中央空调冷却水泵在线变频控制方法及中央空调技术

技术编号:14711413 阅读:371 留言:0更新日期:2017-02-26 13:32
本发明专利技术涉及一种中央空调冷却水泵在线变频控制方法及中央空调,为解决传统控制方法存在延时的问题,本方法包括以下步骤:S1:检测第K时刻压缩机的做功功率P;S2:检测第K时刻冷冻水的状态并计算冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch;S3:根据所述压缩机的做功功率P以及所述冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch控制冷却水泵在第K+1时刻输出的冷却水流量Mcd。实施本发明专利技术的中央空调冷却水泵在线变频控制方法及中央空调,可对压缩机做功数据、冷冻水系统的供回水温度差、冷冻水流量进行采集和计算,根据能量守恒定律,在保障冷却水供回水有着合理的温差前提下,对冷却水泵进行变频控制,比起传统控制方法更加快捷准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及中央空调领域,更具体地说,涉及一种中央空调冷却水泵在线变频控制方法及中央空调
技术介绍
在我国,2014年建筑能耗总量超过12.5亿吨标准煤,占社会总能耗30%。中央空调能耗占建筑总能耗65%,其中空调机房能耗占空调系统能耗70%左右。冷却水泵的能耗为空调机房总能耗的一部分。为了维持制冷机组冷凝器的换热效率保持在高区间运行,避免出现冷却水系统“小温差,大流量”导致冷却水泵能耗增加的现象,需要对冷却水泵进行实时的动态控制。制冷主机通过热交换使制冷剂冷却的同时,必将释放大量的热量,该热量被冷却水吸收,冷却水温度升高,冷却水泵将升温了的冷却水压入冷却塔,进行降温处理后,再送回制冷机组进行热交换。传统的控制方法是以冷却水的供水和回水温差作为控制依据,温差大,说明制冷机组产生的热量大,应提高冷却水泵的转速,加大冷却水的循环速度;温差小,说明制冷机组产生的热量小,可以降低冷却水泵的转速,减缓冷却泵的循环速度,以节约电能。传统控制方法在实际使用中是存在延时问题,在延时期间内供回水温度差达不到最佳换热效果,冷却水泵的能耗也非最低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种控制过程快速准确、无延时的中央空调冷却水泵在线变频控制方法及中央空调。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种中央空调冷却水泵在线变频控制方法,包括以下步骤:S1:检测第K时刻压缩机的做功功率P;S2:检测第K时刻冷冻水的状态并计算冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch;S3:根据所述压缩机的做功功率P以及所述冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch控制冷却水泵在第K+1时刻输出的冷却水流量Mcd。优选地,步骤S2包括:S21:检测第K时刻冷冻水的供水温度Tchsup、回水温度Tchrtn以及冷冻水流量Mch;S22:根据水的比热容C以及热量计算公式计算得到冷冻水在蒸发器处散发热量Qch,即Qch=CMchΔTch=CMch(Tchrtn-Tchsup)。优选地,在所述步骤S3中,通过能量守恒定律计算冷却水流量Mcd;空调运行过程中的能量守恒包括:第K+1时刻制冷剂在冷凝器处散发的热量=第K时刻制冷剂在蒸发器处吸收的热量+第K时刻压缩机做功W,W=Pt;制冷剂在蒸发器处吸收的热量=冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch;制冷剂在冷凝器处散发的热量=冷却水在冷凝器处吸收的热量Qcd。优选地,第K+1时刻冷却水在冷凝器处吸收的热量等于第K时刻冷冻水在蒸发器处散发的热量与第K时刻压缩机做功W之和,即Qcd=Qch+W。优选地,所述步骤S3包括:S31:设定目标冷却水供回水温度差ΔTcd;S32:根据Qcd=Qch+W计算冷却水流量Mcd,S32:根据所述冷却水流量Mcd控制冷却水泵。本专利技术还提供一种中央空调,包括制冷主机、冷冻水系统和冷却水系统;所述制冷主机包括:通过制冷剂管连接的冷凝器、蒸发器和压缩机;所述冷冻水系统连接在蒸发器两端,包括:通过冷冻水管连接的冷冻水泵以及空调末端;所述冷却水系统连接在冷凝器两端,包括:通过冷却水管连接的冷却水泵以及冷却塔;还包括:用于检测第K时刻的压缩机做功功率并输出功率值P的功率检测装置;用于检测第K时刻的冷冻水状态并输出检测信息的冷冻水检测装置;与所述功率检测装置、冷冻水检测装置以及所述冷却水泵相连,根据所述功率值P与所述检测信息控制所述冷却水泵在第K+1时刻输出冷却水流量Mcd的控制器。优选地,所述冷冻水检测装置包括:设置在所述蒸发器冷冻水输出端,用于检测冷冻水供水温度Tchsup的供水温度传感器;设置在所述蒸发器冷冻水输入端,用于检测冷冻水回水温度Tchrtn的回水温度传感器;设置在所述冷冻水管上,用于检测冷冻水流量Mch的流量传感器。优选地,所述控制器根据能量守恒定律控制所述冷却水泵,空调运行过程中的能量守恒包括:第K+1时刻制冷剂在冷凝器处散发的热量=第K时刻制冷剂在蒸发器处吸收的热量+第K时刻压缩机做功W,W=Pt;制冷剂在蒸发器处吸收的热量=冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch;制冷剂在冷凝器处散发的热量=冷却水在冷凝器处吸收的热量Qcd。优选地,第K+1时刻冷却水在冷凝器处吸收的热量等于第K时刻冷冻水在蒸发器处散发的热量与第K时刻压缩机做功W之和,即Qcd=Qch+W。优选地,所述控制器内预先设有目标冷却水供回水温度差ΔTcd;控制器依据Qcd=Qch+W、热量计算公式以及水的比热容C计算冷却水流量并根据所述冷却水流量Mcd控制冷却水泵。实施本专利技术的中央空调冷却水泵在线变频控制方法及中央空调,可对压缩机做功数据、冷冻水系统的供回水温度差、冷冻水流量进行采集和计算,根据能量守恒定律,在保障冷却水供回水有着合理的温差前提下,对冷却水泵进行变频控制,比起传统控制方法更加快捷准确。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明,附图中:图1是本专利技术中央空调的运行原理示意图;图2是本专利技术中央空调控制原理示意图;图3是本专利技术中央空调冷却水泵在线变频控制方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。如图1示出了本专利技术中央空调的一种实施例,包括制冷主机、冷冻水系统和冷却水系统;制冷主机包括:通过制冷剂管连接的冷凝器、蒸发器和压缩机;冷冻水系统连接在蒸发器两端,包括:通过冷冻水管连接的冷冻水泵以及空调末端;冷却水系统连接在冷凝器两端,包括:通过冷却水管连接的冷却水泵以及冷却塔。还包括:用于检测第K时刻的压缩机做功功率并输出功率值P的功率检测装置;用于检测第K时刻的冷冻水状态并输出检测信息的冷冻水检测装置;与功率检测装置、冷冻水检测装置以及冷却水泵相连,根据功率值P与检测信息控制冷却水泵在第K+1时刻输出冷却水流量Mcd的控制器。本专利技术中央空调运行过程中包括三个循环:制冷剂循环、冷却水循环和冷冻水循环。液体制冷剂流向蒸发器,在蒸发器中气化带走热量,将流经蒸发器的冷冻水降温,降温后的冷冻水经冷冻水泵输送至各房间内的空调末端,与室内空气进行热交换。气化的制冷剂经压缩机压缩后变成低压液体流向冷凝器,在冷凝器内与冷却水进行热交换后进一步降温;冷却水吸收制冷剂散发的热量升温后,经冷却水泵压入冷却塔降温后,流向冷凝器再次进行热交换。可以理解的,第K时刻与第K+1时刻宽泛指代前一时刻与后一时刻,并非在K时刻的时间单位上增加1个时间单位或成倍增加。根据用户需要可将第K时刻设为1S,根据制冷剂的流速和管道长度可将第K时刻与第K+1时刻之间的间隔设为1min。在第K时刻时,部分制冷剂流经蒸发器和压缩机,在第K+1时刻时,该部分制冷剂从蒸发器和压缩机流至冷凝器,与流经冷凝器的冷却水进行热交换。可以理解的,根据蒸发器、压缩机和冷凝器之间距离和制冷剂的流速可以设置不同的间隔时间以及前一时刻与后一时刻的时间大小。具体地,功率检测装置可以包括电流传感器和电压传感器。可以理解的,对于部分电控的制冷主机,其内控程序实时采集有压缩机的做功功率;此时可直接读取制冷主机得到的做功功率,无需再增加额外的测量装置。冷冻水状态检测参数包括:供水温度、回水温度以及冷冻水流量;相应的冷冻水检测装置包括:设置在蒸发器冷冻水输出端,用于检测冷冻水供水温度T本文档来自技高网...
中央空调冷却水泵在线变频控制方法及中央空调

【技术保护点】
一种中央空调冷却水泵在线变频控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:检测第K时刻压缩机的做功功率P;S2:检测第K时刻冷冻水的状态并计算冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch;S3:根据所述压缩机的做功功率P以及所述冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch控制冷却水泵在第K+1时刻输出的冷却水流量Mcd。

【技术特征摘要】
1.一种中央空调冷却水泵在线变频控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:检测第K时刻压缩机的做功功率P;S2:检测第K时刻冷冻水的状态并计算冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch;S3:根据所述压缩机的做功功率P以及所述冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch控制冷却水泵在第K+1时刻输出的冷却水流量Mcd。2.根据权利要求1所述的中央空调冷却水泵在线变频控制方法,其特征在于,步骤S2包括:S21:检测第K时刻冷冻水的供水温度Tchsup、回水温度Tchrtn以及冷冻水流量Mch;S22:根据水的比热容C以及热量计算公式计算得到冷冻水在蒸发器处散发热量Qch,即Qch=CMchΔTch=CMch(Tchrtn-Tchsup)。3.根据权利要求2所述的中央空调冷却水泵在线变频控制方法,其特征在于,在所述步骤S3中,通过能量守恒定律计算冷却水流量Mcd;空调运行过程中的能量守恒包括:第K+1时刻制冷剂在冷凝器处散发的热量=第K时刻制冷剂在蒸发器处吸收的热量+第K时刻压缩机做功W,W=Pt;制冷剂在蒸发器处吸收的热量=冷冻水在蒸发器处散发的热量Qch;制冷剂在冷凝器处散发的热量=冷却水在冷凝器处吸收的热量Qcd。4.根据权利要求3所述的中央空调冷却水泵在线变频控制方法,其特征在于,第K+1时刻冷却水在冷凝器处吸收的热量等于第K时刻冷冻水在蒸发器处散发的热量与第K时刻压缩机做功W之和,即Qcd=Qch+W。5.根据权利要求4所述的中央空调冷却水泵在线变频控制方法,其特征在于,所述步骤S3包括:S31:设定目标冷却水供回水温度差ΔTcd;S32:根据Qcd=Qch+W计算冷却水流量Mcd,S32:根据所述冷却水流量Mcd控制冷却水泵。6.一种中央空调,包括制冷主机、冷冻水系统和冷却水系统;所述制冷主机包括:通...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛雪颜承初程奇孙雪
申请(专利权)人:深圳达实智能股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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