一种空调或组合式风柜集中供冷的节能控制方法与流程

本发明属于暖通工程领域，更具体的说涉及一种空调或组合式风柜集中供冷的节能控制方法。

背景技术：

随社社会的不断发展，技术水平的不断提升，在工业生产中使用中央空调、组合风柜的环境越来越多。中央空调或组合风柜涉及冷冻水、蒸汽、太阳能热水、自来水、软水等多种能量载体或资源的调用，其控制逻辑也十分复杂，虽然近年中央空调或组合风柜的控制系统越发成熟和完善，但仍有很大改善空间。传统的控制方法对蒸汽和冷冻水的压力、温度均有严格的要求，但由于使用冷冻水对空气进行制冷时，若冷冻水温度过低会同时对空气进行除湿，这样的情况在实际使用中就会发现冷冻水的使用存在一种矛盾现象。

如空调或风柜处于“制冷+加湿”的工况，因为制冷需要使用冷冻水，此时若冷冻水的温度低于混合空气露点温度，那么在制冷的同时除湿也在进行，这样就会给后段加湿系统增加工作负荷，同时也造成冷源的一定浪费。目前较多空调和组合风柜的使用场景均为集中供冷模式，在这一情况下因用冷端较多，工况等等不一，在这样的环境中上述说到的对空气过度除湿的现象更为明显。

另外，制冷机cop特性告诉我们，冷冻水出水温度在7—15℃之间时，每提高1℃温度制冷机的cop会提升约7%，所以对空调或组合风柜来说，一种好的集中供冷控制方法不仅可以提高冷源的使用效率，还可以提高制冷机的工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决背景中的问题，提供一种切实有效的控制方法，使空调或组合风柜的运行既稳定又节能，同时提高冷源的使用效率和制冷机工作效率。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：所述的空调或组合式风柜集中供冷的节能控制方法通过以下步骤实现：

step1.建立集中供冷控制系统；

step2.建立集中供冷数学模型。

优选的，所述的建立集中供冷控制系统，是在空调或组合风柜系统运行时，采集各用冷端的表冷器前的混风温度t混和混风相对湿度rh%混，根据焓湿表查询此时的混风露点温度t露，然后根据空调或组合风柜系统的运行工况设置冷冻水出水温度t冷。

优选的，所述的建立集中供冷数学模型有如下几个步骤：

步骤1.空调或组合风柜系统处于“制冷除湿”或“加热除湿”的同一工况时，t冷=t露－2.5℃；

步骤2.当空调或组合风柜系统处于“制冷加湿”或“加热加湿”时的同一工况时，t冷=t露；

步骤3.当空调或组合风柜系统处于混合工况时，制冷机冷冻水的出水温度t冷=t露－2.5℃；

t冷为冷冻水供水温度；t露为混风露点温度；t冷自为用冷端的单体的冷水冻水进水温度，t露自为用冷端的单体的表冷器前的混风露点温度。

优选的，“除湿”工况的用冷端自循环冷冻水系统不启动，“非除湿”工况的用冷端自循环冷冻水系统启动，调节进入用冷端的冷冻水温度。

优选的，当用冷端需要提供冷冻水时控制系统先采集各用冷端的工况，有“制冷+加湿”、“制冷+除湿”、“加热+加湿”、“加热+除湿”四种不同的工况。

本发明有益效果：

通过本发明所建立的数学模型，并根据空调或组合风柜系统用冷端单体的混风露点温度t露自设置冷冻水供水温度可在满足空调或组合风柜系统运行工艺要求的同时降低对冷冻水系统冷源的能耗，一定程度上提高制冷机的运行效率，减轻空调或组合风柜系统加湿系统工作负荷，从而达到节能低耗高效运行的目的。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为本发明的集中供冷控制系统简图；

图中，1-制冷机、2-制冷机冷冻水出水温度传感器、3-冷端单体冷冻水进水调节阀、4-冷端单体冷冻水节能循环系统调节阀、5-冷端单体冷冻水进水温度传感器、6-冷端、7-冷端单体冷冻水节能循环系统循环泵、8-冷冻水回水温度传感器、9-冷冻水系统平衡调节阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属本发明保护范围。

如图1-2所示，图1中的a1是建立集中供冷控制系统等工作；a2是采集各用冷端工况；a3是对采集到的工况进行分析判断；a4是计算“除湿”工况用冷端表冷器前的露点温度；a5是计算各用冷端表冷器前的露点温度；a6、a7是根据计算的露点温度设置制冷机的冷冻水出水温度；a8是对用冷端单体的运行工况进行采集和判断；a9是计算用冷端单体表冷器前混风的露点温度；a10是启动用冷端单体的冷冻水节能循环系统；a11是固化设置，完成集中供冷控制系统单时间节点内的设置工作。

图2是本发明的集中供冷控制系统简图。图中的1是制冷机，可有单台或多台组成；2是制冷机冷冻水出水温度传感器；3是用冷端单体冷冻水进水调节阀；4是用冷端单体冷冻水节能循环系统的调节阀；5是用冷端单体冷冻水进水温度传感器；6是用冷端，可有一台或多台组成；7是用冷端单体冷冻水节能循环系统的循环泵；8是冷冻水回水温度传感器；9是冷冻水系统平衡调节阀。

本发明建立一个集中供冷控制系统，在空调或组合风柜系统运行时，采集各用冷端的表冷器前的混风温度t混和混风相对湿度rh%混，根据焓湿表查询此时的混风露点温度t露，然后根据空调或组合风柜系统的运行工况设置冷冻水出水温度t冷。本控制方法的数学模型如下：①当空调或组合风柜系统处于“制冷除湿”或“加热除湿”的同一工况时，t冷=t露－2.5℃；②当空调或组合风柜系统处于“制冷加湿”或“加热加湿”时的同一工况时，t冷=t露；③当空调或组合风柜系统处于混合工况时，制冷机冷冻水的出水温度t冷=t露－2.5℃，“除湿”工况的用冷端自循环冷冻水系统不启动，“非除湿”工况的用冷端自循环冷冻水系统启动，调节进入用冷端的冷冻水温度，t冷自=t露自。上述数学模型中t冷为冷冻水供水温度；t露为混风露点温度；t冷自为用冷端的单体的冷水冻水进水温度，t露自为用冷端的单体的表冷器前的混风露点温度。该方法在空调或组合风柜系统运行中实时进行监测，如果温湿度偏高运行则对t冷进一步计算调整，该方法主要目的是在满足空调或组合风柜系统正常运行需求的情况下，尽量降低冷冻水的品质，即设置冷冻水出水温度t冷与混风露点温度t露贴近，用冷端单体冷冻水进水温度t冷自与用冷端的单体的表冷器前的混风露点温度t露自贴近，从而降低集中供冷系统的能耗。

在空调或组合风柜系统运行时，集中供冷控制系统做好相应的准备并启动（a1），然后开始下一步工作，采集各用冷端工况（a2），并对采集到的工况进行分析判断（a3），如果用冷端处于同一工况则计算各用冷端表冷器前的混风露点温度（a5），再分析计算的混风露点温度，取最小的值作为参考设置冷冻水供水温度（a7），如果用冷端处于混合工况则先计算各用冷端表冷器前的混风露点温度（a4），再根据计算的混风露点温度，取最小的值作为参考设置冷冻水供水温度（a6），设置好冷冻水出水温度后进一步对用冷端单体的工况进行采集判断（a8），如果用冷端单体处于“除湿”工况则不对该用冷端单体进行其它操作设置（a11），如果用冷端单体处于“制冷”工况则进一步采集并计算该用冷端表冷器前混风的露点温度（a9），然后根据a9计算的结果启动该用冷端单体的冷冻水节能循环系统（a10），观察空调或组合风柜系统的运行情况，如果满足工艺要求则完成集中供冷控制系统单时间节点内的设置工作，如果不满足工艺要求则需根据数学模型重新计算并设定新的冷冻水温度（a3、a8），如此循环直至满足中央空调运行的工艺要求（a11）。

通过本发明所建立的数学模型，并根据空调或组合风柜系统用冷端单体的混风露点温度t露自设置冷冻水供水温度可在满足空调或组合风柜系统运行工艺要求的同时降低对冷冻水系统冷源的能耗，一定程度上提高制冷机的运行效率，减轻空调或组合风柜系统加湿系统工作负荷，从而达到节能低耗高效运行的目的。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明发明的技术方案，而非限制尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解可以在形式上和细节上对其做出各种改变，而不偏离本发明的保护范围。