CN206347696U - 冷冻水二次泵节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷冻水二次泵节能控制系统，包括：制冷主机；冷冻水一次泵，一端连接一次泵入水管，另一端通过一次泵出水管与制冷主机连接；冷冻水二次泵，通过二次泵入水管与制冷主机连接；流量传感器，设于二次泵入水管上；电动调节阀，与一次泵入水管、二次泵入水管连通；控制器，与制冷主机、冷冻水一次泵、冷冻水二次泵、流量传感器及电动调节阀电连接，以控制制冷主机、冷冻水一次泵、冷冻水二次泵的运行，且当流量传感器检测的流量值小于系统预设流量值时，根据流量值调节电动调节阀的开度。效果：将实际流量值与电动调节阀的开度调节相结合进行变流量控制，与系统负荷更加匹配，减轻了水力失调现象，提高了空调系统的运行效率。

Description

冷冻水二次泵节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及空调领域，尤其涉及一种冷冻水二次泵节能控制系统。

背景技术

冷冻水变频节能技术在中央空调系统中应用得越来越广泛，早先的节能系统包括冷冻水一次泵定流量系统及冷冻水一次泵变流量系统，而与冷冻水一次泵定流量系统相比，冷冻水一次泵变流量系统具有更好的节能效果，但是由于其变频冷冻水泵控制方式的多样性，如恒温差控制、恒压差控制方式等，会导致其节能效果差异较大，从而导致中央空调系统变频冷冻水泵运行能耗较高以及中央空调系统运行效率较低等问题，并且在实际运行中发现，冷冻水一次泵系统不仅存在非线性问题，而且还会浪费大量的能量，因此冷冻水二次泵系统就应运而生了。

冷冻水二次泵变流量系统是目前应用最广泛的一种变流量系统，尤其是在系统较大及各个区域差别化明显的空调系统中，其节能效果更为明显，但冷冻水二次泵系统相较于冷冻水一次泵系统而言更为复杂，通常，在设计时因担心冷机流量不足，故而使冷冻水一次泵不变频，冷冻水二次泵变频，但这种情况会造成冷机冷冻水的流量波动较大，控制滞后，并且传统压差旁通控制方法存在旁通流量大，输配系数低等问题，也易造成能源浪费。

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，并且缺乏水力平衡上的考虑，因而，空调运行效率有待提高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种冷冻水二次泵节能控制系统。

根据本实用新型实施例的冷冻水二次泵节能控制系统，包括：

制冷主机；

冷冻水一次泵，所述冷冻水一次泵一端连接有一次泵入水管，另一端通过一次泵出水管连接于所述制冷主机的进水口上；

冷冻水二次泵，所述冷冻水二次泵通过二次泵入水管连接于所述制冷主机的出水口上；

流量传感器，所述流量传感器设置于所述二次泵入水管上；

电动调节阀，所述电动调节阀与所述一次泵入水管及二次泵入水管相连通；

控制器，所述控制器分别与所述制冷主机、冷冻水一次泵、冷冻水二次泵、流量传感器及电动调节阀电连接，用于控制所述制冷主机、冷冻水一次泵以及冷冻水二次泵的运行，且在当流量传感器检测到的流量值小于系统预设流量值时，根据所述流量值调节所述电动调节阀的开度。

根据本实用新型提供的冷冻水二次泵节能控制系统，一次泵入水管及二次泵入水管通过一电动调节阀连通，以将实际检测到的流量值与电动调节阀的开度调节相结合进行变流量控制，使得系统流量与末端负荷更加匹配，减轻了水力失调现象，从而提高了空调系统的运行效率。

另外，根据本实用新型上述实施例提供的冷冻水二次泵节能控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例中，所述制冷主机包括有多台，所述多台制冷主机的进水口并联的与所述一次泵出水管连接，多台制冷主机的出水口并联的与所述二次泵入水管连接；所述系统预设流量值为多个，并分别与所述制冷主机的开启数量相对应。

根据本实用新型的一个实施例中，还包括与所述控制器电连接的第一温度传感器、第二温度传感器及第二变频器，所述第一温度传感器设置于所述一次泵入水管上，所述第二温度传感器设置于所述二次泵入水管上，所述第二变频器与所述冷冻水二次泵电连接；当所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的温度差大于系统预设温度差时，所述控制器驱动所述第二变频器以调节所述冷冻水二次泵的转速。

根据本实用新型的一个实施例中，所述冷冻水一次泵的数量为多台，并与制冷主机的数量一致，且每个所述冷冻水一次泵连接有第一变频器。

根据本实用新型的一个实施例中，所述冷冻水二次泵的数量为多台，并与制冷主机的数量一致，且每个所述冷冻水二次泵连接有第二变频器。

根据本实用新型的一个实施例中，所述控制器具有PID输出端，所述PID输出端与所述第一变频器、第二变频器及电动调节阀电连接。

附图说明

图1是本实用新型原理图；

附图标记：

制冷主机10；

冷冻水一次泵20；

第一变频器200；

冷冻水二次泵30；

第二变频器300；

一次泵入水管40；

第一温度传感器400；

一次泵出水管50；

二次泵入水管60；

第二温度传感器600；

流量传感器70；

电动调节阀80；

控制器90。

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”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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冷冻水二次泵30节能控制系统，包括制冷主机10、冷冻水一次泵20、冷冻水二次泵30、流量传感器70、电动调节阀80及控制器90。

具体的，制冷主机10用于制冷。

冷冻水一次泵20一端连接有一次泵入水管40，一次泵入水管40与末端负荷(即待冷却设备)的冷却水路出口连接，冷冻水一次泵20另一端通过一次泵出水管50连接于制冷主机10的进水口上。

冷冻水二次泵30通过二次泵入水管60连接于制冷主机10的出水口上，在冷冻水二次泵30的出水口通过管路与末端负荷的冷却水路入口连接，从而形成循环制冷。

流量传感器70设置于二次泵入水管60上，用于实时检测二次泵入水管60的流量值。

电动调节阀80与一次泵入水管40及二次泵入水管60相连通，具体的说，一次泵入水管40及二次泵入水管60连接有一平衡管，电动调节阀80设置于平衡管上，用于控制平衡管的开合。

控制器90分别与制冷主机10、冷冻水一次泵20、冷冻水二次泵30、流量传感器70及电动调节阀80电连接，用于控制制冷主机10、冷冻水一次泵20以及冷冻水二次泵30的运行，且在当流量传感器70检测到的流量值小于系统预设流量值时，根据流量值调节电动调节阀80的开度。

根据本实用新型提供的冷冻水二次泵30节能控制系统中，系统预设流量值也即是系统所需最小流量值，也就是说，通过将流量传感器70检测到二次泵入水管60上的流量值与系统所需最小流量值相比较，在当流量传感器70检测的流量值小于系统所需最小流量值时，控制器90发出控制信号至电动调节阀80，以开启电动调节阀80，使得一次泵入水管40的水通过平衡管进入二次泵入水管60，以补充二次泵入水管60的流量，使得补充后的二次泵入水管60的流量满足系统所需最小流量；而当流量传感器70检测的流量值大于或等于系统所需最小流量值，也即二次泵入水管60内冷冻水的流量满足系统所需最小流量值，便使电动调节阀80处于闭合状态，那么系统在这种实际流量与系统所需最小流量相匹配的状态下运行，不仅能够减少耗能，并且与末端负荷更为匹配，能够明显改善水力失调的现象，提高空调系统的运行效率。

优选地，在本实用新型一个实施例中，制冷主机10包括有多台，多台制冷主机10的进水口并联的与一次泵出水管50连接，多台制冷主机10的出水口并联的与二次泵入水管60连接；系统预设流量值为多个，并分别与制冷主机10的开启数量相对应。示例性的，流量传感器70检测到的流量值为Q，制冷主机10数量为三台，开启一台制冷主机10时，对应的系统预设流量值为Q1，开启两台制冷主机10时，对应的系统预设流量值为Q2，开启三台制冷主机10时，对应系统预设流量值为Q3，而这里的Q1、Q2、Q3分别为开启一台、两台及三台制冷主机10时所对应的系统所需最小流量值。那么，实际在进行控制时，当开启一台制冷主机10时，控制器90将流量传感器70检测到流量值Q与Q1进行比较，若Q大于Q1，那么，则二次泵入水管60内的流量满足系统所需最小流量值，也就无需开启电动调节阀80补充流量，而Q小于Q1时，二次泵入水管60内的流量不能够满足系统所需最小流量值，因此，需要开启电动调节阀80进行流量补充，进而使得管网中控制流量与需求流量的一致性增强，与末端负荷更加的匹配。与上述控制方式一致的，当开启两台或者三台制冷主机10时，同样是将Q与Q2或Q3进行比较，进而通过控制器90根据对比差值来控制电动调节阀80的开度，如此，当主机开启台数变化后，系统运行所需最小流量值相应改变，控制器90通过接收流量传感器70的数据与不同主机运行数下确定的系统所需最小流量值对比，进而调节电动阀门的开度，使系统始终在系统所需最小流量下稳定高效运行，与末端负荷更为匹配且提高了空调运行效率。

优选地，在本实用新型一个实施例中，还包括与控制器90电连接的第一温度传感器400、第二温度传感器600及第二变频器300，第一温度传感器400设置于一次泵入水管40上，第二温度传感器600设置于二次泵入水管60上，第二变频器300与冷冻水二次泵30电连接；第一温度传感器400用于检测一次泵入水管40上的温度，第二温度传感器600用于检测二次泵入水管60上的温度，当第一温度传感器400与第二温度传感器600的温度差大于系统预设温度差时，控制器90驱动第二变频器300以调节冷冻水二次泵30的转速。示例性的，系统预设温度差为5℃，第一温度传感器400检测到的温度为T1，第二温度传感器600检测到的温度为T2，当T1与T2之差小于5°时，控制器90便控制第二变频器300的频率降低进而使冷冻水二次泵30的转速减小，从而降低T2的温度，当冷冻水二次泵30转速降低时，其能耗也会随之降低，这便能够实现节能的作用，如此，有利于本系统的使用。

优选地，在本实用新型另一个实施例中，冷冻水一次泵20的数量为多台，并与制冷主机10的数量一致，且每台冷冻水一次泵20连接有第一变频器200，如此，与每台冷冻水一次泵20相连的每个第一变频泵便可单独对每台冷冻水一次泵20进行频率调节或者同步对每台冷冻水一次泵20进行频率调节。当制冷主机10开启数量较多时，一次泵出水管50内的流量也就相对较大，故而通过增设多台冷冻水一次泵20来满足开启多台制冷主机10时所需的流量需求，防止因一次泵出水管50内的流量较小而使得第一温度传感器400与第二温度传感器600之间的温差过大导致能量的浪费。

优选地，在本实用新型一个实施例中，冷冻水二次泵30的数量为多台，并与制冷主机10的数量一致，且每台冷冻水二次泵30连接有第二变频器300，那么，连接于每台冷冻水二次泵30上的第二变频器300，便可在控制器90的控制下对每台冷冻水二次泵30单独调频，便于根据系统需求对冷冻水二次泵30的转速进行调节，并且，冷冻水二次泵30的数量为多台，那么相应的，冷冻水二次泵30出水管上可连接的末端负荷数量也就可以相应增加，如此，有利于提高本实用新型的实用性。

优选地，在本实用新型一个实施例中，控制器90具有PID输出端，PID输出端与第一变频器200、第二变频器300及电动调节阀80电连接。PID输出端的控制是基于反馈的概念以减少不确定性，其中，反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值，与期望值相比较，用这个偏差来纠正系统的响应，执行调节控制，在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，那么，采用PID输出端，能够通过实际值与期望值的偏差来纠正系统的响应，执行调节控制，因此，控制效果更好。

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)

1.一种冷冻水二次泵节能控制系统，其特征在于，包括：

制冷主机；

冷冻水一次泵，所述冷冻水一次泵一端连接有一次泵入水管，另一端通过一次泵出水管连接于所述制冷主机的进水口上；

冷冻水二次泵，所述冷冻水二次泵通过二次泵入水管连接于所述制冷主机的出水口上；

流量传感器，所述流量传感器设置于所述二次泵入水管上；

电动调节阀，所述电动调节阀与所述一次泵入水管及二次泵入水管相连通；

控制器，所述控制器分别与所述制冷主机、冷冻水一次泵、冷冻水二次泵、流量传感器及电动调节阀电连接，用于控制所述制冷主机、冷冻水一次泵以及冷冻水二次泵的运行，且在当流量传感器检测到的流量值小于系统预设流量值时，根据所述流量值调节所述电动调节阀的开度。

2.根据权利要求1所述冷冻水二次泵节能控制系统，其特征在于，所述制冷主机包括有多台，所述多台制冷主机的进水口并联的与所述一次泵出水管连接，多台制冷主机的出水口并联的与所述二次泵入水管连接；所述系统预设流量值为多个，并分别与所述制冷主机的开启数量相对应。

3.根据权利要求2所述冷冻水二次泵节能控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的第一温度传感器、第二温度传感器及第二变频器，所述第一温度传感器设置于所述一次泵入水管上，所述第二温度传感器设置于所述二次泵入水管上，所述第二变频器与所述冷冻水二次泵电连接；当所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的温度差大于系统预设温度差时，所述控制器驱动所述第二变频器以调节所述冷冻水二次泵的转速。

4.根据权利要求3所述冷冻水二次泵节能控制系统，其特征在于，

所述冷冻水一次泵的数量为多台，并与制冷主机的数量一致，且每个所述冷冻水一次泵连接有第一变频器。

5.根据权利要求4所述冷冻水二次泵节能控制系统，其特征在于，所述冷冻水二次泵的数量为多台，并与制冷主机的数量一致，且每个所述冷冻水二次泵连接有第二变频器。

6.根据权利要求5所述冷冻水二次泵节能控制系统，其特征在于，所述控制器具有PID输出端，所述PID输出端与所述第一变频器、第二变频器及电动调节阀电连接。