CN1687852A

CN1687852A - 中央空调数字化控制节能方法

Info

Publication number: CN1687852A
Application number: CNA2005100185723A
Authority: CN
Inventors: 黄真银
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2005-10-26

Abstract

本发明公开了一种中央空调数字化控制节能方法，属于中央空调综合设备的精确控制技术领域。其主要包括：室内、外的温度压力等传感器产生的信号，智能温度控制器、中央空调中的冷媒水泵、冷却水泵，冷却塔风机，空调主机的多机组控制装置以及冷媒水泵变频器、冷却水泵变频器、冷却塔风机变频器产生的信号通过通信网络进入PLC或工控计算机，经过工控机内的数据库进行计算后将信号传递给各设备，完成控制过程。本方法由于采用了室内、外信息采集单元全方位地对室、内外的数据进行采用，综合计算后通过可编程控制器和主计算机对中央空调的相应设备进行调节，除去了中央空调系统运行中不合理的设备能量消耗，达到了高效节能的目的。

Description

中央空调数字化控制节能方法

技术领域

本发明涉及一种节能装置，特别是一种用于中央空调的数字化控制节能方法。

背景技术

目前，中央空调是由各个不同的厂家提供不同的设备，空调主机工厂提供主机，空调末端工厂提高末端设备，控制电器工厂提供开关电器，水管管设备工厂提供水泵等管路设备，空调设计师按根据实际情况设计设备及管路，安装公司进行安装，各设备之间缺少联系，在满量运行时可在各自的工况点运行，但在部分负荷下运行由于设备不是在满足房间空调效果下紧密配合，就很不经济。再有的中央空调节能措施主要是强调水系统的水泵变频、变流量，以单一的控制点温度、压力通过系统进行变频调节，而不是根据末端房间的能量需要来调节控制主机设备、末端设备，各房间之间负荷无联系，不能根据整个系统的工作情况作出相应的调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够根据中央空调能耗所最终满足的能量来控制调节中央空调中的所有设备，达到节能目的。

本发明的目的是这样实现的：一种中央空调数字化控制节能方法，风机盘管传感器和室内温度传感器采集信号进入智能温控器，工控计算机通过通信板卡接收智能温控器传来的信号；

室外环境信号和室内空调设备信号经过开关量采集模块、模拟量采用模块、PLC编程器的采集处理后进入工控计算机；

空调主机由空调主机控制器产生信号，经过空调主机通信器传递给工控计算机；

冷媒变频水泵上的冷媒水泵变频器、冷却变频水泵上的冷却水泵变频器、变频冷却塔风机上的冷却塔风机变频器产生的信号进入工控计算机；

冷媒水泵、冷却水泵、冷却塔风机由PLC编程器控制，PLC编程器产生的信号进入工控计算机，由工控计算机控制PLC编程器的控制逻辑；

所有的信号进入工控计算机后经过计算机内的数据库计算后，工控计算机输出控制信号到各个设备完成控制过程。

智能温制器由IC编程电路，空气、水温传感器组成，并通过485组网通信。

室外环境信号通过室外温湿度传感器、室外光度传感器产生。

室内空调设备信号，由室内水温传感器、水压力传感器、水流量传感器、设备电量传感器产生。

本发明所提供的中央空调数字化控制节能系统，由于采用了室内、外信息采集单元全方位地对室、内外的数据进行采用，综合计算后通过可编程控制器和主机对中央空调的相应设备进行调节，除去了中央空调系统运行中不合理的设备能量消耗，达到了高效节能的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的工作原理图。

具体实施方式

本装置的工作原理如下：

室内信息采集由红外传感器、室内温度传感器、室内湿度传感器、室内压力传感器可以检测到室内是否有人以及室内的温度、湿度、压力信息通过通讯模块传递给工控计算机；

室外信息采集由温度传感器、光度传感器、湿度传感器采集相关的信息通过通讯模块传递给工控计算机；

由VB建立的建筑模型负荷实时计算包，计算实时的总建筑体需求冷量；通过与各房间联系的末端设备库，水温传感器数据，设备性能曲线模型库计算末端设备耗用冷量，与计算负荷比较可提供末端设备检修报警功能，客户警告功能，设备用冷总量。为空调系统的数字化节能控制创造条件。

冷媒水泵的PID正负变频，不是由单一传感信号的输入模拟输入来进行变频调节，而是传入多种信号，通过通信模块给PLC，工控机相关数据。最后由工控计算根据实时工况，按多种因素计算，并由相关的信号进行调节，最后由建立的PID数据库，与变频器通信，进行PID变频调节。

冷却水泵，冷却塔是相互联系的一体，相互控制调频；是为了保证主机散出的热量需要来调节。按模拟量进行PID正负变频调节，冷却塔相对优先；运行中受相关变化参数控制进行模糊校正调节。冷却塔风机模糊校正调节同时也受室外温湿度传感器与冷却塔性能曲线计算结果的控制进行模糊校正调节。

水量传感器与冷媒水温传感器，电量传感器通过数据模块，运算计算机计算功耗、总冷焓组成功效计算库，并与管网系统，蓄冷器组成负荷调节系统：调节主机在高效区运行，并根据需求负荷间隔调节蓄冷。

系统数据采集是智能化的全空调环境采集：包括了空调运行全过程的室内外环境：室内水温，压力，流量，电量；室外光度、温湿度等，主副机设备的运行状况的输入反馈信号，采集的数据均可以通过数据模块进入计算机中计算。

通过组态软件，VB软件，PLC过程控制软件、数字化的采集全过程数据采集，强大数据库运算；为了满足需要的冷量，保证主机在高功效点上工作，创造主机高功效运行的环境而对水泵，风机，蓄冷设备等进行模糊可校正调节。

本装置的工程过程如下：

通过室外温湿度传感器，智能温控器，根据室内外环境温度，按管理设定的各功能区实测传感温度条件低于设定时，ZHB装置自动投入运行。

中央控制装置投入时，各种传感器投入工作，同时需求负荷分析计算数据库；输送焓水泵调节PID数据库；散热设备的水泵、风机的调节PID数据库；空调主机的能效调节分析数据库；蓄冷放冷调节数据库；垢阻分析数据库投入运算。当垢阻分析数据库输出垢阻超标时，ZHB给自动加药装置加防垢药。并检查控制调节空调投入的运行环境，

在确认空调投入的环境已调节完，开启空调设备辅机，并调节符合空调主机运行的标准环境：水泵，风机等辅机设备投入；首先运行单台变频器联接动力设备，按工控机相关PID数据库输出的信号调节，并根据变化的状况随动调节；在调节中变频器不能满足输送与散热要求时，通过数据库调节输出自动投入工频水泵、风机。

通过通信板卡、或者通信网络给空调主机信号，空调主机首次投入、按空调主机的自开机程序与逻辑投入运行，并按工厂标准逻辑设定工况运行。

运行中：需求负荷分析计算数据库；输送焓水泵调节PID数据库；散热设备的水泵、风机的调节PID数据库；空调主机的能效调节分析数据库；蓄冷放冷调节数据库不断运算；过程、环境、设备工况的信号：部分开关量模拟量通过PLC、部分开关量模拟量通过数据模块，板卡，通信协议输入工控机中，工控机按满足需求冷量，末端回水温度，水媒温差，主机性能曲线所对应的最小流量进行水媒系统的模糊校正调节PID变频。散热系统按照先风机升频后水泵升频的原则，达到主机散热性能曲线要求，按相应室外温湿度满足对应回水温度，散热温差的要求进行散热系统的水泵、风机模糊校正调节PID变频

当空调主机的能效调节分析系统判断：能效比低于设定数，如：COP3.6时，空调主机已在不经济的部分负荷状态下运行；且制冷量略高于实际消耗冷量，智能温控器传感室内平均温度已在一定设定温差内，系统按数据库的模拟仿真循环计算一定周期时间后的总需求冷量，按数据库计算的调节指数，自动调节主机工况控制温度在5-13℃，调节温度调节离差值在0.3-4.2幅度，对多机头机组、则减少运行台数至最少，使空调主机在相对高效的蓄冷工况运行；在蓄冷工况下，管网不能蓄积一定周期内的调节冷量时，则ZHB自动对蓄冷器蓄冷；进入蓄冷时ZHB控制相关的调节阀、管网，使末端供冷满足用冷要求同时；而并不增加末端消耗供冷量。

当蓄冷结束，而蓄积冷量满足一定周期的总需求冷量，给主机停机信号，停散热系统的运行，并控制冷媒系统；低负荷调节的间隔蓄冷系统的放冷过程满足空调效果的要求。一定周期后按数据库的计算投入空调主机不间断满足系统的需要。

蓄冷工况不能满足一定周期的总需求冷量，则本装置会调高设定温度，使部分负荷的功效相对提高需求负荷分析计算数据库；输送焓水泵调节PID数据库；散热设备的水泵、风机的调节PID数据库；空调主机的能效调节分析数据库；蓄冷放冷调节数据库；在各自的模块内接受数据，又相互联系，根据变化的输入，设备反馈信号，而循环不断的调节控制空调主机，冷媒水系统。散热系统。

Claims

1、一种中央空调数字化控制节能方法，其特征在于：风机盘管传感器和室内温度传感器采集信号进入智能温控器，工控计算机通过通信板卡接收智能温控器传来的信号；

2、根据权利要求1所述的中央空调数字化控制节能方法，其特征在于：智能温制器由IC编程电路，空气、水温传感器组成，并通过485组网通信。

3、根据权利要求1所述的中央空调数字化控制节能方法，其特征在于：室外环境信号通过室外温湿度传感器、室外光度传感器产生。

4、根据权利要求1所述的中央空调数字化控制节能方法，其特征在于：室内空调设备信号，由室内水温传感器、水压力传感器、水流量传感器、设备电量传感器产生。