CN203704243U

CN203704243U - 变频空调控制系统

Info

Publication number: CN203704243U
Application number: CN201320672112.2U
Authority: CN
Inventors: 杨智超
Original assignee: Mirle Automation Corp
Current assignee: Mirle Automation Corp
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2023-10-29

Abstract

本实用新型提供一种变频空调控制系统，包括一主控制装置、若干个压缩机控制装置以及若干个空调装置。这些压缩机控制装置电性耦接至该主控制装置。这些空调装置各电性耦接至这些压缩机控制装置之其一且各包括一压缩机。该主控制装置透过这些压缩机控制装置控制对应之压缩机进行变频操作。本实用新型之变频空调控制系统由主控制装置对若干个空调装置进行变频控制，因此可作到优化控制，以达节能之目的。

Description

变频空调控制系统

技术领域

本实用新型关于一种控制系统，特别是有关一种变频空调控制系统。

背景技术

现有空调装置包括一压缩机、一冷凝器、一电子式膨胀阀及一蒸发器，其运作过程大致如下：首先，由压缩机将冷媒压缩成高压高温气态冷媒，然后由冷凝器将冷媒冷却，使其变成高压中温之液态冷媒，接着适量冷媒被传送至电子式膨胀阀并减压为低温低压液态冷媒，低温低压液态冷媒流经蒸发器后，吸收室内的空气温度，再利用一送风机吹送至室内，藉此形成冷气效果，当冷媒变成低压低温之气态冷媒时，再流到压缩机压缩重复上述吸热与放热的过程。

压缩机主要负责冷媒的加压及输送，使冷媒可以循环，冷凝器主要将压缩机所输送之高压高温气态冷媒冷却成液态，电子式膨胀阀主要用于控制液态冷媒进入蒸发器的流量，负荷越大时则开度越大，蒸发器主要藉由吸收室内空气的热量将液态冷媒蒸发成气态冷媒。

定频式空调装置系指压缩机为定频操作，在空调装置启动运转后，压缩机之马达转速为固定的，不能加快也不能降低，当室内温度达到预定温度后，压缩机就会停止运转，直到空调装置的感温装置感测到室内温度高于设定温度时，会再重新启动压缩机，直到室内温度再降至设定温度为止。由于压缩机只有启动运转及停止运转两种模式，频繁的启动运转及停止运转加上启动时电流较高，因此较为耗电。

变频式空调装置则是指压缩机为变频操作，其系藉由一变频器改变电源频率，进而改变压缩机之马达转速，当室内快速降温或快速升温时，空调装置的负载加重，藉由控制变频器以使压缩机之马达的转速加快，当空调装置的负载降低时，藉由控制变频器以使压缩机之马达转速正常或减速，简言之，压缩机之马达转速可以随着温度变化进行调整，而非如同定频式空调装置只有启动运转及停止运转两种模式，再加上变频式空调装置之启动电流较低，因此与定频式空调装置相比可以较为省电。

然而现有控制变频式空调装置的方式为一控制装置控制一变频式空调装置，亦即一控制装置只能控制一压缩机，无法用一控制装置控制若干个压缩机，在大型场合具有多个变频式空调装置时，无法作到整体优化控制，进而无法达到节能的目的。

因此，需要对上述现有控制装置无法同时控制若干个空调装置的问题提出解决方法。

实用新型内容

本实用新型之一目的在于提供一种变频空调控制系统，其能以一控制装置对若干个空调装置进行变频控制。

为达到上述目的，根据本实用新型之变频空调控制系统包括一主控制装置、若干个压缩机控制装置以及若干个空调装置。这些压缩机控制装置电性耦接至该主控制装置。这些空调装置各电性耦接至这些压缩机控制装置之其一且各包括一压缩机。该主控制装置透过这些压缩机控制装置控制对应之压缩机进行变频操作。该主控制装置包括一中央处理单元、一第一输入单元以及一第一通讯单元。该第一输入单元电性耦接至该中央处理单元，以供设定一目标冰水入水温度以及一目标冰水出水温度。该第一通讯单元电性耦接至该中央处理单元，用于与各压缩机控制装置进行通讯与数据传输并撷取各空调装置中驱动压缩机之一马达的转速。

于本实用新型之变频空调控制系统中，该中央处理单元、该第一输入单元以及该第一通讯单元系整合为一模块。

于本实用新型之变频空调控制系统中，各压缩机控制装置包括一第二输入单元、一输出单元、一温度侦测单元以及一第二通讯单元。该第二输入单元电性耦接至对应之压缩机，当对应之压缩机发生故障跳脱时，会产生一报警跳脱信号并传送至该第二输入单元。该输出单元电性耦接至对应之压缩机，用于根据该主控制装置之中央处理单元的指令控制对应之压缩机的起动、停止与变频操作。该温度侦测单元电性耦接至对应之压缩机，用于侦测对应之压缩机之一冰水入水温度以及一冰水出水温度。该第二通讯单元电性耦接至对应之压缩机，用于与该第一通讯单元进行通讯。

于本实用新型之变频空调控制系统中，该第二输入单元、该输出单元、该温度侦测单元以及该第二通讯单元系整合为一模块。

于本实用新型之变频空调控制系统中，该中央处理单元根据各压缩机控制装置之温度侦测单元所侦测之该冰水入水温度及该冰水出水温度是否达到设定之该目标冰水入水温度及该目标冰水出水温度，以对压缩机进行变频控制，以使温度侦测单元所侦测之该冰水入水温度及该冰水出水温度达到设定之该目标冰水入水温度及该目标冰水出水温度。

本实用新型之变频空调控制系统由主控制装置对若干个空调装置进行变频控制，因此可作到优化控制，以达节能之目的。

附图说明

图1绘示根据本实用新型第一实施例之变频空调控制系统。

图2绘示图1之主控制装置的方块图。

图3绘示图1之压缩机控制装置的方块图。

图4图绘示根据本实用新型第二实施例之变频空调控制系统。

具体实施方式

请参阅图1，其系绘示根据本实用新型第一实施例之变频空调控制系统1。

变频空调控制系统1包括一主控制装置10、若干个压缩机控制装置20以及若干个空调装置30。各压缩机控制装置20电性耦接至主控制装置10。各空调装置30电性耦接至对应之压缩机控制装置20且包括一压缩机300。各压缩机300系由一马达302驱动，压缩机300例如为变频涡卷式压缩机。主控制装置10透过压缩机控制装置20控制各压缩机30进行变频操作。空调装置30除了包括压缩机300之外，还包括冷凝器、电子式膨胀阀及蒸发器，由于本实用新型主要针对压缩机300进行变频控制，亦即对马达302进行转速控制，因此各空调装置30之其它组件，包括冷凝器、电子式膨胀阀及蒸发器，于图示中予以省略。

请参阅图2，其绘示图1之主控制装置10的方块图。主控制装置10包括一中央处理单元（Central Processing Unit；CPU）100、一第一输入单元102以及一第一通讯单元104。于一较佳实施例中，中央处理单元100、第一输入单元102及第一通讯单元104系整合为一模块。

第一输入单元102电性耦接至中央处理单元100，其为一操作输入接口，以供用户设定一目标冰水入水温度以及一目标冰水出水温度。

请同时参阅图1至图3，图3绘示图1之压缩机控制装置20的方块图。压缩机控制装置20包括一第二输入单元200、一输出单元202、一温度侦测单元204以及一第二通讯单元206。于一较佳实施例中，第二输入单元200、输出单元202、温度侦测单元204以及第二通讯单元206系整合为一模块。

第二输入单元200电性耦接至压缩机300，当压缩机300发生故障跳脱时，会产生一报警跳脱信号并传送至第二输入单元200，第二输入单元200再将该报警跳脱信号经由第二通讯单元206、第一通讯单元104传送至中央处理单元100。于一实施例中，第二输入单元200例如但不限于为数字输入设备。

输出单元202电性耦接至压缩机300，用于根据主控制装置10之中央处理单元100的指令控制压缩机300的起动、停止与变频操作。于一实施例中，输出单元202例如但不限于为数字输出装置。

温度侦测单元204电性耦接至压缩机300，用于侦测压缩机300之一冰水入水温度、一冰水出水温度、一冷却水入水温度以及一冷却水出水温度并经由第二通讯单元206与第一通讯单元 104传送至中央处理单元100。于一实施例中，温度侦测单元204例如但不限于为热敏电阻。

第一通讯单元104除与第二通讯单元206进行通讯外并同时用于撷取马达302之转速，并将转速的信息经由第一通讯单元104传送至中央处理单元100。

主控制装置10之中央处理单元100根据压缩机控制装置20之温度侦测单元204所侦测之冰水入水温度及冰水出水温度是否达到第一输入单元102设定之目标冰水入水温度及目标冰水出水温度，以对压缩机30进行变频控制，亦即进行变频容量调节控制，以使温度侦测单元204所侦测之冰水入水温度、冰水出水温度达到第一输入单元102设定之目标冰水入水温度及目标冰水出水温度，一旦达到设定之目标冰水入水温度及目标冰水出水温度后，可以降低压缩机30之运转电流，达成节能之目的。

主控制装置10系经由压缩机控制装置20控制供给马达302的电源频率，进而控制马达302的转速，使压缩机30根据需求进行变频操作转，藉以调节其冷却能力，降低能源消耗。

根据泵浦定律（Pump Affinity Laws），马达302之消耗电力（功率）与马达302之转速的三次方成正比，当供给马达302的电源频率从60赫兹（Hertz；Hz）降低至50赫兹，马达302之消耗电力=（50/60）³=57.9%，表示马达302之消耗电力仅为原来的57.9%，当供给马达302的电源频率从60赫兹降低至40 赫兹，马达302之消耗电力=（40/60）³=29.6%，表示马达302之消耗电力仅为原来的29.6%，当供给马达302的电源频率从60赫兹降低至30赫兹，马达302之消耗电力=（30/60）³=12.5%，表示马达302之消耗电力仅为原来的12.5%，综上可知，马达302之转速降一半（即从60赫兹降低至30赫兹）时，消耗电力仅为原来的12.5%，可达大幅省电之目的。

本实用新型之变频空调控制系统1由主控制装置10根据需求对若干个空调装置30进行变频控制，因此可作到优化控制；再者，由于主控制装置10与压缩机控制装置20为模块化设计，若欲增加运转之压缩机300，可以增加压缩机控制装置20以达扩充之目的，便于维修及更换；最后，本实用新型之变频空调控制系统1采用通讯方式（即第一通讯接口104与第二通讯接口206）进行变频控制，优于现有技术以模拟方式或数字方式所进行的变频控制。

请参阅图4，其绘示根据本实用新型第二实施例之变频空调控制系统4。

图4之变频空调控制系统4中，一压缩机控制装置20系电性耦接至两空调装置30，亦即一压缩机控制装置20可以对两空调装置30之压缩机300进行变频控制，而图1之变频空调控制系统1中，一压缩机控制装置20则是对一空调装置30之压缩机300进行变频控制。图4之主控制装置10、压缩机控制装置20、空调装置30及变频控制方式与图1相同，此不多加赘述。

对熟悉本领域技术者，本实用新型虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本实用新型的精神。在不脱离本实用新型的精神与范围内所作的修改与类似的配置，均应包含在权利要求内，此范围应覆盖所有类似修改与类似结构，且应做最宽广的诠释。

Claims

1.一种变频空调控制系统，其特征在于，包括：

一主控制装置；

若干个压缩机控制装置，电性耦接至该主控制装置；以及

若干个空调装置，各电性耦接至这些压缩机控制装置之其一且各包括一压缩机，

其中该主控制装置透过这些压缩机控制装置控制对应之压缩机进行变频操作，该主控制装置包括：

一中央处理单元；

一第一输入单元，电性耦接至该中央处理单元，以供设定一目标冰水入水温度以及一目标冰水出水温度；以及

一第一通讯单元，电性耦接至该中央处理单元，用于与各压缩机控制装置进行通讯与数据传输并撷取各空调装置中驱动压缩机之一马达的转速。

2.根据权利要求1所述的变频空调控制系统，其特征在于，该中央处理单元、该第一输入单元以及该第一通讯单元系整合为一模块。

3.根据权利要求1所述的变频空调控制系统，其特征在于，各压缩机控制装置包括：

一第二输入单元，电性耦接至对应之压缩机，当对应之压缩机发生故障跳脱时，会产生一报警跳脱信号并传送至该第二输入单元；

一输出单元，电性耦接至对应之压缩机，用于根据该主控制装置之中央处理单元的指令控制对应之压缩机的起动、停止与变频操作；

一温度侦测单元，电性耦接至对应之压缩机，用于侦测对应之压缩机之一冰水入水温度以及一冰水出水温度；以及

一第二通讯单元，电性耦接至对应之压缩机，用于与该第一通讯单元进行通讯。

4.根据权利要求3所述的变频空调控制系统，其特征在于，该第二输入单元、该输出单元、该温度侦测单元以及该第二通讯单元整合为一模块。

5.根据权利要求3所述的变频空调控制系统，其特征在于，该中央处理单元根据各压缩机控制装置之温度侦测单元所侦测之该冰水入水温度及该冰水出水温度是否达到设定之该目标冰水入水温度及该目标冰水出水温度，以对压缩机进行变频控制，以使温度侦测单元所侦测之该冰水入水温度及该冰水出水温度达到设定之该目标冰水入水温度及该目标冰水出水温度。