一种中央空调冷却塔控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种中央空调冷却塔控制系统及方法，其系统包括由冷却塔、冷凝器和冷却水泵顺次相连形成的冷却水回路和控制器，冷却塔和冷凝器之间通过冷却水供水管连通，冷却塔与冷却水泵之间以及冷却水泵与冷凝器之间分别通过冷却水回水管连通，冷却水回水管上设置有温度传感器，冷却塔上设置有冷却塔风机，冷却塔风机配置有变频器，变频器和温度传感器分别与控制器电连接。通过优化工作频率控制冷却塔风机的转速，同时协调了冷却塔风机的运行台数与工作频率的关系，冷却塔风机的优化工作频率可随着实时回水温度来自动调整，提高整个系统的自动化程度，将冷却水回水温度控制在目标范围内的同时，能减少系统能耗，实现中央空调冷却水系统的节能运行。却水系统的节能运行。却水系统的节能运行。

【技术实现步骤摘要】
一种中央空调冷却塔控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及中央空调节能控制
，尤其涉及一种中央空调冷却塔控制系统及方法。

技术介绍

[0002]在中央空调冷却水系统中，冷却水在冷水机组的冷凝器中与制冷剂进行热交换将热量带走，冷却水温度升高，然后流到冷却塔中与室外空气进行热交换将热量排出室外，冷却水温度降低，再循环回到冷水机组的冷凝器中。在此过程中，中央空调冷却水回水温度(即冷却塔的出水温度)通常要控制在目标范围，以确保冷水机组的安全运行和系统的节能运行。在实际工程中，中央空调冷却水回水温度一般通过冷却塔启停台数或者冷却塔风机运行频率进行控制。通过控制冷却塔启停台数或者冷却塔风机运行频率均能将冷却水回水温度维持在目标范围。目前，针对冷却塔启停台数和冷却塔风机运行频率的控制策略很多，当采用不同的控制策略时，冷却塔消耗的能耗差异很大。目前尚没有一种切实有效的解决办法来协调台数与频率之间的关系，使得在实际工程中，大多采用少台数高频率的控制方式，导致冷却塔的运行能耗一直偏高。因此，开发一种优化的中央空调冷却塔控制策略，对于减少冷却塔运行能耗具有重要意义。
[0003]鉴于上述技术背景，冷却塔运行台数与运行频率之间的协调关系复杂，多采用少台数高频率的控制方式，使得冷却塔的运行能耗一直偏高，无法充分满足建筑节能降耗的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种中央空调冷却塔控制系统及方法，该控制系统及方法能够在将冷却水回水温度控制在目标范围的前提下，通过协调冷却塔风机运行频率和风机开启台数，最大限度节约冷却塔风机运行能耗。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种中央空调冷却塔控制系统，包括由冷却塔、冷凝器和冷却水泵顺次相连形成的冷却水回路和控制器，所述冷却塔和冷凝器之间通过冷却水供水管连通，所述所述冷却塔与冷却水泵之间以及所述冷却水泵与冷凝器之间分别通过冷却水回水管连通，所述冷却水回水管上设置有温度传感器，所述冷却塔上设置有冷却塔风机，所述冷却塔风机配置有变频器，所述变频器和温度传感器分别与所述控制器电连接；
[0006]所述温度传感器，用于采集所述冷却水回水管内冷却水的实时回水温度值，并输出至所述控制器；
[0007]所述控制器，用于根据所述冷却水的实时回水温度值与预设的冷却水的回水温度控制目标值确定冷却塔风机的优化工作频率，还用于根据所述优化工作频率和当前所述冷却塔风机的运行台数生成冷却塔风机的加机信号或减机信号；
[0008]所述变频器，用于按照所述优化工作频率或上一次的工作频率输出值控制所述冷
却塔风机的转速，并根据所述加机信号或减机信号控制所述冷却塔风机的运行台数增加或减少，以调整所述冷却水的实时回水温度值动态恒定在预设的冷却水的回水温度控制目标值的预设偏差范围内。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术的中央空调冷却塔控制系统，通过所述温度传感器采集冷却水回水管内冷却水的实时回水温度值，并由所述控制器根据所述冷却水的实时回水温度值与预设的冷却水的回水温度控制目标值确定冷却塔风机的优化工作频率，并进一步确定所需的所述冷却塔风机的运行台数，以生成冷却塔风机的加机信号或减机信号，通过所述优化工作频率控制所述冷却塔风机的转速，同时协调了所述冷却塔风机的运行台数与工作频率的关系，冷却塔风机的优化工作频率可随着冷却水的实时回水温度来自动调整，冷却塔风机的运行台数可根据计算出的冷却塔风机的优化工作频率来控制，提高了整个系统的自动化程度，将冷却水回水温度控制在目标范围内的同时，还能减少系统能耗，实现中央空调冷却水系统的节能运行。
[0010]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：
[0011]进一步：所述控制器包括频率控制模块和启停控制模块；
[0012]所述频率控制模块，用于将预设的冷却水的回水温度控制目标值和冷却水的实时回水温度值进行比较，并判断所述冷却水的实时回水温度值是否在预设的冷却水的回水温度控制目标值的预设偏差范围内，如果是，控制所述变频器的工作频率维持上一次的工作频率输出值不变，否则根据冷却水的实时回水温度值与预设的冷却水的回水温度控制目标值计算所述冷却塔风机的优化工作频率，并输出至所述变频器；
[0013]所述启停控制模块，用于根据所述优化工作频率和当前所述冷却塔风机的运行台数生成所述冷却塔风机的加机信号或减机信号，并输出至所述变频器。
[0014]上述进一步方案的有益效果是：所述频率控制模块判断冷却水的实时回水温度值是否超过预设的冷却水的回水温度控制目标值，从而确定是否要优化所述冷却塔风机的工作频率，并在冷却水的实时回水温度值超过预设的冷却水的回水温度控制目标值时直接根据冷却水的实时回水温度值与预设的冷却水的回水温度控制目标值计算所述冷却塔风机的优化工作频率，来调节所述冷却塔风机的转速，最终配合所述启停控制模块来调整所述冷却水的实时回水温度值动态恒定在预设的冷却水的回水温度控制目标值的预设偏差范围内。
[0015]进一步：所述启停控制模块根据所述优化工作频率和当前所述冷却塔风机的运行台数生成所述冷却塔风机的加机信号或减机信号的具体实现为：
[0016]当冷却塔风机没有全部运行时，所述优化工作频率的范围是25
‑
45Hz：
[0017]在冷却塔风机的运行频率超过预设的加机频率阈值范围时，判断所述实时回水温度值是否大于冷却水的回水温度偏差阈值且持续第一预设时长，如果是，生成冷却塔风机的加机信号并输出至所述变频器；
[0018]在冷却塔风机的运行频率小于等于预设减机频率阈值范围时，判断所述实时回水温度值是否小于冷却水的回水温度偏差阈值且持续第二预设时间时，如果是，则生成冷却塔风机的减机信号并输出至所述变频器；
[0019]在冷却塔风机的运行频率大于预设减机频率阈值范围且小于预设加频率阈值范围时，则维持现有所述冷却塔风机的台数；
[0020]当所述冷却塔风机全部运行时，所述优化工作频率的范围是25
‑
50Hz：
[0021]在冷却塔风机的运行频率小于等于预设减机频率阈值范围时，判断所述实时回水温度值是否小于冷却水的回水温度偏差阈值并持续第二预设时间，如果是，则生成冷却塔风机的减机信号并输出至所述变频器；
[0022]在冷却塔风机的运行频率大于预设减机频率阈值范围且小于预设加频率阈值范围时，则维持现有所述冷却塔风机的台数。
[0023]上述进一步方案的有益效果是：通过将所述优化工作频率与预设的减机频率阈值和加机频率阈值进行比较，从而可以判断当前的冷却塔风机的工作频率是否能满足调节要求，并在大于预设的加机频率阈值或小于预设的减机频率阈值并超出对应的预设温度偏差阈值持续预设时长时分别调整冷却塔风机的运行台数，从而协调了述冷却塔风机的运行台数与工作频率的关系，冷却塔风机的优化工作频率可随着冷却水的实时回水温度来自动调整，实现冷却水的实时回水温度值动态恒定在预设的冷却水的回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中央空调冷却塔控制系统,其特征在于：包括由冷却塔(1)、冷凝器(2)和冷却水泵(3)顺次相连形成的冷却水回路和控制器(9)，所述冷却塔(1)和冷凝器(2)之间通过冷却水供水管(5)连通，所述所述冷却塔(1)与冷却水泵(3)之间以及所述冷却水泵(3)与冷凝器(2)之间分别通过冷却水回水管(4)连通，所述冷却水回水管(4)上设置有温度传感器(8)，所述冷却塔(1)上设置有冷却塔风机(6)，所述冷却塔风机(6)配置有变频器(7)，所述变频器(7)和温度传感器(8)分别与所述控制器(9)电连接；所述温度传感器(8)，用于采集所述冷却水回水管(4)内冷却水的实时回水温度值，并输出至所述控制器(9)；所述控制器(9)，用于根据所述冷却水的实时回水温度值与预设的冷却水的回水温度控制目标值确定冷却塔风机(6)的优化工作频率，还用于根据所述优化工作频率和当前所述冷却塔风机(6)的运行台数生成冷却塔风机(6)的加机信号或减机信号；所述变频器(7)，用于按照所述优化工作频率或上一次的工作频率输出值控制所述冷却塔风机(6)的转速，并根据所述加机信号或减机信号控制所述冷却塔风机(6)的运行台数增加或减少，以调整所述冷却水的实时回水温度值动态恒定在预设的冷却水的回水温度控制目标值的预设偏差范围内。2.根据权利要求1所述的中央空调冷却塔控制系统,其特征在于：所述控制器(9)包括频率控制模块(10)和启停控制模块(11)；所述频率控制模块(10)，用于将预设的冷却水的回水温度控制目标值和冷却水的实时回水温度值进行比较，并判断所述冷却水的实时回水温度值是否在预设的冷却水的回水温度控制目标值的预设偏差范围内，如果是，控制所述变频器(7)的工作频率维持上一次的工作频率输出值不变，否则根据冷却水的实时回水温度值与预设的冷却水的回水温度控制目标值计算所述冷却塔风机(6)的优化工作频率，并输出至所述变频器(7)；所述启停控制模块(11)，用于根据所述优化工作频率和当前所述冷却塔风机(6)的运行台数生成所述冷却塔风机(6)的加机信号或减机信号，并输出至所述变频器(7)。3.根据权利要求2所述的中央空调冷却塔控制系统,其特征在于：所述启停控制模块(11)根据所述优化工作频率和当前所述冷却塔风机(6)的运行台数生成所述冷却塔风机(6)的加机信号或减机信号的具体实现为：当冷却塔风机(6)没有全部运行时，所述优化工作频率的范围是25
‑
45Hz：在冷却塔风机(6)的运行频率超过预设的加机频率阈值范围时，判断所述实时回水温度值是否大于冷却水的回水温度偏差阈值且持续第一预设时长，如果是，生成冷却塔风机(6)的加机信号并输出至所述变频器(7)；在冷却塔风机(6)的运行频率小于等于预设减机频率阈值范围时，判断所述实时回水温度值是否小于冷却水的回水温度偏差阈值且持续第二预设时间时，如果是，则生成冷却塔风机(6)的减机信号并输出至所述变频器(7)；在冷却塔风机(6)的运行频率大于预设减机频率阈值范围且小于预设加频率阈值范围时，则维持现有所述冷却塔风机(6)的台数；当所述冷却塔风机(6)全部运行时，所述优化工作频率的范围是25
‑
50Hz：在冷却塔风机(6)的运行频率小于等于预设减机频率阈值范围时，判断所述实时回水温度值是否小于冷却水的回水温度偏差阈值并持续第二预设时间，如果是，则生成冷却塔
风机(6)的减机信号并输出至所述变频器(7)；在冷却塔风机(6)的运行频率大于预设减机频率阈值范围且小于预设加频率阈值范围时，则维持现有所述冷却塔风机(6)的台数。4.根据权利要求2所述的中央空调冷却塔控制系统,其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：高佳佳，彭绮娴，高亮，熊琬钰，郭晓瑞，汤立宽，李冠男，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：