JPH04240360A - 吸収式冷凍機の制御装置 - Google Patents
吸収式冷凍機の制御装置Info
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- JPH04240360A JPH04240360A JP518291A JP518291A JPH04240360A JP H04240360 A JPH04240360 A JP H04240360A JP 518291 A JP518291 A JP 518291A JP 518291 A JP518291 A JP 518291A JP H04240360 A JPH04240360 A JP H04240360A
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- Japan
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- temperature
- control
- fuzzy
- chilled water
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Links
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファジイ制御により吸収
式冷凍機を制御する吸収式冷凍機の制御装置に関する。
式冷凍機を制御する吸収式冷凍機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、各種外部条件、内部条件を表す物
理量を用いてファジィ制御を行う装置が種々考えられて
いる。例えば、吸収式冷温水機や吸収式冷凍機の場合は
、冷水出口温度の設定値からの偏差、変化率や冷水入口
温度の偏差、変化率などの複数の外部条件に加えて、高
温再生器温度の変化率、循環ポンプ駆動周波数の変化率
などの複数の内部条件を同時に入力変数として取り込み
、ファジィ制御を行っている。
理量を用いてファジィ制御を行う装置が種々考えられて
いる。例えば、吸収式冷温水機や吸収式冷凍機の場合は
、冷水出口温度の設定値からの偏差、変化率や冷水入口
温度の偏差、変化率などの複数の外部条件に加えて、高
温再生器温度の変化率、循環ポンプ駆動周波数の変化率
などの複数の内部条件を同時に入力変数として取り込み
、ファジィ制御を行っている。
【0003】こうした装置において、ファジィルール(
以下ルール)を作成する場合に、いわゆるプロダクショ
ンルール(IF〜THENルール)で記述するが、入力
変数(メンバ−・シップ関数)の中には単独でファジィ
推論に取り込むものもあるが、多くの場合は他の入力変
数との論理積をとり、ファジィ推論を行う。例えば、入
力変数をA、B、C、出力変数をD、とした場合は、ル
ール1:IF A is PB AND B is Z
RANDC is NB THEN D is ZR (但し、PBは正に大、ZRはゼロ、NBは負に大、の
ファジィラベルを示す)のよう に記述される そして
吸収式冷凍機の場合、入力変数として実際の冷水出口温
度 の設定値からの偏差を用いて、蒸発器の燃料供給を
制御する場合が多い。
以下ルール)を作成する場合に、いわゆるプロダクショ
ンルール(IF〜THENルール)で記述するが、入力
変数(メンバ−・シップ関数)の中には単独でファジィ
推論に取り込むものもあるが、多くの場合は他の入力変
数との論理積をとり、ファジィ推論を行う。例えば、入
力変数をA、B、C、出力変数をD、とした場合は、ル
ール1:IF A is PB AND B is Z
RANDC is NB THEN D is ZR (但し、PBは正に大、ZRはゼロ、NBは負に大、の
ファジィラベルを示す)のよう に記述される そして
吸収式冷凍機の場合、入力変数として実際の冷水出口温
度 の設定値からの偏差を用いて、蒸発器の燃料供給を
制御する場合が多い。
【0004】しかし、実際冷凍機の使用環境(夏冬等の
気温の変化毎)によりユーザ毎に設定温度を変更する必
要が生じる。このため、その設定等を人手により中央監
視盤からスケジュ−リング(運転時の設定温度、運転時
間等の決定)をすることで行っていた。
気温の変化毎)によりユーザ毎に設定温度を変更する必
要が生じる。このため、その設定等を人手により中央監
視盤からスケジュ−リング(運転時の設定温度、運転時
間等の決定)をすることで行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、季節によ
って冷水出口温度の設定値変更を人手で行わなければな
らず、その制御が面倒なものであった。
って冷水出口温度の設定値変更を人手で行わなければな
らず、その制御が面倒なものであった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような点
に鑑みて為されたものであって、蒸発器、吸収器、発生
器、凝縮器などを接続して冷凍サイクルを形成し、発生
器の加熱量を外的条件によって制御する吸収式冷凍機の
制御装置に於て、冷凍機の外部環境温度を用いて設定温
度を変更するようファジイル−ル及びメンバ−シップ関
数を設定している。
に鑑みて為されたものであって、蒸発器、吸収器、発生
器、凝縮器などを接続して冷凍サイクルを形成し、発生
器の加熱量を外的条件によって制御する吸収式冷凍機の
制御装置に於て、冷凍機の外部環境温度を用いて設定温
度を変更するようファジイル−ル及びメンバ−シップ関
数を設定している。
【0007】
【作用】本発明により、従来人間のノウハウを元に決定
していた季節による設定スケジュールを外気温の情報を
元にファジイ推論を行って、冷水出口設定温度が決定さ
れる。
していた季節による設定スケジュールを外気温の情報を
元にファジイ推論を行って、冷水出口設定温度が決定さ
れる。
【0008】
【実施例】図1は冷媒に水、吸収剤(溶液)に臭化リチ
ュウム(LiBr)水溶液を利用した二重効用吸収式冷
凍機を示し、1はバ−ナ1Bを備えた高温発生器、2は
低温発生器、3は凝縮器、4は蒸発器、5は吸収器、6
は吸収液ポンプ、7,8はそれぞれ低温熱交換器及び高
温熱交換器、10は希吸収液配管、11は中間吸収液配
管、12は濃縮液配管、13は冷媒配管、14は冷媒液
流下管、15は冷媒液循環管であり、それぞれは図1に
示したように接続されている。そして、冷媒液循環管1
5の途中に冷媒ポンプ15Pが設けられている。また、
16はバ−ナ1Bに接続された燃料供給管であり、この
燃料供給管16の途中に燃料制御弁(加熱量制御弁)1
7が設けられている。また、20は冷水配管であり、こ
の冷水配管20の途中に蒸発器熱交換器21が設けられ
ている。さらに、22は冷却水配管である。
ュウム(LiBr)水溶液を利用した二重効用吸収式冷
凍機を示し、1はバ−ナ1Bを備えた高温発生器、2は
低温発生器、3は凝縮器、4は蒸発器、5は吸収器、6
は吸収液ポンプ、7,8はそれぞれ低温熱交換器及び高
温熱交換器、10は希吸収液配管、11は中間吸収液配
管、12は濃縮液配管、13は冷媒配管、14は冷媒液
流下管、15は冷媒液循環管であり、それぞれは図1に
示したように接続されている。そして、冷媒液循環管1
5の途中に冷媒ポンプ15Pが設けられている。また、
16はバ−ナ1Bに接続された燃料供給管であり、この
燃料供給管16の途中に燃料制御弁(加熱量制御弁)1
7が設けられている。また、20は冷水配管であり、こ
の冷水配管20の途中に蒸発器熱交換器21が設けられ
ている。さらに、22は冷却水配管である。
【0009】23は制御部、24は上記冷水配管20に
設けられた冷水出口温度検出器であり、この冷水温度検
出器24、及び燃料制御弁17が制御盤23に接続され
ている。そして制御盤23にはマイクロプロセッサ25
及び燃料制御弁17の制御装置26が設けられている。 そして、マイクロプロッセサ25はファジイ推論プロッ
セサ27と制御ルールの記憶装置28とから構成されて
いる。ファジイ推論プロッセサ27は燃料制御弁17へ
の操作量KQを論理演算し、得た操作量KQを制御装置
26へ出力する。制御装置26は上記操作量KQに基ず
いて燃料制御弁17の開度を補正する。具体的には、こ
の制御装置26は弁23の開度情報Qを保持していて、
この開度情報Qに応じて燃料制御弁17の開度を調整す
る。そして、操作量KQnを受けるごとに、今まで設定
されていた開度情報Qn−1と操作量KQnとにより新
たな開度情報Qn=Qn−1+KQnを設定する。即ち
、この実施例ではファジイ推論プロッセサ27からの操
作量KQで燃料制御弁17の開度が変更される。設定温
度t0についても、t0,n=t0+kt0,nにより
変更される。なお、ここでt0は標準値である。
設けられた冷水出口温度検出器であり、この冷水温度検
出器24、及び燃料制御弁17が制御盤23に接続され
ている。そして制御盤23にはマイクロプロセッサ25
及び燃料制御弁17の制御装置26が設けられている。 そして、マイクロプロッセサ25はファジイ推論プロッ
セサ27と制御ルールの記憶装置28とから構成されて
いる。ファジイ推論プロッセサ27は燃料制御弁17へ
の操作量KQを論理演算し、得た操作量KQを制御装置
26へ出力する。制御装置26は上記操作量KQに基ず
いて燃料制御弁17の開度を補正する。具体的には、こ
の制御装置26は弁23の開度情報Qを保持していて、
この開度情報Qに応じて燃料制御弁17の開度を調整す
る。そして、操作量KQnを受けるごとに、今まで設定
されていた開度情報Qn−1と操作量KQnとにより新
たな開度情報Qn=Qn−1+KQnを設定する。即ち
、この実施例ではファジイ推論プロッセサ27からの操
作量KQで燃料制御弁17の開度が変更される。設定温
度t0についても、t0,n=t0+kt0,nにより
変更される。なお、ここでt0は標準値である。
【0010】また、制御ルールの記憶装置28はファジ
イ推論プロッセサ27で実行されるファジイ論理演算に
必要な制御ルール(ファジイ・ル−ル)、条件部及び結
論部メンバ・シップ関数を記憶する。また、30は演算
装置、31は蒸発器4の入口側の冷水配管20に設けら
れた冷水入口温度検出器である。32は高温再生器温度
を検出する高温再生器温度検出器、33は冷却水入口温
度を検出する冷却水入口温度検出器である。演算装置3
0は上記冷水出口温度検出器24、冷水入口温度検出器
31、高温再生器温度検出器32、及び冷却水入口温度
検出器33、外部環境温度検出器Aの温度データを取り
込み次のデータを算出する。
イ推論プロッセサ27で実行されるファジイ論理演算に
必要な制御ルール(ファジイ・ル−ル)、条件部及び結
論部メンバ・シップ関数を記憶する。また、30は演算
装置、31は蒸発器4の入口側の冷水配管20に設けら
れた冷水入口温度検出器である。32は高温再生器温度
を検出する高温再生器温度検出器、33は冷却水入口温
度を検出する冷却水入口温度検出器である。演算装置3
0は上記冷水出口温度検出器24、冷水入口温度検出器
31、高温再生器温度検出器32、及び冷却水入口温度
検出器33、外部環境温度検出器Aの温度データを取り
込み次のデータを算出する。
【0011】
■冷水出口温度の偏差(eto)
eto=現在値−目標値
■冷水出口温度の偏差の変化率(dto)dto=現在
値−前の値 ■冷却水入口温度の変化率(dtci)dtci=現在
値−前の値 ■冷水入口温度の変化率(dti) dti=現在値−前の値 ■etoの過去40サンプルの平均値(e)
値−前の値 ■冷却水入口温度の変化率(dtci)dtci=現在
値−前の値 ■冷水入口温度の変化率(dti) dti=現在値−前の値 ■etoの過去40サンプルの平均値(e)
【0012
】
】
【数1】
【0013】■高温再生器温度変化率(dtg)dtg
=現在値−前の値 ■外気環境温度(tenv) 次に、マイクロプロッセサ25の機能ブロック図を図2
に示す。同図において、34は上記演算装置30からの
デ−タeto、dto、dtci、dti、e、dtg
を受けて、制御ルール記憶装置28内に記憶されている
条件部メンバーシップ関数と制御ル−ルから、各制御ル
−ルの適合度を求める適合度算出部であり、複数の条件
部メンバーシップ関数で定義が為されているときは最小
の適合度をその適合度とする。ここで、条件部メンバー
シップ関数として、eto、dto、dti、dtci
、dtg、eについてそれぞれNB、NS、ZR、PS
、PBを用いて図4乃至図9のように定義する。これか
ら分かるように、dti、dtci、eについては影響
度合い小さくするため、それぞれ0.4、0.5、0.
5の重み付けを行っている。
=現在値−前の値 ■外気環境温度(tenv) 次に、マイクロプロッセサ25の機能ブロック図を図2
に示す。同図において、34は上記演算装置30からの
デ−タeto、dto、dtci、dti、e、dtg
を受けて、制御ルール記憶装置28内に記憶されている
条件部メンバーシップ関数と制御ル−ルから、各制御ル
−ルの適合度を求める適合度算出部であり、複数の条件
部メンバーシップ関数で定義が為されているときは最小
の適合度をその適合度とする。ここで、条件部メンバー
シップ関数として、eto、dto、dti、dtci
、dtg、eについてそれぞれNB、NS、ZR、PS
、PBを用いて図4乃至図9のように定義する。これか
ら分かるように、dti、dtci、eについては影響
度合い小さくするため、それぞれ0.4、0.5、0.
5の重み付けを行っている。
【0014】そして、演算装置30からのデータten
vについては、図3に示す処理をマイ クロプロセッサ
で行う。また、メンバーシップ関数は図10のように定
義する。
vについては、図3に示す処理をマイ クロプロセッサ
で行う。また、メンバーシップ関数は図10のように定
義する。
【0015】制御ル−ルとしてはeto、dto、dt
gについては図11のようにしている。即ち、ここでは
隣り合う制御ル−ルについて、ル−ルの定義を行わず、
適合度の演算時間の短縮を図っている。また、eto、
dtoについては図12のように定義している。ここで
は、後述のNZやPZを結論部メンバン−シップ関数に
加え、etoが設定値に近付いたときの制御量KQの収
束度合いを良くしている。dtciについては図13、
dtiについては図14、eについては図15はのもの
が定義されている。なお、このeについてはetoがZ
Rの近傍の時のみ、上記■で示すようにetoの過去4
0サンプルの平均を採ることで制御性能、収束性を向上
させている。
gについては図11のようにしている。即ち、ここでは
隣り合う制御ル−ルについて、ル−ルの定義を行わず、
適合度の演算時間の短縮を図っている。また、eto、
dtoについては図12のように定義している。ここで
は、後述のNZやPZを結論部メンバン−シップ関数に
加え、etoが設定値に近付いたときの制御量KQの収
束度合いを良くしている。dtciについては図13、
dtiについては図14、eについては図15はのもの
が定義されている。なお、このeについてはetoがZ
Rの近傍の時のみ、上記■で示すようにetoの過去4
0サンプルの平均を採ることで制御性能、収束性を向上
させている。
【0016】tevnについては、図16のように定義
する。35は上記制御ルール記憶装置28内の結論部メ
ンバ−シップ関数を上記適合度算出部34で得られた適
合度に応じて、その上部をカットするように、修正する
修正部である。なお、この結論部メンバ−シップ関数の
としては第14図のものが定義される。この図から分か
るようにZR近傍においてはNZ及びPZを定義して制
御を良くしている。
する。35は上記制御ルール記憶装置28内の結論部メ
ンバ−シップ関数を上記適合度算出部34で得られた適
合度に応じて、その上部をカットするように、修正する
修正部である。なお、この結論部メンバ−シップ関数の
としては第14図のものが定義される。この図から分か
るようにZR近傍においてはNZ及びPZを定義して制
御を良くしている。
【0017】36はこの修正部35で修正された各メン
バ−・シップ関数を重ね合わせて論理和を採る論理和部
、37はこの論理和部36で生成された関数の重心を演
算する重心演算部であって、この演算値が弁の操作量K
Qとして制御装置26へ与えられる。
バ−・シップ関数を重ね合わせて論理和を採る論理和部
、37はこの論理和部36で生成された関数の重心を演
算する重心演算部であって、この演算値が弁の操作量K
Qとして制御装置26へ与えられる。
【0018】このような装置において、吸収式冷凍機の
動作中、演算装置30は冷水出口温度検出器24、冷水
入口温度検出器31、高温再生器温度検出器32、及び
冷却水入口温度検出器33より温度信号を例えば、5秒
周期で取り入れる。そして、こうして得られた温度信号
から、上記冷水出口温度の偏差(eto)、冷水出口温
度の偏差の変化率(dto)、冷却水入口温度の変化率
(dtci)、冷水入口温度の変化率(dti)、et
oの過去40サンプルの平均値(e)、高温再生器温度
変化率(dtg)、外気環境温度(tevn)を演算し
てマイクロコンピ ュ−タ25へ送る。
動作中、演算装置30は冷水出口温度検出器24、冷水
入口温度検出器31、高温再生器温度検出器32、及び
冷却水入口温度検出器33より温度信号を例えば、5秒
周期で取り入れる。そして、こうして得られた温度信号
から、上記冷水出口温度の偏差(eto)、冷水出口温
度の偏差の変化率(dto)、冷却水入口温度の変化率
(dtci)、冷水入口温度の変化率(dti)、et
oの過去40サンプルの平均値(e)、高温再生器温度
変化率(dtg)、外気環境温度(tevn)を演算し
てマイクロコンピ ュ−タ25へ送る。
【0019】このマイクロコンピュ−タ25内の適合度
演算部34,38では全ての制御ルールの条件部の適合
度を調べる。そして、この適合度をもちいて修正部35
で図17及び図18で示す対応する結論部のメンバー・
シップ関数を修正する。即ち、各メンバー・シップ関数
の適合度より上の部分をカットする。こうして修正され
たメンバー・シップ関数の論理和が論理和部36,40
で採られ、そのメンバ−・シップ関数の重心を重心演算
部37,41で求める。この重心演算部37,41の出
力が燃料制御弁17の操作量KQn及び冷水出口温度の
オフセットkt0,nとして出力される。
演算部34,38では全ての制御ルールの条件部の適合
度を調べる。そして、この適合度をもちいて修正部35
で図17及び図18で示す対応する結論部のメンバー・
シップ関数を修正する。即ち、各メンバー・シップ関数
の適合度より上の部分をカットする。こうして修正され
たメンバー・シップ関数の論理和が論理和部36,40
で採られ、そのメンバ−・シップ関数の重心を重心演算
部37,41で求める。この重心演算部37,41の出
力が燃料制御弁17の操作量KQn及び冷水出口温度の
オフセットkt0,nとして出力される。
【0020】弁の制御装置26はこの操作量KQnと今
までの開度情報Qn−1に基づいて新たな開度情報Qn
=Qn−1+KQnを算出する。そして、この開度情報
Qn応じて燃料制御弁17を調整する。
までの開度情報Qn−1に基づいて新たな開度情報Qn
=Qn−1+KQnを算出する。そして、この開度情報
Qn応じて燃料制御弁17を調整する。
【0021】また、冷水出口設定温度(t0,n)は操
作量kt0,nと今までの設定温度標準値t0に基ずい
て新たな設定温度t0,n=t0+kt0,nを算出す
る。
作量kt0,nと今までの設定温度標準値t0に基ずい
て新たな設定温度t0,n=t0+kt0,nを算出す
る。
【0022】こうした動作は上述した5秒周期で繰り返
される。
される。
【0023】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明では、蒸発器、
吸収器、発生器、凝縮器などを接続して冷凍サイクルを
形成し、発生器の加熱量を外的条件によって制御する吸
収式冷凍機の制御装置に於て、冷凍機の外部環境温度を
用いて設定温度を変更するようファジイル−ル及びメン
バ−シップ関数を設定しているので、季節によって冷水
出口温度の設定値変更を人手で行っていたものを自動的
に設定することができ、使用者の操作性向上に寄与する
ことができる。
吸収器、発生器、凝縮器などを接続して冷凍サイクルを
形成し、発生器の加熱量を外的条件によって制御する吸
収式冷凍機の制御装置に於て、冷凍機の外部環境温度を
用いて設定温度を変更するようファジイル−ル及びメン
バ−シップ関数を設定しているので、季節によって冷水
出口温度の設定値変更を人手で行っていたものを自動的
に設定することができ、使用者の操作性向上に寄与する
ことができる。
【図1】本発明制御装置が適用された吸収式冷凍機のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】本発明装置に使用されるマイクロコンピュータ
の機能ブロック図である。
の機能ブロック図である。
【図3】本発明装置に使用されるマイクロコンピュータ
の機能ブロック図である。
の機能ブロック図である。
【図4】本発明装置に用いられる条件部メンバー・シッ
プ関数の特性図である。
プ関数の特性図である。
【図5】本発明装置に用いられる条件部メンバー・シッ
プ関数の特性図である。
プ関数の特性図である。
【図6】本発明装置に用いられる条件部メンバー・シッ
プ関数の特性図である。
プ関数の特性図である。
【図7】本発明装置に用いられる条件部メンバー・シッ
プ関数の特性図である。
プ関数の特性図である。
【図8】本発明装置に用いられる条件部メンバー・シッ
プ関数の特性図である。
プ関数の特性図である。
【図9】本発明装置に用いられる条件部メンバー・シッ
プ関数の特性図である。
プ関数の特性図である。
【図10】本発明装置に用いられる条件部メンバー・シ
ップ関数の特性図である。
ップ関数の特性図である。
【図11】制御ルールの説明図である。
【図12】制御ルールの説明図である。
【図13】制御ルールの説明図である。
【図14】制御ルールの説明図である。
【図15】制御ルールの説明図である。
【図16】制御ルールの説明図である。
【図17】結論部メンバー・シップ関数の特性図である
。
。
【図18】結論部メンバー・シップ関数の特性図である
。
。
1 高温再生器
2 低温再生器
3 凝縮器
4 蒸発器
5 吸収器
17 燃料制御弁
23 制御部
24 冷水出口温度検出器
25 マイクロプロセッサ
26 制御装置
27 ファジイ推論プロセッサ
A 時間情報検出器
Claims (1)
- 【請求項1】 蒸発器、吸収器、発生器、凝縮器など
を接続して冷凍サイクルを形成し、発生器の加熱量を外
的条件によって制御する吸収式冷凍機の制御装置に於て
、冷凍機の外部環境温度を用いて設定温度を変更するよ
うファジイル−ル及びメンバ−シップ関数を設定するこ
とを特徴とした吸収式冷凍機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP518291A JPH04240360A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 吸収式冷凍機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP518291A JPH04240360A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 吸収式冷凍機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240360A true JPH04240360A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=11604094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP518291A Pending JPH04240360A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 吸収式冷凍機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240360A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108019980A (zh) * | 2017-03-07 | 2018-05-11 | 林振娴 | 一种确定直燃型溴化锂制冷机热力特性的计算方法 |
-
1991
- 1991-01-21 JP JP518291A patent/JPH04240360A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108019980A (zh) * | 2017-03-07 | 2018-05-11 | 林振娴 | 一种确定直燃型溴化锂制冷机热力特性的计算方法 |
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