阅读说明：本技术 智能冷却塔装置、系统及工作方法 (Intelligent cooling tower device, system and working method ) 是由 张强 张�杰 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能冷却塔装置、系统及工作方法,本智能冷却塔装置包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的数据采集模块、变频器,由所述变频器控制转速的风机和通讯模块；其中所述数据采集模块适于采集冷却塔的工作数据,并将该工作数据发送至控制模块；所述控制模块适于根据冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速,以调整冷却塔内温度；以及所述控制模块还适于通过通讯模块将冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速上传至服务器；本发明通过实时监测冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速,以调整冷却塔内温度,达到了节能的目的,并能够远程监控现场设备,获取异常情况,能通过曲线及记录分析设备状况。(The invention relates to an intelligent cooling tower device, a system and a working method, wherein the intelligent cooling tower device comprises: the control module, the data acquisition module and the frequency converter are electrically connected with the control module, and the fan and the communication module are controlled by the frequency converter; the data acquisition module is suitable for acquiring working data of the cooling tower and sending the working data to the control module; the control module is suitable for controlling the frequency converter to adjust the rotating speed of the fan according to the working data of the cooling tower so as to adjust the temperature in the cooling tower; the control module is also suitable for uploading the working data of the cooling tower, the frequency converter parameters and the fan rotating speed to a server through the communication module; the invention controls the frequency converter to adjust the rotating speed of the fan by monitoring the working data of the cooling tower in real time so as to adjust the temperature in the cooling tower, thereby achieving the purpose of energy saving, being capable of remotely monitoring field equipment, acquiring abnormal conditions and analyzing the condition of the equipment through curves and records.)

智能冷却塔装置、系统及工作方法

技术领域

本发明涉及一种建筑节能、可再生能源供冷供热技术领域，尤其涉及一种智能冷却塔装置、系统及工作方法。

背景技术

冷却塔大部分冷却塔一直处于工频状态运行，造成了大量能耗。且控制功能单一，不能自动根据温度调节转速，达不到节能的目的。

冷却塔一直处于顶层，风吹雨淋，虽然塔体采用了较好的材质，但是其主要器件质量状况经过一段时间，一定会有损耗和质量问题，由于存在于楼顶，操作不便，很少有维护人员查看运行情况。

冷却塔长时间使用，会滋生细菌，会造成传染病，每个冷却塔周围800米内都会受到影响。城市的冷却塔是城市污染的一种主要来源。空调系统的水箱是细菌的理想繁殖地方，可经管道遍布整座建筑物。

因此，亟需开发一种新的智能冷却塔装置、系统及工作方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能冷却塔装置、系统及工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能冷却塔装置，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的数据采集模块、变频器，由所述变频器控制转速的风机和通讯模块；其中所述数据采集模块适于采集冷却塔的工作数据，并将该工作数据发送至控制模块；所述控制模块适于根据冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速，以调整冷却塔内温度；以及所述控制模块还适于通过通讯模块将冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速上传至服务器。

进一步，所述数据采集模块包括：设置在冷却塔外的温湿度计，设置在冷却塔内的进水温度采集模块、出水温度采集模块、循环水量采集模块和补水计时模块；所述温湿度计适于采集冷却塔外的温湿度数据；所述进水温度采集模块适于采集冷却塔进水处温度值；所述出水温度采集模块适于采集冷却塔出水处温度值；所述循环水量采集模块适于采集冷却塔内循环水量数据；所述补水计时模块适于采集冷却塔内补水时间数据。

进一步，所述控制模块适于通过获取变频器的工作参数和风机的转速，以对变频器和风机的工作状态进行判断，若判断变频器和/或风机为故障状态时，控制模块通过通讯模块发送告警信号至服务器。

进一步，当冷却塔内循环水量恒定时，冷却塔进水处温度值与冷却塔出水处温度值的差值超出正常阈值时，即所述控制模块判断牵引风机的皮带故障和/或散热材料故障。

进一步，检查牵引风机的皮带是否发生故障，若牵引风机的皮带正常，则更换散热材料。

进一步，所述通讯模块包括：与所述控制模块电性相连的以太网模块；所述控制模块适于通过以太网模块与服务器进行数据交互。

另一方面，本发明提供一种智能冷却塔系统，其包括：如上述的智能冷却塔装置，数据库和移动终端；所述智能冷却塔装置适于通过通讯模块将冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速上传至服务器，即移动终端通过服务器获取冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速。

第三方面，本发明提供一种智能冷却塔系统的工作方法，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的数据采集模块、变频器，由所述变频器控制转速的风机和通讯模块；其中所述数据采集模块适于采集冷却塔的工作数据，并将该工作数据发送至控制模块；所述控制模块适于根据冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速，以调整冷却塔内温度；以及所述控制模块还适于通过通讯模块将冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速上传至服务器。

进一步，移动终端通过服务器实时获取冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速。

进一步，所述通讯模块支持MQTT协议和/或接入数据库服务器，对接ERP系统和/或MES系统。

本发明的有益效果是，本发明通过实时监测冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速，以调整冷却塔内温度，达到了节能的目的，并能够远程监控现场设备，获取异常情况，能通过曲线及记录分析设备状况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的智能冷却塔装置的原理框图；

图2是本发明的智能冷却塔系统的原理框图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本实施方式中冷却塔主要应用于空调冷却系统，将携带废热的冷却水在塔体内部与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。

冷却塔是利用空气同水的接触（直接或间接）来冷却水的设备，是以水为循环冷却剂，从一系统中吸收热量并排放至大气中，从而降低塔内循环水的温度，制造冷却水可循环使用的设备。

冷却塔包括：冷却塔塔体上部、中部、下部，其内部构造由上至下为风机、收（除）水器、配水系统、淋水填料、进风窗、底盘（或水池）组成。

冷却塔的工作原理：采用直接接触器、或星三角式控制，控制三相异步电机转动，通过皮带轴承传动牵引风机叶片转动，将热水喷撒至散热材表面与通过之移动空气相接触。此时，热水与冷空气之间即产生显热之热交换作用，同时部份的热水被蒸发，亦即蒸发水汽中其蒸发潜热被排放至空气中，最后经冷却后的水落入水槽内，利用泵浦将其传送至热交器中，再予吸收热量。

实施例1

图1是本发明的智能冷却塔装置的原理框图。

在本实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种智能冷却塔装置，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的数据采集模块、变频器，由所述变频器控制转速的风机和通讯模块；其中所述数据采集模块适于采集冷却塔的工作数据，并将该工作数据发送至控制模块；所述控制模块适于根据冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速，以调整冷却塔内温度；以及所述控制模块还适于通过通讯模块将冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速上传至服务器。

在本实施例中，风机可以采用永磁电机进行工作。

在本实施例中，本实施例通过实时监测冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速，以调整冷却塔内温度，达到了节能的目的，并能够远程监控现场设备，获取异常情况，能通过曲线及记录分析设备状况。

在本实施例中，为了能够采集冷却塔的工作数据，作为一种可选实施方式，所述数据采集模块包括：设置在冷却塔外的温湿度计，设置在冷却塔内的进水温度采集模块、出水温度采集模块、循环水量采集模块和补水计时模块；所述温湿度计适于采集冷却塔外的温湿度数据；所述进水温度采集模块适于采集冷却塔进水处温度值；所述出水温度采集模块适于采集冷却塔出水处温度值；所述循环水量采集模块适于采集冷却塔内循环水量数据；所述补水计时模块适于采集冷却塔内补水时间数据。

为了提早合理化维修整改方案，作为一种可选实施方式，所述控制模块适于通过获取变频器的工作参数和风机的转速，以对变频器和风机的工作状态进行判断，若判断变频器和/或风机为故障状态时，控制模块通过通讯模块发送告警信号至服务器。

在本实施例中，变频器的工作参数包括：输出的运行频率、功率。

为了方便维护人员检修和维护，保证设备安全，作为一种可选实施方式，当冷却塔内循环水量恒定时，冷却塔进水处温度值与冷却塔出水处温度值的差值超出正常阈值时，即所述控制模块判断牵引风机的皮带故障和/或散热材料故障。

为了方便维护人员检修和维护，保证设备安全，作为一种可选实施方式，检查牵引风机的皮带是否发生故障，若牵引风机的皮带正常，则更换散热材料。

在本实施例中，牵引风机的皮带是否发生故障是通过风机的散热量明显减小进行判定的，即控制模块采集到变频器输出的运行频率（该运行频率对应散热量）和冷却塔循环水量，在冷却塔循环水量恒定在一定范围内时，变频器输出的运行频率和冷却塔进水处温度值与冷却塔出水处温度值的差值成正比，如果冷却塔进水处温度值与冷却塔出水处温度值的差值明显偏小（超出正常阈值）时，可以判定牵引风机的皮带和/或散热材料故障；通过检查排除牵引风机的皮带故障后就可以判定为散热材料故障。

为了需要随时随地监控现场设备，异常情况及时告知，能通过曲线及记录分析设备状况，作为一种可选实施方式，所述通讯模块包括：与所述控制模块电性相连的以太网模块；所述控制模块适于通过以太网模块与服务器进行数据交互。

在本实施例中，所述通讯模块可以但不限于采用如WIFI模块、4G模块。

在本实施例中，本智能冷却塔装置还包括：与所述通讯模块相连的楼宇自动化系统；楼宇自动化系统通过智能冷却塔装置实现楼宇内供热或供冷自动控制，以实现智能化家居的功能。

在本实施例中，本智能冷却塔装置还包括：用于监测冷却塔内循环水的水质监测模块。

在本实施例中，本智能冷却塔装置还包括：用于防止冷却塔内循环水溢出的冷却塔防溢报警装置。

实施例2

图2是本发明的智能冷却塔系统的原理框图。

在实施例1的基础上，如图2所示，本实施例提供一种智能冷却塔系统，其包括：如实施例1所提供的智能冷却塔装置，数据库和移动终端；所述智能冷却塔装置适于通过通讯模块将冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速上传至服务器，即移动终端通过服务器获取冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速。

在本实施例中，智能冷却塔装置已在上述实施例中阐述清楚。

实施例3

在上述实施例的基础上，本实施例提供一种智能冷却塔系统的工作方法，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的数据采集模块、变频器，由所述变频器控制转速的风机和通讯模块；其中所述数据采集模块适于采集冷却塔的工作数据，并将该工作数据发送至控制模块；所述控制模块适于根据冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速，以调整冷却塔内温度；以及所述控制模块还适于通过通讯模块将冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速上传至服务器。

为了能够实现远程监控，作为一种可选实施方式，移动终端通过服务器实时获取冷却塔的工作数据、变频器参数和风机转速。

作为一种可选实施方式，所述通讯模块支持MQTT协议和/或接入数据库服务器，对接ERP系统和/或MES系统。

综上所述，本发明通过实时监测冷却塔的工作数据控制变频器调节风机转速，以调整冷却塔内温度，达到了节能的目的，并能够远程监控现场设备，获取异常情况，能通过曲线及记录分析设备状况；操作更加方便，可通过移动终端对设备运行状况及寿命都能预警，实时保证设备处于安全运行；采用变频器调节风机转速可以节能并减少对环境的污染；检测电机和变频器的寿命，提早合理化维修整改方案；对皮带运行异常检测，方便维护人员检修和维护，保证设备安全；随时随地监控现场设备，异常情况及时告知，能通过曲线及记录分析设备状况。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。