JPH04350431A - 空調設備における冷水系制御方法 - Google Patents

空調設備における冷水系制御方法

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JPH04350431A
JPH04350431A JP3121330A JP12133091A JPH04350431A JP H04350431 A JPH04350431 A JP H04350431A JP 3121330 A JP3121330 A JP 3121330A JP 12133091 A JP12133091 A JP 12133091A JP H04350431 A JPH04350431 A JP H04350431A
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cooler
outside air
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JP3121330A
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Yuzuru Kawana
讓 川名
Koichi Taira
耕一 平
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Toshiba Corp
Shin Nippon Kucho KK
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Toshiba Corp
Shin Nippon Kucho KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

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  • Air Conditioning Control Device (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力施設等の空調設
備に係り、内部機器発熱用冷却器および外気用冷却器に
供給される冷却水の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、原子力施設等においては、機
器類からの発生熱を排除するために、内部発熱用冷却器
によって年間を通じて冷房を行うとともに、汚染の可能
性のある区域へは換気の目的で、一定給気温度の空気を
送っている。
【0003】図2に従来の原子力施設における空調用冷
水系設備の一例について示す。冷凍機群Eによって冷却
された冷水は、冷水往管路4、5によりそれぞれ内部機
器発熱用冷却器群Fおよび外気用冷却器群Gに送られる
。前記内部機器発熱用冷却器群Fは、基本的には設置機
器からの発生熱を排除するためのものであるため、設置
機器類が年間を通じて一定運転される場合は、空調負荷
も同様に年間を通じて一定となり、各内部機器発熱用冷
却器1、1…に供給される送水量も年間を通じてほぼ一
定となる。
【0004】一方、外気用冷却器群Gにおいては、各外
気用冷却器2、2…毎に給気温度計8、8…を設置し、
この温度計8、8…により測定される給気温度を設計給
気温度とすべく、各外気用冷却器2、2…の入側に設け
られた調整弁6、6…の開度が調整器7、7…により制
御され送水量が制御されるため、外気用冷却器2、2…
に送給される送水量は年間を通じて常に変動することと
なる。
【0005】前記内部機器発熱用冷却器群Fおよび外気
用冷却器群Gからの還り冷水は、冷水復管路9、10に
より各冷水ポンプ11、11…を経て、再び各冷凍機3
、3…に循環されている。前述の如く、内部機器発熱用
冷却器群Fへの送水量は年間を通じてほぼ一定とされる
が、外気用冷却器群Gへの送水量は年間を通じて変動す
るため、トータルでの送水量は年間を通じて変動する。 したがって、各冷凍機3、3…の運転が過負荷とならな
いように、冷水の還り温度を還り水温度計12で測定し
、冷水の負荷変動を把握し、制御器13により冷凍機3
、3…の運転台数を制御している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した外気用冷却器
2、2…における設計給気温度(設定値)は室内環境を
保つのに最適な温度として設定されることが最も望まし
いが、そうすると冷凍機3、3…の負荷が大きくなるた
め、前記設計給気温度は、設計外気条件温度時(最大温
度時)に、室内環境を許容できる最低条件に保つ給気温
度に設定されている。そのため、実際にはほとんどの期
間、外気温度が設計外気条件温度よりも低くなり冷凍機
3、3…の運転能力に余裕があるにもかかわらず、冷水
の送水量は前記「室内環境を許容できる最低条件に保つ
温度」にするための送水量とされているため、室内環境
上、十分なものとは成り得ていない。
【0007】また、異常気象により設計外気条件を超え
る外気条件となった場合には、外気用冷却器2、2…で
の冷却容量の増大とともに、冷凍機負荷が増大し冷凍機
のオーバーロードにより、冷却系全体の運転が停止する
問題と同時に、機器類の発熱を排除できないため機器類
の運転も不能になるなどの問題があった。
【0008】そこで、本発明の主たる課題は、冷凍機の
冷凍能力範囲内においては、室内環境を最適に制御し、
冷凍機の冷凍能力を超える負荷がかかった場合にでも、
冷却系全体の停止を防止するとともに、少なくとも機器
類の冷房は確保するようにした空調設備における冷水系
制御方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題は、年間を通じ
てほぼ一定量の冷水が送水される内部機器発熱用冷却器
と、給気温度を設計給気温度とすべく送水量が変動制御
される外気用冷却器と、前記内部機器発熱用冷却器と前
記外気用冷却器への送給水を冷却するために複数台設置
された冷凍機からなり、前記冷凍機からの冷水は前記内
部機器発熱用冷却器と前記外気用冷却器へ並列的に供給
され、前記各冷却器からの還り冷水を再び前記冷凍機へ
循環させるようにした空調用設備において、測定した外
気温度を基に最適給気温度を設定し、この最適給気温度
となるように前記外気用冷却器への送水量を制御すると
ともに、各冷却器からの還り冷水の温度を測定し、この
還り水温度が設計温度以上となる場合には、前記外気用
冷却器への送水量を前記最適給気温度制御に優先して絞
ることで解決できる。
【0010】
【作用】本発明においては、基本的に冷凍機の能力範囲
内においては、設計給気温度を外気温度に応じて最適給
気温度となるように自由に設定するため、室内環境を最
適に維持することができる。給気温度を自由に設定して
いる関係で、外気温度が一定値以上に高くなると、冷凍
機は過負荷によりオーバーロードとなり、前記内部機器
発熱用冷却器および外気用冷却器ともに冷房能力が不足
する。そのため、逐次還り冷水の温度を測定し設計温度
との比較を行い過負荷状態を検知するようにしている。 そして、前記還り冷水温度が設計温度以上となる場合(
過負荷状態)となった際には、前記外気用冷却器への冷
水送水量を前記最適給気温度制御に優先して絞るよう制
御することによって、外気用冷却器側での冷房を犠牲に
しつつも、少なくとも内部機器発熱用冷却器側での冷房
を確保し、過負荷状態とならないように制御する。かか
る冷水系制御により冷凍機の過負荷が抑えられ、冷凍機
のオーバーロードによる冷却系全体の運転が停止するの
を防止することができる。
【0011】また、年間を通じて外気用冷却器への冷水
送水量が変動するため、冷凍機の所要能力も変動する。 従来においては、還り冷水温度を測定して冷凍機の運転
台数を制御していたが、この管理システムだと、外気温
度が高くなった際、外気用冷却器への冷水量が自動的に
増加するが、冷水ポンプの運転台数が同じであれば、内
部機器発熱用冷却器への冷水量が低下し内部発熱への冷
却が不十分となり、冷凍機への負荷(冷水還り温度)と
冷水量は必ずしもリンクしないことがあった。
【0012】そのため本発明においては、冷却器群で必
要とする冷水量が冷凍機の供給量を上回った場合には冷
凍機群の往側と還側での水圧差が設計条件より低下する
ことに着目し、冷凍機の往側と還側における水圧変化に
基づいて冷凍機の運転台数を制御するため、内部機器発
熱用冷却器への冷水量を確実に確保することができる。
【0013】なお、従来の還り冷水温度測定に基づく冷
凍機運転台数の制御系と本発明に係る前記水圧差に基づ
く冷凍機運転台数の制御系とを併用することにより、よ
り確実な制御系とすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の図1に示す実施例に基づき詳
説する。図1において、冷凍機群Eからの冷水は、冷水
往管路4、5によりそれぞれ内部機器発熱用冷却器群F
および外気用冷却器群Gに送られ、これらの冷却器群F
、Gからの還り冷水が、冷水復管路9、10により各冷
水ポンプ11、11…を経て、再び各冷凍機3、3…に
循環されている。
【0015】前記内部機器発熱用冷却器群Fは、基本的
に設置機器からの発生熱を排除するためのものであるた
め、設置機器類が年間を通じて一定運転される場合は、
空調負荷も同様に年間を通じて一定となり、各内部機器
発熱用冷却器1、1…に供給される送水量も年間を通じ
てほぼ一定となっている。
【0016】一方、外気用冷却器群Gにおいては、各外
気用冷却器2、2…毎に給気温度計8、8…を設置し、
この温度計8、8…により測定される給気温度を設計給
気温度とすべく、各外気用冷却器2、2…の入側に設け
られた調整弁6、6…の開度が調整器7、7…により制
御され送水量が調整される。また、本実施例においては
、前記冷凍機3、3…の容量内で室内環境を最適にする
ために、外気温度を測定するための外気温度計17を設
け、この測定温度を調整器7、7…と接続し、外気用冷
却器2、2…の送水量制御については、前記外気温度に
基づき室内温度が最適となるような設計給気温度を設定
するカスケード制御を行っている。
【0017】前述のように、設計給気温度を外気温度に
応じて自由に設定している関係で、外気状態が設計外気
条件より高くなった場合には、外気用冷却器2、2…で
の冷却容量が設計値よりも多くなり冷凍機負荷が増大し
オーバーロードとなる。そのため本発明においては、冷
水の還り温度を還り水温度計12で測定し、逐次冷水の
負荷変動を把握し、冷水戻り温度が設計温度以上となっ
た場合には、外気用冷却器2、2…への送水量を調整器
7、7…の制御(外気温度に応じて最適給気温度に設定
する制御)に優先して絞るようにしている。
【0018】さらに、内部機器発熱用冷却器群Fへの送
水量は年間を通じてほぼ一定とされるが、外気用冷却器
群Gへの送水量は、冬期には冷凍機3、3…の運転台数
が、外気用冷却器2、2…の負荷が無くなるため、全体
の負荷容量は小さくて済み、トータルでの送水量は年間
を通じて変動する。
【0019】したがって、各冷凍機3、3…の運転が過
負荷とならないように、冷水の還り温度を還り水温度計
12で測定し、冷水の負荷変動を把握し、制御器13に
より冷凍機3、3…の運転台数を制御する制御系を備え
るとともに、内部機器発熱用冷却器群Fへの送水量を確
保するために、冷凍機3、3…の往側および還側の配管
20、21の水圧を検出器14により測定し、その差圧
変化に基づいて、冷凍機3、3…の運転台数の制御を行
う制御系との二つの制御系を備え、一方の制御系が働い
た場合には、冷凍機3、3…の運転台数を変化させるよ
うにしている。
【0020】
【発明の効果】以上詳説のとおり、本発明によれば、冷
凍機の冷却能力範囲内においては、室内環境を最適に制
御することができ、冷凍機の冷却能力を超える負荷がか
かった場合にでも、冷却系全体の停止を防止するととも
に、少なくとも機器類の冷房は確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空調用冷水設備のおける全体フロ
ー図である。
【図2】従来の空調用冷水設備のおける全体フロー図で
ある。
【符号の説明】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】年間を通じてほぼ一定量の冷水が送水され
    る内部機器発熱用冷却器と、給気温度を設計給気温度と
    すべく送水量が変動制御される外気用冷却器と、前記内
    部機器発熱用冷却器と前記外気用冷却器への送給水を冷
    却するために複数台設置された冷凍機からなり、前記冷
    凍機からの冷水は前記内部機器発熱用冷却器と前記外気
    用冷却器へ並列的に供給され、前記各冷却器からの還り
    冷水を再び前記冷凍機へ循環させるようにした空調設備
    において、測定した外気温度を基に最適給気温度を設定
    し、この最適給気温度となるように前記外気用冷却器へ
    の送水量を制御するとともに、各冷却器からの還り冷水
    の温度を測定し、この還り冷水温度が設計温度以上とな
    る場合には、前記外気用冷却器への送水量を前記最適給
    気温度制御に優先して絞ることを特徴とする空調設備に
    おける冷水系制御方法。
  2. 【請求項2】冷凍機群の往側と還側における水圧を測定
    し、この水圧間の差圧変化に基づいて冷凍機の運転台数
    を制御する請求項1記載の空調設備における冷水系制御
    方法。
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JPH09126517A (ja) * 1995-10-30 1997-05-16 Matsushita Seiko Co Ltd 空気調和機の最適起動制御装置
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