[发明专利]一种冷却水系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种冷却水系统及其控制方法，包括制冷机组、进水总管、冷却水泵、进水支管、冷却塔、冷却系统平衡控制器、设置在进水总管上的总管流量平衡阀、设置在进水支管上的支管流量平衡阀，检测进水总管内的总进水流量参数，根据各冷却塔的最小进水流量值确定冷却塔开机台数；检测各进水支管内的进水流量，根据各冷却塔的最大进水流量值调节支管流量平衡阀开度，控制进水支管实际流量小于等于冷却塔的最大进水流量值；实时检测进水总管内的总进水流量和开机状态下的冷却塔数量，确定开机状态下各冷却塔的平均进水流量，并作为实时流量设定值输出至各支管流量平衡阀，用于调节各支管流量平衡阀的开度。本发明系统水力平衡，运行节能稳定。

技术领域

本发明涉及一种冷却水平衡调控技术，尤其是涉及一种变流量冷却水系统水平衡调控技术。

背景技术

常见的中央空调系统包括若干台制冷机组、若干台循环水泵、若干台冷却塔，其中制冷机组提供冷冻水供应风机盘管换热，循环水泵驱动冷却水在制冷机组和冷却塔之间循环，冷却水在冷却塔内与空气进行热交换，降温后的冷却水通过循环水泵送入制冷机组用于冷却。中央空调系统中设置冷却水系统的主要目的是将冷凝器的热量与大气进行热交换，获得低温水供中央空调机组运行使用。冷却水温度对于中央空调系统的能耗影响较大，按照主流各空调厂家提供的数据可知，冷却水温度每上升1℃，主机能耗会上升3-5％，冷却水温度每下降1℃，主机能耗减少3-5％。因此，冷却水系统中冷却塔换热能力的提升，对于整个系统节能影响巨大。

常见的中央空调系统中冷却水系统的组成方式包括以下几种形式：

1、直接采用单制冷机组、单循环水泵对应单冷却塔建立多个循环水管路。这种方式可以分别对单个的循环水管路进行水量调整，还可以增设冷却塔变频控制。但这种方式下，在某个设备出现故障时，互换性差，不能利用冷却塔群的大散热面积进行热交换，不能实现小水量大温差的高效节能模式，对于整个空调系统的节能没有任何帮助。此外，冷却塔虽然可以采用变频控制，但对于循环水管路而言，只能实现单台分别调节，导致变频时低转速的控制范围小，噪音大，不能实现多台低频率运转的节能效果。

2、采用冷却水系统同程供水的方式设置，即从循环水泵到各冷却塔的供水口距离基本相同，供水压力相同，冷却水供水管线需要从原有的两条管设计变为三根管设计。采用这种方式的原因是因为连接在管路上的不同冷却塔存在先后顺序，会导致前后水阻不同，实际的进水量也有很大影响，靠近水泵端的冷却塔水流量较大，出现过流情形，播水盘冷却水过多时会产生溢流，导致未经冷却散热就直接进入循环，而远离水泵端的冷却塔存在欠流现象，散热效率收到影响。采用同程供水方式，可以有效实现不同冷却塔的供水压力相同，从而避免出现过流或欠流的情形。但是由于增加了一根管，又存在以下的缺点：由于中央空调机组和循环水泵多设置在地下室内，而冷却塔多设置在空气流通的室外，管道距离较远，增加管路必然会导致设备投资成本和施工费用大幅增加，而增设管路又会同时增加阀门设备，冷却水系统的阻力也相应增加，循环水泵也需要增加扬程，长期运行能耗也相应增加。

因此，为了提升冷却系统的效率，取得最大限度的节能效果，对冷却水循环回路要进行必要的流量控制。

针对上述问题，恒流量中央空调冷却系统在调试时，往往依靠老师傅的经验对冷却水系统的阀门进行手动调整，达到相对的水力分布均匀。但这种调试是基于所有水泵全开，满负荷的情形下进行的调试，系统实际运行时大部分时间都是低流量的情形，而且循环水流量是随时因中央空调机组的符合而变化的，初始调试在系统的日常应用中，不具有太多的作用和效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、施工方便且便于调整系统平衡的冷却水系统。

本发明的另一个目的是提供一种可以有效实现变流量冷却水系统平衡和节能的冷却水系统控制方法。