WO2015093360A1 - 蓄熱システム及びその制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a heat storage system including a refrigerator and a control method thereof.
- a heat storage system in which cold water cooled by a refrigerator is temporarily stored in a heat storage tank, and the cold water is circulated from the heat storage tank through a heat load.
- heat storage operation is performed using nighttime electric power with a low power charge, and then cold water (that is, cold heat) stored in the heat storage tank is supplied to the heat load.
- Such a heat storage system has an advantage of facilitating power leveling between nighttime when power demand is low and daytime when power demand is high, and is widely used for air conditioning in offices.
- Patent Document 1 discloses a load prediction unit that predicts a future air conditioning load using an ANN (Artificial Neural Network) model, and a plurality of refrigerators that satisfy the air conditioning load predicted by the load prediction unit.
- ANN Artificial Neural Network
- a heat storage tank heat source system control device including a heat source control unit for controlling the number of units is described.
- Patent Document 1 In the technique described in Patent Document 1, an operation plan of a refrigerator (the number of refrigerators to be operated during heat storage, etc.) is established by a heat source control unit based on predicted air conditioning load data.
- Patent Document 1 does not disclose a specific control method for the refrigerator based on the outside air condition or the like. For example, there is room for further improving the system efficiency by controlling each device in consideration of the outside air condition, rather than driving a single refrigerator with a constant processing load and performing a heat storage operation.
- an object of the present invention is to provide a heat storage system with high system efficiency and a control method thereof.
- a heat storage system includes a set temperature of a refrigerator and a refrigerant pump so as to increase system efficiency in accordance with the temperature and humidity of the outside air detected by the outside air temperature and humidity detecting means. At least one of the flow rates is changed. Details will be described in an embodiment for carrying out the invention.
- the present invention can provide a heat storage system with high system efficiency and a control method thereof.
- FIG. 1 is a configuration diagram of a heat storage system according to the present embodiment.
- the heat storage system S is a system that stores cold water (refrigerant) cooled by the refrigerator 21 in the heat storage tank 22 and then circulates cold water from the heat storage tank 22 through the indoor unit 25 to air-condition the room (cooling). is there.
- the heat storage system S includes a cooling water circulation system Sa that circulates cooling water for generating cold water via the refrigerator 21, a cold water circulation system Sb that circulates cooling water for air conditioning via the heat storage tank 22, and a plurality of sensors ( Temperature sensors 31, 32, etc.) and a controller 40.
- the cooling water circulation system Sa includes a cooling tower 11 and a cooling water pump 12.
- the cooling tower 11 is a facility for cooling the cooling water whose temperature has been increased by absorbing heat from the cold water flowing through the refrigerator 21, and has a blower 11a that takes in outside air and blows it.
- the cooling tower 11 is, for example, an open type cooling tower, and is configured to flow cooling water into a filler (not shown) carried therein.
- the inflow port of the piping p1 shown in FIG. 1 is connected to the refrigerator 21, and the outflow port is connected to the upper part of the cooling tower 11.
- the inlet of the pipe p ⁇ b> 2 is connected to the lower part of the cooling tower 11, and the outlet is connected to the refrigerator 21.
- the cooling water is cooled by latent heat of evaporation when a part of the cooling water evaporates or heat exchange (radiation of heat from the cooling water to the outside air) accompanying direct contact between the cooling water and the outside air.
- the cooling water pump 12 is a pump that pumps the cooling water radiated and cooled by the cooling tower 11 toward the refrigerator 21, and is installed in the pipe p2.
- the cold water circulation system Sb includes a refrigerator 21, a heat storage tank 22, a cold water primary pump 23, a cold water secondary pump 24, and an indoor unit 25.
- the refrigerator 21, the pipes p3 and p4, and the cold water primary pump 23 are collectively referred to as “primary side”.
- the indoor unit 25, the pipes p5 and p6, and the cold water secondary pump 24 are collectively referred to as “secondary side”.
- the refrigerator 21 is a cold heat source for applying cold heat to cold water (refrigerant) flowing in through the pipe p4.
- a turbo refrigerator using a known refrigeration cycle can be used as the refrigerator 21, for example.
- the set temperature of the refrigerator 21 (the temperature of the cold water flowing out of the refrigerator 21) is adjusted according to a command from the controller 40.
- the heat storage tank 22 is, for example, a temperature stratified heat storage tank, and is equipment that stores and stores low-temperature cold water flowing from the refrigerator 21.
- the cold water stored in the thermal storage tank 22 becomes low temperature as it goes below. That is, there is a temperature gradient in the vertical direction in the heat storage tank 22, relatively low temperature cold water from the refrigerator 21 is stored in the lower region, and relatively high temperature cold water from the indoor unit 25 is stored in the upper region.
- the inlet of the pipe p3 shown in FIG. 1 is connected to the refrigerator 21, and the outlet faces the lower region of the heat storage tank 22.
- the inlet of the pipe p ⁇ b> 4 faces the upper region of the heat storage tank 22, and the outlet is connected to the refrigerator 21.
- the chilled water primary pump 23 (refrigerant pump) pumps chilled water from the heat storage tank 22 to the refrigerator 21 via the pipe p4 and returns the chilled water supplied with the cold heat from the refrigerator 21 to the heat storage tank 22 via the pipe p3. It is a pump. As shown in FIG. 1, the cold water primary pump 23 is installed in the piping p4. An inverter (not shown) is installed in a motor (not shown) that drives the cold water primary pump 23. By driving the inverter in accordance with a command from the controller 40, the rotational speed of the motor (that is, the flow rate of cold water) is adjusted.
- the cold water secondary pump 24 is a pump that pumps cold water from the heat storage tank 22 to the indoor unit 25 via the pipe p5 and returns the cold water heated by the indoor unit 25 to the heat storage tank 22 via the pipe p6.
- the cold water secondary pump 24 is installed in the piping p5.
- a motor (not shown) of the cold water secondary pump 24 is controlled by the controller 40.
- the inflow port of the pipe p5 faces the lower region of the heat storage tank 22, and the outflow port is connected to the heat transfer tube r of the indoor heat exchanger 25a.
- the inlet of the pipe p6 is connected to the heat transfer pipe r of the indoor heat exchanger 25a, and the outlet faces the upper region of the heat storage tank 22.
- the indoor unit 25 (FCU: Fan Coil Unit) is installed in the room of the facility K and cools indoor air by heat exchange with cold water flowing in through the pipe p5.
- the indoor unit 25 includes an indoor heat exchanger 25a and an indoor fan 25b.
- the indoor heat exchanger 25a performs heat exchange between the low-temperature cold water flowing through the heat transfer tube r and the high-temperature air taken in by the indoor fan 25b.
- the indoor fan 25b is a fan that takes in indoor air and sends it to the indoor heat exchanger 25a.
- the blower 11a of the cooling tower 11, the cooling water pump 12, the refrigerator 21, the cold water primary pump 23, the cold water secondary pump 24, and the indoor fan 25b are driven according to commands from the controller 40.
- the temperature sensor 31 (first temperature detection means) is a sensor that detects the temperature of cold water from the refrigerator 21 toward the heat storage tank 22, and is installed in the pipe p3.
- the temperature sensor 32 (first temperature detection means) is a sensor that detects the temperature of cold water from the heat storage tank 22 toward the refrigerator 21, and is installed in the pipe p4.
- the flow rate sensor 33 (flow rate detection means) is a sensor that detects the flow rate of cold water from the refrigerator 21 toward the heat storage tank 22 (circulated on the primary side), and is installed in the pipe p3.
- the temperature / humidity sensor 34 (outside air temperature / humidity detection means) is a sensor that detects the temperature and relative humidity of the outside air, and is installed at a predetermined position outside the facility K. Instead of the temperature / humidity sensor 34, a temperature sensor and a humidity sensor may be used separately. Each sensor outputs its detection value to the controller 40.
- the controller 40 (control device) is configured to include electronic circuits such as a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and various interfaces, and executes various processes according to a set program. To do.
- the controller 40 controls driving of the blower 11a, the cooling water pump 12, the refrigerator 21, the chilled water primary pump 23, the chilled water secondary pump 24, and the indoor fan 25b according to the detection values input from the respective sensors described above. .
- the controller 40 executes a plurality of operation modes including a heat storage operation, a follow-up operation, and a heat radiation operation.
- the above-described “heat storage operation” is an operation mode in which cold water is cooled by the refrigerator 21 and the cooled cold water is stored in the heat storage tank 22.
- the “follow-up operation” is an operation mode in which the cold water cooled by the refrigerator 21 is circulated through the heat storage tank 22 and the indoor unit 25.
- the “heat radiation operation” is an operation mode in which low-temperature cold water stored in the heat storage tank 22 is circulated through the indoor unit 25.
- FIG. 2 is a configuration diagram of the controller.
- the controller 40 includes a storage unit 41 that stores various types of information, and an arithmetic processing unit 42 that executes arithmetic processing.
- the storage unit 41 stores a load characteristic DB (Data Base) 41a.
- the load characteristic DB 41a stores, as a database, characteristic information (see FIG. 9) indicating the relationship between the outdoor wet bulb temperature described later, the load factor of the refrigerator 21, and the system COP (Coefficient Of Performance) corresponding thereto. Has been.
- the “load factor of the refrigerator 21” is the ratio (%) of the processing load of the refrigerator 21 to the rated load of the refrigerator 21.
- the system COP (system efficiency) is the ratio of the cooling capacity to the power consumption (power required for cooling) of the heat storage system S.
- FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the load factor of the refrigerator and the system COP.
- the load factor that gives the maximum value of the system COP varies depending on the outside air wet bulb temperature. For example, when the outside air wet bulb temperature is 15 ° C. WB (Wet Bulb), the system COP becomes the maximum value Y1 when the load factor of the refrigerator 21 is about 58%. When the outdoor wet bulb temperature is 20 ° C. WB, the system COP reaches the maximum value Y2 when the load factor of the refrigerator 21 is about 67%.
- WB Wood Bulb
- the arithmetic processing unit 42 includes a processing load calculation unit 42a, a target load calculation unit 42b, a comparison unit 42c, and a control signal generation unit 42d.
- the processing load calculation unit 42a calculates the load (processing load) processed by the refrigerator 21 at the current time based on the detection values of the temperature sensors 31 and 32 and the detection value of the flow rate sensor 33. That is, the processing load calculation unit 42 a detects the flow rate Q [m 3 / sec] of cold water flowing through the pipe p 3 (see FIG. 1), the detection value T A [K] of the temperature sensor 31, and the detection of the temperature sensor 32.
- Equation 1 C [kJ / kg ⁇ K] is the specific heat of water, and ⁇ [kg / m 3 ] is the density of water.
- density ⁇ for example, the density of water at the average temperature of the temperatures T A and T B can be used.
- the processing load calculation unit 42a outputs the calculated processing load q to the comparison unit 42c.
- the target load calculation unit 42b calculates the target load of the refrigerator 21 based on the temperature / humidity input from the temperature / humidity sensor 34 and the information read from the load characteristic DB 41a.
- the “target load” means the processing load of the refrigerator 21 when the system COP becomes maximum corresponding to the temperature and humidity of the outside air detected by the temperature and humidity sensor 34.
- the system COP becomes the maximum value Y1 when the load factor of the refrigerator 21 is about 58%. Therefore, the target load of the refrigerator 21 at the outside air wet bulb temperature of 15 ° C. WB is 0.58 ⁇ (rated load).
- the target load calculation unit 42b outputs the calculated target load to the comparison unit 42c.
- the comparison unit 42c compares the processing load of the refrigerator 21 input from the processing load calculation unit 42a with the target load of the refrigerator 21 input from the target load calculation unit 42b, and controls the comparison result. It outputs to the signal generation part 42d.
- the control signal generation unit 42d according to the comparison result input from the comparison unit 42c, the rotational speed of a motor (not shown) included in the chilled water primary pump 23 (see FIG. 1), the set temperature of the refrigerator 21, To control. Although omitted in FIG. 2, the control signal generator 42d also controls driving of the blower 11a, the cooling water pump 12, the cold water secondary pump 24, and the indoor fan 25b.
- FIG. 4 is a flowchart showing a process during a heat storage operation by the controller.
- the controller 40 performs heat storage operation using relatively inexpensive nighttime power.
- the controller 40 starts the heat storage operation (START). That is, the controller 40 drives the blower 11a and the cooling water pump 12 to circulate the cooling water through the pipes p1 and p2.
- the controller 40 drives the refrigerator 21 and the cold water primary pump 23, and circulates cold water on the primary side via the pipes p3 and p4.
- low temperature (for example, 5 ° C.) cold water flowing out of the refrigerator 21 flows into the lower part of the heat storage tank 22 through the pipe p3.
- the comparatively high temperature (for example, 12 degreeC) cold water stored by the upper part of the thermal storage tank 22 is pumped to the refrigerator 21 via the piping p4.
- the cold heat generated by the refrigerator 21 is stored in the heat storage tank 22.
- the proportion of cold water that has been well cooled out of the cold water stored in the heat storage tank 22 increases from below.
- step S101 of FIG. 4 the controller 40 reads the temperature and humidity of the outside air detected by the temperature and humidity sensor 34 (outside temperature and humidity detection step).
- step S102 the controller 40 calculates the outside air wet bulb temperature based on the temperature and humidity read in step S101.
- step S103 the controller 40 reads the cold water temperature T A detected by the temperature sensor 31, the cold water temperature T B detected by the temperature sensor 32, and the cold water flow rate Q detected by the flow sensor 33.
- step S104 the controller 40 substitutes the temperatures T A and T B and the flow rate Q of the cold water read in step S103 into (Equation 1) by the processing load calculation unit 42a (see FIG. 2), and The processing load is calculated.
- step S105 the controller 40 calculates a target load for maximizing the system COP by the target load calculation unit 42b (see FIG. 2). That is, the controller 40 refers to the load characteristic DB 41a (see FIG. 2), and among the load characteristics corresponding to the outside air wet bulb temperature calculated in step S102, the processing load of the refrigerator 21 that maximizes the system COP (that is, Target load).
- step S106 the controller 40 determines whether or not the processing load calculated in step S104 substantially matches the target load calculated in step S105 by the comparison unit 42c (see FIG. 2). For example, the controller 40 performs the determination process of step S106 depending on whether or not the processing load of the refrigerator 21 exists within a predetermined range including the target load.
- step S106 the processing of the controller 40 returns to “START” (RETURN). In this case, after a predetermined time has elapsed since the determination process in step S106, the controller 40 starts the process from step S101 onward again.
- the processing of the controller 40 proceeds to step S107.
- step S107 the controller 40 determines whether or not the processing load of the refrigerator 21 calculated in step S104 is smaller than the target load by the comparison unit 42c (see FIG. 2).
- the processing of the controller 40 proceeds to step S108.
- step S108 the controller 40 causes the control signal generator 42d (see FIG. 2) to increase the flow rate of the chilled water primary pump 23 (see FIG. 1) by a predetermined flow rate (operation control step). Since the flow rate of the cold water primary pump 23 is increased, the processing load of the refrigerator 21 during the heat storage operation is also increased. Thereby, the processing load of the refrigerator 21 can be brought close to the target load, and the system COP can be increased.
- the amount of increase in the flow rate of the cold water primary pump 23 is set in advance so that the processing load of the refrigerator 21 gradually approaches the target load. Further, it is preferable to use a chilled water primary pump 23 having a relatively large allowable flow rate so that the refrigerator 21 can be operated at a target load only by adjusting the flow rate of the chilled water primary pump 23.
- step S109 the controller 40 decreases the flow rate of the chilled water primary pump 23 by a predetermined flow rate by the control signal generation unit 42d (see FIG. 2) (operation control step).
- the processing load of the refrigerator 21 during the heat storage operation is also reduced by the amount by which the flow rate of the cold water primary pump 23 is reduced.
- the process of the controller 40 returns to step S101 (RETURN).
- the heat storage operation is started so that the heat storage operation can be completed in the time zone (for example, 23:00 to 7:00 on the next day) when the nighttime electricity rate is applied while changing the flow rate of the chilled water primary pump 23 in this way. It is preferable to set the time earlier.
- the controller 40 performs a follow-up operation and a heat radiation operation according to a predetermined operation schedule after completing the heat storage operation.
- the flow rate of the chilled water primary pump 23 is changed so that the processing load of the refrigerator 21 approaches the target load that maximizes the system COP.
- the processing load of the refrigerator 21 approaches the target load that maximizes the system COP.
- the heat storage operation can be continuously performed near the point where the maximum value of the system COP is given in the load characteristics. Therefore, an excessive burden is not imposed on the arithmetic processing of the controller 40.
- the difference between the processing load (fixed value) of the refrigerator 21 and the above-described target load varies with changes in the temperature and humidity of the outside air. Likely to grow. If it does so, the energy consumed by the whole system will become large, and the efficiency of heat storage operation will fall.
- the heat storage operation is performed with high efficiency in order to adjust the processing load of the refrigerator 21 so as to maximize the system COP in the load characteristics corresponding to the outside wet bulb temperature. Can do.
- Second Embodiment is different from the first embodiment in the contents of the processing executed by the controller 40, but the first embodiment is the first configuration regarding the configuration of the heat storage system S (see FIG. 1) and the configuration of the controller 40 (see FIG. 2). This is the same as the embodiment. Therefore, a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate
- FIG. 5 is a flowchart showing a process during a heat storage operation by the controller. Note that the processing in steps S101 to S109 in FIG. 5 is the same as that described in the first embodiment (see FIG. 4).
- step S107 the controller 40 determines whether or not the processing load of the refrigerator 21 calculated in step S104 is smaller than the target load calculated in step S105. When the processing load of the refrigerator 21 is smaller than the target load (S107 ⁇ Yes), the controller 40 increases the flow rate of the cold water primary pump 23 by a predetermined flow rate in step S108. Thus, the controller 40 preferentially changes the flow rate of the chilled water primary pump 23 over the set temperature of the refrigerator 21 when changing the processing load of the refrigerator 21.
- step S110 the controller 40 determines whether or not the flow rate of the cold water flowing through the pipe p3 (see FIG. 1) has reached the upper limit value of the flow rate of the cold water primary pump 23. That is, the controller 40 determines whether or not the value input from the flow sensor 33 has reached the flow rate (upper limit value) when the cold water primary pump 23 is rated.
- the above upper limit value is set in advance and stored in the storage unit 41 (see FIG. 2).
- step S111 the controller 40 reduces the set temperature of the refrigerator 21 by a predetermined width while maintaining the flow rate of the cold water primary pump 23 in the vicinity of the upper limit value. That is, the controller 40 increases the processing load of the refrigerator 21 by lowering the set temperature of the refrigerator 21. Thereby, the processing load of the refrigerator 21 can be brought close to the target load, and the system COP can be increased.
- step S111 the process of the controller 40 returns to step S101 (RETURN).
- step S101 the process of the controller 40 returns to step S101 (RETURN). In this case, the controller 40 does not change the set temperature of the refrigerator 21.
- the controller 40 decreases the flow rate of the cold water primary pump 23 by a predetermined flow rate in step S109.
- the controller 40 determines whether or not the flow rate of the cold water flowing through the pipe p3 has reached the lower limit value of the flow rate of the cold water primary pump 23.
- the lower limit value described above is set in advance and stored in the storage unit 41 (see FIG. 2).
- step S113 the controller 40 increases the set temperature of the refrigerator 21 by a predetermined width while maintaining the flow rate of the cold water primary pump 23 in the vicinity of the lower limit value. That is, the controller 40 reduces the processing load on the refrigerator 21 by increasing the set temperature of the refrigerator 21. Thereby, the processing load of the refrigerator 21 can be brought close to the target load, and the system COP can be increased.
- step S113 After performing the process of step S113, the process of the controller 40 returns to step S101 (RETURN).
- the process of the controller 40 returns to step S101 (RETURN). In this case, the controller 40 does not change the set temperature of the refrigerator 21.
- FIG. 6 is a configuration diagram of the heat storage system according to the present embodiment.
- the weather information server W is, for example, a server that manages weather information acquired from the Japan Meteorological Agency, and is connected to the controller 40A via the network N. Note that the weather information described above includes the predicted temperature and humidity of the outside air on the next day.
- each temperature sensor 35 is installed at different heights (upper, middle, and lower) in the vertical direction. As described above, the temperature of the cold water stored in the heat storage tank 22 becomes lower as it goes downward. Each of the temperature sensors 35 detects the temperature of the cold water in the upper region, the middle region, and the lower region, and outputs the detected value to the controller 40A.
- FIG. 7 is a block diagram of the controller.
- the arithmetic processing unit 43 of the controller 40A includes a weather information acquisition unit 43a, a necessary heat storage amount calculation unit 43b, a target load calculation unit 43c, a schedule setting unit 43d, a control signal generation unit 43e, It has.
- the weather information acquisition unit 43a (weather information acquisition means) acquires weather information of a predetermined area including the facility K from the weather information server W every predetermined time (for example, every 6 hours).
- the weather information acquisition unit 43a outputs the acquired weather information (including the predicted temperature and humidity of the outside air) to the necessary heat storage amount calculation unit 43b and the target load calculation unit 43c.
- the necessary heat storage amount calculation unit 43b fully stores the heat storage tank 22 based on the cold water temperature input from the temperature sensor 35 installed in the heat storage tank 22 and the weather information input from the weather information acquisition unit 43a. To calculate the amount of heat stored (hereinafter referred to as the required amount of stored heat).
- the aforementioned “full storage” means a state where the heat storage tank 22 is filled with cold water cooled by the refrigerator 21.
- the target load calculation unit 43c calculates the outdoor wet bulb temperature at each time of the next day based on the temperature and humidity prediction value input from the weather information acquisition unit 43a. Furthermore, the target load calculation unit 43c refers to the load characteristic DB 41a and calculates the target load of the refrigerator 21 corresponding to the outdoor air wet bulb temperature at each time. The target load calculation unit 43c associates each time of the next day with the target load described above, and outputs it to the schedule setting unit 43d.
- the schedule setting unit 43d determines the next day's operation schedule based on the required heat storage amount input from the required heat storage amount calculation unit 43b, the target load input from the target load calculation unit 43c, and the information of the load characteristic DB 41a. Set. Details of the process executed by the schedule setting unit 43d will be described later.
- the control signal generation unit 43e generates a control signal for controlling the refrigerator 21 and the chilled water primary pump 23 according to the operation schedule set by the schedule setting unit 43d. Details of the processing executed by the control signal generator 43e will be described later.
- FIG. 8 is a flowchart showing a process executed by the controller before the start of the heat storage operation.
- the controller 40A acquires the weather information for the next 24 hours from the weather information server W by the weather information acquisition unit 43a (see FIG. 7).
- the weather information includes the predicted temperature and humidity of the outside air.
- the acquisition time of weather information is, for example, 23:00.
- step S202 the controller 40A divides the time zone in which the heat storage operation may be performed into a plurality of times, and calculates the outdoor air wet bulb temperature at each time. For example, the controller 40A divides the time zone from 0:00 AM to 7:00 AM every 10 minutes, and calculates the outdoor wet bulb temperature every 10 minutes using the weather information acquired in step S101.
- step S ⁇ b> 203 the controller 40 ⁇ / b> A reads the detection value of the temperature sensor 35 installed in the heat storage tank 22. That is, the controller 40 ⁇ / b> A reads the cold water temperature at the current time in the upper region, the middle region, and the lower region of the heat storage tank 22.
- step S204 the controller 40A calculates the necessary heat storage amount q1 for fully storing the heat storage tank 22 by the required heat storage amount calculation unit 43b (see FIG. 7). That is, the controller 40A calculates the necessary heat storage amount for full storage from the current temperature distribution in the heat storage tank 22 based on the cold water temperature read in step S203.
- step S205 the controller 40A calculates the target load of the refrigerator 21 at each time of the next day by the target load calculation unit 43c (see FIG. 7). That is, the controller 40A refers to the load characteristic DB 41a and calculates the processing load (that is, the target load) of the refrigerator 21 that maximizes the system COP among the load characteristics corresponding to the outdoor wet bulb temperature calculated in step S202. To do.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing changes in the outside air wet bulb temperature, the load factor of the refrigerator, and the maximum value of the system COP on the next day.
- the outdoor air wet bulb temperature changes at each time (for example, every 10 minutes) of the next day, and accordingly, the load factor of the refrigerator 21 that gives the maximum value of the system COP also changes.
- the controller 40A divides the time zone from 0:00 AM to 7:00 AM every 10 minutes, and sets the load factor (corresponding to the target load) of the refrigerator 21 that gives the maximum value of the system COP at each time. Identify. Then, the controller 40A stores the load factor of the refrigerator 21 and the time in the storage unit 41 in association with each other.
- step S206 in FIG. 8 the controller 40A sets the operation schedule for the next day by the schedule setting unit 43d (see FIG. 7). That is, the controller 40A sets the operation schedule for the heat storage operation based on the weather information acquired in step S201, the necessary heat storage amount calculated in step S204, and the target load calculated in step S205.
- FIG. 10 is a flowchart showing the setting process of the operation schedule of the heat storage operation.
- the value m is a natural number that is sequentially incremented each time the processing of steps S2061 to S2067 is repeated.
- the controller 40A sets the necessary heat storage amount q1 calculated in step S204 of FIG. 8 as the provisional heat storage amount q pro used in steps S2064 and S2067.
- step S2062 the controller 40A reads the target load at time (t end ⁇ m ⁇ t). That is, the controller 40A reads the target load that is back by m ⁇ t from the end time t end of the heat storage operation.
- This target load has already been calculated in the process of step S205 (see FIG. 8). Further, the end time t end (for example, 7:00 am of the next day) and the predetermined time ⁇ t (for example, 10 minutes) of the heat storage operation are set in advance.
- the end time t end (see FIG. 9) of the heat storage operation is fixed in this way, and the start time t start (see FIG. 9) of the heat storage operation is adjusted. Therefore, heat release from the heat storage tank 22 to the outside air can be suppressed by delaying the end time of the heat storage operation to the maximum while performing heat storage operation using inexpensive nighttime power. Thereby, the energy cost required for air conditioning can be reduced.
- step S2063 the controller 40A calculates the heat storage amount ⁇ q in the time period from time (t end ⁇ m ⁇ t) to time (t end ⁇ (m ⁇ 1) ⁇ t). That is, the controller 40A calculates the heat storage amount ⁇ q when the refrigerator 21 is operated for the predetermined time ⁇ t with the target load read in step S2062.
- step S2064 the controller 40A calculates the remaining heat storage amount q rem by subtracting the heat storage amount ⁇ q calculated in step S2063 from the heat storage amount q pro .
- the necessary heat storage amount q1 is used as the heat storage amount q pro (S2061), but the value of the heat storage amount q pro is sequentially updated (decreases) in step S2067 described later.
- step S2065 the controller 40A determines whether or not the necessary heat storage amount q1 is satisfied. That is, the controller 40A determines whether or not the remaining heat storage amount q rem calculated in step S2064 is equal to or less than zero.
- step S2067 the controller 40A substitutes the remaining heat storage amount q rem calculated in step S2064 as the provisional heat storage amount q pro .
- step S2068 the controller 40A increments the value m and returns to the process of step S2062.
- step S2066 the process of the controller 40A proceeds to step S2066.
- the time (t end -m ⁇ t) at this time is the start time t start (see FIG. 9) of the heat storage operation on the next day. For example, if the required heat storage amount q1 is satisfied when the predetermined time ⁇ t is 10 minutes and the value m is 24, the controller 40A is set to 4 hours on the next day (for example, in the time zone from 3 am to 7 am). Perform heat storage operation.
- step S2066 the controller 40A sets the set temperature of the refrigerator 21 and the flow rate of the cold water primary pump 23 at each time. That is, the controller 40A sets the set temperature of the refrigerator 21 so as to operate the refrigerator 21 with the target load calculated in step S205 of FIG. 8 in the time zone from the start time t start to the end time t end of the heat storage operation. And the flow rate of the cold water primary pump 23 are set.
- the controller 40 ⁇ / b> A also sets the operation schedule for the follow-up operation and the heat radiation operation after performing the heat storage operation.
- the controller 40A starts the heat storage operation by the control signal generator 43e (see FIG. 7). That is, the controller 40A drives the cooling tower 11 and the cooling water pump 12, and circulates the cooling water through the pipes p1 and p2. Further, the controller 40A drives the refrigerator 21 and the cold water primary pump 23 based on the operation schedule set in step S206, and circulates cold water through the pipes p3 and p4.
- the controller 40A calculates the actual processing load of the refrigerator 21 based on the detection values of the temperature sensors 31, 32 (see FIG. 6) and the flow rate sensor 33 while the heat storage operation is being performed. Further, the controller 40A calculates a target load of the refrigerator 21 based on the outdoor wet bulb temperature at the current time. Then, the controller 40A changes (corrects) at least one of the flow rate of the cold water primary pump 23 and the set temperature of the refrigerator 21 in real time so that the actual processing load of the refrigerator 21 approaches the target load.
- the refrigerator 21 can be operated near the target load that gives the maximum value of the system COP, and the energy cost can be reduced.
- the method described in the first embodiment (see FIG. 4) or the second embodiment (see FIG. 5) can be used.
- the controller 40A After performing the heat storage operation, the controller 40A sequentially executes the follow-up operation and the heat radiation operation according to the set operation schedule. Detailed description of the follow-up operation and the heat radiation operation is omitted.
- the controller 40A when setting the operation schedule during the heat storage operation, sets the target load so that the system COP of the refrigerator 21 is maximized based on the weather information of the next day ( S205: See FIG. Thereby, since the heat storage operation can be performed with the system COP being high, the energy cost required for the heat storage system SA can be reduced.
- the controller 40A sets the operation schedule of the heat storage operation so as to satisfy the necessary heat storage amount q1, the heat storage tank 22 can be filled with low-temperature cold water on the next day.
- the heat storage tank 22 can be filled with low-temperature cold water on the next day.
- the fourth embodiment is different from the third embodiment in that when the operation schedule for the next day is set, the end time t end of the heat storage operation is variable, but other points (configuration of the heat storage system SA: FIG. 6 and FIG. 7) is the same as in the third embodiment. Therefore, a different part from 3rd Embodiment is demonstrated and description is abbreviate
- the controller 40A executes the processing of steps S201 to S205 in FIG. 8 before starting the heat storage operation, and then sets the operation schedule in step S206.
- FIG. 11 is a flowchart showing the setting process of the operation schedule of the heat storage operation.
- the value n is a natural number that is sequentially incremented in step S2074 described later.
- the time t1 is an end time (for example, 7:00 am) of a time zone in which nighttime power is applied.
- Steps S2062 to S2065, S2067, and S2068 are the same as those described in the third embodiment (see FIG. 10).
- the process of the controller 40A proceeds to step S2071.
- the controller 40A determines whether or not the time (t end ⁇ m ⁇ t) is included in a time zone (for example, 23:00 to 7:00 on the next day) to which the nighttime electricity rate is applied.
- the time (t end ⁇ m ⁇ t) is a provisional start time of the heat storage operation.
- step S2072 the time (t end -m ⁇ t) system COP at each time ⁇ t end
- the (maximum: 3, see FIG. 9) calculates an average value COP ave of (n).
- the controller 40A stores the calculated average value COP ave (n) in the storage unit 41 (see FIG. 6) in association with the value of n.
- Step S2073 the controller 40A sets the temporary end time t end of the heat storage operation as the time (t1 ⁇ n ⁇ t).
- step S2074 the controller 40A increments the value n, and then returns to the process of step S2062. By this processing, the provisional end time t end of the heat storage operation is shifted by time ⁇ t (going back in time). In this way, the controller 40A calculates the average value COP ave (n) of the system COP (maximum value) in each time zone for a plurality of time zones in which the necessary heat storage amount q1 is satisfied.
- step S2071 When the time (t end ⁇ m ⁇ t) is not included in the time zone to which the nighttime electricity rate is applied in step S2071 (S2071 ⁇ No), the process of the controller 40A proceeds to step S2075. In this case, the nighttime charge is not applied at least part of the time (t end ⁇ m ⁇ t) to t end . Therefore, the controller 40A proceeds to the process of step S2075 without shifting the provisional end time t end of the heat storage operation any more.
- step S2076 the controller 40A sets the set temperature of the refrigerator 21 and the flow rate of the cold water primary pump 23 with respect to the time zone set in step S2075 (the shaded portion in FIG. 9).
- the controller 40A sets an operation schedule so that the processing load of the refrigerator 21 matches the target load obtained in step S205 of FIG. 8 for each time included in the time zone.
- the end time t end of the heat storage operation is shifted by time ⁇ t, and the time zone for performing the heat storage operation is set so that the average value COP ave (n) of the system COP (maximum value) becomes the largest. Set.
- the heat storage operation can be performed in the time zone with the lowest energy cost while satisfying the necessary heat storage amount q1. Therefore, according to the present embodiment, further energy saving and cost reduction can be achieved as compared with the third embodiment.
- each embodiment demonstrated the process at the time of a thermal storage driving
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Abstract
システム効率の高い蓄熱システム及びその制御方法を提供する。蓄熱システム(S)は、外気の温湿度を検出する温湿度センサ(34)と、冷水を貯留して蓄熱する蓄熱槽(22)と、蓄熱槽(22)から流入する冷水に冷熱を与える冷凍機(21)と、蓄熱槽(22)から冷凍機(21)に向けて冷水を圧送するとともに、冷凍機(21)で冷熱が与えられた冷水を蓄熱槽(22)に戻す冷水一次ポンプ(23)と、冷凍機(21)及び冷水一次ポンプ(23)を制御するコントローラ(40)と、を備え、コントローラ(40)は、温湿度センサ(34)によって検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、冷凍機(21)の設定温度、及び、冷水一次ポンプ(23)の流量のうち少なくとも一つを変更する。
Description
本発明は、冷凍機を備える蓄熱システム及びその制御方法に関する。
冷凍機で冷却された冷水をいったん蓄熱槽に貯留し、蓄熱槽から熱負荷を介して冷水を循環させる蓄熱システムが知られている。蓄熱システムでは、電力料金の安価な夜間電力を用いて蓄熱運転を行い、その後、蓄熱槽に貯留された冷水(つまり、冷熱)を熱負荷に供給する。このような蓄熱システムは、電力需要が少ない夜間と電力需要が多い昼間との間で電力平準化を促すといった利点があり、オフィスの空調等に広く用いられている。
例えば、特許文献1には、ANN(Artificial Neural Network)モデルを用いて将来の空調負荷を予測する負荷予測部と、この負荷予測部によって予測された空調負荷を満足するように複数の冷凍機を台数制御する熱源制御部と、を備える蓄熱槽熱源システムの制御装置について記載されている。
特許文献1に記載の技術では、空調負荷の予測データに基づき、熱源制御部によって冷凍機の運転計画(蓄熱時に運転する冷凍機の台数等)が立てられる。しかしながら、特許文献1には、外気条件等に基づく冷凍機の具体的な制御方法については開示されていない。例えば、1台の冷凍機を一定の処理負荷で駆動して蓄熱運転を行うよりも、外気条件を考慮して各機器を制御することで、システム効率をさらに高める余地がある。
そこで、本発明は、システム効率の高い蓄熱システム及びその制御方法を提供することを課題とする。
前記課題を解決するために、本発明に係る蓄熱システムは、外気温湿度検出手段によって検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、冷凍機の設定温度、及び、冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更することを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。
本発明により、システム効率の高い蓄熱システム及びその制御方法を提供できる。
≪第1実施形態≫
図1は、本実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。なお、図1に示す破線矢印は、信号線を表している。蓄熱システムSは、冷凍機21によって冷却された冷水(冷媒)を蓄熱槽22に貯留し、その後、蓄熱槽22から室内機25を介して冷水を循環させて室内を空調(冷房)するシステムである。
蓄熱システムSは、冷凍機21を介して冷水生成用の冷却水を循環させる冷却水循環システムSaと、蓄熱槽22を介して空調用の冷水を循環させる冷水循環システムSbと、複数のセンサ類(温度センサ31,32等)と、コントローラ40と、を備えている。
図1は、本実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。なお、図1に示す破線矢印は、信号線を表している。蓄熱システムSは、冷凍機21によって冷却された冷水(冷媒)を蓄熱槽22に貯留し、その後、蓄熱槽22から室内機25を介して冷水を循環させて室内を空調(冷房)するシステムである。
蓄熱システムSは、冷凍機21を介して冷水生成用の冷却水を循環させる冷却水循環システムSaと、蓄熱槽22を介して空調用の冷水を循環させる冷水循環システムSbと、複数のセンサ類(温度センサ31,32等)と、コントローラ40と、を備えている。
(冷却水循環システム)
冷却水循環システムSaは、冷却塔11と、冷却水ポンプ12と、を備えている。
冷却塔11は、冷凍機21を通流する冷水からの吸熱で昇温した冷却水を冷やすための設備であり、外気を取り込んで送風する送風機11aを有している。冷却塔11は、例えば、開放式の冷却塔であり、その内部に担持された充填材(図示せず)に冷却水を流し込む構成になっている。
冷却水循環システムSaは、冷却塔11と、冷却水ポンプ12と、を備えている。
冷却塔11は、冷凍機21を通流する冷水からの吸熱で昇温した冷却水を冷やすための設備であり、外気を取り込んで送風する送風機11aを有している。冷却塔11は、例えば、開放式の冷却塔であり、その内部に担持された充填材(図示せず)に冷却水を流し込む構成になっている。
なお、図1に示す配管p1の流入口は冷凍機21に接続され、流出口は冷却塔11の上部に接続されている。配管p2の流入口は冷却塔11の下部に接続され、流出口は冷凍機21に接続されている。冷却塔11では、冷却水の一部が蒸発する際の蒸発潜熱や、冷却水と外気との直接的な接触に伴う熱交換(冷却水から外気への放熱)によって、冷却水が冷やされる。
冷却水ポンプ12は、冷却塔11で放熱して冷やされた冷却水を冷凍機21に向けて圧送するポンプであり、配管p2に設置されている。
冷却水ポンプ12は、冷却塔11で放熱して冷やされた冷却水を冷凍機21に向けて圧送するポンプであり、配管p2に設置されている。
(冷水循環システム)
冷水循環システムSbは、冷凍機21と、蓄熱槽22と、冷水一次ポンプ23と、冷水二次ポンプ24と、室内機25と、を備えている。なお、冷水循環システムSbのうち冷凍機21と、配管p3,p4と、冷水一次ポンプ23と、をまとめて「一次側」という。一方、室内機25と、配管p5,p6と、冷水二次ポンプ24と、をまとめて「二次側」という。
冷水循環システムSbは、冷凍機21と、蓄熱槽22と、冷水一次ポンプ23と、冷水二次ポンプ24と、室内機25と、を備えている。なお、冷水循環システムSbのうち冷凍機21と、配管p3,p4と、冷水一次ポンプ23と、をまとめて「一次側」という。一方、室内機25と、配管p5,p6と、冷水二次ポンプ24と、をまとめて「二次側」という。
冷凍機21は、配管p4を介して流入する冷水(冷媒)に冷熱を与えるための冷熱源である。冷凍機21として、例えば、周知の冷凍サイクルを利用したターボ冷凍機を用いることができる。なお、冷凍機21の設定温度(冷凍機21から流出する冷水の温度)は、コントローラ40からの指令に応じて調整される。
蓄熱槽22は、例えば、温度成層型蓄熱槽であり、冷凍機21から流入する低温の冷水を貯留して蓄熱する設備である。なお、冷水は低温であるほど密度が大きく沈降しやすいため、蓄熱槽22に貯留される冷水は下方に向かうにつれて低温になっている。つまり、蓄熱槽22内では鉛直方向において温度勾配があり、冷凍機21からの比較的低温の冷水は下部領域に貯留され、室内機25からの比較的高温の冷水は上部領域に貯留される。
また、図1に示す配管p3の流入口は冷凍機21に接続され、流出口は蓄熱槽22の下部領域に臨んでいる。配管p4の流入口は蓄熱槽22の上部領域に臨んでおり、流出口は冷凍機21に接続されている。
また、図1に示す配管p3の流入口は冷凍機21に接続され、流出口は蓄熱槽22の下部領域に臨んでいる。配管p4の流入口は蓄熱槽22の上部領域に臨んでおり、流出口は冷凍機21に接続されている。
冷水一次ポンプ23(冷媒ポンプ)は、配管p4を介して蓄熱槽22から冷凍機21に冷水を圧送するとともに、冷凍機21で冷熱が与えられた冷水を配管p3を介して蓄熱槽22に戻すポンプである。図1に示すように、冷水一次ポンプ23は、配管p4に設置されている。
冷水一次ポンプ23を駆動するモータ(図示せず)には、インバータ(図示せず)が設置されている。コントローラ40からの指令に応じてインバータが駆動することで、前記したモータの回転速度(つまり、冷水の流量)が調整される。
冷水一次ポンプ23を駆動するモータ(図示せず)には、インバータ(図示せず)が設置されている。コントローラ40からの指令に応じてインバータが駆動することで、前記したモータの回転速度(つまり、冷水の流量)が調整される。
冷水二次ポンプ24は、配管p5を介して蓄熱槽22から室内機25に冷水を圧送するとともに、室内機25で昇温した冷水を配管p6を介して蓄熱槽22に戻すポンプである。図1に示すように、冷水二次ポンプ24は、配管p5に設置されている。なお、冷水二次ポンプ24のモータ(図示せず)は、コントローラ40によって制御される。
また、配管p5の流入口は蓄熱槽22の下部領域に臨んでおり、流出口は室内熱交換器25aの伝熱管rに接続されている。配管p6の流入口は室内熱交換器25aの伝熱管rに接続され、流出口は蓄熱槽22の上部領域に臨んでいる。
また、配管p5の流入口は蓄熱槽22の下部領域に臨んでおり、流出口は室内熱交換器25aの伝熱管rに接続されている。配管p6の流入口は室内熱交換器25aの伝熱管rに接続され、流出口は蓄熱槽22の上部領域に臨んでいる。
室内機25(FCU:Fan Coil Unit)は、施設Kの室内に設置され、配管p5を介して流入する冷水との熱交換によって室内空気を冷却するものである。室内機25は、室内熱交換器25aと、室内ファン25bと、を有している。
室内熱交換器25aは、伝熱管rを通流する低温の冷水と、室内ファン25bによって取り込まれる高温の空気と、の間で熱交換を行うものである。室内ファン25bは、室内空気を取り入れて室内熱交換器25aに送り込むファンである。
室内熱交換器25aは、伝熱管rを通流する低温の冷水と、室内ファン25bによって取り込まれる高温の空気と、の間で熱交換を行うものである。室内ファン25bは、室内空気を取り入れて室内熱交換器25aに送り込むファンである。
図1に示す冷却塔11の送風機11a、冷却水ポンプ12、冷凍機21、冷水一次ポンプ23、冷水二次ポンプ24、及び室内ファン25bは、コントローラ40からの指令に従って駆動する。
(センサ類)
温度センサ31(第1温度検出手段)は、冷凍機21から蓄熱槽22に向かう冷水の温度を検出するセンサであり、配管p3に設置されている。温度センサ32(第1温度検出手段)は、蓄熱槽22から冷凍機21に向かう冷水の温度を検出するセンサであり、配管p4に設置されている。
流量センサ33(流量検出手段)は、冷凍機21から蓄熱槽22に向かう(一次側で循環する)冷水の流量を検出するセンサであり、配管p3に設置されている。
温度センサ31(第1温度検出手段)は、冷凍機21から蓄熱槽22に向かう冷水の温度を検出するセンサであり、配管p3に設置されている。温度センサ32(第1温度検出手段)は、蓄熱槽22から冷凍機21に向かう冷水の温度を検出するセンサであり、配管p4に設置されている。
流量センサ33(流量検出手段)は、冷凍機21から蓄熱槽22に向かう(一次側で循環する)冷水の流量を検出するセンサであり、配管p3に設置されている。
温湿度センサ34(外気温湿度検出手段)は、外気の温度及び相対湿度を検出するセンサであり、施設Kの外部の所定位置に設置されている。なお、温湿度センサ34に代えて、温度センサと湿度センサとが別体であるものを用いてもよい。
各センサは、その検出値をコントローラ40に出力するようになっている。
各センサは、その検出値をコントローラ40に出力するようになっている。
(コントローラ)
コントローラ40(制御装置)は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、各種インタフェースなどの電子回路を含んで構成され、設定されたプログラムに従って各種処理を実行する。
コントローラ40は、前記した各センサから入力される検出値に応じて、送風機11a、冷却水ポンプ12、冷凍機21、冷水一次ポンプ23、冷水二次ポンプ24、及び室内ファン25bの駆動を制御する。
コントローラ40(制御装置)は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、各種インタフェースなどの電子回路を含んで構成され、設定されたプログラムに従って各種処理を実行する。
コントローラ40は、前記した各センサから入力される検出値に応じて、送風機11a、冷却水ポンプ12、冷凍機21、冷水一次ポンプ23、冷水二次ポンプ24、及び室内ファン25bの駆動を制御する。
また、コントローラ40は、蓄熱運転、追掛運転、及び放熱運転を含む複数の運転モードを実行する。
前記した「蓄熱運転」とは、冷凍機21で冷水を冷やし、冷やされた冷水を蓄熱槽22に貯留する運転モードである。「追掛運転」とは、冷凍機21で冷やされた冷水を、蓄熱槽22及び室内機25を介して循環させる運転モードである。「放熱運転」とは、蓄熱槽22に貯留された低温の冷水を、室内機25を介して循環させる運転モードである。
前記した「蓄熱運転」とは、冷凍機21で冷水を冷やし、冷やされた冷水を蓄熱槽22に貯留する運転モードである。「追掛運転」とは、冷凍機21で冷やされた冷水を、蓄熱槽22及び室内機25を介して循環させる運転モードである。「放熱運転」とは、蓄熱槽22に貯留された低温の冷水を、室内機25を介して循環させる運転モードである。
図2は、コントローラの構成図である。コントローラ40は、各種情報が格納される記憶部41と、演算処理を実行する演算処理部42と、を備えている。
記憶部41には、負荷特性DB(Data Base)41aが格納されている。負荷特性DB41aには、後記する外気湿球温度と、冷凍機21の負荷率と、これらに対応するシステムCOP(Coefficient Of Performance)と、の関係を示す特性情報(図9参照)がデータベースとして記憶されている。
記憶部41には、負荷特性DB(Data Base)41aが格納されている。負荷特性DB41aには、後記する外気湿球温度と、冷凍機21の負荷率と、これらに対応するシステムCOP(Coefficient Of Performance)と、の関係を示す特性情報(図9参照)がデータベースとして記憶されている。
なお、「冷凍機21の負荷率」とは、冷凍機21の定格負荷に対して冷凍機21の処理負荷が占める割合(%)である。システムCOP(システム効率)とは、蓄熱システムSの消費電力(冷房に要する動力)に対して冷房能力が占める割合である。
図3は、冷凍機の負荷率と、システムCOPと、の関係を示す特性図である。
図3に示すように、システムCOPの最大値を与える負荷率は、外気湿球温度によって変化する。例えば、外気湿球温度が15℃WB(Wet Bulb)である場合、冷凍機21の負荷率が約58%のときにシステムCOPは最大値Y1になる。また、外気湿球温度が20℃WBである場合、冷凍機21の負荷率が約67%のときにシステムCOPは最大値Y2になる。
図3に示すように、システムCOPの最大値を与える負荷率は、外気湿球温度によって変化する。例えば、外気湿球温度が15℃WB(Wet Bulb)である場合、冷凍機21の負荷率が約58%のときにシステムCOPは最大値Y1になる。また、外気湿球温度が20℃WBである場合、冷凍機21の負荷率が約67%のときにシステムCOPは最大値Y2になる。
再び、図2に戻って説明を続ける。演算処理部42は、処理負荷算出部42aと、目標負荷算出部42bと、比較部42cと、制御信号生成部42dと、を有している。
処理負荷算出部42aは、温度センサ31,32の検出値、及び流量センサ33の検出値に基づき、現在時刻において冷凍機21で処理されている負荷(処理負荷)を算出する。つまり、処理負荷算出部42aは、配管p3(図1参照)を通流する冷水の流量Q[m3/sec]と、温度センサ31の検出値TA[K]と、温度センサ32の検出値TBと、を用いて、以下の(数式1)に基づき冷凍機21の処理負荷q[kW]を算出する。なお、(数式1)においてC[kJ/kg・K]は水の比熱であり、ρ[kg/m3]は水の密度である。密度ρとして、例えば、温度TA,TBの平均温度における水の密度を用いることができる。
処理負荷算出部42aは、温度センサ31,32の検出値、及び流量センサ33の検出値に基づき、現在時刻において冷凍機21で処理されている負荷(処理負荷)を算出する。つまり、処理負荷算出部42aは、配管p3(図1参照)を通流する冷水の流量Q[m3/sec]と、温度センサ31の検出値TA[K]と、温度センサ32の検出値TBと、を用いて、以下の(数式1)に基づき冷凍機21の処理負荷q[kW]を算出する。なお、(数式1)においてC[kJ/kg・K]は水の比熱であり、ρ[kg/m3]は水の密度である。密度ρとして、例えば、温度TA,TBの平均温度における水の密度を用いることができる。
q=Q×(TB-TA)×C×ρ ・・・(数式1)
処理負荷算出部42aは、算出した処理負荷qを比較部42cに出力する。
目標負荷算出部42bは、温湿度センサ34から入力される温湿度と、負荷特性DB41aから読み出した情報と、に基づいて、冷凍機21の目標負荷を算出する。ここで「目標負荷」とは、温湿度センサ34によって検出される外気の温湿度に対応して、システムCOPが最大となる場合の冷凍機21の処理負荷を意味している。
目標負荷算出部42bは、温湿度センサ34から入力される温湿度と、負荷特性DB41aから読み出した情報と、に基づいて、冷凍機21の目標負荷を算出する。ここで「目標負荷」とは、温湿度センサ34によって検出される外気の温湿度に対応して、システムCOPが最大となる場合の冷凍機21の処理負荷を意味している。
例えば、図3に示すように、外気湿球温度が15℃WBである場合、冷凍機21の負荷率が約58%のときにシステムCOPは最大値Y1になる。したがって、外気湿球温度15℃WBにおける冷凍機21の目標負荷は、0.58×(定格負荷)になる。
目標負荷算出部42bは、算出した目標負荷を比較部42cに出力する。
目標負荷算出部42bは、算出した目標負荷を比較部42cに出力する。
比較部42cは、処理負荷算出部42aから入力される冷凍機21の処理負荷と、目標負荷算出部42bから入力される冷凍機21の目標負荷と、の大小を比較し、その比較結果を制御信号生成部42dに出力する。
制御信号生成部42dは、比較部42cから入力される比較結果に応じて、冷水一次ポンプ23(図1参照)が有するモータ(図示せず)の回転速度と、冷凍機21の設定温度と、を制御する。なお、図2では省略したが、制御信号生成部42dは、送風機11a、冷却水ポンプ12、冷水二次ポンプ24、室内ファン25bの駆動も制御する。
<蓄熱システムの動作>
以下では、前記した蓄熱運転、追掛運転、及び放熱運転のうち、蓄熱運転を中心に説明する。図4は、コントローラによる蓄熱運転時の処理を示すフローチャートである。
コントローラ40は、比較的安価な夜間電力を使って蓄熱運転を行う。所定時刻になると、コントローラ40は蓄熱運転を開始する(START)。すなわち、コントローラ40は、送風機11a及び冷却水ポンプ12を駆動し、配管p1,p2を介して冷却水を循環させる。また、コントローラ40は、冷凍機21及び冷水一次ポンプ23を駆動し、配管p3,p4を介して一次側で冷水を循環させる。
以下では、前記した蓄熱運転、追掛運転、及び放熱運転のうち、蓄熱運転を中心に説明する。図4は、コントローラによる蓄熱運転時の処理を示すフローチャートである。
コントローラ40は、比較的安価な夜間電力を使って蓄熱運転を行う。所定時刻になると、コントローラ40は蓄熱運転を開始する(START)。すなわち、コントローラ40は、送風機11a及び冷却水ポンプ12を駆動し、配管p1,p2を介して冷却水を循環させる。また、コントローラ40は、冷凍機21及び冷水一次ポンプ23を駆動し、配管p3,p4を介して一次側で冷水を循環させる。
冷水一次ポンプ23が駆動することで、冷凍機21から流出する低温(例えば、5℃)の冷水が、配管p3を介して蓄熱槽22の下部に流入する。また、蓄熱槽22の上部に貯留されている比較的高温(例えば、12℃)の冷水が、配管p4を介して冷凍機21に圧送される。このようにして、冷凍機21で生成された冷熱が蓄熱槽22に蓄えられる。冷凍機21による冷却が進むと、蓄熱槽22に貯留された冷水のうち、よく冷やされた冷水の割合が下方から増えてゆく。
蓄熱運転を開始した後(START)、図4のステップS101においてコントローラ40は、温湿度センサ34によって検出された外気の温湿度を読み込む(外気温湿度検出ステップ)。
ステップS102においてコントローラ40は、ステップS101で読み込んだ温湿度に基づいて、外気湿球温度を算出する。
ステップS102においてコントローラ40は、ステップS101で読み込んだ温湿度に基づいて、外気湿球温度を算出する。
ステップS103においてコントローラ40は、温度センサ31によって検出された冷水の温度TAと、温度センサ32によって検出された冷水の温度TBと、流量センサ33によって検出された冷水の流量Qと、を読み込む。
ステップS104においてコントローラ40は、処理負荷算出部42a(図2参照)によって、ステップS103で読み込んだ冷水の温度TA,TB及び流量Qを(数式1)に代入して、冷凍機21の現在の処理負荷を算出する。
ステップS104においてコントローラ40は、処理負荷算出部42a(図2参照)によって、ステップS103で読み込んだ冷水の温度TA,TB及び流量Qを(数式1)に代入して、冷凍機21の現在の処理負荷を算出する。
ステップS105においてコントローラ40は、目標負荷算出部42b(図2参照)によって、システムCOPを最大にするための目標負荷を算出する。すなわち、コントローラ40は、負荷特性DB41a(図2参照)を参照し、ステップS102で算出した外気湿球温度に対応する負荷特性のうち、システムCOPを最大にする冷凍機21の処理負荷(つまり、目標負荷)を算出する。
ステップS106においてコントローラ40は、比較部42c(図2参照)によって、ステップS104で算出した処理負荷が、ステップS105で算出した目標負荷に略一致しているか否かを判定する。例えば、コントローラ40は、目標負荷を含む所定範囲内に冷凍機21の処理負荷が存在するか否か、によってステップS106の判定処理を行う。
冷凍機21の処理負荷が目標負荷に略一致している場合(S106→Yes)、コントローラ40の処理は「START」に戻る(RETURN)。この場合、ステップS106の判定処理を行ってから所定時間が経過した後、コントローラ40は再びステップS101以下の処理を開始する。
一方、冷凍機21の処理負荷が目標負荷に略一致していない場合(S106→No)、コントローラ40の処理はステップS107に進む。
ステップS107においてコントローラ40は、比較部42c(図2参照)によって、ステップS104で算出した冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さいか否かを判定する。冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合(S107→Yes)、コントローラ40の処理はステップS108に進む。
一方、冷凍機21の処理負荷が目標負荷に略一致していない場合(S106→No)、コントローラ40の処理はステップS107に進む。
ステップS107においてコントローラ40は、比較部42c(図2参照)によって、ステップS104で算出した冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さいか否かを判定する。冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合(S107→Yes)、コントローラ40の処理はステップS108に進む。
ステップS108においてコントローラ40は、制御信号生成部42d(図2参照)によって、冷水一次ポンプ23(図1参照)の流量を所定流量だけ増加させる(運転制御ステップ)。冷水一次ポンプ23の流量を増加させる分、蓄熱運転時における冷凍機21の処理負荷も増大する。これによって、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムCOPを高めることができる。
なお、冷水一次ポンプ23の流量の増加幅は、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に向けて徐々に近づけるように予め設定されている。また、冷水一次ポンプ23の流量を調整することのみで冷凍機21を目標負荷で運転できるように、冷水一次ポンプ23として、流量の許容幅が比較的大きいものを用いることが好ましい。
ステップS108の処理を行った後、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。
ステップS108の処理を行った後、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。
一方、冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも大きい場合(S107→No)、コントローラ40の処理はステップS109に進む。
ステップS109においてコントローラ40は、制御信号生成部42d(図2参照)によって、冷水一次ポンプ23の流量を所定流量だけ減少させる(運転制御ステップ)。このように冷水一次ポンプ23の流量を減少させる分、蓄熱運転時における冷凍機21の処理負荷も減少する。これによって、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムCOPを高めることができる。
ステップS109の処理を行った後、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。
ステップS109においてコントローラ40は、制御信号生成部42d(図2参照)によって、冷水一次ポンプ23の流量を所定流量だけ減少させる(運転制御ステップ)。このように冷水一次ポンプ23の流量を減少させる分、蓄熱運転時における冷凍機21の処理負荷も減少する。これによって、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムCOPを高めることができる。
ステップS109の処理を行った後、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。
なお、このように冷水一次ポンプ23の流量を変化させつつ夜間電力料金が適用される時間帯(例えば、23:00~翌日の7:00)に蓄熱運転を終えられるように、蓄熱運転の開始時刻を早めに設定することが好ましい。蓄熱槽22が低温水で満たされた場合、コントローラ40は蓄熱運転を終了した後、所定の運転スケジュールに従って追掛運転、放熱運転を実行する。
<効果>
本実施形態では、システムCOPを最大にする目標負荷に冷凍機21の処理負荷を近づけるように、冷水一次ポンプ23の流量を変更するようにした。このように、外気条件(外気湿球温度)に応じて冷凍機21の処理負荷をきめ細かく変化させることで、蓄熱運転に要するエネルギを低減し、省エネルギ化・低コスト化を図ることができる。
本実施形態では、システムCOPを最大にする目標負荷に冷凍機21の処理負荷を近づけるように、冷水一次ポンプ23の流量を変更するようにした。このように、外気条件(外気湿球温度)に応じて冷凍機21の処理負荷をきめ細かく変化させることで、蓄熱運転に要するエネルギを低減し、省エネルギ化・低コスト化を図ることができる。
また、冷水一次ポンプ23の流量のみを変化させるという簡単な制御で冷凍機21の処理負荷を調整しつつ、負荷特性においてシステムCOPの最大値を与える点付近で継続的に蓄熱運転できる。したがって、コントローラ40の演算処理に過大な負担を与えることもない。
なお、仮に冷凍機21の処理負荷を固定値として蓄熱運転を行った場合、外気の温湿度の変化に伴い、冷凍機21の処理負荷(固定値)と、前記した目標負荷と、のずれが大きくなる可能性が高い。そうすると、システム全体で消費されるエネルギが大きくなり、蓄熱運転の効率が低下してしまう。
これに対して本実施形態では、蓄熱運転中、外気湿球温度に対応する負荷特性においてシステムCOPを最大にするように冷凍機21の処理負荷を調整するため、蓄熱運転を高効率で行うことができる。
≪第2実施形態≫
第2実施形態は、第1実施形態と比較してコントローラ40が実行する処理の内容が異なるが、蓄熱システムSの構成(図1参照)やコントローラ40の構成(図2参照)については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第2実施形態は、第1実施形態と比較してコントローラ40が実行する処理の内容が異なるが、蓄熱システムSの構成(図1参照)やコントローラ40の構成(図2参照)については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図5は、コントローラによる蓄熱運転時の処理を示すフローチャートである。なお、図5のステップS101~S109の処理は、第1実施形態(図4参照)で説明したものと同様である。
ステップS107においてコントローラ40は、ステップS104で算出した冷凍機21の処理負荷が、ステップS105で算出した目標負荷よりも小さいか否かを判定する。冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合(S107→Yes)、ステップS108においてコントローラ40は、冷水一次ポンプ23の流量を所定流量だけ増加させる。このようにコントローラ40は、冷凍機21の処理負荷を変更する際、冷凍機21の設定温度よりも冷水一次ポンプ23の流量を優先的に変更する。
ステップS107においてコントローラ40は、ステップS104で算出した冷凍機21の処理負荷が、ステップS105で算出した目標負荷よりも小さいか否かを判定する。冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合(S107→Yes)、ステップS108においてコントローラ40は、冷水一次ポンプ23の流量を所定流量だけ増加させる。このようにコントローラ40は、冷凍機21の処理負荷を変更する際、冷凍機21の設定温度よりも冷水一次ポンプ23の流量を優先的に変更する。
次に、ステップS110においてコントローラ40は、配管p3(図1参照)を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の上限値に達したか否かを判定する。つまり、コントローラ40は、流量センサ33から入力される値が、冷水一次ポンプ23を定格運転したときの流量(上限値)に達したか否かを判定する。前記した上限値は予め設定され、記憶部41(図2参照)に格納されている。
配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の上限値に達した場合(S110→Yes)、コントローラ40の処理はステップS111に進む。ステップS111においてコントローラ40は、冷水一次ポンプ23の流量を上限値付近で維持しつつ、冷凍機21の設定温度を所定幅だけ低下させる。つまり、コントローラ40は、冷凍機21の設定温度を低下させることで、冷凍機21の処理負荷を大きくする。これによって、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムCOPを高めることができる。
なお、前記した設定温度の増加幅は、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に向けて徐々に近づけるように予め設定されている。ステップS111の処理を行った後、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。
また、ステップS110において配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の上限値に達していない場合(S110→No)、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。この場合、コントローラ40は、冷凍機21の設定温度を変更しない。
また、ステップS110において配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の上限値に達していない場合(S110→No)、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。この場合、コントローラ40は、冷凍機21の設定温度を変更しない。
また、冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも大きい場合(S107→No)、ステップS109においてコントローラ40は、冷水一次ポンプ23の流量を所定流量だけ減少させる。
ステップS112においてコントローラ40は、配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の下限値に達したか否かを判定する。前記した下限値は予め設定され、記憶部41(図2参照)に格納されている。
ステップS112においてコントローラ40は、配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の下限値に達したか否かを判定する。前記した下限値は予め設定され、記憶部41(図2参照)に格納されている。
配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の下限値に達した場合(S112→Yes)、コントローラ40の処理はステップS113に進む。ステップS113においてコントローラ40は、冷水一次ポンプ23の流量を下限値付近で維持しつつ、冷凍機21の設定温度を所定幅だけ上昇させる。つまり、コントローラ40は、冷凍機21の設定温度を上昇させることで、冷凍機21の処理負荷を小さくする。これによって、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づけ、システムCOPを高めることができる。
ステップS113の処理を行った後、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。
また、ステップS112において配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の下限値に達していない場合(S112→No)、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。この場合、コントローラ40は、冷凍機21の設定温度を変更しない。
また、ステップS112において配管p3を通流する冷水の流量が、冷水一次ポンプ23の流量の下限値に達していない場合(S112→No)、コントローラ40の処理はステップS101に戻る(RETURN)。この場合、コントローラ40は、冷凍機21の設定温度を変更しない。
<効果>
本実施形態によれば、冷水一次ポンプ23の流量を調整するのみではシステムCOPの最大値を与える目標負荷に達しない場合でも、冷凍機21の設定温度を変更することで、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づける(略一致させる)ことができる。したがって、継続的にシステムCOPが高い状態で蓄熱運転を行うことができ、省エネルギ化・低コスト化を図ることができる。
また、流量の上限値・下限値の幅が比較的小さいポンプを冷水一次ポンプ23として用いても、冷凍機21の設定温度を変更することでシステムCOPを高めることができる。
本実施形態によれば、冷水一次ポンプ23の流量を調整するのみではシステムCOPの最大値を与える目標負荷に達しない場合でも、冷凍機21の設定温度を変更することで、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づける(略一致させる)ことができる。したがって、継続的にシステムCOPが高い状態で蓄熱運転を行うことができ、省エネルギ化・低コスト化を図ることができる。
また、流量の上限値・下限値の幅が比較的小さいポンプを冷水一次ポンプ23として用いても、冷凍機21の設定温度を変更することでシステムCOPを高めることができる。
≪第3実施形態≫
第3実施形態は、第1実施形態と比較して、蓄熱槽22に設置される複数の温度センサ35(図6参照)を追加した点と、気象情報サーバWから翌日の気象情報を取得する点と、コントローラ40Aの構成(図7参照)と、が異なる。なお、その他の点については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。
第3実施形態は、第1実施形態と比較して、蓄熱槽22に設置される複数の温度センサ35(図6参照)を追加した点と、気象情報サーバWから翌日の気象情報を取得する点と、コントローラ40Aの構成(図7参照)と、が異なる。なお、その他の点については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。
<蓄熱システムの構成>
図6は、本実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。
気象情報サーバWは、例えば、気象庁から取得した気象情報を管理するサーバであり、ネットワークNを介してコントローラ40Aに接続されている。なお、前記した気象情報には、翌日の外気の温湿度予測値が含まれている。
図6は、本実施形態に係る蓄熱システムの構成図である。
気象情報サーバWは、例えば、気象庁から取得した気象情報を管理するサーバであり、ネットワークNを介してコントローラ40Aに接続されている。なお、前記した気象情報には、翌日の外気の温湿度予測値が含まれている。
蓄熱槽22の内部には、例えば、3個の温度センサ35(第2温度検出手段)が設置されている。それぞれの温度センサ35は、鉛直方向において異なる高さ(上部・中部・下部)に設置されている。前記したように、蓄熱槽22に貯留される冷水の温度は下方に向かうにつれて低温になっている。温度センサ35はそれぞれ、上部領域、中部領域、下部領域における冷水の温度を検出し、その検出値をコントローラ40Aに出力する。
<コントローラの構成>
図7は、コントローラの構成図である。図7に示すようにコントローラ40Aの演算処理部43は、気象情報取得部43aと、必要蓄熱量算出部43bと、目標負荷算出部43cと、スケジュール設定部43dと、制御信号生成部43eと、を備えている。
気象情報取得部43a(気象情報取得手段)は、施設Kを含む所定地域の気象情報を、気象情報サーバWから所定時間ごと(例えば、6時間ごと)に取得する。気象情報取得部43aは、取得した気象情報(外気の温湿度予測値を含む)を必要蓄熱量算出部43b及び目標負荷算出部43cに出力する。
図7は、コントローラの構成図である。図7に示すようにコントローラ40Aの演算処理部43は、気象情報取得部43aと、必要蓄熱量算出部43bと、目標負荷算出部43cと、スケジュール設定部43dと、制御信号生成部43eと、を備えている。
気象情報取得部43a(気象情報取得手段)は、施設Kを含む所定地域の気象情報を、気象情報サーバWから所定時間ごと(例えば、6時間ごと)に取得する。気象情報取得部43aは、取得した気象情報(外気の温湿度予測値を含む)を必要蓄熱量算出部43b及び目標負荷算出部43cに出力する。
必要蓄熱量算出部43bは、蓄熱槽22に設置された温度センサ35から入力される冷水温度と、気象情報取得部43aから入力される気象情報と、に基づいて、蓄熱槽22を満蓄にするために必要となる蓄熱量(以下、必要蓄熱量という)を算出する。前記した「満蓄」とは、冷凍機21によって冷やされた冷水で蓄熱槽22が満たされた状態を意味している。
目標負荷算出部43cは、気象情報取得部43aから入力される温湿度予測値に基づいて、翌日の各時刻における外気湿球温度を算出する。さらに、目標負荷算出部43cは、負荷特性DB41aを参照して、各時刻の外気湿球温度に対応する冷凍機21の目標負荷を算出する。目標負荷算出部43cは、翌日の各時刻と、前記した目標負荷と、を対応付けてスケジュール設定部43dに出力する。
スケジュール設定部43dは、必要蓄熱量算出部43bから入力される必要蓄熱量と、目標負荷算出部43cから入力される目標負荷と、負荷特性DB41aの情報と、に基づいて、翌日の運転スケジュールを設定する。なお、スケジュール設定部43dが実行する処理の詳細については後記する。
制御信号生成部43eは、スケジュール設定部43dによって設定された運転スケジュールに従って、冷凍機21や冷水一次ポンプ23を制御するための制御信号を生成する。なお、制御信号生成部43eが実行する処理の詳細については後記する。
制御信号生成部43eは、スケジュール設定部43dによって設定された運転スケジュールに従って、冷凍機21や冷水一次ポンプ23を制御するための制御信号を生成する。なお、制御信号生成部43eが実行する処理の詳細については後記する。
<蓄熱システムの動作>
(1.運転スケジュールの設定)
図8は、蓄熱運転の開始前にコントローラが実行する処理を示すフローチャートである。
ステップS201においてコントローラ40Aは、気象情報取得部43a(図7参照)によって、気象情報サーバWから翌日の24時間ぶんの気象情報を取得する。前記したように、気象情報には、外気の温湿度予測値が含まれている。気象情報の取得時刻は、例えば、23:00である。
(1.運転スケジュールの設定)
図8は、蓄熱運転の開始前にコントローラが実行する処理を示すフローチャートである。
ステップS201においてコントローラ40Aは、気象情報取得部43a(図7参照)によって、気象情報サーバWから翌日の24時間ぶんの気象情報を取得する。前記したように、気象情報には、外気の温湿度予測値が含まれている。気象情報の取得時刻は、例えば、23:00である。
ステップS202においてコントローラ40Aは、蓄熱運転を行う可能性のある時間帯を複数に分割し、各時刻の外気湿球温度を算出する。例えば、コントローラ40Aは、午前0:00~7:00の時間帯を10分ごとに分割し、ステップS101で取得した気象情報を用いて、10分ごとの外気湿球温度を算出する。
ステップS203においてコントローラ40Aは、蓄熱槽22内に設置された温度センサ35の検出値を読み込む。すなわち、コントローラ40Aは、蓄熱槽22の上部領域、中部領域、下部領域の現在時刻における冷水温度を読み込む。
ステップS204においてコントローラ40Aは、必要蓄熱量算出部43b(図7参照)によって、蓄熱槽22を満蓄にするための必要蓄熱量q1を算出する。すなわち、コントローラ40Aは、ステップS203で読み込んだ冷水温度に基づき、現在の蓄熱槽22内の温度分布から満蓄にするための必要蓄熱量を算出する。
ステップS204においてコントローラ40Aは、必要蓄熱量算出部43b(図7参照)によって、蓄熱槽22を満蓄にするための必要蓄熱量q1を算出する。すなわち、コントローラ40Aは、ステップS203で読み込んだ冷水温度に基づき、現在の蓄熱槽22内の温度分布から満蓄にするための必要蓄熱量を算出する。
ステップS205においてコントローラ40Aは、目標負荷算出部43c(図7参照)によって、翌日の各時刻における冷凍機21の目標負荷を算出する。すなわち、コントローラ40Aは、負荷特性DB41aを参照し、ステップS202で算出した外気湿球温度に対応する負荷特性のうち、システムCOPを最大にする冷凍機21の処理負荷(つまり、目標負荷)を算出する。
図9は、翌日の外気湿球温度、冷凍機の負荷率、及びシステムCOPの最大値の推移を示す説明図である。図9に示すように、翌日の各時刻(例えば、10分ごと)における外気湿球温度が変化するため、これに伴ってシステムCOPの最大値を与える冷凍機21の負荷率も変化する。コントローラ40Aは、例えば、午前0:00~7:00の時間帯を10分ごとに分割し、各時刻においてシステムCOPの最大値を与える冷凍機21の負荷率(目標負荷に対応する。)を特定する。そして、コントローラ40Aは、冷凍機21の負荷率と、時刻と、を対応付けて記憶部41に格納する。
図8のステップS206においてコントローラ40Aは、スケジュール設定部43d(図7参照)によって、翌日の運転スケジュールを設定する。すなわち、コントローラ40Aは、ステップS201で取得した気象情報と、ステップS204で算出した必要蓄熱量と、ステップS205で算出した目標負荷と、に基づいて、蓄熱運転の運転スケジュールを設定する。
図10は、蓄熱運転の運転スケジュールの設定処理を示すフローチャートである。
ステップS2061においてコントローラ40Aは、値m=1とする。ここで、値mは、ステップS2061~S2067の処理を繰り返すたびに逐次インクリメントされる自然数である。また、コントローラ40Aは、ステップS2064,S2067で用いる暫定的な蓄熱量qproとして、図8のステップS204で算出した必要蓄熱量q1を設定する。
ステップS2061においてコントローラ40Aは、値m=1とする。ここで、値mは、ステップS2061~S2067の処理を繰り返すたびに逐次インクリメントされる自然数である。また、コントローラ40Aは、ステップS2064,S2067で用いる暫定的な蓄熱量qproとして、図8のステップS204で算出した必要蓄熱量q1を設定する。
ステップS2062においてコントローラ40Aは、時刻(tend-mΔt)における目標負荷を読み込む。すなわち、コントローラ40Aは、蓄熱運転の終了時刻tendからmΔtだけ遡った目標負荷を読み込む。この目標負荷は、既にステップS205の処理で算出されている(図8参照)。また、蓄熱運転の終了時刻tend(例えば、翌日の午前7:00)及び所定時間Δt(例えば、10分)は、予め設定されている。
本実施形態では、このように蓄熱運転の終了時刻tend(図9参照)を固定し、蓄熱運転の開始時刻tstart(図9参照)を調整するようにした。したがって、安価な夜間電力を用いて蓄熱運転を行いつつ、蓄熱運転の終了時刻を最大限に遅らせることで蓄熱槽22から外気への放熱を抑制できる。これによって、空調に要するエネルギコストを低減できる。
ステップS2063においてコントローラ40Aは、時刻(tend-mΔt)~時刻(tend-(m-1)Δt)の時間帯における蓄熱量Δqを算出する。すなわち、コントローラ40Aは、ステップS2062で読み込んだ目標負荷で冷凍機21を所定時間Δtだけ運転した場合の蓄熱量Δqを算出する。
ステップS2064においてコントローラ40Aは、ステップS2063で算出した蓄熱量Δqを蓄熱量qproから減算することで、残りの蓄熱量qremを算出する。なお、初回の計算では蓄熱量qproとして必要蓄熱量q1が用いられるが(S2061)、後記するステップS2067で蓄熱量qproの値が逐次更新される(減少していく)。
ステップS2064においてコントローラ40Aは、ステップS2063で算出した蓄熱量Δqを蓄熱量qproから減算することで、残りの蓄熱量qremを算出する。なお、初回の計算では蓄熱量qproとして必要蓄熱量q1が用いられるが(S2061)、後記するステップS2067で蓄熱量qproの値が逐次更新される(減少していく)。
ステップS2065においてコントローラ40Aは、必要蓄熱量q1が満たされたか否かを判定する。つまり、コントローラ40Aは、ステップS2064で算出した残りの蓄熱量qremがゼロ以下であるか否かを判定する。
必要蓄熱量q1が満たされていない場合(S2065→No)、コントローラ40Aの処理はステップS2067に進む。
ステップS2067においてコントローラ40Aは、暫定的な蓄熱量qproとしてステップS2064で算出した残りの蓄熱量qremを代入する。次に、ステップS2068においてコントローラ40Aは、値mをインクリメントし、ステップS2062の処理に戻る。
ステップS2067においてコントローラ40Aは、暫定的な蓄熱量qproとしてステップS2064で算出した残りの蓄熱量qremを代入する。次に、ステップS2068においてコントローラ40Aは、値mをインクリメントし、ステップS2062の処理に戻る。
一方、必要蓄熱量q1が満たされている場合(S2065→Yes)、コントローラ40Aの処理はステップS2066に進む。このときの時刻(tend-mΔt)が、翌日の蓄熱運転の開始時刻tstart(図9参照)になる。例えば、所定時間Δtが10分であり、値mが24の状態で必要蓄熱量q1が満たされた場合、コントローラ40Aは翌日に4時間の(例えば、午前3時~7時の時間帯で)蓄熱運転を行う。
ステップS2066においてコントローラ40Aは、各時刻における冷凍機21の設定温度と、冷水一次ポンプ23の流量と、を設定する。すなわち、コントローラ40Aは、蓄熱運転の開始時刻tstartから終了時刻tendまでの時間帯において、図8のステップS205で算出した目標負荷で冷凍機21を運転するように、冷凍機21の設定温度と、冷水一次ポンプ23の流量と、を設定する。
なお、図10では省略したが、図8のステップS206においてコントローラ40Aは、蓄熱運転を行った後の追掛運転及び放熱運転に関しても、その運転スケジュールを設定する。
なお、図10では省略したが、図8のステップS206においてコントローラ40Aは、蓄熱運転を行った後の追掛運転及び放熱運転に関しても、その運転スケジュールを設定する。
(2.運転スケジュールの実行)
次に、運転スケジュールに沿った蓄熱システムSAの動作について、簡単に説明する。
蓄熱運転の開始時刻tstart(例えば、午前3時)になった場合、コントローラ40Aは制御信号生成部43e(図7参照)によって、蓄熱運転を開始する。すなわち、コントローラ40Aは、冷却塔11及び冷却水ポンプ12を駆動し、配管p1,p2を介して冷却水を循環させる。
また、コントローラ40Aは、ステップS206で設定した運転スケジュールに基づき、冷凍機21及び冷水一次ポンプ23を駆動し、配管p3,p4を介して冷水を循環させる。
次に、運転スケジュールに沿った蓄熱システムSAの動作について、簡単に説明する。
蓄熱運転の開始時刻tstart(例えば、午前3時)になった場合、コントローラ40Aは制御信号生成部43e(図7参照)によって、蓄熱運転を開始する。すなわち、コントローラ40Aは、冷却塔11及び冷却水ポンプ12を駆動し、配管p1,p2を介して冷却水を循環させる。
また、コントローラ40Aは、ステップS206で設定した運転スケジュールに基づき、冷凍機21及び冷水一次ポンプ23を駆動し、配管p3,p4を介して冷水を循環させる。
コントローラ40Aは、蓄熱運転を実行している間、温度センサ31,32(図6参照)及び流量センサ33の検出値に基づき、冷凍機21の実際の処理負荷を算出する。また、コントローラ40Aは、現在時刻の外気湿球温度に基づいて、冷凍機21の目標負荷を算出する。
そして、コントローラ40Aは、冷凍機21の実際の処理負荷を目標負荷に近づけるように、冷水一次ポンプ23の流量及び冷凍機21の設定温度のうち少なくとも一つをリアルタイムで変更(修正)する。
そして、コントローラ40Aは、冷凍機21の実際の処理負荷を目標負荷に近づけるように、冷水一次ポンプ23の流量及び冷凍機21の設定温度のうち少なくとも一つをリアルタイムで変更(修正)する。
これによって、システムCOPの最大値を与える目標負荷付近で冷凍機21を運転することができ、エネルギコストを削減できる。なお、冷凍機21の処理負荷の変更手順として、第1実施形態(図4参照)又は第2実施形態(図5参照)で説明した方法を用いることができる。
蓄熱運転を行った後、コントローラ40Aは、設定した運転スケジュールに従って、追掛運転及び放熱運転を順次実行する。なお、追掛運転及び放熱運転については、詳細な説明を省略する。
<効果>
本実施形態係る蓄熱システムSAによれば、蓄熱運転時の運転スケジュールを設定する際、コントローラ40Aは翌日の気象情報に基づき、冷凍機21のシステムCOPが最大となるように目標負荷を設定する(S205:図8参照)。これによって、システムCOPが高い状態で蓄熱運転を行うことができるため、蓄熱システムSAに要するエネルギコストを削減できる。
本実施形態係る蓄熱システムSAによれば、蓄熱運転時の運転スケジュールを設定する際、コントローラ40Aは翌日の気象情報に基づき、冷凍機21のシステムCOPが最大となるように目標負荷を設定する(S205:図8参照)。これによって、システムCOPが高い状態で蓄熱運転を行うことができるため、蓄熱システムSAに要するエネルギコストを削減できる。
また、コントローラ40Aは、必要蓄熱量q1を満たすように蓄熱運転の運転スケジュールを立てるため、翌日には蓄熱槽22を低温の冷水で満たすことができる。このように蓄熱槽22を満蓄の状態にして充分な冷熱を蓄えておくことで、翌日に余裕を持って放熱運転等を行うことができる。
≪第4実施形態≫
第4実施形態は、翌日の運転スケジュールを設定する際、蓄熱運転の終了時刻tendを可変にする点が第3実施形態と異なるが、その他の点(蓄熱システムSAの構成:図6、図7参照)は第3実施形態と同様である。したがって、第3実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
コントローラ40Aは、第3実施形態で説明したように、蓄熱運転の開始前に図8のステップS201~S205の処理を実行した後、ステップS206において運転スケジュールを設定する。
第4実施形態は、翌日の運転スケジュールを設定する際、蓄熱運転の終了時刻tendを可変にする点が第3実施形態と異なるが、その他の点(蓄熱システムSAの構成:図6、図7参照)は第3実施形態と同様である。したがって、第3実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
コントローラ40Aは、第3実施形態で説明したように、蓄熱運転の開始前に図8のステップS201~S205の処理を実行した後、ステップS206において運転スケジュールを設定する。
図11は、蓄熱運転の運転スケジュールの設定処理を示すフローチャートである。
ステップS2061aにおいて、コントローラ40Aは、m=1、n=1とし、暫定的な蓄熱量qproとして必要蓄熱量q1を設定し、蓄熱運転の暫定的な終了時刻tendとして時刻t1を設定する。m=1、qpro=q1については、第3実施形態(図10参照)で説明したステップS2061と同様である。
値nは、後記するステップS2074で逐次インクリメントされる自然数である。時刻t1は、夜間電力が適用される時間帯の終了時刻(例えば、午前7:00)である。
ステップS2061aにおいて、コントローラ40Aは、m=1、n=1とし、暫定的な蓄熱量qproとして必要蓄熱量q1を設定し、蓄熱運転の暫定的な終了時刻tendとして時刻t1を設定する。m=1、qpro=q1については、第3実施形態(図10参照)で説明したステップS2061と同様である。
値nは、後記するステップS2074で逐次インクリメントされる自然数である。時刻t1は、夜間電力が適用される時間帯の終了時刻(例えば、午前7:00)である。
ステップS2062~S2065,S2067,S2068は、第3実施形態(図10参照)で説明した処理と同様である。
ステップS2065において必要蓄熱量q1が満たされている場合(S2065→Yes)、コントローラ40Aの処理はステップS2071に進む。ステップS2071においてコントローラ40Aは、時刻(tend-mΔt)が夜間電力料金の適用される時間帯(例えば、23:00~翌日の7:00)に含まれているか否かを判定する。なお、時刻(tend-mΔt)は、蓄熱運転の暫定的な開始時刻である。
ステップS2065において必要蓄熱量q1が満たされている場合(S2065→Yes)、コントローラ40Aの処理はステップS2071に進む。ステップS2071においてコントローラ40Aは、時刻(tend-mΔt)が夜間電力料金の適用される時間帯(例えば、23:00~翌日の7:00)に含まれているか否かを判定する。なお、時刻(tend-mΔt)は、蓄熱運転の暫定的な開始時刻である。
時刻(tend-mΔt)が夜間電力料金の適用される時間帯に含まれている場合(S2071→Yes)、コントローラ40Aの処理はステップS2072に進む。
ステップS2072においてコントローラ40Aは、時刻(tend-mΔt)~tendの各時刻におけるシステムCOP(最大値:図3、図9参照)の平均値COPave(n)を算出する。コントローラ40Aは、算出した平均値COPave(n)を、nの値に対応付けて記憶部41(図6参照)に格納する。
ステップS2072においてコントローラ40Aは、時刻(tend-mΔt)~tendの各時刻におけるシステムCOP(最大値:図3、図9参照)の平均値COPave(n)を算出する。コントローラ40Aは、算出した平均値COPave(n)を、nの値に対応付けて記憶部41(図6参照)に格納する。
ステップS2073においてコントローラ40Aは、蓄熱運転の暫定的な終了時刻tendを時刻(t1-nΔt)とする。
ステップS2074においてコントローラ40Aは、値nをインクリメントした後、ステップS2062の処理に戻る。当該処理によって、蓄熱運転の暫定的な終了時刻tendが時間Δtだけシフトする(時間的に遡る)。このように、コントローラ40Aは、必要蓄熱量q1が満たされる複数の時間帯に関して、それぞれの時間帯におけるシステムCOP(最大値)の平均値COPave(n)を算出する。
ステップS2074においてコントローラ40Aは、値nをインクリメントした後、ステップS2062の処理に戻る。当該処理によって、蓄熱運転の暫定的な終了時刻tendが時間Δtだけシフトする(時間的に遡る)。このように、コントローラ40Aは、必要蓄熱量q1が満たされる複数の時間帯に関して、それぞれの時間帯におけるシステムCOP(最大値)の平均値COPave(n)を算出する。
ステップS2071において時刻(tend-mΔt)が夜間電力料金の適用される時間帯に含まれていない場合(S2071→No)、コントローラ40Aの処理はステップS2075に進む。この場合、時刻(tend-mΔt)~tendの少なくとも一部で夜間料金が適用されない。したがって、コントローラ40Aは、蓄熱運転の暫定的な終了時刻tendをこれ以上シフトさせずにステップS2075の処理に進む。
ステップS2075においてコントローラ40Aは、値n=1,2,…の中で、前記した平均値COPave(n)が最大となるものを特定する。つまり、コントローラ40Aは、値n=1,2,…に対応するそれぞれの時間帯のうち平均値COPave(n)が最大となる時間帯を特定する。そして、コントローラ40Aは、この時間帯(t1-nΔt-mΔt)~(t1-nΔt)を、蓄熱運転の時間帯として決定する。
ステップS2076においてコントローラ40Aは、ステップS2075で設定した時間帯(図9の網掛部分)に関して、冷凍機21の設定温度及び冷水一次ポンプ23の流量を設定する。コントローラ40Aは、当該時間帯に含まれる各時刻に関して、図8のステップS205で求めた目標負荷に冷凍機21の処理負荷を一致させるように、運転スケジュールを設定する。
<効果>
本実施形態によれば、蓄熱運転の終了時刻tendを時間Δtずつシフトさせて、システムCOP(最大値)の平均値COPave(n)が最も大きくなるように、蓄熱運転を行う時間帯を設定する。これによって、必要蓄熱量q1を満たしつつ、エネルギコストの最も小さい時間帯で蓄熱運転を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、第3実施形態よりもさらに省エネ化・低コスト化を図ることができる。
本実施形態によれば、蓄熱運転の終了時刻tendを時間Δtずつシフトさせて、システムCOP(最大値)の平均値COPave(n)が最も大きくなるように、蓄熱運転を行う時間帯を設定する。これによって、必要蓄熱量q1を満たしつつ、エネルギコストの最も小さい時間帯で蓄熱運転を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、第3実施形態よりもさらに省エネ化・低コスト化を図ることができる。
≪変形例≫
以上、本発明に係る蓄熱システムS,SAについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態では、冷水一次ポンプ23の流量のみを変更する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷水一次ポンプ23の流量に代えて、冷凍機21の設定温度のみを変更するようにしてもよい。
具体的には、図4のステップS107において冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合(S107→Yes)、コントローラ40は冷凍機21の設定温度を低くする。一方、冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも大きい場合(S107→No)、コントローラ40は冷凍機21の設定温度を高くする。このような制御によっても、蓄熱システムSのシステム効率を高めることができる。
以上、本発明に係る蓄熱システムS,SAについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態では、冷水一次ポンプ23の流量のみを変更する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷水一次ポンプ23の流量に代えて、冷凍機21の設定温度のみを変更するようにしてもよい。
具体的には、図4のステップS107において冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも小さい場合(S107→Yes)、コントローラ40は冷凍機21の設定温度を低くする。一方、冷凍機21の処理負荷が目標負荷よりも大きい場合(S107→No)、コントローラ40は冷凍機21の設定温度を高くする。このような制御によっても、蓄熱システムSのシステム効率を高めることができる。
また、各実施形態では、負荷特性DB41a(図2参照)に冷凍機21の負荷特性が予め格納されている場合について説明したが、これに限らない。すなわち、外気湿球温度に基づき、熱源シミュレータを用いてシステムCOPを最大にする負荷率を算出するようにしてもよい。
また、各実施形態では、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に一致させる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づければよく、必ずしもこれらを一致させる必要はない。この場合でも、システムCOPを高くすることでエネルギコストを削減できる。
また、各実施形態では、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に一致させる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づければよく、必ずしもこれらを一致させる必要はない。この場合でも、システムCOPを高くすることでエネルギコストを削減できる。
また、各実施形態では、蓄熱運転時の処理について説明したが、追掛運転にも適用できる。すなわち、追掛運転を行う際、冷凍機21の処理負荷を目標負荷に近づけるように、冷水一次ポンプ23の流量、及び、冷凍機21の設定温度のうち少なくとも一方を変化させてもよい。
また、各実施形態では、図1に示す冷水循環システムSbを循環する冷媒が水である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷熱を搬送可能であれば、水以外の冷媒を用いてもよい。
また、各実施形態では、図1に示す冷水循環システムSbを循環する冷媒が水である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、冷熱を搬送可能であれば、水以外の冷媒を用いてもよい。
S,SA 蓄熱システム
11 冷却塔
12 冷却水ポンプ
21 冷凍機
22 蓄熱槽
23 冷水一次ポンプ(冷媒ポンプ)
24 冷水二次ポンプ
25 室内機
31,32 温度センサ(第1温度検出手段)
33 流量センサ(流量検出手段)
34 温湿度センサ(外気温湿度検出手段)
35 温度センサ(第2温度検出手段)
40,40A コントローラ(制御装置)
41 記憶部
41a 負荷特性DB
42 演算処理部
42a 処理負荷算出部
42b 目標負荷算出部
42c 比較部
42d 制御信号生成部
43 演算処理部
43a 気象情報取得部(気象情報取得手段)
43b 必要蓄熱量算出部
43c 目標負荷算出部
43d スケジュール設定部
43e 制御信号生成部
N ネットワーク
W 気象情報サーバ
11 冷却塔
12 冷却水ポンプ
21 冷凍機
22 蓄熱槽
23 冷水一次ポンプ(冷媒ポンプ)
24 冷水二次ポンプ
25 室内機
31,32 温度センサ(第1温度検出手段)
33 流量センサ(流量検出手段)
34 温湿度センサ(外気温湿度検出手段)
35 温度センサ(第2温度検出手段)
40,40A コントローラ(制御装置)
41 記憶部
41a 負荷特性DB
42 演算処理部
42a 処理負荷算出部
42b 目標負荷算出部
42c 比較部
42d 制御信号生成部
43 演算処理部
43a 気象情報取得部(気象情報取得手段)
43b 必要蓄熱量算出部
43c 目標負荷算出部
43d スケジュール設定部
43e 制御信号生成部
N ネットワーク
W 気象情報サーバ
Claims (6)
- 外気の温湿度を検出する外気温湿度検出手段と、
冷媒を貯留して蓄熱する蓄熱槽と、
前記蓄熱槽から流入する冷媒に冷熱を与える冷凍機と、
前記蓄熱槽から前記冷凍機に向けて冷媒を圧送するとともに、前記冷凍機で冷熱が与えられた冷媒を前記蓄熱槽に戻す冷媒ポンプと、
前記冷凍機及び前記冷媒ポンプを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記外気温湿度検出手段によって検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、前記冷凍機の設定温度、及び、前記冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更すること
を特徴とする蓄熱システム。 - 前記蓄熱槽から前記冷凍機に向かう冷媒の温度と、前記冷凍機から前記蓄熱槽に戻る冷媒の温度と、をそれぞれ検出する第1温度検出手段と、
前記冷媒ポンプによって圧送される冷媒の流量を検出する流量検出手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記外気温湿度検出手段によって検出される外気の温湿度に対応して、前記システム効率が最大となる場合の前記冷凍機の処理負荷である目標負荷を算出するとともに、
前記第1温度検出手段の検出値と、前記流量検出手段の検出値と、に基づいて、前記冷凍機の現在の処理負荷を算出し、
前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づけるように、前記冷凍機の設定温度、及び、前記冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更すること
を特徴とする請求項1に記載の蓄熱システム。 - 前記制御装置は、
前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づける際、前記冷媒ポンプの流量を優先的に変更し、
前記冷媒ポンプの流量が上限値に達した場合、前記冷凍機の設定温度を低くすることで前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づけ、
前記冷媒ポンプの流量が下限値に達した場合、前記冷凍機の設定温度を高くすることで前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に近づけること
を特徴とする請求項2に記載の蓄熱システム。 - 外気の温湿度予測値を含む気象情報を気象情報サーバから取得する気象情報取得手段と、
前記蓄熱槽に貯留されている冷媒の温度を検出する第2温度検出手段と、を備え、
前記制御装置は、
蓄熱運転の開始前に前記第2温度検出手段によって検出される温度に基づき、前記冷凍機によって冷熱が与えられた冷媒で前記蓄熱槽を満たすための必要蓄熱量を算出し、
前記気象情報取得手段によって取得される温湿度予測値に対応して、将来の各時刻における前記冷凍機の前記目標負荷を算出し、
前記冷凍機の処理負荷を前記目標負荷に一致させ、かつ、前記必要蓄熱量が満たされるように、蓄熱運転の運転スケジュールを設定すること
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の蓄熱システム。 - 前記制御装置は、
前記気象情報取得手段によって取得される温湿度予測値に対応して、将来の各時刻における前記システム効率の最大値を算出し、
前記必要蓄熱量が満たされる複数の時間帯に関して、前記最大値の平均が最も大きい時間帯を特定し、
当該時間帯で蓄熱運転を行うように運転スケジュールを設定すること
を特徴とする請求項4に記載の蓄熱システム。 - 外気の温湿度を検出する外気温湿度検出手段と、冷媒を貯留して蓄熱する蓄熱槽と、前記蓄熱槽から流入する冷媒に冷熱を与える冷凍機と、前記蓄熱槽から前記冷凍機に向けて冷媒を圧送するとともに、前記冷凍機で冷熱が与えられた冷媒を前記蓄熱槽に戻す冷媒ポンプと、を備える蓄熱システムの制御方法であって、
前記外気温湿度検出手段によって外気の温湿度を検出する外気温湿度検出ステップと、
前記外気温湿度検出ステップで検出される外気の温湿度に応じて、システム効率を高めるように、前記冷凍機の設定温度、及び、前記冷媒ポンプの流量のうち少なくとも一つを変更する運転制御ステップと、を含むこと
を特徴とする蓄熱システムの制御方法。
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