水泵频率控制方法、装置、蒸发式冷却器及空调系统与流程

[0001]
本申请属于空调技术领域，具体涉及一种水泵频率控制方法、装置、蒸发式冷却器及空调系统。


背景技术：

[0002]
随着空调设备的不断兴起，空调设备正在逐渐完善，如传统的冷却塔存在选址困难、能耗高等问题，因此，蒸发式冷凝器应运而生。蒸发式冷凝器具有高可靠性、低故障率及节能性等优点，但是现有的蒸发式冷凝器未对水泵流量进行有效控制，导致蒸发式冷凝器存在噪声大、水气比不均、能耗大等缺点，出现换热管进出水温差过高或多低造成系统运行稳定性差的问题，阻碍了蒸发冷却器的推广应用。


技术实现要素：

[0003]
为至少在一定程度上克服现有的蒸发式冷凝器未对水泵流量进行有效控制，导致蒸发式冷凝器存在噪声大、水气比不均、能耗大的缺点，出现换热管进出水温差过高或多低造成系统运行稳定性差，阻碍了蒸发冷却器的推广应用的问题，本申请提供一种水泵频率控制方法、装置、蒸发式冷却器及空调系统。
[0004]
第一方面，本申请提供一种水泵频率控制方法，包括：
[0005]
计算换热管的进出水温差；
[0006]
在所述换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0007]
进一步的，所述预设目标范围包括：
[0008]
换热管的进出水温差在第一预设温差范围内，
[0009]
或，
[0010]
换热管的进出水温差在第一预设温差范围内，且，蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差在第二预设温差范围内。
[0011]
进一步的，还包括：
[0012]
在所述换热管的进出水温差满足第一预设温差范围时，判断所述蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差是否满足第二预设温差范围；
[0013]
若是，判定水泵频率达到预设目标范围。
[0014]
进一步的，还包括：
[0015]
在蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差超出第二预设温差范围时，根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0016]
进一步的，所述第一预设温差范围包括第一下限值和第一上限值，所述根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，包括：
[0017]
在所述换热管的进出水温差大于等于第一上限值时，依据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节，以使所述换热管的进出水温差满足预设目标范围；
[0018]
第一经验公式为：冷却水水泵频率＝频率初始值+经验系数*(第一上限值-第一下限值)/2。
[0019]
进一步的，所述根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，还包括：
[0020]
在所述换热管的进出水温差小于等于第一下限值时，依据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节，以使所述换热管的进出水温差满足预设目标范围；
[0021]
第一经验公式为：冷却水水泵频率＝频率初始值-经验系数*(第一上限值-第一下限值)/2。
[0022]
进一步的，所述第二预设温差范围包括第二下限值和第二上限值，所述根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，包括：
[0023]
在所述蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差小于等于第二下限值时，依据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节，以使所述蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差满足预设目标范围；
[0024]
第二经验公式为：喷淋水泵频率＝频率初始值-经验系数*(第二上限值-第二下限值)/2。
[0025]
进一步的，所述根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，还包括：
[0026]
在所述蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差大于等于第二下限值时，依据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节，以使所述蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差满足预设目标范围；
[0027]
第二经验公式为：喷淋水泵频率＝频率初始值+经验系数*(第二上限值-第二下限值)/2。
[0028]
进一步的，所述经验系数根据预设规则进行取值。
[0029]
进一步的，所述预设规则包括：
[0030]
温差与上限值或下限值的差值在第一取值范围时，经验系数为第一系数值；
[0031]
温差与上限值或下限值的差值在第二取值范围时，经验系数为第二系数值；
[0032]
温差与上限值或下限值的差值在第三取值范围时，经验系数为第三系数值。
[0033]
进一步的，所述第一取值范围为大于等于0，且，小于等于2；第一系数值为0.9。
[0034]
进一步的，所述第二取值范围为大于2，且，小于等于4；第二系数值为1.1。
[0035]
进一步的，所述第三取值范围为大于4，且，小于等于6；第三系数值为1.3。
[0036]
第二方面，本申请提供一种水泵频率控制装置，包括：
[0037]
计算模块，用于计算换热管的进出水温差；
[0038]
第一调节模块，用于在所述换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0039]
第三方面，本申请提供一种蒸发式冷却器，包括：
[0040]
冷却水水泵、控制器，所述控制器包括如第二方面所述的水泵频率控制装置；
[0041]
换热管以及设置在换热管进口的进水温度传感器，设置在换热管出口的出水温度传感器；
[0042]
所述控制器根据所述进水温度传感器和出口的出水温度传感器获取的温度参数
计算换热管的进出水温差，在所述换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0043]
进一步的，还包括：
[0044]
喷淋水泵、设置在出风口湿球温度传感器和设置在填料出口的填料出口湿球温度传感器；
[0045]
所述控制器还用于根据湿球温度传感器和填料出口湿球温度传感器获取的温度参数计算蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差，在所述蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差超出二预设温差范围时，根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0046]
第四方面，本申请提供一种空调系统，包括：
[0047]
如第三方面所述的蒸发式冷却器。
[0048]
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0049]
本发明实施例提供的水泵频率控制方法、装置、蒸发式冷却器及空调系统，水泵频率控制方法包括计算换热管的进出水温差，在换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，解决了冷却水水泵频率不匹配导致换热管内进出水温差达不到要求、水温波动性大的问题，提高系统运行稳定性和经济性，有利于蒸发式冷却器的推广。
[0050]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0051]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0052]
图1为本申请一个实施例提供的一种水泵频率控制方法的流程图。
[0053]
图2为本申请另一个实施例提供的一种水泵频率控制方法的流程图。
[0054]
图3为本申请另一个实施例提供的一种水泵频率控制方法的流程图。
[0055]
图4为本申请一个实施例提供的一种水泵频率控制装置的功能结构图。
[0056]
图5为本申请一个实施例提供的一种蒸发式冷却器的结构示意图。
具体实施方式
[0057]
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
[0058]
图1为本申请一个实施例提供的水泵频率控制方法的流程图，如图1所示，该水泵频率控制方法包括：
[0059]
s11：计算换热管的进出水温差；
[0060]
s12：在换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0061]
蒸发式冷凝器未对水泵流量进行有效控制，导致蒸发式冷凝器存在噪声大、水气比不均、能耗大等缺点，出现换热管进出水温差过高或多低造成系统运行稳定性差的问题，阻碍了蒸发冷却器的推广应用。
[0062]
本实施例中，通过计算换热管的进出水温差，在换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，解决了冷却水水泵频率不匹配导致换热管内进出水温差达不到要求、水温波动性大的问题，提高系统运行稳定性和经济性，有利于蒸发式冷却器的推广。
[0063]
预设目标范围包括换热管的进出水温差在第一预设温差范围内，或者，换热管的进出水温差在第一预设温差范围内，且，蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差在第二预设温差范围内，在预设目标范围为蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差在第二预设温差范围内时，本申请一个实施例提供另一种水泵频率控制方法，如图2所示流程图，预设目标范围包括该水泵频率控制方法包括：
[0064]
s21：在换热管的进出水温差满足第一预设温差范围时，判断蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差是否满足第二预设温差范围；
[0065]
s22：若是，判定水泵频率达到预设目标范围。
[0066]
s23：在蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差超出第二预设温差范围时，根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0067]
本实施例中，通过在蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差超出第二预设温差范围时，根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，在根据换热管进出口温差调节蒸发冷却器水泵频率的基础上再根据蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差对喷淋水泵频率进行调节，可以充分反应出蒸发冷却器内的能量变化过程，提高系统运行稳定性和经济性。
[0068]
图3为本申请一个实施例提供的水泵频率控制方法的流程图，如图3所示，该水泵频率控制方法包括：
[0069]
s31：判断换热管进出口温差δt1是否满足：a≤δt1≤b，若是，执行s32，否则执行s33；
[0070]
其中，第一预设温差范围包括第一下限值a和第一上限值b；
[0071]
s32：判断蒸发冷填料出口与蒸发冷出口湿球温差是否满足:c≤δt2≤d，若是，执行s36，否则执行s34；
[0072]
第二预设温差范围包括第二下限值c和第二上限值d；
[0073]
s33：判断δt1≥b或δt1≤a，根据第一经验公式计算冷却水水泵频率值；
[0074]
根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，包括：
[0075]
即当
△
t1≥b时，根据公式m＝m0+α(b-a)/2对冷却水水泵3频率进行调节，所产生的效果是将冷却水水泵频率增大到预设目标范围；
[0076]
当
△
t1≤a时，根据公式m＝m0-α(b-a)/2对频率进行调节，所产生的效果是将冷却水水泵频率减小到预设目标范围。
[0077]
其中，m为冷却水水泵频率，m0为频率初始值，α为经验系数。
[0078]
s34：判断δt2≥d或δt2≤c，根据第二经验公式计算喷淋水泵频率值。
[0079]
当
△
t2≤c时根据公式p＝p0-α(b-a)/2对蒸发冷却器喷淋水泵的频率进行调节，所产生的效果是将喷淋水泵频率减小到预设目标范围。
[0080]
其中，p为冷却水水泵频率，p0为频率初始值，α为经验系数。
[0081]
当
△
t2≥d时，根据公式p＝p0+α(b-a)/2对蒸发冷却器喷淋水泵频率进行调节，所产生的效果是将喷淋水泵频率增大到预设目标范围。
[0082]
s35：通过湿球温差完成蒸发冷却器喷淋水泵频率调节后，再次判断管内进出水温差是否满足a≤t≤b，若不满足，则执行s32；若满足，则执行s36；
[0083]
s36：结束控制。
[0084]
一些实施例中，经验系数α根据预设规则进行取值。
[0085]
预设规则包括：
[0086]
温差与上限值或下限值的差值在第一取值范围时，经验系数为第一系数值；
[0087]
温差与上限值或下限值的差值在第二取值范围时，经验系数为第二系数值；
[0088]
温差与上限值或下限值的差值在第三取值范围时，经验系数为第三系数值。
[0089]
第一取值范围为大于等于0，且，小于等于2；第一系数值为0.9；
[0090]
第二取值范围为大于2，且，小于等于4；第二系数值为1.1；
[0091]
第三取值范围为大于4，且，小于等于6；第三系数值为1.3；
[0092]
即：当0≤|
△
t1-b|≤2或0≤|a
-△
t1|≤2时或0≤|c
-△
t2|≤2或0≤|
△
t2-d|≤2时，α取0.9；
[0093]
当2＜|
△
t1-b|≦4或2＜|a
-△
t1|≦4时或2＜|c
-△
t2|≦4或2＜|
△
t2-d|≦4时，α取1.1；
[0094]
当4＜|
△
t1-b|≦6或4＜|a
-△
t1|≦6时或4＜|c
-△
t2|≦6或4＜|
△
t2-d|≦6时，α取1.3。
[0095]
本实施例中，通过换热管内进出水温差和蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差的信号反馈，实现冷却水泵和蒸发式冷却器喷淋水泵频率的动态调节，降低了水泵频率过高或过低导致系统运行稳定性差、经济性差的可能性。
[0096]
图4为本申请一个实施例提供的水泵频率控制装置的功能结构图，如图4所示，该水泵频率控制装置包括：
[0097]
计算模块41，用于计算换热管的进出水温差；
[0098]
第一调节模块42，用于在所述换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0099]
一些实施例中，还包括：
[0100]
判断模块43，用于在换热管的进出水温差满足第一预设温差范围时，判断所述蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差是否满足第二预设温差范围
[0101]
第二调节模块44，用于在蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差超出第二预设温差范围时，根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0102]
本实施例中，通过计算模块计算换热管的进出水温差，第一调节模块在换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围，解决了冷却水水泵频率不匹配导致换热管内进出水温差达不
到要求、水温波动性大的问题，提高系统运行稳定性和经济性，有利于蒸发式冷却器的推广。
[0103]
图5为本申请一个实施例提供的蒸发式冷却器的结构示意图，如图5所示，该蒸发式冷却器1包括：
[0104]
冷却水水泵3、控制器13，控制器13包括如上述实施例所述的水泵频率控制装置；
[0105]
换热管6以及设置在换热管进口的进水温度传感器10，设置在换热管出口的出水温度传感器11；
[0106]
控制器13根据进水温度传感器10和出口的出水温度传感器11获取的温度参数计算换热管的进出水温差，在换热管的进出水温差超出第一预设温差范围时，根据第一经验公式对冷却水水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0107]
一些实施例中，还包括：
[0108]
喷淋水泵5、设置在出风口湿球温度传感器9和设置在填料出口的填料出口湿球温度传感器12；
[0109]
控制器13还用于根据湿球温度传感器和填料出口湿球温度传感器获取的温度参数计算蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差，在蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差超出二预设温差范围时，根据第二经验公式对喷淋水泵频率进行调节以使水泵频率达到预设目标范围。
[0110]
一些实施例中，还包括水箱2、填料4、喷头7、蒸发冷却器风扇8。
[0111]
本实施例中，蒸发式冷却器主要包括：蒸发冷却器1、水箱2、冷却水水泵3、填料、4、喷淋水泵5、换热管6、喷头7、蒸发冷却器风扇8、出风口湿球温度传感器9、进水温度传感器10、出水温度传感器11、填料出口湿球温度传感器12、控制器13。其中，进水温度传感器10、出水温度传感器11用于测量换热管内冷却水的进出口水温，并将信号反馈给控制器13。控制器13根据管内进出水温差进一步调节冷却水水泵3的频率。
[0112]
填料出口湿球温度传感器12和出风口湿球温度传感器9用于测量填料出口和蒸发冷出风口空气的湿球温度，并将信号传给控制器13。控制器13计算蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差，并根据蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差，对蒸发冷却器喷淋水泵的频率进行调节。
[0113]
本实施例中，通过管内进出水温差和蒸发式冷却器填料出口和蒸发冷出风口湿球温差的信号反馈，实现冷却水泵和蒸发式冷却器喷淋水泵频率的动态调节。
[0114]
本实施例提供一种空调系统，包括：如上述实施例所述的蒸发式冷却器。
[0115]
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
[0116]
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
[0117]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请
的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0118]
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0119]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0120]
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0121]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0122]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0123]
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
[0124]
需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

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