一種冷凍水泵組節(jié)能控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及暖通空調技術領域，特別是涉及一種冷凍水栗組節(jié)能控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]暖通空調是指室內(nèi)或者車內(nèi)負責暖氣、通風及空氣調節(jié)的相關設備，其水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷凍水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)組成，其中，冷凍水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷水機組、冷凍水栗組、分水器、空調器末端設備、集水器以及連通上述裝置的循環(huán)管路組成。
[0003]暖通空調的能耗主要由上述冷凍水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生，其中，冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的冷水機組和冷凍水栗組所消耗的能耗占據(jù)相當大比例，相關技術中，針對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)能方法，一般是在空調器末端的水管管路上設置電動閥，通過調整電動閥的開度大小來調節(jié)流經(jīng)空調器末端的冷凍水的流量，達到穩(wěn)定冷凍水栗組壓差的作用，但是這種方法只是調節(jié)電動閥開度大小來調節(jié)冷凍水流量，并不能做到真正的節(jié)能。
[0004]綜上所述，如何對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)進行有效的節(jié)能控制是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例中提供了一種冷凍水栗組節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中的針對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)能方法不能真正做到節(jié)能問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術方案:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種冷凍水栗組節(jié)能控制方法，所述方法包括:
[0008]計算連通于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的分水器與集水器之間空調器末端設備的最不利末端壓差；
[0009]調節(jié)冷凍水栗組的工作轉速，將冷凍水栗組供回水管路兩側壓差調節(jié)至所述最不利末端壓差；
[0010]控制所述冷凍水栗組供回水管路兩側壓差維持于所述最不利末端壓差，根據(jù)冷凍水栗組的節(jié)能參數(shù)控制策略調節(jié)所述冷凍水栗組的工作轉速和工作臺數(shù)，以使所述冷凍水栗組的能耗降到最低；其中，所述節(jié)能參數(shù)包括冷凍水栗組的工作轉速、工作臺數(shù)、工作功率和工作效率。
[0011]優(yōu)選地，所述計算連通于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的分水器與集水器之間空調器末端設備的最不利末端壓差，包括:
[0012]在所述分水器與所述集水器之間各個空調器末端設備所在支路上分別連通自力式壓差調節(jié)閥，所述自力式壓差調節(jié)閥內(nèi)部包含有動態(tài)平衡電動調節(jié)閥；
[0013]根據(jù)各個自力式壓差調節(jié)閥的壓差分別計算各個空調器末端設備的最低需求壓差；其中，所述最低需求壓差的計算公式為:△ F = F1-F2-F1^F4,其中，A F為所述最低需求壓差，F(xiàn)1為動態(tài)平衡電動調節(jié)閥設定的末端壓降，F(xiàn)2為自力式壓差調節(jié)閥最低驅動壓差，F(xiàn)3為分水器與集水器之間的沿程水壓降，F(xiàn)4為冷水機組自身壓降；
[0014]在所述各個空調器末端設備的最低需求壓差中，將絕對值最大的所述最低需求壓差設定為所述最不利末端壓差。
[0015]優(yōu)選地，所述計算連通于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的分水器與集水器之間空調器末端設備的最不利末端壓差，包括:
[0016]判斷所述分水器與所述集水器之間供水管路和回水管路是構成同程回路還是構成異程回路；
[0017]若所述供水管路和所述回水管路構成同程回路，則分別根據(jù)各個空調器末端設備的額定壓降以及所述各個空調器末端設備所在支路的沿程水壓降，計算所述最不利末端壓差；或者若所述供水管路和所述回水管路構成異程回路，則分別計算所述分水器至所述各個空調器末端設備的沿程水壓降、所述各個空調器末端設備的額定壓降與所述各個空調器末端設備至所述集水器的沿程水壓降之和，作為各個空調器末端設備壓差；將絕對值最小的空調器末端壓差作為所述最不利末端壓差。
[0018]優(yōu)選地，所述計算冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的分水器與集水器之間的最不利末端壓差，包括:
[0019]分別對所述分水器至所述集水器之間的每個空調器末端設備設置壓差優(yōu)先級；
[0020]將壓差優(yōu)先級最大的空調器末端設備兩側的壓差設定為所述最不利末端壓差。
[0021]優(yōu)選地，所述節(jié)能參數(shù)控制策略包括:在冷凍水栗組供回水管路兩側壓差設定為最不利末端壓差的條件下，根據(jù)預存的不同工作臺數(shù)對應的冷凍水栗的工作轉速與工作效率的關系，工作轉速與工作效率的關系，選取工作效率最高的臺數(shù)與轉速控制策略，以將所述冷凍水栗組的能耗降到最低。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，還提出了一種冷凍水栗組節(jié)能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，所述冷凍水循環(huán)系統(tǒng)包括通過管路依次連通的冷水機組、冷凍水栗組、分水器、空調器末端設備和集水器；所述冷凍水栗組連通在所述冷水機組與所述分水器之間的供水管路上，所述冷凍水栗組節(jié)能控制系統(tǒng)包括:壓差傳感器、可編程邏輯控制器、變頻器和電控開關；其中，
[0023]所述壓差傳感器連通在所述分水器與所述集水器之間管路上，所述壓差傳感器的信號輸出端與所述可編程邏輯控制器的信號輸入端相連；
[0024]所述可編程邏輯控制器的信號輸出端分別與所述冷凍水栗組中每臺冷凍水栗的使能端相連；
[0025]所述變頻器連接在所述可編程邏輯控制器與所述每臺冷凍水栗之間電路上；
[0026]所述電控開關連接在所述可編程邏輯控制器與所述每臺冷凍水栗之間電路上；
[0027]所述可編程邏輯控制器包括:最不利末端壓差計算器、第一轉速調節(jié)器、節(jié)能參數(shù)控制策略處理器、第二轉速調節(jié)器和臺數(shù)調節(jié)器；其中，
[0028]所述最不利末端壓差計算器的信號輸入端與所述壓差傳感器相連；
[0029]所述第一轉速調節(jié)器的信號輸入端與所述最不利末端壓差計算器的信號輸出端相連，所述第一轉速調節(jié)器的信號輸出端與所述變頻器的使能端相連；
[0030]所述節(jié)能參數(shù)控制策略處理器的信號輸入端與所述第一轉速調節(jié)器相連；
[0031]所述第二轉速調節(jié)器的信號輸入端與所述節(jié)能參數(shù)控制策略處理器的信號輸出端相連，所述第二轉速調節(jié)器的信號輸出端與所述變頻器的使能端相連；
[0032]所述臺數(shù)調節(jié)器的信號輸入端與所述節(jié)能參數(shù)控制策略處理器的信號輸出端相連，所述臺數(shù)調節(jié)器的信號輸出端與所述電控開關的使能端相連。
[0033]優(yōu)選地，所述分水器與所述集水器之間的各個空調器末端設備所在支路分別連通有自力式壓差調節(jié)閥，所述自力式壓差調節(jié)閥含有動態(tài)平衡電動調節(jié)閥；
[0034]壓差傳感器連通于所述自力式壓差調節(jié)閥所在支路、且與自力式壓差調節(jié)閥并耳關;
[0035]所述最不利末端壓差計算器包括最低需求壓差計算子模塊，所述最低需求壓差計算子模塊的信號輸入端與所述壓差傳感器相連；
[0036]第一最不利末端壓差設定子模塊，所述第一最不利末端壓差設定子模塊的信號輸入端與所述最低需求壓差計算子模塊相連。
[0037]優(yōu)選地，所述最不利末端壓差計算器還包括:回路判斷子模塊，用于判斷所述分水器與所述集水器之間的供水管路和回水管路是構成同程回路還是構成異程回路；
[0038]壓差計算子模塊，所述壓差計算子模塊的信號輸入端與所述回路判斷子模塊相連，所述壓差計算子模塊的信號輸出端還與所述第一轉速調節(jié)器電連接；
[0039]優(yōu)選地，所述壓差傳感器分別連通于所述空調器末端設備所在支路上，且與所述空調器末端設備并聯(lián)，與所述最不利末端壓差計算器還包括:
[0040]壓差優(yōu)先級設定子模塊，用于分布對所述分水器至所述集水器之間的每個空調器末端設備設置壓差優(yōu)先級；
[0041]第二最不利末端壓差設定子模塊，所述第二最不利末端壓差設定子模塊的信號輸入端分別與所述壓差傳感器以及所述壓差優(yōu)先級設定子模塊相連，所述第二最不利末端壓差設定子模塊的信號輸出端與所述第一轉速調節(jié)器相連。
[0042]優(yōu)選地，所述冷凍水栗組的冷凍水輸出端連通有流量計，所述節(jié)能參數(shù)控制策略處理器的信號輸入端與所述流量計的信號輸出端相連，用于根據(jù)所述流量計獲取的所述冷凍水栗組流量，計算所述冷凍水栗組的工作轉速和工作臺數(shù)；
[0043]所述節(jié)能參數(shù)控制策略處理器的信號輸出端分別與所述第二轉速調節(jié)器所述臺數(shù)調節(jié)器的信號輸入端相連。
[0044]優(yōu)選地，所述冷凍水栗組節(jié)能控制系統(tǒng)，還包括:與所述可編程邏輯控制器信號相連的觸摸屏。
[0045]優(yōu)選地，所述冷凍水栗組節(jié)能控制系統(tǒng)還包括:與所述可編程邏輯控制器相連的智能電量表。
[0046]由以上技術方案可見，本發(fā)明實施例所提供的冷凍水栗組節(jié)能控制方案，通過調節(jié)冷凍水栗組的工作轉速，能夠將冷凍水栗組兩側的供回水管路兩側壓差調節(jié)至最不利末端壓差，最不利末端壓差，可以取壓差最大的末端設備的壓差，由于壓差與流量的平方成正比，因此通過設置最不利末端壓差，能夠保證該空調器末端設備的流量供應，其他與之并聯(lián)的空調器末端設備的需求流量亦能得到保障，同時由于冷凍水栗兩側壓差與冷凍水栗的揚程成正比，因此將冷凍水栗兩側壓差設置為最不利末端壓差能夠使得冷凍水栗組的實際揚程略大于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)所需揚程，從而滿足用戶需求，同時也能夠穩(wěn)定各末端環(huán)路的壓力波動所引起的流量變化，有助于系統(tǒng)穩(wěn)定。本系統(tǒng)通過調節(jié)冷凍水栗組的工作轉速來達到調節(jié)冷凍水栗組兩側的供回水管路兩側壓差的作用，相較于【背景技術】中提到的通過控制電動閥開度調節(jié)冷凍水流量，穩(wěn)定冷凍水栗組壓差的方法，能夠從冷凍水栗組自身出發(fā)，調節(jié)冷凍水栗組本身，減少冷凍水栗組自身的能耗，也減小了冷凍水栗組自身損壞的概率。
[0047]同時在將冷凍水栗組供回水管路兩側壓差設定為最不利末端壓差的條件下，根據(jù)冷凍水栗組的節(jié)能參數(shù)控制策略，調節(jié)冷凍水栗組的工作轉速和工作臺數(shù)，從而將冷凍水栗組的能耗降到最低。由于冷凍水的功率與工作轉速的三次方粗略成正比，因此，當冷凍水栗組內(nèi)電機工作轉速稍有下降時，電機功耗就會大幅度下降，同時由于冷凍水栗組的工作臺數(shù)與冷凍水栗組輸出的總效率相關，通過選取合適的控制策略，合理調整冷凍水栗組的工作轉速與工作臺數(shù)，能夠