CN206369306U - 一次及二次泵变流量节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一次及二次泵变流量节能控制系统，包括：两并行管道连接的冷水机组、两个一次冷冻泵、一次泵变频控制柜、盈亏管、若干并联的二次冷冻泵、二次泵控制柜、最不利环路、控制器、若干传感器；若干传感器实时检测系统的运行参数，将其反馈给控制器，控制器根据节能控制策略，调整一次冷冻泵及二次冷冻泵运行参数。本实用新型通过一二次泵的频率调节、台数控制，解决现有技术中由于一次及二次侧水环路流量不平衡导致的水泵能耗浪费以及供水温度不稳定问题，实现最大限度的流量平衡。

Description

一次及二次泵变流量节能控制系统

技术领域

本实用新型属于中央空调冷冻水系统控制技术领域，尤其涉及一种一次及二次泵变流量节能控制系统。

背景技术

随着现代中央空调系统规模的不断扩大，现有空调系统往往负责多个不同区域供冷，为满足同一冷源系统供冷区域多且分散的使用工况，加大系统末端使用灵活性往往需设置二次泵进行独立供冷，或者使用二次泵解决超高层建筑以及远距离供冷带来的冷源高承压问题。

传统的二次泵系统多采用一次泵定频，二次泵变频的运行模式。在该模式下运行时，二次泵根据末端负荷的变化进行变频调节，此时一次侧为定流量运行。当二次侧流量大于一次侧流量时，二次侧回水通过盈亏管直接从二次侧回水管回到二次侧供水管，在未经制冷便送往末端，形成无效循环，浪费了二次泵的能耗同时提高了末端供水温度，降低了末端除湿效果。当二次侧流量小于一次侧流量时，一次侧供水则直接经过盈亏管回到冷水机组，形成一次侧的无效循环，浪费了一次泵的能耗。为解决一次及二次侧水环路流量不平衡带来的能耗浪费问题，必须引入一次泵变频及整体供水系统，本实用新型基于此而提出。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种一次及二次泵变流量节能控制系统，旨在解决现有技术中由于一次及二次侧水环路流量不平衡导致的水泵能耗浪费以及供水温度不稳定问题，通过一次及二次泵的频率调节、台数控制，实现最大限度的流量平衡。

本实用新型的技术方案如下：一次及二次泵变流量节能控制系统，包括：

两并行管道连接的冷水机组，每一冷水机组设有一主机通讯模块，用于在线读取冷水机组运行参数及出水温度调节、启停控制；

两个一次冷冻泵，一个一次冷冻泵对应连接一冷水机组；

一次泵变频控制柜，分别电连接两个一次冷冻泵；

一盈亏管，其与冷水机组、一次冷冻泵串联的管道并联连接；

若干并联的二次冷冻泵，设于两冷水机组、及盈亏管并联交汇的主管道上；

二次泵控制柜，分别电连接每一二次冷冻泵；

最不利环路，位于主管道上；

控制器，分别电连接两主机通讯模块、一次泵变频控制柜、二次泵控制柜、若干传感器；

若干传感器，均与控制器电连接，用于检测该系统的运行参数；

若干传感器实时检测系统的运行参数，将其反馈给控制器，控制器根据节能控制策略，调整一次冷冻泵及二次冷冻泵运行参数。

较佳地，若干传感器包括：两温度传感器、两压差传感器、及一流量传感器，两温度传感器分别设于冷冻水二次侧供回水主管道上；两压差传感器分别检测盈亏管两端压差及最不利环路两端压差；流量传感器设在主管道流经最不利环路后的回水主管道上。

较佳地，所述控制器是参数信息采集、逻辑计算、设备控制输出的中央控制设备。

本实用新型中控制策略包括：

(1)、二次泵变频调节及加减泵策略、一次泵变频调节策略、一次侧主机及辅助设备成套加减机策略等；

(2)、二次泵的频率以二次侧供回水温差设定值为目标进行调节，以满足末端最不利环路压差设定值为调节频率下限条件。以水泵保持下限频率或上限频率运行设定时间为条件进行水泵台数控制；

(3)、一次泵的频率以盈亏管两端压差设定值(默认为0Mpa)为目标进行调节，以满足主机蒸发器最低流量为调节频率下限条件；

(4)、一次侧主机及辅助设备成套加机依据为二次侧负荷与运行主机总制冷量之间的偏差是否满足设定值。

采用上述方案，本实用新型一次及二次泵变流量节能控制系统的主要特点是将冷水中央空调系统的传统一次循环泵分为两级：一次冷冻泵负责克服冷水机组侧的阻力，水泵设计流量为冷水机组蒸发器额定流量，一次泵与冷水机组之间形成一次侧环路；二次冷冻泵用来克服末端的阻力，提供与末端负荷相适应的冷冻水流量，二次泵与末端设备之间形成二次侧环路。系统一次侧环路与二次侧环路之间设置直通的盈亏管，当部分负荷工况下，一次侧与二次侧流量存在不平衡状态，在通过盈亏管保持系统的正常运行。通过一次及二次泵的频率调节、台数控制，解决现有技术中由于一次及二次侧水环路流量不平衡导致的水泵能耗浪费以及供水温度不稳定问题，实现最大限度的流量平衡。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1与图2，本实用新型提供一次及二次泵变流量节能控制系统，包括：

两并行管道连接的冷水机组1，每一冷水机组1设有一主机通讯模块11，用于在线读取冷水机组1运行参数及出水温度调节、启停控制；

两个一次冷冻泵2，一个一次冷冻泵2对应连接一冷水机组1；

一次泵变频控制柜3，分别电连接两个一次冷冻泵2；

一盈亏管4，其与冷水机组1、一次冷冻泵2串联的管道并联连接；

若干并联的二次冷冻泵5，设于两冷水机组1、及盈亏管4并联交汇的主管道上；

二次泵控制柜6，分别电连接每一二次冷冻泵5；

最不利环路7，位于主管道上；

控制器8，分别电连接两主机通讯模块11、一次泵变频控制柜3、二次泵控制柜6；

若干传感器，均与控制器8电连接，用于检测该系统的运行参数；

若干传感器实时检测系统的运行参数，将其反馈给控制器8，控制器8根据节能控制策略，调整一次冷冻泵2及二次冷冻泵1运行参数。

若干传感器包括：两温度传感器91a/91b、两压差传感器92a/92b、及一流量传感器93，两温度传感器91a/91b分别设于二次冷冻泵5出口供水主管、主管道流经最不利环路7后的回水主管道上；两压差传感器92a/92b分别检测盈亏管4两端压差及最不利环路7两端压差；流量传感器93设在主管道流经最不利环路7后的回水主管道上。

所述控制器8是参数信息采集、逻辑计算、设备控制输出的中央控制设备。

其中，温度传感器91a检测二次侧供水温度T1，温度传感器91b检测二次侧回水温度T2，二次侧供回水温差△T＝T2-T1；

压差传感器92a用于检测盈亏管两侧压差△P1。该压差检测值有正有负，设定当一次侧供水端压力大于回水端压力时压差值为正，则当一次侧供水端压力小于回水端压力时压差值为负；

压差传感器92b用于检测末端最不利环路上设备进出口压差△P2。

流量传感器93用于检测二次侧回水主管流量H。

则二次侧冷负荷Q＝C*M*△T＝C*H*△T/3.6。

一次泵变频控制柜3实现对一次冷冻泵2的频率调节以及设备启停功能；

二次泵变频控制柜6实现对二次冷冻泵5的频率调节以及设备启停功能；

主机通讯模块11实现冷水机组1运行参数的在线读取以及冷水机组1出水温度调节和冷水机组1启停控制；

控制器8内置系统控制策略，通过分析各类传感器采集信息及相关设备反馈信息，依据预制控制策略，通过水泵变频柜3、6、主机通讯模块11等控制装置实现对运行设备的调节及启停。

参见图1至图2，本实用新型实施例所述的控制策略是：

1)、二次冷冻泵5变频调节策略：二次冷冻泵5的频率以二次侧供回水温差设定值△T2为目标进行调节。当实际温差△T1大于目标值△T2时，加大二次冷冻泵5频率，当实际温差△T1小于目标值△T2时，减小二次冷冻泵5频率。在温差调节之外，检测最不利环路7压差值△P2，与设定值△P3相比较，在进行二次冷冻泵5频率下限调节时，不能使得△P2小于△P3，即以△P3为安全值以保障二次冷冻泵5调节不影响空调系统正常使用。

2)、二次冷冻泵5加减泵策略：当实际频率大于等于设定值HZ1，且保持这一状态时间满足加泵延时时间t1，则自动加开一台泵，当实际频率小于设定值HZ2，且保持这一状态时间满足延时时间t2，则自动关闭一台泵直到剩最后一台。

3)、一次冷冻泵2变频调节策略：一次冷冻泵2的频率以盈亏管两侧压差△P1＝0mpa为目标进行调节。当实际压差△P1不为零且为正时，降低一次冷冻泵2频率，当实际压差△P1不为零且为负时，加大一次冷冻泵2频率。一次冷冻泵2频率下限以冷冻机组1蒸发器最低流量对应频率手动设定。

4)、冷冻机组1与一次冷冻泵2等成套设备加减机策略：控制器8内预先设置各台冷水机组1额定制冷量，并通过主机模块11实时监测冷水机组1启停状态。当二次侧实际负荷冷量Q小于当前运行冷水机组1总额定冷量Q1，且△Q＝Q1-Q大于当前运行冷水机组1中某一台的额定制冷量时，保持该状态时间大于设定值t3,则关闭该冷水机组1及配套的一次冷冻泵2等辅助设备。当二次侧实际负荷冷量Q大于当前运行冷水机组1总额定冷量Q1，且实际供冷温度T1大于冷水机组1设定供水温度，保持该状态时间大于设定值t4，则加开一台主机及配套的一次冷冻泵2等辅助设备。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一次及二次泵变流量节能控制系统，其特征在于，包括：

两并行管道连接的冷水机组，每一冷水机组设有一主机通讯模块，用于在线读取冷水机组运行参数及出水温度调节、启停控制；

两个一次冷冻泵，一个一次冷冻泵对应连接一冷水机组；

一次泵变频控制柜，分别电连接两个一次冷冻泵；

一盈亏管，其与冷水机组、一次冷冻泵串联的管道并联连接；

若干并联的二次冷冻泵，设于两冷水机组、及盈亏管并联交汇的主管道上；

二次泵控制柜，分别电连接每一二次冷冻泵；

最不利环路，位于主管道上；

控制器，分别电连接两主机通讯模块、一次泵变频控制柜、二次泵控制柜、若干传感器；

若干传感器，均与控制器电连接，用于检测该系统的运行参数；

若干传感器实时检测系统的运行参数，将其反馈给控制器，控制器根据节能控制策略，调整一次冷冻泵及二次冷冻泵运行参数。

2.根据权利要求1所述的变流量节能控制系统，其特征在于，若干传感器包括：两温度传感器、两压差传感器、及一流量传感器，两温度传感器分别设于冷冻水二次侧供回水主管道上；两压差传感器分别检测盈亏管两端压差及最不利环路两端压差；流量传感器设在主管道流经最不利环路后的回水主管道上。

3.根据权利要求2所述的变流量节能控制系统，其特征在于，所述控制器是参数信息采集、逻辑计算、设备控制输出的中央控制设备。

4.根据权利要求1所述的变流量节能控制系统，其特征在于，所述控制策略包括二次泵变频调节及加减泵、一次泵变频调节。