JP7365612B2 - Absorption chiller, absorption chiller control method and controller - Google Patents
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Description
本発明は、吸収式冷凍機および吸収式冷凍機の制御方法に係り、特に、冷房負荷が低い場合でもCOPを向上させることができ、燃焼使用量を低減させることを可能とした吸収式冷凍機および吸収式冷凍機の制御方法に関する。 The present invention relates to an absorption refrigerating machine and a control method for an absorption refrigerating machine, and in particular, an absorption refrigerating machine that can improve COP and reduce combustion consumption even when the cooling load is low. and a method of controlling an absorption chiller.
一般に、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成した吸収式冷凍機が知られている。吸収式冷凍機は、例えば、オフィスビルのセントラル空調などに用いられている。
このような吸収式冷凍機として、従来、例えば、高温再生器と低温再生器とを連通する吸収溶液ライン又は低温再生器と吸収器とを連通する吸収溶液ラインに圧力調整手段及び中間再生器を介装し、該中間再生器は外部温熱源から供給される流体と吸収溶液ラインを流れる吸収溶液との間で顕熱・潜熱交換を行い、冷温水出口温度及び高温再生器の温度を測定する温度測定手段と、冷温水出口温度及び高温再生器の温度に基づいて高質燃料燃焼用バーナへの高質燃料供給量を調節する燃料供給量制御機構、とを備えたものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
BACKGROUND ART Absorption refrigerators are generally known that include a high-temperature regenerator, a low-temperature regenerator, an evaporator, a condenser, and an absorber, which are connected by piping to form circulation paths for an absorption liquid and a refrigerant, respectively. Absorption chillers are used, for example, in central air conditioning in office buildings.
Conventionally, as such an absorption refrigerator, for example, a pressure adjustment means and an intermediate regenerator are installed in an absorption solution line that communicates between a high temperature regenerator and a low temperature regenerator or an absorption solution line that communicates between a low temperature regenerator and an absorber. The intermediate regenerator exchanges sensible heat and latent heat between the fluid supplied from the external heat source and the absorption solution flowing through the absorption solution line, and measures the cold and hot water outlet temperature and the temperature of the high temperature regenerator. A device is disclosed that includes a temperature measuring means and a fuel supply amount control mechanism that adjusts the amount of high quality fuel supplied to the high quality fuel combustion burner based on the cold/hot water outlet temperature and the temperature of the high temperature regenerator. (For example, see Patent Document 1).
従来の技術においては、冷房負荷に応じてバーナの開度を制御し、COP(Coefficient Of Performance:「成績係数」)を向上させるようにしている。
この場合に、バーナの制御は、冷水温度に応じて行われ、冷水温度が所定温度に達したら、バーナをOFFするようにしていた。そのため、例えば、冷房負荷20%以下といったように冷房負荷が低くなると、バーナのON・OFFを繰り返して行うことになってし待っていた。
通常、バーナのON・OFF制御を行うと、バーナの燃焼時に一時的に最大50~100%の燃焼量となってしまう。そのため、冷房負荷が低い場合に、冷水温度の過低下を招き、COPも低下してしまうという問題がある。特に、事務所ビルや店舗などにおいては、冷房負荷が20%以下となる運転時間が最も長くなるため、このように冷房負荷が低い場合にCOPを向上させるとともに、燃料使用量を低減させることが望まれている。
In conventional technology, the degree of opening of the burner is controlled according to the cooling load to improve COP (Coefficient of Performance).
In this case, the burner is controlled according to the temperature of the cold water, and the burner is turned off when the temperature of the cold water reaches a predetermined temperature. Therefore, when the cooling load becomes low, for example, below 20%, the burner has to be repeatedly turned on and off.
Normally, when ON/OFF control of the burner is performed, the combustion amount of the burner temporarily becomes 50 to 100% at maximum. Therefore, when the cooling load is low, there is a problem in that the temperature of the chilled water decreases excessively and the COP also decreases. In particular, in office buildings and stores, the operating time is the longest when the cooling load is less than 20%, so it is important to improve COP and reduce fuel consumption when the cooling load is low. desired.
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、冷房負荷が低い場合でもCOPを向上させることができ、燃焼使用量を低減させることのできる吸収式冷凍機および吸収式冷凍機の制御方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides an absorption chiller and absorption chiller control that can improve COP and reduce combustion consumption even when the cooling load is low. The purpose is to provide a method.
前記目的を達成するため、本発明の吸収式冷凍機は、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機において、制御装置を備え、前記制御装置は、冷房負荷が第1の所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がOFFとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にし、前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのON・OFF繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とする。
これによれば、ガスバーナのON・OFF回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
In order to achieve the above object, the absorption refrigerating machine of the present invention includes a high temperature regenerator, a low temperature regenerator, an evaporator, a condenser, and an absorber, which are connected by piping to provide circulation paths for the absorption liquid and the refrigerant, respectively. The absorption refrigerator includes a control device, and the control device determines that the cooling load is equal to or less than a first predetermined value, and the time during which the combustion of the gas burner is OFF is determined to be a predetermined time. If it is determined that the fuel control valve of the gas burner continues, the maximum valve opening of the fuel control valve of the gas burner is set to a predetermined valve opening, and the predetermined valve opening is a valve at which ON/OFF repeat control of the gas burner is started. It is characterized by an opening degree .
According to this, it is possible to prevent an increase in the number of ON/OFF operations of the gas burner, and it is possible to prevent excessive combustion of the gas burner.
本発明によれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、COPを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。 According to the present invention, when the cooling load decreases, it is possible to prevent the chilled water temperature from excessively decreasing due to excessive combustion of the gas burner, improve the COP, and reduce the fuel consumption of the gas burner. It becomes possible.
第1の発明は、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機において、制御装置を備え、前記制御装置は、冷房負荷が所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がOFFとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を小さくするように制御する。
これによれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、COPを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。
The first invention is an absorption refrigerator comprising a high temperature regenerator, a low temperature regenerator, an evaporator, a condenser, and an absorber, which are connected by piping to form circulation paths for absorption liquid and refrigerant, respectively. The control device is configured to control the gas burner when it is determined that the cooling load is below a predetermined value and the combustion of the gas burner is determined to be OFF for a predetermined period of time. Controls the valve opening of the fuel control valve to be small.
According to this, when the cooling load decreases, it is possible to prevent excessive combustion of the gas burner, it is possible to prevent the chilled water temperature from decreasing excessively due to excessive combustion of the gas burner, and it is possible to improve the COP. , it becomes possible to reduce the fuel consumption of the gas burner.
第2の発明は、前記制御装置は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続した場合、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を元に戻すように制御する。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
In a second aspect of the invention, the control device controls the valve opening of the fuel control valve of the gas burner to return to its original value when a state in which the cooling load is equal to or higher than a predetermined value continues for a predetermined period of time.
According to this, when the cooling load increases, the maximum valve opening of the fuel control valve can be returned to the maximum opening, and appropriate control can be performed using the normal maximum valve opening.
第3の発明は、前記所定値は、前記ガスバーナのON・OFF繰り返し制御が開始される冷房負荷である。
これによれば、ガスバーナのON・OFF回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
In a third aspect of the invention, the predetermined value is a cooling load at which ON/OFF repetitive control of the gas burner is started.
According to this, it is possible to prevent an increase in the number of ON/OFF operations of the gas burner, and it is possible to prevent excessive combustion of the gas burner.
第4の発明は、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機の制御方法であって、冷房負荷が所定値以下であり、かつ、ガスバーナの燃焼がOFFとなっている時間が所定時間継続している場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を小さくするステップを有する。
これによれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、COPを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。
A fourth invention provides control of an absorption refrigerator comprising a high-temperature regenerator, a low-temperature regenerator, an evaporator, a condenser, and an absorber, and these are connected via piping to form circulation paths for absorption liquid and refrigerant, respectively. The method includes the step of reducing the valve opening of the fuel control valve of the gas burner when the cooling load is below a predetermined value and the combustion of the gas burner continues for a predetermined period of time. has.
According to this, when the cooling load decreases, it is possible to prevent excessive combustion of the gas burner, it is possible to prevent the chilled water temperature from decreasing excessively due to excessive combustion of the gas burner, and it is possible to improve the COP. , it becomes possible to reduce the fuel consumption of the gas burner.
第5の発明は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続した場合、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を元に戻すステップを更に有する。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
A fifth aspect of the present invention further includes the step of returning the valve opening of the fuel control valve of the gas burner to its original value when the state in which the cooling load is equal to or higher than a predetermined value continues for a predetermined period of time.
According to this, when the cooling load increases, the maximum valve opening of the fuel control valve can be returned to the maximum opening, and appropriate control can be performed using the normal maximum valve opening.
第6の発明は、前記所定値は、前記ガスバーナのON・OFF繰り返し制御が開始される冷房負荷である。
これによれば、ガスバーナのON・OFF回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
In a sixth aspect of the invention, the predetermined value is a cooling load at which ON/OFF repetitive control of the gas burner is started.
According to this, it is possible to prevent an increase in the number of ON/OFF operations of the gas burner, and it is possible to prevent excessive combustion of the gas burner.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図1は、本実施の形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図である。吸収式冷凍機100は、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム(LiBr)水溶液を使用し、この吸収液を、ガス燃料で加熱する吸収冷温水機である。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an absorption refrigerator according to this embodiment. The
吸収式冷凍機100は、図1に示すように、蒸発器1と、この蒸発器1に並設された吸収器2と、これら蒸発器1および吸収器2を収納した蒸発器吸収器胴3と、ガスバーナ4を備えた高温再生器5と、低温再生器6と、この低温再生器6に並設された凝縮器7と、これら低温再生器6および凝縮器7を収納した低温再生器凝縮器胴8とを備える。
また、吸収式冷凍機100は、低温熱交換器12と、高温熱交換器13と、冷媒ドレン熱回収器17と、稀吸収液ポンプ45と、濃吸収液ポンプ47と、冷媒ポンプ48とを備え、これらの各機器が吸収液管21,23,24,25および冷媒管31,32,34,35などを介して配管接続されて循環経路が構成されている。
As shown in FIG. 1, the
The
蒸発器1には、蒸発器1内で冷媒と熱交換したブラインを、図示しない熱負荷(例えば、空気調和装置)に循環供給するための冷水管14が設けられており、この冷水管14の一部に形成された伝熱管14Aが蒸発器1内に配置されている。
吸収器2および凝縮器7には、吸収器2および凝縮器7に順次冷却水を流通させるための冷却水管15が設けられており、この冷却水管15の一部に形成された各伝熱管15A、15Bがそれぞれ吸収器2および凝縮器7内に配置されている。
The evaporator 1 is provided with a
The absorber 2 and the condenser 7 are provided with cooling water pipes 15 for sequentially flowing cooling water to the absorber 2 and the condenser 7, and each
吸収器2は、蒸発器1で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させ、蒸発器吸収器胴3内の圧力を高真空状態に保つ機能を有する。この吸収器2の下部には、冷媒蒸気を吸収して稀釈された稀吸収液が溜る稀吸収液溜り2Aが形成され、この稀吸収液溜り2Aには、稀吸収液ポンプ45を有する稀吸収液管21の一端が接続されている。稀吸収液管21は、稀吸収液ポンプ45の下流側で分岐する分岐稀吸収液管21Aを備える。稀吸収液ポンプ45は、インバータ制御可能なポンプとされており、インバータ周波数を制御することにより、稀吸収液ポンプ45の駆動量を可変することができるように構成されている。
この分岐稀吸収液管21Aは冷媒ドレン熱回収器17を経由した後に、稀吸収液管21の低温熱交換器12の下流側で再び稀吸収液管21に合流する。この稀吸収液管21の他端は、高温熱交換器13を経由した後、高温再生器5内に形成された熱交換部5Aの上方に位置する気層部5Bに開口している。
稀吸収液管21は、低温熱交換器12の下流側で第2分岐管21Bに分岐され、第2分岐管21Bは低温再生器6内に開口している。
The absorber 2 has a function of causing the refrigerant vapor evaporated in the evaporator 1 to be absorbed into an absorption liquid and maintaining the pressure inside the evaporator-absorber shell 3 in a high vacuum state. A dilute absorption
This branched rare absorption liquid pipe 21A passes through the refrigerant drain
The dilute
高温再生器5は、シェル60内にガスバーナ4を収容して構成され、このガスバーナ4の上方に当該ガスバーナ4の火炎を熱源として吸収液を加熱再生する熱交換部5Aが形成されている。この熱交換部5Aには、ガスバーナ4で燃焼された排気ガスが流通する排気経路40が接続され、この排気経路40には、排ガス熱交換器41が設けられている。また、ガスバーナ4には、燃料ガスが供給されるガス管61と、ブロワ62からの空気が供給される吸気管63とが接続され、これらガス管61および吸気管63には、燃料ガスおよび空気の量を制御する制御弁64が設けられている。ガス管61には、ガス流量計65が設けられている。
The high-temperature regenerator 5 is configured by housing a gas burner 4 in a
熱交換部5Aの側方には、この熱交換部5Aで加熱再生された後に当該熱交換部5Aから流出した中間吸収液が溜る中間吸収液溜り5Cが形成されている。この中間吸収液溜り5Cの下端には第2中間吸収液管23の一端が接続され、この第2中間吸収液管23には高温熱交換器13が設けられている。この高温熱交換器13は、中間吸収液溜り5Cから流出した高温の中間吸収液の温熱で稀吸収液管21を流れる吸収液を加熱するものであり、高温再生器5におけるガスバーナ4の燃料消費量の低減を図っている。
第2中間吸収液管23の他端は、低温再生器6と吸収器2とを繋ぐ濃吸収液管25に接続されている。また、第2中間吸収液管23の高温熱交換器13上流側と吸収器2とは開閉弁V1が介在する吸収液管24により接続されている。
An intermediate
The other end of the second intermediate
低温再生器6は、高温再生器5で分離された冷媒蒸気を熱源として、低温再生器6内に形成された吸収液溜り6Aに溜った吸収液を加熱再生するものであり、吸収液溜り6Aには、高温再生器5の上端部から低温再生器6の底部に延びる冷媒管31の一部に形成される伝熱管31Aが配置されている。この冷媒管31に冷媒蒸気を流通させることにより、伝熱管31Aを介して、冷媒蒸気の温熱が吸収液溜り6Aに溜った吸収液に伝達され、この吸収液が更に濃縮される。
低温再生器6の吸収液溜り6Aには、濃吸収液管25の一端が接続され、この濃吸収液管25の他端は、吸収器2の気層部2B上部に設けられる濃液散布器2Cに接続されている。濃吸収液管25には濃吸収液ポンプ47および低温熱交換器12が設けられている。この低温熱交換器12は、低温再生器6の吸収液溜り6Aから流出した濃吸収液の温熱で稀吸収液管21を流れる稀吸収液を加熱するものである。
The low-temperature regenerator 6 uses the refrigerant vapor separated by the high-temperature regenerator 5 as a heat source to heat and regenerate the absorption liquid accumulated in the
One end of a concentrated
また、濃吸収液管25には、濃吸収液ポンプ47および低温熱交換器12をバイパスするバイパス管27が設けられている。
濃吸収液ポンプ47の運転が停止した場合には、低温再生器6の吸収液溜り6Aに溜った吸収液は、濃吸収液管25およびバイパス管27を通じて吸収器2内に供給される。
Further, the concentrated
When the operation of the concentrated
前述のように、高温再生器5の気層部5Bと凝縮器7の底部に形成された冷媒液溜り7Aとは、冷媒管31により接続される。この冷媒管31は、低温再生器6の吸収液溜り6Aに配管された伝熱管31Aおよび冷媒ドレン熱回収器17を備えている。この冷媒管31の伝熱管31Aの上流側と吸収器2の気層部2Bとは開閉弁V2が介在する冷媒管32により接続されている。
また、凝縮器7の冷媒液溜り7Aには、この冷媒液溜り7Aから流出した冷媒が流れる冷媒管34の一端が接続され、この冷媒管34の他端は、下方に湾曲したUシール部34Aを介して蒸発器1の気層部1Aに接続されている。
蒸発器1の下方には、液化した冷媒が溜る冷媒液溜り1Bが形成され、この冷媒液溜り1Bと蒸発器1の気層部1Aの上部に配置される散布器1Cとは冷媒ポンプ48が介在するに冷媒管35により接続されている。
As described above, the
Further, one end of a
A
また、冷水管14には、冷水管14を流れる冷水の入口側の温度を検出する冷水入口温度センサ80および冷水の出口側の温度を検出する冷水出口温度センサ81が設けられている。
さらに、冷却水管15の入口側には、冷却水の入口側の温度を検出する冷却水入口温度センサ83が設けられている。
The
Furthermore, a cooling water
また、本実施の形態の吸収式冷凍機100は、抽気装置70を備えており、抽気装置70は、タンク71を備えている。タンク71の上部には、吸収器2の気層部2Bに連通する抽気管72が接続されている。タンク71の底部には、吸収器2の下方に連通する戻り管73が接続されている。さらに、タンク71の上部には、エジェクタポンプ74を介して稀吸収液管21に接続される吸収液管75が接続されている。
そして、エジェクタポンプ74を駆動することにより、吸収液管75を介して稀吸収液管21の稀吸収液をタンク71に取り込む。吸収液管75により流れ込んだ稀吸収液により、タンク71の内部が負圧となり、これにより、吸収器2の上部に貯留されている不凝縮ガスのみならず冷媒蒸気、気化した吸収液などが抽気管72を通ってタンク71の上方に導かれる。
Further, the
Then, by driving the
タンク71に導かれたガスのうち、冷媒蒸気と気化した吸収液は、タンク71の下方に溜まっている吸収液に溶け込んで吸収されるが、不凝縮ガスは吸収液に溶け込むことができないので、タンク71の上方に溜められる。そして、タンク71の下方に溜まった吸収液は、戻り管73を通って吸収器2に戻される。
Among the gases led to the
次に、本実施の形態の制御構成について説明する。
図2は、本実施の形態の制御構成を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施の形態の吸収式冷凍機100は、コントローラ50を備えており、コントローラ50は、制御装置51を備えている。制御装置51は、吸収式冷凍機100の各部を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのCPU、このCPUによって実行可能な基本制御プログラムや所定のデータ等を不揮発的に記憶するROM、所定のデータ等を揮発的に記憶するRAMなどのメモリ52、その他の周辺回路などを備えている。
Next, the control configuration of this embodiment will be explained.
FIG. 2 is a block diagram showing the control configuration of this embodiment.
As shown in FIG. 2, the
また、制御装置51には、冷水入口温度センサ80、冷水出口温度センサ81、冷却水入口温度センサ83およびガス流量計65の検出信号がそれぞれ入力されるように構成されている。
また、コントローラ50は、タイマ53と、操作部54と、報知部55とをそれぞれ備えている。
The
Further, the
コントローラ50の制御装置51は、吸収式冷凍機100のガスバーナ4の燃料制御弁64を制御することで、ガスバーナ4による燃焼制御を行うとともに、稀吸収液ポンプ45、濃吸収液ポンプ47および冷媒ポンプ48の駆動制御を行うように構成されている。さらに、コントローラ50の制御装置51は、稀吸収液ポンプ45、濃吸収液ポンプ47および冷媒ポンプ48のインバータ制御を行うことで、稀吸収液ポンプ45、濃吸収液ポンプ47および冷媒ポンプ48による流量制御を行うように構成されている。また、制御装置51は、各弁V1,V2の開閉制御を行うように構成されている。
The
本実施の形態においては、制御装置51は、冷房運転が開始された場合、冷水入口温度センサ80により、冷水の入口温度を検出するとともに、冷水出口温度センサ81により、冷水の出口温度を検出する。また、制御装置51は、冷却水入口温度センサ83により冷却水の入口側の温度を検出するとともに、ガスバーナ4におけるガス流量およびガス発熱量を検出する。なお、ガス流量は、ガス流量計65により検出される。
In this embodiment, when the cooling operation is started, the
本実施の形態においては、制御装置51は、冷房運転時において、冷房負荷が所定値以下であるか否かを判断する。ここで、冷房負荷の所定値は、ガスバーナ4のON・OFF繰り返し制御が開始される冷房負荷の値であり、具体的には、15%~20%程度の冷房負荷が所定値に設定される。
制御装置51は、冷房負荷が所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナ4の燃焼がOFFとなっている状態が所定時間継続していると判断した場合に、ガスバーナ4の燃料制御弁64の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する。
ここで、ガスバーナ4の燃焼がOFFとなっている所定時間としては、例えば、900秒に設定される。ただし、ガスバーナ4の燃焼を停止させるためには、最低でも約4分(240秒)必要となるので、所定時間としては、240秒以上であれば、任意に設定することが可能である。
また、燃料制御弁64の最低開度としては、ガスバーナ4のON・OFF繰り返し制御が開始される最低の弁開度であり、具体的には、最大弁開度を100%とした場合、最大弁開度に対して15%程度の弁開度である。これにより、ガスバーナ4の過剰な燃焼を防止する。
In this embodiment, the
When the
Here, the predetermined time during which the combustion of the gas burner 4 is OFF is set to, for example, 900 seconds. However, in order to stop the combustion of the gas burner 4, at least about 4 minutes (240 seconds) is required, so the predetermined time can be arbitrarily set as long as it is 240 seconds or more.
Further, the minimum opening degree of the
また、制御装置51は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続したと判断した場合、ガスバーナ4の燃料制御弁64の最大弁開度を最低開度から最大開度(100%)に戻すように制御する。冷房負荷の所定値は、ガスバーナ4のインバータ制御が可能となる冷房負荷の値であり、具体的には、15%~20%程度の冷房負荷が所定値に設定される。
Further, when the
次に、本実施の形態の動作について説明する。
冷房運転時においては、冷水管14を介して図示しない熱負荷にブライン(例えば、冷水)が循環供給される。制御装置51は、ブラインの蒸発器1の出口側温度(冷水出口温度センサ81にて検出される温度)が所定の設定温度、例えば7℃になるように吸収式冷凍機100に投入される熱量が制御される。
具体的には、制御装置51は、全てのポンプ45,47,48を起動し、かつ、ガスバーナ4におけるガスの燃焼制御を行うことで、冷水出口温度センサ81が計測するブラインの温度が所定の7℃となるようにガスバーナ4の火力を制御する。
Next, the operation of this embodiment will be explained.
During cooling operation, brine (for example, cold water) is circulated and supplied to a heat load (not shown) via the
Specifically, the
この場合、吸収器2からの稀吸収液は、稀吸収液管21を介して稀吸収液ポンプ45により低温熱交換器12および高温熱交換器13または排ガス熱交換器41を経由して加熱され高温再生器5に送られる。
高温再生器5に送られた吸収液は、この高温再生器5でガスバーナ4による火炎および高温の燃焼ガスにより加熱されるため、この吸収液中の冷媒が蒸発分離する。高温再生器5で冷媒を蒸発分離して濃度が上昇した中間吸収液は、高温熱交換器13を経由して濃吸収液管25に送られ、低温再生器6を経由した吸収液と合流する。
In this case, the diluted absorption liquid from the absorber 2 is heated by the diluted
The absorption liquid sent to the high-temperature regenerator 5 is heated in the high-temperature regenerator 5 by the flame of the gas burner 4 and the high-temperature combustion gas, so that the refrigerant in the absorption liquid is evaporated and separated. The intermediate absorption liquid whose concentration has increased by evaporating and separating the refrigerant in the high-temperature regenerator 5 is sent to the concentrated
一方、低温再生器6に送られた吸収液は、高温再生器5から冷媒管31を介して供給されて伝熱管31Aに流入する高温の冷媒蒸気により加熱され、さらに冷媒が分離して濃度が一段と高くなり、この濃吸収液が高温再生器5を経由した上記吸収液と合流し、濃吸収液ポンプ47により低温熱交換器12を経由して吸収器2に送られ、濃液散布器2Cから散布される。
On the other hand, the absorption liquid sent to the low-temperature regenerator 6 is heated by high-temperature refrigerant vapor that is supplied from the high-temperature regenerator 5 via the
低温再生器6で分離生成した冷媒は、凝縮器7に入って凝縮して冷媒液溜り7Aに溜る。そして、冷媒液溜り7Aに冷媒液が多く溜まると、この冷媒液は冷媒液溜り7Aから流出し、冷媒管34を経由して蒸発器1に入り、冷媒ポンプ48の運転により揚液されて散布器1Cから冷水管14の伝熱管14Aの上に散布される。
伝熱管14Aの上に散布された冷媒液は、伝熱管14Aの内部を通るブラインから気化熱を奪って蒸発するため、伝熱管14Aの内部を通るブラインは冷却され、こうして温度を下げたブラインが冷水管14から熱負荷に供給されて冷房などの冷却運転が行われる。
そして、蒸発器1で蒸発した冷媒は吸収器2に入り、低温再生器6より供給されて上方から散布される濃吸収液に吸収されて、吸収器2の稀吸収液溜り2Aに溜り、稀吸収液ポンプ45によって高温再生器5に搬送される循環を繰り返す。
The refrigerant separated and produced in the low-temperature regenerator 6 enters the condenser 7, condenses, and accumulates in the
The refrigerant liquid spread over the
Then, the refrigerant evaporated in the evaporator 1 enters the absorber 2, is absorbed by the concentrated absorption liquid supplied from the low-temperature regenerator 6 and sprayed from above, and accumulates in the diluted
次に、本実施の形態による制御動作について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。
本実施の形態においては、冷房運転を開始すると(ST1)、制御装置51は、冷房負荷が所定値以下か否かを判断する(ST2)。
そして、冷房負荷が所定値以下であると判断した場合は(ST2:YES)、制御装置51は、ガスバーナ4の燃料制御弁64がOFFとなっているか否かを判断する(ST3)。制御装置51は、冷房負荷が所定値以下であり、ガスバーナ4の燃料制御弁64がOFFとなっている状態が、所定時間(900秒)継続していると判断した場合(ST4:YES)、燃料制御弁64の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する(ST5)。
Next, the control operation according to this embodiment will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
In this embodiment, when the cooling operation is started (ST1), the
If it is determined that the cooling load is below the predetermined value (ST2: YES), the
制御装置51は、冷房能力が所定値以下の状態では、常に燃料制御弁64の最低開度を最大弁開度とした状態で、運転を継続する。
これにより、ガスバーナ4のON・OFF回数増加を防止することができ、ガスバーナ4の過剰な燃焼を防止することができる。その結果、ガスバーナ4の過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、COPを向上させることができるとともに、ガスバーナ4の燃料消費量を低減させることが可能となる。
発明者らが行った実験によれば、従来のガスバーナ4の制御による冷水温度の変動幅は、5.4~7.4℃であったのに対して、本発明のガスバーナ4の制御による冷水温度の変動幅は、5.9~7.4℃と小さくなり、COPが約11%向上するという結果を得ることができた。
When the cooling capacity is below a predetermined value, the
Thereby, an increase in the number of times the gas burner 4 is turned on and off can be prevented, and excessive combustion of the gas burner 4 can be prevented. As a result, it is possible to prevent the cold water temperature from decreasing excessively due to excessive combustion in the gas burner 4, and it is possible to improve the COP and reduce the fuel consumption of the gas burner 4.
According to experiments conducted by the inventors, the fluctuation range of the cold water temperature by controlling the gas burner 4 of the present invention was 5.4 to 7.4°C, whereas the fluctuation range of the cold water temperature by controlling the gas burner 4 of the present invention was The temperature fluctuation range was reduced to 5.9 to 7.4°C, resulting in an approximately 11% improvement in COP.
制御装置51は、運転中に冷房能力が所定値以上となり(ST6:YES)、この状態が、所定時間継続したと判断した場合は(ST7:YES)、制御装置51は、燃料制御弁64の最大弁開度を最低開度から最大開度に戻するように制御する(ST8)。
If the
以上説明したように、本実施の形態においては、制御装置51は、冷房運転において、冷房負荷が所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナ4の燃焼がOFFとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、ガスバーナ4の燃料制御弁64の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する。
これによれば、ガスバーナ4の過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナ4の過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、COPを向上させることができるとともに、ガスバーナ4の燃料消費量を低減させることが可能となる。
As explained above, in the present embodiment, the
According to this, it is possible to prevent excessive combustion of the gas burner 4, it is possible to prevent the cold water temperature from decreasing excessively due to excessive combustion of the gas burner 4, and it is possible to improve the COP, and also to improve the fuel consumption of the gas burner 4. It becomes possible to reduce the amount.
また、本実施の形態においては、制御装置51は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続した場合、ガスバーナ4の燃料制御弁64の最大弁開度を最大開度に戻すように制御する。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁64の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
Further, in the present embodiment, the
According to this, when the cooling load increases, the maximum valve opening degree of the
なお、本実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は前記実施の形態に限定されない。
例えば、本実施の形態では、冷房運転時における制御について説明したが、暖房運転時にも、同様に適用することができる。この場合には、暖房負荷が所定値以下(例えば、15~20%以下)となり、燃料制御弁64がOFFの状態が所定時間継続した場合に、燃料制御弁64の最大弁開度を最低開度に固定するようにすればよい。
Note that this embodiment shows one mode to which the present invention is applied, and the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in this embodiment, control during cooling operation has been described, but the control can be similarly applied during heating operation. In this case, when the heating load falls below a predetermined value (for example, 15 to 20% or less) and the
また、高温再生器5にて吸収液を加熱する加熱手段として燃料ガスを燃焼させて加熱を行うガスバーナ4を備える構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、灯油やA重油を燃焼させるガスバーナを備える構成や、蒸気や排気ガスなどの温熱を用いて加熱する構成としてもよい。 Furthermore, although a configuration has been described in which the high temperature regenerator 5 includes a gas burner 4 that heats the absorption liquid by burning fuel gas as a heating means, the structure is not limited to this. It is also possible to use a configuration that includes a gas burner that burns gas, or a configuration that uses heat from steam, exhaust gas, etc. for heating.
1 蒸発器
2 吸収器
3 吸収器
4 ガスバーナ
5 高温再生器
6 低温再生器
7 凝縮器
45 稀吸収液ポンプ
47 濃吸収液ポンプ
48 冷媒ポンプ
50 コントローラ
51 制御装置
52 メモリ
55 報知部
64 燃料制御弁
65 ガス流量計
70 抽気装置
80 冷水入口温度センサ
81 冷水出口温度センサ
83 冷却水入口温度センサ
100 吸収式冷凍機
1 Evaporator 2 Absorber 3 Absorber 4 Gas burner 5 High temperature regenerator 6 Low temperature regenerator 7
Claims (12)
制御装置を備え、
前記制御装置は、冷房負荷が第1の所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がOFFとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にし、
前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのON・OFF繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とする吸収式冷凍機。 An absorption refrigerating machine comprising a high temperature regenerator, a low temperature regenerator, an evaporator, a condenser, and an absorber, which are connected via piping to form circulation paths for absorption liquid and refrigerant, respectively.
Equipped with a control device,
When the control device determines that the cooling load is less than or equal to a first predetermined value and determines that combustion of the gas burner continues for a predetermined period of time, the control device controls the fuel of the gas burner. The maximum valve opening of the valve is set to the specified valve opening,
The absorption refrigerator , wherein the predetermined valve opening degree is a valve opening degree at which ON/OFF repetitive control of the gas burner is started .
冷房負荷が第1の所定値以下であり、かつ、ガスバーナの燃焼がOFFとなっている時間が所定時間継続している場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にするステップを有し、
前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのON・OFF繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とする吸収式冷凍機の制御方法。 A method for controlling an absorption refrigerating machine comprising a high temperature regenerator, a low temperature regenerator, an evaporator, a condenser and an absorber, which are connected via piping to form circulation paths for absorption liquid and refrigerant, the method comprising:
When the cooling load is below the first predetermined value and the combustion of the gas burner continues for a predetermined period of time, the maximum valve opening of the fuel control valve of the gas burner is set to a predetermined valve opening. It has a step of
A method for controlling an absorption refrigerator , characterized in that the predetermined valve opening degree is a valve opening degree at which repeated ON/OFF control of the gas burner is started .
冷房負荷が第1の所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がOFFとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にし、 When it is determined that the cooling load is less than or equal to the first predetermined value, and when it is determined that the combustion of the gas burner continues for a predetermined period of time, the maximum valve opening of the fuel control valve of the gas burner is determined. to the specified valve opening degree,
前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのON・OFF繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とするコントローラ。 The controller, wherein the predetermined valve opening degree is a valve opening degree at which ON/OFF repetitive control of the gas burner is started.
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