本技術(shù)涉及冷風(fēng)塔設(shè)備,具體涉及一種冷卻塔風(fēng)機(jī)智能控制方法及調(diào)控器。
背景技術(shù):
1、冷卻塔作為水冷中央空調(diào)系統(tǒng)和工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的關(guān)鍵散熱設(shè)備,廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,冷卻塔通常是按照最大負(fù)荷需求進(jìn)行選型,以確保在最極端的工況下仍能滿足系統(tǒng)的散熱要求。然而,在實(shí)際運(yùn)行過程中,冷卻塔的負(fù)荷需求會隨著外界環(huán)境條件、生產(chǎn)工藝要求等因素的變化而波動。由于缺乏一種能夠精準(zhǔn)匹配冷卻塔換熱能力與實(shí)際負(fù)荷需求的控制策略,冷卻塔的換熱效率無法得到充分發(fā)揮,導(dǎo)致了大量能源的浪費(fèi)。
2、目前,冷卻塔系統(tǒng)的控制方法相對單一。普遍采用的控制方式是依據(jù)設(shè)定的冷卻水供水溫度來調(diào)整冷卻塔的運(yùn)行臺數(shù)和風(fēng)機(jī)速度。然而,這種控制方法存在明顯的缺陷。一方面,現(xiàn)有的冷卻塔供水溫度設(shè)定值大多采用手動設(shè)定,缺乏科學(xué)合理的計(jì)算方法,無法根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況動態(tài)調(diào)整。這使得冷卻塔的運(yùn)行狀態(tài)與系統(tǒng)的實(shí)際散熱需求不匹配,難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能耗的最小化。另一方面,傳統(tǒng)的控制方式未能充分考慮冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗與冷源系統(tǒng)能耗之間的平衡關(guān)系,無法在保證冷卻效果的前提下,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行。
3、鑒于此,本技術(shù)提出了一種冷卻塔風(fēng)機(jī)智能控制方法及調(diào)控器,能夠提高冷卻塔系統(tǒng)的運(yùn)行效率,降低能源消耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有冷卻塔系統(tǒng)控制方法存在智能化程度低、控制策略不合理等問題,本技術(shù)提供一種冷卻塔風(fēng)機(jī)智能控制方法及調(diào)控器,以解決上述技術(shù)缺陷問題。
2、一方面,本發(fā)明提出了一種冷卻塔風(fēng)機(jī)智能控制方法,包括以下步驟:
3、s1、通過溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測冷卻塔出水溫度,通過室外空氣參數(shù)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測冷卻塔所在空間的室外濕球溫度;
4、s2、根據(jù)獲取到的冷卻塔出水溫度和室外濕球溫度計(jì)算冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度;
5、s3、通過變頻器實(shí)時(shí)監(jiān)測冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,根據(jù)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻塔出水溫度以及冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度動態(tài)優(yōu)化逼近度設(shè)定值;
6、s4、根據(jù)優(yōu)化后的逼近度設(shè)定值,調(diào)整冷卻塔出水溫度設(shè)定值以及控制冷卻塔的風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度。
7、優(yōu)選的,在步驟s3中,根據(jù)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻塔出水溫度以及冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度優(yōu)化逼近度設(shè)定值,包括:
8、s31、預(yù)設(shè)冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最優(yōu)值、逼近度最小值和逼近度最大值、出水溫度最小值和出水溫度最大值;
9、s32、判斷當(dāng)前冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否小于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最優(yōu)值,若小于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最優(yōu)值,則繼續(xù)執(zhí)行步驟s33的操作,否則執(zhí)行步驟s35的操作;
10、s33、判斷冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度是否大于逼近度最小值,若大于逼近度最小值,則繼續(xù)執(zhí)行步驟s34的操作,否則保持當(dāng)前的逼近度設(shè)定值不變,繼續(xù)執(zhí)行步驟s4的操作;
11、s34、判斷冷卻塔出水溫度設(shè)定值是否大于出水溫度最小值,若大于出水溫度最小值,則將逼近度設(shè)定值減n,n為大于0的自然數(shù);
12、s35、判斷冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度是否小于逼近度最大值,若小于逼近度最大值,則繼續(xù)執(zhí)行步驟s36的操作,否則保持當(dāng)前的逼近度設(shè)定值不變,繼續(xù)執(zhí)行步驟s4的操作;
13、s36、判斷冷卻塔出水溫度設(shè)定值是否小于出水溫度最大值,若小于出水溫度最大值,則將逼近度設(shè)定值加n,n為大于0的自然數(shù)。
14、進(jìn)一步優(yōu)選的,在步驟s21中,基于冷卻塔的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的風(fēng)機(jī)能耗與冷源系統(tǒng)能耗的平衡關(guān)系計(jì)算獲得風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最優(yōu)值。
15、進(jìn)一步優(yōu)選的,在步驟s21中,根據(jù)冷卻塔的性能參數(shù)及環(huán)境工況預(yù)設(shè)逼近度最小值和逼近度最大值。
16、進(jìn)一步優(yōu)選的,在步驟s21中,根據(jù)冷卻塔系統(tǒng)安全運(yùn)行范圍預(yù)設(shè)出水溫度最小值和出水溫度最大值。
17、優(yōu)選的,在步驟s2中,冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度為冷卻塔出水溫度與室外濕球溫度的差值。
18、優(yōu)選的,在步驟s4中,冷卻塔出水溫度設(shè)定值通過以下表達(dá)式計(jì)算獲得:
19、冷卻塔出水溫度設(shè)定值=冷卻塔逼近度設(shè)定值+室外濕球溫度。
20、另一方面,本技術(shù)提出了一種冷卻塔智能調(diào)控器,該調(diào)控器包括:
21、輸入端、輸出端、數(shù)據(jù)處理單元、通訊模塊和數(shù)據(jù)處理單元;
22、輸入端連接有溫度傳感器,用于監(jiān)測冷卻塔進(jìn)出口冷卻水溫度;
23、輸出端與變頻器相連接,以開關(guān)量信號和模擬量信號的形式向變頻器輸出指令,進(jìn)而通過變頻器控制風(fēng)機(jī)的啟停和速度;
24、通訊模塊用于遠(yuǎn)程讀取數(shù)據(jù),以及和變頻器、室外空氣參數(shù)傳感器通訊,從而獲取風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行功率、電流數(shù)據(jù)以及室外濕球溫度;
25、數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)輸入端獲取的冷卻塔出水溫度和通訊模塊獲取的室外濕球溫度計(jì)算冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度,以及動態(tài)優(yōu)化逼近度設(shè)定值,并且通過輸出端控制冷卻塔的風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度。
26、進(jìn)一步優(yōu)選的,數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)置優(yōu)化邏輯包括:
27、s31、預(yù)設(shè)冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最優(yōu)值、逼近度最小值和逼近度最大值、出水溫度最小值和出水溫度最大值;
28、s32、判斷當(dāng)前冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否小于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最優(yōu)值,若小于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最優(yōu)值,則繼續(xù)執(zhí)行步驟s33的操作,否則執(zhí)行步驟s35的操作;
29、s33、判斷冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度是否大于逼近度最小值,若大于逼近度最小值,則繼續(xù)執(zhí)行步驟s34的操作,否則保持當(dāng)前的逼近度設(shè)定值不變,繼續(xù)執(zhí)行步驟s4的操作;
30、s34、判斷冷卻塔出水溫度設(shè)定值是否大于出水溫度最小值,若是則將逼近度設(shè)定值減n,n為大于0的自然數(shù);
31、s35、判斷冷卻塔實(shí)時(shí)逼近度是否小于逼近度最大值,若小于逼近度最大值,則繼續(xù)執(zhí)行步驟s36的操作,否則保持當(dāng)前的逼近度設(shè)定值不變,繼續(xù)執(zhí)行步驟s4的操作;
32、s36、判斷冷卻塔出水溫度設(shè)定值是否小于出水溫度最大值,若是則將逼近度設(shè)定值加n,n為大于0的自然數(shù)。
33、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益成果在于:
34、(1)提升智能化水平:通過實(shí)時(shí)監(jiān)測冷卻塔出水溫度、室外濕球溫度等關(guān)鍵參數(shù),并依據(jù)這些數(shù)據(jù)動態(tài)優(yōu)化逼近度設(shè)定值,實(shí)現(xiàn)了冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行的智能化控制,有效提升了系統(tǒng)的自動化和智能化程度。
35、(2)優(yōu)化能耗平衡:通過綜合考慮風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻塔出水溫度和實(shí)時(shí)逼近度,動態(tài)調(diào)整逼近度設(shè)定值,從而在保證冷卻效果的前提下,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)能耗與冷源系統(tǒng)能耗的平衡,降低了整個(gè)系統(tǒng)的能耗,提高了能源利用效率。
36、(3)增強(qiáng)運(yùn)行穩(wěn)定性:基于冷卻塔的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和性能參數(shù)預(yù)設(shè)相關(guān)閾值,確保了系統(tǒng)在不同工況下的穩(wěn)定運(yùn)行,避免了因參數(shù)設(shè)定不合理導(dǎo)致的設(shè)備頻繁啟?;蜻\(yùn)行異常,提高了冷卻塔系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。
37、(4)提高環(huán)境適應(yīng)性:能夠根據(jù)室外環(huán)境條件的變化及時(shí)調(diào)整控制策略,使冷卻塔系統(tǒng)在各種環(huán)境工況下均能保持良好的運(yùn)行狀態(tài),增強(qiáng)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
38、(5)便于集成與擴(kuò)展:提出的冷卻塔智能調(diào)控器結(jié)構(gòu)清晰,各模塊功能明確,便于與其他設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行集成,同時(shí)也為后續(xù)的功能擴(kuò)展和升級提供了便利。
39、(6)精準(zhǔn)控制與高效運(yùn)行:利用變頻器精確控制風(fēng)機(jī)的啟停和速度,結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測和優(yōu)化算法,實(shí)現(xiàn)了對冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行的精準(zhǔn)調(diào)節(jié),確保了冷卻塔系統(tǒng)始終在高效區(qū)間運(yùn)行,進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的整體性能。