专利名称：一种循环泵综合变频系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及中央空调控制领域，特别是一种通过循环泵综合变频控制实现节能的系统。
背景技术：
水冷冷水机组是指靠水循环来达到冷凝效果，然后靠水循环来带走预设的冷量的空调机组。目前水冷冷水机组及水-水热泵机组配套的一次冷冻泵和冷却泵的变频控制采用的是供水和回水的压力差控制，极少量的还包含了供水和回水的温度差控制，其中一次冷冻泵指在冷源侧和负荷侧合用一组循环泵的冷冻泵系统。一次冷冻泵和冷却泵不同于给排水等专业使用的水泵，它们的功能是热量循环， 介质的循环是为了传递热量，且泵的功耗与转速的三次方成正比，所以一次冷冻泵和冷却泵的变频调节的目的是节能降耗而非满足工艺要求。由于介质流量越大热量的传递效果越好但一次冷冻泵和冷却泵的能耗却越大而介质流量偏小又会造成制冷或制热的效率降低、能耗上升，另外系统在没有二次冷冻泵的情况下会使频率降低过多也会导致末端冷量/热量不足。目前已知一次冷冻泵和冷却泵变频均需要考量的因素包括水冷冷水机组及水-水热泵机组的工作需求。另外一次冷冻泵还需要考量末端空调设备的需求；冷却泵需要考量冷却水温度的变化对水冷冷水机组及水-水热泵机组的需求影响。传统的一次冷冻泵和冷却泵变频技术多为单点式控制，只满足上述考量的因素中的一项，而且由于水冷冷水机组及水-水热泵机组的技术保护较强，通常一次冷冻泵变频技术是根据末端空调设备的需求，冷却泵变频技术是根据冷却水温度；然后为了保护水冷冷水机组及水-水热泵机组而设定了一个最小变频值。如此结果就是一次冷冻泵和冷却泵的能耗降低了，而水冷冷水机组及水-水热泵机组的能耗升高了，甚至少量出现了总体能耗升高的情况，使节能的效果大打折扣。
发明内容为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通过循环泵综合变频控制实现节能的系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种循环泵综合变频系统，包括由可编程控制器、数模转换输入模块、数模转换输出模块、开关输入模块、开关输出模块组成的主控制模块，由水冷冷水机组与水冷冷水机组所属的一次冷冻泵和冷却泵组成冷水机组系统，由水-水热泵机组与水-水热泵机组所属一次冷冻泵和冷却泵组成热泵机系统，其中所述数模转换输入模块与冷水机组系统和热泵机系统的压差温度传感器连接，数模转换输出模块与冷水机组系统和热泵机系统的变频器连接，开关输入模块与冷水机组系统和热泵机系统的变频器、水泵连接并接受变频器、水泵的状态数据，开关输出模块与冷水机组系统和热泵机系统的变频器和水泵连接。[0009]一种循环泵综合变频节能方法，包括由水冷冷水机组、水-水热泵机组、与水冷冷水机组配套的一次冷冻泵和冷却泵、与水-水热泵机组配套的一次冷冻泵和冷却泵、以及末端空调机组组成的循环供冷系统，包括以下步骤I)采集水冷冷水机组和水-水热泵机组的工作状态，包括功率Pw和工作电流I ;2)根据步骤I所采集的数据算出当前百分比负载，并按照水冷冷水机组和水-水热泵机组在各工作区间等百分比分级；3)判断每一级的流量要求是否均满足区间内的上限流量和符合机组加载要求的流量，并调整变频输出；4)一次冷冻泵直接供冷的变流量的控制，采集冷却水的供/回水压力差ΛΡ，根据当前压差Λ P和设定压差Λ Pa(^^对比来调整变频输出； 5)冷却泵变频控制，采集冷却水的进/出水温度温度数据，当进/出水温差AT大于设定值或进水温度Tin高于设定值时则增加变频输出。为了使检测控制更方便，所述步骤I中，当制冷/制热量在1000KW以内且压缩机台数> 3的机组仅监测压缩机工作台数。为了保证在大功率时控制准确，所述步骤I中，当制冷/制热量在1000KW以内且压缩机台数> 3的机组通过加装电流变送器来监测机组运行负载。为了使一次冷冻泵在定流量状态也能实现变频节能，所述步骤4中，当一次冷冻泵直接供冷为定流量时，在采集冷却水的供/回水压力差数据后再采集供水温度和回水温度，当供/回水温差大于设定值时增加变频输出。为了进一步提高节能效果，所述步骤4中，水冷冷水机组所属一次冷冻泵或冷却泵根据工作时压差温差在对应基础上增加水泵数目。本发明的有益效果是该系统通过一次循环泵综合变频控制实现中央空调的节能效果，具有综合节能量高，末端使用效果好，机组运行稳定、使用寿命长的优点。
以下结合附图
和实施例对本发明进一步说明。图I是本发明的系统连接示意图；图2是本发明一次冷冻泵直接供冷变流量系统的变频控制流程的流程图；图3是本发明一次冷冻泵直接供冷定流量系统的变频控制流程的流程图；图4是本发明冷却泵综合变频控制流程的流程图。
具体实施方式
参照图I。一种循环泵综合变频系统，包括由可编程控制器11、数模转换输入模块21、数模转换输出模块22、开关输入模块31、开关输出模块32组成的主控制模块1，由水冷冷水机组41与水冷冷水机组41所属的一次冷冻泵和冷却泵组成冷水机组系统4，由水-水热泵机组51与水-水热泵机组51所属一次冷冻泵和冷却泵组成热泵机系统5，其中所述数模转换输入模块21与冷水机组系统4和热泵机系统5的压差温度传感器连接，数模转换输出模块22与冷水机组系统4和热泵机系统5的变频器连接并输出变频器的调节负荷指令，开关输入模块31与冷水机组系统4和热泵机系统5的变频器、水泵连接并接受变频器、水泵的状态数据，开关输出模块32与冷水机组系统4和热泵机系统5的变频器和水泵连接并输出变频器的开关指令和水泵的工频、变频开关指令。参照图2、图3、图4。一次循环泵综合变频控制首先采集水冷冷水机组41和水-水热泵机组51的工作状态，包括功率Pw和工作电流I，按照功率？ =电压UX工作电流I=流量QX理论扬程HX密度P X重力加速度g公式以确定目前机组需要多少循环水流量。对于制冷/制热量在1000KW以内且压缩机台数> 3的机组，由于其制冷量较小的多压缩机机组的加载级数同压缩机数量或2倍压缩机数量，而且实际误差不超过机组预设加载的余度，因此仅监测压缩机工作台数即可，其它机组须加装电流变送器来监测机组运行负载。此夕卜，提供信息端口的系统也可以采用机组提供的数据作为优先信号，但相对成本会较高。水冷冷水机组41和水-水热泵机组51负载数据采集上来以后，根据水冷冷水机组41和水-水热泵机组51的机组数最大值计算出当前百分比负载，具体通过运行电流检测，需要将当前电流和额定电流对比，得出当前的百分比负载；如果是仅检测压缩机台数，则根据当前台数和总台数的对比，而且如果压缩机有大小区别的还需要将正在运行的压缩机功率同总压缩机功率对比得出百分比负载。系统的最小负载作为第I级，然后在以上工 作区间等百分比分级，其中级数在3级 10级，级数过多不利于控制，过少则起不到节能效果。每一级的流量要求须同时满足区间内的上限流量和符合机组加载要求的流量，该参数的预设值根据机组能效曲线的计算值得出，然后在调试过程中人工调整。具体根据实际的不同百分比负载下的能效曲线计算出相应负载下的制冷量，再根据该负载下的制冷量和额定制冷量的比值通过变频流量变化曲线确定设定值；当缺乏相关能效曲线资料时，则需要通过记录单台机组运行时，出水温度在设定值附近时，不同负载下保持进出水温差为额定温差时变频器的设定值，在温差恒定的情况下制冷量的比值等于流量的比值，另外在取值时应取该设定负载段的最大负载。有了系统基本流量数据后再根据外围设备换热情况来最终确认变频值I. 一次冷冻泵综合变频控制参照图2。在一次冷冻泵直接供冷的变流量系统中须采集供/回水压力差数据，根据当前压差和设定压差的对比来调整变频输出，设定压差由最不利末端的情况决定(可以方便的修改)。当压差小于设定值时直接增加变频输出；而压差大于设定值时需要判断当前变频输出是否大于机组需求，大于机组需求就可以依据压差来减少变频输出，否则就维持机组需求的变频输出。参照图3。一次冷冻泵直接供冷的定流量系统传统上是不做变频的，但实际使用过程中也有变频调整的空间，具体的实施方式上除了采集供/回水压力差数据外还要采集供水温度和回水温度。机组需求和压力差同时作为保障数据，当供/回水温差大于设定值时直接增加变频输出；而供/回水温差小于设定值且供/回水温度均符合设定温度区间时判断机组需求和压力差，在存在降频空间时就减少变频输出。另外一次冷冻泵综合变频控制系统还有增泵功能，启动该功能时一次冷冻泵将在原来的机组一水泵对应基础上增加对应的水泵，例如原来的一机对一泵变为一机对两泵，过渡季节当压差非常低时启动该功能可以在减少主机运行台数的前提下满足使用要求；冬季水-水热泵机组会遇到水源(地源)循环水温度低的状况，启动该功能可以通过增加水泵能耗来降低主机能耗，从而达到综合节能的目的。[0033]2.冷却泵综合变频控制参照图4。冷却泵变频也是以机组需求为基础保障的前提下根据进/出水温度来调整变频输出的。当进/出水温差大于设定值或进水温度(出水温度作为备用)高于设定值时直接增加变频输出；而进/出水温差小于设定值且进/出水温度均符合设定温度区间时判断机组需求，在存在降频空间时就减少变频输出。冷却泵综合变频控制同样也有增泵功能，夏季环境温度高时启动该功能同样可以通过增加水泵能耗来降低主机能耗，而达到综合节能的目的。
权利要求1.ー种循环泵综合变频系统，其特征在于包括由可编程控制器(11)、数模转换输入模块(21)、数模转换输出模块(22)、开关输入模块(31)、开关输出模块(32)组成的主控制模块(1)，由水冷冷水机组(41)与水冷冷水机组(41)所属的一次冷冻泵和冷却泵组成冷水机组系统(4)，由水-水热泵机组(51)与水-水热泵机组(51)所属一次冷冻泵和冷却泵组成热泵机系统(5)，其中所述数模转换输入模块(21)与冷水机组系统(4)和热泵机系统(5)的压差温度传感器连接，数模转换输出模块(22)与冷水机组系统(4)和热泵机系统(5)的变频器连接，开关输入模块(31)与冷水机组系统(4)和热泵机系统(5)的变频器、水泵连接并接受变频器、水泵的状态数据，开关输出模块(32)与冷水机组系统(4)和热泵机系统(5)的变频器和水泵连接。
专利摘要本实用新型公开了一种循环泵综合变频系统，包括由可编程控制器、数模转换输入模块、数模转换输出模块、开关输入模块、开关输出模块组成的主控制模块，由水冷冷水机组与水冷冷水机组所属的一次冷冻泵和冷却泵组成冷水机组系统，由水-水热泵机组与水-水热泵机组所属一次冷冻泵和冷却泵组成热泵机系统，其中所述数模转换输入模块与冷水机组系统和热泵机系统的压差温度传感器连接，数模转换输出模块与冷水机组系统和热泵机系统的变频器连接，该系统通过一次循环泵综合变频控制实现中央空调的节能效果，具有综合节能量高，末端使用效果好，机组运行稳定、使用寿命长的优点。
文档编号F24F11/02GK202581676SQ20122010827
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者黎磊, 李学忠 申请人:珠海福士得冷气工程有限公司