CN104110782B - 一种水蓄冷中央空调节能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水蓄冷中央空调节能控制系统，涉及中央空调领域；该系统工作站、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，结合经验计算及末端负荷的需求而同步变化来实现系统的优化管理；所述水蓄冷中央空调高效节能管理系统有四种工作模式，分别是：直接制冷、水蓄冷、低温水供冷和联合供冷，本发明利用夜间的峰谷电价，将冷量用低温水的形式存储起来，在用电高峰期把蓄水冷量用掉，并尽可能减少主机开机或少开机，能够达到节约资源的效果。
Description
技术领域
本发明涉及中央空调领域，尤其涉及一种水蓄冷中央空调节能控制系统。
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。
水蓄冷中央空调就是将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，以低温水的形式储存起来，在白天用电高峰时直接用低温水供冷来提供空调服务，避免中央空调争用高峰电力。
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
为克服现有技术中的不足而提供一种水蓄冷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。
一种水蓄冷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，所述机房系统控制柜包括至少两个冷冻水泵及其配套电动阀，至少两个冷却水泵及其配套电动阀，至少两个蓄冷水泵及其配套电动阀，至少两个放冷水泵及其配套电动阀，至少一台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以及传感器；末端区域控制器包括楼层风柜，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管理控制，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DDC控制器通过RS485总线BACNET协议传输到中央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系统的优化管理；所述水蓄冷中央空调高效节能管理系统有四种工作模式，分别是：直接制冷、水蓄冷、低温水供冷和联合供冷；传感器采集现场数据以及空调主设备内部数据后反馈给区域DDC控制器，综合到系统控制柜，结合机房回水温度数据以及蓄水冷量的多少来进行分析，判断输出多少，中央DDC控制器经过经验判断和提前量判断最后确定中央空调系统采取四种工作模式中的一种，选定工作模式之后再通过中央DDC控制器计算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。
上述新风量的计算通过室外温湿度传感器采集信号，将采集到的信号输入所述DDC控制器，保证房间最小新风量，房间最小新风量为：Lw=nRp+Rb*Abn：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，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。
上述四种工作模式的切换可以通过手动来确定采取四种工作模式中的任意一种模式；或者DDC控制器根据日期时间表、室外温度，天气预报，历史记录，经验数据等数据经过程序判断，自动执行运行模式，选择四种工作模式中的任意一种运行模式，当中央空调结束白天的工作后在夜晚电价低价期时期，采取水蓄冷模式；当蓄水冷量极低时才采取直接制冷模式；当蓄水冷量足够空调系统的负荷则采取直接低温水供冷模式；当蓄水冷量不够空调系统的负荷则采取联合供冷模式。
上述四种工作模式分别执行下列程序：
直接供冷程序：所述直接供冷程序主机程序包括板换侧冷冻水泵子程序、冷冻泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序以及冷水主机子程序；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、冷却水泵和冷冻水泵，开启和关闭是逆向的顺序；
低温水供冷程序：所述低温水供冷程序包括冷冻水泵子程序以及放冷水泵子程序；所述机房系统控制柜收到指令后执行下述程序：开始，阀门启动正常后首先启动冷冻水泵子程序，冷冻水泵正常启动后，启动放冷水泵子程序；
水蓄冷程序：所述水蓄冷程序包括蓄冷水泵子程序、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，主机阀门启动正常后首先启动蓄冷水泵子程序，蓄冷水泵正常启动后启动冷却水泵子程序，冷却水泵正常启动后启动冷却塔风机子程序，冷却塔风机正常启动后启动冷水主机；冷水主机运行10分钟，如果蓄冷罐回水温度大于6℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动蓄冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果蓄冷罐回水温度小于等于6℃停止主机程序，顺序关闭后开启的冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及蓄冷水泵至全部关闭；
联合供冷程序：所述联合供冷程序包括冷冻水泵子程序、冷冻泵子程序、放冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序以及冷水主机子程序；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，主机阀门启动正常后首先启动冷冻泵子程序，冷冻泵启动正常后启动放冷水泵子程序，放冷水泵启动正常后启动冷却水泵子程序，冷却水泵正常启动后启动冷却塔风机子程序，冷却塔风机正常启动后启动冷水主机子程序；
上述直接供冷模式步骤如下：首先确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序启动，启动一号冷冻水泵开启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水泵；冷冻水泵启动正常启动冷却水泵子程序，先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机；一切正常后检测流量正常，启动冷水主机子程序；先判断主机可开启数量，运行时间最少的排在首位，冷水主机运行5分钟，如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动板换侧冷冻水泵子程序、冷冻水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一套主机程序，则关闭后开启程序，顺序关闭冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵、冷冻泵和冷冻水泵。
上述低温水供冷模式步骤如下：启动模式控制电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序，先判断可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷冻水泵开启运行5分钟后回水温度仍然大于13.5℃则加载一台冷冻水泵，运行10分钟之后回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷冻泵；冷冻水泵正常启动后开启放冷水泵子程序，一号放冷水泵开启5分钟后回水温度仍然大于13.5℃则加载一台放冷水泵，运行10分钟之后回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷冻泵。
上述水蓄冷模式步骤如下：首先根据日期，时间以及经验计算应该开启几套主机程序，其次确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动蓄冷水泵子程序，先判断蓄冷水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号蓄冷水泵正常开启10分钟后蓄冷水罐回水温度大于6℃则自动加载一台蓄冷水泵，如果蓄冷水罐回水温度小于等于6℃则自动减载一台后开启蓄冷水泵；蓄冷水泵正常开启后启动冷却水泵子程序，先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机，冷却水回水温度大于等于35℃，则开启所有冷却塔风机；冷却塔风机正常开启之后开启冷水主机子程序，先判断可开启数量，应该开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷水主机开启后，冷水主机运行10分钟，如果蓄冷罐回水温度大于6℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动蓄冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果蓄冷罐回水温度小于等于6℃则停止主机程序，顺序关闭后开启冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及蓄冷水泵至全部关闭。
上述联合供冷模式步骤如下：根据日期时间表、室外温度，天气预报，历史记录，经验数据等数据经过程序判断，自动执行运行模式，经验计算应该开启几套主机程序，其次确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序，首先判断冷冻水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，启动一号冷冻水泵开启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；冷冻水泵启动正常，放冷水泵子程序启动，首先根据计算判断应该开启几台放冷水泵，然后判断放冷水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，然后启动放冷水泵，开启5分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台放冷水泵，冷冻水泵运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台放冷水泵；放冷水泵正常启动后，冷却水泵子程序启动；先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机；冷却塔风机正常开启之后开启冷水主机子程序，先判断可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷水主机开启后，冷水主机运行5分钟，如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷水主机；回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷水主机。
本发明的有益效果：利用夜间的峰谷电价，将冷量用低温水的形式存储起来，在用电高峰期间将存储的低温水来供冷，在满足末端负荷的前提下，在峰值电价阶段用完蓄水冷量，尽可能少开或不开主机，最大可能的节能；采用不同的模式来应对不同的情况，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为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主程序图。
图3为本发明的直接制冷模式下子程序图。
图4为本发明的低温水供冷模式下子程序图。
图5为本发明的水蓄冷模式下子程序图。
图6为本发明的联合供冷模式下子程序图。
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，一种水蓄冷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，所述机房系统控制柜包括至少两个冷冻水泵及其配套电动阀，至少两个冷却水泵及其配套电动阀，至少两个蓄冷水泵及其配套电动阀，至少两个放冷水泵及其配套电动阀，至少一台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以及传感器；末端区域控制器包括楼层风柜，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管理控制，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DDC控制器通过RS485总线BACNET协议传输到中央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系统的优化管理；所述水蓄冷中央空调高效节能管理系统有四种工作模式，分别是：直接制冷、水蓄冷、低温水供冷和联合供冷；传感器采集现场数据以及空调主设备内部数据后反馈给区域DDC控制器，综合到系统控制柜，结合机房回水温度数据以及蓄水冷量的多少来进行分析，判断输出多少，中央DDC控制器经过经验判断和提前量判断最后确定中央空调系统采取四种工作模式中的一种，选定工作模式之后再通过中央DDC控制器计算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。
新风量的计算通过室外温湿度传感器采集信号，将采集到的信号输入所述DDC控制器，保证房间最小新风量，房间最小新风量为：Lw=nRp+Rb*Abn：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
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。
四种工作模式的切换可以通过手动来确定采取四种工作模式中的任意一种模式；或者DDC控制器根据日期时间表、室外温度，天气预报，历史记录，经验数据等数据经过程序判断，自动执行运行模式，选择四种工作模式中的任意一种运行模式，当中央空调结束白天的工作后在夜晚电价低价期时期，采取水蓄冷模式；当蓄水冷量极低时才采取直接制冷模式；当蓄水冷量足够空调系统的负荷则采取直接低温水供冷模式；当蓄水冷量不够空调系统的负荷则采取联合供冷模式。
如图2所示，四种工作模式分别执行下列程序：
直接供冷程序：所述直接供冷程序主机程序包括板换侧冷冻水泵子程序、冷冻泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序以及冷水主机子程序；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、冷却水泵和冷冻水泵，开启和关闭是逆向的顺序；
低温水供冷程序：所述低温水供冷程序包括冷冻水泵子程序以及放冷水泵子程序；所述机房系统控制柜收到指令后执行下述程序：开始，阀门启动正常后首先启动冷冻水泵子程序，冷冻水泵正常启动后，启动放冷水泵子程序；
水蓄冷程序：所述水蓄冷程序包括蓄冷水泵子程序、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，主机阀门启动正常后首先启动蓄冷水泵子程序，蓄冷水泵正常启动后启动冷却水泵子程序，冷却水泵正常启动后启动冷却塔风机子程序，冷却塔风机正常启动后启动冷水主机；冷水主机运行10分钟，如果蓄冷罐回水温度大于6℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动蓄冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果蓄冷罐回水温度小于等于6℃停止主机程序，顺序关闭后开启的冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及蓄冷水泵至全部关闭；
联合供冷程序：所述联合供冷程序包括冷冻水泵子程序、冷冻泵子程序、放冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序以及冷水主机子程序；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，主机阀门启动正常后首先启动冷冻泵子程序，冷冻泵启动正常后启动放冷水泵子程序，放冷水泵启动正常后启动冷却水泵子程序，冷却水泵正常启动后启动冷却塔风机子程序，冷却塔风机正常启动后启动冷水主机子程序；
如图3所示，直接供冷模式步骤如下：首先确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序启动，启动一号冷冻水泵开启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水泵；冷冻水泵启动正常启动冷却水泵子程序，先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机；一切正常后检测流量正常，启动冷水主机子程序；先判断主机可开启数量，运行时间最少的排在首位，冷水主机运行5分钟，如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动板换侧冷冻水泵子程序、冷冻水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一套主机程序，则关闭后开启程序，顺序关闭冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵、冷冻泵和冷冻水泵。
如图4所示，低温水供冷模式步骤如下：启动模式控制电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序，先判断可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷冻水泵开启运行5分钟后回水温度仍然大于13.5℃则加载一台冷冻水泵，运行10分钟之后回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷冻泵；冷冻水泵正常启动后开启放冷水泵子程序，一号放冷水泵开启5分钟后回水温度仍然大于13.5℃则加载一台放冷水泵，运行10分钟之后回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷冻泵。
如图5所示，水蓄冷模式步骤如下：首先根据日期，时间以及经验计算应该开启几套主机程序，其次确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动蓄冷水泵子程序，先判断蓄冷水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号蓄冷水泵正常开启10分钟后蓄冷水罐回水温度大于6℃则自动加载一台蓄冷水泵，如果蓄冷水罐回水温度小于等于6℃则自动减载一台后开启蓄冷水泵；蓄冷水泵正常开启后启动冷却水泵子程序，先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机，冷却水回水温度大于等于35℃，则开启所有冷却塔风机；冷却塔风机正常开启之后开启冷水主机子程序，先判断可开启数量，应该开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷水主机开启后，冷水主机运行10分钟，如果蓄冷罐回水温度大于6℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动蓄冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果蓄冷罐回水温度小于等于6℃则停止主机程序，顺序关闭后开启冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及蓄冷水泵至全部关闭。
如图6所示，联合供冷模式步骤如下：根据日期时间表、室外温度，天气预报，历史记录，经验数据等数据经过程序判断，自动执行运行模式，经验计算应该开启几套主机程序，其次确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序，首先判断冷冻水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，启动一号冷冻水泵开启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；冷冻水泵启动正常，放冷水泵子程序启动，首先根据计算判断应该开启几台放冷水泵，然后判断放冷水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，然后启动放冷水泵，开启5分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台放冷水泵，冷冻水泵运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台放冷水泵；放冷水泵正常启动后，冷却水泵子程序启动；先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机；冷却塔风机正常开启之后开启冷水主机子程序，先判断可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷水主机开启后，冷水主机运行5分钟，如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷水主机；回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷水主机。
Claims (9)
1.一种水蓄冷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，所述机房系统控制柜包括至少两个冷冻水泵及其配套电动阀，至少两个冷却水泵及其配套电动阀，至少两个蓄冷水泵及其配套电动阀，至少两个放冷水泵及其配套电动阀，至少一台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以及传感器；末端区域控制器包括楼层风柜，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管理控制，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DDC控制器通过RS485总线BACNET协议传输到中央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系统的优化管理；所述水蓄冷中央空调高效节能管理系统有四种工作模式，分别是：直接制冷、水蓄冷、低温水供冷和联合供冷；传感器采集现场数据以及空调主设备内部数据后反馈给区区域DC控制器，综合到系统控制柜，结合机房回水温度数据以及蓄水冷量的多少来进行分析，判断输出多少，中央DDC控制器经过经验判断和提前量判断最后确定中央空调系统采取四种工作模式中的一种，选定工作模式之后再通过中央DDC控制器计算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所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，其特征在于：所述新风量的计算通过室外温湿度传感器采集信号，将采集到的信号输入所述DDC控制器，保证房间最小新风量，房间最小新风量为：Lw＝nRp+Rb*Abn：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所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，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所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，其特征在于：所述四种工作模式的切换可以通过手动来确定采取四种工作模式中的任意一种模式；或者DDC控制器根据日期时间表、室外温度，天气预报，历史记录，经验数据等数据经过程序判断，自动执行运行模式，选择四种工作模式中的任意一种运行模式，当中央空调结束白天的工作后在夜晚电价低价期时期，采取水蓄冷模式；当蓄水冷量极低时才采取直接制冷模式；当蓄水冷量足够空调系统的负荷则采取直接低温水供冷模式；当蓄水冷量不够空调系统的负荷则采取联合供冷模式。
5.如权利要求1所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，其特征在于：四种工作模式分别执行下列程序：
直接供冷程序：所述直接供冷程序主机程序包括板换侧冷冻水泵子程序、冷冻泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序以及冷水主机子程序；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、冷却水泵和冷冻水泵，开启和关闭是逆向的顺序；
低温水供冷程序：所述低温水供冷程序包括冷冻水泵子程序以及放冷水泵子程序；所述机房系统控制柜收到指令后执行下述程序：开始，阀门启动正常后首先启动冷冻水泵子程序，冷冻水泵正常启动后，启动放冷水泵子程序；
水蓄冷程序：所述水蓄冷程序包括蓄冷水泵子程序、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，主机阀门启动正常后首先启动蓄冷水泵子程序，蓄冷水泵正常启动后启动冷却水泵子程序，冷却水泵正常启动后启动冷却塔风机子程序，冷却塔风机正常启动后启动冷水主机；冷水主机运行10分钟，如果蓄冷罐回水温度大于6℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动蓄冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果蓄冷罐回水温度小于等于6℃停止主机程序，顺序关闭后开启的冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及蓄冷水泵至全部关闭；
联合供冷程序：所述联合供冷程序包括冷冻水泵子程序、冷冻泵子程序、放冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序以及冷水主机子程序；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，主机阀门启动正常后首先启动冷冻泵子程序，冷冻泵启动正常后启动放冷水泵子程序，放冷水泵启动正常后启动冷却水泵子程序，冷却水泵正常启动后启动冷却塔风机子程序，冷却塔风机正常启动后启动冷水主机子程序。
6.如权利要求5所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，其特征在于：所述直接供冷模式步骤如下：首先确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序启动，启动一号冷冻水泵开启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水泵；冷冻水泵启动正常启动冷却水泵子程序，先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机；一切正常后检测流量正常，启动冷水主机子程序；先判断主机可开启数量，运行时间最少的排在首位，冷水主机运行5分钟，如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动板换侧冷冻水泵子程序、冷冻水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一套主机程序，则关闭后开启程序，顺序关闭冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵、冷冻泵和冷冻水泵。
7.如权利要求5所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，其特征在于：所述低温水供冷模式步骤如下：启动模式控制电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序，先判断可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷冻水泵开启运行5分钟后回水温度仍然大于13.5℃则加载一台冷冻水泵，运行10分钟之后回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷冻泵；冷冻水泵正常启动后开启放冷水泵子程序，一号放冷水泵开启5分钟后回水温度仍然大于13.5℃则加载一台放冷水泵，运行10分钟之后回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷冻泵。
8.如权利要求5所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，其特征在于：所述水蓄冷模式步骤如下：首先根据日期，时间以及经验计算应该开启几套主机程序，其次确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动蓄冷水泵子程序，先判断蓄冷水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号蓄冷水泵正常开启10分钟后蓄冷水罐回水温度大于6℃则自动加载一台蓄冷水泵，如果蓄冷水罐回水温度小于等于6℃则自动减载一台后开启蓄冷水泵；蓄冷水泵正常开启后启动冷却水泵子程序，先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机，冷却水回水温度大于等于35℃，则开启所有冷却塔风机；冷却塔风机正常开启之后开启冷水主机子程序，先判断可开启数量，应该开启数量，根据运行时间排唐，运行时间时间最少的排在首位，一号冷水主机开启后，冷水主机运行10分钟，如果蓄冷罐回水温度大于6℃则自动加载一套主机程序，随即顺序启动蓄冷水泵子程序、冷却水泵子程序、冷却塔风机子程序和冷水主机子程序；冷冻主机运行10分钟后如果蓄冷罐回水温度小于等于6℃则停止主机程序，顺序关闭后开启冷水主机、冷却塔风机、冷却水泵以及蓄冷水泵至全部关闭。
9.如权利要求5所述的一种水蓄冷中央空调高效节能管理系统，其特征在于：所述联合供冷模式步骤如下：根据日期时间表、室外温度，天气预报，历史记录，经验数据等数据经过程序判断，自动执行运行模式，经验计算应该开启几套主机程序，其次确定主机启动顺序，然后启动第一套主机程序，启动模式控制电动阀及主机电动阀，冷却塔电动阀，阀门启动正常后启动冷冻水泵子程序，首先判断冷冻水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，启动一号冷冻水泵开启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；冷冻水泵启动正常，放冷水泵子程序启动，首先根据计算判断应该开启几台放冷水泵，然后判断放冷水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，然后启动放冷水泵，开启5分钟后如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台放冷水泵，冷冻水泵运行10分钟后如果回水温度小于10.5℃则自动减载一台放冷水泵；放冷水泵正常启动后，冷却水泵子程序启动；先判断冷却水泵可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却水泵正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却水泵，冷却水泵运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却水泵；冷却水泵正常开启后开启冷却塔风机子程序，先判断冷却塔风机可开启数量，根据运行时间排序，运行时间最少的排在首位，一号冷却塔风机正常开启5分钟后冷却水进回水温差仍然大于5℃则加载一台冷却塔风机，冷却塔风机运行10分钟后冷却水进回水温差小于3℃则减载一台后开启的冷却塔风机；冷却塔风机正常开启之后开启冷水主机子程序，先判断可开启数量，根据运行时间排序，运行时间时间最少的排在首位，一号冷水主机开启后，冷水主机运行5分钟，如果回水温度仍然大于13.5℃则自动加载一台冷水主机；回水温度小于10.5℃则减载一台后开启冷水主机。
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