智能节能冷却系统、及其控制器与控制方法与流程

本发明系关于智能节能冷却系统、及其控制器与控制方法，尤其关于应用于冷却热载的具有冰水主机之冷却系统于最佳节能区间运转之智能节能冷却系统、及其控制器与控制方法。

背景技术：

在工业界中，经常会为了工厂之空调系统或制程冷却及其他目的，而有冷却的需求。依据热力学定律，热能量会从高温处往低温处传递，因此，欲进行热载之冷却，可藉由使热载与温度较低之冷媒(亦称为热媒)进行热交换，并使冷媒流动至他处，而将热能量快速带离，进而达成冷却之目的。而流动至他处的冷媒，则藉由与温度较低之环境大气等者进行热交换，而将热能量传递至外部环境等者。

此种情况下，为了提升冷却的效率，或是为了使温度能够低于外部环境的温度，可以进一步利用冷机的运作，使热能量从低温处移动至高温处，而使得冷媒之温度更加降低，以便于冷却热载。

现今已知有一种利用冷机之冷却系统，系用于冷房空调，并藉由作为冷机的冰水主机、及冰水与冷却水的循环，而进行冷却。此种冷却系统通常包含：冰水主机、冷却水塔、冷却水循环体系、及冰水循环体系。冰水主机具有压缩机、蒸发器、及冷凝器，用于冷却冰水，并藉由冷却水来散热。冷却后的冰水经由冰水循环体系到达热载侧热交换器，进行热交换而使热载侧的空气降温，达到空调之目的后，回到冰水主机。另一方面，散热用的冷却水则经由冷却水循环体系到达冷却水塔，与外部环境进行热交换而将冷却水散热，并回到冰水主机。

现今在产业界等生产现场，为了进行空调、冷房、冷却、维持环境温湿度等其他目的，已广泛使用上述冷却系统，因此上述冷却系统普遍规模庞大。然而，依据热力学定律，上述冷却系统在运作时，需要耗费大量的能量做功，而规模越庞大的冷却系统即表示耗费更多的能量，因此冷却系统的耗电通常十分惊人。所以，如果能够小幅提升冷却系统的运转效率，即有可能大幅节省消耗的电力。

提升冷却系统的运转效率具有多种方式。由于热载需求与外部环境气候并非一成不变，冷却系统的运转效率同样会随之改变，因此，透过控制器来控制冷却系统的运转组态，使其维持在最佳区间，即能有效地提升运转效率，进而达到节能省电之功效。

然而，在此种习知技术的冷却系统中，具有以下缺点：固定冰水主机的出水水温；冰水主机并无法通过系统加载而自动开机与关机；透过气候及冷却水塔效能调节来控制冷却水温度。因此，习知技术的循环冷却系统中，其运作模式相对固定死板，是系统运转效率难以提高而导致能耗居高不下的主要原因之一。

更详细而言，习知技术的冷却系统，具有下列缺点︰无法依据现场需求调整水温，造成能源损耗；而在具有多台冰水主机之情形，则无法自动调整冰水主机运转台数，造成能源损耗；同时，系统异常时，无法自动强制备载；无法藉由统计及回归分析调节或负载需求来控制冷却水温度；冷却系统亦无法进行回归分析，达到优化运转。

技术实现要素：

为解决习知技术的缺陷，本发明旨在提出一种智能节能冷却系统、及其控制器与控制方法。

本发明的一种态样，系一种智能节能冷却系统控制器，系控制用于冷却第一热载的冷却系统，其包含：

状态取得部，自该冷却系统及该第一热载中表示运转状态之参考点取得参考点状态；

组态演算部，根据该状态取得部所取得的该参考点状态，与该冷却系统之具体参数，演算出适合该冷却系统之节能运转组态；及

运转控制部，依照该组态演算部所演算出的该节能运转组态，来控制该冷却系统之运转。

本发明的另一态样，系一种智能节能冷却系统控制方法，系控制用于冷却第一热载的冷却系统，其包含以下步骤：

状态取得步骤，自该冷却系统及该第一热载中表示运转状态之参考点取得参考点状态；

组态演算步骤，根据该状态取得步骤取得的该参考点状态，与该冷却系统之具体参数，演算出适合该冷却系统之节能运转组态；及

运转控制步骤，依照该组态演算步骤所演算出的该节能运转组态，来控制该冷却系统之运转。

本发明的又一态样，系一种智能节能冷却系统，其包含：

如前述态样之智能节能冷却系统控制器；及

前述冷却系统。

本发明具有如下有益效果：

依据上述智能节能冷却系统、及其控制器与控制方法，可根据实际上的第一热载需求，演算出节能运转组态，使冷却系统运转于最佳节能区间，达到节能省电之目的。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是显示本发明一实施形态之智能节能冷却系统之构成的方块图。

图2是显示图1之实施形态之智能节能冷却系统之详细构成的方块图。

图3是显示本发明另一实施形态，即图2之智能节能冷却系统之控制方法之流程图。

图4是显示本发明又一实施形态，即图2之智能节能冷却系统之另一控制方法之流程图。

图5是显示本发明其他实施形态的智能节能冷却系统之构成的方块图。

图6是显示本发明其他实施形态，即图5之智能节能冷却系统之控制方法之流程图。

图7是显示本发明其他实施形态，即图5之智能节能冷却系统之另一控制方法之流程图。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

［实施例1］

［智能节能冷却系统］

图1与图2系显示本发明一实施形态之智能节能冷却系统之构成的方块图，以下参照图1与图2进行说明。智能节能冷却系统1系用于冷却第一热载30及加热第二热载34，如图1所示，具有智能节能冷却系统控制器10与冷却系统20。其中，智能节能冷却系统1的各组件数量并非限定于图式的数量，而系因应于系统规模还有设计等因素而不同。

智能节能冷却系统控制器10与冷却系统20透过通讯体系40而连接，在本实施例中，通讯体系40系有线网络，但不限于此，智能节能冷却系统控制器10可透过有线或无线等任何方式与冷却系统20连接，以便进行控制。

智能节能冷却系统控制器10系用于对冷却系统20之运转进行控制，其具有：状态取得部11、组态演算部13、及运转控制部15。

冷却系统20系用于对第一热载30进行冷却，其具有：冰水主机21、冷却水塔23、冷却水循环体系25、冰水循环体系27、温水循环体系29。

第一热载30系会产生庞大热量而需要冷却的对象，受到智能节能冷却系统1所冷却，其具有：第一热载侧热交换器31、及第一热载阀件33。更具体而言，第一热载30例如为mau(make-upairunit，外气空调箱)系统、cda(cleandryair，洁净干燥空气)系统、pcw(processcoolingwater，制程冷却水)系统、upw(ultrapurewater，超纯水)系统等，但不限于此。

第二热载34系具有热需求之设备，受到智能节能冷却系统1提供热能，其具有：第二热载侧热交换器35、及第二热载阀件36。更具体而言，第二热载34例如亦为mau(make-upairunit，外气空调箱)系统、upw(ultrapurewater，超纯水)系统等，但不限于此。

状态取得部11，系用于自智能节能冷却系统控制器10外部取得参考点rf之参考点状态st。具体而言，如图式所示，状态取得部11例如经由通讯体系40而与冷却系统20、第一热载30及第二热载34连接，进而取得参考点状态st。

组态演算部13，系用于演算出适合冷却系统20之节能运转组态。具体而言，组态演算部13与状态取得部11连接，而根据状态取得部11所取得的前述参考点状态st，演算出适合冷却系统20之节能运转组态eco。

本实施形态中，组态演算部13还使用冷却系统20之具体参数pm来进行组态演算。具体参数pm系预先设定于组态演算部13，但不限于此，亦可系自他处传递给组态演算部13。具体参数pm例如系冰水主机21之总数量、冷却水塔23之总数量等。同时，参数pm亦可系事先经由回归分析而得出的参考点状态st之期望区间，或是冷却系统20之效率系数、函数、对照表等等。参数pm只要是能与参考点状态st演算出适合冷却系统20之节能运转组态eco即可，并无特别限定。

运转控制部15，系用于控制冷却系统20之运转。具体而言，运转控制部15与组态演算部13连接，而依照组态演算部13所演算出的节能运转组态eco，经由通讯体系40而控制冷却系统20之运转。在本实施型态中，系藉由控制后述plc43而控制冷却系统20之运转，但不限于此。

更详细而言，如图2所示，运转控制部15系与冷却系统20之冰水主机21、冷却水塔23、冷却水循环体系25、冰水循环体系27、温水循环体系29连接，并依照节能运转组态eco而控制此等组件之运转。

在此，节能运转组态eco所调整之运转可系下列中至少一者：冰水主机21之冰水出水温度、冰水主机21之开机数量、冰水主机21之运转频率、冷却水塔23之运转频率、后述冷却水泵浦251之运转频率、后述冰水泵浦271之运转频率。此外，节能运转组态eco调整之运转并非严格限制于一点，亦可系一个区间。

冰水主机21系一种冷机，用于降低冰水wch等冷媒之温度并藉由冷却水wcl等冷媒散热，例如系离心式、螺旋式与往复式冰水主机等，但不限于此。具体而言，冰水主机21具有压缩机211、冷凝器213、蒸发器215、及内循环体系217。压缩机211经由内循环体系217而将冷凝器213与蒸发器215加以连接，消耗电力等能量而做功，使热能量从蒸发器213移往冷凝器213。冰水主机21之数量通常视冷却系统20的设计规模或第一热载30的第一热载需求hl而定，可为复数台并联运转。具体而言，冷却系统例如可系5℃冰水主机系统或12℃冰水主机系统。

冷却水塔23系用于与外部环境例如环境大气进行热交换，而将热能量散热至外部环境。冷却水塔可使用例如开放式冷却水塔或封闭式冷却水塔。冷却水塔23之数量同样视冷却系统20的设计规模或第一热载30的第一热载需求hl而定，可为复数台并联运转。

冷却水循环体系25系用于使冷却水wcl在冰水主机21与冷却水塔23之间循环，其具有：冷却水泵浦251及冷却水循环管路253。具体而言，冷却水塔23与冰水主机21经由冷却水循环体系25而连接，并藉由冷却水泵浦251使冷却水wcl循环。更详细而言，冷凝器213经由冷却水循环管路253而连接至冷却水塔23，并经由冷却水循环管路253而连接回冷凝器213。在此，冷却水泵浦251系设于冷却水循环管路253中，但不限于此。

冰水循环体系27系用于使冰水wch在冰水主机21与第一热载30之间循环，其具有：冰水泵浦271及冰水循环管路273。具体而言，第一热载侧热交换器31与冰水主机21经由冰水循环体系27而连接，并藉由冰水泵浦271使冰水wch循环。更详细而言，蒸发器215经由冰水循环管路273而连接至第一热载侧热交换器31及第一热载阀件33，并经由冰水循环管路273而连接回蒸发器215。在此，冰水泵浦251系设于冰水循环管路273中，但不限于此。

温水循环体系29系用于自冷却水wcl回收热能至温水wrm，并使温水wrm在第二热载34之间循环，其具有：热回收阀件291~293；热回收热交换器294；温水循环管路295；温水泵浦296。具体而言，热回收阀件291~293与热回收热交换器294设于冷却水循环体系27，热回收热交换器294与第二热载34经由温水循环管路295而连接，并藉由温水泵浦296使温水wrm循环。更详细而言，热回收热交换器294例如系设于冷却水循环管路253中，冰水主机21之冷却水出水侧，而自冷却水wcl回收热能，并藉以加热温水wrm。并且，热回收热交换器294经由温水循环管路295而连接至第二热载侧热交换器35及第二热载阀件36，并经由温水循环管路295而连接回热回收热交换器294。在此，温水泵浦296系设于温水循环管路295中，但不限于此。

第一热载侧热交换器31系与冰水循环管路273连接，藉由与冰水wch进行热交换而冷却第一热载30。第一热载侧热交换器31可系习知之热交换器等热传导设备，例如为板式热交换器或盘管，但不限于此。

第一热载阀件33系控制冰水wch在第一热载侧热交换器31的流通。更具体而言，第一热载阀件33藉由改变开度而调节冰水wch的流通，进而调节第一热载侧热交换器31的热交换。一般而言，第一热载阀件31系依照第一热载30的冷却需求而改变开度。

第二热载侧热交换器35系与温水循环管路295连接，藉由与温水wrm进行热交换而加热第二热载34。第二热载侧热交换器35可系习知之热交换器等热传导设备，例如为板式热交换器或盘管，但不限于此。

第二热载阀件36系控制温水wrm在第二热载侧热交换器35的流通。更具体而言，第二热载阀件36藉由改变开度而调节温水wrm的流通，进而调节第二热载侧热交换器35的热交换。一般而言，第二热载阀件36系依照第二热载34的加热需求而改变开度。

通讯体系40系用于传递参考点状态st与控制冷却系统20，例如系以太网络等习知的有线网络，亦可系wi-fi等习知的无线网络，亦可系有线网络与无线网络之混合，亦可系rs-485、rs-422及其他通讯方式，但不限于此。在本实施形态中，定为有线网络。通讯体系40具有：集线器41、plc43。

集线器41系用于形成有线网络，经由网络线411而分别与智能节能冷却系统控制器10等者连接。具体而言，集线器41经由网络线411而分别与智能节能冷却系统控制器10、冷却系统20、plc43等者连接。集线器41亦可系交换器或路由器等设备。若通讯体系40为无线网络，则可使用无线存取点等设备取代集线器41，此时不须网络线411。

plc43即习知的可程序化逻辑控制器(programmablelogiccontroller)，用于控制冷却系统20。具体而言，plc43经由集线器41及网络线411而与运转控制部15、冰水主机21、冷却水塔23、冷却水泵浦251、冰水循环泵浦271等者连接，控制冰水主机21、冷却水塔23、冷却水泵浦251、冰水循环泵浦271之运转。在本实施例中，plc43依照运转控制部15而控制冷却系统20之运转。

参考点rf系可以表示冷却系统20、第一热载30及第二热载34之运转状态的特定点。参考点rf可系下列中至少一者：冷却系统20之湿球温度、干球温度、焓值、冰水主机21之负载率、冰水主机21之能耗、冷却水塔23之负载率、冷却水塔23之能耗、冷却水泵浦251之负载率、冷却水泵浦251之能耗、冰水泵浦271之负载率、冷却水泵浦271之能耗、温水泵浦296之负载率、温水泵浦296之能耗、第一热载阀件33之开度、第二热载阀件36之开度以及外部环境大气温度与湿度(外气温度与外气湿度)。

参考点状态st系表示参考点rf的状态。参考点状态st可系藉由习知侦测器对于参考点rf进行量测而获得的量测结果本身，亦可系依据侦测器之量测结果再进行计算而获得的数值。

［智能节能冷却系统之控制方法］

以下参照图3说明本发明实施例1之另一实施形态，即智能节能冷却系统之控制方法。具体而言，本实施形态是实施例1之智能节能冷却系统1之控制方法，其系由智能节能冷却控制器10执行来控制冷却系统20。

图3系显示智能节能冷却系统之控制方法之流程图。如图3所示，智能节能冷却系统1之控制方法具备以下步骤：状态取得步骤s1、组态演算步骤s2、及运转控制步骤s3。并且，智能节能冷却系统1之控制方法可重复执行而形成循环控制。

首先在状态取得步骤s1中，状态取得部11例如经由通讯体系40而自冷却系统20还有第一热载30取得参考点rf的状态，即参考点状态st。

其次在组态演算步骤s2中，组态演算部13根据状态取得部11在状态取得步骤s1所取得的参考点状态st，以及冷却系统20之具体参数pm，演算出适合冷却系统20之节能运转组态eco。

继而为运转控制步骤s3，运转控制部15依照组态演算部13在组态演算步骤s2所演算出的节能运转组态eco，经由通讯体系40来控制该冷却系统之运转。

以下举例详细说明本实施形态之控制方法。

在此，将参考点rf定为第一热载阀件33之开度(%)，并将节能运转组态eco定为冰水主机21之冰水出水温度(℃)，冷却系统之具体参数pm包含第一热载阀件33的阀件开度之期望区间65~75%，并将起始运转组态定为冰水主机21之冰水出水温度为12.5℃。

首先在步骤s1，状态取得部11自冷却系统20取得参考点rf的状态，即参考点状态st，在本实施例中表示第一热载阀件33之开度(%)。

其次在步骤s2，组态演算部13根据参考点状态st，与阀件开度之期望区间进行比较，进而演算出节能运转组态eco。

具体而言，若参考点状态st表示第一热载阀件33之开度进入65~75%之间，则组态演算部13将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3。若否，则组态演算部13判断参考点状态st表示第一热载阀件33之开度系大于或小于阀件开度之期望区间。若参考点状态st表示第一热载阀件33之开度大于阀件开度之期望区间，在此即为大于75%，则组态演算部13将冰水出水温度降低作为节能运转组态eco。若否，则参考点状态st即表示第一热载阀件33之开度小于阀件开度之期望区间，在此即为小于65%，组态演算部13将冰水出水温度提升作为节能运转组态eco。

冰水出水温度之提升或降低速率例如可系每分钟提升或降低0.5℃，具体而言，可系例如每20秒1次且每次0.1℃，或者每分钟1次且每次0.5℃，但不限于此，亦可系每分钟提升或降低0.1℃等。

其后在步骤s3，运转控制部15依照节能运转组态eco，经由通讯体系40而将控制讯号传送至plc43，控制冰水主机21依照节能运转组态eco而运转在设定的冰水出水温度。

上述步骤s1~s3亦可例如以1～60分钟的周期不断重复执行而形成循环控制，而因应于参考点rf之变动以及冷却系统之具体参数pm之变动，实时演算出相应的节能运转组态eco，进一步达到节能省电之目的。

［变形例］

以下说明实施例1之变形例。

在此，将参考点rf定为第二热载阀件36之开度(%)，并将节能运转组态eco定为冰水主机21之冷却水出水温度(℃)，冷却系统之具体参数pm包含第二热载阀件36的阀件开度之期望区间65~75%，并将起始运转组态定为冰水主机21之冷却水出水温度30℃。

首先在步骤s1，状态取得部11自冷却系统20取得参考点rf的状态，即参考点状态st，在本变形例中表示第二热载阀件36之开度(%)。

其次在步骤s2，组态演算部13根据参考点状态st，与阀件开度之期望区间进行比较，进而演算出节能运转组态eco。

具体而言，若参考点状态st表示第二热载阀件36之开度进入65~75%之间，则组态演算部13将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3。若否，则组态演算部13判断参考点状态st表示第二热载阀件36之开度系大于或小于阀件开度之期望区间。若参考点状态st表示第二热载阀件36之开度大于阀件开度之期望区间，在此即为大于75%，则组态演算部13将冷却水出水温度提升作为节能运转组态eco。若否，则参考点状态st即表示第二热载阀件36之开度小于阀件开度之期望区间，在此即为小于65%，组态演算部13将冷却水出水温度降低作为节能运转组态eco。

冷却水出水温度之提升或降低频率同样例如可系每分钟提升或降低1℃，具体而言，可系每20秒1次且每次0.2℃，或者每分钟1次且每次1℃等，但不限于此，亦可系每分钟提升或降低2℃等。

其后在步骤s3，运转控制部15依照节能运转组态eco，经由通讯体系40而将控制讯号传送至plc43，控制冰水主机21依照节能运转组态eco而运转在设定的冷却水出水温度。

上述步骤s1~s3同样亦可例如以1～60分钟的周期不断重复执行而形成循环控制，而因应于参考点rf之变动以及冷却系统之具体参数pm之变动，实时演算出相应的节能运转组态eco，进一步达到节能省电之目的。

由于第二热载30的加热需求亦与参考点rf的状态在统计上呈现完全相关或高度相关，因此可藉由参考点rf的量测结果，亦即藉由参考点状态st来正确或精确地反映出实际上的加热需求，进而使得冷却系统能正确或精确地运转在节能运转区间。

［实施例2］

以下参照图4说明本发明另一实施形态。图4系显示智能节能冷却系统1之另一控制方法之流程图。

本实施形态之实施例2，冷却系统之具体参数pm包含冰水出水温度之期望区间，此点系与前述实施例1不同。并且，实施例2在步骤s2a中使节能运转组态eco进入冰水出水温度之期望区间，此点系与实施例1之步骤s2不同。

在此，将冰水出水温度之期望区间定为12.0~13.0℃，其余者系与前述实施例1相同。

首先在步骤s1，状态取得部11自冷却系统20取得参考点rf的状态，即参考点状态st，在此表示第一热载阀件33之开度(%)。

其次在步骤s2a，组态演算部13还判断目前运转组态之冰水出水温度是否达到冰水出水温度之期望区间之上下限，在此即为12℃以及13℃。若已达上下限，则将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3a。若否，则与步骤s2同样地调整节能运转组态eco，并进入步骤s3a。

详细而言，组态演算部13在参考点状态st表示第一热载阀件33之开度大于阀件开度之期望区间且目前运转组态之冰水出水温度已达冰水出水温度之期望区间下限时，以及在参考点状态st表示第一热载阀件33之开度小于阀件开度之期望区间且目前运转组态之冰水出水温度已达冰水出水温度之期望区间上限时，不调整出水温度而将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3a。

其后在步骤s3a，运转控制部15依照节能运转组态eco，经由通讯体系40而将控制讯号传送至plc43，调整冰水主机21之冰水出水温度。

上述步骤同样亦可例如以1～60分钟的周期不断重复执行而形成循环控制，而因应于参考点rf之变动以及冷却系统之具体参数pm之变动，实时演算出相应的节能运转组态eco，进一步达到节能省电之目的。

［实施例2之变形例］

实施例2之变形例，冷却系统之具体参数pm包含冷却水出水温度之期望区间，此点系与前述实施例1之变形例不同。并且，实施例2在步骤s2a中使节能运转组态eco进入冷却水出水温度之期望区间，此点系与实施例1之变形例之步骤s2不同。

在此，将冷却水出水温度之期望区间定为30.0~35.0℃，其余者系与前述实施例1之变形例相同。

首先在步骤s1，状态取得部11自冷却系统20取得参考点rf的状态，即参考点状态st，在此表示第二热载阀件36之开度(%)。

其次在步骤s2a，组态演算部13还判断目前运转组态之冷却水出水温度是否达到冷却水出水温度之期望区间之上下限，在此即为30℃以及35℃。若已达上下限，则将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3a。若否，则与步骤s2同样地调整节能运转组态eco，并进入步骤s3a。

详细而言，组态演算部13在参考点状态st表示第二热载阀件36之开度大于阀件开度之期望区间且目前运转组态之冷却水出水温度已达冷却水出水温度之期望区间上限时，以及在参考点状态st表示第二热载阀件36之开度小于阀件开度之期望区间且目前运转组态之冷却水出水温度已达冷却水出水温度之期望区间下限时，不调整出水温度而将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3a。

其后在步骤s3a，运转控制部15依照节能运转组态eco，经由通讯体系40而将控制讯号传送至plc43，调整冰水主机21之冷却水出水温度。

上述步骤同样亦可例如以1～60分钟的周期不断重复执行而形成循环控制，而因应于参考点rf之变动以及冷却系统之具体参数pm之变动，实时演算出相应的节能运转组态eco，进一步达到节能省电之目的。

［实施例3］

以下参照图5及图6说明本发明另一实施形态。图5系显示本发明其他实施形态的智能节能冷却系统1a之构成的方块图。图6系显示图5之智能节能冷却系统1a之控制方法之流程图。

本实施形态之实施例3如图5所示，智能节能冷却系统1a具有以可个别开机关机之方式并联运转之复数台冰水主机21，参考点rf系冰水主机21中开机者之平均负载率，且冷却系统之具体参数pm为冰水主机负载率之期望区间，并将节能组态eco定为冰水主机21之开机数量，此等点系与前述实施例1不同。并且，在步骤s3b中调整冰水主机21之开机数量，此点系与实施例2之步骤s3a不同。

在此，将冰水主机21之总数量定为7台，起始运转组态定为冰水主机21之开机数量为例如5台，其余者系与前述实施例1相同。

首先在步骤s1，状态取得部11自冷却系统20取得参考点rf的状态，即参考点状态st，在此例如表示已开机之冰水主机21之平均负载率(%)。

其次在步骤s2b，组态演算部13取得参考点状态st，与冰水主机负载率之期望区间进行比较，判断参考点状态st与目前运转组态是否进入期望区间。

具体而言，若参考点状态st表示冰水主机21之负载率进入70~80%之区间，则组态演算部13将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3。若否，则组态演算部13判断参考点状态st表示冰水主机21之负载率是否大于冰水主机负载率之期望区间70~80%。若参考点状态st表示冰水主机21之负载率大于80%，则组态演算部13将冰水主机21之开机数量增加例如1台作为节能运转组态eco。若否，参考点状态st即表示冰水主机21之负载率小于70%，组态演算部13将冰水主机21之开机数量减少例如1台作为节能运转组态eco。

就实际上而言，冰水主机21之开机数量下限显然为0台，上限为冷却系统20之中的冰水主机21之总数量。因此，组态演算部13于参考点状态st表示冰水主机21之负载率大于冰水主机负载率之期望区间、且冰水主机21之开机数量已达上限时，不增加冰水主机21之开机数量而将目前运转组态作为节能组态eco并进入步骤s3b。另一方面，组态演算部13于参考点状态st表示冰水主机21之负载率小于冰水主机负载率之期望区间、且冰水主机21之开机数量已达下限时，不减少冰水主机21之开机数量而将目前运转组态作为节能组态eco并进入步骤s3b。另外，就系统稳定性的观点而言，宜将冰水主机21之开机数量之下限设定为1台以上。

此外，开机数量之调整，可为每次改变固定数量例如1台，亦可为依照负载率与数量之乘积或加权值等方式来决定调整之数量。

上述步骤同样亦可例如以1～60分钟的周期不断重复执行而形成循环控制，而因应于参考点rf之变动以及冷却系统之具体参数pm之变动，实时演算出相应的节能运转组态eco，进一步达到节能省电之目的。

［实施例4］

图7系显示智能节能冷却系统1a之另一控制方法之流程图。

本实施形态之实施例4，冷却系统20之具体参数pm还包含冰水出水温度之期望区间，并将节能组态eco定为调整冰水主机21之冰水出水温度及冰水主机21之开机数量之组合，此等点系与前述实施例3不同。并且，在步骤s3c中调整冰水主机21之冰水出水温度还有开机数量，此点系与实施例3之步骤s3b不同。

在此，将冰水主机21之冰水出水温度之期望区间定为12.0~13.0℃，其余者系与前述实施例3相同。

首先在步骤s1，状态取得部11自冷却系统20取得参考点rf的状态，即参考点状态st，在此表示第一热载阀件33之开度(%)。

其次在步骤s2c，组态演算部13取得参考点状态st，与阀件开度之期望区间及冰水主机负载率之期望区间进行比较，判断参考点状态st与目前运转组态是否进入期望区间。

意即，若参考点状态st表示第一热载阀件33之开度进入阀件开度之期望区间，在此即65~75%，且参考点状态st表示冰水主机21之负载率进入冰水主机负载率之期望区间，在此即70~80%时，则组态演算部13将目前运转组态作为节能运转组态eco，并进入步骤s3c。若否，则组态演算部13依据第一热载阀件33之开度，以及冰水主机21之负载率，来调整冰水主机21之冰水出水温度及冰水主机21之开机数量作为节能运转组态eco。并于两者均达到上下限时，将目前运转组态作为节能运转组态eco。

详细而言，在步骤s2c中，组态演算部13判断参考点状态st是否表示第一热载阀件33之开度进入阀件开度之期望区间，在此即为65~75%。若参考点状态st表示第一热载阀件33之开度进入阀件开度之期望区间时，则组态演算部13将目前运转组态之冰水出水温度作为节能运转组态eco之冰水出水温度。若否，则组态演算部13判断目前运转组态之冰水出水温度是否达到冰水出水温度之期望区间之上下限，在此即为12℃以及13℃。若未达到上下限，则与步骤s2a同样地调整节能运转组态eco之冰水出水温度。若已达到上下限，则不调整节能运转组态eco之冰水出水温度。

另一方面，组态演算部13判断参考点状态st是否表示冰水主机21之负载率进入冰水主机负载率之期望区间，在此即为70~80%。若参考点状态st表示冰水主机21之负载率进入冰水主机负载率之期望区间，则组态演算部13将目前运转组态之冰水主机21之开机数量作为节能运转组态eco之冰水主机21之开机数量。若否，则组态演算部13判断目前运转组态之冰水主机21之开机数量是否达到冰水主机21之开机数量上下限，在此即为1台与7台。若未达到上下限，则与步骤s2b同样地调整节能运转组态eco之冰水主机21之开机数量。若已达到上下限，则不调整节能运转组态eco之冰水主机21之开机数量。

换言之，若第一热载阀件33之开度大于75%且目前运转组态之冰水出水温度仍高于12.0℃，则组态演算部13将冰水出水温度降低作为节能运转组态eco。若冰水主机21之负载率大于80%，且冰水主机21之开机数量未达7台，则增加冰水主机21之开机数量作为节能运转组态eco之开机数量。另一方面，若第一热载阀件33之开度小于65%且目前运转组态之冰水出水温度尚未达到13.0℃，则组态演算部13将冰水出水温度提升作为节能运转组态eco之冰水出水温度。若参考点状态st表示冰水主机21之负载率小于70%且冰水主机21之开机数量大于1台，则减少冰水主机21之开机数量作为节能运转组态eco之开机数量。

此外，亦可仅于目前运转组态已达冰水出水温度期望区间之上下限时才调整节能运转组态eco之开机数量，或者仅于冰水主机21之负载率并未进入冰水主机负载率之期望区间时才调整冰水出水温度。

其后在步骤s3c，运转控制部15依照步骤s2c之节能运转组态eco，经由通讯体系40而将控制讯号传送至plc43，控制各冰水主机21依照节能运转组态eco而运转在设定的冰水出水温度及开机数量。

上述步骤同样亦可例如以1～60分钟的周期不断重复执行而形成循环控制，而因应于参考点rf之变动以及冷却系统之具体参数pm之变动，实时演算出相应的节能运转组态eco，进一步达到节能省电之目的。

［实施例4之变形例］

本变形例与实施例4之差异在于，若第二热载阀件36之开度大于75%且目前运转组态之冷却水出水温度尚未达到35℃，则组态演算部13将冷却水出水温度提高作为节能运转组态eco之冷却水出水温度。另一方面，若第二热载阀件36之开度小于65%且目前运转组态之冷却水出水温度仍高于30℃，则组态演算部13将冷却水出水温度降低作为节能运转组态eco之冷却水出水温度。并且，组态演算部13依据冰水主机21之负载率决定是否减少冰水主机21之开机数量。若冰水主机21之负载率大于80%且开机数量小于7台，则增加冰水主机21之开机数量作为节能运转组态eco之开机数量，若冰水主机21之负载率小于70%且开机数量大于1台，则减少冰水主机21之开机数量作为节能运转组态eco之开机数量。其余情况下，则以目前运转组态作为节能运转组态。

上述步骤同样亦可例如以1～60分钟的周期不断重复执行而形成循环控制，而因应于参考点rf之变动以及冷却系统之具体参数pm之变动，实时演算出相应的节能运转组态eco，进一步达到节能省电之目的。

［其他变形例］

上述实施形态中，组态演算部13系分别决定是否改变冰水主机之出水温度或开机数量，但组态演算部13亦可于改变冰水主机21之开机数量时均一并改变冰水主机之冰水出水温度或冷却水出水温度。例如，组态演算部13可于提升冰水主机21之开机数量时均一并降低冰水主机之冰水出水温度，并且于减少冰水主机21之开机数量时均一并提升冰水主机之冰水出水温度。

以上已透过实施形态介绍本发明。然而，上述实施例提及之各种配置与数值仅系举例，并非限定，其具体内容因冷却系统之设计与需求而异，可事先藉由试运转及回归分析而静态设置，亦可于藉由循环控制而动态调整。因此，本发明不限定于上述实施形态，亦可进行本发明所属技术领域中具有通常知识者所能进行的各种组合或变更，此种组合或变更亦当然属于本发明之范围。

依据本发明之智能节能冷却系统、及其控制器与控制方法，可根据实际上的第一热载需求，计算出节能运转组态，解决习知技术所未能克服之问题，使冷却系统运转于最佳节能区间，达到节能省电之目的。