專利名稱：中央空調(diào)冷卻水節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)節(jié)能裝置，特別是一種中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
中央空調(diào)冷卻水用以保障空調(diào)主機的正常工作和能效比，冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能是中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要途徑。
傳統(tǒng)的中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)是一個與實際的動態(tài)需要無關(guān)的定流量供給系統(tǒng)，一旦啟動空調(diào)主機，不管空調(diào)負(fù)荷大小，系統(tǒng)的冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機始終滿載(即50Hz)工作，消耗功率很大，造成很大的能量浪費。
現(xiàn)有的中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能方法有兩種一種是根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化，對冷卻水實施變流量控制；另一種是人工設(shè)定運行頻率。這兩種方法都是使用變頻器使冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機在低于50Hz的降載狀態(tài)下工作，從而實現(xiàn)了節(jié)能。但它們，(1)不能兼容壓縮式冷水機與吸收式冷(溫)水機兩種不同類型的中央空調(diào)系統(tǒng)。(2)必須在中央控制器的支持下才能運行；或者僅使用變頻器調(diào)速運行(即裝置不配置中央控制器)，但其節(jié)能效果只在30％以內(nèi)。(3)運行參數(shù)的設(shè)置、功能和工作方式的設(shè)置、軟件編制、運行可靠性等方面存在的諸多缺陷，有待改進和完善。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于目前中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能方法和節(jié)能設(shè)備的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種能兼容壓縮式冷水機和吸收式冷/溫水機兩種不同類型的中央空調(diào)系統(tǒng)和能脫離中央控制器獨立運行的、運行可靠、節(jié)能效果顯著的中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能裝置。
本發(fā)明通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的本中央空調(diào)冷卻水節(jié)能裝置的特征在于它是由智能控制器、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、多個繼電器端子板和三個變頻器、出水溫度變送器、進水溫度變送器構(gòu)成，智能控制器通過通信總線上連通信接口和中央控制器，下連各輸入輸出模塊，數(shù)字量模塊的輸出端與繼電器端子板連接，模擬量輸出模塊的輸出端與變頻器輸入端連接。變頻器輸入控制端設(shè)置了自動運行/手動運行選擇檔。
本發(fā)明的節(jié)能原理是實時檢測冷卻水的進水溫度、出水溫度，以測得的出水溫度值與進水溫度值之差值為控制冷卻水泵的依據(jù)；以測得的進水溫度值與設(shè)定的進水溫度基準(zhǔn)值之差值為控制冷卻塔風(fēng)機節(jié)能的依據(jù)；按內(nèi)建的適用性強的模糊控制軟件，由本裝置的智能控制器作辨識、運算、決策和修正；用智能控制器最優(yōu)化的輸出控制冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，使它們降載工作，實現(xiàn)冷卻水系統(tǒng)實時跟蹤空調(diào)主機的降溫需要，在保障空調(diào)主機安全工作的前提下，達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
本裝置在確保中央空調(diào)主機安全工作和空調(diào)舒適度的前提下可節(jié)省電能60％-80％。同時，由于冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機的軟啟/停，工作時由高速運轉(zhuǎn)變?yōu)榈退龠\轉(zhuǎn)，有效的降低了水泵和風(fēng)機的機械磨損、噪聲電平以及不構(gòu)成對供電電網(wǎng)的強電流沖擊，提高了空調(diào)系統(tǒng)運行的的安全性。


圖1是本裝置的組成框2是本裝置的原理框圖-1圖3是本裝置的原理框圖-具體實施方式
實施例1如圖所示，本裝置由是由21機柜、22機柜和31機柜組成。21機柜內(nèi)的主要部件是智能控制器、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、繼電器端子板(4個)和變頻器21VF；22機柜內(nèi)的主要部件是變頻器22VF；31機柜內(nèi)的主要部件是智能控制器、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、繼電器端子板(2個)和變頻器31VF。
21機柜和31機柜的智能控制器通過RS-485通信總線上連通信接口PCI-1612A/9，后者通過RS-232串口與中央控制器通信。兩個智能控制器通過RS-485內(nèi)部總線分別下連各自的輸入、輸出模塊。冷卻水出水溫度和進水溫度由各自傳感器與變送器輸入21機柜，進水溫度由傳感器與變送器輸入31機柜。21機柜輸出的執(zhí)行元件是冷卻水泵，31機柜輸出的執(zhí)行元件是冷卻塔風(fēng)機。出水溫度變送器和進水溫度變送器安裝在冷卻水管路的現(xiàn)場。
本裝置的兩個智能控制器(HCBT-5510M)是基于PC的16位獨立控制器。它們經(jīng)RS-485外部通信總線，經(jīng)過通信接口PCI-1612A/9上連中央控制器，可實現(xiàn)由中央控制器管理、運行本裝置和人機對話；它們又通過RS-485內(nèi)部通信總線下連各輸入和輸出模塊，完成采集信息、輸出控制量，它們都可以可脫離中央控制器自行管理、運行本裝置。
21機柜的模擬量輸入模塊將實時采集的冷卻水進水溫度和回水溫度，變頻器21VF運行頻率和變頻器22VF運行頻率等模擬量參數(shù)數(shù)字化后，經(jīng)RS-485內(nèi)部總線送入智能控制器。智能控制器按照以組態(tài)形態(tài)編制的運行軟件，對上述輸入信息進行辨識、運算、決策和修正，輸出最優(yōu)化決策經(jīng)模擬量輸出模塊、變頻器21VF、變頻器22VF控制各冷卻水泵的運行。運算軟件，依據(jù)先驗有效的資源函數(shù)，邊界條件，輸入/輸出函數(shù)等，按模糊控制規(guī)則編制，覆蓋以壓縮式冷水機或吸收式冷(溫)水機為空調(diào)主機的冷卻水系統(tǒng)節(jié)能。
21、22機柜的運行狀況，即各冷卻水泵的通/斷、故障信號，手動運行信號，自動運行信號，各變頻器的運行/故障信號，經(jīng)數(shù)字量輸入模塊、內(nèi)部總線送入智能控制器，這些信息是裝置運行和解算的依據(jù)。21、22機柜的控制指示信號，即各變頻器的啟/停信號、運行/故障信號；各冷卻水泵與各變頻器間的通/斷信號、故障信號；各機柜自動運行信號，由智能控制器輸出，經(jīng)內(nèi)部總線、數(shù)字量輸出模塊、繼電器端子板，送給21、22機柜內(nèi)各控制繼電器和指示燈。
為方便本裝置的調(diào)試、維護修理和應(yīng)急運行，設(shè)置了純手動方式，即智能控制器不參與工作，手動調(diào)節(jié)變頻器頻率運行。
31機柜的工作原理與21，22機柜基本相同。不同處是31機柜只需采集進水溫度值，變頻器31VF并聯(lián)帶動幾個冷卻塔風(fēng)機。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能裝置，其特征在于由智能控制器、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、三個或三個以上變頻器、多個繼電器端子板、出水溫度變送器、進水溫度變送器構(gòu)成，智能控制器通過通信總線，上連通信接口和中央控制器，用以實現(xiàn)由中央控制器管理運行本裝置和人機對話，下連各輸入輸出模塊，用以采集信息、輸出控制量和實現(xiàn)獨立運行；模擬量輸出模塊和繼電器端子板的輸出端分別與各變頻器輸入端連接，變頻器輸出端分別與工作泵、冷卻塔風(fēng)機、模擬量輸入模塊和數(shù)字量輸入模塊的輸入端連接，各變送器輸出與模擬量輸入模塊的輸入端連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)冷卻水節(jié)能裝置，其特征在于各變頻器輸入控制端與變頻器二者之間有自動和手動選擇檔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中央空調(diào)冷卻水節(jié)能裝置，它由智能控制器、輸入模塊、輸出模塊、變頻器、變送器等組成；通過實時采集冷卻水系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)，按用模糊控制規(guī)則編制的運行軟件，由智能控制器進行辨識、運算、決策，其輸出經(jīng)變頻器控制冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機使它們按空調(diào)主機冷卻的動態(tài)需要作最優(yōu)化運行，節(jié)省電能60％－ 80％。本項發(fā)明兼容壓縮式冷水機與吸收式冷/溫水機兩類中央空調(diào)系統(tǒng)；裝置可脫離中央控制器獨立運行；設(shè)置手動、自動工作方式，因而具有良好的適用性和可靠性。
文檔編號F24F11/00GK1598426SQ20041004025
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者梁春生, 陳明全, 張黔陽, 史頌平, 陳志順, 智剛, 徐世斌, 羅耀新, 黃臻, 汪琴, 徐玉蘭, 吳潔, 陸群 申請人:貴州華城樓宇科技有限公司, 梁春生, 陳明全, 張黔陽, 史頌平, 陳志順, 智剛, 徐世斌, 羅耀新, 黃臻, 汪琴, 徐玉蘭, 吳潔, 陸群