专利名称：一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及节能控制技术领域，特别与一种适用于大型场所制冷中所用的基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置有关。
背景技术：
在大型场所中采用常规空调方式提供能源的供应，由制冷机提供能源，通过输送管道输送到末端，再从末端回收能源循环。这种常规方式耗电量大，目前全国用电能源紧张，特别是到夏冬两季，各地的大型场所，如医院、商场、学校、车站、机场等等，都有极大的能源需求，导致每年的供电紧张。目前，根据物价局经济贸易委员会电力工业局联合发文的文件精神，居民生活用电实行峰谷电政策，将一天24小时划分成两个时间段，把8 00—22 00共14小时称为峰段，执行峰电价为O. 56元/kWh ；22 :00—次日8 00共10个小时称为谷段，执行谷电价为O. 28元/kWh。由此，把谷段中使用的电能蓄存到峰段中使用，这样的方式就能给大型用电场所节约不少电能。如何把谷段中电能蓄存到峰段中使用，很多研发人员针对这一课题已经做了诸多开发，蓄冰制冷系统称为一种热门技术为节能控制领域技术人员所热捧。常用的蓄冰制冷系统如图1所示，整个系统中，冰桶10的输入总管103与制冷主机40的输出端口 401连接，冰桶10的输出总管104与制冷主机40的输入端口 402连接。同时冰桶10的输入总管103与交换机20的乙二醇输出端口 201连接，冰桶的输出端与交换机乙二醇的输入端口 202连接，交换机冷媒水输出端203与末端输入端口 301连接，交换机冷媒水输入端口 204与末端输出端口 302连接。其中当谷段时间蓄冰时，乙二醇溶液在冰桶10和制冷主机40之间循环流动，乙二醇溶液进入冰桶10时，在冰桶10内的蛇形管中流动，而蛇形管浸在水中，低温的乙二醇溶液与水进行能量交换后，使得水温下降结冰，以冰的形式蓄能，以备于峰段时间使用。乙二醇溶液流通的动力通过蓄冷水泵403，也就是乙二醇溶液泵带动。在制冷主机40工作时，都连接有冷却塔，冷却塔是一个散热装置，是一种利用水的蒸发吸热原理来散去制冷主机中产生的废热以保证系统的运行的装置。通常，冷却塔一直处于工作状态，无法自动灵活调节开启或者关闭，而实际制冷主机工作会随着冰桶10中的储能情况而变化，经常出现制冷主机低功率运行，而冷却塔仍然处于满负荷状态，导致大部分能源浪费。所以本发明人针对这一状况，结合目前的物联网技术，设计出一套蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，将冰桶和冷却塔之间独立收发信息，由此蓄冰制冷系统中冰桶可以根据实际结冰情况而自动调整制冷主机上冷却塔的工作状态，进一步节能省电。为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现[0009]一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，包括冰桶、制冷主机，制冷主机和冰桶之间采用乙二醇溶液管道连接，在乙二醇溶液管道上安装有蓄冰水泵，制冷主机上连接至少两个冷却塔；同时还包括安装在冰桶内部的液位传感器、冷却塔开关阀，冰桶网络智能控制器、冷却塔网络智能控制器；液位传感器连接冰桶网络智能控制器，冷却塔开关阀连接冷却塔网络智能控制器；冰桶网络智能控制器、冷却塔网络智能控制器通过以太网连接，实现组网通信。所述的冰桶网络智能控制器包括主控板一、与主控板一相连的电源模块一、通信网络接口一 ；主控板一输入连接所述的液位传感器，同时主控板一通过通信网络接口一实现与以太网连接，进行数据的收发。所述的冷却塔网络智能控制器包括主控板二、与主控板二相连的电源模块二、通信网络接口二；主控板二输出连接冷却塔开关阀，同时主控板二通过通信网络接口二实现与以太网连接，进行数据的收发。采用上述方案后，本实用新型使用时，当冰桶结冰后体积变大，液位达到液位传感器，产生液位信号传递至冰桶网络智能控制器上，通过以太网数据交换，冷却塔网络智能控制器根据液位信号产生的控制指令，减少冷却塔开关阀打开的数量。反之，当冰桶液位低，处于蓄冰过程中，冷却塔就被控制全部打开工作。本实用新型可以根据实际冰桶蓄冰情况，来调节冷却塔的工作状态，将冷却塔和冰桶组网进行数据通信，内外结合，高效控制，避免制冷主机和冷却塔一直处于满负荷状态下工作，大大降低空调能耗。
图1为现有蓄冰制冷系统的结构示意图；图2为本实用新型较佳实施例的结构示意图；图3为本实用新型较佳实施例冰桶网络智能控制器和冷却塔网络智能控制器组网连接示意图。
具体实施方式
结合图2图3，对本实用新型较佳实施例做进一步详细说明。一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，包括冰桶1、制冷主机4，制冷主机4和冰桶I之间采用乙二醇溶液管道3连接，形成一个循环。具体而言，冰桶I的输入总管13与制冷主机4的输出端口 41连接，冰桶I的输出总管14与制冷主机4的输入端口 42连接。同时冰桶I的输入总管13与交换机2的乙二醇输出端口 21连接，冰桶的输出端与交换机乙二醇的输入端口 22连接，交换机冷媒水输出端23与末端输入端口 31连接，交换机冷媒水输入端口 24与末端输出端口 32连接。其中当谷段时间蓄冰时，乙二醇溶液在冰桶I和制冷主机4之间循环流动，乙二醇溶液进入冰桶I时，在冰桶I内的蛇形管中流动，而蛇形管浸在水中，低温的乙二醇溶液与水进行能量交换后，使得水温下降结冰，以冰的形式蓄能，以备于峰段时间使用。乙二醇溶液流通的动力通过蓄冷水泵43，也就是乙二醇溶液泵带动。制冷主机4外部连接冷却塔6，通过冷却水泵将冷却水在制冷主机4和冷却塔6之间进行循环，冷却塔6 —共具有3个，以并联方式连接，为制冷主机4的冷却水散热。每个冷却塔6都具有开关阀61，开关阀61可以根据信号控制启闭。本实用新型的关键点是在冰桶I内的桶壁上安装液位传感器11，液位传感器11的信号数据线连接到冰桶网络智能控制器5，冰桶网络智能控制器5主要包括主控板一 51、与主控板一 51相连的电源模块一 52、通信网络接口一 53。主控板一 51输入与液位传感器11连接，同时主控板一 51通过通信网络接口一 53与以太网8连接，进行数据的收发。另外，每个冷却塔6上的开关阀61与冷却塔网络智能控制器7连接，冷却塔网络智能控制器7包括主控板二 71、与主控板二 71相连的电源模块二 72、通信网络接口二 73。主控板二 71输出连接冷却塔开关阀61，同时主控板二 71通过通信网络接口二 72实现与以太网8连接，进行数据的收发。在本实用新型中主控板一 51、主控板二 71采用ARM Cortex_M3芯片，其内核STM32专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计，按性能分成两个不同的系列STM32F103 “增强型”系列和STM32F101 “基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类广品中性能最闻的广品，它在不提闻闻功耗和成本的基础上，而且提供更闻的性能和更高的功能。本实施例中采用STM32F103 “增强型”系列STM32F103VET6，是32位基于ARM核心的带闪存、USB、CAN的微处理器，它拥有一流的外设(I μ s的双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度)、低功耗(在72MHz，所有外设处于工作状态时消耗36mA，待机时下降到2μ A )、最大的集成度(复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等)及简单的结构和易用的工具等特点。当主控板一 51输入端采集到液位传感器11信号，说明冰桶I内的水结冰，体积变大，液位升高，液位传感器11产生相应的液位信号经过冰桶网络智能控制器5，通过以太网8发送到冷却塔网络智能控制器7上，然后冷却塔网络智能控制器7经过内部分析计算，得出相应控制指令，关闭部分开启冷却塔6的开关阀61。这样的方式进一步降低了制冷主机4的能耗以及冷却塔6的 能耗，使其能够真正根据冰桶I的工作情况从而系统的工作状态，比原蓄冰制冷系统节省减排。上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，包括冰桶、制冷主机，制冷主机和冰桶之间采用乙二醇溶液管道连接，在乙二醇溶液管道上安装有蓄冰水泵，制冷主机上连接至少两个冷却塔；其特征在于同时还包括安装在冰桶内部的液位传感器、冷却塔开关阀，冰桶网络智能控制器、冷却塔网络智能控制器；液位传感器连接冰桶网络智能控制器，冷却塔开关阀连接冷却塔网络智能控制器；冰桶网络智能控制器、冷却塔网络智能控制器通过以太网连接，实现组网通信。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，其特征在于所述的冰桶网络智能控制器包括主控板一、与主控板一相连的电源模块一、通信网络接口一 ；主控板一输入连接所述的液位传感器，同时主控板一通过通信网络接口一实现与以太网连接，进行数据的收发。
3.如权利要求1或2所述的一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，其特征在于所述的冷却塔网络智能控制器包括主控板二、与主控板二相连的电源模块二、通信网络接口二；主控板二输出连接冷却塔开关阀，同时主控板二通过通信网络接口二实现与以太网连接，进行数据的收发。
专利摘要本实用新型主要公开了一种基于物联网蓄冰制冷系统中冷却塔节能控制装置，包括冰桶、制冷主机，制冷主机和冰桶之间采用乙二醇溶液管道连接，在乙二醇溶液管道上安装有蓄冰水泵，制冷主机上连接至少两个冷却塔；同时还包括安装在冰桶内部的液位传感器、冷却塔开关阀，冰桶网络智能控制器、冷却塔网络智能控制器；液位传感器连接冰桶网络智能控制器，冷却塔开关阀连接冷却塔网络智能控制器；冰桶网络智能控制器、冷却塔网络智能控制器通过以太网连接，实现组网通信。本实用新型将冰桶和冷却塔之间独立收发信息，由此蓄冰制冷系统中冰桶可以根据实际结冰情况而自动调整制冷主机上冷却塔的工作状态，进一步节能省电。
文档编号F24F11/02GK202868919SQ20122053881
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者张建平, 任淼锋, 彭勋 申请人:浙江为民能源科技有限公司