发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种制冷系统冷却水节能控制方法、系统及装置。以节能为目标,通过借助数据库的处理优势,自动匹配出符合当前系统制冷需求的节能工况参数,通过调整对系统总功率影响较大的某一工况参数来实现对整个空调系统的节能控制,起到了以点带面的良好效果。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种制冷系统冷却水节能控制方法,所述方法利用数据库对空调系统进行能效检测和调控,在某一确定的制冷主机负荷和其确定的冷却水进口温度下,包括以下步骤:
S1、获取空调系统的包含某一参数的工况参数数据;
S2、根据所述工况参数数据计算得到当前系统总功率 ;
S3、将所述参数及其对应的当前系统总功率存入数据库内,替换数据库内与所述参数数值相等的工况参数及其对应的系统总功率;
S4、在数据库内寻找与所述参数数值相邻的两个工况参数、所对应的系统总功率,并将所述系统总功率与所述当前系统总功率进行比对,
若,则判定当前运行状态为节能状态,并转至步骤S1;
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数,
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数;
S5、依据所述节能工况参数调整相应设备运行,并转至步骤S1。
对于不同的制冷主机负荷和其不同的冷却水进口温度的各种组合,利用数据库分类按上述步骤进行。
作为本发明的优选,所述参数为冷却水泵进出水温差,所述冷却水泵进出水温差的步长间隔为0.2℃。
作为本发明的优选,所述参数为冷却水进出口温差、冷却水流量或流速。
所述步骤S5具体包括:调整冷却水泵运行频率使所述某一参数的数值等同于所述节能工况参数数值。
本发明还提供了一种制冷系统冷却水节能控制系统,包括获取模块、计算模块、存储模块、处理模块和控制模块,
获取模块,用于获取空调系统的包含某一参数的工况参数数据;
计算模块,用于根据所述工况参数数据计算得到当前系统总功率;
存储模块,用于将所述参数及其对应的当前系统总功率存入数据库内,替换数据库内与所述参数数值相等的工况参数及其对应的系统总功率;
处理模块,用于在数据库内寻找与所述参数数值相邻的两个工况参数所对应的系统总功率,并将所述系统总功率与所述当前系统总功率进行比对,
若,则判定当前运行状态为节能状态,
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数,
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数;
所述控制模块,用于依据所述节能工况参数调整相应设备运行。
优选的,所述参数为冷却水泵进出水温差,所述冷却水泵进出水温差的步长间隔为0.2℃。
优选的,所述参数为冷却水进出口温差、冷却水流量或流速。
具体的,所述控制模块具体用于调整冷却水泵运行频率使所述某一参数的数值等同于所述节能工况参数数值。
本发明还提供了一种制冷系统冷却水节能控制装置,包括中央智能控制器、冷却水泵节能控制装置、冷却塔节能控制装置、制冷主机节能控制采集装置、冷却水泵、冷却塔风机和制冷主机,所述冷却水泵节能控制装置、冷却塔节能控制装置和制冷主机节能控制采集装置分别内嵌有冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器,所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器分别与所述中央智能控制器连接;所述冷却水泵、冷却塔风机和制冷主机上分别设置有传感器,所述传感器分别与所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器连接并通过所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器向所述中央智能控制器发送工况参数数据;
所述冷却水泵节能控制装置和冷却塔节能控制装置上分别设置有变频器,所述变频器分别与冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器连接,所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器接收由所述中央智能控制器发送的指令并根据所述指令控制相应变频器的运行频率。
具体的,上述传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器和功率传感器,其中,所述冷却塔智能控制器与安装在室外的室外温度传感器连接,接收由所述室外温度传感器发送的室外温度并反馈给所述中央智能控制器;所述冷却水泵的供回水端口设置有温度传感器、压力传感器和流量传感器,所述温度传感器、压力传感器和流量传感器与所述冷却水泵智能控制器相连并向所述中央智能控制器反馈冷却水泵的供回水温度、压力和流量;所述制冷主机节能控制采集装置内设置有功率传感器,所述功率传感器与制冷主机智能控制器相连并向所述中央智能控制器反馈所述制冷主机的输出功率;
上述传感器通过冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器的TCP/IP协议向所述中央智能控制器发送工况参数数据;
上述制冷主机节能控制采集装置还包括连接所述制冷主机智能控制器和所述制冷主机的主机通信器;
上述中央智能控制器、冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器为嵌入式平台、PCL或工控机,且均包括CPU、通信模块、数据采集模块、显示模块和智能控制单元。
本发明通过采集空调系统的工况参数数据,将采集的工况参数数据作为数据库的输入,借助数据库的处理优势,自动匹配出符合当前系统制冷需求的节能工况参数,并根据该节能工况参数自动对系统设备的运行状况进行调整,在保证应用性能需求的前提下,使空调系统制冷主机和冷却水泵以整体最佳效率运行,达到降低系统总能耗的目的。
由于以上技术方案,本发明具有如下有益效果:
1、通过采集空调系统的工况参数数据,将采集的工况参数数据作为数据库的输入,借助数据库的处理优势,将不同的制冷主机负荷和其不同的冷却水进口温度的各种组合进行分类,在某一确定的制冷主机负荷和其确定的冷却水进口温度下,自动匹配出符合当前系统制冷需求的节能工况参数,并根据该节能工况参数自动对系统设备的运行状况进行调整,在保证应用性能需求的前提下,使空调系统以最佳效率运行,达到降低系统总能耗的目的。
2、通过调整对系统总功率影响较大的某一工况参数来实现对整个空调系统的节能控制,以点带面,具有投入少、操控简单、节能效果好的优点。
3、从冷却水泵运行状况对制冷主机运行效率和空调系统整体能耗的影响出发,将所述冷却水泵的进出水温差或冷却水泵的流量或流速作为降低空调系统整体能耗的重要因素,通过与存储于数据库内的相邻值对应的系统总功率比对从而找出满足当前系统制冷需求的节能目标值,然后根据节能目标值调整冷却水泵的运行频率来实现空调系统的整体节能。该方法操作简单、节能效果显著。
4、将获取的某一工况参数数据及对应的当前系统总功率以替换的方式存入数据库中,利用数据库的优化数据和存储数据,使数据库内的数据始终为最新数据,便于快速反馈节能工况参数。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种基于数据库的中央空调节能控制方法,所述方法利用基于数据库对空调系统进行能效检测和调控,在某一确定的制冷主机负荷和其确定的冷却水进口温度下,包括以下步骤:
S1、获取空调系统的包含某一参数的工况参数数据;
S2、根据所述工况参数数据计算得到当前系统总功率;
S3、将所述参数及其对应的当前系统总功率存入数据库内,替换数据库内与所述参数数值相等的工况参数及其对应的系统总功率;
S4、在数据库内寻找与所述参数数值相邻的两个工况参数、所对应的系统总功率,并将所述系统总功率与所述当前系统总功率进行比对,
若,则判定当前运行状态为节能状态,并转至步骤S1;
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数,
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数;
S5、依据所述节能工况参数调整相应设备运行,并转至步骤S1。
对于不同的制冷主机负荷和其不同的冷却水进口温度的各种组合,利用数据库分类按上述步骤进行。
作为本发明的优选方式,所述参数为冷却水泵进出水温差,所述冷却水泵进出水温差的步长间隔为0.2℃。
作为本发明的另一种优选方式,所述参数为冷却水进出口温差、冷却水流量或流速。
上述步骤S5具体包括:调整冷却水泵运行频率使所述某一参数的数值等同于所述节能工况参数数值。
上述方案从冷却水泵运行状况对制冷主机运行效率和空调系统整体能耗的影响出发,将所述冷却水泵的进出水温差、冷却水进出口温差、冷却水流量或流速作为降低空调系统整体能耗的重要因素,通过与存储于数据库内的相邻值对应的系统总功率比对从而找出满足当前系统制冷需求的节能目标值,然后根据节能目标值调整冷却水泵的运行频率来实现空调系统的整体节能。该方法操作简单、节能效果显著。
上述方案通过调整对系统总功率影响较大的某一工况参数来实现对整个空调系统的节能控制,以点带面,具有投入少、操控简单、节能效果好的优点。
本发明通过采集空调系统的工况参数数据,将采集的工况参数数据作为数据库的输入,借助数据库的处理优势,将不同的制冷主机负荷和其不同的冷却水进口温度的各种组合进行分类,在某一确定的制冷主机负荷和其确定的冷却水进口温度下,自动匹配出符合当前系统制冷需求的节能工况参数,并根据该节能工况参数自动对系统设备的运行状况进行调整,在保证应用性能需求的前提下,使空调系统以最佳效率运行,达到降低系统总能耗的目的。
本发明实施例还公开了一种制冷系统冷却水节能控制系统,如图2所示,包括获取模块8、计算模块9、存储模块10、处理模块11和控制模块12,
所述获取模块8,用于获取空调系统的包含某一参数的工况参数数据;
所述计算模块9,用于根据所述工况参数数据计算得到当前系统总功率;
所述存储模块10,用于将所述参数及其对应的当前系统总功率存入数据库内,替换数据库内与所述参数数值相等的工况参数及其对应的系统总功率;
所述处理模块11,用于在数据库内寻找与所述参数数值相邻的两个工况参数所对应的系统总功率,并将所述系统总功率与所述当前系统总功率进行比对,
若,则判定当前运行状态为节能状态,
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数,
若,则判定当前运行状态为不节能状态,并将所述系统总功率所对应的参数的数值作为节能工况参数;
所述控制模块12,用于依据所述节能工况参数调整相应设备运行。
作为本发明的优选,所述参数为冷却水泵进出水温差,所述冷却水泵进出水温差的步长间隔为0.2℃。
作为本发明的另一种优选,所述参数为冷却水流量或流速。
具体的,所述控制模块12具体用于调整冷却水泵运行频率使所述某一参数的数值等同于所述节能工况参数数值。
进一步的,所述获取模块8通过TCP/IP协议将所述包含某一参数的工况参数数据传输至所述处理模块11。
本发明实施例还提供了一种制冷系统冷却水节能控制装置,参见图3,包括中央智能控制器1、冷却水泵节能控制装置2、冷却塔节能控制装置3、制冷主机节能控制采集装置4、冷却水泵5、冷却塔风机6和制冷主机7,所述冷却水泵节能控制装置2、冷却塔节能控制装置3和制冷主机节能控制采集装置4分别内嵌有冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器,所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器分别与所述中央智能控制器1连接;所述冷却水泵5、冷却塔风机6和制冷主机7上分别设置有传感器,所述传感器分别与所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器连接并通过所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器向所述中央智能控制器1发送工况参数数据;
所述冷却水泵节能控制装置2和冷却塔节能控制装置3上分别设置有变频器,所述变频器分别与冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器连接,所述冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器接收由所述中央智能控制器1发送的指令并根据所述指令控制相应变频器的运行频率。
具体的,所述传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器和功率传感器,其中,所述冷却塔智能控制器与安装在室外的室外温度传感器连接,接收由所述室外温度传感器发送的室外温度并反馈给所述中央智能控制器1;所述冷却水泵5的供回水端口设置有温度传感器、压力传感器和流量传感器,所述温度传感器、压力传感器和流量传感器与所述冷却水泵智能控制器相连并向所述中央智能控制器1反馈冷却水泵5的供回水温度、压力和流量;所述制冷主机节能控制采集装置4内设置有功率传感器,所述功率传感器与制冷主机智能控制器相连并向所述中央智能控制器1反馈所述制冷主机7的输出功率。
具体的,所述制冷主机节能控制采集装置4还包括连接所述制冷主机智能控制器和所述制冷主机7的主机通信器。
具体的,所述中央智能控制器1、冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器均包括CPU、通信模块、数据采集模块、显示模块和智能控制单元。
作为本发明的优选,所述中央智能控制器1、冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器为嵌入式平台、PCL或工控机。
作为本发明的另一种优选,所述传感器通过冷却水泵智能控制器、冷却塔智能控制器和制冷主机智能控制器的TCP/IP协议传输控制协议/因特网互联协议向所述中央智能控制器1发送工况参数数据。
本发明通过采集空调系统的工况参数数据,将采集的工况参数数据作为数据库的输入,借助数据库的处理优势,自动匹配出符合当前系统制冷需求的节能工况参数,并根据该节能工况参数自动对系统设备的运行状况进行调整,在保证应用性能需求的前提下,使空调系统制冷主机和冷却水泵以整体最佳效率运行,达到降低系统总能耗的目的。
下面结合具体实施例对本发明的控制过程作详细描述:
实施例1:根据冷却水泵的进出水温差分析系统总功率,即所述参数为冷却水泵进出水温差△T,其与相邻值的步长间隔为0.2℃。
在制冷主机负荷在72.0±0.2%,冷却水进口温度为29.0±0.2℃时
空调系统的当前工况参数△T=5.2℃,对应的系统总功率为468kW;
数据库内的满足当前设定温度的工况参数如下:
△T=5.0℃,对应的系统总功率为471kW;
△T=5.2℃,对应的系统总功率为469kW;
△T=5.4℃,对应的系统总功率为467kW;
△T=5.6℃,对应的系统总功率为470kW;
则分析过程为:
1)将△T=5.2℃及对应的系统总功率468kW存入数据库,以替换掉数据库内已有的△T=5.2℃及对应的系统总功率469kW;
2)将与△T=5.2℃相邻的△T=5.0℃和△T=5.4℃所对应的系统总功率进行比对,得最小系统总功率467kW,则其对应的△T=5.4℃为节能工况参数。
3)调节冷却水泵运行频率,使△T=5.4℃。
实施例2:根据冷却水的流量分析系统总功率,即所述参数为冷却水流量G,其与相邻值的步长间隔为。
在制冷主机负荷在91.0±0.2%,冷却水进口温度为31.0±0.2℃时,空调系统的当前工况参数G=506,对应的系统总功率为939kW;
数据库内的满足当前设定温度的工况参数如下:
G=434, 对应的系统总功率为942kW;
G=506, 对应的系统总功率为938kW;
G=578, 对应的系统总功率为934kW;
则则分析过程为:
1)将G=506及对应的系统总功率为939kW存入数据库,以替换掉数据库内已有的G=506及对应的系统总功率为938kW;
2)将与G=506,相邻的G=434和G=578所对应的系统总功率进行比对,得最小系统总功率934kW,则其对应的G=578为节能工况参数。
3)调节冷却水泵运行频率,使G=578。
综上,实施本发明实施例具有如下有益效果:
1、通过采集空调系统的工况参数数据,将采集的工况参数数据作为数据库的输入,借助数据库的处理优势,将不同的制冷主机负荷和其不同的冷却水进口温度的各种组合进行分类,在某一确定的制冷主机负荷和其确定的冷却水进口温度下,自动匹配出符合当前系统制冷需求的节能工况参数,并根据该节能工况参数自动对系统设备的运行状况进行调整,在保证应用性能需求的前提下,使空调系统制冷主机和冷却水泵以整体最佳效率运行,达到降低系统总能耗的目的。
2、通过调整对系统总功率影响较大的某一工况参数来实现对整个空调系统的节能控制,以点带面,具有投入少、操控简单、节能效果好的优点。
3、从冷却水泵运行状况对制冷主机运行效率和空调系统整体能耗的影响出发,将所述冷却水泵的进出水温差或冷却水泵的流量或流速作为降低空调系统整体能耗的重要因素,通过与存储于数据库内的相邻值对应的系统总功率比对从而找出满足当前系统制冷需求的节能目标值,然后根据节能目标值调整冷却水泵的运行频率来实现空调系统的整体节能。该方法操作简单、节能效果显著。
4、将获取的某一工况参数数据及对应的当前系统总功率以替换的方式存入数据库中,利用数据库的自主学习特性,不断提升学习能力,优化数据库存储数据,使数据库内的数据始终为最新数据,便于快速反馈节能工况参数。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。