FR2999686A1 - Systeme de climatisation utilisant de l'eau de mer profonde - Google Patents

Abstract

Un système de climatisation utilisant de l'eau de mer profonde comprend : un dispositif de pompage pompant l'eau de mer profonde ; un échangeur de chaleur eau de mer- liquide de refroidissement effectuant l'échange de chaleur entre une énergie froide dans l'eau de mer profonde et un liquide de refroidissement ; un échangeur de chaleur de climatisation effectuant l'échange de chaleur avec le liquide de refroidissement refroidi par l'énergie froide pour libérer l'énergie froide dans une installation cible pour le refroidissement ; un système de circulation de liquide de refroidissement faisant circuler le liquide de refroidissement entre l'échangeur de chaleur eau de mer- liquide de refroidissement et l'échangeur de chaleur de climatisation ; et un contrôleur commandant la pompe à un instant auquel une variation des charges thermiques prédites est anticipée.

Description

SYST DE CL T SATION UTILI DE DE MER PROF° E Domaine de l'invention La présente invention concerne un système de climatisation utilisant de l'eau de mer profonde. Description de l'art connexe L'eau de mer profonde en mer profonde est utilisée dans un système de climatisation. En tant que procédé d'utilisation spécifique, par exemple, le document JP2011-242036 A présente un système de climatisation dans lequel un milieu converti en chaleur peut être refroidi par une énergie froide que l'eau de mer profonde a et produire de l'eau douce à partir de l'eau de mer profonde avec un rendement élevé. Dans le document JP2011-242036 A, une distance d'une prise d'eau de mer profonde à l'unité de climatisation devient généralement grande. Plus spécifiquement, non seulement une distance à travers un tuyau de prise d'eau pour pomper l'eau de mer profonde, mais également une distance d'un tuyau d'eau froide provenant d'un échangeur de chaleur qui reçoit en premier l'eau de mer profonde pompée à une unité intérieure (équipée de l'unité de climatisation) deviennent grandes. Compte-tenue de cela, l'eau douce qui reçoit une énergie froide de l'eau de mer profonde par l'échangeur de chaleur s'écoule à travers le tuyau d'eau froide. De plus, une distance à travers un tuyau d'eau froide prévu à l'intérieur de l'unité de climatisation peut devenir également grande, Par conséquent, le temps nécessaire pour que l'énergie froide dans l'eau de mer profonde soit évacuée à l'extérieur à travers l'unité intérieure de l'unité de climatisation devient long. Par conséquent, il faut 5 beaucoup de temps pour que l'énergie froide dans l'eau de mer profonde soit libérée du climatiseur, bien qu'une quantité de pompage de l'eau de mer profonde soit augmentée parce qu'une charge de climatisation sur l'unité de climatisation augmente (par exemple, dans un 10 cas où une température à proximité de l'unité de climatisation augmente). Autrement dit, dans la technologie décrite dans le document JP2011-242036 A, une performance de suivi d'une variation de la charge de climatisation peut diminuer. 15 En considération d'un tel problème, il est supposé que l'eau de mer profonde est pompée autant que la situation le permet à un stade initial de sorte que l'énergie froide obtenue puisse être utilisée. Cependant, il peut exister un cas où une consommation d'énergie 20 devient excessive parce qu'une grande quantité de l'eau de mer profonde est pompée indépendamment de la variation de la charge de climatisation. RESUME DE L'INVE:rIO,' 25 Un aspect de la présente invention propose un système de climatisation utilisant de l'eau de mer profonde présentant à la fois une bonne performance de suivi et une bonne propriété d'économie d'énergie. Un aspect de la présente invention propose un 30 système de climatisation utilisant de l'eau de profonde, comprenant : un dispositif de pompage pompant de l'eau de mer profonde dans une mer ; un échangeur de chaleur eau de mer-liquide de refroidissement effectuant un échange de chaleur entre 5 une énergie froide dans l'eau de mer profonde pompée et un liquide de refroidissement ; un échangeur de chaleur de climatisation effectuant un échange de chaleur avec le liquide de refroidissement refroidi par l'énergie froide dans l'eau de mer profonde 10 pour libérer l'énergie froide dans une installation cible pour refroidir l'installation cible ; un système de circulation de liquide de refroidissement faisant circuler le liquide de refroidissement entre l'échangeur de chaleur eau de mer- 15 liquide de refroidissement et l'échangeur de chaleur de climatisation à travers un tuyau et une pompe ; et un contrôleur de fonctionnement commandant la pompe à un instant auquel une variation des charges thermiques prédites est anticipée sur la base de la charge thermique 20 prédite de l'installation cible prédite à partir d'une valeur de prédiction d'un état de fonctionnement de l'installation cible et d'une valeur de prédiction d'une condition météorologique à l'endroit auquel l'installation cible est située et d'un retard dû à une 25 longueur du tuyau dans le système de circulation de liquide de refroidissement. Selon l'invention, il est proposé le système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde présentant à la fois la performance de suivi et la propriété 30 d'économie d'énergie.

BREVE DESCRIPTION DES La figure 1 est un schéma de principe d'un système de climatisation utilisant de l'eau de mer profonde selon un mode de réalisation de la présente invention.

La figure 2 est un organigramme d'une commande de prise d'eau de mer profonde et d'une commande de débit de liquides de refroidissement dans le système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde. La figure 3A montre une variation de la température ambiante au niveau d'une zone où le système de climatisation selon le mode de réalisation est installé, et la figure 3B montre une variation du nombre de personnes dans un bâtiment d'aéroport où le système de climatisation selon le mode de réalisation est installé, et la figure 3C montre une variation de la charge de climatisation de l'unité de climatisation. La figure 4 montre un tableau de données dans la base de données de commande du système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde selon le mode de 20 réalisation. La figure 5 est graphique montrant les variations de fréquence d'un variateur pour la pompe entre le mode de réalisation et un exemple comparatif dans lequel la prédiction de charge n'est pas effectuée. 25 La figure 6 est un schéma de principe du système de climatisation d'une modification du mode de réalisation. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'I ;,TION Des modes de réalisation de la présente invention 30 vont être décrits ci-dessous. Cependant, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation ci-dessous, mais peut être modifiée sans s'écarter du sujet de l'invention. Dans le système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde selon le mode de réalisation, la climatisation (le refroidissement) du bâtiment d'aéroport est effectuée en utilisant l'eau de mer profonde. Dans ce cas, une distance entre un emplacement de prise d'eau de mer profonde et l'unité de climatisation dans le bâtiment d'aéroport devient grande. Par conséquent, il faut beaucoup de temps avant que la fourniture d'un air froid soit débutée en réponse à une variation de charge bien qu'un débit de l'air froid soit commandé en commandant un débit de l'eau de mer profonde lorsqu'une variation de la charge de climatisation dans le bâtiment d'aéroport se produit. Par conséquent, dans le système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde selon le mode de réalisation, la variation de la charge dans le bâtiment d'aéroport est prédite de sorte que le débit de l'eau de mer profonde puisse être commandé au préalable sur la base d'un résultat de prédiction. D'abord, une configuration du système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde selon le mode de réalisation va être décrite et, ensuite, la commande du système de climatisation sera décrite.

Configuration La figure 1 est un schéma de principe du système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde selon le mode de réalisation. La figure 1 montre un système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde 100 (appelé ci-après système de climatisation 100) effectuant la climatisation pour une installation cible (bâtiment, le bâtiment d'aéroport non montré) en utilisant l'énergie froide dans l'eau de mer profonde. Par conséquent, dans ce mode de réalisation, une unité de refroidissement telle qu'un refroidisseur n'est pas prévu_ L'eau de mer profonde est l'eau de mer à une profondeur d'environ plusieurs centaines de mètres au-dessous du niveau de la mer. Une température de l'eau de mer profonde est d'environ 4 °C à 8 °C tout au long de l'année. L'eau de mer profonde est amenée d'une prise d'eau dans la mer dans le système de climatisation 100. L'eau de mer profonde après avoir été amenée dans le système de climatisation 100 et après que l'énergie froide a été collectée est renvoyée dans la mer à travers une évacuation. Cependant, dans le système de climatisation 100, une partie de l'eau de mer profonde après la collecte de l'énergie froide est fournie à une installation de dessalement d'eau de mer (non montrée) pour subir un processus de dessalement d'eau de mer pour utiliser l'eau traitée, par exemple, en tant qu'eau du robinet. Dans le système de climatisation 100, l'eau de mer profonde s'écoule à travers un système principal montré sur la figure 1. D'autre part, des liquides de refroidissement s'écoulent à travers des systèmes secondaire et tertiaire, de sorte que l'énergie froide dans l'eau de mer profonde soit transférée à une unité de climatisation 9 par l'intermédiaire du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire et le liquide de refroidissement s'écoulant dans le système tertiaire. Autrement dit, chacun du système secondaire et du système tertiaire est, bien qu'une description détaillée soit effectuée ultérieurement, un système de circulation de liquide de refroidissement pour faire circuler le liquide de refroidissement à travers un échangeur de chaleur 4 et un échangeur de chaleur 6. Dans le mode de réalisation, une distance aller simple du système secondaire est de 1 à plusieurs kilomètres, et une distance aller simple du système tertiaire est également de 1 à plusieurs kilomètres. Par conséquent, dans le système, il y a des systèmes de circulation de liquide de refroidissement qui sont très longs même si seules les parties terrestres sont prises en considération de sorte que les longueurs aller simple totales des systèmes secondaire et tertiaire sont de plusieurs kilomètres (des distances spécifiques seront décrites ultérieurement). Par conséquent, dans le système de climatisation 100, il y a des retards proportionnels aux distances. Dans le mode de réalisation, la commande est effectuée en prenant en considération ces retards.

Des descriptions détaillées concernant la commande seront effectuées ultérieurement. Le système de climatisation 100 comprend une pompe (unité de pompage) 3 pour pomper l'eau de mer profonde de la mer, l'unité de climatisation 9 pour libérer l'énergie 25 froide dans l'eau de mer profonde pompée par la pompe 3 dans le bâtiment d'aéroport, et un contrôleur de fonctionnement 50 pour commander la pompe 3. De plus, le système de climatisation 100 comprend l'échangeur de chaleur 4, des pompes 5 (5a, 5b), l'échangeur de chaleur 30 6 et des pompes 8 (8a, 8b) pour transférer l'énergie froide dans l'eau de mer profonde à l'unité de climatisation 9. Les tuyaux reliés à ces unités sont pourvus de capteurs de température TII, T12, T21, T22, T23, T24, T31, T32, T33 et T34 pour mesurer les températures de l'eau de mer profonde et des liquides de 5 refroidissement s'écoulant à travers les parties des tuyaux. A cet égard, l'eau de mer profonde s'écoule à travers le système principal et les liquides de refroidissement s'écoulent à travers les systèmes secondaire et tertiaire. En particulier, les liquides de 10 refroidissement dans les systèmes secondaire et tertiaire sont mis en circulation de manière indépendante. De plus, bien qu'une description détaillée soit effectuée ultérieurement, dans le système de climatisation 100, les pompes 3, 5 et 8 et les échangeurs 15 de chaleur 4, 6 et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers ceux-ci coopèrent pour transférer l'énergie froide dans l'eau de mer profonde à l'unité de climatisation 9. L'énergie froide transférée à l'unité de climatisation 9 est fournie à l'intérieur du bâtiment 20 d'aéroport (non montré). La pompe 3 est installée dans le système principal et pompe l'eau de mer profonde de la mer. La pompe 3 est commandée en fréquence par un variateur (non montré) pour commander un débit de l'eau de mer profonde pompée. 25 De plus, les pompes 5 sont installées dans le système secondaire et font circuler le liquide de refroidissement qui a reçu l'énergie froide dans l'eau de mer profonde pompée par la pompe 3. Les pompes 5 sont commandées en fréquence par un variateur (non montré) 30 pour commander un débit du liquide de refroidissement.

De plus, les pompes 8 sont installées dans le système tertiaire et font circuler le liquide de refroidissement qui a reçu l'énergie froide dans le liquide de refroidissement dans le système secondaire. La pompe 3 est commandée en fréquence par un variateur (non montré) pour commander un débit du liquide de refroidissement mis en circulation. Le contrôleur de fonctionnement 50 modifie les fréquences des variateurs des pompes 3, 5 et 8. Entre parenthèses, dans le mode de réalisation, avec l'augmentation de la charge de climatisation sur l'unité de climatisation 9, une quantité (un débit) de l'eau de mer profonde pompée par la pompe 3 est augmentée et les débits des liquides de refroidissement mis en circulation par les pompes 5 et 8 sont également augmentés. L'échangeur de chaleur 4 effectue des échanges de chaleur entre l'eau de mer profonde pompée par la pompe 3 et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire. Plus spécifiquement, l'énergie froide dans l'eau de mer profonde pompée est transférée au liquide de refroidissement dans l'échangeur de chaleur 4. Le liquide de refroidissement ayant reçu l'énergie froide est transféré à l'échangeur de chaleur 6 par la pompe 5. De plus, l'échangeur de chaleur 6 effectue un échange de chaleur entre le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système principal et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire. Autrement dit, l'énergie froide dans le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système principal est transférée au liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire dans l'échangeur de chaleur 6. Parmi les tuyaux formant le système secondaire (tuyaux de système secondaire), le tuyau de système 5 secondaire s'étendant (pour l'écoulement du liquide de refroidissement) de l'échangeur de chaleur 4 à l'échangeur de chaleur 6 est pourvu d'un matériau d'isolation thermique (non montré) pour supprimer le transfert de chaleur entre le tuyau secondaire et 10 l'extérieur autour de celui-ci. Par conséquent, la transpiration d'énergie froide du liquide de refroidissement vers l'extérieur, c'est-à-dire, l'absorption de chaleur par le liquide de refroidissement à partir de l'extérieur) peut être supprimée. D'autre 15 part, il n'y a pas de matériau d'isolation thermique autour du tuyau secondaire (tuyau de retour) s'étendant de l'échangeur de chaleur 6 à l'échangeur de chaleur 4. Autrement dit, la température du liquide de refroidissement transféré de l'échangeur de chaleur 6 à 20 l'échangeur de chaleur 4 peut être modifiée par l'air extérieur. L'unité de climatisation 9 est installée dans l'aéroport et libère l'énergie froide de l'eau de mer profonde en tant qu'air froid dans le bâtiment 25 d'aéroport. L'unité de climatisation 9 est pourvue d'un échangeur de chaleur 9a et d'un ventilateur 9b. Par conséquent, l'énergie froide de l'eau de mer profonde est transférée à l'unité de climatisation 9 à travers le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le 30 système secondaire et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire. L'échangeur de chaleur 9a dans l'unité de climatisation 9 effectue un échange de chaleur avec l'air dans le bâtiment d'aéroport. Par conséquent, l'énergie froide de l'eau de mer profonde est libérée dans le bâtiment d'aéroport en tant qu'air froid par le ventilateur 9b. Les capteurs de température T11, T12, T21, T22, T23, T24, T31, T32, T33 et T34 (appelés ci-après capteurs de température T) mesurent les températures de l'eau de mer profonde qui s'écoule et des liquides de refroidissement qui s'écoulent. Plus spécifiquement, le capteur de température T11 mesure la température de l'eau de mer profonde sortie par l'échangeur de chaleur 4 et renvoyée dans la mer à travers l'évacuation. Le capteur de température T12 mesure la température de l'eau de mer profonde pompée par la pompe 3. Le capteur de température T21 mesure la température du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire et juste avant qu'il soit fourni à l'échangeur de chaleur 4. Le capteur de température T22 mesure la température du liquide de refroidissement sorti de l'échangeur de chaleur 4 et s'écoulant vers l'échangeur de chaleur G. Le capteur de température T23 mesure la température du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire et juste avant qu'il soit fourni à l'échangeur de chaleur 6. Le capteur de température T24 mesure la température du liquide de refroidissement sorti de l'échangeur de chaleur 6 et s'écoulant vers l'échangeur de chaleur 4. Le capteur de température T31 mesure la température 30 du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire et juste avant qu'il soit fourni à l'échangeur de chaleur 6. Le capteur de température T32 mesure la température du liquide de refroidissement sorti de l'échangeur de chaleur 6 et s'écoulant vers l'unité de climatisation 9. Le capteur de température T3à mesure la température du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire et juste avant qu'il soit fourni à l'unité de climatisation 9. Le capteur de température T34 mesure la température du liquide de refroidissement sorti de l'unité de climatisation 9 et 10 s'écoulant vers l'échangeur de chaleur 6. Ces capteurs de température T sont utilisés en tant qu'index pour une commande à rétroaction. Par exemple, lorsque la température mesurée par le capteur de température T11 devient plus élevée que la valeur cible, 15 on peut considérer qu'une quantité de chaleur reçue du système secondaire devient grande parce que la charge de climatisation sur l'unité de climatisation 9 devient grande. Dans un tel cas, la pompe 3 est commandée pour augmenter un débit de l'eau de mer profonde pompée. 20 De plus, par exemple, lorsque la température mesurée par le capteur de température T24 est plus élevée que la valeur cible, on peut considérer qu'une quantité de chaleur sortie de l'unité de climatisation 9 devient grande parce que la charge de climatisation sur l'unité 25 de climatisation 9 devient grande. Alors, le débit du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire est augmenté en commandant la pompe 5, ainsi que la quantité d'énergie froide fournie à l'unité de climatisation 9. 30 Les autres capteurs de température sont commandés de manière similaire.

Une installation de dessalement d'eau de mer (non montrée) reçoit une partie de l'eau de mer profonde de laquelle l'énergie froide a été retirée par l'échangeur de chaleur 4. Dans l'installation de dessalement d'eau de 5 mer, le dessalement de l'eau de mer profonde est effectué. Des moyens et une configuration spécifiques de l'installation de dessalement d'eau de mer ne sont pas limités, par exemple, une installation de dessalement d'eau de mer utilisant une membrane d'osmose inverse 10 (membrane RO) peut être utilisée. A cet égard, plus la température de l'eau de mer (eau de mer profonde) fournie à l'installation de dessalement d'eau de mer lest élevée, plus l'efficacité du dessalement de l'eau de mer augmente. 15 Le contrôleur de fonctionnement 50 modifie les fréquences des variateurs pour les pompes 3, 5 et 8 sur la base des données d'une prévision météorologique, des données du bâtiment d'aéroport (le nombre d'utilisateurs, etc.) et des données provenant des capteurs de 20 température T. Le contrôleur de fonctionnement 50 est connecté à ces unités par des lignes de signaux électriques (non montrées). Le contrôleur de fonctionnement 50 comprend l'unité d'acquisition de données 51, l'unité de prédiction de charge 52, une unité 25 de calcul de débit 53, une unité de calcul de vitesse d'écoulement 54, une unité de calcul de retard 55, une unité de génération de base de données 56, un contrôleur 57, une base de données d'informations de charge 58, une base de données de paramètres de pompes 59 et une base de 30 données de commande 60.

L'unité d'acquisition de données 51 est une unité pour acquérir des données de charge du système de climatisation 100. Les données de charge acquises sont mémorisées dans la base de données de données de charge 58. L'unité de prédiction de charge 52 est une unité pour prédire la charge de climatisation sur la base des données acquises par l'unité d'acquisition de données 51. L'unité de calcul de débit 53 calcule un débit de l'eau de mer profonde pompée sur la base de la charge de climatisation prédite par l'unité de prédiction de charge 52. L'unité de calcul de vitesse d'écoulement 54 calcule une vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde sur la 15 base du débit calculé par l'unité de calcul de débit 53. L'unité de calcul de retard 55 calcule un retard sur la base de la vitesse d'écoulement calculée par l'unité de calcul de vitesse d'écoulement 54. L'unité de génération de base de données 56 génère 20 la base de données de commande 60 avec référence à la base de données de paramètres de pompes 59. La base de données de paramètres de pompes 59 mémorise une relation entre la vitesse d'écoulement et la fréquence du variateur. Par conséquent, la base de données de commande 25 60 mémorise le retard (début de pompage) calculé par l'unité de calcul de retard 55 et les fréquences des variateurs des pompes 3, 5 et 8 pour avoir les vitesses d'écoulement calculées par l'unité de calcul de vitesse d'écoulement 54 avec une association entre elles. 30 Le contrôleur 57 commande les pompes 3, 5 et 8 sur la base de la base de données de commande 60 Les fonctions des opérations de ces unités seront décrites ultérieurement. Le contrôleur de fonctionnement 50 comprend une CPU (unité centrale) (non montrée), une "à (mémoire à accès aléatoire) (non montrée), une ROM (mémoire à lecture seule) (non montrée) et un ID (lecteur de disque dur) (non montré), etc. Dans le contrôleur de fonctionnement 50, la CPU charge les programmes prédéterminés mémorisés dans la ROM et le HDD, etc. dans la 'à etc., pour 10 exécuter les programmes. Fonctionnement Avec référence aux .figures 1 à 4, la commande par le système de climatisation 100 va être décrite. Un organigramme sur la figure 2 montre un fonctionnement par 15 le contrôleur de fonctionnement 50 montré sur la figure 1. De plus, la figure 3A montre une variation de la température de l'air extérieur au niveau de la zone où le système de climatisation selon le mode de réalisation est installé. La figure 3B montre une variation du nombre de 20 personnes dans le bâtiment d'aéroport où le système de climatisation selon le mode de réalisation est installé. La figure 3C montre une variation de la charge de climatisation sur l'unité de climatisation. Etape S101 25 La figure 2 est un organigramme montrant la commande de prise d'eau de mer profonde et la commande de débit des liquides de refroidissement dans le système de climatisation selon les modes de réalisation de la présente invention. D'abord, l'unité d'acquisition de 30 données 51 (voir la figure 1) obtient des données de charge concernant le système de climatisation 100 à des instants respectifs (étape S101). Les données de charge obtenues sont mémorisées dans la base de données de données de charge 58. Ici, les « données de charge concernant le système 5 de climatisation 100 » sont un élément qui peut affecter la charge de climatisation sur l'unité de climatisation 9. Dans le mode de réalisation, les données de charge sont classées en gros en trois types de données (données de charge d'air extérieur, données de charge de bâtiment 10 et données de charge interne). Données de charge d'air extérieur Les données de charge ambiantes sont des données qui concernent les données ambiantes et qui peuvent appliquer une charge â l'unité de climatisation 9. La charge d'air 15 extérieur comprend principalement l'état de l'air extérieur (une température ambiante, une humidité, un phénomène météorologique tel que le temps), l'état de l'air d'une pièce (une température de pièce, une humidité, etc.) et une quantité d'air extérieur d'entrée 20 aspirée dans le bâtiment d'aéroport à partir de l'extérieur. Par exemple, la température dans le bâtiment d'aéroport varie en fonction des heures. Plus spécifiquement, la nuit, la température dans le bâtiment d'aéroport est relativement basse parce que les murs 25 extérieurs du bâtiment d'aéroport ne sont pas exposés à la lumière du soleil. D'autre part, pendant la journée, la température dans le bâtiment d'aéroport est relativement élevée parce que les murs extérieurs du bâtiment d'aéroport sont exposés à la lumière du soleil. 30 De plus, la température dans le bâtiment d'aéroport varie en fonction de la température ambiante. Par exemple, comme montré sur la figure 3A, la température ambiante à environ 6 heures du matin est la plus basse et à environ 14 heures est la plus élevée. Par conséquent, si seulement la température ambiante est prise en considération, la charge de climatisation à environ 6 heures est la plus faible et à environ 14 heures est la 21u élevée. - outre, la quantité d'air extérieur d'entrée de l'extérieur à l'intérieur du bâtiment d'aéroport est déterminée en fonction, par exemple, du nombre de personnes dans le bâtiment d'aéroport. Par exemple, lorsqu'il y a de nombreuses personnes dans le bâtiment d'aéroport, une plus grande quantité d'air extérieur est aspirée, de sorte que la température dans le bâtiment d'aéroport devient sensible à l'effet de la température de l'air extérieur. D'autre part, lorsqu'il y a peu de personnes dans le bâtiment d'aéroport, une petite quantité d'air extérieur est aspirée, de sorte que la température dans le bâtiment d'aéroport n'est pas sensible à l'effet de la température ambiante. Comme décrit ci-dessus, les données de charge d'air extérieur varient largement avec l'état de fonctionnement de l'installation dû, par exemple, au nombre de personnes présentes.

Le nombre de personnes dans le bâtiment d'aéroport, c'est-à-dire, le nombre de personnes utilisant l'aéroport, augmente et diminue en fonction du temps comme montré sur la figure 3B. Plus spécifiquement, dans l'exemple montré sur la figure 3B, le nombre de personnes utilisant le bâtiment d'aéroport est grand à environ 7 heures et 13 heures et est le plus faible à environ 0 heure. Par conséquent, si seulement le nombre d'utilisateurs est pris en considération, la quantité d'air extérieur d'entrée provenant de l'extérieur devient la plus grande à environ 7 heures et à environ 13 heures.

Par conséquent, la charge de climatisation devient grande. D'autre part, à environ 0 heure, la quantité d'air extérieur d'entrée devient la plus faible. Par conséquent, la charge de climatisation devient faible. Dans le mode réalisation, le nombre de personnes dans le bâtiment d'aéroport est déterminé ci-dessous. Le nombre des personnes travaillant dans le bâtiment d'aéroport ne varie généralement presque pas. Par conséquent, la variation du nombre de personnes dans le bâtiment d'aéroport est principalement due au nombre des personnes qui partent et du nombre des personnes qui arrivent en utilisant des avions. Par conséquent, dans le mode de, réalisation, le nombre de personnes dans le bâtiment d'aéroport est déterminé sur la base du nombre de personnes utilisant des avions, etc.

Dans le mode de réalisation, le contrôleur de fonctionnement 50 est connecté, par des lignes de signaux électriques (non montrées), aux serveurs (non montrés) des compagnies aériennes auxquelles les avions partant de l'aéroport et arrivant à l'aéroport appartiennent. Par conséquent, le contrôleur de fonctionnement 50 (plus spécifiquement, l'unité d'acquisition de données 51) peut obtenir le nombre de passagers montant dans les avions partant de l'aéroport et arrivant à l'aéroport, le nombre d'avions partant et arrivant et l'heure de départ et l'heure d'arrivée des avions. Par conséquent, le contrôleur de fonctionnement 50 peut obtenir le nombre de personnes utilisant l'aéroport automatiquement sans mesure réelle. Données de charge de bâtiment Les données de charge de bâtiment sont des données, concernant le bâtiment (bâtiment d'aéroport), inCint une capacité d'une application de charge à l'unité de climatisation 9. La charge de bâtiment est principalement classée en une charge ambiante et une charge due à la lumière du soleil. La charge ambiante est la chaleur entrant à l'intérieur à partir de l'extérieur à travers les murs extérieurs, les plafonds et les sols et proportionnelle à une différence de température entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment d'aéroport. Cependant, les températures extérieures du bâtiment 15 d'aéroport sont les températures obtenues en prenant en considération l'effet de la lumière du soleil sur les murs extérieurs du bâtiment d'aéroport, c'est-à-dire, les températures de surface des murs extérieurs, des plafonds, etc. à toute heure. La charge ambiante peut 20 être calculée à toute heure sur la base de la température de l'air extérieur et de l'état de la lumière du soleil. De plus, la charge due à la lumière du soleil correspond à une énergie thermique de la lumière du soleil incidente à travers les vitres du bâtiment 25 d'aéroport et dépend des spécifications des vitres, des stores, angle d'incidence du soleil et d'une intensité de la lumière du soleil dans la zone de l'aéroport. La charge due à la lumière du soleil peut être calculée à chaque saison, à toute heure lorsque la 30 forme et les spécifications (des éléments des murs) du bâtiment d'aéroport sont déterminées.

Données de charge interne Les données de charge interne sont des données concernant l'intérieur du bâtiment d'aéroport et indiquant une capacité d'une application de charge à l'unité de climatisation 9. La charge interne comprend principalement la chaleur générée par l'éclairage, la consommation d'énergie de la source de puissance à partir des prises murales, et par les personnes dans le bâtiment d'aéroport. La première chaleur est déterminée par la condition de fonctionnement du bâtiment d'aéroport. De plus, la dernière chaleur est déterminée par un procédé similaire au procédé décrit concernant les « données charge d'air extérieur ». Par conséquent, les données charge interne varie largement en fonction de l'état fonctionnement de l'installation da, par exemple, à consommation d'énergie ou au nombre de personnes. Etape S102 Ensuite, l'unité de prédiction de charge détermine la charge de climatisation sur la base des 20 données obtenues par l'unité d'acquisition de données 51. Plus spécifiquement, l'unité de prédiction de charge 52 lit les données de charge (les données de charge d'air extérieur, les données de charge de bâtiment et les données de charge interne à toute heure obtenues par 25 l'unité d'acquisition de données 51) mémorisées dans la base de données de données de charge 58 et calcule les charges. Plus spécifiquement, les charges calculées sont déterminées comme, par exemple, « la charge d'air extérieur est X [kW], la charge de bâtiment est Y [kW], 30 la charge interne est Z [kW] à 10 heures ». L'unité de prédiction de charge 52 additionne la charge d'air de de de la 52 extérieur, la charge de bâtiment et la charge interne. Par conséquent, la charge de climatisation à une certaine heure est calculée. La figure 3C montre exemple de la charge de climatisation calculée sur graphique. La charge de climatisation augmente graduellement, par exemple, de 6 heures à 12 heures. En particulier, comme décrit avec référence à la figure 3B, le nombre de personnes est à un me_71.-Ium à environ 7 heures. Cependant, le nombre de personnes après 7 heures diminue jusqu'à environ 13 heures. Cependant, du fait de l'augmentation de la température ambiante (figure 3A), la charge de climatisation continue d'augmenter après 7 heures (d'environ 6 heures à environ 12 heures). Cependant, 15 parce que le nombre de personnes est inférieur à l'état maximum (d'environ 6 heures à environ 9 heures), une quantité d'augmentation de la charge de climatisation devient faible (d'environ 9 heures à environ 12 heures). De plus, comme montré sur la figure 3C, il est 20 supposé que la charge de climatisation prédite à 6 heures est L1, la charge de climatisation prédite à 9 heures est L2 et la charge de climatisation prédite à 12 heures est L3 (celles-ci sont décrites ultérieurement avec référence à la figure 4). 25 La charge basée sur les données de charge peut être calculée sur la base, par exemple, de données passées. De plus, une formule de calcul qualitatif est déterminée au préalable et la charge peut être calculée par la formule de calcul déterminée. Plus spécifiquement, par exemple, 30 la charge d'air extérieur peut être calculée par l'équation (1), Charge d'air extérieur = ((enthalpie spécifique de l'air extérieur) - (enthalpie spécifique de l'air ambiant)} x (quantité d'air extérieur aspirée) x (gravité spécifique de l'air) ... Eq. (1) Le terme « enthalpie spécifique » est une quantité d'énergie dans l'air par poids unitaire. Etape S103 L'unité de calcul de débit 53 calcule un débit de l'eau de mer profonde à pomper sur la base de la charge 10 de climatisation déterminée à l'étape S102 (étape S103). Autrement dit, plus la charge de climatisation prédite devient grande, plus la quantité d'air froid devant être fournie dans le bâtiment d'aéroport doit être grande. Par conséquent, dans un tel cas, la commande est effectuée 15 pour pomper une plus grande quantité de l'eau de mer profonde. D'autre part, lorsque la charge de climatisation prédite est faible, une petite quantité d'air froid fournie au bâtiment d'aéroport est suffisante. Par conséquent, un débit de l'eau de mer 20 profonde à pomper devient faible. De cette manière, à l'étape S103, le débit de l'eau de mer profonde à pomper est calculé sur la base de la charge de climatisation déterminée à l'étape S103. Plus spécifiquement, un débit Q de l'eau de mer 25 profonde peut être calculé sur la base de l'équation (2). W / (4,2At) .. (2) W est la charge de climatisation déterminée, et At est une différence de température entre la température mesurée par le capteur de température T33 (voir la figure 30 1) et la température mesurée par le capteur de température T34 (voir la figure 1) Dans le mode de réalisation, il est supposé que At est constant (par exemple, de 7 °C). Par conséquent, lorsque la charge de climatisation W est déterminée, le débit Q est déterminé de manière unique. Etape S104 Ensuite, l'unité de calcul de vitesse d'écoulement 54 calcule le débit de l'eau de mer profonde sur la base du débit calculé à l'étape S103 (étape S104). Parce que les diamètres internes, etc. des tuyaux formant le système de climatisation 100 sont connus, la vitesse d'écoulement peut être calculée en divisant le débit calculé à l'étape S103 par une section d'un tuyau 70. Etape S105 A une étape S105, l'unité de calcul de retard 55 calcule un retard (instant de début de pompage de l'eau de mer profonde) sur la base de la vitesse d'écoulement calculée à l'étape S104. Lorsque la charge de climatisation devient grande, et plus la vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde devient grande, plus la période de temps de l'instant auquel l'eau de mer profonde est aspirée à l'instant auquel l'énergie froide atteint l'unité de climatisation 9 devient courte. Lorsque l'air froid est fourni au bâtiment d'aéroport, la charge de climatisation du bâtiment d'aéroport commence à varier. Par conséquent, plus la vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde est grande, plus l'instant auquel l'eau de mer profonde est pompée avant la variation de charge prédite est retardé.

Autrement dit, le retard devient court. D'autre part, lorsque la charge de climatisation devient faible, le débit devient faible. Plus la vitesse d'écoulement devient faible, plus le retard devient grand. Ensuite, à l'étape S105, l'unité de calcul de retard 55 détermine le temps avant l'instant correspondant à la charge de climatisation prédite sur la base de la vitesse d'écoulement calculée à l'étape S104. Autrement dit, sur la base de la vitesse d'écoulement calculée, le retard est calculé. Etape 106 A une étape S106, l'unité de génération de base de données 56 génère la base de données de commande 60 sur la base des résultats de calcul des étapes S104 et S105. Ci-dessous, un procédé spécifique de préparation de la base de données de commande 60 va être décrit.

D'abord, l'unité de génération de base de données 56 se réfère à la base de données de paramètres de pompes 59 et lit la fréquence de variateur correspondant à la vitesse d'écoulement calculée à l'étape S104. Autrement dit, lorsque les pompes 3, 5 et 8 sont mises en oeuvre conformément aux fréquences de variateur lues, l'eau de mer profonde et les liquides de refroidissement s'écoulent de manière à avoir les vitesses d'écoulement calculées, respectivement. Ensuite, à l'étape SI05, l'instant de début de commande est calculé sur la base du retard calculé à l'étape S105. Dans le mode de réalisation, la pompe 3 est la plus éloignée de l'unité de climatisation 9, et la pompe 8 est la plus proche de l'unité de climatisation 9. Par conséquent, une commande de la pompe 3 est débutée en premier, et ensuite la commande de la pompe 5 et une commande de la pompe 8 sont débutées dans cet ordre. Par conséquent, l'instant de début de commande est déterminé en prenant en considération les distances entre les pompes 3, 5 et 8 respectives et l'unité de climatisation 9 et le temps de l'instant auquel la commande des pompes 3, 5 et 8 est débutée jusqu'à ce que la commande devienne stable (par exemple, environ 100 s) ainsi que le retard (comprenant un temps stable pour le retard). Les distances aller simple spécifiques des sections respectives dans les modes de réalisation sont comme 10 suit : Une distance aller simple des tuyaux du système secondaire formant le système secondaire est d'environ 3,5 km, et une distance aller simple des tuyaux du système tertiaire formant le système tertiaire est 15 d'environ 1 km. La figure 4 montre ceci en tant qu'exemple spécifique où une base de données de commande est montrée dans le système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde selon le mode de réalisation. La figure 4 montre 20 des exemples d'instants de variation de charge à 6 heures, à 9 heures et à 12 heures. En réalité, le calcul et la mémorisation de données sont effectués à un intervalle plus court. Par exemple, lorsque l'instant de variation de charge est à 6 heures, pour avoir une 25 vitesse d'écoulement correspondant à la charge de climatisation Ll à 6 heures, l'instant de début de commande de la pompe 3 e à 5 heures 16 » est mémorisé, l'instant de début de commande de la pompe 5 « à 5 heures 21 » est mémorisé, l'instant de début de commande de la 30 pompe 3 « à 5 heures 50 » est mémorisé, et la fréquence de variateur de 30 Hz est mémorisée.

De même, les valeurs aux autres heures sont également calculées, et la base de données de commande 60 est générée. Etape $107 Sur la base de la base de données de commande 60 générée, le contrôleur 57 commande (par prédiction) les pompes 3, 5 et 8. Plus spécifiquement, à 5 heures 16, le contrôleur 57 commande la pompe 3 pour avoir la fréquence de variateur de 30 Hz. Ceci modifie le débit de l'eau de 10 mer profonde s'écoulant à travers le système principal (voir la figure 1). Ensuite, à 5 heures 21, le contrôleur 57 commande la pompe 5 pour avoir la fréquence de variateur de 30 Hz. Ceci modifie le débit du liquide de refroidissement 15 s'écoulant à travers le système secondaire. Le débit modifié permet un échange de chaleur préférable entre l'eau de mer profonde dans le système principal et le liquide de refroidissement dans le système secondaire. L'énergie froide dans l'eau de mer profonde est 20 transférée au liquide de refroidissement dans l'échangeur de chaleur 4 à environ 5 heures 21, et ensuite le liquide de refroidissement s'écoule à travers le système secondaire, et ensuite l'énergie froide est transférée au liquide de refroidissement s'écoulant à travers le 25 système tertiaire dans l'échangeur de chaleur 6 à environ 5 heures 50. En outre, à 5 heures 50, le contrôleur 57 commande la pompe 8 pour avoir la fréquence de variateur de 30 Hz. Ceci modifie le débit du liquide de refroidissement 30 s'écoulant à travers le système tertiaire. En plus de cela, l'énergie froide dans le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire et transférée dans l'échangeur de chaleur 4 est transférée au liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire dans l'échangeur de chaleur 6. L'énergie froide est transférée au liquide de refroidissement dans l'échangeur de chaleur 6 et transportée par le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire vers l'unité de climatisation 9, et fournie au bâtiment d'aéroport en tant qu'air froid à partir de l'unité de climatisation 9 à environ 6 heures. En conséquence, l'air froid correspondant à la charge de climatisation à 6 heures est fourni à l'intérieur du bâtiment d'aéroport. En résumé, le contrôleur de fonctionnement 50 est configuré pour commander au moins les pompes 5 et 8 à - instant auquel une variation de la charge de climatisation (charge thermique prédite) est anticipée sur la base de la charge de climatisation (charge thermique prédite du bâtiment d'aéroport) montrée, par exemple, sur la figure 3C et des retards dus aux longueurs au moins du système secondaire et du système tertiaire (système de circulation de liquide de refroidissement). La charge de climatisation est prédite par la valeur prédite de l'état de fonctionnement du bâtiment d'aéroport (installation cible) (par exemple, le nombre de personnes montré sur la figure 33) et la valeur prédite de la condition météorologique de l'endroit où le bâtiment d'aéroport est situé (par exemple, la température ambiante montrée sur la figure 3A) Les mouvements de l'eau de mer profonde, du liquide 30 de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire et du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire dans le système de climatisation 100 vont être décrits. Fonctionnement en régime continu Lorsque la charge de climatisation est constante et 5 que l'énergie froide fournie à l'unité de climatisation 9 est constante, une commande est effectuée comme suit : L'eau de mer profonde (généralement autour de 4 à 8 °C) est pompée par la pompe 3 à un débit d'heure de pointe lorsque la charge de climatisation devient la 10 charge maximum, par exemple, à environ 25 t/mn. L'eau de mer profonde pompée s'écoule à travers le système principal à une vitesse d'écoulement, par exemple, de 2 m/s. Une distance aller simple entre la prise d'eau et l'échangeur de chaleur 4 est, par exemple, d'environ 15 4 kr. --ar conséquent, la température de l'eau de mer profonde pompée à travers la prise d'eau augmente de 1 °C pendant l'écoulement à travers le système principal qui est d'environ 4 km. Plus spécifiquement, la température mesurée par le capteur de température T12 est, par 20 exemple, d'environ 5 à 9 °C. Par exemple, un échange de chaleur a lieu entre l'eau de mer profonde d'environ 5 à 9 °C et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire dans l'échangeur de chaleur 4. Par conséquent, 25 le liquide de refroidissement dont la température est diminuée s'écoule à travers le système secondaire, par exemple, à une vitesse d'écoulement de 2 m/s et est fourni à l'échangeur de chaleur 6. Une distance entre l'échangeur de chaleur 4 et l'échangeur de chaleur 6 est 30 (distance aller simple des tuyaux du système secondaire), par exemple, d'environ 3,5 km. Cependant, le liquide de refroidissement se déplaçant de l'échangeur de chaleur 4 vers l'échangeur de chaleur 6 est maintenu froid et il n'est pas facile d'absorber la chaleur de l'extérieur. Par conséquent, la température du liquide de refroidissement juste avant que le liquide de refroidissement soit fourni à l'échangeur de chaleur 6 change à peine de la température juste après que le liquide de refroidissement sort de l'échangeur de chaleur 4 (température mesurée par le capteur de température T22) et est, par exemple, d'environ 7 °C. Un échange de chaleur a lieu entre le liquide de refroidissement et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire dans l'échangeur de chaleur 6. Par conséquent, la température du liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire diminue. La température du liquide de refroidissement dans le système secondaire qui a donné l'énergie froide au liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire augmente, par exemple, à 14 °C. La température est mesurée par le capteur de température T24. Le liquide de refroidissement dont la température a augmenté à 14 °C s'écoule à travers le système secondaire (par exemple, d'environ 3,5 km) en absorbant la chaleur de l'extérieur.

A ce moment, la température (température mesurée par le capteur de température T21) du liquide de refroidissement juste avant qu'il soit renvoyé vers l'échangeur de chaleur 4 augmente davantage parce qu'il n'y a pas d'élément d'isolation thermique, de sorte que la température atteint environ 18 °C avec une élévation de température, par exemple, de 4 °C.

Le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire dont la température a été abaissée en conséquence de la réception de l'énergie froide dans l'échangeur de chaleur G s'écoule à travers le système tertiaire à une vitesse d'écoulement, par exemple, de 2 m/s et est fourni à l'unité de climatisation 9. Une distance entre l'échangeur de chaleur 6 et l'unité de climatisation 9 (distance aller simple des tuyaux du système tertiaire) est d'environ 1 km. Un échange de chaleur a lieu entre le liquide de refroidissement fourni à l'unité de climatisation 9 et l'air dans l'échangeur de chaleur 9a, de sorte que l'air froid est fourni a l'intérieur du bâtiment d'aéroport. D'autre part, la température du liquide de refroidissement qui a donné l'énergie froide à l'air augmente et le liquide est renvoyé à l'échangeur de chaleur 6. Fonctionnement avec une variation de charge de climatisation Lorsque le débit varie par rapport à celui dans le 20 fonctionnement en régime continu parce que la charge de climatisation prédite varie, la commande suivante est effectuée. D'abord, les fréquences des variateurs des pompes 3, 5 et 8 sont modifiées à l'instant de début de commande 25 mémorisé dans la base de données de commande 60. Cependant, les fréquences des variateurs des pompes 3, 5 et 8 ne sont pas modifiées en même temps, mais la fréquence du variateur de la pompe 3 est modifiée en premier et les fréquences des variateurs des pompes 5 et 30 8 sont modifiées dans cet ordre. Plus spécifiquement, lorsqu'un intervalle de temps prédéterminé s'est écoulé après la modification de la fréquence du variateur de la pompe 3 à l'instant de début de commande, la fréquence du variateur de la pompe 5 est modifiée. Ensuite, pendant un moment, l'eau de mer profonde s'écoulant à travers le système principal et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système secondaire sont autorisés à s'écouler dans cet état, respectivement. Cela stabilise les débits de l'eau de mer profonde mise en circulation et du liquide de refroidissement. De plus, la température 10 de l'eau de mer profonde mesurée par le capteur de température T12 et la température du premier liquide de refroidissement mesurée par le capteur de température T22 sont stabilisées. Après la stabilisation de ces paramètres, la 15 fréquence du variateur de la pompe 8 est modifiée. Ensuite, pendant un moment, le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système tertiaire est mis en circulation, de sorte que le débit du liquide de refroidissement mis en circulation soit stabilisé. De 20 plus, la température du liquide de refroidissement mesurée par le capteur de température T23 et la température du liquide de refroidissement dans le système tertiaire mesurée par le capteur de température T32 sont stabilisées. Par conséquent, l'air froid correspondant à 25 la charge de climatisation à l'instant pour la prédiction est fourni à l'intérieur du bâtiment d'aéroport par l'unité de climatisation 9. Comme décrit ci-dessus, dans le mode de réalisation, le système (système de circulation de liquide de 30 refroidissement) dans lequel les liquides de refroidissement circulent, comprend le système de circulation de liquide de refroidissement côté de l'eau de mer profonde (le système secondaire montré sur la figure 1) et le système de circulation de liquide de refroidissement d'un côté de climatisation qui est du 5 côté de l'échangeur de chaleur 9a (échangeur de chaleur pour la climatisation) (le système tertiaire, etc. montré sur la figure 1). Le système de circulation de liquide de refroidissement du côté de l'eau de mer profonde (système secondaire) et le système de circulation de liquide de 10 refroidissement (système tertiaire) du côté de climatisation sont pourvus des pompes 5 et 8 et de tuyaux (non itrés). De plus, il est prévu l'échangeur de chaleur 6 pour l'échange de chaleur entre le système de circulation de 15 liquide de refroidissement (système secondaire) du côté d'eau de mer profonde et le système de circulation de liquide de refroidissement du côté de climatisation (système tertiaire) En outre, en tant que dispositif de pompage pour 20 pomper l'eau de mer profonde de la mer, la pompe 3 est prévue pour pomper l'eau de mer profonde. Par exemple, la programmation de commande montrée sur la figure 4 est fixée pour les pompes 3, 5 et 8 respectives, où 1a pompe 3 éloignée de l'échangeur de chaleur 9a est mise en oeuvre 25 plus tôt que la pompe 8 qui est proche de l'échangeur de chaleur 9a. Conclusion La figure 5 montre un graphique montrant les variations de la fréquence du variateur de la pompe 3 30 pour une comparaison entre le mode de réalisation de la présente invention et un exemple comparatif n'ayant pas de prédiction de charge. Plus spécifiquement, la courbe du mode de réalisation (trait plein) représente la variation de la fréquence du variateur toutes les heures dans le système de climatisation 100 selon le mode de réalisation. La courbe de l'exemple comparatif (trait interrompu') représente la variation de la fréquence du variateur toutes les heures dans un système de climatisation classique sans prédiction de charge. Dans l'exemple comparatif montré sur la figure 5, la prédiction de charge n'est pas effectuée, mais une commande à rétroaction est effectuée, dans laquelle une commande de débit est effectuée après l'apparition de la variation de charge. Plus spécifiquement, de manière classique, la commande de débit est effectuée après l'apparition de la variation de charge de manière correspondante. Par conséquent, la courbe, de l'exemple comparatif est similaire à la forme de la variation de charge (non montrée). D'autre part, dans le mode de réalisation, une variation de charge à un certain moment est prédite et, pour mettre en oeuvre la climatisation correspondant à la variation de charge à l'instant, la commande de débit est effectuée avant l'instant. Cette commande est une commande prédictive. Par conséquent, comme montré sur la figure 5, la courbe du mode de réalisation de la présente invention ressemble à la courbe de l'exemple comparatif, laquelle est décalée vers la gauche sur le dessin. Cependant, en réalité, la courbe du mode de réalisation n'est pas la courbe de l'exemple comparatif 30 décalée vers la gauche. Comme décrit ci-dessus, dans le mode de réalisation, le retard, c'est-à-dire, l'instant de début de commande, est déterminé sur la base de la vitesse d'écoulement calculée. Plus spécifiquement, lorsque la vitesse d'écoulement calculée est élevée, l'instant de début de commande est retardé parce que l'énergie froide peut atteindre les échangeurs de chaleur plus tôt. D'autre part, lorsque la vitesse d'écoulement calculée est faible, l'instant de début de commande est avancé parce que l'énergie froide atteint l'échangeur de chaleur plus tard. Par conséquent, dans le système de climatisation 100 selon le mode de réalisation, l'instant de début de commande est déterminé en prenant en considération la vitesse d'écoulement en plus de la prédiction de la charge de climatisation. Autrement dit, dans le système de climatisation 100 selon le mode de réalisation, l'instant de début de la commande de variation de débit n'est pas avancé uniformément du même intervalle de temps, mais l'instant avancé est déterminé en fonction de la vitesse d'écoulement correspondant à la charge de climatisation prédite.

En résumé, dans le mode de réalisation, au les pompes 5 et 8 sont commandées de manière prédictive en utilisant la programmation de commande qui est formée avec des valeurs cibles de commande d'au moins les pompes 5 et 8 montrées en série dans le temps sur la figure 4.

Les valeurs cibles de commande sont fixées sur la base de la charge de climatisation (charge thermique prédite) comme montré sur la figure 3C. La programmation de commande est effectuée de sorte que, plus les valeurs cibles de commande d'au moins les pompes 5 et 8 augmentent, et la synchronisation est ajustée de sorte que plus les quantités en circulation du liquide de refroidissement augmentent, plus le retard devient faible. En d'autres termes, la programmation de commande est effectuée de sorte que, lorsque la charge de climatisation augmente, la quantité en circulation du liquide de refroidissement est augmentée, et lorsque la quantité en circulation augmente, le retard est diminué. Ces commandes sont effectuées par le contrôleur de fonctionnement 50. Le retard comprend le temps de stabilisation pour au moins le système secondaire et le système tertiaire (système de circulation de liquide de refroidissement), le temps de stabilisation étant dû aux longueurs au moins du système secondaire et du système tertiaire (système de circulation de liquide de refroidissement) Effet avantageux obtenu par une commande sans compensation de retard et par une commande avec compensation de retard Il est supposé que le bâtiment d'aéroport est climatisé â une température cible. Lorsque les arrivées 20 et les départs de passagers augmentent, la charge thermique dans le bâtiment d'aéroport augmente. Alors, dans le système tertiaire, le ventilateur 9b est mis en oeuvre davantage pour maintenir la température cible. Par conséquent, la température du liquide de refroidissement 25 du système tertiaire au niveau de l'orifice de sortie de l'échangeur de chaleur 9a (température détectée par le capteur de température T34) augmente. Dans le système tertiaire, une distance aller simple (distance du tuyau du système tertiaire) de l'orifice de 30 sortie de l'échangeur de chaleur 9a à l'orifice d'entrée de l'échangeur de chaleur 6 est de 1 km ; lorsque la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement est de 2 m/s, une augmentation de la température dans le capteur de température T34 au niveau de l'orifice de sortie de l'échangeur de chaleur 9a est mesurée après 500 s (environ 8 mn et 30 s). Si les capacités thermiques des tuyaux sont prises en considération, la détection de l'augmentation de la température peut être retardée davantage. De plus, dans le système secondaire, il est supposé que la distance aller simple de l'orifice de sortie de l'échangeur de chaleur 6 à l'orifice d'entrée de l'échangeur de chaleur 4 est, par exemple, de 3,5 km, et que la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement est de 2 m/s ; la température du capteur de température T24 au niveau de l'orifice de sortie d'un échangeur de chaleur 6 est mesurée comme étant une augmentation après 1750 s dans le capteur de température T21 au niveau de l'orifice d'entrée de l'échangeur de chaleur 4 (après environ 30 mn). Si les capacités thermiques des tuyaux sont prises en considération, la détection de l'augmentation de la température peut être retardée davantage. Dans une telle condition, lorsque la charge thermique augmente dans l'aéroport (non montré), l'air froid nécessaire pour le refroidissement ne peut pas être fourni à temps à partir de l'eau de mer profonde. Par conséquent, la température dans le bâtiment d'aéroport augmentera. En variante, lorsque la charge thermique dans le bâtiment d'aéroport diminue, les pompes 5, 8 etc. consomment des énergies excédentaires.

Cependant, selon le système de climatisation 100 du présent mode de réalisation, un système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde est prévu dans lequel une bonne propriété de suivi et une économie d'énergie peuvent coexister. Plus spécifiquement, dans le système de climatisation 100, la charge de climatisation à un certain moment est prédite sur la base d'informations telles que des informations météorologiques. De plus, l'eau de mer profonde est pompée pour fournir au bâtiment d'aéroport l'énergie froide correspondant à la charge de climatisation prédite. Avec la configuration telle que mentionnée ci-dessus, l'eau de mer profonde ayant l'énergie froide correspondant à la charge de climatisation est pompée sans gaspillage d'énergie de commande pour les pompes, etc. Selon le système de climatisation 100, une économie d'énergie préférable est réalisée. En outre, aucune eau de mer profonde en excès n'est pompée. Dans le système de climatisation 100, l'énergie froide correspondant à la charge de climatisation prédite est fournie à l'unité de climatisation 9 a l'instant auquel la charge de climatisation apparaît. Par conséquent, la performance de suivi préférable est réalisée en obtenant au préalable l'énergie froide correspondant à la charge de climatisation et en fournissant l'énergie froide à l'unité de climatisation 9 à l'instant auquel la charge de climatisation réelle apparaît. Parce que l'énergie froide correspondant à la charge 30 de climatisation est fournie à l'unité de climatisation 9, la vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde varie avec une quantité de la charge de climatisation. Plus spécifiquement, lorsque la quantité d'énergie froide à fournir augmente, une grande quantité d'eau de mer profonde est pompée, de sorte que la vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde augmente. D'autre part, lorsque l'énergie froide à fournir diminue, la quantité d'eau de mer profonde pompée devient faible, de sorte que la vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde devient faible.

Lorsque la vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde varie, la période de temps nécessaire pour atteindre l'unité de climatisation 9 varie également. Non seulement dans le système de climatisation 100 selon le mode de réalisation, mais également dans le système de climatisation utilisant l'eau de mer profonde, la distance entre la prise d'eau de mer profonde et l'unité de climatisation 9 est grande (dans ce mode de réalisation, la distance est d'environ 8,5 km). Par conséquent, la variation de la période de temps nécessaire pour atteindre l'unité de climatisation due à la variation de la vitesse d'écoulement a tendance à devenir grande. Par conséquent, lorsque l'instant de début de commande est avancé uniformément par rapport à l'instant auquel la charge de climatisation varie, l'instant auquel l'énergie froide est fournie à l'unité de climatisation 9 peut se décaler par rapport à l'instant auquel la charge de climatisation prédite apparaît. Dans l'unité de climatisation 9 selon le mode de 30 réalisation, l'instant de début de commande n'est pas fixé par une avance uniforme, mais est fixé en fonction de la vitesse d'écoulement de l'eau de mer profonde ayant l'énergie froide. Plus spécifiquement, par ,exemple, lorsqu'une grande quantité d'énergie froide est fournie du fait d'une augmentation de la charge de climatisation, la vitesse d'écoulement devient plus grande. Par conséquent, l'instant de début de commande est fixé pour être un peu plus tard. D'autre part, lorsqu'une petite quantité de l'eau de mer profonde est suffisante parce que la charge de climatisation diminue, la vitesse d'écoulement devient faible. Par conséquent, l'instant de début de commande est fixé un peu plus tôt. Avec une telle configuration, à une heure à laquelle la charge de climatisation prédite apparaît, une énergie froide souhaitée peut être fournie plus sûrement.

Le système de climatisation 100 selon le mode de réalisation est appliqué à la climatisation pour le bâtiment d'aéroport (plus spécifiquement, au refroidissement). Par conséquent, la charge de climatisation peut être prédite en utilisant des paramètres concernant le bâtiment d'aéroport, tels que le nombre de personnes montant dans des avions, partant de et arrivant à l'aéroport, le nombre d'avions partant et arrivant, les instants de départ et d'arrivée des avions. Plus spécifiquement, par exemple, en saisissant ces paramètres, le nombre de personnes dans le bâtiment d'aéroport peut être spécifié. La charge de climatisation augmente généralement lorsque le nombre de personnes dans le bâtiment d'aéroport augmente, de sorte que la charge de climatisation peut être prédite à partir du nombre spécifié des personnes dans le bâtiment d'aéroport, En particulier, lorsque le contrôleur de fonctionnement 50 montré sur la figure 1 est connecté à un serveur de réservation (non montré), par exemple, d'une compagnie aérienne, le contrôleur de fonctionnement 50 peut obtenir les données automatiquement. Par conséquent, la charge de climatisation peut être prédite automatiquement sans aucune opération spéciale, de sorte que la commande de climatisation peut être effectuée automatiquement.

De plus, le liquide de refroidissement du système secondaire fournissant l'énergie froide au système tertiaire dans l'échangeur de chaleur 6 est renvoyé vers l'échangeur de chaleur 4 sans que la température soit maintenue par des matériaux d'isolation thermique, etc.

Parce que la distance entre l'échangeur de chaleur 4 et l'échangeur de chaleur 6 est grande (une distance aller simple des tuyaux du système secondaire est d'environ 3,5 ^ dans le mode de réalisation), le premier liquide de refroidissement est chauffé par la chaleur externe.

Par conséquent, la température (mesurée par le capteur de température T21) du liquide de refroidissement du système secondaire qui est sorti de l'échangeur de chaleur 6 et juste avant d'être fourni à l'échangeur de chaleur 4 est supérieure à la température du liquide de refroidissement juste après sa sortie de l'échangeur de chaleur 6. Dans le système de climatisation 100 selon le mode de réalisation, une partie de l'eau de mer profonde fournie au système secondaire par l'échangeur de chaleur 4 est fournie à l'installation de dessalement d'eau de mer pour le dessalement de l'eau de mer par une membrane d'osmose inverse (membrane RO). Par conséquent, lorsque le liquide de refroidissement du système secondaire dont la température est augmentée est fourni à l'échangeur de chaleur 4, une température de l'eau de mer profonde dans le système principal sortie de l'échangeur de chaleur 4 augmente également. Alors, la température de l'eau de mer profonde fournie à la membrane d'osmose inverse augmente. Au cours du processus utilisant la membrane d'osmose inverse, plus la température de l'eau de mer profonde est élevée, plus l'efficacité du dessalement de l'eau de mer est élevée. Par conséquent, le système de climatisation 100 de la présente invention fournit de l'eau douce avec une haute efficacité sans élément particulier, ni commande particulière. De plus, pendant la commande de modification de débit par le contrôleur de fonctionnement 50, la fréquence du variateur de la pompe 3 est modifiée en premier, et ensuite le débit de l'eau de mer profonde du système principal est modifié. Après cela, le débit du liquide de refroidissement du système secondaire est modifié en modifiant la fréquence du variateur de la pompe 5. Ensuite, la fréquence du variateur de la pompe 8 est modifiée pour modifier le débit du liquide de refroidissement du système tertiaire. Comme décrit ci-dessus, le débit du système principal est commandé en premier, lequel a un retard le plus grand et est à distance de l'unité de climatisation 9 qui est une source de libération de l'énergie froide, de sorte qu'une performance de suivi préférable peut être obtenue. Modifications Le système de climatisation 100 selon le mode de réalisation a été décrit. Cependant, la présente invention n'est pas limitée aux contenus décrits. Par conséquent, l'invention peut être réalisée avec des modifications arbitraires sans s'écarter du sujet de l'invention.

Par exemple, dans le mode de réalisation décrit ci- dessus, le système de climatisation est appliqué à l'aéroport et au bâtiment d'aéroport. Cependant, la présente invention peut être appliquée à d'autres bâtiments (par exemple, une grande salle, un gymnase). De plus, le lieu d'installation de l'unité de climatisation n'est pas limité à un espace interne, mais elle peut être installée à l'extérieur. Les informations de charge pour la prédiction de la charge de climatisation sont déterminées de manière appropriée en fonction du type et de la structure du bâtiment et de l'emplacement de l'unité de climatisation à laquelle l'invention est appliquée. De plus, les informations de charge ne sont pas limitées au type des charges, mais peuvent être sélectionnées de manière appropriée. En particulier, dans le mode de réalisation, les informations de charge ont été décrites en relation avec l'aéroport. Cependant, la commande n'est pas limitée à l'utilisation uniquement des informations de charge concernant l'aéroport, etc.

De plus, les valeurs mémorisées dans la base de données respective décrite avec référence aux figures 1 et 2 ne sont pas limitées à l'exemple des dessins. Par conséquent, les valeurs mémorisées dans ces bases de données peuvent être déterminées de manière optionnelle.

De plus, les valeurs calculées par les unités respectives sont directement utilisées pour la commande sans génération et utilisation des bases de données. En outre, sur la figure 1, trois systèmes, c'est-à-dire, le système principal, le système secondaire et le 5 système tertiaire, sont utilisés. Cependant, le système principal et le système secondaire peuvent être combinés en un seul système. Plus spécifiquement, comme dans un système de climatisation 200 tel que montré sur la figure 6, l'échange de chaleur peut avoir directement lieu entre 10 l'eau de mer profonde pompée et le liquide de refroidissement (système tertiaire) fourni à l'unité de climatisation 9. De plus, l'eau de mer profonde est stockée dans un bassin installé entre plusieurs mètres et des dizaines de 15 mètres sous le sol avec un écoulement naturel utilisant le principe de siphon et est pompée à partir du bassin, de sorte que le retard est raccourci, ce qui facilite le calcul. En outre, l'énergie pour le pompage de l'eau de mer profonde à partir d'un emplacement extrêmement 20 profond peut être économisée. En outre, le système peut être configuré avec une modification de la conception sans s'écarter du sujet de la présente invention.

25 Brève description des s - oies de référence 3, 5, 8 Pompes (pompe dans le dispositif de pompage) 4 Echangeur de chaleur (échangeur de chaleur eau de mer-liquide de refroidissement) 6 Echangeur de chaleur 30 9 Unité de climatisation 9a Echangeur de chaleur (échangeur de chaleur de climatisation) 50 Contrôleur de fonctionnement 51 Unité d'acquisition de données 52 Unité de prédiction de charge 53 Unité de calcul de débit 54 Unité de calcul de vitesse d'écoulement 55 Unité de calcul de retard 56 Unité de génération de base de données 57 Contrôleur 58 Base de données de données de charge 59 Base de données de paramètres de pompes 60 Base de données de commande 100, 200 Système de climatisation15

Claims (4)

1. REVENDICATIONS1. Système de climatisation (100) utilisant de l'eau de mer profonde, comprenant : un dispositif de pompage pompant l'eau de mer profonde dans une mer ; un échangeur de chaleur (4) eau de mer-liquide de refroidissement effectuant l'échange de chaleur entre une énergie froide dans l'eau de mer profonde pompée et un 10 liquide de refroidissement ; un échangeur de chaleur de climatisation (9a) effectuant l'échange de chaleur avec le liquide de refroidissement refroidi par l'énergie froide dans l'eau de mer profonde pour libérer l'énergie froide dans une 15 installation cible pour refroidir l'installation cible ; un système de circulation de liquide de refroidissement faisant circuler le liquide de refroidissement entre l'échangeur de chaleur eau de mer-liquide de refroidissement et l'échangeur de chaleur de 20 climatisation à travers un tuyau et une pompe (5, 8); et un contrôleur de fonctionnement (50) commandant la pompe à un instant auquel une variation des charges thermiques prédites est anticipée sur la base de la charge thermique prédite de l'installation cible prédite 25 à partir d'une valeur de prédiction d'un état de fonctionnement de l'installation cible et d'une valeur de prédiction d'une condition météorologique à l'endroit auquel l'installation cible est située et d'un retard dû à une longueur du tuyau dans le système de circulation de 30 liquide de refroidissement.
2. 2. Système de climatisation selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande de fonctionnement effectue pour la pompe une commande prédictive en utilisant des valeurs cibles de commande en série dans le temps de la pompe fixées sur la base de la charge thermique prédite et du retard en tant que programmation de commande, et dans lequel la programmation de commande augmente la valeur cible de commande de la pompe de sorte que, plus la charge thermique prédite devient grande, plus une quantité de circulation du liquide de refroidissement devient grande, et ajuste l'instant de sorte que, plus la quantité de circulation est grande, plus le temps de retard est court.
3. 3. Système de climatisation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le retard comprend un temps de stabilisation pour le système de circulation de liquide de refroidissement dû à 20 la longueur du tuyau dans le système de circulation de liquide de refroidissement.
4. 4. Système de climatisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le système de circulation de liquide de 25 refroidissement comprend un système de circulation de liquide de refroidissement côté eau de mer profonde du côté de l'eau de mer profonde et un système de circulation de liquide de refroidissement côté climatisation du côté de l'échangeur de chaleur de 30 climatisation, dans lequelchacun du système de circulation de liquide de refroidissement côté eau de mer profonde et du système de circulation de liquide de refroidissement côté climatisation comprend la pompe et le tuyau et un 5 échangeur de chaleur pour l'échange de chaleur entre les liquides de refroidissement s'écoulant à travers le système de circulation de liquide de refroidissement côté eau de mer profonde et le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le système de circulation de liquide 10 de refroidissement côté climatisation, dans lequel le dispositif de pompage comprend une pompe (3) pour pomper l'eau de mer profonde, et dans lequel la planification de commande est fixée pour mettre en oeuvre la pompe du système de circulation de liquide de 15 refroidissement côté eau de mer profonde à un instant plus tôt qu'un instant auquel la pompe du système de circulation de liquide de refroidissement côté climatisation est mise en oeuvre.