中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于水冷中央空調(diào)水泵節(jié)能控制設(shè)備，旨在提供一種中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備。本實(shí)用新型包括冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜、溫度傳感器、冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀、溫室外溫濕度傳感器和智能電表，所述冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜中安裝有通訊處理器、信號(hào)采集器、節(jié)能優(yōu)化控制器、模糊控制器和變頻器。本實(shí)用新型的有益效果有：以滿足中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)冷凝流量的需求，通過監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)整體COP實(shí)時(shí)值、室外環(huán)境溫濕度實(shí)時(shí)值，建立優(yōu)化的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，以COP尋優(yōu)為控制目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整相應(yīng)的空調(diào)冷卻水泵輸出流量，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的能量平衡，完成自適應(yīng)的過程，降低冷卻水泵整體能耗，達(dá)到節(jié)能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于水冷中央空調(diào)水泵節(jié)能控制設(shè)備，具體涉及一種中央空調(diào)水冷機(jī) 組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備。 中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中央空調(diào)在各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，然而中央空調(diào)的 能耗占居了各行業(yè)的整體能耗中的很大一部分，使各行業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本居高不下，中央空調(diào) 的節(jié)能有著重要的意義。
[0003] 其次中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)時(shí)，水泵的流量是按照最大冷(熱）負(fù)荷流量和揚(yáng) 程來設(shè)計(jì)的，而且空調(diào)水泵通常為多臺(tái)這樣來確保使用空調(diào)區(qū)域的最惡劣的區(qū)域也要達(dá)到 舒適要求。
[0004] 傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)水泵運(yùn)行模式：
[0005] -、采用定流量控制：通過直接啟動(dòng)、軟起動(dòng)器或星三角啟動(dòng)水泵，使水泵在電網(wǎng) 電壓頻率不變情況下運(yùn)行，流量供給恒定。由于恒定流量供給不能根據(jù)空調(diào)負(fù)荷流量的變 化自動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣就造成流量和水泵電能的浪費(fèi)。
[0006] 二、采用溫差的變化利用PID簡(jiǎn)單的控制水泵頻率：PID溫差控制很難控制莫個(gè)空 調(diào)負(fù)荷下的最佳冷卻水溫度，冷卻水溫度過高過低對(duì)冷水機(jī)組的C0P影響很大不能保持冷 水機(jī)組一直在高效率下運(yùn)行。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種中央空調(diào)水 冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備。
[0008] 為解決技術(shù)問題，本實(shí)用新型的解決方案是：
[0009] 提供一種中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備，包括冷卻泵自適應(yīng)節(jié) 流控制柜、溫度傳感器、冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀、溫室外溫濕度傳感器和智能電表，所述冷 卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜中安裝有通訊處理器、信號(hào)采集器、節(jié)能優(yōu)化控制器、模糊控制器和 變頻器；所述通訊處理器輸出端、信號(hào)采集器輸出端分別連接到模糊控制器輸入端，模糊控 制器與節(jié)能優(yōu)化控制器之間雙向連接，節(jié)能優(yōu)化控制器輸出端連接到變頻器輸入端，該變 頻器用于調(diào)節(jié)冷卻泵頻率；安裝在冷凍供水、回水管路上的冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀連接到 通訊處理器的輸入端。
[0010] 所述智能電表包括冷凍泵智能電表、冷卻泵智能電表、冷卻塔風(fēng)機(jī)智能電表和冷 水機(jī)組智能電表，各個(gè)智能電表的輸出端串接后連接到通訊處理器的輸入端，用于采集冷 凍泵、冷卻泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷水機(jī)組的能耗數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)侥：刂破鳎话惭b在冷卻進(jìn) 水、出水管路上的溫度傳感器連接到信號(hào)采集器的輸入端，用于將采集的冷卻進(jìn)水、出水溫 度信號(hào)輸送到信號(hào)采集器；室外溫濕度傳感器連接到信號(hào)采集器輸入端，用于將采集的溫 濕度信號(hào)輸送到模糊控制器。
[0011] 作為一種改進(jìn)，所述冷凍回水、供水管路分別通過冷水機(jī)組與冷卻進(jìn)水、出水管路 相連。
[0012] 作為一種改進(jìn)，所述模糊控制器為CBS-D570控制器。
[0013] 作為一種改進(jìn)，所述冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀為KHEN-250-15-G3M-011-10010冷熱 量檢測(cè)儀，其中250是冷熱量表的冷熱總管口徑，其單位為mm。
[0014] 作為一種改進(jìn)，所述變頻器為ACS510-X1-060A-4變頻器，且內(nèi)置有濾波器和電抗 器，其中060A為電機(jī)電流。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0016] 本實(shí)用新型是以滿足中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)冷凝流量的需求，通過監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系 統(tǒng)整體C0P實(shí)時(shí)值、室外環(huán)境溫濕度實(shí)時(shí)值，建立優(yōu)化的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，以C0P尋優(yōu)為控制目 標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整相應(yīng)的空調(diào)冷卻水泵輸出流量，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的能量平衡，完成自適應(yīng)的過 程，降低冷卻水泵整體能耗，達(dá)到節(jié)能；
[0017] 控制冷卻側(cè)冷卻循環(huán)側(cè)與主機(jī)制冷劑循環(huán)側(cè)熱交換的平衡，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)整體 C0P的尋優(yōu)，節(jié)約能源，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型的組成設(shè)備圖；
[0019] 圖2是本實(shí)用新型的控制原理圖；
[0020] 圖3是傳統(tǒng)恒溫差PID控制原理；
[0021] 附圖標(biāo)記：1、冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜；2、通訊處理器；3、信號(hào)采集器；4、節(jié)能優(yōu) 化控制器；5、模糊控制器；6、變頻器；7、冷卻塔風(fēng)機(jī)；8、溫度傳感器；9、冷卻泵；10、冷水機(jī) 組；11、冷凍泵；12、冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀；13、冷凍泵智能電表；14、冷卻泵智能電表；15、 冷卻塔風(fēng)機(jī)智能電表；16、冷水機(jī)組智能電表；17、室外溫濕度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下的實(shí)施例可以使本專業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員更全面的了解本實(shí)用新型，但不 以任何方式限制本實(shí)用新型。
[0023] 如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流 控制設(shè)備，包括冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜1、兩個(gè)溫度傳感器8、冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀12、 室外溫濕度傳感器17和智能電表，
[0024] 所述冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜1上安裝有通訊處理器2、信號(hào)采集器3、節(jié)能優(yōu)化 控制器4、模糊控制器5和變頻器6 ;
[0025] 所述智能電表包括冷凍泵智能電表13、冷卻泵智能電表14、冷卻塔風(fēng)機(jī)智能電表 15和冷水機(jī)組智能電表16,各個(gè)智能電表（13、14、15、16)的輸出端串接后連接到通訊處理 器2的輸入端，將采集到的冷凍泵11、冷卻泵9、冷卻塔風(fēng)機(jī)7和冷水機(jī)組10的能耗數(shù)據(jù)傳 輸?shù)酵ㄓ嵦幚砥?,所述通訊處理器2為PL9. 02通訊處理器；
[0026] 所述模糊控制器5為CBS-D570控制器，該模糊控制器5輸入端分別與通訊處理器 2輸出端、信號(hào)采集器3輸出端相連，所述信號(hào)采集器3為PL9. 55采集器，用于采集冷卻進(jìn) 出水溫度信號(hào)和室外溫濕度信號(hào)；模糊控制器5與節(jié)能優(yōu)化控制器4之間雙向連接，節(jié)能優(yōu) 化控制器4輸出端連接到變頻器6輸入端，所述節(jié)能優(yōu)化控制器4為PL6. 38控制器；所述 變頻器6內(nèi)置有濾波器和電抗器，為ACS510-X1-060A-4變頻器。
[0027] 冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀12為KHEN-250-15-G3M-011-10010冷熱量檢測(cè)儀，安裝于 冷凍供水、回水管路上，為法蘭安裝，且連接到通訊處理器2的輸入端；用于采集冷凍泵11、 冷卻泵9、冷卻塔風(fēng)機(jī)7、冷水機(jī)組10的實(shí)時(shí)冷熱量數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)酵ㄓ嵦幚砥? ;
[0028] 所述溫度傳感器8為QAE2120. 015溫度傳感器，溫度傳感器8通過1/2G焊接頭連 接在冷卻進(jìn)出水管路上，溫度傳感器8與焊接頭之間通過螺紋固定連接，且其輸出端與信 號(hào)采集器3的輸入端相連，該溫度傳感器8用于采集冷卻進(jìn)出水溫度并將其輸送到信號(hào)采 集器3 ;室外溫濕度傳感器17輸出端連接到信號(hào)采集器3輸入端，將檢測(cè)到的室外的實(shí)時(shí) 溫濕度信號(hào)輸送到信號(hào)采集器3,該室外溫濕度傳感器17安裝于戶外1. 8M高左右且無強(qiáng)光 照射地方。
[0029] 冷卻泵電機(jī)9通過電纜(線纜大小規(guī)格根據(jù)電機(jī)功率確定)，連接到變頻器6輸出 端子上，地線良好接地，通過變頻器6對(duì)其進(jìn)行冷卻泵9頻率的調(diào)節(jié)控制。
[0030] 引自三相四線電源至冷凍泵智能電表13、冷卻泵智能電表14、冷卻塔風(fēng)機(jī)電能表 15和冷水機(jī)組智能電表16上，并在各自智能電表的啟動(dòng)柜上安裝互感器；
[0031] 圖中所示的冷卻進(jìn)出水溫度傳感器8穿鍍鋅管Φ25管，鋪設(shè)屏蔽電纜線 RVVP2X 1.0至信號(hào)采集器3,室外溫濕度傳感器17穿鍍鋅管φ25管，鋪設(shè)屏蔽電纜線 RVVP5 X 1. 0至信號(hào)采集器3。
[0032] 冷凍泵智能電表13、冷卻泵智能電表14、冷卻塔風(fēng)機(jī)智能電表15和冷水機(jī)組智能 電表16的輸出端共同連接到同一鍍鋅管φ25管并通過通訊線RVSP2X 1. 0連接至通訊處理 器2,冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀12單獨(dú)穿鍍鋅管φ25并鋪設(shè)通訊線RVSP2X 1. 0管至通訊處 理器2。
[0033] 所述冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀12為KHEN-250-15-G3M-011-10010冷熱量檢測(cè)儀，該 冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀12將檢測(cè)到空調(diào)冷熱量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到模糊控制器5 ;SMT18E智 能電表12將檢測(cè)到冷凍泵11、冷卻泵9、冷卻塔風(fēng)機(jī)7和冷水機(jī)組10的能耗實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過 通訊處理器2處理傳送到模糊控制器5 ;所述室外溫濕度傳感器17為QFA317+AQF3100溫 濕度傳感器，該室外溫濕度傳感器17將檢測(cè)到的室外實(shí)時(shí)溫濕度送到信號(hào)采集器3,同時(shí) 該數(shù)據(jù)集中變送到模糊控制器5,溫度傳感器8采集到的冷卻進(jìn)出水管路溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸 送到信號(hào)采集器3,同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過集中變送到模糊控制器5,所述模糊控制器5中 包括數(shù)據(jù)規(guī)則推理庫(kù)、系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，利用數(shù)據(jù)規(guī)則推理庫(kù)和系統(tǒng)歷史數(shù) 據(jù)庫(kù)的內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，建立數(shù)據(jù)優(yōu)化庫(kù)，根據(jù)當(dāng)前空調(diào)冷熱量和室外溫濕度，從數(shù)據(jù) 優(yōu)化庫(kù)里自動(dòng)尋求中央空調(diào)C0P最高值，對(duì)應(yīng)的最佳冷卻回水溫度；若數(shù)據(jù)優(yōu)化庫(kù)里沒有 最佳對(duì)應(yīng)值時(shí)，節(jié)能優(yōu)化控制器4便脫離模糊控制器5發(fā)出的命令，自適應(yīng)擾動(dòng)變頻輸出裝 置，達(dá)到當(dāng)前狀況最佳冷卻回水溫度，擾動(dòng)的目的使當(dāng)前狀況下中央空調(diào)整體C0P處于最 高值，同時(shí)豐富優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)時(shí)實(shí)的最佳冷卻水溫度，控制冷卻泵9自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)， 使冷卻栗9自身商效的同時(shí)，提商冷水機(jī)組10運(yùn)行能效，達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)商效節(jié)能。
[0034] 本實(shí)用新型的具體工作過程是：
[0035] 將外圍設(shè)備線纜鋪設(shè)好，端子線接好，冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜1電源通好，打 開變頻器6電源、模糊控制器5電源、通訊處理器2電源、信號(hào)采集器3電源，節(jié)能優(yōu)化控制 器4電源，在操作面板上啟動(dòng)該設(shè)備，該設(shè)備便自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、數(shù)字處理等自動(dòng)控制冷卻水 泵9的變頻頻率，最佳調(diào)節(jié)冷卻水泵9流量。
[0036] 因此，本實(shí)用新型的實(shí)際范圍不僅包括所公開的實(shí)施例，還包括在權(quán)利要求書之 下實(shí)施或者執(zhí)行本實(shí)用新型的所有等效方案。
【權(quán)利要求】
1. 中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備，包括冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜， 其特征在于，還包括溫度傳感器、冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀、溫室外溫濕度傳感器和智能電 表，所述冷卻泵自適應(yīng)節(jié)流控制柜中安裝有通訊處理器、信號(hào)采集器、節(jié)能優(yōu)化控制器、模 糊控制器和變頻器； 所述通訊處理器輸出端、信號(hào)采集器輸出端分別連接到模糊控制器輸入端，模糊控制 器與節(jié)能優(yōu)化控制器之間雙向連接，節(jié)能優(yōu)化控制器輸出端連接到變頻器輸入端，該變頻 器用于調(diào)節(jié)冷卻泵頻率；安裝在冷凍供水、回水管路上的冷熱量智能遠(yuǎn)程檢測(cè)儀連接到通 訊處理器的輸入端； 所述智能電表包括冷凍泵智能電表、冷卻泵智能電表、冷卻塔風(fēng)機(jī)智能電表和冷水機(jī) 組智能電表，所述四種智能電表的輸出端串接后連接到通訊處理器的輸入端，用于采集冷 凍泵、冷卻泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷水機(jī)組的能耗數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)侥：刂破鳎? 安裝在冷卻進(jìn)水、出水管路上的溫度傳感器連接到信號(hào)采集器的輸入端，用于將采集 的冷卻進(jìn)水、出水溫度信號(hào)輸送到信號(hào)采集器；室外溫濕度傳感器連接到信號(hào)采集器輸入 端，用于將采集的溫濕度信號(hào)輸送到模糊控制器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備，其特征 在于，所述冷凍回水、供水管路分別通過冷水機(jī)組與冷卻進(jìn)水、出水管路相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備，其特征 在于，所述模糊控制器為CBS-D570控制器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的中央空調(diào)水冷機(jī)組冷卻水泵自適應(yīng)節(jié)流控制設(shè)備，其特征 在于，所述變頻器為ACS510-X1-060A-4變頻器，且內(nèi)置有濾波器和電抗器，其中060A為電 機(jī)電流。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK203893368SQ201420175371
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】姜干清, 侯勝利 申請(qǐng)人:浙江大沖能源科技有限公司