水温控制方法以及系统技术方案

尽可能简便地提供一种能够减少送出源处的加热热量和/或冷却热量以及利用目的地处的加热热量和/或冷却热量的系统。本发明专利技术的纯水温度控制系统(1)具备：纯水制造设备(10)；纯水利用设备(20)；室外配管(30)，其将纯水从纯水制造设备(10)送出到纯水利用设备；以及送出源温度控制装置(40)，其将纯水的送出源控制为送出源目标温度。数据处理用服务器(413)构建用于根据室外配管周围的过去的气象数据和水温、流量等过去的运转实绩数据来预测UA值的模型，对该模型输入室外配管周围的最近的气象数据和运转数据来计算UA预测值。加热温度决定装置(42)根据UA预测值和纯水的利用目的地目标温度来获取纯水的送出源目标温度。加热温度决定装置(42)可以是决定加热温度和冷却温度这两者的装置。

Water temperature control method and system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水温控制方法以及系统
本专利技术涉及一种水温控制方法以及系统。更详细地说，本专利技术涉及一种用于在水处理设备与利用该水处理设备的处理水的设备互不相同的工厂中将利用目的地温度(配管出口温度)控制在固定范围内的送出源温度(配管入口温度)的控制方法以及装置。
技术介绍
以往以来，提供了一种用于将由纯水制造装置制造的纯水的温度控制在固定范围内的技术。例如，在专利文献1中公开了以下内容：在使通过换热器进行温度控制后的原水通过反渗透膜分离装置来制造纯水的纯水制造方法中，将利用换热器进行温度调整后的原水以控制成水位固定的方式供给至接收槽，检测接收槽内的原水的温度，根据该检测温度来使接收槽内的原水的一部分通过换热器后循环至接收槽从而将接收槽内的原水的温度控制为固定，从接收槽向反渗透膜分离装置给送原水。根据专利文献1所记载的结构，根据设置在反渗透膜分离装置的前级的接收槽内的原水温度，来使接收槽内的原水通过换热器地进行循环，从而将接收槽内的水位和温度控制为固定，由此，即使所制造的处理水(纯水)的使用量大幅变化，也能够使利用反渗透膜分离装置制造的处理水(纯水)的温度高精度地稳定在固定温度。如果纯水的制造场所和纯水的使用场所之间的距离短，那么即使采用专利文献1所记载的方法也不会产生特别的问题。然而，在精密电子设备的制造工厂等中，制造纯水的纯水制造设备与利用纯水的纯水利用设备之间有时通过大约0.5km～3km的长度的室外配管连结。在这种情况下，有时在纯水流经的配管的表面发生散热或吸热，纯水的温度在配管内发生变化。作为纯水的温度管理，重要的是纯水在利用场所的温度，而不是纯水在制造场所的温度。因此，寻求如下一种技术：即使在纯水的制造场所与纯水的利用场所之间距离长从而在将纯水从制造场所输送至利用场所时在送水的过程中纯水的温度可能发生变化的情况下，也能将利用目的地的纯水温度保持固定。图4是示出纯水制造设备和纯水利用设备位于彼此分离的场所的工厂中的纯水温度控制系统100的一例的框图。在处于纯水制造设备110之中的纯水制造装置111中，基于工业用水等来制造纯水，并将纯水贮存在处于纯水制造设备110之中的纯水槽112中。纯水从纯水制造设备110被输送到纯水利用设备120。在纯水制造设备110与纯水利用设备120之间设置有用于输送纯水的室外配管130。室外配管130的长度为0.5km～3km左右。处于纯水利用设备120之中的纯水接收槽121中贮存的纯水被冷却器(与冷水的换热器)122冷却至规定温度。特别是，当利用目的地是精密电子设备的制造工厂时，需要将利用目的地的纯水温度严格控制在规定温度±0.5℃这样的范围内。此外，为了冷却至规定温度，经常要调整通过冷却器122的冷水的流量。例如，在如夏季那样供给到纯水制造设备110的工业用水的温度高于在纯水利用设备120中利用纯水时的规定温度的情况下，无需在设置于纯水制造设备110的纯水槽112中对由纯水制造装置111制造的纯水进行蒸汽加热。然而，在如冬季那样供给到纯水制造设备110的工业用水的温度低于在纯水利用设备120中利用纯水时的规定温度的情况下，需要使用蒸汽加热器113来对由纯水制造装置111制造的纯水进行蒸汽加热。例如，在冬季，在纯水利用目的地的温度容许范围是24℃±0.5℃的情况下，考虑到从送水配管表面的散热，将温度计114处的配管入口温度设定为25.0℃。此时，由于从室外配管130的表面散热，纯水接收槽121的温度变为24.4℃～24.9℃左右，利用冷却器122将其冷却来将水温控制为24.0℃后，供给至纯水利用目的地。从节能的角度来看，该以往的方法存在问题。原本只要仅考虑从室外配管130的表面散发的热量来使用蒸汽加热器113进行蒸汽加热即可，超出从室外配管130的表面散发的热量的量的蒸汽加热可以说是浪费能量。除此以外，利用设置于纯水利用设备120的冷却器122进行冷却也可以说是浪费能量。虽说如此，如果只是将蒸汽加热器113中的加热温度设定值从25.0℃降至例如24.5℃，则有可能无法满足纯水利用目的地处的容许温度范围。虽然室外配管130上缠绕有保温材料，但即便如此，也存在特别是在大风时纯水温度由于散热而降低1℃左右的情况，可以说降低蒸汽加热器113中的加热温度设定值并不容易。作为将利用目的地的纯水温度保持固定的技术，专利文献2公开了以下内容：定期收集热源设备1的能源使用量PW1、冷热水泵2的能源使用量PW2、来自热源设备1的冷温水的送水温度TS以及外部空气温度tout的实绩值，将该收集的参数的实绩值绘制在多维空间中，利用RSM-S的技术来制作响应曲面模型，通过该制作的响应曲面模型来决定能源使用量最小的最佳送水温度TSsp。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-212834号公报专利文献2：日本特开2010-236786号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献2所记载的技术中，使用了响应曲面模型，期望能够更简便地控制最佳送水温度TSsp。本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，其问题在于尽可能简便地提供一种能够减少送出源处的加热热量和/或冷却热量以及利用目的地处的加热热量和/或冷却热量并实现节能、节省成本的系统。用于解决问题的方案本专利技术的专利技术人们为了解决上述问题，经过反复研究后发现，构建用于根据室外配管周围的过去的气象数据和水温、流量等过去的运转实绩数据来预测表示室外配管的总传热系数与传热面积之积的UA值的模型，以便能够通过将最近的气象数据和运转数据输入到所述模型来设定送出源目标温度，由此能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。具体地说，本专利技术提供如下方案。(1)本专利技术是如下一种水温控制方法：在将由水处理设备进行温度调整后的处理水通过室外配管供给到处理水的利用目的地的过程中，构建用于根据室外配管周围的过去的气象数据和水温、流量等过去的运转实绩数据来预测UA值的模型，该UA值表示室外配管的总传热系数与传热面积之积，通过将最近的气象数据和运转数据输入到所述模型来计算UA预测值，根据所述UA预测值和处理水的利用目的地目标温度来计算处理水的送出源目标温度，根据所述送出源目标温度来调整处理水的加热单元和/或冷却单元的供给热量。(2)另外，在本专利技术中，根据(1)所述的水温控制方法，所述送出源目标温度是通过下面的式子计算出的。送出源目标温度＝外部空气温度+(利用目的地目标温度-外部空气温度)×EXP{UA决定值/(室外配管中的送水流量×水的比热)}(3)另外，在本专利技术中，根据(1)或(2)所述的水温控制方法，所述UA决定值是通过将最近的气象数据和运转数据输入到所述模型后、对通过输入而得到的UA预测值加上规定的余裕值来计算出的。(4)另外，在本专利技术中，根据(3)所述的水温控制方法，所述余裕值是通过下面的式子计算出的。余裕值＝安全系数×(UA实测值的标准偏差)在此，安全系数是大于0且小于等于5的常数。...

【技术保护点】
1.一种水温控制方法，其中，/n在将温度调整后的水通过室外配管供给到水的利用目的地的过程中，/n构建用于根据室外配管周围的过去的气象数据和过去的运转实绩数据来预测UA值的模型，该UA值表示所述室外配管的总传热系数与传热面积之积，/n通过将最近的气象数据和运转数据输入到所述模型来决定当前时刻下的UA值，/n根据所述UA决定值和水的利用目的地目标温度来计算送出源目标温度，/n根据所述送出源目标温度来调整所述送出源处的水的加热单元和/或冷却单元的供给热量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171023 JP 2017-2043031.一种水温控制方法，其中，
在将温度调整后的水通过室外配管供给到水的利用目的地的过程中，
构建用于根据室外配管周围的过去的气象数据和过去的运转实绩数据来预测UA值的模型，该UA值表示所述室外配管的总传热系数与传热面积之积，
通过将最近的气象数据和运转数据输入到所述模型来决定当前时刻下的UA值，
根据所述UA决定值和水的利用目的地目标温度来计算送出源目标温度，
根据所述送出源目标温度来调整所述送出源处的水的加热单元和/或冷却单元的供给热量。


2.根据权利要求1所述的水温控制方法，其特征在于，
所述送出源目标温度是通过下面的式子计算出的：
送出源目标温度＝外部空气温度+(利用目的地目标温度-外部空气温度)×EXP{UA预测值/(室外配管送水流量×水的比热)}。


3.根据权利要求1或2所述的水温控制方法，其特征在于，
所述UA决定值是通过将最近的气象数据和运转数据输入到所述模型后、对通过输入而得到的UA预测值加上规定的余裕值来计算出的。


4.根据权利要求3所述的水温控制方法，其特征在于，
所述余裕值是通过下面的式子计算出的：
余裕值＝安全系数×(UA实测值的标准偏差)
在此，...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀井重希，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP