CN112857131B - 冷却塔控制方法、装置和冷却系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种冷却塔控制方法、装置和冷却系统，其中，该方法包括：根据冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到总风机频率，根据冷却塔中的单台风机频率，总风机频率控制冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，以使冷却塔的下塔水温在预设范围内变化。该技术方案中，通过采集冷却塔的下塔水温和冷却侧进口温度，结合温度分析计算得到冷却塔的总风机的频率，根据总风机的频率以及单台风机频率，控制冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，能够有效的将冷却塔的下塔水温控制在一定范围内变化，避免冷却塔的下塔水温出现震荡，提高冷却系统的稳定性。

Description

冷却塔控制方法、装置和冷却系统

技术领域

本申请涉及冷却塔技术领域，尤其涉及一种冷却塔控制方法、装置和冷却系统。

背景技术

冷却塔是用水作为循环冷却剂，从一个系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置，其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置。

现有技术中，对于冷却塔下塔水温控制方式主要是根据下塔水温，通过比例积分微分运算，计算每个正在运行的冷却塔风机频率，改变冷却塔的通风量，进而改变下塔水温。

但是，由于冷却塔风机存在最低运行频率，当冷却塔风机频率降低至最低频率时，如果下塔水温继续降低至某个设定值，风机将会一个个逐一关闭，而当风机关闭之后，该冷却塔的下塔水温又会升高，引起总下塔水温的升高，反之，当风机一个个逐一开启时，又会引起总下塔水温降低，如此控制风机，会导致冷却塔的下塔水温的震荡，降低冷却系统的稳定性。

发明内容

本申请提供一种冷却塔控制方法、装置和冷却系统，用于解决现有冷却系统稳定性差的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种冷却塔控制方法，应用于冷却系统，所述冷却系统包括冷却塔，所述冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与所述控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机，所述方法包括：

根据所述冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到总风机频率；

根据所述冷却塔中的单台风机频率，所述总风机频率控制所述冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，以使所述冷却塔的下塔水温在预设范围内变化。

在第一方面的一种可能设计中，所述根据所述冷却塔中的单台风机频率，所述总风机频率控制所述冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，包括：

若所述总风机频率为0，则控制冷却塔结束运行；

若所述总风机频率大于0，则根据当前运行风机台数以及单台风机频率，确定风机运行台数和/或运行的冷却模块数量，并根据所述风机运行台数和/或所述冷却模块数量控制冷却塔的运行。

在第一方面的另一种可能设计中，所述若所述总风机控制频率大于0，则根据当前运行风机台数以及单台风机频率，确定风机运行台数和/或冷却模块数量，并根据所述风机运行台数和/或所述冷却模块数量控制冷却塔的运行，包括以下步骤：

步骤(a)，若当前运行风机台数为0，则控制增加一台运行风机；

步骤(b)，若当前运行风机台数大于0，则控制所述冷却塔继续运行当前运行的风机，并根据所述总风机频率和所述当前运行风机台数获取单台风机频率；

步骤(c)，若所述单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数为1，则控制所述冷却塔的单台风机采用20HZ的频率运行；

步骤(d)，若所述单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数大于1，则控制所述冷却塔的运行风机台数减少一台，并重复步骤(a)至步骤(d)；

步骤(e)，若所述单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数小于当前运行的冷却模块数量，则控制风机采用所述总风机频率与所述当前运行风机台数的比值作为单台风机频率进行运行；

步骤(f)，若所述单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数大于当前运行的冷却模块数量，则控制增加运行一台冷却模块和一台风机，并重复步骤(a)至步骤(f)；

步骤(g)，若所述单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数小于可用风机总数，则控制增加运行一台风机，并重复步骤(a)至步骤(g)；

步骤(h)，若所述单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数大于或者等于可用风机总数，则控制将当前运行风机台数调整为所述可用风机总数，单台风机采用50HZ的频率工作。

在第一方面的再一种可能设计中，所述步骤(f)中，控制增加运行一台冷却模块，包括：

若当前运行的冷却模块数量为1，则控制开启第二个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至27.5HZ；

若当前运行的冷却模块数量为2，则控制开启第三个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至41HZ；

若当前运行的冷却模块数量为3，则控制开启第四个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至50HZ。

在第一方面的又一种可能设计中，在当前运行的冷却模块的数量大于或等于3时，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制减小一个冷却模块的运行。

在第一方面的又一种可能设计中，在当前运行的冷却模块的数量小于3时，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制增加旁路流量和蓄冷罐流量，以升高总管下塔水温；

若所述总管下塔水温大于预设的下塔水温最低值与减流温度浮动阈值，且持续时长超过第二预设时长，则控制减小旁路流量和蓄冷罐流量，以减小总管下塔水温。

在第一方面的又一种可能设计中，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于切换温差设定值，且持续时长大于第三预设时长，则控制关闭所述冷却塔。

在第一方面的又一种可能设计中，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于报警温差设定值，且持续时长大于第四预设时长，则发送报警信号。

第二方面，本申请实施例提供一种冷却塔控制装置，应用于冷却系统，所述冷却系统包括冷却塔，所述冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与所述控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机，包括：

频率计算模块，用于根据所述冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到总风机频率；

控制模块，用于根据所述冷却塔中的单台风机频率，所述总风机频率控制所述冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，以使所述冷却塔的下塔水温在预设范围内变化。

第三方面，本申请实施例提供一种冷却系统，包括冷却塔，所述冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与所述控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机。

本申请实施例提供的冷却塔控制方法、装置和冷却系统，通过在冷却塔的下塔处设置下塔温度传感器和总温度传感器，采集冷却塔的下塔水温和冷却侧进口温度，结合温度分析计算得到冷却塔的总风机的频率，根据总风机的频率以及单台风机频率，控制冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，能够有效的将冷却塔的下塔水温控制在一定范围内变化，避免冷却塔的下塔水温出现震荡，提高冷却系统的稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的冷却塔控制方法的场景示意图；

图2为本申请实施例提供的冷却塔控制方法流程示意图；

图3为本申请实施例提供的冷却塔控制装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

冷却塔形似一个罐体，其主要用于对液态水进行散热降温，在冷却塔工作过程中，通过进水管将温度较高的热水送入到冷却塔中，冷却塔包括有冷却模块和风机，当进水管的热水进入到冷却模块后会被喷洒到冷却塔罐体内，以增大散热面积，在这个同时风机也会工作，抽取外界环境的空气进行辅助散热，以实现快速的将热水温度降低，最后通过出水管排除。

示例性的，可以设置多个冷却塔，每一个冷却塔都配置至少一个冷却模块和一个风机，通过多个冷却塔同时对进水管的热水进行散热，可以有效的提高吞吐量，实现对大流量的进水管内的热水进行散热。

现有技术中，为了能够将进水管内的热水降温到一个设定范围内，需要对风机的运行频率进行闭环控制，具体是通过采集冷却塔的下塔的出水温度，根据出水温度，通过比例积分微分(PID，Proportion Integral Differential)运算，计算得到每一个冷却塔的风机的频率，以此控制每一个冷却塔的风机的运行频率，进而改变冷却塔的通风量，最后实现对下塔的出水温度的调节，但是由于风机存在最低运行频率，当低于最低运行频率时，若下塔的出水温度继续降低，则会控制风机直接关闭，关闭风机之后的冷却塔缺少辅助散热，又会造成下塔的出水温度的升高，当下塔的出水温度升高之后，又会继续控制风机开启，如此反复会使得下塔的出水温度变化出现震荡的情况，造成冷却系统无法稳定运行。

并且在冬季的时候，由于室外温度较低，使得总的冷却塔的上塔流量降低，流量负荷变小，此时会均匀的将流量负荷分配到每一个冷却塔，造成冷却塔的流量负荷过低，从而引起冷却塔的下塔水温过低，造成冷却塔的填料上产生结冰现象，现有技术为了进一步解决结冰问题，还需要增加遮挡冷却塔的进风百叶，减少进入冷却塔的室外低温空气，降低冷却塔制冷能力从而防止结冰，这种方式不利于冷却塔制冷能力的调节。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种冷却塔控制方法、装置和冷却系统，通过在冷却塔的下塔处设置下塔温度传感器，以及在总出水口处设置总温度传感器，采集冷却塔的下塔水温或者冷却侧的进口温度，采用闭环控制的方式，以上述温度信息、总风机频率和正在运行的冷却模块的数量、正在运行的风机台数，有效的增加或减少运行的冷却模块的数量和风机的运行台数，并可以对风机的运行频率进行调节，能够避免冷却塔的下塔温度出现震荡的情况，提高冷却系统的稳定性。

图1为本申请实施例提供的冷却塔控制方法的场景示意图，如图1所示，包括有风机11、控制器12、冷却模块13、冷却塔14、下塔温度传感器15、总温度传感器16和水泵17。

其中，冷却模块13设置在冷却塔14中，冷却塔14的冷却模块数量不受限制，本申请实施例以四个冷却模块13为例，每一个冷却模块13都配置有至少一个风机11，冷却塔14的下塔出水，上塔进水，下塔温度传感器15设置在冷却塔14的下塔出水处，冷却塔14的下塔出水汇聚到下塔的总管，由水泵17泵出，在下塔的总管处设置有总温度传感器16。

当冷却塔14通过进水管流入热水之后，通过冷却模块13将热水喷洒在冷却塔14内，同时风机11也开启运行，辅助散热，散热之后的水通过冷却塔14的下塔流出，汇总之后通过总出水管流出，实现整个散热过程。

控制器12整个过程中会收集总温度传感器16采集的温度，结合冷却模块13的数量以及风机的满载频率，计算得到总风机频率，然后通过单台风机频率、总风机频率控制冷却塔14中运行的冷却模块13的数量和/或风机11的运行台数，以控制冷却塔的下塔水温在预设范围内变化。

示例性的，预设范围可以在5℃到7℃。

下面，通过具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2为本申请实施例提供的冷却塔控制方法流程示意图，该方法可以应用于冷却系统，冷却系统中至少包括有用于控制风机和冷却模块的控制器，该方法以控制器作为执行主体，具体包括以下步骤：

S201、根据冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到总风机频率。

其中，冷却系统包括冷却塔，冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机。

具体的，根据冷却塔的下塔水温或冷却侧进口温度进行PID计算，得到PID计算值，PID计算值可以通过现有的PID计算方式获取，然后根据冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到最大频率，根据PID计算值和最大频率相乘，得到总风机频率。

在本实施例中，冷却侧进口温度可以是冷却塔的进水管的水温，每一个冷却模块对应设置有一个风机，在冷却模块将热水喷洒在冷却塔内时，风机可以处于运行状态，其运行频率可以通过控制器调节；风机也可以处于关闭状态，即风机的运行频率为0。

示例性的，以冷却模块的数量为四个为例，每一个冷却模块对应设置有一个风机，每一个风机的满载频率可以为50HZ，则最大频率为4*50＝200HZ，根据冷却塔的下塔水温或冷却侧进口温度进行PID计算，得到PID计算值为80％(计算值在0-100％之间)，则总风机频率为200HZ*80％＝160HZ。

可选的，也可以通过冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，查找预设的对应关系表，确定对应的系数，然后再根据冷却模块的数量以及单个风机的满载频率，确定最大频率，将最大频率与该对应的系数相乘，得到总风机频率。

可选的，冷却模块的数量可以是两个或两个以上，风机的数量可以是两个或两个以上，每一个冷却塔可以对应设置有一个下塔温度传感器以获取该冷却塔的下塔水温。

S202、根据冷却塔中的单台风机频率，总风机频率控制冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，以使冷却塔的下塔水温在预设范围内变化。

在本申请实施例中，单台风机频率为总风机频率除运行风机台数，可以设定多个频率范围，每一个频率范围对应运行的冷却模块的数量和/或运行风机台数，当单台风机频率和/或总风机频率处于该频率范围时，则根据该频率范围，对应的控制冷却模块数量和/或运行风机台数。

可选的，预设范围可以是5℃至7℃。

示例性的，运行的冷却模块数量和运行风机台数可以相同，也可以不相同，但运行的冷却模块数量至少需要大于或等于运行风机台数，例如可以运行3台冷却模块数量，运行3台风机或者2台以下风机。

本申请实施例通过设置下塔温度传感器和总温度传感器，采集下塔水温或冷却侧进口温度，并结合总风机频率，对冷却模块的运行数量和风机的台数进行控制，调节风机的运行频率，能够有效的避免冷却塔中风机频繁的开启与关闭，冷却塔的下塔温度出现震荡的情况，提高冷却系统的稳定性。

在上述实施例的基础上，作为一种示例，上述步骤S202具体可以通过如下步骤实现：

若总风机频率为0，则控制冷却塔结束运行；

若总风机频率大于0，则根据当前运行风机台数以及单台风机频率，确定风机运行台数和/或冷却模块数量，并根据风机运行台数和/或冷却模块数量控制冷却塔的运行。

具体的，冷却塔结束运行是指控制风机停止运行，并控制冷却模块停止运行，冷却塔退出工作状态，总风机频率可以根据下塔水温或冷凝器入口的PID计算值(0％-100％)变化，当上述PID计算值为0％时，总风机频率为0。

示例性的，当总风机频率大于0时，可以将总风机频率与当前运行风机台数相除，得到单台风机频率，并确定单台风机频率处于哪一个频率范围内，根据该频率范围确定对应的风机运行台数和/或冷却模块数量，控制冷却塔的运行。

可选的，还可以根据该频率范围，确定风机的运行频率，以使得控制器对风机进行控制。

示例性的，当总风机频率大于0，且当前运行风机台数为0时，则直接启动一台风机，使当前运行风机台数为1。

本申请实施例通过确定总风机频率、当前运行风机台数和单台风机频率，来控制风机运行台数和/或冷却模块的运行数量，对风机的运行频率进行控制，能够避免风机频繁启动与关闭，使得下塔水温或冷却侧进口温度维持在预设温度变化范围内，提高冷却系统的稳定性。

进一步的，在一些实施例中，上述“若总风机控制频率大于0，则根据当前运行风机台数以及单台风机频率，确定风机运行台数和/或冷却模块数量，并根据风机运行台数和/或冷却模块数量控制冷却塔的运行”具体可以包括步骤(a)至步骤(h)，其中，

步骤(a)，若当前运行风机台数为0，则控制增加一台运行风机；

步骤(b)，若当前运行风机台数大于0，则控制冷却塔继续运行当前运行的风机，并根据总风机频率和当前运行风机台数获取单台风机频率；

步骤(c)，若单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数为1，则控制冷却塔的单台风机采用20HZ的频率运行；

步骤(d)，若单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数大于1，则控制冷却塔的运行风机台数减少一台，并重复步骤(a)至步骤(d)；

步骤(e)，若单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数小于当前运行的冷却模块数量，则控制风机采用总风机频率与当前运行风机台数的比值作为单台风机频率进行运行；

步骤(f)，若单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数大于当前运行的冷却模块数量，则控制增加运行一台冷却模块和一台风机，并重复步骤(a)至步骤(f)；

步骤(g)，若单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数小于可用风机总数，则控制增加运行一台风机，并重复步骤(a)至步骤(g)；

步骤(h)，若单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数大于或者等于可用风机总数，则控制将当前运行风机台数调整为可用风机总数，单台风机采用50HZ的频率工作。

在本申请实施例中，风机的台数和冷却模块的数量至少为两个。

本申请实施例通过确定当前风机的运行台数，确定单台风机频率，根据单台风机频率和/或总风机频率对当前风机的运行频率进行控制，以及对冷却模块的运行数量和风机的运行台数进行控制，能够避免风机频繁的开启或关闭，避免下塔水温出现震荡现象，提高冷却系统的稳定性。

进一步的，作为一种示例，上述步骤(f)中“控制增加一台冷却模块”，具体可以通过如下步骤实现：

若当前运行的冷却模块数量为1，则控制开启第二个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至27.5HZ；

若当前运行的冷却模块数量为2，则控制开启第三个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至41HZ；

若当前运行的冷却模块数量为3，则控制开启第四个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至50HZ。

本实施例职工，每一个冷却模块都包括有一个上塔阀门，该上塔阀门在打开时，进水管的热水通过该上塔阀门，进入到对应的冷却模块以进行冷却，当该上塔阀门关闭时，进水管的热水无法通过该上塔阀门，对应的冷却模块不会工作。

冷却泵即上述的水泵，用于将冷却模块冷却后的水泵出，当处于工作的冷却模块的数量增加或者减少时，冷却泵的工作频率对应的会发生调整，如此可以有效的减少冷却泵的能耗，节省冷却成本。

可选的，在一些实施例中，风机和冷却模块的数量可以为4，在当前运行的冷却模块的数量大于或等于3时，该方法还包括如下步骤：

根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制减小一个冷却模块的运行。

具体的，预设的下塔水温最低值可以是5℃，第一预设时长可以是10分钟，示例性的，当运行的冷却模块从4个减小到3个时，继续重复上述步骤，直到当前运行的冷却模块的数量小于3，此时则保持冷却模块的运行数量。

示例性的，当控制减小一个冷却模块的运行之后，可以调整水泵的运行频率范围，示例性的，水泵的运行频率范围包括有三种模式，其中，

第一种模式为水泵在25HZ至50HZ运行，对应运行的冷却模块为4个；

第二种模式为水泵在25HZ至41HZ运行，对应运行的冷却模块为3个；

第三种模式为水泵在25HZ至27.5HZ运行，对应运行的冷却模块为2个。

在本申请本实施例中，当总管下塔水温较低时，可以适当的减少冷却模块的运行数量以及降低水泵的工作频率，减少能耗，节省冷却成本。

进一步的，在一些实施例中，风机和冷却模块的数量可以为4，在当前运行的冷却模块的数量小于3时，还可以包括如下步骤：

根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制增加旁路流量和蓄冷罐流量，以升高总管下塔水温；

若总管下塔水温大于预设的下塔水温最低值与减流温度浮动阈值，且持续时长超过第二预设时长，则控制减小旁路流量和蓄冷罐流量，以减小总管下塔水温。

具体的，预设的下塔水温最低值可以为5℃，第二预设时长可以为10分钟，冷却系统还包括现有的蓄冷罐和旁通。

示例性的，当总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长时，可以对蓄冷罐和旁路的流量之和LK进行控制，使得LK＝Lkk*(1+FI)，其中，Lkk为当前旁路和蓄冷罐的流量之和，FI为充冷增幅设定值，其取值可以为10％。

减流温度浮动阈值可以设定为2℃，当总管下塔水温大于预设的下塔水温最低值与减流温度浮动阈值之和，且持续时长超过第二预设时长时，可以对蓄冷罐和旁路的流量之和LK进行控制，使得LK＝Lkk*(1/(1+FI))，其中，Lkk为当前旁路和蓄冷罐的流量之和，FI为充冷增幅设定值，其取值可以为10％。

本申请实施例通过控制旁路流量和蓄冷罐流量，升高或降低总管下塔水温，使得总管下塔水温能够维持在温度变化范围内，避免冷却塔的下塔水温过低，造成冷却塔的填料上产生结冰风险。

可选的，在上述实施例的基础上，作为一种示例，该方法还可以包括以下步骤：

根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于切换温差设定值，且持续时长大于第三预设时长，则控制关闭冷却塔。

具体的，切换温差设定值和第三预设时长可以是用户预设的，示例性的，切换温差设定值可以为0.5℃，第三预设时长可以是60分钟。

当总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于切换温差设定值，且持续时长大于第三预设时长，整个冷却系统将会被关闭，冷却塔停止工作。

本申请实施例通过对总管下塔水温进行监测，避免总管下塔水温温度较低发生结冰现象，有效防止冷却塔发生冻结。

可选的，在上述实施例的基础上，作为一种示例，该方法还可以包括以下步骤：

根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于报警温差设定值，且持续时长大于第四预设时长，则发送报警信号。

具体的，下塔水温最低值、第四预设时长和报警温差设定值都是可以由用户预先设置的，示例性的，下塔水温最低值可以是5℃，报警温差设定值可以是2℃，第四预设时长可以是10分钟。

控制器连接有直接数字控制装置(DDC，Direct Digital Control)，当总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于报警温差设定值，且持续时长大于第四预设时长，控制器可以通过DDC进行报警，输出报警信号给用户。

本申请实施例通过可以对总塔下塔水温进行报警监测，避免冷却塔出现损坏等情况。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图3为本申请实施例提供的冷却塔控制装置的结构示意图，应用于冷却系统，冷却系统包括冷却塔，冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机，该制冷控制装置30可以集成于控制器上，也可以独立于控制器且与控制器协同工作以实现上述方法步骤。

该制冷控制装置30包括有频率计算模块31和控制模块32，其中，

频率计算模块31用于根据冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到总风机频率。

控制模块32用于根据冷却塔中的单台风机频率，总风机频率控制冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，以使冷却塔的下塔水温在预设范围内变化。

可选的，在一些实施例中，频率计算模块31用于执行若总风机频率为0，则控制冷却塔结束运行；若总风机频率大于0，则根据当前运行风机台数以及单台风机频率，确定风机运行台数和/或运行的冷却模块数量，并根据风机运行台数和/或冷却模块数量控制冷却塔的运行。

可选的，在一些实施例中，频率计算模块31具体用于执行步骤(a)至步骤(h)，其中，

步骤(a)，若当前运行风机台数为0，则控制增加一台运行风机；

步骤(b)，若当前运行风机台数大于0，则控制冷却塔继续运行当前运行的风机，并根据总风机频率和当前运行风机台数获取单台风机频率；

步骤(c)，若单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数为1，则控制冷却塔的单台风机采用20HZ的频率运行；

步骤(d)，若单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数大于1，则控制冷却塔的运行风机台数减少一台，并重复步骤(a)至步骤(d)；

步骤(e)，若单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数小于当前运行的冷却模块数量，则控制风机采用总风机频率与当前运行风机台数的比值作为单台风机频率进行运行；

步骤(f)，若单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数大于当前运行的冷却模块数量，则控制增加运行一台冷却模块和一台风机，并重复步骤(a)至步骤(f)；

步骤(g)，若单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数小于可用风机总数，则控制增加运行一台风机，并重复步骤(a)至步骤(g)；

步骤(h)，若单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数大于或者等于可用风机总数，则控制将当前运行风机台数调整为可用风机总数，单台风机采用50HZ的频率工作。

可选的，在一些实施例中，频率计算模块31在执行步骤(f)时，具体用于执行若当前运行的冷却模块数量为1，则控制开启第二个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至27.5HZ；若当前运行的冷却模块数量为2，则控制开启第三个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至41HZ；若当前运行的冷却模块数量为3，则控制开启第四个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至50HZ。

可选的，在一些实施例中，上述制冷控制装置还可以包括第一冷却模块控制单元，用于在当前运行的冷却模块的数量大于或等于3时，执行根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的温度传感器获取总管下塔水温；若总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制减小一个冷却模块的运行。

可选的，在一些实施例中，上述制冷控制装置还可以包括第二冷却模块控制单元，用于在当前运行的冷却模块的数量小于3时，执行根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；若总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制增加旁路流量和蓄冷罐流量，以升高总管下塔水温；若总管下塔水温大于预设的下塔水温最低值与减流温度浮动阈值，且持续时长超过第二预设时长，则控制减小旁路流量和蓄冷罐流量，以减小总管下塔水温。

可选的，在一些实施例中，上述制冷控制装置还可以包括冷却塔控制模块，用于根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；若总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于切换温差设定值，且持续时长大于第三预设时长，则控制关闭冷却塔。

可选的，在一些实施例中，上述制冷控制装置还可以包括报警模块，用于根据设置在冷却塔的下塔总管出口处的温度传感器获取总管下塔水温；若总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于报警温差设定值，且持续时长大于第四预设时长，则发送报警信号。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，获取模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上获取模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(centralprocessing unit，CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。

可选的，图4为本申请实施例提供的一种冷却系统的结构示意图，该冷却系统包括冷却塔41，冷却塔41包括多个冷却模块411、控制器412、以及分别与控制器412连接的下塔温度传感器413和总温度传感器414，每一个冷却模块411都对应设置有一个风机415。

其中，风机415以及冷却模块411可以与控制器412连接，由控制器412控制其运行、运行频率或者关闭。

可选的，该冷却系统还包括有水泵416以及蓄冷罐和旁通模块417，水泵416连接冷却塔41的下塔，用于将冷却塔41冷却后的水泵出至蓄冷罐和旁通模块417，通过蓄冷罐和旁通模块417进行换热之后的热水可以再流回至冷却塔41的上塔以再次进行冷却。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中，a，b，c可以是单个，也可以是多个。

可以理解的是，在本申请实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种冷却塔控制方法，其特征在于，应用于冷却系统，所述冷却系统包括冷却塔，所述冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与所述控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机，所述方法包括：

根据所述冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到总风机频率；

根据所述冷却塔中的单台风机频率，所述总风机频率控制所述冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，以使所述冷却塔的下塔水温在预设范围内变化；

所述根据所述冷却塔中的单台风机频率，所述总风机频率控制所述冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，包括：

若所述总风机频率为0，则控制冷却塔结束运行；

若所述总风机频率大于0，则根据当前运行风机台数以及单台风机频率，确定风机运行台数和/或冷却模块数量，并根据所述风机运行台数和/或所述冷却模块数量控制冷却塔的运行；

所述若所述总风机控制频率大于0，则根据当前运行风机台数以及单台风机频率，确定风机运行台数和/或冷却模块数量，并根据所述风机运行台数和/或所述冷却模块数量控制冷却塔的运行，包括以下步骤：

步骤（a），若当前运行风机台数为0，则控制增加一台运行风机；

步骤（b），若当前运行风机台数大于0，则控制所述冷却塔继续运行当前运行的风机，并根据所述总风机频率和所述当前运行风机台数获取单台风机频率；

步骤（c），若所述单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数为1，则控制所述冷却塔的单台风机采用20HZ的频率运行；

步骤（d），若所述单台风机频率小于20HZ，且当前运行风机台数大于1，则控制所述冷却塔的运行风机台数减少一台，并重复步骤（a）至步骤（d）；

步骤（e），若所述单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数小于当前运行的冷却模块数量，则控制风机采用所述总风机频率与所述当前运行风机台数的比值作为单台风机频率进行运行；

步骤（f），若所述单台风机频率在20HZ至50HZ之间，且当前运行风机台数大于当前运行的冷却模块数量，则控制增加运行一台冷却模块和一台风机，并重复步骤（a）至步骤（f）；

步骤（g），若所述单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数小于可用风机总数，则控制增加运行一台风机，并重复步骤（a）至步骤（g）；

步骤（h），若所述单台风机频率大于50HZ，且当前运行风机台数大于或者等于可用风机总数，则控制将当前运行风机台数调整为所述可用风机总数，单台风机采用50HZ的频率工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（f）中，控制增加运行一台冷却模块，包括：

若当前运行的冷却模块数量为1，则控制开启第二个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至27.5HZ；

若当前运行的冷却模块数量为2，则控制开启第三个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至41HZ；

若当前运行的冷却模块数量为3，则控制开启第四个冷却模块的上塔阀门，并将冷却塔的冷却泵频率调整为25HZ至50HZ。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在当前运行的冷却模块的数量大于或等于3时，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制减小一个冷却模块的运行。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在当前运行的冷却模块的数量小于3时，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温小于预设的下塔水温最低值，且持续时长预先超过第一预设时长，则控制增加旁路流量和蓄冷罐流量，以升高总管下塔水温；

若所述总管下塔水温大于预设的下塔水温最低值与减流温度浮动阈值，且持续时长超过第二预设时长，则控制减小旁路流量和蓄冷罐流量，以减小总管下塔水温。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于切换温差设定值，且持续时长大于第三预设时长，则控制关闭所述冷却塔。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据设置在所述冷却塔的下塔总管出口处的总温度传感器获取总管下塔水温；

若所述总管下塔水温与下塔水温最低值之间的差值大于或等于报警温差设定值，且持续时长大于第四预设时长，则发送报警信号。

7.一种冷却塔控制装置，其特征在于，应用于冷却系统，所述冷却系统包括冷却塔，所述冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与所述控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机，所述控制器用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法；所述装置包括：

频率计算模块，用于根据所述冷却塔的下塔水温或者冷却侧进口温度，冷却模块数量以及单个风机的满载频率，计算得到总风机频率；

控制模块，用于根据所述冷却塔中的单台风机频率，所述总风机频率控制所述冷却塔中运行的冷却模块数量和/或运行风机台数，以使所述冷却塔的下塔水温在预设范围内变化。

8.一种冷却系统，其特征在于，包括冷却塔，所述冷却塔包括：多个冷却模块，控制器，以及分别与所述控制器连接的下塔温度传感器和总温度传感器，每个冷却模块中设置有一个风机；所述控制器用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

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