一种中央空调水系统自动寻优节能技术及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种中央空调水系统自动寻优节能技术及系统，采用自动控制系统来自动采集中央空调循环水系统的运行参数和运行状态；存储到自动控制系统的数据库中，通过自动控制系统的自动归纳、计算和调整，得出中央空调循环水系统的相关设备的最佳的运行参数；根据上述参数，控制整个中央空调循环水系统的相关设备在不同的工况和负荷状态下的最优化的运行。该方案大大节省了中央空调水系统的设备的耗电量，提高了设备的运行效率、降低了设备的损耗，从而节省了大量的能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及电气自动化和自动控制领域、暖通行业领域，具体是一种针对中央空调循环水系统的按照实际运行情况自动寻找最优化的控制策略的节能技术。
技术介绍
众所周知，中央空调循环水系统可以当作一个整体来看，就是一套制造冷冻水的设备，整个循环系统再不停地向建筑物内部的风机盘管输出标准温度的冷水，从而给整个建筑物内部的空气制冷。同时，中央空调循环水系统是由多台大小不一的冷冻主机(制冷主机)、和不同大小的冷冻泵、冷却泵和冷却塔等组成，这些设备都有各自不同的工作运行效率曲线；同时各个不同的设备在不同情况下都有一个“效率最高、对机器磨损最小”的最佳的运行工况。厂家往往只给出了各个设备的标准工况下的运行曲线和参数，同时也会给出标准工况下的效率最高的最佳运行参数。但是，中央空调循环水系统实际项目中很难做到完全在标准工况下运行。现实是 当分散的设备组合成一个完整的中央空调系统之后，由于季节变换和运行负荷的变化，以及现实空调系统中的设计参数的改变，加上管网系统的多样性和复杂性，从而导致最佳运行工况往往被破坏。随着运行参数和负荷的变化，仅凭经验和感觉就很难找到某个设备或者整个中央空调系统大部分设备的最佳运行状态。建筑物内部的人员在流动、所需的温度负荷在变动，同时室外温度和湿度也在变化，还有其他的更多因素在变化，从而导致整体中央空调循环水系统的负荷在变化，其供回水温差、流量、压差等等都在不停地变化，进而影响到循环水系统的设备运行工况产生变化。在这样不断变化状态下，究竟应该开启几台冷冻主机、几台冷冻泵、几台冷却泵和几台冷却塔？究竟应该开启大机？还是小机？通常，空调工是根据经验去判断的，同时空调工究竟何时开启设备、也没有一个准确的依据，不是开启早了、就是开晚了，不是开大了，就是开小了。这样就导致中央空调循环水系统的各个设备不能完全保证运行在最佳工况之下， 从而产生了大量的能源的浪费。还有更严重的问题。现在市面上出现了很多单一控制参数的变频调速的节能系统，它们往往只是根据一些简单的逻辑去调整水泵的运行频率来改变中央空调循环水系统的流量，对制冷主机却不作调整。在这样的状态下，虽然可以降低水泵的运行用电量，但是很多时候，有的变频系统会导致制冷主机的最佳运行状态被破坏，其实是降低了制冷主机的制冷效率，增大了制冷主机的用电量；最坏的情况下，则会导致制冷主机喘震，甚至发生冻管故障。虽然整体中央空调系统有一些的节电效能，但制冷主机以及相关设备的寿命大大减短、维护费用增加，往往是得不偿失。好在现在的自动控制技术已经非常先进，我们可以以达到节能的目的。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种中央空调水系统自动寻优节能方法，同时，还提供一种实现该方法的系统，以期通过给设备安装自动控制系统和监测系统以及相关的传感器件，用来自动找到整个中央空调系统在不同工况和负荷下的最佳运行参数，从而使中央空调的整个系统发挥最大效率。为实现该技术目的，本专利技术的方案是一种中央空调水系统自动寻优节能方法，其特征在于采用自动控制系统来自动采集中央空调循环水系统的运行参数和运行状态；存储到自动控制系统的数据库中，通过自动控制系统的自动归纳、计算和调整，得出中央空调循环水系统的相关设备的最佳的运行参数；根据上述参数，控制整个中央空调循环水系统的相关设备在不同的工况和负荷状态下的最优化的运行。作为更具体的改进，最佳运行参数是被自动下载到现场控制器中，由现场控制器自动控制整个中央空调循环制冷水系统相应设备的自动运行。一种中央空调水系统自动寻优节能系统，其特征在于包括上位控制主机、网络控制器、电量采集控制器，其中上位控制主机与网络控制器和电量采集器控制器分别数据连接；电量采集控制器负责电量采集器和上位控制主机之间的数据交换，该控制器通过电量采集网络连接分散不同设备的电量采集器，包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔电量采集器；网络控制器负责连接现场控制网络和上位控制主机；该控制器通过现场控制网络连接分散在不同设备的现场控制器，包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔的现场控制器；所述电量采集器负责采集相关设备的电量参数，所述现场控制器负责采集相关设备的信号和参数，输出控制指令以控制相关设备的运行。作为更具体的改进，上位控制主机、网络控制器和现场控制器是通过RS485现场总线连接组成。作为更具体的改进，所述网络控制器还连接制冷主机网络通讯网关，将制冷主机的数据采集和控制信号输入输出端口接入上位控制主机。本方案能使得中央空调循环水系统的整体制冷量和整体耗电量的比值(即中央空调循环水系统的整体COP值)作为最终考量点，由控制系统自动积累、归纳和计算得出最佳整体COP值。再以“最佳整体COP值”作为中央空调循环水系统整体的控制策略，去控制中央空调循环水系统各个设备的运行，以达到最优化运行的目的。在相同制冷量的基础上， 比传统人工控制的中央空调水系统，大大节省了中央空调水系统的设备的耗电量，提高了设备的运行效率、降低了设备的损耗，从而节省了大量的能源。附图说明图1为本专利技术的结构示意框图。其中1为上位控制主机，2为网络控制器，21 24为现场控制器，25为现场控制网络，3为制冷主机网关，4为电量采集控制器，41 44为电量采集器，45为电量采集器网络。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术的一种中央空调水系统自动寻优节能方法，采用自动控制系统来自动采集中央空调循环水系统的运行参数和运行状态；存储到自动控制系统的数据库中，通过自动控制系统的自动归纳、计算和调整，得出中央空调循环水系统的相关设备的最佳的运行参数；根据上述参数，控制整个中央空调循环水系统的相关设备在不同的工况和负荷状态下的最优化的运行。最佳运行参数是被自动下载到现场控制器中，由现场控制器自动控制整个中央空调循环制冷水系统相应设备的自动运行。如图1所示，是本专利技术的一种中央空调水系统自动寻优节能系统，采用带现场网络功能的可编程控制器采集现场空调系统设备的运行参数和信号，传输到上位控制计算机中做整体运算，监测、归纳、储存、计算和处理，可以得到整个中央空调循环水系统在不同冷却水温度和制冷负荷下的制冷量和电功率的实际比值，即“实际运行状态下的COP值”。同时通过自动寻优节能系统的对这个“实际运行状态下的COP值”做运算、积累、查值、比较、 归纳以及做误差调整，从而可以找出最佳冷却水温度和中央空调循环水系统的“最佳实际运行COP值”。通过自动寻优控制节能系统不断的数据收集、归纳和计算“整体COP值”点， 描绘“整体COP值”曲线，找到整个中央空调系统的“整体COP值”曲线的最佳运行工作点。 在整个中央空调循环水系统里，根据实际需要和按照实际情况，通过自动寻优控制节能系统自动调整运行工况和工作参数，自动控制不同大小的中央空调循环水系统设备的启停和运行台数，它包括上位控制主机、网络控制器、电量采集控制器，其中上位控制主机与网络控制器和电量采集器控制器分别数据连接；电量采集控制器负责电量采集器和上位控制主机之间的数据交换，该控制器通过电量采集网络连接分散不同设备的电量采集器，包括制冷主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔电量采集器；网络控制器负责连接现场控制网络和上位控制主机；该控制器通过现场控制网络连接分散在不同设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖安，
申请(专利权)人：肖安，
类型：发明
国别省市：