一种基于冷却塔实际散热能力的冷却塔群节能控制方法与流程

本发明属于冷却塔，尤其涉及一种基于冷却塔实际散热能力的冷却塔群节能控制方法。

背景技术：

1、针对中央空调、制冷装置、水冷式空压机装置以及其他使用开式冷却塔的装置，当冷却塔进水支管数量较多，常出现进水分布不均匀，造成有的塔过流，有的欠流，无法发挥冷却塔全部冷却能力。

2、目前市场上已有用于水利分布均匀的水力稳压器，其利用u型管原理，可使多个进水支管水量分布均匀，大大提高了冷却塔效率，但冷却塔的布置，风向、外围遮挡，塔内混风等，造成了冷却塔实际运行中，每个塔的实际冷却能力并不相同，只解决了布水均匀，并不能最大程度的发挥冷却塔能力，造成冷却塔群效率依然偏低，冷却水温度不能达到最佳湿球温度逼近度，无法实现装置最大节能。

3、传统节能控制方式实现了冷却塔水量平均分配，但冷却塔受布置方式、遮挡、周边热源、季节风向的影响，塔的实际电风比和散热能力无法统一，如设置在中间且间距不够大的塔群被严重遮挡，风量不足，此时该塔群的水量与外侧风量充足的塔群水量一致，根据水温调频，势必导致被遮挡塔群的频率高于其他塔，甚至达到工频亦无法控制水温。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种基于冷却塔实际散热能力的冷却塔群高效节能控制方法，提高冷却塔群的节能效果。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于冷却塔实际散热能力的冷却塔群节能控制方法，其中节能控制装置包括变频器、流量计、调节阀、水温传感器、湿球温度传感器、控制单元；变频器安装于冷却塔配电柜，用于控制冷却塔风机的频率和反馈风机运行状态；流量计安装于冷却塔群出水总管和冷却塔进出水支管用于反馈系统总流量和每台冷却塔的进出水量；调节阀安装于冷却塔进水支管、出水支管上的流量计之前，用于控制流量；水管温度传感器安装于冷却塔出水支管、出水总管，用于反馈各塔的出水温度和冷却塔群总出水温度；控制单元包括人机界面、数据通信模块，用于接收水温传感器数据、湿球温度传感器数据、各冷却塔风机运行数据、各流量计数据、反馈及调节各调节阀的开度、反馈及调节变频器频率；

3、节能控制方法包括以下步骤：

4、s1、冷却塔水量平均分配调节：

5、当接收到水泵启动的信号后，开启所有冷却塔风机，全部工频运行，所有冷却塔调节阀阀门开度至100％，根据冷却塔群进水总管流量及冷却塔数量，计算每台冷却塔平均分配的流量，将该流量设置为平均流量值，根据冷却塔进水支管流量计反馈的流量值调节冷却塔的进水管调节阀，至每台冷却塔进水流量值＝平均流量值±不灵敏偏差；

6、s2、冷却塔进出水量平衡调节：

7、根据冷却塔的进水、出水支管流量计的反馈值调节出水支管调节阀，至冷却塔的进出水量平衡。

8、s3、冷却塔出水温度均衡调节：

9、s1、s2调节完成后，控制器读取各冷却塔出水支管温度和出水总管温度的数据，保持风机频率不变，调节【出水支管温度＞(出水总管－管道温升±不灵敏温度)】的冷却塔进水调节阀(开度减小)，减少进水量；调节【出水支管温度＜(出水总管－管道温升±不灵敏温度)】的冷却塔进水调节阀(开度增大)，增加进水量；至所有塔出水支管温度＝(出水总管－管道温升±不灵敏温度)。

10、s4、冷却塔风机频率调节：

11、根据冷却塔总管出水温度的反馈，同步调节所有风机的频率，至冷却塔总管出水温度＝(湿球温度+湿球逼近度设定值±不灵敏温度)。每次执行s4后，系统再次执行s3，如此循环。

12、进一步的，冷却塔联合一体运行：为保证冷却塔散热面积全部得到利用，最大程度降低风机频率和冷却水温，所有冷却塔联合一体变频运行；

13、冷却塔调节全程自动化：运行过程中控制单元实时接收冷却塔风机各项运行参数和运行状态反馈，当风机运行数量与当前发生变化时，如有风机故障停止运行时或检修时手动停止运行时，控制装置将从s1开始再次调节，实现冷却塔全生命周期无需人工干预。

14、根据塔的布置及设计不同，冷却塔进出水管会有多种形式，现有常规的进出水管设计均可通过设置流量计和调节阀实现对每台冷却塔的进出水量控制，为便于说明，本实施例以单台冷却塔作为基本单位。

15、本发明可用于民用建筑、工业建筑的开式冷却塔高效节能控制，具有以下有益效果：

16、1、本控制装置连接所有冷却塔风机变频器，使冷却塔群联合一体变频运行，根据最佳湿球温度逼近度法则调节风机的频率，利用全部散热面积，风机统一运行在最高效率区间，风机最佳运行效率区为电风比最大区，在冷却塔群多冷却塔、长工作周期的使用环境下，节能效果明显。

17、2、所有冷却塔根据散热能力主动调节水量，使其出水温度相同，实现冷却塔群最大效率。

18、3、本控制装置通过冷却塔进出管的流量计和调节阀，主动精确控制各冷却塔进出水量，实现均匀布水、按冷却能力布水、进出水量平衡，有效避免了传统控制塔群中溢流欠流情况的发生，节约耗水量加药量，节约运营成本，同时可不设置传统平衡管，节约材料和施工成本。

19、4、风机运行数量与当前发生变化时，装置运行过程中可以自动调节，实现冷却塔全生命周期无需人工干预。

技术特征：

1.一种基于冷却塔实际散热能力的冷却塔群节能控制方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于冷却塔实际散热能力的冷却塔群节能控制方法，其特征在于：冷却塔联合一体变频运行，风机频率相同；

技术总结
本发明公开了一种基于冷却塔实际散热能力的冷却塔群节能控制方法，其中节能控制装置，包括变频器、流量计、调节阀、水温传感器、湿球温度传感器、控制单元。节能控制方法包括首先将冷却水量平均分配，再根据各冷却塔出水支管温度和出水总管温度数据对比，主动调节各塔的水量，至所有塔出水支管温度＝(出水总管‑管道温升±不灵敏温度)，实现冷却塔按散热能力分配水量，再根据冷却塔总管出水温度的反馈，同步调节所有风机的频率，至冷却塔总管出水温度＝(湿球温度+湿球逼近度设定值±不灵敏温度)。最终实现，每台塔出水温度接近一致，所有风机运行于同一频率，总出水温度达到最佳湿球温度逼近度的高效节能运行。

技术研发人员：汪浩,周风
受保护的技术使用者：江苏橙智云信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15