[发明专利]一种提高中央空调系统综合能效比的控制系统

摘要

本发明公开了一种提高中央空调系统综合能效比的控制系统，包括中央控制台和与其电性连接的集中控制器，还包括和中央控制台分别电性连接的冷冻水区域水力平衡及负荷预判断子系统、冷却水散热需求及负荷预判断子系统、冷冻水泵与冷却水泵交互式变流量控制子系统，且上述三个子系统分别与集中控制器电性连接，集中控制器分别和冷冻主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、电动调节阀、电动开关阀电性连接，本发明以整个系统为控制目标，对水泵、风机、制冷主机等设备的综合能效比进行综合考虑和整体控制，更好地控制中央空调系统，延长系统设备的寿命，在不影响使用舒适度的前提下深度挖掘中央空调系统的节能空间，提高中央空调系统综合能效比。

主权项

1.一种提高中央空调系统综合能效比的控制系统，包括集中控制器和与其电性连接的冷冻主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、电动调节阀，其特征在于，包括：中央控制台，集中控制器与中央控制台电性连接，还包括与中央控制台分别电性连接的冷冻水区域水力平衡及负荷预判断子系统、冷却水散热需求及负荷预判断子系统、冷冻水泵与冷却水泵交互式变流量控制子系统，且上述三个子系统分别与集中控制器电性连接，集中控制器分别和冷冻主机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、电动调节阀、电动开关阀电性连接；所述的冷冻水区域水力平衡及负荷预判断子系统中，分水器各个支管上均安装有流量传感器，分水器总管上安装有温度传感器、压力传感器，集水器的各个支管上均安装有温度传感器、压力传感器，集水器总管上安装有温度传感器、压力传感器和流量传感器，且本子系统中的传感器分别与水力平衡及负荷预判断模块电性连接，管道系统中设置有静态水力平衡阀，在水系统初调试时对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，还设置有流量调节器或压差调节器作为动态水力平衡设备，且系统的最不利点安装有与集中控制器电性连接的压力传感器，当区域内的负荷需求小时电动调节阀开度调节为‑小的开度，当最不利点的压力传感器检测到该点的压力达不到预先设定值时，该电动调节阀不动作，仍保持大的开度直到压力达到预先设定值为止，末端实际需要负荷计算原理：G＝(T1‑T2)F*kG：末端实际需要负荷T1：末端回水温度T2:末端出水温度K：比热容系数F：末端流量传感器测得的流量，电动调节阀的具体位置为设置在集水器的支管各个回路上；所述的冷却水散热需求及负荷预判断子系统中，冷却水的出水和回水各安装有一个温度传感器，冷却回水还装有流量传感器，冷却水出水总管上安装有温度传感器，冷却水回水总管上安装有温度传感器和流量传感器，且本子系统中的传感器与冷却水散热需求及负荷预判断模块电性连接，通过冷却水散热需求及负荷预判断模块对温度传感器本次采集的温度数据与上一次采集的温度数据进行比较，从而得出温度变化的趋势，得出制冷机的冷凝热，然后根据每组冷却塔所能够允许单位时间内处理的冷凝热，冷却水散热需求及负荷预判断模块发送给集中控制器信号以控制开启相应的冷却塔和风机，计算冷凝热的原理：QK＝GK*KΔTGK：冷却水的循环量QK：制冷机冷凝热ΔT：冷却水的出回水的温差K:比热容系数计算开启的冷却塔组和相应的风机数的原理N＝QK/GSN:开启的冷却塔组和相应的风机数GK：冷却水的循环量GS：单台冷却塔能够处理的冷凝热；所述的冷冻水泵与冷却水泵交互式变流量控制子系统中，在冷冻主机侧，冷却回水管上安装有温度传感器,冷却水出水管上安装有温度传感器，冷冻回水管上安装有温度传感器，冷冻出水管上安装温度传感器，且本子系统中的传感器分别与冷冻与冷却交互式控制及负荷预判断模块电性连接，冷冻与冷却交互式控制及负荷预判断模块与集中控制器电性连接，在中央空调系统启动时，如果冷冻出水温度即时测量值大于冷冻出水温度设定值与温度的可调偏差值的和，则冷冻水泵的频率每30秒增加1HZ，上升频率的上限在冷冻冷却交互式规则库中程序自动查询，如果上述条件不成立，则进行下一步，如果冷冻回水温度即时测量值与冷冻出水温度设定值的温差大于5℃，则冷冻水泵的频率每30秒上升0.4HZ，上升频率的上限在交互式规则库中由程序自动查询，如果上述条件不成立，则进行下一步，当冷冻回水温度即时测量值与冷冻出水温度设定值的温差在4℃～5℃之间时，且如果，冷冻回水温降值＝冷冻回水温度后一次测量值－冷冻回水温度前一次测量值，冷冻回水温降值大于+0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒上升0.3HZ，而冷冻回水温降值小于‑0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒下降0.5HZ，如果上述条件不成立，则进行下一步，当冷冻回水温度即时测量值与冷冻出水温度设定值的温差在3℃～4℃之间时，且如果，冷冻回水温降值大于+0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒上升0.3HZ，而冷冻回水温降值小于‑0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒下降0.5HZ，如果上述条件不成立，则进行下一步，当冷冻回水温度即时测量值与冷冻出水温度设定值的温差小于3℃时，则冷冻水泵的频率每30秒下降0.5HZ，下降的频率下限可在冷冻交互式规则库中查询；在中央空调系统启动时，如果冷冻出水温度即时测量值大于冷冻出水温度设定值与温度的可调偏差值的和，则冷冻水泵的频率每30秒增加1HZ，上升频率的上限在交互式规则库中由程序自动查询，如果上述条件不成立，则进行下一步，如果冷却水出水温度即时测量值与冷却出水温度设定值温差大于4℃，则冷冻水泵的频率每30秒上升0.5HZ，上升频率的上限在交互式规则库中查询，如果上述条件不成立，则进行下一步，冷却水出水温度即时测量值与冷却出水温度设定值温差在3℃～4℃之间时，如果，冷却回水温降值大于+0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒上升1HZ，而冷却回水温降值小于‑0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒下降0.7HZ，如果上述条件不成立，则进行下一步，当冷却水出水温度即时测量值与冷却出水温度设定值温差在2℃～3℃之间时，如果，冷却回水温降值大于+0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒上升0.7HZ，而冷却回水温降值小于‑0.09摄氏度时，冷冻水泵的频率每30秒下降0.5HZ，如果上述条件不成立，则进行下一步，当冷却水出水温度即时测量值与冷却出水温度设定值温差在1℃～2℃之间时，如果，冷却回水温降值大于+0.09摄氏度时，频率每30秒上升0.5HZ，而冷却回水温降值小于‑0.09摄氏度时，频率每30秒下降0.5HZ，如果上述条件不成立，则进行下一步，当冷却水出水温度即时测量值与冷却出水温度设定值温差在0℃～1℃之间时，如果，冷却回水温降值大于+0.09时，频率每30秒上升0.3HZ，而冷却回水温降值小于‑0.09摄氏度时，频率每30秒下降0.3HZ，如果上述条件不成立，则进行下一步，当冷却水出水温度即时测量值与冷却出水温度设定值温差小于0℃时频率每30秒下降0.4HZ，下降的频率下限可在冷却交互式规则库中查询，相关术语说明表：下表为冷冻与冷却交互式规则库，Tqc测为冷却出水测定值、Tch测为冷冻回水测定值、Tcc测为冷冻出水测定值，规则库的查询方法就是根据相应的温度值以及温差在表中查询相应的频率上限和下限值：