CN218846942U - 一种高效冷却水循环*** - Google Patents

Abstract

为了解决现有的冷却***能效较低，造成浪费能源的问题；本实用新型提供了一种高效冷却水循环***，包括冷水机组、冷却水泵和冷却塔，回水管设有多个并联连接的冷却水泵，每个冷却塔的进水管顶部安装有均水器，给水管上安装有第一压力传感器以及第一温度传感器，回水管上安装有第二压力传感器以及第二温度传感器，第一压力传感器和第二压力传感器的检测到的压差控制冷却水泵转速，第一温度传感和第二温度传感器所检测温度的温差控制冷却塔的风机频率。本实用新型采用“群机对群塔”的控制策略，能够节约冷却塔风机功耗，充分利用所有填料换热面积，降低冷却水泵和冷却塔的功耗以及冷却水温，提高了主机能效，使***更加高效节能。

Description

一种高效冷却水循环***

技术领域

本实用新型属于空调水冷***技术领域，尤其是一种高效冷却水循环***。

背景技术

2022年4月1日起，《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(GB 55015-2021)强制性工程建设标准正式实施；强制要求对建筑碳排放进行计算。实现碳达峰、碳中和是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择，“十四五”即将成为我国实现碳达峰的关键期和窗口期。

根据《中国高效空调制冷机房发展研究报告(2021)》显示，建筑能耗占社会总能耗35％，制冷***占建筑能耗50％，制冷用电量占全社会用电量15％以上，且耗电量年均增速20‰。全球建筑制冷机房能效普遍偏低，目前而言，中国制冷机房平均综合能效(SCOP)均值仅为3.6，美国制冷机房平均综合能效(SCOP)均值仅为4.0。因此提高建筑制冷机房能效，是改善建筑总能耗，减少用电量的重要途径之一。

在水冷中央空调***中，冷却塔的换热效率直接决定冷却水的出水温度的高低，进而影响空调主机的运行能效。因此研究如何提高冷却塔的换热效率，降低冷却塔出水温度与室外湿球温度幅差对提高中央空调***能效尤为重要。

实用新型内容

为了解决现有的冷却***能效较低，造成浪费能源的问题；本实用新型提供了一种高效冷却水循环***，采用“群机对群塔”的控制策略，当至少1台冷却塔启动时，所有冷却塔联合变频运行，解决了传统“单机对单塔”控制策略在部分负荷工况下冷却塔出水温度过高的问题，同时节约了冷却塔风机功耗，充分利用了所有填料换热面积，降低了冷却水泵和冷却塔的功耗以及冷却水温，提高了主机能效，使***更加高效节能。

本实用新型提供了一种高效冷却水循环***，其解决技术问题的技术方案包括冷水机组、冷却水泵和冷却塔，所述冷水机组的出水口通过给水管与冷却塔进水口相连，所述冷却塔的数量为多台且相互之间并联连接，所述冷却塔的出水口通过回水管与冷水机组的进水口连接，所述回水管设有多个并联连接的冷却水泵，每个所述冷却塔的进水管顶部安装有均水器，所述给水管上安装有第一压力传感器以及第一温度传感器，所述第一压力传感器用于检测进入冷却塔的进水压力，所述第一温度传感器用于检测进入冷却塔的进水温度，所述回水管上安装有第二压力传感器以及第二温度传感器，所述第二压力传感器用于检测冷却塔的出水压力，所述第二温度传感器用于检测冷却塔的出水温度，所述第一压力传感器和第二压力传感器的检测到的压差控制冷却水泵转速，所述第一温度传感和第二温度传感器所检测温度的温差控制冷却塔的风机频率。通过在冷却塔上安装均水器，可以保证在运行过程中多个冷却塔内的冷却水的均匀分布，同时通过第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器以及第二温度传感器的设置，可以随时检测进水压力温度以及出水的压力温度，并根据进出水压差和温差实现对冷却水泵和冷却塔的风机的转速的控制，可以更好地节约能耗，保证冷却水的温度，提高冷却效果，本实用新型采用“群机对群塔”的控制策略，当至少1台冷却塔启动时，所有冷却塔联合变频运行，解决了传统“单机对单塔”控制策略在部分负荷工况下冷却塔出水温度过高的问题。

优选的，所述冷却塔的数量至少为3台。多个冷却塔之间并联连接，这样在实际使用时，可根据需要实现“群机对群塔”的控制策略，达到提高冷却效果，节约能耗的目的。

优选的，所述均水器内的液面高于冷却塔进水管的最高点。均水器能够均匀地对多个冷却塔之间的冷却水进行均匀分布，在实际工作过程中，保证均水器内的液面高于冷却塔进水管的最高点，这样通过连通器的原理可以很好地保证冷却塔之间布水均匀。

优选的，所述冷却塔内安装有自适应变流量喷头，所述自适应变流量喷头内具有蓄水芯和导流槽。采用自适应变流量喷头，解决了冷却塔水量在70％以下时，常规喷头布水不均、填料浪费、空气从无水区短路等低效运行问题。

优选的，所述冷却塔的水盘内安装有全自动捕垢仪。自动捕垢仪浸没在水盘内，能够定期对滤网内水垢进行清理，解决了冷却水***中管道和设备内壁结垢问题。

优选的，所述冷却塔的风机上安装有变频器。

优选的，所述冷却水泵的台数为2-4台，所述冷却水泵上安装有变频器。通过加装变频器，便于通过压力传感器和温度传感器的检测信号，对冷却塔的风机以及冷却水泵的工作频率以及转速进行控制，可以更好地保证节能以及冷却效果。

优选的，还包括控制器，所述第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器以及第二温度传感器均与控制器的输入端通讯连接，所述控制器的输出端与冷却塔的风机以及冷却水泵通讯连接。通过设置控制器，便于对采集到的压力信号以及温度信号进行处理，并转化为控制信号用来控制在冷却塔的风机以及冷却水泵的运行。

综上所述，本实用新型至少具有以下优势；

1、采用“群机对群塔”的控制策略，当至少1台冷却塔启动时，所有冷却塔联合变频运行，解决了传统“单机对单塔”控制策略在部分负荷工况下冷却塔出水温度过高的问题，同时节约了冷却塔风机功耗，充分利用了所有填料换热面积；

2、在每个冷却塔上加装了均水器，解决了多台冷却塔并联时，冷却塔相互之间冷却水布水不均的问题；

3、在冷却塔内安装自适应变流量喷头，使其具有蓄水和变流量均匀布水功能，解决了冷却塔水量在70％以下时，常规喷头布水不均、填料浪费、空气从无水区短路等低效运行问题；

4、在过渡季节***低负荷运行时，可以采用2台冷却水泵低频率运行对应1台冷水机组的运行方式，解决了冷却水***换热量匹配而流量不足的问题；

5、冷却水泵和冷却塔的风机的转速可以根据温度以及压力的变化由控制器进行实时调整，有效解决水泵和冷却塔能耗过高的问题；

6、在冷却塔的水盘底部加装全自动电磁捕垢仪，解决了冷却水***中管道和设备内壁结垢问题；

7、降低了冷却水水温，提高了冷水机组能效，使空调***更加节能；在空调***节能改造中，冷却水***改造出投资成本低，投资回收周期短，节能效益显著。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型冷却水循环***整体结构示意图。

图中：1、冷水机组；2、冷却水泵；3、冷却塔；4、给水管；5、回水管；6、均水器；7、第一压力传感器；8、第一温度传感器；9、第二压力传感器；10、第二温度传感器；11、自适应变流量喷头；12、全自动捕垢仪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

本实用新型提供一种高效冷却水循环***，如图1所示，包括冷水机组1、冷却水泵2和冷却塔3，在冷水机组1上设有冷却水进水口以及出水口，其中冷水机组1的出水口通过给水管4与冷却塔3进水口相连，所述冷却塔3的出水口通过回水管5与冷水机组1的进水口连接，本实用新型中的冷却塔3的数量为多台且相互之间并联连接，在回水管5设有多个并联连接的冷却水泵2，本实用新型采用“群机对群塔”的控制策略，当至少1台冷却塔3启动时，所有冷却塔3联合变频运行，解决了传统“单机对单塔”控制策略在部分负荷工况下冷却塔3出水温度过高的问题。

其中每个冷却塔3的进水管顶部安装有均水器6，可以保证在运行过程中多个冷却塔3内的冷却水的均匀分布。给水管4上安装有第一压力传感器7以及第一温度传感器8，所述第一压力传感器7用于检测进入冷却塔3的进水压力，所述第一温度传感器8用于检测进入冷却塔3的进水温度，所述回水管5上安装有第二压力传感器9以及第二温度传感器10，所述第二压力传感器9用于检测冷却塔3的出水压力，所述第二温度传感器10用于检测冷却塔3的出水温度，所述第一压力传感器7和第二压力传感器9的检测到的压差控制冷却水泵2转速，所述第一温度传感和第二温度传感器10所检测温度的温差控制冷却塔3的风机频率。通过第一压力传感器7、第一温度传感器8、第二压力传感器9以及第二温度传感器10的设置，可以随时检测进水压力温度以及出水的压力温度，并根据进出水压差和温差实现对冷却水泵2和冷却塔3的风机的转速的控制，其中在过渡季节***低负荷运行时，可以采用2台冷却水泵2低频率运行对应1台冷水机组1的运行方式，解决了冷却水***换热量匹配而流量不足的问题。

本实用新型中的冷却塔3的数量至少为3台。多个冷却塔3之间并联连接，这样在实际使用时，可根据需要实现“群机对群塔”的控制策略，达到提高冷却效果，节约能耗的目的。

为了更好地保证各个冷却塔3内的冷却水分布均与，本实用新型中均水器6内的液面高于冷却塔3进水管的最高点。均水器6能够均匀地对多个冷却塔3之间的冷却水进行均匀分布，在实际工作过程中，保证均水器6内的液面高于冷却塔3进水管的最高点，这样通过连通器的原理可以很好地保证冷却塔3之间布水均匀。

本实用新型的其中一个实施例为，在冷却塔3内安装有自适应变流量喷头11，所述自适应变流量喷头11内具有蓄水芯和导流槽。采用自适应变流量喷头11，解决了冷却塔3水量在70％以下时，常规喷头布水不均、填料浪费、空气从无水区短路等低效运行问题，可以进一步节约能耗。

为了减少冷却水流动的阻力，避免管道堵塞，本实用新型在冷却塔3的水盘内安装有全自动捕垢仪12。全自动捕垢仪12浸没在水盘内，能够定期对滤网内水垢进行清理，解决了冷却水***中管道和设备内壁结垢问题。

为了便于进行自动化控制，本实用新型在冷却塔3的风机上安装有变频器，同时冷却水泵2的台数为2-4台，所述冷却水泵2上安装有变频器。通过加装变频器，便于通过压力传感器和温度传感器的检测信号，对冷却塔3的风机以及冷却水泵2的工作频率以及转速进行控制，可以更好地保证节能以及冷却效果。此外本实用新型还包括控制器，第一压力传感器7、第一温度传感器8、第二压力传感器9以及第二温度传感器10均与控制器的输入端通讯连接，所述控制器的输出端与冷却塔3的风机以及冷却水泵2通讯连接。通过设置控制器，便于对采集到的压力信号以及温度信号进行处理，并转化为控制信号用来控制在冷却塔3的风机以及冷却水泵2的运行。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效冷却水循环***，包括冷水机组、冷却水泵和冷却塔，所述冷水机组的出水口通过给水管与冷却塔进水口相连，所述冷却塔的数量为多台且相互之间并联连接，所述冷却塔的出水口通过回水管与冷水机组的进水口连接，所述回水管设有多个并联连接的冷却水泵，其特征在于，每个所述冷却塔的进水管顶部安装有均水器，所述给水管上安装有第一压力传感器以及第一温度传感器，所述第一压力传感器用于检测进入冷却塔的进水压力，所述第一温度传感器用于检测进入冷却塔的进水温度，所述回水管上安装有第二压力传感器以及第二温度传感器，所述第二压力传感器用于检测冷却塔的出水压力，所述第二温度传感器用于检测冷却塔的出水温度，所述第一压力传感器和第二压力传感器的检测到的压差控制冷却水泵转速，所述第一温度传感和第二温度传感器所检测温度的温差控制冷却塔的风机频率。

2.根据权利要求1所述一种高效冷却水循环***，其特征在于，所述冷却塔的数量至少为3台。

3.根据权利要求1所述一种高效冷却水循环***，其特征在于，所述均水器内的液面高于冷却塔进水管的最高点。

4.根据权利要求1所述一种高效冷却水循环***，其特征在于，所述冷却塔内安装有自适应变流量喷头，所述自适应变流量喷头内具有蓄水芯和导流槽。

5.根据权利要求1所述一种高效冷却水循环***，其特征在于，所述冷却塔的水盘内安装有全自动捕垢仪。

6.根据权利要求1所述一种高效冷却水循环***，其特征在于，所述冷却塔的风机上安装有变频器。

7.根据权利要求1所述一种高效冷却水循环***，其特征在于，所述冷却水泵的台数为2-4台，所述冷却水泵上安装有变频器。

8.根据权利要求1所述一种高效冷却水循环***，其特征在于，还包括控制器，所述第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器以及第二温度传感器均与控制器的输入端通讯连接，所述控制器的输出端与冷却塔的风机以及冷却水泵通讯连接。

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