JPS6025699B2 - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
- Publication number
- JPS6025699B2 JPS6025699B2 JP54081801A JP8180179A JPS6025699B2 JP S6025699 B2 JPS6025699 B2 JP S6025699B2 JP 54081801 A JP54081801 A JP 54081801A JP 8180179 A JP8180179 A JP 8180179A JP S6025699 B2 JPS6025699 B2 JP S6025699B2
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- Japan
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- water
- heat
- storage tank
- water circuit
- heat pump
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- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ビルディング（以下ピルという）の水熱源
による空気調和装置に関し、演算装置を用いて運転を制
御することにより、循環ポンプの年間消費電力を節約す
ることを目的とするものである。
による空気調和装置に関し、演算装置を用いて運転を制
御することにより、循環ポンプの年間消費電力を節約す
ることを目的とするものである。
以下この発明の一実施例を図に塞いて説明する。
第１図は水熱源空気調和装置の構成を示す。
同図において、１は複数台の水勢源ヒートポンプ装置で
あり、これらは同一の水回路３を有しており、この水回
路３には冷却塔８，補助熱源７，水回路切換弁６，１１
および第１の循環ポンプ２がこの順に直列に設けられて
おり、水回路３の第１の循環ポンプ２と水熱源ヒートポ
ンプ装置１との間に開閉弁９を介してシスターンタンク
１０が接続されている。また、切換弁６，１１を介して
送入側流路３ａ，送出側流路３ｂによって蓄熱槽５が切
離し可能に水回路３に接続され送出側水回路３ｂには第
２の循環ポンプ４が設けられている。前述のように構成
された水熱源空気調和装置は、事務所ビルまたは店舗ビ
ルなどの中高層ビル内に発生する冷房負荷と暖房負荷を
処理することにより、水熱源ヒートポンプ装置１の水熱
源にあたる水回路３で排熱回収を行なう。次に、蓄熱槽
５、補助熱源７および冷却塔８の機能について説明する
。
あり、これらは同一の水回路３を有しており、この水回
路３には冷却塔８，補助熱源７，水回路切換弁６，１１
および第１の循環ポンプ２がこの順に直列に設けられて
おり、水回路３の第１の循環ポンプ２と水熱源ヒートポ
ンプ装置１との間に開閉弁９を介してシスターンタンク
１０が接続されている。また、切換弁６，１１を介して
送入側流路３ａ，送出側流路３ｂによって蓄熱槽５が切
離し可能に水回路３に接続され送出側水回路３ｂには第
２の循環ポンプ４が設けられている。前述のように構成
された水熱源空気調和装置は、事務所ビルまたは店舗ビ
ルなどの中高層ビル内に発生する冷房負荷と暖房負荷を
処理することにより、水熱源ヒートポンプ装置１の水熱
源にあたる水回路３で排熱回収を行なう。次に、蓄熱槽
５、補助熱源７および冷却塔８の機能について説明する
。
いま、冷房負荷を処理した時の水回路３の熱量変化を水
側換算冷房負荷と称し、同様に暖房負荷を処理した時の
水回路３の熱量変化を水側換算暖房負荷と称する。水熱
源ヒートポンプ装置１が冷房運転を行なった時は水側換
算冷房負荷は水回路３内の水温を上昇させ、水熱源ヒー
トポンプ装置１が暖房運転を行なった時は水側換算暖房
負荷は水回路３内の水温を下降させる。水熱源ヒートポ
ンプ装置１は水温が１０〜４０℃の範囲でだけ運転が可
能であるから、水回路３内の水温が前記範囲よりも上昇
した時には冷却塔８を作動させ、水温が下降した時には
ボイラーなどの補助熱源７を作動させる。また、蓄熱槽
５は一日におけるビルの水側換算冷房負荷と水側換算暖
房負荷を熱回収して補助熱源７の運転を抑える役割をす
ると共に、補助熱源７の容量を小さくする機能をもつ。
この空気調和装置は、水回路３の切換弁６，１１を第１
図の失印フ方向に水が流れ蓄熱槽５を水回路３と切雛す
るように切換えた後に、開閉弁９を開くと、シスターン
タンク１０から水が水回路３に供給ごれて充満する。
側換算冷房負荷と称し、同様に暖房負荷を処理した時の
水回路３の熱量変化を水側換算暖房負荷と称する。水熱
源ヒートポンプ装置１が冷房運転を行なった時は水側換
算冷房負荷は水回路３内の水温を上昇させ、水熱源ヒー
トポンプ装置１が暖房運転を行なった時は水側換算暖房
負荷は水回路３内の水温を下降させる。水熱源ヒートポ
ンプ装置１は水温が１０〜４０℃の範囲でだけ運転が可
能であるから、水回路３内の水温が前記範囲よりも上昇
した時には冷却塔８を作動させ、水温が下降した時には
ボイラーなどの補助熱源７を作動させる。また、蓄熱槽
５は一日におけるビルの水側換算冷房負荷と水側換算暖
房負荷を熱回収して補助熱源７の運転を抑える役割をす
ると共に、補助熱源７の容量を小さくする機能をもつ。
この空気調和装置は、水回路３の切換弁６，１１を第１
図の失印フ方向に水が流れ蓄熱槽５を水回路３と切雛す
るように切換えた後に、開閉弁９を開くと、シスターン
タンク１０から水が水回路３に供給ごれて充満する。
そして、第１の循環ポンプ２は、所定流量を得るのにこ
れに相当する水回路３の配管抵抗に等しいヘッドを有し
ていればよく、比較的小さい鞠動力でよい。また、切襖
弁６，１１を第１図の矢印イ方向に切換えて水回路３に
蓄熱槽５を接続させた状態での運転の初期には、水回路
３は水が充満されていないので、第１，第２の循環ポン
プ２，４は揚程と配管抵抗とを合せたヘッドを有してい
なければならない。このため、第２の循環ポンプ４は楊
程が大きいほど容量が大きくなる。さらに、水回路３に
水が充満された場合でも、サィフオン作用によって約１
０肌の楊程に相当するヘッドが軽減されるだけで、実際
にはサィフオン損失により６肌程度の揚程に相当するヘ
ッドが軽減されるに過ぎない。第２図は水回路の流路を
切換えるための制御装置を示す。
れに相当する水回路３の配管抵抗に等しいヘッドを有し
ていればよく、比較的小さい鞠動力でよい。また、切襖
弁６，１１を第１図の矢印イ方向に切換えて水回路３に
蓄熱槽５を接続させた状態での運転の初期には、水回路
３は水が充満されていないので、第１，第２の循環ポン
プ２，４は揚程と配管抵抗とを合せたヘッドを有してい
なければならない。このため、第２の循環ポンプ４は楊
程が大きいほど容量が大きくなる。さらに、水回路３に
水が充満された場合でも、サィフオン作用によって約１
０肌の楊程に相当するヘッドが軽減されるだけで、実際
にはサィフオン損失により６肌程度の揚程に相当するヘ
ッドが軽減されるに過ぎない。第２図は水回路の流路を
切換えるための制御装置を示す。
同図において、１は水熱源ヒートポンプ装置、４は第２
の循環ポンプ、６，１１は切襖弁、９は開閉弁、１２は
これらを制御するための演算装置である。この演算装置
１２はマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵと略称する）１
２１と、このＣＰＵ１２１にバス１２６を介して接続し
たプログラムメモリ（ＲＯＭ）１２２，データメモリ（
ＲＡＭ）１２３，入力及び出力用のインターフェイス１
２４及び１２５とから機成され、上記ＣＰＵ１２１はプ
ログラムメモリ１２２，データメモリー１２３，インタ
ーフエイス１２４，１２５を含む入出力手段を制御管理
して、与えられたジョブを処理すべ〈必要な演算，転送
処理等を美行するものである。上記入カインターフェィ
ス１２４には、水熱源ヒートポンプ装置１の個々のヒー
トポンプｌａ〜ｌｎの冷房または暖房運転の運転指令信
号及び個のヒートポンプｌａ〜ｌｎの消費電力ＬＨｉは
ＬＣｉと、ヒートポンプ装置１の入口水温を検出する温
度センサ１３の出力信号がそれぞれ入力されるようにな
っており、また、上記出力インターフェイス１２５には
第２の循環ポンプ４，切換弁６，１１及び開閉弁９が接
続されている。また、第３図〜第５図はビルの一日にお
ける水側換算冷房負荷と水側換算暖房負荷の発生状況を
示す。
の循環ポンプ、６，１１は切襖弁、９は開閉弁、１２は
これらを制御するための演算装置である。この演算装置
１２はマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵと略称する）１
２１と、このＣＰＵ１２１にバス１２６を介して接続し
たプログラムメモリ（ＲＯＭ）１２２，データメモリ（
ＲＡＭ）１２３，入力及び出力用のインターフェイス１
２４及び１２５とから機成され、上記ＣＰＵ１２１はプ
ログラムメモリ１２２，データメモリー１２３，インタ
ーフエイス１２４，１２５を含む入出力手段を制御管理
して、与えられたジョブを処理すべ〈必要な演算，転送
処理等を美行するものである。上記入カインターフェィ
ス１２４には、水熱源ヒートポンプ装置１の個々のヒー
トポンプｌａ〜ｌｎの冷房または暖房運転の運転指令信
号及び個のヒートポンプｌａ〜ｌｎの消費電力ＬＨｉは
ＬＣｉと、ヒートポンプ装置１の入口水温を検出する温
度センサ１３の出力信号がそれぞれ入力されるようにな
っており、また、上記出力インターフェイス１２５には
第２の循環ポンプ４，切換弁６，１１及び開閉弁９が接
続されている。また、第３図〜第５図はビルの一日にお
ける水側換算冷房負荷と水側換算暖房負荷の発生状況を
示す。
第３図は朝には水側換算暖房負荷が大きく、夕方には反
対に水側換算冷房負荷が大きい場合であり、第４図は一
日中水側換算暖房負荷の方が大きい場合であり、第５図
は一日中水側換算冷房負荷の方が大きい場合を示してい
る。従って、第３図および第４図の場合には蓄熱槽５を
必要とするが、第５図の場合には冷却塔８を作動させれ
ばよく、蓄熱槽５を必要としない。これらの状況判断は
演算装置１２によって行なわれるものであり、その判定
処理手順の概略を以下に述べる。ＣＰＵ１２１によりプ
ログラムがスタートされると、個々のヒートポンプの冷
房または暖房運転の信号が入力インターフェイス１２４
を通してＣＰＵ１２１に取り込まれる。次に個々のヒー
トポンプの消費電力ＬＨｉまたはＬＣｉを同様にして取
り込む。その後、ヒートポンプ装置１の入口水温を温度
センサ１３で検出し、その出力信号をインターフェイス
１２４を通してＣＰＵ１２１に取り込み、冷房または暖
房時の成績係数ＣＯＰＣｉ巻耳同式エレベーターＣＯＰ
Ｈｉを予め決められたパーフオマンス式に基づいて計算
する。以上の条件から後述するｍ式、■式及び（３ー式
の右辺第１項と右辺第２項の演算をＣＰＵ１２１実行す
ることにより、上述の状況判断を行なう。
対に水側換算冷房負荷が大きい場合であり、第４図は一
日中水側換算暖房負荷の方が大きい場合であり、第５図
は一日中水側換算冷房負荷の方が大きい場合を示してい
る。従って、第３図および第４図の場合には蓄熱槽５を
必要とするが、第５図の場合には冷却塔８を作動させれ
ばよく、蓄熱槽５を必要としない。これらの状況判断は
演算装置１２によって行なわれるものであり、その判定
処理手順の概略を以下に述べる。ＣＰＵ１２１によりプ
ログラムがスタートされると、個々のヒートポンプの冷
房または暖房運転の信号が入力インターフェイス１２４
を通してＣＰＵ１２１に取り込まれる。次に個々のヒー
トポンプの消費電力ＬＨｉまたはＬＣｉを同様にして取
り込む。その後、ヒートポンプ装置１の入口水温を温度
センサ１３で検出し、その出力信号をインターフェイス
１２４を通してＣＰＵ１２１に取り込み、冷房または暖
房時の成績係数ＣＯＰＣｉ巻耳同式エレベーターＣＯＰ
Ｈｉを予め決められたパーフオマンス式に基づいて計算
する。以上の条件から後述するｍ式、■式及び（３ー式
の右辺第１項と右辺第２項の演算をＣＰＵ１２１実行す
ることにより、上述の状況判断を行なう。
即ち、当日のパターンが第３図または第４図の場合には
、翌日の運転開始時に切換弁６，１１を第１図の矢印イ
方向に水が流れるように切換えて、水回路３に蓄熱槽５
を接続させ、開閉弁９を閉じると共に、第１、第２の循
環ポンプ２，４を作動させるように制御する。また、当
日のパターンが第５図の場合には、演算装置１２によっ
て翌日の運転開始時に切換弁６，１ １を第１図の矢印
ァ方向に水が流れるように切換えて、水回路３から蓄熱
槽５を切離し、開閉弁９を開いて第１の循環ポンプ２だ
けを作動ごせるように制御する。これらの水側換算負荷
量の演算は、水熱源ヒ−トポンプ装置１の能力と、冷房
運転か暖房運転かの区別を判定することによって可能で
ある。
、翌日の運転開始時に切換弁６，１１を第１図の矢印イ
方向に水が流れるように切換えて、水回路３に蓄熱槽５
を接続させ、開閉弁９を閉じると共に、第１、第２の循
環ポンプ２，４を作動させるように制御する。また、当
日のパターンが第５図の場合には、演算装置１２によっ
て翌日の運転開始時に切換弁６，１ １を第１図の矢印
ァ方向に水が流れるように切換えて、水回路３から蓄熱
槽５を切離し、開閉弁９を開いて第１の循環ポンプ２だ
けを作動ごせるように制御する。これらの水側換算負荷
量の演算は、水熱源ヒ−トポンプ装置１の能力と、冷房
運転か暖房運転かの区別を判定することによって可能で
ある。
例えば、水熱源ヒ−トポンプ装置１の１番目の暖房能力
を、ＱＨｉ〔ｋｃａｌ／ｈ〕、成績係数をＣＯＰＨｉ、
入力をＬＨｉ〔Ｋｗ〕とすると、水側換算暖房負荷ＷＨ
ｉ〔Ｋｃａｌ／ｈ〕は次式で表わされる。ＷＨｉ＝ＱＨ
ｉ（１−１／ＣＯＰＨｉ） ・・・・・・ｍただし、
ＣＯＰＨｉ＝ＱＨｉ／（８６０×ＬＨｉ）同様に、冷房
能力をＱＣｉ〔Ｋｃａｌ／ｈ〕、成績係数をＣＯＰＣｉ
、入力をＬＣｉ〔Ｋｗ〕とすると、水側換算冷房負荷Ｗ
Ｃ；〔Ｋｃａｌ／ｈ〕は次式で表わされる。ＷＣｉ＝Ｑ
Ｃｉ（１十１／ＣＯＰＣｉ） ・・・・・・【２１た
だし、ＣＯＰＣｉ＝ＱＣｉ／（８６０×ＬＣｉ）そして
、Ｎ台の水熱源ヒートポンプ装置のうちのＲ台が暖房運
転で残りが冷房運転の場合の水側換算負荷量Ｗ〔Ｋｃａ
ｌ／ｈ〕は次式で表わされる。
を、ＱＨｉ〔ｋｃａｌ／ｈ〕、成績係数をＣＯＰＨｉ、
入力をＬＨｉ〔Ｋｗ〕とすると、水側換算暖房負荷ＷＨ
ｉ〔Ｋｃａｌ／ｈ〕は次式で表わされる。ＷＨｉ＝ＱＨ
ｉ（１−１／ＣＯＰＨｉ） ・・・・・・ｍただし、
ＣＯＰＨｉ＝ＱＨｉ／（８６０×ＬＨｉ）同様に、冷房
能力をＱＣｉ〔Ｋｃａｌ／ｈ〕、成績係数をＣＯＰＣｉ
、入力をＬＣｉ〔Ｋｗ〕とすると、水側換算冷房負荷Ｗ
Ｃ；〔Ｋｃａｌ／ｈ〕は次式で表わされる。ＷＣｉ＝Ｑ
Ｃｉ（１十１／ＣＯＰＣｉ） ・・・・・・【２１た
だし、ＣＯＰＣｉ＝ＱＣｉ／（８６０×ＬＣｉ）そして
、Ｎ台の水熱源ヒートポンプ装置のうちのＲ台が暖房運
転で残りが冷房運転の場合の水側換算負荷量Ｗ〔Ｋｃａ
ｌ／ｈ〕は次式で表わされる。
また、第３図〜第５図のパターンの判定は△ｔ時間ごと
に前記〔３’式の右辺第１項と第２項とを演算比較する
ことによって行なうことができる。
に前記〔３’式の右辺第１項と第２項とを演算比較する
ことによって行なうことができる。
なお、前述の制御では当日の水側換算負荷発生パターン
が翌日も同じものと仮定している。以上説明したように
、この発明の空気調和装置は、その運転を前述のように
演算装置を用いて制御するものであるから、循環ポンプ
に関する年間消費電力を節約できる。なお、この発明に
おいて、春秋の中間期などには当日は温暖であっても、
翌日は寒い場合があり得るので演算の過程で、水側暖房
負荷に１より大きい安全係数を乗じておくことが実用上
好ましい。
が翌日も同じものと仮定している。以上説明したように
、この発明の空気調和装置は、その運転を前述のように
演算装置を用いて制御するものであるから、循環ポンプ
に関する年間消費電力を節約できる。なお、この発明に
おいて、春秋の中間期などには当日は温暖であっても、
翌日は寒い場合があり得るので演算の過程で、水側暖房
負荷に１より大きい安全係数を乗じておくことが実用上
好ましい。
第１図はこの発明の一実施例による空気調和装置を示す
構成説明図、第２図は同演算装置のブロック図、第３図
、第４図および第５図は一日における水側換算冷房負荷
と水側換算暖房負荷の発生パターンの互に異なった場合
をそれぞれ示す図である。 １・・・・・・水熱源ヒートポンプ装置、２・・・・・
・第１の循環ポンプ、３・・・・・・水回路、３ａ，３
ｂ・・・・・・送入側、送出側流路、４・・・・・・第
２の循環ポンプ、５・・・・・・蓄熱槽、６，１１・・
・・・・切換弁、７・・・・・・補助熱源、８・・・・
・・冷却搭、９・・・・・・開閉弁、１０・・・・・・
シスターンタンク、１２・・・・・・演算装置。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。第３図 第４図 第１図 第５図 第２図
構成説明図、第２図は同演算装置のブロック図、第３図
、第４図および第５図は一日における水側換算冷房負荷
と水側換算暖房負荷の発生パターンの互に異なった場合
をそれぞれ示す図である。 １・・・・・・水熱源ヒートポンプ装置、２・・・・・
・第１の循環ポンプ、３・・・・・・水回路、３ａ，３
ｂ・・・・・・送入側、送出側流路、４・・・・・・第
２の循環ポンプ、５・・・・・・蓄熱槽、６，１１・・
・・・・切換弁、７・・・・・・補助熱源、８・・・・
・・冷却搭、９・・・・・・開閉弁、１０・・・・・・
シスターンタンク、１２・・・・・・演算装置。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。第３図 第４図 第１図 第５図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱源として同一の水回路を有する複数台の水熱源ヒ
ートポンプ装置と、前記水回路に設けた補助熱源、冷却
搭および第１の循環ポンプと、水回路に開閉弁を介して
接続したシスターンタンクと、水回路に互に連動する２
個の切換弁を介して送入側および送出側流路で切離し可
能に接続した蓄熱槽、蓄熱槽からの送出側流路に設けた
第２の循環ポンプと、当日の各時刻に前記複数台の水熱
源ヒートポンプ装置の水側換算冷房負荷が水側換算暖房
負荷を上回つている時には翌日の水熱源ヒートポンプ装
置の運転開始時に前記両切換弁を作動させて蓄熱槽を水
回路から切離し開閉弁を開きかつ第１の循環ポンプを作
動させ、また当日の各時刻に複数台の水熱源ヒートポン
プ装置の水側換算冷房負荷と水側換算暖房負荷との関係
が前記以外の時には翌日の水熱源ヒートポンプ装置の運
転開始時に両切換弁を作動させて蓄熱槽を水回路に接続
させ開閉弁を閉じかつ第１，第２の循環ポンプを作動さ
せる演算装置とを備えたことを特徴とする空気調和装置
。 ２ 水側換算暖房負荷に１より大きい係数を乗じて演算
する演算装置を有する特許請求の範囲第１項記載の空気
調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54081801A JPS6025699B2 (ja) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54081801A JPS6025699B2 (ja) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS567928A JPS567928A (en) | 1981-01-27 |
| JPS6025699B2 true JPS6025699B2 (ja) | 1985-06-19 |
Family
ID=13756582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54081801A Expired JPS6025699B2 (ja) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025699B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744344Y2 (ja) * | 1988-07-11 | 1995-10-11 | 株式会社小松製作所 | シャトルフィーダ装置 |
-
1979
- 1979-06-28 JP JP54081801A patent/JPS6025699B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS567928A (en) | 1981-01-27 |
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