离心式中央空调节能控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及离心式中央空调节能控制系统，其特征在于包括主机节能控制器（１）、系统联控单元（２）、采集单元（３，４，５）、主机变频单元（７，８），其中，主机节能控制器（１）从采集单元采集数据，将采集数据进行处理并且计算控制数据，系统联控单元（２）根据所述控制数据对主机变频单元（７，８）进行主机变频控制。本实用新型专利技术根据末端负荷预算以及主机部分负荷特性来进行空调系统各部分有效的变频控制，达到空调系统控制效果的改善，和系统高效的节能。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种中央空调节能控制系统，具体涉及离心式(主 机)中央空调节能控制系统.
技术介绍
电力电子器件技术的迅速发展，使变频器发生了深刻的变化，器 件集成化程度更高，产品针对性更强，产品形式更趋多样化。控制技 术日趋进步，控制技术进一步成熟等，都大幅度提供了变频器的品质 和功能。降低中央空调能耗是目前智能建筑节能的首要任务，中央空调通常包括制冷站、空调水、管网和末端，其能源消耗占据整个大楼的40 %~60%间，其是智能大厦的主要能耗。变频器已经大量应用于中央空调系统中，但是目前所应用项目基 本都是集中在空调水路系统的冷冻水泵、冷却水泵以及冷却塔上；即 对冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔进行加装变频器，没有对能耗庞大的 主机进行加装。这种方式被称为局部变频控制方式。从控制对象的角度来讲，此种局部变频控制方式存在很大的局限 性。因为空调系统的能耗主要在主机上特别是电制冷的空调系统(主 机占整个冷冻站的能耗高达60%以上)，而以上的控制方式仅抓住能 耗小的水泵风机，没有进行系统的考虑；且部分控制案例还存在能耗 的转移，即水泵节约的能耗比主机多增加的能耗还要少得多，造成系 统整个能耗的上升！从系统特性上讲，由于空调系统的运行特性与主机的运行特性息 息相关的，主机是制冷的源头，其决定了制冷的效果，只有跟踪主机 的运行情况进行变频处理才是合理进行系统节能关键。因此，有必要对中央空调整体系统(包括主机)进行合理的变频 控制，以达到最好的控制和节能效果。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够克服以上问题的离心式中央空 调节能控制系统为此，提供一种离心式中央空调节能控制系统，其特征在于包括 主机节能控制器、系统联控单元、采集单元和主机变频单元，其中， 主机节能控制器从采集单元采集数据，将采集数据进行处理并且计算 控制数据，系统联控单元根据所述控制数据对主机变频单元进行主机 变频控制。本技术通过末端负荷预算以及主机部分负荷特性来进行空调 系统主机部分有效的变频控制，达到空调系统控制效果的改善，以及 系统节能。附图说明下面将参照附图对本技术的具体实施方案进行更详细的说明，其中图l是本技术的离心式中央空调节能控制系统示意图；以及 图2是本技术主机节能控制器控制流程图。具体实施方式图l是本技术的离心式中央空调节能系统的示意图。如图1 所示，本技术的离心式中央空调节能系统控制装置包括主机节能 控制器l、系统联控单元2、主机数据釆集单元3、楼控通讯接口单元 4、现场工况数据采集单元5、人机界面单元6、主机变频单元7和8、 阀门控制单元9和10、辅机控制单元11和12、以及串行调试通讯接 口 13,主机节能控制器1从主机数据采集单元3采集得到主机运行内部 各种参数、也可以从楼控通讯接口单元4采集末端运行各种参数、或 从现场工况数据采集单元5采集其他运行参数；主机节能控制器1将 以上采集数据进行处理计算，并根据系统联控单元2的配置情况下达 运行命令给主机变频单元7和8和阀门控制单元9和10以及辅机控制 单元11和12。运行中的各种工况数据都可以在人机界面单元6得到处理、存储，、且人机界面单元6也可以按照运行情况给出推荐运行意见。调试人员可以通过串行调试通讯接口 13来配置不同系统中主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、阀门的对应关系。根据所控中央空调系统的特殊功能和节能要求，本技术的离心式中央空调节能控制系统要完成以下任务1. 根据主机运行参数和负荷进行主机变频运行；2. 根据负荷所需进行冷冻水负荷计算，确定冷冻水投入台数 及变频频率；3. 根据主机、冷冻水能耗计算，确定冷冻水投入台数及变频 频率；4. 结合具体中央空调设备配置。 上述四个任务是相关系的，前三个是通过主机节能控制器来完成，其是控制策略的核心，第四个任务是由系统联控单元进行协调运行的。 图2给出了主机节能控制器流程图，用以实现主机变频控制的控 制策略。首先，主机节能控制器进行器件初始化以及系统配置，并且确立 系统模式。之后，主机节能控制器通过主机数据采集单元采集主机的蒸发器 压力和温度、冷凝器压力和温度、电机速度以及其他相关参数。若楼控比较完善，则可以通过楼控通讯接口单元采集末端数据； 若没有楼控，则可以通过现场工况数据采集单元来完成。通过以上主机和末端的数据可以进行下一步的负荷计算。接着，可根据一定的主机稳态时间(比如30分钟)进行主机特性 跟踪和主机联控计算。需要说明的是，在特定情况下，可略去特性跟 踪和主机联控计算，之后，进行冷冻水的联控计算，由于冷却水系统是根据冷却水系统带走的热量必需和负荷消耗能 耗与空调设备所消耗相匹配的原则，所以最后冷却水系计算。以上得到主机联控数据、冷冻水联控数据、冷却水联控数据。之 后就可以进入控制输出处理，如何适应现实中配置各异的中央空调系 统，该任务由系统联控单元完成。系统联控单元得到主机联控数据，根据具体的中央空调主机设备配置情况通过主机变频单元和阀门控制单元进行主机变频控制和台数控制以及阀门控制， 一个联控单元最多例如提供4个主机设备接口和 8个阀门控制单元。系统联控单元得到冷冻水联控数据，根据具体的中央空调冷冻水 泵和阀门配置情况通过辅机控制单元(已配置为冷冻水的单元)进行 冷冻水变频控制和台数控制。系统联控单元得到冷却水联控数据，根据具体的中央空调冷却水 泵和阀门配置情况通过辅机控制单元(已配置为冷却水的单元)进行 冷却水变频控制和台数控制以及冷却塔的控制。本技术装置在实际工作时，还可配有人机界面上的管理软件 进行协调运行，其软件功能包括有设备开启记录、系统运行工况记录、 配置参数设置、曲线分析、历史数据查询、运行策略提示等。本技术与现有技术相比较有下列优点1. 本技术针对空调系统全局进行控制考虑，包括对主机、水 泵、末端风机进行变频控制，能提供更舒适的环境；另一方面，由于 主机采用了变频技术，因而系统节能更高；2. 本技术根据主机部分负荷理论进行主机变频控制，与现有 的仅对水泵进行变频控制的技术来说主机运行更可靠，更节能；3. 本技术提供楼控通讯接口，且可以从楼控系统中采集末端 负荷参数，对于楼控系统不完善的情况可以采用现场工况数据采集单 元进行现场数据采集，与现有的仅采集制冷站参数进行负荷计算更合 理；4. 本技术现场工况数据采集单元采集了室外温度、湿度传感 器，采集外界负荷情况更有效；5. 系统联控单元可以通过串行调试通讯接口来配置不同系统中主 机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、阀门的对应关系，灵活性、兼容 性更强；6. 系统装置中主机节能控制器依据变频主机在部分负荷下的运行 特性曲线，通过主机数据采集单元采集主机蒸发器压力和温度、冷凝 器压力和温度、电机速度以及其他相关参数进行主机的变频控制，提 供主机变频的安全性；7. 系统装置中主机节能控制器根据末端负荷所需以及主机运行参数来匹配水路流量，即改变合适的冷冻水流量，其改变方式a.通过 系统联控单元中巳经配置好的冷冻水水路上对应的阀门控制单元直接 进行阀门开度控制，b.通过系统联控单元中已经配置好的冷冻水回路 中辅机控制单元进行水泵变频控制；8.系统装置根据能量匹配的原则，即冷却水系统带走的热量本文档来自技高网...

【技术保护点】
离心式中央空调节能控制系统，其特征在于包括主机节能控制器（１）、系统联控单元（２）、采集单元（３，４，５）、主机变频单元（７，８），其中，主机节能控制器（１）从采集单元采集数据，将采集数据进行处理并且计算控制数据，系统联控单元（２）根据所述控制数据对主机变频单元（７，８）进行主机变频控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚瑞，孙春，张燕，
申请(专利权)人：重庆国博科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]