[发明专利]一种适用于中央空调冷却水系统的节能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及中央空调系统控制领域，特别是针对水冷式中央空调系统中冷却水系统的节能控制方法。

背景技术

冷却水系统能耗是中央空调系统能耗的重要组成部分，中央空调系统大部分时间在部分负荷下运行，则冷却水系统也应随负荷变化进行调整，以便保证与系统散热需求的整体匹配，达到冷却水系统的节能。

现有技术中，水冷式中央空调系统冷却水系统一般冷却水泵和冷却塔都为定频控制，通过采取冷却水泵和冷却塔台数控制实现与系统散热量需求变化的匹配，一般为根据冷机开启台数进行固定台数组合。这种控制方法只能一定程度上满足不同数量冷机开启时负荷的变化，对于冷机台数不变时的系统负荷变化没有相应进行匹配控制，导致冷却水泵和冷却塔风机都处在较高的能耗水平。同时，实际应用中一般为多台冷却塔并联，由于一些随机因素，当冷却塔阀门开关时，会导致整个冷却系统的水力分布不平衡，发生泄水和补水。所以在实际使用中，即使某些台冷却塔风机关闭，一般也并不关闭相应水阀，这就导致了严重的混水问题，使冷却水温难以得到有效的降低，导致冷机能耗的增加。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种适用于中央空调冷却水系统的节能控制方法。它既保证降低冷却系统的自身能耗，又可以解决水力不平衡和混水问题，使整个冷却侧处于节能高效运行状态下。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种适用于中央空调冷却水系统的节能控制方法，步骤如下：

根据冷机开启台数状态，确定对应水泵台数的开启。

采集冷却水供回水温度与供回水温差设定值比较，根据比较结果计算冷却泵转速。

当计算结果在水泵运行频率限值范围内，冷却水泵按照计算结果运行；当计算结果低于水泵运行频率最低限，冷却水泵按照水泵运行最低频率运行；当计算结果高于水泵运行频率最高限，冷却水泵按照水泵运行最高频率运行。

按照以下公式计算冷却塔风机所需频率：

冷却塔风机全部打开，统一变频；当风机频率计算结果在风机运行频率限值范围内，冷却塔风机全部按照计算结果运行；当计算结果低于运行频率最低限，按照运行最低频率运行；当计算结果高于运行频率最高限，按照运行最高频率运行。

本发明由于采用了上述方法，实现冷却水系统与冷机负荷的合理匹配，在保证冷机散热效果的同时，降低冷却水系统自身能耗。本发明方法充分利用已有的冷却塔换热面积，在降低冷却塔风机电耗同时，有效降低冷却水供水温度，实现冷水机组和冷却水系统的双重节能效果。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

    图1为本发明方法流程图。

具体实施方式

参看图1，本发明方法适用于中央空调冷却水系统的节能控制方法如下，其中的水泵频率推理计算方法以PID控制为例，但不限于此：

根据冷机开启台数状态，确定对应水泵台数的开启；

采集冷却水供回水温度与供回水温差设定值比较，根据比较结果计算冷却泵转速；冷却水泵转速=Kp*温度偏差+Ki*温度偏差，Kp、Ki值需根据现场控制效果调整确定。

当计算结果在水泵运行频率限值范围内，冷却水泵按照计算结果运行；当计算结果低于水泵运行频率最低限，冷却水泵按照水泵运行最低频率运行；当计算结果高于水泵运行频率最高限，冷却水泵按照水泵运行最高频率运行。

按照以下公式计算冷却塔风机所需频率：

冷却塔风机全部打开，统一变频；当风机频率计算结果在风机运行频率限值范围内，冷却塔风机全部按照计算结果运行；当计算结果低于运行频率最低限，按照运行最低频率运行；当计算结果高于运行频率最高限，按照运行最高频率运行。

上述实施例中的冷却水泵、冷却塔风机运行频率上下限根据冷机最低水流量要求、管路阻力特性要求、水泵风机效率曲线等系统实际情况确定。

本发明方法中，将共管的整组冷却塔同时开关，根据散热量需求同步变频。冷却水的供水温度和供回水温差共同反映了冷机散热量的需求，冷却水供水温度主要受冷却塔风机转速和室外环境温度影响，而供回水温差的变化则在一定程度上反映了冷机对冷却水流量的需求。所以，本发明方法用冷却水泵转速变化控制冷却水温差。同时，根据当换热面积一定时，冷却侧最优的冷却水泵频率和冷却塔风机频率成明显的线性关系，定义此线性比例系数为风水比，当冷却水泵转速确定后，根据风水比关系，可以确定对应的最优风机转速。