[實(shí)用新型]中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凍水泵能耗控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820153156.3
• 申請(qǐng)日: 2008-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN201318768Y
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王豪源;吳剛;黃偉賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日滔貿(mào)易(上海)有限公司
• 主分類號(hào): F24F11/00
• 分類號(hào): F24F11/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陸 嘉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制技術(shù)，更具體地說，涉及中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的能耗控制技術(shù)。

背景技術(shù)

空調(diào)系統(tǒng)中的制冷運(yùn)行過程為：冷水機(jī)組制備一定溫度的冷凍水，通過冷凍水泵輸送到末端設(shè)備，與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，吸收室內(nèi)的熱量，同時(shí)除去室內(nèi)空氣中多余的水分，以滿足室內(nèi)環(huán)境的要求。冷凍水吸收室內(nèi)的熱量后溫度升高，再通過冷水機(jī)組冷卻后循環(huán)使用。冷水機(jī)組在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量(主要為冷凍水從室內(nèi)吸收的熱量，也包括冷水機(jī)組工作時(shí)壓縮機(jī)及自身損耗所產(chǎn)生的熱量)則由循環(huán)冷卻水吸收，通過冷卻水泵輸送到冷卻塔與室外空氣進(jìn)行熱、濕交換，最終散發(fā)在大氣環(huán)境中。

冷水機(jī)組的效率受到多種因素的影響，可以看作是多種因素的函數(shù)。主要因素有機(jī)組供冷量、冷凍水供水溫度(或冷水機(jī)組蒸發(fā)壓力)、冷卻水進(jìn)水溫度/出水溫度(或冷水機(jī)組冷凝壓力)等。一般而言，這些因素與冷水機(jī)組的效率之間的關(guān)系為：

在供冷量等于額定容量的45％～75％之間時(shí)，機(jī)組效率出現(xiàn)峰值；

機(jī)組冷凍水出水溫度越高，則機(jī)組效率越高；

在一定的范圍內(nèi)，機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度越低，則機(jī)組效率越高。

同樣，離心水泵的效率也是其流量的函數(shù)，一般在水泵流量75％～90％的范圍內(nèi)，水泵效率出現(xiàn)峰值。

同時(shí)，供水方式(恒壓供水或非恒壓供水)和水泵轉(zhuǎn)速也會(huì)影響水泵效率。

根據(jù)以上描述，對(duì)于相同的室內(nèi)制冷負(fù)荷要求，可以有不同的滿足方法。既可以采用較低的冷凍水供水溫度及較小的冷凍水流量，此時(shí)冷水機(jī)組的能耗較高，但冷凍水泵的能耗較低，或者采用較高的冷凍水供水溫度和較大的冷凍水流量。同樣，對(duì)于相同的冷水機(jī)組出力要求，可以選擇使其工作在較低的冷凝壓力下，此時(shí)冷水機(jī)組的能耗較低，但是由于較低的冷凝壓力需要較高的冷卻水流量，因而冷卻水泵的能耗較高；或者相反，采用冷水機(jī)組能耗較高而冷卻水泵能耗較低的工作方式。

當(dāng)多臺(tái)冷水機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，將有更多的選擇可能。相同的制冷負(fù)荷要求可以用較多的冷水機(jī)組同時(shí)工作，而每臺(tái)工作在較低負(fù)荷下來滿足，也可以用較少的冷水機(jī)組同時(shí)工作，而每臺(tái)冷水機(jī)組工作在接近滿負(fù)荷下來滿足。冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔之間也可以不按照“一一對(duì)應(yīng)”的方式進(jìn)行工作。

由于冷水機(jī)組、冷凍水泵和冷卻水泵的效率都有峰值存在，而在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，這些設(shè)備的工況一般不會(huì)恰好同時(shí)運(yùn)行在各自的峰值效率點(diǎn)上。同時(shí)，冷凍水的溫度與流量，及冷卻水的溫度與流量都允許在一定的范圍內(nèi)變化，而不會(huì)對(duì)滿足制冷需求造成影響。這樣，就有可能通過統(tǒng)籌考慮，通過合理選擇冷水機(jī)組出力、冷凍水供水溫度及流量、冷卻水進(jìn)水溫度以及冷卻塔工作狀態(tài)等參數(shù)，調(diào)整各設(shè)備的工作狀態(tài)，達(dá)到使整個(gè)冷凍機(jī)房設(shè)備運(yùn)行效率最高的優(yōu)化目標(biāo)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提供一種能優(yōu)化整個(gè)冷凍機(jī)房設(shè)備運(yùn)行效率，從而降低整個(gè)空調(diào)制冷系統(tǒng)的總能耗的方法及裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供一種中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凍水泵能耗控制裝置，包括：

設(shè)備特性采集裝置，采集冷凍水泵的設(shè)備特性；

功率計(jì)算裝置，與設(shè)備特性采集裝置通信，根據(jù)設(shè)備特性采集裝置采集的冷凍水泵的設(shè)備特性計(jì)算冷凍水泵的功率值；

功率修正計(jì)算裝置，與設(shè)備特性采集裝置和功率計(jì)算裝置通信，根據(jù)設(shè)備特性采集裝置采集的冷凍水泵的設(shè)備特性和功率計(jì)算裝置計(jì)算得到的冷凍水泵功率計(jì)算冷凍水泵的功率修正值；

能耗計(jì)算裝置，與功率計(jì)算裝置和功率修正計(jì)算裝置通信，基于冷凍水泵的功率值和冷凍水泵的功率修正值計(jì)算冷凍水泵的能耗功率。

在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備特性采集裝置采集的冷凍水泵的設(shè)備特性包括：冷凍水流量Q_chw。

在一個(gè)實(shí)施例中，功率計(jì)算裝置基于冷凍水流量計(jì)算得到以冷凍水流量為自變量的冷凍水泵功率值。

在一個(gè)實(shí)施例中，功率修正計(jì)算裝置基于冷凍水流量計(jì)算得到以冷凍水流量為自變量的冷凍水泵功率修正值。

在一個(gè)實(shí)施例中，能耗計(jì)算裝置計(jì)算的能耗功率W_chwe為：

W_chwe＝冷凍水泵功率值×冷凍水泵功率修正值。

在一個(gè)實(shí)施例中，該中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凍水泵能耗控制裝置還包括：假設(shè)模型數(shù)據(jù)庫，假設(shè)模型數(shù)據(jù)庫包括下述的冷凍水泵假設(shè)模型：假設(shè)冷凍水泵根據(jù)差壓信號(hào)進(jìn)行變頻調(diào)速，且差壓傳感器安裝在冷凍水供、回水總管處。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供一種中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的能耗控制方法，包括：