図面 (/)

技術 冷凍機の運転制御装置および冷凍機の運転制御方法

出願人 横河電機株式会社
発明者 遠藤明櫻庭敏福沢充孝安部裕人
出願日 2006年12月21日 (14年0ヶ月経過) 出願番号 2006-343931
公開日 2008年7月10日 (12年5ヶ月経過) 公開番号 2008-157490
状態 未査定
技術分野 空調制御装置1 空調制御装置
主要キーワード 最良状態 運転機 蒸気吸収式冷凍機 運転対象 温度計測器 各冷凍装置 需要側 燃料単価
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年7月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

状況に応じて冷凍機運転状態を適切に選択できる冷凍機の運転制御装置および運転制御方法を提供する。

解決手段

演算手段21は、運転対象となる冷凍装置組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率の演算結果を与える。選択手段22は、演算手段21により算出された、その時の負荷熱量における上記効率が最大となるパターンを、上記の組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択する。切替制御手段23は、選択手段22による上記パターンの切り換え過渡期における冷凍装置群Fの運転状況を制御する。

概要

背景

複数の冷凍機運転状態を制御する方法として、冷凍機の運転台数を最小化する制御方式が知られている。必要最小限の運転台数を設定することにより、冷凍機、冷凍冷却水ポンプなどの補機運転時間の短縮を図るものである(特許文献1等参照)。
特開2006−177568号公報

概要

状況に応じて冷凍機の運転状態を適切に選択できる冷凍機の運転制御装置および運転制御方法を提供する。演算手段21は、運転対象となる冷凍装置組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率の演算結果を与える。選択手段22は、演算手段21により算出された、その時の負荷熱量における上記効率が最大となるパターンを、上記の組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択する。切替制御手段23は、選択手段22による上記パターンの切り換え過渡期における冷凍装置群Fの運転状況を制御する。

目的

本発明の目的は、状況に応じて冷凍機の運転状態を適切に選択できる冷凍機の運転制御装置および運転制御方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

複数の冷凍機運転状態を制御する冷凍機の運転制御装置において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率の演算結果を与える演算手段と、前記演算手段により算出された、その時の負荷熱量における前記効率が最大となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択する選択手段と、を備えることを特徴とする冷凍機の運転制御装置。

請求項2

各前記冷凍機に供給される冷却水冷却水温度計測する温度計測手段を備え、前記演算手段は、前記温度計測手段により得られる前記冷却水温度および当該冷却水温度における各冷凍機負荷効率特性を用いて、前記効率を算出することを特徴とする請求項1に記載の冷凍機の運転制御装置。

請求項3

複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御装置において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を与える演算手段と、前記演算手段により算出された、その時の負荷熱量における前記コストが最小となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択する選択手段と、を備えることを特徴とする冷凍機の運転制御装置。

請求項4

各前記冷凍機に供給される冷却水の冷却水温度を計測する温度計測手段を備え、前記演算手段は、前記温度計測手段により得られる前記冷却水温度および当該冷却水温度における各冷凍機の負荷−効率特性を用いて、前記コストを算出することを特徴とする請求項3に記載の冷凍機の運転制御装置。

請求項5

前記選択手段による前記パターンの切り換え過渡期における冷凍機の運転状況を制御する切替制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷凍機の運転制御装置。

請求項6

複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御方法において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率の演算結果を与えるステップと、前記演算結果を与えるステップにより算出された、その時の負荷熱量における前記効率が最大となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するステップと、を備えることを特徴とする冷凍機の運転制御方法。

請求項7

複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御方法において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を与えるステップと、前記演算結果を与えるステップにより算出された、その時の負荷熱量における前記コストが最小となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するステップと、を備えることを特徴とする冷凍機の運転制御方法。

技術分野

0001

本発明は、複数の冷凍機運転状態を制御する冷凍機の運転制御装置および運転制御方法に関する。

背景技術

0002

複数の冷凍機の運転状態を制御する方法として、冷凍機の運転台数を最小化する制御方式が知られている。必要最小限の運転台数を設定することにより、冷凍機、冷凍冷却水ポンプなどの補機運転時間の短縮を図るものである(特許文献1等参照)。
特開2006−177568号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかし、必要最小限度の運転台数となるように制御しても、その時々冷凍システム全体としての効率が最大にならない場合や、運転コストが最小とならない場合がある。とくに、異種の冷凍機や異容量の冷凍機が混在する場合には、運転機組み合わせパターンを考慮しなくてはならず、単なる台数制御を適用することができない。また、同一の冷凍機を使用していても、その台数が多くなれば、運転台数を最小化する制御は、効率や運転コストの点での最良状態を導かない。

0004

本発明の目的は、状況に応じて冷凍機の運転状態を適切に選択できる冷凍機の運転制御装置および運転制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

本発明の冷凍機の運転制御装置は、複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御装置において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率の演算結果を与える演算手段と、前記演算手段により算出された、その時の負荷熱量における前記効率が最大となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。
この冷凍機の運転制御装置によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率を算出し、その時の負荷熱量における効率が最大となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、効率を最大化することができる。

0006

各前記冷凍機に供給される冷却水冷却水温度計測する温度計測手段を備え、前記演算手段は、前記温度計測手段により得られる前記冷却水温度および当該冷却水温度における各冷凍機負荷効率特性を用いて、前記効率を算出してもよい。

0007

本発明の冷凍機の運転制御装置は、複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御装置において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を与える演算手段と、前記演算手段により算出された、その時の負荷熱量における前記コストが最小となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。
この冷凍機の運転制御装置によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を算出し、その時の負荷熱量におけるコストが最小となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、コストを最小化することができる。

0008

各前記冷凍機に供給される冷却水の冷却水温度を計測する温度計測手段を備え、前記演算手段は、前記温度計測手段により得られる前記冷却水温度および当該冷却水温度における各冷凍機の負荷−効率特性を用いて、前記コストを算出してもよい。

0009

前記選択手段による前記パターンの切り換え過渡期における冷凍機の運転状況を制御する切替制御手段を備えてもよい。

0010

本発明の冷凍機の運転制御方法は、複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御方法において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率の演算結果を与えるステップと、前記演算結果を与えるステップにより算出された、その時の負荷熱量における前記効率が最大となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するステップと、を備えることを特徴とする。
この冷凍機の運転制御方法によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率を算出し、その時の負荷熱量における効率が最大となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、効率を最大化することができる。

0011

本発明の冷凍機の運転制御方法は、複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御方法において、前記複数の冷凍機の中から、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を与えるステップと、前記演算結果を与えるステップにより算出された、その時の負荷熱量における前記コストが最小となるパターンを、前記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するステップと、を備えることを特徴とする。
この冷凍機の運転制御方法によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を算出し、その時の負荷熱量におけるコストが最小となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、コストを最小化することができる。

発明の効果

0012

本発明の冷凍機の運転制御装置によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率を算出し、その時の負荷熱量における効率が最大となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、効率を最大化することができる。

0013

本発明の冷凍機の運転制御装置によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を算出し、その時の負荷熱量におけるコストが最小となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、コストを最小化することができる。

0014

本発明の冷凍機の運転制御方法によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率を算出し、その時の負荷熱量における効率が最大となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、効率を最大化することができる。

0015

本発明の冷凍機の運転制御方法によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を算出し、その時の負荷熱量におけるコストが最小となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、コストを最小化することができる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、図1および図2を参照して、本発明による冷凍機の運転制御装置の一実施形態について説明する。

0017

図1は、本実施形態の運転制御装置の構成を示すブロック図である。

0018

図1に示すように、本実施形態の運転制御装置は、冷水を供給する第1装置F1〜第n装置Fnからなる冷凍装置群Fと、需要側還り冷水を受けて冷凍装置群Fに与える冷水還ヘッダー17と、冷凍装置群Fからの冷水を受けて需要側に供給する冷水往ヘッダー18と、使用する第1装置F1〜第n装置Fnを切り替えるための情報処理を実行する情報処理部2と、を備える。

0019

図1に示すように、第1装置F1は、冷凍機11と、冷凍機11に冷却水を供給する冷凍塔12と、冷却水を循環させるためのポンプ13と、冷却水の温度を計測するための温度計測器14と、需要側の冷水を循環させるためのポンプ15と、を具備する。他の装置F2〜Fnも基本的に同等の構成をとるが、各冷凍装置(第1装置F1〜第n装置Fn)として、異種の冷凍装置や異容量の冷凍装置が混在していてもよい。

0020

また、情報処理部2は、運転対象となる冷凍装置の組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率の演算結果を与える演算手段21と、演算手段21により算出された、その時の負荷熱量における上記効率が最大となるパターンを、上記の組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択する選択手段22と、選択手段22による上記パターンの切り換えの過渡期における冷凍装置群Fの運転状況を制御する切替制御手段23と、を構成する。

0021

図2は、上記組み合わせパターンを定義するためのテーブル群を例示する図であり、図2(a)は、グループA,B,Cがそれぞれ属する装置群を定義するテーブルを示している。図2(a)に示す例では、第1装置〜第k装置が「グループA」を、第(k+1)装置〜第m装置が「グループB」を、第(m+1)装置〜第n装置が「グループC」を、それぞれ構成している。

0022

また、図2(b)は、組み合わせパターンをグループA,B,Cを用いて定義するテーブルを示している。図2(b)の例では、「パターン1」は、「グループA」のみを動作させるパターンを、「パターン2」は、「グループA」および「グループB」を動作させるパターンを、「パターン3」は、「グループA」、「グループB」および「グループC」を動作させるパターンを、「パターン4」は、「グループB」のみを動作させるパターンを、「パターン5」は、「グループB」および「グループC」を動作させるパターンを、「パターン6」は、「グループC」のみを動作させるパターンを、それぞれ示している。

0023

各グループあるいは各組み合わせパターンに含まれる冷凍装置として、異種の冷凍装置や異容量の冷凍装置が混在していてもよいし、同一種、同一容量の冷凍装置によってグループまたは組み合わせパターンが構成されていてもよい。単一の冷凍装置によりグループまたは組み合わせパターンが構成されてもよい。

0024

図2に示すテーブルは、ユーザの入力操作に従って情報処理装置2の選択手段22に格納される。

0025

次に、本実施形態の運転制御装置において、運転対象となる冷凍装置の組み合わせパターンを選択する動作について説明する。

0026

情報処理部2の演算手段21には、入力パラメータが与えられる。入力パラメータには、各冷凍装置(第1装置F1〜第n装置Fn)の冷凍機の負荷−COP(効率)特性が含まれる。COP(Coefficient of Performance)は一定の消費電力当たりの冷暖房能力を表し、この値が大きいほど、エネルギー以降率が良いといえる。負荷−COP(効率)特性は冷却水温度によって変化するため、負荷−COP(効率)特性は、冷却水温度と対応付けられた複数の特性曲線として与えられ、演算手段21に登録される。

0027

また、入力パラメータには、各冷凍機の定格値が含まれる。冷凍機がターボ冷凍機の場合には、定格消費電力量および定格出力熱量が与えられる。冷凍機が蒸気吸収式冷凍機の場合には、定格消費蒸気量および定格出力熱量が与えられる。

0028

さらに、演算手段21には、冷凍装置群Fにより賄うべき負荷熱量、または負荷熱量を求めるのに必要なデータが与えられる。図1の例では、負荷熱量を求めるのに必要なデータとして、需要側送り冷水供給量流量計25a、25b、25cにより計測され、その計測値等が演算手段21に与えられている。

0029

また、図1に示すように、演算手段21には、各冷凍装置(第1装置F1〜第n装置Fn)の温度計測器(温度計測器14など)で計測された冷却水温度(冷凍機に与えられる冷却水の温度)がリアルタイムに与えられる。

0030

次に、演算手段21では、与えられたデータに基づいて、負荷熱量をリアルタイムに算出する。また、算出された負荷熱量を前提として、上記組み合わせパターンのそれぞれについて全体の効率を演算する。このとき、演算手段21では、演算時に与えられる冷却水温度に対応する負荷−COP(効率)特性に基づいて、個々の冷凍装置(第1装置F1〜第n装置Fn)の効率が算出され、これらの効率に基づいて各組み合わせパターンにおける全体の効率が求められる。

0031

次に、選択手段22は、演算手段21の演算結果に基づいて、上記負荷熱量を満たし、かつ全体の効率が最大となる組み合わせパターンを選択する。さらに、選択手段22は、選択された組み合わせパターンに従って、各冷凍装置(第1装置F1〜第n装置Fn)の冷凍機を動作/非動作を制御する。例えば、「パターン1」が選択された場合、「グループA」に属する第1装置F1〜第k装置Fkの冷凍機を動作状態とし、他の第(k+1)装置F(k+1)〜第n装置Fnを非動作状態とする。

0032

また、切替制御手段23は、組み合わせパターンの切り換えに際して必要な負荷熱量を継続的に確保するため、新たに起動させるべき第1装置F1〜第k装置Fkの冷凍機が通常の動作状態に移行した後、停止させるべき第1装置F1〜第k装置Fkの冷凍機を停止させる。また、急激な負荷の変動によりパターンの切り換え時に負荷熱量を賄えなくなる場合には、切替制御手段23により、運転対象外の装置を一時的に増段運転の対象に割り当てるようにしてもよい。

0033

本実施形態の冷凍機の運転制御装置では、上記の動作を常時繰り返すことにより、効率が最大となる組み合わせパターンがリアルタイムに選択されることになる。このため、実質的に、常時効率を最大化することができる。

0034

上記実施形態では、効率の最大化を図る場合を示したが、ランニングコストを最小化する組み合わせパターンを選択するようにしてもよい。この場合には、例えば、消費電力量(円/kWh)や消費蒸気量(円/Ton)に対する燃料単価等を入力パラメータとして演算手段21に与えることができる。演算手段21では、入力パラメータを用いて、上記組み合わせパターンのそれぞれについて全体の燃料コスト等を演算する。このとき、演算時に与えられる冷却水温度に対応する負荷−COP(効率)特性に基づいて、冷却水温度に対応する負荷熱量とコストの関係が演算される。他の演算手順については、効率を最大化する場合と同様とすることができる。演算手段22は最もコストが低くなる組み合わせパターンを選択する。

0035

このような演算、制御を常時繰り返すことにより、コストが最小となる組み合わせパターンがリアルタイムに選択されることになる。このため、状況に応じて常にランニングコストを最小化することができる。

0036

以上説明したように、本発明の冷凍機の運転制御装置によれば、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対する効率を算出し、その時の負荷熱量における効率が最大となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、効率を最大化することができる。また、運転対象となる冷凍機を組み合わせた組み合わせパターンごとに、負荷熱量に対するコストの演算結果を算出し、その時の負荷熱量におけるコストが最小となるパターンを、上記組み合わせパターンの中からリアルタイムに選択するので、常時、コストを最小化することができる。

0037

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、複数の冷凍機の運転状態を制御する冷凍機の運転制御装置および運転制御方法に対し、広く適用することができる。

図面の簡単な説明

0038

一実施形態の運転制御装置の構成を示すブロック図。
組み合わせパターンを定義するためのテーブル群を例示する図であり、(a)は、グループが属する装置群を定義するテーブルを示す図、(b)は、組み合わせパターンを、グループを用いて定義するテーブルを示す図。

符号の説明

0039

11冷凍機
21演算手段
22 選択手段
23切替制御手段
F1〜Fn 冷凍装置

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • アイシン精機株式会社の「 空気調和装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】 室外熱交換器への着霜を回避することができる空気調和装置を提供すること。【解決手段】 空気調和装置(1)が備える制御装置(40)は、暖房運転時に冷媒温度センサ(61,62)により検出された... 詳細

  • ダイキン工業株式会社の「 着氷防止治具」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】空気調和装置で処理された空気の温度及び湿度の少なくとも一方を測定するセンサーが低温時に着氷を生じることを抑制する。【解決手段】0℃以下を含む所定の範囲で空気の温度を調節する温度調節部(10)と... 詳細

  • ダイキン工業株式会社の「 空気調和装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】氷点下でも高精度な湿度制御を可能とする空気調和装置を提供する。【解決手段】空気調和装置は、空気の温度を調節する温度調節部(10)と、空気を加湿する加湿部(20)と、温度調節部(10)及び加湿部... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ