JP2016008773A - チラーシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図3は、冷却運転を行っている冷却運転状態を示すチラー100の概略ブロック図である。
図4は、加熱運転を行っている加熱運転状態を示すチラー100の概略ブロック図である。
ところで、加熱運転を行っている場合、冷媒−空気熱交換器20に低圧気液二相冷媒が供給されるので、冷媒−空気熱交換器20内の配管が冷却される。このとき、外気温度等の条件によっては冷媒−空気熱交換器20内の配管に霜が付着することがある。この場合、チラー100は、デフロスト運転を行う。
ところで、複数台のチラー100(1)〜100(n)が接続されるチラーシステム1においては、通常は、複数台のチラー100(1)〜100(n)のうち、運転するチラーの台数を、要求される負荷容量に応じて増減するようになっているが、この場合、複数台のチラー100(1)〜100(n)に対して同時期にメンテナンスを行うことが望ましいという観点から、特定のチラーに対して偏って運転させるのではなく、各チラー100(1)〜100(n)を万遍なく運転させて各チラー100(1)〜100(n)間で累積運転時間を平準化させることが要求されている。なお、ここでいう「運転」とは、「冷却運転」または「加熱運転」を意味し、「デフロスト運転」は含まれない。
チラー100の台数が増える場合、運転中のチラー100が1台のときに(図6中のα1参照)、[合計要求運転容量比]が[現在運転台数]1台から1台増やした2台と[所定の部分負荷容量比]40[%]とを掛け合わせた[台数増加基準負荷容量比]80[%]未満のときは[現在運転台数]1台で運転する。このとき、1台当たりの[運転容量比]は、0[%]を超えかつ80[%](=80[%]/1台)未満となる。一方、[合計要求運転容量比]が[台数増加基準負荷容量比]80[%]以上のときに運転中のチラーを1台増やして2台にする。
チラー100の台数が減る場合、運転中のチラー100が8台のときに(図6中のβ1参照)、[合計要求運転容量比]が[現在運転台数]8台と[所定の部分負荷容量比]40[%]とを掛け合わせた[台数減少基準負荷容量比]320[%]を超えるときは[現在運転台数]8台で運転する。このとき、1台当たりの[運転容量比]は、40[%](=320[%]/8台)を超えかつ100[%](=800[%]/8台)以下となる。一方、[合計要求運転容量比]が[台数減少基準負荷容量比]320[%]以下のときに運転中のチラーを1台減らして7台にする。
図7は、親機のチラー(i)の各チラー100(1)〜100(n)への台数制御による制御動作の一例の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態では、親機のチラー100(i)を含む複数台のチラー100(1)〜100(n)は、「正常状態」と、警報を発信した状態である「警報発信状態」と、「正常状態」と「警報発信状態」との間の状態であって警報を発信する前の状態(具体的には警報を発信する前に予報を発信した状態)である「警報発信前状態」とになり得る構成とされている。
・「警報発信前状態」での運転中のチラー100「◎」
「◎」の優先順位の値=「◎」の警報発信前運転カウンタC1のカウンタ値…(式1)
図8の例では、エンジン60の積算出力量の並び順「1」〜「8」のうち、「◎」がある並び順「2」で優先順位の値は、「1」(図表の左から2番目の「◎」欄で手順〔6〕の網掛け部の値)となり、並び順「8」で優先順位の値は、「2」(図表の右端の「◎」欄で手順〔6〕の網掛け部の値)となる。
・「警報発信前状態」での運転停止中のチラー100「○」
「○」の優先順位の値=「◎」の[警報発信前運転台数]の値+「○」の警報発信前運転停止カウンタC2のカウンタ値…(式2)
図8の例では、エンジン60の積算出力量の並び順「1」〜「8」には「〇」がないので優先順位はつけない。
・「正常状態」での運転中のチラー100「▲」
「▲」の優先順位の値=「◎」の「警報発信前運転台数」の値+「○」の「警報発信前運転停止台数」の値+「▲」の正常運転カウンタC3のカウンタ値…(式3)
図8の例では、エンジン60の積算出力量の並び順「1」〜「8」のうち、「▲」がある並び順「1」で優先順位の値は、「2」+「0」+「1」=「3」(図表の左端の「▲」欄で手順〔2〕〔3〕〔8〕の網掛け部の各値を合計した値)となり、並び順「3」で優先順位の値は、「2」+「0」+「2」=「4」(図表の左から3番目の「▲」欄で手順〔2〕〔3〕〔8〕の網掛け部の各値を合計した値)となり、並び順「6」で優先順位の値は、「2」+「0」+「3」=「5」(図表の右から3番目の「▲」欄で手順〔2〕〔3〕〔8〕の網掛け部の各値を合計した値)となる。
・「正常状態」での運転停止中のチラー100「△」
「△」の優先順位の値=「◎」の「警報発信前運転台数」の値+「○」の「警報発信前運転停止台数」の値+「▲」の「正常運転台数」の値+「△」の正常運転停止カウンタC4のカウンタ値…(式4)
図8の例では、エンジン60の積算出力量の並び順「1」〜「8」のうち、「△」がある並び順「4」で優先順位の値は、「2」+「0」+「3」+「1」=「6」(図表の左から4番目の「△」欄で手順〔2〕〔3〕〔4〕〔9〕の網掛け部の各値を合計した値)となり、並び順「5」で優先順位の値は、「2」+「0」+「3」+「2」=「7」(図表の右から4番目の「△」欄で手順〔2〕〔3〕〔4〕〔9〕の網掛け部の各値を合計した値)となる。
・「運転不可能状態」のチラー100「×」
「×」の優先順位の値=「◎」の「警報発信前運転台数」の値+「○」の「警報発信前運転停止台数」の値+「▲」の「正常運転台数」の値+「△」の「正常運転停止台数」の値+「×」の運転不可能カウンタC5のカウンタ値…(式5)
図8の例では、エンジン60の積算出力量の並び順「1」〜「8」のうち、「×」がある並び順「7」で優先順位の値は、「2」+「0」+「3」+「2」+「1」=「8」(図表の右から2番目の「×」欄で手順〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕〔10〕の網掛け部の各値を合計した値)となる。
以上説明したように、本実施の形態に係るチラーシステム1によれば、[合計要求運転容量]Qt/([現在運転台数]N+1)≧[部分負荷容量]Qpの関係を満たす場合に、停止中のチラー100のうちの1台のチラー100に対して運転指令を発信する構成、換言すれば、[合計要求運転容量]Qtが[現在運転台数]Nから1台増やした台数(N+1)と[部分負荷容量]Qpとを掛け合わせた[台数増加基準負荷容量]Qi未満のときは[現在運転台数]Nで運転し、[合計要求運転容量]Qtが[台数増加基準負荷容量]Qi以上のときに運転中のチラー100を1台増やす構成となっているため、運転中のチラー100が100%出力(定格出力)になる前にチラー100の運転台数を増やすことができ、これにより、たとえ定格出力に到らない部分負荷が継続するような場合でも、各チラー100(1)〜100(n)間で累積運転時間のばらつきが大きくなることを抑えることができ、それだけ各チラー100(1)〜100(n)間で累積運転時間を平準化させることができる。
10 圧縮機
11 クラッチ
20 冷媒−空気熱交換器
30 冷媒−空気熱交換器用ファン
40 膨張弁
41 第1膨張弁
42 第2膨張弁
50 冷媒−循環液熱交換器
60 エンジン
70 エンジン排熱回収器
81 オイルセパレータ
81a バルブ
82 アキュムレータ
83 レシーバ
100 チラー
110 冷媒回路
111 四方弁
112 ブリッジ回路
1121 第1逆止弁列
1122 第2逆止弁列
112a 第1逆止弁
112b 第2逆止弁
112c 第3逆止弁
112d 第4逆止弁
113a 高圧ガス冷媒経路
113b 第1低圧ガス冷媒経路
113b1 合流経路
113c 第1ガス冷媒経路
113d 第1冷媒経路
113e 高圧液冷媒経路
113f 第1低圧気液二相冷媒経路
113g 第2冷媒経路
113h 第2ガス冷媒経路
113i 第2低圧気液二相冷媒経路
113j 第2低圧ガス冷媒経路
120 冷却水回路
121 第1サーモスタット型切替弁
122 第2サーモスタット型切替弁
123 ラジエータ
124a 流出経路
124b 流入経路
124c 第1経路
124d 第2経路
124e 第3経路
124f 第4経路
124g 第5経路
130 循環ポンプ
140 制御装置
141 処理部
142 記憶部
151 第1圧力センサ
152 第2圧力センサ
161 第1温度センサ
162 第2温度センサ
170 回転数センサ
200 循環液回路
210 流入幹管
211 流入枝管
220 流出幹管
221 流出枝管
231 流入循環液温度センサ
232 流出循環液温度センサ
300 循環ポンプ
C1 警報発信前運転カウンタ
C2 警報発信前運転停止カウンタ
C3 正常運転カウンタ
C4 正常運転停止カウンタ
C5 運転不可能カウンタ
N 現在運転台数
P1 第1中間接続点
P2 流出接続点
P3 第2中間接続点
P4 流入接続点
P5 合流点
P6 合流点
P7 合流点
Qd 台数減少基準負荷容量
Qi 台数増加基準負荷容量
Qp 部分負荷容量
Qt 合計要求運転容量
Claims (4)
- 冷媒の凝縮熱または蒸発熱により熱媒体としての温調用の循環液の温度を調節するヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムであって、
前記複数台のチラーのうち、運転中のチラーが存在する場合において、該運転中のチラーに要求される合計の運転容量である[合計要求運転容量]と、該運転中のチラーの台数である[現在運転台数]と、所定の部分負荷の負荷容量である[部分負荷容量]とが、
[合計要求運転容量]/([現在運転台数]+1)≧[部分負荷容量]
の関係を満たす場合に、停止中の前記チラーのうちの1台のチラーに対して運転指令を発信することを特徴とするチラーシステム。 - 請求項1に記載のチラーシステムであって、
前記複数台のチラーは、正常状態と、警報を発信した状態である警報発信状態と、前記正常状態と前記警報発信状態との間の状態である警報発信前状態とになり得る構成とされており、
前記警報発信前状態で運転している運転中のチラー、前記警報発信前状態で運転を停止している運転停止中のチラー、前記正常状態で運転している運転中のチラー、および、前記正常状態で運転を停止している運転停止中のチラーの順で次回運転指令対象のチラーとして選定し、
同一状態のチラー同士については初期状態または所定のメンテナンスを実施した時点からの積算出力量の小さい順に次回運転指令対象のチラーとして選定することを特徴とするチラーシステム。 - 請求項1または請求項2に記載のチラーシステムであって、
前記複数台のチラーのうち、運転中のチラーが存在する場合において、
[合計要求運転容量]/[現在運転台数]≦[部分負荷容量]
の関係を満たす場合に、運転中の前記チラーのうちの1台のチラーに対して停止指令を発信することを特徴とするチラーシステム。 - 請求項3に記載のチラーシステムであって、
前記複数台のチラーは、正常状態と、警報を発信した状態である警報発信状態と、前記正常状態と前記警報発信状態との間の状態である警報発信前状態とになり得る構成とされており、
前記正常状態で運転を停止している運転停止中のチラー、前記正常状態で運転している運転中のチラー、前記警報発信前状態で運転を停止している運転停止中のチラー、および、前記警報発信前状態で運転している運転中のチラーの順で次回停止指令対象のチラーとして選定し、
同一状態のチラー同士については初期状態または所定のメンテナンスを実施した時点からの積算出力量の大きい順に次回停止指令対象のチラーとして選定することを特徴とするチラーシステム。
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