[发明专利]一种集中空调节能控制系统及其控制策略

说明书

本发明公开了一种集中空调节能控制系统及其控制策略，所述控制系统包括房间负荷分析模块、风量控制模块、冷冻水流量控制模块、冷却水流量控制模块、冷却塔控制模块、室内温度传感器组、冷冻水温度传感器组、冷却水温度传感器组、室外温湿度传感器、冷冻水系统末端设备、冷却水系统末端设备、风系统末端设备、各部件之间的连接装置和存放各数据处理控制模块的控制柜。所述控制策略根据房间负荷变化直接指导系统调控，根据房间温度的变化计算房间负荷波动，转化为实时风量调节量、实时冷冻水流量调节量、实时冷却水流量调节量。供回水温差控制模式为维护系统正常运行的监控手段。本发明系统结构紧凑、自动化程度高、智能化程度高、运行稳定可靠。

技术领域

本发明属于空调领域，具体涉及集中空调节能控制系统及其控制策略。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，近年来城市化步伐逐步加快，建筑能耗已经占据我国能耗中最大比重。据不完全统计，截止2014年，我国公共建筑面积已经超过100亿平方米，其中大型公共建筑的年能耗水平是普通公共建筑的1-3倍，居住建筑的3-4倍。大型公共建筑中相当一部分的能耗来源于集中空调系统，因而如何降低公共建筑中的空调能耗将会是我国未来几年节能减排工作中的重要内容。在空调系统的设计中，通常根据设计的最大冷、热负荷来确定空调主机、水泵的选型，而在实际运行过程中，由于室内负荷的多变性，大部分空调系统是在部分负荷工况下运行，这就造成了大量的能耗浪费。针对集中空调系统的运行，调节，控制等方面进行智能优化是解决这类问题的一个科学方案。

现有的集中空调智能控制系统，包括中央控制器、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、制冷主机和末端设备，中央控制器包括数据处理器，冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、制冷主机和末端设备分别设有传感器并与数据处理器相连。该装置可以采集末端设备、冷冻水泵、冷却水泵、制冷主机、冷却塔的工况参数，实现冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔的智能控制。然而该装置存在几点待改进之处，一是缺少风系统的智能控制，即无法调节出风量来适应室内负荷的变化，无法实现风系统节能；二是该装置并未提出负荷变化与调节参数之间的关联性，即仅仅提出了一种简单的智能控制系统的硬件组成，而没有控制策略方面的创新。

其他类似的智能控制系统中，关于水泵的调节，仅仅依靠供回水温差来指导水量调节与水泵变频，而在实际运行过程中，由房间的负荷变化体现到冷冻水供回水温差的变化这个过程存在相当的滞后性，并且该滞后性在大型集中空调系统中更加的明显，使得仅靠供回水温差指导的水量控制效果大打折扣；此外冷冻水量调节发生在供回水温差变化之后，无疑会影响供冷量，无法满足房间的实时负荷要求。

发明内容

本发明提出一种科学、高效、节能的集中空调节能控制系统，系统可以根据房间温度的变化，反馈房间负荷的变化，使系统在提供满足要求的制冷量的前提下，保持一个高效节能的状态。

一种集中空调节能控制系统，包括室内温度传感器组、出回风温度传感器组、冷冻水温度传感器组、冷却水温度传感器组、室外温湿度传感器组、房间负荷分析模块、风量控制模块、冷冻水流量控制模块、冷却水流量控制模块、冷却塔控制模块、水泵变频装置、风机变频装置、各部件之间的连接装置以及存放各数据处理、控制模块的控制柜。

所述房间负荷分析模块的数据输入端1与室内温度传感器组的数据端通过数据线连接，实现室内温度数据的传输。所述房间负荷分析模块的数据输入端2与室外温湿度传感器组的数据端通过数据线连接，实现室外温湿度数据的传输。所述房间负荷分析模块放置在集中空调智能控制柜中；所述室外温湿度传感器组设置在所应用的建筑室外。

所述房间负荷分析模块的数据输出端1与风量控制模块的数据输入端1通过导线连接。所述风量控制模块的数据输入端2与出回风温度传感器组的数据输出端通过数据线连接。所述风量控制模块的数据输入端3与风系统末端的数据输出端连接，实现风量数据的采集与传输。所述风量控制模块的控制输出端与风系统末端的控制输入端连接，调节控制风系统的运行工况；所述出回风温度传感器组设置在末端风系统设备的出、回风端。