热源系统及其控制方法_2

文档序号:8303282阅读:来源:国知局
使通过该膨胀阀膨胀后的低压液体制冷剂气化的蒸发器。在对载热体进行冷却的情况下,进行与载热体的热交换的载热体热交换器成为蒸发器,进行与大气的热交换的空气热交换器成为冷凝器,在通过压缩机对利用载热体的热量在载热体热交换器中气化了的低压液体制冷剂进行压缩后,在空气热交换器中通过在与大气之间进行热交换使得高压气体制冷剂凝结。与之相对,在对载热体进行加热的情况下,进行与大气的热交换的空气热交换器成为蒸发器,进行与载热体的热交换的载热体热交换器成为进行冷凝器,在通过压缩机对利用大气的热量而在空气热交换器中气化了的低压液体制冷剂进行压缩后,在载热体热交换器中通过在与载热体之间进行热交换使得高压气体制冷剂凝结并且将载热体加热。对于冷却、加热的情况下的制冷循环的作用而言,由于公知因此在本文中省略说明。
[0040]在以下的说明中,对热源系统I冷却载热体的情况进行说明,然而热源系统I可以仅具有加热载热体的能力,另外,也可以具有冷却与加热的两种能力。
[0041]图2为简略地表示图1所示的热源系统I的控制系统的结构的图。如图2所示,作为各热源机2a?2d的控制装置的热源机控制装置1a?1d经由通信介质而与上位控制装置20连接,且设为能够进行双向的通信的结构。上位控制装置20为例如对热源系统整体进行控制的控制装置,除具有确定后述的各热源机的冷热水出口温度设定值的功能以夕卜,还进行热源机的台数控制等。热源机控制装置1a?1d分别设置在各热源机上,且根据由上位控制装置给予的控制指令进行热源机的控制。
[0042]上位控制装置20、热源机控制装置1a?1d为例如计算机,且具备CPU (中央计算处理装置)、RAM (Random Access Memory)等主存储装置、辅助存储装置、通过与外部的设备进行通信从而进行信息的发送接收的通信装置等。
[0043]辅助存储装置为计算机能够读取的记录介质,例如为,磁盘、磁光盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。在该辅助存储装置中储存有各种程序,CPU从辅助存储装置向主存储装置读取程序并执行从而实现各种处理。
[0044]图3为主要示出了上位控制装置20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。
[0045]如图3所示,上位控制装置20具备信息取得部21、负荷分配变更部22、温度设定部23。
[0046]信息取得部21取得从热源机控制装置1a?1d发送来的各热源机2a?2d的压缩机的运转频率。
[0047]负荷分配变更部22例如在起动时或者运转台数变更时对成为运转对象的各热源机均等地分配负荷,之后以使由信息取得部21取得的压缩机的运转频率成为大致相同的值的方式对各热源机的负荷分配进行变更。
[0048]温度设定部23根据由负荷分配变更部22确定的负荷分配来设定各热源机的冷热水出口温度。
[0049]接下来,参照图3以及图4对本实施方式的热源系统的动作进行说明。另外,以下为了便于说明,以如下的情况为例进行说明,即,使四台热源机2a?2d起动、并且在热源系统I中将入口温度14[°C ]的载热体冷却至7[°C ]而向外部负荷供给。
[0050]热源系统I在例如热源机起动时、热源机的运转台数变更时进行如下的处理。
[0051]首先,通过上位控制装置20的负荷分配变更部22,均等地设定作为运转对象的各热源机2a?2d的负荷。由此,各热源机2a?2d中分别分配有25 [ % ] ( = 100 [ % ] /4 [台])的负荷。
[0052]接下来,通过温度设定部23,根据热源系统I的出入口温度差Λ T与分配给各热源机的负荷分配,设定各热源机2a?2d的冷热水出口温度。
[0053]具体而言,由于热源系统I中的出入口温度差ΔΤ为7[°C ] = 14 [°C ]_7[°C ],因此通过在四台中将该7 [°C ]等分,而得到1.75 [°C ]。接着,通过从各热源机2a?2d的冷热水入口温度中减去该值1.75[°C ],来确定各热源机的冷热水出口温度。最终在将冷热水出口温度调整成7°C时等分负荷的状态下,在热源机2a中设定12.25°C的冷热水出口温度,在热源机2b中设定10.5 °C的冷热水出口温度,在热源机2c中设定8.75 °C的冷热水出口温度,在热源机2d中设定7 °C的冷热水出口温度。
[0054]在通过上述的方式确定了针对各热源机2a?2d的冷热水出口温度时,从上位控制装置20对各热源机控制装置1a?1d发送冷热水出口温度的设定值。各热源机的热源机控制装置1a?1d根据接收到的冷热水出口温度的设定值来控制压缩机等。
[0055]接着,在进行基于从上位控制装置20接收到的冷热水出口温度的设定值的运转期间,热源机控制装置1a?1d将各自的当前的压缩机的运转频率向上位控制装置20发送。
[0056]在上位控制装置20中,由信息取得部21接收来自各热源机控制装置1a?1d的压缩机的运转频率,并向负荷分配变更部22输出。
[0057]负荷分配变更部22在输入有各压缩机的运转频率时,计算这些值的平均值。例如,如图4(a)所示,在热源机2a的压缩机频率为72[Hz]、热源机2b的压缩机频率为76.75 [Hz]、热源机2c的压缩机频率为82 [Hz]、热源机2d的压缩机频率为87.75 [Hz]的情况下,上述四台压缩机频率的平均值为79.5 [Hz]。
[0058]接着,对该平均值79.5 [Hz]与各热源机的压缩机频率进行比较,对于压缩机频率低于平均值的热源机,使当前设定的热源机的负荷分配增加,另一方面,对于压缩机频率高于平均值的热源机,使当前设定的热源机的负荷分配降低。由此,对于热源机2a、2b将负荷分配设定得较多,对于热源机2a、2b将负荷分配设定得较多。
[0059]此时,对于设定负荷分配的具体方法,例如,可以考虑如下的方法。
[0060]例如,在将变更针对各热源机2a、2b、2c、2d的负荷分配前的值分别设为α、β、γ、δ (α+β+γ + δ = I),将针对各个热源机的压缩机频率的与平均值的偏差的PI运算的结果设为Δα、Δβ、Δγ、Δδ时,针对热源机2a、2b的PI运算的结果Δ α、Λ β为正值,针对热源机2c、2d的PI运算的结果Λ γ、Λ δ为负值。这里,由于α+Δ α+β+Δ β+γ + Δ γ + δ+Δ δ未必等于1,因此分别按照如下的方式计算针对各热源机的变更后的负荷分配。
[0061 ]热源机 2a: α ' = (α+Δ α )/( α +Δ α+β+Δ β+γ + Δ γ + δ+Δ δ )
[0062]热源机2b: β 1 = (β+Δ β ) / ( α + Δ α+β+Δ β+γ + Δ y + δ+Δ δ )
[0063]热源机2c:γ 1 = (γ + Δ γ ) / ( α + Δ α+β+Δ β+γ + Δ γ + δ+Δ δ )
[0064]热源机2d: δ ' = ( δ + Δ δ ) / ( α + Δ α+β+Δ β+γ + Δ γ + δ+Δ δ )
[0065]由此,α' +β' +γ' +δ' = 1,通过将对各个热源机发送的冷热水出口温度设定值设为各自的冷热水入口温度一额定温度差即7V X负荷分配比例(α '、β '、γ '、δ r中的与各个热源机对应的负荷分配比例),来确定与变更后的负荷分配对应的冷热水出口温度设定。
[0066]上述的负荷分配的设定方法不限定于上述具体例,也能够适当使用其他的方法。
[0067]这样,在通过负荷分配变更部22变更热源机的负荷分配时,温度设定部23根据变更后的负荷分配进行各热源机2a?2d的冷热水出口温度的设定。然后,通过将新设定了的各热源机的冷热水出口温度发送至各热源机控制装置1a?10d,从而进行基于变更后的冷热水出口温度的设定值的压缩机的控制等。由此,例如,如图4(b)所示,能够减小热源机间的压缩机频率的偏差,能够将压缩机负荷设为同等程度。
[0068]以上,如至此说明地那样,根据本实施方式的热源系统1,以使热源机的压缩机的频率成为大致相同的值的方式确定各热源机2a?2d的负荷分配。因此,即使是如风冷式热源机等那样,与在冷冻回路中循环的循环制冷剂进行热交换的热源无法调节其温度,也能够减小热源机间的压缩机负荷的偏差。由此,
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