JP2017003181A - 空調システム及び空調システム用プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、例えば、ポンプの省動力を図ることを目的として、ポンプの回転数を下限回転数とした状態で冷温水の温度を調整する場合において、使用時の下限回転数が不明であると、ポンプの回転数を省動力に適切な回転数に制御することが難しい。
1.空調システムの概要
本実施形態は、通信機器室やサーバ室等の空調を行う空調システムに本発明に係る空調システムを適用したものである。すなわち、本実施形態に係る空調システムは、サーバ室に設置された情報通信技術用機器(以下、ICT機器という。)等の発熱機器に冷却用の空気を供給することにより、複数のICT機器等を冷却する。
2.1 空調システム構成の概要
室内空調機5はICT機器側に供給される冷却風を生成する。複数のICT機器が設置されたサーバ室等には、少なくとも1台(図1では、4台)の室内空調機5が設置されている。
室内熱交換器5Aで発生する空調能力、つまり室内熱交換器5Aで発生する冷却能力は、流量調整弁5Bの開度、室内送風機5Cの送風量、室内熱交換器5Aに供給される冷水量(二次ポンプP2の送水量)、及び当該冷水の温度(熱源機7Aで発生する冷凍能力)によって変化する。
3.1 制御の概要
<各制御部の自律制御>
統合制御装置10は、各制御部10A〜10Dに制御指令信号を発する。各制御部10A〜10Dは、その制御対象を駆動する駆動回路等を有するとともに、当該制御対象を直接的に制御する。つまり、各制御部10A〜10Dは、統合制御装置10からの制御指令信号を受信した後、その制御指令信号の内容を実現するための具体的な制御を自律的に実行する。
余裕度制御モードでは、余裕度Aが予め決められた値(以下、下限余裕度Acという。)以上に維持されるように各機器が制御される。当該余裕度制御モードは、空調装置の稼働時において実行される。
(2)1−{(現実の室内送風機5Cの回転数/室内送風機5Cの最大回転数)の平均}
最大回転数:各室内送風機5Cの上限回転数
(3)1/{(吹出空気温度−目標吹出温度Tao)の平均}
(4)1−{(吹出空気温度−目標吹出温度Tao)の平均}/n
n:(吹出空気温度−目標吹出温度Tao)に相当する値であって、予め設定された値、つまり、nは許容温度差(許容乖離温度)を意味する。
(6)1−{(冷水吐出温度−目標吐出冷水温度Two)の平均}/n
n:(冷水吐出温度−目標吐出冷水温度Two)に相当する値であって、予め設定された値、つまり、nは許容温度差(許容乖離温度)を意味する。
<省動力制御モードの概要>
省動力制御モードでは、上述したように、目標吐出冷水温度Twoを上昇させながら、目標冷水循環量Wro、つまり目標吐出圧力Psetを低下させる。
図3は省動力制御モードの制御フローの一例を示す。省動力制御モードを実行するためのプログラムは、予めROM等不揮発性記憶部に記憶されている。当該プログラムは、統合制御装置10に実行される。
4.本実施形態に係る空調システムの特徴
本実施形態では、従度ΔPが追従限界ΔPc以上となったときに、第1制御モードが停止するので、二次ポンプP2の仕様限界値を越えるような制御が実行されてしまうことを抑制できる。したがって、例えば、二次ポンプP2を仕様限界値に維持した状態で空調能力を制御することが可能となる。
第1実施形態に係る第1制御モードは、二次ポンプP2の吐出圧力を変動させて空調能力を制御した。これに対して、本実施形態に係る第1制御モードでは、統合制御装置10は、室内送風機5Cの回転数を段階的に低下させていく。
本実施形態は第2実施形態の変形例である。すなわち、図4に示すように、本実施形態に係る統合制御装置10は、ダンパー6Aの開度を段階的に低下させていく。ダンパー6Aは、気流調整部の具体例を示す一例であって、気流ダクト6を経由して室内に供給される空気流の流量又は圧力を調整する。
上述の実施形態では、追従度ΔPが追従限界ΔPc以上となり、かつ、追従度ΔPが追従限界ΔPc以上となった状態が時間Tpc以上継続したときに第1制御モードの実行を停止させたが、本発明はこれに限定されるものでなく、追従度ΔPが追従限界ΔPc以上となったときに第1制御モードの実行を停止させてもよい。
上述の実施形態では、下限回転数を仕様限界値として本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上限回転数を仕様限界値とした場合にも本発明を適用可能である。そして、この場合には、例えば、目標吐出圧力Psetを上昇させながら追従度ΔPと追従限界ΔPcとを比較すればよい。
上述の実施形態に係る第2制御モードでは、熱源機7Aを制御対象としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の機器に対しても適用可能である。
上述の実施形態に係る熱源機7Aは、蒸気圧縮式冷凍機であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、吸収式冷凍機であってもよい。
5… 室内空調機
5A… 室内熱交換器
5B… 流量調整弁
5C… 室内送風機
7A… 熱源機
7… 熱源装置
10… 統合制御装置
10A… 空調機制御部
10B… 二次ポンプ制御部
10C… 一次ポンプ制御部
10D… 熱源制御部
P1… 一次ポンプ
P2… 二次ポンプ
Claims (7)
- 「室内空調に利用される冷熱又は温熱を生成する熱源機」、「室内に供給される空気を冷却又は加熱する室内空調機」、及び「前記熱源機により生成された熱を輸送するための流体を前記室内空調機に供給する流体機械」を少なくとも有する空調装置と、
前記空調装置の作動を制御する制御装置であって、「前記室内空調機に供給する流体の流量又は圧力を変動させて空調能力を制御する第1制御モード」、及び「前記空調装置を構成する機器のうち前記流体機械以外の機器を制御して空調能力を制御する第2制御モード」のうち少なくとも一方の制御モードが実行可能な制御装置と、
前記室内空調機に循環させる流体の流量又は圧力を検出する検出装置とを備え、
前記制御装置は、
前記第1制御モード時に実行される流体制御処理であって、前記検出装置にて検出した検出値が制御目標値に近づくように前記流体機械の作動を制御する流体制御処理、並びに
前記検出値と前記制御目標値との差が予め設定された値(以下、追従限界という。)以上となっているときに、前記第1制御モードの実行を停止する停止処理
を実行可能であることを特徴とする空調システム。 - 「室内空調に利用される冷熱又は温熱を生成する熱源機」、「室内に供給される空気流の流量又は圧力を調整する気流調整部」及び「当該空気流と前記熱源機で生成された熱とを熱交換する室内熱交換器」を少なくとも有する空調装置と、
前記空調装置の作動を制御する制御装置であって、「室内に供給される空気流の流量又は圧力を変動させて空調能力を制御する第1制御モード」、及び「前記空調装置を構成する機器のうち前記気流調整部以外の機器を制御して空調能力を制御する第2制御モード」のうち少なくとも一方の制御モードが実行可能な制御装置と、
前記空気流の流量又は圧力を検出する検出装置とを備え、
前記制御装置は、
前記第1制御モード時に実行される流体制御処理であって、前記検出装置にて検出した検出値が制御目標値に近づくように前記気流調整部の作動を制御する流体制御処理、並びに
前記検出値と前記制御目標値との差が予め設定された値(以下、追従限界という。)以上となっているときに、前記第1制御モードの実行を停止する停止処理
を実行可能であることを特徴とする空調システム。 - 前記停止処理では、前記検出値と前記制御目標値との差(以下、追従度という。)が前記追従限界以上となっているときであって、前記追従度が前記追従限界以上となった状態が予め設定された時間以上継続したときに前記第1制御モードの実行を停止することを特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。
- 前記制御装置は、
前記第1制御モードの実行を停止した後に前記第2制御モードに移行する移行処理
を実行可能であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空調システム。 - 前記第2制御モードでは、前記熱源機で生成される熱が変動制御されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の空調システム。
- 「室内空調に利用される冷熱又は温熱を生成する熱源機」、「室内に供給される空気を冷却又は加熱する室内空調機」、及び「前記熱源機により生成された熱を輸送するための流体を前記室内空調機に供給する流体機械」を少なくとも有する空調装置と、
前記空調装置の作動を制御する制御装置であって、「前記室内空調機に供給する流体の流量又は圧力を変動させて空調能力を制御する第1制御モード」、及び「前記空調装置を構成する機器のうち前記流体機械以外の機器を制御して空調能力を制御する第2制御モード」のうち少なくとも一方の制御モードが実行可能な制御装置と、
前記室内空調機に循環させる流体の流量又は圧力を検出する検出装置とを備える空調システムに適用され、
前記制御装置に組み込まれる空調システム用プログラムにおいて、
前記制御装置を
前記第1制御モード時に実行される流体制御処理であって、前記検出装置にて検出した検出値が制御目標値に近づくように前記流体機械の作動を制御する流体制御処理部、並びに
前記検出値と前記制御目標値との差が予め設定された値以上となっているときに、前記第1制御モードの実行を停止する停止処理部
として機能させることを特徴とする空調システム用プログラム。 - 「室内空調に利用される冷熱又は温熱を生成する熱源機」、「室内に供給される空気流の流量又は圧力を調整する気流調整部」及び「当該空気流と前記熱源機で生成された熱とを熱交換する室内熱交換器」を少なくとも有する空調装置と、
前記空調装置の作動を制御する制御装置であって、「室内に供給される空気流の流量又は圧力を変動させて空調能力を制御する第1制御モード」、及び「前記空調装置を構成する機器のうち前記気流調整部以外の機器を制御して空調能力を制御する第2制御モード」のうち少なくとも一方の制御モードが実行可能な制御装置と、
前記空気流の流量又は圧力を検出する検出装置とを備える空調システムに適用され、
前記制御装置に組み込まれる空調システム用プログラムにおいて、
前記制御装置を
前記第1制御モード時に実行される流体制御処理であって、前記検出装置にて検出した検出値が制御目標値に近づくように前記気流調整部の作動を制御する流体制御処理部、並びに
前記検出値と前記制御目標値との差が予め設定された値(以下、追従限界という。)以上となっているときに、前記第1制御モードの実行を停止する停止処理部
として機能させることを特徴とする空調システム用プログラム。
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