JPH11173631A - 空調機制御装置 - Google Patents
空調機制御装置Info
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- JPH11173631A JPH11173631A JP9344693A JP34469397A JPH11173631A JP H11173631 A JPH11173631 A JP H11173631A JP 9344693 A JP9344693 A JP 9344693A JP 34469397 A JP34469397 A JP 34469397A JP H11173631 A JPH11173631 A JP H11173631A
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Abstract
算により冷温水弁の開度を調整しただけでは、負荷の変
動に対する追随性の点で不充分であった。 【解決手段】 冷温水コイル2に吸入される還気の温度
PVを測定する温度測定器3と、冷温水コイル2から吐
出された給気の温度を測定する温度測定器4と、測定さ
れた還気温度PVと予め入力されている室内設定温度S
P0とにもとづいて給気温度の設定値SPを算出する給
気温度設定値演算部5と、測定された給気温度と算出さ
れた給気温度設定値SPとを用いて冷温水弁MV1にP
I動作をさせるための弁駆動量を算出するPI動作量演
算部6とを備える。
Description
される冷温水を熱源に用いた空調機の制御装置に関し、
特に、負荷の変動に対して素早く応答するとともに、冷
房と暖房を適切なタイミングで自動的に切り替えること
を可能にした空調機制御装置に関する。
した空調機の場合、測定した還気の温度と室温の設定値
とを比較し、PID制御等により冷温水の流量を調整す
る弁を開閉駆動していた。そのため、負荷の変動に対す
る追随性の点で不充分な場合があった。また、従来の空
調機では、冷房と暖房の切り替えを手動により設定して
いるため、実際の状況にそぐわずに不適切なタイミング
で切り替えられる場合があった。
るために、請求項1の発明は、冷房または暖房の運転モ
ードに応じて冷水または温水が供給される冷温水コイル
に室内空気を強制循環させるとともに、冷温水コイルへ
の冷温水流量を流量調整弁の弁開度により調整する空調
機の制御装置であって、冷温水コイルに吸入される還気
の温度を測定する温度測定器と、冷温水コイルから吐出
された給気の温度を測定する温度測定器と、測定された
還気温度と予め入力されている室内設定温度とにもとづ
いて給気温度の設定値を算出する給気温度設定値演算部
と、設定されている冷房または暖房の運転モードに応じ
て、測定された給気温度と給気温度設定値演算部で算出
された給気温度設定値とを用いて流量調整弁にPI動作
をさせるための弁駆動量を算出するPI動作量演算部と
を備えたことを特徴とする。
て、運転開始時に還気温度と室内設定温度とを比較し、
室内設定温度よりも還気温度が低い場合に暖房モードと
し、そうでない場合に冷房モードとしてモード設定をす
る手段と、暖房モード運転中に、還気温度と室内設定温
度とを比較し、還気温度が室内設定温度よりも高くなり
かつ還気温度と室内設定温度の差が予め設定されている
不感帯の温度幅の半分の値を越えた場合に冷房モード運
転に切り替える手段と、冷房モード運転中に、還気温度
と室内設定温度とを比較し、還気温度が室内設定温度よ
りも低くなりかつ室内設定温度と還気温度の差が予め設
定されている不感帯の温度幅の半分の値を越えた場合に
暖房モード運転に切り替える手段とを備えたことを特徴
とする。
いて、給気温度設定値をSP(゜C)、室内温度設定値を
SP0(゜C)、還気温度をPV(゜C)、補正値をα(゜Cde
g.)として、PI動作量演算部の算出する給気温度設定
値を次式、 SP=2×SP0−PV+α により算出し、式中の補正値αを冷房モード運転時には
−4゜Cdeg.とし、暖房モード運転時には4゜Cdeg.とす
ることができる。
態を説明する。図1は本発明が適用される空調機および
その制御装置の概略構成を示す系統図である。図におい
て、1は給気および還気を強制循環させるためのファン
であり、ファン1の吸入側には冷温水コイル2が設置さ
れている。冷温水コイル2には、図示しない蓄熱槽等の
熱源から、冷房モードの場合は冷水が、暖房モードの場
合は温水が供給され、その冷温水の配管の途中に冷温水
弁MV1が接続されている。
の温度を測定するための温度測定器3が取り付けられて
おり、測定された還気温度PV(゜C)は、給気温度設定
値演算部5へ送られる。同じく、ファン1の吐出側に
は、給気の温度を測定するための温度測定器4が取り付
けられており、測定された給気温度は、PI演算部6へ
送られる。
暖房モードのいずれかが、演算部5,6へ入力されて運
転モードの設定がなされるとともに、演算部5へ室内設
定温度SP0(゜C)が入力されて設定される。ここで、演
算部5は、設定された運転モードおよび室内設定温度S
P0と入力された還気温度測定値PVとにもとづいて、
給気温度設定値SP(゜C)を算出して、PI演算部6へ
送る。PI演算部6は、設定された運転モードおよび入
力された給気温度設定値SPと給気温度測定値とにもと
づいて、冷温水弁MV1の流量をPI動作により制御す
るための弁開度の駆動量を算出し、駆動信号として冷温
水弁MV1へ送る。冷温水弁MV1は、入力された駆動
信号にもとづく弁開度に開閉駆動される。
算について説明する。まず、冷房モード時には、次式に
より給気温度設定値SP(゜C)を算出する。
から4゜Cdeg.が最適な値である。なお、この演算で
は、給気設定温度SPの最小値を15゜Cとしておき、
演算の結果が最小値よりも小さい場合、すなわちSP≦
15゜Cの場合は、最小値15゜CをSPとして出力す
る。また、演算の結果が還気温度PVよりも大きい場
合、すなわちSP>PVのときは、次式により、給気温
度設定値SP(゜C)を算出する。
気温度設定値SP(゜C)を算出する。
から4゜Cdeg.が最適な値である。なお、この演算で
は、給気設定温度SPの最大値を40゜Cとしておき、
演算の結果が最大値よりも大きい場合、すなわち、SP
≧40゜Cの場合は、最大値40゜CをSPとして出力す
る。また、演算の結果が還気温度PVよりも小さい場
合、すなわち、SP<PVのときは、次式により、給気
温度設定値SP(゜C)を算出する。
PVの値は、0.5゜C刻みとし、小数点以下の端数値
は、例えばPVの場合、それぞれ、PV≦0.25→
0.0、0.25<PV≦0.75→0.5、0.75
<PV→1とする。また、上述した、給気設定温度SP
の最小値および最大値、補正値αC、αHの値は、上述し
た値に限定されるものではなく、空調機の規模、負荷の
大小その他の現場の状況に応じて適宜変更可能な値であ
る。
説明する。ここでは、弁の今回の出力開度をYn(%)と
し、比例動作出力をP(%)、積分動作出力をI(%)と
すると、弁の出力開度Ynは次式のようになる。
100%≦Yn≦100%である。また、比例動作出力
Pの項は次式のようになる。
り、enは今回の偏差、en-1は前回の偏差である。な
お、PI制御開始時の最初の演算では、en-1=0とす
る。また、積分動作出力Iの項は次式のようになる。
PI制御時間である。また、TIは積分時間(s)であ
る。
今回の出力開度をYn(%)から、弁の開閉時間を算出す
る場合について説明する。開閉時間tは、弁開度Ynか
ら次式のように求められる。
る時間(s)であり、得られた開閉時間tの値により、
冷温水弁MV1の駆動は次のように行われる。まず、t
<−1のとき、t秒間閉出力する。また、t>+1のと
き、t秒間開出力する。さらに、|t|≦1のときは、
開閉出力無しとする。本発明は、上述したように、給気
温度設定値演算部5とPI演算部6とを2段に接続し
た、いわゆるカスケード制御としたことで、出力側に遅
れやむだ時間があっても、それら遅れやむだ時間を最小
限にすることが可能となり、負荷の変動に対する応答性
が改善される。
設定について説明する。図2は、その自動判断の手順を
示す説明図である。ここでは、室内設定温度と還気温度
から、冷暖房モード判断を自動で行う。最初の運転の開
始時に、室内設定温度SP0(゜C)と還気温度PV(゜C)
を比較し、SP0>PVの場合、暖房モードの設定をす
る。反対に、SP0≦PVの場合、冷房モードの設定を
する。
された後には、室内設定温度SP0を中心にした不感帯
nfを予め設定しておき、還気温度PVと室内設定温度
SP 0とを比較する。ここで、還気温度PVが次式を満
たす場合は、暖房モード運転に切り替える。
も、同様に還気温度PVと室内設定温度SP0とを比較
する。ここで、還気温度PVが次式を満たす場合は、冷
房モード運転に切り替える。
と設定した場合のモード切り替えを示している。上述し
た運転モードの設定を図1に示した制御装置に組み込ん
でおくことでモード設定が自動化され、操作員が、季節
や天候に応じてモード設定をする煩わしさから解放され
るとともに、誤ったモードの設定がなされることも解消
される。
ば、給気温度設定値が、予め入力されている室内設定温
度と測定した還気温度にもとづいて算出され、さらに、
その給気温度設定値を用いたPI動作により冷温水の流
量調整用弁が開閉制御されることにより、負荷の変動に
対する追随性が向上する。
の運転モードが、還気温度と室内設定温度とを比較して
自動的に設定されるため、手動による設定操作が不要に
なるとともに、モード設定の誤りが防止される。
成を示す系統図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 冷房または暖房の運転モードに応じて冷
水または温水が供給される冷温水コイルに室内空気を強
制循環させるとともに、冷温水コイルへの冷温水流量を
流量調整弁の弁開度により調整する空調機の制御装置で
あって、 冷温水コイルに吸入される還気の温度を測定する温度測
定器と、 冷温水コイルから吐出された給気の温度を測定する温度
測定器と、 測定された還気温度と予め入力されている室内設定温度
とにもとづいて給気温度の設定値を算出する給気温度設
定値演算部と、 設定されている冷房または暖房の運転モードに応じて、
測定された給気温度と給気温度設定値演算部で算出され
た給気温度設定値とを用いて流量調整弁にPI動作をさ
せるための弁駆動量を算出するPI動作量演算部と、 を備えたことを特徴とする空調機制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の空調機制御装置におい
て、 運転開始時に還気温度と室内設定温度とを比較し、室内
設定温度よりも還気温度が低い場合に暖房モードとし、
そうでない場合に冷房モードとしてモード設定をする手
段と、 暖房モード運転中に、還気温度と室内設定温度とを比較
し、還気温度が室内設定温度よりも高くなりかつ還気温
度と室内設定温度の差が予め設定されている不感帯の温
度幅の半分の値を越えた場合に冷房モード運転に切り替
える手段と、 冷房モード運転中に、還気温度と室内設定温度とを比較
し、還気温度が室内設定温度よりも低くなりかつ室内設
定温度と還気温度の差が予め設定されている不感帯の温
度幅の半分の値を越えた場合に暖房モード運転に切り替
える手段と、 を備えたことを特徴とする空調機制御装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の空調機制
御装置において、 給気温度設定値をSP(゜C)、室内温度設定値をSP
0(゜C)、還気温度をPV(゜C)、補正値をα(゜Cdeg.)と
して、PI動作量演算部の算出する給気温度設定値を次
式、 SP=2×SP0−PV+α により算出し、式中の補正値αを冷房モード運転時には
−4゜Cdeg.とし、暖房モード運転時には4゜Cdeg.とし
た空調機制御装置。
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1997
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