CN104937347A - 冷水循环*** - Google Patents

Abstract

本发明的冷水循环***具备：热源、AHU、泵、以及控制部。热源将冷水冷水到规定温度。AHU是通过与冷水进行热交换而使空气冷却的空气调节机。泵将与功率逆变器的工作频率相对应的流量的冷水，从热源提供给所述AHU。控制部基于表示AHU的状态的信息，对表示AHU冷却空气的剩余能力的富余度进行计算，当富余度为规定阈值以上时，通过控制功率逆变器的工作频率来减少从泵供出的冷水的流量，当富余度不足规定阈值时，增加从泵供出的冷水的流量。

Description

冷水循环***

相关申请的交叉引用

本国际申请要求2012年12月28日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2012-287606号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

本发明涉及提供空调所使用的冷水的冷水循环***。

背景技术

作为制冷热源而使用由冷水循环***提供的冷水的中央热源式空气调节***被广泛应用。

在上述空气调节***中，一级回流联箱以及一级供流联箱连接于提供冷水的多个热源，通过一级泵，将冷水从一级回流联箱经由热源输送给一级供流联箱。此外，二级回流联箱以及二级供流联箱连接于使用冷水对空气进行冷却的多个AHU(Air Handling Unit：空气处理机组)。一级供流联箱与二级供流联箱之间配置有二级泵，该二级泵将冷水从一级供流联箱输送给二级供流联箱。作为该二级泵，已知有逆变器控制的泵。此外，在上述空气调节***中，连接为使冷水从二级回流联箱流入一级回流联箱。

作为对循环于空气调节***中的冷水的流量进行控制的方法，已知有以下方法，即，将从上述二级泵排出的冷水的压力控制为规定设定值，由此对冷水的流量进行控制。除此之外，如专利文献1和专利文献2所述,还已知有以下方法,即,以使作为输送温度与返回温度之间的温度差的主管道温度差为规定值的方式，对从二级泵供出的冷水的流量进行控制,其中，该输送温度为从二级供流联箱供出的冷水的温度,而返回温度为流入二级回流联箱的冷水的温度。

在专利文献1和专利文献2的技术中，由于仅提供AHU中需要的冷水流量，因此能够降低输送冷水的动力，换言之即能够降低二级泵的电力消耗。此外，即使在AHU的热负荷下降的情况下，也以使输送温度与返回温度之间的温度差保持为规定值的方式对冷水流量进行控制，换言之，即使在返回温度下降的情况下，也会进行使返回温度上升的控制，因此，能够维持热源的运行效率。并且，进行上述控制所需要的传感器仅为温度传感器，而不需要压力传感器，因此能够实现制造成本的降低。

在专利文献3中所记载的控制为：基于从特定的AHU输出的警报，使从二级泵供出的冷水流量增加。该警报可以例示通知在特定的AHU中热负荷已增加的警报。如果进行该控制，则能够抑制由AHU的能力不足而引起的室温等的上升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4406778号公报

专利文献2：日本专利第4333818号公报

专利文献3：日本专利第4748175号公报

发明内容

发明要解决的问题

将上述空气调节***用于数据中心时，与用于其他设施时相比，对温度调节能力则要求较高的可靠性。因此，在数据中心装备的空气调节***中，以确保可靠性为目的，进行了如下设计，即，设置AHU的备用机，并使备用机在需要运行时能够立即运行的状态下待机(使备用机热备用)。

于是，在AHU的台数上存在余量，室内空气的温度调节能力上存在余量的状态下，使空气调节***在能力上存在余量的状态下而被运用。因此，能够确保温度调节的可靠性，能够进行稳定的温度管理。

但是，存在以下问题，即，为了削减空气调节***的电力消耗(为了节能)，如果进行改变上述压力设定值的控制，或进行使主管道温度差保持为规定值的控制，则向AHU提供的冷水的流量会减少，在室内空气的温度调节能力上不能确保存在余量。

此外，在空气调节***的负荷率低的情况下，或在一级泵受逆变器控制而供出的冷水的流量能够被控制的情况下，存在以下问题：即使进行将主管道温度差保持为规定值的控制，节能的效果也是有限的。具体地，存在以下问题：如果一级泵受逆变器控制，那么也能够以额定温度差以上的大温度差而进行运用，然而，却难以使从AHU返回的冷水的温度即返回温度成为从热源供出的冷水的温度即供出温度+额定温度差以上，热源的运行效率不会提高，很难获得节能的效果。其中，空气调节***的负荷率低的情况可以列举，外部空气温度低的情况，或数据中心内的发热量少的情况，或空气调节***的空气调节能力过高的情况。

即使是基于专利文献3中所述的警报(报警)来对冷水的流量进行调节的控制，也存在难以获得节能效果的问题。例如，在空气调节***中，当配置有AHU的室内的温度升高时，会进行以下控制，即，将控制向AHU提供的冷水流量的二通阀打开，以使冷水流量增加，或增加风机的转数，以使在AHU进行热交换的室内空气的流量增加。

在专利文献3的技术中，当室内温度升高时，如果正在进行AHU中的上述控制时发出警报的话，不管AHU中进行的控制如何，都有可能进行使从二级泵供出的冷水流量增加的控制。换言之，即使在AHU的温度调节能力上存在余量这样的过渡的情况下，即使在不必改变从二级泵供出的冷水流量便能够对室内的温度进行调节的情况下，也有可能会基于警报的发出而进行使从二级泵供出的冷水流量增加的控制。于是存在以下问题：有可能使从二级泵供出的冷水流量不必要的增加，使空气调节***的节能效果降低。

本发明的一个方面在于提供一种冷水循环***，其能够确保温度调节的可靠性，并且能够实现电力消耗的削减。

解决问题的技术方案

本发明一个方面的冷水循环***具备：热源，所述热源将冷水冷却到规定温度；AHU，所述AHU至少为一个，是使空气与所述冷水进行热交换而使空气冷却的空气调节机；泵，所述泵将与功率逆变器的工作频率相对应的流量的所述冷水，从所述热源提供给所述AHU；以及控制部，所述控制部基于表示所述AHU状态的信息，计算对所述AHU冷却所述空气的剩余能力进行表示的富余度，当该富余度为规定阈值以上时，通过控制所述功率逆变器的工作频率来减少从所述泵供出的所述冷水的流量，当所述富余度不足所述规定阈值时，所述控制部增加从所述泵供出的所述冷水的流量。

根据本发明的冷水循环***，基于AHU的富余度来进行泵的控制，因此，能够确保通过AHU对空气进行冷却的能力上的余量，并能够确保室内空气的温度调节能力的可靠性。

此外，当富余度为规定阈值以上时，进行使从泵供出的冷水的流量减少的控制，因此能够减少用于泵驱动的动力。并且，从泵供出的冷水的流量减少，易于使从AHU返回的冷水的温度上升，因此易于实现热源效率的提高。

上述发明中表示所述AHU状态的信息优选为：在二通阀的阀开度、风机的旋转频率、以及空气温度差中的至少一个以上，或其中的组合，所述二通阀对流入所述AHU的所述冷水的流量进行控制，所述风机吹送要在所述AHU中进行热交换的所述空气，所述空气温度差为，从所述AHU吹出的所述空气的设定温度与测量出的测量温度的空气温度差。

这样，使用在二通阀的阀开度、风机的旋转频率、以及空气温度差中的至少一个来求算富余度，由此更易于确保可靠性，并易于减少用于二级泵驱动的动力。即，考虑到AHU冷却空气的能力与二通阀的阀开度相关，并考虑到至阀开度的全开为止的余量与上述富余度相关。因此，使用二通阀的阀开度来求算富余度，由此能够以更高的精度来求算富余度。并且对于风机的旋转频率和空气温度差也同样考虑到与AHU冷却空气的能力相关，使用风机的旋转频率或空气温度差来求算富余度，由此能够以更高的精度来求算富余度。

在上述发明中，所述二通阀的阀开度优选被控制为：使吹出温度为所希望的吹出温度设定值，所述吹出温度为从所述AHU吹出的所述空气的测量温度。

这样，通过将二通阀的阀开度控制为：使作为从AHU吹出的空气的温度的吹出温度为所希望的吹出温度设定值，由此易于将吹出温度控制为吹出温度设定值。即，当吹出温度高于吹出温度设定值时，进行使二通阀的阀开度变大的控制，由此向AHU提供的冷水的流量增加，因此使吹出温度降低，易于将从AHU吹出的空气的温度控制为吹出温度设定值。另一方面，当吹出温度低于吹出温度设定值时，进行使二通阀的阀开度变小的控制，由此向AHU提供的冷水的流量减少，因此使吹出温度升高，易于将从AHU吹出的空气的温度控制为吹出温度设定值。

在上述发明中，所述风机的旋转频率优选被控制为：使配置有所述AHU的区域中的规定位置上的区域内温度低于预先设定的设定阈值。

这样，通过将风机的旋转频率控制为，使区域内温度低于预先设定的设定阈值，由此易于控制为，使区域内温度低于设定阈值。即，当区域内温度超过设定阈值时，通过增加风机的旋转频率，使从AHU吹出的空气流量增加，因此易于使区域内温度低于设定阈值。由此，以最低限度的风机频率运行，以使吹出温度稳定，同时满足使室内温度在设定以下，由此还能够削减风机动力。

在上述发明中，设置多个所述AHU，多个所述AHU分散配置于被区划出的多个区域，所述控制部优选为：对于配置在所述区域的所有的所述AHU，当所述二通阀的阀开度为上限阈值和所述风机的旋转频率为上限阈值之中至少一方被满足时，所述控制部进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

在上述发明中，设置多个所述AHU，多个所述AHU分散配置于被区划出的多个区域，所述控制部优选为：对于配置在所述区域的一定数量的所述AHU，当所述二通阀的阀开度为上限阈值和所述风机的旋转频率为上限阈值之中至少一方被满足时，所述控制部进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

这样，对于所有的AHU或对于一定数量的AHU，仅当二通阀的阀开度为上限阈值以及风机的旋转频率为上限阈值之中的至少一方被满足时，进行使从泵供出的冷水的流量增加的控制，由此易于减少用于泵驱动的动力。即，与以下情形相比，由于增加冷水流量的期间变短，因此能够减少用于泵驱动的动力，其中，所述情形为：在一个AHU中，当二通阀的阀开度为上限阈值以及风机的旋转频率为上限阈值之中的至少一方被满足时，便进行使从泵供出的冷水的流量增加的控制。

在上述发明中，设置对室内的温度进行测量的温度传感器，所述控制部优选为：当由所述温度传感器测量的室内温度超过温度阈值时，进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

这样，当室内温度超过温度阈值时，进行使从泵供出的冷水的流量增加的控制，由此室内温度难以超过警报阈值。例如，如果在室内温度超过比温度阈值温度高的警报阈值后才进行使冷水流量增加的控制，则室内温度会已经超过警报阈值。对此，在室内温度超过温度阈值后便进行使冷水流量增加的控制，由此能够使室内温度难以超过警报阈值。

在上述发明中，所述控制部优选为：即使在由所述温度传感器测量的室内温度超过所述温度阈值的情形下，当所述富余度为所述规定阈值以上时，在经过规定期间后进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

这样，在即使室内温度超过温度阈值而富余度也在规定阈值以上的情形下，在设置规定期间的时间间隔后才进行使冷水流量增加的控制，由此易于减少用于泵驱动的动力。例如，通过设置规定期间的时间间隔，当AHU的二通阀打开，从而室内温度下降而低于温度阈值时，可以不进行使泵的冷水流量增加的控制。因此，与不设置规定的期间便增加冷水流量的情形相比，用于泵驱动的动力被减少。

在上述发明中，所述控制部优选为：当由所述温度传感器测量的室内温度超过比所述温度阈值温度高的警报阈值时，进行将由所述热源进行冷却的所述冷水的目标温度，变更为低于所述规定温度的特定温度的控制。

这样，当室内温度超过警报阈值时，立即将由热源进行冷却的冷水的目标温度变更为特定温度，由此，能够迅速地使室内温度低于警报阈值。

所述控制部优选为：在对所述功率逆变器的工作频率进行控制以使从所述泵供出的所述冷水的目标压力为规定压力的情形下，取代通过控制所述功率逆变器的工作频率来进行对冷水流量的增减，而是通过压力设定的变更来进行对冷水流量的增减。这样，以变更目标压力的设定来取代对功率逆变器的工作频率的控制，由此易于对从泵供出的冷水流量的增减进行控制。

在上述发明中，所述控制部优选为：对所述功率逆变器的工作频率进行控制以使从所述泵供出的所述冷水的目标压力为规定压力，并空开规定的控制间隔，通过变更所述规定压力来进行使所述冷水的流量减少的控制，并对变更后的所述规定压力进行储存。

这样，通过对减少冷水流量时的规定压力进行反复储存，换言之，通过对规定压力进行反复获取，与不进行反复获取的情形相比，能够减少用于泵驱动的动力。

在上述发明中，所述控制部优选为：对所述功率逆变器的工作频率进行控制，以使输送温度与返回温度之间的冷水温度差的目标值为规定温度差，其中，所述输送温度为向所述AHU输送的所述冷水的温度，所述返回温度为从所述AHU流出的所述冷水的温度；并且空开规定的控制间隔，通过变更所述规定温度差来进行使所述冷水的流量减少的控制，并对变更后的所述规定温度差进行储存。

这样，通过对减少冷水流量时的规定温度差进行反复储存，换言之，通过对规定温度差进行反复获取，与不进行反复获取的情形相比，能够减少用于二级泵驱动的动力。

在上述发明中，所述富余度优选为：在1-(所述二通阀的阀开度的平均值)、1-[(所述风机的旋转频率/最大频率)的平均值]、以及(所述设定温度-所述测量温度)的平均值之中的至少一个。

通过这样求算富余度，基于二通阀的阀开度、风机的旋转频率之中的任一个，都能够以从0到1的数值对富余度进行表示。因此，没有必要根据表示AHU状态的信息种类，而改变求算出富余度后的对富余度与规定阈值进行比较等控制处理。

在上述发明中，多个所述AHU分散配置于被区划出的多个区域，优选基于配置在所述多个区域的每一个中的所述AHU，来求算所述富余度。

这样，对每个区域求算富余度，以对从泵供出的冷水的流量进行控制，由此，易于确保室内空气的温度调节能力的可靠性。例如，即使判断为在多个区域中的一个区域所求算的富余度不足规定阈值时，通过进行使冷水流量增加的控制，也会易于抑制该区域中室内空气的温度上升。

在上述发明中，当所述富余度为1-(所述二通阀的阀开度的平均值)时，或为1-[(所述风机的旋转频率/最大频率)的平均值]时，优选将所述富余度的所述规定阈值设定为，(所述AHU的常用台数)/(所述AHU的常用台数+所述AHU的备用台数)。

这样，通过对基于AHU的常用台数和备用台数的规定阈值进行规定，更易于确保室内空气的温度调节能力的可靠性。在此，常用台数是为了与具备冷水循环***的空气调节***中的负荷相对应而需要的最低限度的AHU的台数，而备用台数是为了确保空气调节***的温度调节能力的可靠性而备用设置的AHU的台数。

在上述发明中，当判断所述富余度不足所述规定阈值时，优选为：对应用于所述泵的运行设置进行储存，并且，在储存后，当要减少从所述泵供出的所述冷水的流量时，以相近于所储存的所述运行设置的设置，与上一次控制时所述冷水流量的减少量相比，对要减少的量进行削减。

这样，以相近于所储存的运行设置的设置，通过使每一次冷水的减少量变小，从而以相近于所储存的运行设置的设置进行精细控制，易于确保控制的稳定性。

在上述发明中，优选为：还设置一级冷水回路以及二级冷水管道，所述一级冷水回路以使所述冷水能够流通的方式，对所述热源、供流联箱、以及回流联箱进行连接，其中，从所述热源供出的所述冷水流入所述供流联箱，所述回流联箱供出向所述热源流入的所述冷水；所述二级冷水管道以使所述冷水能够流通的方式，对所述供流联箱、所述AHU、以及所述回流联箱进行连接；所述泵具有一级泵以及二级泵，所述一级泵从所述热源向所述供流联箱供出所述冷水，所述二级泵将与功率逆变器的工作频率相对应的流量的所述冷水,从所述供流联箱提供给所述AHU。

发明的效果

根据本发明的冷水循环***，基于AHU的富余度来进行泵的控制，由此会获得如下效果，即，能够确保通过AHU冷却空气能力上的余量，并能够确保室内空气的温度调节能力的可靠性。此外，当富余度为规定阈值以上时，进行使从泵供出的冷水的流量减少的控制，因此会获得将用于泵驱动的动力减少的效果。

附图说明

图1是说明本发明的一个实施方式的空气调节***构成的模式图。

图2是说明图1的综合控制器等的框图。

图3是说明图1的空气调节***中的控制的流程图。

图4是说明关于警报的中断控制的流程图。

图5是说明关于警告的中断控制的流程图。

附图标记的说明

1…空气调节***(冷水循环***)；10…热源；

11…一级供流联箱(供流联箱)；12…一级回流联箱(回流联箱)；

13…一级泵；14…一级冷水回路；20…AHU；21…二通阀；

23…风机；31…二级供流联箱(供流联箱)；

32…二级回流联箱(回流联箱)；33…二级泵；

35…冷水主管道(二级冷水管道)；42…控制部

具体实施方式

参照图1到图5对具备本发明一个实施方式的冷水循环***的空气调节***进行说明。

对于本实施方式，将其应用于使本发明的空气调节***(冷水循环***)1用于数据中心的空调中的例子而进行说明。其中，在数据中心，构成IT(信息技术)装置或构成ICT(信息通信技术)装置的多台服务器和电脑等电子设备被配置在楼层F内，为了对从这些电子设备产生的大量的热进行处理而使用空气调节***1。

如图1所示，空气调节***1中主要设置有：多个热源10、一级供流联箱(供流联箱)11、一级回流联箱(回流联箱)12、一级泵13、一级冷水回路14、热源控制器15、多个AHU(空气处理机组)20、AHU控制器25、二级供流联箱(供流联箱)31、二级回流联箱(回流联箱)32、冷水主管道(二级冷水管道)35、二级泵33、泵控制器38、以及综合控制器41。

热源10提供用于在AHU20中进行室内空气冷却的冷水。更具体地，将在AHU20中吸收室内空气的热量而温度升高的冷水冷却，并作为规定温度的冷水再次向AHU20供出。作为热源10，可以例示具备压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、以及风机部(未图示)等的风冷制冷机等制冷机。

此外，以与室内空气相比温度较低的水的意思，将从热源10提供的冷水表记为冷水。因此，在室内空气的温度高的情况下，可以从热源10提供一般感觉为温的温度的水(温水)。并且，对于本实施方式，将其应用于使用水来作为从热源10提供的热介质的例子而进行说明，但是也可以使用除水之外的热介质，对作为传递热的介质的热介质的种类不进行限定。

一级供流联箱11为：使从热源10供出的冷水流入，并向二级供流联箱31提供冷水的联箱。一级回流联箱12为：使冷水从二级回流联箱32流入，并向热源10供出冷水的联箱。

一级冷水回路14对热源10、一级供流联箱11以及一级回流联箱12进行连接，形成供冷水循环的流路。一级泵13是从热源10向一级供流联箱11排出冷水的泵。对于本实施方式，将其应用于使一级泵13配置于热源10内部的例子而进行说明，但是也可以使一级泵13独立于热源10而进行配置，并对配置位置不进行限定。

如图1和图2所示，热源控制器15为具有CPU(中央运算处理器)、ROM、RAM、输入输出接口等的微计算机，对热源10以及一级泵13进行控制，并被综合控制器41所控制。例如，对从热源10供出的冷水的温度进行控制、对从一级泵13供出的冷水的流量进行控制。

如图1所示，AHU20利用从热源10提供的冷水，对由于服务器等的发热而温度升高的楼层的室内空气进行冷却。对于本实施方式，将其应用于在数据中心的楼层F配置有多台AHU20、并设置有多个该楼层F的例子而进行说明。

在AHU20设置有二通阀21和吹出口温度传感器22，其中，该二通阀21对从热源提供的冷水的流量进行调节，该吹出口温度传感器22对通过AHU20被冷却并向楼层吹出的空气的温度进行测量。作为AHU20，可以例示主要设置有盘管(未图示)和风机23等，其中该盘管为热交换器，该风机23使室内空气向该盘管进行通风。

二级供流联箱31为：使冷水从一级供流联箱11流入，并向AHU20提供冷水的联箱。一级供流联箱11与二级供流联箱31之间配置有二级泵33以及回流管道34。二级泵33是从一级供流联箱11向二级供流联箱31供出冷水的泵，是由功率逆变器所驱动的泵，该功率逆变器由泵控制器38来控制。回流管道34对一级供流联箱11与二级供流联箱31之间进行连接，是使过度地被输送到二级供流联箱31的冷水返回到一级供流联箱11的管道。在回流管道34设置有对冷水流量进行调节的调节阀。

二级回流联箱32为：使从AHU20返回的冷水流入，并向一级回流联箱12提供冷水的联箱。冷水主管道35对二级供流联箱31、AHU20、以及二级回流联箱32进行连接，形成供冷水流动的流路。在冷水主管道35，在二级供流联箱31的附近以及在二级回流联箱32的附近，分别配置有测定冷水温度的输送温度传感器36以及返回温度传感器37。

如图1和图2所示，AHU控制器25为具有CPU(中央运算处理器)、ROM、RAM、输入输出接口等的微计算机，对AHU20的冷却楼层室内空气的冷却能力进行控制，并受综合控制器41控制。在本实施方式中，在一个楼层F配置一个AHU控制器25，将本实施方式应用于该AHU控制器25对配置于楼层F的所有的AHU20进行控制的例子而进行说明。

泵控制器38为具有CPU(中央运算处理器)、ROM、RAM、输入输出接口等的微计算机，对从二级泵33供出的冷水的流量进行控制，并受综合控制器41控制。更具体地，通过控制功率逆变器的工作频率，对从二级泵33供出的冷水的流量进行控制。

综合控制器41为具有CPU(中央运算处理器)、ROM、RAM、输入输出接口等的微计算机，向热源控制器15、AHU控制器25以及泵控制器38输出控制信号，对空气调节***1综合进行控制。储存在ROM等中的控制程序使CPU作为控制部42而发挥作用，使ROM等作为存储部43而发挥作用。此外，对于通过综合控制器41、泵控制器38、AHU控制器25以及热源控制器15对空气调节***1进行的控制，将在后面进行叙述。

接下来，参照图3到图4，对包括上述构成的空气调节***1中的控制进行说明。首先参照图3对空气调节***1中的常规运行时的控制进行说明。

如果空气调节***1的运行开始，综合控制器41执行对储存在存储部43中的警报标志是否为0进行判断的处理(S11)。当警报标志为1时，换言之即判断为不是0时(否的情况下)，再次进行S11的判断。

当判断警报标志为0时(是的情况下)，综合控制器41执行对储存在存储部43中的警告标志是否为0进行判断的处理(S12)。当警告标志为1时，换言之即判断为不是0时(否的情况下)，再次进行S12的判断。

当判断警报标志为0时(是的情况下)，综合控制器41执行对冷水往返温度差是否小于ΔTsp(规定温度差)进行判断的处理(S13)。在此，冷水往返温度差是从由返回温度传感器37测量的冷水温度中减去由输送温度传感器36测量的冷水温度后的温度差，换言之，是从在AHU20中进行了热交换之后的冷水的温度中减去向AHU20提供的冷水的温度后的温度差。当冷水往返温度差小于ΔTsp时，则意味着AHU20的温度调节能力存在余量。冷水往返温度差可以在泵控制器38中计算，也可以在综合控制器41中计算。

当判断冷水往返温度差小于ΔTsp时(是的情况下)，执行使从二级泵33供出的冷水的流量下降1级的控制(S14)。具体地，综合控制器41执行输出控制信号的处理，该控制信号为：通过泵控制器38使驱动二级泵33的功率逆变器工作频率下降1级。于是，可实现将用于二级泵33驱动的动力减少。

当在S13中判断冷水往返温度差为ΔTsp以上时(否的情况下)，综合控制器41执行对冷水往返温度差是否大于ΔTsp+α进行判断的处理(S15)。当判断冷水往返温度差大于ΔTsp+α时(是的情况下)，执行使从二级泵33供出的冷水的流量上升1级的控制(S16)。

具体地，综合控制器41执行输出控制信号的处理，该控制信号为：通过泵控制器38使驱动二级泵33的功率逆变器工作频率上升1级。于是，向AHU20提供的冷水的流量增加，用于在AHU20中热交换的冷水的流量增加，AHU20的热交换能力增加。

当在S15中判断冷水往返温度差为ΔTsp+α以下时，换言之，当判断冷水往返温度差与ΔTsp相同时(否的情况下)，综合控制器41执行维持从二级泵33供出的冷水的流量的控制。换言之，不进行变更冷水流量的控制。

S14或S16的控制之后，或在S15进行否的判断之后，综合控制器41执行进行规定期间T的计量的计时处理(S17)。到规定期间T的计量结束之前，综合控制器41不进行下一个处理的执行。当规定期间T的计量结束后，综合控制器41执行使储存在存储部43中的计数增量的处理(S18)。换言之，执行在计数上增加1，并将增加后的值收纳于计数器中的处理。

接下来，综合控制器41执行对增量后的计数器的值是否大于规定值X进行判断的处理(S19)。当判断计数器的值大于规定值X时(是的情况下)，综合控制器41执行使ΔTsp的值增加0.5的处理(S20)。通过执行该处理，使之后在S13进行的判断易于被判断为“是”，易于进行使冷水流量下降1级的控制。之后，执行将储存在存储部43中的计数器的值重置为0的处理(S21)。

在将计数器的值重置为0的处理之后，或当在S19中判断计数器的值为X以上时(否的情况下)，综合控制器41再次返回S11并反复执行上述处理。

与上述常规运行时的控制相并行地，综合控制器41还在执行以下要说明的关于警报的中断控制以及关于警告的中断控制。首先，对关于警报的中断控制进行说明。

如图4所示，如果空气调节***1的运行开始，综合控制器41执行判断从AHU控制器25是否发出警报的处理(S31)。警报是当由楼层温度传感器24测量的楼层F的室内温度超过警报阈值时所发出的，由AHU控制器25或综合控制器41发出。其中，警报阈值为对配置于楼层F的电子设备不产生影响的室内温度的上限。当判断没有发出警报时(否的情况下)，综合控制器41执行判断是否存在产生故障的AHU20的处理(S32)。

例如，AHU控制器25对AHU20的状态进行把握，综合控制器41从AHU控制器25获取AHU20的状态，由此来执行进行是否存在产生故障的AHU20的判断处理。

当判断不存在产生故障的AHU20时(否的情况下)，综合控制器41执行将储存在存储部43中的警报标志的值设定为0的处理(S33)。并且综合控制器41执行输出控制信号的处理(S34)，其中，该控制信号为：通过热源控制器15将热源10的供出温度设定为默认温度。换言之，输出将从热源10供出的冷水的目标温度变更为预先设定的默认温度的控制信号。作为默认温度，可以例示预先储存在综合控制器41或热源控制器15中的温度。

另一方面，当在S31中判断发出警报时(是的情况下)，或在S32中判断存在产生故障的AHU20时(是的情况下)，综合控制器41执行将储存在存储部43中的警报标志的值设定为1的处理(S35)。

接下来综合控制器41执行输出控制信号的处理(S36)，该控制信号为：通过泵控制器38使从二级泵33供出的冷水的流量为默认流量。即，当在S14或S16的处理中，或在后述的S47的处理中，将从二级泵33供出的冷水的流量从默认流量进行了改变时，会进行返回到默认流量的控制。

之后，执行输出控制信号的处理(S37)，该控制信号为：通过热源控制器15将热源10的供出温度设定为紧急时温度(特定温度)。换言之，执行将从热源10供出的冷水的目标温度设定为紧急时温度的控制。紧急时温度是比从热源10供出的冷水的默认的目标温度低的温度，并预先被储存在综合控制器41中或热源控制器15中。

当S34的将供出温度设定为默认温度的处理结束，或当S37的将供出温度设定为紧急时温度的处理结束，综合控制器41返回S31，并反复执行上述处理。

接下来对关于警告的中断控制进行说明。

如图5所示，如果空气调节***1的运行开始，综合控制器41执行判断从AHU控制器25是否发出警告的处理(S41)。警告是当楼层F的室内温度超过警告阈值(温度阈值)时发出的，由AHU控制器25或综合控制器41发出。其中，警告阈值是比上述警报阈值温度低的阈值。当判断没有发出警告时(否的情况下)，再次返回S41，执行判断是否有警告发出的处理。

当判断发出警告时(是的情况下)，综合控制器41执行计算富余度的处理(S42)。利用以下所述的3个算式中的至少一个来求算富余度。

1-(二通阀21的阀开度的平均值)…………………………(1)

1-[(风机23的旋转频率/最大频率)的平均值]…………(2)

(设定温度-测量温度)的平均值……………………………(3)

在此，式(1)的二通阀21的阀开度为：将全部关闭记为0，将全部打开记为1。并且二通阀21的阀开度的平均值可以例示为，与配置于楼层F的AHU20相对应的所有的二通阀21的平均值。除此之外，也可以是与在楼层F内设置的、被配置于所区划的多个空调区域的一个中的AHU20相对应的二通阀21的平均值。

式(2)中的最大频率为风机23的最大旋转频率。式(3)中的设定温度为楼层F的室内温度的目标温度，测量温度为由楼层温度传感器24测量的室内温度，设定温度-测量温度表示楼层F的空气温度差。也可以为AHU吹出空气设定温度-吹出空气测量温度，其中，该AHU吹出空气设定温度为AHU吹出空气的目标温度。

当算出富余度后，综合控制器41执行对富余度是否存在余量进行判断的处理(S43)。例如，执行判断富余度为规定阈值以上，还是不足规定阈值的处理。

在此，作为利用上述式(1)或式(2)计算富余度时的规定阈值，可以例示通过(AHU20的常用台数)/(AHU20的常用台数+AHU20的备用台数)来求算的值。在此，常用台数是为了与空气调节***1的负荷相对应而需要的最低限度的AHU20的台数，备用台数是为了确保空气调节***1的温度调节能力的可靠性而备用设置的AHU20的台数。

当判断富余度存在余量时(是的情况下)，综合控制器41执行对储存在存储部43中的计数器的值是否为0进行判断的处理(S44)。当判断计数器的值为0时(是的情况下)，综合控制器41执行将储存在存储部43中的计数器的值设定成1的处理(S45)。之后，综合控制器41执行进行规定期间T的计量的计时处理(S46)。

另一方面，通过S43的判断，当判断富余度不存在余量时(否的情况下)，或通过S44的判断，当判断计数器的值不是0时(否的情况下)，综合控制器41执行使从二级泵33供出的冷水的流量上升1级的控制(S47)。具体地，综合控制器41输出控制信号，该控制信号为：通过泵控制器38使驱动二级泵33的功率逆变器工作频率上升1级。

在使冷水的流量上升1级后，综合控制器41执行将储存在存储部43中的计数器的值设定成0的处理(S48)。之后，综合控制器41执行将ΔTsp值置换成进行S47的处理时获取的冷水往返温度差ΔTsv值的处理(S49)。

即，将通过反复进行S20的处理而变大的ΔTsp值置换成进行S47的处理时的实际的冷水往返温度差ΔTsv值，由此抑制ΔTsp值过于变大。其结果为，抑制从二级泵33供出的冷水的流量过于变少。

根据上述构成的空气调节***1，基于AHU20的富余度进行对二级泵33的控制，因此，能够确保通过AHU20对空气进行冷却的能力上的余量，并能够确保楼层F内的温度调节能力的可靠性。

除此之外，当富余度为规定阈值以上时，进行使从二级泵33供出的冷水的流量减少的控制，因此，能够减少用于二级泵33驱动的动力。并且，通过使从二级泵33供出的冷水的流量减少，从AHU20返回的冷水的温度会容易升高，因此易于实现提高热源10的效率。

使用上述式(1)、式(2)、式(3)中的至少一个来求算富余度，由此更易于确保可靠性，并易于减少用于二级泵33驱动的动力。即，考虑到AHU20对空气进行冷却的能力与二通阀21的阀开度相关，并考虑到至阀开度的全开为止的余量与上述富余度相关。因此利用二通阀21的阀开度来求算富余度，由此能够以更高的精度对富余度进行求算。对于风机23的旋转频率和设定温度-测量温度的温度差也同样考虑到与AHU20冷却空气的能力相关，利用风机23的旋转频率或设定温度-测量温度的温度差来求算富余度，由此能够以更高的精度对富余度进行求算。

而且，使用上述式(1)、式(2)、式(3)中的任一个来求算富余度，由此能够以从0到1的数值对富余度进行表示。因此，易于进行求算富余度之后的对富余度与规定阈值进行比较等控制处理。

此外，对二通阀21的阀开度进行控制，以使吹出温度为所希望的吹出温度设定值，由此，易于将吹出温度控制为吹出温度设定值，其中，所述吹出温度为从AHU20吹出的空气的温度。即，当吹出温度高于吹出温度设定值时，进行使二通阀21的阀开度变大的控制，从而使向AHU20提供的冷水的流量增加，因此使吹出温度变低，易于将从AHU20吹出的空气的温度控制为吹出温度设定值。另一方面，当吹出温度低于吹出温度设定值时，进行使二通阀21的阀开度变小的控制，从而使向AHU20提供的冷水的流量减少，因此使吹出温度变高，易于将从AHU20吹出的空气的温度控制为吹出温度设定值。

对风机23的旋转频率进行控制，以使楼层F内的温度低于预先设定的设定阈值，由此易于进行使楼层F内的温度低于设定阈值的控制。即，当楼层F内的温度超过设定阈值时，通过增加风机23的旋转频率，从而从AHU20吹出的空气流量增加，因此易于使楼层F内的温度低于设定阈值。由此，通过以最低限度的风机频率来运行，以使吹出温度稳定，同时满足使室内温度在设定以下，还能够削减风机动力。

对每一个楼层F求算富余度并对从二级泵33供出的冷水的流量进行控制，由此易于确保楼层F内的温度调节能力的可靠性。例如，在多个楼层F中的一个中，即使判断求算的富余度不足规定阈值时，通过进行使冷水流量增加的控制，也会易于抑制该楼层F的温度上升。

此外，通过对基于AHU20的常用台数和备用台数的规定阈值进行规定，更易于确保楼层F内的温度调节能力的可靠性。

当楼层F内的温度超过警告阈值时，进行使从二级泵33供出的冷水的流量增加的控制，由此使楼层F内的温度难以超过警报阈值。例如，如果在楼层F内的温度超过警报阈值后才进行使冷水流量增加的控制，则楼层F内的温度会已超过警报阈值。对此，在楼层F内的温度超过比警报阈值温度低的警告阈值后便进行使冷水流量增加的控制，由此能够使楼层F内的温度难以超过警报阈值。

在即使楼层F内的温度超过警告阈值而富余度也为规定阈值以上的情形下，在设置规定期间T的时间间隔后才进行使冷水流量增加的控制，由此易于减少用于二级泵33驱动的动力。例如，通过设置规定期间T的时间间隔，当楼层F内的温度低于了警告阈值时，则可以不进行使冷水流量增加的控制。因此，与不设置规定期间T便增加冷水流量的情形相比，会减少用于二级泵33驱动的动力。

当楼层F内的温度超过警报阈值时，立即将由热源10进行冷却的冷水的目标温度变更为紧急时温度，由此能够迅速地使楼层F内的温度变得低于警报阈值。

通过对减少冷水流量时的ΔTsp进行反复储存，换言之，通过对ΔTsp进行反复获取，与不进行反复获取的情形相比，能够减少用于二级泵33驱动的动力。

或者，通过将从二级泵33供出的冷水的压力控制为目标压力，当对供出的冷水的流量进行变更时，通过对减少冷水流量时的规定压力进行反复储存，换言之，通过对规定压力进行反复获取，与不进行反复获取的情形相比，能够减少用于二级泵33驱动的动力。

此外，在所有的AHU20中，可以仅在以下情形下才进行使从二级泵33供出的冷水的流量增加的控制，所述情形为，在二通阀21的阀开度为上限阈值以及风机23的旋转频率为上限阈值之中的至少一方被满足的情形。由此，易于减少空气调节***1的用于二级泵33驱动的动力。即，与以下情形相比，即，当在一个AHU20中二通阀21的阀开度为上限阈值以及风机23的旋转频率为上限阈值之中的至少一方被满足时，便进行使从二级泵33供出的冷水的流量增加的控制的情形，使增加冷水流量的期间缩短，因此能够减少用于二级泵33驱动的动力。

此外，当判断富余度不足规定阈值时，进行将应用于二级泵33的运行设置储存在存储部43中的处理，在进行使从二级泵33供出的冷水的流量减少的处理时，以相近于被储存的运行设置的设置，可以进行使冷水流量的减少量小于上一次进行控制时的减少量的控制。并且，以相近于被储存的运行设置的设置，可以进行以下控制，即，使进行减少冷水流量的控制的间隔比其他情形长。

这样以相近于被储存的运行设置的设置，使每一次的冷水的减少量变小，并且使进行减少冷水流量的控制的间隔变长，由此，以相近于被储存的运行设置的设置进行精细的控制，易于确保控制的稳定性。

此外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内能够施加各种变更。例如，对于上述实施方式，是将其应用于使本发明的空气调节***用于数据中心的例子而进行了说明，但是应用对象不限于数据中心，也可以应用于其他设备。

Claims (17)

1.一种冷水循环***，具备：

热源，所述热源将冷水冷却到规定温度；

AHU(空气处理机组)，所述AHU至少为一个，是使空气与所述冷水进行热交换而使空气冷却的空气调节机；

泵，所述泵将与功率逆变器的工作频率相对应的流量的所述冷水，从所述热源提供给所述AHU；以及，

控制部，所述控制部构成为，基于表示所述AHU状态的信息，计算对所述AHU冷却所述空气的剩余能力进行表示的富余度，当该富余度为规定阈值以上时，通过控制所述功率逆变器的工作频率来减少从所述泵供出的所述冷水的流量，当所述富余度不足所述规定阈值时，增加从所述泵供出的所述冷水的流量。

2.根据权利要求1所述的冷水循环***，其中，

还具备：

二通阀，对流入所述AHU的所述冷水的流量进行控制；以及，

风机，吹送要在所述AHU中进行热交换的所述空气，

表示所述AHU状态的信息为：在所述二通阀的阀开度、所述风机的旋转频率、以及空气温度差中的至少一个以上，或其中的组合，所述空气温度差为，从所述AHU吹出的所述空气的设定温度与测量出的测量温度的空气温度差。

3.根据权利要求2所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为，将所述二通阀的阀开度控制为：使吹出温度为所希望的吹出温度设定值，所述吹出温度为从所述AHU吹出的所述空气的测量温度。

4.根据权利要求2或3所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为，将所述风机的旋转频率控制为：使配置有所述AHU的区域中的规定位置上的区域内温度低于预先设定的设定阈值。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的冷水循环***，其中，

设置多个所述AHU，

多个所述AHU分散配置于被区划出的多个区域，并且，

所述控制部构成为，对于配置在所述区域的所有的所述AHU，当所述二通阀的阀开度为上限阈值和所述风机的旋转频率为上限阈值之中至少一方被满足时，所述控制部进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

6.根据权利要求2～4中任一项所述的冷水循环***，其中，

设置多个所述AHU，

多个所述AHU分散配置于被区划出的多个区域，并且，

所述控制部构成为，对于配置在所述区域的一定数量的所述AHU，当所述二通阀的阀开度为上限阈值和所述风机的旋转频率为上限阈值之中至少一方被满足时，所述控制部进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的冷水循环***，其中，

设置对设置有所述AHU的室内的温度进行测量的温度传感器，并且，

所述控制部构成为，当由所述温度传感器测量的室内温度超过温度阈值时，进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

8.根据权利要求7所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为，即使在由所述温度传感器测量的室内温度超过所述温度阈值的情形下，当所述富余度为所述规定阈值以上时，在经过规定期间后进行使从所述泵供出的所述冷水的流量增加的控制。

9.根据权利要求7或8所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为,当由所述温度传感器测量的室内温度超过比所述温度阈值温度高的警报阈值时，进行将由所述热源进行冷却的所述冷水的目标温度，变更为低于所述规定温度的特定温度的控制。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为,在对所述功率逆变器的工作频率进行控制以使从所述泵供出的所述冷水的目标压力为规定压力的情形下，取代通过控制所述功率逆变器的工作频率来进行对冷水流量的增减，而是通过压力设定的变更来进行对冷水流量的增减。

11.根据权利要求1～9中任一项所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为,对所述功率逆变器的工作频率进行控制以使从所述泵供出的所述冷水的目标压力为规定压力，并且，

空开规定的控制间隔，通过变更所述规定压力来进行使所述冷水的流量减少的控制，并对变更后的所述规定压力进行储存。

12.根据权利要求1～9中任一项所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为，对所述功率逆变器的工作频率进行控制，以使输送温度与返回温度之间的冷水温度差的目标值为规定温度差，其中，所述输送温度为向所述AHU输送的所述冷水的温度，所述返回温度为从所述AHU流出的所述冷水的温度，并且，

空开规定的控制间隔，通过变更所述规定温度差来进行使所述冷水的流量减少的控制，并对变更后的所述规定温度差进行储存。

13.根据权利要求2～6中任一项所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为，计算1-(所述二通阀的阀开度的平均值)、1-[(所述风机的旋转频率/最大频率)的平均值]、以及(所述设定温度-所述测量温度)的平均值，将这些平均值中的至少一个作为所述富余度来进行求算。

14.根据权利要求13所述的冷水循环***，其中，

多个所述AHU分散配置于被区划出的多个区域，

基于配置在所述多个区域的每一个中的所述AHU，来求算所述富余度。

15.根据权利要求13或14所述的冷水循环***，其中，

当所述富余度为1-(所述二通阀的阀开度的平均值)时，或为1-[(所述风机的旋转频率/最大频率)的平均值]时，

所述控制部构成为，将所述富余度的所述规定阈值设定为，(所述AHU的常用台数)/(所述AHU的常用台数+所述AHU的备用台数)。

16.根据权利要求1～15中任一项所述的冷水循环***，其中，

所述控制部构成为，当所述富余度不足所述规定阈值时，对应用于所述泵的运行设置进行储存，并且，

在储存后，当要减少从所述泵供出的所述冷水的流量时，以相近于所储存的所述运行设置的设置，与上一次控制时所述冷水流量的减少量相比，对要减少的量进行削减。

17.根据权利要求1～16中任一项所述的冷水循环***，其中，

还设置有：

供流联箱，从所述热源供出的所述冷水流入所述供流联箱；

回流联箱，供出向所述热源流入的所述冷水；

一级冷水回路，所述一级冷水回路以使所述冷水能够流通的方式，对所述热源、所述供流联箱、以及所述回流联箱进行连接；以及，

二级冷水管道，所述二级冷水管道以使所述冷水能够流通的方式，对所述供流联箱、所述AHU、以及所述回流联箱进行连接，

所述泵具有一级泵以及二级泵，所述一级泵从所述热源向所述供流联箱供出所述冷水，所述二级泵将与功率逆变器的工作频率相对应的流量的所述冷水,从所述供流联箱提供给所述AHU。