CN2929552Y - 用于中央空调系统的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于中央空调系统的控制装置，由冷却水塔、冷冻、冷却水泵、制冷机组、换热器、电动三通阀、循环泵、空调系统控制装置组成，换热器的供回水管线上加装温度压力传感器及电动三通阀，三通阀连通循环泵，制冷机组与冷却水塔连接并连接冷冻和冷却水泵，循环泵和冷冻和冷却水泵上装有温度压力传感器，各用电设备及传感器分别电路连接空调系统控制装置，控制装置由CPU、控制器、存储器、通讯接口和显示器构成，通过控制总线对锅炉空调系统设备进行自动化控制，可使系统设备间实现结构合理的匹配运行，供热制冷量需热冷保持一致、成本低且效率高、能耗低经济效益高，可根据办公住宅不同区域分时控制，并对供回水进行最高最低温度限制及温度补偿，保障制冷供热舒适度，方便大力推广使用。

Description

用于中央空调系统的控制装置

所属技术领域：

本实用新型涉及中央空调系统控制技术领域，特别是涉及一种用于中央空调系统的控制装置。

技术背景：

众所周知，现在中央空调已经广泛应用于工业、商业及家庭等各个场所，特别是在工作车间、办公室、写字楼、宾馆、商场、影剧院、体育馆等大型公共建筑物内，中央空调已经是必备的配套设备，中央空调的应用可以调节适宜的室内温度，给人们的工作、学习带来更高效率及同时也给人们到来了高质量的生活环境，但随之也带来了能源的大量增加。目前一般的空调系统按建筑物划分可分为机房热力系统，室外机、外网系统和室内末端系统，各系统的设备组成是：机房热力系统包括制冷机、换热器(冬季采暖)、冷冻水泵、冷却水泵、补水泵和水处理设备；室外机包括冷却塔系统；外网系统包括供水、回水的干管系统；室内末端系统包括进各室内的立管或水平管、风机盘管及调节阀等。目前一般中央空调系统主要存在的问题是：系统各设备之间配置不够匹配，设备的安全系数普遍偏大，造成系统在运行时处于“大马拉小车”状态，特别是中央空调系统的运行是在各个设备本身最大输出负荷的工况环境中运行的集合，整个系统没有自动化控制，导致了现有的空调系统存在着效率低下、能耗偏高的状况。如何解决中央空调系统实现智能化自动控制、提高运行效率、降低能耗是本领域当前的重要任务。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种用于使中央空调系统各设备之间合理匹配运行、供冷量与需冷量或供热量与需热量始终保持一致、运行效率高、能耗低，可实现中央空调全面自动智能化管理的中央空调系统控制装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下结构的技术方案：一种用于中央空调系统的控制装置，由冷却水塔、冷冻水泵、制冷机组、冷却水泵、换热器、电动三通阀、循环泵、空调系统控制器、室内风机组成，其特点是：在进入换热器的供水管线及回水管线上分别加装温度传感器和压力传感器，在换热器的一端回水管线上加装电动三通阀，电动三通阀连通换热器的供水管线和循环泵后，又连接冷冻水泵和制冷机组、循环泵上安装温度和压力传感器并连接室内风机，换热器管线连通制冷机组、制冷机组与冷却水塔连接，并连接冷冻水泵、冷却水泵，而冷冻水泵、冷却水泵上均安装温度传感器和压力传感器，室内风机、电动三通及全部温度和压力传感器分别电路连接空调系统控制装置，空调系统控制装置包括了CPU、控制器、存储器、多个通讯接口和显示器，多个通讯接口通过控制总线信号连接系统总线，系统总线信号连通CPU，CPU程序处理后信号输入到程序计数器再经地址寄存器进入存储器，存储器与控制器信号连通，控制器也连接程序计数器，显示器通过连接控制总线与系统总线连接。

上述所述的CPU是由累加器、暂存器、程序状态寄存器、算术运算单元和通用寄存器连通组合组成。

上述所述的控制器是由指令寄存器、指令译码器、寄存器组、时序部件、寄存器组和程序计数器连通组合组成。

上述所述温度传感器温度感应范围是0-45℃。

上述所述压力传感器压力适应范围是86-108Kpa。

本实用新型的工作原理是这样的，由于在换热器的供水管线及回水管线上分别加装温度和压力传感器及电动三通阀，电动三通阀分别连通换热器的供水管线和回水管后，又连接冷冻水泵和制冷机组，制冷机组和换热器及室内风机之间的回水管线安装了循环泵，在循环泵上安装了温度和压力传感器，制冷机组、冷却塔风机、电动三通阀及全部温度传感器和压力传感器分别电路连接空调系统控制装置，空调制冷时，将冷冻水循环泵的前后压差(系统压差)或冷冻水供、回水的温差引入空调控制装置做为变频控制的对象，对冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机进行变频控制使系统处于定压差或定温差下运行，从而调节空调系统的供冷量和节省冷冻水循环泵的电耗。空调制热时，冷却系统不开启，在换热器的进回水管线上加装温度和压力传感器，在回水管线上加装电动三通阀，系统循环泵(即冷冻水泵)为变频控制对象，在运行中，由于空调水温度不得高于55℃，所以供水温度设于其下的某一值(如50℃)，通过电动三通阀的调节(调节进入换热器的水流量来调节供热量)，使实际供水温度与设定的某一值趋于一致。将系统循环泵(即冷冻水泵)的前后压差(系统压差)、及换热器供回水温差引入空调系统控制装置做为变频控制的对象，使系统处于定压差或定温差下运行，从而调节空调系统的供热量和系统循环泵的电耗。空调系统控制装置上多个通讯接口中的数字量输入端口输入原始数字量信号，通过控制总线输入到CPU程序处理，经处理计算后的修正数字量信号输出后经控制器控制继电器动作，从而使水泵和锅炉风机按CPU设定值运行。而采暖控制装置上多个通讯接口中的模拟量输入信号，通过控制总线输入到CPU程序处理，输出到显示器用作监视数据变化。同时输出修正后的模拟量信号控制三通阀的动作来调节进入换热器的水流量，从而实现了整个锅炉采暖系统的自动化控制。

由于本实用新型采用了上述将中央空调系统中传感器采集到的信号输入到空调系统控制装置中进行信号变频处理后再对空调系统中的各个设各实施自动控制的结构原理，使中央空调系统各设备之间能够合理匹配运行、供冷量与需冷量或供热量与需热量始终保持一致、运行效率高、能耗低，实现中央空调全面自动智能化管理，为了充分节能，空调系统控制装置可以根据办公、住宅不同区域实行分时控制，在保证正常制冷或供热的同时可对供水温度进行最高限制，对回水温度进行最低限制，并可对供水温度或回水温度进行补偿及限制，另外控制装置还可手动控制，实现了结构合理、工作可靠，制造和运行成本低，经济效益高，便于大力推广使用。

附图说明：

图1是本实用新型的空调系统控制装置结构原理示意图

图2是可自动化控制的空调系统结构原理示意图

具体实施方式：

下面结合附图详述本实用新型，从图1和图2可看出本实用新型的结构原理，一种用于中央空调系统的控制装置，由冷却水塔25、冷冻水泵26、27、制冷机组28、冷却水泵29、30、换热器31、电动三通阀32、循环泵33、34、空调系统控制器35及室内风机36、37、38组成，在进入换热器31的供水管线及回水管线上分别加装温度传感器和压力传感器，在换热器31的一端回水管线上加装电动三通阀32，电动三通阀32连通换热器31的供水管线和循环泵33、34后，又连接冷冻水泵26、27和制冷机组28、循环泵33、34上安装温度和压力传感器并连接室内风机36、37、38，换热器31管线连通制冷机组28、制冷机组28与冷却水塔25连接，并连接冷冻水泵26、27、冷却水泵29、30，而冷冻水泵26、27、冷却水泵29、30上均安装温度传感器和压力传感器，室内风机36、37、38、电动三通阀32及全部温度和压力传感器分别电路连接空调系统控制装置35，空调系统控制装置35包括了由累加器2、暂存器23、程序状态寄存器4、算术运算单元3和通用寄存器20连通组合组成的CPU，由数据寄存器17、指令寄存器19、寄存器组21、指令译码器22、时序部件24，程序计数器1连通组合组成的控制器，CPU中的通用寄存器20通过信号线18连接空调系统控制器35中的指令寄存器19，指令寄存器1连接指令译码器22及时序部件24，时序部件24连接程序计数器1，程序计数器1连接地址寄存器5后通过地址总线6进入存储器7，存储器7输出的信号进入系统总线8，系统总线8通过控制总线9连接数字量输入端口10、数字量输出端口11、模拟量输入端口12、模拟量输出端口13、还连接读写存储器14、只读存储器15及显示器16。

Claims (5)

1.一种用于中央空调系统的控制装置，由冷却水塔(25)、冷冻水泵(26、27)、制冷机组(28)、冷却水泵(29、30)、换热器(31)、电动三通阀(32)、循环泵(33、34)、空调系统控制装置(35)、室内风机(36、37、38)组成，其特征在于：在进入换热器(31)的供回水管线上分别加装温度传感器和压力传感器，在换热器(31)的一端回水管线上加装电动三通阀(32)，电动三通阀(32)连通换热器(31)的供水管线和循环泵(33、34)后，又连接冷冻水泵(26、27)和制冷机组(28)、循环泵(33、34)上安装温度和压力传感器并连接室内风机(36、37、38)，换热器(31)管线连通制冷机组(28)、制冷机组(28)与冷却水塔(25)连接，并连接冷冻水泵(26、27)、冷却水泵(29、30)，而冷冻水泵(26、27)、冷却水泵(29、30)上均安装温度和压力传感器，室内风机(36、37、38)、电动三通(32)及全部温度和压力传感器分别电路连接空调系统控制装置(35)，空调系统控制装置(35)包括了CPU、控制器、存储器(7)、多个通讯接口和显示器(16)，多个通讯接口通过控制总线(9)信号连接系统总线(8)，系统总线(8)信号连通CPU，CPU程序处理后信号输入到程序计数器(1)再经地址寄存器(5)进入存储器(7)，存储器(7)与控制器信号连通，控制器也连接程序计数器(1)，显示器(16)通过控制总线(9)与系统总线(8)连接。

2.根据权利要求1所述的用于中央空调系统的控制装置，其特征在于：上述所述的CPU是由累加器(2)、暂存器(23)、程序状态寄存器(4)、算术运算单元(3)和通用寄存器(20)连通组合组成。

3.根据权利要求1所述的用于中央空调系统的控制装置，其特征在于：上述所述的控制器是由数据寄存器(17)、指令寄存器(19)、指令译码器(22)、寄存器组(21)、时序部件(24)和程序计数器(1)连通组合组成。

4.根据权利要求1所述的用于中央空调系统的控制装置，上述所述的温度传感器，其温度感应范围是0-45℃。

5.根据权利要求1所述的用于中央空调系统的控制装置，上述所述的压力传感器，其压力适应范围是86-108Kpa。