[实用新型]中央空调制冷系统的冷却水泵能耗控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及中央空调制冷系统的控制技术，更具体地说，涉及中央空调制冷系统的能耗控制技术。

背景技术

空调系统中的制冷运行过程为：冷水机组制备一定温度的冷冻水，通过冷冻水泵输送到末端设备，与室内空气进行热交换，吸收室内的热量，同时除去室内空气中多余的水分，以满足室内环境的要求。冷冻水吸收室内的热量后温度升高，再通过冷水机组冷却后循环使用。冷水机组在工作时产生的热量(主要为冷冻水从室内吸收的热量，也包括冷水机组工作时压缩机及自身损耗所产生的热量)则由循环冷却水吸收，通过冷却水泵输送到冷却塔与室外空气进行热、湿交换，最终散发在大气环境中。

冷水机组的效率受到多种因素的影响，可以看作是多种因素的函数。主要因素有机组供冷量、冷冻水供水温度(或冷水机组蒸发压力)、冷却水进水温度/出水温度(或冷水机组冷凝压力)等。一般而言，这些因素与冷水机组的效率之间的关系为：

在供冷量等于额定容量的45％～75％之间时，机组效率出现峰值；

机组冷冻水出水温度越高，则机组效率越高；

在一定的范围内，机组冷却水进水温度越低，则机组效率越高。

同样，离心水泵的效率也是其流量的函数，一般在水泵流量75％～90％的范围内，水泵效率出现峰值。

同时，供水方式(恒压供水或非恒压供水)和水泵转速也会影响水泵效率。

根据以上描述，对于相同的室内制冷负荷要求，可以有不同的满足方法。既可以采用较低的冷冻水供水温度及较小的冷冻水流量，此时冷水机组的能耗较高，但冷冻水泵的能耗较低，或者采用较高的冷冻水供水温度和较大的冷冻水流量。同样，对于相同的冷水机组出力要求，可以选择使其工作在较低的冷凝压力下，此时冷水机组的能耗较低，但是由于较低的冷凝压力需要较高的冷却水流量，因而冷却水泵的能耗较高；或者相反，采用冷水机组能耗较高而冷却水泵能耗较低的工作方式。

当多台冷水机组并联运行时，将有更多的选择可能。相同的制冷负荷要求可以用较多的冷水机组同时工作，而每台工作在较低负荷下来满足，也可以用较少的冷水机组同时工作，而每台冷水机组工作在接近满负荷下来满足。冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔之间也可以不按照“一一对应”的方式进行工作。

由于冷水机组、冷冻水泵和冷却水泵的效率都有峰值存在，而在实际运行时，这些设备的工况一般不会恰好同时运行在各自的峰值效率点上。同时，冷冻水的温度与流量，及冷却水的温度与流量都允许在一定的范围内变化，而不会对满足制冷需求造成影响。这样，就有可能通过统筹考虑，通过合理选择冷水机组出力、冷冻水供水温度及流量、冷却水进水温度以及冷却塔工作状态等参数，调整各设备的工作状态，达到使整个冷冻机房设备运行效率最高的优化目标。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能优化整个冷冻机房设备运行效率，从而降低整个空调制冷系统的总能耗的方法及装置。

根据本实用新型的实施例，揭示了一种中央空调制冷系统的冷却水泵能耗控制装置，包括：

设备特性采集装置，采集冷却水泵的设备特性；

功率计算装置，与设备特性采集装置通信，根据设备特性采集装置采集的冷却水泵的设备特性计算冷却水泵的功率值；

功率修正计算装置，与设备特性采集装置和功率计算装置，根据设备特性采集装置采集的冷却水泵的设备特性和功率计算装置计算得到的冷却水泵功率值计算冷却水泵的功率修正值；

能耗计算装置，与功率计算装置和功率修正计算装置通信，基于冷却水泵的功率值和冷却水泵的功率修正值计算冷却水泵的能耗功率。

在一个实施例中，设备特性采集装置采集的冷却水泵的设备特性包括：冷却水流量Q_cw。

在一个实施例中，功率计算装置基于冷却水流量计算得到以冷却水流量为自变量的冷却水泵功率值。

在一个实施例中，功率修正计算装置基于冷却水流量计算得到以冷却水流量为自变量的冷却水泵功率修正值。

在一个实施例中，能耗计算装置计算的能耗功率W_cwe为：

W_cwe＝冷却水泵功率值×冷却水泵功率修正值。

在一个实施例中，该冷却水泵能耗控制装置还包括假设模型数据库，所述假设模型数据库包括下述的冷却水泵假设模型：假设冷却水管路中没有流量调节。

根据本实用新型的实施例，提供一种中央空调制冷系统的能耗控制方法，包括：