區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，該區(qū)域熱能供給網(wǎng)通過使區(qū)域內(nèi)分散存在的熱源與需求住戶連接來進行熱能或冷能的供給，其中，該區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置具備：預測所述熱源的熱生成量和所述需求住戶的熱需求量的機構；以及評價所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)的熱介質(zhì)的能量損失量的機構，利用所述熱生成量、所述熱需求量、所述熱介質(zhì)的能量損失量的信息以使所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)的能量消耗量達到最小的方式制作與所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)連接的設備的運轉計劃，根據(jù)該運轉計劃來控制所述設備，由此，在區(qū)域熱能供給網(wǎng)中存在分散的熱源·排熱源的情況下，能夠考慮到熱介質(zhì)的散熱損失、壓力損失使熱源設備、搬運設備的運轉達到最佳，并且能夠減少區(qū)域熱能供給網(wǎng)整體的能量消耗量。
【專利說明】區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，其在從分散的熱源施設、排熱源向分散的需求住戶供冷、供熱的熱能供給網(wǎng)中減少熱源設備、搬運設備為了進行熱供給而消耗的能量或者CO2排出量。

【背景技術】
[0002]作為本【技術領域】的【背景技術】，例如，專利文獻I記載有能夠理想地應用于區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)并且能夠自動且高效地運轉的熱介質(zhì)的搬運系統(tǒng)。
[0003]另外，專利文獻2記載有一種新穎且經(jīng)過改進的區(qū)域熱供給系統(tǒng)，其實現(xiàn)了中央成套設備的熱源系統(tǒng)的能量利用效率的提高與低成本化，并且通過增大區(qū)域熱供給配管設備的熱搬運動力來減少設備的原始成本以及運行成本，還能夠擴大需求住戶側設備的選擇范圍。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2009 - 243718號公報
[0007]專利文獻2:日本特開平9 — 210413號公報
[0008]發(fā)明概要
[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在專利文獻I中記載有如下方法:預先獲得根據(jù)過去的熱負荷狀態(tài)計算出的預測熱負荷，通過根據(jù)該預測熱負荷來控制發(fā)熱單元，從而高效地運轉熱供給成套設備。但是，該方法是考慮到發(fā)熱單元集中存在的情況的方法，對于減少熱源分散存在的情況下的區(qū)域熱能供給網(wǎng)整體的能量消耗量的方法沒有進行描述。
[0011]在專利文獻2中記載有如下方法:對于多個需求住戶設備組的熱供給，將往復路配管串聯(lián)連接，向串聯(lián)連接下游側的需求住戶設備組供給從串聯(lián)連接上游側的需求住戶設備組返回的熱源水。根據(jù)該結構，雖能夠提高中央熱源系統(tǒng)的能量利用效率，但該情況也是在熱源設備集中的情況下有效地利用其熱量的方式，沒有敘述在熱源分散存在的情況下減少區(qū)域熱能供給網(wǎng)整體的能量消耗量的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的目的在于提供在大規(guī)模的區(qū)域熱能供給網(wǎng)中存在分散的熱源.排熱源而不能忽略熱介質(zhì)的散熱損失、壓力損失的情況下，考慮到這些問題使熱源設備、搬運設備的運轉最佳化并減少區(qū)域熱能供給網(wǎng)整體的能量消耗量的方法。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]本申請包含多個解決所述課題的方法，列舉其中一例，區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置通過連接在區(qū)域內(nèi)分散存在的熱源與需求住戶來進行熱能或冷能的供給，其特征在于，該區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置具備:預測所述熱源的熱生成量和所述需求住戶的熱需求量的機構；以及評價所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)中的熱介質(zhì)的能量損失量的機構，利用所述熱生成量、所述熱需求量、所述熱介質(zhì)的能量損失量的信息以使所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)中的能量消耗量達到最小的方式制作與所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)連接的設備的運轉計劃，根據(jù)該運轉計劃來控制所述設備。
[0015]本說明書包含本申請的優(yōu)先權的基礎、即日本專利申請2012 - 018866號的說明書以及/或者附圖所記載的內(nèi)容。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，在區(qū)域內(nèi)分散存在熱源與需求住戶的情況下，能夠考慮到熱介質(zhì)的散熱損失、壓力損失使與區(qū)域熱能供給網(wǎng)連接的熱源設備、搬運設備的運轉最佳化，能夠減少區(qū)域熱能供給網(wǎng)整體的能量消耗量、CO2排出量。
[0018]利用以下實施方式的說明來明確上述以外的課題、結構以及效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置的構成圖的例子。
[0020]圖2是表示配管接點處的熱介質(zhì)的流入.流出的圖的例子。
[0021]圖3是實施例1的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例。
[0022]圖4是熱源裝置A301與熱源裝置B302的功率特性的例子。
[0023]圖5是從多個熱源設備向多個需求住戶供熱的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的例子。
[0024]圖6是實施例2的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例。
[0025]圖7是實施例3的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例。
[0026]圖8是表示用于在排熱供給源或者基于自然能量的熱供給源存在的情況下求出全部熱需求量的流程的圖的例子。
[0027]圖9是實施例4的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例。
[0028]圖10是實施例5的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例。
[0029]附圖標記說明
[0030]101區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置
[0031]102熱需求預測部
[0032]103排熱量預測部
[0033]104散熱.壓力損失評價模型制作部
[0034]105最佳計算部
[0035]106控制部
[0036]107數(shù)據(jù)庫
[0037]108需求住戶
[0038]109區(qū)域熱能供給網(wǎng)
[0039]110模型算式化部
[0040]111基于自然能量的熱生成量預測部

【具體實施方式】
[0041 ] 以下，參照附圖對實施例進行說明。
[0042][實施例1]
[0043]在本實施例中，對區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置的例子及其應用例進行說明。
[0044]圖1示出區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置的一例。區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101具備:熱需求預測部102，其根據(jù)來自數(shù)據(jù)庫107的信息來預測區(qū)域熱能供給網(wǎng)109中的各個熱需求住戶的熱需求量；排熱量預測部103，其預測來自各排熱源的排熱量；以及基于自然能量的熱生成量預測部111，其預測基于自然能量的熱生成量，該區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101還包括:散熱.壓力損失評價模型制作部104，其根據(jù)需求住戶108輸入的信息來制作能夠評價區(qū)域熱能供給網(wǎng)的散熱.壓力損失的模型；模型算式化部110，其將在散熱.壓力損失評價模型制作部104中制作的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的模型變換為用于進行最佳計算的模型式，匯焓需求預測部102的信息、排熱量預測部103的信息以及基于自然能量的熱生成量預測部111的信息而生成最佳化計算所需的算式；最佳計算部105，其根據(jù)利用模型算式化部110制作的式而使最小化區(qū)域熱能供給網(wǎng)109的能量使用量的熱源設備與熱介質(zhì)的搬運設備的運轉計劃達到最佳；以及控制部106，其根據(jù)利用最佳計算部105制作的運轉計劃向以上設備或者以上設備的控制裝置發(fā)送控制信號，以使熱源設備與熱源的搬運設備工作。需要說明的是，所謂熱源設備表示生成熱能冷能的熱泵、蒸發(fā)器、吸收制冷機等。
[0045]熱需求預測部102與排熱量預測部103從數(shù)據(jù)庫107利用星期、天氣、氣溫等過去的條件、預測值、各個熱需求住戶已使用的熱量、來自作為排熱源的施設的排熱量的實績數(shù)據(jù)、使熱源設備?搬運設備的運轉計劃達到最佳的期間內(nèi)的各個熱需求住戶、作為排熱源的施設的運轉計劃等信息，使用多重回歸?主成分分析、記憶基礎推理等方法來進行預測。基于自然能量的熱生成量預測部111使用天氣、氣溫、日照量等氣象條件的預測值，利用自然能量供給設備的設備特性而求出該熱生成量。或者在使用所述預測值的同時一并使用氣象條件和關于該條件下的輸出的過去的實績數(shù)據(jù)，通過使用多重回歸?主成分分析、記憶基礎推理等方法來預測熱生成量。
[0046]散熱.壓力損失評價模型制作部104由需求住戶108輸入生成散熱.壓力損失評價模型所必需的信息(關于配管包括配管直徑、熱傳遞率、配管長度、配管彼此的連接關系等信息，關于熱源裝置包括其額定熱源供給量、輸出溫度、熱源裝置的特性、額定消耗能量等信息，關于需求住戶包括其熱需求量等信息，其他包括換熱器、泵的特性值、設置位置等信息。)。作為輸入方法，既可以采用用戶按照文本基礎(text base)填寫的方式，也可以采用使用⑶I而配置并連接各裝置等的組件并且輸入必要的值的方式。
[0047]通過向模型算式化部110給予從模型制作部104獲得的信息而使模型算式化部110預先具有僅改變參數(shù)值就能夠進行最佳化計算那樣的約束方程、目標函數(shù)。作為其例子，數(shù)1、數(shù)2示出在圖2所示的各配管的接口即接點q204處成立的、質(zhì)量守恒定律與焓守恒定律。
[0048][數(shù)I]
[0049]2j yvOij) = 2.' wJ ⑷
/ *
[0050][數(shù)2]
[0051]=
j *
[0052]在數(shù)I以及數(shù)2中，wQ是從接點q204流出的熱介質(zhì)的質(zhì)量流量,W1是向接點q204流入的熱介質(zhì)的質(zhì)量流量，j是使熱介質(zhì)從接點q204流出的配管201的編號，k是使熱介質(zhì)向接點q流入的配管202的編號。需要說明的是，流動方向由箭頭203示出。H。是從接點q204流出的j:含，hj是向接點q204流入的j:含。與這樣的守恒定律等在以往的最佳化計算中使用的式同樣地準備并使用式。在本發(fā)明中，在此基礎上加入考慮到配管的損失的式來計算。數(shù)3的關系表示散熱損失，數(shù)4表示壓力損失。
[0053][數(shù)3]
[0054]Qe (P) = Ji hd (P) L (p) (T1 (p) -T0 (p))
[0055][數(shù)4]
[0056]ΔPp(P) =AXd(p) l42XL(p)-0.29Xw(p)-0.54
[0057]在數(shù)3中，P表示配管編號，Qe表示配管中的散熱量，h表示配管的熱傳遞率，d表示配管的直徑，T0表示配管的出口溫度，T1表示配管的入口溫度，L表示配管的長度。在數(shù)4中，ΛPp表示配管的兩端的差壓，A表示比例常量，d表示配管的直徑，L表示配管的長度，w表示配管內(nèi)的質(zhì)量流量。此外，泵的耗電量利用使用數(shù)4的壓力損失求出的泵的出入口之間的壓差APm而根據(jù)以下的數(shù)5所示的式來求得。
[0058][數(shù)5]
[0059]?μ\Μ)~-"TT~
[0060]這里，m表示泵編號，Ε’ μ表示泵的耗電量，B表示比例系數(shù)，V表示體積流量，表示泵功率，nE表示電動機功率。通過使用這些式，在以往的熱源設備運轉最佳化計算中，作為給予熱量的需求與供給的關系的約束方程的數(shù)7通過數(shù)9來獲取，作為最佳化對象的全設備消耗能量時的目標函數(shù)的數(shù)6通過數(shù)8來獲取。需要說明的是，對于熱量的需求與供給之間的關系，除了數(shù)9所示的區(qū)域熱能供給網(wǎng)整體的關系之外，還添加使各需求住戶的熱需求與來自配管的供給熱量平衡的制約條件。
[0061][數(shù)6]
[0062]J ~
[0063][數(shù)7]
[0064]
[0065][數(shù)8]
[0066]^ = Σ^(ο+ΣεμΜ
tm
[0067][數(shù)9]
[0068]./:IP
[0069]在數(shù)6中，i表示熱源設備的編號，Ef表示熱源設備i的消耗能量。在數(shù)7中，Qf表示熱源設備的供熱量，I表示需求住戶，Qd表示需求住戶的熱需求量。在數(shù)8中，m表示泵編號，Ε’M表示泵的耗電量。在數(shù)9中，Qk表示配管的散熱量。通過使用這些式，能夠使考慮到配管的損失的熱源設備與泵的運轉計劃達到最佳。需要說明的是，雖沒有明示，但數(shù)6的熱源設備的耗能量包含設備的起動停止消耗等以往的設備的運轉計劃最佳化所包含的耗能量。模型算式化部110利用由需求住戶108通過散熱.壓力損失評價模型制作部104輸入的信息而生成在以上計算中使用的約束方程、目標函數(shù)。例如，數(shù)3通過向各個配管模型輸入成為設定參數(shù)的配管長度等從而生成針對全部配管的約束方程。作為其他式，具有焓的定義式、換熱的式、熱源設備的效用、能量的特性式等。通過向這些式中的、輸入預測值作為參數(shù)的位置輸入利用熱需求預測部102、排熱量預測部103、基于自然能量的熱生成量預測部111獲得的值，由此生成在最佳計算中使用的式。
[0070]最佳計算部105使用如此利用模型算式化部110獲得的約束方程與目標函數(shù)來執(zhí)行最佳化計算。目標函數(shù)是作為對象的熱供給網(wǎng)整體的消耗能量，最佳化的變量是熱源設備的負荷率、表示接通切斷的O — I變量、管網(wǎng)的質(zhì)量流量(或者各配管連接部的壓力)。根據(jù)以往的僅以負荷率和接通切斷作為對象的目標函數(shù)，包含質(zhì)量流量的最佳化、且包含根據(jù)數(shù)3獲得的散熱、根據(jù)數(shù)5獲得的泵的消耗能量而進行系統(tǒng)整體的最佳化。該最佳化問題因數(shù)3、后述的式為非線性而為非線性規(guī)劃問題，作為求得其解的方法，既可以使用分析的方法，也可以使用遺傳算法、退火法等啟發(fā)式的方法。在實際上能夠線性化的情況下，也可以使用線性規(guī)劃法。
[0071]圖3示出本發(fā)明的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例即實施例1。熱源裝置A301與熱源裝置B302生成熱水，該熱水通過供給配管網(wǎng)305供給至需求住戶303。另一方面，使用后的熱水通過返回配管網(wǎng)306返回到熱源裝置A301與熱源裝置B302。(在該實施例I中，假定泵304的消耗能量比熱源裝置A、B小很多。)
[0072]圖4示出熱源裝置A301以及熱源裝置B302各自具有的功率特性。負荷率xl、x2表示施加于各裝置的熱負荷Ql、Q2與施加于各裝置的最大熱負荷量(也稱作Qmax)之比。這樣，若使用功率不同的兩臺裝置，即使兩臺裝置的供熱量之和是相同的值，總消耗能量也會因各裝置的輸出的獲得方法而不同。在不考慮配管網(wǎng)的影響的簡單熱源設備的運轉達到最佳(以熱源設備的接通切斷與負荷率作為最佳化變量)的情況下，例如，在需要Q熱量的情況下，通過使用數(shù)7來求出能量最小時的Ql與Q2的組合。將其設為圖4的α (401)與β (403) ( α + β = Q)。
[0073]但是，在不能忽略配管的散熱的情況下，若配管網(wǎng)305、306的散熱量為AQ，則即便需求住戶303的需要是Q，也需要利用熱源裝置A301與熱源裝置B302補償Λ Q量的熱量，總熱需求量Qnrt為Q+AQ。在這樣的情況下，將成為運轉計劃最佳化的對象的設備中的幾個用作負荷的自動追蹤機來補充不足部分。這里，熱源裝置B承擔該作用。于是，熱源裝置Β302的熱供給量從β (403)移動至β ’ (404)。但是，觀察圖4可知，在該運轉中熱源裝置B的功率僅是略微上升。另一方面，若利用熱源裝置A補充該熱量，則運轉點從α (401)向α’ (402)移動。在該情況下可知，由于熱源裝置A的功率更大幅度上升，因此與利用熱源裝置B進行補充的情況相比，熱源裝置Α、B的能量消耗量之和減少。特別是，如圖5所示，在存在多個需求住戶與熱源設備且流動方式是沒有唯一確定的配管網(wǎng)501這樣的狀況下，利用流動方式來改變散熱量，在以往方法中沒有出現(xiàn)對應的方法。
[0074]另一方面，本發(fā)明的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的特征在于，考慮到其散熱。通過使用數(shù)9，能夠將流路和相對于其路徑的散熱量包括在最佳化計算內(nèi)進行計算，因此能夠實現(xiàn)考慮到散熱的最佳化。若具體寫出目標函數(shù)，則成為系統(tǒng)整體的消耗能量，以數(shù)10示出。這里，Ea表示熱源設備A的消耗能量，Eb表示熱源設備B的消耗能量。
[0075][數(shù)10]
[0076]E = Ea+Eb
[0077]在該實施例1的情況下,數(shù)11示出熱需求量Qnet。Qa表示熱源裝置A的供熱量,Qb表示熱源裝置B的供熱量，Δ Q表示散熱量。
[0078][數(shù)11]
[0079]Qnet = Qa+Qb+ Δ Q
[0080]通過在以上條件下進行最佳化計算，能夠進行考慮到配管網(wǎng)的散熱損失的節(jié)能運轉。在該實施例中，選擇α ’ (402)與β (403)的組合作為熱源裝置的運轉點。
[0081][實施例2]
[0082]圖6示出本發(fā)明的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例即實施例2。這里，利用泵a601與泵b602確定朝向各熱源裝置的質(zhì)量流量。因此，泵的搬運動力因質(zhì)量流量的變化而不同。這里，以熱源裝置A301的生成熱量作為Qa，以功率作為ηΑ，以使用能量作為Ea，以熱源裝置Β302的生成熱量作為Qb，以功率作為ηΒ，以使用能量作為Εβ。于是，利用下式的數(shù)12來表示Ea與Εβ。
[0083][數(shù)12]
[0084]^Eb=^--
f?AVb
[0085]并且，使用數(shù)4和數(shù)5表示泵的電力。
[0086]使用這些式，利用以下的數(shù)13表示圖6所示的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的全部耗電量。這里，Ea’表示泵A的使用能量，Eb’表示泵的使用能量。
[0087][數(shù)13]
[0088]E = Ea+Eb+E ' a+E' b
[0089]為了使該值最小而設定目標函數(shù)，與實施例1相同，以各配管網(wǎng)的質(zhì)量流量、熱源裝置的負荷率以及接通切斷變量(O或者I)作為變量，利用最佳計算部105建立運轉計劃，由此能夠節(jié)能。
[0090][實施例3]
[0091]圖7示出本發(fā)明的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例即實施例3。除了熱源裝置A301之外還存在排熱源701，通過換熱器702向區(qū)域熱能供給網(wǎng)的配管供熱。流入到換熱器702的質(zhì)量流量由泵703確定，還具備用于指定將利用排熱來接受熱供給的熱介質(zhì)輸送至供給配管網(wǎng)305或返回配管網(wǎng)306中的哪一個的閥704以及閥705。
[0092]此時，區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101利用排熱量預測部103來預測排熱源701的排熱溫度。然后，與熱源裝置A301所輸出的熱水溫度比較，若是由排熱量預測部103預測的排熱源701的排熱溫度高于熱源裝置A301所輸出的熱水溫度，則打開閥704并關閉閥705，由此向供給配管網(wǎng)305供熱。在換熱器702的出口的溫度較低、無法達到比熱源裝置A301所輸出的熱水溫度高的溫度而達到比返回配管網(wǎng)306內(nèi)的熱水溫度高的溫度的情況下，關閉閥704并打開閥705來進行供熱。另外，在無法升高返回配管網(wǎng)306內(nèi)的熱水溫度的情況下，使泵703的質(zhì)量流量為0，一并關閉閥704與閥705。由此，在排熱源701的排熱分散存在的情況下，能夠通過有效地使用其排熱來實現(xiàn)節(jié)能。
[0093]圖8的流程示出其具體的計算方法。該流程以需求住戶的熱需求量Q’為代表進行評價(S801)，接下來評價排熱量Qd(S802)，評價基于自然能量的供熱量Qn(S803)，最后從排熱量Qd與基于自然能量的供熱量Qn中減去需求住戶的熱需求量Q’，從而求出實質(zhì)的熱需求量Qnrt (S802)。在使用該流程而根據(jù)與數(shù)9相同的式獲得包含散熱的熱需求量Q’的情況下，以從該熱需求量Q’減去排熱量Qd后的結果作為總熱需求量Qnrt，之后能夠通過進行與實施例1、2相同的最佳化計算來求解。
[0094][實施例4]
[0095]圖9示出本發(fā)明的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例即實施例4。這里，除了熱源裝置A301之外還存在自然能量利用熱源901，通過換熱器702向區(qū)域熱能供給網(wǎng)的配管供熱，利用泵703確定流入到換熱器702的整體的質(zhì)量流量，還具備用于指定將利用自然能量接受熱供給后的熱介質(zhì)輸送至供給配管網(wǎng)305或返回配管網(wǎng)306中的哪一個的閥704以及閥705。
[0096]此時，區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101從數(shù)據(jù)庫107讀取天氣預報、此前的實績數(shù)據(jù)并預測基于此生成的熱水溫度。與熱源裝置A301所輸出的熱水溫度比較，若預測的熱水溫度比熱源裝置A301所輸出的熱水溫度高，則打開閥704并關閉閥705來向供給配管網(wǎng)305供熱。在因自然能量而變熱的熱介質(zhì)的溫度低、雖無法達到比熱源裝置A301所輸出的熱水溫度高的溫度但能夠達到比返回配管網(wǎng)306內(nèi)的熱水溫度高的溫度的情況下，關閉閥704并打開閥705來供熱。另外，在無法升高返回配管網(wǎng)306內(nèi)的熱水溫度的情況下，使泵703的質(zhì)量流量為0，一并關閉閥704與閥705。由此，在自然能量利用熱源901存在的情況下，能夠通過有效地使用其排熱來實現(xiàn)節(jié)能。
[0097]在具體的計算中，與實施例3同樣地采用圖9所示的流程的順序。
[0098][實施例5]
[0099]圖10示出本發(fā)明的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置101的應用例即實施例5。實施例5中存在用于熱能或冷能的供給的配管網(wǎng)1024以及供需求住戶使用后的熱介質(zhì)返回的配管網(wǎng)1025，在配管網(wǎng)1024與配管網(wǎng)1025之間存在熱供給設備1001、1004、排熱供給源1005、基于自然能量的熱供給設備1002、1006、熱需求住戶1003、1007，利用搬運設備1017?1023向各設備供給熱介質(zhì)。利用換熱器1014?1016向供給配管網(wǎng)1024或者返回配管網(wǎng)1025輸送排熱、基于自然能量的熱供給，利用閥1008?1013進行它們的切換。
[0100]這樣，即使在各設備分散存在的情況下，與實施例1的情況相同，利用散熱.壓力損失評價模型制作部104制作該熱供給系統(tǒng)的模型，利用熱需求預測部102預測熱需求住戶1003、1007的熱需求，利用排熱量預測部103預測排熱供給源1005的排熱量，根據(jù)這些信息利用模型算式化部110使模型算式化，利用最佳計算部105來制作使熱供給設備1001、1004的接通切斷與負荷率、搬運設備1017?1023的質(zhì)量流量以及基于閥1008?1013的熱介質(zhì)的質(zhì)量流量達到最佳的運轉計劃，由此指定供給配管網(wǎng)1024與返回配管網(wǎng)1025的各配管網(wǎng)中的熱介質(zhì)的質(zhì)量流量和溫度，能夠使區(qū)域熱能供給網(wǎng)的總消耗能量最小化。
[0101] 在本說明書中引用的全部刊物、專利以及專利申請作為參考而引入本說明書。
【權利要求】
1.一種區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，該區(qū)域熱能供給網(wǎng)通過連接在區(qū)域內(nèi)分散存在的熱源與需求住戶來進行熱能或冷能的供給，其中， 該區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置具備: 預測所述熱源的熱生成量和所述需求住戶的熱需求量的機構；以及 評價所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)中的熱介質(zhì)的能量損失量的機構， 利用所述熱生成量、所述熱需求量、所述熱介質(zhì)的能量損失量的信息以使所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)中的能量消耗量達到最小的方式制作與所述區(qū)域熱能供給網(wǎng)連接的設備的運轉計劃，根據(jù)該運轉計劃來控制所述設備。
2.根據(jù)權利要求1所述的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，其特征在于， 所述熱介質(zhì)的能量損失量包含散熱所導致的熱損失以及壓力損失。
3.根據(jù)權利要求2所述的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，其特征在于， 所述熱源是基于太陽熱或地熱等自然能量或者排熱的熱源。
4.根據(jù)權利要求3所述的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，其特征在于， 根據(jù)所述運轉計劃成為控制對象的所述設備是生成熱能或冷能的制冷制熱裝置或設備，或者是用于搬運熱介質(zhì)的設備，或者是用于調(diào)整熱介質(zhì)的流量的設備。
5.根據(jù)權利要求4所述的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，其特征在于， 在所述設備的控制方法中，對所述生成熱能或冷能的制冷制熱裝置或設備進行接通切斷控制或者其負荷率的調(diào)節(jié)，對所述用于搬運熱介質(zhì)的設備進行接通切斷控制或者其搬運流量的調(diào)節(jié)，對所述用于調(diào)整熱介質(zhì)的流量的設備進行其流量的調(diào)整。
6.根據(jù)權利要求5所述的區(qū)域熱能供給網(wǎng)的控制裝置，其特征在于， 調(diào)整所述熱介質(zhì)的流量對于從基于太陽熱或者地熱等自然能量的熱源釋放出的熱介質(zhì)而言，包含將所述熱介質(zhì)送出到冷能熱能的供給配管網(wǎng)或者送出到返回配管網(wǎng)的調(diào)整、以及阻止流動的接通切斷的控制。
【文檔編號】F24F11/02GK104272029SQ201380007096
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年1月31日 優(yōu)先權日:2012年1月31日
【發(fā)明者】中村亮介, 河村勉, 白石朋史, 石井良和, 森田和信, 河野秀世 申請人:株式會社日立制作所