CN105571089A - 一种节能型智能生态中央空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型智能生态中央空调装置，其结构为中央空调运行参数采集设备输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端连接到中央空调，中央空调包括制冷主机器、连接在制冷主机器上的冷却水管和冷冻水管、连接在冷却水管上的冷却水循环泵、连接在冷冻水管上的冷冻水循环泵和冷却塔风机，中央空调运行参数采集设备包括流量计、压差传感器、温度传感器；变频器包括冷却水循环泵的变频输出端、冷冻水循环泵的变频输出端和冷却塔风机的变频输出端。本发明的优点是：采用温度补偿、按需制冷的方式来输出制冷量，使中央空调运行于最佳工作状态下，达到节约能源的目的，此外引入智能家居概念，实现智能化。

Description

一种节能型智能生态中央空调装置

技术领域

本发明涉及一种节能控制装置，具体涉及一种节能型智能生态中央空调装置。

背景技术

目前绝大部分中央空调系统多为早期产品模式，运行时全为满负荷运行，通过调节阀门开度来控制循环泵的台数、阀门位置来调节流量，这种单一、开环、粗放式的控制与调节模式造成大量电能的浪费，控制不够精确，使用起来不经济，随着城市化进程的迅速发展，建筑物内使用的中央空调越来越多。目前，中央空调的能耗约占整个建筑物的40％以上。因此，如何采取有效的措施，对中央空调进行节能控制，从而降低中央空调的能耗具有较大的发展空间。现有技术中，中央空调主要由制冷机、冷却水循环系统和冷冻水循环系统等组成。在中央空调设计时，为保证在天气温度最高的情况下能够满足用户需求，通常按照最大负荷设计并存在15％左右的富裕量，因此，平时使用时，中央空调并不能达到满负荷运转，而冷却水泵机组和冷冻水泵机组为按最大设计流量设置的固定流量工作模式，由此导致冷却水泵机组和冷冻水泵机组的流量与中央空调负荷不匹配，造成了极大的资源浪费。此外，目前行业中大力发展智能家居，智能型的家居大量的引入各个家庭的生活中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能型智能生态中央空调装置，该装置结构简单，使用方便，兼具人工智能化，且能根据实际需要自动调整循环泵的转速和制冷机组的输出和末端制冷量的输出，实现无人值守功能。

本发明采用的技术方案如下：一种节能型智能生态中央空调装置，包括中央空调、中央空调运行参数采集设备、控制器和变频器；中央空调运行参数采集设备输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端连接到待调整的中央空调，中央空调包括制冷主机器、连接在制冷主机器上的冷却水管和冷冻水管、连接在冷却水管上的冷却水循环泵、连接在冷冻水管上的冷冻水循环泵和冷却塔风机，中央空调运行参数采集设备包括流量计、压差传感器、温度传感器；变频器包括冷却水循环泵的变频输出端、冷冻水循环泵的变频输出端和冷却塔风机的变频输出端；其特征在于：在冷却水管上安装第一温度传感器，在冷却水进水口位置和出水口位置之间安装第一压差传感器，在冷却水进水口位置和出水口位置分别安装第一流量计；在冷冻水管上安装第二温度传感器，在冷冻水进水口位置和出水口位置之间安装第二压差传感器，在冷冻水进水口位置和出水口位置分别安装第二流量计；在冷却塔风机出口处安装第三温度传感器和第三流量计；所述第一流量计、第二流量计、第三流量计、第一压差传感器、第二压差传感器、第一温度传感器的第二温度传感器、第三温度传感器的信号输出端分别通过数据线连接控制器的信号采集端，在外部环境安装第四温度传感器，第四温度传感器连接控制器的信号采集端，控制器的输出端分别通过数据线连接到冷却水循环泵、冷冻水循环泵和冷却塔风机的变频输出端。

本发明所述冷冻水管上还安装有补水泵，所述补水泵的频率控制端连接到控制器的补水信号输出端。

本发明所述控制器包括微处理器模块、网络通讯模块、数字采集模块、电源模块和发射模块；所述电源模块分别连接微处理器模块、网络通讯模块、数字采集模块、发射模块；所述微处理器模块分别连接网络通讯模块、数字采集模块、发射模块；发射模块的接收终端为PC端或是手机终端。

本发明的优点是：本发明采用采用温度补偿、按需制冷的方式来输出制冷量，根据设定目标温度、参考室内外温差确定制冷量的输出，根据制冷量的消耗确定制冷主机的输出功率，从而使空调末端运行在一个以实际需求为基准的状态下，从而使中央空调运行于最佳工作状态下，达到节约能源的目的，此外引入智能家居概念，控制器设置的网络通讯模块和发射模块连接手机终端，通过远程控制中央空调，实现智能化。

附图说明

图1为本发明的结构原理框图。

图2为本发明的中央空调结构示意图。

图3为本发明的控制器原理图。

在图中，中央空调1、中央空调运行参数采集设备2、控制器3和变频器4，制冷主机器5，冷却水管6，冷冻水管7，冷却水循环泵8，冷冻水循环泵9、冷却塔风机10，流量计11、压差传感器12、温度传感器13，第一温度传感器14，第一压差传感器15，第一流量计16，第二温度传感器17，第二压差传感器18，第二流量计19，第三温度传感器20，第三流量计21，第四温度传感器22，补水泵23，微处理器模块24、网络通讯模块25、数字采集模块26、电源模块28，发射模块27，手机终端29。

具体实施方式

本发明是这样来工作和实施的，一种节能型智能生态中央空调装置，包括中央空调1、中央空调运行参数采集设备2、控制器3和变频器4；中央空调运行参数采集设备2输出端连接控制器3的输入端，控制器3的输出端与变频器4的输入端连接，变频器4的输出端连接到待调整的中央空调1，中央空调1包括制冷主机器5、连接在制冷主机器5上的冷却水管6和冷冻水管7、连接在冷却水管6上的冷却水循环泵8、连接在冷冻水管7上的冷冻水循环泵9、冷却塔风机10，中央空调运行参数采集设备2包括流量计11、压差传感器12、温度传感器13；变频器4包括冷却水循环泵的变频输出端、冷冻水循环泵的变频输出端和冷却塔风机的变频输出端；其特征在于：在冷却水管6上安装第一温度传感器14，在冷却水进水口位置和出水口位置之间安装第一压差传感器15，在冷却水进水口位置和出水口位置分别安装第一流量计16；在冷冻水管7上安装第二温度传感器17，在冷冻水进水口位置和出水口位置之间安装第二压差传感器18，在冷冻水进水口位置和出水口位置分别安装第二流量计19；在冷却塔风机10出口处安装第三温度传感器20和第三流量计21；所述第一流量计16、第二流量计19、第三流量计21、第一压差传感器15、第二压差传感器18、第一温度传感器14的第二温度传感器17、第三温度传感器20的信号输出端分别通过数据线连接控制器3的信号采集端，在外部环境安装第四温度传感器22，第四温度传感器22连接控制器3的信号采集端，控制器3的输出端分别通过数据线连接到冷却水循环泵8、冷冻水循环泵9和冷却塔风机10的变频输出端；所述冷冻水管7上还安装有补水泵23，所述补水泵23的频率控制端连接到控制器3的补水信号输出端；所述控制器3包括微处理器模块24、网络通讯模块25、数字采集模块26、电源模块28和发射模块27；所述电源模块28分别连接微处理器模块24、网络通讯模块25、数字采集模块26、发射模块27；所述微处理器模块24分别连接网络通讯模块25、数字采集模块26、发射模块27；发射模块27的接收终端为PC端或是手机终端29。

本发明在冷却水管6和冷冻水管7的管道上分别安装温度、压力传感器，两路温度传感器采集的温度信号输入到控制器3中的温差控制器，温差控制器显示温差值，可设定温差参考值，并把输出信号送到控制中心，经运算后把输出信号送至冷却水循环泵8、冷冻水循环泵9和冷却塔风机10变频器的模拟输入端口；当冷却回水比期望温度高时，冷却水循环泵8、冷却塔风机10均全频50Hz运行，当到温度降至期望值以下时，冷却塔风机10、冷却水循环泵8低频运行，进入节能运行状态。同理当冷冻水温度高于其期望值时，制冷主机、冷冻水循环泵均全频50Hz运行，当温度低于其期望值时，两者均进入低频运行的节能状态，从而实现供需平衡。另外，循环系统中的补水泵能将循环水的压力稳定在一个恒定值，当管道压力低于该值时补水泵启动补水，到达设定值时停止补水，确保设备稳定运行。

本发明工作原理为：(1)在中央空调1运行过程中，中央空调运行参数采集设，2实时采集中央空调当前运行参数，并将采集到的中央空调当前运行参数上传给控制器3，其中，中央空调运行参数采集设备2实时采集中央空调当前运行参数具体包括以下参数：流量计11采集冷却水进水流量、冷却水出水流量、冷冻水进水流量、冷冻水出水流量以及冷却塔风机出风流量；温度传感器12安采集冷却水出水温度、冷却水进水温度、冷冻水出水温度、冷冻水进水温度、冷却塔风机出风温度以及中央空调所在的外部环境温度；压差传感器13采集冷却水进水口和出水口的压力差、冷冻水进水口和出水口的压力差；(2)控制器3接收各类中央空调当前运行参数，然后获取历史运行数据，根据模糊控制算法计算出末端中央空调负荷所需的最佳工艺参数值，然后比较最佳工艺参数值与中央空调当前运行参数，得到偏差值；(3)控制器根据偏差值生成对应的控制量，然后向变频器发出控制信号，通过变频器调整冷却水泵机组、冷冻水泵机组和冷却塔风机的转速，进而使中央空调运行在最佳工艺条件下，达到节能目的。

Claims (3)

1.一种节能型智能生态中央空调装置，包括中央空调、中央空调运行参数采集设备、控制器和变频器；中央空调运行参数采集设备输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端连接到待调整的中央空调，中央空调包括制冷主机器、连接在制冷主机器上的冷却水管和冷冻水管、连接在冷却水管上的冷却水循环泵、连接在冷冻水管上的冷冻水循环泵、冷却塔风机，中央空调运行参数采集设备包括流量计、压差传感器、温度传感器；变频器包括冷却水循环泵的变频输出端、冷冻水循环泵的变频输出端和冷却塔风机的变频输出端；其特征在于：在冷却水管上安装第一温度传感器，在冷却水进水口位置和出水口位置之间安装第一压差传感器，在冷却水进水口位置和出水口位置分别安装第一流量计；在冷冻水管上安装第二温度传感器，在冷冻水进水口位置和出水口位置之间安装第二压差传感器，在冷冻水进水口位置和出水口位置分别安装第二流量计；在冷却塔风机出口处安装第三温度传感器和第三流量计；所述第一流量计、第二流量计、第三流量计、第一压差传感器、第二压差传感器、第一温度传感器的第二温度传感器、第三温度传感器的信号输出端分别通过数据线连接控制器的信号采集端，在外部环境安装第四温度传感器，第四温度传感器连接控制器的信号采集端，控制器的输出端分别通过数据线连接到冷却水循环泵、冷冻水循环泵和冷却塔风机的变频输出端。

2.根据权利要求1所述的一种节能型智能生态中央空调装置，其特征在于：所述冷冻水管上还安装有补水泵，所述补水泵的频率控制端连接到控制器的补水信号输出端。

3.根据权利要求1所述的一种节能型智能生态中央空调装置，其特征在于：所述所述控制器包括微处理器模块、网络通讯模块、数字采集模块、电源模块和发射模块；所述电源模块分别连接微处理器模块、网络通讯模块、数字采集模块、发射模块；所述微处理器模块分别连接网络通讯模块、数字采集模块、发射模块；发射模块的接收终端为PC端或是手机终端。