本實用新型涉及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種冷卻塔風(fēng)機優(yōu)化控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著世界能源資源的緊張和全球氣候變暖帶來的環(huán)境壓力的加大，節(jié)約能源，保護環(huán)境已經(jīng)成為世界各國不可忽視的重大問題。中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗占據(jù)了建筑物能耗的一半以上，其中風(fēng)機等設(shè)備的能耗占據(jù)很大一部分。

冷卻塔是水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)必不可少的部件。冷卻塔的出水溫度對中央空調(diào)制冷機的運行效率具有較大影響，在出水溫度不低于制冷機安全運行的最低溫度的前提下，冷卻培出水溫度越低，制冷機的能效比越高，反之，冷卻培出水溫度越高，制冷機的能效比越低。

以往風(fēng)機的調(diào)節(jié)方法是通過設(shè)定冷卻水進出口溫差值，控制器通過PID調(diào)節(jié)改變風(fēng)機運行臺數(shù)來穩(wěn)定冷卻水進水溫度值。由于冷卻水進水溫度值的設(shè)定是通過運行人員的經(jīng)驗進行設(shè)定，而且設(shè)定好后很少變換設(shè)定值，造成風(fēng)機不該運行的時候也在運行，浪費不必要的能源。

中國專利CN204007303U公開了一種冷卻塔冷卻水的溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括溫度傳感器、溫控器、變頻器、水泵、冷卻塔及冷凝器，所述的溫度傳感器設(shè)置在水泵與冷凝器之間的進水管上，所述的溫控器通過外接電路分別接通至溫度傳感器和變頻器上，所述的變頻器通過電路與冷卻塔中的風(fēng)機相接通。該專利中冷卻塔出水溫度即使能變化，也不能根據(jù)室外空氣狀態(tài)而改變，不能接近冷卻塔在一定的室外空氣狀態(tài)能達到的最低出水溫度值。結(jié)果是導(dǎo)致冷卻塔未能利用全年變化的室外空氣狀態(tài)的有利條件，使制冷機的實際運行能效比低，造成能源浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種冷卻塔風(fēng)機優(yōu)化控制系統(tǒng)。

本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種冷卻塔風(fēng)機優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括多個冷卻塔，所述多個冷卻塔的進水口均連接制冷機組冷凝器的出水口，多個冷卻塔的出水口均連接制冷機組冷凝器的進水口，該系統(tǒng)還包括中央控制器、冷卻水進水溫度傳感器、冷卻水出水溫度傳感器、室外溫濕度傳感器和冷卻水過渡合流罐，所述冷卻水進水溫度傳感器設(shè)于制冷機組冷凝器的進水口處，所述冷卻水出水溫度傳感器設(shè)于制冷機組冷凝器的出水口處，所述冷卻水過渡合流罐設(shè)于多個冷卻塔的出水口和制冷機組冷凝器的進水口之間，每個冷卻塔的進口處設(shè)有流量控制閥，每個冷卻塔內(nèi)設(shè)有節(jié)能控制器以及分別連接節(jié)能控制器的塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器和冷卻風(fēng)機，所述中央控制器分別連接冷卻水進水溫度傳感器、冷卻水出水溫度傳感器、室外溫濕度傳感器、節(jié)能控制器和流量控制閥。

所述多個冷卻塔采用多個功率不同的冷卻塔。

每個冷卻塔還包括冷卻塔殼體、靜電過濾器、制冷器、多個導(dǎo)流風(fēng)道和有害氣體檢測傳感器，所述冷卻塔殼體由上至下依次劃分為進風(fēng)區(qū)、集水區(qū)和出風(fēng)區(qū)，所述集水區(qū)和出風(fēng)區(qū)之間設(shè)有散熱隔板，所述靜電過濾器、制冷器和冷卻風(fēng)機由上至下依次設(shè)置在進風(fēng)區(qū)，所述多個導(dǎo)流風(fēng)道豎直設(shè)于散熱隔板上，每個導(dǎo)流風(fēng)道的頂端與進風(fēng)區(qū)相通，底端與出風(fēng)區(qū)相通，所述塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器設(shè)于集水區(qū)，所述有害氣體檢測傳感器設(shè)于進風(fēng)區(qū)，所述節(jié)能控制器分別連接靜電過濾器、制冷器和有害氣體檢測傳感器，冷卻塔的進水口和出水口設(shè)于集水區(qū)上。

所述每個導(dǎo)流風(fēng)道上設(shè)有翅片。

所述冷卻水過渡合流罐包括一體式結(jié)構(gòu)的罐體，所述罐體的上部呈圓柱形，罐體的下部呈圓錐形，罐體的頂部設(shè)有連接冷卻塔出水口的第一接口，罐體的底部設(shè)有連接制冷機組冷凝器出水口的第二接口。

所述中央控制器采用PXC36型控制器。

所述室外溫濕度傳感器采用HTY1000型溫濕度傳感器。

所述冷卻水進水溫度傳感器、冷卻水出水溫度傳感器和塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器均采用PT1000型電阻溫度傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、由于增加了室外溫濕度傳感器，自動設(shè)定冷卻水進水溫度，又利用卻水進水溫度傳感器和冷卻水出水溫度傳感器檢測機組冷卻水供回水溫差值來判斷機組此時的負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷決定冷卻水進水溫度的設(shè)定值。克服原先只能憑經(jīng)驗來設(shè)定冷卻水進水溫度，在機組負(fù)荷不是很大的時候設(shè)定的冷卻水溫度如果偏低，會使冷卻塔風(fēng)機臺數(shù)最大限度的開啟，形成不必要的電能浪費的缺陷，使得制冷機組的效率明顯提高、節(jié)省機組用電量。

2、增加了冷卻水過渡合流罐，特別適用于設(shè)置在多個功率不同的冷卻塔與制冷機組冷凝器之間，能夠先將多個冷卻塔的冷卻水均勻混合后再引入制冷機組冷凝器中，以保證冷卻水進水溫度測量精準(zhǔn)，避免因冷卻水邊引入邊混合而出現(xiàn)進入冷凝器的冷卻水溫度無法穩(wěn)定的問題。同時中央控制器連接流量控制閥，可根據(jù)冷卻功率調(diào)節(jié)進入冷卻塔的冷卻水流量，實現(xiàn)最佳的冷卻負(fù)載分配。

3、冷卻塔利用導(dǎo)流風(fēng)道設(shè)置，構(gòu)成由上至下的散熱導(dǎo)流通道，保證集水區(qū)內(nèi)均勻散熱，且節(jié)能控制器配合塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器和室外溫濕度傳感器，實現(xiàn)靜電過濾器、制冷器、冷卻風(fēng)機運行狀態(tài)的自動節(jié)能控制，相比現(xiàn)有技術(shù)一直采用單純的工頻運行冷卻風(fēng)機，節(jié)能效果顯著，達到很好的自動節(jié)能控制效果。

4、冷卻塔中導(dǎo)流風(fēng)道上設(shè)置翅片，增加散熱導(dǎo)流通道與集水區(qū)內(nèi)部的散熱面積，促進集水區(qū)內(nèi)部快速散熱。

5、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，各部件均可以由市場上買到，例如：中央控制器采用PXC36型控制器，室外溫濕度傳感器采用HTY1000型溫濕度傳感器，冷卻水進水溫度傳感器、冷卻水出水溫度傳感器和塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器均采用PT1000型電阻溫度傳感器，維護成本低，即使出現(xiàn)故障，維修簡單方便，且便宜。

附圖說明

圖1為本實用新型系統(tǒng)冷卻水循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中冷卻塔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型系統(tǒng)內(nèi)部電路連接示意圖。

圖中：1、冷卻塔，2、制冷機組冷凝器，3、中央控制器，4、冷卻水進水溫度傳感器，5、冷卻水出水溫度傳感器，6、室外溫濕度傳感器，7、冷卻水過渡合流罐，8、流量控制閥，9、水泵，101、冷卻風(fēng)機，102、靜電過濾器，103、制冷器，104、導(dǎo)流風(fēng)道，105、塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器，106、有害氣體檢測傳感器，107、節(jié)能控制器，108、進風(fēng)區(qū)，109、集水區(qū)，110、出風(fēng)區(qū)，111、散熱隔板，112、風(fēng)機高度調(diào)節(jié)組件，113、水位傳感器，114、冷卻塔進水口，115、冷卻塔出水口，116、進風(fēng)口，117、出風(fēng)口，701、罐體，702、第一接口，703、第二接口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1、圖2和圖3所示，一種冷卻塔1風(fēng)機優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括多個冷卻塔1，多個冷卻塔1的進水口均連接制冷機組冷凝器2的出水口，多個冷卻塔1的出水口均連接制冷機組冷凝器2的進水口，該系統(tǒng)還包括中央控制器3、冷卻水進水溫度傳感器4、冷卻水出水溫度傳感器5、室外溫濕度傳感器6和冷卻水過渡合流罐7，冷卻水進水溫度傳感器4設(shè)于制冷機組冷凝器2的進水口處，冷卻水出水溫度傳感器5設(shè)于制冷機組冷凝器2的出水口處，冷卻水過渡合流罐7設(shè)于多個冷卻塔1的出水口和制冷機組冷凝器2的進水口之間，每個冷卻塔1的進口處設(shè)有流量控制閥8，每個冷卻塔1內(nèi)設(shè)有節(jié)能控制器107以及分別連接節(jié)能控制器107的塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器105和冷卻風(fēng)機101，中央控制器3分別連接冷卻水進水溫度傳感器4、冷卻水出水溫度傳感器5、室外溫濕度傳感器6、流量控制閥8、節(jié)能控制器107。

其中，多個冷卻塔1采用多個功率不同的冷卻塔1，節(jié)能控制器107可采用PLC控制器。中央控制器3根據(jù)冷卻塔1的功率，通過流量控制閥8控制相應(yīng)流量的冷卻水進入冷卻塔1內(nèi)，功率大的冷卻塔1可冷卻更多流量的冷卻水，使得冷卻塔1利用率最大。冷卻水進水溫度傳感器4實時采集冷卻水進水溫度實際值，冷卻水出水溫度傳感器5實時采集冷卻水出水溫度實際值，增加高精度的室外溫濕度傳感器6，根據(jù)濕球溫度自動設(shè)定機組冷卻水進水溫度設(shè)定值，根據(jù)設(shè)定的進水溫度值與實際進水溫度的差值，自動控制冷卻塔1風(fēng)機的運行，來穩(wěn)定自動設(shè)定好的冷卻水進水溫度值。

如圖2和圖3所示，每個冷卻塔1還包括冷卻塔殼體、靜電過濾器102、制冷器103、有害氣體檢測傳感器106和多個導(dǎo)流風(fēng)道104，冷卻塔殼體由上至下依次劃分為進風(fēng)區(qū)108、集水區(qū)109和出風(fēng)區(qū)110，集水區(qū)109和出風(fēng)區(qū)110之間設(shè)有散熱隔板111，進風(fēng)區(qū)108的頂端進風(fēng)口116處設(shè)有空氣過濾網(wǎng)，集水區(qū)109上設(shè)有冷水塔進水口114和冷卻塔出水口115，出風(fēng)區(qū)110上設(shè)有多個出風(fēng)口117，靜電過濾器102、制冷器103和冷卻風(fēng)機101由上至下依次設(shè)置在進風(fēng)區(qū)108，多個導(dǎo)流風(fēng)道104豎直設(shè)于散熱隔板111上，每個導(dǎo)流風(fēng)道104的頂端與進風(fēng)區(qū)108相通，底端與出風(fēng)區(qū)110相通，塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器105設(shè)于集水區(qū)109，有害氣體檢測傳感器106設(shè)于進風(fēng)區(qū)108，節(jié)能控制器107分別連接靜電過濾器102、制冷器103、有害氣體檢測傳感器106、冷卻風(fēng)機101、塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器105和中央控制器3。

多個導(dǎo)流風(fēng)道104均勻設(shè)置在散熱隔板111上，形成由上至下的散熱導(dǎo)流通道，保證集水區(qū)109內(nèi)水體均勻散熱，且循環(huán)流通式散熱方式相比頂部的局部散熱方式，具有更加的散熱效果，節(jié)能效益好。導(dǎo)流風(fēng)道104根據(jù)冷卻塔殼體的大小設(shè)計具體個數(shù)，例如：20、30個，每個導(dǎo)流風(fēng)道104上設(shè)有翅片，以促進集水區(qū)109內(nèi)部水體與導(dǎo)流風(fēng)道104之間的熱交換。

冷卻塔1還包括風(fēng)機高度調(diào)節(jié)組件112和水位傳感器113，冷卻風(fēng)機101通過風(fēng)機高度調(diào)節(jié)組件112架設(shè)在進風(fēng)區(qū)108，水位傳感器113設(shè)于集水區(qū)109，風(fēng)機高度調(diào)節(jié)組件112和水位傳感器113均分別連接節(jié)能控制器107，其中，風(fēng)機高度調(diào)節(jié)組件112可采用電機驅(qū)動伸縮桿的形式。

冷卻水過渡合流罐7包括一體式結(jié)構(gòu)的罐體701，罐體701的上部呈圓柱形，罐體701的下部呈圓錐形，罐體701的頂部設(shè)有連接冷卻塔1的出水口的第一接口702，罐體701的底部設(shè)有連接制冷機組冷凝器2出水口的第二接口703，水泵9設(shè)置在第二接口703的出水口后方。冷卻水過渡合流罐7的設(shè)置能夠先將多個冷卻塔1的冷卻水均勻混合后再引入制冷機組冷凝器2中，以保證冷卻水進水溫度測量精準(zhǔn)，避免因冷卻水邊引入邊混合而出現(xiàn)進入冷凝器的冷卻水溫度無法穩(wěn)定的問題。

室外溫濕度傳感器6采用HTY1000型溫濕度傳感器。冷卻水進水溫度傳感器4、冷卻水出水溫度傳感器5和塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器105均采用PT1000型電阻溫度傳感器。中央控制器3采用PXC36型控制器，實現(xiàn)集成控制，并過無線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程控制中心，遠(yuǎn)程控制中心可遠(yuǎn)程對所有冷卻塔1的運行情況進行監(jiān)控。

冷卻塔1工作原理：

1、溫控過程：冷卻塔1內(nèi)部自調(diào)節(jié)，節(jié)能控制器107根據(jù)塔內(nèi)冷卻水溫度傳感器105控制冷卻風(fēng)機101和制冷器103的工作狀態(tài)，冷卻塔1外部遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，節(jié)能控制器107根據(jù)中央控制器3的命令控制冷卻風(fēng)機101的工作狀態(tài)，從而實時調(diào)節(jié)合適的冷卻塔1工作狀態(tài)。

冷卻塔1外部遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)工作過程：剛開機時冷卻水供回水管路上的水溫幾乎相等，故此時冷卻水進水溫度設(shè)定值設(shè)定為32度，當(dāng)機組運行一段時間后，冷卻水供回水溫差慢慢升高，當(dāng)達到小于等于溫差設(shè)定值1度時，根據(jù)室外濕球溫度值自動設(shè)定冷卻水進水溫度設(shè)定值，然后中央控制器3根據(jù)冷卻水進水溫度設(shè)定值與冷卻水進水溫度實際值的差值，向節(jié)能控制器107發(fā)出自動調(diào)節(jié)開啟冷卻塔1風(fēng)機的臺數(shù)的命令。

由于增加了室外溫濕度傳感器，自動設(shè)定冷卻水進水溫度，又檢測機組冷卻水供回水溫差值來判斷機組此時的負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷決定冷卻水進水溫度的設(shè)定值，使得制冷機組的效率明顯提高、節(jié)省機組用電量。

2、進氣過濾控制過程：有害氣體檢測傳感器106檢測進風(fēng)口116處的空氣質(zhì)量，節(jié)能控制器107調(diào)節(jié)靜電過濾器102的工作狀態(tài)，若空氣中存在灰塵、有害氣體過多，則經(jīng)過空氣過濾網(wǎng)的初步過濾后，由靜電過濾器102進一步進行空氣凈化，以避免質(zhì)量差的空氣對集水區(qū)109內(nèi)水體造成二次污染。

3、冷卻風(fēng)機101調(diào)整控制過程：根據(jù)水位傳感器113采集的水位信息，由節(jié)能控制器107控制風(fēng)機高度調(diào)節(jié)組件112適應(yīng)性伸縮，以保證冷卻風(fēng)機101靠近集水區(qū)109內(nèi)水面，提供足夠大的風(fēng)力。