中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的PLC节能控制方法.pdf

本发明涉及一种中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的PLC节能控制方法，是通过以下步骤实现的：(1)在冷冻水系统和冷却水系统各安装一比例调节阀；(2)启动冷却水泵，冷却水泵延时Tb后启动冷冻水泵，再经冷冻水泵延时Ta启动冷冻机；经过PLC地不断调整，进出水温差接近设定值；(3)如果Th＜Tk-ΔT则冷冻机组保持停机状态；如果Th≥Tk+Δt时，冷冻机组开机运行；此后机组重复步骤(1)、(2)运行；本发明的有益效果是：实现冷冻水和冷却水系统运行的节能。

1.  一种中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的PLC节能控制方法，是通过以下步骤实现的：
(1)、在冷冻水系统和冷却水系统各安装一比例调节阀；设定冷冻机组的控制温度Tk、温度偏差ΔT、冷冻水泵延时Ta、冷却水泵延时Tb、水箱检测时间Tw，其中：Tw＜Ta；PLC实时检测冷冻机组的回水温度Th、出水温度Ts和水箱温度Tx；
(2)、启动冷却水泵，冷却水泵延时Tb后启动冷冻水泵，再经冷冻水泵延时Ta启动冷冻机；
机组PLC内部程序每20-30秒将采集的回水温度与出水温度做比较，当差值大于设定值，其中设定值为5～7℃时PLC输出模拟信号，控制冷冻水和冷却水比例调节阀开大，加大水流量；当差值等于设定值时PLC不输出信号；当差值小于设定值时PLC输出模拟信号控制控制冷冻水和冷却水比例调节阀关小，减小流量；经过PLC地不断调整，进出水温差接近设定值；
(3)、当Th＜Tk-ΔT时，首先停止冷冻机组，冷冻泵和冷却泵继续运行，PLC测量Tw时间内Tx所升的温度，并以此为基础计算出Tx升高2ΔT所需时间T_C；如果T_C≤2Ta+2Tb时，冷却泵和冷冻泵不停止；如果T_C＞2Ta+2Tb时，冷冻水泵延时Ta-Tw后停止运行，冷却水泵延时Tb后停止运行；经过T_C-(2Ta+2Tb)后，冷却水泵再次启动，冷冻水泵延时Ta后启动，此时机组PLC根据Th判断冷冻机组启/停；如果Th＜Tk-ΔT则冷冻机组保持停机状态；如果Th≥Tk+Δt时，冷冻机组开机运行；此后机组重复步骤(1)、(2)运行。

2.  根据权利要求1所述的中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的PLC节能控制方法，其中在步骤(1)中：所述的Tk在12～30℃之间；所述的ΔT在1～5℃之间；所述的Ta在1～10分之间；所述的Tb在1～10分之间；所述的Tw等于Ta/2。

中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的PLC节能控制方法
技术领域
本发明涉及中央空调系统，尤其涉及中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的控制方法。
背景技术
中央空调系统中循环泵的设计流量是按最恶劣工况下流量(即最大流量)外加10％左右的余量选定的，即水泵系统长期以最大水流量运行。由于环境温度变化及用户热负荷的不同，空调系统实际的负荷在全年80％的时间内远比设计值低得多，运行所需水量也比最大运行水流量小的多。
一般冷冻水设计温差5℃，冷却水的设计温差5～7℃最为理想，而事实上在全年绝大部份运行时间里，由于水泵的起停和运行时没有相应于用户负荷变化而变化，循环水量一直保持在最大值，冷冻水与冷却水的温差仅为2～4℃，水泵系统长期在低温差、大流量——大马拉小车的状态下工作，水泵运行能量浪费的同时冷冻机组处于降低效率、高耗能的工况下运行。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵的PLC节能控制方法，旨在解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的：
1、在冷冻水系统和冷却水系统各安装一比例调节阀；设定冷冻机组的控制温度Tk、温度偏差ΔT、冷冻水泵延时Ta、冷却水泵延时Tb、水箱检测时间Tw，；PLC实时检测冷冻机组的回水温度Th、出水温度Ts和水箱温度Tx；
2、启动冷却水泵，冷却水泵延时Tb后启动冷冻水泵，再经冷冻水泵延时Ta启动冷冻机；
机组PLC内部程序每20～30秒将采集的回水温度与出水温度做比较，当差值大于设定值，其中设定值为5～7℃时PLC输出模拟信号，控制冷冻水和冷却水比例调节阀开大，加大水流量；当差值等于设定值时PLC不输出信号；当差值小于设定值时PLC输出模拟信号控制控制冷冻水和冷却水比例调节阀关小，减小流量；经过PLC地不断调整，进出水温差接近设定值；
3、当Th＜Tk-ΔT时，首先停止冷冻机组，冷冻泵和冷却泵继续运行，PLC测量Tw时间内Tx所升的温度，并以此为基础计算出Tx升高2ΔT所需时间T_C；如果T_C≤2Ta+2Tb时，冷却泵和冷冻泵不停止；如果T_C＞2Ta+2Tb时，冷冻水泵延时Ta-Tw后停止运行，冷却水泵延时Tb后停止运行；经过T_C-(2Ta+2Tb)后，冷却水泵再次启动，冷冻水泵延时Ta后启动，此时机组PLC根据Th判断冷冻机组启/停；如果Th＜Tk-ΔT则冷冻机组保持停机状态；如果Th≥Tk+Δt时，冷冻机组开机运行；此后机组重复步骤1、2运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现冷冻水和冷却水系统运行的节能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明是通过以下步骤实现的：
1、在冷冻水系统和冷却水系统各安装一比例调节阀；设定冷冻机组的控制温度Tk、温度偏差ΔT、冷冻水泵延时Ta、冷却水泵延时Tb、水箱检测时间Tw；PLC实时检测冷冻机组的回水温度Th、出水温度Ts和水箱温度Tx；
所述的Tk在12～30℃之间；所述的ΔT在1～5℃之间；所述的Ta在1～10分之间；所述的Tb在1～10分之间；所述的Tw等于Ta/2；
2、启动冷却水泵，冷却水泵延时Tb后启动冷冻水泵，再经冷冻水泵延时Ta启动冷冻机；
机组PLC内部程序每20～30秒将采集的回水温度与出水温度做比较，当差值大于设定值，其中设定值为5～7℃时PLC输出模拟信号，控制冷冻水和冷却水比例调节阀开大，加大水流量；当差值等于设定值时PLC不输出信号；当差值小于设定值时PLC输出模拟信号控制控制冷冻水和冷却水比例调节阀关小，减小流量；经过PLC地不断调整，进出水温差接近设定值；此时冷冻机运行于设计工况附近，保持较高制冷效率。
3、当Th＜Tk-ΔT时，首先停止冷冻机组，冷冻泵和冷却泵继续运行，PLC测量Tw时间内Tx所升的温度，并以此为基础计算出Tx升高2ΔT所需时间T_C；如果T_C≤2Ta+2Tb时，冷却泵和冷冻泵不停止；如果T_C＞2Ta+2Tb时，冷冻水泵延时Ta-Tw后停止运行，冷却水泵延时Tb后停止运行；经过T_C-(2Ta+2Tb)后，冷却水泵再次启动，冷冻水泵延时Ta后启动，此时机组PLC根据Th判断冷冻机组启/停；如果Th＜Tk-ΔT则冷冻机组保持停机状态；如果Th≥Tk+Δt时，冷冻机组开机运行；此后机组重复步骤1、2运行。
本发明通过编程使得冷冻机组PLC对自身工况检测与调节的同时还对冷冻水泵、冷却水泵进行检测与调节，动态平衡三者能力，实现节能目的。
以制冷量350KW水冷螺杆机组为例，系统没有改进前的标准工况：
1、冷冻水出水设定温度7度、冷冻水回水设定温度12度，冷却水出水设定温度35度，冷却水回水设定温度30度。制冷性能系数4.2
2、冷冻水泵5.5KW、流量60立方/小时、扬程17米，冷却水泵11KW、流量74立方/小时、扬程21米。
原系统运行4小时的实际工况
1.冷冻水出水温度7度、冷冻水回水温度10.8度，冷却水出水温度35度，
2、冷却水回水温度31.2度。制冷性能系数3.8
水泵参数同设定
采用本发明运行4小时的实际工况
1、冷冻水出水温度7度、冷冻水回水温度12度，冷却水出水温度35度，
2、冷却水回水温度30度。制冷性能系数4.2
由于有停机，冷冻水泵、冷却水泵运行总功率小于设定值。
从实际运行中可以看到系统采用这套PLC联控方案后，不仅制冷效率提高、系统稳定.并且在满足用户使用的情况下冷冻水泵和冷却水泵能耗减小。实现了整个制冷系统的优化。