CN201569215U - 节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，包括空调系统、信号采集器、PLC可编程控制器和执行器，所述PLC可编程控制器的内部有可编程序、可存贮执行逻辑运算、顺序控制定时、计数和算术运算操作指令的存贮器，PLC可编程控制器的信息输入接线端子与设在室内空调末端设备空气入口处的空气温度传感器和设在生活用热水管内的热水温度传感器连接，PLC可编程控制器的指令输出接线端子与执行器信号连接。本装置通过控制空调系统，使空调设备既可提供建筑物冷空调的冷源，又可提供生活用热水，适用于宾馆、饭店、浴室、医院、游泳池等需要空调与生活热水的建筑。

Description

节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种空调设备的控制装置，特别是一种水冷式制冷热回收机组的控制装置。
背景技术
目前常用的水冷式制冷热回收机组需具有二个参数控制，一是冷冻水温度，需要保证空调的设定温度值；二是供应生活用热水温度。普通的制冷机组当空调水温达到设定值的下限时，制冷机需要停机，如果此时生活热水温度没有达到所需要的设定值55～60℃时，制冷机必须继续运转，用以吸收热量加温生活用热水，但这时室内又不需要冷量，制冷机实际上是处于停机状态的，这时停机就吸收不到热量，所以不能满足要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，要解决传统的水冷式制冷热回收机组在当空调水温达到时，但生活热水温度未达到设定值时，制冷热回收机组需要继续运行，加热生活用热水的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，包括空调系统、信号采集器、PLC可编程控制器和执行器，在冷冻水管路上与室内空调末端设备并联一个用于放冷吸热的封闭式冷却塔，封闭式冷却塔位于室外，在冷冻水管路上连有电磁阀，其特征在于：所述PLC可编程控制器的内部有可编程序、可存贮执行逻辑运算、顺序控制定时、计数和算术运算操作指令的存贮器，PLC可编程控制器的信息输入接线端子与设在室内空调末端设备空气入口处的空气温度传感器和设在生活用热水管内的热水温度传感器连接，PLC可编程控制器的指令输出接线端子与执行器信号连接，执行器分别是控制封闭式冷却塔的运行开关、电磁阀、控制压缩机的开关和控制生活用热水循环水泵的启停开关。
PLC可编程控制器的编程器向存储器输入系统控制程序和生活用热水管内热水的温度设定值，将采集的冷冻水与热水温度信息与设定值进行比较处理，根据比较结果输出控制指令信号至控制封闭式冷却塔的运行开关与电磁阀。
所述信号采集器和执行机构是数字型或模拟型，模拟型的信号采集器和执行器经A/D转换模块和D/A转换模块与PLC可编程控制器连接。
所述PLC可编程控制器具有与其它智能设备连接的通信接口。
所述室内空调末端设备是空调箱和风机盘管。
第一空气温度传感器设在风机盘管附近，采集风机盘管空气入口处的温度信息，并输送至PLC可编程控制器的一个信息输入接线端子。
第二空气温度传感器设在空调箱附近，采集空调箱空气入口处的度信息，并输送至PLC可编程控制器的一个信息输入接线端子。
所述生活用热水管内的热水温度设定值是55-60℃。
与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：
本实用新型控制的空调系统包括封闭式冷却塔、电磁阀、开启式冷却塔、水泵、储热水箱等组成制冷热回收系统，通过PLC可编程控制器的控制运行，既可供建筑物的冷空调的冷源，又可利用压缩机排出的免费的废热提供60℃左右的生活用热水，适用于宾馆、饭店、浴室、医院、游泳池等需要用冷气空调与生活热水的建筑。
本机组主要特点是利用室外的封闭式冷却塔对制冷系统进行热平衡调节，当室内空调温度达到设定值，  而热水温度未达到55～60℃时，利用室外封闭式冷却塔放冷吸热进行热平衡调节，弥补室内吸热量的不足，继续将储热水箱中的生活用水加温到设定值，满足用户需要。
本实用新型的PLC可编程控制器控制安装在室外的封闭式冷却塔，使之开启，使冷冻水通过封闭式冷却塔在室外与大气进行放冷吸热热交换，吸入大气中的热量，同时压缩机排出的废热继续加热生活用热水，直至生活用水也同样达到设定值时才能停止机组运行，满足机组运行同时达到二个温度设定值的要求。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型的控制原理框图。
图2是空调系统的连接示意图。
附图标记：1-压缩机、2-热回收换热器、3-蒸发器、4-冷凝器、5-第一空气温度传感器、5′-第二空气温度传感器、6-空调箱、7-风机盘管、8-封闭式冷却塔、9-电磁阀、10-空调水泵、11-开启式冷却塔、12-冷却水泵、13-热回收水泵、14-热水温度传感器、15-储热水箱、16-热水龙头、17-热水泵、18-PLC可编程控制器、19-封闭式冷却塔循环水泵、20-生活用热水管、21-冷冻水管路、22-冷凝水循环管路。
具体实施方式
实施例参见图1、图2所示，这种节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，包括空调系统、信号采集器、PLC可编程控制器和执行器，在冷冻水管路21上与室内空调末端设备并联一个用于放冷吸热的封闭式冷却塔8，封闭式冷却塔8位于室外，在冷冻水管路21上连有电磁阀9，其特征在于：所述PLC可编程控制器4的内部有可编程序、可存贮执行逻辑运算、顺序控制定时、计数和算术运算操作指令的存贮器，PLC可编程控制器的信息输入接线端子与设在室内空调末端设备空气入口处的空气温度传感器5和设在生活用热水管内的热水温度传感器14连接，PLC可编程控制器的指令输出接线端子与执行器信号连接，执行器分别是控制封闭式冷却塔的运行开关、电磁阀9、控制压缩机的开关和控制生活用热水循环水泵13的启停开关。
PLC可编程控制器的编程器向存储器输入系统控制程序和生活用热水管内热水的温度设定值，将采集的冷冻水与热水温度信息与设定值进行比较处理，根据比较结果输出控制指令信号至控制封闭式冷却塔的运行开关与电磁阀9。
所述信号采集器和执行机构是数字型或模拟型，模拟型的信号采集器和执行器经A/D转换模块和D/A转换模块与PLC可编程控制器连接。所述PLC可编程控制器具有与其它智能设备连接的通信接口。
所述室内空调末端设备是空调箱和风机盘管；第一空气温度传感器5设在风机盘管附近，采集风机盘管空气入口处的温度信息，并输送至PLC可编程控制器的一个信息输入接线端子；第二空气温度传感器5’设在空调箱附近，采集空调箱空气入口处的度信息，并输送至PLC可编程控制器的一个信息输入接线端子。
所述生活用热水管内的热水温度设定值是55-60℃。
参见图2，这种节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，包括由压缩机1、蒸发器3、冷凝器4、冷媒循环管路22、热回收换热器2、生活用热水管20、冷冻水管路21组成的水冷式制冷热回收机组，热回收换热器2的水口通过生活用热水管20和热回收水泵13与储热水箱15连通，储热水箱15通过热水泵17与用户处的热水龙头16连通，所述冷凝器4通过冷媒循环管路22和冷却水泵12与开启式冷却塔11连接，冷冻水管路21经空调水泵10与室内空调末端设备空连成回路，在冷冻水管路21上与室内空调末端设备并联一个用于放冷吸热的封闭式冷却塔8，封闭式冷却塔8位于室外，在冷冻水管路21上连有电磁阀9，在室内空调末端设备的空气入口处设有空气温度传感器，在储热水箱15回流至热回收换热器2的生活用热水管20上连有热水温度传感器14，空气温度传感器和热水温度传感器14与PLC可编程控制器18的信号输入端连接，PLC可编程控制器18的信号输出端与电磁阀9控制连接。所述室内空调末端设备是空调箱6和风机盘管7。
本实用新型中的封闭式冷却塔是水冷式制冷热回收机组系统中的热平衡设备。因为封闭式冷却塔的作用是使空调冷冻水与空气进行热交换，因为空调冷冻水是运行在空调末端设备中，水中不能有杂质，否则容易堵塞管道，因此，要选用封闭式冷却塔进行放冷吸热。
本实用新型的工作原理是：
当夏季冷空调的温度达到设定值时，也就是室内不需要冷量时，通常压缩机根据控制要求会停机，但这时储热水箱中生活用热水未达到设定值55-60℃，根据热水要求还需要开启压缩机来加温，这时室内已吸收不到热量，就需要到室外、从大气中去吸收。根据PLC可编程控制器的指令开启室外的封闭式冷却塔与管道上的电磁阀，空调冷冻水流入封闭式冷却塔与室外大气进行热交换吸热，这装置的热效率比纯粹的电加热器高，因为空调制冷机夏天制冷的效能比一般为COP＝3-4，而电加热器的热效率消耗一千瓦的电力得到的热量为860kCal/kW，则通过空调制冷机就是它的3-4倍。
这样就可以使水冷式制冷机热回收机组在夏季，甚至是春秋季都能连续工作，满足二个工况的要求，一方面是满足室内冷工况的要求，另一方面在一年三个季度中利用开启冷工况的废热加温生活用热水达到55-60℃的要求。一般建筑只需要用冷空调满负荷运行时的30％的废热就可以满足生活用热水热供应的要求。

Claims (5)

1.一种节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，包括空调系统、信号采集器、PLC可编程控制器和执行器，在冷冻水管路(21)上与室内空调末端设备并联一个用于放冷吸热的封闭式冷却塔(8)，封闭式冷却塔(8)位于室外，在冷冻水管路(21)上连有电磁阀(9)，其特征在于：所述PLC可编程控制器(4)的内部有可编程序、可存贮执行逻辑运算、顺序控制定时、计数和算术运算操作指令的存贮器，PLC可编程控制器的信息输入接线端子与设在室内空调末端设备空气入口处的空气温度传感器(5)和设在生活用热水管内的热水温度传感器(14)连接，PLC可编程控制器的指令输出接线端子与执行器信号连接，执行器分别是控制封闭式冷却塔的运行开关、电磁阀(9)、控制压缩机的开关和控制生活用热水循环水泵(13)的启停开关；
PLC可编程控制器的编程器向存储器输入系统控制程序和生活用热水管内热水的温度设定值，将采集的冷冻水与热水温度信息与设定值进行比较处理，根据比较结果输出控制指令信号至控制封闭式冷却塔的运行开关与电磁阀(9)。
2.根据权利要求1所述的节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，其特征在于：所述信号采集器和执行机构是数字型或模拟型，模拟型的信号采集器和执行器经A/D转换模块和D/A转换模块与PLC可编程控制器连接。
3.根据权利要求2所述的节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，其特征在于：所述PLC可编程控制器具有与其它智能设备连接的通信接口。
4.根据权利要求1所述的节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，其特征在于：所述室内空调末端设备是空调箱和风机盘管；
第一空气温度传感器(5)设在风机盘管附近，采集风机盘管空气入口处的温度信息，并输送至PLC可编程控制器的一个信息输入接线端子；
第二空气温度传感器(5’)设在空调箱附近，采集空调箱空气入口处的度信息，并输送至PLC可编程控制器的一个信息输入接线端子。
5.根据权利要求1所述的节能型热平衡水冷式制冷热回收控制装置，其特征在于：所述生活用热水管内的热水温度设定值是55-60℃。
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