是概略性示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的熱源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，熱源系統(tǒng)I作為主要的結(jié)構(gòu)具備:冷凍機(jī)2 ;三臺(tái)冷卻塔3a、3b、3c，其以并聯(lián)的方式與冷凍機(jī)2連接，且對(duì)由于在冷凍機(jī)2中使用而被加熱了的冷卻水進(jìn)行冷卻并向冷凍機(jī)2供應(yīng)；以及冷卻塔控制裝置4，其進(jìn)行冷卻塔3a、3b、3c的控制。在圖1中例示了具備三臺(tái)冷卻塔的情況，然而冷卻塔的臺(tái)數(shù)不受限定。
[0049]經(jīng)由供給配管6而將在冷凍機(jī)2中利用后的冷卻水向各冷卻塔3a、3b、3c供應(yīng)。被各冷卻塔3a、3b、3c冷卻后的冷卻水經(jīng)由回流配管7而向冷凍機(jī)2輸送。在供給配管6中設(shè)有送水水箱8，且在回流配管7中設(shè)有回水水箱9。在與回流配管7中的回水水箱9相比靠冷卻水流的下游側(cè)處設(shè)有冷卻水泵10。通過控制冷卻水泵10的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)循環(huán)的冷卻水的流量。在送水水箱8與回水水箱9之間設(shè)有旁通配管12。在旁通配管12中設(shè)有冷卻水旁通閥(旁通閥)13。通過調(diào)節(jié)冷卻水旁通閥13的開度來調(diào)節(jié)從送水水箱8向回水水箱9旁通的流量。
[0050]在供給配管6中，在與送水水箱8相比靠冷卻水流的上游側(cè)處設(shè)有對(duì)從冷凍機(jī)2流出的冷卻水的流量Fe進(jìn)行計(jì)測的流量傳感器15、以及對(duì)在冷凍機(jī)2中熱交換后的冷卻水的溫度(以下稱為“冷卻塔入口溫度Ti”。)進(jìn)行計(jì)測的溫度傳感器16。在回流配管7中，在與回水水箱9相比靠冷卻水流的下游側(cè)處，設(shè)有對(duì)在冷卻塔3a、3b、3c中冷卻后而向冷凍機(jī)2流入的冷卻水的溫度(以下稱為“冷卻塔出口溫度To”。)進(jìn)行計(jì)測的溫度傳感器17。
[0051]流量傳感器15、溫度傳感器16、17的計(jì)測值向冷卻塔控制裝置4輸出。
[0052]冷卻塔控制裝置4使用來自流量傳感器15、溫度傳感器16、17的計(jì)測值而對(duì)冷卻塔3a、3b、3c的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，并且進(jìn)行以下示出的起動(dòng)/停止控制。
[0053]例如，冷卻塔控制裝置4例如是計(jì)算機(jī)，具備CPU(中央運(yùn)算處理裝置)、RAM (Random Access Memory)等主存儲(chǔ)裝置、輔助存儲(chǔ)裝置、以及通過與外部設(shè)備進(jìn)行通信來進(jìn)行信息的發(fā)送接收的通信裝置等。
[0054]輔助存儲(chǔ)裝置是計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄媒體，例如是磁盤、磁光盤、CD-ROM、DVD-ROM、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。在該輔助存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)有各種程序，CPU通過從輔助存儲(chǔ)裝置向主存儲(chǔ)裝置讀出程序并執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)各種處理。
[0055]〔第一實(shí)施方式〕
[0056]以下，使用圖2對(duì)由本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的冷卻塔控制裝置4執(zhí)行的處理進(jìn)行說明。
[0057]首先，冷卻塔控制裝置4在接收到冷卻塔的起動(dòng)指令時(shí)，使全部臺(tái)數(shù)的冷卻塔起動(dòng)(步驟SAl)。由此，冷卻塔3a、3b、3c起動(dòng)，通過風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)而開始冷卻水的冷卻。
[0058]接下來，在各冷卻塔3a、3b、3c的起動(dòng)完成時(shí)，冷卻塔控制裝置4開始各冷卻塔3a、3b、3c所具備的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制(步驟SA2)。由此，控制各冷卻塔3a、3b、3c的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，使得冷卻塔出口溫度To成為設(shè)定溫度。在本實(shí)施方式中，各冷卻塔3a、3b、3c所具備的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速被控制為相同的轉(zhuǎn)速。
[0059]接下來，冷卻塔控制裝置4判斷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為預(yù)先設(shè)定的最低轉(zhuǎn)速以下的狀態(tài)是否維持了規(guī)定期間(例如60seC)(步驟SA3)。此處，最低轉(zhuǎn)速是指為了防止在極低轉(zhuǎn)速下的運(yùn)轉(zhuǎn)而一般性地設(shè)定的下限轉(zhuǎn)速。也可以采用使該下限轉(zhuǎn)速成為具有任意的容限(margin)的值。
[0060]其結(jié)果是，在風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速以下的狀態(tài)維持了規(guī)定期間的情況下，使一臺(tái)冷卻塔停止(步驟SA4)并進(jìn)入步驟SA9。
[0061]另一方面，當(dāng)在上述步驟SA3中，判斷為風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速以下的狀態(tài)沒有維持規(guī)定期間的情況下(在步驟SA3中為“否”)，判斷是否存在處于運(yùn)轉(zhuǎn)停止中的冷卻塔(步驟SA5)。其結(jié)果是，在不存在處于運(yùn)轉(zhuǎn)停止中的冷卻塔的情況下返回步驟SA1，而在存在處于運(yùn)轉(zhuǎn)停止中的冷卻塔的情況下，推斷使將運(yùn)轉(zhuǎn)中的冷卻塔臺(tái)數(shù)增加一臺(tái)后的臺(tái)數(shù)的冷卻塔以最低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的冷卻能力(步驟SA6)。例如，在N臺(tái)的冷卻塔處于運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，以如下方式推斷冷卻能力。
[0062]例如，冷卻塔控制裝置4與各冷卻塔對(duì)應(yīng)地保有表格，該表格將使該冷卻塔以最低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的冷卻能力與外部氣體濕球溫度以及冷卻水流量建立關(guān)聯(lián)。并且，冷卻塔控制裝置4使用與運(yùn)轉(zhuǎn)中以及追加起動(dòng)的冷卻塔對(duì)應(yīng)的上述表格，分別取得與當(dāng)前的冷卻水流量和外部氣體濕球溫度對(duì)應(yīng)的冷卻能力，且通過合計(jì)取得的冷卻能力來推斷追加起動(dòng)一臺(tái)時(shí)的冷卻塔能力。
[0063]接下來，判斷對(duì)于冷卻塔整體所要求冷卻能力為在步驟SA6中推斷出的冷卻能力以上的狀態(tài)是否維持了規(guī)定期間(例如300seC)(步驟SA7)。其結(jié)果是，在上述狀態(tài)維持了規(guī)定期間的情況下，使處于運(yùn)轉(zhuǎn)停止中的冷卻塔中的一臺(tái)冷卻塔追加起動(dòng)(步驟SA8)，并進(jìn)入步驟SA9。
[0064]另一方面，當(dāng)在上述步驟SA7中，判斷為上述狀態(tài)沒有維持規(guī)定期間的情況下，進(jìn)入步驟SA9。
[0065]在步驟SA9中，判斷是否接收了運(yùn)轉(zhuǎn)停止指令，在沒有接收的情況下，返回步驟SA3，重復(fù)進(jìn)行上述處理。另一方面，在接收了運(yùn)轉(zhuǎn)停止指令的情況下，使運(yùn)轉(zhuǎn)中的冷卻塔運(yùn)轉(zhuǎn)停止(步驟SA10)，并結(jié)束處理。
[0066]如以上說明，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的冷卻塔控制裝置、冷卻塔控制方法以及熱源系統(tǒng)，在熱源系統(tǒng)I起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)能夠工作的全部臺(tái)數(shù)的冷卻塔。由此，能夠?qū)⒏骼鋮s塔中的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制為較低，從而能夠抑制作為整體的消耗電力。圖3示出相對(duì)于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的冷卻塔的消耗電力、冷卻能力以及冷卻效率的關(guān)系。此處，冷卻塔的冷卻能力由以下的⑴式表示，冷卻效率由以下的⑵式表示。
[0067]冷卻能力=ATXFcXc(I)
[0068]冷卻效率=冷卻能力/消耗電力(2)
[0069]在(I)式中，Δ T為冷卻塔入口溫度與冷卻塔出口溫度之差，F(xiàn)e為冷卻水流量，c為比熱。
[0070]如圖3所示，可知風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越低，則消耗電力越低且冷卻效率越高。這樣，若將風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速維持為盡可能低，則能夠抑制消耗電力且提高冷卻效率。
[0071]在圖4中示出假設(shè)朝向各冷卻塔的冷卻水流路相等的情況下的按起動(dòng)臺(tái)數(shù)區(qū)分的冷卻能力與消耗電力的關(guān)系的圖。在圖4中分別示出了在使一臺(tái)冷卻塔運(yùn)轉(zhuǎn)的情況、使兩臺(tái)冷卻塔運(yùn)轉(zhuǎn)的情況、以及使三臺(tái)冷卻塔運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的冷卻能力與消耗電力的關(guān)系。圖4中的各點(diǎn)是組合了多個(gè)各冷卻塔的轉(zhuǎn)速的情況下的點(diǎn)。
[0072]例如，在起動(dòng)兩臺(tái)冷卻塔而發(fā)揮某冷卻能力的情況下，存在多個(gè)向各冷卻塔的負(fù)荷的分配的組合。例如，在要求某冷卻能力時(shí)，存在著無論使一方的冷卻塔以30Hz運(yùn)轉(zhuǎn)、使另一方的冷卻塔以50Hz運(yùn)轉(zhuǎn)，還是使雙方的冷卻塔均以40Hz運(yùn)轉(zhuǎn)，均能夠得到相同的冷卻能力的情況。即使在這樣發(fā)揮相同的冷卻能力的情況下，由于各冷卻塔的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)即轉(zhuǎn)速不同，因而消耗電力也與之相應(yīng)地發(fā)生變化。并且，像這樣，為了得到相同冷卻能力而設(shè)定多組轉(zhuǎn)速的分配比，將各模式中的消耗電力與冷卻能力進(jìn)行繪制而得到圖4。并且，圖4中示出的曲線是對(duì)使各冷卻塔的轉(zhuǎn)速相同時(shí)的點(diǎn)進(jìn)行連結(jié)而得到的。這樣，由圖4可知，使轉(zhuǎn)速相同時(shí)最能抑制消耗電力。
[0073]圖4示出的各點(diǎn)是將向冷卻塔的通水假設(shè)為冷卻塔的起動(dòng)而取得的。因而，即使起動(dòng)了三臺(tái)(向三臺(tái)通水)，但在某一臺(tái)的轉(zhuǎn)速為O的情況下，實(shí)質(zhì)上不得不僅由兩臺(tái)冷凍機(jī)發(fā)揮冷卻能力，從而存在著與起動(dòng)兩臺(tái)(向兩臺(tái)通水)時(shí)相比性能變差的情況。圖4示出了將冷卻塔起動(dòng)設(shè)為冷卻塔通水時(shí)的結(jié)果，然而在將冷卻塔起動(dòng)設(shè)為冷卻塔風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)且冷卻塔通水的情況下，也能夠得到同樣的結(jié)果。由此可知，無論是哪種情況，在使各冷卻塔以同一轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下均最能降低消耗電力。
[0074]并且，根據(jù)圖4可知，起動(dòng)臺(tái)數(shù)越多則越能夠降低消耗電力。例如，在欲通過三臺(tái)冷卻塔得到2000 [kW]的冷卻能力的情況下，消耗電力約為I [kW]左右，相對(duì)于此，在欲通過兩臺(tái)冷卻塔得到該冷卻能力的情況下，需要其兩倍以上的消耗電力，并且，在欲通過一臺(tái)冷卻塔得到該冷卻能力的情況下，需要近七倍的消耗電力。
[0075]如上所述，由圖3以及圖4可知，對(duì)于相同的冷卻能力，增多冷卻塔的起動(dòng)臺(tái)數(shù)、將各風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速保持為低轉(zhuǎn)速且使各冷卻塔的轉(zhuǎn)速相同的運(yùn)轉(zhuǎn)最能夠抑制冷卻塔整體的消耗電力。
[0076]因此，如本實(shí)施方式所涉及的冷卻塔控制裝置、冷卻塔控制方法以及熱源系統(tǒng)那樣，通過在冷卻塔起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)能夠工作的全部臺(tái)數(shù)的冷卻塔，從而能夠?qū)崿F(xiàn)作為冷卻塔整體的節(jié)省能源化。
[0077]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的冷卻塔控制裝置、冷卻塔控制方法以及熱源系統(tǒng)，在風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速以下的情況下，減少一臺(tái)冷卻塔