JPH0942740A - 蓄熱空調システムの運転制御装置及び運転制御方法 - Google Patents
蓄熱空調システムの運転制御装置及び運転制御方法Info
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- JPH0942740A JPH0942740A JP7216703A JP21670395A JPH0942740A JP H0942740 A JPH0942740 A JP H0942740A JP 7216703 A JP7216703 A JP 7216703A JP 21670395 A JP21670395 A JP 21670395A JP H0942740 A JPH0942740 A JP H0942740A
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- conditioning system
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蓄熱空調システムの制御をよりきめ細かく行
って、無駄に蓄熱が残ることがないように蓄熱量を適切
に取り出す。 【構成】 蓄熱槽と冷凍機とを有する蓄熱空調システム
と、夜間に冷凍機を運転して蓄熱し、昼間にこの蓄熱を
消費して冷房を行うように上記蓄熱空調システムを制御
する制御装置とを有する蓄熱空調システムの制御装置に
おいて、上記制御装置は、蓄熱槽の放熱特性を加味して
推定放熱可能量を算出し、これと予め記憶された予測空
調負荷とを比較し、これに基づいて蓄熱空調システムの
最適な運転モードを自動的に選択するようになってい
る。
って、無駄に蓄熱が残ることがないように蓄熱量を適切
に取り出す。 【構成】 蓄熱槽と冷凍機とを有する蓄熱空調システム
と、夜間に冷凍機を運転して蓄熱し、昼間にこの蓄熱を
消費して冷房を行うように上記蓄熱空調システムを制御
する制御装置とを有する蓄熱空調システムの制御装置に
おいて、上記制御装置は、蓄熱槽の放熱特性を加味して
推定放熱可能量を算出し、これと予め記憶された予測空
調負荷とを比較し、これに基づいて蓄熱空調システムの
最適な運転モードを自動的に選択するようになってい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビルの空調などに用い
る蓄熱空調システムの運転制御装置に関するものであ
る。
る蓄熱空調システムの運転制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、割安な夜間電力を利用して蓄熱槽
に潜熱あるいは顕熱を利用して蓄熱し、昼間に蓄熱した
熱量を使いながら空調運転を行う蓄熱空調システムの開
発が進んでいる。この場合、充分な省エネルギー効果を
得るには、前夜に蓄えた熱を翌日完全に使いきる必要が
ある。そのように蓄熱槽からの放熱を制御する技術の一
例として、特開昭６３−２５１７４３号に開示された技
術がある。これは、放熱速度が異なる複数の運転パター
ンを有する氷蓄熱空調システムにおいて、空調装置の運
転中に測定した蓄熱量と、予め設定した予測蓄熱量とを
常に比較し、負荷変動があった場合にはその変動に追従
するように運転モードを自動的に切り換えることによ
り、余剰蓄熱量の使い切りを可能にしたものである。
に潜熱あるいは顕熱を利用して蓄熱し、昼間に蓄熱した
熱量を使いながら空調運転を行う蓄熱空調システムの開
発が進んでいる。この場合、充分な省エネルギー効果を
得るには、前夜に蓄えた熱を翌日完全に使いきる必要が
ある。そのように蓄熱槽からの放熱を制御する技術の一
例として、特開昭６３−２５１７４３号に開示された技
術がある。これは、放熱速度が異なる複数の運転パター
ンを有する氷蓄熱空調システムにおいて、空調装置の運
転中に測定した蓄熱量と、予め設定した予測蓄熱量とを
常に比較し、負荷変動があった場合にはその変動に追従
するように運転モードを自動的に切り換えることによ
り、余剰蓄熱量の使い切りを可能にしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、蓄熱槽にお
いては、図５に示すように、出口温度を一定としたとき
に取り出せる単位時間当たりの放熱量（放熱可能量）は
蓄熱量により異なる。従って、放熱特性を一定として単
に蓄熱槽の出口温度だけを考慮して放熱制御を行ったの
では適正な放熱制御が行えず、そのため、熱源機優先モ
ード運転時に空調負荷が小さい場合には、空調終了時に
蓄熱が無駄に残ってしまう恐れがある。そこで、本発明
は、蓄熱空調システムの制御をよりきめ細かく行って、
無駄に蓄熱が残ることがないように蓄熱量を適切に取り
出すことを目的とする。
いては、図５に示すように、出口温度を一定としたとき
に取り出せる単位時間当たりの放熱量（放熱可能量）は
蓄熱量により異なる。従って、放熱特性を一定として単
に蓄熱槽の出口温度だけを考慮して放熱制御を行ったの
では適正な放熱制御が行えず、そのため、熱源機優先モ
ード運転時に空調負荷が小さい場合には、空調終了時に
蓄熱が無駄に残ってしまう恐れがある。そこで、本発明
は、蓄熱空調システムの制御をよりきめ細かく行って、
無駄に蓄熱が残ることがないように蓄熱量を適切に取り
出すことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、蓄熱槽と熱源機とを有する
蓄熱空調システムと、夜間に熱源機を運転して蓄熱し、
昼間にこの蓄熱を消費して空調を行うように上記蓄熱空
調システムを制御する制御装置とを有する蓄熱空調シス
テムの運転制御装置において、上記制御装置は、蓄熱槽
の放熱特性を加味して推定放熱可能量を算出し、これと
予測空調負荷とを比較し、これに基づいて蓄熱空調シス
テムの最適な運転モードを自動的に選択することを特徴
とする蓄熱空調システムの運転制御装置である。
の請求項１に記載の発明は、蓄熱槽と熱源機とを有する
蓄熱空調システムと、夜間に熱源機を運転して蓄熱し、
昼間にこの蓄熱を消費して空調を行うように上記蓄熱空
調システムを制御する制御装置とを有する蓄熱空調シス
テムの運転制御装置において、上記制御装置は、蓄熱槽
の放熱特性を加味して推定放熱可能量を算出し、これと
予測空調負荷とを比較し、これに基づいて蓄熱空調シス
テムの最適な運転モードを自動的に選択することを特徴
とする蓄熱空調システムの運転制御装置である。
【０００５】このような制御は、空調運転が開始してか
ら任意の時刻に開始することができるが、よりきめ細か
い制御を行なうためには、運転開始直後から行なうのが
望ましい。またその時間間隔も任意であるが、３０分〜
１時間に１回で充分である。請求項２に記載の発明は、
上記放熱特性が、蓄熱槽の残蓄熱量に依存する特性であ
ることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱空調システム
の運転制御装置である。
ら任意の時刻に開始することができるが、よりきめ細か
い制御を行なうためには、運転開始直後から行なうのが
望ましい。またその時間間隔も任意であるが、３０分〜
１時間に１回で充分である。請求項２に記載の発明は、
上記放熱特性が、蓄熱槽の残蓄熱量に依存する特性であ
ることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱空調システム
の運転制御装置である。
【０００６】請求項３に記載の発明は、運転モードとし
て熱源機より放熱運転を優先的に運転する放熱優先モー
ドと放熱運転より熱源機を優先的に運転する熱源機優先
モードの少なくとも２つを有することを特徴とする請求
項１又は２に記載の蓄熱空調システムの運転制御装置で
ある。請求項４に記載の発明は、上記の比較判断を繰り
返し行なうことを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載の蓄熱空調システムの運転制御装置である。請
求項５に記載の発明は、上記の比較判断をある設定時刻
以降に行なうことを特徴とする請求項１ないし４のいず
れかに記載の蓄熱空調システムの運転制御装置である。
設定時刻は、空調が行われる施設の条件に応じて適宜に
選択され、例えば冷房負荷が大幅に減少する終業時刻な
どが採用される。
て熱源機より放熱運転を優先的に運転する放熱優先モー
ドと放熱運転より熱源機を優先的に運転する熱源機優先
モードの少なくとも２つを有することを特徴とする請求
項１又は２に記載の蓄熱空調システムの運転制御装置で
ある。請求項４に記載の発明は、上記の比較判断を繰り
返し行なうことを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載の蓄熱空調システムの運転制御装置である。請
求項５に記載の発明は、上記の比較判断をある設定時刻
以降に行なうことを特徴とする請求項１ないし４のいず
れかに記載の蓄熱空調システムの運転制御装置である。
設定時刻は、空調が行われる施設の条件に応じて適宜に
選択され、例えば冷房負荷が大幅に減少する終業時刻な
どが採用される。
【０００７】請求項６に記載の発明は、夜間に熱源機を
運転して蓄熱槽に蓄熱し、昼間にこの蓄熱を消費して空
調を行うように蓄熱空調システムを制御する蓄熱空調シ
ステムの運転制御方法において、蓄熱槽の放熱特性を加
味して推定放熱可能量を算出し、これと予め記憶された
予測空調負荷とを比較し、これに基づいて蓄熱空調シス
テムの最適な運転モードを選択する工程を有することを
特徴とする蓄熱空調システムの運転制御方法である。
運転して蓄熱槽に蓄熱し、昼間にこの蓄熱を消費して空
調を行うように蓄熱空調システムを制御する蓄熱空調シ
ステムの運転制御方法において、蓄熱槽の放熱特性を加
味して推定放熱可能量を算出し、これと予め記憶された
予測空調負荷とを比較し、これに基づいて蓄熱空調シス
テムの最適な運転モードを選択する工程を有することを
特徴とする蓄熱空調システムの運転制御方法である。
【０００８】
【作用】この発明においては、蓄熱槽の例えば残蓄熱量
に依存する放熱特性を加味して推定放熱可能量を算出
し、これと予測空調負荷とを比較し、これに基づいて蓄
熱空調システムの最適な運転モードを自動的に選択する
ので、蓄熱槽の放熱特性を考慮したよりきめ細かい運転
制御が行われる。
に依存する放熱特性を加味して推定放熱可能量を算出
し、これと予測空調負荷とを比較し、これに基づいて蓄
熱空調システムの最適な運転モードを自動的に選択する
ので、蓄熱槽の放熱特性を考慮したよりきめ細かい運転
制御が行われる。
【０００９】従って、例えば事務所などの終業時刻以降
において冷房負荷が急減するときでも、現状の残蓄量か
ら蓄熱槽の放熱特性を加味して算出した単位時間当たり
の放熱できる熱量（放熱可能量）と、熱負荷予測から算
出した現時刻から１時間の冷房負荷（予測冷房負荷）と
を比較し、現状の残蓄量で今後１時間の冷房負荷を賄え
ると判断された場合には、運転モードを放熱優先モード
に自動的に切り換えて、無駄に蓄熱が残らないようにす
る。
において冷房負荷が急減するときでも、現状の残蓄量か
ら蓄熱槽の放熱特性を加味して算出した単位時間当たり
の放熱できる熱量（放熱可能量）と、熱負荷予測から算
出した現時刻から１時間の冷房負荷（予測冷房負荷）と
を比較し、現状の残蓄量で今後１時間の冷房負荷を賄え
ると判断された場合には、運転モードを放熱優先モード
に自動的に切り換えて、無駄に蓄熱が残らないようにす
る。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の氷蓄熱空調シス
テムＳを示すものである。本システムの構成は、大きく
分けてブライン系と水系に分かれる。ブライン系は主に
蓄熱槽１、主熱源機（冷凍機）２、主熱源機にブライン
を循環させるためのブラインポンプ３、蓄熱槽からの放
熱運転を行うための放熱用ブラインポンプ４，５及び温
度調整を行うための三方弁６で構成されている。水系
は、補助熱源機（冷却機）７，８、補助熱源機に水を循
環させるための冷水ポンプ９，１０で構成されている。
また、放熱運転及び主熱源機の追いかけ運転時に、水と
ブラインを熱交換するための水−ブライン熱交換機１
１，１２、水−ブライン熱交換機に水を循環させるため
の２次側熱交ポンプ１３，１４で構成されている。
テムＳを示すものである。本システムの構成は、大きく
分けてブライン系と水系に分かれる。ブライン系は主に
蓄熱槽１、主熱源機（冷凍機）２、主熱源機にブライン
を循環させるためのブラインポンプ３、蓄熱槽からの放
熱運転を行うための放熱用ブラインポンプ４，５及び温
度調整を行うための三方弁６で構成されている。水系
は、補助熱源機（冷却機）７，８、補助熱源機に水を循
環させるための冷水ポンプ９，１０で構成されている。
また、放熱運転及び主熱源機の追いかけ運転時に、水と
ブラインを熱交換するための水−ブライン熱交換機１
１，１２、水−ブライン熱交換機に水を循環させるため
の２次側熱交ポンプ１３，１４で構成されている。
【００１１】図２は、氷蓄熱空調システムＳの制御装置
の構成を示すもので、各種データの記憶及び演算を行う
ためのパーソナルコンピュータ２１と、検出装置２２、
２３からなっている。
の構成を示すもので、各種データの記憶及び演算を行う
ためのパーソナルコンピュータ２１と、検出装置２２、
２３からなっている。
【００１２】この氷蓄熱槽１は内融式と呼ばれるもので
あり、図３に示すように蓄熱時は熱交換器１１，１２内
の水２４に囲まれたチューブ２５内に冷たいブライン２
６を流すことにより、チューブ２５の外表面に氷２７を
生成し、放熱時はチューブ２５内に温かいブライン２６
を流すことによりチューブ２５外表面の氷２７を融解す
るものである。氷蓄熱槽１には、現状の残蓄量を検出す
るための残蓄量検出装置２２及び温度検出装置２３が設
けられ、これらの出力端子はパソコン２１に接続されて
いる。
あり、図３に示すように蓄熱時は熱交換器１１，１２内
の水２４に囲まれたチューブ２５内に冷たいブライン２
６を流すことにより、チューブ２５の外表面に氷２７を
生成し、放熱時はチューブ２５内に温かいブライン２６
を流すことによりチューブ２５外表面の氷２７を融解す
るものである。氷蓄熱槽１には、現状の残蓄量を検出す
るための残蓄量検出装置２２及び温度検出装置２３が設
けられ、これらの出力端子はパソコン２１に接続されて
いる。
【００１３】パソコン２１には、キーボード部３０から
入力された制御開始時刻を記憶する開始時刻記憶部３
１、気象条件や過去の蓄積データなどを基に熱負荷予測
を行う熱負荷予測部３２、熱負荷予測部３２の結果に基
づいて単位時間当たりの予測空調負荷を算出する予測空
調負荷算出部３３、氷蓄熱槽の放熱特性を記憶する氷蓄
熱槽放熱特性記憶部３４、残蓄量及び氷蓄熱槽の放熱特
性から単位時間当たりの放熱量を算出する放熱可能量算
出部３５、複数の運転モードを記憶するための運転モー
ド記憶部３６、放熱可能量と予測空調負荷との比較判断
から運転モードを決定する運転モード判断部３７を備え
ている。運転モード記憶部３６に記憶されている運転モ
ードは、この実施例では、図４に示すように、冷凍機よ
り氷放熱を優先的に運転する氷放熱優先モード及び氷放
熱より冷凍機を優先的に運転する冷凍機優先モードがあ
る。
入力された制御開始時刻を記憶する開始時刻記憶部３
１、気象条件や過去の蓄積データなどを基に熱負荷予測
を行う熱負荷予測部３２、熱負荷予測部３２の結果に基
づいて単位時間当たりの予測空調負荷を算出する予測空
調負荷算出部３３、氷蓄熱槽の放熱特性を記憶する氷蓄
熱槽放熱特性記憶部３４、残蓄量及び氷蓄熱槽の放熱特
性から単位時間当たりの放熱量を算出する放熱可能量算
出部３５、複数の運転モードを記憶するための運転モー
ド記憶部３６、放熱可能量と予測空調負荷との比較判断
から運転モードを決定する運転モード判断部３７を備え
ている。運転モード記憶部３６に記憶されている運転モ
ードは、この実施例では、図４に示すように、冷凍機よ
り氷放熱を優先的に運転する氷放熱優先モード及び氷放
熱より冷凍機を優先的に運転する冷凍機優先モードがあ
る。
【００１４】本発明の特徴は放熱制御を行う際、氷放熱
槽放熱特性記憶部３４に記憶された蓄熱槽の放熱特性を
用いることである。以下に、その放熱特性を加味した単
位時間当たりの放熱可能量の算出方法について説明す
る。氷蓄熱槽の交換熱量〔Ｑ〕は次の式で表わされる。 ここにおいて、 Ｕ：熱通過率（kcal／ｍ2 ・ｈ・
℃） Ａ：氷蓄熱槽内熱交換器の伝熱面積（外表面積）
（ｍ2 ） ΔＴ：対数平均温度差（℃） Ｔ0 ：槽内温度（℃） Ｔ1 ：ブライン入口温度（℃） Ｔ2 ：ブライン出口温度（℃） ここで、Ａはチューブの外径及び長さから、またＴ0 ，
Ｔ1 ，Ｔ2 は測温抵抗体から容易に求めることができ
る。従って、熱通過率Ｕを算出することにより、氷蓄熱
槽の交換熱量、つまり放熱可能量を算出できる。
槽放熱特性記憶部３４に記憶された蓄熱槽の放熱特性を
用いることである。以下に、その放熱特性を加味した単
位時間当たりの放熱可能量の算出方法について説明す
る。氷蓄熱槽の交換熱量〔Ｑ〕は次の式で表わされる。 ここにおいて、 Ｕ：熱通過率（kcal／ｍ2 ・ｈ・
℃） Ａ：氷蓄熱槽内熱交換器の伝熱面積（外表面積）
（ｍ2 ） ΔＴ：対数平均温度差（℃） Ｔ0 ：槽内温度（℃） Ｔ1 ：ブライン入口温度（℃） Ｔ2 ：ブライン出口温度（℃） ここで、Ａはチューブの外径及び長さから、またＴ0 ，
Ｔ1 ，Ｔ2 は測温抵抗体から容易に求めることができ
る。従って、熱通過率Ｕを算出することにより、氷蓄熱
槽の交換熱量、つまり放熱可能量を算出できる。
【００１５】次に、熱通過率Ｕの算出方法について説明
する。熱通過率Ｕは、一般的に次式で表わされる。 αi ：管内（ブライン側）熱伝達率（kcal／ｍ2 ・ｈ・
℃） α0 ：管外（水側）熱伝達率（kcal／ｍ2 ・ｈ・℃） Ｄi ：チューブ内径（ｍ） Ｄ0 ：チューブ外径（ｍ） Ｒt ：伝熱管抵抗 （kcal／ｍ2 ・ｈ・℃） Ｒs ：スケール係数（kcal／ｍ2 ・ｈ・℃） ここで、Ｄi ，Ｄ0 ，Ｒt ，Ｒs は定数、αi も使用範
囲内では変化は微小であり一定とする。従って、α0 を
算出できれば氷蓄熱槽の熱通過率Ｕを算出できる。
する。熱通過率Ｕは、一般的に次式で表わされる。 αi ：管内（ブライン側）熱伝達率（kcal／ｍ2 ・ｈ・
℃） α0 ：管外（水側）熱伝達率（kcal／ｍ2 ・ｈ・℃） Ｄi ：チューブ内径（ｍ） Ｄ0 ：チューブ外径（ｍ） Ｒt ：伝熱管抵抗 （kcal／ｍ2 ・ｈ・℃） Ｒs ：スケール係数（kcal／ｍ2 ・ｈ・℃） ここで、Ｄi ，Ｄ0 ，Ｒt ，Ｒs は定数、αi も使用範
囲内では変化は微小であり一定とする。従って、α0 を
算出できれば氷蓄熱槽の熱通過率Ｕを算出できる。
【００１６】次に、管外（水側）熱伝達率α0 の算出方
法について説明する。氷とチューブ表面との間は自然対
流伝熱であるが、４℃で比重に極値を持つ水は、その近
傍では自然対流であり、非常に特殊なものとなる。従っ
て、管外（水側）熱伝達率α0 を一般的に求めるのは難
しいが、この発明では以下の方法を採用する。
法について説明する。氷とチューブ表面との間は自然対
流伝熱であるが、４℃で比重に極値を持つ水は、その近
傍では自然対流であり、非常に特殊なものとなる。従っ
て、管外（水側）熱伝達率α0 を一般的に求めるのは難
しいが、この発明では以下の方法を採用する。
【００１７】管外熱伝達率α0 は、一般的にチューブ管
壁の表面積、熱流束、ブライン温度・チューブ管外まわ
り温度分布に関係してくる。ここでは最大氷蓄熱量（満
蓄量）Ｑ0 を基準にし、蓄熱量（残蓄量）Ｑr との比率
で氷蓄熱率Ｐf を定義（Ｐf＝Ｑr ／Ｑ0 ）し、チュー
ブ管壁と氷の間の距離の代わりにこの氷蓄熱率Ｐf を用
いる。そこで、熱伝達率α0 を次の実験式に示すよう
に、Ｐf，Ｔ1−Ｔ0 ，Ｔ2 −Ｔ0 の関数で表わす。 α0 ＝ｆ（Ｐf ，Ｔ1 −Ｔ0 ，Ｔ2 −Ｔ0 ） このように、熱伝達率α0 は、残蓄量Ｑr 、槽内温度Ｔ
0 、ブライン入口温度Ｔ1、ブライン出口温度Ｔ2 の関
数であるので、前述の４つパラメータを算出すれば、氷
蓄熱の交換熱量つまり放熱可能量を算出することができ
る。これにより、図５に示すようなグラフが算出され
る。
壁の表面積、熱流束、ブライン温度・チューブ管外まわ
り温度分布に関係してくる。ここでは最大氷蓄熱量（満
蓄量）Ｑ0 を基準にし、蓄熱量（残蓄量）Ｑr との比率
で氷蓄熱率Ｐf を定義（Ｐf＝Ｑr ／Ｑ0 ）し、チュー
ブ管壁と氷の間の距離の代わりにこの氷蓄熱率Ｐf を用
いる。そこで、熱伝達率α0 を次の実験式に示すよう
に、Ｐf，Ｔ1−Ｔ0 ，Ｔ2 −Ｔ0 の関数で表わす。 α0 ＝ｆ（Ｐf ，Ｔ1 −Ｔ0 ，Ｔ2 −Ｔ0 ） このように、熱伝達率α0 は、残蓄量Ｑr 、槽内温度Ｔ
0 、ブライン入口温度Ｔ1、ブライン出口温度Ｔ2 の関
数であるので、前述の４つパラメータを算出すれば、氷
蓄熱の交換熱量つまり放熱可能量を算出することができ
る。これにより、図５に示すようなグラフが算出され
る。
【００１８】次に、図６に示す制御フロー図を参照しつ
つ、上記の氷蓄熱式空調システムの運転制御装置の作用
を説明する。予めキーボード部３０から、制御開始時刻
を入力しておき、制御開始時刻記憶部３１に記憶する
（ステップ１）。制御開始時刻は、運転の開始時刻と同
じでも良く、夕方など冷房負荷が急減する時刻（例え
ば、営業所や事務所の終業時刻である１８時）にしても
よい。制御開始時刻は更新されない限り同じである。
つ、上記の氷蓄熱式空調システムの運転制御装置の作用
を説明する。予めキーボード部３０から、制御開始時刻
を入力しておき、制御開始時刻記憶部３１に記憶する
（ステップ１）。制御開始時刻は、運転の開始時刻と同
じでも良く、夕方など冷房負荷が急減する時刻（例え
ば、営業所や事務所の終業時刻である１８時）にしても
よい。制御開始時刻は更新されない限り同じである。
【００１９】制御開始時刻を判断し（ステップ２）、残
蓄量検出装置２２にて氷蓄熱空調システムＳからの蓄熱
槽水位レベル信号より現状の残蓄量を検出し（ステップ
３）、温度検出装置２３にてブライン出入口温度及び槽
内温度を算出する（ステップ４）。放熱可能量算出部３
５において、上記の残蓄量、ブライン２６出入口温度及
び槽内温度から、氷蓄熱槽放熱特性記憶部３４に記憶さ
れている氷蓄熱槽１の放熱特性を加味して、つまり、上
述した式に基づいて放熱可能量を算出する（ステップ
５）。
蓄量検出装置２２にて氷蓄熱空調システムＳからの蓄熱
槽水位レベル信号より現状の残蓄量を検出し（ステップ
３）、温度検出装置２３にてブライン出入口温度及び槽
内温度を算出する（ステップ４）。放熱可能量算出部３
５において、上記の残蓄量、ブライン２６出入口温度及
び槽内温度から、氷蓄熱槽放熱特性記憶部３４に記憶さ
れている氷蓄熱槽１の放熱特性を加味して、つまり、上
述した式に基づいて放熱可能量を算出する（ステップ
５）。
【００２０】一方、熱負荷予測部３２において、気象条
件や過去の蓄積データなどを基に熱負荷予測を行い、予
測空調負荷算出部３３では熱負荷予測部３２の結果に基
づいて現時刻から次の蓄熱開始時刻までの予測空調負荷
を算出する（ステップ６）。そして、運転モード判断部
３７にて、上記で算出した放熱可能量（ａ）と予測空調
負荷（ｂ）とを比較して（ステップ７）、運転モード記
憶部３６に記憶されている運転モードの中から最適な運
転モードを選択する（ステップ８，９）。すなわち、 （ａ）＞（ｂ） ならば 氷放熱優先モード （ａ）＜（ｂ） ならば 冷凍機優先モード を選択する。選択された運転モードは氷蓄熱空調システ
ム１へ出力される。以上の制御は制御開始時刻から蓄熱
開始時刻まで一定時間毎に行われる。
件や過去の蓄積データなどを基に熱負荷予測を行い、予
測空調負荷算出部３３では熱負荷予測部３２の結果に基
づいて現時刻から次の蓄熱開始時刻までの予測空調負荷
を算出する（ステップ６）。そして、運転モード判断部
３７にて、上記で算出した放熱可能量（ａ）と予測空調
負荷（ｂ）とを比較して（ステップ７）、運転モード記
憶部３６に記憶されている運転モードの中から最適な運
転モードを選択する（ステップ８，９）。すなわち、 （ａ）＞（ｂ） ならば 氷放熱優先モード （ａ）＜（ｂ） ならば 冷凍機優先モード を選択する。選択された運転モードは氷蓄熱空調システ
ム１へ出力される。以上の制御は制御開始時刻から蓄熱
開始時刻まで一定時間毎に行われる。
【００２１】図７は本発明の効果を説明するものであ
る。本発明による制御を行わなかった場合には、図９に
示すように、急激に負荷がなくなったときでも冷凍機が
優先的に運転され、蓄熱量が残ってしまう。一方、本発
明による制御を行った場合には、図７に示すように、負
荷変動に合わせて運転モードを切り換えることにより蓄
熱を適切に取り出すことができる。図８は、より簡単な
制御方法として、営業所や事務所の終業時刻である１８
時を制御開始時刻とした場合を示している。
る。本発明による制御を行わなかった場合には、図９に
示すように、急激に負荷がなくなったときでも冷凍機が
優先的に運転され、蓄熱量が残ってしまう。一方、本発
明による制御を行った場合には、図７に示すように、負
荷変動に合わせて運転モードを切り換えることにより蓄
熱を適切に取り出すことができる。図８は、より簡単な
制御方法として、営業所や事務所の終業時刻である１８
時を制御開始時刻とした場合を示している。
【００２２】尚、本発明が適用する空調システムは、氷
蓄熱空調システムのみならず、０℃以上あるいは以下で
凝固する蓄熱媒体による潜熱を利用したもの、あるいは
冷水蓄熱や温水蓄熱等の顕熱を利用したもの等の任意の
蓄熱空調システムに対して適用可能である。
蓄熱空調システムのみならず、０℃以上あるいは以下で
凝固する蓄熱媒体による潜熱を利用したもの、あるいは
冷水蓄熱や温水蓄熱等の顕熱を利用したもの等の任意の
蓄熱空調システムに対して適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、残蓄量、ブライン出入
口温度、槽内温度等の条件に加え、蓄熱槽の放熱特性を
も考慮して算出される放熱可能量と、熱負荷予測から算
出される予想空調負荷とを比較判断し、自動的に適切な
運転モードに切り換えることにより、蓄熱量を適切に取
り出すので、氷蓄熱空調システムをよりきめ細かく制御
して、蓄熱を有効に活用した空調システムを構築するこ
とができ、空調設備のランニングコストを大幅に軽減す
ることができる。
口温度、槽内温度等の条件に加え、蓄熱槽の放熱特性を
も考慮して算出される放熱可能量と、熱負荷予測から算
出される予想空調負荷とを比較判断し、自動的に適切な
運転モードに切り換えることにより、蓄熱量を適切に取
り出すので、氷蓄熱空調システムをよりきめ細かく制御
して、蓄熱を有効に活用した空調システムを構築するこ
とができ、空調設備のランニングコストを大幅に軽減す
ることができる。
【図１】この発明の一実施例の蓄熱システムの全体構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例の蓄熱システムの制御装置
の全体構成を示すブロック図である。
の全体構成を示すブロック図である。
【図３】氷蓄熱槽の要部の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例の運転制御装置における運転
モードを示すグラフである。
モードを示すグラフである。
【図５】蓄熱量と放熱可能量の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図６】運転制御装置の制御のフロー図である。
【図７】本発明による運転制御装置の効果を示すグラフ
である。
である。
【図８】本発明による運転制御装置の効果を示すグラフ
である。
である。
【図９】従来の運転制御装置の効果を示すグラフであ
る。
る。
Ｓ 氷蓄熱空調システム １ 蓄熱槽 ２３ 制御装置（パソコン） ３３ 予測空調負荷部 ３５ 放熱可能量算出部 ３７ 運転モード判断部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 亙 東京都港区六本木一丁目４番33号 株式会 社エヌ・ティ・ティファシリティーズ内 (72)発明者 牧田 昇 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 古谷 光輝 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】 蓄熱槽と熱源機とを有する蓄熱空調シス
テムと、 夜間に熱源機を運転して蓄熱し、昼間にこの蓄熱を消費
して空調を行うように上記蓄熱空調システムを制御する
制御装置とを有する蓄熱空調システムの運転制御装置に
おいて、 上記制御装置は、蓄熱槽の放熱特性を加味して推定放熱
可能量を算出し、これと予め記憶された予測空調負荷と
を比較し、これに基づいて蓄熱空調システムの最適な運
転モードを自動的に選択することを特徴とする蓄熱空調
システムの運転制御装置。 - 【請求項２】 上記放熱特性は、蓄熱槽の残蓄熱量に依
存する特性であることを特徴とする請求項１に記載の蓄
熱空調システムの運転制御装置。 - 【請求項３】 運転モードとして熱源機より放熱運転を
優先的に運転する放熱優先モードと放熱運転より熱源機
を優先的に運転する熱源機優先モードの少なくとも２つ
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱
空調システムの運転制御装置。 - 【請求項４】 上記の比較判断を繰り返し行なうことを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の蓄熱空
調システムの運転制御装置。 - 【請求項５】 上記の比較判断をある設定時刻以降に行
なうことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
載の蓄熱空調システムの運転制御装置。 - 【請求項６】 夜間に熱源機を運転して蓄熱槽に蓄熱
し、昼間にこの蓄熱を消費して空調を行うように蓄熱空
調システムを制御する蓄熱空調システムの運転制御方法
において、 蓄熱槽の放熱特性を加味して推定放熱可能量を算出し、
これと予め記憶された予測空調負荷とを比較し、これに
基づいて蓄熱空調システムの最適な運転モードを選択す
る工程を有することを特徴とする蓄熱空調システムの運
転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21670395A JP3327445B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 蓄熱空調システムの運転制御装置及び運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21670395A JP3327445B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 蓄熱空調システムの運転制御装置及び運転制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942740A true JPH0942740A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3327445B2 JP3327445B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=16692604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21670395A Expired - Lifetime JP3327445B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 蓄熱空調システムの運転制御装置及び運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327445B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013124819A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Shimizu Corp | 空調運転制御システム |
| CN108361885A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-03 | 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 | 一种冰蓄冷空调***动态规划方法 |
-
1995
- 1995-08-02 JP JP21670395A patent/JP3327445B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013124819A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Shimizu Corp | 空調運転制御システム |
| CN108361885A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-03 | 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 | 一种冰蓄冷空调***动态规划方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3327445B2 (ja) | 2002-09-24 |
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