JP6599182B2 - Cooling tower control device, cooling tower control method, and heat source system - Google Patents
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Description
本発明は、熱源システムに係り、特に、熱源システムが備える冷却塔を制御する冷却塔制御装置及びその方法に関するものである。 The present invention relates to a heat source system, and more particularly to a cooling tower control apparatus and method for controlling a cooling tower included in the heat source system.
従来、熱源システムにおける冷却塔の制御方法として、下記特許文献1に開示されている方法が知られている。特許文献1には、ターボ冷凍機を起動してから所定時間において冷却水流量を上昇させて、冷媒温度の増大に伴う凝縮圧力高故障を防止する方法が開示されている。
Conventionally, a method disclosed in
しかしながら、上記特許文献1の方法では、冷水負荷が高い状態から制御を開始した場合に、冷凍機の能力発揮から少し遅れて冷却水温度が上昇し始め、冷却塔のファン周波数がそれに比例して上昇していく。そのため、冷凍機の能力発揮に対して冷却塔のファン周波数の上昇に遅れが生じる。これにより、冷却水温度が上昇し、冷却水流量を上昇させるだけでは冷媒の冷却が間に合わずに、凝縮器圧力高が発生する可能性があり、凝縮器圧力高を防ぐという課題を解決できなかった。
However, in the method of
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷却水の冷却の遅れを可及的に小さくして冷凍機の凝縮器圧力高を防ぎ、冷凍機トリップを防ぐことのできる冷却塔制御装置、冷却塔制御方法、及び熱源システムを提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a situation, Comprising: The delay in cooling of cooling water is made as small as possible, the condenser pressure height of a refrigerator is prevented, and a refrigerator trip can be prevented. It aims at providing a cooling tower control device, a cooling tower control method, and a heat source system.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、冷媒を冷却水によって冷却する凝縮器を具備する冷凍機と、前記冷凍機に接続され、ファンが回転して前記冷却水を冷却する冷却塔とを備える熱源システムに適用される冷却塔制御装置であって、第1目標温度は、前記冷却水を通常制御により冷却する場合の目標温度であり、前記冷凍機の起動時から第1所定期間、前記冷凍機の入口における冷却水入口目標温度を予め設定された前記第1目標温度より第1所定温度小さい第2目標温度に設定し、該第2目標温度に基づいて前記冷却塔のファン周波数、および/またはファンの起動台数を設定する冷却塔制御装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention is a cooling applied to a heat source system including a refrigerator having a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. In the tower control device, the first target temperature is a target temperature when the cooling water is cooled by normal control, and the cooling water inlet at the inlet of the refrigerator for a first predetermined period from the start of the refrigerator. set than the preset first target temperature the target temperature to the first predetermined temperature lower second target temperature, set the fan frequency of the cooling tower, and / or fans start number based on the second target temperature A cooling tower control device is provided.
本発明によれば、冷凍機の起動時から第1所定期間は、冷凍機入口の冷却水入口目標温度が、予め設定された第1目標温度よりも第1所定温度小さい第2目標温度とされ、第2目標温度に基づいて冷却塔のファン周波数および/またはファンの起動台数が設定される。
つまり、冷凍機の起動時から第1所定期間に、冷却水入口目標温度にオフセットをかけ、第2目標温度にすることによって、予め冷却塔のファン周波数を上げて、および/またはファンの起動台数を増やして、風量を増加させるので、冷却水の冷却能力が上がる。このように、冷凍機の起動に伴って先行的にファン周波数および/またはファンの起動台数を制御することにより、冷却塔における冷却水の冷却の遅れを可及的に小さくし、冷凍機の凝縮器圧力高を防ぎ、冷凍機トリップを回避できる。なお、外気温度は、外気湿球温度計により計測されることが好ましい。予め設定された第1目標温度とは、通常の使用態様で設定されている温度であり、例えば、外気温度に応じて設定される目標温度である。
According to the present invention, during the first predetermined period from the start of the refrigerator, the cooling water inlet target temperature at the refrigerator inlet is set to the second target temperature that is lower than the preset first target temperature by the first predetermined temperature. Based on the second target temperature, the fan frequency of the cooling tower and / or the number of fans started is set.
That is, during the first predetermined period from the time of starting the refrigerator, the cooling water inlet target temperature is offset to the second target temperature, so that the fan frequency of the cooling tower is increased in advance and / or the number of fans started As the air volume is increased, the cooling capacity of the cooling water is increased. Thus, by controlling the fan frequency and / or the number of fans started in advance with the start of the refrigerator, the cooling delay of the cooling water in the cooling tower is made as small as possible and the refrigerator is condensed. Refrigerator tripping can be avoided. The outside air temperature is preferably measured by an outside air wet bulb thermometer. The first target temperature set in advance is a temperature set in a normal usage mode, for example, a target temperature set according to the outside air temperature.
上記冷却塔制御装置において、前記冷凍機の起動時から前記第1所定期間が経過後に、前記冷却水入口目標温度を前記第2目標温度から前記第1目標温度に変更してもよい。 In the cooling tower control device, the cooling water inlet target temperature may be changed from the second target temperature to the first target temperature after the first predetermined period has elapsed since the start of the refrigerator.
これにより、簡便に冷却水入口目標温度のオフセットを解除し、冷却水入口目標温度を第1目標温度に戻すことができる。 Thereby, the offset of the cooling water inlet target temperature can be canceled easily and the cooling water inlet target temperature can be returned to the first target temperature.
上記冷却塔制御装置において、前記冷凍機の入口における冷却水入口温度の温度変化が所定範囲以下の場合に、前記冷却水入口目標温度を前記第1目標温度に設定してもよい。 In the cooling tower control device, the cooling water inlet target temperature may be set to the first target temperature when the temperature change of the cooling water inlet temperature at the inlet of the refrigerator is not more than a predetermined range.
第1所定期間が経過しているか否かによって第1目標温度に変更する場合には、冷凍機の能力発揮が冷却水温度に顕在化していないにも関わらず冷却水入口目標温度を第1目標温度に戻す可能性や、冷凍機の能力発揮が冷却水温度に顕在化しているにも関わらず必要以上のファン周波数、および/またはファンの起動台数で冷却塔を運転して余分な電力を消費してしまう可能性がある。
本発明によれば、冷却水入口温度の温度変化が所定範囲以下、すなわち、冷却水入口温度が安定したと判定されてから、冷却水入口目標温度を予め設定された第1目標温度に設定するので、目標温度の変更が早すぎたり遅すぎたりすることを防ぎ、適切なタイミングで目標温度の変更を行い、凝縮器圧力高を防ぐことにより冷凍機トリップ及び消費電力の増加を防止する。
When changing to the first target temperature depending on whether or not the first predetermined period has elapsed, the target temperature of the cooling water inlet is set to the first target although the performance of the refrigerator is not manifested in the cooling water temperature. Despite the possibility of returning to the temperature and the ability of the refrigerator to be manifested in the cooling water temperature, the cooling tower is operated at an excessive fan frequency and / or the number of fans started to consume extra power. There is a possibility that.
According to the present invention, the cooling water inlet target temperature is set to a preset first target temperature after it is determined that the temperature change of the cooling water inlet temperature is not more than the predetermined range, that is, the cooling water inlet temperature is stable. Therefore, the target temperature is prevented from changing too early or too late, the target temperature is changed at an appropriate timing, and the condenser pressure is prevented from increasing, thereby preventing an increase in the refrigerator trip and power consumption.
本発明は、冷媒を冷却水によって冷却する凝縮器を具備する冷凍機と、前記冷凍機に接続され、ファンが回転して前記冷却水を冷却する冷却塔とを備える熱源システムに適用される冷却塔制御装置であって、前記冷凍機の起動時から第2所定期間、前記冷却塔のファン周波数は、冷却水を通常冷却するときの所定周波数よりも高い周波数に設定する、および/または前記冷却塔のファンの起動台数は、冷却水を通常冷却するときの前記ファンの起動台数より多く設定する冷却塔制御装置を提供する。 The present invention is a cooling applied to a heat source system including a refrigerator having a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. In the tower control device, the fan frequency of the cooling tower is set to a frequency higher than a predetermined frequency when cooling water is normally cooled for a second predetermined period from the start of the refrigerator, and / or the cooling There is provided a cooling tower control apparatus in which the number of startup fans of the tower is set to be larger than the startup number of the fans when cooling water is normally cooled.
本発明の構成によれば、冷凍機の起動時から第2所定期間は、冷却塔のファン周波数が、冷却水を通常冷却するときの所定周波数よりも高い周波数に設定される、および/または冷却塔のファン起動台数が、冷却水を通常冷却するときのファンの起動台数より多く設定される。冷凍機の出力に応じて後から冷却塔の出力が出るため冷凍機の起動に伴って冷却水温度が上昇するが、本発明によれば、冷凍機の起動時から第2所定期間はファン周波数を高めの周波数に設定、および/またはファンの起動台数を多めに設定することで、先行的に冷却水を冷却でき、遅れて発生する冷却水温度の上昇に備えることができる。 According to the configuration of the present invention, the fan frequency of the cooling tower is set to a frequency higher than the predetermined frequency when the cooling water is normally cooled and / or cooled for the second predetermined period from the start of the refrigerator. The number of fan startups in the tower is set to be greater than the number of fan startups when cooling water is normally cooled. Since the output of the cooling tower is output later in accordance with the output of the refrigerator, the cooling water temperature rises with the start of the refrigerator. According to the present invention, the fan frequency is maintained for the second predetermined period from the start of the refrigerator. By setting a higher frequency and / or setting a larger number of fans to be activated, it is possible to cool the cooling water in advance and to prepare for a rise in the cooling water temperature that occurs late.
上記冷却塔制御装置は、前記冷凍機の起動時から前記第2所定期間が経過後に、前記冷却塔の前記ファン周波数を前記所定周波数よりも高い周波数から、前記所定周波数に変更してもよい。
これにより、簡便にファン周波数のオフセットを解除することができる。
The cooling tower control device may change the fan frequency of the cooling tower from a frequency higher than the predetermined frequency to the predetermined frequency after the second predetermined period has elapsed since the start of the refrigerator.
Thereby, the offset of the fan frequency can be canceled easily.
上記冷却塔制御装置は、前記冷凍機の起動時から前記第2所定期間が経過後に、前記冷却塔のファンの起動台数を、冷却水を通常冷却するときの前記ファンの起動台数に変更してもよい。
これにより、簡便にファンの起動台数を元に戻すことができる。
The cooling tower control device changes the startup number of fans of the cooling tower to the startup number of the fans when cooling water is normally cooled after the second predetermined period has elapsed since the startup of the refrigerator. Also good.
Thereby, the starting number of fans can be easily restored.
上記冷却塔制御装置は、前記冷凍機の入口における冷却水入口温度の温度変化が所定範囲以下の場合に、前記冷却塔の前記ファン周波数を前記所定周波数よりも高い周波数から、前記所定周波数に設定してもよい。 The cooling tower control device sets the fan frequency of the cooling tower from a frequency higher than the predetermined frequency to the predetermined frequency when the temperature change of the cooling water inlet temperature at the inlet of the refrigerator is below a predetermined range. May be.
第2所定期間が経過しているか否かによってファン周波数を変更すると判定する場合には、冷凍機の能力発揮が冷却水温度に顕在化していないにも関わらず、所定周波数に早い段階で戻してしまう可能性や、冷凍機の能力発揮が冷却水温度に顕在化しているにも関わらず必要以上のファン周波数、および/または必要以上のファンの起動台数で冷却塔を運転して余分な電力を消費してしまう可能性がある。
本発明によれば、冷却水入口温度が安定したと判定されてから、冷却塔のファン周波数を、所定周波数よりも高い周波数から所定周波数に設定するので、周波数の変更が早すぎたり遅すぎたりすることなく適切なタイミングで行うことができ、凝縮器圧力高を防ぐことにより冷凍機トリップ及び消費電力の増加を防止できる。
When it is determined that the fan frequency is to be changed depending on whether or not the second predetermined period has elapsed, it is returned to the predetermined frequency at an early stage even though the ability of the refrigerator is not manifested in the cooling water temperature. In spite of the fact that the capacity of the refrigerator is manifested in the cooling water temperature, the cooling tower is operated at an excessive fan frequency and / or more than the required number of fan startups, thereby generating excess power. There is a possibility of consumption.
According to the present invention, since it is determined that the cooling water inlet temperature is stable, the fan frequency of the cooling tower is set from a frequency higher than the predetermined frequency to the predetermined frequency, so that the frequency change is too early or too late. This can be carried out at an appropriate timing, and a refrigerator trip and an increase in power consumption can be prevented by preventing a high condenser pressure.
上記冷却塔制御装置は、前記冷凍機の入口における冷却水入口温度の温度変化が所定範囲以下の場合に、前記冷却塔のファンの起動台数を、冷却水を通常冷却するときの前記ファンの起動台数に変更してもよい。 In the cooling tower control device, when the temperature change of the cooling water inlet temperature at the inlet of the refrigerator is equal to or less than a predetermined range, the number of fans of the cooling tower is started, and the fans are started when the cooling water is normally cooled. The number may be changed.
本発明によれば、冷却水入口温度が安定したと判定されてから、冷却塔のファン周波数を、冷却塔のファンの起動台数を、冷却水を通常冷却するときの前記ファンの起動台数に変更するので、起動台数の変更が早すぎたり遅すぎたりすることなく適切なタイミングで行うことができ、凝縮器圧力高の防止による冷凍機トリップ及び消費電力の増加を防止できる。 According to the present invention, after it is determined that the cooling water inlet temperature is stable, the fan frequency of the cooling tower is changed from the number of cooling tower fans started to the number of fans started when the cooling water is normally cooled. Therefore, it is possible to change the number of starting units at an appropriate timing without being too early or too late, and it is possible to prevent a refrigerator trip and an increase in power consumption due to prevention of a high condenser pressure.
本発明は、冷凍機と、前記冷凍機に対して接続された冷却塔と、上記いずれかに記載の冷却塔制御装置とを具備する熱源システムを提供する。 The present invention provides a heat source system comprising a refrigerator, a cooling tower connected to the refrigerator, and the cooling tower control device described above.
本発明は、冷媒を冷却水によって冷却する凝縮器を具備する冷凍機と、前記冷凍機に接続され、ファンが回転して前記冷却水を冷却する冷却塔とを備える熱源システムに適用される冷却塔制御方法であって、第1目標温度は、前記冷却水を通常制御により冷却する場合の目標温度であり、前記冷凍機の起動時から第1所定期間、前記冷凍機の入口における冷却水入口目標温度を予め設定された前記第1目標温度より第1所定温度小さい第2目標温度に設定し、該第2目標温度に基づいて前記冷却塔のファン周波数、および/またはファンの起動台数を設定する冷却塔制御方法を提供する。 The present invention is a cooling applied to a heat source system including a refrigerator having a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. In the tower control method, the first target temperature is a target temperature when the cooling water is cooled by normal control, and the cooling water inlet at the inlet of the refrigerator for a first predetermined period from the start of the refrigerator. set than the preset first target temperature the target temperature to the first predetermined temperature lower second target temperature, set the fan frequency of the cooling tower, and / or fans start number based on the second target temperature A cooling tower control method is provided.
本発明は、冷媒を冷却水によって冷却する凝縮器を具備する冷凍機と、前記冷凍機に接続され、ファンが回転して前記冷却水を冷却する冷却塔とを備える熱源システムに適用される冷却塔制御方法であって、前記冷凍機の起動時から第2所定期間、前記冷却塔のファン周波数は、冷却水を通常冷却するときの所定周波数よりも高い周波数に設定する、および/または前記冷却塔のファンの起動台数は、冷却水を通常冷却するときの前記ファンの起動台数より多く設定する冷却塔制御方法を提供する。 The present invention is a cooling applied to a heat source system including a refrigerator having a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. A tower control method, wherein a fan frequency of the cooling tower is set to a frequency higher than a predetermined frequency when cooling water is normally cooled for a second predetermined period from the start of the refrigerator, and / or the cooling A cooling tower control method is provided in which the number of startup fans of the tower is set to be larger than the startup number of the fans when cooling water is normally cooled.
本発明は、冷却水の冷却の遅れを可及的に小さくでき、冷凍機の凝縮器圧力高トリップを防ぐことができることがという効果を奏する。 The present invention has the effect that the cooling delay of cooling water can be made as small as possible and the condenser pressure high trip of the refrigerator can be prevented.
以下に、本発明の実施形態に係る冷却塔制御装置、冷却塔制御方法、及び熱源システムについて図面を参照して説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る熱源システムの構成を概略的に示した図である。図1に示すように、熱源システム1は、冷凍機2と、冷凍機2と並列に接続され、ファンが回転して冷却する3台の冷却塔3a,3b,3cと、冷却塔3a,3b,3cの制御を行う冷却塔制御装置4とを備えている。図1では、3台の冷却塔を備えている場合を例示しているが、冷却塔の台数については限定されない。なお、以下特に明記しない場合には冷却塔は冷却塔3として記載する。
Hereinafter, a cooling tower control device, a cooling tower control method, and a heat source system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a heat source system according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a
冷凍機2は、凝縮器21と蒸発器22とを備えている。
凝縮器21は、行き配管6と還り配管7の冷却水配管が接続されており、冷却塔3a,3b,3cにより冷却された冷却水W1が、冷却水配管を介して送給され、冷却水によって冷媒を冷却する。
蒸発器22は、冷水配管51,52が接続されており、冷水配管51,52を介して外部負荷50から冷水W2が送給され、冷水W2と冷媒を熱交換させて蒸発させる。蒸発器22にて冷却された冷水W2は外部負荷50に供給される。
The
The
The
各冷却塔3a,3b,3cは、ファンが回転することにより冷却水を冷却する。各冷却塔3a,3b,3cは、往き配管6を介して冷凍機2と接続され、冷凍機2で利用された冷却水が供給され、冷却塔3で冷却された冷却水を還り配管7を介して接続される冷凍機2に供給する。
往き配管6には送水ヘッダ8が設けられ、還り配管7には還水ヘッダ9が設けられている。還り配管7における還水ヘッダ9よりも冷却水流れの下流側には冷却水ポンプ10が設けられている。冷却水ポンプ10の出力を調整することで、冷却塔3a,3b,3cと凝縮器21の間で冷却水W1を循環させる。送水ヘッダ8と還水ヘッダ9との間にはバイパス配管12が設けられている。バイパス配管12には冷却水バイパス弁(バイパス弁)13が設けられている。冷却水バイパス弁13の開度を調整することにより、送水ヘッダ8から還水ヘッダ9へバイパスさせる流量が調整される。
Each
The
還り配管7において、還水ヘッダ9よりも冷却水流れの下流側には、冷却塔3a,3b,3cにおいて冷却されて冷凍機2に流入される冷却水の温度(以下「冷却水入口温度T3」という。)を計測する温度センサ17が設けられている。温度センサ17で計測された冷却水入口温度T3の情報は冷却塔制御装置4へ出力される。
熱源システム1は、各冷却塔3a,3b,3cに対応して湿球温度計23a,23b,23cを備えている。湿球温度計23a,23b,23cは、外気の湿球温度を計測し、計測されたそれぞれの湿球温度の情報を冷却塔制御装置4に出力する。
In the
The
冷却塔制御装置4は、温度センサ17で検出された冷却水入口温度T3の情報、および湿球温度計23a,23b,23cで計測された外気湿球温度の情報を取得する。
The cooling
冷却塔制御装置4は、例えば、コンピュータであり、CPU(中央演算処理装置)、RAM(Random Access Memory)等の主記憶装置、補助記憶装置、外部の機器と通信を行うことにより情報の授受を行う通信装置などを備えている。
補助記憶装置は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。この補助記憶装置には、各種プログラムが格納されており、CPUが補助記憶装置から主記憶装置にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
The cooling
The auxiliary storage device is a computer-readable recording medium, such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a semiconductor memory. Various programs are stored in the auxiliary storage device, and various processes are realized by the CPU reading and executing the program from the auxiliary storage device to the main storage device.
図2は、冷却塔制御装置4の電気的な構成を示した機能ブロック図である。
冷却塔制御装置4は、冷凍機2の起動時から第1所定期間、冷凍機2の入口における冷却水入口目標温度を予め設定された第1目標温度より第1所定温度小さい第2目標温度に設定し、第2目標温度に基づいて冷却塔3a,3b,3cのファン周波数を設定する。予め設定された第1目標温度とは、通常の使用態様で設定されている温度であり、例えば、外気温度に応じて設定される目標温度である。本実施形態においては、外気温度に応じて設定される目標温度を第1目標温度として説明する。
なお、このように冷却水入口目標温度を第2目標温度に設定するのは、例えば、日本においては夏場のように外気湿球温度が高い場合のみ行う。外気湿球温度が高い場合には熱負荷が高く冷却塔の冷却水温度も高くなりやすいためである。
FIG. 2 is a functional block diagram showing an electrical configuration of the cooling
The cooling
Note that the cooling water inlet target temperature is set to the second target temperature in this way, for example, in Japan only when the outdoor wet bulb temperature is high, such as in summer. This is because when the outside air wet bulb temperature is high, the heat load is high and the cooling water temperature of the cooling tower tends to be high.
冷却水入口目標温度は、一般的には{(外気湿球温度)+(所定値α[℃])}によって決定されるが、本実施形態においては、{(外気湿球温度)+(所定値α[℃])−(第1所定温度)}によって決定される。
このように、冷凍機2の起動時に、冷却水を通常制御(後述する)により冷却する場合よりも冷却水入口目標温度が低く設定されるので、冷却塔3のファン周波数は高く設定されることとなる。
また、第1所定期間は、冷凍機が起動後、冷凍能力発揮までに時間がかかることを勘案し、冷凍機の冷凍能力発揮の影響が冷却水の温度に反映されるまでの時間として経験等に基づいて設定されるものとする。
The cooling water inlet target temperature is generally determined by {(outside air wet bulb temperature) + (predetermined value α [° C.])}. However, in the present embodiment, {(outside air wet bulb temperature) + (predetermined value) Value α [° C.]) − (First predetermined temperature)}.
Thus, when the
In addition, the first predetermined period is considered as the time until the effect of the freezing capacity of the freezer is reflected in the temperature of the cooling water, taking into account that it takes time until the freezing capacity is exhibited after the start of the freezer. It shall be set based on.
具体的には、冷却塔制御装置4は、タイマ41と、目標温度設定部42と、制御部43と、記憶部44とを具備している。
記憶部44は、外気温度と、外気温度に応じて設定される冷凍機2の入口における冷却水入口目標温度である第1目標温度とを対応付けた対応情報を記憶している。また、第1所定温度の情報を記憶している。第1所定温度とは、第1目標温度から第2目標温度に温度を下げるためのオフセット値(例えば、2[℃])である。
なお、第1所定温度は、例えば湿球温度が閾値を超えるまでは±0℃としておき、閾値以降は湿球温度の増加に伴って一定の割合で増加する。
Specifically, the cooling
The
The first predetermined temperature is, for example, set to ± 0 ° C. until the wet bulb temperature exceeds the threshold, and increases at a constant rate as the wet bulb temperature increases after the threshold.
タイマ41は、冷凍機2の起動時から所定期間を計測する。
目標温度設定部42は、記憶部44の対応情報に基づいて、取得した外気湿球温度(外気温度)の情報に対応する第1目標温度を読み出すとともに、該第1目標温度から第1所定温度小さい第2目標温度を算出し、制御部43に出力する。
制御部43は、目標温度設定部42から取得した第2目標温度に基づいて、冷却塔3のファン周波数を設定する。
The
The target
The
図3には、冷却塔3のファン周波数制御の制御系を示している。
目標温度設定部42は、冷却水入口目標温度として第1目標温度を選択する点Aと、冷却水入口目標温度として第1目標温度からオフセット値(第1所定温度)を減算後の第2目標温度を選択する点Bとを切り替える切替部42aを有している。例えば、切替部42aは、タイマ41によって計測された期間が冷凍機2の起動時から第1所定期間が経過するまでは点B側に接続されており、タイマ41によって計測された期間が冷凍機2の起動時から第1所定期間経過した後には点A側に接続される。
FIG. 3 shows a control system for controlling the fan frequency of the
The target
減算器45は、切替部42aによって選択された第1目標温度または第2目標温度と、温度センサ17で検出された冷却水入口温度T3との差を算出し、PI制御部46に出力する。
PI制御部46は、減算器45により算出された偏差を低減するように、冷却塔3のファン周波数指令値を決定し、制御部43に出力する。なお、本実施形態において、通常制御という場合には、切替部42aが点Aに接続されていてPI制御される場合を意味する。
制御部43は、取得したファン周波数指令値に基づいて、冷却塔3を制御する。
The
The
The
本実施形態に係る冷却塔制御装置4によって実行される処理について、図4を用いて説明する。なお、以下の説明では、冷却塔3の制御にファン周波数を用いることを例に挙げて説明する。
湿球温度計23a,23b,23cで検出される外部湿球温度が、第2所定温度以上か否かが判定される(図4のステップSA1)。外部湿球温度が第2所定温度未満と判定された場合には(図4のステップSA1のNo)、切替部42aがA側に接続され、冷却水入口目標温度を第1目標温度とし、第1目標温度と冷却水入口温度T3との偏差が低減するようにファン周波数をPI制御する制御量としてファン周波数指令値を求め、ファン周波数指令値に基づいて冷却塔3が制御され(図4のステップSA7)、ステップSA1に戻る。
外部湿球温度が、第2所定温度以上であると判定された場合には(図4のステップSA1のYes)、新たな冷凍機2が起動されたか否かが判定される(図4のステップSA2)。
Processing executed by the cooling
It is determined whether or not the external wet bulb temperature detected by the
When it is determined that the external wet bulb temperature is equal to or higher than the second predetermined temperature (Yes in step SA1 in FIG. 4), it is determined whether or not a
新たな冷凍機2が起動されていない場合には(図4のステップSA2のNo)、ステップSA7に進む。新たな冷凍機2が起動された場合には(図4のステップSA2のYes)、切替部42aがB側に接続され、冷却水入口目標温度として、第1目標温度からオフセット値を減算した第2目標温度を算出する(図4のステップSA3)。第2目標温度と冷却水入口温度T3との偏差を低減するようにファン周波数をPI制御する制御量としてファン周波数指令値を求め、ファン周波数指令値に基づいて冷却塔3が制御される。第2目標温度は、第1目標温度よりも温度が小さいので、冷却水入口目標温度として第1目標温度が選択される場合よりも、冷却塔3のファン周波数は高くなる。これにより、第2目標温度が選択された場合は、第1目標温度を選択する場合よりも、冷却水W1の冷却が進む。また、冷凍機2の起動に伴って先行的にファン周波数を上げるので、冷却水W1の冷却に遅れが出ない。
また、新たな冷凍機2が起動されたことにより、タイマ41が起動され、新たな冷凍機2が起動されてからの期間が計測される(図4のステップSA4)。
When the
Further, when the
新たな冷凍機2が起動されてから第1所定期間が経過したか否かが判定される(図4のステップSA5)。第1所定期間が経過していない場合には(図4のステップSA5のNo)、冷凍機トリップが発生したか否かが判定される(図4のステップSA6)。冷凍機トリップが発生した場合には(図4のステップSA6のYes)、ステップSA7に進み、冷凍機トリップが発生していない場合には(図4のステップSA6のNo)、ステップSA5に戻り、第1所定期間が経過したか否かの判定を繰り返す。
一方、ステップSA5において、第1所定期間が経過した場合には(図4のステップSA5のYes)、ステップSA7に進み、切替部42aがA側に接続され、冷却水入口目標温度として第1目標温度が選択され、ステップSA1に戻る。
It is determined whether or not the first predetermined period has elapsed since the start of the new refrigerator 2 (step SA5 in FIG. 4). If the first predetermined period has not elapsed (No in step SA5 in FIG. 4), it is determined whether or not a refrigerator trip has occurred (step SA6 in FIG. 4). If a refrigerator trip has occurred (Yes in step SA6 in FIG. 4), the process proceeds to step SA7. If a refrigerator trip has not occurred (No in step SA6 in FIG. 4), the process returns to step SA5. The determination whether or not the first predetermined period has elapsed is repeated.
On the other hand, when the first predetermined period has elapsed in Step SA5 (Yes in Step SA5 in FIG. 4), the process proceeds to Step SA7, where the
以上説明してきたように、本実施形態に係る冷却塔制御装置4、冷却塔制御方法、及び熱源システム1によれば、冷凍機2の起動時から第1所定期間は、冷凍機入口の冷却水入口目標温度が、外気湿球温度に応じて設定される第1目標温度よりも第1所定温度小さい第2目標温度とされ、第2目標温度に基づいて冷却塔3のファン周波数が設定される。
つまり、冷凍機2の起動時から第1所定期間に、冷却水入口目標温度にオフセット値をかけ、第2目標温度にすることによって、予め冷却塔3のファン周波数を上げて風量を増加させるので、冷却水W1の冷却能力が上がる。このように、冷凍機2の起動に伴って先行的に冷却塔3のファン周波数を制御することにより、冷却塔3における冷却水W1の冷却に遅れが出ず、凝縮器圧力高を防止し、冷凍機2のトリップを回避できる。
As described above, according to the cooling
That is, since the cooling water inlet target temperature is multiplied by the offset value and set to the second target temperature during the first predetermined period from the start of the
図5は、本実施形態にかかる冷却塔制御装置4を用いない場合に生じる凝縮器圧力高トリップを説明するための図である。図5の実線は冷却水入口温度を示し、点線は凝縮器圧力を示し、破線は冷却塔周波数指令を示し、一点鎖線は冷却塔目標温度を示し、二点鎖線は冷凍機負荷率を示している。
時刻t1において、冷凍機の負荷率が上がり始め、新たな冷凍機が起動し、それに伴って時刻t2から徐々に冷却水入口温度が上がっている。また、冷却塔の目標温度は略一定に設定されているので、上昇した冷却水入口温度を低下させるために、冷却水入口温度の上昇に伴って冷却塔のファン周波数指令が上げられる。しかしながら、時刻t2以降で冷却塔のファン周波数が上げられても冷却水温度はその後も上昇が続き、冷却水の冷却が間に合わず、凝縮器圧力が所定圧力に到達し、時刻t3頃にトリップが発生している。
FIG. 5 is a diagram for explaining a condenser pressure high trip that occurs when the cooling
At time t1, the load factor of the refrigerator starts to increase, a new refrigerator is started, and accordingly, the cooling water inlet temperature gradually increases from time t2. Further, since the target temperature of the cooling tower is set to be substantially constant, the fan frequency command for the cooling tower is raised as the cooling water inlet temperature rises in order to lower the increased cooling water inlet temperature. However, even if the fan frequency of the cooling tower is increased after time t2, the cooling water temperature continues to rise, the cooling water cannot be cooled in time, the condenser pressure reaches a predetermined pressure, and a trip occurs at time t3. It has occurred.
このように、冷凍機の負荷率が上がり新たな冷凍機が起動すると、冷凍機の出力が安定するまで冷却水入口温度が上昇するが、冷却塔制御装置4を用いない場合には、冷却水入口温度の上昇を検出してから冷却水の冷却を開始しているので、冷却水の冷却が間に合わず凝縮器圧力高トリップを防ぐことができない。
そこで、本実施形態の冷却塔制御装置4においては、新たな冷凍機が起動されたら第1所定期間は冷却水入口目標温度を下げることで、冷却塔のファン周波数を高めに設定して冷却水の冷却を促進する。
As described above, when the load factor of the refrigerator is increased and a new refrigerator is started, the cooling water inlet temperature is increased until the output of the refrigerator is stabilized. However, when the cooling
Therefore, in the cooling
図6は、本実施形態に係る冷却塔制御装置4を用いない場合の冷却塔のファン周波数の時間傾向(シミュレーション結果)を示した図の一例である。図6では、所定値α[℃]を4[℃]とし、冷却水入口目標温度を、外気湿球温度+4[℃]としている。
図7は、本実施形態に係る冷却塔制御装置4を用いる場合の冷却塔のファン周波数の時間傾向(シミュレーション結果)を示した図の一例である。図7では、所定値α[℃]を4[℃]とし、第1所定温度を2[℃]とするので、冷却水入口目標温度を、{(外気湿球温度)+4[℃]−2[℃]}=(外気湿球温度)+2[℃]としている。
図6及び図7において、実線は温度設定値を示し、破線は冷却水入口温度を示し、一点鎖線は外気湿球温度を示し、二点鎖線はファン周波数を示している。
FIG. 6 is an example of a diagram showing a time trend (simulation result) of the fan frequency of the cooling tower when the cooling
FIG. 7 is an example of a diagram showing a time trend (simulation result) of the fan frequency of the cooling tower when the cooling
6 and 7, the solid line indicates the temperature set value, the broken line indicates the cooling water inlet temperature, the alternate long and short dash line indicates the outside wet bulb temperature, and the alternate long and two short dashes line indicates the fan frequency.
図6は冷凍機の能力発揮に対して冷却水温度上昇が遅れているため、冷却塔ファン周波数の上昇も遅れてしまい、ファン周波数が非常に不安定となっている。
一方、図7はあらかじめ冷却水入口温度目標値を低い温度に設定するため、早い時間から冷却塔のファン回転数が増速する。そのため、冷却塔のファン周波数が非常に安定する結果が得られた。
このように冷却塔のファン周波数を上げて安定させて運転することにより、ファン周波数の上昇が必要となったときに急激な上昇を強いることが無く、また、冷却水の温度が上がっても凝縮器がトリップすることがない。
In FIG. 6, since the cooling water temperature rise is delayed with respect to the performance of the refrigerator, the rise of the cooling tower fan frequency is also delayed, and the fan frequency is very unstable.
On the other hand, in FIG. 7, since the cooling water inlet temperature target value is set to a low temperature in advance, the fan rotation speed of the cooling tower increases from an early time. As a result, the fan frequency of the cooling tower was very stable.
By operating the cooling tower with a higher fan frequency in this way, the fan can be operated without a sudden increase when the fan frequency needs to be increased. The instrument will not trip.
〔変形例〕
なお、上記実施形態における冷凍制御装置4は、冷却塔3の制御にファン周波数を用いることを例に挙げて説明していたが、ファン周波数の制御に代えて、冷却塔3のファンの起動台数を制御してもよい。
具体的には、本変形例の冷却塔制御装置4は、上述したタイマ41と、目標温度設定部42と、制御部43と、記憶部44とを具備しているが、上記第1の実施形態と主に異なる点は、制御部43が、目標温度設定部42から取得した第2目標温度に基づいてファンの起動台数を設定する点である。
[Modification]
In addition, although the
Specifically, the cooling
第1の実施形態で説明したように、冷却水入口目標温度として第2目標温度は、第1目標温度よりも第1所定温度小さい温度に設定されるので、第2目標温度が用いられる場合のファンの起動台数X2は、第1目標温度が用いられる場合のファンの起動台数X1よりも多く設定される。つまり、第2目標温度が用いられる場合は、冷却塔3のファンによる風量が増大し、冷却水W1の冷却が促進される。
なお、本変形例において、通常制御という場合には、切替部42aが点Aに接続されており、第1目標温度と冷却水入口温度T3との偏差を低減するようにPI制御するためにファン起動台数が決定される場合を意味する。
As described in the first embodiment, the second target temperature as the cooling water inlet target temperature is set to a temperature that is lower than the first target temperature by a first predetermined temperature, and therefore, when the second target temperature is used. The fan startup number X2 is set to be larger than the fan startup number X1 when the first target temperature is used. That is, when the second target temperature is used, the air volume by the fan of the
In this modification, in the case of normal control, the
本変形例に係る冷却塔制御装置4によって実行される処理について、図8を用いて説明する。
湿球温度計23a,23b,23cで検出される外部湿球温度が、第2所定温度以上か否かが判定される(図8のステップSB1)。外部湿球温度が第2所定温度以上であると判定された場合には(図8のステップSB1のYes)、新たな冷凍機2が起動されたか否かが判定される(図8のステップSB2)。外部湿球温度が第2所定温度未満と判定された場合には(図8のステップSB1のNo)、切替部42aが点Aに接続されて通常制御とされ(図8のステップSB9)、ステップSB1に戻る。
Processing executed by the cooling
It is determined whether or not the external wet bulb temperature detected by the
新たな冷凍機2が起動されていない場合には(図8のステップSB2のNo)、ステップSB9に進む。新たな冷凍機2が起動された場合には(図8のステップSB2のYes)、熱源システム1の制御ロジックにより、湿球温度に応じて通常制御に必要とされる起動台数X1の冷却塔3のファンが起動される(図8のステップSB3)。さらに、切替部42aが点Bに接続されて、冷却水の第2目標温度に基づいて決定されるファンの起動台数X2となるように不足台数分β(=X2−X1)[台]の冷却塔3が追起動される(図8のステップSB4)。冷却水入口目標温度として、第1目標温度からオフセット値を減算した第2目標温度が算出される(図8のステップSB5)。
When the
第2目標温度と冷却水入口温度T3との偏差を低減するような冷却塔3のファンの起動台数が決定され、冷却塔3のファンの起動台数が制御される。第2目標温度は、第1目標温度よりも温度が小さいので、第1目標温度が選択される場合よりも、第2目標温度が選択された場合の方が冷却塔3のファン起動台数は多くなる。これにより、第2目標温度を選択した場合は第1目標温度を選択した場合よりも、冷却水W1の冷却が進む。また、冷凍機2の起動に伴って先行的にファン起動台数を増やすことから、冷却水W1の冷却に遅れが出ない。
The number of fans that start the
新たな冷凍機2が起動されたことにより、タイマ41が起動され、新たな冷凍機2が起動されてからの期間が計測される(図8のステップSB6)。新たな冷凍機2が起動されてから第1所定期間が経過したか否かが判定される(図8のステップSB7)。第1所定期間が経過していない場合には(図8のステップSB7のNo)、冷凍機トリップが発生したか否かが判定される(図8のステップSB8)。冷凍機トリップが発生した場合には(図8のステップSB8のYes)、ステップSB9に進み、冷凍機トリップが発生していない場合には(図8のステップSB8のNo)、ステップSB7に戻り、第1所定期間が経過したか否かの判定を繰り返す。
When the
一方、ステップSB7において、第1所定期間が経過した場合には(図8のステップSB7のYes)、ステップSB9に進み、切替部42aが点Aに接続されて通常制御に変更され、ファンの起動台数を起動台数X1にして、ステップSB1に戻る。なお、冷凍機2を起動してから第1所定期間までの期間(起動時モード)が完了するまでは、通常制御に含まれている冷却塔減段処理は行わない。
On the other hand, if the first predetermined period has elapsed in step SB7 (Yes in step SB7 in FIG. 8), the process proceeds to step SB9, where the
以上説明してきたように、本変形例によれば、第2目標温度に応じたファン起動台数を、第1目標温度の場合のファン起動台数よりも多く設定することにより、冷却塔3の風量を増加させ、速やかに冷却水W1を冷却することができる。
なお、本変形例は、上記第1の実施形態の冷却塔のファン周波数の設定に置き換えて用いられても良いし、上記第1の実施形態の冷却塔のファン周波数の設定と組み合わせて用いられても良い。
なお、本変形例では、ファンの起動台数を増やす場合に、冷却塔の運転台数を増やすこととしてもよいし、1台の冷却塔に複数のファンを設けている場合に、1台の冷却塔におけるファンの運転台数を増やすこととしてもよい。
As described above, according to the present modified example, the number of fan startups corresponding to the second target temperature is set to be larger than the number of fan startups in the case of the first target temperature, thereby reducing the air volume of the
In addition, this modification may be used in place of the setting of the fan frequency of the cooling tower of the first embodiment, or may be used in combination with the setting of the fan frequency of the cooling tower of the first embodiment. May be.
In this modification, when the number of fans started is increased, the number of operating cooling towers may be increased. When a plurality of fans are provided in one cooling tower, one cooling tower is provided. It is also possible to increase the number of fans operating in
〔第2の実施形態〕
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に設けられる冷却塔制御装置が、冷却塔のファン周波数が所定値より高い周波数で運転される点で第1の実施形態と異なる。本実施形態の熱源システムについて、第1の実施形態と共通する点については説明を省略し、図1、図9を用いて異なる点について主に説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The cooling tower control device provided in the present embodiment is different from the first embodiment in that the cooling tower is operated at a frequency where the fan frequency of the cooling tower is higher than a predetermined value. About the heat source system of this embodiment, description is abbreviate | omitted about the point which is common in 1st Embodiment, and a different point is mainly demonstrated using FIG. 1, FIG.
なお、冷却塔のファン周波数の所定値とは、冷却水W1を通常冷却(通常制御)するときの所定周波数とする。
図9に示すように、本実施形態に係る冷却水制御装置4は目標温度設定部42’を備えている。
目標温度設定部42’は、冷却塔3のファン周波数が、冷却水W1を通常冷却するときの所定周波数を選択するC点と、冷却水W1を通常制御するときの所定周波数よりも高い周波数を選択するD点とを有する切替部42a’を備えている。なお、本実施形態において、通常制御という場合には、切替部42aが点Cに接続され、ファン周波数指令値がPI制御によって制御される場合を意味する。つまり、冷却塔3の冷却水W1を通常冷却するときの所定周波数とは、冷凍機2の入口における冷却水入口目標温度と冷凍機2の入口における冷却水入口温度との偏差に基づく制御(例えば、図9のPI制御)により決定される周波数とする。
The predetermined value of the cooling tower fan frequency is a predetermined frequency when the cooling water W1 is normally cooled (normally controlled).
As shown in FIG. 9, the cooling
The target temperature setting unit 42 'has a frequency at which the fan frequency of the
切替部42a’は、例えば、タイマ41によって計測された期間が冷凍機2の起動時から第2所定期間が経過するまでは点D側に接続されており、タイマ41によって計測された期間が冷凍機2の起動時から第2所定期間経過した後には点C側に接続される。
なお、所定周波数よりも高い周波数とは、例えば、定格周波数であり、記憶部44等に予め記憶させておいたものを読み出すこととしてもよいし、図示しない入力装置(例えば、キーボード等)によって適宜入力して指定されるものとしてもよい。
例えば、切替部42a’のD側のファン周波数指令値が定格周波数に設定されているとし、切替部42a’がD側に接続されている場合には、冷却塔3のファン周波数を100[%]にしやすく、PI制御による遅れが生じることがない。
For example, the
Note that the frequency higher than the predetermined frequency is, for example, a rated frequency, and a frequency stored in advance in the
For example, if the fan frequency command value on the D side of the
本実施形態に係る冷却塔制御装置4によって実行される処理について、図10を用いて説明する。
湿球温度計23a,23b,23cで検出される外部湿球温度が、第2所定温度以上か否かが判定される(図10のステップSC1)。外部湿球温度が第2所定温度未満と判定された場合には(図10のスップSC1のNo)、切替部42a’がC側に接続されており、冷却塔3のファン周波数をPI制御による入力とし、(図10のステップSC7)、ステップSC1に戻る。
外部湿球温度が、第2所定温度以上であると判定された場合には(図10のステップSC1のYes)、新たな冷凍機2が起動されたか否かが判定される(図10のステップSC2)。
Processing executed by the cooling
It is determined whether or not the external wet bulb temperature detected by the
When it is determined that the external wet bulb temperature is equal to or higher than the second predetermined temperature (Yes in step SC1 in FIG. 10), it is determined whether or not a
新たな冷凍機2が起動されていない場合には(図10のステップSC2のNo)、ステップSC7に進む。新たな冷凍機2が起動された場合には(図10のステップSC2のYes)、切替部42a’がD側に切り替えられ、冷却塔3のファン周波数を所定周波数より高い周波数(例えば、定格周波数)とし、D側で設定されたファン周波数の直接入力に切り替えられる(図10のステップSC3)。そうして、冷却塔3は、通常制御の冷却によって用いられる所定周波数より高い周波数(例えば、定格周波数)によって制御される。所定周波数より高い周波数で冷却塔3のファン周波数が制御されることにより、通常制御の冷却によって用いられる所定周波数で制御される場合よりも、風量が増大し、冷却水W1の冷却が進む。また、冷凍機2の起動に伴って先行的に高い周波数のファン周波数で冷却塔3が制御されるので、冷却に遅れが出ない。
When the
また、新たな冷凍機2が起動されたことにより、タイマ41が起動され、新たな冷凍機2が起動されてからの期間が計測される(図10のステップSC4)。
新たな冷凍機2が起動されてから第2所定期間が経過したか否かが判定される(図10のステップSC5)。第2所定期間が経過していない場合には(図10のステップSC5のNo)、冷凍機トリップが発生したか否かが判定される(図10のステップSC6)。冷凍機トリップが発生した場合には(図10のステップSC6のYes)、ステップSC7に進み、切替部42a’をC側に接続して冷却塔3のファン周波数をPI制御による入力に切り替え、ステップSC1に戻る。冷凍機トリップが発生していない場合には(図10のステップSC6のNo)、ステップSC5に戻り、第2所定期間が経過したか否かの判定を繰り返す。
Further, when the
It is determined whether or not the second predetermined period has elapsed since the start of the new refrigerator 2 (step SC5 in FIG. 10). If the second predetermined period has not elapsed (No in step SC5 in FIG. 10), it is determined whether a refrigerator trip has occurred (step SC6 in FIG. 10). If a refrigerator trip occurs (Yes in step SC6 in FIG. 10), the process proceeds to step SC7, the
一方、ステップSC5において、第2所定期間が経過した場合には(図10のステップSC5のYes)、ステップSC7に進み、切替部42a’をC側に接続して冷却塔3のファン周波数をPI制御による入力に切り替え、ステップSC1に戻る。
On the other hand, when the second predetermined period has elapsed in step SC5 (Yes in step SC5 in FIG. 10), the process proceeds to step SC7, where the
このように、本実施形態に係る冷却塔制御装置、冷却塔制御方法、及び熱源システムによれば、冷凍機2の起動時には、冷却塔3のファン周波数の指令値を直接入力することができるので、遅れて発生する冷却水温度の上昇に速やかに備えることができる。
Thus, according to the cooling tower control device, the cooling tower control method, and the heat source system according to the present embodiment, when the
〔変形例〕
なお、本実施形態の冷凍機制御装置においては、冷却塔3の制御にファン周波数を用いることを例に挙げて説明していたが、ファン周波数の制御に代えて、冷却塔3のファンの起動台数を制御してもよい。
具体的には、本変形例の冷却塔制御装置4は、上記第2の実施形態のタイマ41と、目標温度設定部42’と、制御部43と、記憶部44とを具備しているが、上記第2の実施形態と主に異なる点は、制御部43が、冷凍機2の起動時から第2所定期間は、冷却塔3のファンの起動台数は、冷却水を通常冷却するときのファンの起動台数より多く設定する点である。
[Modification]
In the refrigerator control device according to the present embodiment, the description has been given by using the fan frequency for controlling the
Specifically, the cooling
切替部42a’は、例えば、タイマ41によって計測された期間が冷凍機2の起動時から第2所定期間が経過するまでは点D側に接続しており、タイマ41によって計測された期間が冷凍機2の起動時から第2所定期間経過した後には点C側に接続する。
点C側は、冷却水が通常制御によって冷却される場合に選択されるファンの起動台数である。本変形例において、通常制御という場合には、PI制御によってファンの起動台数が決められて制御される場合を意味する。
点D側は、通常制御に起動されるファン起動台数よりも多くファンを起動させる設定である。
For example, the
The point C side is the number of fans started when the cooling water is cooled by normal control. In this modification, the normal control means a case where the number of fans started is determined and controlled by PI control.
The point D side is a setting for starting more fans than the number of fan startups activated by normal control.
このように、ファンの起動台数を直接入力によって指定することにより、簡便に冷却塔3の冷却能力を上げることができる。
なお、本変形例は、上記第2の実施形態の冷却塔のファン周波数の設定に置き換えて用いられてもよりし、上記第2の実施形態の冷却塔のファン周波数の設定と組み合わせて用いられても良い。
Thus, the cooling capacity of the
The present modification may be used in place of the setting of the fan frequency of the cooling tower of the second embodiment, or may be used in combination with the setting of the fan frequency of the cooling tower of the second embodiment. May be.
〔第3の実施形態〕
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態に設けられる冷却塔制御装置が、冷却水入口温度の温度変化に基づいて切替部42a、または切替部42a’を切り替える点で第1の実施形態、第2の実施形態と異なる。本実施形態の熱源システムについて、第1の実施形態、第2の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. The cooling tower control device provided in the present embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment in that the
上述した第1の実施形態および第2の実施形態においては、冷凍機の起動後、タイマ41により計測される所定期間の経過に基づいて切替部42a、42a’を切り替えていた。このようにタイマ41による所定期間の経過に基づいて切替部42a,42a’を切り替えると、冷凍機の冷凍能力発揮が冷却水温度に反映されるよりも短い時間で切り替えてしまうことにより冷却水温度が上昇し、凝縮器圧力高によって冷凍機トリップが生じてしまう可能性がある。或いは、冷凍機の冷凍能力発揮が既に冷却水温度に反映されているにも関わらず、必要以上のファン周波数、或いは必要以上のファン起動台数にて冷却塔を運転することにより余分な電力消費となる場合がある。
In the first and second embodiments described above, the switching
そこで、本実施形態においては、冷却水入口温度のトレンドをモニタし、冷却水入口温度の温度変化が所定範囲以下の場合に切替部42a,42a’を切り替える。
具体的には、冷凍機から出力される冷水出口温度と冷水出口目標温度との差が一定以下となり、かつ、所定期間以上経過した時にフラグONとする。その後、冷却塔から冷凍機に流入される冷却水入口温度が、所定期間以上経過した時に冷却水入口温度目標温度を元に戻す(切替部42aをA側に切り替える、或いは、切替部42a’をC側に切り替える)。
これは、冷水出口温度が安定した後に、冷却水入口温度が安定するからであり、つまり、冷却塔より先に冷凍機の出力が安定し、冷水出力が安定することを意味している。
Therefore, in the present embodiment, the trend of the cooling water inlet temperature is monitored, and the
Specifically, the flag is turned ON when the difference between the chilled water outlet temperature output from the refrigerator and the chilled water outlet target temperature is less than a certain value and a predetermined period or more has elapsed. After that, when the cooling water inlet temperature flowing into the refrigerator from the cooling tower has exceeded a predetermined period, the cooling water inlet temperature target temperature is restored (switching the
This is because the cooling water inlet temperature is stabilized after the cooling water outlet temperature is stabilized, that is, the output of the refrigerator is stabilized before the cooling tower, and the cooling water output is stabilized.
図11には、本実施形態に係る熱源システム1’の概略構成を示しており、図1と共通する箇所は説明を省略し、主に異なる点について説明する。
蒸発器22は、冷水配管51,52が接続されており、冷水配管51,52を介して外部負荷50から冷水W2が送給され、冷水W2と冷媒を熱交換させて蒸発させる。蒸発器22にて冷却された冷水W2は外部負荷50に供給される。
FIG. 11 shows a schematic configuration of the
The
冷水配管51は、外部負荷50から蒸発器22に冷水W2を流入させる配管であり、冷凍機2に流入される冷水W2の温度(以下「冷水入口温度T1」という。)を計測する温度センサ15が設けられている。温度センサ15で検出された冷水入口温度T1の情報は、冷却塔制御装置4に出力される。
冷水配管52は、蒸発器22から外部負荷50に冷水W2を流入させる配管であり、冷凍機2から流出される冷水W2の温度(以下「冷水出口温度T2」という。)を計測する温度センサ16が設けられている。温度センサ16で検出された冷水出口温度T2の情報は、冷却塔制御装置4に出力される。
The
The
冷却塔制御装置4は、温度センサ15で検出された冷水入口温度T1の情報、温度センサ16で検出された冷水出口温度T2の情報、温度センサ17で検出された冷却水入口温度T3の情報、および湿球温度計23a,23b,23cで計測された外気湿球温度の情報を取得する。
The cooling
以下に、本実施形態に係る冷凍機制御装置の動作フローを図12を用いて説明する。ここでは、第1の実施形態との組み合わせで用いる場合を例に挙げる。
湿球温度計23a,23b,23cで検出される外部湿球温度が、第2所定温度以上か否かが判定される(図12のステップSD1)。外部湿球温度が第2所定温度未満と判定された場合には(図12のステップSD1のNo)、切替部42aがA側に接続され、冷却水入口目標温度を第1目標温度とし(図12のステップSD6)、第1目標温度と冷却水入口温度T3との偏差が低減するようにファン周波数をPI制御する制御量としてファン周波数指令値を求め、ファン周波数指令値に基づいて冷却塔3を制御し、ステップSD1に戻る。
Below, the operation | movement flow of the refrigerator control apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated using FIG. Here, the case where it uses in combination with 1st Embodiment is mentioned as an example.
It is determined whether or not the external wet bulb temperature detected by the
外部湿球温度が、第2所定温度以上であると判定された場合には(図12のステップSD1のYes)、新たな冷凍機2が起動されたか否かが判定される(図12のステップSD2)。新たな冷凍機2が起動されていない場合には(図12のステップSD2のNo)、ステップSD6に進む。新たな冷凍機2が起動された場合には(図12のステップSD2のYes)、切替部42aがB側に接続され、冷却水入口目標温度として、第1目標温度からオフセット値を減算した第2目標温度を算出する(図12のステップSD3)。
When it is determined that the external wet bulb temperature is equal to or higher than the second predetermined temperature (Yes in step SD1 in FIG. 12), it is determined whether or not a
温度センサ16により検出された冷水出口温度T2と、冷水出口温度に目標として設定される冷水出口目標温度との差が、第3所定温度以下で、第3所定期間経過したか否かが判定される(図12のステップSD4)。第3所定期間経過していなければ、ステップSD4を繰り返す。第3所定期間経過していれば、温度センサ17により検出された冷却水入口温度T3の変化量が、設定値以下で、かつ、第4所定期間経過したか否かが判定される(図12のステップSD5)。冷却水入口温度T3の変化量が設定値以下で、かつ、第4所定期間経過したか否かの判定がNoである場合には、ステップSD5を繰り返し、本判定がYesである場合には、ステップSD6に進み、切替部42aがA側に接続され、冷却水入口目標温度を第1目標温度とし、ステップSD1に戻る。
It is determined whether or not the difference between the chilled water outlet temperature T2 detected by the
なお、上記のフラグONの条件に関し、冷水出口温度T2の条件に加えて、冷水入口温度T1の変化量が第5所定期間以下であることもフラグON条件とすれば、より信頼性が高まる。
また、状況によって、冷水出口温度T2と冷水出口目標温度との差が第3所定温度以下にならない可能性もあるので、そのような場合には別途、冷却水入口目標温度にオフセットをかける最長時間を設定しておき、最長時間を超過した場合には強制的にオフセットなしの状態に戻すこととしてもよい。
In addition to the condition of the chilled water outlet temperature T2, regarding the above-mentioned flag ON condition, if the change amount of the chilled water inlet temperature T1 is equal to or less than the fifth predetermined period, the flag ON condition further increases the reliability.
Further, depending on the situation, there is a possibility that the difference between the chilled water outlet temperature T2 and the chilled water outlet target temperature may not be equal to or lower than the third predetermined temperature. May be set, and when the maximum time is exceeded, it may be forcibly returned to the state without offset.
なお、本実施形態は、第1の実施形態と組み合わせることとして説明していたが、これに限定されず、第2の実施形態と組み合わせてもよい。 In addition, although this embodiment was demonstrated as combining with 1st Embodiment, it is not limited to this, You may combine with 2nd Embodiment.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
1、1’ 熱源システム
2 冷凍機
3a、3b、3c 冷却塔
4 冷却塔制御装置
10 冷却水ポンプ
15、16、17 温度センサ
23a、23b、23c 湿球温度計
50 外部負荷
W1 冷却水
W2 冷水
DESCRIPTION OF
Claims (11)
第1目標温度は、前記冷却水を通常制御により冷却する場合の目標温度であり、
前記冷凍機の起動時から第1所定期間、前記冷凍機の入口における冷却水入口目標温度を予め設定された前記第1目標温度より第1所定温度小さい第2目標温度に設定し、該第2目標温度に基づいて前記冷却塔のファン周波数、および/またはファンの起動台数を設定する冷却塔制御装置。 A cooling tower control device applied to a heat source system including a refrigerator including a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. There,
The first target temperature is a target temperature when the cooling water is cooled by normal control,
Wherein the first predetermined time period from the start of the refrigerator, set at the refrigerator first predetermined temperature lower second target temperature than the set cooling water inlet target temperature previously been the first target temperature at the inlet of the second A cooling tower control device that sets a fan frequency of the cooling tower and / or a startup number of fans based on a target temperature.
前記冷凍機の起動時から第2所定期間、前記冷却塔のファン周波数は、冷却水を通常冷却するときの所定周波数よりも高い周波数に設定する、および/または前記冷却塔のファンの起動台数は、冷却水を通常冷却するときの前記ファンの起動台数より多く設定する冷却塔制御装置。 A cooling tower control device applied to a heat source system including a refrigerator including a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. There,
The fan frequency of the cooling tower is set to a frequency higher than the predetermined frequency when cooling water is normally cooled during the second predetermined period from the start of the refrigerator, and / or The cooling tower control device that sets more than the number of the fans started when the cooling water is normally cooled.
前記冷凍機に対して接続された冷却塔と、
請求項1から請求項8のいずれかに記載の冷却塔制御装置と
を具備する熱源システム。 A refrigerator,
A cooling tower connected to the refrigerator;
A heat source system comprising the cooling tower control device according to any one of claims 1 to 8.
第1目標温度は、前記冷却水を通常制御により冷却する場合の目標温度であり、
前記冷凍機の起動時から第1所定期間、前記冷凍機の入口における冷却水入口目標温度を予め設定された前記第1目標温度より第1所定温度小さい第2目標温度に設定し、該第2目標温度に基づいて前記冷却塔のファン周波数、および/またはファンの起動台数を設定する冷却塔制御方法。 A cooling tower control method applied to a heat source system including a refrigerator having a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. There,
The first target temperature is a target temperature when the cooling water is cooled by normal control,
Wherein the first predetermined time period from the start of the refrigerator, set at the refrigerator first predetermined temperature lower second target temperature than the set cooling water inlet target temperature previously been the first target temperature at the inlet of the second The cooling tower control method which sets the fan frequency of the said cooling tower and / or the starting number of fans based on target temperature.
前記冷凍機の起動時から第2所定期間、前記冷却塔のファン周波数は、冷却水を通常冷却するときの所定周波数よりも高い周波数に設定する、および/または前記冷却塔のファンの起動台数は、冷却水を通常冷却するときの前記ファンの起動台数より多く設定する冷却塔制御方法。
A cooling tower control method applied to a heat source system including a refrigerator having a condenser that cools a refrigerant with cooling water, and a cooling tower that is connected to the refrigerator and rotates a fan to cool the cooling water. There,
The fan frequency of the cooling tower is set to a frequency higher than the predetermined frequency when cooling water is normally cooled during the second predetermined period from the start of the refrigerator, and / or The cooling tower control method which sets more than the starting number of the said fans when cooling water is normally cooled.
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