一种换热频率调节方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种换热频率调节方法及系统，涉及换热技术领域。该调节方法用于调节换热系统；调节换热系统包括冷却水泵、冷却塔和换热器；换热器的第一出口处连接冷却水泵；换热器的进口处连接冷却塔；在换热器的第二出口处与空气连通；调节方法通过获取采样数据；计算得到第一温差值、第二温差值和第三温差值；当第三温差值处于设定范围时，计算冷却水泵的能耗增量和冷却塔的能耗增量；继而确定第一出口的目标温度和进口的目标温度；采用PID算法，根据第一出口和进口的目标温度，分别控制冷却水泵和冷却塔进行频率调节；本发明专利技术能够进行频率的自动调节，实现频率的及时调整，同时降低能耗。同时降低能耗。同时降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种换热频率调节方法及系统


[0001]本专利技术涉及换热
，特别是涉及一种换热频率调节方法及系统。

技术介绍

[0002]板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。在电子工厂中央空调系统中，常会设计安装板式换热器。在冬季时，由于外界环境温度较低，常使用冷却水作为冷源，利用板式换热器进行热交换，从而实现对需求区域进行供冷。一般而言，“冷却侧”设备有冷却水泵和冷却塔。管路中的冷却循环水被冷却水泵输送进换热器，经过热交换后，循环水被输送到冷却塔进行散热，之后再流回到管路中，这样就完成了一次冷却循环。冷却循环水的流速、温度会对换热器的换热效果产生相应影响，故需要根据“使用侧”的冷量需求对冷却循环水进行适当的调节。
[0003]现有技术对应的冷却水泵和冷却塔频率调节方法如下：
[0004]1.定频率调节：操作员根据需求情况，结合个人经验，人为设定冷却水泵和冷却塔的运行频率。
[0005]2.定目标温度调节：冷却水泵频率根据冷却水出口温度(冷却循环水从换热器流出时的温度)及其相应的目标值(人为设定该目标值)进行自动调节(采用增量式PID算法计算出频率增量值，然后结合当前运行频率计算出频率设定值)；冷却塔频率根据冷却水进口温度(冷却循环水流进换热器时的温度，该温度可认为与循环水从冷却塔流出时温度相等)及其相应的目标值(人为设定该目标值)进行自动调节(采取增量式PID算法计算出频率增量值，然后结合当前运行频率计算出频率设定值)。PID指执行调节控制。
[0006]但是该方法在实际运用过程中有如下问题：
[0007]1.定频率调节：由于频率设定值依赖于操作员的个人经验，故而该方法并不适用于大部分应用环境；当“使用侧”冷量需求发生变化后，不能做到及时的频率调整(当“使用侧”冷量需求降低时，会使得冷却水泵和冷却塔多消耗电能；当“使用侧”需求增加时，还可能会造成“使用侧”的供冷不达标)。
[0008]2.定目标温度调节：由于该方法关注的是冷却循环水的出口、进口温度及其相应目标值，故该方法并不能准确的根据“使用侧”冷量需求进行相应的变化调节；当“使用侧”冷量需求发生变化后，需要人为调整冷却水出口、进口温度的相应目标值(且该目标值的设定也依赖于个人经验)；由于冷却水泵和冷却塔采用各自独立的温度目标值进行调节，故而不能做到冷却水泵和冷却塔的协调控制，从而可能会造成相应设备能耗增加。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种换热频率调节方法及系统，以进行频率自动调节，实现频率的及时调整，同时降低能耗。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0029]ΔT3＝T0‑
T1；
[0030]其中，ΔP1为冷却水泵能耗增量，P1为冷却水泵能耗量，ΔP2为冷却塔能耗增量，P2为冷却塔能耗量，ΔT1为第一温差值，ΔT2为第二温差值，ΔT3为第三温差值，T0为第二出口的设定温度，T1为第二出口的温度，T2为第一出口的温度，T3为进口的温度，T4为空气湿球温度。
[0031]可选地，所述根据所述冷却水泵的能耗增量、所述冷却塔的能耗增量、所述第一出口的温度、所述进口的温度和所述第三温差值，确定所述第一出口的目标温度和所述进口的目标温度，具体包括：
[0032]若所述冷却水泵的能耗增量小于或等于所述冷却塔的能耗增量，则将所述第一出口的温度与所述第三温差值相加，得到所述第一出口的目标温度，并将所述进口的温度作为所述进口的目标温度；
[0033]若所述冷却水泵的能耗增量大于所述冷却塔的能耗增量，则将所述第一出口的温度作为所述第一出口的目标温度，并将所述进口的温度与所述第三温差值相加，得到所述进口的目标温度。
[0034]一种换热频率调节系统，所述调节系统用于实现上述中任意一项所述的换热频率调节方法；
[0035]所述调节系统包括：
[0036]采样数据获取模块，用于获取采样数据；所述采样数据包括：空气湿球温度、冷却水泵能耗量、冷却塔能耗量以及换热器的温度数据；所述温度数据包括所述换热器的进口的温度、第一出口的温度和第二出口的温度；
[0037]温差值计算模块，用于根据所述第一出口的温度和所述进口的温度，计算得到第一温差值；根据所述进口的温度和所述空气湿球温度，计算得到第二温差值；根据所述第二出口的温度和第二出口的设定温度，计算得到第三温差值；
[0038]能耗增量计算模块，用于当所述第三温差值处于设定范围时，根据所述第一温差值、所述第二温差值、所述第三温差值、所述冷却水泵能耗量和所述冷却塔能耗量计算所述冷却水泵的能耗增量和所述冷却塔的能耗增量；
[0039]目标温度确定模块，用于根据所述冷却水泵的能耗增量、所述冷却塔的能耗增量、所述第一出口的温度、所述进口的温度和所述第三温差值，确定所述第一出口的目标温度和所述进口的目标温度；
[0040]频率调节控制模块，用于采用PID算法，分别根据所述第一出口的目标温度，控制所述冷却水泵进行冷却水泵频率调节；根据所述进口的目标温度，控制所述冷却塔进行冷却塔频率调节。
[0041]可选地，所述调节系统还包括：
[0042]第一判断模块，用于判断所述调节换热系统的运转时长是否大于设定稳态周期；
[0043]初步调节模块，用于若所述调节换热系统的运转时长大于设定稳态周期，则获取所述换热器在当前时刻的进口的温度和在当前时刻的第一出口的温度，并执行“频率调节初步控制模块”；
[0044]第二判断模块，用于当所述频率调节初步控制模块的调节时长大于设定调节周期，则执行“采样数据获取模块”；
[0045]频率调节初步控制模块，用于采用PID算法，根据当前时刻的第一出口的温度控制所述冷却水泵进行冷却水泵频率调节，根据当前时刻的进口的温度控制所述冷却塔进行冷却塔频率调节。
[0046]可选地，所述能耗增量计算模块，具体为：
[0047][0048][0049]ΔT1＝T2‑
T3[0050]ΔT2＝T3‑
T4[0051]ΔT3＝T0‑
T1；
[0052]其中，ΔP1为冷却水泵能耗增量，P1为冷却水泵能耗量，ΔP2为冷却塔能耗增量，P2为冷却塔能耗量，ΔT1为第一温差值，ΔT2为第二温差值，ΔT3为第三温差值，T0为第二出口的设定的温度，T1为第二出口的温度，T2为第一出口的温度，T3为进口的温度，T4为空气湿球温度。
[0053]可选地，所述目标温度确定模块，具体包括：
[0054]第一目标值确定子模块，用于若所述冷却水泵能耗增量小于等于所述冷却塔能耗增量，则将所述第一出口的温度与所述第三温差值相加，得到所述第一出口的目标温度；将所述进口的温度作为所述进口的目标温度；
[0055]第二目标值确定子模块，用于若所述冷却水泵的能耗增量大于所述冷却塔的能耗增量，则将所述第一出口的温度作为所述第一出口的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
ΔT2＝T3‑
T4ΔT3＝T0‑
T1；其中，ΔP1为冷却水泵能耗增量，P1为冷却水泵能耗量，ΔP2为冷却塔能耗增量，P2为冷却塔能耗量，ΔT1为第一温差值，ΔT2为第二温差值，ΔT3为第三温差值，T0为第二出口的设定温度，T1为第二出口的温度，T2为第一出口的温度，T3为进口的温度，T4为空气湿球温度。4.根据权利要求1所述的换热频率调节方法，其特征在于，所述根据所述冷却水泵的能耗增量、所述冷却塔的能耗增量、所述第一出口的温度、所述进口的温度和所述第三温差值，确定所述第一出口的目标温度和所述进口的目标温度，具体包括：若所述冷却水泵的能耗增量小于或等于所述冷却塔的能耗增量，则将所述第一出口的温度与所述第三温差值相加，得到所述第一出口的目标温度，并将所述进口的温度作为所述进口的目标温度；若所述冷却水泵的能耗增量大于所述冷却塔的能耗增量，则将所述第一出口的温度作为所述第一出口的目标温度，并将所述进口的温度与所述第三温差值相加，得到所述进口的目标温度。5.一种换热频率调节系统，其特征在于，所述调节系统用于实现权利要求1
‑
4中任意一项所述的换热频率调节方法；所述调节系统包括：采样数据获取模块，用于获取采样数据；所述采样数据包括：空气湿球温度、冷却水泵能耗量、冷却塔能耗量以及换热器的温度数据；所述温度数据包括所述换热器的进口的温度、第一出口的温度和第二出口的温度；温差值计算模块，用于根据所述第一出口的温度和所述进口的温度，计算得到第一温差值；根据所述进口的温度和所述空气湿球温度，计算得到第二温差值；根据所述第二出口的温度和第二出口的设定温度，计算得到第三温差值；能耗增量计算模块，用于当所述第三温差值处于设定范围时，根据所述第一温差值、所述第二温差值、所述第三温差值、所述冷却水泵能耗量和所述冷却塔能耗量计算所述冷却水泵的能耗增量和所述冷却塔的能耗增量；目标温度确定模块，用于根据所述冷却水泵的能耗增量、所述冷却塔的能耗增量、所述第一出口的温度、所述进口的温度和所述第三温差...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡小兵，龙超晖，郭林，黄俊，王琪玮，杨光勇，石瑛，何亮，王德祥，刘福海，罗世勇，
申请(专利权)人：贵州汇通华城股份有限公司，
类型：发明
国别省市：