專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域，特別與一種適用于大型場所制冷中所用的基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
在大型場所中采用常規(guī)空調(diào)方式提供能源的供應(yīng)，由制冷機提供能源，通過輸送管道輸送到末端，再從末端回收能源循環(huán)。這種常規(guī)方式耗電量大，目前全國用電能源緊張，特別是到夏冬兩季，各地的大型場所，如醫(yī)院、商場、學(xué)校、車站、機場等等，都有極大的能源需求，導(dǎo)致每年的供電緊張。目前，根據(jù)物價局經(jīng)濟貿(mào)易委員會電力工業(yè)局聯(lián)合發(fā)文的文件精神，居民生活用電實行峰谷電政策，將一天24小時劃分成兩個時間段，把8 00—22 00共14小時稱為峰段，執(zhí)行峰電價為O. 56元/kWh ；22 :00—次日8 00共10個小時稱為谷段，執(zhí)行谷電價為O. 28元/kWh。由此，把谷段中使用的電能蓄存到峰段中使用，這樣的方式就能給大型用電場所節(jié)約不少電能。如何把谷段中電能蓄存到峰段中使用，很多研發(fā)人員針對這一課題已經(jīng)做了諸多開發(fā)，蓄冰制冷系統(tǒng)稱為一種熱門技術(shù)為節(jié)能控制領(lǐng)域技術(shù)人員所熱捧。常用的蓄冰制冷系統(tǒng)如圖1所示，整個系統(tǒng)中，冰桶10的輸入總管103與制冷主機40的輸出端口 401連接，冰桶10的輸出總管104與制冷主機40的輸入端口 402連接。同時冰桶10的輸入總管103與交換機20的乙二醇輸出端口 201連接，冰桶的輸出端與交換機乙二醇的輸入端口 202連接，交換機冷媒水輸出端203與末端輸入端口 301連接，交換機冷媒水輸入端口 204與末端輸出端口 302連接。其中當谷段時間蓄冰時，乙二醇溶液在冰桶10和制冷主機40之間循環(huán)流動，乙二醇溶液進入冰桶10時，在冰桶10內(nèi)的蛇形管中流動，而蛇形管浸在水中，低溫的乙二醇溶液與水進行能量交換后，使得水溫下降結(jié)冰，以冰的形式蓄能，以備于峰段時間使用。乙二醇溶液流通的動力通過蓄冷水泵403，也就是乙二醇溶液泵帶動。在制冷主機40工作時，都連接有冷卻塔，冷卻塔是一個散熱裝置，是一種利用水的蒸發(fā)吸熱原理來散去制冷主機中產(chǎn)生的廢熱以保證系統(tǒng)的運行的裝置。通常，冷卻塔一直處于工作狀態(tài)，無法自動靈活調(diào)節(jié)開啟或者關(guān)閉，而實際制冷主機工作會隨著冰桶10中的儲能情況而變化，經(jīng)常出現(xiàn)制冷主機低功率運行，而冷卻塔仍然處于滿負荷狀態(tài)，導(dǎo)致大部分能源浪費。所以本發(fā)明人針對這一狀況，結(jié)合目前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計出一套蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，本案由此產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，將冰桶和冷卻塔之間獨立收發(fā)信息，由此蓄冰制冷系統(tǒng)中冰桶可以根據(jù)實際結(jié)冰情況而自動調(diào)整制冷主機上冷卻塔的工作狀態(tài)，進一步節(jié)能省電。為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)[0009]一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，包括冰桶、制冷主機，制冷主機和冰桶之間采用乙二醇溶液管道連接，在乙二醇溶液管道上安裝有蓄冰水泵，制冷主機上連接至少兩個冷卻塔；同時還包括安裝在冰桶內(nèi)部的液位傳感器、冷卻塔開關(guān)閥，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器；液位傳感器連接冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器，冷卻塔開關(guān)閥連接冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器；冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器通過以太網(wǎng)連接，實現(xiàn)組網(wǎng)通信。所述的冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板一、與主控板一相連的電源模塊一、通信網(wǎng)絡(luò)接口一 ；主控板一輸入連接所述的液位傳感器，同時主控板一通過通信網(wǎng)絡(luò)接口一實現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。所述的冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板二、與主控板二相連的電源模塊二、通信網(wǎng)絡(luò)接口二；主控板二輸出連接冷卻塔開關(guān)閥，同時主控板二通過通信網(wǎng)絡(luò)接口二實現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。采用上述方案后，本實用新型使用時，當冰桶結(jié)冰后體積變大，液位達到液位傳感器，產(chǎn)生液位信號傳遞至冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器上，通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換，冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器根據(jù)液位信號產(chǎn)生的控制指令，減少冷卻塔開關(guān)閥打開的數(shù)量。反之，當冰桶液位低，處于蓄冰過程中，冷卻塔就被控制全部打開工作。本實用新型可以根據(jù)實際冰桶蓄冰情況，來調(diào)節(jié)冷卻塔的工作狀態(tài)，將冷卻塔和冰桶組網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信，內(nèi)外結(jié)合，高效控制，避免制冷主機和冷卻塔一直處于滿負荷狀態(tài)下工作，大大降低空調(diào)能耗。

圖1為現(xiàn)有蓄冰制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型較佳實施例冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器和冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器組網(wǎng)連接示意圖。
具體實施方式
結(jié)合圖2圖3，對本實用新型較佳實施例做進一步詳細說明。一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，包括冰桶1、制冷主機4，制冷主機4和冰桶I之間采用乙二醇溶液管道3連接，形成一個循環(huán)。具體而言，冰桶I的輸入總管13與制冷主機4的輸出端口 41連接，冰桶I的輸出總管14與制冷主機4的輸入端口 42連接。同時冰桶I的輸入總管13與交換機2的乙二醇輸出端口 21連接，冰桶的輸出端與交換機乙二醇的輸入端口 22連接，交換機冷媒水輸出端23與末端輸入端口 31連接，交換機冷媒水輸入端口 24與末端輸出端口 32連接。其中當谷段時間蓄冰時，乙二醇溶液在冰桶I和制冷主機4之間循環(huán)流動，乙二醇溶液進入冰桶I時，在冰桶I內(nèi)的蛇形管中流動，而蛇形管浸在水中，低溫的乙二醇溶液與水進行能量交換后，使得水溫下降結(jié)冰，以冰的形式蓄能，以備于峰段時間使用。乙二醇溶液流通的動力通過蓄冷水泵43，也就是乙二醇溶液泵帶動。制冷主機4外部連接冷卻塔6，通過冷卻水泵將冷卻水在制冷主機4和冷卻塔6之間進行循環(huán)，冷卻塔6 —共具有3個，以并聯(lián)方式連接，為制冷主機4的冷卻水散熱。每個冷卻塔6都具有開關(guān)閥61，開關(guān)閥61可以根據(jù)信號控制啟閉。本實用新型的關(guān)鍵點是在冰桶I內(nèi)的桶壁上安裝液位傳感器11，液位傳感器11的信號數(shù)據(jù)線連接到冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器5，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器5主要包括主控板一 51、與主控板一 51相連的電源模塊一 52、通信網(wǎng)絡(luò)接口一 53。主控板一 51輸入與液位傳感器11連接，同時主控板一 51通過通信網(wǎng)絡(luò)接口一 53與以太網(wǎng)8連接，進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。另外，每個冷卻塔6上的開關(guān)閥61與冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器7連接，冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器7包括主控板二 71、與主控板二 71相連的電源模塊二 72、通信網(wǎng)絡(luò)接口二 73。主控板二 71輸出連接冷卻塔開關(guān)閥61，同時主控板二 71通過通信網(wǎng)絡(luò)接口二 72實現(xiàn)與以太網(wǎng)8連接，進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。在本實用新型中主控板一 51、主控板二 71采用ARM Cortex_M3芯片，其內(nèi)核STM32專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計，按性能分成兩個不同的系列STM32F103 “增強型”系列和STM32F101 “基本型”系列。增強型系列時鐘頻率達到72MHz，是同類廣品中性能最聞的廣品，它在不提聞聞功耗和成本的基礎(chǔ)上，而且提供更聞的性能和更高的功能。本實施例中采用STM32F103 “增強型”系列STM32F103VET6，是32位基于ARM核心的帶閃存、USB、CAN的微處理器，它擁有一流的外設(shè)(I μ s的雙12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻轉(zhuǎn)速度)、低功耗(在72MHz，所有外設(shè)處于工作狀態(tài)時消耗36mA，待機時下降到2μ A )、最大的集成度(復(fù)位電路、低電壓檢測、調(diào)壓器、精確的RC振蕩器等)及簡單的結(jié)構(gòu)和易用的工具等特點。當主控板一 51輸入端采集到液位傳感器11信號，說明冰桶I內(nèi)的水結(jié)冰，體積變大，液位升高，液位傳感器11產(chǎn)生相應(yīng)的液位信號經(jīng)過冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器5，通過以太網(wǎng)8發(fā)送到冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器7上，然后冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器7經(jīng)過內(nèi)部分析計算，得出相應(yīng)控制指令，關(guān)閉部分開啟冷卻塔6的開關(guān)閥61。這樣的方式進一步降低了制冷主機4的能耗以及冷卻塔6的 能耗，使其能夠真正根據(jù)冰桶I的工作情況從而系統(tǒng)的工作狀態(tài)，比原蓄冰制冷系統(tǒng)節(jié)省減排。上述實施例僅用于解釋說明本實用新型的發(fā)明構(gòu)思，而非對本實用新型權(quán)利保護的限定，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，包括冰桶、制冷主機，制冷主機和冰桶之間采用乙二醇溶液管道連接，在乙二醇溶液管道上安裝有蓄冰水泵，制冷主機上連接至少兩個冷卻塔；其特征在于同時還包括安裝在冰桶內(nèi)部的液位傳感器、冷卻塔開關(guān)閥，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器；液位傳感器連接冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器，冷卻塔開關(guān)閥連接冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器；冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器通過以太網(wǎng)連接，實現(xiàn)組網(wǎng)通信。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板一、與主控板一相連的電源模塊一、通信網(wǎng)絡(luò)接口一 ；主控板一輸入連接所述的液位傳感器，同時主控板一通過通信網(wǎng)絡(luò)接口一實現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板二、與主控板二相連的電源模塊二、通信網(wǎng)絡(luò)接口二；主控板二輸出連接冷卻塔開關(guān)閥，同時主控板二通過通信網(wǎng)絡(luò)接口二實現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
專利摘要本實用新型主要公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)蓄冰制冷系統(tǒng)中冷卻塔節(jié)能控制裝置，包括冰桶、制冷主機，制冷主機和冰桶之間采用乙二醇溶液管道連接，在乙二醇溶液管道上安裝有蓄冰水泵，制冷主機上連接至少兩個冷卻塔；同時還包括安裝在冰桶內(nèi)部的液位傳感器、冷卻塔開關(guān)閥，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器；液位傳感器連接冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器，冷卻塔開關(guān)閥連接冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器；冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、冷卻塔網(wǎng)絡(luò)智能控制器通過以太網(wǎng)連接，實現(xiàn)組網(wǎng)通信。本實用新型將冰桶和冷卻塔之間獨立收發(fā)信息，由此蓄冰制冷系統(tǒng)中冰桶可以根據(jù)實際結(jié)冰情況而自動調(diào)整制冷主機上冷卻塔的工作狀態(tài)，進一步節(jié)能省電。
文檔編號F24F11/02GK202868919SQ20122053881
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者張建平, 任淼鋒, 彭勛 申請人:浙江為民能源科技有限公司