CN113836229A - 4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置及其方法，包括便携操作箱，设置在冷水机组冷却水进出水管和冷冻水进出水管上的温度计，设置在冷冻水管上的流量计，以及安装在冷水机组用电输入侧的电表，在便携操作箱内设有温度数据采集卡、计算模块、存储模块、数据通讯模块和触摸屏，本发明解决现有冷水机组节能对比情况的数据采集、节能计算、数据存储、数据分析和数据远程传输的问题，以计算时间、冷却水进出口温度作为存储标签，便于进行数据对比分析，判断机组能效优劣，为机组选择、节能优化提供真实有效数据。
Description
技术领域
本发明涉及技术制冷设备技术领域，具体涉及一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置及其方法。
背景技术
冷水机组是建筑制冷和工业冷却的常见设备，是建筑内或工厂内的主要耗电设备。但由于影响冷水机组运行的因素较多，例如冷却水温度、环境湿度、冷冻水温度、水流量大小、制冷量大小等等，冷水机组实际的运行能耗时刻都在发生着变化。虽然机组名牌上都标注有名义制冷量和名义功耗数值，但机组真实的运行情况却很难获得。也有用户为了获得机组运行情况，在机组出水管道上安装了流量计和温度计，在用电输入侧安装电表，这样能够将机组当前的运行工况记录下来，进行长期的数据统计。由于缺少有针对性的专业上位机，难以进行深入的数据分析和不同机组的对比，就不能获得机组较为精确的运行能耗情况和不同机组之间的运行差异。这给用户对设备的选择和了解设备的真实运行情况带来了困难。国家为统一规范和标准，通过标准形式规定了各冷水机组设备的满负荷能效COP和综合能效IPLV的计算方法，便于不同厂家的设备用同一标准去评判。但由于每个地区、每个用户的工况都不一样，这个标准并不能代表用户的实际运行情况。用户在选择机组时，可能实际运行工况与国标标准规定的工况之间差距较大，导致按照标准选择的机组运行能耗并不理想，不利于用户选取合适的机组。
发明内容
技术目的：针对现有冷水机组缺乏统一节能对比，不便于用户选取机组的不足，本发明公开了一种便于进行数据对比分析，判断机组能效优劣，为机组选择、节能优化提供真实有效数据的4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置及其方法。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置，包括便携操作箱，设置在冷水机组冷却水进出水管和冷冻水进出水管上的温度计，设置在冷冻水管上的流量计，以及安装在冷水机组用电输入侧的电表，在便携操作箱内设有温度数据采集卡、计算模块、存储模块、数据通讯模块和触摸屏，温度数据采集卡接收温度计检测的温度数据并传输至计算模块，由计算模块依据接收的流量计、温度数据采集卡和电表数据进行冷水机组能耗计算，将计算结果在触摸屏上进行显示并存储在存储模块中，数据通讯模块将数据传输至云端。
本发明还公开一种基于上述对比装置的对比方法，包括步骤：
S01、将需要进行节能对比的冷水机组接入便携操作箱的数据通道，每个通道独立进行数据传输；
S02、在便携式操作箱内，由计算模块进行计算，计算结果存储在存储模块中并在触摸屏上进行显示，再由数据通讯模块将数据上传至云端，在远程终端同步进行查看和对比分析。
优选地，本发明在步骤S01中，数据传输内容包括冷冻水进水温度T1，冷冻水出水温度T2，冷却水进水温度T3，冷却水出水温度T4，冷冻水流量Q和对应的冷水机组电耗P,计算模块计算制冷量N＝(T1-T2)*Q*1.163，冷水机组效率
优选地，本发明在步骤S02中，计算模块计算的数据，以数据采集时的时间、冷却水进水温度T3、冷却水出水温度T4作为数据标签与计算结果一起存储在存储模块中。
优选地，本发明在步骤S02中，每小时内，按照固定的时间时间间隔进行冷水机组的制冷量N和电耗P的计算，在进行节能对比时，保持测量的机组的平均冷却水进水温度、平均冷却水出水温度相同，将在对比的时间区间内冷水机组的总制冷量、总电耗和平均能耗进行对比，判断冷水机组的节能效果。
优选地，本发明在进行数据存储前进行数据有效性判断，数据有效判定依据为同时满足：T1、T2、T3、T4∈(-20,50)，Q、P、N>0，η>1。
有益效果：本发明所提供的一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置及其方法具有如下有益效果：
1、本发明采用4通道对比，进行冷水机组数据采集和分析，在同一工况下进行机组的性能对比，性能对比更专业，通过数据通讯模块将检测结果传输至云端，数据查看更方便。
2、在便携操作箱上设置显示屏，能够实时查看各通道机组的工况实时效率，及对比情况
3、数据采集时的时间、冷却水进水温度T3、冷却水出水温度T4作为数据标签与计算结果一起存储在存储模块中，便于分析不同天、不用月份、不同季度、不同年份或不同冷却水温度时的能耗情况。
4、提供4通道，最多可以同时进行4台冷水机组的能效分析和对比。
5、利用云端进行数据存储，可通过终端设备远程监控和查看，便于管理。
6、本发明的对比装置采用便携式，便于安装和移动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。
图1为本发明的对比装置结构示意图；
图2为本发明便携操作箱内部结构图；
其中1-便携操作箱、2-温度计、3-流量计、4-电表、5-温度数据采集卡、6-触摸屏、7-直流电源。
具体实施方式
下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1和图2所示为本发明所提供的一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置，包括便携操作箱1，设置在冷水机组冷却水进出水管和冷冻水进出水管上的温度计2，设置在冷冻水管上的流量计3，以及安装在冷水机组用电输入侧的电表4，在便携操作箱1内设有温度数据采集卡5、计算模块、存储模块、数据通讯模块和触摸屏6，并配有直流电源7，直流电源7为温度数据采集卡5、触摸屏供电，温度计2的信号线连接到温度数据采集卡4上，温度数据采集卡5接收温度计2检测的温度数据并传输至计算模块，由计算模块依据接收的流量计3、温度数据采集卡5和电表4数据进行冷水机组能耗计算，将计算结果在触摸屏6上进行显示并存储在存储模块中，数据通讯模块将数据传输至云端。
本发明提供一种基于上述对比装置的冷水机组节能对比方法，包括步骤S01、将需要进行节能对比的冷水机组接入便携操作箱的数据通道，每个通道独立进行数据传输；
S02、在便携式操作箱内，由计算模块进行计算，计算结果存储在存储模块中并在触摸屏上进行显示，再由数据通讯模块将数据上传至云端，在远程终端同步进行查看和对比分析
数据采集共4个通道16路温度计接入，可同时或单独选择任一通道进行接入，每通道需要采集的数据及传输途径如下：
(1)冷冻水进水温度T1，冷冻水出水温度T2，冷却水进水温度T3，冷却水出水温度T4，接入温度数据采集卡；
(2)冷冻水流量Q、冷水机组电耗P和温度数据采集卡通过通讯方式将数据传输给触摸屏，在触摸内进行数据计算、判别、显示和存储；
(3)触摸屏将存储的数据通过通讯方式传送给云模块；
(4)云模块将数据上传到云服务器，便于远程终端查看。
计算模块计算制冷量N＝(T1-T2)*Q*1.163，冷水机组效率
制冷量N和冷水机组电耗P均以小时为单位。
在步骤S02中，计算模块计算的数据，以数据采集时的时间、冷却水进水温度T3、冷却水出水温度T4作为数据标签与计算结果一起存储在存储模块中，在进行存储前，需要先进行数据有效性判断，数据有效判定依据为同时满足：T1、T2、T3、T4∈(-20,50)，Q、P、N>0，η>1，如果数据有效，计算模块计算的数据，以数据采集时的时间、冷却水进水温度T3、冷却水出水温度T4作为数据标签与计算结果一起存储在存储模块中，便于数据查找和选取，在每小时内，按照固定的时间时间间隔进行冷水机组的制冷量N和电耗P的计算。
每次采集的数据、计算数据和设置数据都在触摸屏上进行显示，在触摸屏界面上可选择起始时间和结束时间，用于计算在起始时间和结束时间内的总制冷量Ntot、总电耗Ptot、平均效率ηeve、平均冷却水进水温度T3eve和平均冷却水出水温度T4eve，在进行节能对比时，保证平均冷却例如从起始时间到结束时间内，总共记录n组数据，每分钟检测和计算一次，由于每次计算的结果均以小时为单位，那么在1小时内的总制冷量为每分钟检测结果除以60，那么在起始时间到结束时间内，
Ni表示第i次计算制冷量结果，
Ni表示第i次计算电耗。
那么
表示第i次计算时测量的冷却水进水温度，
示第i次计算时测量的冷却水出水温度。
触摸屏界面显示4通道的实时数据和历史数据分析，实时数据包括4个通道的冷冻水进水温度T1，冷冻水出水温度T2，冷却水进水温度T3，冷却水出水温度T4、冷冻水流量Q、冷水机组电耗P、冷水机组制冷量N、冷水机组运行效率η。
在进行对比时，选择开始时间和结束时间后，历史数据分析会显示4个通道在选择时间段内的总制冷量Ntot、总功率Ptot、平均能效ηeve、平均冷却进水温度T3eve和平均冷却出水温度T4eve。在平均冷却进水温度T3eve和平均冷却出水温度T4eve相同的情况下，对比总制冷量Ntot、总功率Ptot、平均能效ηeve即可得到各个通道对应机组的运行节能情况，以对机组的节能效果做出判断，为机组选择提供可靠依据。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置，其特征在于，包括便携操作箱(1)，设置在冷水机组冷却水进出水管和冷冻水进出水管上的温度计(2)，设置在冷冻水管上的流量计(3)，以及安装在冷水机组用电输入侧的电表(4)，在便携操作箱(1)内设有温度数据采集卡(5)、计算模块、存储模块、数据通讯模块和触摸屏(6)，温度数据采集卡(5)接收温度计(2)检测的温度数据并传输至计算模块，由计算模块依据接收的流量计(3)、温度数据采集卡(5)和电表(4)数据进行冷水机组能耗计算，将计算结果在触摸屏(6)上进行显示并存储在存储模块中，数据通讯模块将数据传输至云端。
2.根据权利要求1所述的一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比装置的对比方法，其特征在于，包括步骤：
S01、将需要进行节能对比的冷水机组接入便携操作箱的数据通道，每个通道独立进行数据传输；
S02、在便携式操作箱内，由计算模块进行计算，计算结果存储在存储模块中并在触摸屏上进行显示，再由数据通讯模块将数据上传至云端，在远程终端同步进行查看和对比分析。
3.据权利要求2所述的一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比方法，其特征在于，在步骤S01中，数据传输内容包括冷冻水进水温度T1，冷冻水出水温度T2，冷却水进水温度T3，冷却水出水温度T4，冷冻水流量Q和对应的冷水机组电耗P,计算模块计算制冷量N＝(T1-T2)*Q*1.163，冷水机组效率
4.据权利要求3所述的一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比方法，其特征在于，在步骤S02中，计算模块计算的数据，以数据采集时的时间、冷却水进水温度T3、冷却水出水温度T4作为数据标签与计算结果一起存储在存储模块中。
5.据权利要求4所述的一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比方法，其特征在于，在步骤S02中，每小时内，按照固定的时间时间间隔进行冷水机组的制冷量N和电耗P的计算，在进行节能对比时，保持测量的机组的平均冷却水进水温度、平均冷却水出水温度相同，将在对比的时间区间内冷水机组的总制冷量、总电耗和平均能耗进行对比，判断冷水机组的节能效果。
6.据权利要求4所述的一种4通道带数据远传功能的冷水机组节能对比方法，在进行数据存储前进行数据有效性判断，数据有效判定依据为同时满足：T1、T2、T3、T4∈(-20,50)，Q、P、N>0，η>1。
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