一種工業(yè)用冷水機(jī)組綜合節(jié)能系統(tǒng)及其智能控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷水機(jī)組節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種工業(yè)用冷水機(jī)組綜合節(jié)能系統(tǒng)及其智能控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國(guó)工業(yè)水平不斷提高，在工業(yè)生產(chǎn)制造中，尤其是精密的生產(chǎn)制造中，產(chǎn)品生產(chǎn)制造場(chǎng)所和生產(chǎn)制造的設(shè)備必須進(jìn)行恒溫處理，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。在恒溫處理中，冷卻是其中一個(gè)非常重要的工藝步驟；目前廣泛采用冷卻設(shè)備則是工業(yè)用冷水機(jī)組進(jìn)行對(duì)設(shè)備冷卻。此類設(shè)備需要連續(xù)使用，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，使用頻率高；當(dāng)機(jī)組運(yùn)行到冬季或氣溫比較低的季節(jié)，機(jī)組不能根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)行，能耗大且不環(huán)保。為了解決上述問(wèn)題一般采用了風(fēng)冷式制冷裝置知趣冷水和冷卻塔自由冷卻制取冷水，而風(fēng)冷式制冷時(shí)，壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗較大，另外冷水機(jī)組在供給運(yùn)行時(shí)，由于冷凝溫度過(guò)低，需要增加調(diào)節(jié)冷凝壓力、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等，使得冷水機(jī)組可靠性降低；冷卻塔自由冷卻時(shí)，當(dāng)冬天室外溫度位于零下時(shí)候管道易發(fā)生結(jié)冰，申請(qǐng)?zhí)枮椤?00910131509.9”名為“帶自然冷卻和蓄冷功能的全年供冷冷水機(jī)組”，由壓縮機(jī)、氣體連接管、冷凝器、液體連接管、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器構(gòu)成蒸汽壓縮式制冷循環(huán)；通過(guò)開(kāi)啟熱管支路上的熱管氣體閥、與節(jié)流裝置并聯(lián)的熱管液體閥和蒸發(fā)器上的蒸發(fā)器液體閥，使蒸發(fā)器、氣體連接管、冷凝器和液體連接管順次連接構(gòu)成冷媒自然循環(huán)回路；通過(guò)開(kāi)啟熱管氣體閥、熱管液體閥和蓄冷液體閥，使氣體連接管、冷凝器、液體連接管和蓄冷槽順次連接構(gòu)成冷媒蓄冷自然循環(huán)回路。該技術(shù)方案采用了分體結(jié)構(gòu)，保留了冷水機(jī)組夏季制取空調(diào)冷水的功能，同時(shí)在過(guò)渡季和冬季充分利用室外空氣的自然冷卻制取冷水并進(jìn)行蓄冷。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)方案中機(jī)組產(chǎn)生的廢熱不能很好的利用，直接排入大氣，即增加溫室效應(yīng)，又造成極大的能源浪費(fèi)；而且機(jī)型相對(duì)單一，機(jī)組工作效率低，控制比較簡(jiǎn)單，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能化，集成化的控制，達(dá)不到綜合節(jié)能效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)方法的不足，提供了一種能有效的利用機(jī)組綜合性能，既能滿足工業(yè)冷卻、冷凍的需求，同時(shí)又能進(jìn)行廢熱回收，廢熱再升溫，利用環(huán)境溫度機(jī)組進(jìn)行無(wú)耗能運(yùn)行，滿足使用溫度，提高機(jī)組的效率，擴(kuò)大機(jī)組的使用條件；且提高機(jī)組的能效比，節(jié)約能耗，降低經(jīng)濟(jì)成本的工業(yè)用冷水機(jī)組綜合節(jié)能系統(tǒng)及其智能控制方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，提出了如下技術(shù)方案:
一種工業(yè)用冷水機(jī)組綜合節(jié)能系統(tǒng)，包括制冷循環(huán)系統(tǒng)，廢熱回收系統(tǒng)，廢熱再升溫系統(tǒng)，低環(huán)境溫度機(jī)組無(wú)耗能運(yùn)行系統(tǒng)；
其中，所述制冷循環(huán)系統(tǒng)中制冷壓縮機(jī)、第一熱回收器、第一換熱器、第一截止閥、第一電磁閥、第一熱力膨脹閥、第二換熱器的進(jìn)出口依次連接，第二換熱器的出口與制冷壓縮機(jī)進(jìn)口連接，構(gòu)成制冷循環(huán)回路，制冷劑在所述制冷循環(huán)回路運(yùn)行。
[0006]所述廢熱回收系統(tǒng):第一熱回收器、第一中溫水箱、第一中溫水栗的進(jìn)出口順次連接，第一中溫水箱、第二中溫水栗、與客戶使用端進(jìn)出口順次連接構(gòu)成循環(huán)回路，循環(huán)水在循環(huán)回路中運(yùn)行。
[0007]所述廢熱再升溫系統(tǒng):制熱壓縮機(jī)、第三換熱器、第二電磁閥、第一電子膨脹閥、第四換熱器、第一氣液分離器的進(jìn)出口順次連接構(gòu)成循環(huán)回路，制冷劑在該循環(huán)回路中運(yùn)行；所述中溫水箱、第三中溫水栗、第三換熱器、高溫水箱進(jìn)出口順次連接，高溫水箱、第一高溫水栗、客戶使用端進(jìn)出口順次連接，所述中溫水箱、第四中溫水栗、第四換熱器、第三電磁閥進(jìn)出口順次連接，所述第四換熱器通過(guò)地四電磁閥與低溫水箱連接；循環(huán)水在這些連接結(jié)構(gòu)中運(yùn)行。
[0008]所述低環(huán)境溫度機(jī)組無(wú)耗能運(yùn)行系統(tǒng):低溫水箱、第一低溫水栗、第五電磁閥、第二換熱器進(jìn)出口順次連接；低溫水箱、第一低溫水栗、第六電磁閥、第五換熱器進(jìn)出口順次連接；第五換熱器、第六換熱器、第二低溫水栗進(jìn)出口順次連接；低溫水箱、第三低溫水栗、客戶使用端進(jìn)出口順次連接，循環(huán)水在該循環(huán)結(jié)構(gòu)中運(yùn)行。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一截止閥與第一電磁閥之間還設(shè)有第一過(guò)濾器，所述第三換熱器與第二電磁閥之間設(shè)有第二過(guò)濾器；所述過(guò)濾器對(duì)制冷劑不斷地進(jìn)行過(guò)濾處理，保證制冷劑的清洗度。
[0010]進(jìn)一步地，所述的第一換熱器是殼管式或翅片式換熱器中任一種；第二換熱器和第四換熱器、第五換熱器為殼管式或板式換熱器中任一種；第三換熱器為板式或套管式任一種，第六換熱器為翅片式換熱器；膨脹閥為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細(xì)管中任一種；壓縮機(jī)可以是容積型或速度型；電磁閥為本領(lǐng)域常用的電磁閥。
[0011]一種基于上述工業(yè)用冷水機(jī)組綜合節(jié)能系統(tǒng)的智能控制方法:
第一，設(shè)置智能控制器，包括用于外部信息采集的采集單元、將采集的信息輸入到CPU處理單元的輸入單元、對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行診斷后發(fā)出指令的CPU處理單元、受CPU處理單元控制的驅(qū)動(dòng)單元、用于發(fā)出控制信號(hào)的輸出單元、向智能控制器的低壓原件供電的低壓電源。
[0012]第二，對(duì)控制器通電并啟動(dòng)；監(jiān)測(cè)器件單元，采集單元采集環(huán)境信息并輸入CPU處理單元，系統(tǒng)正常運(yùn)行后，手動(dòng)設(shè)置啟動(dòng)模式或由控制程序系統(tǒng)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)情況自行判斷啟動(dòng)模式。
[0013]第三，環(huán)境溫度較高，控制系統(tǒng)選擇制冷模式；CPU處理單元發(fā)出啟動(dòng)制冷模式，由輸出單元將啟動(dòng)信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)t根據(jù)信號(hào)啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，采集單元循環(huán)采集，將采集數(shù)據(jù)輸入CPU處理單元，CPU處理單元根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，對(duì)制冷壓縮機(jī)進(jìn)行加卸載輸出，由驅(qū)動(dòng)單元執(zhí)行。
[0014]第四，同時(shí)需要熱回收的中溫?zé)崴蛑茻釙r(shí)的高溫?zé)崴畷r(shí)，控制系統(tǒng)選擇冷熱模式；CPU處理單元發(fā)出啟動(dòng)冷熱模式，由輸出單元將啟動(dòng)信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)t根據(jù)信號(hào)啟動(dòng)冷熱系統(tǒng)；采集單元循環(huán)采集，將采集數(shù)據(jù)輸入CPU處理單元，CPU處理單元根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，對(duì)制熱壓縮機(jī)進(jìn)行加卸載輸出，由驅(qū)動(dòng)單元執(zhí)行。
[0015]第五，環(huán)境溫度比較低時(shí)，控制系統(tǒng)選擇無(wú)耗能模式；CPU處理單元發(fā)出啟動(dòng)無(wú)耗能模式，由輸出單元將啟動(dòng)信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)t根據(jù)信號(hào)啟動(dòng)無(wú)耗能系統(tǒng)，采集單元循環(huán)采集，將采集數(shù)據(jù)輸入CPU處理單元，CPU處理單元根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，對(duì)室外冷卻系統(tǒng)組別依次啟動(dòng)，由驅(qū)動(dòng)單元執(zhí)行。
[0016]所述采集單元包括溫度采集模塊、壓力采集模塊，流量采集模塊，模擬量采集模塊；輸入單元包括輸入接口 ；通信單元包括通訊插頭、接口，通訊數(shù)據(jù)線；CPU處理中心單元包括主模塊和輔助模塊；驅(qū)動(dòng)單元包括磁力接觸器、繼電器、熱保護(hù)器等。輸出單元包括輸出接口。
[0017]上述采集單元中的溫度采集模塊為PT100或PT1000的任一種；壓力采集模塊為壓力傳感器或壓力開(kāi)關(guān)的任一種；流量采集模塊為流量計(jì)；通訊模塊為模擬量通訊或R485通訊的任一種；所述低壓電源包括整流電路和穩(wěn)壓電路。
[0018]該發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的一種工業(yè)冷水機(jī)組綜合節(jié)能系統(tǒng)及智能控制方法，是在普通常規(guī)冷水機(jī)組上研發(fā)而成的專用工業(yè)用冷水機(jī)組綜合節(jié)能整套系統(tǒng)，以及此套系統(tǒng)的整體集成化、智能化控制器；既能滿足工業(yè)用冷水機(jī)組的冷卻功能，又能對(duì)機(jī)組產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行有效的利用，同時(shí)再對(duì)廢熱進(jìn)