中央空調(diào)整體節(jié)能控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及節(jié)能控制，特別是中央空調(diào)整體節(jié)能控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑能耗在整個(gè)社會(huì)總能耗中所占的比例越來越高，達(dá)到 了 30%左右，而在整個(gè)建筑能耗中，中央空調(diào)能耗占到了約40%?50%，因此充分挖掘中央空 調(diào)系統(tǒng)節(jié)能空間，不僅可W帶來巨大的節(jié)能收益，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)當(dāng)前日益艱巨的節(jié)能 減排目標(biāo)。
[0003] 目前中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多根據(jù)設(shè)計(jì)日負(fù)荷來進(jìn)行選型計(jì)算，而設(shè)計(jì)日負(fù)荷基本 接近全年最大負(fù)荷，根據(jù)該一設(shè)計(jì)工況所選擇的中央空調(diào)設(shè)備在全年運(yùn)行中往往大部分時(shí) 間處于部分負(fù)荷工況，不僅設(shè)備可能在低負(fù)荷工況出現(xiàn)不利的運(yùn)行工況，而且整個(gè)中央空 調(diào)系統(tǒng)的自身能耗也會(huì)增加。
[0004] 常規(guī)的中央空調(diào)自控系統(tǒng)主要針對(duì)不同的設(shè)備，如冷水機(jī)組、水粟、冷卻培及空調(diào) 箱，分別進(jìn)行控制，一方面由于控制手段單一，不僅無法保證單一設(shè)備組的整體能效，另一 方面，該種傳統(tǒng)的控制方式無法反映系統(tǒng)里不同設(shè)備之間的相互影響，有可能導(dǎo)致某一設(shè) 備節(jié)能的同時(shí)，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能耗出現(xiàn)大幅增加。
[0005] 此外，現(xiàn)有的基于預(yù)測(cè)模型的中央空調(diào)節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，存在預(yù)測(cè)模型復(fù)雜、 缺乏通用性、更新方式粗趟、缺乏統(tǒng)一的控制系統(tǒng)等問題，都屬于局部的節(jié)能控制，且大多 數(shù)的預(yù)測(cè)模型沒有辦法完全考慮系統(tǒng)延遲、設(shè)備性能在長期使用后出現(xiàn)衰減或性能偏移的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種中央空調(diào)整體節(jié)能控制裝 置，能夠最大限度在符合中央空調(diào)各設(shè)備的現(xiàn)有性能的基礎(chǔ)上，調(diào)整中央空調(diào)各設(shè)備的運(yùn) 行狀態(tài)，從而使中央空調(diào)始終處于最節(jié)能和最可靠的運(yùn)行狀況中。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明通過W下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] 中央空調(diào)整體節(jié)能控制裝置，其特征在于：包括
[0009] 中央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備及其管路；
[0010] 檢測(cè)設(shè)備；
[0011] 執(zhí)行設(shè)備；
[0012] 數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備；
[001引工控機(jī)；
[0014] 檢測(cè)設(shè)備安裝在中央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備的相應(yīng)位置，用于檢測(cè)中央空調(diào)各設(shè)備的運(yùn) 行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)傳送給與其通訊連接的數(shù)據(jù)采集與控制設(shè) 備；執(zhí)行設(shè)備，與中央空調(diào)系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)備電連接，用于執(zhí)行來自數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備的控制 指令使中央空調(diào)相應(yīng)設(shè)備按指令運(yùn)行；數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備，與檢測(cè)設(shè)備通訊連接，用于采 集檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到中央空調(diào)各設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，與工控機(jī)通訊連接，將采集到 的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送給工控機(jī)，并接收工控機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，轉(zhuǎn)為執(zhí)行設(shè)備 可W執(zhí)行的指令，同時(shí)與執(zhí)行設(shè)備通訊連接，將指令傳送給執(zhí)行設(shè)備；工控機(jī)，與數(shù)據(jù)采集 與控制設(shè)備通訊連接，用于按照預(yù)測(cè)模型對(duì)采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將 數(shù)據(jù)處理結(jié)果發(fā)送給數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備。
[0015] 優(yōu)選地是，所述的中央空調(diào)各設(shè)備包括，冷卻培、冷卻水粟、自帶通訊單元和控制 單元的冷水機(jī)組、冷凍水粟、表冷器、和空端末端風(fēng)機(jī)及電動(dòng)風(fēng)閥，W及與各用電設(shè)備一一 連接的智能電表。
[0016] 優(yōu)選地是，所述的檢測(cè)設(shè)備包括水溫傳感器、水流量傳感器、溫濕度傳感器、壓差 傳感器、和風(fēng)量傳感器。
[0017] 優(yōu)選地是，所述的水溫傳感器分別安裝在冷凍水和冷卻水的供、回水管路上，用于 檢測(cè)冷凍水和冷卻水的供、回水溫度；所述水流量傳感器分別安裝在冷凍水總管和冷卻水 總管上，用于檢測(cè)冷凍水和冷卻水的流量；所述的壓差傳感器安裝在冷凍水供水管和冷凍 水回水管之間的連通管路上，用于檢測(cè)冷凍水供回水壓差；若干溫濕度傳感器分別安裝在 空調(diào)末端的送風(fēng)管路、排風(fēng)管路W及室內(nèi)外環(huán)境中，用于檢測(cè)所在位置空氣的溫度和相對(duì) 濕度，風(fēng)量傳感器安裝在送風(fēng)管路內(nèi)，用于檢測(cè)中央空調(diào)的送風(fēng)量。
[0018] 優(yōu)選地是，所述的數(shù)據(jù)采集與控制裝置包括可編程控制器與串口服務(wù)器。
[0019] 優(yōu)選地是，所述的可編程控制器采集檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的中央空調(diào)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán) 境數(shù)據(jù)，串口服務(wù)器采集冷水機(jī)組及智能電表的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
[0020] 優(yōu)選地是，所述的執(zhí)行設(shè)備包括若干變頻器。
[0021] 優(yōu)選地是，所述的若干變頻器分別與冷卻培風(fēng)機(jī)、冷卻水粟、冷凍水粟、空調(diào)末端 風(fēng)機(jī)電連接，用于調(diào)節(jié)各設(shè)備的轉(zhuǎn)速。
[0022] 優(yōu)選地是，還包括冷水機(jī)組開關(guān)量閥、冷卻水調(diào)節(jié)閥、冷凍水調(diào)節(jié)閥、冷凍水旁通 閥，所述的冷水機(jī)組開關(guān)量閥分別安裝在冷水機(jī)組冷凍水出水管路和冷卻水進(jìn)水管路上， 用于在冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)開放水路，在冷水機(jī)組運(yùn)行停止時(shí)關(guān)閉水路；冷卻水旁通閥安裝在 冷卻水供回水總管之間的連通管路上，用于調(diào)節(jié)冷卻水的溫度；、冷凍水旁通閥安裝冷卻 水供回總管之間的連通管路上，用于調(diào)節(jié)冷凍水供水壓力，冷凍水調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)冷凍水 的流量。
[0023] 本發(fā)明中的中央空調(diào)整體節(jié)能控制裝置，采集各設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)行數(shù)據(jù)，基 于系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)生成和更新結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的、通用的各設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的預(yù)測(cè)模型，可W在線 不斷逼近各設(shè)備和運(yùn)行環(huán)境的實(shí)際運(yùn)行特性，即使對(duì)使用時(shí)間較長、出現(xiàn)性能衰減、性能偏 移的設(shè)備也可W準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。同時(shí)還引入了中央空調(diào)水系統(tǒng)平衡和熱質(zhì)平衡制約條件參與預(yù) 巧IJ，達(dá)到從整體上優(yōu)化工況的目的。本發(fā)明的中央空調(diào)整體節(jié)能控制系統(tǒng)，基于上述預(yù)測(cè)模 型和預(yù)測(cè)方法可W實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)的全局節(jié)能控制，可W在準(zhǔn)確地反映各 設(shè)備當(dāng)前性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)的整體節(jié)能優(yōu)化，避免出現(xiàn)單一設(shè)備能耗降低，中 央空調(diào)整體能耗上升的情形，真正實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明的中央空調(diào)節(jié)能控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0025] 圖2為本發(fā)明的中央空調(diào)節(jié)能控制裝置的工作原理圖
[0026] 圖3為本發(fā)明的表冷器預(yù)測(cè)模型算法硬件裝置示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述：
[0028] 如圖1所示，中央空調(diào)系統(tǒng)一般分為水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)，水系統(tǒng)包括冷水機(jī)組91、冷 凍水粟92、冷卻水粟93、冷卻培94及封閉的水循環(huán)連接管路。風(fēng)系統(tǒng)包括空調(diào)末端風(fēng)機(jī)95、 表冷器96、電動(dòng)風(fēng)閥19及送風(fēng)管路98和排風(fēng)管路97。智能電表5分別與冷水機(jī)組91、冷 凍水粟92、冷卻水粟93、冷卻培94、空調(diào)末端風(fēng)機(jī)95電連接，可實(shí)時(shí)顯示上述設(shè)備的功率。
[0029] 在中央空調(diào)系統(tǒng)制冷過程中，冷水機(jī)組91制備一定溫度的冷凍水，低溫的冷凍水 經(jīng)由水循環(huán)連接管路輸送至風(fēng)系統(tǒng)的表冷器96,與送風(fēng)進(jìn)行熱交換?？照{(diào)末端風(fēng)機(jī)95根 據(jù)室內(nèi)溫度和濕度的實(shí)際需要，控制送風(fēng)量，即冷量。冷凍水經(jīng)與送風(fēng)熱交換后溫度上升， 由冷凍水粟92粟入冷水機(jī)組，再經(jīng)冷水機(jī)組91重新制冷，循環(huán)使用。冷水機(jī)組91在工作 中產(chǎn)生的熱量由循環(huán)冷卻水吸收，冷卻水從室外的冷卻培94經(jīng)冷卻水粟92粟入冷水機(jī)組 91，吸收冷水機(jī)組91工作中產(chǎn)生的熱量，再回流至室外的冷卻培94,與室外大氣進(jìn)行熱交 換，最終散發(fā)到大氣環(huán)境中。
[0030] 圖1中所示的L1為送風(fēng)走向；室外新風(fēng)進(jìn)入送風(fēng)管路，與排風(fēng)管路內(nèi)的一部份回 風(fēng)混合，形成混風(fēng)，混風(fēng)經(jīng)表冷器，與冷凍水進(jìn)行熱交換，發(fā)生溫濕度的改變，由空調(diào)末端風(fēng) 機(jī)W-定風(fēng)量送入室內(nèi)房間，形成送風(fēng)；L2為回風(fēng)走向；室內(nèi)房間的空氣進(jìn)入排風(fēng)管路，一 部份經(jīng)由排風(fēng)管路與送風(fēng)管路之間的連接管路與送風(fēng)管路內(nèi)的新風(fēng)混合，其余部份從排風(fēng) 管出口處排到室內(nèi)大氣。
[0031] 如圖1、圖2、圖3所示本發(fā)明中的中央空調(diào)整體節(jié)能控制裝置包括：檢測(cè)裝置、數(shù) 據(jù)采集與控制裝置W及工控機(jī)1和執(zhí)行裝置。
[0032] 檢測(cè)裝置包括水溫傳感器10,流量傳感器11，室外溫濕度傳感器12和風(fēng)系統(tǒng)溫 濕度傳感器13,冷凍水壓差傳感器14,風(fēng)量傳感器20。其中水溫傳感器10包括第一水溫 傳感器101、第二水溫傳感器102、第H水溫傳感器103、第四水溫傳感器104 ;第一水溫傳 感器101安裝冷凍水回水總管915外壁上，用于檢測(cè)冷凍水的回水溫度Tth"，第二水溫傳感 器102安裝在冷凍水供水總管916外壁上，用于檢測(cè)冷凍水供水溫度Tth，,，第H水溫傳感器 103安裝在冷卻水回水總管外壁上，用于檢測(cè)冷卻水回水溫度，第四水溫傳感器104安 裝在冷卻水供水管外壁上，用于檢測(cè)冷卻水供水溫度;其中的流量傳感器11包括第一 流量傳感器111，第二流量傳感器112,第一流量傳感器111冷凍水供水總管的直管段，用于 檢測(cè)冷凍水流，第二流量傳感器112安裝冷卻水供水總管的直管段，用于檢測(cè)冷卻 水流量流量;其中的風(fēng)系統(tǒng)溫濕度傳感器13包括送風(fēng)溫濕度傳感器131、回風(fēng)溫濕度傳 感器132,混風(fēng)溫濕度傳感器133,和室內(nèi)溫濕度傳感134,送風(fēng)溫濕度傳感器131安裝在送 風(fēng)管98內(nèi)靠近風(fēng)機(jī)95出口的管路內(nèi)，用于檢測(cè)送風(fēng)的干