CN101929716A

CN101929716A - 中央空调智能节能控制系统

Info

Publication number: CN101929716A
Application number: CN2009101905518A
Authority: CN
Inventors: 陈晓林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2010-12-29

Abstract

本发明中央空调智能节能控制系统涉及空调控制系统，尤其是中央空调的节能控制系统；它包括原有水泵控制柜，冷却塔，分水器，冷却水泵，冷冻水泵，集水器，末端和中央空调主机；设置控制柜分别连接原有水泵控制柜，在冷却水泵出口处设置压力传感器，在中央空调主机冷却水进出水总管处设置温度传感器，在中央空调主机冷冻水进出水总管处设置温度传感器，在冷冻水泵出口处设置压力传感器；每个温度传感器和压力传感器都与控制柜相连接并交换信息；本发明使得水泵系统更能适应负荷变化；全面考虑水泵变频后整个冷却系统的情况，同时采取压力监控；控制过程智能化，可实现远程监控；操作简便，节能效果更明显；平均节电率高达42％。

Description

中央空调智能节能控制系统

技术领域：

本发明涉及空调控制系统，尤其是中央空调的节能控制系统。

背景技术：

随着市场经济的迅速发展，能源已经远远满足不了市场的需要，而且相当一个时期内能源缺口的状态不会改观，因此国家以开发与节能并重的能源政策为主。尤其以节约宝贵的二次能源电能为主，我国电能最大的用户是电机，约占60％，其中风机水泵的耗电占全部电能的35％。传统的风机水泵的风量、水量的调节是靠风门、节流阀的调节。当风量、水量的需要减少时，风门、阀的开度减少；当风量、水量的需要增加时，风门、阀的开度增加。这种调节方式虽然简单易行，已成习惯，但它是以增加管网损耗，耗费大量能源在风门、阀上为代价的。并且通常在设计中，用户风机水泵的设计容量都要比实际需要高出很多，这样容易形成人们常说的“大马拉小车”的现象，造成电能的大量浪费。

如果采用控制速度的方式来控制流量，就可以从根本上防止电能浪费。近年来随着电力电子技术的发展，变频调速技术越来越成熟，因此推广变频调速在风机、泵类设备上的应用，对于减少能源浪费具有重要意义。

变频器控制水泵节能效果明显，回收快，而且管理方便，是非常适宜发展和推广的有效节能措施。同时，采用变频系统后，提高电机的效率，改善其运行条件，延长使用寿命；减少冷却水用量，减少排污；降低电机和冷却塔的噪声。综上所述，水泵变频节能控制系统是一项效果显著，安全可靠的节能技术，必将给用户带来极大的经济效益

发明内容：

本发明的目的在于提供一种节约电能的中央空调智能节能控制系统。

它包括原有水泵控制柜，冷却塔，分水器，冷却水泵，冷冻水泵，集水器，末端和中央空调主机；设置控制柜分别连接原有水泵控制柜，在冷却水泵出口处设置压力传感器，在中央空调主机冷却水进出水总管处设置温度传感器，在中央空调主机冷冻水进出水总管处设置温度传感器，在冷冻水泵出口处设置压力传感器；每个温度传感器和压力传感器都与控制柜相连接并交换信息。

控制柜表面设置有触摸屏，柜门把手，按钮及指示灯，电度表示窗，控制柜底座，输入输出电线孔，散热风扇，变频器安装底板，控制柜隔板。

控制柜内设置变频器控制面板，中央控制器，变频器1，变频器2，空气开关，电度表，开关电源，控制继电器，接触器，输入输出端子。

中央控制器采用如下电联接：A、B、C、D、E、F分别为冷冻进出水温度传感器，冷却进出水温度传感器，冷冻出水压力传感器，冷却出水压力传感器。其P端分别连接至中央控制器W110的0至5脚，其Com端短接后连接至中央控制器W110的9脚；中央控制器的21和22脚分别连接开关电源的24V和0V端；中央控制器的E110卡的8、9脚短接后连接至开关电源的0V端，中央控制器的E110卡的0至4脚分别连接KA11、KA21、1KA1、2KA1、3KA1的常开触点的一端，而此常开触点的另一端短接后连接至开关电源的24V端；中央控制器的11、12脚通过双绞屏蔽线连接至变频器的RS485端；中央控制器的PGU PORT通过RS232线连接至触摸屏的RS232通讯口。

变频器1采用如下电联接：1QF输入端连接至母线ABC，输出通过L1、L2、L3连接至变频器1的电源输入端；变频器1的4、5脚通过双绞屏蔽线连接至中央控制器的11、12脚；变频器1的R2A通过10号线连接至KA12、KA10的线圈一端，KA12、KA10线圈的另一端连接至开关电源的24V，变频器1的R2C脚与R1C脚短接后连接至开关电源的0V，bpq1的R1A脚通过11号线连接至KA11的线圈一端，KA11的线圈另一端连接至开关电源的24V；变频器1的输出脚UVW分别连接至KM1、KM1’、KM2、KM2’的上端，KM1的下端连接M1的1U1、1V1、1W1，KM1’的下端连接至M1的1U01、1V01、1W01，KM2的下端连接M2的2U1、2V1、2W1，KM2’的下端连接M2的2U01、2V01、12W01。

变频器2采用如下电联接2QF输入端连接至母线ABC，输出通过L1、L2、L3连接至变频器2的电源输入端；变频器2的4、5脚通过双绞屏蔽线连接至中央控制器的11、12脚；变频器2的R2A通过20号线连接至KA22、KA20的线圈一端，KA22、KA20线圈的另一端连接至开关电源的24V，变频器2的R2C脚与R1C脚短接后连接至开关电源的0V，变频器2的R1A脚通过21号线连接至KA21的线圈一端，KA21的线圈另一端连接至开关电源的24V；变频器2的输出脚UVW分别连接至KM3、KM3’的上端，KM3的下端连接至M3的3U1、3V1、3W1，KM3’的下端连接至M3的3U01、3V01、3W01。

DC直流电路采用如下电联接：4QF的输入端通过4A连接A相线，4N连接N线，4QF输出端通过41、42号线连接至开关电源的电源输入端，开关电源的输出端输出0-24V直流电源，连接至各需要直流电源的端子。

本发明其优点是：

1.控制参数合理的反映系统负荷情况，使得水泵系统更能适应负荷变化。

2.全面考虑水泵变频后整个冷却系统的情况，采用大温差，小流量的控制方法，同时采取压力监控，避免可能出现的不利情况。

3.控制过程智能化，可实现远程监控。

4.操作简便，节能效果更明显。

该系统节能效果显著，平均节电率高达42％。

附图说明：

附图1是本发明电源指示及系统故障报警指示回路控制电原理图；

附图2是本发明变频1、2号水泵启动联锁星三角启动控制回路电原理图；

附图3是本发明控制柜通风散热控制回路电原理图；

附图4是本发明水泵联锁输入输出端子电原理图；

附图5是本发明#1变频水泵切换、控制回路电原理图；

附图6是本发明水泵变频运行控制回路电原理图；

附图7是本发明联锁主机启动输出，故障报警控制，故障解除控制回路电原理图；

附图8是本发明#2变频水泵切换、控制回路电原理图；

附图9是本发明变频3号水泵启动联锁星三角启动控制回路电原理图；

附图10是本发明3号水泵联锁输入输出端子电原理图；

附图11是本发明中央控制器接线及传感器信号输入电原理图；

附图12是本发明DC24V开关电源接线图；

附图13是本发明触摸屏接线图；

附图14是本发明控制柜打开面板后内部主视结构图；

附图15是本发明控制柜主视图；

附图16是本发明控制柜俯视图；

附图17是本发明控制柜后视图；

附图18是本发明控制柜右视剖面图；

附图19是本发明的系统控制方框图。

具体实施方式：

本实施例包括原有水泵控制柜，冷却塔，分水器，冷却水泵，冷冻水泵，集水器，末端和中央空调主机；设置控制柜分别连接原有水泵控制柜，在冷却水泵出口处设置压力传感器，在中央空调主机冷却水进出水总管处设置温度传感器，在中央空调主机冷冻水进出水总管处设置温度传感器，在冷冻水泵出口处设置压力传感器；每个温度传感器和压力传感器都与控制柜相连接并交换信息。

控制柜(19)表面设置有触摸屏(10)，柜门把手(11)，按钮及指示灯(12)，电度表示窗(13)，控制柜底座(14)，输入输出电线孔(15)，散热风扇(16)，变频器安装底板(17)，控制柜隔板(18)。控制柜(19)内设置变频器控制面板(1)，中央控制器(7)，变频器1(2)，变频器2(2)，空气开关(3)，电度表(4)，开关电源(5)，控制继电器(6)，接触器(8)，输入输出端子(9)。

变频器1采用如下电联接：1QF输入端连接至母线ABC，输出通过L1、L2、L3连接至变频器1的电源输入端；变频器1的4、5脚通过双绞屏蔽线连接至中央控制器的11、12脚；变频器1的R2A通过10号线连接至KA12、KA10的线圈一端，KA12、KA10线圈的另一端连接至开关电源的24V，变频器1的R2C脚与R1C脚短接后连接至开关电源的0V，bpq1的R1A脚通过11号线连接至KA11的线圈一端，KA11的线圈另一端连接至开关电源的24V；变频器1的输出脚UVW分别连接至KM1、KM1’、KM2、KM2’的上端，KM1的下端连接至M1的1U1、1V1、1W1，KM1’的下端连接至M1的1U01、1V01、1W01，KM2的下端连接至M2的2U1、2V1、2W1，KM2’的下端连接至M2的2U01、2V01、12W01。

本发明安装必须有一个干净的环境，避免强电磁干扰和尘埃，避免有水直接喷入。使用环境温度不应低于0度，且不应超过55度；相对湿度应低于95％并且不产生冷凝水，并避免阳光直射。如果把变频器安装在一个配电柜和保护盒内时要注意足够的冷却。其内部空气温度不能超过50度。

本发明在安装时必须竖直的安装变频器，以确保其有适当的冷却。不要使任何两个变频器之间的距离小于150mm。应避免在其它单元的顶上接着安装变频器。

若变频器安装在配电房，则可多设一个接线端子，将变频器的三条输出线转换成送往电机的六条输入线。

必须竖直的安装变频器，以确保其有适当的冷却。不要使任何两个变频器之间的距离小于150mm。应避免在其它单元的顶上接着安装变频器。

Claims

1.一种中央空调智能节能控制系统，它包括原有水泵控制柜，冷却塔，分水器，冷却水泵，冷冻水泵，集水器，末端和中央空调主机，其特征在于：设置控制柜分别连接原有水泵控制柜，在冷却水泵出口处设置压力传感器，在中央空调主机冷却水进出水总管处设置温度传感器，在中央空调主机冷冻水进出水总管处设置温度传感器，在冷冻水泵出口处设置压力传感器；每个温度传感器和压力传感器都与控制柜相连接并交换信息。

2.如权利要求1所述的中央空调智能节能控制系统，其特征在于：控制柜表面设置有触摸屏，柜门把手，按钮及指示灯，电度表示窗，控制柜底座，输入输出电线孔，散热风扇，变频器安装底板，控制柜隔板。

3.如权利要求1所述的中央空调智能节能控制系统，其特征在于：控制柜内设置变频器控制面板，中央控制器，变频器1，变频器2，空气开关，电度表，开关电源，控制继电器，接触器，输入输出端子。

4.如权利要求1或3所述的中央空调智能节能控制系统，其特征在于：中央控制器采用如下电联接：ABCDEF分别为冷冻进出水温度传感器，冷却进出水温度传感器，冷冻出水压力传感器，冷却出水压力传感器。其P端分别连接至中央控制器W110的0至5脚，其Com端短接后连接至中央控制器W110的9脚；中央控制器的21和22脚分别连接开关电源的24V和0V端；中央控制器的E110卡的8、9脚短接后连接至开关电源的0V端，中央控制器的E110卡的0至4脚分别连接KA11、KA21、1KA1、2KA1、3KA1的常开触点的一端，而此常开触点的另一端短接后连接至开关电源的24V端；中央控制器的11、12脚通过双绞屏蔽线连接至变频器的RS485端；中央控制器的PGUPORT通过RS232线连接至触摸屏的RS232通讯口。

5.如权利要求1或3所述的中央空调智能节能控制系统，其特征在于：变频器1采用如下电联接：1QF输入端连接至母线ABC，输出通过L1、L2、L3连接至变频器1的电源输入端；变频器1的4、5脚通过双绞屏蔽线连接至中央控制器的11、12脚；变频器1的R2A通过10号线连接至KA12、KA10的线圈一端，KA12、KA10线圈的另一端连接至开关电源的24V，变频器1的R2C脚与R1C脚短接后连接至开关电源的0V，bpq1的R1A脚通过11号线连接至KA11的线圈一端，KA11的线圈另一端连接至开关电源的24V；变频器1的输出脚UVW分别连接至KM1、KM1’、KM2、KM2’的上端，KM1的下端连接M1的1U1、1V1、1W1，KM1’的下端连接M1的1U01、1V01、1W01，KM2的下端连接M2的2U1、2V1、2W1，KM2’的下端连接M2的2U01、2V01、12W01。

6.如权利要求1或3所述的中央空调智能节能控制系统，其特征在于：变频器2采用如下电联接2QF输入端连接至母线ABC，输出通过L1、L2、L3连接至变频器2的电源输入端；变频器2的4、5脚通过双绞屏蔽线连接至中央控制器的11、12脚；变频器2的R2A通过20号线连接至KA22、KA20的线圈一端，KA22、KA20线圈的另一端连接至开关电源的24V，变频器2的R2C脚与R1C脚短接后连接至开关电源的0V，变频器2的R1A脚通过21号线连接至KA21的线圈一端，KA21的线圈另一端连接至开关电源的24V；变频器2的输出脚UVW分别连接至KM3、KM3’的上端，KM3的下端连接至M3的3U1、3V1、3W1，KM3’的下端连接至M3的3U01、3V01、3W01。

7.如权利要求1或3所述的中央空调智能节能控制系统，其特征在于：DC直流电路采用如下电联接：4QF的输入端通过4A连接A相线，4N连接N线，4QF输出端通过41、42号线连接至开关电源的电源输入端，开关电源的输出端输出0-24V直流电源，连接至各需要直流电源的端子。