CN113915719B - 一种中央空调水泵实时变频控制方法及控制器 - Google Patents

一种中央空调水泵实时变频控制方法及控制器 Download PDF

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Abstract

本发明适用于中央空调控制领域，提供一种中央空调水泵实时变频控制方法及控制器，为解决传统控制方法或者手动变频控制模式存在中央空调系统低负荷时“小温差，大流量”且造成能源浪费的问题。所述中央空调水泵包括冷冻水泵和冷却水泵，空调水泵电气上与变频器连接，所述控制器为触摸屏，控制器通过RS485总线与控制空调水泵的变频器连接，所述方法其特征在于：实时采集空调水泵的供回水温度并根据温差计算当前水温下水泵所需频率，实时通过控制变频器输出间接对空调水泵进行变频控制。本发明具体用于实时跟随中央空调负荷或水温调节冷冻水泵和冷却水泵的频率，有着智能、自动、节能、跟随性好等特点。

Description

一种中央空调水泵实时变频控制方法及控制器
技术领域
本发明涉及中央空调系统控制领域，具体涉及一种中央空调水泵实时变频控制方法及控制器。
背景技术
中央空调系统中水泵（冷冻泵和冷却泵）的容量是按照主机满负荷运行时选定的，且留有余量。由于季节、昼夜和用户负荷的变化，中央空调实际负荷在绝大部分时间内远比设计负载低，且一般冷冻水系统和冷却水系统的供回水温差设计分别为5℃和7℃，中央空调水泵大多数在系统的最大水流量的情况下满负荷运行，使得空调水系统的供回水温差远小于设计温差，即“小温差、大流量”，从而增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。有部分中央空调水泵虽使用变频技术，但并没有实时自动根据负荷变化在线调频，而是需要人为根据气温或负荷变化本地调频，这种控制模式不好判断、操作繁琐，并没有解决空调水系统“小温差，大流量”的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中央空调水泵实时变频控制方法及控制器，旨在解决中央空调系统低负荷时“小温差，大流量”且造成能源浪费的问题。
一种中央空调水泵实时变频控制方法，包括以下步骤：
S1：系统预设空调水泵运行频率上下限值；
S2：系统预设空调水泵初始运行频率；
S3：系统预设调频系数K值；
S4：系统预设调频时间；
S5：分别采集第t时刻冷冻水和冷却水的回水温度Ti、供水温度To；
S6：分别计算冷冻泵和冷却泵第t时刻的频率，两者的计算方法均是Ft=
Figure 63290DEST_PATH_IMAGE001
，其中Ft是当前时刻的频率，Ft-1是上一时刻的频率，当前时刻t与上一时刻t-1的时间间隔即是S4所述调频时间；
S7：检测冷冻泵当前时刻的计算频率是否在预设的运行频率上下限值范围内；
S8：若是，则按照当前时刻的计算频率运行冷冻泵；
S9：若否，计算频率小于频率下限值，则按照预设频率下限值运行冷冻泵；计算频率大于频率上限值，则按照预设频率上限值运行冷冻泵；
S10：检测冷却泵当前时刻的计算频率是否在预设的运行频率上下限值范围内；
S11：若是，则按照当前时刻的计算频率运行冷却泵；
S12：若否，计算频率小于频率下限值，则按照预设频率下限值运行冷却泵；计算频率大于频率上限值，则按照预设频率上限值运行冷却泵。
中央空调水泵实时变频控制器，其与控制空调水泵的变频器相连，空调水泵包括冷冻水泵和冷却水泵，所述控制器为触摸屏，其功能模块包括：
温度采集功能模块，用于实时采集冷冻水和冷却水的供回水温度；
冷冻泵频率计算功能模块，用于实时根据冷冻水温差计算冷冻泵的频率；
冷却泵频率计算功能模块，用于实时根据冷却水温差计算冷却泵的频率；
冷冻泵频率调节功能模块，用于与控制冷冻泵的变频器通信，调节变频器输出频率，即调节冷冻泵运行频率；
冷却泵频率调节功能模块，用于与控制冷却泵的变频器通信，调节变频器输出频率，即调节冷却泵运行频率。
本发明的有益效果是实时跟随中央空调负荷或水温调节冷冻水泵和冷却水泵的频率，计算简单、快速，控制智能、自动化，在保障冷冻水和冷却水的供回水有着合理温差前提下，降低空调水泵能耗，减少能源浪费。
附图说明
图1是本发明实施例提供的中央空调水泵实时变频控制器系统的结构框图。
图2是本发明实施例提供的中央空调水泵实时变频控制方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行详细的说明。
图1是本发明实施例提供的中央空调水泵实时变频控制器系统的结构框图。本实施例所述中央空调水泵包括冷冻泵和冷却泵，所述控制器系统包括空调主机、冷冻水系统、冷却水系统、控制器、变频器和温度传感器；冷冻水系统连接在空调主机的冷冻水进出口两端，包括通过冷冻水管连接的冷冻泵；冷却水系统连接在空调主机的冷却水进出口两端，包括通过冷却水管连接的冷却泵和冷却塔；控制器通过RS485总线连接变频器和温度传感器，用于控制变频器和采集冷冻水及冷却水的供回水温度；变频器分别与冷冻泵和冷却泵电气连接，用于输出驱动冷冻泵和冷却泵，实现变频控制；温度传感器分别安装在冷却水和冷冻水的供回水管道上，即图中所示T1、T2和T3、T4处。
图2是本发明实施例提供的中央空调水泵实时变频控制方法的流程框图，如图所示，本实施例提供的中央空调水泵实时变频控制方法包括：
S1：系统预设空调水泵运行频率上下限值，即在控制器触摸屏上预设冷冻泵和冷却泵的运行频率上下限值，均设置上限为50Hz和下限为25Hz；
S2：系统预设空调水泵初始运行频率，即在控制器触摸屏上预设每次启动冷冻泵或冷却泵的工作频率为上述预设上限值50Hz；
S3：系统预设调频系数K值，即在控制器触摸屏上预设调频系数K值，其调节范围为8～24，根据空调水泵及空调主机制冷的实际情况，本实施例最优值设为14；
S4：系统预设调频时间，即在控制器触摸屏上预设调频时间，根据实际情况，本实施例设置为45秒；
S5：分别采集第t时刻冷却水的供水温度T1和回水温度T2，冷冻水的供水温度T3和回水温度T4；
S6：分别计算冷冻泵和冷却泵第t时刻的频率，两者的计算方法均是Ft=
Figure 668846DEST_PATH_IMAGE001
，其中Ft是当前时刻的频率，Ft-1是上一时刻的频率，Ti是当前时刻的回水温度，To是当前时刻的供水温度，当前时刻t与上一时刻t-1的时间间隔即是S4所述调频时间45秒；
S7：检测冷冻泵当前时刻的计算频率是否在预设的运行频率上下限值范围内；
S8：若是，则按照当前时刻的计算频率运行冷冻泵；
S9：若否，计算频率小于频率下限值，则按照预设频率下限值运行冷冻泵，计算频率大于频率上限值，则按照预设频率上限值运行冷冻泵；
S10：检测冷却泵当前时刻的计算频率是否在预设的运行频率上下限值范围内；
S11：若是，则按照当前时刻的计算频率运行冷却泵；
S12：若否，计算频率小于频率下限值，则按照预设频率下限值运行冷却泵，计算频率大于频率上限值，则按照预设频率上限值运行冷却泵。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，其描述较为具体和详细，但并不用于限制本发明；应当指出，在不脱离本发明精神的前提下，对上述技术特点做任何修改、等同替换和改进等，都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种中央空调水泵实时变频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：系统预设空调水泵运行频率上下限值；
S2：系统预设空调水泵初始运行频率；
S3：系统预设调频系数K值；
S4：系统预设调频时间；
S5：分别采集第t时刻冷冻水和冷却水的回水温度Ti、供水温度To；
S6：分别计算冷冻泵和冷却泵第t时刻的频率，两者的计算方法均是
Figure 87795DEST_PATH_IMAGE001
;
其中Ft是当前时刻的频率，Ft-1是上一时刻的频率，当前时刻t与上一时刻t-1的时间间隔即是S4所述调频时间,K值其调节范围为8～24；
S7：检测冷冻泵当前时刻的计算频率是否在预设的运行频率上下限值范围内；
S8：若是，则按照当前时刻的计算频率运行冷冻泵；
S9：若否，计算频率小于频率下限值，则按照预设频率下限值运行冷冻泵；计算频率大于频率上限值，则按照预设频率上限值运行冷冻泵；
S10：检测冷却泵当前时刻的计算频率是否在预设的运行频率上下限值范内；
S11：若是，则按照当前时刻的计算频率运行冷却泵；
S12：若否，计算频率小于频率下限值，则按照预设频率下限值运行冷却泵；计算频率大于频率上限值，则按照预设频率上限值运行冷却泵。
2.权利要求1所述的中央空调水泵实时变频控制方法的变频控制器，其特征在于，控制器与控制空调水泵的变频器相连，空调水泵包括冷冻泵和冷却泵，所述控制器为触摸屏，其功能模块包括：
温度采集功能模块，用于实时采集冷冻水和冷却水的供回水温度；
冷冻泵频率计算功能模块，用于实时根据冷冻水温差计算冷冻泵的频率；
冷却泵频率计算功能模块，用于实时根据冷却水温差计算冷却泵的频率；
冷冻泵频率调节功能模块，用于与控制冷冻泵的变频器通信，调节变频器输出频率，即调节冷冻泵运行频率；
冷却泵频率调节功能模块，用于与控制冷却泵的变频器通信，调节变频器输出频率，即调节冷却泵运行频率。
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