CN105972784A - 一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法 - Google Patents

一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法，系统包括冷却塔、冷凝器、变频器、控制器、变量水泵、第一温度传感器和第二温度传感器，变频器的输出端连接变量水泵的控制端，变频器的输入端连接控制器的输出端，控制器的输入端连接第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器设于冷凝器的出水端，第二温度传感器设于冷却塔的出水端，控制器根据采集的温差信号设定变频器频率，控制变量水泵转速，对离心机组冷却水输出能量进行调节，使温差信号回到设定值。与现有技术相比，本发明引入第二控制变量，即冷却塔出水温度，使系统在控制冷却水回水温度时避免时间上的延迟，及时控制住回水温度，使制冷机组的效率提高、节省电能。

Description

一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法
技术领域
本发明涉及节能控制领域，尤其是涉及一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法。
背景技术
随着世界能源资源的紧张和全球气候变暖带来的环境压力，节约能源，保护环境已经成为世界各国不可忽视的重大问题。中央空调系统的能耗占据了建筑物能耗的一半以上，其中风机等设备的能耗占据很大一部分。
中国专利CN104713208A公开了一种离心式冷水机组输出能量的高效节能调节系统和方法，离心式冷水机组设有冷却塔和冷凝器，冷却塔和冷凝器之间通过进水管和出水管构成冷却环路，该调节系统包括变量水泵、变频器、第一温度传感器、第二温度传感器和温度控制器，变量水泵和第一温度传感器均设于进水管上，第二温度传感器设于出水管上，温度控制器的输入端分别连接第一温度传感器和第二温度传感器的输出端，变频器的输入端连接温度控制器的输出端，变频器的输出端连接变量水泵的控制端。
上述发明通过设定冷却水进出口温差值，控制器调节改变水泵频率来稳定温差值，但该系统没有引入冷却塔出口温度变量来控制水泵频率，在控制冷却水回水温度时有时间上的延迟，往往控制不住设定的冷却水的回水温度。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种离心机组冷却水的温度调节系统及方法，能及时稳定冷却水水温，使制冷机组的效率提高、节省电能。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种离心机组冷却水的温度调节系统，包括冷却塔、冷凝器、变频器、控制器、变量水泵、第一温度传感器和第二温度传感器，所述的冷却塔和冷凝器通过进水管和出水管组成冷却环路，所述的变量水泵设于冷却塔的出水端与冷凝器的进水端之间，所述变频器的输出端连接变量水泵的控制端，所述变频器的输入端连接控制器的输出端，所述控制器的输入端连接第一温度传感器和第二温度传感器的输出端，所述的第一温度传感器设于冷凝器的出水端，所述的第二温度传感器设于冷却塔的出水端，所述的控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器采集的温差信号设定变频器的频率，控制变量水泵的转速，对离心机组冷却水输出能量进行调节，使温差信号回到设定值。
所述的控制器为PID控制器，采用西门子PXC100控制器。
所述的变频器为三菱700系列变频器。
所述的离心机组冷却水的温度调节系统的调节方法，包括以下步骤：
(1)第一、第二温度传感器采集冷凝器出、进水端的温度，设定温差为5℃，通过控制器调节变量水泵频率控制温差值，当温差为4.5-5.5℃且稳定2min后，如果第二温度传感器采集的冷却塔出口端的温度超过设定值1℃且稳定2min，切换到步骤(2)；
(2)系统检测第二温度传感器采集的冷却塔出口端的温度，控制器调节变量水泵频率稳定冷却塔出口端的温度，控制器调节后，如果检测到第一步控制的温差小于设定值2℃且稳定2min，切换至步骤(1)，如此循环控制。
与现有技术相比，本发明引入第二控制变量，即冷却塔出水温度，来控制水泵频率，冷却塔出水温度变量控制与冷凝器出水端温差变量控制结合进行循环控制，控制过程具有一定优先级别，先进行温差控制，再进行冷却水出口温度控制，两者在设定的温度范围对系统的温度进行控制，使系统在控制冷却水回水温度时避免时间上的延迟，及时控制住设定的冷却水的回水温度，使制冷机组的效率提高、节省电能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-冷却塔，2-冷凝器，3-第一温度传感器，4-第二温度传感器，5-控制器，6-变频器，7-变量水泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种离心机组冷却水的温度调节系统，该系统用于某厂新油漆冷泵站160KW冷却水泵变频改造中，系统包括冷却塔1、冷凝器2、变频器6、控制器5、变量水泵7、第一温度传感器3和第二温度传感器4，冷却塔1和冷凝器2通过进水管和出水管组成冷却环路，变量水泵7设于冷却塔1的出水端与冷凝器2的进水端之间，变频器6的输出端连接变量水泵7的控制端，变频器6的输入端连接控制器5的输出端，控制器5的输入端连接第一温度传感器3和第二温度传感器4的输出端，第一温度传感器3设于冷凝器2的出水端，第二温度传感器4设于冷却塔1的出水端，控制器5根据第一温度传感器3和第二温度传感器4采集的温差信号设定变频器6的频率，控制变量水泵7的转速，对离心机组冷却水输出能量进行调节，使温差信号回到设定值，本实施例中采用三菱700系列的变频器，控制器为PID控制器，采用西门子PXC100控制器，变量水泵采用160KW，YORK离心式高压制冷机组。
该离心机组冷却水温度调节系统的调节方法，具体按以下步骤：
(1)第一、第二温度传感器采集冷凝器2出、进水端的温度，设定温差为5℃，通过控制器5调节变量水泵7频率优先控制温差值，当温差为4.5-5.5℃且稳定2min后，如果第二温度传感器4采集的冷却塔1出口端的温度超过设定值1℃且稳定2min后，切换到步骤(2)；
(2)系统检测第二温度传感器4采集的冷却塔1出口端的温度，控制器5调节变量水泵7频率稳定冷却塔1出口端的温度，控制器5调节后，如果检测到第一步控制的温差小于设定值2℃且稳定2min后，切换至步骤(1)，如此循环控制。本系统在控制冷却水回水温度时避免时间上的延迟，能及时控制住设定的冷却水的回水温度，使制冷机组的效率提高、节省电能。

Claims (5)

1.一种离心机组冷却水的温度调节系统，包括冷却塔、冷凝器、变频器、控制器、变量水泵、第一温度传感器和第二温度传感器，所述的冷却塔和冷凝器通过进水管和出水管组成冷却环路，所述的变量水泵设于冷却塔的出水端与冷凝器的进水端之间，所述变频器的输出端连接变量水泵的控制端，所述变频器的输入端连接控制器的输出端，所述控制器的输入端连接第一温度传感器和第二温度传感器的输出端，
其特征在于，所述的第一温度传感器设于冷凝器的出水端，所述的第二温度传感器设于冷却塔的出水端，所述的控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器采集的温差信号设定变频器的频率，控制变量水泵的转速，对离心机组冷却水输出能量进行调节，使温差信号回到设定值。
2.根据权利要求1所述的一种离心机组冷却水的温度调节系统，其特征在于，所述的控制器为PID控制器。
3.根据权利要求2所述的一种离心机组冷却水的温度调节系统，其特征在于，所述的控制器为西门子PXC100控制器。
4.根据权利要求1所述的一种离心机组冷却水的温度调节系统，其特征在于，所述的变频器为三菱700系列变频器。
5.一种根据权利要求1所述的离心机组冷却水的温度调节系统的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)第一、第二温度传感器采集冷凝器出、进水端的温度，设定温差为5℃，通过控制器调节变量水泵频率控制温差值，当温差为4.5-5.5℃且稳定2min后，如果第二温度传感器采集的冷却塔出口端的温度超过设定值1℃且稳定2min，切换到步骤(2)；
(2)系统检测第二温度传感器采集的冷却塔出口端的温度，控制器调节变量水泵频率稳定冷却塔出口端的温度，控制器调节后，如果检测到第一步控制的温差小于设定值2℃且稳定2min，切换至步骤(1)，如此循环控制。
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