中央空調水泵電機控制器和中央空調製冷站系統的製作方法
2023-07-21 01:51:31
專利名稱：中央空調水泵電機控制器和中央空調製冷站系統的製作方法
技術領域：
中央空調水泵電機控制器和中央空調製冷站系統本實用新型涉及中央空調，尤其涉及中央空調水泵電機控制器和中央空調製冷站系統。在中央空調製冷站系統，空調主機的負荷大小會根據室外溫度的變化而自動調整，在大部分的時間內都會處於半載或輕載狀態，空調主機在運行過程中有自動卸載功能，但冷凍水泵還處於恆功率運行，使得中央空調製冷站系統普遍存在「大馬拉小車」現象。為了解決這一現象，變頻技術開始用於中央空調製冷站系統，中央空調製冷站系統出現了兩種變頻控制方式，第一種是，以一個變頻器對一個水泵電機組實施一對一的控制，這種控制方式雖然在控制過程中會達到一定的節能效果，但是每臺水泵都需配備一臺變頻器，無疑 增加了設備的投資費用與管理人員費用，而且變頻器自身也需要耗電，增加了電能損耗。第二種是，以一臺變頻器同時控制多臺水泵(切換控制)實現一拖多的水泵電機組的實時運行，但是這種設計需要一臺大功率的變頻器(一般為水泵額定功率之和)，這樣無疑增加產品的成本，而且控制電路比較複雜。本實用新型要解決的技術問題是提供一種成本低、結構簡單的中央空調水泵電機控制器。本實用新型另一個要解決的技術問題是提供一種控制電路成本低、結構簡單的中央空調製冷站系統。為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是，一種中央空調水泵電機控制器，包括PLC和複數個水泵電機驅動裝置，水泵電機驅動裝置的控制信號輸入端接PLC的控制信號輸出端，其中I個水泵電機驅動裝置為變頻器，其餘的水泵電機驅動裝置為交流接觸器。一種中央空調製冷站系統的技術方案，包括空調器組、冷水機組、水泵機組、壓差傳感器和水泵電機控制器，所述的空調器組、冷水機組、水泵機組串聯在系統的管網中，所述的空調器組由複數臺空調器並聯，所述的水泵機組由複數臺水泵並聯，每臺水泵由I臺水泵電機驅動，所述的水泵電機控制器是上述的中央空調水泵電機控制器，水泵電機控制器變頻器的輸出端接I臺水泵電機，水泵電機控制器交流接觸器的輸出端分別接其餘的水泵電機；壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接I臺空調器的輸入、輸出端，壓差傳感器的信號輸出端接水泵電機控制器的PLC。本實用新型中央空調製冷站系統只用一個變頻器便可按照預先設置的壓力值實現多臺水泵電機流量的連續調節，設備結構簡單，設備成本較低，水泵電機功率消耗降低，節省電能。[
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以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。圖I是本實用新型實施例中央空調製冷站系統的示意圖。圖2是本實用新型實施例中央空調製冷站系統水泵電機頻率與壓差的關係示意 圖。圖3是本實用新型實施例中央空調製冷站系統的節能控制架構圖。在圖I所示的本實用新型中央空調製冷站系統的實施例中，中央空調製冷站系統的技術方案，包括空調器組、冷水機組、水泵機組、壓差傳感器和水泵電機控制器。空調器組、冷水機組、水泵機組串聯在系統的管網中，空調器組由3臺空調器並聯，水泵機組由3臺水泵並聯，每臺水泵由I臺水泵電機驅動，水泵電機控制器包括PLC和3個水泵電機驅動裝置，水泵電機驅動裝置的控制信號輸入端接PLC的控制信號輸出端，其中I個水泵電機驅動裝置為變頻器，其餘2個水泵電機驅動裝置為交流接觸器。水泵電機控制器變頻器的輸出端接I臺水泵電機，水泵電機控制器交流接觸器的輸出端分別接其餘兩臺水泵電機。壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接I臺空調器的輸入、輸出端，壓差傳感器的信號輸出端接水泵電機控制器的PLC。水泵電機節能經濟型控制器和中央空調製冷站系統的工作原理如下空調冷凍水泵變頻控制方式採用保證空調用戶最不利環路末端空調器兩端壓差Δ P的控制方式，使該壓差能保證空調器對冷凍水量的要求，從而滿足所有空調用戶的正常工作。該經濟型控制器是用壓差Λ P作為變頻控制器的採樣輸入信號，同時變頻器的頻率變化範圍設定為30ΗΖ-50ΗΖ，以使水泵能在正常的運行範圍之內。該控制方式要求空調系統中空氣處理末端冷凍水管上有根據迴風溫度調節水流量的自動調節閥，當室外溫度升高時室內所需冷負荷將增大，管路上閥門會自動增加開度以提高冷凍水量，以滿足冷負荷要求。此時最不利環路末端的實際壓差Λ P實將會減少，變頻器會按預先設定的壓差與頻率之間的控制算法，提高水泵變頻器頻率，以使實際冷負荷與冷水輸送流量匹配。此過程變頻器的頻率變化如圖I中ΛΡ2到Λ Pl的變化過程；相反，當室外溫度降低時室內溫度也會減小，管路上閥門開度會減小開度而使實際壓差Λ P增大，根據圖2曲線關係，輸出信號會控制冷凍水泵變頻器頻率降低，使實際冷負荷與冷水輸送流量匹配，從而達到節能目的。本實用新型實施例水泵電機控制器的自動控制過程如下所示I.首先變頻啟動I #水泵，同時控制器檢測最不利環路末端設備兩端的壓差。2.隨著負荷增大，控制器自動調節變頻器頻率增大水流量，以滿足負荷要求。當I #水泵變頻到額定頻率50ΗΖ，但還未滿足逐漸增加的負荷要求時，工頻開啟2 #水泵，同時I #水泵降為30ΗΖ運行，以儘快能保證流量的連續調節。3.隨著負荷繼續增大，控制器自動調節變頻器頻率繼續增大水流量，來滿足負荷要求。當I #水泵再變頻到額定頻率50ΗΖ，但此時還未滿足逐漸增加的負荷要求時，繼續工頻開啟3 #水泵，同時I #水泵再降為30ΗΖ運行。4.如果水泵多於3臺，可以這樣類推，直至工頻開啟最後一臺水泵，同時I #水泵降為30ΗΖ運行，隨著負荷的繼續增加，控制器自動調節變頻器頻率至1#水泵50ΗΖ工頻運行。卸載過程I.首先多臺水泵都是工頻運行，同時控制器檢測最不利環路末端設備兩端壓差。2.當負荷減小時，控制器自動調節變頻器頻率減小水流量，使流量與實際負荷相匹配。當1#水泵變頻到設定的最小頻率30HZ，但還未匹配逐漸減少的負荷要求時，關閉I臺水泵，同時I #水泵升為50HZ運行，以儘快能保證流量的連續調節。3.隨著負荷繼續減小，控制器自動調節變頻器頻率繼續減小水流量。當I #水泵再變頻到額定頻率30HZ，但此時還未能匹配逐漸減小的負荷要求時，繼續關閉I臺水泵，同 時I #水泵再升為50HZ運行。4.以此類推，直至最後只剩下I #水泵50HZ運行，隨著負荷的繼續減小，控制器自動調節變頻器頻率直至1#水泵30HZ運行。。本實用新型以上實施例的全部工作，由可編程控制器程序決定，經採集到的相關數據進行實時自動分析判定，確定一臺水泵電機的變頻調節與其它水泵電機工頻啟動控制，來滿足冷水用戶最不利環路的壓力要求，同時達到節能的目的。有益效果與現有技術相比，用一臺變頻器，根據壓力傳感器反饋回來的壓差值與設定值相比較便可以改變一臺水泵的運行頻率與啟閉水泵臺數，實現了對多臺水泵的控制，從而降低了成本，節約了能耗，達到了經濟性的目的；同時該控制器能夠實現水流量的連續調節，能夠根據負荷變化來匹配水流量，大大降低了水泵的能耗。
權利要求1.一種中央空調水泵電機控制器，包括PLC和複數個水泵電機驅動裝置，水泵電機驅動裝置的控制信號輸入端接PLC的控制信號輸出端，其特徵在於，其中I個水泵電機驅動裝置為變頻器，其餘的水泵電機驅動裝置為交流接觸器。
2.—種中央空調製冷站系統，包括空調器組、冷水機組、水泵機組和水泵電機控制器，所述的空調器組、冷水機組、水泵機組串聯在系統的管網中，所述的空調器組由複數臺空調器並聯，所述的水泵機組由複數臺水泵並聯，每臺水泵由I臺水泵電機驅動，其特徵在於，包括壓差傳感器，所述的水泵電機控制器是權利要求I所述的中央空調水泵電機控制器，水泵電機控制器變頻器的輸出端接I臺水泵電機，水泵電機控制器交流接觸器的輸出端分別接其餘的水泵電機；壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接I臺空調器的輸入、輸出端，壓差傳感器的信號輸出端接水泵電機控制器的PLC。
專利摘要本實用新型公開了中央空調水泵電機控制器和中央空調製冷站系統。中央空調製冷站系統包括空調器組、冷水機組、水泵機組、壓差傳感器和水泵電機控制器，水泵電機控制器包括PLC和複數個水泵電機驅動裝置，水泵電機驅動裝置的控制信號輸入端接PLC的控制信號輸出端，其中1個水泵電機驅動裝置為變頻器，其餘的水泵電機驅動裝置為交流接觸器。水泵電機控制器變頻器的輸出端接1臺水泵電機，水泵電機控制器交流接觸器的輸出端分別接其餘的水泵電機；壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接1臺空調器的輸入、輸出端，壓差傳感器的信號輸出端接水泵電機控制器的PLC。本實用新型結構簡單，設備成本較低，水泵電機功率消耗降低，可以節省電能。
文檔編號F24F11/02GK202613683SQ201220241870
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者李俊, 黃新華 申請人:深圳市紫衡技術有限公司