一种带变频水力模块的水冷一体式冷水机及控制方法与流程

本发明属于空调制冷技术领域，尤其是涉及一种带变频水力模块的水冷一体式冷水机及控制方法。

背景技术：

全球气候日渐变暖,能源日趋紧张,传统能源正在逐渐枯竭,节约能源与减少污染是全球面临的首要问题。

当前我国的能源方针是开发与节约并举,节约放在首位。随着经济的发展和人们生活水平的提高，中央空调的应用日益广泛，极大程度上改善了生产生活环境，但能耗问题也随之凸显起来。

传统的水冷冷水机组必须配置专用的空调机房，同时，由于冷却塔与冷水机组之间管路较长，冷却水泵功耗较大，且在实际工程项目中，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔往往过度配置，空调系统能耗较高。

由于冷水机组与冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔是从不同设备制造商采购的，缺少集中控制系统，而空调系统99%时间处于部分负荷运行状态，当冷水机组的压缩机卸载或停机时，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔却仍处于满载运行，故全年运行效率较低。根据大量空调工程项目统计，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔三者的装机功率仅占整个空调系统的15%左右，但实际运行能耗却占40%左右，可见冷水机组与冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔之间联同的重要性。

同时，由于空调系统99%时间处于部分负荷运行状态，冷冻水泵采用定频水泵时其频率和转速不能调整，故冷冻水流量和冷冻水泵功率一直保持不变，运行能耗较高。若能采用变频控制，由于冷冻水泵功率与转速为三次方关系，部分负荷下冷冻水泵功率毫无疑问可大幅下降。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种带变频水力模块的水冷一体式冷水机及控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种带变频水力模块的水冷一体式冷水机及控制方法，所述带变频水力模块的水冷一体式冷水机包括水冷冷水机组、与所述水冷冷水机组相配合的冷却塔、变频水力模块、控制器及变频器，所述水冷冷水机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器及节流装置，所述变频水力模块包括补水阀、水过滤器、变频冷冻水泵及膨胀罐，所述蒸发器进水口设有冷冻进水温度传感器，所述蒸发器出水口设有冷冻出水温度传感器；机组控制器通过检测冷冻进水温度与冷冻出水温度之间的温差来控制变频器和冷冻水泵的频率，当温差超过设置值时提高变频器和冷冻水泵的频率，当温差低于设置值时则降低变频器和冷冻水泵的频率；通过变频冷冻水泵的设置，使冷冻水泵的频率可根据实际情况进行调整，以便实现冷冻水泵与冷却塔的联动，降低机组能耗；通过对变频冷冻水泵的调节，使冷冻水流量和冷冻水泵功率据实况改变，在部分负荷下使冷冻水泵功率大幅下降，降低冷冻水泵和冷却塔的实际运行能耗占比。

所述冷凝器进水口设有冷却水泵，所述冷凝器与所述冷却塔相连；当压缩机处于部分负荷运行或冷却水出水温度低于设置值时，机组控制器自动卸载冷却塔风机的运行数量；当压缩机停机时，冷却水泵和冷却塔风机延时一定时间后自动停止运行。

所述水过滤器包括壳体和设于所述壳体上的安装块，所述壳体内设有第一过滤板和第二过滤板，所述第一过滤板和所述第二过滤板上的滤孔错开设置，所述安装块底部设有接料槽，所述壳体内壁上设有与所述接料槽相通的第一通槽和第二通槽；在两层过滤板的设置下，提升对冷却水的过滤效果，以便将冷却水中的杂质滤除，防止杂质进入到机组内对机组运行造成影响；第一过滤板在过滤水流时，水流从第一过滤板上的滤孔通过，部分杂质粘附在第一过滤板上的滤孔内壁，在水流的冲击下部分粘附在第一过滤板上滤孔内的杂质被冲击至第二过滤板位置处，在第二过滤板作用下将从第一过滤板滤孔内冲出的杂质做阻挡，使杂质从第二通槽内落入至接料槽内，有效的防止杂质进入到机组内，以便对杂质做清理。

所述安装块顶部设有第一通腔，所述安装块顶部设有安装板，所述安装板固连于所述安装块上，所述第一过滤板和所述第二过滤板可拆卸连接于所述安装板上；第一过滤板和第二过滤板通过安装板来确定位置，使第一过滤板和第二过滤板呈竖直固定在壳体内，以便对从壳体内通过的水流做过滤处理，提升水过滤器1对水流的过滤效果；通过过滤板与安装板的连接，可方便的将过滤板从安装板上拆下，进而对过滤板做清理，以将过滤板上的杂质去除，保证过滤器的过滤效果。

所述安装板底部设有第一连接槽，所述第一过滤板上设有与所述第一连接槽相配合的第一连接板，所述第一连接槽内壁上设有限位组件，所述第一连接板侧壁上设有与所述限位组件相配合的限位槽；在对第一过滤板安装时，将第一连接板插入到连接槽内，使限位组件与限位槽形成配合，在限位组件作用下将第一连接板固定，从而将第一过滤板安装于安装板上，以便将第一过滤板固定在壳体内，保证第一过滤板对水流的过滤效果。

所述第一连接槽内壁上设有第一活动槽，所述限位组件包括设于所述第一活动槽内的限位弹簧、设于所述限位弹簧一端的第一限位板及设于所述第一限位板上的限位块，所述限位块底部设有弧面，所述第一活动槽顶部设有第二活动槽，所述第一限位板穿设于所述第二活动槽内；第一连接板插入到连接槽内时，第一连接板顶部与限位块底部相接触，在第一连接板作用下推动限位块往第一活动槽内运动，使第一连接板顺利的进入到第一连接槽内，直至限位槽运动至限位块一侧后，在限位弹簧作用下将限位块推入到限位槽内，使限位块将第一连接板固定，完成第一过滤板的安装；在对第一过滤板清理时，沿第二活动槽内壁推动第一限位板，使限位块从限位槽内脱出，以便将第一连接板从第一连接槽内取出，进而可方便的对第一过滤板做清理。

所述安装板上设有与所述第一连接槽相配合的第二连接槽，所述第二连接槽内设有固定板，所述第二连接槽内壁上设有第一凹槽，所述固定板侧壁上设有与所述第一凹槽相配合的连接块；所述第一限位板上可转动连接有第二连接板，所述第二连接板上设有支撑板；第一连接板插入到第一连接槽内后，往第二连接槽内插入固定板，在固定板作用下将第一连接槽密封，防止水流从第一连接槽内溢出，在连接块与第一凹槽的相互配合下，提升固定板与第二连接槽的连接效果，提升第一连接板与第一连接槽的连接效果；当第一连接板与第一连接槽形成连接配合后，转动第二连接板，使第二连接板转动至与限位板呈垂直状态，支撑板与第二活动槽内壁上接触，在支撑板作用下对限位板起支撑作用，提升限位块与限位槽的配合效果。

所述第一连接板上设有第一活动腔，所述第一活动腔内穿设有第一推板，所述第一活动腔内壁上设有滑槽，所述第一推板侧壁上设有与所述滑槽相配合的滑块，所述滑块上设有复位弹簧，所述限位槽顶部设有与所述第一活动腔相通的通腔，所述通腔内设有推块，所述第一连接板上可转动连接有第三连接板；第一连接板连接于第一连接槽内后，第三连接板穿设于第二连接槽内，绕连接点转动第三连接板，使第三连接板转动至第二连接槽内，限位块与推块相接触，使限位块推动推块往上运动，推块推动第一推板从第一活动腔内伸出，使第一推板与第三连接板相接触，对第三连接板起限位作用，使第三连接板无法转动，使第一推板与固定板相互配合将第三连接板固定，提升第一连接板与第一连接槽的连接效果。

所述安装板上设有第四连接板，所述第四连接板内设有第二活动腔，所述第二活动腔内设有与所述第一过滤板相配合的第五连接板，所述第五连接板上设有多个与所述第一过滤板上滤孔相对应的第三活动槽，所述第三活动槽内设有竖杆，所述竖杆一端设有第二限位板，所述第二限位板上设有连接弹簧；当过滤器使用一段时间后，往下推动第五连接板，使第五连接板运动至第一过滤板一侧，水流从壳体一端进入，使水流冲击在队伍连接板上，在水流作用下推动第二限位板往第三活动槽外侧运动，使竖杆插入到第一过滤板的滤孔内，以便对第一过滤板上的滤孔做清理，防止第一过滤板上的滤孔被堵塞；当第一过滤板清理完成后，暂时关闭水流，在连接弹簧作用下推动竖杆往第三活动槽内运动，使竖杆进入到第三活动槽内，往上劳动第五连接板，使第五连接板进入到第二活动腔内，使过滤器正常工作。

所述安装板底部设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有刮板，所述刮板设于所述第一过滤板和所述第二过滤板之间，所述第二凹槽顶部设有第一通孔，所述刮板顶部设有与所述第一通孔相配合的推杆，所述推杆顶部设有第三限位板，所述第三限位板底部设有第一支撑弹簧，所述第一支撑弹簧外侧套设有第一保护套；当竖杆对第一过滤板上的滤孔清理后，推动推杆往下运动，使推杆推动刮板往下运动，刮板往下运动时与第一过滤板和第二过滤板表面相接触，将附着在第一过滤板和第二过滤板上的杂质刮除，以便将第一过滤板和第二过滤板上的杂质收集在接料槽内，使第一过滤板和第二过滤板在壳体内即可完成清理，降低对第一过滤板和第二过滤板的清理难度，保证过滤器的过滤效果。

本发明具有以下优点：通过变频冷冻水泵的设置，使冷冻水泵的频率可根据实际情况进行调整，以便实现冷冻水泵与冷却塔的联动，降低机组能耗；通过对变频冷冻水泵的调节，使冷冻水流量和冷冻水泵功率据实况改变，在部分负荷下使冷冻水泵功率大幅下降，降低冷冻水泵和冷却塔的实际运行能耗占比。

附图说明

图1为本发明一种带变频水力模块的水冷一体式冷水机的系统示意图。

图2为本发明一种带变频水力模块的水冷一体式冷水机的控制流程示意图。

图3为本发明水过滤器1的结构示意图。

图4为图3中的a处放大图。

图5为本发明水过滤器1的剖面示意图一。

图6为图5中的b处放大图。

图7为图5中的c处放大图。

图8为本发明水过滤器1的剖面示意图二。

图9为本发明水过滤器1的剖面示意图三。

图10为图9中的d处放大图。

具体实施方式

如图1-10所示，一种带变频水力模块的水冷一体式冷水机及控制方法，所述带变频水力模块的水冷一体式冷水机包括水冷冷水机组4、与所述水冷冷水机组相配合的冷却塔50、冷却水泵501、变频水力模块5、控制器11及变频器23，压缩机可以为定频压缩机，也可为变频压缩机，所述水冷冷水机组4包括压缩机10、冷凝器20、蒸发器40及节流装置30，节流装置可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或孔板等型式，所述变频水力模块5包括补水阀601、水过滤器3、变频冷冻水泵603及膨胀罐602，所述蒸发器40进水口设有冷冻进水温度传感器401，所述蒸发器40出水口设有冷冻出水温度传感器402；机组控制器通过检测冷冻进水温度与冷冻出水温度之间的温差来控制变频器12和冷冻水泵603的频率，当温差超过设置值时提高变频器12和冷冻水泵603的频率，当温差低于设置值时则降低变频器12和冷冻水泵603的频率；通过变频冷冻水泵的设置，使冷冻水泵的频率可根据实际情况进行调整，以便实现冷冻水泵与冷却塔的联动，降低机组能耗；通过对变频冷冻水泵的调节，使冷冻水流量和冷冻水泵功率据实况改变，在部分负荷下使冷冻水泵功率大幅下降，降低冷冻水泵和冷却塔的实际运行能耗占比。

所述冷凝器20进水口设有冷却水泵501，所述冷凝器20与所述冷却塔50相连；当压缩机10处于部分负荷运行或冷却水出水温度低于设置值时，机组控制器自动卸载冷却塔50风机的运行数量；当压缩机10停机时，冷却水泵501和冷却塔50风机延时一定时间后自动停止运行。

变频冷冻水泵、冷却水泵可以单台，也可以一用一备。

根据冷冻进水温度（twi）、冷冻出水温度(two)的变化速率及实际值与目标值的差异，来控制压缩机的运行容量，且当压缩机运行容量小于60%时，自动调整冷冻水温控制目标值。

所述水过滤器3包括壳体1和设于所述壳体1上的安装块2，所述壳体1内设有第一过滤板24和第二过滤板23，所述第一过滤板24和所述第二过滤板23上的滤孔错开设置，所述安装块2底部设有接料槽，所述壳体1内壁上设有与所述接料槽相通的第一通槽和第二通槽；第一通槽设于第一过滤板底部，第二通槽设于第一过滤板和第二过滤板之间，接料槽内设有接料盒22，接料盒上设有锁扣，接料盒通过锁扣固定在安装块上，以保证接料盒对接料槽的密封效果；在两层过滤板的设置下，提升对冷却水的过滤效果，以便将冷却水中的杂质滤除，防止杂质进入到机组内对机组运行造成影响；第一过滤板在过滤水流时，水流从第一过滤板上的滤孔通过，部分杂质粘附在第一过滤板上的滤孔内壁，在水流的冲击下部分粘附在第一过滤板上滤孔内的杂质被冲击至第二过滤板位置处，在第二过滤板作用下将从第一过滤板滤孔内冲出的杂质做阻挡，使杂质从第二通槽内落入至接料槽内，有效的防止杂质进入到机组内，以便对杂质做清理。

所述安装块2顶部设有第一通腔，所述安装块2顶部设有安装板21，所述安装板21固连于所述安装块2上，所述第一过滤板24和所述第二过滤板23可拆卸连接于所述安装板21上；第一过滤板和第二过滤板通过安装板来确定位置，使第一过滤板和第二过滤板呈竖直固定在壳体内，以便对从壳体内通过的水流做过滤处理，提升水过滤器1对水流的过滤效果；通过过滤板与安装板的连接，可方便的将过滤板从安装板上拆下，进而对过滤板做清理，以将过滤板上的杂质去除，保证过滤器的过滤效果。

所述安装板21底部设有第一连接槽，所述第一过滤板24上设有与所述第一连接槽相配合的第一连接板220，所述第一连接槽内壁上设有限位组件，所述第一连接板220侧壁上设有与所述限位组件相配合的限位槽；在对第一过滤板安装时，将第一连接板插入到连接槽内，使限位组件与限位槽形成配合，在限位组件作用下将第一连接板固定，从而将第一过滤板安装于安装板上，以便将第一过滤板固定在壳体内，保证第一过滤板对水流的过滤效果。

所述第一连接槽内壁上设有第一活动槽，所述限位组件包括设于所述第一活动槽内的限位弹簧2402、设于所述限位弹簧2402一端的第一限位板240及设于所述第一限位板240上的限位块2401，所述限位块2401底部设有弧面，所述第一活动槽顶部设有第二活动槽，所述第一限位板240穿设于所述第二活动槽内；第一连接板插入到连接槽内时，第一连接板顶部与限位块底部相接触，在第一连接板作用下推动限位块往第一活动槽内运动，使第一连接板顺利的进入到第一连接槽内，直至限位槽运动至限位块一侧后，在限位弹簧作用下将限位块推入到限位槽内，使限位块将第一连接板固定，完成第一过滤板的安装；在对第一过滤板清理时，沿第二活动槽内壁推动第一限位板，使限位块从限位槽内脱出，以便将第一连接板从第一连接槽内取出，进而可方便的对第一过滤板做清理。

所述安装板21上设有与所述第一连接槽相配合的第二连接槽，所述第二连接槽内设有固定板28，所述第二连接槽内壁上设有第一凹槽，所述固定板28侧壁上设有与所述第一凹槽相配合的连接块282；固定板上设有凸块281，在凸块设置下以便将固定板第二连接槽内取出，固定板底部设有密封垫，密封垫为橡胶制成；所述第一限位板240上可转动连接有第二连接板250，所述第二连接板250上设有支撑板2501；第一连接板插入到第一连接槽内后，往第二连接槽内插入固定板，在固定板作用下将第一连接槽密封，防止水流从第一连接槽内溢出，在连接块与第一凹槽的相互配合下，提升固定板与第二连接槽的连接效果，提升第一连接板与第一连接槽的连接效果；当第一连接板与第一连接槽形成连接配合后，转动第二连接板，使第二连接板转动至与限位板呈垂直状态，支撑板与第二活动槽内壁上接触，在支撑板作用下对限位板起支撑作用，提升限位块与限位槽的配合效果。

所述第一连接板220上设有第一活动腔，所述第一活动腔内穿设有第一推板2201，所述第一活动腔内壁上设有滑槽，所述第一推板2201侧壁上设有与所述滑槽相配合的滑块，所述滑块上设有复位弹簧，所述限位槽顶部设有与所述第一活动腔相通的通腔，所述通腔内设有推块2202，所述第一连接板220上可转动连接有第三连接板230；第一连接板连接于第一连接槽内后，第三连接板穿设于第二连接槽内，绕连接点转动第三连接板，使第三连接板转动至第二连接槽内，限位块与推块相接触，使限位块推动推块往上运动，推块推动第一推板从第一活动腔内伸出，使第一推板与第三连接板相接触，对第三连接板起限位作用，使第三连接板无法转动，使第一推板与固定板相互配合将第三连接板固定，提升第一连接板与第一连接槽的连接效果。

所述安装板21上设有第四连接板25，所述第四连接板25内设有第二活动腔，所述第二活动腔内设有与所述第一过滤板24相配合的第五连接板27，所述第五连接板27上设有多个与所述第一过滤板24上滤孔相对应的第三活动槽，所述第三活动槽内设有竖杆271，所述竖杆271一端设有第二限位板272，所述第二限位板272上设有连接弹簧273；当过滤器使用一段时间后，往下推动第五连接板，使第五连接板运动至第一过滤板一侧，水流从壳体一端进入，使水流冲击在队伍连接板上，在水流作用下推动第二限位板往第三活动槽外侧运动，使竖杆插入到第一过滤板的滤孔内，以便对第一过滤板上的滤孔做清理，防止第一过滤板上的滤孔被堵塞；当第一过滤板清理完成后，暂时关闭水流，在连接弹簧作用下推动竖杆往第三活动槽内运动，使竖杆进入到第三活动槽内，往上劳动第五连接板，使第五连接板进入到第二活动腔内，使过滤器正常工作。

第五连接板上设有第二推板26，第二活动腔顶部设有与所述第二推板相配合的通槽，第二推板顶部设有第四限位板，第四限位板底部设有第二支撑弹簧261，第二支撑弹簧外侧套设有第二保护膜262，通过推动第二推板的方式，可方便的对第五连接板进行控制，使第五连接板进入到壳体内对第一过滤板做清理；在第二支撑弹簧作用下可推动第五连接板自动往上运动，完成第五连接板的自动复位。

第五连接板上设有与所述第三活动槽相配合的第二通孔，水流可通过第二通孔进入到第三活动槽内推动竖杆移动，竖杆截面小于第一过滤板滤孔直径，第五连接板上还设有多个第三通孔，第三通孔直径大于第一过滤板滤孔直径，以供水流从第五连接板上流过。

所述安装板21底部设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有刮板210，所述刮板210设于所述第一过滤板24和所述第二过滤板23之间，所述第二凹槽顶部设有第一通孔，所述刮板210顶部设有与所述第一通孔相配合的推杆2101，所述推杆2101顶部设有第三限位板，所述第三限位板底部设有第一支撑弹簧2102，所述第一支撑弹簧2102外侧套设有第一保护套29；当竖杆对第一过滤板上的滤孔清理后，推动推杆往下运动，使推杆推动刮板往下运动，刮板往下运动时与第一过滤板和第二过滤板表面相接触，将附着在第一过滤板和第二过滤板上的杂质刮除，以便将第一过滤板和第二过滤板上的杂质收集在接料槽内，使第一过滤板和第二过滤板在壳体内即可完成清理，降低对第一过滤板和第二过滤板的清理难度，保证过滤器的过滤效果。

第一保护套和第二保护套为橡胶制成，使支撑弹簧自由形变；第一过滤板和第二过滤板处滤孔位置不同外，其他结构均相同，第二过滤板与安装板的连接方式和第一过滤板与安装板的连接方式相同。