JP2000274864A - 吸収式冷凍機の制御方法 - Google Patents
吸収式冷凍機の制御方法Info
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Abstract
削減を図る。 【解決手段】 蒸発器4に戻っている冷温水の温度T1
と、蒸発器4から流れ出た冷温水の温度T2と、冷温水
管21の蒸発器4出入口部の圧力差ΔPなどから算出し
た空調負荷率に基づいて空調負荷に供給する冷温水の流
量を調節し、さらに冷温水の温度T1と、T2とを所定
時間に渡って検出し、それぞれの変動幅ΔT1、ΔT2
が所定温度以内であれば、冷温水の温度T1、T2と、
定格運転時の設定温度とのずれから冷温水の補正流量を
算出して補正する。
Description
たブラインを空調負荷などに循環供給して冷暖房などを
行う吸収式冷凍機に係わるものである。
の熱負荷の大きさを、熱負荷に供給しているブラインの
温度と、熱負荷から戻ってきたブラインの温度との温度
差などから求め、その大きさに基づいて再生器に投入す
る熱量を制御し、再生器における冷媒の蒸発分離量を制
御してその能力を調節している。
収式冷凍機においては、熱負荷が小さい部分負荷の時に
も、ブラインの熱負荷への循環供給量と、吸収器と凝縮
器に供給する冷却水の流量は定格負荷運転の時と同量と
していたため、負荷が小さいときにもブラインや冷却水
を搬送する電力コストの削減が図れないと云った問題点
があり、この点の解決が課題となっていた。
課題を解決するための具体的手段として、冷却または加
熱して熱負荷に循環供給するブラインの出入口温度差な
どから熱負荷の大きさを求め、この熱負荷の大きさに基
づいてブラインに対する熱操作量を制御すると共に、ブ
ラインの循環量を制御する吸収式冷凍機において、前記
熱負荷の大きさが定格負荷未満であるときにはブライン
の循環量を熱負荷の定格負荷に対する比率に基づいて先
ず制御し、この循環量で循環しているブラインの出入口
部の温度と、定格運転時のブラインの出入口部の設定温
度とのずれに基づいてブラインの循環量の補正値を求
め、ブラインの循環量を補正するようにした第1の制御
方法と、
ブラインの出入口温度差などから熱負荷の大きさを求
め、この熱負荷の大きさに基づいてブラインに対する熱
操作量を制御すると共に、吸収器と凝縮器に供給する冷
却水の流量を制御する吸収式冷凍機において、前記熱負
荷の大きさが定格負荷未満であるときには冷却水の流量
を熱負荷の定格負荷に対する比率に基づいて先ず制御
し、冷却水をこの流量にしたときのブラインの出入口部
の温度と、定格運転時のブラインの出入口部の設定温度
とのずれに基づいて冷却水の流量の補正値を求め、冷却
水の流量を補正するようにした第2の制御方法と、
ブラインの出入口温度差などから熱負荷の大きさを求
め、この熱負荷の大きさに基づいてブラインに対する熱
操作量を制御すると共に、ブラインの循環量と、吸収器
と凝縮器に供給する冷却水の流量とを制御する吸収式冷
凍機において、前記熱負荷の大きさが定格負荷未満であ
るときにはブラインおよび冷却水の流量を熱負荷の定格
負荷に対する比率に基づいて先ず制御し、ブラインおよ
び冷却水をこの流量にしたときのブラインの出入口部の
温度と、定格運転時のブラインの出入口部の設定温度と
のずれに基づいてブラインおよび冷却水の流量の補正値
を求め、ブラインおよび冷却水の流量を補正するように
した第3の制御方法と、
ブラインの出入口温度差などから熱負荷の大きさを求
め、この熱負荷の大きさに基づいてブラインに対する熱
操作量を制御する吸収式冷凍機の吸収器と凝縮器とに供
給する冷却水の温度が定格温度未満であるときには冷却
水の流量を冷却水温度毎に定めた燃料消費量比と冷凍能
力比との関係式に基づいて先ず制御し、冷却水をこの流
量にしたときのブラインの出入口部の温度と、定格運転
時のブラインの出入口部の設定温度とのずれに基づいて
冷却水の流量の補正値を求め、冷却水の流量を補正する
ようにした第4の制御方法と、
おいて、熱負荷の大きさが、ブラインの出入口温度差
と、ブラインの流量が入力されるカロリーメータによっ
て求められるようにした第4の制御方法と、を提供する
ことにより、前記した従来技術の課題を解決するもので
ある。
基づいて詳細に説明する。図6に例示したものは、図示
しない熱負荷に冷水または温水をブラインとして循環供
給する二重効用吸収式冷凍機であり、冷媒に水を、吸収
液に臭化リチウム(LiBr)水溶液を使用したもので
ある。
高温再生器、2は低温再生器、3は凝縮器、4は蒸発
器、5は吸収器、6は低温熱交換器、7は高温熱交換
器、8〜11は吸収液管、13は吸収液ポンプ、14〜
18は冷媒管、19は冷媒ポンプ、21は図示しない空
調負荷に循環供給する冷水または温水が流れる冷温水
管、22は冷温水ポンプ、23は冷却水管、24は冷却
水ポンプ、25と26は均圧管、27〜30は開閉弁で
あり、これらの機器はそれぞれ図6に示したように配管
接続されており、この構成自体は従来周知である。
において、開閉弁27・28・29・30を閉じ、冷却
水ポンプ24を起動して冷却水を流し、加熱バーナ1B
に点火して高温再生器1で稀吸収液を加熱すると、稀吸
収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を分離して
吸収液の濃度が高くなった中間吸収液とが得られる。
は、冷媒管14を通って低温再生器2に入り、高温再生
器1で生成され吸収液管9により高温熱交換器7を経由
して低温再生器2に入った中間吸収液を加熱して放熱凝
縮し、凝縮器3に入る。
液から蒸発分離した冷媒は凝縮器3へ入り、冷却水管2
3内を流れる水と熱交換して凝縮液化し、冷媒管14か
ら凝縮して供給される冷媒と一緒になって冷媒管16を
通って蒸発器4に入る。
媒液は、冷温水管21に接続された伝熱管21Aの上に
冷媒ポンプ19によって散布され、冷温水管21を介し
て供給される水と熱交換して蒸発し、伝熱管21Aの内
部を流れる水を冷却する。
5に入り、低温再生器2で加熱されて冷媒を蒸発分離
し、吸収液の濃度が一層高まった吸収液、すなわち吸収
液管10により低温熱交換器6を経由して供給され、上
方から散布される濃吸収液に吸収される。
た吸収液、すなわち稀吸収液は吸収液ポンプ13の運転
により、低温熱交換器6・高温熱交換器7を経由して高
温再生器1へ吸収液管8から送られる。
ると、蒸発器4の内部に配管された伝熱管21Aにおい
て冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷温水ポン
プ22の運転により冷温水管21を介して図示しない空
調負荷に循環供給できるので、冷房運転などが行える。
け、冷却水管23に冷却水を流さないで加熱バーナ1B
に点火して高温再生器1で稀吸収液を加熱すると、高温
再生器1で稀吸収液から蒸発した冷媒は主に流路抵抗の
小さい冷媒管14・15を通って吸収器5・蒸発器4に
入り、冷温水管21から供給される水と伝熱管21Aを
介して熱交換して凝縮し、主にこのときの凝縮熱によっ
て伝熱管21Aの内部を流れる水が加熱される。
は、冷媒管17・18を通って吸収器5に入り、高温再
生器1で冷媒を蒸発分離して吸収液管11から流入する
吸収液と混合され、吸収液ポンプ13の運転によって低
温熱交換器6・高温熱交換器7を経て高温再生器1へ送
られる。
熱された温水を冷温水ポンプ22の運転により冷温水管
21を介して図示しない空調負荷に循環供給することに
より、暖房運転などが行なわれる。
水が吸収器5で加熱されても、均圧管26の開閉弁30
が開弁して圧力の逃げが可能であるので、冷却水管23
の圧力が異常に高くなることはない。
効用吸収式冷凍機に設けた制御器であり、マイコンや記
憶手段などを備えて構成され、図示しない空調負荷に冷
温水を循環供給するための冷温水管21に蒸発器4内の
伝熱管21Aから流れ出た冷温水の温度T2を、冷温水
管21の蒸発器4出口側に設けた温度センサ32から取
り込み、この冷温水の蒸発器出口側温度が所定の設定温
度に維持されるように、加熱バーナ1Bに接続された図
示しない加熱量制御弁の開度を調節して高温再生器1へ
の入熱量を制御する従来周知の容量制御機能を備えてい
る。
温度と温度センサ32が検出した冷温水の温度T2との
差が大きければ大きいほど、加熱バーナ1Bに接続され
た加熱量制御弁の開度を大きくし、温度T2が設定温度
に達すると、加熱量制御弁の開度を設定開度に抑える
か、閉じる等の通常の容量制御を行うための制御プログ
ラムを記憶手段に格納して備えている。
収液の液面が所定のレベルを維持するように吸収液ポン
プ13の運転を制御すると共に、冷房運転時に温度セン
サ32が検出した冷水の温度T2が設定温度(例えば7
℃)より高いときに冷媒ポンプ19を運転するための制
御プログラムも記憶手段に備えている。
さに基づいて冷温水ポンプ22の回転数を制御し、空調
負荷に循環供給する冷温水の流量を調節する図1に示す
制御プログラムも記憶手段に備えている。
空調負荷で冷房または暖房作用を終えて冷温水管21に
より蒸発器4に還流している冷温水の温度T1を検出す
る温度センサ31と、冷温水の流量に関係する冷温水管
21の蒸発器4出入口部の圧力差ΔPを検出する圧力セ
ンサ33とがさらに設置され、制御器Cには加熱バーナ
1B、吸収液ポンプ13、冷媒ポンプ19などを前記の
ように制御するメイン制御のサブルーチン制御として構
成された、図1に示す制御プログラムが備えられてい
る。
4に還流している冷温水の温度T1と、伝熱管21Aで
熱操作されて蒸発器4から冷温水管21に流出した冷温
水の温度T2と、冷温水管21の蒸発器4出入口部の圧
力差ΔPとを検出する。
検出した冷温水の温度T1、T2と、圧力差ΔPに基づ
いて、そのときの空調負荷率を算出する。
調負荷率と冷温水流量との関係、例えば図2などの関係
式より、ステップS2で算出した空調負荷率に基づいて
そのときの冷温水の適正流量を求め、冷温水ポンプ22
の回転数を制御して空調負荷に循環供給する冷温水の流
量を調節する。
している冷温水の温度T1と、蒸発器4から冷温水管2
1に流出した冷温水の温度T2とを所定時間、例えば5
分間に渡って連続して検出する。
検出した冷温水の温度T1、T2それぞれの変動幅ΔT
1、ΔT2を求め、それぞれが所定温度、例えば0.5
℃以内であるか否かを判定し、イエスと判定されたとき
にはステップS6に移行し、ノーと判定されたときには
メイン制御に戻り、加熱バーナ1Bの容量制御加熱など
の所要の制御を行った後、ステップS1からの上記制御
を繰り返す。
検出した冷温水の温度T1、T2(何れも所定時間に渡
る平均値であっても良いし、計測終了時の値であっても
良い)と、定格運転時の設定温度とのずれから冷温水の
補正流量を算出する。
プS6で算出した冷温水の補正流量に基づいて冷温水ポ
ンプ22の回転数を制御し、空調負荷に循環供給する冷
温水の流量を補正してメイン制御に戻る。
冷温水管21を介して7℃の冷水を循環供給し、空調負
荷を冷却して冷房作用を果たした冷水が12℃で蒸発器
4に還流する構成の吸収式冷凍機の冷水流量を調節する
例を以下に説明する。
が例えば10℃、温度センサ32が検出した冷水の温度
T2が7℃、冷水流量が定格値でしたがって空調負荷率
が60%であれば、冷温水ポンプ22の回転数を制御し
て冷水流量を定格運転時の60%に調節する。
凍機の効率が定格運転時より上昇するので、その後例え
ば5分間に渡って連続して温度センサ31が検出した冷
水の温度T1の平均値が11.5℃、同様に検出した冷
水の温度T2の平均値が7.0℃であり、その間の冷水
の温度T1、T2の変動幅が共に0.5℃以内である
と、冷水の補正流量を60×11.5÷12.0=5
7.5%と算出し、冷温水ポンプ23の回転数を補正し
て、空調負荷に循環供給する冷水の流量を定格運転時の
57.5%に補正する。
を介して55℃の温水を循環供給し、空調負荷を加熱し
て暖房作用を果たした温水が50℃で蒸発器4に還流す
る構成の吸収式冷凍機の温水流量を調節する例を以下に
説明する。
が例えば53℃、温度センサ32が検出した温水の温度
T2が55℃、温水流量が定格値でしたがって空調負荷
率が40%であれば、冷温水ポンプ22の回転数を制御
して温水流量を定格運転時の40%に調節する。
凍機の効率は定格運転時より上昇するので、例えば5分
間に渡って連続して温度センサ31が検出した温水の温
度T1の平均値が54.0℃、同様に検出した温水の温
度T2の平均値が55.0℃であり、その間の温水の温
度T1、T2の変動幅が共に0.5℃以内であると、温
水の補正流量を40×54.0÷55.0=39.3%
と算出し、冷温水ポンプ23の回転数を補正して、空調
負荷に循環供給する温水の流量を定格運転時の39.3
%に補正する。
への冷温水の循環量が空調負荷に応じて調節されると共
に、部分負荷運転時の効率上昇に見合った量だけ冷温水
の流量が削減されるので、ランニングコストの一層の削
減が図れる。
したように空調負荷の大きさに基づいて冷却水ポンプ2
4の回転数を制御し、吸収器5、凝縮器3に供給する冷
却水の流量を調節するようにしても良い。
で示した場合と同様にランニングコストを削減すること
ができる。
冷温水管21を介して7℃の冷水を循環供給し、空調負
荷を冷却して冷房作用を果たした冷水が12℃で蒸発器
4に還流する構成の吸収式冷凍機の冷却水流量を調節す
る例を以下に説明すると、
が例えば10℃、温度センサ32が検出した冷水の温度
T2が7℃、冷水流量が定格値でしたがって空調負荷率
が60%であれば、冷却水ポンプ23の回転数を制御し
て冷却水流量を定格運転時の60%に調節する。
凍機の効率は定格運転時より上昇するので、例えば5分
間に渡って連続して温度センサ31が検出した冷水の温
度T1の平均値が11.5℃、同様に検出した冷水の温
度T2の平均値が7.0℃であり、その間の冷水の温度
T1、T2の変動幅が共に0.5℃以内であると、冷却
水の補正流量を60×11.5÷12.0=57.5%
と算出し、冷却水ポンプ23の回転数を補正して、吸収
器5、凝縮器3に循環供給する冷却水の流量を定格運転
時の57.5%に補正する。
している冷却水の温度が低い程、吸収式冷凍機の冷凍能
力は発揮されるので、冷却水管23の吸収器5入口側に
温度センサ34を設置し、制御器Cとしては例えば図5
に示したようにこの温度センサ34が検出した冷却水の
温度T3に基づいて冷却水ポンプ24の回転数を制御
し、吸収器5、凝縮器3に供給する冷却水の流量を調節
するようにしても良い。
冷温水管21を介して7℃の冷水を循環供給し、空調負
荷を冷却して冷房作用を果たした冷水が12℃で蒸発器
4に還流する構成の吸収式冷凍機の冷却水流量を調節す
る例を以下に説明すると、
3が32℃の時を定格として運転しているときに、温度
センサ34が検出した冷却水の温度T3が例えば24℃
であれば、詳細に定めた冷却水温度毎の燃料消費量比と
冷凍能力比との関係式に基づいて冷却水ポンプ23の回
転数を制御して冷却水流量を削減する。
も、吸収式冷凍機の効率は定格運転時より上昇するの
で、例えば5分間に渡って連続して温度センサ31が検
出した冷水の温度T1の平均値が11.5℃、同様に検
出した冷水の温度T2の平均値が7.0℃であり、その
間の冷水の温度T1、T2の変動幅が共に0.5℃以内
であると、冷却水の補正流量を先に求めた流量に11.
5÷12.0を乗算して得られる流量に冷却水ポンプ2
3の回転数を制御して、吸収器5、凝縮器3に循環供給
する冷却水の流量を補正する。
した場合と同様にランニングコストを削減することがで
きる。
水流量の制御を、空調負荷に基づく冷温水の流量制御、
空調負荷に基づく冷却水の流量制御などと組み合わせた
り、冷温水と冷却水の両方を空調負荷率に基づいて制御
するようにしても良い。
温度T1、T2の検出は、所定時間の間隔をおいて検出
するようにしても良い。
圧力差ΔPを検出する代わりに、冷温水管1を流れる冷
温水の流量を流量計によって直接検出したり、冷温水ポ
ンプ22の回転数などから検出して、空調負荷率を算出
するようにしても良い。
に制御器Cのマイコンなどで算出するようにしても良い
し、冷温水の蒸発器4出入口温度差と冷温水の流量とを
積算して熱量を求めるカロリーメータによって算出する
ようにしても良い。
負荷が小さい部分負荷運転時には、ブラインの熱負荷へ
の循環供給量か、吸収器と凝縮器に供給する冷却水の流
量か、或いはその両方の流量が削減されるので、ブライ
ンや冷却水を搬送する電力コストが削減でき、これによ
りランニングコストの削減が図れる。
度が低下して冷凍機の能力が増加すると、冷却水の流量
を減少させるので、冷却水を搬送する電力コストが削減
でき、これによりランニングコストの削減が図れる。
蔵させるマイコンなどに空調負荷を算出するための演算
式を書き込む必要がなくなる。
御する制御方法の説明図である。
である。
御する制御方法の説明図である。
比との関係を示す説明図である。
る制御方法の説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 冷却または加熱して熱負荷に循環供給す
るブラインの出入口温度差などから熱負荷の大きさを求
め、この熱負荷の大きさに基づいてブラインに対する熱
操作量を制御すると共に、ブラインの循環量を制御する
吸収式冷凍機において、前記熱負荷の大きさが定格負荷
未満であるときにはブラインの循環量を熱負荷の定格負
荷に対する比率に基づいて先ず制御し、この循環量で循
環しているブラインの出入口部の温度と、定格運転時の
ブラインの出入口部の設定温度とのずれに基づいてブラ
インの循環量の補正値を求め、ブラインの循環量を補正
することを特徴とする吸収式冷凍機の制御方法。 - 【請求項2】 冷却または加熱して熱負荷に循環供給す
るブラインの出入口温度差などから熱負荷の大きさを求
め、この熱負荷の大きさに基づいてブラインに対する熱
操作量を制御すると共に、吸収器と凝縮器に供給する冷
却水の流量を制御する吸収式冷凍機において、前記熱負
荷の大きさが定格負荷未満であるときには冷却水の流量
を熱負荷の定格負荷に対する比率に基づいて先ず制御
し、冷却水をこの流量にしたときのブラインの出入口部
の温度と、定格運転時のブラインの出入口部の設定温度
とのずれに基づいて冷却水の流量の補正値を求め、冷却
水の流量を補正することを特徴とする吸収式冷凍機の制
御方法。 - 【請求項3】 冷却または加熱して熱負荷に循環供給す
るブラインの出入口温度差などから熱負荷の大きさを求
め、この熱負荷の大きさに基づいてブラインに対する熱
操作量を制御すると共に、ブラインの循環量と、吸収器
と凝縮器に供給する冷却水の流量とを制御する吸収式冷
凍機において、前記熱負荷の大きさが定格負荷未満であ
るときにはブラインおよび冷却水の流量を熱負荷の定格
負荷に対する比率に基づいて先ず制御し、ブラインおよ
び冷却水をこの流量にしたときのブラインの出入口部の
温度と、定格運転時のブラインの出入口部の設定温度と
のずれに基づいてブラインおよび冷却水の流量の補正値
を求め、ブラインおよび冷却水の流量を補正することを
特徴とする吸収式冷凍機の制御方法。 - 【請求項4】 冷却または加熱して熱負荷に循環供給す
るブラインの出入口温度差などから熱負荷の大きさを求
め、この熱負荷の大きさに基づいてブラインに対する熱
操作量を制御する吸収式冷凍機の吸収器と凝縮器とに供
給する冷却水の温度が定格温度未満であるときには冷却
水の流量を冷却水温度毎に定めた燃料消費量比と冷凍能
力比との関係式に基づいて先ず制御し、冷却水をこの流
量にしたときのブラインの出入口部の温度と、定格運転
時のブラインの出入口部の設定温度とのずれに基づいて
冷却水の流量の補正値を求め、冷却水の流量を補正する
ことを特徴とする吸収式冷凍機の制御方法。 - 【請求項5】 熱負荷の大きさが、ブラインの出入口温
度差と、ブラインの流量が入力されるカロリーメータに
よって求められることを特徴とする請求項1〜4何れか
に記載の吸収式冷凍機の制御方法。
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| JP11075907A JP2000274864A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 吸収式冷凍機の制御方法 |
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