CN108413566A - 一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空调水冷机组开机节能控制设备技术领域，具体的讲涉及一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，包括节能启动装置、水冷主机、若干个冷却塔风机和冷却泵，以及进水管和出水管，进水管和出水管之间设置有冷却旁通管路，冷却旁通管路上设置有旁通阀，在出水管靠近水冷主机位置设置有回水调节阀，节能启动装置和进水管之间设置有冷却泵节流仪，节能启动装置和水冷主机之间设置有通讯网关；本发明能够满足冷却水温度极低工况下，水冷主机能够正常启动稳定运行,安装简单、无需过多人为干预，降低系统能耗，与主机协同工作，水冷主机卸载时关闭冷却泵、冷却塔风机，减少能耗浪费，监控水冷主机内部参数，具有完善的报警及保护。

Description

一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统
技术领域
本发明涉及空调水冷机组开机节能控制设备技术领域，具体的讲涉及一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统。
背景技术
随着社会的发展，中央空调在各行各业的应用越来越普及，但是无论是在民用还是在工业领域，中央空调的高能耗问题一直受到广泛关注。特别是对于工业领域、工艺空调、信息技术一些全年运行中央空调的场所，中央空调能耗的大小就直接关系着企业的生产成本及运营成本，对中央空调的节能尤为重要。同时，冬季模式下，外界低湿球时对于中央空调的安全启动和稳定运行也产生了影响，冷却水温度很低，冷凝压力过低，造成主机高低压压差过小，主机报警停机，无法正常启动和运行。
目前的解决办法：
方法一：增加旁通阀，冷却水温度较低时将旁通阀打开，冷却水直接通过旁通管路形成一套不经过冷却塔的小循环系统，冷凝温度会快速升高，同时迅速将机组的蒸发温度拉高，这样就解决了不能建立机组压差以及蒸发温度过低的问题，当冷却水的温度逐渐升高时，关闭旁通阀，使冷却水重新经过冷凝器进入冷却塔散热，这种方案的缺点是只能适用于部分场合，当冷却水温度极低时，虽然冷凝器内部只流经少量水循环，冷凝温度还是达不到要求，仍然无法正常启动，并且无法监控主机内部实时冷凝压力，只安装一个旁通阀也无法保证冷凝器最低流量，无法形成有效保护，对管理者的专业度和责任心都有很高的要求。当主机负荷低卸载时，冷却泵不能停机，造成能耗的巨大浪费，如果冷却泵停机则又面临冷却水温度过低启动的问题，而且无法和主机加载协同工作，当主机加载时冷却泵还未开启，又会造成主机报警停机。
方法二：增加冷却水辅助加热装置，开机前启动加热装置将储水装置的水加热至所需温度，然后关闭加热装置的同时启动冷却泵，混合原系统中的冷却水，使之达到主机启动最低温度要求；这种方案可以解决冷却水温度极低时主机的启动问题，但是改造安装复杂、成本高、开机等侍时间长，而且增加的加热装置又会产生一大部分能耗，同时也存在当主机负低卸载时，冷却泵不能停机的问题，造成能耗浪费。
上述方法一和方法二中，均不能简单有效的解决外界低湿球时主机的安全启动及稳定运行问题，并且保证系统节能运行。
发明内容
因此本发明提出一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，用来解决现有技术不能简单有效的解决外界低湿球时主机的安全启动及稳定运行，并且保证系统节能运行的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，包括节能启动装置、水冷主机、若干个冷却塔风机和冷却泵，以及连接于水冷主机和冷却塔风机之间的进水管和出水管，所述冷却泵安装于进水管上，所述进水管和出水管之间设置有冷却旁通管路，所述冷却旁通管路上设置有旁通阀，在所述出水管靠近水冷主机位置设置有回水调节阀，所述节能启动装置和冷却泵之间设置有用于控制冷却水流量的冷却泵节流仪，所述节能启动装置和水冷主机之间设置有用于解析水冷主机数据，完成水冷主机和节能启动装置之间的数据交换的通讯网关。
进一步地，所述冷却泵节流仪控制冷却泵频率，与回水调节阀共同调节冷却水流量，所述通讯网关解析水冷主机数据，完成水冷主机和节能启动装置之间的数据交换。
进一步地，所述通讯网关解析水冷主机数据包括冷冻进水温度、冷冻出水温度、冷却进水温度、冷却出水温度、蒸发器冷媒温度、冷凝器冷媒温度、蒸发器冷媒压力、冷凝器冷媒压力的一种或者多种。
进一步地，所述节能启动装置读取水冷主机数据作为保护功能的依据，替代水冷主机自身的冷却水流检测保护功能，屏蔽水冷主机自身的冷却水流检测开关，改变水冷主机和冷却泵的启动顺序，先启动水冷主机，当冷凝器温度、压力超过报警值时，关闭水冷主机。
进一步地，所述冷却塔风机的个数为三个、且所述出水管与冷却塔风机为并联关系，所述进水管与冷却塔风机为并联关系。
一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统的启动方法，包括以下步骤：
步骤一，按下一键启动，系统会依次启动冷冻泵、水冷主机；
步骤二，通过通讯网关监控水冷主机内部参数，当水冷主机内部冷凝器温度达到设定值时，启动冷却泵，同时打开冷却回水调节阀；
步骤三，控制冷却泵的频率和冷却回水调节阀随着冷却温度的升高而提升，旁通阀随着冷却温度的升高而关闭，同时冷却泵最小频率和冷却回水调节阀最小开度满足冷凝器温度不超设定保护值；
步骤四，待所有设备都启动稳定运行后，当水冷主机负荷较低时，节能启动装置控制水冷主机停机，随后关闭冷却泵、冷却塔风机，冷冻泵继续运行；
步骤五，当冷冻回水温度不能满足负荷要求时，再启动水冷主机，随后进入步骤二，判断冷凝器温度达到设定值时，启动冷却泵，打开回水调试阀。稳定运行后，冷却泵频率的控制及冷却塔风机台数的控制都是主机由节能启动装置根据冷却出水温度和冷却进水温度自动控制，冷却泵和冷却塔风机节能的同时保证水冷主机高效运行。
通过上述公开内容，本发明的有益效果为：本发明能够满足冷却水温度极低工况下，水冷主机能够正常启动稳定运行,安装简单、使用方便、无需过多人为干预、只需一键启动，冷却泵变流量控制与冷却塔风机台数控制相结合，降低系统能耗，与主机协同工作，水冷主机卸载时关闭冷却泵、冷却塔风机，减少能耗浪费，监控水冷主机内部参数，具有完善的报警及保护。
附图说明
图1为本发明一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统的系统分布图。
附图标记如下：
节能启动装置1、水冷主机2、进水管3、出水管4、冷却塔风机5、冷却旁通管路6、旁通阀7、回水调节阀8、冷却泵节流仪9、通讯网关10和冷却泵11。
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围内。
本发明提出一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统。
参照图1，一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，包括节能启动装置1、水冷主机2、若干个冷却塔风机5和和冷却泵11，以及连接于水冷主机2和冷却塔风机5之间的进水管3和出水管4，冷却泵11安装于进水管3上，进水管3和出水管4之间设置有冷却旁通管路6，冷却旁通管路6上设置有旁通阀7，在出水管4靠近水冷主机2位置设置有回水调节阀8，节能启动装置1和冷却泵11之间设置有用于控制水冷主机2与回水调节阀8共同调节冷却水流量的冷却泵节流仪9，节能启动装置1和水冷主机2之间设置有用于解析水冷主机2数据，完成水冷主机2和节能启动装置1之间的数据交换的通讯网关10。
冷却泵节流仪9控制冷却泵11频率，与回水调节阀8共同调节冷却水流量，通讯网关10解析水冷主机2数据，完成水冷主机2和节能启动装置1之间的数据交换。
通讯网关10解析水冷主机2数据包括冷冻进水温度、冷冻出水温度、冷却进水温度、冷却出水温度、蒸发器冷媒温度、冷凝器冷媒温度、蒸发器冷媒压力、冷凝器冷媒压力的一种或者多种。
本实施例中，节能启动装置1读取水冷主机2数据作为保护功能的依据，替代水冷主机2自身的冷却水流检测保护功能，屏蔽水冷主机2自身的冷却水流检测开关，改变水冷主机2和冷却泵11的启动顺序，先启动水冷主机2，当冷凝器温度、压力超过报警值时，关闭水冷主机2。
本实施例中，冷却塔风机5的个数为三个、且进水管3与冷却塔风机5为并联关系，出水管4与冷却塔风机5为并联关系。
本实施例中，一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统的启动方法，包括以下步骤：
步骤一，按下一键启动，系统会依次启动冷冻泵、水冷主机2；
步骤二，通过通讯网关10监控水冷主机2内部参数，当水冷主机2内部冷凝器温度达到设定值时，启动冷却泵11，同时打开冷却回水调节阀8；
步骤三，控制冷却泵11的频率和冷却回水调节阀8随着冷却温度的升高而提升，旁通阀7随着冷却温度的升高而关闭，同时冷却泵11最小频率和冷却回水调节阀最小开度满足冷凝器温度不超设定保护值；
步骤四，待所有设备都启动稳定运行后，当水冷主机2负荷较低时，节能启动装置1控制水冷主机2停机，随后关闭冷却泵11、冷却塔风机5，冷冻泵继续运行；
步骤五，当冷冻回水温度不能满足负荷要求时，再启动水冷主机2，随后进入步骤二，判断冷凝器温度达到设定值时，启动冷却泵11，打开回水调试阀8，稳定运行后，冷却泵11频率的控制及冷却塔风机5台数的控制都是主机由节能启动装置1根据冷却进水温度和冷却出水温度自动控制，冷却泵11和冷却塔风机节能的同时保证水冷主机2高效运行。
通过冷却旁通阀7、回水调节阀8、冷却泵节流仪9控制水冷主机2冷凝器的水流量，使冷却水温度达到水冷主机2启动要求。
安装通讯网关10，根据读取的水冷主机2内部数据，联动运行水冷主机2、冷却泵11、回水调节阀8，并且根据通讯的水冷主机2内部数据，形成完善的报警及保护，如冷凝器冷媒温度超高报警、冷凝器冷媒压力超高报警等。
安装通讯网关10，使所有设备协同工作，水冷主机2低负荷时，可以停止主机，关闭冷却泵11，冷冻水温度不能满足负荷需求时，启动冷却泵11，开启水冷主机2，避免主机低负荷卸载时，冷却泵11仍然运行造成能耗浪费。
通过冷却泵节流仪9调节冷却泵11频率，保证冷却出水温度满足要求，当冷却出水温度偏高时，提高冷却泵11频率，通过调整冷却塔风5个数，保证冷却进水温度满足要求，冷却进水温度偏高时，增加冷却塔风机5个数，保证水冷主机高效运行。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，包括节能启动装置(1)、水冷主机(2)、若干个冷却塔风机(5)和冷却泵(11)，以及连接于水冷主机(2)和冷却塔风机(5)之间的进水管(3)和出水管(4)，所述冷却泵(11)安装于进水管(3)上，其特征在于：所述进水管(3)和出水管(4)之间设置有冷却旁通管路(6)，所述冷却旁通管路(6)上设置有旁通阀(7)，在所述出水管(4)靠近水冷主机(2)位置设置有回水调节阀(8)，所述节能启动装置(1)和冷却泵(11)之间设置有用于控制水冷主机(2)与回水调节阀(8)共同调节冷却水流量的冷却泵节流仪(9)，所述节能启动装置(1)和水冷主机(2)之间设置有用于解析水冷主机(2)数据，完成水冷主机(2)和节能启动装置(1)之间的数据交换的通讯网关(10)。
2.根据权利要求1所述的一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，其特征在于：所述冷却泵节流仪(9)控制冷却泵(11)频率，与回水调节阀(8)共同调节冷却水流量，所述通讯网关(10)解析水冷主机(2)数据，完成水冷主机(2)和节能启动装置(1)之间的数据交换。
3.根据权利要求1所述的一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，其特征在于：所述通讯网关(10)解析水冷主机(2)数据包括冷冻进水温度、冷冻出水温度、冷却进水温度、冷却出水温度、蒸发器冷媒温度、冷凝器冷媒温度、蒸发器冷媒压力、冷凝器冷媒压力的一种或者多种。
4.根据权利要求3所述的一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，其特征在于：所述节能启动装置(1)读取水冷主机(2)数据作为保护功能的依据，替代水冷主机(2)自身的冷却水流检测保护功能，屏蔽水冷主机(2)自身的冷却水流检测开关，改变水冷主机(2)和冷却泵(11)的启动顺序，先启动水冷主机(2)，当冷凝器温度、压力超过报警值时，关闭所述水冷主机(2)。
5.根据权利要求1所述的一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统，其特征在于：所述冷却塔风机(5)的个数为三个、且所述进水管(3)与冷却塔风机(5)为并联关系，所述出水管(4)与冷却塔风机(5)为并联关系。
6.一种外界低湿球时空调水冷机组的开机节能控制系统的启动方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，按下一键启动，系统会依次启动冷冻泵、水冷主机(2)；
步骤二，通过通讯网关(10)监控水冷主机(2)内部参数，当水冷主机(2)内部冷凝器温度达到设定值时，启动冷却泵(11)，同时打开冷却回水调节阀(8)；
步骤三，控制冷却泵(11)的频率和冷却回水调节阀(8)随着冷却温度的升高而提升，旁通阀(7)随着冷却温度的升高而关闭，同时冷却泵(11)最小频率和冷却回水调节阀最小开度满足冷凝器温度不超设定保护值；
步骤四，待所有设备都启动稳定运行后，当水冷主机(2)负荷较低时，节能启动装置(1)控制水冷主机(2)停机，随后关闭冷却泵(11)、冷却塔风机(5)，冷冻泵继续运行；
步骤五，当冷冻回水温度不能满足负荷要求时，再启动水冷主机(2)，随后进入步骤二，判断冷凝器温度达到设定值时，启动冷却泵(11)，打开回水调试阀(8)，稳定运行后，冷却泵(11)频率的控制及冷却塔风机(5)台数的控制都是主机由节能启动装置(1)根据冷却进水温度和冷却出水温度自动控制，冷却泵(11)和冷却塔风机节能的同时保证水冷主机(2)高效运行。
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