热源系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热源系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知将具有相互独立的制冷循环的多个热源机以串联的方式连接而进行制冷或者制热的热源系统。由于各个热源机独立地进行控制，因此对各热源机给予各自的冷热水出口温度设定值。
[0003]【在先技术文献】
[0004]【专利文献】
[0005]专利文献1:日本特开2002-206812号公报
【发明内容】
[0006]【发明要解决的课题】
[0007]作为向各热源机分配冷热水出口温度设定值的方法，例如，可以考虑将系统的冷热水出入口温度差单纯地按照运转台数等分而进行分配的方法。例如，如图9所示，在将四台热源机3a?3d以串联的方式连接而将入口温度14[°C ]的水(载热体)冷却至7[°C ]的情况下，在位于载热体流的最上游侧处的第一级的热源机3a中设定12.25[°C ]的冷热水出口温度，在第二级的热源机3b中设定10.5[°C ]的冷热水出口温度，在第三级的热源机3c中设定8.75[°C ]的冷热水出口温度，在第四级的热源机3d中设定7[°C]的冷热水出口温度。
[0008]然而，像风冷式的热源机等那样，在热源系统中，在四台热源机中使用大致相同的温度的热源，该热源系统使用大气、余热(下水等)，作为在冷凝器中冷却与载热体进行热交换而被加热了的循环制冷剂时所使用的热源。并且，在这样的热源系统中，若进行如上述那样的负荷分配，则存在压缩机的负荷产生偏差的问题。
[0009]例如，凝结温度在全部的热源机3a?3d中为大致同等程度，与之相对，各热源机3a?3d的冷热水出口温度的设定值从设置在第一级的热源机3a朝向后级的热源机3b、3c、3d依次下降(参照图9)。因此，越是后级的热源机则压缩机的转速变得越高，在压缩比相对较高的状态下进行运转，从而在热源机间产生压缩机负荷的偏差。这样的压缩机负荷的偏差会导致压缩机的寿命的偏差，因而不优选。即使通过例如专利文献I所公开的各压缩机的运转时间的平均化也不能消除这样的压缩机的寿命的偏差。
[0010]上述问题在对载热体进行加热的情况下也是同样的，越是后级的压缩机负荷越大，由此导致寿命的偏差。
[0011]本发明的目的在于提供一种能够减小各压缩机的负荷的偏差的热源系统及其控制方法。
[0012]【用于解决课题的手段】
[0013]本发明的第一方式涉及一种热源系统，其通过以串联的方式连接分别具有独立的制冷循环的多个热源机而成，所述热源系统具备:信息取得机构，其从各所述热源机取得压缩机的运转频率、该压缩机的消耗电流、该压缩机的消耗电力以及该压缩机的转矩中的任一方；负荷分配变更机构，其以使由所述信息取得机构取得的值大致均等的方式，针对各所述热源机变更当前分配的负荷分配；以及温度确定机构，其根据变更后的负荷分配来设定各热源机的冷热水出口温度。
[0014]根据这种结构，由于以使各热源机中的压缩机的运转频率、消耗电流、消耗电力以及转矩中的任一方的值大致均等的方式设定各热源机的冷热水出口温度，因此能够减少各热源机中的压缩机的负荷的偏差。
[0015]由上述信息取得机构取得的信息可以是测量值，也可以是根据测量值推断出的推断值。例如，如果是消耗电力或转矩，则也可以使用通过将消耗电流的测量值代入规定的运算式而计算出的推断值。
[0016]在上述热源系统中，也可以采取如下的方式，S卩，所述信息取得机构还取得各所述热源机中的压缩机的运转累计时间，所述负荷分配变更机构设定基于各所述压缩机的运转累计时间的加权系数，且利用所述加权系数变更各所述热源机的负荷分配。
[0017]这样，根据压缩机的运转累计时间，换言之，也加入压缩机的运转累计时间对各热源机的冷热水出口温度进行设定，因此能够进一步减小各热源机中的压缩机的负荷的偏差。
[0018]在上述热源系统中，也可以采取如下的方式，S卩，所述负荷分配变更机构计算通过所述信息取得机构取得的值的平均值，所述负荷分配变更机构对该平均值与通过所述信息取得机构取得的各所述热源机的值进行比较，所述负荷分配变更机构对于该值小于该平均值的热源机使当前分配的负荷分配增加，对于该值大于该平均值的热源机使当前分配的负荷分配减少。
[0019]通过以这种方式确定负荷分配，能够通过简单的处理实现压缩机的负荷的均匀化。
[0020]上述热源系统也可以采取如下的方式，S卩，具备储存负荷分配信息的存储机构，所述负荷分配信息将所述热源机的运转台数、设为运转对象的所述热源机的识别信息、各所述热源机的变更后的负荷分配相互关联，所述温度确定机构在起动时或者所述热源机的运转台数发生变化的情况下，根据储存在所述存储机构中的所述负荷分配信息来设定运转对象的各所述热源机的冷热水出口温度。
[0021]这样，通过利用将热源机的运转台数、设为运转对象的热源机的识别信息、各热源机的变更后的负荷分配相互关联的负荷分配信息来设定各热源机的负荷分配，且根据该负荷分配设定各热源机的冷热水出口温度，由此能够省略设定负荷分配时所需的运算处理，从而能够迅速地设定负荷冷热水出口温度。
[0022]本发明的第二方式涉及一种热源系统的控制方法，所述热源系统通过以串联的方式连接分别具有独立的制冷循环的多个热源机而成，所述热源系统的控制方法包括:从各所述热源机取得压缩机的运转频率、该压缩机的消耗电流、该压缩机的消耗电力以及该压缩机的转矩中的任一方的工序；以使所取得的值大致均等的方式，针对各所述热源机变更当前分配的负荷分配的工序；以及根据变更后的负荷分配来设定各热源机的冷热水出口温度的工序。
[0023]【发明效果】
[0024]根据本发明，可以实现能够减小压缩机的寿命的偏差的效果。
【附图说明】
[0025]图1为示出了本发明的第一实施方式的热源系统的简略结构的图。
[0026]图2为简略地示出了图1所示的热源系统的控制系统的结构的图。
[0027]图3为主要示出了本发明的第一实施方式的上位控制装置所具备的各种控制功能中的、与热源机的冷热水出口温度的设定相关的功能的功能框图。
[0028]图4为示出了利用压缩机频率进行负荷分配的变更的情况下的负荷分配的变更前后的状态的一个例子的图。
[0029]图5为示出了利用压缩机电流进行负荷分配的变更的情况下的负荷分配的变更前后的状态的一个例子的图。
[0030]图6为主要示出了本发明的第二实施方式中的上位控制装置所具备的各种控制功能中的、与热源机的冷热水出口温度的设定相关的功能的功能框图。
[0031]图7为不出了负荷分配信息的一个例子的图。
[0032]图8为示出了运转台数从三台变更为四台的情况下的负荷分配的一个例子的图。
[0033]图9为示出了以往的负荷分配的图。
【具体实施方式】
[0034][第一实施方式]
[0035]以下，参照附图对本发明的第一实施方式的热源系统及其控制方法进行说明。
[0036]图1为示出了本发明的第一实施方式的热源系统I的简略结构的图。如图1所示，热源系统I例如具备:加热或者冷却对空调机或热水器、工厂设备等外部负荷供给的载热体(例如，冷水)的多个热源机2a?2d、对这些热源机2a?2d给予控制指令的上位控制装置20。在图1中，对设置有四台热源机2a?2d的情况进行了例示，然而热源机的设置台数并不特别限定。
[0037]热源机2a?2d均为风冷式的热源机，且具有大致相同的性能。热源机2a?2d以串联的方式连接，例如，在对载热体进行冷却的情况下，因被外部负荷使用而被加热了的载热体通过依次经过热源机2a至2d从而被冷却至规定的冷热水出口温度，并向外部负荷供给。
[0038]在对载热体进行加热的情况下，因被外部负荷使用而被冷却了的载热体通过依次经过热源机2a至2d从而被加热至规定的冷热水出口温度，并向外部负荷供给。
[0039]各热源机2a?2d分别具有独立的制冷循环。制冷循环例如作为主要的结构而具备:供循环制冷剂循环的制冷剂回路、设置在制冷剂回路中并对气体制冷剂进行压缩的压缩机、使被该压缩机压缩后的高压气体制冷剂凝结的冷凝器、使在该冷凝器中凝结后的高压液体制冷剂膨胀的膨胀阀、以及