一種冷卻塔控制系統的製作方法
2023-08-09 14:54:56 1
專利名稱:一種冷卻塔控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種冷卻塔控制系統，該系統包括：溫度採集器，其輸入端置於冷凝器內的冷卻水中，實時採集所述冷卻水的溫度信號，其輸出端與比例—積分—微分控制PID表的輸入端連接，將所述溫度信號反饋給所述PID表；所述PID表的輸出端與變頻器輸入端連接，將所述溫度信號計算轉化成模擬控制信號，發送給變頻器；所述變頻器的輸出端與水泵的輸入端連接，輸出依據所述模擬控制信號調整後的輸出頻率到所述水泵，控制所述水泵按照所述輸出頻率運行。本實用新型採用變頻控制水泵的方式，調整水泵的工作頻率，使得水泵能夠根據實際冷凝器中冷卻水的溫度而運行在不同的頻率下，改變了現有技術中水泵時刻滿負荷運行的工作模式，降低水泵的耗能，節約了能源。
【專利說明】一種冷卻塔控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及空調冷卻水循環控制領域，特別是涉及一種冷卻塔控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的快速發展，空調作為一種大眾化商品已經滲透到了人們生活的每個角落。市場上每一種空調在面市之前都要經過性能測試這一關。在性能測試過程中，實驗室測試間需要為被測空調提供一個相對穩定的環境溫度，在實際應用中，空調處理系統為被測空調提供測試所需的環境溫度。
[0003]如圖1所示，空調處理系統13是一個製冷系統，一般包括壓縮機、冷凝器、節流閥以及蒸發器四個組成部分。空調處理系統中，壓縮機吸入從蒸發器出來的較低壓力的蒸汽，使之壓力升高後送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經節流閥節流後，成為壓力較低的液體，然後再送入蒸發器，在蒸發器中吸熱蒸發而成為壓力較低的蒸汽，再送入壓縮機的入口，從而完成製冷循環。在製冷循環中，蒸發器與測試間內換熱，實現製冷；冷凝器與冷卻塔11連接，形成冷卻水系統，目的是使冷凝器內高溫液體降溫。在這一過程中，從空氣處理系統中出來的高溫冷卻水流向冷卻塔進行冷卻處理，冷卻後的水由水泵12提供動力流回空氣處理系統。
[0004]目前現有技術中，水泵是採用定頻模式控制的。在定頻模式控制下的水泵始終處於一個頻率運轉。例如，當測試被測空調在-10°c時的運轉情況時，空調處理系統需要提供-10°c的環境溫度冷量，則水泵需要加大頻率運轉，增加冷卻水流速，流速加大，冷卻水溫度升高，則室內溫度慢慢降低，達到設定溫度。當室內溫度達到-10°C時，水泵停止運轉，冷卻過程隨之停止，則室內溫度很快上升，溫度上升後水泵再次開啟，使室內溫度再次冷卻到設定溫度，如此循環。由此我們可以看出，當水泵採用定頻模式控制時，水泵一直負荷運轉，所以現有技術中的水泵耗能巨大，造成了很多不必要的浪費。
[0005]由此可知，如何有效降低水泵的耗能，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種冷卻塔控制系統，降低了水泵的耗能，節約了能源。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種冷卻塔控制系統，該系統包括:
[0008]溫度採集器，其輸入端置於冷凝器內的冷卻水中，實時採集所述冷卻水的溫度信號，其輸出端與比例一積分一微分控制PID表的輸入端連接，將所述溫度信號反饋給所述PID 表;
[0009]所述PID表的輸出端與變頻器輸入端連接，將所述溫度信號計算轉化成模擬控制信號，發送給變頻器；
[0010]所述變頻器的輸出端與水泵的輸入端連接，輸出依據所述模擬控制信號調整後的輸出頻率到所述水泵，控制所述水泵按照所述輸出頻率運行。
[0011]優選的，所述溫度採集器的採集部件是鉑電阻。
[0012]優選的，所述模擬控制信號為電壓控制信號。
[0013]優選的，所述模擬控制信號為電流控制信號。
[0014]優選的，所述變頻器為電流型變頻器。
[0015]基於上述技術方案，本實用新型實施例所提供的冷卻塔節能控制系統中採用變頻器和PID表變頻控制水泵的方式，調整水泵的工作頻率，使得水泵能夠根據實際冷凝器中冷卻水的溫度而運行在不同的頻率下，改變了現有技術中水泵時刻滿負荷運行的工作模式，大大地降低了水泵的耗能，節約了能源。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對現有技術和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為空調冷卻水循環系統結構圖；
[0018]圖2為本實用新型提供的一種冷卻塔控制系統結構圖。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型的核心是提供一種冷卻塔控制系統，降低了水泵的耗能，節約了能源。
[0020]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0021]請參照圖2，圖2為本實用新型的一種冷卻塔控制系統結構圖。該系統包括:
[0022]溫度採集器21，其輸入端置於冷凝器內的冷卻水中，實時採集冷卻水的溫度信號，其輸出端與比例一積分一微分控制PID表22的輸入端連接，將採集到的溫度信號反饋給PID 表 22 ；
[0023]PID表22的輸出端與變頻器23輸入端連接，將溫度信號計算轉化成模擬控制信號，發送給變頻器23;
[0024]變頻器23的輸出端與水泵24的輸入端連接，輸出依據模擬控制信號調整後的輸出頻率到水泵24，控制水泵24按照輸出頻率運行。
[0025]可以理解的是，該系統中，溫度採集器21的輸入端要置於冷凝器的冷卻水中，實時的對冷卻水的溫度信號進行採集。溫度採集器21的輸出端與比例一積分一微分控制PID表22的輸入端連接，以此來將採集到的溫度信號反饋給PID表22。
[0026]PID表22在接收到溫度採集器21反饋的溫度信號後，首先將溫度信號轉換為計算機可識別的數位訊號，再將轉換後得到的數位訊號通過輸入輸出關係轉換公式得到模擬控制信號。
[0027]由此可知，溫度轉換後的數位訊號與所要輸出的電壓信號是一一對應關係。進而，溫度信號與模擬控制信號是一一對應的，不同的溫度信號對應不同的模擬控制信號，以此來實現間接控制水泵24的目的。PID表22的輸出端與變頻器23的輸入端連接，PID表22將轉換後的模擬控制信號通過輸出端發送給變頻器23，以此來控制變頻器23的輸出頻率。模擬控制信號決定著變頻器23的輸出頻率，模擬控制信號不同導致變頻器23的輸出頻率也不同。
[0028]變頻器23的輸出端與水泵24的輸入端連接，變頻器23的輸出頻率直接控制水泵24的運行，決定著水泵24的運行速度快慢，進而決定冷卻水流量的變化。
[0029]基於上述技術方案，本實用新型實施例所提供的冷卻塔節能控制系統中採用變頻器23和PID表22變頻控制水泵24的方式，調整水泵24的工作頻率，使得水泵24能夠根據實際冷凝器中冷卻水的溫度而運行在不同的頻率下，改變了現有技術中水泵時刻滿負荷運行的工作模式，大大地降低了水泵24的耗能，節約了能源。
[0030]進一步的，所述溫度採集器21的採集部件是鉑電阻。
[0031]通常的，鉑電阻的阻值會隨著溫度的升高或降低進行有規律的近似勻速地增大或減小。因此，冷凝器中冷卻水溫度的變化會導致鉑電阻的阻值的變化，導致其最終輸出的溫度信號也是不同的。
[0032]鉑電阻具有精度高、穩定性好、耐高壓等優點。常見的鉑電阻感溫元件有陶瓷元件，玻璃元件等，最終選取哪種鉑電阻是由溫度採集精度等具體實際情況決定的。在此不作特別的限制，不同型號的鉑電阻均在本實用新型的保護範圍之內。
[0033]進一步的，所述模擬控制信號為電壓控制信號或者電流控制信號。
[0034]可以理解的是，所述PID表22將接收到的溫度信號經過計算轉換成模擬控制信號，這裡的模擬控制信號可以是電壓控制信號，電壓控制信號一般在O?1V的範圍內。這裡的模擬控制信號也可以是電流控制信號，電流控制信號一般在4?20mA的範圍內。當然，具體轉換成哪種信號要視具體情況而定。在此不作特別的限制，電壓控制信號和電流控制信號均在本實用新型的保護範圍之內。
[0035]進一步的，所述變頻器23為電流型變頻器。
[0036]通常的，電流型的變頻器儲能元件為電抗器，具有動態響應快，可直接實現回饋制動，實現電動機電流型變頻調速系統可以頻繁、快速的實現四象限運行的優點。可以理解的是，本實用新型中的變頻器並不僅限於電流型變頻器，也可採用電壓型變頻器。在此不作特別的限制，電流型變頻器和電壓型變頻器均在本實用新型的保護範圍之內。
[0037]以上對本實用新型所提供的一種冷卻塔控制系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，也可以上述【具體實施方式】的進行組合，這些改進、潤飾及組合形成的技術方案也應視為本實用新型的保護範圍。
[0038]需要說明的是，本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
【權利要求】
1.一種冷卻塔控制系統，其特徵在於，該系統包括: 溫度採集器，其輸入端置於冷凝器內的冷卻水中，實時採集所述冷卻水的溫度信號，其輸出端與比例一積分一微分控制PID表的輸入端連接，將所述溫度信號反饋給所述PID表; 所述PID表的輸出端與變頻器輸入端連接，將所述溫度信號計算轉化成模擬控制信號，發送給變頻器； 所述變頻器的輸出端與水泵的輸入端連接，輸出依據所述模擬控制信號調整後的輸出頻率到所述水泵，控制所述水泵按照所述輸出頻率運行。2.如權利要求1所述的冷卻塔控制系統，其特徵在於，所述溫度採集器的採集部件是鉑電阻。3.如權利要求2所述的冷卻塔控制系統，其特徵在於，所述模擬控制信號為電壓控制信號。4.如權利要求2所述的冷卻塔控制系統，其特徵在於，所述模擬控制信號為電流控制信號。5.如權利要求3或4所述的冷卻塔控制系統，其特徵在於，所述變頻器為電流型變頻器。
【文檔編號】F28F27-00GK204286203SQ201420603758
【發明者】李名浩, 徐年鋒 [申請人]深圳麥克維爾空調有限公司