CN204730411U - 中央空调冷却水***节能控制器 - Google Patents

Abstract

一种中央空调冷却水***节能控制器，包括PLC控制模块、数据处理器和中央控制器，以及进(出)水压力传感器、进(出)水温度传感器、冷却水泵变频器和冷却塔风机变频器；冷却水泵变频器与冷却水泵连接，冷却塔风机变频器与冷却塔风机连接，进(出)水压力传感器、进(出)水温度传感器、冷却水泵变频器、冷却塔风机变频器均与PLC控制模块连接；PLC控制模块、数据处理器均与中央控制器连接。本实用新型提供的一种中央空调冷却水***节能控制器，通过各个传感器的监测，经过PLC控制模块、数据处理器和中央控制器的分析判断，最后由PLC控制模块控制来给变频器发出指令，从而使冷却水泵和冷却塔风机处于节能运行状态，达到节能的效果。

Description

中央空调冷却水***节能控制器

技术领域

本实用新型涉及中央空调节能技术领域，尤其是涉及一种中央空调冷却水***节能控制器。

背景技术

随着国民经济持续迅速发展和人民生活水平的不断提高，空调设备在各个领域广泛使用，尤其是中央空调***的使用，使建筑的能耗大幅上升。据统计，在民用建筑中，中央空调***一般占总能耗的40～50％，而空调水***中，水泵又占空调***能耗的20～30％左右，节能改造潜力很大。在中央空调***中，冷冻水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。一般来说，水泵及风机一年四季都是在工频状态下全速运行，采用节流或回流的方式来调节流量或风量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵或风机电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下，因此使***在满足工艺要求的前提下，采用先进的变频技术合理的调节水泵的运行状态，能够极大地减少能源消耗，降低运行成本，创造更好的效益。

在以往传统实践中，为了减少中央空调水***中冷却泵及冷却风机的能耗，都是直接在中央空调的水循环***中接入变频***，简单的利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，这种方法控制过于粗放，同时无法满足空调***在各种工况下，保持最节能的运行状态。这主要是因为目前中央空调冷却水的变流量控制大都采用其进出水温差控制方式。通过设定温差△T＝5℃，以此来调节冷却水流量。当检测到△T﹥5℃时，增加冷却水泵运行台数或升高水泵运行频率，以增大冷却水流量；反之，当检测到△T﹤5℃时，减少冷却水泵运行台数或降低水泵运行频率，以减小冷却水流量，从而使△T始终保持在5℃运行。但由于冷凝器中的冷凝热和冷却塔中的散热条件都会引起冷却水温差的变化，所以冷却水温差的变化往往不能正确反映出空调负荷的变化，从而也就无法真正起到高效运行和节能的目的。

实用新型内容

为了避免上述问题的出现，本实用新型提供的一种中央空调冷却水***节能控制器，引入了冷却副高参数△Tv以及基于***效率最佳的冷却水温度参数△Tcm，从而真正达到中央空调冷却水***节能控制要求。

本实用新型的目的在于提供一种中央空调冷却水***节能控制器，使得无论是由于空调负荷的变化，还是室外的气象条件变化引起的冷却水温差变化，都可以保证空调***处于最高效的运行状态，从而达到节能效果。

本实用新型提供的一种中央空调冷却水***节能控制器，包括PLC控制模块、数据处理器和中央控制器，以及用于监测冷却水泵出水压力的出水压力传感器、用于监测冷却水泵回水压力的回水压力传感器、用于监测冷凝器出水温度的出水温度传感器、用于监测冷凝器回水温度的回水温度传感器、用于改变冷却水泵的运行状态的冷却水泵变频器和用于改变冷却塔风机运行状态的冷却塔风机变频器；

冷却水泵变频器与冷却水泵连接，冷却塔风机变频器与冷却塔风机连接，出水压力传感器、回水压力传感器、出水温度传感器、回水温度传感器、冷却水泵变频器、冷却塔风机变频器均与PLC控制模块连接；PLC控制模块、数据处理器均与中央控制器连接。

进一步地，中央空调冷却水***节能控制器还包括湿度传感器，湿度传感器与PLC控制模块连接。

进一步地，中央空调冷却水***节能控制器还包括参数数据库，参数数据库用于采集参数，参数数据库与数据处理器连接。

进一步地，冷却塔风机的台数为多台。

进一步地，冷却水泵的台数为多台。

本实用新型提供的一种中央空调冷却水***节能控制器，通过各个传感器的监测，在多个参数共同作用下，通过PLC控制模块、数据处理器和中央控制器的分析判断，最后由PLC控制模块控制来给变频器发出指令，从而不仅使冷却水泵和冷却塔风机处于节能运行状态，同时整个空调***在最大的节能状态下运行，最终达到节能的效果。

附图说明

下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的中央空调冷却水***节能控制器的示意图；

附图标记：

1-冷凝器；              2-冷却水泵；         3-冷却塔风机；

4-出水压力传感器；      5-回水压力传感器；   6-出水温度传感器；

7-回水温度传感器；      8-PLC控制模块；     9-数据处理器；

10-参数数据库；         11-中央控制器；     12-冷却水泵变频器；

13-冷却塔风机变频器；   14-冷却塔塔体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的中央空调冷却水***节能控制器的示意图；如图1所示，本实用新型提供的一种中央空调冷却水***节能控制器，PLC控制模块8、数据处理器9和中央控制器11，以及用于监测冷却水泵出水压力的出水压力传感器4、用于监测冷却水泵回水压力的回水压力传感器5、用于监测冷凝器出水温度的出水温度传感器6、用于监测冷凝器回水温度的回水温度传感器7、用于改变冷却水泵的运行状态的冷却水泵变频器12和用于改变冷却塔风机运行状态的冷却塔风机变频器13；

冷却水泵变频器12与冷却水泵2连接，冷却塔风机变频器13与冷却塔风机3连接，出水压力传感器4、回水压力传感器5、出水温度传感器6、回水温度传感器7、冷却水泵变频器12、冷却塔风机变频器13均与PLC控制模块8连接；PLC控制模块8、数据处理器9均与中央控制器11连接。

在上述实施例的基础上，进一步地，如图1所示，中央空调冷却水***节能控制器还包括湿度传感器，湿度传感器与PLC控制模块8连接。

在上述实施例的基础上，进一步地，如图1所示，中央空调冷却水***节能控制器还包括参数数据库10，参数数据库10用于采集参数，参数数据库10与数据处理器9连接。

在上述实施例的基础上，进一步地，冷却塔风机3的台数为多台。

控制器工作时，如图1所示，中央控制器11根据PLC控制模块8和数据处理器9传入的参数，来判断目前***运行情况，进而命令PLC控制模块8发出具体控制冷却水泵变频器12和冷却塔风机变频器13的指令。一般说来，冷却副参数△Tv是冷却塔的出水温度T_W和空气湿球温度Tv的差值，即△Tv＝T_W-Tv。通常设定△Tv＝4℃，以此来调节冷却塔风机的风量。当检测到△Tv<4℃时，则减少冷却塔风机3的运行台数，以减少风量；当检测到△Tv>4℃时，增加冷却塔风机3的运行台数，以增大风量，从而使△Tv始终保持在4℃下运行。这样冷却塔的出水温度T_W并不固定，当室外湿球温度变化时，冷却塔出水温度也在变化，在室外湿球温度低时，冷水机组的冷却水温度也相应较低，这将利于提升冷水机组的制冷效率。

在上述实施例的基础上，进一步地，冷却水泵2的台数为多台。

对于冷却水泵的控制，一般过程如下：设定冷凝器的进出水温差△T＝5℃以此来调节冷却水流量。当检测到△T<5℃时，减少冷却水泵2的运行台数或降低冷却水泵2的运行频率，以减小冷却水流量。但是，水泵流量并非是一直减少，而是有一个设定的流量保护极值G_m，当流量Q<G_m时，水泵将在设定的最低频率运行，不在进行变化。当检测到△T>5℃时，增加冷却水泵2的运行台数或升高冷却水泵2的运行频率，以增大冷却水流量，从而使△T始终保持在5℃运行。不过由于冷凝器1中的冷凝热和冷却塔塔体14的散热条件变化都会引起冷却水温度的变化，因此冷却水温差的变化往往不能全部反应空调运行的负荷变化，同时冷凝温度过高或过低都将对机组运行造成不利，由此为了使整个空调***在冷却水泵2运行时保持高效能，在此引入了最佳温度T_p。冷却水泵2运行的控制的目标，就是在水泵运行调节的过程中始终让冷却水温度保持在T_p下。由此当参数数据库10中的参数经过数据处理器9计算出最佳温度检测T_p时，中央控制器11就将数据反馈给PLC控制模块8，由PLC控制模块8将调节指令发送给冷却水泵变频器12来调节冷却水泵2的流量。以此，冷却水泵2的控制由△T和T_p共同来完成，从而保证***在最节能的状态下运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种中央空调冷却水***节能控制器，其特征在于，包括PLC控制模块、数据处理器和中央控制器，以及用于监测冷却水泵出水压力的出水压力传感器、用于监测冷却水泵回水压力的回水压力传感器、用于监测冷凝器出水温度的出水温度传感器、用于监测冷凝器回水温度的回水温度传感器、用于改变冷却水泵的运行状态的冷却水泵变频器和用于改变冷却塔风机运行状态的冷却塔风机变频器；

所述冷却水泵变频器与冷却水泵连接，所述冷却塔风机变频器与冷却塔风机连接，所述出水压力传感器、所述回水压力传感器、所述出水温度传感器、所述回水温度传感器、所述冷却水泵变频器、所述冷却塔风机变频器均与所述PLC控制模块连接；所述PLC控制模块、所述数据处理器均与所述中央控制器连接。

2.根据权利要求1所述的中央空调冷却水***节能控制器，其特征在于，还包括湿度传感器，所述湿度传感器与所述PLC控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的中央空调冷却水***节能控制器，其特征在于，还包括参数数据库，所述参数数据库用于采集参数，所述参数数据库与所述数据处理器连接。

4.根据权利要求1～3任一项所述的中央空调冷却水***节能控制器，其特征在于，所述冷却塔风机的台数为多台。

5.根据权利要求4所述的中央空调冷却水***节能控制器，其特征在于，所述冷却水泵的台数为多台。