特開 2025-67330 熱源システム

(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】P2025067330

(43)【公開日】2025-04-24

(54)【発明の名称】熱源システム

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20250417BHJP

   F24D 10/00 20220101ALI20250417BHJP

【ＦＩ】

F25B1/00 399Y

F24D10/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023177240

(22)【出願日】2023-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】吉田 淳

(57)【要約】

【課題】熱源部で冷却又は加熱された熱源水を熱負荷部に循環させる熱源水循環路と、前記熱源水循環路を循環する熱源水の熱を利用して冷温水を生成可能なチラーと、を備えた熱源システムにおいて、合理的な構成を採用しながらＣＯＰの向上を図る。
【解決手段】チラー５０が、冷温水ＣＷ，ＨＷの生成に熱源水Ｘの熱を利用する熱源水利用モードと冷温水ＣＷ，ＨＷの生成に空気の熱を利用する空気利用モードとの間で、運転モードを切り替え可能に構成されており、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの状態に基づいてチラー５０の運転モードを熱源水利用モードと空気利用モードとの間で切り替えるチラー運転モード切替手段６１を備えた。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱源部で冷却又は加熱された熱源水を熱負荷部に循環させる熱源水循環路と、
前記熱源水循環路を循環する熱源水の熱を利用して冷温水を生成可能なチラーと、を備えた熱源システムであって、
前記チラーが、前記冷温水の生成に前記熱源水の熱を利用する熱源水利用モードと、前記冷温水の生成に空気の熱を利用する空気利用モードとの間で、運転モードを切り替え可能に構成されており、
前記熱源水循環路を循環する熱源水の状態に基づいて前記チラーの運転モードを前記熱源水利用モードと前記空気利用モードとの間で切り替えるチラー運転モード切替手段を備えた熱源システム。

【請求項2】

前記チラー運転モード切替手段が、前記チラーの運転モードが前記熱源水利用モードであるときにおいて、前記熱源水の温度が所定の空気利用モード切替用設定値以下になった場合に、前記チラーの運転モードを前記空気利用モードに切り替える請求項１に記載の熱源システム。

【請求項3】

前記チラー運転モード切替手段が、前記チラーの運転モードが前記空気利用モードであるときにおいて、前記チラーの冷排熱量が所定の熱源水利用モード切替用設定値以下になった場合に、前記チラーの運転モードを前記熱源水利用モードに切り替える請求項１又は２に記載の熱源システム。

【請求項4】

前記熱源水利用モード切替用設定値が、前記熱負荷部の温排熱量である請求項３に記載の熱源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱源部で冷却又は加熱された熱源水を熱負荷部に循環させる熱源水循環路と、前記熱源水循環路を循環する熱源水の熱を利用して冷温水を生成可能なチラーと、を備えた熱源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

熱源部で冷却又は加熱された熱源水を熱源水循環路を通じて熱負荷部に循環させ、チラーにより熱源水の熱を利用して冷水又は温水である冷温水を生成可能な熱源システムが知られている（例えば特許文献１を参照。）。
かかる特許文献１記載の熱源システムでは、熱源部の作動時において当該熱源部を熱源水循環路に接続し、熱源部の停止時において当該熱源部を熱源水循環路から切り離す所謂熱源部ブリードインを実行可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１６６７０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の熱源システムでは、熱負荷部側に設けられたチラーは、常に熱源水循環路に接続されて当該熱源水循環を循環する熱源水の熱を利用して冷温水を生成するように構成されている。
従って、熱源水循環路を循環する熱源水において、チラーによる熱利用の負担が大きくなった場合には、熱源水の温度が過剰に上昇又は低下して、熱源部による熱源水の冷却又は加熱の頻度が増加する。このことで、システム全体のエネルギー消費効率（本願において「ＣＯＰ」と呼ぶ場合がある。）の悪化を招くという問題がある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、熱源部で冷却又は加熱された熱源水を熱源水循環路を通じて熱負荷部に循環させ、チラーにより熱源水の熱を利用して冷水又は温水である冷温水を生成可能な熱源システムにおいて、合理的な構成を採用しながらＣＯＰの向上を図ることができる技術を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１特徴構成は、熱源部で冷却又は加熱された熱源水を熱負荷部に循環させる熱源水循環路と、
前記熱源水循環路を循環する熱源水の熱を利用して冷温水を生成可能なチラーと、を備えた熱源システムであって、
前記チラーが、前記冷温水の生成に前記熱源水の熱を利用する熱源水利用モードと、前記冷温水の生成に空気の熱を利用する空気利用モードとの間で、運転モードを切り替え可能に構成されており、
前記熱源水循環路を循環する熱源水の状態に基づいて前記チラーの運転モードを前記熱源水利用モードと前記空気利用モードとの間で切り替えるチラー運転モード切替手段を備えた点にある。

【0006】

本構成によれば、チラーが熱源水利用モードで作動しているときに、熱源水循環路を循環する熱源水に対するチラーによる熱利用の負担が大きくなることを熱源水の状態から判定した場合には、適宜チラーの運転モードを熱源水利用モードから空気利用モードに切り替えることができる。そして、チラーの運転モードを熱源水利用モードから空気利用モードに切り替えることで、熱源水循環路を循環する熱源水に対するチラーによる熱利用の負担を無くすことができる。よって、チラーによる熱利用の負担増加に起因する熱源水の温度の過剰な上昇又は低下を回避することができ、結果、熱源部による熱源水の冷却又は加熱の頻度の増加を軽減することができる。
従って、本発明により、熱熱源部で冷却又は加熱された熱源水を熱源水循環路を通じて熱負荷部に循環させ、チラーにより熱源水の熱を利用して冷水又は温水である冷温水を生成可能な熱源システムにおいて、合理的な構成を採用しながらＣＯＰの向上を図ることができる技術を提供することができる。

【0007】

本発明の第２特徴構成は、前記チラー運転モード切替手段が、前記チラーの運転モードが前記熱源水利用モードであるときにおいて、前記熱源水の温度が所定の空気利用モード切替用設定値以下になった場合に、前記チラーの運転モードを前記空気利用モードに切り替える点にある。

【0008】

本構成によれば、チラーが熱源水利用モードで作動しているときには、当該チラーが温水を生成することで発生する冷排熱は熱源水循環路を循環する熱源水に放出される。そして、このようにチラーから熱源水に対して冷排熱が放出されている状態において、熱源水の温度が上記空気利用モード切替用設定値以下になった場合には、チラーの運転モードが自動的に熱源水利用モードから空気利用モードに切り替えられる。すると、熱源水循環路を循環する熱源水に対するチラーからの冷排熱の放出が無くなる。このことで、熱源水の温度低下を抑制して、当該熱源水の温度低下に起因するＣＯＰの低下の要因となる熱源部による熱源水の加熱頻度を軽減することができる。

【0009】

本発明の第３特徴構成は、前記チラー運転モード切替手段が、前記チラーの運転モードが前記空気利用モードであるときにおいて、前記チラーの冷排熱量が所定の熱源水利用モード切替用設定値以下になった場合に、前記チラーの運転モードを前記熱源水利用モードに切り替える点にある。

【0010】

本構成によれば、チラーが空気利用モードで作動しているときには、当該チラーが温水を生成することで発生する冷排熱は熱源水循環路を循環する熱源水には放出されず空気に放出される。そして、このようにチラーから熱源水に対して冷排熱が放出されていない状態において、チラーの冷排熱量が上記熱源水利用モード切替用設定値以下になった場合には、チラーの運転モードが自動的に空気利用モードから熱源水利用モードに切り替えられる。すると、チラーから熱源水に対して冷排熱が放出されるようになるが、その冷排熱は比較的小さなものとなる。このことで、熱源水の温度低下を抑制して、当該熱源水の温度低下に起因する熱源部による熱源水の加熱頻度を軽減することができる。

【0011】

本発明の第４特徴構成は、前記熱源水利用モード切替用設定値が、前記熱負荷部の温排熱量である点にある。

【0012】

本構成によれば、チラーが空気利用モードで作動しているときに、チラーの冷排熱量が熱源水に対する熱負荷部の温排熱量に相当する熱源水利用モード切替用設定値以下になった場合には、チラーの運転モードが自動的に空気利用モードから熱源水利用モードに切り替えられる。すると、運転モードが熱源水利用モードに切り替えられたチラーは、実質的に他の熱負荷部から熱源水に放出された温排熱のみを利用して温水を生成する状態となる。このことで、熱源水の温度低下を一層抑制して、熱源水利用モードへの切り替え直後における熱源部による熱源水の加熱を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態の熱源システムの構成図

【図2】温熱源部ブリードイン制御のフロー図

【図3】補助加熱装置の作動制御のフロー図

【図4】第１の冷熱源部ブリードイン制御のフロー図

【図5】第２の冷熱源部ブリードイン制御のフロー図

【図6】チラーの運転モード切り替え制御のフロー図

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明に係る熱源システムの実施形態について図１に基づいて説明する。
本実施形態の熱源システム（以下「本熱源システム」と呼ぶ）は、熱源水Ｘを冷却又は加熱する熱源部２０，３０側と、熱源水Ｘに含まれる冷熱又は温熱を消費する熱負荷部Ｂ側との間で、熱源水Ｘを循環させて冷熱又は温熱を搬送するシステムとして構成されている。
即ち、本熱源システムには、熱源部２０，３０で冷却又は加熱された熱源水Ｘを熱負荷部Ｂに循環させる熱源水循環路１０や、各種機器の作動を制御する制御装置６０等が設けられている。熱源部２０，３０としては、熱源水Ｘを加熱可能な温熱源部２０と、熱源水Ｘを冷却可能な冷熱源部３０が設けられている。

【0015】

熱源水循環路１０は、熱源部２０，３０側から熱負荷部Ｂ側へ向けて熱源水Ｘが通流する熱源水往管路１１と、熱負荷部Ｂ側から熱源部２０，３０側に向けて熱源水Ｘが通流する熱源水還管路１２とからなり、熱源水往管路１１には、熱源水Ｘを循環させるための複数の熱源水循環ポンプ５が並列状態で配置されている。
熱源水循環路１０の熱源部２０，３０側には、熱源水Ｘを一時的に貯留するバッファタンク２が設けられている。具体的には、熱源水往管路１１の上流側端部と熱源水還管路１２の下流側端部とがバッファタンク２に接続されている。このようなバッファタンク２の設置により、熱源水循環路１０における熱源水Ｘの保有水量が比較的大きくなる。このことで、熱源水Ｘの急激な温度変化が緩和され、冷熱源部３０又は温熱源部２０による熱源水Ｘの冷却又は加熱の頻度の増加が抑制される。

【0016】

熱源水往管路１１には、バッファタンク２から熱負荷部Ｂ側へ送られる熱源水Ｘの温度を往温度Ｔ１４として計測する往温度センサ１４が設けられている。
熱源水還管路１２には、熱負荷部Ｂ側からバッファタンク２へ送られる熱源水Ｘの温度を還温度Ｔ１５として計測する還温度センサ１５が設けられている。
また、熱源水往管路１１には、熱源水循環路１０における熱源水Ｘの循環流量を計測する流量センサ１７が設けられている。

【0017】

熱負荷部Ｂとして、各室内機４４において冷房運転又は暖房運転を個別に選択して運転可能な所謂冷暖フリー型のビル用マルチエアコン４０が設けられている。ビル用マルチエアコン４０は、機械室などの室外に設置された熱源ユニット４３と、複数の室内の夫々に設置された複数の室内機４４と、それらの間で冷媒を循環させる冷媒回路４６と、を有するヒートポンプシステムとして構成されている。
熱源ユニット４３は、熱源水往管路１１から熱源水取出路４１を通じて熱源水Ｘを取り出し、その熱源水Ｘとの熱交換により冷媒を冷却又は加熱し、当該熱交換後の熱源水Ｘを、熱源水戻り路４２を通じて熱源水還管路１２へ戻す形態で、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの冷熱又は温熱を利用する所謂水熱源式に構成されている。即ち、室内機４４全体において冷房負荷が暖房負荷を上回る場合には、熱源ユニット４３が熱源水Ｘの冷熱を利用することから、熱源ユニット４３から熱源水Ｘに対して温排熱が放出されることになる。また、室内機４４全体において暖房負荷が冷房負荷を上回る場合には、熱源ユニット４３が熱源水Ｘの温熱を利用することから、熱源ユニット４３から熱源水Ｘに対して冷排熱が放出されることになる。
また、詳細については後述するが、本熱源システムの熱負荷部Ｂ側には、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの熱を利用して冷温水ＣＷ，ＨＷを生成可能なチラー５０が設けられている。

【0018】

本システムは、熱源部２０，３０の作動時においては当該熱源部２０，３０を熱源水循環路１０に接続し、一方、熱源部２０，３０の停止時においては当該熱源部２０，３０を前記熱源水循環路１０から切り離すように構成されている。そして、制御装置６０は、熱源水循環路１０に対する熱源部２０，３０の接続及び切り離しを行う熱源部ブリードイン制御を実行する熱源部ブリードイン制御手段６２，６３として、温熱源部２０に対する上記熱源部ブリードイン制御である温熱源部ブリードイン制御を実行する温熱源部ブリードイン制御手段６２や、冷熱源部３０に対する上記熱源部ブリードイン制御である冷熱源部ブリードイン制御を実行する冷熱源部ブリードイン制御手段６３として機能する。

【0019】

温熱源部ブリードイン制御手段６２が実行する温熱源部ブリードイン制御では、温熱源部２０が作動して熱源水Ｘの加熱を行う場合には、熱源水取出ポンプ２３及び加熱水循環ポンプ２８が作動する。すると、熱源水取出ポンプ２３の作動により、熱源水還管路１２を通流する熱源水Ｘは、熱源水取出路２４に取り出され、温熱源部用熱交換器２６を通流した後に、熱源水戻り路２５を通じてバッファタンク２に戻される。同時に、温熱源部用熱交換器２６では、加熱水循環ポンプ２８の作動により温熱源部２０により加熱された加熱水Ｗ２０が加熱水循環路２７を通じて循環供給されて、結果、温熱源部２０が熱源水循環路１０に対して接続された状態となる。尚、以下の説明において、温熱源部２０を熱源水循環路１０に接続して温熱源部２０による熱源水Ｘの加熱を行うことを、温熱源部２０のブリードインと呼ぶ。そして、温熱源部２０のブリードインの実行中は、温熱源部２０により加熱された加熱水Ｗ２０との熱交換により、熱源水Ｘが加熱されることになる。
また、温熱源部用熱交換器２６にて加熱された熱源水Ｘは一旦バッファタンク２に流入して適切にミキシングされるので、温熱源部用熱交換器２６における熱源水Ｘの加熱温度幅を比較的大きくして、熱源水取出ポンプ２３による熱源水Ｘの搬送動力を削減することができる。

【0020】

一方、温熱源部ブリードイン制御手段６２が実行する温熱源部ブリードイン制御において、温熱源部２０が停止して熱源水Ｘの加熱を行わない場合には、熱源水取出ポンプ２３及び加熱水循環ポンプ２８が停止する。すると、熱源水還管路１２を通流する熱源水Ｘは、温熱源部用熱交換器２６を通流することなく、直接バッファタンク２に流入して、結果、温熱源部２０が熱源水循環路１０に対して切り離された状態となって、温熱源部２０のブリードインが終了される。そして、温熱源部２０のブリードインの非実行中は、熱源水Ｘを熱源水循環路１０に循環させる際の圧力損失が低減されて、搬送動力が削減されることになる。

【0021】

温熱源部ブリードイン制御手段６２は、図２に示す温熱源部ブリードイン制御を実行する。
即ち、温熱源部ブリードイン制御では、温熱源部２０のブリードインの非実行中（ステップ＃０１のＮｏ）において、熱源水Ｘの温度として往温度センサ１４で計測された往温度Ｔ１４が取得され、その往温度Ｔ１４が所定の設定下限温度Ｔ１４ｍｉｎ（例えば２０℃）を下回っている場合（ステップ＃０２のＹｅｓ）には、温熱源部２０のブリードインが開始されて（ステップ＃０３）、温熱源部２０のブリードインが非実行中の状態から実行中の状態に切り替わる。一方、上記往温度Ｔ１４が上記設定下限温度Ｔ１４ｍｉｎを下回っていない場合（ステップ＃０２のＮｏ）には、温熱源部２０のブリードインが開始されない。

【0022】

また、温熱源部ブリードイン制御では、温熱源部２０のブリードインの実行中（ステップ＃０１のＹｅｓ）において、熱源水Ｘの温度として往温度センサ１４で計測された往温度Ｔ１４が取得され、その往温度Ｔ１４が所定の設定復帰温度Ｔ１４ａ（例えば２５℃）以上に達した場合（ステップ＃０４のＹｅｓ）には、温熱源部２０のブリードインが終了されて（ステップ＃０５）、温熱源部２０のブリードインが実行中の状態から非実行中の状態に切り替わる。一方、上記往温度Ｔ１４が上記設定復帰温度Ｔ１４ａ以上に達していない場合（ステップ＃０４のＮｏ）には、温熱源部２０のブリードインが継続される。
このような構成により、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの温度は、上記設定下限温度以上の中間温度帯（例えば２０℃から３０℃までの温度帯）に保たれることになる。

【0023】

温熱源部２０としては、排熱として温熱を発生する排熱発生部２１や、当該排熱発生部２１が発生する温熱が熱源水Ｘの加熱には不足している場合に作動して温熱を発生する補助加熱装置２２等が設けられている。これら排熱発生部２１及び補助加熱装置２２に関して以下に説明を加える。

【0024】

加熱水循環ポンプ２８の作動により、排熱発生部２１で加熱された加熱水Ｗ２０が、加熱水循環路２７を通じて温熱源部用熱交換器２６に供給される。また、加熱水循環路２７において、補助加熱装置２２は、排熱発生部２１から排出された後の加熱水Ｗ２０を加熱可能に配置されており、その補助加熱装置２２を通流した後の加熱水Ｗ２０が温熱源部用熱交換器２６に供給される。
加熱水循環路２７において排熱発生部２１と補助加熱装置２２との間には、排熱発生部２１から排出された後の加熱水Ｗ２０の温度Ｔ２９を計測する加熱水温度センサ２９が設けられている。

【0025】

温熱源部２０として排熱発生部２１や補助加熱装置２２が設けられている場合に、温熱源部ブリードイン制御手段６２は、温熱源部２０のブリードインの実行中において、図３に示す補助加熱装置２２の作動制御を実行する。
即ち、補助加熱装置２２の作動制御では、補助加熱装置２２の停止中（ステップ＃１１のＮｏ）において、温熱源部用熱交換器２６を通流する熱源水Ｘの温度として往温度センサ１４で計測された往温度Ｔ１４に対して、加熱水温度センサ２９で計測された加熱水Ｗ２０の温度Ｔ２９の温度差ΔＴ１（＝Ｔ２９－Ｔ１４）が求められる。そして、その温度差ΔＴ１が所定の補助加熱開始用設定温度差ΔＴ１ａ（例えば＋２℃）を下回っている場合（ステップ＃１２のＹｅｓ）には、補助加熱装置２２の作動が開始されて（ステップ＃１３）、温熱源部用熱交換器２６に対して熱源水Ｘを加熱するのに充分に高温の加熱水Ｗ２０が供給されるようになる。一方、上記温度差ΔＴ１が上記補助加熱開始用設定温度差ΔＴ１ａを下回っていない場合（ステップ＃１２のＮｏ）には、補助加熱装置２２の作動が開始されない。尚、本実施形態では、上記温度差ΔＴ１が補助加熱開始用設定温度差ΔＴ１ａを下回っている場合に補助加熱装置２２の作動が開始されるが、別の方法で排熱発生部２１による排熱の発生が無くなり当該排熱発生部２１による加熱水Ｗ２０の加熱が行われていないことを検知できる場合には、それを検知した時点で補助加熱装置２２の作動を開始しても構わない。

【0026】

また、補助加熱装置２２の作動制御では、補助加熱装置２２の作動中（ステップ＃１１のＹｅｓ）において、上記温度差ΔＴ１が所定の補助加熱停止用設定温度差ΔＴ１ｂ（例えば＋７℃）以上に達した場合（ステップ＃１４のＹｅｓ）には、補助加熱装置２２の作動が停止されて（ステップ＃１５）、排熱発生部２１で加熱された加熱水Ｗ２０のみで熱源水Ｘが加熱される状態となる。一方、上記温度差ΔＴ１が上記補助加熱停止用設定温度差ΔＴ１ｂ以上に達していない場合（ステップ＃１４のＮｏ）には、補助加熱装置２２の作動が継続される。
このような補助加熱装置２２の作動制御により、温熱源部２０では、補助加熱装置２２よりも優先して排熱発生部２１により温熱源部用熱交換器２６に供給される加熱水Ｗ２０が加熱されることになるので、補助加熱装置２２によるエネルギー消費量が削減されて、省エネルギー性が向上される。

【0027】

尚、本実施形態では、温熱源部ブリードイン制御手段６２による温熱源部ブリードイン制御において、温熱源部２０のブリードインの開始及び終了の判断や、補助加熱装置２２の作動開始及び終了の判断を、熱源水Ｘの温度として往温度センサ１４で計測された往温度Ｔ１４に基づいて行ったが、熱源水Ｘの温度として還温度センサ１５で計測された還温度Ｔ１５に基づいて行っても構わない。

【0028】

本実施形態において、上記排熱発生部２１としては、加熱水Ｗ２０の加熱に利用できる排熱を発生する一又は複数の設備を利用することができる。更に、後述する空気利用モードで作動しているチラー５０で生成された温水ＨＷそのものを温熱源部２０の加熱水循環路２７に供給して上記加熱後の加熱水Ｗ２０として利用したり、当該温水ＨＷとの熱交換により加熱水循環路２７を循環する加熱水Ｗ２０を加熱したり、などの形態で、チラー５０を排熱発生部２１として利用することもできる。
また、温水ＨＷを生成するチラー５０に余力がある時間帯のみ、チラー５０を排熱発生部２１として利用することが望ましい。例えば、チラー５０に余力がある時間帯としては、冷温水利用部５８における温水ＨＷの利用が開始される直前の早朝などにおいてチラー５０を起動させて余熱を行う余熱時間帯とすることができる。即ち、その余熱時間帯にチラー５０が生成した温水ＨＷを上記温熱源部２０の加熱水Ｗ２０そのものとして又はその加熱に利用することができ、このことでチラー５０における熱負荷のピーク分散が可能となる。

【0029】

冷熱源部ブリードイン制御手段６３が実行する冷熱源部ブリードイン制御では、冷熱源部３０が作動して熱源水Ｘの冷却を行う場合には、熱源水取出ポンプ３３及び冷却水循環ポンプ３８が作動する。すると、熱源水取出ポンプ３３の作動により、熱源水還管路１２を通流する熱源水Ｘは、熱源水取出路３４に取り出され、冷熱源部用熱交換器３６を通流した後に、熱源水戻り路３５を通じてバッファタンク２に戻される。同時に、冷熱源部用熱交換器３６では、冷却水循環ポンプ３８の作動により冷熱源部３０により冷却された冷却水Ｗ３０が冷却水循環路３７を通じて循環供給されて、結果、冷熱源部３０が熱源水循環路１０に対して接続された状態となる。尚、以下の説明において、冷熱源部３０を熱源水循環路１０に接続して冷熱源部３０による熱源水Ｘの冷却を行うことを、冷熱源部３０のブリードインと呼ぶ。そして、冷熱源部３０のブリードインの実行中は、冷熱源部３０により冷却された冷却水Ｗ３０との熱交換により、熱源水Ｘが冷却されることになる。
また、冷熱源部用熱交換器３６にて冷却された熱源水Ｘは一旦バッファタンク２に流入して適切にミキシングされるので、冷熱源部用熱交換器３６における熱源水Ｘの冷却温度幅を比較的大きくして、熱源水取出ポンプ３３による熱源水Ｘの搬送動力を削減することができる。

【0030】

一方、冷熱源部ブリードイン制御手段６３が実行する冷熱源部ブリードイン制御において、冷熱源部３０が停止して熱源水Ｘの冷却を行わない場合には、熱源水取出ポンプ３３及び冷却水循環ポンプ３８が停止する。すると、熱源水還管路１２を通流する熱源水Ｘは、冷熱源部用熱交換器３６を通流することなく、直接バッファタンク２に流入して、結果、冷熱源部３０が熱源水循環路１０に対して切り離された状態となって、冷熱源部３０のブリードインが終了される。そして、冷熱源部３０のブリードインの非実行中は、熱源水Ｘを熱源水循環路１０に循環させる際の圧力損失が低減されて、搬送動力が削減されることになる。

【0031】

冷熱源部３０としては、外気Ａとの熱交換により冷却水Ｗ３０を冷却する開放式冷却塔３１が設けられている。この開放式冷却塔３１に関して以下に説明を加える。
冷却水循環ポンプ３８の作動により、開放式冷却塔３１で冷却された冷却水Ｗ３０が、冷却水循環路３７を通じて冷熱源部用熱交換器３６に供給される。開放式冷却塔３１には、外気Ａの湿球温度Ｔ３９を計測する外気湿球温度センサ３９が設けられている。

【0032】

冷熱源部３０として開放式冷却塔３１が設けられている場合において、冷熱源部ブリードイン制御手段６３は、図４に示す第１の冷熱源部ブリードイン制御を実行して、外気Ａの状態を考慮して開放式冷却塔３１のブリードインの開始及び終了の判断を行うことができる。
即ち、第１の冷熱源部ブリードイン制御では、開放式冷却塔３１のブリードインの非実行中（ステップ＃２１のＮｏ）において、冷熱源部用熱交換器３６を通流する熱源水Ｘの温度として還温度センサ１５で計測された還温度Ｔ１５に対する外気湿球温度センサ３９で計測された外気Ａの湿球温度Ｔ３９の温度差ΔＴ２（＝Ｔ１５－Ｔ３９）が求められる。そして、その温度差ΔＴ２が所定の冷却開始用設定温度差ΔＴ２ａ（例えば＋１０℃）を上回っている場合（ステップ＃２２のＹｅｓ）には、開放式冷却塔３１のブリードインが開始されて（ステップ＃２３）、開放式冷却塔３１のブリードインが非実行中の状態から実行中の状態に切り替わる。一方、上記温度差ΔＴ２が上記冷却開始用設定温度差ΔＴ２ａを上回っていない場合（ステップ＃２２のＮｏ）には、開放式冷却塔３１のブリードインが開始されない。

【0033】

また、第１の冷熱源部ブリードイン制御では、開放式冷却塔３１のブリードインの実行中（ステップ＃２１のＹｅｓ）において、冷熱源部用熱交換器３６を通流する熱源水Ｘの温度として還温度センサ１５で計測された還温度Ｔ１５に対する外気湿球温度センサ３９で計測された外気Ａの湿球温度Ｔ３９の温度差ΔＴ２（＝Ｔ１５－Ｔ３９）が求められる。そして、その温度差ΔＴ２が所定の冷却終了用設定温度差ΔＴ２ｂ（例えば＋２℃）以下に達した場合（ステップ＃２４のＹｅｓ）には、開放式冷却塔３１のブリードインが終了されて（ステップ＃２５）、開放式冷却塔３１のブリードインが実行中の状態から非実行中の状態に切り替わる。一方、上記温度差ΔＴ２が上記冷却終了用設定温度差ΔＴ２ｂ以下に達していない場合（ステップ＃２４のＮｏ）には、開放式冷却塔３１のブリードインが継続される。

【0034】

上述のように第１の冷熱源部ブリードイン制御では、冷熱源部３０として開放式冷却塔３１が設けられている場合において、外気湿球温度センサ３９で計測された外気Ａの湿球温度Ｔ３９を用いて開放式冷却塔３１のブリードインの開始及び終了の判断をしたが、冷熱源部３０として開放式冷却塔３１が設けられている場合に限らず、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの温度のみで開放式冷却塔３１のブリードインの開始及び終了の判断をすることもできる。
また、冷熱源部ブリードイン制御手段６３は、図５に示す第２の冷熱源部ブリードイン制御を実行することもできる。尚、この第２の冷熱源部ブリードイン制御は、上記第１の冷熱源部ブリードイン制御とは異なり、冷熱源部３０として開放式冷却塔３１が設けられた場合に限定されたものではなく、他の形式の冷熱源部３０にも適用可能である。

【0035】

即ち、第２の冷熱源部ブリードイン制御では、冷熱源部３０のブリードインの非実行中（ステップ＃３１のＮｏ）において、熱源水Ｘの温度として還温度センサ１５で計測された還温度Ｔ１５が取得され、その還温度Ｔ１５が所定の設定上限温度Ｔ１５ｍａｘ（例えば３０℃）を上回っている場合（ステップ＃３２のＹｅｓ）には、冷熱源部３０のブリードインが開始されて（ステップ＃３３）、冷熱源部３０のブリードインが非実行中の状態から実行中の状態に切り替わる。一方、還温度Ｔ１５が所定の設定上限温度Ｔ１５ｍａｘを上回っていない場合（ステップ＃３２のＮｏ）には、冷熱源部３０のブリードインが開始されない。

【0036】

また、第２の冷熱源部ブリードイン制御では、冷熱源部３０のブリードインの実行中（ステップ＃３１のＹｅｓ）において、熱源水Ｘの温度として還温度センサ１５で計測された還温度Ｔ１５が取得され、その還温度Ｔ１５が所定の設定復帰温度Ｔ１５ａ（例えば２５℃）以下に達した場合（ステップ＃３４のＹｅｓ）には、冷熱源部３０のブリードインが終了されて（ステップ＃３５）、冷熱源部３０のブリードインが実行中の状態から非実行中の状態に切り替わる。一方、還温度Ｔ１５が所定の設定復帰温度Ｔ１５ａ以下に達していない場合（ステップ＃３４のＮｏ）には、冷熱源部３０のブリードインが継続される。
このような構成により、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの温度は、上記上限温度以下の中間温度帯（例えば２０℃から３０℃までの温度帯）に保たれることになる。

【0037】

尚、本実施形態では、冷熱源部ブリードイン制御手段６３による冷熱源部ブリードイン制御において、冷熱源部３０（開放式冷却塔３１）のブリードインの開始及び終了の判断を、熱源水Ｘの温度として還温度センサ１５で計測された還温度Ｔ１５に基づいて行ったが、熱源水Ｘの温度として往温度センサ１４で計測された往温度Ｔ１４に基づいて行っても構わない。

【0038】

以下、本熱源システムにおいて、熱負荷部Ｂ側に設けられたチラー５０に関する構成について説明を加える。
チラー５０は、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの熱を利用して冷温水ＣＷ，ＨＷを生成可能に構成されている。
即ち、チラー５０は、熱源水Ｘの熱を利用する場合には、熱源水往管路１１から熱源水取出路５１を通じて熱源水Ｘを取り出し、その熱源水Ｘとの熱交換により冷水ＣＷ又は温水ＨＷを生成し、当該熱交換後の熱源水Ｘを、熱源水戻り路５２を通じて熱源水還管路１２へ戻す形態で、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの冷熱又は温熱を利用する。即ち、チラー５０が熱源水Ｘを利用して冷水ＣＷを生成する際には、熱源水循環路１０を通流する熱源水Ｘに対してチラー５０から温排熱が放出されることになり、一方、チラー５０が熱源水Ｘを利用して温水ＨＷを生成する際には、熱源水循環路１０を通流する熱源水Ｘに対してチラー５０から冷排熱が放出されることになる。
チラー５０により生成された冷水ＣＷ又は温水ＨＷは、冷温水供給路５７を通じて、外気処理空調装置などの冷温水利用部５８に供給されて、室内に供給される外気の冷却又は加熱等に利用される。

【0039】

熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘにおいて、チラー５０による熱利用の負担が大きくなった場合には、熱源水Ｘの温度が過剰に上昇又は低下して冷熱源部３０又は温熱源部２０による熱源水Ｘの冷却又は加熱の頻度が増加することで、システム全体のＣＯＰの悪化を招く。特に、エネルギー消費量が大きい補助加熱装置２２が設けられた温熱源部２０による熱源水Ｘの加熱頻度が増加すると、システム全体のＣＯＰが悪化する。
そこで、本熱源システムでは、合理的な構成を採用しながらＣＯＰの向上を図るための構成を採用しており、その詳細について以下に説明を加える。

【0040】

チラー５０は、冷温水ＣＷ，ＨＷの生成に熱源水Ｘの熱を利用する熱源水利用モードと、冷温水ＣＷ，ＨＷの生成に外気Ａの熱を利用する空気利用モードとの間で、運転モードを切り替え可能に構成されている。そして、制御装置６０は、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの状態に基づいてチラー５０の運転モードを、上記熱源水利用モードと上記空気利用モードとの間で切り替えるチラー運転モード切替手段６１として機能する。
チラー運転モード切替手段６１は、熱源水Ｘをチラー５０に取り込むための熱源水取出路５１に設けられた開閉弁５３を開放させると共に外気Ａをチラー５０に取り込むため送風ファン５４を停止させることで、チラー５０の運転モードを、熱源水往管路１１から取り込まれた熱源水Ｘとの熱交換により冷水ＣＷ又は温水ＨＷを生成する熱源水利用モードに設定することができる。また、チラー運転モード切替手段６１は、熱源水Ｘをチラー５０に取り込むための熱源水取出路５１に設けられた開閉弁５３を閉鎖させると共に外気Ａをチラー５０に取り込むため送風ファン５４を作動させることで、チラー５０の運転モードを、送風ファン５４から取り込まれた外気Ａとの熱交換により冷水ＣＷ又は温水ＨＷを生成する空気利用モードに設定することができる。

【0041】

更に、チラー運転モード切替手段６１は、チラー５０が熱源水利用モードで作動しているときに、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘに対するチラー５０による熱利用の負担が大きくなることを熱源水Ｘの状態から判定した場合には、適宜チラー５０の運転モードを熱源水利用モードから空気利用モードに切り替える。すると、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘに対するチラー５０による熱利用の負担が無くなる。このことで、チラー５０による熱利用の負担増加に起因する熱源水Ｘの温度の過剰な上昇又は低下が回避され、結果、冷熱源部３０又は温熱源部２０による熱源水Ｘの冷却又は加熱の頻度の増加が軽減されることになる。

【0042】

チラー運転モード切替手段６１によるチラー５０の運転モードの切り替え制御については、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの状態として、熱源水Ｘの温度やチラー５０の冷排熱量等に基づいて実行される。以下、その具体的なチラー５０の運転モードの切り替え制御について、図６を参照して説明する。

【0043】

チラー５０が熱源水利用モードで作動しているとき（ステップ＃４１のＹｅｓ）に、熱源水Ｘの温度として還温度センサ１５で計測された還温度Ｔ１５が所定の空気利用モード切替用設定値Ｔ１５ｂ（例えば２０℃）以下になった場合（ステップ＃４２のＹｅｓ）には、開閉弁５３が開放状態から閉鎖状態に切り替えられると共に送風ファン５４が停止状態から作動状態に切り替えられる形態で、チラー５０の運転モードが熱源水利用モードから空気利用モードに切り替えられる（ステップ＃４３）。一方、上記還温度Ｔ１５が上記空気利用モード切替用設定値Ｔ１５ｂ以下になっていない場合（ステップ＃４２のＮｏ）には、チラー５０の運転モードが熱源水利用モードに維持される。
即ち、チラー５０が熱源水利用モードで温水ＨＷを生成しているときには、チラー５０が温水ＨＷを生成することで発生する冷排熱が、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘに放出されて当該熱源水Ｘの温度低下の要因となる。そして、このようにチラー５０から熱源水Ｘに対して冷排熱が放出されている状態において、還温度Ｔ１５が上記空気利用モード切替用設定値以下になると、チラー５０の運転モードが自動的に熱源水利用モードから空気利用モードに切り替えられる。すると、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘに対するチラー５０からの冷排熱の放出が無くなる。このことで、熱源水Ｘの温度低下が抑制されて、当該熱源水Ｘの温度低下に起因するＣＯＰの低下の要因となる温熱源部２０による熱源水Ｘの加熱頻度が軽減されることになる。

【0044】

一方、チラー５０が空気利用モードで作動しているとき（ステップ＃４１のＮｏ）に、チラー５０の冷排熱量Ｑが所定の熱源水利用モード切替用設定値Ｑａ以下になった場合（ステップ＃４４のＹｅｓ）には、開閉弁５３が閉鎖状態から開放状態に切り替えられると共に送風ファン５４が作動状態から停止状態に切り替えられる形態で、チラー５０の運転モードが空気利用モードから熱源水利用モードに切り替えられる（ステップ＃４５）。一方、上記冷排熱量Ｑが上記熱源水利用モード切替用設定値Ｑａ以下になっていない場合（ステップ＃４４のＮｏ）には、チラー５０の運転モードが空気利用モードに維持される。

【0045】

空気利用モードから熱源水利用モードへの切り替えの判断で参照する上記チラー５０の冷排熱量Ｑは、熱源水利用モードに切り替えた場合に熱源水Ｘに放出されると予測される冷排熱量として、空気利用モードで作動中のチラー５０の熱負荷から算出することができる。
即ち、チラー５０が空気利用モードで温水ＨＷを生成しているときには、チラー５０が温水ＨＷを生成することで発生する冷排熱が、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘには放出されずに外気Ａに放出される。そして、このようにチラー５０から熱源水Ｘに対して冷放熱が放出されていない状態において、チラー５０の冷排熱量が上記熱源水利用モード切替用設定値以下になった場合には、チラー５０の運転モードが自動的に空気利用モードから熱源水利用モードに切り替えられる。すると、チラー５０から熱源水Ｘに対して冷放熱が放出されるようになるが、その冷排熱は比較的小さなものとなる。このことで、熱源水Ｘの温度低下が抑制されて、当該熱源水Ｘの温度低下に起因する温熱源部２０による熱源水Ｘの加熱頻度が軽減されることになる。

【0046】

更に、空気利用モードから熱源水利用モードへの切り替えの判断指標に用いる上記熱源水利用モード切替用設定値Ｑａは、経験的にＣＯＰの向上につながると考えられる固定値とすることができるが、本実施形態では、冷熱源部３０の熱源水Ｘに対する冷却量に相当する熱負荷部Ｂの熱源水Ｘに対する温排熱量を、上記熱源水利用モード切替用設定値Ｑａとしている。
即ち、チラー運転モード切替手段６１によるチラー５０の運転モードの切り替え制御では、チラー５０が空気利用モードで作動しているときに、チラー５０の冷排熱量Ｑが、熱源水Ｘに対する熱負荷部Ｂの温排熱量に相当する熱源水利用モード切替用設定値Ｑａ以下になった場合には、冷熱源部３０の熱源水Ｘに対する冷却量に余裕があると判断されて、チラー５０の運転モードが自動的に空気利用モードから熱源水利用モードに切り替えられる。すると、運転モードが熱源水利用モードに切り替えられたチラー５０は実質的に他の熱負荷部Ｂから熱源水Ｘに放出された温排熱のみを利用して温水ＨＷを生成する状態となる。よって、チラー５０からの冷排熱の放出による熱源水Ｘの温度低下が一層抑制されて、熱源水利用モードへの切り替え直後における温熱源部２０による熱源水Ｘの加熱が回避されることになる。
尚、上記熱負荷部Ｂの熱源水Ｘに対する温排熱量は、チラー５０が空気利用モードで作動しているときに、還温度センサ１５で計測された熱源水Ｘの還温度Ｔ１５から往温度センサ１４で計測された熱源水Ｘの往温度Ｔ１４を差し引いた熱源水Ｘの温度差（＝Ｔ１５－Ｔ１４）に対して、流量センサ１７で計測された熱源水Ｘの循環流量を乗じた値として求めることができる。

【0047】

空気利用モードから熱源水利用モードへの切り替えの判断に用いるチラー５０の冷排熱量や熱負荷部Ｂの温排熱量は、瞬時値を用いることもできるが、本実施形態では、１日などの一定期間の積分値を用いて空気利用モードから熱源水利用モードへの切り替えを判断することもできる。このことで、チラー５０の冷排熱量や熱負荷部Ｂの温排熱量の一時的な増減による無用な運転モードの切り替えを回避することができる。

【0048】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0049】

（１）上記実施形態では、チラー運転モード切替手段６１は、熱源水Ｘの温度が所定の空気利用モード切替用設定値以下になった場合にチラー５０の運転モードを熱源水利用モードから空気利用モードに切り替え、チラー５０の冷排熱量が所定の熱源水利用モード切替用設定値以下になった場合にチラー５０の運転モードを空気利用モードから熱源水利用モードに切り替えたが、これらチラー５０の運転モードの切り替えの判断は、熱源水循環路１０を循環する熱源水Ｘの状態を示す熱源水Ｘの温度やチラー５０の冷排熱量以外の指標に基づいて行うように構成することもできる。

【符号の説明】

【0050】

１０ 熱源水循環路
２０ 温熱源部（熱源部）
３０ 冷熱源部（熱源部）
４０ ビル用マルチエアコン（熱負荷部）
５０ チラー
６１ チラー運転モード切替手段
Ａ 外気（空気）
Ｂ 熱負荷部
ＣＷ 冷水
ＨＷ 温水
Ｔ１４ 往温度（熱源水の温度）
Ｔ１５ 還温度（熱源水の温度）
Ｘ 熱源水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】