁制御部１２６とは、制御手段を構成している。
ポンプ制御部１２５は、設定部１２２を介してのユーザによる操作入力または演算部１２４の演算結果に基づいて、二次ポンプ９−３のＯＮ／ＯＦＦに関する動作制御を行う。また、ポンプ制御部１２５は、二次ポンプ９−１〜９−３の運転状況に関する情報を演算部１２４に送信する。
【００２１】
次に、本実施の形態の動作について図１〜図５を参照して説明する。図３は送水制御装置１２の動作を示すフローチャート、図４は送水圧力と末端差圧との関係を説明する図、図５はインバータ回転数およびバイパス弁開度と送水圧力との関係を説明する図である。
【００２２】
まず、負荷機器５−１〜５−３が空調機である場合を例に挙げて、負荷機器制御装置１３の動作について説明する。負荷機器５−１〜５−３は、熱源機１−１〜１−３から熱媒の供給を受けて、空調制御エリアとなる室内から戻る空気（還気）と外気との混合気を冷却または加熱し、冷却または加熱した給気を送風機によって室内に送り込む。負荷機器制御装置１３は、負荷機器５−１〜５−３から送出される給気の温度と設定温度とが一致するように、例えばＰＩＤ演算によって操作量を算出し、算出した操作量をバルブ６−１〜６−３に出力して、バルブ６−１〜６−３の開度を制御する。
【００２３】
こうして、負荷機器側では以上のような空調制御が行われる一方で、熱源機側では以下のような送水制御が行われる。
まず、バルブ６−１に内蔵された差圧センサは、負荷機器５−１へ送る送水と負荷機器５−１を出た還水との差圧を計測する。同様に、バルブ６−２，６−３に内蔵された差圧センサは、負荷機器５−１，５−２へ送る送水と負荷機器５−１，５−２を出た還水との差圧を計測する。
【００２４】
これらの差圧センサによって計測された差圧を示す差圧信号は、負荷機器制御装置１３に送られる。負荷機器制御装置１３と送水制御装置１２とは、有線や無線などの通信回線により接続されている。負荷機器制御装置１３は、差圧信号を、通信回線を介して送水制御装置１２に送信する。
【００２５】
送水制御装置１２の差圧受信部１２１は、負荷機器制御装置１３から送信された差圧信号を受信する（図３ステップＳ１）。
一方、送水圧力受信部１２０は、圧力センサ１１によって計測された送水圧力Ｐ１の値を示す送水圧力信号を受信する（ステップＳ２）。
【００２６】
末端差圧特定部１２３は、差圧受信部１２１が受信した差圧信号が示す複数の差圧の値を比較して、これらの差圧の最悪値を末端差圧Ｐ２とする（ステップＳ３）。ここでは、複数の差圧のうちの最小値を最悪値とする。
【００２７】
次に、演算部１２４は、図４に示すように、ユーザ等により予め設定された末端差圧設定値Ｐ２setに基づいて、ＰＩＤ制御で送水圧力を設定する（ステップＳ４）。演算部１２４は、末端差圧特定部１２３が特定した末端差圧Ｐ２が、末端差圧設定値Ｐ２setよりも小さい場合、Ｐ動作（比例動作）により送水圧力を大きく設定する。また、演算部１２４は、末端差圧Ｐ２が、末端差圧設定値Ｐ２setよりも大きい場合、Ｐ動作により送水圧力を小さく設定する。
【００２８】
例えば、図４において、末端差圧Ｐ２が末端差圧設定値Ｐ２setよりも小さい末端差圧Ｐ２ａの場合、送水圧力が大きくなれば末端差圧Ｐ２ａも大きくなるので、送水圧力設定値Ｐ１setを、末端差圧設定値Ｐ２setに対応する送水圧力ｘよりも大きい送水圧力ａに設定する。また、図４において、末端差圧Ｐ２が末端差圧設定値Ｐ２setよりも大きい末端差圧Ｐ２ａの場合、送水圧力が大きくなれば末端差圧Ｐ２ａも大きくなるので、送水圧力設定値Ｐ１setを、末端差圧設定値Ｐ２setに対応する送水圧力ｘよりも小さい送水圧力ｂに設定する。
【００２９】
また、Ｉ動作（積分動作）により偏差がなくなるので、現在の末端差圧Ｐ２が末端差圧設定値Ｐ２setよりも小さいときには送水圧力設定値Ｐ１setはさらに大きくなり、現在の末端差圧Ｐ２が末端差圧設定値Ｐ２setよりも大きいときには送水圧力設定値Ｐ１setはさらに小さくなる。
【００３０】
続いて、演算部１２４は、ステップＳ４で設定した送水圧力設定値Ｐ１setに基づいて、二次ポンプ９−１，９−２のインバータ回転数およびバイパス弁１０の開度を決定する（ステップＳ５）。演算部１２４は、圧力センサ１１によって計測された送水圧力Ｐ１が送水圧力設定値Ｐ１setよりも小さい場合、インバータ回転数を大きくし、送水圧力Ｐ１が送水圧力設定値Ｐ１setよりも大きい場合、インバータ回転数を小さくする。こうして、送水圧力Ｐ１が送水圧力設定値Ｐ１setと一致するように、インバータ回転数を決定する。また、演算部１２４は、送水圧力Ｐ１が送水圧力設定値Ｐ１setよりもかなり大きく、インバータ回転数を下限値にしても、送水圧力Ｐ１を送水圧力設定値Ｐ１setと一致させることができない場合、現在の送水圧力Ｐ１の程度に応じてバイパス弁１０が開くようにその開度を決定する。
【００３１】
図５において、Ｉ１，Ｉ２はインバータ回転数と送水圧力との関係を示す特性、Ｂはバイパス弁開度と送水圧力との関係を示す特性である。インバータ回転数と送水圧力との関係は、インバータ付きのポンプ（本実施の形態では二次ポンプ９−１，９−２）だけが運転しているポンプ単独運転時と、インバータ付きポンプとインバータ未設置のポンプ（本実施の形態では二次ポンプ９−３）が同時に運転しているポンプ並列運転時で異なり、インバータ回転数の下限値が切り替わるようになっている。Ｉ１がポンプ単独運転時の特性、Ｉ２がポンプ並列運転時の特性である。
【００３２】
例えば、図５において、圧力センサ１１によって計測された送水圧力Ｐ１が送水圧力設定値Ｐ１setよりも小さい送水圧力Ｐ１ａの場合、インバータ回転数を上げれば送水圧力が大きくなるので、インバータ回転数を送水圧力設定値Ｐ１setに対応する送水圧力ｙよりも大きいインバータ回転数ａに設定する。また、図５において、送水圧力Ｐ１が送水圧力設定値Ｐ１setよりも大きい送水圧力Ｐ１ｂの場合、インバータ回転数を下げれば送水圧力が小さくなるので、インバータ回転数を送水圧力設定値Ｐ１setに対応する送水圧力ｙよりも小さいインバータ回転数ｂに設定する。さらに、図５において、送水圧力Ｐ１が送水圧力設定値Ｐ１setよりもさらに大きい送水圧力Ｐ１ｃの場合は、インバータ回転数が既に下限値に達しているため、バイパス弁１０を開くことにより送水圧力Ｐ１を下げる。したがって、バイパス弁１０の開度を、図５に示すように開度ｃに設定する。
【００３３】
上記のように、インバータ回転数の下限値は二次ポンプ９−１〜９−３の運転状況によって切り替わる。この下限値の切替は、インバータ未設置の二次ポンプ９−３の運転状況に基づいて、演算部１２４により行われる。
【００３４】
ポンプ制御部１２５は、演算部１２４の決定に基づいてインバータ９−１ａ，９−２ａを介して二次ポンプ９−１，９−２のインバータ回転数を制御する。なお、インバータ未設置の二次ポンプ９−３が動作する場合、ポンプ９−３の送水圧力は常に定格値（最大値）に設定される。
バイパス弁制御部１２６は、演算部１２４の決定に基づいてバイパス弁１０の開度を制御する。
【００３５】
以上のような図３に示す処理が、システムが動作停止するまで（図３ステップＳ６においてＹＥＳ）、繰り返し行われる。
こうして、本実施の形態では、配管の末端と想定される箇所に設置されている複数のバルブ６−１〜６−３の各々に差圧センサを設け、この差圧センサで計測された複数の差圧を比較して末端差圧Ｐ２を特定するようにしたので、差圧センサの設置時に配管末端を特定できない場合でも、末端差圧Ｐ２の情報を取得することができる。また、本実施の形態では、バルブ６−１〜６−３に差圧センサを内蔵させることにより、配管末端を特定してその配管末端に差圧センサを設置する必要がなくなる。
【００３６】
そして、本実施の形態では、末端差圧Ｐ２に基づいて送水圧力を設定し、この設定した送水圧力に基づいて二次ポンプ９−１，９−２のインバータ回転数とバイパス弁１０の開度を制御することより、省エネルギー化を実現することができる。すなわち、本実施の形態では、末端差圧Ｐ２に応じて送水圧力を変更するので、流量が少ないときには送水圧力を少なくできる。したがって、ポンプ揚程にかかるエネルギーも削減することが可能となり、結果として、さらなる省エネルギー化を実現することができる。
【００３７】
また、本実施の形態において、負荷機器制御装置１３は負荷機器５−１〜５−３の近傍に設けられ、送水制御装置１２は二次ポンプ９−１〜９−３の近傍に設けられる。負荷機器制御装置１３と送水制御装置１２とは有線や無線などの通信回線により接続されているので、配管末端からポンプ動力盤が設置されている機械室までの大掛かりな配線施工の必要がなく、配線施工を容易にすることができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、送水圧力Ｐ１に基づいて二次ポンプ９−１，９−２のインバータ回転数およびバイパス弁１０の開度を設定するようにしているが、ヘッダー間（図１ではヘッダー３−１とヘッダー３−２との間）の差圧に基づいて、上記インバータ回転数およびバイパス弁１０の開度を設定するようにしてもよい。
【００３９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図であり、図１と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、負荷機器への送水方式として単式ポンプ方式を用いるものである。
【００４０】
本実施の形態の空調制御システムは、熱源機１−１〜１−３と、一次ポンプ２−１〜２−３と、複数の熱源機１−１〜１−３からの熱媒を混合する往路ヘッダー３と、送水管路４と、負荷機器５−１〜５−３と、バルブ６−１〜６−３と、還水管路７と、還路ヘッダー８と、熱媒を負荷機器５−１〜５−３へ送出するポンプ２−１〜２−３等を制御する送水制御装置１２ａと、負荷機器制御装置１３と、往路ヘッダー３と還路ヘッダー８との間の差圧を計測する差圧計（差圧計測手段）１４と、往路ヘッダー３と還路ヘッダー８との間に設けられたバイパス弁１５とから構成される。
この空調制御システムのうち、熱源機１−１〜１−３、一次ポンプ２−１〜２−３、往路ヘッダー３、送水管路４、還水管路７、還路ヘッダー８、送水制御装置１２ａ、差圧計１４およびバイパス弁１５は、送水制御システムを構成している。
【００４１】
一次ポンプ２−１〜２−３により圧送され熱源機１−１〜１−３により熱量が付加された冷水又は温水等の熱媒（送水）は、往路ヘッダー３を経て送水管路４に供給され、負荷機器５−１〜５−３を通過して還水管路７により還水として還路ヘッダー８に至り、再びポンプ２−１〜２−３によって圧送される。このように、熱媒は以上の経路を循環する。ここで、一次ポンプ２−１，２−２は、それぞれインバータ２−１ａ，２−２ａを備えている。
【００４２】
本実施の形態は、末端差圧Ｐ２に基づいてヘッダー間差圧を設定し、この設定したヘッダー間差圧に基づきインバータ２−１ａ，２−２ａを介して一次ポンプ２−１，２−２のインバータ回転数とバイパス弁１５の開度を制御するものである。ここで、ヘッダー間差圧とは、往路ヘッダー３と還路ヘッダー８との間の差圧、すなわち往路ヘッダー３から送水管路４に送出される送水と還水管路７から還路ヘッダー８に送出される還水との圧力差を意味する。
【００４３】
図７は送水制御装置１２ａの構成例を示すブロック図であり、図２と同様の構成には同一の符号を付してある。送水制御装置１２は、差圧受信部１２１と、設定部１２２と、末端差圧特定部１２３と、差圧計１４が計測したヘッダー間差圧と末端差圧特定部１２３が特定した末端差圧Ｐ２と設定部１２２により設定された末端差圧設定値Ｐ２setに基づいて二次ポンプ９−１，９−２のインバータ回転数およびバイパス弁１０の開度を演算する演算部１２４ａと、演算部１２４ａの演算結果に基づきインバータ２−１ａ，２−２ａを介して一次ポンプ２−１，２−２の回転数（以下、インバータ回転数という）を制御するポンプ制御部１２５ａと、演算部１２４ａの演算結果に基づいてバイパス弁１５の開度を制御するバイパス弁制御部１２６ａと、差圧計１４が計測したヘッダー間差圧ＤＰの値を受信する差圧受信部１２７とを有する。
【００４４】
次に、本実施の形態の動作について図８を参照して説明する。図８は送水制御装置１２ａの動作を示すフローチャートである。
負荷機器５−１〜５−３、バルブ６−１〜６−３及び負荷機器制御装置１３の動作は、第１の実施の形態と同じである。
【００４５】
送水制御装置１２ａの差圧受信部１２１は、負荷機器制御装置１３から送信された差圧信号を受信する（図８ステップＳ１１）。
一方、差圧受信部１２７は、差圧計１４によって計測されたヘッダー間差圧ＤＰの値を示すヘッダー間差圧信号を受信する（ステップＳ１２）。
【００４６】
末端差圧特定部１２３は、第１の実施の形態と同様に末端差圧Ｐ２を特定する（ステップＳ１３）。
次に、演算部１２４ａは、ユーザ等により予め設定された末端差圧設定値Ｐ２setに基づいて、ＰＩＤ制御でヘッダー間差圧を設定する（ステップＳ１４）。続いて、演算部１２４ａは、ステップＳ１４で設定したヘッダー間差圧設定値ＤＰsetに基づいて、一次ポンプ２−１，２−２のインバータ回転数およびバイパス弁１５の開度を決定する（ステップＳ１５）。こうして、差圧計１４によって計測されるヘッダー間差圧ＤＰがヘッダー間差圧設定値ＤＰsetと一致するように、インバータ回転数およびバイパス弁開度が決定される。
【００４７】
ポンプ制御部１２５ａは、演算部１２４ａの決定に基づいてインバータ２−１ａ，２−２ａを介して一次ポンプ２−１，２−２のインバータ回転数を制御する。なお、インバータ未設置の一次ポンプ２−３が動作する場合、ポンプ２−３の送水圧力は常に定格値（最大値）に設定される。
バイパス弁制御部１２６ａは、演算部１２４ａの決定に基づいてバイパス弁１５の開度を制御する。
【００４８】
以上のような図８に示す処理が、システムが動作停止するまで（図８ステップＳ１６においてＹＥＳ）、繰り返し行われる。
こうして、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
また、第１、第２の実施の形態で説明した送水制御装置１２，１２ａ、負荷機器制御装置１３は、それぞれＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。これらのコンピュータのＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、熱源機により生成された冷温水を負荷機器へ送出する送水制御システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の空調制御システムの送水制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の送水制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】送水圧力と末端差圧との関係を説明する図である。
【図５】インバータ回転数およびバイパス弁開度と送水圧力との関係を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の空調制御システムの送水制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の送水制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来の空調制御システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１−１〜１−３…熱源機、２−１〜２−３…一次ポンプ、２−１ａ〜２−２ａ…インバータ、３，３−１，３−２…往路ヘッダー、４…送水管路、５−１〜５−３…負荷機器、６−１〜６−３…バルブ、７…還水管路、８…還路ヘッダー、９−１〜９−３…二次ポンプ、９−１ａ，９−２ａ…インバータ、１０，１５…バイパス弁、１１…圧力センサ、１２，１２ａ…送水制御装置、１３…負荷機器制御装置、１４…差圧計、１２０…送水圧力受信部、１２１…差圧受信部、１２２…設定部、１２３…末端差圧特定部、１２４，１２４ａ…演算部、１２５，１２５ａ…ポンプ制御部、１２６，１２６ａ…バイパス弁制御部、１２７…差圧受信部。
【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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