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熱源最適制御システム

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熱源システムの省エネ効果を最大化する制御システム

熱源システムの省エネ効果を最大化する運転設定は外気や負荷条件により異なります。機器の性能向上や制御技術の進歩により、設定すべきパラメーターも複雑になっています。時々刻々と変化する外部条件や複雑な設定値を手動で適切に設定し、設備全体として最適な省エネルギー運転を行うことは非常に困難です。

熱源最適制御システムは、その時点での最適な設定値を算出し、リアルタイムに設定することで、設備全体として最適な省エネルギー運転を実現します。

熱源最適制御システム採用の効果

  • シミュレーションに基づいて計画された設定値(最適制御用データ)による制御で、熱源システムの省エネ効果を最大化します。
  • ランニングコスト低減、CO2排出量削減に貢献します。

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熱源最適制御システムの構成

熱源最適制御システムは「熱源シミュレータ」、「熱源監視装置」、「熱源制御装置」から構成されています。

熱源シミュレータHSSsim

  • 熱源シミュレータ(HSSsim)は多様な熱源システムに対応可能なシミュレーションソフト
  • 「非線形数理計画法」による最適化計算機能を完備
  • 計画段階から熱源シミュレータを活用することで、さまざまな機器の構成や制御方式の詳細な事前検討が可能
  • 検討結果は最適制御用データとして整理し、熱源監視装置に保存し、制御に利用
    (熱源シミュレータは計画時のみ使用し、運用開始後の現場設備には使用しません。)

熱源監視装置

  • 熱源シミュレータによる検討で得られた最適制御用データを保持
  • 熱源最適制御装置から外気条件、運転状態などの計測値を受信
  • 受信した計測値と事前のシミュレーションで作成した最適制御データを合せて最適運転条件を算出
  • 算出した最適運転条件を安全に制御へ反映
  • PLCから受信した計測値や、省エネ効果のトレンド表示など、熱源設備を監視
  • (プログラマブルロジックコントローラ)熱源制御装置から受信した測定値と最適制御用データから、その時点の最適設定値を算出

熱源最適制御装置

  • 熱源制御装置で制御
  • 外気条件、運転状態など収集した計測値を、熱源監視装置に送信
  • 熱源監視装置から、最適設定値を受信し、制御
  • 熱源監視装置は汎用PLCを使用しているため、中央監視との親和性もよく、従来のシステムからのリニューアルも容易

計画
  1. 1.設計作業(熱源システム設計、制御内容検討)
    最適運転条件算定作業 (事前に熱源シミュレータで最適制御用データ、比較用データを作成)
  2. 2.事前に.最適制御データを現場へ持ち込み、熱源監視用パソコンへ格納
    最適制御データの格納作業は、オンライン操作は未対応
運転
  1. 3.PLCで計測値を収集
  2. 4.PLCで収集したデータを熱源監視パソコン(PC)へ送信
  3. 5.熱源監視パソコンの最適制御支援ソフトで最適制御用データから、計測値に応じた最適設定値をリアルタイムに演算
  4. 6.最適設定値を用い、PLCが熱源機器を制御 ※パソコンは直接機器の制御はしません。
    (PLC単体で制御することで、既設設備との親和性と安定性を確保)
  5. 7.必要に応じて蓄積した運転データをフィードバックが可能
    ※運転方法改善、最適化精度向上に役立ちます。

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熱源最適制御システムの特長

最適制御を実現

熱源シミュレータ「HSSsim」による最適化計算結果をもとに、刻々と変化する外部条件に対する最適制御を実現します。

各種制御モードによる、安定運転と高い安全性の実現

PLCはパソコンのシステムダウンやフリーズにより制御機能が停止していないかを常時監視しています。
パソコン停止時は、自動的にPLCの単独運転(PLCモード)に切り替え、制御を継続します。また、PLCモードへの切替はマニュアル操作でも可能です。これにより、最適制御テーブルの更新や、パソコンの保守などの作業を、設備を停止させることなく実施できます。

省エネ量のリアルタイム表示

比較システムに対する省エネ量をリアルタイムで表示できます。
(比較システム:定格運転など従来からの制御方式)

負荷立上り時運転モードによる安定運転の実現

夏季の午前中など、負荷上昇速度が早い場合には、0~60分程度先の負荷予測値を考慮した台数制御を行います。これにより負荷追従性を向上させています。

監視機能

PLCに取込まれる測定値、警報などを一覧できる画面を持ちます。

二次側冷水温度を含めた最適制御の検討

一次側熱源の最適制御に加えて、二次側冷水温度を含めた最適制御の検討を行うための補助ソフトが用意されています。
補助ソフトにより、二次側を含む複雑な入力条件を、シミュレータに簡便にインプットすることが可能です。
また、二次側冷水を含めた計算で得られる大量の出力結果を整理し、グラフ化する機能も備えています。 補助ソフトにより熱源シミュレータの操作性は向上し、詳細な設計検討を実現します。


省エネ量のリアルタイム表示サンプル


負荷立上り時運転モードサンプル

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熱源最適制御システム採用の効果(試算例)

年間の冷熱源動力は、従来熱源制御を導入とした場合に対して
(当社比) 熱源最適制御システムI※1を導入した場合で80%に削減
(当社比) 熱源最適制御システムII※2を導入した場合で72%に削減

  1. ※1 システムI:一次側の熱源機器に対して最適制御を行った場合
  2. ※2 システムII:システムⅠに加えて、二次側冷水温度も含めた最適制御を行った場合


制御方式による熱源動力の比較(試算例)

お問い合わせ

こちらの技術内容及び工事・修理などのご相談は下記にて承ります。

カタログ一覧

一部のサービス・ソリューションに関するパンフレットがPDFでご覧になれます。

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