CN201547915U - 中央空调节能装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型主要公开了一种中央空调节能装置，包括PLC控制单元，其输入端连接的温度采集模块、冷冻集水箱压力传感器和冷冻分水箱压力传感器和流量计；其输出端连接恒压控制单元和变频控制单元。温度采集模块的输入端连接冷却水进出口温度传感器、冷冻水进出口温度传感器、室外温度传感器，同时采用485通讯接口与PLC控制单元保持数据传输。恒压控制单元和变频控制单元连接冷冻水泵电机和冷却水泵电机。本实用新型从温度、压差、流量各个方面进行控制，实现中央空调最大限度的节能。

Description

中央空调节能装置
技术领域
本实用新型涉及节能技术领域，特别是与一种中央空调节能装置有关。
背景技术
大多数中央空调系统，其负荷量的设计往往都高于建筑需求。因此，在很多情况下，虽然中央空调主机可以在末端用户负荷偏低时，阶梯状地降低自身的功率，但是冷冻水系统及冷却水系统还是处在电机满负荷工作时恒流量工作状态中，这就造成了很大的电力浪费。因此，中央空调节能控制装置就应运而生。
现有市场上中央空调节能控制装置如图1所示，只是简单采用恒温差变频控制技术，由通用变频器对受控的水泵电机、风机电机进行单独的控制。
当其控制装置检测到温差值变化时，恒温控制仪表就按这个量值与给定值之间的误差进行PID温差变频控制。这种控制方法只适合于线性系统中，并对单一控制对象实施控制。通用变频器用PID控制方法，控制非线性系统时，很容易引起中央空调系统的强烈振荡，使控制范围在较大范围内波动，增加了系统的能耗，也很容易使系统长时间都不能达到给定值的稳定状态，对于主机所配套的冷冻水泵和冷却水泵以及冷却塔风机等设备的节能效果不理想。
同时，这类中央空调节能控制装置只是对温度进行控制，对整个系统中出现的问题没有充分估计，比如末端用户的数量，当末端用户数量少时，冷冻水泵和冷却水泵仍然处于满负荷工作状态，没有实现最大限度的节能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种中央空调节能装置，从温度、压差、流量各个方面进行控制，实现中央空调最大限度的节能。
为了达到上述目的，本实用新型的采用的技术方案为：
中央空调节能装置，包括PLC控制单元，其输入端连接的温度采集模块、冷冻集水箱压力传感器和冷冻分水箱压力传感器和流量计；其输出端连接恒压控制单元和变频控制单元；温度采集模块的输入端连接冷却水进出口温度传感器、冷冻水进出口温度传感器、室外温度传感器，同时采用485通讯接口与PLC控制单元保持数据传输；恒压控制单元和变频控制单元连接冷冻水泵电机和冷却水泵电机。
本实用新型还可以进一步完善：
所述的PLC控制单元，还与触摸屏联接通讯，方便操作而且美观。
所述的PLC控制单元的输出端还连接有中央空调主机和冷却塔风机的电动机，PLC控制单元输出信号直接控制中央空调主机和冷却塔风机电动机的启停。
所述的PLC控制单元还连接有网络通讯接口，远程计算机由该接口连接控制。
采用上述方案后，本实用新型可以通过温度、压差、流量各个参数，掌握末端用户数量和功率状态，由PLC控制器最优算法，调整各个水泵电机的工作频率，最大限度实现节能。
另外本实用新型还具有良好的人机界面、网络远程控制等多种手段，便于操作和远程控制。
附图说明
图1是现有的中央空调节能控制装置；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是中央空调的系统水路图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型包括PLC控制单元1，其输入端分别连接温度采集模块2、冷冻集水箱压力传感器31和冷冻分水箱压力传感器32和流量计4。
温度采集模块2的输入端连接冷却水进口温度传感器21、冷却水出口温度传感器22、冷冻水进口温度传感器23、冷冻水出口温度传感器24和室外温度传感器25。温度采集模块2是采用485通讯接口与PLC控制单元1保持数据传输。
PLC控制单元1的输出端连接恒压控制单元5和变频控制单元6。同时，恒压控制单元5和变频控制单元6连接冷冻水泵电机71和冷却水泵电机72。
另外，本实施例中的PLC控制单元1还连接网络通讯接口8和触摸屏9。通过网络通讯接口8实现远程计算机10的监控和管理。触摸屏9与PLC控制单元1联接通讯，形成良好的人机界面，方便操作而且美观。
又本实施例中的PLC控制单元1还连接中央空调主机73和冷却塔风机的电动机74，通过PLC输出信号直接控制中央空调主机73和冷却塔风机电动机74的启停。
结合图3，本实用新型工作时，温度采集模块2，连接室外温度传感器25、冷却水进口温度传感器21、冷却水出口温度传感器22、冷冻水进口温度传感器23、冷冻水出口温度传感器24，并通过485通讯接口与PLC控制单元相连，再由PLC控制单元输出信号自动调整各水泵的转速，使得冷却水、冷冻水的温差恒定在最佳点，保持机组的COP值(制冷效率值)始终处于最佳值。另外，温度采集模块2也可以直接显示现场温度值，与PLC控制单元1之间安装信号隔离器，抗干扰性强。
冷冻集水箱压力传感器31和冷冻分水箱压力传感器32测得的压差大小，反应出中央空调末端用户的数量，PLC控制单元1根据压差大小分析处理，输出信号到恒压控制单元5和变频控制单元6，从而驱动冷冻/冷却水泵电机，动态执行水泵运行频率，以达到高效节能目的。
而冷冻水进口管道上的流量计4，是用来检测冷冻/冷却水泵电机所给频率产生的管道流量是否满足末端用户需求。如果流量超多于所需值，那么信号反馈给PLC控制单元1，信号经处理后，减小变频器输出频率以符合用户需求即可，实现最大限度节能。
综上所述，本实用新型中央空调节能装置，将PLC控制技术，变频技术和通讯技术结合起来，不在是简单的恒压变频控制，它将现代电子技术相结合，从末端压差、温度、流量的大小反应了末端用户的使用状态，建立相应的流量控制公式，采用准确调节流量的方法去实现节能。通过本实用新型，中央空调的水、风系统耗电水平可降低30％～60％，主机系统可节电10％以上，总体系统节电可达20％～30％左右。

Claims (4)

1.中央空调节能装置，其特征在于：包括PLC控制单元，其输入端连接的温度采集模块、冷冻集水箱压力传感器和冷冻分水箱压力传感器和流量计；其输出端连接恒压控制单元和变频控制单元；温度采集模块的输入端连接冷却水进出口温度传感器、冷冻水进出口温度传感器、室外温度传感器，同时采用485通讯接口与PLC控制单元保持数据传输；恒压控制单元和变频控制单元连接冷冻水泵电机和冷却水泵电机。
2.如权利要求1所述的中央空调节能装置，其特征在于：所述的PLC控制单元的输出端还连接有中央空调主机和冷却塔风机的电动机，PLC控制单元输出信号直接控制中央空调主机和冷却塔风机电动机的启停。
3.如权利要求1或2所述的中央空调节能装置，其特征在于：所述的PLC控制单元还与触摸屏联接通讯，方便操作而且美观。
4.如权利要求3所述的中央空调节能装置，其特征在于：所述的PLC控制单元还连接有网络通讯接口，远程计算机由该接口连接控制。
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