應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中央空調(diào)末端控制領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的中央空調(diào)冷凍水節(jié)能，普遍通過壓差來進行控制。壓差傳感器的設(shè)置位置不一，節(jié)能效果也不盡相同；很多工程直接在冷水機房的供回水總管上安裝壓差傳感器，導(dǎo)致幾乎無法節(jié)能。
[0003]另一方面，通過壓差進行節(jié)能控制的方式，依賴于空調(diào)末端的控制變化，只有其他末端能夠有效的進行負荷調(diào)節(jié)，才能實現(xiàn)通過壓差進行節(jié)能控制的目標(biāo)?，F(xiàn)在中央空調(diào)系統(tǒng)末端(風(fēng)機盤管和風(fēng)柜等)，其控制模式基本都是通過回風(fēng)溫度進行控制。具體控制方法是:通過追蹤房間或制冷區(qū)域的回風(fēng)溫度，實時調(diào)節(jié)送風(fēng)風(fēng)量，使回風(fēng)溫度處于設(shè)定值附近區(qū)間，進而滿足制冷區(qū)域的負荷要求。而對水側(cè)的控制，基本僅使用二通閥來進行通斷控制。當(dāng)房間有人進入開啟空調(diào)時，控制器打開二通閥，開始供冷；當(dāng)回風(fēng)溫度低于設(shè)定值時，降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，降低供給末端的冷量，以促使溫度回升；當(dāng)回風(fēng)溫度大于設(shè)定值時，增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，增加供給冷量，以降低制冷區(qū)域溫度；空調(diào)關(guān)閉后，關(guān)閉二通閥。這種控制方式的問題是:僅考慮了風(fēng)側(cè)，水側(cè)未給予充分考慮；實際運行時往往水側(cè)流量偏大；又由于末端數(shù)量較多，這樣整個中央空調(diào)系統(tǒng)運行時，整體冷凍水流量將大大超過設(shè)計流量，進而導(dǎo)致主機功耗和冷凍輸送能耗增加，造成大量浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法和裝置，結(jié)合壓差控制方式和溫差控制方式，可以有效控制整體冷凍水的流量，大大減少了中央空調(diào)末端系統(tǒng)中冷凍水流量過大所帶來的損耗。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法，中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中包括多個末端，將其中一個末端記為常開末端，其它末端記為普通末端，方法包括:
[0007]用于控制冷凍水總流量的步驟:
[0008]步驟A:控制常開末端的調(diào)節(jié)閥保持常開狀態(tài)；
[0009]步驟Al:監(jiān)測常開末端的進水端和回水端的壓差，獲取當(dāng)前壓差值；
[0010]步驟A2:判斷當(dāng)前壓差值與預(yù)設(shè)壓差值的關(guān)系，若當(dāng)前壓差值大于預(yù)設(shè)壓差值，則減少冷凍水總流量，若當(dāng)前壓差值小于預(yù)設(shè)壓差值，則增加冷凍水總流量，若當(dāng)前壓差值等于預(yù)設(shè)壓差值，則保持冷凍水總流量不變；
[0011]以及用于控制普通末端溫差的步驟:
[0012]步驟B:普通末端開始工作，將其調(diào)節(jié)閥開啟至預(yù)設(shè)開度Kl ;
[0013]步驟B1:監(jiān)測普通末端的進水端和回水端的溫差，獲取當(dāng)前溫差值；
[0014]步驟B2:判斷當(dāng)前溫差值與預(yù)設(shè)溫差值的關(guān)系，若當(dāng)前溫差值大于預(yù)設(shè)溫差值，則增大調(diào)節(jié)閥的開度；若當(dāng)前溫差值小于預(yù)設(shè)溫差值，則減小調(diào)節(jié)閥的開度；若當(dāng)前溫差值等于預(yù)設(shè)溫差值，則保持調(diào)節(jié)閥不變。
[0015]進一步地，在步驟B中，將其調(diào)節(jié)閥開啟至預(yù)設(shè)開度Kl并在預(yù)設(shè)時間SI內(nèi)保持該預(yù)設(shè)開度K1，直至預(yù)設(shè)時間SI結(jié)束再執(zhí)行步驟BI。
[0016]進一步地，在步驟BI與步驟B2之間增加步驟Bll:判斷當(dāng)前溫差值減去預(yù)設(shè)溫差值是否大于危險閾值，若是，則將調(diào)節(jié)閥調(diào)至開度K2并在預(yù)設(shè)時間S2內(nèi)保持開度K2，直至預(yù)設(shè)時間S2結(jié)束再執(zhí)行步驟B2，其中，開度K2大于開度Kl ;若否，則執(zhí)行步驟B2。
[0017]進一步地，在步驟Al中，獲取的當(dāng)前壓差值傳送至冷凍控制器中，由冷凍控制器執(zhí)行步驟A2 ;在步驟A2中，冷凍水總流量的改變由冷凍控制器通過變頻器控制冷凍水泵的轉(zhuǎn)速，以控制冷凍水的總流量。
[0018]進一步地，在步驟BI中，由末端控制器獲取普通末端的進水端的當(dāng)前溫度和回水端的當(dāng)前溫度，計算出當(dāng)前溫差值，并執(zhí)行步驟B2 ;在步驟B2中，調(diào)節(jié)閥的開度由末端控制器進行控制。
[0019]進一步地，在步驟A2中，冷凍水總流量的大小由當(dāng)前壓差值進行相應(yīng)的PID運算確定；在步驟B2中，調(diào)節(jié)閥的開度大小由當(dāng)前溫差值進行相應(yīng)的PID運算確定。
[0020]進一步地，在步驟A2中，以預(yù)設(shè)壓差值為中心設(shè)置壓差浮動區(qū)間形成預(yù)設(shè)壓差區(qū)間，若當(dāng)前壓差值大于預(yù)設(shè)壓差區(qū)間的最大值，則減少冷凍水總流量；若當(dāng)前壓差值小于預(yù)設(shè)壓差區(qū)間的最小值，則增加冷凍水總流量；若當(dāng)前壓差值位于預(yù)設(shè)壓差區(qū)間內(nèi)，則保持冷凍水總流量不變。
[0021]進一步地，在步驟B2中，以預(yù)設(shè)溫差值為中心設(shè)置溫差浮動區(qū)間形成預(yù)設(shè)溫差區(qū)間，若當(dāng)前溫差值大于預(yù)設(shè)溫差區(qū)間的最大值，則增大調(diào)節(jié)閥的開度；若當(dāng)前溫差值小于預(yù)設(shè)溫差區(qū)間的最小值，則減小調(diào)節(jié)閥的開度；若當(dāng)前溫差值位于預(yù)設(shè)溫差區(qū)間內(nèi)，則保持調(diào)節(jié)閥不變。
[0022]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:當(dāng)普通末端的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生動作時，即開啟調(diào)節(jié)閥、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥、增大調(diào)節(jié)閥的開度或者減小調(diào)節(jié)閥的開度，均會導(dǎo)致常開末端的當(dāng)前壓差值發(fā)生變化，從而使冷凍控制器進行判斷并輸出相應(yīng)的控制信號，使冷凍水泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，調(diào)節(jié)冷凍水總流量。通過普通末端的溫差控制和常開末端的壓差控制，保證了整體冷凍水流量始終處于剛好滿足中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)需求的水平，避免不必要的浪費，顯著降低系統(tǒng)能耗。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法中控制冷凍水總流量的流程圖。
[0024]圖2為本發(fā)明應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法中控制普通末端溫差的流程圖。
[0025]圖3為本發(fā)明應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法對應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0026]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步描述:
[0027]參考圖1-3，本發(fā)明的方法對應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中包括多個末端，將其中一個末端記為常開末端，其它末端記為普通末端，常開末端對應(yīng)的調(diào)節(jié)閥保持常開狀態(tài)。
[0028]在常開末端的進水端和回水端設(shè)置壓差傳感器，即壓差傳感器的兩個壓力探頭分別設(shè)于常開末端的進水端和回水端，壓差傳感器與冷凍控制器電性連接，冷凍控制器通過變頻器與中央空調(diào)末端系統(tǒng)中的冷凍水泵電性連接，常開末端是用于控制冷凍水總流量的。優(yōu)選地，根據(jù)具體情況，例如有多個制冷分區(qū)，每個制冷分區(qū)中都有多個末端，可以在每個制冷分區(qū)中設(shè)置一個常開末端，實現(xiàn)對不同制冷分區(qū)進行冷凍水流量控制；再例如可以分別在多個末端中設(shè)置與冷凍控制器連接的壓差傳感器，用于分別針對不同季節(jié)或者不同時間段進行控制，在對應(yīng)的季節(jié)或者時間段內(nèi)將對應(yīng)設(shè)有壓差傳感器的末端激活，使其成為常開末端。
[0029]在普通末端的進水端和回水端分別設(shè)置一個溫度傳感器，兩個溫度傳感器分別與末端控制器電性連接，末端控制器還與調(diào)節(jié)閥電性連接。其中，溫度傳感器為熱電阻溫度傳感器或者熱電偶溫度傳感器，冷凍控制器和末端控制器為PLC控制器或者單片機。
[0030]圖3所示為本發(fā)明應(yīng)用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)全程溫差控制的變頻節(jié)能方法對應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，安裝有壓差傳感器的制冷末端為常開末端，其它制冷末端為普通末端，普通末端對應(yīng)有溫度傳感器和控制器，控制器即為上述的末端控制器，供水總管連接至制冷末端的一端即為進水端，回水總管連接至制冷末端的另一端即為回水端，供水總管和回水總管還連接用于制冷的制冷主機，冷凍泵即為冷凍水泵，設(shè)置于回水總管上。
[0031]如圖1-2所示，對應(yīng)于圖3所述的系統(tǒng)的方法包括用于控制冷凍水總流量的步驟以及用于控制普通末端溫差的步驟:
[0032]用于控制冷凍水總流量的步驟:
[0033]步驟A:控制常開末端的調(diào)節(jié)閥保持常開狀態(tài)，一般是將該調(diào)節(jié)閥的開度保持最大。
[0034]步驟Al:監(jiān)測常開末端的進水端和回水端的壓差，獲取當(dāng)前壓差值，并執(zhí)行下面的判斷步驟。當(dāng)前壓差值是回水端的壓力減去進水端的壓力得到的，當(dāng)前壓差值是由壓差傳感器計算得出，并傳送至冷凍控制器中。
[0035]步驟A2:判斷當(dāng)前壓差值是否大于預(yù)設(shè)壓差值，若是，則減少冷凍水總流量，否則執(zhí)行步驟A3。
[0036]步驟A3:判斷當(dāng)前壓差值是否小于預(yù)設(shè)壓差值，若是，則增加冷凍水總流量，否則保持冷凍水總流量不變。
[0037]進一步地，可以將預(yù)設(shè)壓差值設(shè)為預(yù)設(shè)壓差區(qū)間，具體以預(yù)設(shè)壓差值為中心設(shè)置壓差浮動區(qū)間形成預(yù)設(shè)壓差區(qū)間，例如，預(yù)設(shè)壓差值為5Pa，壓差浮動區(qū)間是±0.1Pa，則預(yù)設(shè)壓差區(qū)間為4.9-5.1Pa0設(shè)置為預(yù)設(shè)壓差區(qū)間后，若當(dāng)前壓差值大