特開 2024-16716 熱源システムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024016716

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】熱源システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/46 20180101AFI20240131BHJP

   F24F 5/00 20060101ALI20240131BHJP

   F24F 11/83 20180101ALI20240131BHJP

   F25B 1/00 20060101ALN20240131BHJP

   F24F 140/20 20180101ALN20240131BHJP

   F24F 140/60 20180101ALN20240131BHJP

   F24F 110/22 20180101ALN20240131BHJP

【ＦＩ】

F24F11/46

F24F5/00 101B

F24F11/83

F25B1/00 399Y

F24F140:20

F24F140:60

F24F110:22

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022119029

(22)【出願日】2022-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】000191319

【氏名又は名称】新菱冷熱工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(72)【発明者】

【氏名】坂本 裕

(72)【発明者】

【氏名】近都 州彦

(72)【発明者】

【氏名】矢島 和樹

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AB06

3L260BA42

3L260BA75

3L260CA32

3L260CA33

3L260CB32

3L260CB37

3L260EA08

3L260FA09

3L260FB32

3L260FB33

(57)【要約】

【課題】冷却塔の活用期間を最大限に拡大し、総エネルギー消費量を削減する。
【解決手段】本発明は、負荷側機器２からの還水温度と外気湿球温度とを比較することにより、冷却塔６による運転の有効性を判断するステップと、前記冷却塔運転の有効性の判断に基づき、冷凍機３の消費電力と、冷水ポンプ４，５の消費電力と、冷却塔６の消費電力と、冷却水ポンプ７の消費電力と、を算出するステップと、負荷側機器２の処理熱量と各機器の消費電力の合計値とに基づき、熱源システム１のシステムＣＯＰを算出するステップと、負荷側機器２に対する送水温度の設定値を所定温度ずつ高くしながら、前記消費電力の合計値を算出すると共に熱源システム１のシステムＣＯＰを算出し、熱源システム１のシステムＣＯＰが最高になる送水温度を前記外気湿球温度における最適送水温度に設定するステップと、を備えることを特徴とする。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷凍機と、冷水ポンプと、冷却塔と、冷却水ポンプと、該冷却塔の循環水と負荷側機器からの還水とを熱交換する熱交換器と、を備える熱源システムの制御方法であって、
前記負荷側機器からの還水温度と外気湿球温度とを比較することにより、前記冷却塔による運転の有効性を判断するステップと、
前記冷却塔運転の有効性の判断に基づき、前記冷凍機の消費電力と、前記冷水ポンプの消費電力と、前記冷却塔の消費電力と、前記冷却水ポンプの消費電力と、を算出するステップと、
前記負荷側機器の処理熱量と前記算出された各機器の消費電力の合計値とに基づき、前記熱源システムのシステムＣＯＰを算出するステップと、
前記負荷側機器に対する送水温度の設定値を所定温度ずつ高くしながら、前記消費電力の合計値を算出すると共に前記熱源システムのシステムＣＯＰを算出し、該熱源システムのシステムＣＯＰが最高になる送水温度を前記外気湿球温度における最適な目標送水温度に設定するステップと、
を備えることを特徴とする熱源システムの制御方法。

【請求項2】

前記冷却塔による運転が有効でないと判断された場合には、負荷側還水温度から目標送水温度までを前記冷凍機で冷却するのに必要な該冷凍機と前記冷水ポンプの消費電力を計上し、前記冷却塔による運転が有効であると判断され且つ該冷却塔だけで目標送水温度まで冷却可能であると判断された場合には、該冷却塔のファン及び前記冷却水ポンプの消費電力を計上し、前記冷却塔による運転が有効であると判断され且つ該冷却塔をフル運転しても目標送水温度まで冷却できないと判断された場合には、該冷却塔のファン及び前記冷却水ポンプの消費電力に加えて、前記熱交換器の出口温度から目標送水温度まで前記冷凍機で冷却するのに必要な該冷凍機と前記冷水ポンプの消費電力を計上することを特徴とする請求項１に記載の熱源システムの制御方法。

【請求項3】

前記負荷側機器に対する送水温度の設定値を制御するためのプログラムを格納した制御装置を備え、該制御装置は、汎用表計算ソフトを利用して前記プログラムを実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱源システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却塔による冷却と冷凍機器による冷却とを併用する熱源システムの制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

水式放射パネルやドライコイルに代表される顕熱処理用放熱器は、潜熱処理を分離することで除湿を要しないことから、比較的高い冷水温度帯（例えば、１５℃）で運用されて熱源の効率化が図られている。そして、このような高い温度帯で循環する冷水の冷却には、冷却塔等の自然エネルギーの活用が期待できるため、従来、中間期及び冬期に冷凍機等の熱源を使用せずに外気と冷却塔を用いて冷水の冷却を行うフリークーリングが数多く提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、冷凍機に送る負荷側熱媒を、冷却塔との間で循環させる冷却水と熱交換させて冷却する予冷用熱交換器を設け、冷凍機の運転に並行して予冷用熱交換器で負荷側熱媒を冷却するフリークーリング利用モードと、予冷用熱交換器での負荷側熱媒の冷却を停止した状態で冷凍機を運転する冷凍機単用モードと、を選択的に実施するフリークーリング利用冷熱源設備に関する技術が記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、冷却水を供給する冷却塔と、冷水を供給する冷凍機と、冷水と冷却水とで熱交換を行う熱交換機と、を備える熱源システムにおいて、冷凍機及び熱交換機の運転パターンを生成する熱源運転ナビゲーションシステム及びその方法に関する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－１３２６５１号公報

【特許文献2】特開２０１４－２０２４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記した特許文献１や特許文献２に記載の技術では、冷水温度が固定されており、送水温度を可変することで得られる省エネルギー効果について何ら考慮されていない。したがって、これらの技術では、冷却塔を併用する熱源システムを最適な状態で運転することは難しいという問題がある。

【0007】

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、常に最適な送水温度に制御することで、冷却塔の活用期間を最大限に拡大し、総エネルギー消費量を削減することができる熱源システムの制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記した目的を達成するため、本発明は、冷凍機と、冷水ポンプと、冷却塔と、冷却水ポンプと、該冷却塔の循環水と負荷側機器からの還水とを熱交換する熱交換器と、を備える熱源システムの制御方法であって、 前記負荷側機器からの還水温度と外気湿球温度とを比較することにより、前記冷却塔による運転の有効性を判断するステップと、前記冷却塔運転の有効性の判断に基づき、前記冷凍機の消費電力と、前記冷水ポンプの消費電力と、前記冷却塔の消費電力と、前記冷却水ポンプの消費電力を算出するステップと、前記負荷側機器の処理熱量と前記算出された各機器の消費電力の合計値とに基づき、前記熱源システムのシステムＣＯＰを算出するステップと、前記負荷側機器に対する送水温度の設定値を所定温度ずつ高くしながら、前記消費電力の合計値を算出すると共に前記熱源システムのシステムＣＯＰを算出し、該熱源システムのシステムＣＯＰが最高になる送水温度を前記外気湿球温度における最適送水温度に設定するステップと、を備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る熱源システムの制御方法において、前記冷却塔による運転が有効でないと判断された場合には、負荷側還水温度から目標送水温度までを前記冷凍機で冷却するのに必要な該冷凍機と前記冷水ポンプの消費電力を計上し、前記冷却塔による冷却運転が有効であると判断され且つ該冷却塔だけで目標送水温度まで冷却可能であると判断された場合には、該冷却塔のファン及び前記冷却水ポンプの消費電力を計上し、前記冷却塔による運転が有効であると判断され且つ該冷却塔をフル運転しても目標送水温度まで冷却できないと判断された場合には、該冷却塔のファン及び前記冷却水ポンプの消費電力に加えて、前記熱交換器の出口温度から目標送水温度まで前記冷凍機で冷却するのに必要な該冷凍機と前記冷水ポンプの消費電力を計上することを特徴とする。

【0010】

上記した本発明に係る熱源システムの制御方法によれば、冷却塔の活用期間を最大限に拡大し、総エネルギー消費量を削減することができる。

【0011】

さらに、本発明に係る熱源システムの制御方法において、前記負荷側機器に対する送水温度の設定値を制御するためのプログラムを格納した制御装置を備え、該制御装置は、汎用表計算ソフトを利用して前記プログラムを実行することを特徴とする。

【0012】

これにより、制御装置を安価に構築することができ、処理時間の短縮化を図ることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、最適送水温度に制御することによって、冷却塔の活用期間を最大限に拡大し、総エネルギー消費量を削減することができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態における熱源システムの構成を示す説明図である。

【図2】本発明の実施の形態における熱源システムの制御装置の構成を示す説明図である。

【図3】一般的な冷却塔の特性を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法を示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法において冷凍機の消費電力を算出する際に使用する部分負荷特性を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法における冷水二次ポンプの消費電力の実測データ及び近似式を示す図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法における最適な目標送水温度の算出例を示す図である。

【図8】本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法における冷却塔の活用率を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法における年間エネルギー消費量を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

【0016】

＜本発明の実施の形態における熱源システムの構成＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態における熱源システムの構成について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態における熱源システムの構成を示す説明図、図２は本発明の実施の形態における熱源システムの制御装置の構成を示す説明図である。

【0017】

図１に示すように、熱源システム１は、負荷側機器２に冷水を流通させて室内空間を冷房するために設けられるものであり、冷凍機３と、冷水一次ポンプ４と、冷水二次ポンプ５と、冷却塔６と、冷却水ポンプ７と、冷却塔６の循環水と負荷側機器２からの還水とを熱交換する熱交換器８と、各機器廻りの制御弁９と、を備えて構成されている。そして、この熱源システム１によれば、熱交換器８を冷凍機３と直列に配置することで、冷却塔６だけでは目的の温度まで冷却しきれない場合に冷凍機３で冷却を行う一方、冷却塔６だけで冷却できる場合には冷凍機３を停止することができる。したがって、可能な限り冷凍機３を停止して冷却塔６の利用期間を極力長くとることで省エネルギー化を図ることができる。なお、上記した冷水一次ポンプ４と冷水二次ポンプ５はまとめて冷水ポンプとしても良い。

【0018】

本実施の形態では、負荷側機器２としては、放射パネルが使用されている。この放射パネルは、矩形薄板形状を有しており、例えば室内空間の天井面に複数台配置され、該放射パネルに冷水を流通させて室内空間を冷房するようになっている。

【0019】

また、図２に示すように、熱源システム１は、負荷側機器２に対する送水温度の設定値（目標送水温度）を制御するための最適計算プログラムを格納した制御装置１０を備えている。制御装置１０としては、制御用コントローラを使用しても良いが、制御用コントローラの場合、収束計算などの複雑な計算を伴うためにソフト開発のコストが嵩み、また、計算式や判断条件のチューニングにもプログラムの専門家による操作が必要になる。

【0020】

そのため、本実施の形態では、制御装置１０として、対象施設内のパソコン１１、又はクラウド型として遠隔地のデータセンターの サーバー１２の処理装置を使用しており、いずれの場合にも、汎用表計算ソフトを利用して前記最適計算プログラムを実行するように構成されている。このように構成することにより、制御装置１０を安価に構築することができ、処理時間の短縮化を図ることも可能となる。また、後述する熱源システム１の各機器の消費電力の算出時に、制御装置１０にかかる計算負荷をできる限り減少させることができると共に、計算による誤差を最小限に抑制することが可能となる。

【0021】

また、制御装置１０のネットワークとしては、制御用ネットワークやローカルネットワーク１３、又はデータセンター用のインターネットワーク１４などを備えており、さらに、ネットワーク間には、不正侵入を防止するファイヤーウォール１５が設置され、特定の機器間で特定のデータのみを通信できるようにすることで、制御用ネットワークの安全性が確保されている。

【0022】

一般的に冷凍機で製造した冷水を用いる空調システムでは、往還温度差を大きく設定すればする程、搬送動力が低減され、省エネルギーに寄与する。ところが、冷却塔のみで所定の水温に冷却するフリークーリング運転を行う場合には、往還温度差を大きく設定すると、冷却塔の活用期間が削減されることになる。

【0023】

図３は、一般的な開放型冷却塔の特性を示す図であり、外気湿球温度に対する冷水の往還温度差毎の冷却水（冷却塔）の出口温度を示している。図３によれば、例えば、負荷側機器をこの冷却塔を用いて１７℃まで冷却したい場合に、冷水の往還温度差（ΔＴ）を５℃差で冷水を循環させると、フリークーリングが可能な外気条件は外気湿球温度が８℃以下となるが、冷水の循環流量を増大して２℃差で循環させると、外気湿球温度が１４℃までフリークーリング運転の有効期間が拡大する。反対に同じ外気湿球温度でも、冷水の往還温度差を小さく（すなわち、送水温度を高く）設定した方が冷却塔の出口温度は低下する。勿論、冷水の送水温度を高くして往還温度差を小さくするには、冷水の循環水量を増大させる必要があり、搬送動力の増大を招くことになる。一方、外気湿球温度が相当に低い時は、やはり冷水の循環水量を少なくして往還温度差を大きく設定する方が熱源システム全体では省エネルギーとなる。このように冷却塔の冷却能力は、外気条件や循環水量の条件によって変化するため、エネルギー消費量が最小となる温度帯と循環水量の最適条件は不規則に変化することが分かる。

【0024】

＜本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法＞
次に、図１及び図２に加えて図４～図７を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法について説明する。ここで、図４は本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法を示すフローチャート、図５は本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法において冷凍機３の消費電力を算出する際に使用する部分負荷特性を示す図、図６は本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法における冷水二次ポンプ４の消費電力の実測データ及び近似式を示す図、図７は本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法における最適な目標送水温度の算出例を示す図である。

【0025】

まず、図４のステップ１（Ｓ１）に示すように、制御装置１０は、負荷側機器２に対する冷凍機３からの冷水の目標送水温度を、初期値（例えば１６℃）に設定した上で、計測した負荷側機器２からの冷水の還水温度（以降「負荷側還水温度」と言う。）と流量（以降「負荷側流量」と言う。）に基づき、次式により負荷側熱量を算出する。
負荷側熱量＝負荷側流量×（負荷側還水温度－目標送水温度）×係数

【0026】

また、制御装置１０は、ステップ２（Ｓ２）において、図示しないセンサにより計測された外気乾球温度及び外気相対湿度に基づき、外気湿球温度を演算する。

【0027】

次に、制御装置１０は、ステップ３（Ｓ３）において、上記ステップ２で演算した外気湿球温度と負荷側還水温度とを比較することで、冷却塔６の活用（冷却塔での冷却）が有効かどうかを判断する。具体的には、制御装置１０は、外気湿球温度が負荷側還水温度より所定温度ｔ℃と低い場合には、冷却塔６の活用が有効である（Ｙｅｓ）と判断し、次のステップ４（Ｓ４）に進む。一方、制御装置１０は、それ以外の場合には、冷却塔６の活用が有効でない（Ｎｏ）と判断し、ステップ６（Ｓ６）に進み、冷凍機３と冷水一次ポンプ４及び冷水二次ポンプ５の消費電力を演算した後、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。

【0028】

ステップ６（Ｓ６）における冷凍機３の消費電力の演算は、図５に示すように、冷凍機３の製造者から提示された送水温度毎の負荷率と外気乾球温度の部分負荷特性を示す図を用い、各条件間を計算で補間する行列表を作成し、送水温度毎に外気乾球温度と負荷率から冷凍機３のシステムＣＯＰを探索し、負荷側熱量から逆算することにより行われる。

【0029】

また、冷水一次ポンプ４の消費電力は、定格消費電力が流量の三乗に比例する式（設計流量の三乗に定数をかけた式）から算出することができる。さらに、冷水二次ポンプ５の消費電力は、冷水二次ポンプ５の経路にある制御弁９の開度変化により、圧力損失は流量の二乗に比例しないため、冷水一次ポンプ４と同様には算出することができない。そのため、冷水二次ポンプ５の消費電力は、経験則から定格消費電力が流量の二乗に比例すると仮定し算出するか、或いは、例えば図６に示すように、実際の運転データから消費電力ｙ（ｋＷ）と流量ｘ（ｌ／ｍｉｎ）の二次の近似式を推定し、この近似式から算出する。

【0030】

一方、制御装置１０は、上記したようにステップ３（Ｓ３）において冷却塔６の活用が有効である（Ｙｅｓ）と判断すると、次のステップ４（Ｓ４）において、熱交換器８の出口温度（以降「熱交出口温度」と言う。）を演算した後、ステップ５（Ｓ５）において、目標送水温度と熱交出口温度とを比較する。その結果、制御装置１０は、目標送水温度が熱交出口温度より高い（Ｙｅｓ）と判断した場合には、ステップ７（Ｓ７）に進み、冷却塔６のファン及び冷却水ポンプ７の消費電力を演算した後、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。

【0031】

ステップ７（Ｓ７）における冷却塔６のファン及び冷却水ポンプ７の消費電力の演算は、熱交換器８の高温側（負荷側還水温度、熱交換器８の出口温度及び負荷側流量）と熱交換器８の低温側（冷却塔６の冷却水量及び冷却水出入口温度）が外気湿球温度の下で平衡する条件を収束計算で求め、冷却塔６のファンの消費電力、冷却水ポンプ７の消費電力、及び熱交換器８の高温側出口温度を算出することにより行われる。なお、収束計算は、数値計算で用いられている一般的な解法を用いても良いし、或いは一般的な表計算ソフトを用いて行っても良い。

【0032】

また、冷却水（冷却塔６）出口温度Tcdは、冷却塔６の製造者の性能データから、冷却水出口温度を目的変数とし、外気湿球温度、冷却水出入口温度差、冷却水流量比、冷却塔ファン風量比を説明変数として、重回帰分析（最小二乗法）を行い、次式によって求められる。

【0033】

【0034】

ここで、
Tcd：冷却水（冷却塔）出口温度[℃]
Lcd：冷却水流量比[－]
TΔcd：冷却水出入口温度差[K]
Twb：外気湿球温度[℃]
Gcd：冷却塔ファン風量比[－]
である。なお、冷却水流量比は冷却水流量を定格流量で除した値であり、冷却塔ファン風量比は冷却塔６のファン風量を定格冷却塔ファン風量で除した値である。

【0035】

また、熱交換器８（向流型熱交換器）における高温側と低温側の熱平衡式は、次式に示す通りである。

【0036】

【0037】

一方、制御装置１０は、上記したステップ５（Ｓ５）において、目標送水温度が熱交出口温度より高くない（Ｎｏ）と判断した場合には、次のステップ８（Ｓ８）に進む。ステップ８（Ｓ８）では、制御装置１０は、冷却塔６のファンの回転数比と冷却水ポンプ７の回転数比をそれぞれ例えば１％ずつ上昇させる。この時、冷却塔６のファンの回転数比と冷却水ポンプ７の回転数比を上昇させるタイミングは同時でも良いし、或いは冷却塔６のファンの回転数比を冷却水ポンプ７の回転数比より先に上昇させても良い。また、冷却塔６のファンと冷却水ポンプ７の各回転数比の上昇割合は１％ずつに限定されるものではないが、制御装置１０の処理時間を考慮すると、１％程度が好ましい。

【0038】

次に、制御装置１０は、ステップ９（Ｓ９）において、冷却塔６のファンの回転数比と冷却水ポンプ７の回転数比の少なくともいずれかが１００％未満かどうかを判断する。その結果、制御装置１０は、冷却塔６のファンの回転数比と冷却水ポンプ７の回転数比の少なくともいずれかが１００％未満である（Ｙｅｓ）と判断した場合には、上記ステップ４（Ｓ４）に戻り、上記したそれ以降のステップ５（Ｓ５）、ステップ８（Ｓ８）、及びステップ９（Ｓ９）を実行する。

【0039】

一方、上記したステップ９（Ｓ９）において、制御装置１０は、冷却塔６のファンの回転数比と冷却水ポンプ７の回転数比がいずれも１００％未満でない（Ｎｏ）と判断した場合には、ステップ１０（Ｓ１０）に進み、冷却塔６のファン及び冷却水ポンプ７の消費電力を演算すると共に、ステップ１１（Ｓ１１）において冷却塔６の冷却不足分を補うために稼働させる冷凍機３と冷水一次ポンプ４及び冷水二次ポンプ５の消費電力を演算した後、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。なお、冷却塔６のファン及び冷却水ポンプ７の消費電力と冷凍機３と冷水一次ポンプ４及び冷水二次ポンプ５の消費電力の各演算方法については、上述した通りである。

【0040】

その後、ステップ１２（Ｓ１２）では、冷水の目標送水温度に冷却するために必要な各機器（冷凍機３、冷水一次ポンプ４、冷水二次ポンプ５、冷却塔６のファン、冷却水ポンプ７）の消費電力を合計し、負荷側熱量を該各機器の消費電力の合計値で除して熱源システム１のシステムＣＯＰを算出する。

【0041】

このように、制御装置１０は、ステップ３（Ｓ３）において冷却塔６の活用が有効でない（Ｎｏ）と判断した場合には、ステップ６（Ｓ６）において負荷側還水温度から目標送水温度までを冷凍機３で冷却するのに必要な冷凍機３と冷水一次ポンプ４及び冷水二次ポンプ５の消費電力を計上する。一方、制御装置１０は、ステップ３（Ｓ３）において冷却塔６の活用が有効である（Ｙｅｓ）と判断し且つステップ５（Ｓ５）において冷却塔６だけで目標送水温度まで冷却可能である（Ｙｅｓ）と判断した場合には、冷水二次ポンプ５と冷却塔６のファン及び冷却水ポンプ７の消費電力を計上し、冷凍機３と冷水一次ポンプ４の消費電力はゼロとする。また、制御装置１０は、ステップ３（Ｓ３）において冷却塔６の活用が有効である（Ｙｅｓ）と判断し且つステップ５（Ｓ５）において冷却塔６をフル運転しても目標送水温度まで冷却できない（Ｎｏ）と判断した場合には、冷却塔６のファン及び冷却水ポンプ７の消費電力に加えて、熱交出口温度から目標送水温度まで冷凍機３で冷却するのに必要な冷凍機３と冷水一次ポンプ４及び冷水二次ポンプ５の消費電力を計上する。

【0042】

次に、制御装置１０は、ステップ１３（Ｓ１３）において、冷水の目標送水温度を初期値から、例えば０．２℃ずつ高くし、次のステップ１４（Ｓ１４）において、該設定した目標送水温度が負荷側還水温度から所定温度（α℃）減じた温度より高いかどうかを判断する。なお、ステップ１３（Ｓ１３）における判断では、全体の処理時間を短くするため、負荷側還水温度から所定温度（α℃）を減じているが、負荷側還水温度から所定温度（α℃）を減じることなく、単純に目標送水温度が負荷側還水温度より高いかどうかを判断してもよい。

【0043】

その後、制御装置１０は、ステップ１４（Ｓ１４）において、目標送水温度が負荷側還水温度から所定温度（α℃）減じた温度より高くない（Ｎｏ）と判断する間は、ステップ２（Ｓ２）に戻り、それ以降のステップ３（Ｓ３）～１３（Ｓ１３）を繰り返し実行する。そして、制御装置１０は、目標送水温度が負荷側還水温度から所定温度（α℃）減じた温度より高い（Ｙｅｓ）と判断した場合に、ステップ１５（Ｓ１５）に進み、ステップ１２（Ｓ１２）で算出した熱源システム１のシステムＣＯＰの値が最高になる送水温度を、その時の外気湿球温度における最適な目標送水温度として抽出して設定する。以降、制御装置１０による最適な目標送水温度の抽出及び設定に係る一連のステップは定期的（例えば、１０分毎）に行われ、その都度、熱源システム１の目標送水温度の設定値に反映させる。

【0044】

図７は、負荷側熱量が５０ＭＪ／ｈ、負荷側還水温度が２３℃、外気乾球温度が２０℃の条件下における最適な目標送水温度の抽出例を示しており、例えば、外気湿球温度が１５℃の時の最適な目標送水温度は１８．２℃、外気湿球温度が１７．５℃の時の最適な目標送水温度は２０．２℃、外気湿球温度が２０℃の時の最適な目標送水温度は２１．８℃であった。

【0045】

＜本発明の実施の形態に係る熱源システムの制御方法による効果＞
上記した本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法によれば、常に送水温度を最適な目標送水温度に制御することによって、冷却塔の活用期間を最大限に拡大し、総エネルギー消費量を削減することができる。

【0046】

具体的には、図８に示すように、年間の冷却塔の活用率を、従来の送水温度固定の熱源システム（図８の中央のグラフ参照）の約 ２．７倍に拡大させることができる。そして、この結果、図９に示すように、年間の消費エネルギー量を、冷却塔を設置しない冷凍機のみの熱源システム（図９の右側のグラフ参照）に比べて約１５％削減することができ、さらに送水温度固定で冷却塔を活用した従来の熱源システム（図９の中央のグラフ参照）に比べて約１０％削減することができる。したがって、本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法のように最適な目標送水温度を可変設定することにより、熱源システム１に対して最も消費電力の少ない運転を行わせることができ、優れた省エネルギー効果を得ることができる。

【0047】

また、上記した本発明の実施の形態に係る熱源システム１の制御方法によれば、各機器（冷凍機３、冷水一次ポンプ４、冷水二次ポンプ５、冷却塔６のファン、冷却水ポンプ７）の消費電力を算出する際、計算負荷や誤差の少ない方法を機器毎に採用しているため、処理時間の短縮化を図ることができると共に、算出精度を高めることができる。

【0048】

なお、上記した本発明の実施の形態では、負荷側機器２として放射パネルを使用した場合について説明したが、これは単なる一例に過ぎず、負荷側機器としては、例えばドライコイルや床冷暖房等に用いられる他の顕熱処理用放熱器が使用可能であることは言う迄もない。

【0049】

また、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る熱源システム１の制御方法における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0050】

１ 熱源システム
２ 負荷側機器
３ 冷凍機
４ 冷水一次ポンプ
５ 冷水二次ポンプ
６ 冷却塔
７ 冷却水ポンプ
８ 熱交換器
１０ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】