[發明專利]一種雙控式冷卻水控制系統

有效

• 申請號: 202210893522.3
• 申請日: 2022-07-27
• 公開（公告）號: CN115235051B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王照;李勇
• 申請（專利權）人: 廣州市銘漢科技股份有限公司
• 主分類號: F24F11/54
• 分類號: F24F11/54;F24F11/61;F24F11/64;F24F11/85;F24F11/84;F24F11/86;F24F11/871;F24F11/65;F24F110/10;F24F110/20;F24F140/12
• 代理公司: 廣州微斗專利代理有限公司 44390
• 代理人: 唐立平

1.一種雙控式冷卻水控制系統，其應用的冷水機包括依次連接蒸發器、壓縮機、冷凝器，所述蒸發器連接有冷凍水循環管路，所述冷凍水循環管路包括冷凍泵、冷凍水管道，所述冷凝器連接有冷卻水循環管路，所述冷卻水循環管路包括冷卻泵、冷卻水管道、冷卻塔，其特征在于：所述控制系統包括參數采集模塊、計算模塊、控制器、變頻器，所述參數采集模塊分別與所述計算模塊、所述控制器連接，所述計算模塊分別與所述控制器、所述變頻器連接，所述控制器分別與所述冷卻塔、所述冷卻泵連接，所述變頻器分別與所述冷卻塔、所述冷卻泵連接，所述參數采集模塊用于采集所述冷水機輸出冷量及輸入電量、所述蒸發器的冷凍水進出水溫度和流量、所述冷凝器的冷卻水進出水溫度和流量，所述冷卻塔的散熱出口空氣溫度和環境濕球溫度，所述變頻器用于調節控制所述冷卻泵、冷卻塔的運行頻率，所述計算模塊用于計算得出所述冷卻泵、所述冷卻塔的最佳運行頻率并下發到所述變頻器作為冷卻泵、冷卻塔的運行頻率，所述控制器能夠根據參數采集模塊所采集到的環境濕球溫度控制所述冷水機、所述冷卻塔的關閉及能夠根據計算模塊的計算結果控制所述冷水機、所述冷卻塔的開啟，

所述計算模塊是通過參數采集模塊采集的冷水機輸出冷量及冷水機的輸入電量、采集的蒸發器的冷凍水進出水溫度和流量、采集的冷凝器的冷卻水進出水溫度和流量，采集的冷卻塔的散熱出口空氣溫度和環境濕球溫度建立數學模型并計算出所述冷卻泵的最佳運行頻率和所述冷卻塔的最佳運行頻率，

所述數學模型的計算公式如下：

冷卻水散熱量 Q1=∑冷卻水流量*冷卻水溫差*冷卻水比熱；

冷卻塔散熱量 Q2=∑冷卻風量*冷卻風溫差* 空氣比熱；

冷水機制冷量 Q =∑冷凍水量*冷凍水溫差*冷凍水比熱；

冷水機電量P=∑輸入功率*時間；

冷卻水溫度設定值T=環境濕球溫度+3℃

計算冷卻泵和冷卻塔電機最佳頻率時，以滿足條件一：P+Q=Q1，冷卻水溫差等于預設冷卻水溫差值和條件二： Q1=Q2,冷卻水溫度等于冷卻水溫度設定值；

冷卻泵最佳節能運行頻率為：f1=（q1/額定流量）*50；

q1為冷卻水進出水溫差為預設冷卻水溫差值的條件下，按照冷卻水散熱量Q1計算得到的冷卻水最小流量值；

冷卻塔最佳節能運行頻率為f2=（Q2/冷卻塔額定散熱量）*50；

綜合COP=冷水機輸出冷量/（冷水機耗電+冷卻泵耗電+冷卻塔耗電+冷凍泵耗電）。

2.如權利要求1所述的一種雙控式冷卻水控制系統，其特征在于，當參數采集模塊采集到的環境濕球溫度低于第一預設環境濕球溫度以下時，所述冷水機進入被動冷卻模式。

3.如權利要求1所述的一種雙控式冷卻水控制系統，其特征在于，當參數采集模塊采集到的環境濕球溫度低于第二預設環境濕球溫度以下時，所述冷水機進入自然冷卻模式。

4.如權利要求2所述的一種雙控式冷卻水控制系統，其特征在于，所述被動冷卻模式是通過控制器關閉冷卻塔，促使冷卻塔進入被動冷卻運行狀態，同時所述計算模塊根據建立的數學模型的計算出Q+P=Q1時，則重新開啟冷卻塔。

5.如權利要求3所述的一種雙控式冷卻水控制系統，其特征在于，所述自然冷卻模式是通過控制器關閉冷水機，促使冷凍水管自動切換到冷卻水循環管路，冷凍水通過冷卻塔進行冷卻運行狀態，同時所述計算模塊根據建立的數學模型的計算出Q+P=Q2時，則重新開啟冷水機。

6.如權利要求1所述的一種雙控式冷卻水控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括旁通管路，所述旁通管路連接在冷凝器的進出口之間，所述參數采集模塊還可以用于采集壓縮比、采集冷卻水循環管路中的冷卻水溫度與采集冷凍水循環管路中的冷凍水溫度的溫差值使所述控制器能夠根據所采集到的壓縮比或者溫差值控制所述旁通管路的啟閉或者控制所述冷卻塔的啟閉。