CN202216363U - 中央空调冷却水塔的节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其是指中央空调冷却水塔的节能控制装置。包括有冷却水塔、冷凝器，以及具有计算比对处理功能的智能控制器，智能控制器连接有室外温湿度传感器和室外湿球度传感器；冷却水塔之风机通过变频器控制，变频器由智能控制器控制；于冷却水塔与冷凝器之间的循环回路上分别安装有出冷却水温度传感器和回冷却水温度传感器。本实用新型通过智能控制器根据室外温湿度传感器传递相关信号计算出其湿球温度，然后再用室外湿球温度加冷幅作为冷却塔出水温度设定值，以冷却塔出水温度与该设定值进行比较来控制冷却塔风机的启停或转速调节，由此达到节能控制，结构简单，科学合理，制作容易，易管控。

Description

中央空调冷却水塔的节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其是指中央空调冷却水塔的节能控制装置。

背景技术

开放式冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去制冷空调中产生的热量的一种设备。进入冷却塔内的冷却水与被吸入塔内的干燥、低湿度室外空气之间存在着水分子的浓度差和动能压力差，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸汽分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。

可以看出，冷却水降温除与空气的干球温度有关，还与空气的湿球温度有关。只要水分子能不断地向空气中蒸发，水温就会降低，这也就是潜热交换。但是，水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当水气接触面上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量，水温保持不变。所以理想化的冷却塔出水温度最低等于室外空气的湿球温度。由此可以看出，与水的接触的空气越干燥（湿球温度越低），蒸发就越容易进行，水温就容易降低。可见室外空气的湿球温度也是制约一台冷却塔散热能力的因素之一。

在很多工程案例中，开放式冷却塔的风机启停或转速控制通常是把出水温度与出水温度设定值进行比较，以决定风机的启停或转速。对于压缩式制冷机，进入机组的冷却水水温越低，机组的制冷量也有所提高。

图1是某国外品牌压缩式制冷机冷却水温与制冷量的曲线图，其额定工况在冷却水29.4℃时制冷量为1934kw，随着冷却水温的降低，机组的制冷时可提升到2261kw。所以通常希望冷却塔的出水温度较低，因此会把出水温度值设得较低，如21℃，这样就会产生这样的一个问题：在夏季，冷却塔的出水温度往往远高于21℃，所以根据上述的控制逻辑冷却塔风机会全开或满转速，以致冷却塔风机没有任何的节能可能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，科学合理，制作容易，易管控，具有极佳节能控制的中央空调冷却水塔的节能控制装置。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

中央空调冷却水塔的节能控制装置，包括有冷却水塔、冷凝器，以及具有计算比对处理功能的智能控制器，智能控制器连接有室外安装的室外温湿度传感器和室外湿球度传感器；所述冷却水塔之风机通过变频器控制，变频器由智能控制器控制；于冷却水塔与冷凝器之间的循环回路上分别安装有出冷却水温度传感器和回冷却水温度传感器，出冷却水温度传感器和回冷却水温度传感器连接智能控制器。

于冷却水塔与冷凝器的循环回路上引出一路取冷回路，该取冷回路从冷却水塔的输出端取水后经过一比例阀连接到一板式热交换器上进行冷热交换，板式热交换器的回水输出接入冷却水塔的回水端。

所述板式热交换器的冷媒来自于中央空调产生的冷冻水。

本实用新型通过智能控制器根据室外温湿度传感器传递相关信号计算出其湿球温度，然后再用室外湿球温度加冷幅作为冷却塔出水温度设定值，以冷却塔出水温度与该设定值进行比较来控制冷却塔风机的启停或转速调节，由此达到节能控制，结构简单，科学合理，制作容易，易管控。

附图说明：

附图1为某国外品牌压缩式制冷机冷却水温与制冷量的曲线图；

附图2为本实用新型的结构原理图。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型进一步说明：

参阅图2所示，系为本实用新型的较佳实施例的示意图，本实用新型有关中央空调冷却水塔的节能控制装置，包括有冷却水塔1、冷凝器2，以及具有计算比对处理的智能控制器3，智能控制器3连接有室外安装的室外温湿度传感器4和室外湿球度传感器5；所述冷却水塔1之风机通过变频器11控制，变频器11由智能控制器3控制；于冷却水塔1与冷凝器2之间的循环回路上分别安装有出冷却水温度传感器12和回冷却水温度传感器13，出冷却水温度传感器12和回冷却水温度传感器13连接智能控制器3。

本实用新型的原理是用室外湿球温度＋冷幅作为冷却塔出水温度设定值，冷却塔出水温度与该设定值进行比较来控制冷却塔风机的启停或转速调节。冷幅是指出水温度与湿球温度的差值，冷幅虽然与冷却塔性能、室外干球温度有关，但在夏季可以近似认为该值不变。

从图2可以看出，智能控制器3接收室外温湿度传感器4和室外湿球度传感器5传递的相关信号，并根据该相关信号经计算出湿球温度，然后在根据预先设定的程序向变频器11传递冷却水塔风机频率调整的信息，变频器11根据相关指定实时自动调整其冷却水塔风机频率，从而改变冷却水塔风机转速。本实用新型的好处是：当出水温度接近于室外湿球温度＋冷幅时，说明在该室外空气条件下冷却塔已达到最大的散热性能，再多开冷却塔风机也不能或降低不了多少出水温度，这种情况下就会调整冷却水塔风机的运转，达到少开风机或降低风机转速而节能。

图2所示，本实用新型还在冷却水塔1与冷凝器2的循环回路上引出一路取冷回路，该取冷回路从冷却水塔1的输出端取水后经过一比例阀6连接到一板式热交换器7上进行冷热交换，板式热交换器7的回水输出接入冷却水塔1的回水端。板式热交换器7的冷媒来自于中央空调产生的冷冻水，冷冻水从蒸发器输出。

在冬季，利用本实用新型的取冷回路可免费取冷，从以上原理图可以看出，在冬季冷却水可经比例阀6流入板式热交换器7进行冷热交换。由于系统可根据室外湿球温度自动转换冷水机组及冷却水塔进行供冷，从而具备自动免费供冷能力，即当冷却水温度低于所需冷冻水的温度时，可通过板式热交换器7交换产生冷冻水，例如需要7℃的冷冻水，按板式换热器换热温差是2℃，冷却塔的冷幅是4℃工况，经冷却水塔智能控制系统计算出室外湿球温度必须≦1℃才能制取7℃冷水，这样，在冬季可利用冷却水塔智能控制系统取冷节能。而相反之，当冷却水温度高于所需冷冻水的温度时，也可通过板式热交换器7交换来降低冷却水温度。

本实用新型主要应用于冷却水塔的风机控制，同时也可用作冬季免费取冷，从而实现节能。

Claims (3)

1.中央空调冷却水塔的节能控制装置，包括有冷却水塔（1）、冷凝器（2），以及具有计算比对处理功能的智能控制器（3），其特征在于：智能控制器（3）连接有室外安装的室外温湿度传感器（4）和室外湿球度传感器（5）；所述冷却水塔（1）之风机通过变频器（11）控制，变频器（11）由智能控制器（3）控制；于冷却水塔（1）与冷凝器（2）之间的循环回路上分别安装有出冷却水温度传感器（12）和回冷却水温度传感器（13），出冷却水温度传感器（12）和回冷却水温度传感器（13）连接智能控制器（3）。

2.根据权利要求1所述的中央空调冷却水塔的节能控制装置，其特征在于：于冷却水塔（1）与冷凝器（2）的循环回路上引出一路取冷回路，该取冷回路从冷却水塔（1）的输出端取水后经过一比例阀（6）连接到一板式热交换器（7）上进行冷热交换，板式热交换器（7）的回水输出接入冷却水塔（1）的回水端。

3.根据权利要求1所述的中央空调冷却水塔的节能控制装置，其特征在于：所述板式热交换器（7）的冷媒来自于中央空调产生的冷冻水。

Images