JPH0285630A - 蓄熱式空調装置の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、蓄熱式空調装置の運転制御方法に係り、特に
熱源として利用するチラーユニットの容量制御に好適な
蓄熱式空調装置の運転制御方法に関するものである。

［従来の技術］　′ 近年、電力需要の増大にともなって、電力負荷の昼夜間
格差が拡大する傾向にあり、電力需要の平準化に有効な
蓄熱式空調システムの開発が、重要な技術課題として進
められている。

蓄熱式空調システムの１つに第１図に示すような装置が
ある。

第１図は、後述する本発明の一実施例に係る蓄熱式空調
装置の系統図であるが、従来の一般的な蓄熱式空調装置
と主要構成は同等である。

第１図に示す装置は、それぞれ熱源機器を構成するチラ
ーユニット１と蓄熱槽２と、例えばチラーユニット１で
得られる冷水と蓄熱槽からの冷水とを混合して所定温度
に調節する三方弁３と、循環水ポンプ４と、負荷側の放
熱器５とを循環水配管系で接続してなるものである。

なお、図では蓄熱用のブライン配管系等の図示を省略し
ている。

一般的に、空調負荷はすべて蓄熱を利用するものではな
く、空調負荷に対して蓄熱でまかなえない容量を適切に
チラーユニットで補う必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ 空調負荷に対する熱源の分担について第２図ないし第５
図を参照して冷却運転の場合を説明する。

第２図は、空調負荷が時間の経過とともに小さくなると
きの空調負荷に対する熱源の分担を示す線図、第３図は
、チラー人口温度とチラー運転容量との関係を示す説明
図、第４図は、空調負荷が時間の経過とともに大きくな
るときの空調負荷に対する熱源の分担を示す線図、第５
図は、第４図のように空調負荷が時間の経過とともに大
きくなるときの蓄熱不足となる状態を示す線図である。

一般に、第１図におけるチラーユニット１の運転容量は
入口Ａの水温により決定される。そのチラー人口温度と
チラー運転容量との関係を図示すると第３図のようにな
る。

チラー人口温度１５℃、チラー運転容量１ｏ。

％の点Ｂから冷却してゆき、チラー人口温度１１℃にな
るとチラー運転容量７５％の０点に下る。

こののち、チラー運転容量７５％と負荷の大小により、
Ｄ点に示すチラー人口温度１０℃でチラー運転容量５０
％になるか、Ｅ点に示すチラー人口温度１５℃へ上がり
チラー運転容量１００％となる。

第２図に示すように、空調負荷が時間の経過とともに小
さくなるときにはチラーユニット１の入口Ａに戻る水の
温度も下がってくるので、第３図でＦ点から０点へと制
御される。

一方、第４図に示すように、時間の経過とともに空調負
荷が大きくなるときは、第３図で、点Ｃの状態（チラー
人口温度１１℃、チラー運転容量７５％）からチラー人
口温度１５℃のＥ点の状態になる必要がある。しかし、
蓄熱槽２（本例では低温蓄熱槽）の冷却効果によりＧ点
のチラー人口温度１２℃までしか上らない。そのため、
時間の経過とともに空調負荷が大きくなるときは、その
大きくなる負荷に対して第４図のような制御ができず、
第５図に示すように蓄熱を使い切ってはじめてチラー運
転容量１００℃の運転になるため、ハツチ部のように熱
量不足となるという問題があった・ 本発明は、上記従来技術における問題点を解決するため
になされたもので、蓄熱槽の熱量を使い切ることなく、
定期的にチラーユニット入口温度を上昇させてチラー運
転容量１００％の状態に戻すことができ、熱不足を発生
しない適切なチラーユニットの熱源分担を可能とする蓄
熱式空調装置の運転制御方法を提供することを、その目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る蓄熱式空調装
置の運転制御方法は、それぞれ熱源機器を構成するチラ
ーユニットと蓄熱槽と、前記チラーユニットで得られる
循環水と前記蓄熱槽の熱量を消費する水とを混合して所
定温度に調節する三方弁と、循環水ポンプと、負荷側の
放熱器とを循環水配管系で接続してなる蓄熱式空調装置
を備え、蓄熱利用運転中に、定期的に前記チラーユニッ
トの冷凍サイクル運転を停止し、前記三方弁の蓄熱槽側
を閉路して、単に循環水をチラーユニット、三方弁、循
環水ポンプ、放熱器の経路を循環させて循環水配管系内
の水温を上昇させ、チラーユニット１００％負荷運転状
態に戻して蓄熱利用運転に復帰するようにしている。

［作用］ 本発明の原理は、蓄熱利用運転（例えば通常の冷却運転
）中に、定期的にチラーユニットの冷凍サイクル運転を
中止しくあるいは運転しながらでも可）、三方弁により
蓄熱槽からの流水を止め。

第１図に二重矢印に示すようにチラーユニット、三方弁
、循環水ポンプ、放熱器のみの冷水循環にして、短時間
に配管中の水温を上昇させ、チラーユニット１００％負
荷運転状態に戻して、熱不足を発生しないように、空調
負荷に対するチラーユニット、蓄熱槽の両熱源の分担を
適正に行うものである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を、先の第１図ないし第４図を
参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る蓄熱式空調装置の系
統図で、冷房（冷却）運転中を示す６本装置の主要機器
構成は、従来の一般的な蓄熱式空調装置と同等である。

第１図において、１は、熱源機器を構成するチラーユニ
ットで、チラーユニット１は、冷凍サイクル運転によっ
て循環水を冷却する装置であり。

循環する冷水のチラーユニット人口Ａの温度により冷却
熱容量を可変できるものである。

２は、蓄熱槽で、この蓄熱槽２は、夜間のうちにチラー
ユニット１あるいは他の冷却装置（図示せず）により低
温をためる槽である。低温蓄熱の例としては、水、氷、
潜熱材がある。蓄熱する温度はチラーユニットで冷却さ
れる温度より低くする。

３は三方弁で、この三方弁３は、チラーユニット１で冷
却された循環水の一部と蓄熱槽２からの低温水とを混合
して所定の温度にする機能をもつ。

４は、循環水配管系に設けた循環水ポンプ、５は負荷側
の放熱器である。

６は、三方弁３出口側の温度を所定温度に調節する温度
調節器で、２点鎖線はその制御系を示すものである。７
，８．９は、蓄熱槽２側を遮断したときの循環水配管系
の配管、１０．１１は蓄熱利用運転時に配管７，８．９
とともに循環水配管系を構成する配管を示す。

次に、このような蓄熱式空調装置における蓄熱利用の冷
房（冷却）運転動作について説明する。

蓄熱利用の通常の空調運転では、循環水は実線矢印およ
び二重矢印を合わせた経路で循環する。

チラーユニット１から配管７，８を経た冷水と蓄熱槽２
から配管１１を経た冷水とは三方弁３で混合し温度調節
器６の制御によって所定の温度となり、配管９を経て放
熱器５に送られる。放熱器５を通った冷水は配管７を経
てチラーユニット１に戻ってくる。

チラーユニット１の運転容量は、チラーユニット入口Ａ
の水温により決定される。第２図に示すように、空調負
荷が時間の経過とともに小さくなるときは、第３図に示
すＢ点（チラー人口温度１５℃、チラー運転容量１００
％）から冷却してゆき、チラー人口温度１１℃になると
チラー運転容量７５％の０点に下がる。

一方、第４図に示すように、空調負荷が時間の経過とと
もに大きくなるときは、蓄熱槽の熱量を使い切ることな
く、チラー運転容量を適時１００％で運転することを配
慮する必要がある。すなわち、第３図で０点（チラー人
口温度１１℃、チラー運転容量７５％）からＢ点（チラ
ー人口温度１５℃、チラー運転容量１００％）の状態に
する制御を行う。

そこで、タイマ等により定期的にチラーユニット１の冷
凍サイクル運転を停止し、三方弁３の配管１１側（Ｍ熱
槽２からの流水）を閉路し、冷水を単にチラーユニット
１．配管７，８、三方弁３、循環水ポンプ４、配管９、
放熱器５、配管７と二重矢印の経路で循環させる。この
循環系により短時間で系内の水温が上昇し、°第３図の
Ｂ点の状態すなわちチラーユニットの１００％負荷状態
が得られる。そこで、三方弁３の配管１１側を開路し、
通常の蓄熱利用の空調運転に復帰する。

このように、本実施例の運転制御方法によれば。

第４図に示すような空調負荷が時間の経過とともに大き
くなる場合でも、定期的にチラーユニット１００％負荷
運転に戻すことができるので、蓄熱槽の熱量を使い切る
ことなく、熱不足を発生しないよう適切にチラーユニッ
トの補助運転が可能となる。

なお、上記の実施例では、冷房（冷部）運転について説
明し、第１図に示すチラーユニット１は循環水を冷却し
、蓄熱槽２は低温を蓄熱している例であるが、本発明の
蓄熱式空調装置は上記に限るものではない。すなわち、
チラーユニットは循環水を加熱して温水とし、蓄熱槽は
高温を蓄熱し、暖房（加熱）運転の熱源として機能しう
ろことは言うまでもない。

また、本発明に係る蓄熱式空調装置の運転制御方法は、
先の第４図に示した負荷パターンばかりでなく、任意に
変動する負荷にも対応できる。

なお、本発明に係るチラーユニットの容量制御技術は、
蓄熱槽を使用していない空調システムにおいても、空調
負荷と冷却（加熱）容量が設定点以外でバランスして長
時間運転するようなときに応用できるものである。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、蓄熱槽の熱量を使
い切ることなく、定期的にチラーユニット入口温度を上
昇させてチラー運転容量１００％の状態に戻すことがで
き、熱不足を発生しない適切なチラーユニットの熱源分
担を可能とする蓄熱式空調装置の運転制御方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る蓄熱式空調装置の系
統図、第２図は、空調負荷が時間の経過とともに小さく
なるときの空調負荷に対する熱源の分担を示す線図、第
３図は、チラー人口温度とチラー容量との関係を示す説
明図、第４図は、空調負荷が時間の経過とともに大きく
なるときの空調負荷に対する熱源の分担を示す線図、第
５図は。 第４図のように空調負荷が時間の経過とともに大きくな
るときの蓄熱不足となる状態を示す線図である。 １・・・チラーユニット、２・・・蓄熱槽、３・・・三
方弁、４・・・循環水ポンプ、５・・放熱器、６・・・
温度調節器、７．８，９，１０．１１・・・配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、それぞれ熱源機器を構成するチラーユニットと蓄熱
   槽と、前記チラーユニットで得られる循環水と前記蓄熱
   槽の熱量を消費する水とを混合して所定温度に調節する
   三方弁と、循環水ポンプと、負荷側の放熱器とを循環水
   配管系で接続してなる蓄熱式空調装置を備え、蓄熱利用
   運転中に、定期的に前記チラーユニットの冷凍サイクル
   作用を停止し、前記三方弁の蓄熱槽側を閉路して、単に
   循環水をチラーユニット、三方弁、循環水ポンプ、放熱
   器の経路を循環させて循環水配管系内の水温を上昇させ
   、チラーユニット１００％負荷運転状態に戻して蓄熱利
   用運転に復帰することを特徴とする蓄熱式空調装置の運
   転制御方法。