CN111623433A - 一种中央空调冷热站运行***及其运行方法 - Google Patents

一种中央空调冷热站运行***及其运行方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中央空调冷热站运行***及其运行方法，涉及中央空调技术领域，为解决现有技术中的中央空调***本身运行所需的电能消耗极大，而大多数中央空调***虽然自带有节能设定，但无法根据实时的使用情况来进行变化设定的问题。所述冷却风塔与冷却水泵通过管道串联，且冷却水泵与第一冷水机组和第二冷水机组通过管道并联，所述第一冷水机组和第二冷水机组与冷冻水泵通过管道并联，所述冷冻水泵与板式换热器通过管道串联，且板式换热器与蓄热水箱、释热循环泵和蓄热电锅炉通过管道并联，所述蓄热水箱与软化水模块通过管道串联，且蓄热水箱与释热循环泵和蓄热循环泵通过管道并联，所述释热循环泵和蓄热循环泵与蓄热电锅炉通过管道并联。

Description

一种中央空调冷热站运行***及其运行方法
技术领域
本发明涉及中央空调技术领域，具体为一种中央空调冷热站运行***及其运行方法。
背景技术
中央空调***由一个或多个冷热源***和多个空气调节***组成，该***不同于传统冷剂式空调，(如单体机，VRV)集中处理空气以达到舒适要求。采用液体气化制冷的原理为空气调节***提供所需冷量，用以抵消室内环境的热负荷；制热***为空气调节***提供所需热量，用以抵消室内环境冷暖负荷，制冷***是中央空调***至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调***在运行中的经济性、高效性、合理。
但是，现有的中央空调***本身运行所需的电能消耗极大，而大多数中央空调***虽然自带有节能设定，但无法根据实时的使用情况来进行变化设定；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种中央空调冷热站运行***及其运行方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中央空调冷热站运行***及其运行方法，以解决上述背景技术中提出的中央空调***本身运行所需的电能消耗极大，而大多数中央空调***虽然自带有节能设定，但无法根据实时的使用情况来进行变化设定的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种中央空调冷热站运行***，包括冷却风塔，所述冷却风塔与冷却水泵通过管道串联，且冷却水泵与第一冷水机组和第二冷水机组通过管道并联，所述第一冷水机组和第二冷水机组与冷冻水泵通过管道并联，所述冷冻水泵与板式换热器通过管道串联，且板式换热器与蓄热水箱、释热循环泵和蓄热电锅炉通过管道并联，所述蓄热水箱与软化水模块通过管道串联，且蓄热水箱与释热循环泵和蓄热循环泵通过管道并联，所述释热循环泵和蓄热循环泵与蓄热电锅炉通过管道并联。
优选的，所述第一冷水机组和第二冷水机组采用水冷螺杆式结构，所述连接管道的内部设置有电磁阀。
一种中央空调冷热站运行方法，包括如下步骤：
步骤一，制冷时，冷冻水设计供回水温度7/12℃，主机启动，冷冻水供水温度大于设定值+1℃时，冷冻泵工频运行，当冷冻水泵开启后，应监测冷冻水供回水总管压差，采用PID方式控制旁通电动调节阀开度，设定供回水压差限定值，高于设定值则增加电动阀开度，低于设定值则减小电动阀开度，阀门最大开度可设置；
步骤二，冷却水供回水设计温度32/37℃，冷却水回水温度高于32℃，冷却泵应工频运行，冷却水出水温度高于37℃，主机排气压力高于1400kPa时，冷却泵应工频运行；
步骤三，主机启动前，提前一分钟开启冷却塔风机，主机关机后，延时一分钟关闭所有冷却塔风机，冷却塔出水温度设定值为室外湿球温度+3℃，不得低于26℃；
步骤四，在单台水冷主机运行，其上载率低于设定值，冷冻水供水温度达到低于设定值+1℃冷冻水供回水温差低于3℃，延时五分钟后，停止水冷主机，延时一分钟后，停止冷却塔风机，延时五分钟后，停止冷却水泵，冷冻水泵以45Hz频率继续运行；
步骤五，制热时，冬季空调热水供回水设计温度45/40℃，热水供水温度稳定在45±2℃范围内，供需达到平衡后，热水泵应根据热水的供回水温差进行变频调节，维持供回水温差在5℃之间；
步骤六，以供热管道的供水温度和供回水温差为依据，控制释热循环泵和一次侧旁通调节阀的开度，并实时监测板式换热器一次侧和二次侧供回管道的温度；
步骤七，当供暖管道出水温度高于45℃时，通过PID的方式优先调节释热循环泵频率，直到水泵频率达到35Hz，开始加大一次侧旁通管道上的电动调节阀开度；
步骤八，当供暖管道出水温度低于43℃时，通过PID的方式优先减小一次侧旁通管上的电动调节阀开度，当电动调节阀关闭时仍未达到效果，加大水泵运行频率；
步骤九，当供暖管道供水温度达到设定温度范围内，供回水温差小于3℃，且持续时间超过十分钟时，以PID方式降低采暖水泵运行频率；供回水温差大于5℃，且持续时间超过五分钟，以PID方式加大采暖循环泵运行频率；
步骤十，***实时监测蓄热水箱的液位，当检测到液位小于下限值时，启动补水电动阀，达到液位上限值时，停止补水。
优选的，所述步骤一中，正常情况下，冷冻水泵开启数量应与主机台数一致，如冷冻水供水温度低于设定值+1℃时，供回水温差低于4℃，此时仍有不利端末端空调不满足需求，则冷冻水泵的开启台数应比主机开启台数多1台。
优选的，所述步骤二中，室外环境湿球温度高于28℃或冷却水回水温度高于30℃，冷冻水供水温度高于12℃，主机会持续加载运行。
优选的，所述步骤三中，如检测到主机排气压力超过1400kPa时，冷却塔风机全开，而排气压力低于1200kPa时，冷却塔风机全关，在下限值与上限值之间则至少开启一台风机。
优选的，所述步骤五中，当热水管网运行压力超过6bar，***就会自动报警，同时运行连锁关机。
优选的，所述步骤十中，当水箱液位低于设定值时，阀门开启，当水箱液位高于设定值时，阀门关闭，当水箱液位低于最低限位值时，***就会发出水箱液位报警。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的整个空调***运行中冷站与末端之间的冷量供需平衡控制，实现中央空调***最佳节能控制，满足空调***节能和舒适性的需求,***应根据大楼工作时间段确定制冷***运行时间，实现定时启停控制，应满足以下策略要求,根据实际情况设置好大楼办公时间，冷冻水供水温度满足7—12℃之间，***应在上班前提前开启，制备空调冷水，提前开机的时间应综合考虑环境温度、冷冻水容量等参数，***应在下班前提前关闭，利用管道和建筑余冷保持办公空调需求，提前关机时间应考虑环境温度和冷冻水管容量等参数，同时大楼工作时间段可以每周为周期，周一至周日每天可单独设置办公时间。
附图说明
图1为本发明的整体***控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种中央空调冷热站运行***，包括冷却风塔，冷却风塔与冷却水泵通过管道串联，且冷却水泵与第一冷水机组和第二冷水机组通过管道并联，第一冷水机组和第二冷水机组与冷冻水泵通过管道并联，冷冻水泵与板式换热器通过管道串联，且板式换热器与蓄热水箱、释热循环泵和蓄热电锅炉通过管道并联，蓄热水箱与软化水模块通过管道串联，且蓄热水箱与释热循环泵和蓄热循环泵通过管道并联，释热循环泵和蓄热循环泵与蓄热电锅炉通过管道并联。
进一步，第一冷水机组和第二冷水机组采用水冷螺杆式结构，连接管道的内部设置有电磁阀，便于进行远程控制操作。
一种中央空调冷热站运行方法，包括如下步骤：
步骤一，制冷时，冷冻水设计供回水温度7/12℃，主机启动，冷冻水供水温度大于设定值+1℃时，冷冻泵工频运行；
步骤二，冷却水供回水设计温度32/37℃，冷却水回水温度高于32℃，冷却泵应工频运行，冷却水出水温度高于37℃，主机排气压力高于1400kPa时，冷却泵应工频运行；
步骤三，主机启动前，提前一分钟开启冷却塔风机，主机关机后，延时一分钟关闭所有冷却塔风机，冷却塔出水温度设定值为室外湿球温度+3℃，不得低于26℃；
步骤四，在单台水冷主机运行，其上载率低于设定值，冷冻水供水温度达到低于设定值+1℃冷冻水供回水温差低于3℃，延时五分钟后，停止水冷主机，延时一分钟后，停止冷却塔风机，延时五分钟后，停止冷却水泵，冷冻水泵以45Hz频率继续运行；
步骤五，制热时，冬季空调热水供回水设计温度45/40℃，热水供水温度稳定在45±2℃范围内，供需达到平衡后，热水泵应根据热水的供回水温差进行变频调节，维持供回水温差在5℃之间；
步骤六，以供热管道的供水温度和供回水温差为依据，控制释热循环泵和一次侧旁通调节阀的开度，并实时监测板式换热器一次侧和二次侧供回管道的温度；
步骤七，当供暖管道出水温度高于45℃时，通过PID的方式优先调节释热循环泵频率，直到水泵频率达到35Hz，开始加大一次侧旁通管道上的电动调节阀开度；
步骤八，当供暖管道出水温度低于43℃时，通过PID的方式优先减小一次侧旁通管上的电动调节阀开度，当电动调节阀关闭时仍未达到效果，加大水泵运行频率；
步骤九，当供暖管道供水温度达到设定温度范围内，供回水温差小于3℃，且持续时间超过十分钟时，以PID方式降低采暖水泵运行频率；供回水温差大于5℃，且持续时间超过五分钟，以PID方式加大采暖循环泵运行频率；
步骤十，***实时监测蓄热水箱的液位，当检测到液位小于下限值时，启动补水电动阀，达到液位上限值时，停止补水。
进一步，步骤一中，正常情况下，冷冻水泵开启数量应与主机台数一致，如冷冻水供水温度低于设定值+1℃时，供回水温差低于4℃，此时仍有不利端末端空调不满足需求，则冷冻水泵的开启台数应比主机开启台数多1台。
进一步，步骤二中，室外环境湿球温度高于28℃或冷却水回水温度高于30℃，冷冻水供水温度高于12℃，主机会持续加载运行，实现智能化的自动管控。
进一步，步骤三中，如检测到主机排气压力超过1400kPa时，冷却塔风机全开，而排气压力低于1200kPa时，冷却塔风机全关，在下限值与上限值之间则至少开启一台风机，保障空调的正常运行。
进一步，步骤五中，当热水管网运行压力超过6bar，***就会自动报警，同时运行连锁关机，提升装置的整体安全性，避免水管压力过大发生破裂的情况。
进一步，步骤十中，当水箱液位低于设定值时，阀门开启，当水箱液位高于设定值时，阀门关闭，当水箱液位低于最低限位值时，***就会发出水箱液位报警，可以及时的提醒工作人员开启供水管道进行供水。
工作原理：使用时，制冷时，冷冻水设计供回水温度7/12℃，主机启动，冷冻水供水温度大于设定值+1℃时，冷冻泵工频运行，冷却水供回水设计温度32/37℃，冷却水回水温度高于32℃，冷却泵应工频运行，冷却水出水温度高于37℃，主机排气压力高于1400kPa时，冷却泵应工频运行，主机启动前，提前一分钟开启冷却塔风机，主机关机后，延时一分钟关闭所有冷却塔风机，冷却塔出水温度设定值为室外湿球温度+3℃，不得低于26℃，在单台水冷主机运行，其上载率低于设定值，冷冻水供水温度达到低于设定值+1℃冷冻水供回水温差低于3℃，延时五分钟后，停止水冷主机，延时一分钟后，停止冷却塔风机，延时五分钟后，停止冷却水泵，冷冻水泵以45Hz频率继续运行，制热时，冬季空调热水供回水设计温度45/40℃，热水供水温度稳定在45±2℃范围内，供需达到平衡后，热水泵应根据热水的供回水温差进行变频调节，维持供回水温差在5℃之间，以供热管道的供水温度和供回水温差为依据，控制释热循环泵和一次侧旁通调节阀的开度，并实时监测板式换热器一次侧和二次侧供回管道的温度，当供暖管道出水温度高于45℃时，通过PID的方式优先调节释热循环泵频率，直到水泵频率达到35Hz，开始加大一次侧旁通管道上的电动调节阀开度，当供暖管道出水温度低于43℃时，通过PID的方式优先减小一次侧旁通管上的电动调节阀开度，当电动调节阀关闭时仍未达到效果，加大水泵运行频率，当供暖管道供水温度达到设定温度范围内，供回水温差小于3℃，且持续时间超过十分钟时，以PID方式降低采暖水泵运行频率；供回水温差大于5℃，且持续时间超过五分钟，以PID方式加大采暖循环泵运行频率，***实时监测蓄热水箱的液位，当检测到液位小于下限值时，启动补水电动阀，达到液位上限值时，停止补水。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种中央空调冷热站运行***，包括冷却风塔，其特征在于：所述冷却风塔与冷却水泵通过管道串联，且冷却水泵与第一冷水机组和第二冷水机组通过管道并联，所述第一冷水机组和第二冷水机组与冷冻水泵通过管道并联，所述冷冻水泵与板式换热器通过管道串联，且板式换热器与蓄热水箱、释热循环泵和蓄热电锅炉通过管道并联，所述蓄热水箱与软化水模块通过管道串联，且蓄热水箱与释热循环泵和蓄热循环泵通过管道并联，所述释热循环泵和蓄热循环泵与蓄热电锅炉通过管道并联。
2.根据权利要求1所述的一种中央空调冷热站运行***，其特征在于：所述第一冷水机组和第二冷水机组采用水冷螺杆式结构，所述连接管道的内部设置有电磁阀。
3.一种中央空调冷热站运行方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，制冷时，冷冻水设计供回水温度7/12℃，主机启动，冷冻水供水温度大于设定值+1℃时，冷冻泵工频运行；
步骤二，冷却水供回水设计温度32/37℃，冷却水回水温度高于32℃，冷却泵应工频运行，冷却水出水温度高于37℃，主机排气压力高于1400kPa时，冷却泵应工频运行；
步骤三，主机启动前，提前一分钟开启冷却塔风机，主机关机后，延时一分钟关闭所有冷却塔风机，冷却塔出水温度设定值为室外湿球温度+3℃，不得低于26℃；
步骤四，在单台水冷主机运行，其上载率低于设定值，冷冻水供水温度达到低于设定值+1℃冷冻水供回水温差低于3℃，延时五分钟后，停止水冷主机，延时一分钟后，停止冷却塔风机，延时五分钟后，停止冷却水泵，冷冻水泵以45Hz频率继续运行；
步骤五，制热时，冬季空调热水供回水设计温度45/40℃，热水供水温度稳定在45±2℃范围内，供需达到平衡后，热水泵应根据热水的供回水温差进行变频调节，维持供回水温差在5℃之间；
步骤六，以供热管道的供水温度和供回水温差为依据，控制释热循环泵和一次侧旁通调节阀的开度，并实时监测板式换热器一次侧和二次侧供回管道的温度；
步骤七，当供暖管道出水温度高于45℃时，通过PID的方式优先调节释热循环泵频率，直到水泵频率达到35Hz，开始加大一次侧旁通管道上的电动调节阀开度；
步骤八，当供暖管道出水温度低于43℃时，通过PID的方式优先减小一次侧旁通管上的电动调节阀开度，当电动调节阀关闭时仍未达到效果，加大水泵运行频率；
步骤九，当供暖管道供水温度达到设定温度范围内，供回水温差小于3℃，且持续时间超过十分钟时，以PID方式降低采暖水泵运行频率；供回水温差大于5℃，且持续时间超过五分钟，以PID方式加大采暖循环泵运行频率；
步骤十，***实时监测蓄热水箱的液位，当检测到液位小于下限值时，启动补水电动阀，达到液位上限值时，停止补水。
4.根据权利要求3所述的一种中央空调冷热站运行方法，其特征在于：所述步骤一中，正常情况下，冷冻水泵开启数量应与主机台数一致，如冷冻水供水温度低于设定值+1℃时，供回水温差低于4℃，此时仍有不利端末端空调不满足需求，则冷冻水泵的开启台数应比主机开启台数多1台。
5.根据权利要求3所述的一种中央空调冷热站运行方法，其特征在于：所述步骤二中，室外环境湿球温度高于28℃或冷却水回水温度高于30℃，冷冻水供水温度高于12℃，主机会持续加载运行。
6.根据权利要求3所述的一种中央空调冷热站运行方法，其特征在于：所述步骤三中，如检测到主机排气压力超过1400kPa时，冷却塔风机全开，而排气压力低于1200kPa时，冷却塔风机全关，在下限值与上限值之间则至少开启一台风机。
7.根据权利要求3所述的一种中央空调冷热站运行方法，其特征在于：所述步骤五中，当热水管网运行压力超过6bar，***就会自动报警，同时运行连锁关机。
8.根据权利要求3所述的一种中央空调冷热站运行方法，其特征在于：所述步骤十中，当水箱液位低于设定值时，阀门开启，当水箱液位高于设定值时，阀门关闭，当水箱液位低于最低限位值时，***就会发出水箱液位报警。
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