CN203443258U - 冷冻机房一次泵变流量控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷冻机房控制系统，具体涉及冷冻机房一次泵变流量控制系统。包括制冷源系统、供水管路和回水管路；所述冷源系统与供水管路和回水管路之间通过制冷机组连接，所述供水管路与回水管路之间还设有冷却水泵和旁通阀；供水管路和回水管路末端通过末端冷冻水分水器和末端冷冻水集水器连接用户端，所述制冷源系统包括冷却塔、冷却水泵和制冷机组；还包括分别设于供水管路和回水管路上的压差传感器，和设于供水管路和回水管路之间的压差控制阀。本实用新型能够实现冷冻机房的高效节能运行。同时实现制冷机及各辅助设备的最优调节控制,帮助冷冻机房在最佳状态下运行,节约能源并且提高能源利用效率。

Description

冷冻机房一次泵变流量控制系统

技术领域

 本实用新型涉及一种冷冻机房控制系统，具体涉及一种冷冻机房一次泵变流量控制系统。

背景技术

目前的水系统一般采用定流量系统或变流量系统。定流量水系统中的输运出动力由定速泵提供。定流量水系统不能根据建筑的空调负荷变化而调节水泵的流量，能耗大。变流量水系统中的输运动力一般由设置有变频器的水泵提供。水泵根据水系统对水量的需求不断地调整转速以满足系统末端对水量的需求。水系统又可以分为一次泵系统及二次泵系统，二次泵系统配置复杂，控制也复杂。因而一次泵变流量系统在实际工程中有很大的应用空间。

    传统一次泵变流量系统的运行原理是：当用户端负荷发生变化时，用户端的冷水流量，供水管路和回水管路之间的温差、各个阀门和供水管路和回水管路之间的作用压差都会随之改变。控制装置将根据某个恒定的设定值来控制一次泵变速运行；当用户端所需流量小于设备容许的最小流量时，旁通阀旁通一部分流量，使流经冷热源设备的水流量不低于最低水流量要求，保护冷热源设备。

    所存在的问题：传统的系统运行时，由于控制装置设定值为恒定值，这种控制方式对于制冷机组、冷却水泵的能耗需求很大，不能实现最优调节控制，帮助冷冻机房在最佳状态下运行,节约能源并且提高能源利用效率。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了冷冻机房一次泵变流量控制系统。

    本实用新型通过以下技术方案实现的：本实用新型包括制冷源系统、供水管路和回水管路；所述冷源系统与供水管路和回水管路之间通过制冷机组连接，所述供水管路与回水管路之间还设有冷却水泵和旁通阀；供水管路和回水管路末端通过末端冷冻水分水器和末端冷冻水集水器连接用户端，所述制冷源系统包括冷却塔、冷却水泵和制冷机组；本实用新型还包括分别设于末端冷冻水分水器和末端冷冻水集水器上的压差传感器，和设于供水管路和回水管路之间的压差控制阀，其中冷却塔、冷却水泵、制冷机组、压差传感器、压差控制阀与控制装置电连接；所述控制装置包括PLC控制器以及变频器，所述PLC控制器通过TCP/IP通讯集中组态至上位机。

    进一步的，所述末端冷冻水分水器的总管上设有温度传感器；所述温度传感器分别与PLC控制器电连接。

    进一步的，所述末端冷冻水集水器的总管上设有温度传感器、以及流量计；分水器与集水器之间设有压差传感器。所述温度传感器、压差传感器以及流量计与PLC控制器电连接。

    进一步的，所述冷却水泵的总管上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器电连接。

    进一步的，所述制冷机组进水口上设有电动开关阀，电动开关阀与PLC控制器电连接。

进一步的，所述冷却塔的回水管上设有流量计，所述流量计与PLC控制器电连接。

进一步的，所述PLC控制器中设有模拟量控制模块。

    本实用新型的有益效果是：本实用新型根据用户端负荷变化，影响到分集水器之间的压差值，压差传感器感应信号传递给控制装置，经过控制装置分析计算后，进行一次泵的变速运行，实现变流量调节；该控制系统在现有的一次泵变流量系统调节操作基础上也对冷却塔的风机和冷却水泵进行变频调节控制；控制装置采集数据,计算分析末端负荷,以按需控制原则进行冷冻水泵的变频调节。实现系统的最优调节控制，帮助冷冻机房在最佳状态下运行,节约能源并且提高能源利用效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

在图中：1-冷却塔；2-冷却水泵；3-制冷机组；4-冷却水泵；5-旁通阀；6-压差控制阀；7-末端冷冻水分水器；8-末端冷冻水集水器；9-压差传感器。

具体实施方式

     如图1所示，本实用新型包括制冷源系统、供水管路和回水管路；所述冷源系统与供水管路和回水管路之间通过制冷机组3连接，所述供水管路与回水管路之间还设有冷却水泵4和旁通阀5；供水管路和回水管路末端通过末端冷冻水分水器7和末端冷冻水集水器8连接用户端，所述制冷源系统包括冷却塔1、冷却水泵2和制冷机组3；本实用新型还包括分别设于末端冷冻水分水器7和末端冷冻水集水器8上的压差传感器9，和设于供水管路和回水管路之间的压差控制阀6；其中冷却塔1、冷却水泵2、制冷机组3、压差传感器9、压差控制阀6与控制装置电连接；所述控制装置包括PLC控制器以及变频器。所述PLC控制器通过TCP/IP通讯集中组态至上位机。

压差传感器9感应到的模拟量信号传输至PLC控制器模拟量控制模块，以实现对于末端冷冻水分水器7与末端冷冻水集水器8压差的数据采集。

    进一步的，所述末端冷冻水分水器7的总管上设有温度传感器；所述温度传感器与PLC控制器连接。温度传感器感应到的模拟量信号传输至PLC控制器模拟量控制模块，以实现对于末端冷冻水分水器7温度的数据采集。 

进一步的，所述末端冷冻水集水器8的总管上设有温度传感器、流量计；所述温度传感器、流量计与PLC控制器连接。温度传感器、流量计感应到的模拟量信号传输至PLC控制器模拟量控制模块，以实现对于末端冷冻水集水器8温度、流量的数据采集。PLC控制器通过末端冷冻水分水器7和末端冷冻水集水器8采集到的温差、压差及流量数据，计算实时负荷，同时结合Nature Curve-自然曲线原理及按需控制调节一次泵变速运行进而也可调整机组负荷和运行台数。

    进一步的，冷却水泵4的总管上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器电连接。实时采集供回水温度数据，并传输至PLC控制器计算供回水温差，控制器根据温差PID运算控制冷却水泵4运行频率。

    进一步的，所述制冷机组3进水口上设有电动开关阀，电动开关阀与PLC控制器电连接。电动开关阀的数字量输入信号接至PLC控制器数字量输入点，阀门开关控制以数字量输出信号接至PLC控制器数字量输出点。

进一步的，所述冷却塔1的回水管上设有流量计，所述流量计与PLC控制器电连接。

进一步的，所述PLC控制器中设有模拟量控制模块。

本实用新型采用分散控制，集中管理的原则对冷冻机房进行高效控制。PLC控制器对制冷机组3，冷却水泵2，冷冻水泵4的温度和流量等进行监控，采集到的数据通过TCP/IP通讯集中组态至上位机, 通过上位机可以监控现场所有设备及系统信息。

控制原理：

启动顺序：制冷机组3进出口阀门—冷却塔1—冷却水泵2—冷却水泵4—制冷机组3；

关闭顺序：制冷机组3—冷却水泵4—冷却水泵2—冷却塔1—制冷机组3进出口阀门；

该系统全自动运行，各个设备按照启停顺序连锁控制，制冷机组3与冷冻泵2、冷却水泵4和冷却塔1一一对应设计。

轮换程序主要设备互为备用、故障互投、计时轮换、先入先出，从而延长设备使用寿命。轮换程序用于制冷机组3，冷却水泵2，冷却水泵4。 

冷却水泵2根据Nature Curve-自然曲线原理控制其频率。

实时监测制冷机组3、冷却塔1、冷却水泵2和冷却水泵4的运行状态、故障状态并进行报警。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。

Claims (7)

1.冷冻机房一次泵变流量控制系统，包括制冷源系统、供水管路和回水管路；所述冷源系统与供水管路和回水管路之间通过制冷机组连接，所述供水管路与回水管路之间还设有冷却水泵和旁通阀；供水管路和回水管路末端通过末端冷冻水分水器和末端冷冻水集水器连接用户端，其特征在于，所述制冷源系统包括冷却塔、冷却水泵和制冷机组；还包括分别设于末端冷冻水分水器和末端冷冻水集水器上的压差传感器，和设于供水管路和回水管路之间的压差控制阀，其中冷却塔、冷却水泵、制冷机组、压差传感器、压差控制阀与控制装置电连接；所述控制装置包括PLC控制器以及变频器。

2.根据权利要求1所述的冷冻机房一次泵变流量控制系统，其特征在于，所述末端冷冻水分水器的总管上设有温度传感器、流量计；所述温度传感器、流量计分别与PLC控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的冷冻机房一次泵变流量控制系统，其特征在于，所述末端冷冻水集水器的总管上设有温度传感器、压差传感器以及流量计；所述温度传感器、压差传感器以及流量计与PLC控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的冷冻机房一次泵变流量控制系统，其特征在于，冷却水泵的总管上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的冷冻机房一次泵变流量控制系统，其特征在于，所述制冷机组进水口上设有电动开关阀，电动开关阀与PLC控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的冷冻机房一次泵变流量控制系统，其特征在于，所述冷却塔的回水管上设有流量计，所述流量计与PLC控制器电连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷冻机房一次泵变流量控制系统，其特征在于，所述PLC控制器中设有模拟量控制模块。

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