JPWO2015162798A1 - ヒートポンプチリングシステム及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照しながら本発明のヒートポンプチリングシステムについて詳細に説明する。図1は本発明の実施形態1に係るヒートポンプチリングシステムを示す模式図である。図1のヒートポンプチリングシステム1は、複数のヒートポンプチリング装置2A〜2Eが負荷3に入口配管4及び出口配管5を用いて並列に接続されており、熱エネルギーを交換するのに媒介させる水や不凍液などの熱媒体が複数のヒートポンプチリング装置2A〜2Eと負荷3との間に循環するものである。負荷3は例えば負荷側熱交換器からなっており、負荷側熱交換器を用いて空調もしくは給湯等が行われるようになっている。なお、負荷3が負荷側熱交換器からなる場合について例示しているが、例えば貯湯タンクもしくは冷水タンクからなっていてもよいし、蓄熱タンクからなっていてもよい。
図6は本発明のヒートポンプチリングシステムにおけるシステム制御装置の実施形態2を示すブロック図であり、図6を参照してヒートポンプチリングシステムにおけるシステム制御装置120について説明する。なお、実施形態2のシステム制御装置120において、実施形態1のシステム制御装置20と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施形態2のシステム制御装置120が実施形態1のシステム制御装置20と異なる点は、運転開始時から複数のヒートポンプチリング装置2A〜2Eを同時に起動する点である。
図8は本発明のヒートポンプチリングシステムにおけるシステム制御装置の実施形態3を示すブロック図であり、図8を参照してヒートポンプチリングシステムにおけるシステム制御装置220について説明する。なお、実施形態3のシステム制御装置220において、実施形態1のシステム制御装置20と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施形態3のシステム制御装置220が実施形態1のシステム制御装置20と異なる点は、運転能力算出手段223がヒートポンプチリング装置2A〜2Eの運転能力を学習して記憶部224に記憶する点である。
図10は本発明のヒートポンプチリングシステムにおけるシステム制御装置の実施形態4を示すブロック図であり、図10を参照してヒートポンプチリングシステムにおけるシステム制御装置320について説明する。なお、実施形態4のシステム制御装置320において、実施形態1のシステム制御装置20と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施形態4のシステム制御装置320が実施形態1のシステム制御装置20と異なる点は、各ヒートポンプチリング装置2A〜2Eのエネルギー効率を考慮して起動台数ns、nfを算出する点である。
Claims (12)
- 冷媒が流れる冷凍サイクルを備えた複数のヒートポンプチリング装置が負荷に並列的に接続され、前記複数のヒートポンプチリング装置において前記冷媒と熱交換された熱媒体が前記負荷へ循環するヒートポンプチリングシステムであって、
前記負荷から前記複数のヒートポンプチリング装置へ流入する熱媒体の温度を入口温度として検知する入口温度センサと、
前記複数のヒートポンプチリング装置から前記負荷へ流入する水の温度を出口温度として検知する出口温度センサと、
前記入口温度センサにおいて検知された前記入口温度と、前記出口温度センサにおいて検知された出口温度とに基づいて、前記複数のヒートポンプチリング装置の動作を制御するシステム制御装置と
を有し、
前記システム制御装置は、
前記複数のヒートポンプチリング装置毎の運転能力を記憶した記憶部と、
前記入口温度又は前記出口温度と設定された目標温度とに基づいて、要求能力を算出する要求能力算出手段と、
前記記憶部に記憶された前記複数のヒートポンプチリング装置毎の運転能力に基づいて、前記要求能力算出手段により算出された要求能力を満たす前記ヒートポンプチリング装置の起動台数を算出する台数算出手段と、
前記台数算出手段において算出された起動台数分の前記ヒートポンプチリング装置を起動させる起動制御手段と
を備えたヒートポンプチリングシステム。 - 前記起動制御手段は、運転開始時に前記台数算出手段において算出された台数の前記ヒートポンプチリング装置を同時に起動させる請求項1に記載のヒートポンプチリングシステム。
- 前記複数のヒートポンプチリング装置は、同一の運転能力を有しており、
前記起動制御手段は、運転開始時に1台の前記ヒートポンプチリング装置を単独で起動させるものであり、
1台の前記ヒートポンプチリング装置が起動した後の前記入口温度及び前記出口温度に基づいて、起動している1台の前記ヒートポンプチリング装置の運転能力を算出し、算出した運転能力を前記複数のヒートポンプチリング装置の運転能力として前記記憶部に記憶する運転能力算出手段をさらに備えた請求項1に記載のヒートポンプチリングシステム。 - 前記起動制御手段は、1台の前記ヒートポンプチリング装置の起動後に、前記要求能力算出手段により算出された要求能力に応じた台数の前記ヒートポンプチリング装置を同時に起動させるものである請求項3に記載のヒートポンプチリングシステム。
- 前記起動制御手段は、1台の前記ヒートポンプチリング装置を最大運転能力で起動させるものである請求項3又は4に記載のヒートポンプチリングシステム。
- 前記運転能力算出手段は、前記入口温度と前記出口温度との差分を前記ヒートポンプチリング装置の運転能力として算出するものである請求項3〜5のいずれか1項に記載のヒートポンプチリングシステム。
- 前記運転能力算出手段は、1台の前記ヒートポンプチリング装置の起動が複数回行われた毎に算出された複数の前記運転能力に基づいて、前記記憶部に記憶された前記運転能力の最適化を行うものである請求項3〜6のいずれか1項に記載のヒートポンプチリングシステム。
- 前記記憶部には、前記記憶部に記憶された前記運転能力の最適化が行われた回数を学習回数として記憶するものであり、
前記運転能力算出手段は、前記学習回数が予め設定された規定回数以下である場合、前記運転能力の最適化を行うものである請求項7のいずれか1項に記載のヒートポンプチリングシステム。 - 前記起動制御手段は、前記学習回数が予め設定された規定回数以下である場合、運転開始時に1台の前記ヒートポンプチリング装置を単独で起動させた後、前記台数算出手段において最適化された前記運転能力に基づいて算出された起動台数の前記ヒートポンプチリング装置を起動させるものであり、
前記学習回数が予め設定された規定回数よりも大きい場合、運転開始時に前記台数算出手段において最適化された前記運転能力に基づいて算出された起動台数の前記ヒートポンプチリング装置を起動させるものである請求項8に記載のヒートポンプチリングシステム。 - 前記台数算出手段は、前記複数のヒートポンプチリング装置が最大運転能力よりも低い予め設定された能力割合で運転した場合の起動台数を算出するものである請求項1〜9のいずれか1項に記載のヒートポンプチリングシステム。
- 前記台数算出手段は、能力割合で運転した場合の起動台数が前記複数のヒートポンプチリング装置の総設置台数よりも大きくなった場合、前記要求能力を満たすように、最大運転能力で運転する前記ヒートポンプチリング装置の台数と予め設定された能力割合で運転する前記ヒートポンプチリング装置の起動台数との組み合わせを算出するものである請求項10に記載のヒートポンプチリングシステム。
- 冷媒が流れる冷凍サイクルを備えた複数のヒートポンプチリング装置と負荷とが熱媒体が循環するように並列的に接続され、前記複数のヒートポンプチリング装置が冷媒と熱媒体との間で熱交換を行うヒートポンプチリングシステムの制御方法であって、
前記負荷から前記複数のヒートポンプチリング装置へ流入する入口温度と、前記複数のヒートポンプチリング装置から前記負荷へ流入する出口温度と設定された目標温度とに基づいて、要求能力を算出し、
算出した要求能力が得られる前記ヒートポンプチリング装置の起動台数を記憶部に記憶された前記複数のヒートポンプチリング装置毎の運転能力に基づいて算出し、
算出した起動台数分の前記ヒートポンプチリング装置を起動させる
ヒートポンプチリングシステムの制御方法。
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