JPWO2017204287A1 - 熱源システム、及び熱源システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

熱源システムの制御部は、空気熱交換器の要求能力に応じて各熱源機の運転台数および流量調整弁の調整量を制御し、複数の空気熱交換器の稼働状況から稼働している空気熱交換器を含むグループを特定し、特定したグループの配管抵抗特性から１つ選択し、差圧センサで検知する圧力差が選択した配管抵抗特性により算出される圧力差に一致するように、圧力調整弁の調整量を制御し、流量センサの検知流量に基づいて、運転中の各熱源機のポンプ運転周波数を制御する。

Description

実施形態は、熱源システム、及び熱源システムの制御方法に関する。

複数の熱源機を備え、これら熱源機の運転により得られる温熱または冷熱を負荷側（利用側）に供給する熱源システムが知られている。

各熱源機は熱媒体配管を介して互いに並列に接続されており、各熱源機は、ポンプの運転により熱媒体を取込み、取込んだ熱媒体をヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により加熱または冷却する。

また、各熱媒ポンプの流量設定値を決定し、この流量設定値を予め算出されたポンプ運転周波数の算出式に代入して運転周波数を求め、この運転周波数で熱媒ポンプを運転する技術が知られている。

上記の熱源システムにおいて、負荷が熱媒体配管を介して並列に接続されるため、熱媒体配管の長さやバルブの大きさによって、熱源機から熱媒体を供給するときの配管抵抗特性に差異が生じる。

このため、熱源システムにおいては、試運転するときに、例えば末端に並列接続される負荷のみを動作させたときの配管抵抗特性を取得し、そして、運転するときに、試運転時に取得した配管抵抗特性を利用して熱源機が動作するようになっている。このように熱源機を動作させることにより、各熱源機のポンプの流量が少なくなり、ポンプ搬送動力が低減することにより省エネルギー運転となる。また、熱源機のポンプが失速して異常停止する事態を防止している。

ところで、並列接続される負荷は数十台におよぶこともあり、稼働する負荷と、稼働しない負荷とが混在する状況もあり得る。このような状況において、末端の負荷が稼働していない場合、この末端の負荷に合わせて配管抵抗特性を設定しているため、熱源機から負荷に必要以上の熱媒体を供給してしまう。

本実施形態の目的は、負荷の稼働状況に応じて、適切に熱源機を運転制御することができる熱源システム、及び熱源システムの制御方法を提供することである。

実施形態に係る熱源システムは、熱媒体熱交換器および前記熱媒体熱交換器と複数の負荷との間で熱媒体を循環させるポンプを備え、熱媒体熱交換器を通過する熱媒体を加熱および冷却する複数の熱源機と、前記複数の熱源機から前記複数の負荷に流れる熱媒体を前記複数の熱源機に戻す配管と、前記複数の負荷がグループに分けられており、前記複数の熱源機から前記熱媒体を前記負荷に送るときの配管抵抗特性を前記グループ毎に記憶する記憶手段と、前記複数の負荷の要求能力に応じて、前記複数の負荷の稼働状況から稼働している負荷を含む前記グループを特定し、特定したグループの前記配管抵抗特性から配管抵抗特性を１つ選択し、この選択した配管抵抗特性に基づいて、運転中の各前記熱源機のポンプ運転周波数を制御する制御手段と、を備える。

また、実施形態に係る熱源システムの制御方法は、以下の構成を有する。熱源システムは、熱媒体熱交換器および前記熱媒体熱交換器と複数の負荷との間で熱媒体を循環させるポンプを備え、熱媒体熱交換器を通過する熱媒体を加熱および冷却する複数の熱源機と、前記複数の熱源機から前記複数の負荷に流れる熱媒体を前記複数の熱源機に戻す配管と、前記複数の負荷がグループに分けられており、前記複数の熱源機から前記熱媒体を前記負荷に送るときの配管抵抗特性を前記グループ毎に記憶する記憶手段と、を備える。また、熱源システムは、前記複数の負荷の要求能力に応じて、前記複数の負荷の稼働状況から稼働している負荷を含む前記グループを特定し、前記特定したグループの前記配管抵抗特性から配管抵抗特性を１つ選択し、前記選択した配管抵抗特性に基づいて、運転中の各前記熱源機のポンプ運転周波数を制御する。

実施形態によれば、負荷の稼働状況に応じて、適切に熱源機を運転制御することができる熱源システム、及び熱源システムの制御方法を提供できる。

図１は、一実施形態の全体的な構成を示す図である。 図２は、一実施形態における熱源機の冷凍サイクルの構成を示す図である。 図３は、一実施形態の制御を示すフローチャートである。 図４は、一実施形態の負荷側配管抵抗特性を示す図である。 図５は、一実施形態の作用を説明するための図である。

以下、本発明の熱源システムの一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、複数の熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎに、熱媒体配管２ａ（以下、水配管２ａという）および熱媒体配管２ｂ（以下、水配管２ｂという）を介して、負荷側機器である複数の負荷たとえば空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎが接続される。熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎは、水配管２ａ，２ｂを介して、所謂リバースリターン方式で接続された状態にある。空気熱交換器３ａ，３ｂ，…３ｎも、水配管２ａ，２ｂを介して互いに並列接続された状態にある。なお、本実施形態では、熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎはリバースリターン方式で接続される場合で説明するが、他の方式で接続されても良い。

さらに、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎは、グループに分けられている。グループに含まれる空気熱交換器は１つ以上あれば良いが、本実施形態においては、グループＧ１には空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃが含まれ、グループＧ２には空気熱交換器３ｄ，３ｅ，３ｆが含まれ、…、グループＧＮには空気熱交換器３ｌ，３ｍ，３ｎが含まれている。このグループ分けは、例えば、空気熱交換器が設置される場所に応じて分けることが考えられる。具体的には、ビルディングに熱源システムを設置したときには、１階、２階、…のようにフロア毎に分ける場合、１つのフロア内の作業領域（部屋）毎に分ける場合、これらが混在する場合等が想定される。したがって、グループを空気熱交換器が設置される領域（ゾーン）と言うこともできる。

熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎは、ヒートポンプ式冷凍サイクル、熱媒体熱交換器（以下水熱交換器という）、およびポンプを備え、水配管２ｂの水（熱媒体）をポンプの吸入圧により水熱交換器に導入し、水熱交換器に導入した水をヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により加熱または冷却し、その水熱交換器の水をポンプの吐出圧により水配管２ａに供給する。空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎは、水配管２ａから流入する水の熱を室内ファンから送られる室内空気に与え、この熱交換した後の水を水配管２ｂへと流出する。

空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎの水流出口につながる水配管２ｂの枝管に、流量調整弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，…４ｌ，４ｍ，４ｎが配設される。流量調整弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，…４ｌ，４ｍ，４ｎは、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎに流れる水の量を開度変化により調整する。

水配管２ｂにおいて、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎの水流出口につながる枝管より下流側の位置に、流量センサ（負荷側流量検知手段）５が配置される。流量センサ５は、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎに流れる水の量Ｑを検知する。

水配管２ａにおける熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎの接続位置と空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎの接続位置との間に、バイパス配管６の一端が接続される。バイパス配管６の他端は、水配管２ｂにおける流量センサ５の配置位置より下流側の位置に接続される。バイパス配管６は、熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎから空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎへと流れる水をバイパスして熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎ側に戻す。このバイパス配管６の中途部に、圧力調整弁７が配設される。

バイパス配管６の一端と他端との間に、差圧センサ（圧力差検知手段）８が配置される。差圧センサ８は、バイパス配管６の一端の水の圧力と他端の水の圧力との差（バイパス配管６の両端間の水の圧力差）Ｐを検知する。圧力調整弁７は、バイパス弁とも称し、バイパス配管６の両端間の熱媒体の圧力差を開度変化により調整する。

熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎは、水熱交換器およびその水熱交換器と空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎとの間で水を循環させるポンプを備え、水熱交換器を通る水をヒートポンプ式冷凍サイクルの運転により加熱または冷却する。

熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎのヒートポンプ式冷凍サイクルの構成を図２に示す。
圧縮機２１の吐出冷媒が四方弁２２を介して空気熱交換器２３ａ，２３ｂに流れ、その空気熱交換器２３ａ，２３ｂを経た冷媒が電子膨張弁２４ａ，２４ｂを介して水熱交換器３０の第１冷媒流路に流れる。水熱交換器３０の第１冷媒流路を経た冷媒は、四方弁２２およびアキュームレータ２５を通って圧縮機２１に吸込まれる。この冷媒流れ方向は冷却運転（冷水生成運転）時のもので、空気熱交換器２３ａ，２３ｂが凝縮器、水熱交換器３０の第１冷媒流路が蒸発器として機能する。加熱運転（温水生成運転）時は、四方弁２２の流路が切替わって冷媒の流れ方向が逆となり、水熱交換器３０の第１冷媒流路が凝縮器、空気熱交換器２３ａ，２３ｂが蒸発器として機能する。

これら圧縮機２１、四方弁２２、空気熱交換器２３ａ，２３ｂ、電子膨張弁２４ａ，２４ｂ、水熱交換器３０の第１冷媒流路、およびアキュームレータ２５により、第１ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。

圧縮機４１の吐出冷媒が四方弁４２を介して空気熱交換器４３ａ，４３ｂに流れ、その空気熱交換器４３ａ，４３ｂを経た冷媒が電子膨張弁４４ａ，４４ｂを介して上記水熱交換器３０の第２冷媒流路に流れる。水熱交換器３０の第２冷媒流路を経た冷媒は、四方弁４２およびアキュームレータ４５を通って圧縮機４１に吸込まれる。この冷媒流れ方向は冷却運転（冷水生成運転）時のもので、空気熱交換器４３ａ，４３ｂが凝縮器、水熱交換器３０の第２冷媒流路が蒸発器として機能する。加熱運転（温水生成運転）時は、四方弁４２の流路が切替わって冷媒の流れ方向が逆となり、水熱交換器３０の第２冷媒流路が凝縮器、空気熱交換器４３ａ，４３ｂが蒸発器として機能する。

これら圧縮機４１、四方弁４２、空気熱交換器４３ａ，４３ｂ、電子膨張弁４４ａ，４４ｂ、水熱交換器３０の第２冷媒流路、およびアキュームレータ４５により、第２ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。

圧縮機５１の吐出冷媒が四方弁５２を介して空気熱交換器５３ａ，５３ｂに流れ、その空気熱交換器５３ａ，５３ｂを経た冷媒が電子膨張弁５４ａ，５４ｂを介して水熱交換器６０の第１冷媒流路に流れる。水熱交換器６０の第１冷媒流路を経た冷媒は、四方弁５２およびアキュームレータ５５を通って圧縮機５１に吸込まれる。この冷媒流れ方向は冷却運転（冷水生成運転）時のもので、空気熱交換器５３ａ，５３ｂが凝縮器、水熱交換器６０の第１冷媒流路が蒸発器として機能する。加熱運転（温水生成運転）時は、四方弁５２の流路が切替わって冷媒の流れ方向が逆となり、水熱交換器６０の第１冷媒流路が凝縮器、空気熱交換器５３ａ，５３ｂが蒸発器として機能する。

これら圧縮機５１、四方弁５２、空気熱交換器５３ａ，５３ｂ、電子膨張弁５４ａ，５４ｂ、水熱交換器６０の第１冷媒流路、およびアキュームレータ５５により、第３ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。

圧縮機７１の吐出冷媒が四方弁７２を介して空気熱交換器７３ａ，７３ｂに流れ、その空気熱交換器７３ａ，７３ｂを経た冷媒が電子膨張弁７４ａ，７４ｂを介して上記水熱交換器６０の第２冷媒流路に流れる。水熱交換器６０の第２冷媒流路を経た冷媒は、四方弁７２およびアキュームレータ７５を通って圧縮機７１に吸込まれる。この冷媒流れ方向は冷却運転（冷水生成運転）時のもので、空気熱交換器７３ａ，７３ｂが凝縮器、水熱交換器６０の第２冷媒流路が蒸発器として機能する。加熱運転（温水生成運転）時は、四方弁７２の流路が切替わって冷媒の流れ方向が逆となり、水熱交換器６０の第２冷媒流路が凝縮器、空気熱交換器７３ａ，７３ｂが蒸発器として機能する。

これら圧縮機７１、四方弁７２、空気熱交換器７３ａ，７３ｂ、電子膨張弁７４ａ，７４ｂ、水熱交換器６０の第２冷媒流路、およびアキュームレータ７５により、第４ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。

上記水配管２ｂの水は、水熱交換器６０の水流路および水熱交換器３０の水流路を通り、上記水配管２ａへと導かれる。

水配管２ｂと水熱交換器６０の水流路との間の水配管に、ポンプ８０が配設される。ポンプ８０は、インバータ８１から供給される交流電圧により動作するモータを有し、そのモータの回転数に応じて揚程が変化する。インバータ８１は、商用交流電源８２の電圧を整流し、整流後の直流電圧をスイッチングにより所定周波数の交流電圧に変換し、変換した交流電圧をポンプ８０のモータに対する駆動電力として供給する。このインバータ８１の出力電圧の周波数（運転周波数）Ｆを変化させることにより、ポンプ８０のモータの回転数が変化する。

水熱交換器６０の水流入側の水配管と、水熱交換器３０の水流出側の水配管との間に、圧力差検知手段として差圧センサ９０が配置される。差圧センサ９０は、水熱交換器６０に流入する水の圧力と水熱交換器３０から流出する水の圧力との差（水熱交換器６０，３０の両端間の水の圧力差）を検知する。この差圧センサ９０の検知差圧に基づき、水熱交換器６０，３０に流れる水の量、つまり熱源機に流れる水の量を検出することができる。 一方、熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎ、流量調整弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，…４ｌ，４ｍ，４ｎ、流量センサ５、圧力調整弁７、および差圧センサ８が制御手段である制御部１０に接続される。

ここで、負荷側機器は図示しない独自の負荷側制御部により独自に制御されており、流量調整弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，…４ｌ，４ｍ，４ｎの開度制御は負荷側制御部により行われる。制御部１０は、熱源システムの運転を制御し、負荷側機器に設けられた流量調整弁４ａ，…４ｎの開度情報を受信する。制御部１０が実行する制御の一例を図３のフローチャートを参照しながら説明する。

熱源システムが設置された後の試運転時（ステップＳ１のＹＥＳ）、制御部１０は、選択されたグループについて、熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎから熱媒体を空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎに送るときの配管抵抗特性（以下、負荷側配管抵抗特性という）を検出する（ステップＳ２）。

具体的には、制御部１０は、バイパス配管６の圧力調整弁７を全閉し、かつグループＧ１に含まれる流量調整弁４ａ，４ｂ，４ｃのうち最も配管抵抗が大きい空気熱交換器に対応する流量調整弁のみ全開して残りの流量調整弁（他のグループを含む）を全閉し、この状態で熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎのポンプ８０を最低一台、流量調整弁が全開となっている空気熱交換器の定格流量（所定の運転周波数Ｆ）で運転し、このときの流量センサ５の検知流量（最小流量）Ｑｎと差圧センサ８の検知差圧（検知圧力差）Ｐｎとの対応を図４に示す交点Ｓｎとして記憶手段である内部メモリ１０ａに記憶する。ポンプ８０を最大周波数で運転しても定格能力に到達しない場合は運転するポンプ台数を１台ずつ増やして定格流量が流せる範囲までポンプ台数を増やす。

配管抵抗が最も大きい空気熱交換器として、グループＧ１のうち熱源機１ａ，…１ｎとの間の配管長が最も長い末端位置に存する例えば空気熱交換器３ｃが予め選定される。あるいは、グループＧ１の末端位置の空気熱交換器３ｃよりも熱源機１ａ，…１ｎに近い側の例えば空気熱交換器３ｂが、水配管２ａ，２ｂにつながる枝管が細いこと等が要因で、配管抵抗が最も大きい空気熱交換器として予め選定されることもある。選定は設置に際しての作業員の経験則や実測に基づいて行われ、その選定結果が制御部１０の内部メモリ１０ａに記憶される。

続いて、図示しない負荷側機器の制御部を介した操作により流量調整弁４ａ，４ｂ，４ｃを全開するとともに、制御部１０は、バイパス配管６の流量調整弁７を全閉し、この状態で熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎのポンプ８０をそれぞれ最大周波数で運転し、このときの流量センサ５の検知流量（最大流量）Ｑｍと差圧センサ８の検知差圧（検知圧力差）Ｐｍとの対応を図４に示す交点Ｓｍとして内部メモリ１０ａに記憶する。

そして、制御部１０は、内部メモリ１０ａに記憶した交点Ｓｎと交点Ｓｍとを結んで、負荷側に流れる水の量Ｑとバイパス配管６の両端間の水の圧力差Ｐとの関係を近似的に表わす２次近似曲線を、グループＧ１の負荷側配管抵抗特性として検出することができる（Ｓ２）。

次に、制御部１０は、検出した負荷側配管抵抗特性をグループＧ１に対応づけて内部メモリ１０ａに記憶する（ステップＳ３）。

そして、制御部１０は、全てのグループＧ１，…，ＧＮが選択されたか否かを判定し（ステップＳ４）、全てのグループグループＧ１，…，ＧＮが選択されていなければ（ステップＳ４のＮＯ）、ステップＳ２に処理へ進む、次に選択されたグループの負荷側配管抵抗特性を内部メモリ１０ａに記憶する。全てのグループＧ１，…，ＧＮが選択された場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、制御部１０は、この処理を終了する。これにより、全てのグループの負荷側配管抵抗特性が内部メモリ１０ａに記憶される。このように、各グループＧ１，Ｇ２，…ＧＮから１つの負荷側配管抵抗特性を取得するため、全ての空気熱交換器について負荷側配管抵抗特性を取得する場合と比較して、試運転時の処理負担を減らすことができる。

一方、通常の運転時（ステップＳ１のＮＯ）、負荷である空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎのコントローラは要求能力（室内空気温度Ｔａと設定温度Ｔｓとの差）に応じて、流量調整弁４ａ，４ｂ，…４ｎの開度を制御する。

空気熱交換器３ａの要求能力が大きいほど流量調整弁４ａの開度を増大（流量増加）し、空気熱交換器３ａの要求能力が小さくなるのに伴い流量調整弁４ａの開度を縮小（流量減少）していく。他の空気熱交換器３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎに対応する流量調整弁４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，…４ｌ，４ｍ，４ｎについても、同様に開度を制御する。この負荷側の流量調整弁の開度制御に伴い、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎに実際に流れる水の量Ｑｔが流量センサ５により検知される。

制御部１０は、流量センサ５の検知流量Ｑｔに対応する、バイパス配管６の両端間の水の目標差圧（目標圧力差）Ｐｔを、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎの稼働状況と、試運転時に検出して記憶した内部メモリ１０ａの負荷側配管抵抗特性から求める。より詳細には、以下のステップＳ５，Ｓ６の処理が実行される。

制御部１０は、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎの稼働状況を、例えば流量調整弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，…４ｌ，４ｍ，４ｎの開閉に基づいて取得し、稼働している空気熱交換機含むグループを特定する（ステップＳ５）。

次に、制御部１０は、特定したグループの配管抵抗特性から配管抵抗特性を１つ選択する（ステップＳ６）。例えば、制御部１０は、グループＧ１，Ｇ２に含まれる空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが稼働している場合、グループＧ１，Ｇ２に対応する負荷側配管抵抗特性を取得し、これら２つの負荷側配管抵抗特性から、熱源機からより遠くに設置される（負荷側配管抵抗特性の高い）グループＧ２に対応する負荷側配管抵抗特性を選択する。

そして、制御部１０は、流量センサ５の検知流量Ｑｔに対応する、バイパス配管６の両端間の水の目標差圧（目標圧力差）Ｐｔを、選択した負荷側配管抵抗特性から求める（ステップＳ７）。

次に、制御部１０は、求めた目標差圧Ｐｔとなるように、圧力調整弁（バイパス弁）７の開度を制御する（ステップＳ８）。

差圧センサ８の検知差圧Ｐが目標差圧Ｐｔに設定されることにより、空気熱交換器３ａ，３ｂ，…３ｎの要求流量の総和に見合う最適な量の水が空気熱交換器３ａ，３ｂ，…３ｎに流れ、空気熱交換器３ａ，３ｂ，…３ｎにとって余分となる水はバイパス配管６を通って運転中の熱源機に戻る。

また、制御部１０は、流量センサ５の検知流量Ｑｔを運転中の各熱源機に均等分して割当てる（ステップＳ９）。制御部１０は、運転中の熱源機における差圧センサ９０の検知差圧と運転中の熱源機における水熱交換器６０，３０の熱交換器抵抗特性とに基づく演算により、運転中の熱源機に流れる水の量Ｗをそれぞれ検出する（ステップＳ１０）。制御部１０は、検出流量Ｗが上記割当てた必要流量Ｗｔに一致するように、ポンプ周波数を制御する（ステップＳ１１）。

以上のように構成された熱源システムによると、制御部１０が、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎの稼働状況に基づいて、稼働している空気熱交換機含むグループを特定し、特定したグループの負荷側配管抵抗特性から１つの負荷側配管抵抗特性を選択し、差圧センサ８の検知差圧Ｐが選択した負荷側配管抵抗特性から求めた目標差圧Ｐｔと一致するように、圧力調整弁７の開度を制御し、流量センサ５の検知流量に基づいて、運転中の熱源機１ａ，１ｂ，…１ｎのポンプ運転周波数を制御することができる。このため、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，…３ｌ，３ｍ，３ｎの稼働状況に応じて、適切に熱源機を運転制御することができる。

例えば、空気熱交換器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆのみが稼働している場合を想定して作用を説明する。空気熱交換器３ｎの負荷側配管抵抗特性Ｃｎと、空気熱交換機３ｆの負荷側配管抵抗特性Ｃｒとを比較すると、空気熱交換器３ｎの方が空気熱交換器４３ｆより熱源機から遠くに設置され配管抵抗が高大きいため、図５に示すように、負荷側配管抵抗特性Ｃｎより負荷側配管抵抗特性Ｃｒが下側になる。そして、負荷側配管抵抗特性Ｃｎと、負荷側配管抵抗特性Ｃｒと、要求流量との交点をそれぞれ通過する熱源機のポンプ特性Ｐｎ，Ｐｒは、ポンプ特性Ｐｎよりポンプ特性Ｐｒが下側になる。つまり、要求流量を実現するときのポンプ特性は、矢印に示す量に相当する分、低くすることができる。言い換えれば、同じ要求流量を実現する場合に、ポンプ特性Ｐｎからポンプ特性Ｐｒに変更することにより、運転周波数Ｆを下げることができる。

したがって、制御部１０は、荷側配管抵抗特性Ｃｎを荷側配管抵抗特性Ｃｒに変更して目標差圧（目標圧力差）Ｐｔを求めることにより、図５の矢印に示す量に相当する分だけ運転周波数Ｆを低く抑えることができる。したがって、熱源システムは、搬送動力を低減し、無駄な電力消費を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、熱源システムを空調システムに適用した場合で説明したが、これに限るものではない。熱源システムは、例えば、プラントシステムにも適用可能である。

その他、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ａ，１ｂ，…１ｎ……熱源機、２ａ，２ｂ…水配管（熱媒体配管）、３ａ，３ｂ，…３ｎ…空気熱交換器（負荷側）、４ａ，４ｂ，…４ｎ……流量調整弁、５…流量センサ、６…バイパス配管、７…圧力調整弁、８…差圧センサ、１０…制御部、１０ａ…内部メモリ、２１，４１，５１，７１…圧縮機、３０，６０…水熱交換器（熱媒体熱交換器）、８０…ポンプ、８１…インバータ、８２…商用交流電源、９０…差圧センサ

Claims (3)

1. 熱媒体熱交換器および前記熱媒体熱交換器と複数の負荷との間で熱媒体を循環させるポンプを備え、熱媒体熱交換器を通過する熱媒体を加熱および冷却する複数の熱源機と、
   前記複数の熱源機から前記複数の負荷に流れる熱媒体を前記複数の熱源機に戻す配管と、
   前記複数の負荷がグループに分けられており、前記複数の熱源機から前記熱媒体を前記負荷に送るときの配管抵抗特性を前記グループ毎に記憶する記憶手段と、
   前記複数の負荷の要求能力に応じて、前記複数の負荷の稼働状況から稼働している負荷を含む前記グループを特定し、特定したグループの前記配管抵抗特性から配管抵抗特性を１つ選択し、この選択した配管抵抗特性に基づいて、運転中の各前記熱源機のポンプ運転周波数を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする熱源システム。
2. 前記負荷に流れる熱媒体の量を調整する流量調整弁と、
   前記負荷に流れる熱媒体の量を検知する負荷側流量検知手段と、
   前記複数の熱源機から前記複数の負荷に流れる熱媒体をバイパスして前記複数の熱源機に戻すバイパス配管と、
   前記バイパス配管の両端間の熱媒体の圧力差を検知する圧力差検知手段と、
   前記バイパス配管の両端間の熱媒体の圧力差を調整する圧力調整弁と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記複数の負荷の要求能力に応じて各前記熱源機の運転台数および前記流量調整弁の調整量を制御し、前記複数の負荷の稼働状況から稼働している負荷を含む前記グループを特定し、特定したグループの前記配管抵抗特性から１つ選択し、前記圧力差検知手段で検知する圧力差が前記選択した前記配管抵抗特性により算出される圧力差に一致するように、前記圧力調整弁の調整量を制御し、前記負荷側流量検知手段の検知流量に基づいて、運転中の各前記熱源機のポンプ運転周波数を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱源システム。
3. 熱媒体熱交換器および前記熱媒体熱交換器と複数の負荷との間で熱媒体を循環させるポンプを備え、熱媒体熱交換器を通過する熱媒体を加熱および冷却する複数の熱源機と、前記複数の熱源機から前記複数の負荷に流れる熱媒体を前記複数の熱源機に戻す配管と、前記複数の負荷がグループに分けられており、前記複数の熱源機から前記熱媒体を前記負荷に送るときの配管抵抗特性を前記グループ毎に記憶する記憶手段と、を備える熱源システムの制御方法であって、
   前記複数の負荷の要求能力に応じて、前記複数の負荷の稼働状況から稼働している負荷を含む前記グループを特定し、
   前記特定したグループの前記配管抵抗特性から配管抵抗特性を１つ選択し、
   前記選択した配管抵抗特性に基づいて、運転中の各前記熱源機のポンプ運転周波数を制御する、
   ことを特徴とする熱源システムの制御方法。

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