[發明專利]一種適用于中央空調冷卻水系統的節能控制方法

有效

• 申請號: 201210533199.5
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103868190A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 姜子炎;趙曉宇;徐珍喜;于長雨
• 申請（專利權）人: 同方泰德國際科技(北京)有限公司
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及中央空調系統控制領域，特別是針對水冷式中央空調系統中冷卻水系統的節能控制方法。

背景技術

冷卻水系統能耗是中央空調系統能耗的重要組成部分，中央空調系統大部分時間在部分負荷下運行，則冷卻水系統也應隨負荷變化進行調整，以便保證與系統散熱需求的整體匹配，達到冷卻水系統的節能。

現有技術中，水冷式中央空調系統冷卻水系統一般冷卻水泵和冷卻塔都為定頻控制，通過采取冷卻水泵和冷卻塔臺數控制實現與系統散熱量需求變化的匹配，一般為根據冷機開啟臺數進行固定臺數組合。這種控制方法只能一定程度上滿足不同數量冷機開啟時負荷的變化，對于冷機臺數不變時的系統負荷變化沒有相應進行匹配控制，導致冷卻水泵和冷卻塔風機都處在較高的能耗水平。同時，實際應用中一般為多臺冷卻塔并聯，由于一些隨機因素，當冷卻塔閥門開關時，會導致整個冷卻系統的水力分布不平衡，發生泄水和補水。所以在實際使用中，即使某些臺冷卻塔風機關閉，一般也并不關閉相應水閥，這就導致了嚴重的混水問題，使冷卻水溫難以得到有效的降低，導致冷機能耗的增加。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明的目的是提供一種適用于中央空調冷卻水系統的節能控制方法。它既保證降低冷卻系統的自身能耗，又可以解決水力不平衡和混水問題，使整個冷卻側處于節能高效運行狀態下。

為了達到上述發明目的，本發明的技術方案以如下方式實現：

一種適用于中央空調冷卻水系統的節能控制方法，步驟如下：

根據冷機開啟臺數狀態，確定對應水泵臺數的開啟。

采集冷卻水供回水溫度與供回水溫差設定值比較，根據比較結果計算冷卻泵轉速。

當計算結果在水泵運行頻率限值范圍內，冷卻水泵按照計算結果運行；當計算結果低于水泵運行頻率最低限，冷卻水泵按照水泵運行最低頻率運行；當計算結果高于水泵運行頻率最高限，冷卻水泵按照水泵運行最高頻率運行。

按照以下公式計算冷卻塔風機所需頻率：

冷卻塔風機全部打開，統一變頻；當風機頻率計算結果在風機運行頻率限值范圍內，冷卻塔風機全部按照計算結果運行；當計算結果低于運行頻率最低限，按照運行最低頻率運行；當計算結果高于運行頻率最高限，按照運行最高頻率運行。

本發明由于采用了上述方法，實現冷卻水系統與冷機負荷的合理匹配，在保證冷機散熱效果的同時，降低冷卻水系統自身能耗。本發明方法充分利用已有的冷卻塔換熱面積，在降低冷卻塔風機電耗同時，有效降低冷卻水供水溫度，實現冷水機組和冷卻水系統的雙重節能效果。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

附圖說明

????圖1為本發明方法流程圖。

具體實施方式

參看圖1，本發明方法適用于中央空調冷卻水系統的節能控制方法如下，其中的水泵頻率推理計算方法以PID控制為例，但不限于此：

根據冷機開啟臺數狀態，確定對應水泵臺數的開啟；

采集冷卻水供回水溫度與供回水溫差設定值比較，根據比較結果計算冷卻泵轉速；冷卻水泵轉速=Kp*溫度偏差+Ki*溫度偏差，Kp、Ki值需根據現場控制效果調整確定。

當計算結果在水泵運行頻率限值范圍內，冷卻水泵按照計算結果運行；當計算結果低于水泵運行頻率最低限，冷卻水泵按照水泵運行最低頻率運行；當計算結果高于水泵運行頻率最高限，冷卻水泵按照水泵運行最高頻率運行。

按照以下公式計算冷卻塔風機所需頻率：

冷卻塔風機全部打開，統一變頻；當風機頻率計算結果在風機運行頻率限值范圍內，冷卻塔風機全部按照計算結果運行；當計算結果低于運行頻率最低限，按照運行最低頻率運行；當計算結果高于運行頻率最高限，按照運行最高頻率運行。

上述實施例中的冷卻水泵、冷卻塔風機運行頻率上下限根據冷機最低水流量要求、管路阻力特性要求、水泵風機效率曲線等系統實際情況確定。

本發明方法中，將共管的整組冷卻塔同時開關，根據散熱量需求同步變頻。冷卻水的供水溫度和供回水溫差共同反映了冷機散熱量的需求，冷卻水供水溫度主要受冷卻塔風機轉速和室外環境溫度影響，而供回水溫差的變化則在一定程度上反映了冷機對冷卻水流量的需求。所以，本發明方法用冷卻水泵轉速變化控制冷卻水溫差。同時，根據當換熱面積一定時，冷卻側最優的冷卻水泵頻率和冷卻塔風機頻率成明顯的線性關系，定義此線性比例系數為風水比，當冷卻水泵轉速確定后，根據風水比關系，可以確定對應的最優風機轉速。