CN107084857A - 一种冷水系统综合制冷性能在线监测仪及其在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷水系统综合制冷性能在线监测仪及在线监测系统，属于系统工作性能检测的技术领域。所述在线监测仪包括电源接口、若干个信号接入口、信号输出接口、显示器、外壳、触摸按钮和位于监测仪内部的中央数据处理器。在线监测仪的冷水系统综合制冷性能在线监测系统，包括在线监测仪、流量计、温度计、电量计。其进步在于：可以实时显示运行中的冷水系统综合性能系数，通过系数的变化实时反应冷水系统的制冷情况，若显示数据出现较大变化，则表示冷水系统中某一环节出现问题,提醒冷水系统管理者及时对系统进行检查、维护，使冷水系统实时保持良好的工作状态。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备的工作效率检测技术领域，具体涉及一种冷水系统综合制冷性能在线监测仪及其在线监测系统。
背景技术
2015年10月1日中华人民共和国住房和城乡建设部与国家质量监督检验检疫总局颁布实施的《公共建筑节能设计标准》-，(PG50189-2015)中的4.2.12条规定了空调系统的电冷源综合制冷性能系数(scop)要求，对多台冷水机组、冷却水泵和冷却塔组成的冷水系统应将实际参与运行的所有设备的名义制冷量和耗电功率综合统计计算，当机组类型不同时，其限值应按照冷量加权的方式确定。
计算公式是：SCOP＝Q_c/E_e
式中：
Q_c——名义制冷量(W)；
E_e——名义耗电功率(W)；
然而scop这能显示的是冷水系统中各功能单位在名义工况下的制冷性能，在实际应用中应为环境、工况等因素的不稳定，scop并不能显示出该冷水系统的实际制冷性能如何。
冷水系统在现今社会生产生活中应用非常广泛，很多生产型企业都要配备循环水冷水系统，并在生产中发挥非常关键的作用，一旦冷水系统出现问题会对整个生产活动造成影响，严重的甚至停产或者发生安全事故。然而目前市场上并没有可靠地冷水系统监测设备可以实时监控整个冷水系统的运行请况。
发明内容
针对上述问题，本发明设计了一种冷水系统综合制冷性能在线监测仪及其在线监测系统。
为监测在实际工况下冷水系统的综合制冷性能，可以通过在线实时检测冷水系统的实际制冷量数据和各单位工作数据，根据实际检测制冷量和各功能单位的总的耗电功率来计算出实际运行中冷水系统的综合制冷性能系数。使用公式
Scop＝C/P
式中：C----实际制冷量
P----总耗电功率
实际制冷量可以依据单位时间内变化的总能量进行核算，使用公式为：
C＝Q/T
式中：C----制冷量
Q------总能量
T-------运行时间
而在冷却水系统中的变化的总能量实际就是对水的冷却降温，因此可以用进出冷却水系统的总水量的温度变化进行积算，使用公式：
Q＝mc(t1-t2)
式中：Q-----总能量
m----水的总质量
c------水的比热容
t1-----进水温度
t2------出水温度
综合上述两个公式：C＝mc(t1-t2)/T
冷水系统中各功能单位的总的耗电功率就是各单位运行时间内总的耗电量，使用公式：
P＝W/T
W＝(w1+w2+w3+wn)
式中：P------总耗电功率
W------总耗电量
T--------运行时间
w1、w2、w3···wn--------冷水系统各功能单位耗电量
本发明设计的一种冷水系统综合制冷性能在线监测仪正是基于上述理论基础，所述监测仪包括电源接口、若干个信号接入口、信号输出接口、显示窗、外壳、触摸按钮和位于监测仪内部的中央数据处理器。所述信号接入口连接安装在冷水系统的流量计、温度计、各功能单位配电箱中的电量计。所述在线监测仪的信号输出接口连接主控制系统。所述在线仪表有两线制和四线制两种形式。
进一步的，所述电源接口连接220V或24V电源。常规22V直流电或者24V安全栅供电皆可。
进一步的，所述外壳为铸铝外壳。铸铝外壳强度大，防爆性能好。
本发明的冷水系统综合制冷性能在线监测系统包括在线监测仪、流量计、温度计、电量计，所述流量计安装在冷水系统进水端或出水端，温度计安装在冷水系统进水端和出水端，所述电量计安装在冷水系统各功能单元的配电箱中，所述流量计、温度计、电量计分别通过信号线路与在线监测仪的信号接口相连。
进一步的，所述流量计为质量流量计。质量流量计是可靠的流体质量在线监测仪表，精度可达0.1％，仪表自带流量变送器，可直接输出质量数据信号。
进一步的，所述温度计为热电偶或热电阻。热电偶或热电阻灵敏度高，自带温度变送器。
进一步的，所述监测系统的监测方法是：所述在线监测仪的中央数据处理器接收流量计传输的流量信号计算进出入冷水系统的水的质量，接收温度计传输温度信号计算进出冷水系统的水的温差，然后综合水的质量和温差计算出冷水系统总的制冷量。所述中央数据处理器还接收冷水系统各功能单位配电箱中的电量计传输的信号积算总的耗电量，根据运行时间计算出冷水系统总的耗电功率。最后通过总的制冷量与总的耗电功率的比值计算出该冷水系统的综合制冷性能系数并在显示器上进行实时显示，该系数越大表明该冷水系统的制冷性能越好。
本发明设计的冷水系统综合性能在线监测仪及在线监测系统其有益效果在于：可以实时显示运行中的冷水系统综合性能系数，通过系数的变化实时反应冷水系统的制冷情况，若显示数据出现较大变化，则表示冷水系统中某一环节出现问题,例如:某一功能单元出现故障或者循环水的水质发生变化等，提醒冷水系统管理者及时对系统进行检查、维护，使冷水系统实时保持良好的工作状态，以免影响相关的生产、生活等活动。
附图说明
图1为本发明在线监测仪的结构示意图
图2为本发明在线监测系统原理框图
图中：1外壳，2显示窗，3电源接口，4信号接入口，5触摸按钮，6信号输出接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1所示，本发明设计的一种冷水系统综合制冷性能在线监测仪，所述监测仪包括外壳1、显示窗2、电源接口3、信号接入口4、触摸按钮5、信号输出接口6和位于监测仪内部的中央数据处理器。
显示器2为液晶显示器，外壳1为铸铝外壳，电源接口3可接220V或24V供电电源，信号接入口4可连接流量计、温度计、电量计等在线仪表，信号输出接口6连接主控制系统如DCS等。
如图2所示，本发明设计的冷水系统综合制冷性能在线监测系统包括在线监测仪、流量计、温度计、电量计。所述流量计安装在冷水系统进水端或出水端，温度计安装在冷水系统进水端和出水端，所述电量计安装在冷水系统各功能单元的配电箱中，所述流量计、温度计、电量计分别通过信号线路与在线监测仪的信号接口相连。
在本实施例中，在线监测系统使用的流量计为质量流量计，温度计为热电阻。
本实施例的在线监测系统的监测方法是：在线监测仪的中央数据处理器接收质量流量计传输的水的质量数据信号；接收热电阻温度计传输的温度信号计算进出冷水系统的水的温差，然后综合水的质量和温差计算出冷水系统总的制冷量；还接收冷水系统各功能单位配电箱中的电量计传输的信号积算总的耗电量，根据运行时间计算出冷水系统总的耗电功率；最后通过总的制冷量与总的耗电功率的比值计算出该冷水系统的综合制冷性能系数并在显示器上进行实时显示，该系数越大表明该冷水系统的制冷性能越好。
上述内容仅为本发明创造的较佳实施例而已，不能以此限定本发明创造的实施范围，即凡是依本发明创造权利要求及发明创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本发明创造涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种冷水系统综合制冷性能在线监测仪，其特征在于：所述在线监测仪包括电源接口、若干个信号接入口、信号输出接口、显示器、外壳、触摸按钮和位于监测仪内部的中央数据处理器。
2.根据权利要求1所述的在线监测仪，其特征在于：所述电源接口连接220V或24V电源。
3.根据权利要求2所述的在线监测仪，其特征在于：所述外壳为铸铝外壳。
4.一种含有权利要求1-3任一所述在线监测仪的冷水系统综合制冷性能在线监测系统，其特征在于：所述在线监测系统包括在线监测仪、流量计、温度计、电量计，所述流量计安装在冷水系统进水端或出水端，温度计安装在冷水系统进水端和出水端，所述电量计安装在冷水系统各功能单元的配电箱中，所述流量计、温度计、电量计分别通过信号线路与在线监测仪的信号接入口相连。
5.根据权利要求4所述的在线监测系统，其特征在于：所述流量计为质量流量计。
6.根据权利要求5所述的在线监测系统，其特征在于：进一步的，所述温度计为热电偶或热电阻。
7.根据权利要求5或6所述的在线监测系统的监测方法，其特征在于：所述在线监测仪的信号接入口连接安装在冷水系统的流量计、温度计、各功能单位配电箱中的电量计。所述中央数据处理器接收流量计传输的流量信号计算进出入冷水系统的水的质量，接收温度计传输温度信号计算进出冷水系统的水的温差，然后综合水的质量和温差计算出冷水系统总的制冷量。所述中央数据处理器还接收冷水系统各功能单位配电箱中的电量计传输的信号积算总的耗电量，根据运行时间计算出冷水系统总的耗电功率。最后通过总的制冷量与总的耗电功率的比值计算出该冷水系统的综合制冷性能系数并在显示器上进行实时显示，该系数越大表明该冷水系统的制冷性能越好。
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