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「テクノアークしまね」における氷蓄熱設備
―― 実 施 例 ―― ソフトビジネスパーク中核施設 「テクノアークしまね」における氷蓄熱設備 中国支店 関 和 志 三機工業ñ 日本ビーエーシーñ 広島営業所 吉 本 克 哉 ■キーワード/研究施設・氷蓄熱・省エネルギー N 1.はじめに 北館(次世代技術研究開発センター) 〈平成14年夏完成予定〉 松江市は,山陰のほぼ中央に位置し,古くから水の都と して栄え, 現在でも山陰の中核都市として発展している。 その松江市北部に開発された研究開発形団地「ソフト 第4研究棟 ビジネスパーク」内に,産・学・官が連携し,産業の高 第3研究棟 第5研究棟 度化,新産業の創出につながる研究開発を行う中核施設 第2研究棟 大型構造物試験棟 として「テクノアークしまね」が建設された。 第6研究棟 当建物では,本館棟・研究棟に囲まれている中庭に配 置されたユーティリティー棟へ熱源機器を集約し,本館 ユーティリティ棟 第1研究棟 棟・研究棟へ熱供給を行っており,その熱源機器の一部 本館西棟 本館東棟 に氷蓄熱システムを導入し,電力負荷の平準化と,業務 用蓄熱調整契約による安価な夜間電力の有効利用をはか 南館(レンタルオフィス) っている。 図−1 施設配置図 写真−1 建物外観 ― 13 ― ヒートポンプとその応用 2002. 3. No.57 ―― 実 施 例 ―― 2.建物概要 建物名称 テクノアークしまね 所 在 地 松江市北陵町1番地 建 築 主 島根県 建物用途 研究施設 延床面積 18,500fl 設 計 ñ日建設計 監 理 島根県・ñ日建設計 空調施工 三機工業ñ 写真−2 内融式氷蓄熱槽 3.空調設備 3−1 概要 吸収式冷温水発生機,空気熱源ヒートポンプチラー, 氷蓄熱システムの熱源機器台数制御を行っている。 3−2 主要機器 水熱源スクリューブラインチラー ×1台 冷却能力 236kW 内融式氷蓄熱槽 ×1台 蓄熱容量 8,100MJ 吸収式冷温水機 ×2台 冷房能力 880kW/暖房能力 730kW 空気熱源ヒートポンプチラー ×2台 写真−3 水熱源スクリューブラインチラー 冷房能力 118kW/暖房能力 140kW 真空式温水機 ×1台 暖房能力 406kW 3−3 熱源台数制御運転パターン 本システムでは,熱源運転パターンを下記のように設 定し,きめ細やかな負荷対応が可能となる。また,中間 期や冬期に氷蓄熱システムを優先的に使用することで, ランニングコストの低減をはかることができる。 3−3−1 夏期冷房運転 A 氷蓄熱融解運転 B 吸収式冷温水発生機冷房運転(1台目) C 吸収式冷温水発生機冷房運転(2台目) D 空気熱源ヒートポンプチラー冷房運転(1台目) E 空気熱源ヒートポンプチラー冷房運転(2台目) F 氷蓄熱追いかけ運転 写真−4 ブラインポンプ 3−3−2 冬期冷房運転 A 氷蓄熱融解運転 B 空気熱源ヒートポンプチラー冷房運転(1台目) C 空気熱源ヒートポンプチラー冷房運転(2台目) D 氷蓄熱追いかけ運転 3−3−3 冬期暖房運転 A 吸収式冷温水発生機暖房運転(1台目) B 吸収式冷温水発生機暖房運転(2台目) C 真空式温水機暖房運転 D 空気熱源ヒートポンプチラー暖房運転(1台目) ヒートポンプとその応用 2002.3.No.57 写真−5 ブライン/ 水熱交換器 ― 14 ― ―― 実 施 例 ―― T−EX−3 ブライン膨張タンク 冷却塔 A CT−3 補給水 B E B CDR CD 補給水 電動三方弁 T−IS−1 内融式氷蓄熱槽 P−C−1 HE−1 BV2 電動二方弁 ブライン/水熱交換器 C RS−1 MV2 電動二方弁 水熱源スクリュー ブラインチラー CR P−CD−3 冷却水ポンプ 往ヘッダーへ P−C−2 冷水ポンプ 環ヘッダーより P−B−1 ブラインポンプ 図−2 氷蓄熱設備システムフロー でとらえ,設定水位となった時点で完了とする。 なお,夜間の空調負荷については,空気熱源ヒートポ 表−1 機器運転状態 RS-1 水熱源スクリューブラインチラー 運 転 停 P-B-1 ブラインポンプ 転 運 止 運 昼間,ブラインポンプおよび冷水ポンプを運転し,解 転 氷運転を行う。 転 停 止 運 転 転 停 止 運 転 止 4−3 追いかけ運転 解氷運転で氷をすべて使いきった後,さらに要求があ る場合,水熱源スクリューブラインチラーおよびブライ 運 転 停 止 MV2 1次側制御弁 開 比例制御 BV2 1次側制御弁 閉 比例制御 温 度 ブライン流量 熱交換器入口→出口 ・ 流 冷 水 温 度 熱交換器入口→出口 量 冷 水 流 量 熱交換器入口→出口 4−2 解氷運転 運 転 運 機 CT-3 冷却塔 器 運 運 P-CD-3 冷却水ポンプ 転 P-C-1 冷水ポンプ(解氷用) 停 状 態 P-C-2 冷水ポンプ(追いかけ用) ブライン温度 熱交換器入口→出口 ンプチラーおよび吸収式冷温水発生機で対応している。 解氷運転 追いかけ + 運 転 追いかけ 運 転 蓄熱運転 解氷運転 4.0℃→6.9℃ 運 転 ンポンプを運転し,追いかけ運転を行う。 4−4 解氷運転+追いかけ運転 解氷運転中,吸収式冷温水発生機および空気熱源ヒー 4.0℃→9.6℃ トポンプチラーを運転して,さらに要求がある場合は冷 1,200Î/min 水ポンプを1台追加運転し,追いかけ運転を行う。 12.0℃→7.0℃ 620Î/min 1,240Î/min 5.おわりに 竣工後間もないため,運転データなどは記載できなか E ったが,今後蓄積される運転データを有効活用すること 空気熱源ヒートポンプチラー暖房運転 (2台目) により,さらに電力負荷平準化に寄与されるものと思わ 4.氷蓄熱設備 れる。 最後に,当工事の施工に当たり,ご指導・ご協力いた 各運転モードにおける機器運転状態を表−1に示す。 だいた関係者の方々に厚くお礼申しあげます。 4−1 蓄熱運転 蓄熱調整契約時間帯(22時∼8時)の電力を使用し, 水熱源スクリューブラインチラーおよびブラインポンプ により蓄熱運転を行う。 蓄熱完了は氷の体積膨張に伴う水位上昇を差圧発信器 ― 15 ― ヒートポンプとその応用 2002. 3. No.57