CN205208840U - 一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，包括监测单元、数据采集单元、运算及对比单元和显示单元；监测单元包括冷水机组制冷循环系统监测单元、冷冻水循环系统监测单元、冷却水循环系统监测单元、空调末端循环系统监测单元和冷却塔循环系统监测单元。本系统是一套监测跟踪中央空调系统五大子项用电设备各项核心数据的跟踪系统，而最核心数据“能效”与设定值比较，得出评价结果，对于诊断原中央空调系统存在问题具有指导性意义。本实用新型以能效为核心，以国家节能标准为标尺，即时评价中央空调各子项系统及总系统运行状况。捆绑在中央空调自动化控制中一起使用，大数据给节能策略提供依据，可即时反馈出节能策略的效果。

Description

一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统

技术领域

本实用新型涉及一种数据跟踪评价系统，尤其涉及一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统。

背景技术

随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，环境、资源问题已受到社会各界的普遍关注，节能减排显得尤为迫切。中央空调系统是建筑耗能大户，普遍运行能效较低，存在较大的节能空间。一般采用自动化控制手段可达到一定的节能效果，但现有的自动控制产品均是通过一般的经验，对冷冻站制冷机及其配套的水泵，冷却塔等进行开停的控制，实现无人值守的运行，从而达到比人工开停设备更节能的目的，其节能效益是微小的。

目前，空调设备的技术改造、PLC智能控制、变风量变水量模糊控制等是中央空调节能技术的主要手段。但中央空调系统设备协调运行技术复杂、运行环境参数多变，需要综合考虑系统各环节的技术因素，才能达到理想的节能效果，改造和控制方案仅凭经验进行，缺乏科学的数据依据，可以达到什么节能目标也没有可以科学预测，故节能效果收效甚微，目前中央空调系统的自动化控制设备故障诊断可以保证中央空调正常运行，但不能为中央空调的高效节能运行提供帮助。

实用新型内容

本实用新型提供了一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，包括监测单元、数据采集单元、运算及对比单元和显示单元；监测单元用于监测中央空调系统的运行参数和室外环境参数；监测单元包括冷水机组制冷循环系统监测单元、冷冻水循环系统监测单元、冷却水循环系统监测单元、空调末端循环系统监测单元和冷却塔循环系统监测单元；冷水机组制冷循环系统监测单元用于监测冷水机组制冷循环系统的功率、耗电量、流量、温度和制冷量；冷冻水循环系统监测单元用于监测冷冻水循环系统功率、耗电量；冷却水循环系统监测单元用于监测冷却水循环系统功率、耗电量；空调末端循环系统监测单元用于监测空调末端循环系统功率、耗电量；冷却塔循环系统监测单元用于监测冷却塔循环系统的功率、耗电量和环境温度及湿度；数据采集单元用于采集监测单元的各项数据，并将数据发送给运算及对比单元；运算及对比单元用于将数据采集单元发送来的数据运算出电负荷率、能效和冷/热负荷率，并将能效与设定值进行对比，将冷量、流量、功率、耗电量、温度、温差、电负荷率、能效和冷/热负荷率和对比结果发送至显示单元；显示单元用于接收运算及对比单元的输出，并将数据通过图形及色块显示。

进一步，冷水机组制冷循环系统监测单元包括功率变送器、电能表、流量变送器、温度变送器和热能变送器；功率变送器用于监测冷水机组制冷循环系统的功率；电能表用于监测冷水机组制冷循环系统的耗电量；流量变送器用于监测冷水机组制冷循环系统的水流量；温度变送器用于监测冷水机组制冷循环系统温度；热能变送器用于监测冷水机组制冷循环系统的制冷量。

进一步，冷冻水循环系统监测单元包括功率变送器、温度变送器和电能表；功率变送器用于监测冷冻水循环系统的功率；电能表用于监测冷冻水循环系统的耗电量。

进一步，冷却水循环系统监测单元包括温度变送器、功率变送器和电能表；功率变送器用于监测冷却水循环系统的功率；电能表用于监测冷却水循环系统的耗电量。

进一步，空调末端循环系统监测单元包括功率变送器、和电能表；功率变送器用于监测空调末端循环系统的功率；电能表用于监测空调末端循环系统的耗电量。

进一步，冷却塔循环系统监测单元包括功率变送器、电能表、温度变送器和湿度变送器；功率变送器用于监测冷却塔循环系统的功率；电能表用于监测冷却塔循环系统的耗电量；温度变送器用于监测冷却塔循环系统的环境温度；湿度变送器用于监测冷却塔循环系统的环境湿度。

进一步，数据采集单元连接监测单元和运算及对比单元，包括采集信息模块、数据传输模块和日志记录模块；采集信息配置模块用于配置设备的采集周期、数据类型、数据精度，数据传输模块用于将数据解析、打包并发送至运算及对比单元，日志记录模块用于记录采集过程的数据。

进一步，运算及对比单元连接数据采集单元和显示单元，包括数据储存模块、运算模块、对比模块和显色模块；数据储存模块用于储存设定值，运算模块用于根据数据采集单元发来的各项数据计算出电负荷率、能效和冷/热负荷率，对比模块用于将能效值与设定值进行对比，根据对比结果输出相应电信号给显色模块；显色模块根据电信号亮出不同颜色并在显示单元中显示。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型提供了一套系统运行是否健康的基础数据，而且它长期实时反映，并对关键能效比数据提供评价。本实用新型是一套监测跟踪中央空调系统五大子项用电设备用电数据，如：用电量、电功率、电负荷率、供回水温度、水流量、供冷量、冷水机即时性能系数、冷水机运行平均性能系数、分项即时能效、系统即时能效和系统平均能效等核心数据的跟踪系统，这些数据是诊断系统健康运行状态的指标，这些数据跟国家或国际的标尺(即设定值)去比较，处于一个什么位置，就可以诊断系统哪里出现问题，需要采取什么控制策略控制，继而实施，其控制策略实施结果又马上反聩出策略的效果，如此循环，便不断得出好的效果，达到理想的节能目标。本系统是一套监测跟踪中央空调系统五大子项用电设备各项核心数据的跟踪系统，而最核心数据“能效”与设定值比较，得出评价结果，对于诊断原中央空调系统存在问题具有指导性意义。本实用新型以能效为核心，以国家节能标准为标尺，即时评价中央空调各子项系统及总系统运行状况。捆绑在中央空调自动化控制中一起使用，大数据给节能策略提供依据，可即时反馈出节能策略的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式和现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中央空调系统能效自动跟踪及评价系统的模块框图；

图2为本实用新型数据采集单元的模块框图；

图3为本实用新型运算及对比单元的模块框图。

图中：1、监测单元；11、冷水机组制冷循环系统监测单元；12、冷冻水循环系统监测单元；13、冷却水循环系统监测单元；14、空调末端循环系统监测单元；15、冷却塔循环系统监测单元；2、数据采集单元；21、采集信息模块；22、数据传输模块；23、日志记录模块；3、运算及对比单元；31、数据储存模块；32、运算模块；33、对比模块；34、显色模块；4、显示单元。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型涉及一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，包括监测单元1、数据采集单元2、运算及对比单元3和显示单元4；监测单元1用于监测中央空调系统的运行参数和室外环境参数；监测单元1包括冷水机组制冷循环系统监测单元11、冷冻水循环系统监测单元12、冷却水循环系统监测单元13、空调末端循环系统监测单元14和冷却塔循环系统监测单元15；冷水机组制冷循环系统监测单元11用于监测冷水机组制冷循环系统制冷机组的功率、耗电量、水流量、进出水温度、制冷量；冷冻水循环系统监测单元12用于监测冷冻水循环系统水泵的功率和耗电量；冷却水循环系统监测单元13用于监测冷却水循环系统水泵功率和耗电量；空调末端循环系统监测单元14用于监测空调末端循环系风机的统功率、耗电量；冷却塔循环系统监测单元15用于监测冷却塔循环系统风机的功率、耗电量和环境温度及湿度；数据采集单元2用于采集监测单元1的各项数据，并将数据发送给运算及对比单元3；运算及对比单元3用于将数据采集单元2发送来的数据运算出电负荷率、能效和冷/热负荷率，并将能效与设定值进行对比，将冷量、流量、功率、耗电量、温度、温差、电负荷率、能效和冷/热负荷率和对比结果发送至显示单元4；显示单元4用于接收运算及对比单元3的输出，并将数据通过图形及色块显示。

优选的，冷水机组制冷循环系统监测单元11包括功率变送器、电能表、流量变送器、温度变送器和热能变送器；功率变送器用于监测冷水机组制冷循环系统制冷机组的功率；电能表用于监测冷水机组制冷循环系统制冷机组的耗电量；流量变送器用于监测冷水机组制冷循环系统制冷机组的水流量；温度变送器用于监测冷水机组制冷循环系统制冷机组的进出水温度；热能变送器用于监测冷水机组制冷循环系统的制冷量。

优选的，冷冻水循环系统监测单元12包括功率变送器、和电能表；功率变送器用于监测冷冻水循环系统水泵的功率；电能表用于监测冷冻水循环系统水泵的耗电量。

优选的，冷却水循环系统监测单元13包括功率变送器和电能表；功率变送器用于监测冷却水循环系统水泵的功率；电能表用于监测冷却水循环系统水泵的耗电量。

优选的，空调末端循环系统监测单元14包括功率变送器和电能表；功率变送器用于监测空调末端循环系统风机的功率；电能表用于监测空调末端循环系统风机的耗电量。

优选的，冷却塔循环系统监测单元15连接冷却塔循环系统包括功率变送器、电能表、温度变送器和湿度变送器；功率变送器用于监测冷却塔循环系统风机的功率；电能表用于监测冷却塔循环系统风机的耗电量；温度变送器用于监测冷却塔循环系统环境的温度；湿度变送器用于监测冷却塔循环系统环境的湿度。

优选的，如图2所示，数据采集单元2连接监测单元1和运算及对比单元3，包括采集信息模块21、数据传输模块22和日志记录模块23；采集信息配置模块用于配置设备的采集周期、数据类型、数据精度，数据传输模块22用于将数据解析、打包并发送至运算及对比单元3，日志记录模块23用于记录采集过程的数据，这些数据成为节能诊断和制定有效节能控制策略的有力依据。

优选的，如图3所示，运算及对比单元3连接数据采集单元2和显示单元4，包括数据储存模块31、运算模块32、对比模块33和显色模块34；数据储存模块31用于储存设定值，运算模块32用于根据数据采集单元2发来的各项数据计算出电负荷率、能效和冷/热负荷率，对比模块33用于将能效值与设定值进行对比，根据对比结果输出相应电信号给显色模块34；显色模块34根据电信号亮出不同颜色并在显示单元4中显示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于，包括监测单元、数据采集单元、运算及对比单元和显示单元；

所述监测单元用于监测中央空调系统的运行参数和室外环境参数；

所述监测单元包括冷水机组制冷循环系统监测单元、冷冻水循环系统监测单元、冷却水循环系统监测单元、空调末端循环系统监测单元和冷却塔循环系统监测单元；

所述冷水机组制冷循环系统监测单元用于监测冷水机组制冷循环系统的功率、耗电量、流量、温度和制冷量；

所述冷冻水循环系统监测单元用于监测冷冻水循环系统的功率、耗电量；

所述冷却水循环系统监测单元用于监测冷却水循环系统的功率、耗电量；

所述空调末端循环系统监测单元用于监测空调末端循环系统功率、耗电量；

所述冷却塔循环系统监测单元用于监测冷却塔循环系统的功率、耗电量和环境温度及湿度；

所述数据采集单元用于采集所述监测单元的各项数据，并将数据发送给所述运算及对比单元；

所述运算及对比单元用于将所述数据采集单元发送来的数据运算出电负荷率、能效和冷/热负荷率，并将能效与设定值进行对比，将冷量、流量、功率、耗电量、温度、温差、电负荷率、能效和冷/热负荷率和对比结果发送至显示单元；

所述显示单元用于接收运算及对比单元的输出，并将数据通过图形及色块显示。

2.如权利要求1所述的中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于：所述冷水机组制冷循环系统监测单元包括功率变送器、电能表、流量变送器、温度变送器和热能变送器；所述功率变送器用于监测冷水机组制冷循环系统的功率；所述电能表用于监测冷水机组制冷循环系统的耗电量；所述流量变送器用于监测冷水机组制冷循环系统的水流量；所述温度变送器用于监测冷水机组制冷循环系统温度；所述热能变送器用于监测冷水机组制冷循环系统的制冷量。

3.如权利要求1所述的中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于：所述冷冻水循环系统监测单元包括功率变送器和电能表；所述功率变送器用于监测冷冻水循环系统的功率；所述电能表用于监测冷冻水循环系统的耗电量。

4.如权利要求1所述的中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于：所述冷却水循环系统监测单元包括功率变送器和电能表；所述功率变送器用于监测冷却水循环系统的功率；所述电能表用于监测冷却水循环系统的耗电量。

5.如权利要求1所述的中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于：所述空调末端循环系统监测单元包括功率变送器和电能表；所述功率变送器用于监测空调末端循环系统的功率；所述电能表用于监测空调末端循环系统的耗电量。

6.如权利要求1所述的中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于：所述冷却塔循环系统监测单元包括功率变送器、电能表、温度变送器和湿度变送器；所述功率变送器用于监测冷却塔循环系统的功率；所述电能表用于监测冷却塔循环系统的耗电量；所述温度变送器用于监测冷却塔循环系统的环境温度；所述温度变送器用于监测冷却塔循环系统的环境湿度。

7.如权利要求1所述的中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于：所述数据采集单元连接监测单元和运算及对比单元，包括采集信息模块、数据传输模块和日志记录模块；所述采集信息配置模块用于配置设备的采集周期、数据类型、数据精度，所述数据传输模块用于将数据解析、打包并发送至所述运算及对比单元，所述日志记录模块用于记录采集过程的数据。

8.如权利要求1所述的中央空调系统能效自动跟踪及评价系统，其特征在于：所述运算及对比单元连接数据采集单元和显示单元，包括数据储存模块、运算模块、对比模块和显色模块；所述数据储存模块用于储存设定值，所述运算模块用于根据所述数据采集单元发来的各项数据计算出电负荷率、能效和冷/热负荷率，所述对比模块用于将能效值与设定值进行对比，根据对比结果输出相应电信号给显色模块；所述显色模块根据电信号亮出不同颜色并在显示单元中显示。