冷却塔控制系统的制作方法

冷却塔控制系统
相关申请的交叉引用
1.本技术要求2020年5月12日提交的美国临时专利申请第63/023,467号的权益，通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
2.本技术涉及冷却塔，且更具体地，涉及用于冷却塔的控制系统。


背景技术：

3.冷却塔通常将蒸发液体，诸如水，分配到冷却塔的蒸发热交换器上。冷却塔操作通常涉及使用水处理专家来设计和实施冷却塔的水处理系统。水处理系统通常需要多种化学品来控制生物生长、腐蚀、结垢和污染以及最小化水使用。对于很少或没有现场维护人员的小型设施来说，这可能是昂贵、耗时且繁重的，尤其是在诸如大城市地区的具有挑战性的水处理要求的地区。此外，当任何水质参数超过指定的容差水平或测量传感器有故障时，即使发出警报，冷却塔仍可能在微生物含量高和/或可能损坏冷却塔或环境的腐蚀性水的情况下保持运行。


技术实现要素：

4.在本公开的一个方面，提供了一种冷却塔系统，其包括冷却塔和可操作地联接到冷却塔的控制器。冷却塔包括蒸发热交换器并且冷却塔可操作于将蒸发液体分配到蒸发热交换器上。冷却塔包括配置为检测蒸发液体的参数的传感器和蒸发液体处理系统。
5.在一个实施例中，冷却塔是开路直接蒸发冷却塔并且蒸发热交换器包括填充物。蒸发液体包括冷却塔从建筑物或工业过程接收的工艺流体。工艺流体可以是水或水混合物(例如水和乙二醇)。在另一个实施例中，冷却塔是闭路间接蒸发冷却塔并且蒸发热交换器包括间接蒸发热交换器，其包括接收工艺流体的蛇形管、板和/或“鳍”(fin)。作为一个示例，闭路间接蒸发冷却塔的蒸发液体可以是水。冷却塔将水分配到间接蒸发热交换器上。
6.控制器具有正常操作模式，其中该控制器在至少部分地基于蒸发液体的参数确定蒸发液体质量不足时操作蒸发液体处理系统以处理蒸发液体。控制器还包括失效保护操作模式，其中该控制器在确定蒸发液体处理系统的运行不能补救蒸发液体质量不足时改变冷却塔的运行。以这种方式，尽管蒸发液体质量不足冷却塔系统可以继续以安全的方式运行，直到系统得到维修为止。控制器在失效保护操作模式下操作冷却塔以满足请求的冷却负载同时以安全方式运行。如果冷却塔无法满足请求的冷却负载，则控制器在失效保护操作模式中操作冷却塔以提供可能的最大冷却能力，同时仍以安全方式运行。
7.在一个实施例中，冷却塔可以多种模式运行，包括湿模式和干模式。控制器在正常操作模式下允许冷却塔在湿模式和干模式下运行。控制器在失效保护操作模式下避免在湿模式下操作冷却塔。冷却塔因此可以继续在干模式下运行以从工艺流体中去除热量，直到冷却塔被维修并且能够在湿模式下安全运行。
8.在一些实施例中，冷却塔可在干模式或绝热模式下运行。例如，冷却塔可以具有包括接收工艺流体的线圈的间接热交换器和包括绝热垫和水分配系统的绝热冷却器。水分配系统将水分配到绝热垫上，以预冷线圈上游的空气。在失效保护操作模式中，控制器避免在绝热模式下操作冷却塔，但可以在干模式下操作冷却塔。
9.冷却塔的另一个实施例可在干模式、绝热模式或湿模式下运行。控制器在失效保护操作模式下避免在湿模式和绝热模式下操作冷却塔。然而，控制器可以在干模式下操作冷却塔。
10.在本公开的另一方面，提供了一种冷却塔，其包括蒸发热交换器和风扇组件，该蒸发热交换器被配置为接收工艺流体，该风扇组件可操作于引起相对于蒸发热交换器的气流。冷却塔还包括蒸发液体分配系统，其包括至少一个将蒸发液体分配到蒸发热交换器上的出口、从该蒸发热交换器收集蒸发液体的集水池、以及该蒸发液体分配系统的蒸发液体处理系统。蒸发液体处理系统可以包括，例如，补水供应和可操作于处理补水的uv灯组件。在一个实施例中，uv灯组件安装在冷却塔的热交换部分中或在蒸发液体侧回路中。作为另一个示例，蒸发液体处理系统包括化学处理系统，该化学处理系统可操作于将一个或多个化学品添加到蒸发液体中。
11.冷却塔还包括控制器和配置为检测蒸发液体参数的蒸发液体传感器。控制器被配置为在至少部分地基于蒸发液体参数确定蒸发液体质量不足时操作蒸发液体处理系统。控制器还被配置为在确定蒸发液体处理系统不能补救蒸发液体质量不足时改变蒸发液体分配系统的运行以便于冷却塔的安全运行。改变蒸发液体分配系统的运行允许冷却塔继续运行，直到导致蒸发液体质量不足的情况得到解决。导致液体质量不足的情况可能是例如冷却塔的传感器故障。
12.本公开还提供了一种操作冷却塔的方法。该方法包括将蒸发液体分配到冷却塔的蒸发热交换器上，并使用冷却塔的传感器检测蒸发液体的参数。该方法还包括在至少部分地基于蒸发液体参数确定蒸发液体质量不足时操作冷却塔的蒸发液体处理系统。此外，该方法包括在确定蒸发液体处理系统不能补救蒸发液体质量不足时改变冷却塔的运行以便于冷却塔的安全运行。
附图说明
13.图1是根据本公开的实施例的具有蒸发间接热交换器的冷却塔的正视图。
14.图2是根据本公开的另一个实施例的具有蒸发间接热交换器产品的冷却塔的正视图。
15.图3a、图3b和图3c提供了根据冷却塔的控制器的正常操作模式的控制逻辑图。
16.图4a和图4b提供了根据冷却塔的控制器的失效保护操作模式的控制逻辑图。
17.图5a和图5b是根据本文描述的示例的可选的手动输入的列表，冷却塔的控制系统可以使用这些输入来代替用于一些或全部输入或控制点的自动传感器来做出操作决策。
具体实施方式
18.在本公开的一个方面，提供一种冷却塔及相关的控制系统。控制系统监控由冷却塔使用的蒸发液体的状况，并可以进行操作更改，以减少在异常情况下微生物污染、腐蚀
和/或结垢的机会，同时保持冷却塔在水处理和冷却塔服务访问之间有效运行。蒸发液体可以是水，或者在一些实施例中，是水和一种或多种其他液体(诸如液体处理化学品)的混合物。连续监控由冷却塔使用的蒸发液体的参数，包括电导率、生物活性材料、生物膜、ph值、羽流和漂浮物。控制系统还可以配置为连续监控冷却塔的运行参数，诸如环境温度、喷水温度、集水池水位、喷淋泵运行、集水池清扫器泵、侧流uv泵运行和补水时在集水池和/或侧流回路内的uv灯强度，以为控制系统的控制算法提供输入。为了本公开的目的，术语“冷却塔”是指但不限于开路直接蒸发冷却塔、闭路蒸发液体冷却器、蒸发冷凝器、诸如喷雾和/或垫式单元的绝热冷却器，绝热冷凝器和相关部件。
19.控制系统包括具有正常操作模式和失效保护操作模式的控制器。在正常操作模式期间，控制器可配置为定期自动清洗然后冲洗水塔的接触水的部件和/或添加水处理以将冷却塔蒸发液体保持在指定的容差水平内以防止微生物污染和结垢，同时努力节约用水和水处理化学品。但是，如果确定蒸发液体质量不合适，则会进行一次或多次尝试以自动解决该问题。如果在执行了规定次数的纠正蒸发液体质量问题的尝试之后并且测得的蒸发液体质量参数保持在不可接受的范围内，或者如果任何传感器发生故障，则控制器进入失效保护模式。尝试的次数可以由用户设置，诸如三或五次尝试，或者可以由远程计算机设置或调整，作为一个实例，诸如通过服务器计算机，其利用机器学习基于在类似地理区域中类似冷却塔的操作来确定尝试的次数。
20.在一些实施例中，失效保护操作模式可以被配置为将冷却塔和附近区域或环境保持在更安全的情况下，直到服务人员到达。失效保护模式可能涉及操作冷却塔风扇、泵和其他部件，以在部件或传感器故障的情况下限制生物污染离开冷却塔的可能性，或根据需要采取额外措施来改善操作，包括增加清洗和冲洗周期、限制风扇速度、增加水消毒，或者甚至完全去除水以干式操作。
21.在一个实施例中，失效保护操作模式诸如通过利用冷却塔参数操作冷却塔，冷却塔参数诸如是集水池泵开/关、泵速度、清洗/冲洗循环的频率和/或蒸发液体处理化学品使用，这保持冷却塔不会损坏自身。例如，失效保护操作模式可以涉及控制器避免在没有液体的情况下运行泵和/或操作不平衡的风扇。在这方面的一个示例中，冷却塔可以包括具有电子换向(ec)电机的风扇组件。ec电机具有电机控制器，该电机控制器配置为检测过度振动并向冷却塔的控制器发送风扇存在问题的警报。控制器响应从电机控制器接收到警报进入失效保护操作模式。在失效保护操作模式下，控制器和风扇电机控制器协作以允许风扇运行到导致最大允许振动的阈值速度。控制器和风扇电机抑制风扇运行超过阈值速度。在一些示例中，控制逻辑包括清除和冲洗循环，其中冷却塔水被排出然后通过集水池、水分配系统和蒸发热交换器再被填充及再循环以用新鲜的清洁水净化表面。当试图补救(或纠正)水质量问题并同时保持冷却塔运行时，可以运行一次或多次清除和冲洗循环。清除和冲洗循环可以被配置为减少水中微生物和固体的数量，抑制固体和污染物铺设在集水池的底部和侧面上，并限制微生物污染和结垢的可能性。尽管本主题公开适用于所有冷却塔，但使用极低容积集水池的冷却塔限制了在清除和冲洗循环期间使用的水量。例如，如果集水池的尺寸小于冷却塔占用空间的一半，那么与以前的冷却塔相比，只有一半的水被清除，这可以显着节省水。此外，在一些示例中，控制逻辑可以包括偶尔运行以使水接触表面变干以进一步降低微生物污染的风险的变干循环。从水接触表面去除水杀死了在水接触表面上的微生
物。
22.图1显示了蒸发热交换器冷却塔10。冷却塔10具有喷雾泵19、风扇电机25、包括风扇26和电机25的风扇组件26a、以及诸如水收集系统50的蒸发液体收集器。冷却塔10还包括间接蒸发热交换器(诸如蛇形管式热交换器23)、蒸发液体分配系统(诸如喷水分配系统22、漂浮物去除器或除雾器28)、喷水喷嘴24和集水池(诸如喷水集水池39)。喷水集水池39小于冷却塔10占用空间的一半，这减少了当冷却塔10清除水时由冷却塔10使用的水量。在其他实施例中，集水池可以是任何尺寸，直至并包括冷却塔10的占用空间的全尺寸。
23.工艺流体通过连接件29和集管30进入蛇形管式热交换器23。限制经过蛇形管33后，工艺流体通过出口集管32然后到达连接件31以离开蛇形管式热交换器23。在一些情况下，通过连接件29、31的工艺流体的流动可以反向。具体地，工艺流体可以通过连接件31进入蛇形管式热交换器23并且通过连接件29离开蛇形管式热交换器23。
24.在冷却塔10的干式运行期间，喷雾泵19被关闭并且电机25以一定速度旋转风扇26以达到例如hvac系统、工业过程系统和/或用户所要求的设定点。风扇26将空气吸入冷却塔10并对干燥室36和37加压，干燥室36和37引导空气向上通过间接热交换器23并通过除雾器28排出。所示的蛇形管式热交换器23是业内熟知的蛇形管式，但由冷却塔10使用的热交换器可以是任何类型的蒸发热交换器，包括诸如管和鳍式热交换器和/或板式热交换器的间接换热器，，和/或诸如填充式热交换器的直接热交换器。
25.在冷却塔10的湿运行期间，喷雾泵19打开并将水从集水池39泵送到分配管22a，然后从喷嘴24排出。当水离开喷嘴24时，蒸发喷水形成小水滴，并向下倾泄到并通过间接热交换器23。在换热过程中蒸发的水或为了将固体含量保持在可接受限度内而通过集水池排水阀48排出的水通过补水供应34a的补水浮子阀组件34被替换。集水池排水阀48可以具有部分打开的配置，其允许在集水池39中的含有固体的有限流量的水从集水池39排出。含有固体的水的排出和随后通过补水供应34a用补充水重新填充集水池39的作用是减少集水池39中的固体。集水池排水阀48可以具有完全打开的配置，其允许更大流量的水离开集水池39，集水池排水阀48的全开配置用于清除集水池39。
26.冷却塔10可包括水位设备，该水位设备致动螺线管填充阀以将集水池39中的水保持在设定水平。空气由风扇26吸入，该风扇26由电机25旋转。电机25的速度由请求的系统控制设定点确定。一旦水从间接热交换器23滴落，至少一部分水被水收集器50收集，并且水被挡水板12引导离开风扇并流向集水池39。一些从间接热交换器23左侧落下的水直接向下倾泄入集水池39。
27.在冷却塔10中，一部分空气行进通过水收集器50和通过挡水板12，形成干区增压室36和湿区增压室37。在冷却塔10的湿运行期间，在室36中有一个干燥空气区,在室37中形成一个湿区。水收集器50和集水池壁38的组合形成了较小的集水池39，通常至少比冷却塔10的整个占用空间的一半小，这允许从生物和水废物的角度更容易地管理集水池水。美国专利第10,677,543号中提供了其他冷却塔配置，包括水收集器的示例，该专利通过引用其整体并入本文。
28.参考图2，提供了与冷却塔10相似的冷却塔20，其中相似的附图标记指示相似的部件。冷却塔20具有包括各种传感器和控制器52的控制系统21以便于操作冷却塔20。冷却塔20包括构造成感测室外环境空气温度的环境温度传感器54和构造成感测喷水分配系统22
中的水的温度的喷水温度传感器54a。来自环境温度传感器54和喷水温度传感器54a的信号被发送到控制器52用于评估。控制器52的功能在图3a-图3c和图4a-图4b的逻辑框图中示出，并在下文进一步讨论。
29.冷却塔20具有蒸发液体处理系统27，其包括安装在来水补水管线34上的uv灯42a，可用于减少从补水管线34进入实施例20的微生物含量。uv灯强度传感器43a可用于在灯未运行或未以最小允许强度运行时发出信号，并发出uv灯42a需要清洁或更换的警报。也可以使用安装在集水池39中、除雾器28下方、湿空气区37中或喷水分配系统22中的uv灯。
30.在一个实施例中，蒸发液体处理系统27包括uv泵41、ph传感器46、uv灯42、uv灯传感器43、流量验证开关41c和电导率传感器45。uv泵41被配置成从集水池39抽出侧流水，通过ph传感器46，通过uv灯42，穿过流量验证开关44，并通过电导率传感器45，然后回到集水池39。在另一种方法中，通过使用连接到泵吸入管和泵排出管的压差开关或传感器或通过电流传感器确定泵41正在运行。当由集水池浮子传感器47证明在集水池39中有水时，uv侧流泵41将连续或间歇地运行以监控ph值46、电导率水平45，并使集水池水39通过uv灯42以减少微生物污染。
31.集水池浮子传感器47可以是双功能传感器，其也用作高水位浮子传感器以感测水太高并且正在被浪费。uv灯强度传感器43用于在灯42未运行或未以最小所需强度运行时发出信号，并向控制器52发送状态信号以被评估。
32.ph传感器46测量集水池水的ph。电导率传感器45测量在集水池39的水中的溶解固体，诸如总溶解固体。控制器52评估电导率水平和电导率传感器45的功能。
33.喷雾泵流量开关49确定喷雾泵19是否正在运行并向控制器52报警喷雾泵19的状态。
34.位于除雾器28上方的漂浮物传感器40感测漂浮物是否大于阈值或可接受的容差水平，并向控制系统52发送信号以被评估。
35.位于除雾器28上方的羽流传感器55感测羽流是否大于可接受的允许水平，并向控制器52发送信号以被评估。
36.生物膜传感器51感测在集水池39中是否有生物膜形成。如果存在生物膜，则生物膜51向控制器52发送信号以被评估。生物膜传感器可以安装在冷却塔20中的其他潮湿位置中。
37.集水池排水阀48由控制器52控制并且如控制器52所确定的可以完全打开、完全关闭或部分打开，将在后面描述。
38.电动紧急切断补水阀56设置为打开，除非来自集水池浮子传感器47的高水位警报感测到水正被浪费，并且该情形由控制器52评估。
39.冷却塔20的各种传感器向控制器52发送指示相关感测到的参数的数据。传感器可以执行边缘处理，使得传感器将感测到的参数与阈值、范围和/或容差进行比较，并向控制器52发送指示参数是否不可接受(或可接受)的数据。在其他方法中，一个或多个传感器将指示感测到的参数的数据传递到控制器52，并且控制器52确定该参数是否不可接受(或可接受)，诸如参数高于/低于阈值、在范围或容差内部/外部等。
40.对于图2中所示的冷却塔20，蒸发冷却设施被显示为强制通风、具有间接热交换器的单单进气口配置，但应理解为非限制性示例。所使用的风扇系统可以是使空气移动通过
单元的任何类型的风扇系统，包括但不限于相对于喷雾以大致逆流、横流或平行流的强制通风。作为非限制性示例，风扇系统也可以是以逆流、平行或横流定向的引导通风类型。对于特定的应用，风扇的位置和进排气的方向可以不同，并且不限制所呈现的实施例。
41.此外，电机25可以如图所示直接连接到风扇26，或者由皮带或齿轮装置驱动。工艺流体方向可以反转以优化换热并且不限制所呈现的实施例。还应当理解，在间接热交换器23内的回路的数量和管程数或行数不是对所呈现的实施例的限制。
42.此外，应当理解，在冷却塔10中使用的蒸发热交换器的类型可以针对特定应用进行选择。尽管图2示出了间接热交换器23，该蒸发热交换器也可以是直接热交换器，诸如具有冷却塔填充物。冷却填充物可以包括例如具有凸起特征和/或块的pvc片材。
43.因此，本文公开的冷却塔可以利用各种类型的蒸发热交换器，包括但不限于间接式、直接式、间接式和直接式的组合或绝热空气冷却器、流体冷却器或冷凝器。
44.控制器52包括处理器52a、诸如存储器52b的非暂时性计算机可读存储器以及通信电路52c。存储器52b包括诸如源代码之类的计算机可读指令以实现图3a-图3c和图4a-图4c的逻辑。通信电路52c能够进行有线和/或无线通信。在一个实施例中，通信电路52c包括与诸如本地有线网络(例如，以太网)、本地无线网络(例如，wi-fi)、广域无线网络(例如，蜂窝网络)和/或互联网的一个或多个网络通信的网络接口。图3a-图3c和图4a-图4b的控制逻辑可以由处理器52a、由经由通信电路52c与处理器52a通信的诸如服务器计算机的远程计算设备(例如，基于云的计算系统)或用户设备(例如，智能手机、平板计算机或台式计算机)，或由处理器52a和远程计算设备的组合来实现。
45.控制器52具有利用图3a-图3c的控制逻辑的正常操作模式300和利用图4a-图4b的控制逻辑的失效保护操作模式400。当所有传感器和设施都正确运行并且水质参数都在允许的运行范围的容差内时，控制器52处于正常操作模式300。如果出现水质异常状况，诸如水的参数落在可接受范围之外，则控制器52和/或远程计算设备确定蒸发液体质量不足。在正常操作模式下，控制器52将进行几次尝试来清除异常状况。纠正异常水质状况的尝试可以包括例如清除和冲洗循环、清洁和消毒循环或其组合，如下所述。如果在已经执行了规定次数的纠正水质问题的尝试并且测量的水质参数保持在不可接受的范围内，或者如果任何传感器发生故障，则控制器52切换到失效保护模式。
46.失效保护模式使冷却塔水和环境保持在更安全的状态，直到服务人员到达。如果冷却塔20的任何传感器的读数不在可接受的范围内，或者被控制器52解释为处于有故障状态，则控制器52向远程计算设备发送诸如警报之类的通知，并且控制器52切换到失效保护模式，该模式参照图4进一步详细描述。控制器52可以将警报发送到例如hvac系统、服务器计算机、服务提供商和/或用户设备。作为一些示例，警报可以是电子邮件、应用程序通知和/或sms消息的形式。
47.在一个实施例中，控制器52将不同的权重分配给不同的蒸发液体参数并且以不同的方式解决蒸发液体参数的偏差。例如，控制器52可以响应于控制器52确定生物膜参数超过阈值而进入失效保护操作模式400。相反，控制器52可能不会响应于控制器52确定蒸发液体的ph超过阈值而进入失效保护操作模式400。相反，控制器52将关于升高的ph值的警告传达给远程设备。
48.在一些实施例中，控制器52取冷却塔20的传感器的读数的平均值以确保在做出决
定之前异常情况是真实的。控制器52可以采用冷却塔20和/或其他冷却塔的历史数据利用机器学习来识别用于确定当前参数值是否不可接受的阈值、范围和容差。
49.替代地或附加地，控制器52可以比较不同的蒸发液体参数以确定给定蒸发液体参数的不足。例如，在基于升高的ph水平参数启动失效保护操作模式400之前，控制器52可以基于蒸发液体的生物膜参数和氯水平参数来考虑升高的ph水平参数。如果少于所有三个参数都在可接受的容差之外，则控制器52可以确定蒸发液体参数暂时是足够的。在设定的时间段之后发生类似的超出容差的读数可以是控制器52启动失效保护操作模式400的理由。
50.现在参考图3a-图3c，提供了用于正常操作模式300的控制逻辑。正常操作模式300包括控制器52接收302冷却请求或呼叫并启动304正常湿蒸发循环。控制器52检查306冷却塔20是否包括集水池加热器。如果有集水池加热器，那么蒸发设施通常可以湿运行而不管环境温度如何并且继续进行操作312。如果没有集水池加热器，则控制器52在操作306考虑由温度传感器54感测的环境温度。
51.客户或操作员可以诸如经由可操作地联接到冷却塔20的hvac系统的用户界面输入冷却塔20是否可以被允许在冷冻条件下运行。在某些设施上，如果环境温度低于冰点(32
°
f)，则冷却塔20不会在湿模式下运行以消除冻结的可能性，而是在干模式下运行。在冷却塔20没有集水池加热器并且环境温度低于预定温度诸如40
°
f时，控制器52将低温警报310发送到远程设备，诸如hvac系统或用户智能手机。替代地或附加地，控制器52可以监控在喷水管中的温度传感器54a，并且只要喷水温度保持在预设水平(通常为45至50f)之上，那么在湿模式下操作冷却塔是安全的。
52.再次参考图3a，控制器52在操作312处监控湿计时器以跟踪冷却塔20已经在湿模式下运行了多少小时。跟踪冷却塔20已在湿模式下运行的时间的一个原因是因为控制器52被编程为使得在选择的时间间隔(可改变的参数，通常在湿运行24小时之后)，在对冷却塔20的操作者方便的时候，冷却塔20可以在清除和冲洗循环中运行以降低微生物污染的风险。
53.该单元的配置用于在不浪费大量水的情况下允许清除和冲洗循环。虽然冲洗循环可用于任何尺寸的蒸发换热设施，但对于某些应用来说，具有尽可能小的集水池是有利的。集水池可能小于冷却塔占用空间的尺寸的一半，以最小化用水量。
54.参考图2，集水池39比如壁38所示的单元的占用空间更小，例如，不到一半的尺寸。清除和冲洗循环的目的是处理积累的固体、碎屑、污染物、微生物和生物膜，以帮助保持塔集水池地板和墙壁清洁并减少微生物污染。当控制器52处于正常操作模式300时，控制器52可以每天(或在湿操作24小时后)执行一次清除和冲洗循环。当控制器52在失效保护操作模式400中操作时，控制器52将更频繁地运行清除和冲洗循环，因为当在失效保护操作模式下操作时，控制器52已经确定存在不能在正常操作模式下被纠正的异常情况，并且控制器52发送了该单元需要维修的通知。下面讨论关于失效保护操作模式的操作的更多细节。
55.再次参考图3a，一旦开启湿模式，控制器52在操作312处打开补水并启动填充计时器。控制器52确定314集水池水是否已达到最低水位，该最低水位是如由在集水池中的浮子传感器在如由填充计时器确定的特定时段内检测到的，并且如果集水池39在最大可允许填充时间(其可以是可调节的参数)内未被填满，则控制器52发送316低集水池水警报。控制器52避免在湿模式下操作冷却塔20并且等待补水组件被修复并且警报被重置。然而，如果集
水池浮子检测到集水池水位足够高，则控制器52在操作318处给喷雾泵19供给能量并且喷雾泵启动计时器被供给能量。在喷雾泵时间段结束之后，控制器52基于集水池浮子传感器47检查320集水池水是否已经达到预定水位。如果在操作320处集水池水已经超过预定的最大水位，则控制器52发送322高集水池水位警报。
56.控制器52确定324喷雾泵19是否开启。该确定324可以包括例如检查喷雾泵开关是否检测到有水向下流过喷雾泵19。如果喷雾泵开关49(见图2)没有检测到水流，则控制器52发送326喷雾泵警报。在一个实施例中，在一个或多个警报通信(例如，发送310、316、322、326)之后控制器52不能在正常操作模式300下操作，直到警报被清除并且问题被修复。控制器52以干模式操作冷却塔20，直到问题被修复。
57.一旦控制器52确定喷雾泵19正在运行，控制器52在操作328处启动uv泵41并等待预定时间段，诸如十秒。在时间段结束时，控制器52确定330uv泵41是否正在运行，诸如通过检查uv泵开关是否检测到水流过uv侧流回路97。如果控制器52确定330uv泵没有正在运行，则控制器52发送332uv泵警报，关闭uv灯，并进入失效保护操作模式400。
58.请注意，有不同的方法证明喷雾泵或uv泵正在泵送，诸如流量开关、压差开关和/或电流传感器。还应注意，一旦集水池浮子开关确定在集水池39中有水，在一个实施例中，uv泵将始终运行以持续减少在集水池水中的微生物含量，直到浮子开关检测到在集水池中低水位或没有水时为止。这也允许连续监控所有水质参数。一旦uv泵流量开关41c在侧流水回路中检测到水流，控制器52检查334uv灯的强度传感器。如果uv灯损失强度超过最小有效值(例如，8％)，这意味着灯需要被清洁或工作不正常，则控制器52发送336uv灯泡更换警报并且控制器52从正常操作模式300改变到失效保护操作模式400。
59.再次参考图3b，通常，一旦控制器52在操作334处确定uv灯强度是可接受的，控制器52检查338电导率传感器51是否可操作。在电导率传感器51不可操作时控制器52发送340电导率警报并且进入失效保护模式。
60.如果电导率传感器51是可操作的，则控制器52确定342集水池水的电导率是否大于预定水平，诸如每厘米1,000微姆欧。在操作342和346处使用的电导率水平可以由用户编程到控制器52中。因为当水蒸发时，在水中所含的固体被留下，冷却塔排放用于将溶解固体的水平保持在可接受的范围内。冷却塔20的蒸发液体处理系统27可以包括化学处理系统99，除了将化学品添加到水中之外，该化学处理系统99主要负责将水从集水池39中排出。化学处理系统99可以向水中添加固体或液体化学品。示例化学品包括氯、溴、卤素片剂、腐蚀抑制剂、阻垢剂和/或非氧化性杀生物剂。化学处理系统99可以包括例如浮动进料器和/或具有单独的再循环泵的溴化器。
61.如果化学处理系统99的排出功能不能正确运行，则在正常模式下的控制器52作为辅助控制进行操作，并且根据需要通过将水排出集水池39来作为备用排放。这有助于确保冷却塔可以继续运行，而固体不会失控，直到下一次服务访问。因此，作为示例，化学处理系统99可以在每厘米1,000微姆欧时打开排放并在例如每厘米800微姆欧时关闭排放。这种差异可以帮助确保少量的水被排出，而补水取代了被排放的水。当然，可以更改这些值以适应安装的需要。
62.继续该示例，控制器52的备用电导率设定点设置为在1200微姆欧/厘米时打开排放和在1000微姆欧/厘米时关闭排放，并且下一个设定点设置为在1500微姆欧/厘米时打开
和在1000微姆欧/厘米时关闭。因此，当控制器52看到水的电导率穿过1200电导率点时，在正常操作模式下，控制器52通过在校准的时间段内打开集水池39的排水阀48来执行344排放操作以防止喷雾泵关闭。打开的排水阀48将水从集水池39中排出，并且补水浮子阀组件34将自动地填充集水池。替代地或附加地，控制器52可以基于负载和/或一天中的时间决定打开排水阀48以排出水。在一个实施例中，排水阀48可以被成比例地控制以允许排出少量的水，或者例如可以安装单独的排出阀(未示出)。
63.如果在正常操作模式期间水的电导率下降到每厘米1,000微姆欧以下，则排水阀48将关闭并且控制器52允许化学处理系统99控制由集水池排水阀48提供的排放。然而，如果电导率值在第二控制器高设定点附近继续上升，在本示例中为1500，则在正常操作模式中，控制器52获取控制集水池排水阀48并启动348清除冲洗循环384，其清除或排出所有集水池水，然后重新填充集水池水。清除和冲洗循环384应立即使固体含量低于1,000设置，在每个设定点上具有适当的差异。
64.应当注意，在一些实施例中，冷却塔20包括集水池清扫器系统，该集水池清扫器系统包括泵和管道。集水池清扫器系统可以作为清除和冲洗循环384的部分运行，以帮助搅伴固体和任何要从冷却塔中净化的生物活性。如果在设定量的清除和冲洗之后电导率仍然很高，则发送高电导率警报并且控制器52切换到失效保护操作模式400，这将在下面描述。此外，在操作338处有来自电导率传感器本身的反馈。如果反馈是电导率传感器已经出现故障或没有正在工作，则发送电导率传感器故障警报并且控制器52将单元的操作从正常操作模式改变为失效保护操作模式。
65.再次参考图3b，一旦电导率在可接受的限度内，控制器52就确定350生物膜传感器51是否可操作。如果不是，则控制器52发送352生物膜警报并进入失效保护模式。
66.如果生物膜传感器51是可操作的，则控制器52确定354在集水池39中是否形成有任何生物活性或任何生物膜。如果检测到生物活性或生物膜，则在正常操作模式中的控制器52启动356清除和冲洗循环384，该循环运行以通过冲洗集水池39和相关联的水接触部件来清除在集水池水中的生物活性或生物膜。作为清除冲洗循环384的替代或补充，控制器52可以将冲击化学品的紧急供应引导至冷却塔集水池。作为示例，如果化学处理系统99提供氯或其他化学品以控制细菌生长并且化学品耗尽或它们的系统未能添加化学品，则在正常操作模式300中的控制器52可以充当备用系统通过在冷却塔集水池39中添加应急化学品以清洁和消毒，或者可以净化和冲洗含有部件的集水池水，或者两者兼而有之，来降低微生物污染的风险，直到服务人员到达以修复异常状况时。应该注意的是，在多个清除和冲洗循环之后，并且在添加了化学品的紧急供应之后，如果生物活性或生物膜仍然被检测到，则发送生物膜警报并且控制器52从正常操作模式300变为失效保护操作模式400。此外，在操作350处有来自生物活性和/或生物膜传感器本身的反馈。如果反馈是传感器已经出现故障或没有在工作，则发送生物膜传感器警报并且控制器52从正常操作模式300改变到失效保护操作模式400。
67.再次参考图3c，一旦没有检测到高于可接受的设定点水平的生物活性或生物膜，接下来控制器52检查358ph传感器39b是否可操作。如果不是，则控制器52发送360ph传感器警报并进入失效保护操作模式400。
68.如果ph传感器39b是可操作的，则控制器52确定362在水中的ph值是否是可接受
的，诸如在预定范围内。如果ph值是不可接受的，则控制器52可以添加紧急备用化学品和/或根据补水的水质和手动输入激活364清除和冲洗循环386。
69.例如，如果来水补水的ph不在可接受的限度内，并且需要添加化学品来控制ph水平，则在操作386处识别到的控制器52的手动输入导致控制器52引导化学处理系统99在操作396处添加化学品而不是执行清除和冲洗操作388以控制ph。因此，在正常操作模式期间，控制器52将充当化学处理系统99将维持ph水平的方式的备用。
70.如果在正常操作模式期间尝试了一定数量的清除和冲洗循环或添加化学品以试图使冷却塔水回到可接受的ph范围，则控制器52发送ph警报并激活失效保护操作模式400。此外，在操作358处有来自ph传感器本身的反馈。应当理解，在一些实施例中，不可接受的ph参数本身不足以使控制器52进入失效保护操作模式400。如果反馈是ph传感器已经出现故障或没有正在工作，则发送ph传感器警报并且控制器52在操作360处将控制器52从正常操作模式300改变为失效保护操作模式400。
71.参考图3c，控制器52从漂浮物传感器40接收反馈并确定366漂浮物传感器40是否是运转正常的。漂浮物传感器40被配置为检测是否存在不可接受的大量漂浮物。漂浮物定义为离开冷却塔20的水滴或气溶胶。由于大多数冷却塔被设计成具有最小的漂浮物量，因此在一些异常情况下可能发生漂浮物，诸如在极端风条件下，当冷却塔填充物损坏时，冷却塔消除器损坏或移位，或者当水分配喷嘴移位或破裂。尽管这些情况很少见，但该申请描述了用于在这些异常情况期间控制冷却塔20以限制漂浮物同时保持冷却塔20运行的技术。如果漂浮物传感器40检测到不可接受的漂浮物量，则在正常操作模式中的控制器52将尝试降低漂浮物率以降低微生物污染环境的风险。如果漂浮物率不在适当的限度内并且生物活性程度或生物膜含量也高，则根据手动输入，控制器52可以关闭冷却塔，直到执行服务以防止微生物污染附近环境。如果在正常操作模式中检测到漂浮物太高，则控制器52将尝试纠正或降低漂浮物率，如果这是在手动数据中的偏好输入。控制器52还可以根据手动输入和系统要求切换到较低的风扇速度、关闭单元或切换到干式操作。例如，在多冷却塔装置中，如果一个冷却塔有漂浮物问题并且其他冷却塔可以处理负载，则可以决定关闭该冷却塔并要求维修。然而，如果客户需要继续操作该冷却塔直到服务人员到达，则控制器52将决定将风扇速度降低到已知不会发生漂浮物的水平，通常为50％的风扇速度，并且控制器52发送372漂浮物警报并将单元的操作从正常操作模式改变为失效保护操作模式。此外，还有来自漂浮物传感器40本身的反馈。如果控制器52确定366漂浮物传感器40已经出现故障或没有正在工作，则控制器52将单元的操作从正常操作模式改变为失效保护操作模式400，并在操作368处发送漂浮物传感器警报。
72.参考图2，羽流传感器55被配置为检测373是否存在如某些客户所期望的离开冷却塔的羽流的不可接受的速率。在某些应用中，不需要羽流，因为羽流可能被解释为不安全的状况，例如，羽流会阻碍在机场处的视野，羽流会冻结，或者羽流会撞击周围的建筑物或构筑物，因此不可取。因此，一些冷却塔客户要求限制或完全避免羽流。用于这些应用的冷却塔通常配备为减少羽流。如果羽流传感器55检测373到羽流太高，则控制器52将改变单元运行参数以减少或根除羽流，诸如从废热源或其他热源添加热量。如果在调整之后仍然检测到不可接受的量的羽流，则控制器52发送375羽流警报并将控制器52从正常操作模式改变为失效保护操作模式。此外，还有来自羽流传感器55本身的反馈。如果控制器52确定377羽
流传感器55已出现故障或没有在工作，则控制器52从正常操作模式300改变379到失效保护操作模式400并且发送羽流传感器警报。
73.在完成对集水池水系统和冷却塔运行的安全检查之后，控制器52检查374冷却塔20是否已经运行超过湿计时器设定点，该湿计时器设定点在正常条件下通常设置为8至24湿运行小时。如果冷却塔20已经运行超过手动输入的湿时间段，则控制器52启动376清除和冲洗循环384。可以根据用户手动输入设置清除和冲洗循环384(参见图5a和图5b)。
74.如果在操作386处没有添加处理化学品，则清除和冲洗循环384包括控制器52指导操作388(图3b)。操作388包括关闭喷雾泵、关闭uv泵、关闭uv灯、关闭补水阀56、关闭风扇电机25、打开集水池排水阀48和打开与uv灯42相关联的排水管41a。操作388还包括等待第一预定时间段，诸如30秒，然后关闭排水管。接着，补水阀56打开并且喷雾泵19、uv泵41和集水池清扫器泵39a(如果配备)被打开。控制器运行冲洗循环并等待第二个预定时间段，诸如30秒，然后再次启动清除循环，其包括关闭喷雾泵、关闭uv泵、关闭uv灯、关闭补水阀56，关闭风扇电机25，打开集水池排水阀48和打开与uv灯42相关联的排水管41a。控制器52等待第三预定时间段，诸如30秒，然后关闭集水池排水阀48和uv泵排水管41a。补水阀56打开并且集水池泵19、uv泵41和集水池清扫器泵39a被打开。在一些实施例中，集水池清扫器泵39连接到过滤器或旋风分离器，该过滤器或旋风分离器具有它们自己的可以由控制器52控制的冲洗循环。操作388以启用风扇26的运行和冷却塔20的湿运行而结束。
75.如果在运行清除和冲洗循环384之后，任何电导率、生物膜或ph水平都不像在操作390、392、394处所确定的那样，则发送一个或多个警报并且在操作391、393、395处控制器52从正常操作模式300改变到失效保护操作模式400。在清除和冲洗循环384之后，控制器52还查看干运行计时器并且当干运行计时器的持续时间高于手动输入的干运行计时器时间段时将启动380干循环382。干循环的目的是清除集水池水并运行风扇26，使得集水池39在手动输入的指定时间段内干燥，以抑制微生物污染，因为许多微生物一旦干燥就将死亡。一旦干循环322完成，系统循环回到正常操作模式300的开始。
76.正常操作模式300的控制逻辑的另一个特征是控制器52检测何时存在异常情况、发送适当的警报以及从正常操作模式300切换到失效保护操作模式400的能力。控制器52连续监控冷却塔水质参数，包括但不限于以下至少一项：电导率水平、生物活性或生物膜的存在、ph水平、过量羽流和冷却塔漂浮物。控制器52还连续监控以下内容：环境温度、喷水温度、集水池水位、喷雾泵运行、uv泵运行、补水和/或旁路回路上的uv灯强度、电导率传感器、生物膜检测传感器、ph水平传感器、羽流传感器和漂浮物检测传感器。
77.如果一个或多个上述传感器发生故障或在尝试使水质回到可接受的操作范围之后，诸如在添加化学品或激活规定数量的水清除和冲洗循环460之后，控制器52以失效保护操作模式400操作(见图4)。在清除和冲洗循环操作464期间，冷却塔水被清除然后用清水重新填充，然后集水池、水分配系统和蒸发热交换器被冲洗。在一些实施例中，在水已经被清除之后化学处理系统99将化学品添加到新填充的集水池水中以帮助清洁、冲洗和消毒与水接触的部件。在一个实施例中，与在正常操作模式300期间的清除和冲洗循环384相比，失效保护操作模式400增加清除和冲洗循环464的频率，以保持水质参数安全，直到冷却塔20被正确维修并且警报被重置。
78.例如，在一些使用电导率传感器的现有技术冷却塔中，电导率传感器测量水中的
固体含量并且冷却塔打开排放直到电导率传感器读取到可接受的值。但是，如果在一段时间后，电导率没有下降到可接受的值以下，或者如果固体含量继续上升，则打开服务警报，但没有规定在服务完成之前继续在更安全的条件下运行塔。为了解决这个问题，并且为了防止固体运行到产生极端热交换器污垢和损失冷却塔能力的水平，图3a-图3c和图4a-图4b中的冷却塔20和控制逻辑通过开启清除和冲洗循环384、460使单元自动清除然后冲洗集水池，而不会浪费大量的水。值得注意的是，集水池39的小型设计有助于减少在清除和冲洗循环期间的用水量。如果在尝试清除、冲洗和消毒集水池水后电导率仍然高，则控制器52切换到失效保护操作模式400。在一个方法中，手动输入500(参见图5a和图5b)包括在这种情况下关闭冷却塔20的指令。然后冷却塔水将被排出并且冷却塔20关闭，直到服务人员维修冷却塔20并重新发出警报。
79.作为另一个示例，在一些使用ph传感器的现有技术冷却塔中，该传感器将测量ph并添加化学品以试图维持合适的ph水平。但是，如果在一段时间后ph没有达到可接受的值，则除了打开服务警报之外，没有任何规定在服务完成之前继续在更安全的条件下运行塔。为了解决这个问题并防止冷却塔在极其不安全和潜在腐蚀性的ph水平下运行，图3a-图3c和图4a-图4b中的冷却塔20和控制逻辑使冷却塔20自动清除然后冲洗集水池39并引入清水以控制ph水平。如果在尝试清理集水池之后ph仍然保持在不可接受的水平，或者如果ph传感器46无法操作，则发送ph警报并且控制器52切换到失效保护操作模式。在一个方法中，手动输入500(参见图5a和图5b)包括在这种情况下关闭冷却塔20的指令。然后冷却塔水被排出并且冷却塔20关闭，直到服务人员维修冷却塔20并重新发出警报。
80.在由冷却塔20提供的益处的另一个示例中，承包商可能不时将酸性很强的化学品添加到水池中，希望对间接热交换器进行除垢。但是，如果管理不当，冷却塔水可能会留有极具腐蚀性的ph水平。在这种极端异常情况下，控制器52可以被配置为继续调用清除和冲洗循环以试图纠正这种情况，并且在一定量的清除和冲洗循环尝试之后，如果ph水平保持在安全操作条件之外，则控制器52将发送ph警报并激活失效保护模式。在一个方法中，手动输入500(参见图5a和图5b)包括在这种情况下关闭冷却塔20的指令。冷却塔水将被排出并且冷却塔20关闭，直到服务人员维修冷却塔20并重新发出警报。
81.作为另一个例子，在一些现有技术的冷却塔应用中，使用带有uv灯的集水池水的侧流，或将uv灯安装在补水管线或集水池中，或两者兼有，只要uv灯是干净的并且在可接受的强度水平下运行，uv灯将继续杀死细菌。但是，如果uv灯变脏或无法运行，除了发出维修警报外，没有任何规定在维修完成之前继续在更安全的条件下运行冷却塔。为了解决这个问题并减少微生物污染，当uv灯不工作或需要清洁时，在图3a-图3c和图4a-图4b中的冷却塔20和控制逻辑中，控制器52切换到失效保护操作模式。在失效保护操作模式中，可以以高得多的速率清除和冲洗集水池39和/或添加抗微生物化学品以减少微生物污染的机会，直到对冷却塔20完成维修并且警报被重置。
82.在一些实施例中，用户可以使用冷却塔20的用户界面或与之通信的远程设备向控制器52提供水质参数。水质参数可包括冷却塔电导率、ph、生物活性、生物膜、漂浮物和羽流。水质参数可以通过手动仪器测试来确定。手动输入可以以与由冷却塔20的传感器自主收集水质参数相同的方式在控制逻辑中考虑。图3a-图3c和图4a-图4b的控制逻辑的一个优点是，控制逻辑通过首先尝试自动清理集水池39，一旦检测到任何在正常操作模式300下无
法修复的问题然后切换到失效保护操作模式400来保持冷却塔20和环境安全。
83.作为另一个例子，在现有技术的冷却塔应用中，补水阀或螺线管填充阀偶尔将坚持完全打开，从而导致过多量的水被浪费。虽然一些现有技术的冷却塔配备有高水位警报，但没有规定节约水。在正常操作模式300和失效保护操作模式400中，如果检测到高水位并取决于手动输入500，尽管在操作322和422处发送警报，另外还通过独立的电动应急水阀56关闭向冷却塔20供水，如果这样配备，仍将允许干运行，但具有节约水的潜力，否则水将通过冷却塔溢流阀从集水池39连续排出。
84.如图3a所示，在清除和冲洗循环384期间，补水关闭，喷雾泵19关闭，uv灯42、42a和uv泵41关闭，集水池排水阀48打开，并且uv泵排水管41a打开，允许在冷却塔20中的所有水被清除。在操作388中，控制器52利用由控制器52确定或由用户输入的时间段(例如，30秒)设置计时器，以允许水从冷却塔中完全排出。然后，集水池排水阀48和uv泵排水管41a关闭，并且补水重新打开，允许清水填充集水池39和相关联的管道系统。一旦在集水池39中检测到最低水位，诸如控制器52检测到补水浮子阀组件34关闭，则喷水泵和uv泵重新打开，使清水循环以擦洗和清洁集水池内的表面和喷水分配系统22的水接触表面以及蛇形管式热交换器23，这有助于擦去可能已经积累的任何固体、碎屑、污染和微生物。在另一个实施例中，控制器52通过电子水位传感器检测最低水位。
85.在一个实施例中，冷却塔20可以配备有两速或变速喷雾泵19。控制器52在冷却塔20的湿蒸发模式期间以低速操作喷雾泵19以进行水再循环，并且控制器52在清除和冲洗循环384、460期间以高速操作喷雾泵19。这允许更高的水流速在清除和冲洗循环384、460期间具有更多的擦洗作用。如果这样配备，则在喷雾泵19以高速运行以冲洗水接触部件时风扇25通常停止或以低速运行以限制发生漂浮物。
86.在清除和冲洗循环384、460之后，如果检测到水质在可接受的范围内或在运行了几分钟之后，可以立即使用水。如果水质仍然不在可接受的范围内，则再次清除水，然后重新开始该过程。在冲洗循环模式中的清除和冲洗循环384、460的数量是可根据环境条件以及补水质量手动设置的可调参数。
87.正常操作模式300的控制逻辑的另一个特征是具有在清除和冲洗循环384期间以湿蒸发模式继续运行冷却塔20的能力。该可操作性由手动输入设置，因此如果用户已选择在清除和冲洗循环384期间保持冷却塔20运行，因为保持液体设定点是至为重要的，所以正常操作模式300将保持风扇25运行。到蛇形管式热交换器23开始干燥时，清除和冲洗循环384终止并且重新填充水。在一段时间之后并且在蛇形管式热交换器23完全变干之前停止清除和冲洗循环384防止蒸发热交换器23污染。该时间段可由用户输入或由控制器52确定。该时间段基于冷却塔20的配置和重新填充集水池39所需的时间。
88.现在参考图4，当发现任何传感器有问题或当任何测量和控制的水质参数超出可接受范围并在正常操作模式300期间纠正它们的尝试已经失败时，控制器52失效保护操作模式400被激活。失效保护操作模式的一个目的是在异常状态期间保持冷却塔20和环境安全，直到对冷却塔20执行维修。
89.取决于提供给控制器52的手动输入，在失效保护操作模式期间，冷却塔20可以继续运行，可以以有限的能力操作，可以在干模式下运行(如果这样配备)或可以关闭。
90.再次参考图4，一旦控制器52已经确定需要失效保护操作模式，在呼叫402冷却时，
且更具体地，当冷却塔20需要在湿的蒸发状态下运行时，控制器52启动404失效保护模式湿循环并检查406以查看是否有集水池加热器。如果有集水池加热器，那么无论环境温度如何，蒸发设备通常都可以湿运行，但这是取决于冷却塔配置的手动输入。如果没有集水池加热器，则控制器52考虑由温度传感器54感测的环境温度。
91.如果环境温度低于冰点并且没有集水池加热器，则控制器52发送410低温警报并保持冷却塔20不以湿蒸发模式运行以根除冻结的可能性。另一种选择是监控在喷水管或出水管中的温度传感器54a，且只要水温保持在预设水平(通常为45
°
f至50
°
f)以上，就可以安全地在湿蒸发模式下操作冷却塔20。
92.再次参考图4，一旦控制器52将允许冷却塔在湿式模式下运行，控制器52就执行操作412，其包括控制器52监控湿计时器以跟踪冷却塔20已经在湿式蒸发模式下运行的时间。控制器52跟踪冷却塔20已在湿式蒸发模式下运行的时间，因为控制器52以选定的时间间隔(可变参数)运行清除和冲洗循环，通常在以失效保护操作模式湿运行4小时后。清除和冲洗循环将在失效保护操作模式中比在正常操作模式中更频繁地发生，以保持冷却塔和环境安全，直到可以对冷却塔20执行维修。
93.在操作412中，补水被打开并且填充计时器被启动。如果控制器52确定414集水池水在由填充计时器设定的时间段内没有达到最低水平，则发送416低水位警报，并且控制器52等待补水组件被修复。如果控制器52通过关闭补水浮子阀组件34确定414水位足够高，则开启喷雾泵19并且启动喷雾泵启动计时器318。
94.在喷雾泵时间段结束后，控制器52通过集水池浮子传感器47确定320水位是否超过最大水位，并通过例如喷雾泵开关确定324喷雾泵19是否开启。如果水位太高或喷雾泵19不能工作，则控制器52发送322、326相应的警报。在失效保护操作模式中，根据手动输入500，冷却塔20的湿蒸发操作可能不被允许，直到任何警报被清除并且相关部件被修复。
95.如果控制器52确定324喷雾泵19开启，则控制器52开启uv泵330并启动uv计时器以测量uv时间段，诸如10秒。一旦uv时间段结束，控制器52诸如通过uv流量开关确定330uv泵41是否正在运行。如果uv流量开关没有检测到从uv泵41流出的水，则控制器52发送432uv泵警报，并且uv灯42a关闭以防止回路由于缺少流量而过热。可以使用各种方法来检测喷雾泵19和uv泵41正在泵送，诸如流量开关、压差开关和/或电流传感器。一旦集水池浮子传感器47确定在集水池39中有水，uv泵可以连续运行直到集水池浮子传感器47检测到集水池39中没有水。这允许对部分或全部水质参数进行连续监控。如果uv泵流量开关41c在侧流水回路中检测到水流，则控制器52查看uv灯42的强度传感器43。如果uv灯42的损失强度超过最小有效值，这意味着uv灯42需要清洁或没有正在工作，则控制器52发送436uv灯警报。
96.在失效保护操作模式中，控制器52在一个实施例中执行操作438，其中控制器52忽略来自电导率、生物膜和/或ph传感器的数据，因为在失效保护操作模式400中，发送警报的控制器52已经请求服务呼叫，并且失效保护操作模式400以比正常操作模式300高得多的频率清除和冲洗水。在图4中，失效保护操作模式显示为不考虑来自这些传感器的数据，但控制器52不考虑对来自电导率、生物膜和ph传感器的数据的能力由用户手动输入设置。
97.接下来控制器52接收来自漂浮物传感器40的反馈并且确定440漂浮物传感器40是否正在运行。如果反馈是漂浮物传感器已经出现故障或没有正在工作，则控制器52发送442漂浮物传感器警报并且可以在操作442处调整风扇速度，诸如通过将风扇25的速度限制为
最大风扇速度的50％。
98.如果漂浮物传感器40正在运行，则控制器52确定444测量的漂浮物是否高于阈值。漂浮物传感器40检测是否存在不安全的漂浮物量以降低微生物污染周围环境的风险，该漂浮物包含离开冷却塔20的水滴或水汽。如果漂浮物被确定444高于可接受的参数并且取决于由生物活性传感器感测的生物活性参数，则控制器52发送446漂浮物传感器警报并且可以在操作446处调整风扇速度。控制器52可以将风扇速度调整到已知漂浮物在容差内的水平，或者控制器可以关闭风扇或根据客户手动输入和控制器52在干模式下运行。
99.在完成对集水池水系统和操作408、414、420、424、430、434、440和444的冷却塔操作的安全检查之后，控制器52确定448冷却塔20是否已经运行了比湿计时器设定点更长的时间，在失效保护操作模式400中，作为示例，该设定点可以设置为四个湿运行小时。如果单元已经运行时间超过湿计时器设定点，则控制器52将启动450清除和冲洗循环460。在清除和冲洗循环460之后，控制器520还确定448干运行计时器是否已经超过干运行计时器设定点并且当干运行计时器已经超过干运行计时器设定点时控制器520将启动454干循环456。干循环456包括操作457，用于清除集水池的水并运行风扇，使得集水池39干燥一段指定的时间，进一步尝试抑制微生物污染。一旦干循环456完成，失效保护操作模式400循环回到过程的开始。允许的干循环的数量可以是由用户提供的手动输入。
100.与清除和冲洗循环384一样，控制器52在开始清除和冲洗循环460时可以确定462是否指示化学处理系统99在操作396处添加化学品而不是执行清除和冲洗操作388。操作462可以包括控制器52基于当前不可接受的水参数和手动输入做出决定。例如，如果水的ph在第一容差之外(导致启动失效保护操作模式400)但仍在第二容差内，则控制器52可以确定462在操作466处添加水处理化学品而不是执行清除和冲洗操作464的操作464。
101.尽管上面将正常操作模式300和失效保护操作模式400作为特定操作的流程进行了讨论，但是应当理解，操作的顺序可以改变，操作可以组合或分离，并且对于特定的应用程序可以根据需要添加或省略各种操作。作为这方面的一个示例，模式300、400的控制逻辑可以利用两个或更多个相关的蒸发液体参数来做出给定的确定。例如，正常操作模式300可以具有这样的操作，其中如果ph大于10并且总溶解固体在预定范围之外，则控制器52启动失效保护操作模式400。在正常操作模式300中的相同操作可以进一步指定如果ph小于10并且总溶解固体在预定范围之外，则控制器52保持在正常操作模式一段设定的时间以等待和查看冷却塔的正常运行是否可以补救超出范围的总溶解固体参数。
102.如上所述，在一些实施例中，控制器52可以利用各种手动输入作为在正常操作模式300和失效保护操作模式400中实现的控制逻辑的部分。图5a和图5b提供了包括可以用作控制逻辑的部分的示例手动输入500。手动输入500可以包括，例如：
103.存在集水池加热器吗？
104.湿操作的最低环境温度？
105.冷却塔在干模式下可操作吗？
106.是否在低于冰点环境温度的干模式下运行？
107.湿操作的最低允许喷雾温度？
108.在补水上是否安装了uv系统？
109.在塔内是否安装了uv系统？
110.在侧流中是否安装了uv系统？
111.当存在高水位警报时关闭供水？
112.在失效保护模式下，是否倾向于更频繁地清除和冲洗而不考虑水质传感器？
113.是否在场外监控水质，且是否将这些信息输入到控制器中？
114.水处理系统控制逸出？
115.当电导率过高时，是否需要控制器操作排放？
116.水处理系统的电导率值？
117.控制器接管排放控制的电导率值？
118.最小有效uv灯强度？
119.最低可接受的生物活性或生物膜水平和差异？
120.在异常情况下，优选继续运行单元还是关闭？
121.冷却塔是否配备了备用抗菌化学品？
122.在异常的生物活性条件期间，添加化学品是否比清除和冲洗循环更优选？
123.在激活失效保护模式之前的清除和冲洗循环的数量？
124.适当的ph值和差值？
125.冷却塔是否配备有ph控制化学品？
126.补水的ph水平？
127.在异常的ph条件期间，添加化学品是否比清除和冲洗循环更优选？
128.可接受的最大漂浮物极限？
129.在不可接受的漂浮物条件下优选降低风扇速度还是关闭塔？
130.可接受的最大羽流率？
131.在不可接受的羽流条件下优选运行羽流消除系统、降低风扇速度还是关闭塔？
132.在正常操作模式期间的冲洗循环的数量？
133.在失效保护操作模式期间的冲洗循环的数量？
134.单元是否配备有高速泵以辅助冲洗操作？
135.是否需要干循环以及以什么频率进行？
136.在不存在冷却的需求时给集水池排水？
137.除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则使用诸如“一”、“一个”之类的单数术语旨在涵盖单数和复数。术语“包括”、“具有”、“包含”和“容纳”将被解释为开放式术语。如本文所用的短语“中的至少一个”旨在在分隔的意义上进行解释。例如，短语“a和b中的至少之一”旨在涵盖a，b，或a和b。
138.尽管已经说明和描述了本发明的特定实施例，但是将被理解的是，本领域技术人员会想到许多变化和修改，并且本发明旨在涵盖所有落入所附权利要求的范围内的那些变化和修改。例如，虽然参照冷却塔20描述了正常和失效保护操作模式300、400的控制逻辑，但是应当理解，正常和失效保护操作模式300、400中的一些或全部可以通过冷却塔10的控制系统来实施。