CN102128520A - 建筑综合节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑综合节能控制系统，包括：太阳能集热器、水箱、吸附式冷水机组、风冷冷热水机组、风机盘管、地暖、换热器、各种控制器、无线数据发送模块和监控计算机；控制器之间通过RS485总线连接；监控计算机通过网络及无线数据发送模块与控制器连接。本发明有效的利用了太阳能资源为建筑内的设备供能，节约了电能的消耗；同时通过本发明，建筑内设备的管理不再受到地点的限制，可通过网络对建筑内各个设备进行实时管理监控，有效的提高了工作效率，并且通过实时管理最大限度的降低了建筑中各个设备的能源消耗，节约了能源，降低了成本。

Description

建筑综合节能控制系统

技术领域

本发明涉及一种节能控制系统，具体说是一种用于建筑中的、可控制多种设备的综合节能控制系统。

背景技术

科学家预言，地球将越来越热，海平面在不断的上升，威胁到人类的生存，这与人类无节制的CO2排放有很大的关系。国家正大力发展低碳经济。太阳能是唾手可得的可再生能源，没有CO2排放的问题。

涉及到制冷或制热的太阳能产品一般有太阳能热水器，太阳能热水器包括太阳能集热器、通过连接管路与太阳能集热器相连的太阳能水箱，太阳能水箱中的热水，可以供应生活用水，但是，在太阳阳光不充足或者阴雨天时，通常，太阳能水箱中一般无法供应出热水。

传统的空调长期消耗大量的不可再生能源，能源利用时排出的二氧化碳会加速全球气候变暖，因此利用太阳能来制冷或制热房间对于保护环境、节省不可再生能源是非常重要的。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一个可以集制冷、制热、供应地暖、供应热的生活用水的建筑综合节能控制系统，该控制系统可保证在太阳阳光不充足或者阴雨天时仍然可以制冷、制热、供应地暖、供应热的生活用水，同时用户可以通过网络对整个控制系统进行集中监控。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种建筑综合节能控制系统，它包括：

太阳能集热器、高温水箱、吸附式冷水机组、风冷冷热水机组、中温水箱、中低温水箱、风机盘管、地暖、换热器、高温水箱控制器、吸附式冷水机组控制器、风冷冷热水机组控制器、中温水箱控制器、中低温水箱控制器、风机盘管控制器、地暖控制器、转换器、中央控制器、无线数据发送模块和监控计算机。

本发明中，太阳能集热器将太阳能转换为热能为高温水箱供热；

中低温水箱：向风机盘管与地暖供热或供冷；

吸附式冷水机组：吸收高温水箱中水的热量以对中低温水箱中的水进行制冷；

换热器：吸收高温水箱中水的热量为中温水箱供热；

风冷冷热水机组：对中低温水箱中的水进行制冷或制热，也可对中温水箱中的水进行制热；

输入管路和输出管路：连通高温水箱和中温水箱，用于高温水箱和中温水箱之间水的流通；

高温水箱控制器：实时监测高温水箱中的水温，并将高温水箱的水温实时传送到中央控制器；接收中央控制器的管路启动关闭指令，控制高温水箱中管路的启动与关闭；

吸附式冷水机组控制器：接收中央控制器发出的吸附式冷水机组启动关闭指令，控制吸附式冷水机组的启动与关闭，并将吸附式冷水机组数据实时传送到中央控制器；本发明中吸附式冷水机组，它由冷凝腔、吸附腔、蒸发腔和储液器构成；冷凝腔中设有冷凝器；吸附腔中设有吸附床；蒸发腔中设有蒸发器；吸附式冷水机组的工作流程中分为：吸附过程和解吸过程；吸附过程为：蒸发腔中的制冷剂液体吸收蒸发器表面的热量蒸发为蒸汽，制冷剂蒸汽进入吸附腔被吸附床上的吸附剂吸附；解吸过程为：吸附床解吸出的制冷剂蒸汽进入冷凝腔中，再经过冷凝器冷却成液体，经管道流入储液器中，储液器中的制冷剂再流入蒸发腔中。

风冷冷热水机组控制器：接收中央控制器发出的风冷冷热水机组启动、关闭、制冷、制热指令，控制风冷冷热水机组的启动、关闭、制冷、制热，并将风冷冷热水机组数据实时传送到中央控制器；

中温水箱控制器：实时监测中温水箱中的水温，并将中温水箱的水温实时传送到中央控制器；

中低温水箱控制器：实时监测中低温水箱中的水温，并将中低温水箱的水温实时传送到中央控制器；

转换器：接收中央控制器传向风机盘管或地暖的启动、关闭、温度设定指令，并将中央控制器发出的指令转换为风机盘管控制器和地暖控制器可读取的指令；同时接收连接的风机盘管控制器和地暖控制器的相关数据(如风机盘管或地暖，所处状态的数据)，并将各数据组合后发送给中央控制器；

风机盘管控制器：接收来自转换器的指令，控制风机盘管的启动、关闭和温度调节，同时将风机盘管运行参数传送到转换器；

地暖控制器：接收来自转换器的指令，控制地暖的启动、关闭和温度调节，同时将地暖的运行参数传送到转换器；

中央控制器：接收来自各控制器的参数，判断有无制冷制热需求，并将水箱实时温度与设定温度进行比较计算，根据各参数情况进行综合判断(如：是让吸附式冷水机组启动或让风冷冷热水机组启动，或同时启动吸附式冷水机组和风冷冷热水机组)；发出设备启动与关闭命令；接收来自监控计算机关于设备的启动、关闭指令；将各控制器参数传送到监控计算机。

监控计算机：显示各设备的使用状态；对各个设备进行集中监控。

无线数据发送模块：通过移动公司的GPRS或电信的CDMA网络接收监控计算机发出的指令并传送到中央控制器；接收中央控制器的数据并通过移动公司的GPRS或电信的CDMA网络发送到监控计算机。

上述设备的连接关系如下：

太阳能集热器与高温水箱相连；高温水箱与中低温水箱之间通过管路相连，高温水箱与中低温水箱之间设有吸附式冷水机组；高温水箱与中温水箱之间设有换热器；中低温水箱和中温水箱分别与风冷冷热水机组相连；风机盘管、地暖与中低温水箱相连；

高温水箱与高温水箱控制器连接；吸附式冷水机组与吸附式冷水机组控制器连接；风冷冷热水机组与风冷冷热水机组控制器连接；中温水箱与中温水箱控制器连接；中低温水箱与中低温水箱控制器连接；风机盘管与风机盘管控制器连接、地暖与地暖控制器连接；

中央控制器分别与高温水箱控制器、吸附式冷水机组控制器、风冷冷热水机组控制器、中温水箱控制器、中低温水箱控制器、转换器通过总线连接；

风机盘管控制器、地暖控制器与转换器通过总线连接；

监控计算机通过网络及无线数据发送模块与中央控制器连接。

作为优选方案，本发明中所述高温水箱控制器、吸附式冷水机组控制器、风冷冷热水机组控制器、中温水箱控制器、中低温水箱控制器、转换器与中央控制器的连接通过RS485总线连接；无线数据发送模块与中央控制器通过RS485总线连接；风机盘管控制器、地暖控制器与转换器通过RS485总线连接。

本发明中所述高温水箱与中温水箱之间的管路分为：输入管路和输出管路。为了将建筑综合节能控制系统发挥到最大功效，最多每16台地暖控制器设置为一组与一台转换器相连，一套控制系统中地暖转换器最多可设置16组；最多每16台风机盘管控制器设置为一组与一台转换器相连，一套控制系统中风机盘管转换器最多可设置16组。当一台地暖或风机盘管控制器出现问题时只要报出组号就能够快速查找到对应出现问题的地暖，迅速快捷。

本发明中还可以将1-8台风冷冷热水机组控制器进行模块化组合，其中一台为主机，其余为从机，构成风冷冷热水机组控制器模组通过总线与中央控制器相连接。根据系统负荷的大小自动判定需要开启的机组数量。模组化的设计，更有利于设备的安装、使用安全和检修。

本发明中央控制器可以为液晶触摸屏显示操作(高端)或者发光二极管、普通按键操作(低端)，根据用户需求进行配置。

本发明所述建筑综合节能控制系统中高温水箱控制器、吸附式冷水机组控制器、风冷冷热水机组控制器、中温水箱控制器、中低温水箱控制器、风机盘管控制器和地暖控制器都采用模块化设计，能够自由组合，中央控制器自动检测机组单元数量及类型，并配以对应的运行方案。方便设备的安装与管理。

有益效果：本发明所述的建筑综合节能控制系统，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明所述的建筑综合节能控制器，通过太阳能集热器、风冷冷热水机组和吸附式冷水机组之间的相互配合工作，可以在各种天气情况下，根据高温水箱中具体的水温情况，选择不同的设备实现制冷和制热；能够有效利用太阳能为建筑内的设备供能；节约了电能，降低了成本。

2、本发明所述的建筑综合节能控制系统，将建筑中的多种控制器组合成一个系统，对建筑中的设备进行统筹管理，管理方便简单，通过管理能够有效地降低能量的消耗，有效预防了能源浪费。

3、通过本发明所述的建筑综合节能控制系统，建筑中设备的管理不再受到地点的限制，可通过无线互联网络对建筑内的设备进行实时管理监控，有效的提高了工作效率，降低了建筑中设备的能源消耗，节约了能源，降低了成本。

附图说明

图1为本发明所述建筑综合节能控制系统的结构示意图；

图2为本发明所述建筑综合节能控制系统中部分设备的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

如图1、图2所示的一种建筑综合节能控制系统，包括：

太阳能集热器1、高温水箱2、吸附式冷水机组3、风冷冷热水机组4、中低温水箱5、中温水箱6、风机盘管7、地暖8、换热器9；高温水箱控制器10、吸附式冷水机组控制器11、风冷冷热水机组控制器12、中温水箱控制器13、中低温水箱控制器14、风机盘管控制器15、地暖控制器16、转换器17、中央控制器19、无线数据发送模块20和监控计算机21和管路；其中管路分为：输入管路和输出管路。

上述设备之间的连接关系为：

太阳能集热器1与高温水箱2相连，太阳能集热器1将太阳能转换为热能供给高温水箱，加热高温水箱中的水；高温水箱2与中低温水箱5之间通过输入管路和输出管路，通过输入管路和输出管路实现高温水箱2与中低温水箱5之间水的温度交换，高温水箱2与中低温水箱5之间设有吸附式冷水机组3；高温水箱2与中温水箱6之间设有换热器9；中温水箱6和中低温水箱5分别与风冷冷热水机组4相连；风机盘管7、地暖8与中低温水箱5相连。

本实施例中，所述建筑综合节能控制系统还包括：

连接关系如下：

高温水箱2与高温水箱控制器10连接；吸附式冷水机组3与吸附式冷水机组控制器11连接；风冷冷热水机组4与风冷冷热水机组控制器12连接；中温水箱5与中温水箱控制器13连接；中低温水箱6与中低温水箱控制器14连接；风机盘管7与风机盘管控制器15连接、地暖8与地暖控制器16连接；

中央控制器19分别与高温水箱控制器10、吸附式冷水机组控制器11、风冷冷热水机组控制器12、中温水箱控制器13、中低温水箱控制器14、转换器17通过RS485总线连接；风机盘管控制器15、地暖控制器16与转换器17通过RS485总线连接；无线数据发送模块20与中央控制器19通过RS485总线连接；无线数据发送模块20和监控计算机21通过无线网络连接。

本实施例中最多每16台地暖控制器为一组与一台转换器17相连；最多每16台风机盘管控制器为一组与一台转换器17相连。最多每8台风冷冷热水机组控制器12进行模块化组合，其中一台为主机，其余为从机，构成风冷冷热水机组控制器模组通过总线与中央控制器19相连接。

本实施例所述建筑综合节能控制系统启动后，太阳能集热器将太阳能转换为热能供给高温水箱，加热高温水箱中的水；高温水箱控制器10对高温水箱2中水温进行监控，并将高温水箱2中的水温实时传送到中央控制器19；中低温水箱控制器13对中低温水箱5中水温进行监控，并将中温水箱5中的水温实时传送到中央控制器19；

本实施例中，当监控计算机21发出指令启动风机盘管7供冷时，按照如下方式工作：

监控计算机21发出风机盘管供冷指令；监控计算机21经无线数据发送模块20将该指令传送到中央控制器19，中央控制器19收到指令后，发出风机盘管启动指令，经总线传向转换器17，然后经转换器17转换，传向风机盘管控制器15，风机盘管控制器15启动风机盘管7，中低温水箱5向风机盘管7供冷；同时将高温水箱2实时水温、中低温水箱5实时水温、中温水箱实时温度和吸附式冷水机组启动温度进行比较；

当高温水箱2的实时水温超过吸附式冷水机组3的启动温度时，中央控制器19发出吸附式冷水机组启动指令给吸附式冷水机组控制器11，吸附式冷水机组控制器11启动吸附式冷水机组3工作，制冷中低温水箱5中的水；当中低温水箱5中的水降至设定温度时吸附式冷水机组3停机。

当高温水箱2的实时水温低于吸附式冷水机组3的启动温度，并高于中温水箱6的设定水温+10℃时，中央控制器19向风冷冷热水机组控制器12发出指令启动风冷冷热水机组4工作，制冷中低温水箱5中的水，当中低温水箱5中的水降至设定温度时风冷冷热水机组4停止工作；同时，根据用户有生活用水需求(中温水箱6对应的中温水箱控制器13处于开机状态)，中央控制器19启动换热器9，通过换热器9可实现高温水箱2中的热量向中温水箱6的传递；

当高温水箱2的实时水温低于中温水箱6设定水温时，中央控制器19向风冷冷热水机组控制器12发出启动指令，启动风冷冷热水机组4工作，制冷中低温水箱5中的水，并对中温水箱6中的水供热；同时中央控制器19向经转换器17向风机盘管控制器15发出风机盘管启动指令，实现中温水箱5向风机盘管7供冷。

本实施例中，监控计算机21发出指令向风机盘管7或地暖8供热时，按照如下方式工作：

监控计算机21发出风机盘管7或地暖8供暖指令；监控计算机21经无线数据发送模块20将该指令传送到中央控制器19，中央控制器19收到指令后，将中低温水箱5设定温度、中温水箱6实时温度、高温水箱2实时水温进行比较；当高温水箱2的水温超过中央控制器19设定的转换温度值时，中央控制器19发出管路开启指令，高温水箱控制器10打开输入管路和输出管路，高温水箱2中的热水通过输入管路流入中低温水箱5中，中低温水箱5中的冷水通过输出管路流入高温水箱2中，高温水箱2中的热水通过换热器9对中温水箱6中的水供热；中央控制器19通过转换器17发出启动指令给风机盘管控制器15或地暖控制器16，中低温水箱5向风机盘管7或地暖8供热。

当高温水箱2的水温低于中央控制器19设定的转换温度值时，中央控制器19向风冷冷热水机组控制器12发出启动指令，风冷冷热水机组4工作，制热中低温水箱5中的水；同时中央控制器19通过转换器17发出启动指令给风机盘管控制器15或地暖控制器16，中温水箱5向风机盘管7或地暖8供热。

Claims (5)

1.一种建筑综合节能控制系统，其特征在于：它包括：

太阳能集热器(1)、高温水箱(2)、吸附式冷水机组(3)、风冷冷热水机组(4)、中低温水箱(5)、中温水箱(6)、风机盘管(7)、地暖(8)、换热器(9)、高温水箱控制器(10)、吸附式冷水机组控制器(11)、风冷冷热水机组控制器(12)、中温水箱控制器(13)、中低温水箱控制器(14)、风机盘管控制器(15)、地暖控制器(16)、转换器(17)、中央控制器(19)、无线数据发送模块(20)和监控计算机(21)；

太阳能集热器(1)与高温水箱(2)相连；高温水箱(2)与中低温水箱(5)之间通过管路相连，高温水箱(2)与中低温水箱(5)之间设有吸附式冷水机组(3)；高温水箱(2)与中温水箱(6)之间设有换热器(9)；中低温水箱(5)和中温水箱(6)分别与风冷冷热水机组(4)相连；风机盘管(7)、地暖(8)与中低温水箱(5)相连；

高温水箱(2)与高温水箱控制器(10)连接；吸附式冷水机组(3)与吸附式冷水机组控制器(11)连接；风冷冷热水机组(4)与风冷冷热水机组控制器(12)连接；中温水箱(5)与中温水箱控制器(13)连接；中低温水箱(6)与中低温水箱控制器(14)连接；风机盘管(7)与风机盘管控制器(15)连接、地暖(8)与地暖控制器(16)连接；

中央控制器(19)分别与高温水箱控制器(10)、吸附式冷水机组控制器(11)、风冷冷热水机组控制器(12)、中温水箱控制器(13)、中低温水箱控制器(14)、转换器(17)通过总线连接；

风机盘管控制器(15)、地暖控制器(16)与转换器(17)通过总线连接；

监控计算机(21)通过网络及无线数据发送模块(20)与中央控制器(19)连接。

2.根据权利要求1所述的建筑综合节能控制系统，其特征在于：所述高温水箱控制器(10)、吸附式冷水机组控制器(11)、风冷冷热水机组控制器(12)、中温水箱控制器(13)、中低温水箱控制器(14)、转换器(17)与中央控制器(19)的连接通过RS485总线连接；

无线数据发送模块(20)与中央控制器(19)通过RS485总线连接；

风机盘管控制器(15)、地暖控制器(16)与转换器(17)通过RS485总线连接。

3.根据权利要求2所述的建筑综合节能控制系统，其特征在于：每16台地暖控制器为一组与一台转换器(17)相连；每16台风机盘管控制器为一组与一台转换器(17)相连。

4.根据权利要求2所述的建筑综合节能控制系统，其特征在于：可以将1-8台风冷冷热水机组控制器(12)进行模块化组合，其中一台为主机，其余为从机，构成风冷冷热水机组控制器模组通过总线与中央控制器(19)相连接。

5.根据权利要求2所述的建筑综合节能控制系统，其特征在于：所述建筑综合节能控制系统中高温水箱控制器(10)、吸附式冷水机组控制器(11)、风冷冷热水机组控制器(12)、中温水箱控制器(13)、中低温水箱控制器(14)、风机盘管控制器(15)和地暖控制器(16)都采用模块化设计，能够自由组合。

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