節能型冷卻塔供冷系統的製作方法

2023-05-28 17:34:21

專利名稱：節能型冷卻塔供冷系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調的技術，特別是涉及一種節能型冷卻塔供冷系統的技術。
背景技術：
我國目前的建築能耗佔社會能源總消費量的22% 25%之間，隨著服務業在國 民經濟中的比例不斷增加和人民生活水平的持續改善，這一比例將不斷增加，其中大型建 築物的用能是我國建築能耗的主要組成部分。在大型建築物中通常都裝有中央空調系統，根據業態的不同，中央空調系統的能 耗約佔其建築能耗的20% 60%，在某些大型建築物中設有計算機機房、通訊機站等需要 一年四季持續供冷的區域，目前對這些區域的供冷方式有以下幾種1)由中央空調系統直 接向這些區域供冷，由於這些區域需要持續供冷，因此採用這種方式供冷時，整個中央空調 系統也必須持續工作，能源浪費比較嚴重；2)在計算機機房、通訊機站等需持續供冷的區 域內安裝獨立的分體式機房空調，採用這種方式供冷能避免不必要的能源浪費，但是分體 式機房空調的室外機會破壞建築物外立面的美觀；3)採用冷卻塔為需持續供冷的區域直 接供冷，該方式不會破壞建築物外立面的美觀，而且能避免不必要的能源浪費。目前的冷卻塔供冷系統都是開式冷卻塔加板式熱交換器與制冷機並聯的形式，這 種冷卻塔供冷系統具有以下缺陷由於受眾多因素的影響，室內空調負荷是不斷變化的，而 冷卻塔供冷系統中的輸送系統都是定量運行的，因此在室內空調負荷量較大時往往無法保 證供冷效果，而在室內空調負荷量較小時則會造成不必要的能源浪費。

實用新型內容針對上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能 根據室內空調負荷變量運行，因而能保證供冷效果，避免不必要的能源消耗的冷卻塔節能 供冷系統。為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種冷卻塔節能供冷系統，包括冷 卻塔、冷卻塔側循環水泵、板式換熱器、用戶側循環水泵和空調器組；所述板式換熱器設有兩條換熱通道，分別為第一換熱通道和第二換熱通道；其第 一換熱通道與冷卻塔側循環水泵、冷卻塔通過管道閉環串接，其第二換熱通道與用戶側循 環水泵、空調器組通過管道閉環串接；所述冷卻塔上裝有冷卻塔風機，所述空調器組由多個室內空調器組成，各室內空 調器通過管道相互並接；其特徵的於還包括溫差傳感器和變頻控制櫃；所述變頻控制櫃中設有邏輯控制模塊和三臺變頻器，所述三臺變頻器分別為第一 變頻器、第二變頻器和第三變頻器；所述邏輯控制模塊設有一個信號輸入口和三個信號輸出口，其三個信號輸出口分 別為第一信號輸出口、第二信號輸出口和第三信號輸出口，所述邏輯控制模塊經其第一信號輸出口、第一變頻器連接並控制冷卻塔風機運行，經其第二信號輸出口、第二變頻器連接 並控制冷卻塔側循環水泵運行，經其第三信號輸出口、第三變頻器連接並控制用戶側循環 水泵運行；所述溫差傳感器設有一個信號輸出口和兩個數據採集口，其信號輸出口連接邏輯 控制模塊的信號輸入口，兩個數據採集口分別接至板式換熱器的第二換熱通道的兩端。進一步的，所述室內空調器上設有一個用於控制其熱交換水的流量的電磁閥，其 迴風口設有一個迴風口溫度傳感器，所述迴風口溫度傳感器連接並控制所述電磁閥的開和
關。 本實用新型提供的節能型冷卻塔供冷系統，利用溫差傳感器採集用戶側的供水溫 度及供回水溫差，邏輯控制模塊根據供水溫度及供回水溫差實時控制各變頻器的頻率，進 行控制冷卻塔風機、冷卻塔側循環水泵和用戶側循環水泵運行，因此能根據室內負荷變化 調節冷卻塔側循環水泵和用戶側循環水泵的流量，及冷卻塔風機的轉速，能保證用戶側的 供冷效果，還能避免不必要的能源消耗。

圖1是本實用新型實施例的冷卻塔節能供冷系統的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例的冷卻塔節能供冷系統的供冷方法的控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例並不用 於限制本實用新型，凡是採用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型 的保護範圍。如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種冷卻塔節能供冷系統，包括冷卻塔 2、冷卻塔側循環水泵3、板式換熱器4、用戶側循環水泵7和空調器組；所述板式換熱器4設有兩條換熱通道，分別為第一換熱通道和第二換熱通道；其 第一換熱通道與冷卻塔側循環水泵3、冷卻塔2通過管道閉環串接，其第二換熱通道與用戶 側循環水泵7、空調器組通過管道閉環串接；所述冷卻塔2上裝有冷卻塔風機1，所述空調器組由多個室內空調器8組成，各室 內空調器8通過管道相互並接；其特徵的於還包括溫差傳感器5和變頻控制櫃6 ；所述變頻控制櫃6中設有邏輯控制模塊和三臺變頻器(圖中未示)，所述三臺變頻 器分別為第一變頻器、第二變頻器和第三變頻器；所述邏輯控制模塊設有一個信號輸入口和三個信號輸出口，其三個信號輸出口分 別為第一信號輸出口、第二信號輸出口和第三信號輸出口，所述邏輯控制模塊經其第一信 號輸出口、第一變頻器連接並控制冷卻塔風機1運行，經其第二信號輸出口、第二變頻器連 接並控制冷卻塔側循環水泵3運行，經其第三信號輸出口、第三變頻器連接並控制用戶側 循環水泵7運行；所述溫差傳感器5設有一個信號輸出口和兩個數據採集口，其信號輸出口連接邏 輯控制模塊的信號輸入口，兩個數據採集口分別接至板式換熱器4的第二換熱通道的兩端； 所述室內空調器8上設有一個用於控制其熱交換水開和關的電磁閥10，其迴風口 設有一個迴風口溫度傳感器9，所述迴風口溫度傳感器9連接並控制所述電磁閥10的開和 關；如圖2所示，本實用新型實施例所提供的冷卻塔節能供冷系統的供冷方法，其特 徵在於，具體步驟如下1)在邏輯控制模塊中設定控制溫度tgs、控制精度δ和控制溫差Δ，其中控制精 度δ通常設置為0. 5°C，控制溫差Δ通常設置為5°C ；2)溫差傳感器5實時檢測板式換熱器的供水溫度tg及回水溫度th，並將檢測值實 時傳遞給邏輯控制模塊；其中，板式換熱器第二換熱通道的兩端分別為供水端和回水端，用戶側循環水泵7 運行時，板式換熱器的第二換熱通道通過其供水端向各室內空調器8供水，向其回水端回 水；其中，板式換熱器的供水溫度tg是指板式換熱器第二換熱通道供水端的溫度，板 式換熱器的回水溫度tb是指板式換熱器第二換熱通道回水端的溫度；3)邏輯控制模塊根據步驟1所設定的控制溫度tgs、控制精度δ、控制溫差Δ及 板式換熱器的供水溫度tg、回水溫度th控制三臺變頻器的輸出頻率，進而控制冷卻塔側循 環水泵3和用戶側循環水泵7的水流量，及冷卻塔風機1的轉速；冷卻塔側循環水泵3運行時，冷卻塔2中的水在冷卻塔側循環水泵3的作用下，持 續進入板式換熱器4的第一換熱通道中與板式換熱器4第二換熱通道中的水進行熱交換， 然後再回到冷卻塔2中進行冷卻；冷卻塔風機1啟動後，對冷卻塔側的循環水進行冷卻，風機轉速越大，循環水經過 冷卻塔後溫度越低；用戶側循環水泵7運行時，在用戶側循環水泵7的作用下，板式換熱器4第二換熱 通道中的水從其供水端流入各室內空調器8中與室內環境進行熱交換，然後再從其回水端 回到板式換熱器4的第二換熱通道中；每個室內空調器8通過其迴風口的迴風口溫度傳感器9監測室內溫度，室內空調 器8內的電磁閥10根據迴風口溫度傳感器9傳回的室內溫度監測值控制室內空調器8中 的熱交換水的通斷；所述步驟3中，邏輯控制模塊根據控制溫度tgs、控制精度δ及板式換熱器的供水 溫度tg控制冷卻塔側循環水泵3的水流量和冷卻塔風機1的轉速；其中，當板式換熱器的供水溫度tg大於控制溫度tgs(即tg > tgs)，且兩者之間的 差值大於控制精度δ (即|tg_tgs| > δ)時，邏輯控制模塊對冷卻塔風機1的轉速進行檢 查；若冷卻塔風機1的轉速未至最大，則邏輯控制模塊通過第一變頻器增大冷卻塔風機1的 轉速，使冷卻塔2的出水量增大，以保證供冷效果；若冷卻塔風機1的轉速已至最大，則邏輯 控制模塊通過第二變頻器增大冷卻塔側循環水泵3的轉速，從而增大冷卻塔側循環水的流 量，以保證供冷效果；其中，當板式換熱器的供水溫度tg小於等於控制溫度tgs(即tg彡tgs)，且兩者之 間的差值大於控制精度δ (即|tg_tgs| > δ)時，邏輯控制模塊對冷卻塔側循環水泵3的流量進行檢查；若冷卻塔側循環水泵3的流量未至最小，則邏輯控制模塊通過第二變頻器 控制冷卻塔側循環水泵3減小流量，以避免不必要的能源支出，此時冷卻塔2的出水量會相 應減小；若冷卻塔側循環水泵3的流量已至最小，則邏輯控制模塊通過第一變頻器控制冷 卻塔風機1減緩轉速，以避免不必要的能源支出，此時冷卻塔2的出水量不會減小，但是冷 卻塔2內的循環水的冷卻時間會延長；所述步驟 3中，邏輯控制模塊根據控制溫度tgs、控制精度δ、控制溫差Δ及板式 換熱器的供水溫度tg、回水溫度th控制用戶側循環水泵7的水流量；其中，當板式換熱器的供水溫度tg與控制溫度tgs之間的差值小於等於控制精度 δ (即|tg-tgs|彡δ )，而且板式換熱器的回水溫度th與其供水溫度tg之間的溫差減去控 制溫差δ後小於等於控制精度δ時(即|th-tg-A I彡δ )，用戶側循環水泵7按原模式 運行；其中，當板式換熱器的供水溫度tg與控制溫度tgs之間的差值小於等於控制精度 δ (即|tg-tgs|彡δ )，而且板式換熱器的回水溫度th與其供水溫度tg之間的溫差減去控 制溫差Δ後大於控制精度δ (即|th-tg-A I > δ)時，若板式換熱器的回水溫度th與其 供水溫度％之間的溫差大於控制溫差Δ (即th_tg> Δ)，則邏輯控制模塊通過第三變頻器 控制用戶側循環水泵7減小流量，此時各室內空調器8內的熱交換水流速減緩，以保證各室 內空調器8中的熱交換水與室內環境進行充分的熱交換；若板式換熱器的回水溫度th與其 供水溫度％之間的溫差小於等於控制溫差Δ (即th_tg< Δ)，則邏輯控制模塊通過第三變 頻器控制用戶側循環水泵7增大流量，此時各室內空調器8內的熱交換水流速加快，以保證 供冷效果。
權利要求一種節能型冷卻塔供冷系統，包括冷卻塔、冷卻塔側循環水泵、板式換熱器、用戶側循環水泵和空調器組；所述板式換熱器設有兩條換熱通道，分別為第一換熱通道和第二換熱通道；其第一換熱通道與冷卻塔側循環水泵、冷卻塔通過管道閉環串接，其第二換熱通道與用戶側循環水泵、空調器組通過管道閉環串接；所述冷卻塔上裝有冷卻塔風機，所述空調器組由多個室內空調器組成，各室內空調器通過管道相互並接；其特徵的於還包括溫差傳感器和變頻控制櫃；所述變頻控制櫃中設有邏輯控制模塊和三臺變頻器，所述三臺變頻器分別為第一變頻器、第二變頻器和第三變頻器；所述邏輯控制模塊設有一個信號輸入口和三個信號輸出口，其三個信號輸出口分別為第一信號輸出口、第二信號輸出口和第三信號輸出口，所述邏輯控制模塊經其第一信號輸出口、第一變頻器連接並控制冷卻塔風機運行，經其第二信號輸出口、第二變頻器連接並控制冷卻塔側循環水泵運行，經其第三信號輸出口、第三變頻器連接並控制用戶側循環水泵運行；所述溫差傳感器設有一個信號輸出口和兩個數據採集口，其信號輸出口連接邏輯控制模塊的信號輸入口，兩個數據採集口分別接至板式換熱器的第二換熱通道的兩端。
2.根據權利要求1所述的節能型冷卻塔供冷系統，其特徵在於所述室內空調器上設 有一個用於控制其熱交換水通斷的電磁閥，其迴風口設有一個迴風口溫度傳感器，所述回 風口溫度傳感器連接並控制所述電磁閥的開和關。
專利摘要一種冷卻塔節能供冷系統，涉及空調技術領域，所解決的是現有冷卻塔供冷技術不能根據室內空調負荷變量運行的技術問題。該系統包括冷卻塔、冷卻塔側循環水泵、板式換熱器、用戶側循環水泵、空調器組、溫差傳感器和變頻控制櫃；所述板式換熱器的第一換熱通道與冷卻塔側循環水泵、冷卻塔閉環串接，其第二換熱通道與用戶側循環水泵、空調器組閉環串接；所述變頻控制櫃中設有邏輯控制模塊和三臺變頻器；所述邏輯控制模塊根據溫差傳感器實時檢測的板式換熱器的供水溫度及供回水溫差控制三臺變頻器的輸出頻率，進而控制冷卻塔側循環水泵、用戶側循環水泵和冷卻塔風機運行。本實用新型提供的節能供冷系統，能避免不必要的能源消耗。
文檔編號F24F11/02GK201740128SQ20102013304
公開日2011年2月9日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者張蓓紅, 戚大海, 杜佳軍, 湯澤, 郭玉錦 申請人:上海建科建築節能技術有限公司