中央冷卻系統(tǒng)和控制該中央冷卻系統(tǒng)的方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)要求于2013年11月26日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2013-0144922 號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，所述韓國(guó)專利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用被全部包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 與示例性實(shí)施例一致的設(shè)備和方法涉及一種中央冷卻系統(tǒng)和控制該中央冷卻系 統(tǒng)的方法，更具體地說(shuō)，涉及一種包括優(yōu)化控制單元的中央冷卻系統(tǒng)和控制該中央冷卻系 統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，中央冷卻系統(tǒng)可用于通過(guò)操作制冷循環(huán)來(lái)降低劃分的空間的溫 度。這樣的中央冷卻系統(tǒng)可主要設(shè)置在寬敞的地點(diǎn)（諸如建筑物）中。中央冷卻系統(tǒng)可包 括熱交換器、通風(fēng)扇和冷卻塔，在熱交換器中執(zhí)行熱交換介質(zhì)和空氣之間的熱交換，通風(fēng)扇 將熱交換后的空氣傳送到預(yù)定區(qū)域，冷卻塔用于冷卻熱交換介質(zhì)。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)的中央冷卻系統(tǒng)中，通過(guò)冷卻塔冷卻的熱交換介質(zhì)流入熱交換器。通 過(guò)流動(dòng)的空氣和熱交換介質(zhì)之間的熱交換，流動(dòng)的空氣的溫度降低，根據(jù)通風(fēng)扇單元的操 作，流動(dòng)的空氣可被傳送到需要冷卻的區(qū)域。
[0005] 根據(jù)熱交換介質(zhì)的溫度、流入到冷卻塔中的冷卻劑的溫度、建筑物外面的空氣的 溫度，上面描述的中央冷卻系統(tǒng)可具有不同的能量效率。因此，根據(jù)環(huán)境空氣的溫度來(lái)調(diào)節(jié) 冷卻劑和熱交換介質(zhì)的溫度是非常重要的。在第1991-0018743號(hào)韓國(guó)特許專利公布中公 開(kāi)了這樣的中央冷卻系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] -個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供了一種中央冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種中央冷卻系統(tǒng)，所述中央冷卻系統(tǒng)包括：通風(fēng)扇單 元，被構(gòu)造為向預(yù)定空間提供空氣；制冷機(jī)單元，被構(gòu)造為提供熱交換介質(zhì)，以通過(guò)流入或 流出通風(fēng)扇單元的空氣與熱交換介質(zhì)之間的熱交換降低所述空氣的溫度；冷卻塔單元，被 構(gòu)造為向制冷機(jī)單元提供冷卻劑，以通過(guò)冷卻劑與熱交換介質(zhì)之間的熱交換降低熱交換介 質(zhì)的溫度，并被構(gòu)造為通過(guò)冷卻劑與所述預(yù)定空間外部的環(huán)境空氣之間的熱交換降低冷卻 劑的溫度；傳感器單元，被配置為測(cè)量從通風(fēng)扇單元提供的空氣的溫度、從制冷機(jī)單元排 放的熱交換介質(zhì)的溫度、從冷卻塔單元排放的冷卻劑的溫度以及環(huán)境空氣的溫度和濕度； 控制單元，被配置為根據(jù)當(dāng)通風(fēng)扇單元、制冷機(jī)單元和冷卻塔單元運(yùn)行時(shí)在傳感器單元中 測(cè)量的所述空氣的溫度、熱交換介質(zhì)的溫度和冷卻劑的溫度來(lái)監(jiān)測(cè)中央冷卻系統(tǒng)的能量消 耗，并且被配置為基于在傳感器單元中所測(cè)量的溫度和濕度來(lái)計(jì)算使能量消耗最小化的熱 交換介質(zhì)的控制溫度、冷卻劑的控制溫度和所述空氣的控制溫度中的至少一個(gè)。
[0008] 控制單元可被配置為根據(jù)所計(jì)算的熱交換介質(zhì)的控制溫度、冷卻劑的控制溫度和 所述空氣的控制溫度中的至少一個(gè)來(lái)控制通風(fēng)扇單元、制冷機(jī)單元和冷卻塔單元中的至少 一個(gè)的操作。
[0009] 控制單元可被配置為通過(guò)二次函數(shù)（P)來(lái)計(jì)算能量消耗（Power)，其中，根據(jù)下面 的等式解析地確定最佳狀況： _0] Power = P(Tco,Tao,Tch,Twb,Tout)
[0011] 其中，T。。表示冷卻劑的溫度，Ta。表示所述空氣的溫度，Tdl表示熱交換介質(zhì)的溫度， Twb表示環(huán)境空氣的濕球溫度，Twt表示環(huán)境空氣的干球溫度。
[0012] 控制單元可被配置為根據(jù)當(dāng)中央冷卻系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)在傳感器單元中所測(cè)量的溫度 和濕度通過(guò)針對(duì)中央冷卻系統(tǒng)的能量消耗的最小二乘線性回歸分析，來(lái)確定二次函數(shù)（P) 的至少一個(gè)系數(shù)或常數(shù)值。
[0013] 控制單元可被配置為通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算使能量消耗最小化的冷卻劑的控制 溫度、所述空氣的控制溫度和熱交換介質(zhì)的控制溫度中的至少一個(gè)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種中央冷卻系統(tǒng)，包括： 通風(fēng)扇單元，被構(gòu)造為向預(yù)定空間提供空氣； 制冷機(jī)單元，被構(gòu)造為提供熱交換介質(zhì)，以通過(guò)流入或流出通風(fēng)扇單元的空氣與熱交 換介質(zhì)之間的熱交換來(lái)降低所述空氣的溫度； 冷卻塔單元，被構(gòu)造為向制冷機(jī)單元提供冷卻劑，以通過(guò)冷卻劑與熱交換介質(zhì)之間的 熱交換來(lái)降低熱交換介質(zhì)的溫度，并被構(gòu)造為通過(guò)冷卻劑與所述預(yù)定空間外部的環(huán)境空氣 之間的熱交換來(lái)降低冷卻劑的溫度； 傳感器單元，被配置為測(cè)量從通風(fēng)扇單元提供的所述空氣的溫度、從制冷機(jī)單元排放 的熱交換介質(zhì)的溫度、從冷卻塔單元排放的冷卻劑的溫度以及環(huán)境空氣的溫度和濕度； 控制單元，被配置為根據(jù)當(dāng)通風(fēng)扇單元、制冷機(jī)單元和冷卻塔單元運(yùn)行時(shí)在傳感器單 元中測(cè)量的所述空氣的溫度、熱交換介質(zhì)的溫度和冷卻劑的溫度來(lái)監(jiān)測(cè)中央冷卻系統(tǒng)的能 量消耗，并且被配置為基于在傳感器單元中所測(cè)量的溫度和濕度來(lái)計(jì)算使能量消耗最小化 的熱交換介質(zhì)的控制溫度、冷卻劑的控制溫度和所述空氣的控制溫度中的至少一個(gè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央冷卻系統(tǒng)，其中，控制單元被配置為根據(jù)所計(jì)算的熱交 換介質(zhì)的控制溫度、冷卻劑的控制溫度和所述空氣的控制溫度中的至少一個(gè)來(lái)控制通風(fēng)扇 單元、制冷機(jī)單元和冷卻塔單元中的至少一個(gè)的操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央冷卻系統(tǒng)，其中，控制單元被配置為通過(guò)二次函數(shù)來(lái)計(jì) 算能量消耗，其中，根據(jù)下面的等式解析地確定最佳狀況： Power = P (Tco, Tao, Tch, Twb, Tout) 其中，Power表示中央冷卻系統(tǒng)的能量消耗，P表示所述二次函數(shù)，T。。表示冷卻劑的溫 度，Ta。表示所述空氣的溫度，Tdl表示熱交換介質(zhì)的溫度，Twb表示環(huán)境空氣的濕球溫度，T wt 表示環(huán)境空氣的干球溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央冷卻系統(tǒng)，其中，控制單元被配置為根據(jù)當(dāng)中央冷卻系 統(tǒng)運(yùn)行時(shí)在傳感器單元中所測(cè)量的溫度和濕度通過(guò)針對(duì)中央冷卻系統(tǒng)的能量消耗的最小 二乘線性回歸分析，來(lái)確定所述二次函數(shù)的至少一個(gè)系數(shù)或常數(shù)值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央冷卻系統(tǒng)，其中，控制單元被配置為通過(guò)下面的等式來(lái) 計(jì)算使能量消耗最小化的冷卻劑的控制溫度、所述空氣的控制溫度和熱交換介質(zhì)的控制溫 度中的至少一個(gè)：
其中，Τ。。表示冷卻劑的溫度或控制溫度，Ta。表示所述空氣的溫度或控制溫度，Tdl表示 熱交換介質(zhì)的溫度或控制溫度，Twb表示環(huán)境空氣的濕球溫度，Twt表示環(huán)境空氣的干球溫 度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央冷卻系統(tǒng)，其中，控制單元被配置為將所計(jì)算的熱交換 介質(zhì)的控制溫度與第一溫度范圍比較，并且被配置為根據(jù)比較的結(jié)果設(shè)置熱交換介質(zhì)的控 制溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央冷卻系統(tǒng)，其中，控制單元被配置為將所計(jì)算的冷卻劑 的控制溫度與第二溫度范圍比較，并