CN203413774U - 一种中央空调节能自控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种控制系统，特别涉及一种中央空调节能自控系统。包括信号采集单元、压力传感器、第一信号转换器、第二信号转换器、协议转换器、计费主机、自控主机和流量调节单元，所述信号采集单元采集冷冻水系统的温度信号和流量信号，并通过计费系统通讯线路传输给所述计费主机，所述压力传感器采集冷冻水系统进、回水管路的压力信号并通过协议转换器封装为符合计费系统通讯线路协议的信号传输给计费主机；所述自控主机通过以太网接收计费主机的温度数字信号、流量数字信号和压力数字信号，并发送调节指令至流量调节单元，控制冷冻水系统的流量。本实用新型根据用户实际负荷变化控制冷冻水系统的流量，可以大幅降低空调能耗、降低控制成本。

Description

一种中央空调节能自控系统

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，特别涉及一种中央空调节能自控系统。 

背景技术

中央空调的集中能源站供能时，大多数情况下客户所在楼栋分布较分散，且离能源站机房较远，因此很难确定最不利环路，为保证用户的正常供能需求，能源站一般运行在保守状态下，因此会存在较大的能源浪费。 

中央空调节能自控系统的采集、监测和控制设备一般只安装在能源站范围内，对客户楼栋的运行工况只能靠经验来判断。如果能获取客户楼栋的运行工况就能对自控系统的节能运行提供量化的数据，大大提高能源站的运行效率并达到较大的节能效果。从技术角度分析，在客户楼栋安装所需的传感设备并将数据传回能源站的自控系统并不困难，主要难点还是相关各方的权属问题和成本过高。 

考虑到现有楼栋的客户均安装有计量表，且配有相应的远程抄表计算机，可以随时获取用户楼栋的入水温度、回水温度、冷量、热量、瞬时流量、累积流量、瞬时功率等数据。为解决上述问题，可以由自控系统主机通过以太网接口读取抄表计算机的计量数据，这样就可以最小代价分享计费系统数据，指导自控系统节能运行。 

但是，因为计量表的实际采集数据只有进出水温度和流量，缺乏直观判断最不利环路的压力数据，如果将压力传感器集成到计费系统，通过计费主机再传输到自控系统，则需要考虑到压力传感器的传输协议与计费系统的传输协议存在兼容性问题，据此需要进行协议转换，满足计费系统传输协议的要求，从而将数据传回自控主机，以此为参考调整运行策略，在满足用户的供能需求条件下，最大限度地取得较好的节能效果。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种中央空调节能自控系统，解决现有自控技术难以确定用户实际负荷变化、空调耗能严重、控制成本高昂的问题。 

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种中央空调节能自控系统，包括信号采集单元、第一信号转换器、计费主机、自控主机和流量调节单元： 

所述信号采集单元用于采集冷冻水系统的温度信号和流量信号传输给所述第一信号转换器；

所述第一信号转换器用于将接收到的温度模拟信号和流量模拟信号转换为数字信号并通过计费系统通讯线路传输给所述计费主机；

所述自控系统还包括压力传感器、第二信号转换器和协议转换器，所述压力传感器分别设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，用于采集冷冻水系统进、回水管路的压力信号并传输给所述第二信号转换器；

所述第二信号转换器用于将接收到的压力模拟信号转换成数字信号，并传输给协议转换器；

所述协议转换器用于读取压力数字信号，并将所述压力数字信号封装为符合计费系统通讯线路协议的信号传输给计费主机；

所述计费主机用于将采集到的所述温度数字信号、流量数字信号、压力数字信号通过以太网传输给自控主机；

所述自控主机用于接收所述温度数字信号、流量数字信号和压力数字信号，并根据运算结果发送调节指令至流量调节单元；

所述流量调节单元用于接收所述调节指令，并控制冷冻水系统的流量。

进一步的，所述信号采集单元包括温度传感器和流量计，所述温度传感器设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，用于采集冷冻水系统供、回水管路的温度信号并传输给所述第一信号转换器；所述流量计设置在冷冻水系统的进水管路，用于采集冷冻水系统的流量信号并传输给第一信号转换器。 

进一步的，所述流量调节单元包括可编程控制器、变频器和冷冻水泵，所述可编程控制器用于接收自控主机的调节指令并通过所述变频器控制所述冷冻水泵的运行频率。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置压力传感器和协议转换器改变了现有技术因为楼栋处运行工况数据无法传输到监控室，中央空调只能运行在保守状态下的现状，在不增加通信线路成本的前提下，实现远程数据的采集和传输，最终通过控制能源站的合理运行，有效节约了能源。 

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。 

如图1所示，本实施例的中央空调节能自控系统，包括信号采集单元1、第一信号转换器2、计费主机3、自控主机4和流量调节单元5： 

所述信号采集单元1包括温度传感器6和流量计7，所述温度传感器6设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，将采集冷冻水系统供、回水管路的温度信号并传输给所述第一信号转换器2；所述流量计7设置在冷冻水系统的进水管路，采集冷冻水系统的流量信号并传输给第一信号转换器2。

所述第一信号转换器2将接收到的温度模拟信号和流量模拟信号转换为数字信号并通过计费系统通讯线路传输给所述计费主机3； 

本实施例的中央空调节能自控系统还包括压力传感器8、第二信号转换器9和协议转换器10，所述压力传感器8分别设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，用于采集冷冻水系统进、回水管路的压力信号并传输给所述第二信号转换器9；

所述第二信号转换器9将接收到的压力模拟信号转换成数字信号，并传输给协议转换器10；所述协议转换器10读取压力数字信号，并将所述压力数字信号封装为符合计费系统通讯线路协议的信号传输给计费主机3；所述计费主机3将采集到的所述温度数字信号、流量数字信号、压力数字信号通过以太网传输给自控主机4；

所述自控主机4接收所述温度数字信号、流量数字信号和压力数字信号，并根据运算结果发送调节指令至流量调节单元5；本实施例的流量调节单元5包括可编程控制器11、变频器12和冷冻水泵13，所述可编程控制器11接收自控主机4的调节指令并通过所述变频器12控制所述冷冻水泵13的运行频率。

本实用新型通过以太网将计费主机接收到的温度和流量数据传输给自控主机，同时采用压力传感器对管路的供回水压力进行测量，并通过协议转换器读取压力数据后进行协议封装，经计费系统的通讯线路传回自控主机，自控系统计算机同时获取楼栋处压力、进出水温度和流量数据，综合运算后根据用户用能负荷变化控制水泵运行频率，实现有效供能。 

本实用新型利用了现有的计费系统和通讯线路，节约了敷设电缆的成本，同时避免了重复投资；而且通过对楼栋处压力、进出水温度和流量数据的采集，准确掌握用户实际负荷变化情况，能够知道中央空调高效运行，有效节约水泵和冷水机组耗电；采用了可编程控制器、变频器、冷冻水泵的变频调速系统，通过改变电机转速改变水流量，实现对楼栋压差的精确控制。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。  

Claims (3)

1.一种中央空调节能自控系统，包括信号采集单元、第一信号转换器、计费主机、自控主机和流量调节单元，所述信号采集单元用于采集冷冻水系统的温度信号和流量信号传输给所述第一信号转换器；所述第一信号转换器用于将接收到的温度模拟信号和流量模拟信号转换为数字信号并通过计费系统通讯线路传输给所述计费主机，其特征在于：

还包括压力传感器、第二信号转换器和协议转换器，所述压力传感器分别设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，用于采集冷冻水系统进、回水管路的压力信号并传输给所述第二信号转换器；

所述第二信号转换器用于将接收到的压力模拟信号转换成数字信号，并传输给信号转换器；

所述信号转换器用于读取压力数字信号，并将所述压力数字信号封装为符合计费系统通讯线路协议的信号传输给计费主机；

所述计费主机用于将采集到的所述温度数字信号、流量数字信号、压力数字信号通过以太网传输给自控主机；

所述自控主机用于接收所述温度数字信号、流量数字信号和压力数字信号，并根据运算结果发送调节指令至流量调节单元；

所述流量调节单元用于接收所述调节指令，并控制冷冻水系统的流量。

2.根据权利要求1所述的自控系统，其特征在于：所述信号采集单元包括温度传感器和流量计，所述温度传感器设置在冷冻水系统的进水管路和回水管路，用于采集冷冻水系统供、回水管路的温度信号并传输给所述第一信号转换器；所述流量计设置在冷冻水系统的进水管路，用于采集冷冻水系统的流量信号并传输给第一信号转换器。

3.根据权利要求1所述的自控系统，其特征在于：所述流量调节单元包括可编程控制器、变频器和冷冻水泵，所述可编程控制器用于接收自控主机的调节指令并通过所述变频器控制所述冷冻水泵的运行频率。

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