CN209054741U - 一种智慧小型节能中央空调设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智慧小型节能中央空调设备，涉及中央空调领域，包括节能控制柜，与节能控制柜连接的参数采集设备和变频器，以及与变频器连接的水泵和风机，所述节能控制柜内设置有换热组件、压缩机、主机控制箱，所述参数采集设备包括用于环境温度和水管水温检测的温度检测器、用于水管压力检测的压力检测器以及水管回水总流量检测的流量计，所述控制柜内还置有设备控制器，所述设备控制器通过变频器启停控制模块与变频器连接，所述设备控制器通过无线网络通讯连接服务器。解决现有中央空调设备未对各部件耗能情况进行统计，导致难以对设备能耗进行有针对性改进的问题，且建立设备故障快速响应机制，提高维保效率、降低维保成本。

Description

一种智慧小型节能中央空调设备

技术领域

本实用新型涉及节能中央空调领域，尤其涉及一种智慧小型节能中央空调设备。

背景技术

在能源需求日益增长、能源日益紧张的当今社会，节能技术越来越受到社会各界的重视。随着现代高层建筑及智能大厦的普及，中央空调得到广泛的应用，但是其高能耗性也成为一大问题，其节能技术的研究已经受到广泛的关注。按照国家标准，中央空调设备的最大负载能力是按照气温最高、负荷最大的工作环境来设计的，而实际上系统又很少在这些极限条件下工作。中央空调设备97%的时间在70%负荷以下波动运行，所以实际负荷总不能达到满负荷，特别是在主机部分负荷的情况下，这种情况造成了大量的能源浪费。研究中央空调设备节能控制策略，设计性能良好的控制系统，从而既能满足人们生产、生活和工作的要求，又能达到节约能源的目的，具有十分积极的意义。

现有的中央空调中并没有对中央空调设备的各部件进行能耗统计，不能详细的了解其耗能情况，从而对节能控制难以进行有针对改进，且中央空调系统不能做到智慧管理，在中央空调设备故障后，需要业主向物业反应，物业联系售后，服务商再安排工作人员上门维修调试，一方面，服务商不能在第一时间知晓并立即采取措施，导致维保的周期长，成本高，甚至引发二次损坏和再生危险，另一方面，由于中央空调设备具有一些可以自我恢复的短暂故障，如压缩机高温后热继电器断开，待温度降低后继电器闭合恢复工作，服务商不能再得知这些短暂故障的频率及次数，没有将引起这些短暂故障的因素及解决，导致空调设备长时间运行后引起更大的故障，给用户造成巨大的经济损失或危害。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种智慧小型节能中央空调设备，解决现有中央空调设备未对各部件耗能情况进行统计，导致难以对设备能耗进行有针对性改进的问题，且建立设备故障快速响应机制，提高维保效率、降低维保成本。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种智慧小型节能中央空调设备，包括节能控制柜，与节能控制柜连接的参数采集设备和变频器，以及与变频器连接的水泵和风机，所述节能控制柜内设置有换热组件、压缩机、主机控制箱，所述参数采集设备包括用于环境检测的温湿度检测器和水管水温检测的温度检测器、用于水管压力检测的压力检测器以及水管回水总流量检测的流量计、用于人员分布情况检测的红外检测器以及用于环境光线亮度检测的光敏检测器，所述控制柜内还置有具有无线网络通讯功能，用于设备参数采集和下达各种控制指令的设备控制器，所述设备控制器通过变频器启停控制模块与变频器连接，所述设备控制器通过无线网络通讯连接服务器。

进一步的，所述节能控制柜内还设置有与主机控制箱和压缩机连接的数据采集模块，与数据采集模块连接的中央处理模块，与中央处理模块连接的无线网络通讯模块。

进一步的，所述数据采集模块包括安装在压缩机和主机控制箱电源回路中的电流检测模块，以及设置在节能控制柜内部的声音传感器。

进一步的，所述设备控制器和变频器之间设置有用于节能控制柜能耗监测的电力监测仪，所述电力监测仪分别与电流互感器TA1、TA2和TA3一端连接，所述电流互感器TA1、TA2和TA3另一端与变频器连接。

进一步的，所述启停控制模块包括1个SR开关、2个中间继电器KA1和KA2和2个点动开关SB1和SB2，SR开关的一个动端与设备控制器的远程/停止/就地信号端连接，SR开关的一个不动端与设备控制器的接线端连接，继电器KA1与点动开关SB1并联且一个公共端与SR开关的另一个不动端连接，另一个公共端与点动开关SB2的一端连接，继电器KA2的一端分别连接点动开关SB2的另一端和设备控制器上SR开关不动端连接的接线端信号对应的接线端，继电器KA2的另一端与变频器启停信号端连接。

进一步的，所述水管包括冷冻水管和冷却水管，温度检测器分别设置于冷冻水管和冷却水管的出口处、冷冻水管和冷却水管的进口处、中央空调所在的外部环境中，所述压力检测器设置于冷冻水管和冷却水管出水口和进水口之间。

进一步的，所述变频器一端依次通过接触器、断路器与三相电源连接，另一端依次通过接触器、热继电器与水泵和风机连接，所述变频器并联设置有用于消除谐波干扰的滤波保护器,所述滤波保护器通过断路器与三相电源连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中，通过给变频器并联设置谐波保护器能够消除谐波干扰，能够达到节能的目的。

2.本实用新型中，通过在设备控制器和变频器之间设置有用于节能控制柜能耗监测的电力监测仪，能够实时的对节能控制柜以及变频器进行能耗监测与统计，便于了解各部件耗能情况进行，便于对系统能耗进行有针对性改进。

3.本实用新型中，通过设备控制器实现远程/就地控制，实现中央空调设备之间的联动控制，通过对末端负荷的实时变换情况（如环境温度、水温、水管压力以及回水总量等）通过调节变压器进而调节水泵的给水流量，从而使中央空调运行于最佳工作状态下，达到节约能源的目的。

4.本实用新型中，通过对压缩机和主机控制箱进行智能监测，并实时传输到服务商服务器中，便于服务商对中央空调设备进行监控和故障排查，建立设备故障快速响应机制，提高维保效率、降低维保成本。

附图说明

图1是本实用新型智慧控制结构框图；

图2是本实用新型电力检测仪连接结构示意图；

图3是本实用新型启停控制模块连接结构示意图；

图4是本实用新型变频器接线图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种智慧小型节能中央空调设备，包括节能控制柜，与节能控制柜连接的参数采集设备和变频器，以及与变频器连接的水泵和风机，所述节能控制柜内设置有换热组件、压缩机、主机控制箱，所述参数采集设备包括用于环境检测的温湿度检测器和水管水温检测的温度检测器、用于水管压力检测的压力检测器以及水管回水总流量检测的流量计、用于人员分布情况检测的红外检测器以及用于环境光线亮度检测的光敏检测器，所述控制柜内还置有具有无线网络通讯功能，用于设备参数采集和下达各种控制指令的设备控制器，所述设备控制器通过变频器启停控制模块与变频器连接，所述设备控制器通过无线网络通讯连接服务器。

本方案中，通过在节能控制柜内设置具有无限网络通讯功能的设备控制器，用于接收服务商的服务器发送的控制命令，同时接收中央空调设备参数采集设备采集的中央空调工作时冷冻水管和冷却水管的水温数据以及回水总流量，以及外部环境温湿度等信息，且通过对采集的参数信息进行对比处理，使得中央空调工作空间处于最佳环境体感。其中，通过红外检测器对中央空调工作空间内的人员红外特征信号进行监控识别，并通过设备控制器控制变频器进行实时工作参数调整，对于无人区域，自动停止工作。且通过光敏检测器对环境亮度进行检测，当处于夜间时，开启智能夜间节能模式，通过设备控制器控制变频器进行参数调整，以维持最佳体感的最小功率运行。

进一步的，所述节能控制柜内还设置有与主机控制箱和压缩机连接的数据采集模块，与数据采集模块连接的中央处理模块，与中央处理模块连接的无线网络通讯模块。

进一步的，所述数据采集模块包括安装在压缩机和主机控制箱电源回路中的电流检测模块，以及设置在节能控制柜内部的声音传感器。

其中，通过电流检测模块对压缩机和主机控制箱进行电流检测，通过声音传感器对节能控制柜噪音状况进行检测，并将检测结果通过中央处理模块进行数据处理，将处理结果无线网络通讯模块发送到服务器，便于服务商进行监控和故障排查，建立设备故障快速响应机制，提高维保效率、降低维保成本，且用户通过客户端连接服务器能获取中央空调设备参数情况，能够及时了解能耗参数，并采用压缩机整列技术，分配最有制冷、制热功率，对分区温度进行快速控制，环保节能

其中，电流检测模块可以采用电流表或者具有电流采集功的其他模块，中央处理模块可以采用单片机，无线网络通讯模块采用NB-Lot模块或者其他具有无限网络传输功能的模块。

如图2所示，进一步的，所述设备控制器和变频器之间设置有用于节能控制柜能耗监测的电力监测仪，所述电力监测仪分别与电流互感器TA1、TA2和TA3连接，且通过电流互感TA1、TA2和TA3分别与变频器连接。

通过在设备控制器和变频器之间设置有用于节能控制柜能耗监测的电力监测仪，能够实时的对节能控制柜以及变频器进行能耗监测与统计，便于了解各部件耗能情况进行，进而对系统能耗进行有针对性改进。

如图3所示，进一步的，所述启停控制模块包括1个SR开关、2个中间继电器KA1和KA2和2个点动开关SB1和SB2，SR开关的一个动端与设备控制器的远程/停止/就地信号端连接，SR开关的一个不动端与设备控制器的接线端连接，继电器KA1与点动开关SB1并联且一个公共端与SR开关的另一个不动端连接，另一个公共端与点动开关SB2的一端连接，继电器KA2的一端分别连接点动开关SB2的另一端和设备控制器上SR开关不动端连接的接线端信号对应的接线端，继电器KA2的另一端与变频器启停信号端连接。

进一步的，所述水管包括冷冻水管和冷却水管，温度检测器分别设置于冷冻水管和冷却水管的出口处、冷冻水管和冷却水管的进口处、中央空调所在的外部环境中，所述压力检测器设置于冷冻水管和冷却水管出水口和进水口之间。

通过设置于中央空调外部环境的温度检测器对外部环境进行检测，通过设置于冷凝管和冷冻管上的温度检测器对水温进行检查，并且通过对水管的水压以及回水总流量进行检测，并将检测数据传输到设备控制器，通过控制器控制变频器对水泵的给水量进行调节，从而使中央空调运行于最佳工作状态下，达到节约能源的目的。

进一步的，所述变频器一端依次通过接触器、断路器与三相电源连接，另一端依次通过接触器、热继电器与水泵和风机连接，所述变频器并联设置有用于消除谐波干扰的滤波保护器,所述滤波保护器通过断路器与三相电源连接。

如图4所示，所述变频器一端分别通过接触器KM2、短路器QF3与三相电源连接，另一端通过接触器KM3、热继电器与水泵以及电机等中央空调控制设备连接，所述谐波保护器通过短路器QF2和断路器QF1与三相电源连接，通过电源消除谐波干扰，能够对系统起到较好的节能效果。

其中，设备控制器可以采用PLC控制器,所述PLC控制器型号选用SMART200，所述变频器型号选用ACS510。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智慧小型节能中央空调设备，包括节能控制柜，与节能控制柜连接的参数采集设备和变频器，以及与变频器连接的水泵和风机，所述节能控制柜内设置有换热组件、压缩机、主机控制箱，其特征在于：所述参数采集设备包括用于环境检测的温湿度检测器和水管水温检测的温度检测器、用于水管压力检测的压力检测器以及水管回水总流量检测的流量计、用于人员分布情况检测的红外检测器以及用于环境光线亮度检测的光敏检测器，所述控制柜内还置有具有无线网络通讯功能，用于设备参数采集和下达控制指令的设备控制器，所述设备控制器通过变频器启停控制模块与变频器连接，所述设备控制器通过无线网络通讯连接服务器。

2.根据权利要求1所述一种智慧小型节能中央空调设备，其特征在于：所述节能控制柜内还设置有与主机控制箱和压缩机连接的数据采集模块，与数据采集模块连接的中央处理模块，与中央处理模块连接的无线网络通讯模块。

3.根据权利要求2所述一种智慧小型节能中央空调设备，其特征在于：所述数据采集模块包括安装在压缩机和主机控制箱电源回路中的电流检测模块，以及设置在节能控制柜内部的声音传感器。

4.根据权利要求1所述一种智慧小型节能中央空调设备，其特征在于：所述设备控制器和变频器之间设置有用于节能控制柜能耗监测的电力监测仪，所述电力监测仪分别与电流互感器TA1、TA2和TA3一端连接，所述电流互感器TA1、TA2和TA3另一端与变频器连接。

5.根据权利要求1所述一种智慧小型节能中央空调设备，其特征在于：所述启停控制模块包括1个SR开关、2个中间继电器KA1和KA2和2个点动开关SB1和SB2，SR开关的一个动端与设备控制器的远程/停止/就地信号端连接，SR开关的一个不动端与设备控制器的接线端连接，继电器KA1与点动开关SB1并联且一个公共端与SR开关的另一个不动端连接，另一个公共端与点动开关SB2的一端连接，继电器KA2的一端分别连接点动开关SB2的另一端和设备控制器上SR开关不动端连接的接线端信号对应的接线端，继电器KA2的另一端与变频器启停信号端连接。

6.根据权利要求1所述一种智慧小型节能中央空调设备，其特征在于：所述水管包括冷冻水管和冷却水管，温度检测器分别设置于冷冻水管和冷却水管的出口处、冷冻水管和冷却水管的进口处、中央空调所在的外部环境中，所述压力检测器设置于冷冻水管和冷却水管出水口和进水口之间。

7.根据权利要求1所述一种智慧小型节能中央空调设备，其特征在于：所述变频器一端依次通过接触器、断路器与三相电源连接，另一端依次通过接触器、热继电器与水泵和风机连接，所述变频器并联设置有用于消除谐波干扰的滤波保护器,所述滤波保护器通过断路器与三相电源连接。