一种冷却水循环系统能源管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷却水循环系统能源管理方法，涉及冷却水循环系统技术领域，包括有如下步骤：S1.温度检测单元检测冷却塔水箱的进水管和出水管处的进水温度值和出水温度值，并检测获得外气温湿度值；S2.控制单元将温度数据、水质参数以及换热实际工况上传至存储单元中存储；S3.结合存储单元内存储的温度数据进行大数据分析；S4.根据大数据分析结果建立联控系统，调控变频水泵的实际工作功率。依据冷却循环水热的实际交换需量，参考各工况进行大数据分析并构建制程或制冷群控系统，在合理范围内调控冷却循环水的实际流量值，从而实现冷却循环水系统在无人值守时的运行最佳化、减少能源浪费以及调节控制热交换供需平衡的目的。

An energy management method of cooling water circulation system

【技术实现步骤摘要】
一种冷却水循环系统能源管理方法
本专利技术涉及冷却水循环系统
，尤其是涉及一种冷却水循环系统能源管理方法。
技术介绍
冷却塔通过循环冷却水与外部环境实现热交换，从而达到排出废热、循环冷却的目的。冷却塔中的冷却水通过与外接环境空气直接接触，并通过潜热（水分蒸发）和显热（热量交换）两种方式使得冷却介质得到降温。在现有技术中，写字楼、商场等用户的中央空调或者工厂的制程设备作为废热发生单元，且废热发生单元与冷却塔等循环水冷却单元之间通过循环管路相连通；即废热发生单元所产生的废热经由循环水吸收后通过循环管路流入循环水冷却单元内，循环水经过循环水冷却单元散热冷却后再通过循环管路重新进入废热发生单元内供给冷水，从而实现循环水冷却系统的冷水循环供给作业。冷却水循环系统所提供的冷却循环水流量通常在用冷高峰期保持高换热量值，并在渡过用冷高峰期后的正常或者用冷低谷期保持低换热量值。但是，在现有技术中，冷却循环水流量的高换热量值和低换热量值在冷却水循环系统构建完成后通常为定值，且用户或者承运商很难对其进行调整，而在不同的环境、工况条件下，制冷单元或者制程设备所需要的实际换热量是实时变化的，使得冷却水循环系统所提供的冷却循环水流量与实际换热量需求存在极大差异，导致大量的能源浪费，现有技术存在可改进之处。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种冷却水循环系统能源管理方法，通过建立制程和制冷群控系统，并在合理范围内调控冷却水循环系统的热交换供需量，进而达到使系统运行最佳化，降低不必要能源损耗的目的。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种冷却水循环系统能源管理方法，其特征在于：包括有如下步骤：S1.冷却塔水箱上连接有温度检测单元，温度检测单元包括有分别设置于冷却塔水箱的进水管和出水管处的进水温度值检测装置和出水温度值检测装置，且进水温度值检测装置和出水温度值检测装置所测量得到的实时进水温度值和出水温度值分别设置为T1和T2；在冷却塔主体外设置有用于检测外气温湿度的外气温湿度检测器，换热实际工况由进水温度检测装置、出水温度检测装置和外气温湿度检测器三者共同决定；外气温湿度检测器所检测到的外气湿球温度设置为T3，冷却塔实际运行的最低温度值设置为T4，且变频风扇的实际工作功率由实际温差值△T、外气湿球温度T3以及最低温度值T4共同决定；S2.实时进水温度值T1和出水温度值T2信号传输至控制单元中，并由控制单元将实时温度值T1和T2、两者的实际温差值△T以及外气温湿度值上传至存储单元中存储；S3.参考各环境、工况条件的差异变化，结合存储单元内存储的温度数据进行大数据分析，获知冷却水系统热交换的实际需量；S4.根据大数据分析结果建立制冷或制程群控系统，将连接于循环管路中的水泵设置为变频水泵，并由联控系统依据冷却水系统热交换的实际需量调控变频水泵的实际工作功率。通过采用上述技术方案，在不同的环境、工况条件下，由进水温度值检测装置和出水温度值检测装置构成的温度检测单元实时检测进水温度值T1和出水温度值T2，同时由外气温湿度检测器检测得到外气湿球温度T3，并由控制单元计算实际温差值△T，同时将温度数据上传至存储单元内存储，再参考各环境、工况条件（四季温差、产能以及废热散热需量）进行大数据分析，并建立制程或制冷群控系统，以在合理范围内持续调节控制变频水泵的实际工作功率，且冷却塔主体出水管的出水温度最低值不应低于外气湿球温度（一般最低值设计在湿球温度值上浮0-3℃），虽然冷却水温度降低有助于系统散热效率增加，但冷却水温度也不是可以无限制地降低，最低设定温度应咨询制冷机组制造厂的意见(约为19℃)，因为过低的冷却水温度将使制冷或者制程系统运行温度过低，而导致机件故障或者制程异常；因此冷却塔运行过程中，冷却水设定温度应随外气湿球温度重置，其目的在使冷却水塔的散热能力完全发挥，同时避免接近温度过低而消耗太多的电能；即根据实际热需量在合理范围内调节控制变频水泵的实际工作功率，进而达到保障系统运行最佳化、减少不必要的能源浪费以及调节控制热交换供需平衡的目的。本专利技术进一步设置为：冷却塔水箱连接有除垢单元，所述除垢单元包括有设置于冷却塔水箱内部的水垢收集器以及与冷却塔水箱相连接的投药装置，且所述水垢收集器和投药装置均由控制单元调节控制；将冷却塔的风扇设置为变频风扇，变频风扇的实际工作功率由控制单元管理调节，且控制单元根据实际温差值△T、外气温湿度值以及冷却水循环系统的水质状况管理调节变频风扇的实际工作功率。通过采用上述技术方案，在不同的环境、工况条件下，变频水泵调节控制冷却循环水的实际流量值，与此同时，控制单元根据实际温差△T调节控制变频风扇的实际工作功率，即变频风扇的实际工作功率与流入冷却塔内的冷却循环水的实际流量值相匹配，以满足实际冷却需求，同时降低电能损耗以及额外的冷却循环水蒸发损耗。在冷却塔工作的过程中，冷却循环水内携带的可溶性钙镁离子、菌类或藻类物质会吸附于换热器的表面，影响换热器的实际热交换效率，进而使得温度检测-功率调节系统的失衡，导致制冷或者制程设备的换热量或者制冷值达不到要求，因此需要水垢收集器和投药装置去除冷却循环水内的钙镁离子和菌、藻类物质，以保障冷却塔运行的平稳性和准确性，进而达到保障温度检测-功率调节系统（即能源管理系统）的运行调控准确性和真实性。本专利技术进一步设置为：控制单元连接有异常信息报警单元；当出水温度值T2低于外气湿球温度值T3或最低温度值T4时，异常信息报警单元报警并显示报警状态。通过采用上述技术方案，当出水温度值T2不满足外气湿球温度值T3或者最低温度值T4的要求时，控制单元就会通过异常信息报警单元报警并显示温度异常的状态，以便于用户或者承运商了解系统运行状态并及时进行调整，从而达到保障后续制冷或者制程设备运行平稳性的目的。本专利技术进一步设置为：所述水垢收集器的实际工作功率由控制单元根据实际温差值△T调节控制。通过采用上述技术方案，在流入冷却塔内的冷却循环水流量发生改变时，水垢收集器的实际工作功率同样可随之发生改变，即实现了水垢收集器实际工作功率与实际温差值△T的动态联动，以使得水垢收集器的实际工作功率与流入冷却塔水箱内的冷却循环水流量相匹配，进而达到降低因水垢收集器工作功率过高而产生的额外电能损耗的目的。本专利技术进一步设置为：采用有限通讯模式或者无线通讯模式构建通信网络，且温度检测单元、控制单元、存储单元以及联控系统均与通信网络信号连通。通过采用上述技术方案，温度检测单元、控制单元、存储单元以及联控系统通过通信网络信号构建完整的数据通信网络，具有较好的数据反馈及时性以及数据传输安全性；同时共用一个通信网络的方式，在一定程度上减少了额外硬件成本的产生，降低了整体采购运行成本。本专利技术进一步设置为：存储单元采用云计算、存储的方式分析、存储温度数据。通过采用上述技术方案，采用云计算和云存储相配合的方式完成温度数据的分析和存储任务，既实现了温度数据自动化和智能化的分析存储方式，又提高了存储效率和存储空间利用率；同时，采用租聘云计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却水循环系统能源管理方法，其特征在于：包括有如下步骤：/nS1.冷却塔水箱（22）上连接有温度检测单元（3），温度检测单元（3）包括有分别设置于冷却塔水箱（22）的进水管和出水管处的进水温度值检测装置（31）和出水温度值检测装置（32），且进水温度值检测装置（31）和出水温度值检测装置（32）所测量得到的实时进水温度值和出水温度值分别设置为T1和T2；/n在冷却塔主体（2）外设置有用于检测外气温湿度的外气温湿度检测器（15），换热实际工况由进水温度检测装置（4）、出水温度检测装置（5）和外气温湿度检测器（15）三者共同决定；/n外气温湿度检测器（15）所检测到的外气湿球温度设置为T3，冷却塔（2）实际运行的最低温度值设置为T4，且变频风扇（23）的实际工作功率由实际温差值△T、外气湿球温度T3以及最低温度值T4共同决定；/nS2.实时进水温度值T1和出水温度值T2信号传输至控制单元中，并由控制单元将实时温度值T1和T2、两者的实际温差值△T以及外气温湿度值上传至存储单元（5）中存储；/nS3.参考各环境、工况条件的差异变化，结合存储单元（5）内存储的温度数据进行大数据分析，获知冷却水系统热交换的实际需量；/nS4.根据大数据分析结果建立制冷或制程群控系统（4），将连接于循环管路（13）中的水泵设置为变频水泵（14），并由联控系统（4）依据冷却水系统热交换的实际需量调控变频水泵（14）的实际工作功率。/n...

【技术特征摘要】
1.一种冷却水循环系统能源管理方法，其特征在于：包括有如下步骤：
S1.冷却塔水箱（22）上连接有温度检测单元（3），温度检测单元（3）包括有分别设置于冷却塔水箱（22）的进水管和出水管处的进水温度值检测装置（31）和出水温度值检测装置（32），且进水温度值检测装置（31）和出水温度值检测装置（32）所测量得到的实时进水温度值和出水温度值分别设置为T1和T2；
在冷却塔主体（2）外设置有用于检测外气温湿度的外气温湿度检测器（15），换热实际工况由进水温度检测装置（4）、出水温度检测装置（5）和外气温湿度检测器（15）三者共同决定；
外气温湿度检测器（15）所检测到的外气湿球温度设置为T3，冷却塔（2）实际运行的最低温度值设置为T4，且变频风扇（23）的实际工作功率由实际温差值△T、外气湿球温度T3以及最低温度值T4共同决定；
S2.实时进水温度值T1和出水温度值T2信号传输至控制单元中，并由控制单元将实时温度值T1和T2、两者的实际温差值△T以及外气温湿度值上传至存储单元（5）中存储；
S3.参考各环境、工况条件的差异变化，结合存储单元（5）内存储的温度数据进行大数据分析，获知冷却水系统热交换的实际需量；
S4.根据大数据分析结果建立制冷或制程群控系统（4），将连接于循环管路（13）中的水泵设置为变频水泵（14），并由联控系统（4）依据冷却水系统热交换的实际需量调控变频水泵（14）的实际工作功率。


2.根据权利要求1所述的一种冷却水循环系统能源管理方法，其特征在于：冷却塔水箱（22）连接有除垢单元（6），所述除垢单元（6）包括有设置于冷却塔水箱（22）内部的水垢收集器（61）以及与冷却塔水箱（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟丰谦，
申请(专利权)人：上海颢世环境能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31