[发明专利]一种医疗建筑中央空调冷却水系统的管控系统

说明书

本发明公开了一种医疗建筑中央空调冷却水系统的管控系统，包括：冷水机组数据采集模块、控制器、冷却水泵模块和冷却塔风机模块；冷水机组数据采集模块用于采集冷水机组的若干种数据，将若干种数据作为冷水机组数据；控制器用于基于所述冷水机组数据控制所述冷却水泵模块和冷却塔风机模块的工况；冷却水泵模块用于基于所述控制器的控制，对冷却水泵进行控制；冷却塔风机模块用于基于所述控制器的控制，对冷却塔风机进行控制。本发明管控系统有效解决冷却水系统全过程精准化管控问题，实现空调模式下三种工况之间管控方式的平稳过渡，实现冷却塔风机的自动启停、冷却水泵和冷却塔风机的频率调节，解决人工操作困难和优化现有管控技术。

技术领域

本发明属于自动管控技术领域，特别是涉及一种医疗建筑中央空调冷却水系统的管控系统。

背景技术

医院为了维持临床部门的特殊工艺要求，或者为了满足各医疗单元临时性需求，有必要随时启动中央空调保障冷源或热源的供应。在中央空调及冷却水系统的设计规则中，按照中央空调冷水机组冷却水换热量要求确定冷却水泵和冷却塔规格和参数，同时基于属地实际气候下的标准工况进行系数修正。中央空调机房能耗包括空调机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机等。为了中央空调系统安全运行，所设计的空调机组、冷却水泵、冷却塔等设计容量均加以扩大，以体现一定的安全边界，而实际运行过程中，往往达不到满负荷状态，对于医疗建筑这类负载率波动极大的公共建筑，尤其是春末夏初和夏末秋初，中央空调存在大量低负载率的运行时段，如管控方法过于笼统和简单，必定导致中央空调系统和所配套设备运行浪费较多的能源。近几年，在当前国家大力推行节能减排的大政策背景下，中央空调系统的设计和运行管理过程中，基本采用中央空调冷水机组冷却水进、出水温差固定值作为控制方法，通过温差值的固定设置，通过反馈信息调节冷却水泵运行频率和冷却塔风机运行频率，冷却水进、出水恒定温差参考值有5℃、6℃、8℃等几种不同数值，一般地，根据我国冷却塔水温差标准值为5℃，冷却水进、出水恒定温差值也为5℃。通过进出水温恒定差值控制以节约中央空调机房设备运行能耗，其他基本已无更精准的运行管控模式了。

现有医院运行管理的主要缺陷如下：现今医疗建筑规模庞大，而冷水机组台数和空调容量的设计基本是两用一备、三用一备或两大一小等模式，单台空调机组容量庞大，基本不会满负荷运行，而春末夏初或夏末秋初，部分科室或单元空调需求容量是非常小的，启动中央空调明显属于“大马拉小车”，不仅空调机组本身多浪费能耗，冷却水泵和冷却塔风机等辅助设备也多浪费能耗，无法精准控制且不匹配的设备运行存在较大的能源浪费。由于冷却塔补水的水质和系统内的机械杂质等因素，不能保证冷却水系统水质符合要求，尤其是开式冷却水系统与空气大量接触，造成水质不稳定，产生和积累大量水垢、污垢、微生物等，使冷却塔和冷凝器的传热效率降低，水流阻力增加。在使用过程中，冷水机组冷凝器水垢越来越多，冷凝器传热效果越来越差，进出水温差只会越来越小，譬如要维持进出水恒定温差值，那么，循环水泵水流量就会越来越小了，冷却塔循环量也越来越小，必然导致冷水机组冷却水进水和出水绝对温度值越来越高，冷凝压力增高也必然导致中央空调冷水机组的电耗大幅增加。在夏季炎热时段，许多医疗建筑冷却水进水温度经常会超过33℃，甚至会达到35℃以上，对空调机组构成了严重的安全隐患。大量医院既有建筑中央空调机房设备管理中，冷却水泵和冷却塔风机均为定频产品，空调机房冷却水系统没有任何优化措施，冷却水泵和冷却塔风机定频转速运行，在中央空调负荷大幅下降的时候，冷却水泵和冷却塔风机能耗存在明显浪费。