離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及節能控制領域，尤其是涉及一種離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統。
【背景技術】
[0002]隨著世界能源資源的緊張和全球氣候變暖帶來的環境壓力的加大，節約能源，保護環境已經成為世界各國不可忽視的重大問題。中央空調系統的能耗占據了建筑物能耗的一半以上，其中冷卻水泵等設備的能耗占據很大一部分。
[0003]離心式冷水機組的工作狀況不僅僅取決于離心式壓縮機的特性，而且與冷凝器、蒸發器的工作狀況有關，只有保持冷凝器、蒸發器和離心式壓縮機良好的匹配才能使冷水機組正常運轉。
[0004]當通過壓縮機的流量與通過冷凝器、蒸發器的流量相等，壓縮機產生的壓頭(排氣口壓力與吸氣口壓力的差值)等于制冷設備的阻力時，整個制冷系統才能保持在平衡狀態下工作。這樣，冷水機組的平衡工況應該是壓縮機特性曲線與冷凝器特性曲線的交點。
[0005]如圖2所示，以往冷卻水流量都是由定量水泵提供，負荷變化的時候冷卻水的進出水溫差往往變化很大，出現小溫差現象，這就是定量水泵的缺陷。
[0006]圖1反映出，當冷卻水進水溫度不變時，冷凝器、蒸發器、壓縮機的特性曲線以及效率曲線。圖中壓縮機特性曲線I的交點B為壓縮機的穩定工作點。當冷凝器冷卻水進水量變化時，冷凝器的特性曲線將改變，這時交點A也隨之改變，從而改變壓縮機的制冷量，即改變離心式冷水機組的輸出能量。因此，為了解決定量水泵的缺陷，本實用新型提出一種離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，根據溫差來控制變頻器，進而改變冷水回路上的流量，具有很好的節能效果，夠顯著降低冷卻水的損耗，同時轉速降低可以提高水泵和電機的使用壽命。
[0008]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0009]一種離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，所述離心式冷水機組設有冷卻塔和冷凝器，所述冷卻塔和冷凝器之間通過進水管和出水管構成冷卻環路，該調節系統包括變量水泵、變頻器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和溫度控制器，所述變量水泵和第一溫度傳感器均設于進水管上，所述第二溫度傳感器設于出水管上，所述溫度控制器的輸入端分別連接第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的輸出端，所述變頻器的輸入端連接溫度控制器的輸出端，變頻器的輸出端連接變量水泵的控制端。
[0010]所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器為PT1000溫度傳感器。
[0011]所述離心式冷水機組為多個，離心式冷水機組的數量與變量水泵、變頻器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器的數量一致，并一一對應設置，所述溫度控制器為一個，并分別連接多個變頻器、多個第一溫度傳感器和多個第二溫度傳感器。
[0012]所述變頻器為三菱FR-F740-S132K-CHT系列的變頻器。
[0013]所述溫度控制器為PID控制器。
[0014]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0015]I)降低能耗，并能實現自動控溫:由來自PT1000溫度傳感器的溫差信號來設定變頻器的頻率，使得進出水管溫差信號回到設定值，達到自動控溫目的，同時因為變量水泵功率與轉速有關，所以可以獲得很好的節能效果。
[0016]2)能夠顯著降低冷卻水的損耗:負載的變化導致冷凝器兩端溫差的變化，溫度控制器通過改變冷卻環路上的流量(即冷卻水流量)實現對離心式冷水機組輸出能量進行調節，可減少處理冷卻水質的投入成本。
[0017]3)降低轉速:相比定量泵的轉速不變，為了降低冷卻環路上的流量，本實用信息可控制變量水泵的轉速下降，轉速的降低可以提高水泵和電機的使用壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1為冷凝器冷卻水進水量變化式離心式冷水機組的特性曲線；
[0019]圖2為現有的冷凝器冷卻水流量的結構示意圖；
[0020]圖3為本實用新型中控制冷凝器冷卻水流量的結構示意圖。
[0021]圖中:1、冷卻塔，2、冷凝器，3、定量水泵，4、變頻器，5、第一溫度傳感器，6、第二溫度傳感器，7、溫度控制器，8、變量水泵。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0023]本實施例為汽車三廠I號站房，如果用變頻器4控制泵的轉速，那么對應于負荷流量，變量水泵8所消耗的電力量按轉速的3次方比例下降，因此通過改為變頻器4來控制水泵，可以使得年度電耗量明顯下降。
[0024]如圖3所示，一種離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，離心式冷水機組設有冷卻塔I和冷凝器2，冷卻塔I和冷凝器2之間通過進水管和出水管構成冷卻環路，該調節系統包括變量水泵8、變頻器4、第一溫度傳感器5、第二溫度傳感器6和溫度控制器7，變量水泵8和第一溫度傳感器5均設于進水管上，第二溫度傳感器6設于出水管上，溫度控制器7的輸入端分別連接第一溫度傳感器5和第二溫度傳感器6的輸出端，變頻器4的輸入端連接溫度控制器7的輸出端，變頻器4的輸出端連接變量水泵8的控制端。
[0025]其中，變頻器4為三菱FR-F740-S132K-CHT系列的變頻器4。溫度控制器7為PID控制器。溫度控制器7采用西門子樓宇自控系統的監控軟件INSIGHT進行控制。第一溫度傳感器5和第二溫度傳感器6為PT1000溫度傳感器。
[0026]離心式冷水機組為多個，離心式冷水機組的數量與變量水泵8、變頻器4、第一溫度傳感器5、第二溫度傳感器6的數量一致，并一一對應設置，其中，溫度控制器7為一個，并分別連接多個變頻器4、多個第一溫度傳感器5和多個第二溫度傳感器6。本是實施例中，結構方面，就是一個變量水泵8對應一個冷卻塔1，是一對一對應的關系。不過汽車三廠I號站房中有8個機組，I個變頻器4控制I臺水泵，則共8個變頻器4，對應第一溫度傳感器5和第二溫度傳感器6也各為8個，它們統一由帶多路輸入、多數輸出的集中控制的溫度控制器7進行控制。
[0027]工作原理:
[0028]實時采集冷凝器2進水管和出水管內冷卻水的溫度分為!\和T 2，獲得進出水管溫差信號T，T = TdT2Jg據進出水管溫差信號T調節冷卻環路上的流量，當T小于溫差設定值時，控制變量水泵8的轉速下降，降低冷卻環路上的流量，當T大于設定值時，控制變量水泵8的轉速上升，增加冷卻環路上流量，使得進出水管溫差信號回到設定值，通過改變冷卻環路上的流量實現對離心式冷水機組輸出能量進行調節。
[0029]相比圖2中定量水泵3的使用，采用變頻器4控制變量水泵8的轉速，實現冷水機組輸出能量的調節。如果負載變化大，可以考慮在出水管處也設置一個帶變頻器4的變量水泵8，并連接溫度控制器7，其控制方式同進水管處的變量水泵8的控制方式，用于根據負載變化調節冷水機組輸出能量。
【主權項】
1.一種離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，所述離心式冷水機組設有冷卻塔和冷凝器，所述冷卻塔和冷凝器之間通過進水管和出水管構成冷卻環路，其特征在于，該調節系統包括變量水泵、變頻器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和溫度控制器，所述變量水泵和第一溫度傳感器均設于進水管上，所述第二溫度傳感器設于出水管上，所述溫度控制器的輸入端分別連接第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的輸出端，所述變頻器的輸入端連接溫度控制器的輸出端，變頻器的輸出端連接變量水泵的控制端。
2.根據權利要求1所述的離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，其特征在于，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器為PTlOOO溫度傳感器。
3.根據權利要求1所述的離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，其特征在于，所述離心式冷水機組為多個，離心式冷水機組的數量與變量水泵、變頻器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器的數量一致，并一一對應設置，所述溫度控制器為一個，并分別連接多個變頻器、多個第一溫度傳感器和多個第二溫度傳感器。
4.根據權利要求1所述的離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，其特征在于，所述變頻器為三菱FR-F740-S132K-CHT系列的變頻器。
5.根據權利要求1所述的離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，其特征在于，所述溫度控制器為PID控制器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種離心式冷水機組輸出能量的高效節能調節系統，離心式冷水機組設有冷卻塔和冷凝器，冷卻塔和冷凝器之間通過進水管和出水管構成冷卻環路，該調節系統包括變量水泵、變頻器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和溫度控制器，變量水泵和第一溫度傳感器均設于進水管上，第二溫度傳感器設于出水管上，溫度控制器的輸入端分別連接第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的輸出端，變頻器的輸入端連接溫度控制器的輸出端，變頻器的輸出端連接變量水泵的控制端。與現有技術相比，本實用新型根據溫差來控制變頻器，進而改變冷水回路上的流量，具有很好的節能效果，夠顯著降低冷卻水的損耗，同時轉速降低可以提高水泵和電機的使用壽命。
【IPC分類】F24F11-02
【公開號】CN204478399
【申請號】CN201520108585
【發明人】蘇勝鋒, 楊存華
【申請人】上海大眾祥源動力供應有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月13日