[发明专利]一种空调冷却水系统的节能控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种空调冷却水系统的节能控制装置及其控制方法，包括以下步骤：设置冷却水泵运行时的最大频率f_max和最小频率f_min；获取冷却水进、出水温度实际值t_w1、t_w2，计算冷却水供回水温差实际值Δt_w=t_w2‑t_w1；设置冷却水进水温度比较值a、b，将t_w1与a、b进行比较，确定冷却水供回水温差理论值Δt_w0；根据Δt_w与Δt_w0，通过标准PID算法，获得冷却水泵的理论运行频率f₀；根据理论运行频率f₀与最大频率f_max及最小频率f_min的关系，确定冷却水泵的实际运行频率f，以实现对冷却水泵的动态控制；获取大气湿球温度t_s，根据t_s计算冷却塔出水温度的理论值t₀；比较t_w1与t₀，通过标准PID算法，获得冷却塔风机的运行频率f_0t，以实现对冷却塔风机的动态控制。

技术领域

本发明涉及空气调节设备的控制装置及控制方法，尤其涉及一种空调冷却水系统的节能控制装置及控制方法。

背景技术

我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3，其中用于空气热湿环境调控的能耗占比已经超过了65%，特别是在夏季用电高峰时段，约50%的电力消耗于空调，这给我国社会经济可持续发展带来重大影响。冷源是中央空调能耗的主要组成部分，据统计，中央空调冷源的能耗约占中央空调总体能耗的70%-80%。中央空调冷源包括冷水主机、冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔，它为建筑提供冷量。由于建筑需求的冷量随着建筑的使用情况及外界空气环境的变化而变化，因此，冷源的运行需要随着建筑冷量需求的变化而进行调节，以达到运行节能的目的。

目前，冷源的运行调节主要集中在冷冻水泵的变流量（变频）调节上，而对于冷却水系统的调节应用较少，调节模式也相对单一，主要是采用冷水机组侧冷却水进出水温差为调节对象，往往设定冷却水进、出冷水机组的温差为一个固定值（常常设定在5℃），当温差出现偏离时对冷却水泵采用变速(变频)调节。这种调节模式仅关注了冷却水泵自身的运行状态，而忽略了冷却水调节过程中对冷水机组及冷却塔工作状态的影响。实际上，冷却水泵的工作与冷水机组的能耗及冷却塔的工作状态密切相关，当冷却水进、出冷水机组的温差恒定在5℃时，一方面，如果冷却水进入冷水机组的温度过高时，会导致冷水机组冷凝温度升高，机组的能耗增大，另一方面，当冷水机组冷凝热减小时，会使得冷却水进出口温差减小，冷却水泵流量降低，从而导致冷水机组冷凝器的换热效果变差，冷水机组的能耗反而增大。同时，当流量减小时，冷却塔前的喷水压力会降低，也会使得冷却塔的工作效率下降。因此，冷却水系统的调节应该综合考虑冷水机组的冷凝温度变化及冷却塔的工作状态变化，进行综合比较后确定。

鉴于上述情况，亟需一种即能满足冷却水系统正常工作，又能实现节能目的的空调冷却水系统的节能控制装置及控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过制订最优运行调节模式，满足空调冷却水系统运行要求，又达到节能目的空调冷却水系统的节能控制方法和节能控制装置。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种空调冷却水系统的节能控制方法，包括以下步骤：

步骤S0：设置冷却水泵运行时的最大频率f_max和最小频率f_min；

步骤S1：通过进水温度检测单元、出水温度检测单元获取冷水机组进、出水管道上的冷却水进、出水温度实际值t_w1、t_w2，计算冷却水供回水温差实际值Δt_w=t_w2-t_w1；