CN1490571A - 联结式冷温水机运转台数控制方法及运转台数控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了联结式冷温水机运转台数控制方法及运转台数控制装置，其根据冷温水机的联结台数、冷水或温水出口设定温度差和入口温度，计算出冷温水机的最佳运转台数，根据最佳运转台数和实际的运转台数的比较，每隔一定时间使冷温水机逐台增减；该装置包括冷温水机亲机(3)、冷温水机子机、入口总管(1)、出口总管(8)、泵(2)、入口温度传感器(9)、出口温度传感器(10)、设定温度控制部分(15)、远程信号线(13)、出口温度传感器(16)，出口温度控制部分(14)、模块间通信配线(12)控制盘(11)、各控制盘(11)内部设有CPU，本发明使冷温水机运转效率更高，使冷温水机启动、停止时的冷水或温水出口温度的变化少，并提供给稳定的冷水或温水。

Description

联结式冷温水机运转台数控制方法及运转台数控制装置

(一)技术领域：本发明涉及冷温机运转台数控制方法及运转台数控制装置，尤其涉及一种共用冷温水配管、多台冷温水机的联结式冷温水机运转台数控制方法及运转台数控制装置。

(二)背景技术：以往的联结式冷温水机的系统构成(参见图1)，图1中，1是入口总管、2是泵、3、4、5、6、7为冷温水机、8为出口总管，从入口总管分流的冷温水，被泵2送到冷温水机3、4、5、6、7，各冷温水机各自控制出口温度进行制冷或制热。且此处的冷温水也包括冷冻液在内。在上述结构的联结式冷温水机系统中，制冷运转时的运转台数控制方法是：使某个台数的冷温水机(各个出口温度同时在控制)连续运转一定的时间(例如3分钟)，如果出口总管8的合流部冷水出口温度比设定温度低(例如1℃)，冷温水机的运转台数就减1台，如果比设定温度高，冷温水机的运转台数就增加1台的方法。这种方法在减小冷温水机的冷水流量，出口温度降低的情况下，运转台数将被不断减少，是效率不好的控制方法。

(三)发明内容：本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供在联结式冷温水机系统中，运用整个系统使冷温水机运转效率更高，使冷温水机启动、停止时的冷水或温水出口温度的变化少，并提供给稳定的冷水或温水为目的的联结式冷温水机运转台数控制方法及运转台数控制装置。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：联结式冷温水机运转台数控制方法，其特征在于根据冷温水机的联结台数、冷水或温水出口设定温度差和入口温度，计算出冷温水机的最佳运转台数。根据上述计算得出的冷温水机最佳运转台数和实际的运转台数的比较，每隔一定时间使冷温水机逐台增减。

为了进一步实现本发明的目的，级联控制上述冷温水机的设定温度，在控制上述多台冷温水机运转时的冷水或温水出口温度的平均值或合流部温度的同时，当冷水或温水出入口温度差下降到一定值时，以及冷水出口温度差下降到一定值或温水的出口温度上升到一定值时，优先地自动停止。

为了进一步实现本发明的目的，所述的冷温水机运转台数演算方法为r＝{N×(Ti-SV)}/DT N：经冷温水机亲机3设定的联结台数；

DT：冷温水出口温度差(100％负荷时的)；

SV：出口温度设定；

Ti：按实际负荷变化的冷水入口温度Ti；

r：最佳运转台数；

根据实际运转台数R和该最佳运转台数r，使冷温水机的运转台数每隔一定的时间进行增减。

连续运转3分钟，判断是否|r+1+a|＜R或r＜0.4，如果(等级ST1)YES，从实际运转台数中停止1台(实际运转台数R-1)(等级ST2)。如果是NO，连续运转3分钟，判断是否R＜|r-a|，，如果(等级STS)YES，则在运转台数R上增加1台运转台数(实际运转台数R+1)(等级ST4)。如果是NO，则返回上述等级ST1。

为了进一步实现本发明的目的，上述方法可通过联结式冷温水机运转台数控制装置来实现，该装置包括冷温水机亲机3，冷温水机亲机3联结冷温水机子机，冷温水机亲机3和冷温水机子机均与入口总管1、出口总管8相连，入口总管1连接泵2，其特征在于冷温水机亲机3的入口配管上设有入口温度传感器9，冷温水机亲机3的出口配管和冷温水机子机的出口配管上分别设有出口温度传感器10，各冷温水机亲机3和冷温水机子机上均设有控制盘11、出口温度控制部分14，各冷温水机的出口温度控制部分14均与其上的出口温度传感器10相连，各控制盘11内部设有CPU，各控制盘11之间用模块间通信配线12连接，冷温水机亲机3连接设定温度控制部分15、远程信号线13，冷温水机的出口总管8上设有出口温度传感器16。

为了进一步实现本发明的目的，所述的冷温水机包括热交换器17，热交换器17分别与压缩机22、调节机构24相连，热交换器17与入口总管1、出口总管8相连。

为了进一步实现本发明的目的，所述的热交换器17包括蒸发器21、冷凝器23，蒸发器21连接压缩机22、调节机构24，压缩机22、调节机构24又与冷凝器23相连，蒸发器21与入口总管1、出口总管8相连。

本发明同已有技术相比可产生突出的实质性特点和显著的进步：本发明在冷温水配管共用、而且是多台联结式冷温水机上，级联控制各个冷温水机的设定温度、控制冷水或温水出口平均温度或合流部温度，同时根据联结台数、冷水或温水出入口设定温度差、入口温度而计算出冷温水机的最佳运转台数，再根据计算出的最佳运转台数与实际运转台数的比较，通过每隔一定时间，增加或减少冷温水机的运转台数，获得整个系统效率更高的运转，同时又能在冷温水机开停时，提供冷水或温水出口温度变化较小且稳定的冷水或温水。

(四)附图说明：

图1为已有的联结式冷温水机系统构成示意图；

图2为与本发明相关的联结式冷温水机系统构成示意图；

图3为冷温水机的构成示意图；

图4为与本发明相关的联结式冷温水机制冷时的运转台数控制流程示意图；

图5为与本发明相关的联结式冷温水机制冷时的运转台数演算结果示意图；

图6为与本发明相关的联结式冷温水机制冷时台数运转的部分负荷特性示意图。

(五)具体实施方式：下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明：

实施例：图2是表示本发明进行运转台数控制的联结式冷温水机的系统结构示例图。图2中，1是入口总管，2是泵，3、4、5、6、7分别是冷温水机，8是出口总管。这里，冷温水机3为亲机，4、5、6、7分别为子机。冷温水机3～7通过入口总管1以及出口总管8被连接的方法称为逆循环水法。3～7各冷温水机的配管能使冷温水的流量分配均匀。

冷温水机亲机3的入口配管上安装着入口温度传感器9，冷温水机亲机3的出口配管和冷温水机子机4～7的出口配管上分别安装着检测冷温水机出口温度的出口温度传感器。各冷温水机3～7分别设有控制盘11，各控制盘11内部装有没有图示的CPU。各冷温水机3、4、5、6、7的控制盘11用模块间通信配线连接，由冷温水机亲机3对子机4～7进行温度设定，子机4～7的数据传送给亲机3。冷温水机亲机3连接着远程信号线13。另外，图2中17为热交换器。

图3是冷温水机构成示例图。如图所示，冷温水机具有蒸发器21、压缩机22、冷凝器23、调节机构24，在蒸发器21中蒸发的冷剂气体被压缩机22压缩，进入冷凝器23，经冷却水25冷却液化。被液化的冷剂经调节机构减压，进入蒸发器21中的冷剂室。在冷剂室中与从入口总管1流进的冷温水交换热量而蒸发。因此冷温水被冷却，然后流到出口总管8。

各冷温水机3、4、5、6、7上设有出口温度控制部分14。各出口温度控制部分14输入了出口温度传感器10的输出值，通过压缩机22的容量控制阀，使压缩机22的进气量变化，将冷水或温水出口控制在一定的数值上。而且冷温水机亲机3上装有控制各冷温水机3、4、5、6、7设定温度的设定温度控制部分15。为了使该设定温度控制部分15上计算而输入各冷温水机3、4、5、6、7的出口平均温度，或经在合流部出口温度传感器16检测，输入冷温水的出口温度，控制各冷温水机3、4、5、6、7出口的平均温度或合流部的温度，级联控制各冷温水机3、4、5、6、7的冷水或出口设定温度。即通过亲机冷温水机3的控制盘11，改变各冷温水机3～7的目标值，通过这样的方法进行控制。

图4是冷温水机运转台数控制流程图。

图5表示的是冷温水机运转台数演算结果。根据经冷温水机亲机3设定的联结台数N、冷温水出口温度差(100％负荷时的)DT以及出口温度设定SV、和按实际负荷变化的冷水入口温度Ti并通过下式演算求出最佳运转台数r，根据实际运转台数R和该最佳运转台数r，使冷温水机的运转台数每隔一定的时间进行增减。通过以最佳运转台数运转，防止各冷温水机的低负荷运转，获得系统整体良好效率的运转。

r＝{N×(Ti-SV)}/DT

图4中，连续运转3分钟，判断是否|r+1+a|＜R或r＜0.4，如果(等级ST1)YES，从实际运转台数中停止1台(实际运转台数R-1)(等级ST2)。如果是NO，连续运转3分钟，判断是否R＜|r-a|，，如果(等级ST3)YES，则在运转台数R上增加1台运转台数(实际运转台数R+1)(等级ST4)。如果是NO，则返回上述等级ST1。

如上所述，通过使冷温水机的运转台数，每隔一定的时间逐台增减，能够减小多台机器运转时合流部的冷水出口温度变化，提供温度稳定的冷温水，同时多台冷温水机不同时起动，可以减小起动电流对电源系统的影响。并且冷温水温度差减小到一定值时，优先控制冷温水机的运转台数，使冷温水机停止，可以防止由于冷温水机的压缩机22进气量减少造成的内部的电动机冷却不足，更进一步，在冷温水出口下降到比规定温度(如2℃)低时，会自动停止，防止冷水出口温度过低。

图6表示了多台冷温水机制冷运转时的部分负荷特性。可以通过冷却负荷(冷水入口温度)将冷温水机以最佳台数运转，获得低负荷效率好的运转。

Claims (6)

1、联结式冷温水机运转台数控制方法，其特征在于根据冷温水机的联结台数、冷水或温水出口设定温度差和入口温度，计算出冷温水机的最佳运转台数。根据上述计算得出的冷温水机最佳运转台数和实际的运转台数的比较，每隔一定时间使冷温水机逐台增减。

2、根据权利要求1所述的的联结式冷温水机运转台数控制方法，其特征在于级联控制上述冷温水机的设定温度，在控制上述多台冷温水机运转时的冷水或温水出口温度的平均值或合流部温度的同时，当冷水或温水出入口温度差下降到一定值时，以及冷水出口温度差下降到一定值或温水的出口温度上升到一定值时，优先地自动停止。

3、根据权利要求1所述的联结式冷温水机运转台数控制方法，其特征在于冷温水机运转台数演算方法为r＝{N×(Ti-SV)}/DT

N：经冷温水机亲机3设定的联结台数；

DT：冷温水出口温度差(100％负荷时的)；

SV：出口温度设定；

Ti：按实际负荷变化的冷水入口温度Ti；

r：最佳运转台数；

根据实际运转台数R和该最佳运转台数r，使冷温水机的运转台数每隔一定的时间进行增减。

连续运转3分钟，判断是否|r+1+a|＜R或r＜0.4，如果(等级ST1)YES，从实际运转台数中停止1台(实际运转台数R-1)(等级ST2)。如果是NO，连续运转3分钟，判断是否R＜|r-a|，，如果(等级ST3)YES，则在运转台数R上增加1台运转台数(实际运转台数R+1)(等级ST4)。如果是NO，则返回上述等级ST1。

4、联结式冷温水机运转台数控制装置，它包括冷温水机亲机(3)，冷温水机亲机(3)联结冷温水机子机，冷温水机亲机(3)和冷温水机子机均与入口总管(1)、出口总管(8)相连，入口总管(1)连接泵(2)，其特征在于冷温水机亲机(3)的入口配管上设有入口温度传感器(9)，冷温水机亲机(3)的出口配管和冷温水机子机的出口配管上分别设有出口温度传感器(10)，各冷温水机亲机(3)和冷温水机子机上均设有控制盘(11)、出口温度控制部分(14)，各冷温水机的出口温度控制部分(14)均与其上的出口温度传感器(10)相连，各控制盘(11)内部设有CPU，各控制盘(11)之间用模块间通信配线(12)连接，冷温水机亲机(3)连接设定温度控制部分(15)、远程信号线(13)，冷温水机的出口总管(8)上设有出口温度传感器(16)。

5、根据权利要求4所述的联结式冷温水机运转台数控制装置，其特征在于所述的冷温水机包括热交换器(17)，热交换器(17)分别与压缩机(22)、调节机构(24)相连，热交换器(17)与入口总管(1)、出口总管(8)相连。

6、根据权利要求5所述的联结式冷温水机运转台数控制装置，其特征在于所述的热交换器(17)包括蒸发器(21)、冷凝器(23)，蒸发器(21)连接压缩机(22)、调节机构(24)，压缩机(22)、调节机构(24)又与冷凝器(23)相连，蒸发器(21)与入口总管(1)、出口总管(8)相连。

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