JPH0772641B2 - 冷凍システムの制御方式 - Google Patents

冷凍システムの制御方式

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JPH0772641B2
JPH0772641B2 JP62193279A JP19327987A JPH0772641B2 JP H0772641 B2 JPH0772641 B2 JP H0772641B2 JP 62193279 A JP62193279 A JP 62193279A JP 19327987 A JP19327987 A JP 19327987A JP H0772641 B2 JPH0772641 B2 JP H0772641B2
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JP
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ice
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JP62193279A
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富雄 茂木
浩則 薗田
鋼平 佐藤
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Taisei Corp
Sanyo Electric Co Ltd
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Taisei Corp
Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は冷凍機、蓄熱槽、負荷側熱交換器を有する冷凍
システムにおいて、特にその制御方式に関するもので
る。
(ロ)従来の技術 一般に蓄熱槽を用いた冷凍システムの従来技術として
は、日本空調技術出版社発行の「空気調和と冷凍」VOL/
26NO/9 P.44〜P.60、同じくP.91〜P.99に記載されてい
るようなものがあった。前者のものは夜間電力を用いて
蓄熱槽内に蓄えた氷を、冷房運転を必要とする時間帯に
利用して冷房負荷のピーク時や冷房運転の立ち上が時に
おける冷凍機の能力不足を補うものであった。また後者
においては、さらに日中の空調時間帯に氷を全て使用で
きるようにマイコンで負荷予測量と氷の残量とを逐一比
較しながら冷凍機の運転を制御するものであった。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 このように構成された従来の技術では、主に冷凍機の能
力の不足を補うために蓄熱槽が用いられていた。これ等
のシステムは日中の空調時間帯に蓄熱槽から放冷を行な
うと共に比較的短い所定周期間隔で負荷の大きさの測定
や予測を行なって冷凍機の運転を制御していたために、
冷凍機の発停回数が多くなり機器の故障が増えシステム
の信頼性が悪くなる場合があった。また空調負荷などで
は、1日を通して負荷全体の変動は急激に起らないにも
かかわらず、冷凍機の発停周期を短くした場合には、特
に冷凍機の能力が大きいと負荷側熱交換器を循環するブ
ラインの温度変動の周期が短くなる。すなわち空調負荷
(室温)の温度変動が速くなって利用者は不快感を覚え
ることがあった。さらにこのようなシステムでは、夜間
の製氷量を空調時間帯に冷却する全熱量の約50〜60%位
に相当するように設計されており、空調時間帯において
冷凍機の運転時間が多い時、すなわち蓄熱槽の利用率が
少ない時には、空調時間帯で蓄熱槽内の氷が全て利用で
きず、一部蓄熱槽内に残る場合があった。このように氷
が残ることによって、この氷が日々に成長し、蓄熱槽内
のブラインの流れを妨げ蓄熱槽の蓄熱効率を悪くする問
題点があった。
斯かる問題点に鑑み、本発明は冷凍機の発停回数を減ら
して冷凍機の故障を制御すると共に蓄熱槽内に氷が残る
のを制御する制御方式を提供するものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、冷凍機で熱交換された熱源側ブラインを利用
側ブラインが収納された氷蓄熱槽に導き、この氷蓄熱槽
で熱交換された利用側ブラインを負荷側熱交換器へ導
き、且つこの利用側ブラインと熱源側ブラインとを熱交
換させる水熱交換器を前記氷蓄熱槽と並列に設けた冷凍
システムの制御方式において、冷凍機を駆動して氷蓄熱
槽を冷却する第1モードと、氷蓄熱槽と負荷側熱交換器
との間で利用側ブラインを循環させて負荷を冷却する第
2モードと、前記水熱交換器に前記熱源側ブラインを導
いて前記利用側ブラインを冷却並びに前記氷蓄熱槽と負
荷側熱交換器との間で利用側ブラインを循環させて負荷
を冷却する第3モードとを備え、この第1モードの運転
後に第2モードの運転を所定時間行うと共に、この第2
モードの運転終了時に外気の温度が所定値以上の場合は
前記第3モードに運転を切り換え、その外気の温度が所
定値以下の場合は前記第2モードの運転を継続して行う
ものである。
(ホ)作用 このような冷凍システムの制御方式を用いると、放冷モ
ードで蓄熱槽の放冷を行ない、この間と、第2モードで
つ氷蓄熱による放冷を行った後、外気の温度が所定値以
下の場合は冷凍機の運転を停止させた第2モードの運転
を継続して行うので、この分冷凍機の発停回数が減ると
共に、蓄熱槽の利用効率を高めるものである。
(ヘ)実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は冷凍システムの概略図である。図中1はチラーユニ
ット(冷凍機)であり、配管口Pから流入するブライン
を冷却した後配管口Sから吐出する。このユニットとし
ては圧縮機を用いたものや吸収式冷凍機を用いたものな
どを用いることができる。2は蓄熱槽であり、チラーユ
ニット1で冷却された熱源側ブラインを循環させて内部
に氷を作って蓄冷を行なうものである。3は負荷側熱交
換器であり、ファンコイルユニットなどを用いることが
できる。4はブライン氷熱交換器であり、負荷側熱交換
器3から戻る水(利用側ブライン)を冷却するものであ
る。チラーユニット1、蓄熱槽2、ブライン水熱交換器
4を循環する熱源側ブラインの温度は約−6℃に設定し
ている。蓄熱槽2から負荷側熱交換器3、ブライン水熱
交換器4へ循環する水(利用側ブライン)の温度は約7
℃に設定している。チラーユニット1、蓄熱槽2、ブラ
イン水熱交換器4は、ブラインポンプ5、電磁開閉弁6,
7、逆止弁8及びブライン配管を用いて接続されてお
り、電磁開閉弁6が開状態、電磁開閉弁7が閉状態の時
には、ブラインポンプ5が駆動することによって熱源側
ブラインは実線矢印の方向に流れ、蓄熱槽2内に氷を作
り、電磁開閉弁6が閉状態、電磁開閉弁7が開状態の時
にはブラインポンプ5が駆動することによって熱源側ブ
ラインは点線矢印の方向に流れ、ブライン水熱交換器4
にて負荷側熱交換器3から戻る水を冷却する。蓄熱槽
2、負荷側熱交換器3、ブライン水熱交換器4は温度調
整弁9、水ポンプ10及び水配管にて接続される。温度調
整弁9は配管口A,Bに供給される温度の異なる冷水を調
合して配管口Cから吐出される冷水の温度はほぼ一定値
(約7℃)に保つものである。すなわち水ポンプ10を駆
動することによって冷水は一点鎖線のように流れて負荷
側熱交換器3を循環する。
第2図は本システムの1日の運転状態を示す説明図であ
る。図中I〜VIは所定の時刻で区切られた時間帯であ
る。時間帯Iは蓄冷モード(第1モード:製氷運転)で
あり、第1図に示す電磁開閉弁6を開状態、電磁開閉弁
7を閉状態した後、チラーユニット1及びブラインポン
プ5を運転して蓄熱槽2に氷を作る。氷の製氷量は昼間
(負荷の冷却が必要な時)の全冷却熱量の約50〜60%に
相当する量であり、蓄熱槽2内の製氷量がこの量に達し
た場合は製氷運転を停止する。尚、製氷量は蓄熱槽2内
の水位上昇や氷センサなどを用いて検討することができ
る。
時間帯II〜Vは、昼間における負荷の冷却運転であり、
時間帯IIではチラーユニット1及びブラインポンプ5の
運転(第1モード)を停止し、水ポンプ10の運転(第2
モード)のみ行う。これによって蓄熱槽2内の氷を利用
した冷却運転が負荷側熱交換器3からなされる。すなわ
ち蓄熱槽2によって放冷運転が行なわれる。
時間帯III〜Vでは外気温度Toを検出し、時間帯IIIの始
りにTo≦22、22<To<29、To≧29の3状態を判断する。
まずTo≧29の時には、第1図に示すチラーユニット1、
ブラインポンプ5を運転し、電磁開閉弁6,7を所定の状
態にしてブラインを点線矢印の方向に流して水の冷却運
転すなわち追掛冷却運転を行なうと共に、時間帯IIと同
様に放冷運転を行なう。すなわちチラーユニット1と蓄
熱槽2との両方から負荷の冷却運転を行なう。この時間
帯IIIは12時まで維持される。言い換えれば、第2モー
ドの運転(放冷運転)終了時に外気の温度が所定値(29
℃)以上の場合はこの第2モードの運転から第3モード
の運転(追掛冷却運転)に切り換えるものである。
一方、22<To<29の時(外気の温度が所定値(29℃)以
下の場合)は第2モードの運転(放冷運転)を継続して
時刻が15時になるまで維持し、この間に蓄熱槽2内の氷
量が20%以下になると前記追掛冷却運転を併用して負荷
の冷却運転が成される。
To≦22の時、又は時刻が15時を過ぎた時は前記放冷運転
のみを行ない、この運転を時刻が18時になるまで維持す
る。この間、蓄熱槽2の出口側の冷水温度が10℃以上に
なる(蓄熱槽2内の氷が全て溶けたものと判断)と前記
追掛冷却運転を行なう。
時間帯VIは延長運転を行なう時間帯であり、時刻22時ま
での間で、必要に応じて前記追掛冷却運転を行なう。
このような時間帯II〜Vの動作は第3図のフローチャー
トに示すようになる。従って、制御部はこのような動作
を成すプログラム又は電子回路を備えている。
以上のように構成された冷凍システムでは、まず時刻8
時から10時の間は放冷運転(第2モードの運転)のみを
行い、10時から15時の間は10時の外気温度に合わせて即
ち外気温度が所定値(29℃)以上の場合はこの第2モー
ドの運転から第3モードの運転(追掛冷却運転)に切り
換え、一方外気の温度が所定値(29℃)以下の場合は第
2モードの運転(冷却運転)を継続して行なう。
(ト)発明の効果 本発明は冷凍機で熱交換された熱源側ブラインを利用側
ブラインが収納された氷蓄熱槽に導き、この氷蓄熱槽で
熱交換された利用側ブラインを負荷側熱交換器へ導き、
この利用側ブラインと熱源側ブラインとを熱交換させる
水熱交換器を前記氷蓄熱槽と並列に設けた冷凍システム
の制御方式において、冷凍機を駆動して氷蓄熱槽を冷却
する第1モードと、氷蓄熱槽と負荷側熱交換器との間で
利用側ブラインを循環させて負荷を冷却する第2モード
と、前記水熱交換器に前記熱源側ブラインを導いて利用
側ブラインを冷却並びに前記氷蓄熱槽と負荷側熱交換器
との間で利用側ブラインを循環させて負荷を冷却する第
3モードとを備え、この第1モードの運転後に第2モー
ドの運転を所定時間行うと共に、第2モードの運転終了
時に外気の温度が所定値以上の場合は第3モードに運転
を切り換え、その外気の温度が所定値以下の場合は第2
モードの運転を継続して行なう。従って、第2モードで
放冷のみを行なう分蓄熱槽の利用率を高めることがで
き、第3モードの終了時に蓄熱槽内に冷熱が残っている
のを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御方式を用いる冷凍システムの実施
例を示す概略図、第2図は第1図に示した冷凍システム
の時刻に対する運転モードを示す説明図、第3図は第2
図の運転モードを表すフローチャートである。 1……チラーユニット、2……蓄熱槽、3……負荷側熱
交換器、4……ブライン水熱交換器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 鋼平 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−162839(JP,A) 特開 昭61−213432(JP,A) 特開 昭62−206337(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷凍機で熱交換された熱源側ブラインを利
    用側ブラインが収納された氷蓄熱槽に導き、この氷蓄熱
    槽で熱交換された利用側ブラインを負荷側熱交換器へ導
    き、且つこの利用側ブラインと熱源側ブラインとを熱交
    換させる水熱交換器を前記氷蓄熱槽と並列に設けた冷凍
    システムの制御方式において、冷凍機を駆動して氷蓄熱
    槽を冷却する第1モードと、氷蓄熱槽と負荷側熱交換器
    との間で利用側ブラインを循環させて負荷を冷却する第
    2モードと、前記水熱交換器に前記熱源側ブラインを導
    いて前記利用側ブラインを冷却並びに前記氷蓄熱槽と負
    荷側熱交換器との間で利用側ブラインを循環させて負荷
    を冷却する第3モードとを備え、この第1モードの運転
    後に第2モードの運転を所定時間行うと共に、この第2
    モードの運転終了時に外気の温度が所定値以上の場合は
    前記第3モードに運転を切り換え、その外気の温度が所
    定値以下の場合は前記第2モードの運転を継続して行う
    ことを特徴とする冷凍システムの制御方式。
JP62193279A 1987-07-31 1987-07-31 冷凍システムの制御方式 Expired - Lifetime JPH0772641B2 (ja)

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JPS6438543A JPS6438543A (en) 1989-02-08
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0814401B2 (ja) * 1989-04-11 1996-02-14 ダイキン工業株式会社 蓄熱式空気調和装置の運転制御装置
CN112665213B (zh) * 2020-12-02 2022-04-12 珠海格力电器股份有限公司 集成冷站系统及其控制方法和装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61285335A (ja) * 1985-06-12 1986-12-16 Yamatake Honeywell Co Ltd 蓄熱運転制御方法
JPS62206337A (ja) * 1986-03-05 1987-09-10 Taikisha Ltd 蓄熱式空調装置

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