CN104101050A - 一种中央空调节能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中央空调节能管理系统，涉及中央空调领域；该系统包含工作站、机房系统控制柜以及末端区域控制柜，末端区域控制器通过RS485总线BACNET协议连接到机房系统控制柜，机房系统控制柜通过网络接连到工作站，通过对空调区域末端的集中控制，实时采集现场以及空调内部数据并及时反馈给DDC控制器，DDC控制器随着末端负荷的需求而同步变化来实现末端的优化管理。本发明采用系统节能，能够最大程度降低空调能耗，达到节能减排的效果；通过智能的控制，优化程序选择，保证每台设备的均衡运行，极大的提高了设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及中央空调领域，尤其涉及一种中央空调节能管理系统。
背景技术
随着能源危机的爆发，对低碳节能越来越重视，中央空调作为现代楼宇系统中至关重要的一部分，其能耗所占的比重也很大，如何提高中央空调系统的电量利用率是目前急需解决的问题。
现有技术中的中央空调大多通过设备节能来达到节能的目的，不能将能耗降到最低，且中央空调中的设备运行时间不平均，这样会导致设备的寿命缩短，造成不必要的浪费。
发明内容
本发明为克服现有技术中的不足而提供一种中央空调节能管理系统，该系统具有低碳节能，易于管理的特点。
一种中央空调高效节能管理系统，包含工作站、机房系统控制柜以及末端区域控制柜，末端区域控制器通过RS485总线BACNET协议连接到机房系统控制柜，机房系统控制柜通过网络接连到工作站，中央DDC控制器安装在所述机房系统控制柜，所述末端区域控制柜装有区域DDC控制器，机房系统控制柜包括至少两个冷冻水泵及其配套电动阀，至少一个冷水主机及其配套电动阀，至少两个冷却塔及其配套电动阀，传感器；末端区域控制柜包括DDC控制器，楼层风柜，排风系统，区域照明系统，新风系统以及末端机盘管，通过对空调区域末端的集中控制，实时采集现场以及空调内部数据并及时反馈给区域DDC控制器，区域控制器通过RS485总线BACNET协议传输给中央DDC控制器，中央DDC控制器随着末端负荷的需求而同步变化来实现末端的优化管理；中央DDC控制器通过反馈的数据结合机房回水温度数据分析，判断输出多少，经过经验判断和提前量判断最后确定中央空调系统制冷或者制热供应量，然后再通过中央DDC控制器来判断启动几台设备以及每台设备的运转效率；每台设备均有其控制子程序，通过控制子程序首先判断设备可开启的数量，再根据累计运行时间排序，运行时间最少的排在首位，根据所述中央DDC控制器的判断来启动排在前面的一台或者多台设备。
上述新风系统在保证房间最小新风量的情况下根据时间，室外温度，判断新风量的计算，房间最小新风量为：Lw＝nRp+Rb*Ab n：人员总人数，即人员密度*室内面积：
Rp：每人至少新风量指标，m3/(h，人)
Rb：地板每平方所需新风量标准
Ab：室内地板的面积
上述传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、室外温湿度传感器和末端风管温度计，所述温度、压力和流量传感器安装在所述水管上实时监测水系统运行情况的，室外温湿度计传感器安装在室外监测室外的温湿度并及时反馈回DDC控制器，末端风管温度计安装在末端由楼层风柜控制器控制。
上述主机程序包括有冷冻泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；所述机房系统控制柜收到指令后执行下述程序：开始，阀门启动后，首先排出主机的启动顺序，主机一号阀门启动正常后首先启动冷冻泵子程序，冷冻泵正常启动后启动冷却水泵子程序，冷却水泵启动正常后启动冷却塔风机子程序，当所有设备都正常启动后且具有流水信号之后，冷水主机子程序启动，冷水主机运行十分钟后回水温度仍然大于13.5℃的话再加载一套主机程序，随即顺序启动第二套的冷冻泵、冷却水泵、冷却塔风机和冷水主机；如果回水温度小于10.5℃则减载一套主机程序，随即顺序关闭后开启的冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及冷冻水泵，开启和关闭是逆向的顺序。
上述冷冻泵子程序启动，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷冻水泵开启5分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷冻泵，冷冻水泵运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台冷冻泵；冷冻泵启动正常后启动冷却水泵子程序，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵开启运行5分钟后如果供回水温差仍然大于4℃则自动加载一台冷却水泵，冷冻水泵运行10分钟后如果供回水温度差小于3℃则自动减载一台冷却水泵；冷却水泵启动正常后启动冷却塔风机子程序，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机开启运行5分钟后如果供回水温差仍然大于4℃则自动加载一台冷却塔风机，如果回水温度达到35℃，则冷却塔风机全部开启，冷却塔风机运行10分钟后如果供回水温度差小于3℃则自动减载一台冷却塔风机；冷冻泵、冷却水泵以及冷却塔风机正常启动并有水流信号后，冷水主机子程序启动，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷水主机开启10分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷水主机，如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台冷水主机。
本发明的有益效果：本发明采用系统节能，能够最大程度降低空调能耗，达到节能减排的效果；通过智能的控制，温度阶梯化控制管理，新风的优化利用，提高环境舒适度同时，实现系统节能，优化程序选择，保证每台设备的均衡运行，极大的提高了设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的主程序流程图。
图3为本发明的子程序流程图。
具体实施方式
为了更好的说明本发明，现结合附图作进一步说明。
如图1所示，一种中央空调高效节能管理系统，包含工作站、机房系统控制柜以及末端区域控制柜，末端区域控制器通过RS485总线BACNET协议连接到机房系统控制柜，机房系统控制柜通过网络接连到工作站，中央DDC控制器安装在所述机房系统控制柜，所述末端区域控制柜装有区域DDC控制器，机房系统控制柜包括至少两个冷冻水泵及其配套电动阀，至少一个冷水主机及其配套电动阀，至少两个冷却塔及其配套电动阀，传感器；末端区域控制柜包括DDC控制器，楼层风柜，排风系统，区域照明系统，新风系统以及末端机盘管，通过对空调区域末端的集中控制，实时采集现场以及空调内部数据并及时反馈给区域DDC控制器，区域控制器通过RS485总线BACNET协议传输给中央DDC控制器，中央DDC控制器随着末端负荷的需求而同步变化来实现末端的优化管理；中央DDC控制器通过反馈的数据结合机房回水温度数据分析，判断输出多少，经过经验判断和提前量判断最后确定中央空调系统制冷或者制热供应量，然后再通过中央DDC控制器来判断启动几台设备以及每台设备的运转效率；每台设备均有其控制子程序，通过控制子程序首先判断设备可开启的数量，再根据累计运行时间排序，运行时间最少的排在首位，根据所述中央DDC控制器的判断来启动排在前面的一台或者多台设备。
新风系统在保证房间最小新风量的情况下根据时间，室外温度，判断新风量的计算，房间最小新风量为：Lw＝nRp+Rb*Ab n：人员总人数，即人员密度*室内面积：
Rp：每人至少新风量指标，m3/(h，人)
Rb：地板每平方所需新风量标准
Ab：室内地板的面积
对于新风的控制可以根据季节变化而变化，在满足室内空气的前提下，最大减少新风带来的能耗，最大利用优质新风。例如，在夜间温度较低时，开启新风，将室内低温空气充满室内，然后关闭风门，减少第二天上班时空调系统预冷时间。
传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、室外温湿度传感器和末端风管温度计，所述温度、压力和流量传感器安装在所述水泵上实时监测水泵的，室外温湿度计传感器安装在室外监测室外的温湿度并及时反馈回DDC控制器，末端风管温度计安装在末端由楼层风柜控制器控制。
如图2所示，主机程序包括有冷冻泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；所述机房系统控制柜收到指令后执行下述程序：开始，阀门启动后，首先排出主机的启动顺序，主机一号阀门启动正常后首先启动冷冻泵子程序，冷冻泵正常启动后启动冷却水泵子程序，冷却水泵启动正常后启动冷却塔风机子程序，当所有设备都正常启动后且具有流水信号之后，冷水主机子程序启动，冷水主机运行十分钟后回水温度仍然大于13.5℃的话再加载一套主机程序，随即顺序启动第二套的冷冻泵、冷却水泵、冷却塔风机和冷水主机；如果回水温度小于10.5℃则减载一套主机程序，随即顺序关闭后开启的冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及冷冻水泵，开启和关闭是逆向的顺序。
在工作过程中，设备子程序启动步骤如图3所示，冷冻泵子程序启动，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷冻水泵开启5分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷冻泵，冷冻水泵运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台冷冻泵；冷冻泵启动正常后启动冷却水泵子程序，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵开启运行5分钟后如果回水温差仍然大于4℃则自动加载一台冷却水泵，冷冻水泵运行10分钟后如果回水度差小于3℃则自动减载一台冷却水泵；冷却水泵启动正常后启动冷却塔风机子程序，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机开启运行5分钟后如果回水温差仍然大于4℃则自动加载一台冷却塔风机，如果回水温度达到35℃，则冷却塔风机全部开启，冷却塔风机运行10分钟后如果回水度差小于3℃则自动减载一台冷却塔风机；冷冻泵、冷却水泵以及冷却塔风机正常启动并有水流信号后，冷水主机子程序启动，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷水主机开启10分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷水主机，如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台冷水主机。
在空调的工作过程中对末端温度进行设定，对于办公建筑、在大厅和走道等公共区域，适当提高设定温度可以减少能耗。如办公区域温度设定在25度左右，在室内过渡的前厅如果同样设定25度，则室外温差较大，人一进门就感觉不适，可设定在27-28度，但比室外低，这样逐渐过渡到办公区域，既减少能耗，又让人感觉舒适。
Claims (5)
1.一种中央空调高效节能管理系统，包含工作站、机房系统控制柜以及末端区域控制柜，末端区域控制器通过RS485总线BACNET协议连接到机房系统控制柜，机房系统控制柜通过网络接连到工作站，中央DDC控制器安装在所述机房系统控制柜，所述末端区域控制柜装有区域DDC控制器，机房系统控制柜包括至少两个冷冻水泵及其配套电动阀，至少一个冷水主机及其配套电动阀，至少两个冷却塔及其配套电动阀，传感器；末端区域控制柜包括DDC控制器，楼层风柜，排风系统，区域照明系统，新风系统以及末端机盘管，其特征在于：通过对空调区域末端的集中控制，实时采集现场以及空调内部数据并及时反馈给区域DDC控制器，区域控制器通过RS485总线BACNET协议传输给中央DDC控制器，中央DDC控制器随着末端负荷的需求而同步变化来实现末端的优化管理；中央DDC控制器通过反馈的数据结合机房回水温度数据分析，判断输出多少，经过经验判断和提前量判断最后确定中央空调系统制冷或者制热供应量，然后再通过中央DDC控制器来判断启动几台设备以及每台设备的运转效率；每台设备均有其控制子程序，通过控制子程序首先判断设备可开启的数量，再根据累计运行时间排序，运行时间最少的排在首位，根据所述中央DDC控制器的判断来启动排在前面的一台或者多台设备。
2.如权利要求1所述的一种中央空调高效节能控制系统，其特征在于：所述新风系统在保证房间最小新风量的情况下根据时间，室外温度，判断新风量的计算，房间最小新风量为：Lw＝nRp+Rb*Ab n：人员总人数，即人员密度*室内面积：
Rp：每人至少新风量指标，m3/(h，人)
Rb：地板每平方所需新风量标准
Ab：室内地板的面积。
3.如权利要求1所述的一种中央空调高效节能控制系统，其特征在于：所述传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、室外温湿度传感器和末端风管温度计，所述温度、压力和流量传感器安装在所述水管上实时监测水系统运行情况，室外温湿度计传感器安装在室外监测室外的温湿度并及时反馈回DDC控制器，末端风管温度计安装在末端由楼层风柜控制器控制。
4.如权利要求1所述的一种中央空调高效节能控制系统，其特征在于：一套主机程序包括有冷冻泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；所述机房系统控制柜收到指令后执行下述程序：开始，阀门启动后，首先排出主机的启动顺序，主机一号阀门启动正常后首先启动冷冻泵子程序，冷冻泵正常启动后启动冷却水泵子程序，冷却水泵启动正常后启动冷却塔风机子程序，当所有设备都正常启动后且具有流水信号之后，冷水主机子程序启动，冷水主机运行十分钟后回水温度仍然大于13.5℃的话再加载一套主机程序， 随即顺序启动第二套的冷冻泵、冷却水泵、冷却塔风机和冷水主机；如果回水温度小于10.5℃则减载一套主机程序，随即顺序关闭后开启的冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及冷冻水泵，开启和关闭是逆向的顺序。
5.如权利要求4所述的一种中央空调高效节能控制系统，其特征在于：所述冷冻泵子程序启动，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷冻水泵开启5分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷冻泵，冷冻水泵运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台冷冻泵；冷冻泵启动正常后启动冷却水泵子程序，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵开启运行5分钟后如果供回水温差仍然大于4℃则自动加载一台冷却水泵，冷冻水泵运行10分钟后如果供回水温度差小于3℃则自动减载一台冷却水泵；冷却水泵启动正常后启动冷却塔风机子程序，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机开启运行5分钟后如果供回水温差仍然大于4℃则自动加载一台冷却塔风机，如果回水温度达到35℃，则冷却塔风机全部开启，冷却塔风机运行10分钟后如果供回水温度差小于3℃则自动减载一台冷却塔风机；冷冻泵、冷却水泵以及冷却塔风机正常启动并有水流信号后，冷水主机子程序启动，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷水主机开启10分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷水主机，如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台冷水主机。
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