專利名稱：中央空調(diào)水泵電機控制器和中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
中央空調(diào)水泵電機控制器和中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)本實用新型涉及中央空調(diào)，尤其涉及中央空調(diào)水泵電機控制器和中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)。在中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)，空調(diào)主機的負荷大小會根據(jù)室外溫度的變化而自動調(diào)整，在大部分的時間內(nèi)都會處于半載或輕載狀態(tài)，空調(diào)主機在運行過程中有自動卸載功能，但冷凍水泵還處于恒功率運行，使得中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)普遍存在“大馬拉小車”現(xiàn)象。為了解決這一現(xiàn)象，變頻技術開始用于中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)，中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)出現(xiàn)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(jié)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(xiàn)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(chǎn)品的成本，而且控制電路比較復雜。本實用新型要解決的技術問題是提供一種成本低、結(jié)構(gòu)簡單的中央空調(diào)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(jié)構(gòu)簡單的中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，一種中央空調(diào)水泵電機控制器，包括PLC和復數(shù)個水泵電機驅(qū)動裝置，水泵電機驅(qū)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(qū)動裝置為變頻器，其余的水泵電機驅(qū)動裝置為交流接觸器。一種中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)的技術方案，包括空調(diào)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(diào)器組、冷水機組、水泵機組串聯(lián)在系統(tǒng)的管網(wǎng)中，所述的空調(diào)器組由復數(shù)臺空調(diào)器并聯(lián)，所述的水泵機組由復數(shù)臺水泵并聯(lián)，每臺水泵由I臺水泵電機驅(qū)動，所述的水泵電機控制器是上述的中央空調(diào)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余的水泵電機；壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接I臺空調(diào)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(diào)制冷站系統(tǒng)只用一個變頻器便可按照預先設置的壓力值實現(xiàn)多臺水泵電機流量的連續(xù)調(diào)節(jié)，設備結(jié)構(gòu)簡單，設備成本較低，水泵電機功率消耗降低，節(jié)省電能。[
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以下結(jié)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(diào)制冷站系統(tǒng)的示意圖。圖2是本實用新型實施例中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)水泵電機頻率與壓差的關系示意 圖。圖3是本實用新型實施例中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)的節(jié)能控制架構(gòu)圖。在圖I所示的本實用新型中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)的實施例中，中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)的技術方案，包括空調(diào)器組、冷水機組、水泵機組、壓差傳感器和水泵電機控制器?？照{(diào)器組、冷水機組、水泵機組串聯(lián)在系統(tǒng)的管網(wǎng)中，空調(diào)器組由3臺空調(diào)器并聯(lián)，水泵機組由3臺水泵并聯(lián)，每臺水泵由I臺水泵電機驅(qū)動，水泵電機控制器包括PLC和3個水泵電機驅(qū)動裝置，水泵電機驅(qū)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(qū)動裝置為變頻器，其余2個水泵電機驅(qū)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余兩臺水泵電機。壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接I臺空調(diào)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(jié)能經(jīng)濟型控制器和中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)的工作原理如下空調(diào)冷凍水泵變頻控制方式采用保證空調(diào)用戶最不利環(huán)路末端空調(diào)器兩端壓差Δ P的控制方式，使該壓差能保證空調(diào)器對冷凍水量的要求，從而滿足所有空調(diào)用戶的正常工作。該經(jīng)濟型控制器是用壓差Λ P作為變頻控制器的采樣輸入信號，同時變頻器的頻率變化范圍設定為30ΗΖ-50ΗΖ，以使水泵能在正常的運行范圍之內(nèi)。該控制方式要求空調(diào)系統(tǒng)中空氣處理末端冷凍水管上有根據(jù)回風溫度調(diào)節(jié)水流量的自動調(diào)節(jié)閥，當室外溫度升高時室內(nèi)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(huán)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(nèi)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(jù)圖2曲線關系，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(jié)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(huán)路末端設備兩端的壓差。2.隨著負荷增大，控制器自動調(diào)節(jié)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，以盡快能保證流量的連續(xù)調(diào)節(jié)。3.隨著負荷繼續(xù)增大，控制器自動調(diào)節(jié)變頻器頻率繼續(xù)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(xù)工頻開啟3 #水泵，同時I #水泵再降為30ΗΖ運行。4.如果水泵多于3臺，可以這樣類推，直至工頻開啟最后一臺水泵，同時I #水泵降為30ΗΖ運行，隨著負荷的繼續(xù)增加，控制器自動調(diào)節(jié)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(huán)路末端設備兩端壓差。2.當負荷減小時，控制器自動調(diào)節(jié)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，以盡快能保證流量的連續(xù)調(diào)節(jié)。3.隨著負荷繼續(xù)減小，控制器自動調(diào)節(jié)變頻器頻率繼續(xù)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(xù)關閉I臺水泵，同 時I #水泵再升為50HZ運行。4.以此類推，直至最后只剩下I #水泵50HZ運行，隨著負荷的繼續(xù)減小，控制器自動調(diào)節(jié)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(jīng)采集到的相關數(shù)據(jù)進行實時自動分析判定，確定一臺水泵電機的變頻調(diào)節(jié)與其它水泵電機工頻啟動控制，來滿足冷水用戶最不利環(huán)路的壓力要求，同時達到節(jié)能的目的。有益效果與現(xiàn)有技術相比，用一臺變頻器，根據(jù)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(shù)，實現(xiàn)了對多臺水泵的控制，從而降低了成本，節(jié)約了能耗，達到了經(jīng)濟性的目的；同時該控制器能夠?qū)崿F(xiàn)水流量的連續(xù)調(diào)節(jié)，能夠根據(jù)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(diào)水泵電機控制器，包括PLC和復數(shù)個水泵電機驅(qū)動裝置，水泵電機驅(qū)動裝置的控制信號輸入端接PLC的控制信號輸出端，其特征在于，其中I個水泵電機驅(qū)動裝置為變頻器，其余的水泵電機驅(qū)動裝置為交流接觸器。
2.—種中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)，包括空調(diào)器組、冷水機組、水泵機組和水泵電機控制器，所述的空調(diào)器組、冷水機組、水泵機組串聯(lián)在系統(tǒng)的管網(wǎng)中，所述的空調(diào)器組由復數(shù)臺空調(diào)器并聯(lián)，所述的水泵機組由復數(shù)臺水泵并聯(lián)，每臺水泵由I臺水泵電機驅(qū)動，其特征在于，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(diào)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余的水泵電機；壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接I臺空調(diào)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(diào)水泵電機控制器和中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)。中央空調(diào)制冷站系統(tǒng)包括空調(diào)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和復數(shù)個水泵電機驅(qū)動裝置，水泵電機驅(qū)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(qū)動裝置為變頻器，其余的水泵電機驅(qū)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余的水泵電機；壓差傳感器的兩個壓力信號輸入端分別接1臺空調(diào)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(jié)構(gòu)簡單，設備成本較低，水泵電機功率消耗降低，可以節(jié)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(yōu)先權日2012年5月28日
發(fā)明者李俊, 黃新華 申請人:深圳市紫衡技術有限公司