CN202692337U

CN202692337U - 电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统

Info

Publication number: CN202692337U
Application number: CN 201220349683
Authority: CN
Inventors: 朱灵敏
Original assignee: SHANGHAI SHINEME ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI SHINEME ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-07-19

Abstract

本实用新型公开了一种电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，包括多台制冷机组、多台变频控制冷冻泵、多台变频控制冷却泵、冷冻出水总管温度传感器、冷冻回水总管温度传感器、冷冻出水总管压力变送器、冷却出水总管温度传感器、冷却回水总管温度传感器、用户末端温度传感器、平衡水箱、电厂汽机循环水专用冷却塔；上述各部件均通过线路及通讯方式信号连接到PLC总控制系统柜。本实用新型实现了全自动控制并具有节约能源的有益效果。另外，本实用新型还减少了设备运行成本。

Description

电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力控制技术领域，尤其涉及一种电力系统中央空调管理控制系统。

背景技术

如图1所示，现有技术中的一种电力系统中央空调负荷管理控制系统，主要包括制冷机组11、12、13，冷冻泵21、22、23，冷却泵31、32、33，冷却塔41、42，平衡水箱51，供水罐52，回水罐53，以及各路水管道，整个系统中上述部件与各支路水管道形成水循环。三台制冷机组冷凝器所制冷的冷冻水从水管道里的冷冻泵出水总管把冷冻水送到各用户使用处及未端，冷冻水再从尾端管路里的回水总管回到冷冻水制冷机组，平衡水箱自动给冷冻水回水管道里补水。

图1所示系统的工作原理是：制冷机组压缩机工作时，通过蒸发器热交换制冷，在冷冻水循环系统中，在冷冻泵的作用下冷冻水流经主机，在蒸发器进行热交换，被吸热降温后（出水），被送到终端盘管风机或空调末端各风机，经表冷器吸收室内空气的热量，升温后（回水），再由冷冻泵送到主机蒸发器形成闭合循环。

蒸发器制出冷量热交换时，压缩机高速运行会产生热量，该热量需要靠冷却器来散发，具体为通过冷却水泵的运行来冷却，在冷却水循环系统中，在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机，在冷凝器吸热升温后（出水）被送到冷却塔，热水经过冷却塔散热后，经过冷却泵把经过降温后的回水送到制冷机组里，平衡水箱用人工给冷却水管道里补水，再由冷却泵送到主机，形成循环。在这个过程里，冷冻水、冷却水作为能量传递的载体，在冷冻泵、冷却泵得到动能，不停地循环在各自的管道系统里，不断地将室内的热量经制冷机组的作用，由冷却塔排出。

在实际工作中，三台制冷机组11、12、13，三台冷冻泵21、22、23，三台冷却泵31、32、33，二台冷却塔41、42的所有电源均是单独人工控制，平衡水箱51也是通过人工控制方式补水。

其工作机制是：由一台制冷机组、一台冷冻泵、冷却泵、冷却塔来循环工作，制冷机组的冷冻出水标准在7度左右，冷冻水出水经过所有的用户区域传递冷量使用后再回到制冷机组，回水温度标准在12度左右。标准出回水热交换效率在5度温差，如冷冻出回水的温差超过5度以上，说明用户末端负荷需求增大，这时制冷机组会根据负荷大小自动加载运行。如冷冻出回水的温差进一步拉大，说明用户负荷仍在增大，就要启动加载第二台制冷机组压缩机运行，以此类推。如冷冻出回水的温差小于5度，说明用户区域末端负荷在减少，这时制冷机组就会根据负荷量大小自动卸载停止压缩机运行，以此类推。制冷机组的冷却出水标准为37度，回水温度标准在32度，如回水温度超过32度以上，温差大于5度，冷却塔风机就要加大运行功率或者增加运行台数，使冷却泵回水温度降低、温差减小，反之则降低运行频率或者减少运行台数。

上述工作机制中，每台制冷机组的启动或停止，都必须有冷冻泵、冷却泵、冷却塔来相互循环配套。当低负荷季节时，也可单独开冷冻水泵做新风交换室内新鲜空气。整套制冷机组系统是受整个系统出回水温度、温差的关系来控制的，同时还与外围环境的温度温差、天气的变化、以及人流量的多少有直接影响。以上参数的调整都需要人工现场观察，并人工调试运行后，系统即可全自动控制运行。

例如，上述系统可用于控制整个电厂核心的总控制系统DCS控制室的温度。实践中，控制室里的温度最佳为25度左右，如超过这个温度，系统DCS控制柜就会产生过热现象，此时控制系统会过热保护，影响其它设备运行，严重时某些精密仪器会丧失灵敏度失去控制。

但这种现有的电力系统中央空调负荷管理控制系统具有一些缺点：

第一，因一年四季季节气候变化、白天黑夜温差变化，依靠人工调控设备运行，经常由于人员疏忽或调控不及时，导致控制室里的温度低于18度。出现这样过低的室温，就造成了能源浪费；另一方面，人工管理也增加了人力成本。

第二，制冷机组冷热交换循环时所产生出的热量，所出的冷却出水都是经过冷却塔来散热的，这样就造成冷却塔设备及用电的费用，这提高了设备运行成本及电费。

因此，本领域技术人员致力于开发一种自动化程度高的、随动性好的电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动化程度高的、随动性好的电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，包括多台制冷机组、多台变频控制冷冻泵、多台变频控制冷却泵、冷冻出水总管温度传感器、冷冻回水总管温度传感器、冷冻出水总管压力变送器、冷却出水总管温度传感器、冷却回水总管温度传感器、用户末端温度传感器、平衡水箱、电厂汽机循环水专用冷却塔；所述多台变频控制冷冻泵、所述多台变频控制冷却泵、所述冷冻出水总管温度传感器、所述冷冻回水总管温度传感器、所述冷却出水总管温度传感器、所述冷却回水总管温度传感器、所述冷冻出水总管压力变送器、所述用户末端温度传感器均通过线路及通讯方式信号连接到PLC总控制系统柜。

较佳地，所述用户末端温度传感器为DCS系统控制室温度传感器。

较佳地，包括三台所述制冷机组、三台所述变频控制冷冻泵、三台所述变频控制冷却泵。

较佳地，所述变频控制冷冻泵为变频控制柜与冷冻泵的组合结构。

较佳地，所述变频控制冷却泵为变频控制柜与冷却泵的组合结构。

较佳地，所述电厂汽机循环水专用冷却塔为制冷机组与冷却泵的组合结构。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于上述结构设计，在实际工作中，所有的部件通过PLC总控制系统柜所采集到的温度信号点来实现全自动控制，在用户末端（例如DCS系统控制室区域）的温度温差变化控制在设定范围（例如20-23度）之间，具有节约能源的有益效果。

另外，本实用新型将制冷机组冷却出回水的总管接到汽机循环水大冷却塔总管上，汽机大冷却塔是通过自然风来冷却的，冷却效果比冷却塔好同时还减少了单独设立冷却塔时设备运行成本。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的一具体实施例，为全自动控制，主要包括三台制冷机组11、12、13、三台变频控制冷冻泵21、22、23、三台变频控制冷却泵31、32、33，平衡水箱51、供水罐52，回水罐53、电厂汽机循环水专用冷却塔6，以及一系列温度传感器和水管道。

其中，冷冻出水总管温度传感器、冷冻回水总管温度传感器、冷却出水总管温度传感器、冷却回水总管温度传感器是在冷冻出水总管、冷冻回水总管、冷却出水总管、冷却回水总管上，分别安装一套温度传感器，来采集管道里循环水的温度。

冷冻出水总管压力变送器是在冷冻出水总管上安装一套压力变送器来采集管道里的压力。

电厂汽机循环水专用冷却塔为制冷机组与冷却泵的组合结构。

用户末端温度传感器是在电厂受控制的区域（例如DCS控制室）里安装一套温度控制器，来控制这个区域的温度保持在20-23度之间恒温。

在三台冷冻泵、三台冷却泵上安装变频器形成变频控制冷冻泵、变频控制冷却泵。

以上所有设备通过线路及通讯方式信号连接到PLC总控制系统柜7里统一管理。

本实用新型的工作机制是：由第一台制冷机组、一台冷冻泵、冷却泵、冷却塔来循环工作，制冷机组冷冻出水在7度左右，回水在12度左右。出来的冷冻水经过用户末端DCS系统控制室区域返回采集温度信号。

如在用户末端DCS系统控制室区域的温度接近24度时，通过PLC总控制系统柜7采集到的信号就会全自动启动第二台制冷机组，按此类推，一直运行到启动第三台制冷机组。

如在用户末端DCS系统控制室区域的温度低于20度时，PLC总控制系统柜7就会停止第三台制冷机组，按此类推，一直到运行到停止第一台制冷机组。

如所控制的区域温度再低于18度，就全停止运行，在所控制区域的温度高于19度时，自动启动第一台制冷机组，按此类推，运行设备。

每台制冷机组启动必须有冷冻泵、冷却泵、冷却塔来相互循环配套，整套制冷机组系统是受温差变化的关系来控制，也与外围环境的温度温差有直接影响。

制冷机组的冷却出水35度，回水是控制在30度之内，如出回水总管上温度温差超过5度以上，会通过PLC总控制系统柜7采集到的信号全自动控制冷却泵的频率自动会加大50赫兹，按此类推，启动第二冷却泵、第三冷却泵。

如冷却温差低于3度，就停止运行第三冷却泵，按此类推，停止第二冷却泵、第一冷却泵直到全停止运行。

本实用新型由于上述结构设计，在实际工作中，所有的部件通过PLC总控制系统柜所采集到的温度信号点来实现全自动控制，在用户末端（例如DCS系统控制室区域）的温度温差变化控制在设定范围（例如20-23度）之间，具有节约能源的有益效果。另外，本实用新型将制冷机组冷却出回水的总管接到汽机大冷却塔总管上，汽机大冷却塔是通过自然风来冷却的，冷却效果比冷却塔好同时还减少了设备运行成本。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，其特征在于：包括多台制冷机组、多台变频控制冷冻泵、多台变频控制冷却泵、冷冻出水总管温度传感器、冷冻回水总管温度传感器、冷冻出水总管压力变送器、冷却出水总管温度传感器、冷却回水总管温度传感器、用户末端温度传感器、平衡水箱、电厂汽机循环水专用冷却塔；所述多台变频控制冷冻泵、所述多台变频控制冷却泵、所述冷冻出水总管温度传感器、所述冷冻回水总管温度传感器、所述冷却出水总管温度传感器、所述冷却回水总管温度传感器、所述冷冻出水总管压力变送器、所述用户末端温度传感器均通过线路及通讯方式信号连接到PLC总控制系统柜。

2.如权利要求1所述的电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，其特征在于：所述用户末端温度传感器为DCS系统控制室温度传感器。

3. 如权利要求1所述的电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，其特征在于：包括三台所述制冷机组、三台所述变频控制冷冻泵、三台所述变频控制冷却泵。

4.如权利要求1所述的电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，其特征在于：所述变频控制冷冻泵为变频控制柜与冷冻泵的组合结构。

5.如权利要求1所述的电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，其特征在于：所述变频控制冷却泵为变频控制柜与冷却泵的组合结构。

6. 如权利要求1所述的电力系统中央空调负荷随动节能管理控制系统，其特征在于：所述电厂汽机循环水专用冷却塔为制冷机组与冷却泵的组合结构。