CN205481502U - 基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，包括制冷主机、冷冻泵、空调机组、变频器、流量计、压差传感器及控制器。冷冻泵的进水口通过一连通管与制冷主机的出水口相连。空调机组的进水口通过一供水管与冷冻泵的出水口相连，空调机组的出水口通过一回水管与制冷主机的入水口相连。变频器与冷冻泵信号连接，流量计设置于供水管上，压差传感器的一端与供水管相连，压差传感器的另一端与回水管相连。控制器与变频器、流量计及压差传感器信号连接，用以根据流量计检测的流量值和压差传感器检测的压差值控制变频器进行变频调节。本实用新型通过实时的频率控制，使冷冻水系统在不同负荷条件下保持最佳的压差控制，实现了高效节能。

Description

基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及空调冷冻水系统，尤其涉及一种基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统。

背景技术

冷冻水变流量调节系统是水系统的一种基本调节形式。它广泛应用于国内的一些工程项目中，尤其是办公楼、大厦等建筑的空调系统。

按照水泵布置方式的不同，变流量系统主要可以分为定速水泵阶梯式变流量系统、一次泵变流量系统、二次泵变流量系统、三次泵变流量系统等。其中，二次泵变流量系统是目前应用最广泛的一种变流量系统，尤其是在一些大型高层民用建筑和多功能建筑群中。在这一系统的机房侧管路中，由旁通平衡管将水泵分为两级，即初级泵和次级泵。初级泵克服平衡管以下的水路水流阻力，次级泵克服平衡管以上的环路阻力。平衡管将整个水系统分为循环冷水制备和循环水输送两部分，同时将系统的阻力和能耗也分成两部分。该系统的特点是冷水制备与冷水输送之间的相互干涉减少，但是由于平衡管对运行过程中所起的作用是平衡次级泵侧和初级泵侧的水量差值。当初级泵侧的供水量大于次级泵侧的需水量时，平衡管内有一部分未被利用的冷水与回水混合后流回蒸发器，这将导致冷水机组工作效率的下降。反之，当初级泵侧的供水量小于次级泵侧的需水量时，有一部分回水与供水混合，提高了供水温度，这又将引起空调末端装置工作效率的降低。

一次泵变流量系统中当用户侧负荷发生变化时，用户侧的冷冻水流量、供回水温差、阀门开度和供回水管道之间的作用压差都会跟着改变。自动控制系统根据某个参数的变化控制水泵变频调速，使水泵始终以合理的转速运转，提供系统所需要的扬程和流量。当用户侧所需流量小于冷热源允许流过的最小流量时，旁通管旁通一部分流量，使冷热源不低于最小流量运行。

目前的冷冻水变流量控制，基本是基于定温差和定压差的控制，这种利用简单的定值控制，尽管能大致反应末端整体负荷变化，却不能及时反馈末端负荷的变化更谈不上及时的调整，更缺乏水力平衡上的考虑，所以往往是以牺牲舒适性来达到节能的目的。

也还有一些节能公司尝试在使用变温差或者变压差进行控制，但是都是基于时间段分段调节，没有从根本上实现变温差或者变压差控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，很好的满足了空调负荷响应的准确性与及时性。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，包括:

制冷主机；

冷冻泵，所述冷冻泵的进水口通过一连通管与所述制冷主机的出水口相连；

空调机组，所述空调机组的进水口通过一供水管与所述冷冻泵的出水口相连，所述空调机组的出水口通过一回水管与所述制冷主机的入水口相连；

变频器，所述变频器与所述冷冻泵信号连接，用以对所述冷冻泵进行变频调节；

流量计，所述流量计设置于所述供水管上，用以检测所述供水管上的流量值；

压差传感器，所述压差传感器的一端与所述供水管相连，所述压差传感器的另一端与所述回水管相连，用以检测所述供水管和回水管之间的压差值；

控制器，所述控制器与变频器、流量计及压差传感器信号连接，用以根据所述流量计检测的流量值和所述压差传感器检测的压差值控制所述变频器进行变频调节。

优选地，所述供水管上设置有电动阀门。

优选地，所述空调机组为多个，多个所述空调机组并联连接。

优选地，所述电动阀门为多个，多个所述电动阀门以一一对应的方式与多个所述空调机组串联连接。

优选地，所述冷冻泵为多个，多个所述冷冻泵并联连接。

优选地，所述变频器为多个，每个所述冷冻泵信号连接一个所述变频器。

根据本实用新型提供的基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，压差传感器检测的供水管和回水管之间压差值，流量计检测供水管上的流量值，而控制器则根据上述压差值和流量值控制变频器对冷冻泵进行变频调节，从而控制冷冻泵的速度，最终使得循环水流量相应地调整到实际所需要的流量，极大地减轻了水利失调现象，很好的满足了空调负荷响应的准确性与及时性。

附图说明

图1是本实用新型实施例基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统的结构示意图。

附图标记：

制冷主机10；

连通管11；

冷冻泵20；

变频器21；

供水管22；

空调机组30；

回水管31；

电动阀门32；

流量计40；

压差传感器50；

控制器60。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，包括制冷主机10、冷冻泵20、空调机组30、变频器21、流量计40、压差传感器50及控制器60。

具体的，冷冻泵20的进水口通过一连通管11与所述制冷主机10的出水口相连。空调机组30的进水口通过一供水管22与所述冷冻泵20的出水口相连，所述空调机组30的出水口通过一回水管31与所述制冷主机10的入水口相连。

变频器21与所述冷冻泵20信号连接，用以对所述冷冻泵20进行变频调节。流量计40设置于所述供水管22上，用以检测所述供水管22上的流量值。压差传感器50的一端与所述供水管22相连，所述压差传感器50的另一端与所述回水管31相连，用以检测所述供水管22和回水管31之间的压差值。

控制器60与变频器21、流量计40及压差传感器50信号连接，用以根据所述流量计40检测的流量值和所述压差传感器50检测的压差值控制所述变频器21进行变频调节。

根据本实用新型提供的基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，压差传感器50检测的供水管22和回水管31之间压差值，流量计40检测供水管22上的流量值，而控制器60则根据上述压差值和流量值控制变频器21对冷冻泵20进行变频调节，从而控制冷冻泵20的速度，最终使得循环水流量相应地调整到实际所需要的流量，极大地减轻了水利失调现象。

在本实用新型的一个实施例中，所述供水管22上设置有电动阀门32，如此，可以通过电动阀门32的开度调节的供水管22流量大小。

在本实用新型的一些实施例中，空调机组30为多个，多个所述空调机组30并联连接。对应的，电动阀门32为多个，多个所述电动阀门32以一一对应的方式与多个所述空调机组30串联连接。也就是说，每一个空调机组30对应串联一个电动阀门32，当多个空调机组30中的一个空调机组30要求制冷时，可以打开与该空调机组30串联的电动阀门32，如此，冷冻水进入至空调机组30实现制冷。

更为有利的，在本实用新型的一个实施例中，冷冻泵20为多个，多个所述冷冻泵20并联连接。如此，利用多个冷冻泵20可以提高供水效率。

对应的，变频器21为多个，每个所述冷冻泵20信号连接一个所述变频器21。也就是说，每个冷冻泵20通过对应的一个变频器21进行变频控制，控制器60则可以根据需要对应各个变频器21发送控制信号进行同步调节。

综上所述，本实用新型实施例提供的冷冻水变流量调节系统，通过实时的频率控制，可使冷冻水系统在不同负荷条件下保持最佳的压差控制。与现有的系统相比较，实现了高效节能。

本实用新型具体优点如下：(1)通过对压差值的调节控制，与末端负荷更加匹配。(2)大大减轻了水力失调现象。(3)系统运行更加稳定，明显减少了泵输送系统的能耗。(4)实现了协调控制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，其特征在于，包括:

制冷主机；

冷冻泵，所述冷冻泵的进水口通过一连通管与所述制冷主机的出水口相连；

空调机组，所述空调机组的进水口通过一供水管与所述冷冻泵的出水口相连，所述空调机组的出水口通过一回水管与所述制冷主机的入水口相连；

变频器，所述变频器与所述冷冻泵信号连接，用以对所述冷冻泵进行变频调节；

流量计，所述流量计设置于所述供水管上，用以检测所述供水管上的流量值；

压差传感器，所述压差传感器的一端与所述供水管相连，所述压差传感器的另一端与所述回水管相连，用以检测所述供水管和回水管之间的压差值；

控制器，所述控制器与变频器、流量计及压差传感器信号连接，用以根据所述流量计检测的流量值和所述压差传感器检测的压差值控制所述变频器进行变频调节。

2.根据权利要求1所述的基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，其特征在于，所述供水管上设置有电动阀门。

3.根据权利要求2所述的基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，其特征在于，所述空调机组为多个，多个所述空调机组并联连接。

4.根据权利要求3所述的基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，其特征在于，所述电动阀门为多个，多个所述电动阀门以一一对应的方式与多个所述空调机组串联连接。

5.根据权利要求1所述的基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，其特征在于，所述冷冻泵为多个，多个所述冷冻泵并联连接。

6.根据权利要求5所述的基于阻抗系数优化的冷冻水变流量节能控制系统，其特征在于，所述变频器为多个，每个所述冷冻泵信号连接一个所述变频器。