中央空调变频节能控制方法

文档序号:4594358阅读:282来源:国知局
专利名称:中央空调变频节能控制方法
技术领域
本发明涉及中央空调变频节能的一种控制方法,特别是关于吸收式制冷机的中央空调变频节能的控制方法。

背景技术
中央空调系统的耗电一般要占整座建筑物电耗的40%以上,而中央空调机组是以满足使用场所的最大冷热量来进行设计的,在实际应用中一般都运行在非满载负荷状态;由中央空调系统使用的年变化及日变化得知,中央空调绝大多数时间都在低效率运转。而热交换器最佳转换效率在冷冻水设计温差为5~7℃,冷却水的设计温差为4~6℃,在系统流量固定的情况下,全年绝大部份运行时间温差仅为1~3℃,即在低温差、大流量的情况下工作,不但增加了管路系统的能量损失,而且热交换率大大降低。
传统节能控制是单独控制冷却水泵或者冷冻水泵进行节能控制的,由于离心泵输出功率具有最佳工作点的特性,单独的变频调试使得水泵的工作点经常远离效率最佳工作点能量,浪费相当严重,空调水泵的耗电量占空调系统耗电的20~30%,因此在低负载时节约水泵系统能量具有很重要意义。CN01107645.3提出一种中央空调智能节能系统,其采用可编程控制器PLC,由专家经验知识库控制,只检测水温和空气温度变化,模拟量设置产生偏差以及单独变频调试使得泵的工作点远离最佳状态等影响节能效果。


发明内容
本发明是在已提出的中央空调变频节能控制系统的基础上,采用微电脑控制软件控制中央空调变频节能系统运行的方法,以提高中央空调的工作效率达到节约能源的目的。
中央空调变频节能控制系统包括CPU芯片组成主控制器I和CPU芯片组成的温度采样控制器A,主控制器I的输入端分别接入485通讯、存贮器、模拟量输入和开关量输入,主控制器I的输出端分别接有继电器输出控制和变频器输出控制,温度采样控制器A的输入端分别接采样芯片a、b、c,温度采样控制器A的输出端由485通讯接口与主控制器I的485通讯接口相连接。
主控制器I通过键盘输入控制参数,通过485通讯接口接收温度采样器A传来的温度信号,通过模拟量输入中央空调蒸发器和冷凝器中的压力信号。
输入主控制器I设专家控制计算模块,运算参数包括系统设定的参数和环境监测到的参数。系统初始化设定的监控参数有P1-制冷剂溶液的水蒸气压,P2-从制冷机流出的冷冻水的饱和蒸气压,f0-冷冻水泵初始运行频率,f0′冷却水泵初始运行频率。由温度采样控制器A定时采样的冷冻水进出温度T1、T2,冷却水进出温度T3、T4。由压力检测制冷剂与冷冻水进行热交换时蒸发器内的压力P3。
上述设定和检测的参数通过设在主控制器I中存贮的运算程序和控制程序执行,该运算和控制程序执行以下步骤 中央空调变频节能控制方法,其特征是微电脑主控制器执行以下步骤 ①初始化系统,实时监测设定的系统参数,P1、P2、f0、f0′; ②温度采样控制器A检测冷冻水进出温度T1、T2,和冷却水进出温度T3、T4,并输入主控制器I; ③压力检测蒸发器内蒸发压力P3,并输入主控制器I; ④主控制器I将输入的温度T1~T4、压力P1~P3进行专家控制复合算法,运算出冷冻水泵和冷却水泵电机的运转频率; ⑤主控制器I判断中央空调系统在该工作状况下是否要加开或关闭一台冷冻水泵或冷却水泵,是,执行相对应的开或关的子程序操作; ⑥否,主控制器I输出控制频率转换模拟电信号至变频器控制水泵电机变频运转; ⑦返回检测程序,继续执行检测设定参数和环境变化参数。
主控制器I通过继电器输出模块8输出控制信号,控制交流接触器工作,交流接触器通过与变频器的并联或串联,使本发明只使用两台变频器控制三台电机,可以实现其中任意两台电机的变频控制,另一台做备用或者检修。
温度采样控制器A,既控制各采样芯片的工作,又控制采样信号传输到主控制器I,根据系统实际情况将温度采样模块安装在中央空调冷却系统的冷却水入出水口、冷冻水的入出水口。温度采样芯片为高性能数字温度传感器,与采样点紧贴放置,能够最大程度的实现现场温度快速准确记录,温度采样控制器A与主控制器I之间采用485标准通讯,既能实现即时传输温度数据至主控制系统,又能够防止现场强电及电磁场干扰,而且避免了采样信号长距离传输造成的衰减,为变频节能控制系统提供了良好的控制基础。
本发明与传统的中央空调节能系统相比,温度控制效果良好节能效果显著。主要优点有可实现多台电机的变频切换,而不需要重新接线,从而合理的分配电机的使用时间,降低电机磨损,延长电机平均使用寿命,可以在变频控制装置故障的时候,工频切换到备用电机,不影响系统的正常运转;在变频输出50Hz但系统流量仍然不足时,可以自动开启第二台水泵工频运转,对第一台水泵继续进行变频控制,若此时第一台水泵的控制频率又达50Hz,则再开启第三台水泵工频运转,第一台水泵的继续变频控制。以此类推从而保证系统所需流量,工作在最佳状态,对温度采样采点布置紧邻采样点用485通讯传输温度采样精度高,采样数据传输可靠。根据制冷系统的特点对冷却水和冷冻水流量实施复合频率控制,使制冷系统达到最佳工作效率,从而避免了在泵上节能,却在制冷机上浪费能量的现象。



图1为主控制器控制流程图。
图2为主控制器I和温度采样控制器A结构框图。
图3为计算控制频率流程图。
图4为采用PID算法计算流程图。
图5为系统控制开或关水泵流程图。

具体实施例方式 图2为在图1结构存在的基础上,支持本实施例的主控制程序流程图,用以实现本发明的算法控制策略。具体描述如下启动系统后,将整个系统初始化(例如步骤101),开始采集环境温度、蒸发器压力以及系统状态(步骤102、103),计算冷却水、冷冻水的输出控制频率(步骤104),根据计算得到的频率判断是否要增开(关闭)一台冷却(冻)水泵电机(步骤105、107),是,则执行相应的操作(步骤106、109),否,则输出变频器的控制频率(步骤109)。
基于上述的控制策略,其子程序可以采用如下方法实现 在启动步骤100之后,步骤101将系统初始化,包括①针对采用吸收式机组的各种中央空调系统,设定p1(制冷剂溶液的水蒸气压)和p2(从制冷机流出的冷冻水的饱和蒸汽压);②设定冷却水和冷冻水泵的初始运行频率f0和f0′为50Hz,并开启一台冷冻水泵和一台冷却水泵在初始频率下运行,使空调系统运行起来,并均匀管道温度;③在经过初始运行时间(可设定,系统默认设定15分钟)后,初始化完毕。
初始化步骤101完成之后,开始采集温度信号(步骤102)和压力信号(步骤103)。
步骤104是本程序的控制算法部分,图3为计算控制频率流程子程序流程图。步骤401对采集得到的信号进行数字滤波处理,剔除异常数值,避免系统误操作;步骤402是一个周期为100秒的延时子程序,延时时间到则计算一次控制频率,否则输出前一个周期计算得到的控制频率,这样做可以避免由于水泵运行频率的频繁变化而造成的蒸发器和冷凝器中的液位波动;步骤403为基于环境温度的冷却水控制温差自动修订算法,由于环境温度的不同会引起冷却塔回水温度的变化,为此我们引入了冷却水控制温差的“修正因子”。在白天以及夏天等温度高的时段,因子值变小,使控制温差减小,提高冷却水系统循环流量;在晚上以及春夏等温度稍低的时段,修正因子值变大,增大控制温差,减小系统循环流量,进一步节约能源。
一般系统设定的冷却水控制温差t2=5,温度修正系数f(ts)根据表1确定 表1环境温度tsts<=2525<ts<=2828<ts<=30 30<ts f(ts)531 0 则系统要控制的冷却水温差为Tc=t’2+f(ts); 步骤404计算由于冷却水、冷冻水进出口温度变化而引起的水泵控制频率的变化,其中Δf′为冷却水泵的频率变化量,Δf为冷冻水泵的频率变化量。步骤404采用PID控制算法,设冷冻水的回水和出水温度分别为T1、T2,t2为冷冻水控制温差 令ek=t2-|T1-T2|,则由温差引起的控制频率的变化为 Δf=Kp(ek-ek-1)+KIek+KD(ek-2ek-1+ek-2)t2以及Kp、KI、KD可以通过键盘输入; 设冷却水的回水和出水温度分别为T3、T4,Tc为冷却水控制温差,令e’k=Tc-|T3-T4|,则由温差引起的控制频率的变化为 Δf′=K′p(e′k-e′k-1)+K′Ie′k+K′D(e′k-2e′k-1+e′k-2)t′2以及K′p、K′I、K′D可以通过键盘输入; PID控制算法采用积分分离的增量式控制算法。在普通的PID数字控制器中引入积分环节的目的,主要是为了消除静差、提高精度。但在过程的启动、结束或者大幅度增减设定值时,短时间内系统输出有很大的偏差,会造成PID运算的积分积累,致使运算的控制量超过执行机构可能最大动作范围对应的极限控制量,最终引起系统较大的超调,甚至引起系统的振荡。积分分离PID控制算法设定了一个阈值ε>0,在|e(k)|>ε时只采用PD控制(微分算法),可避免过大的超条,又使系统有较快的响应;当|e(k)|<=ε时引入PI控制(积分算法),可以保证系统的控制精度。
采用增量式的PID控制器,只需使用前后三次测量值的偏差即可计算出输出的控制增量Δu(k),不需要进行累加运算。
主控制器I执行PID算法流程图子程序如图4所示,有关PID算法的原程序的算法软件参看附录一,(本说明书的第9页至第13页)。
步骤405计算冷却水泵和冷冻水泵的输出频率。在以往的中央空调变频节能控制系统中,对冷却水或者冷冻水循环系统大多采取分开独立控制,根据各自在制冷系统中出水口和入水口的温差来确定变频器的输出转速。这种控制方式无法保证系统有很高的热交换效率,往往会造成虽然在冷冻水和冷却水循环泵上节能了,但是降低了制冷效率,加大了制冷剂在吸热和放热时的功耗,使系统总的节电率下降,甚至会使系统增加耗能。
冷冻水、冷却水流量复合控制可使冷冻水在房间中充分带走热量、冷冻水和制冷剂进行充分的热交换、制冷剂和冷却水进行充分的热交换,从而综合提高制冷系统的运行效率,达到节电的目的。
冷冻水循环泵频率改变的因素包括蒸发压力对冷冻水泵输出频率的影响<math> <mrow> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </math> 由环境温差引起频率的增加Δf和系统前一控制冷冻水泵输出频率fk-1,将这三项因素相加求得复合流量控制频率fk。即对冷冻水循环泵<math> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>&Delta;f</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </math> 式中fk为冷冻水泵输出频率,fk-1为前一控制时刻的输出频率 p1为制冷剂溶液的水蒸气压 p2从制冷机流出的冷冻水的饱和蒸汽压 p3为制冷剂与冷冻水进行热交换时的压力 Δf=Kp(ek-ek-1)+K1ek+KD(ek-2ek-1+ek-2)为由温差引起的频率增加量 fk-1冷冻水系统前一时刻输出频率 k1比例系数 冷却水循环泵频率改变的因素包括由环境温差引起频率的增加Δf减去由冷冻水泵输出频率对冷却水泵输出频率的影响,加上系统前一控制冷冻水泵输出频率f′k-1。即对冷却水循环泵 f′k=Δf′-k2fk+fk-1(2) Δf′=K′p(e′k-e′k-1)+K′Ie′k+K′D(e′k-2e′k-1+e′k-2)为由温差引起的频率增加量 k2比例系数 fk为冷冻水泵输出频率 f′k-1冷却水系统前一时刻输出频率 基于蒸发压力的冷冻水流量控制 公式(1)中的

是这样得到的 在吸收式制冷机(以溴化锂吸收式机组为例)中,作为制冷剂的水(以下称为冷剂水)的蒸发压力,必须保持在0.87~2.07kPa。因此,在溴化锂吸收式制冷机组中,冷剂水在低压下蒸发制冷,通过溶液的质量分数在吸收和发生过程中的变化,来实现冷剂水的制冷循环。例如在25℃时,质量分数为50%的溴化锂溶液的水蒸气压仅为0.80kPa,而水在25℃时的饱和蒸汽压约为3.16kPa。这表明溴化锂溶液有强烈的吸收水分的能力。只要水蒸汽的压力大于0.80kPa,如0.93kPa(水的饱和温度为6℃),就会被25℃时,50%的溴化锂溶液所吸收,因此溴化锂溶液具有吸收比其温度低得多的水蒸汽的能力,这正是它可以作为吸收式机组工质的原因。
制冷系统中,我们假定蒸发器中的工作温度,和溴化锂溶液的质量分数已知且不变,则我们可以知道溴化锂溶液的水蒸气压P1;设我们要求蒸发器出口的冷冻水温度要控制在10℃,而10℃的水的饱和蒸汽压为P2;若任意时刻我们测得蒸发器中的压力为P3,我们可以定性地得到冷冻水流量的控制公式<math> <mrow> <mi>Q</mi> <mo>&Proportional;</mo> <mi>k</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> </math> Q冷冻水流量Q0冷冻水最低输出流量K比例系数 而冷冻水的流量又正比于电机的转速,而电机的转速正比于变频器输出的控制频率,则上式可写为<math> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&Proportional;</mo> <mi>k</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> </math> 步骤105根据计算得到冷却水和冷冻水泵的控制频率以及一些系统参数,判断是否要加开或者关闭一台泵。步骤106为执行开关的操作图5为系统控制开或关的子程序流程,若控制频率到达上限频率,在经过计时(步骤608,计时时间在初始化程序中设定,为15分钟)后,若控制频率仍然为上限频率,则加开一台泵(步骤611),如果在泵已经全开启的情况下,则报警(步骤613);若控制频率达到下限频率,在经过计时(步骤603,计时时间在初始化程序中设定,为15分钟)后,若控制频率仍然为下限频率,则关闭一台泵(步骤606),在只有一台泵运行的情况下,不再关闭泵,该泵在最低运行频率运行。控制频率处在上限50Hz与下限35Hz之间,步骤109和614都执行输出频率转换模拟电信号至变频器控制水泵电机运转,可采用模拟电流或电压信号,如35Hz~50Hz转换成15~20mA电流信号。
同时系统设置冷却水出口最高报警温度为38度,若达到报警温度,则输出控制频率为50Hz;在输出50Hz的控制频率15分钟后,若出水温度仍然大于等于38度,则系统报警,提示工作人员开启备用泵(若选用本系统的自动切换装置,则会自动开启备用泵)。
步骤106、108为开/关水泵子程序。以步骤106为例,当变频器的输出频率达到设定上限时(本系统为50Hz),若再经过系统的设定时间(本系统为15分钟)仍不能达到控制效果,则加开一台泵。若我们规定运行的第一台泵编号为1,其余的泵依次编号为2、3、…,则加开的2号泵在50Hz(工频)运行,1号泵由上限运行频率下降到下限运行频率运行,对1号泵继续实施变频控制;若加开了3号泵,则2、3号泵在工频下运行,继续对1号泵实施变频控制。
当变频器输出的控制频率低于规定的下限(本系统为35Hz)时,若再经过系统的设定时间(本系统为15分钟)仍不能达到控制效果,在多于一台泵运行的情况下,关闭一台泵,否则泵输出最低控制频率(35Hz),并返回主程序。在关闭泵的过程中,先关闭运行时间最长的1号泵,2号泵处于工频运行,对3号泵实施变频控制,控制频率从50Hz开始下降;若需要再关闭1台泵,则关闭2号泵,3号泵从50Hz开始变频控制。当系统只有一台泵的时候,不再关闭泵。
采用本发明的硬件结构与控制软件相结合,具有较佳的温度控制效果。与传统的中央空调节能系统相比,主要有以下优势 可实现多台电机的变频切换,通过控制接触器实现主电机与备用电机之间的变频切换,而不需要重新接线,从而合理的分配电机的使用时间,降低电机磨损,延长电机平均使用寿命;可以在变频控制装置故障的时候,工频切换到备用电机,不影响系统的正常运转;在变频输出到50Hz但系统流量仍然不足时,可以自动开启第二台水泵工频运转,对第一台水泵继续进行变频控制,若此时第一台水泵的控制频率又达到了50Hz,则再开启第三台水泵工频运转,第一台继续变频控制,以此类推,从而保证系统所需流量;温度采样系统紧邻温度采样点,与主控器通过RS485传输采样数据,温度采样精度高;系统在对冷却水泵变频控制中引入了温差修正因子,可以根据环境温度自动修改控制温差,实现气温高时控制温差小、气温低时控制温差稍大,提高系统节能效果;系统在对冷冻水泵变频控制中采用了基于压力复合控制的流量变化算法,从而保证了制冷剂与冷冻水之间有很好热交换效率;系统根据制冷系统的特点对冷却水、冷冻水流量实施复合控制,使制冷系统达到最佳工作效率点,从而避免了“在泵上节能,却在制冷机上耗能”,降低了节能效果乃至浪费能源的情况。
MAIN_PIDSTART  CALLinveter_start  JB Flag_pid,main_pid  MOV bClose_times,#0  MOV bDA_DATA,bRun_startcur  CALLDA_OUT1  CALLDA_OUT2  MOV A,bRun_starttime2  JZ main_ctrb1  INC bTimes_2s  CLR c  MOV A,bTimes_2s  SUBBA,#5  JC main_ctr21  INC bTimes_10s  MOV bTimes_2s,#0   CLRc  MOV A,bTimes_10s  SUBBA,bRun_starttime2  JC main_ctr21  main_ctrb1  MOV bTimes_10s,#0  SETBFlag_pid  MOV A,bDA_DATA  MOV R0,#cTIMES_RR  MOV R6,#0   M_LOOP1CLR C  RLC A  MOV R7,A  MOV A,R6  RLC A  MOV R6,A  MOV A,R7  DJNZR0,M_LOOP1  MOV UoutHIgh,R6  MOV UoutLow,R7  main_ctr21JMP main_loop  ;----------------------------------------  main_pid   main_pid2MOV bClose_times,#0  MOV R2,bTemp_hexinH  MOV R3,bTemp_hexinL<!-- SIPO <DP n="9"> --><dp n="d9"/>  MOVR4,bTemp_hexoutH  MOVR5,bTemp_hexoutL  CALL BSUB  MOVA,R6  CLRACC.7   MOVR6,A  MOVINHIGH,R6  MOVINLOW,R7  PSIPO <DP n="10"> --><dp n="d10"/>  MOVREG3,A  MOVA,R7  MOVREG4,A  MOVA,REG4  MOVB,bCtr_p  MULAB  MOVR3,A  MOVA,B  0RLA,REG3  MOVR2,A  CLRC  MOVA,E2LOW  SUBB A,bDEAD_TEMP  JNCPID_1  SETFlag_i  JMPPID_2  PID_1  JNBflag_i,PID_2  SUBB A,#10  JC PID_2  CLRFlag_i  PID_2  MOVR4,#0  MOVR5,#0  MOVB,bCtr_d  JNBFlag_i,no_pid_i  MOVB,bctr_i  no_pid_i  MOVA,E2LOW  MULAB  MOVR5,A  MOVA,B  ORLA,E2HIGH  MOVR4,A  LCALL BADD  MOVREG0,R6  MOVREG1,R7  MOV02,06  MOV03,07<!-- SIPO <DP n="11"> --><dp n="d11"/>  MOVR4,UoutHIGH  MOVR5,UoutLOW  CALL BADD  MOVUoutHIGH,R6  MOVUoutLOW,R7  MOVA,R6  JNBACC.7,PID_5  MOVbDA_DATA,#0  JMPPID_DAOUT  PID_5  MOVR0,#cTIMES_RR  MOVA,R6  CLRACC,7  MOVR6,A  S2  CLRC  MOVA,R6  RRCA  MOVR6,A  MOVA,R7  RRCA  MOVR7,A  DJNZ R0,S2  MOVA,R6  JZ PID_6  MOVbDA_DATA,#0FFH  MOVA,bDA_DATA  MOVR0,#cTIMES_RR  MOVR6,#0  M_LOOP4  CLRC  RLCA  MOVR7,A  MOVA,R6  RLCA  MOVR6,A  MOVA,R7  DJNZ R0,M_LOOP4  MOVUoutHIgh,R6  MOVUoutLow,R7  JMPPID_DAOUT<!-- SIPO <DP n="12"> --><dp n="d12"/>  PID_6  MOVbDA_DATA,R7  PID_DAOUT  MOVA,bDA_DATA  CLRc  SUBB A,bMax_cur  JC pid_7  MOVbDA_DATA,bMax_cur  MOVA,bDA_DATA  MOVR0,#cTIMES_RR  MOVR6,#0  M_LOOP2  CLRC  RLCA  MOVR7,A  MOVA,R6  RLCA  MOVR6,A  MOVA,R7  DJNZ R0,M_LOOP2  MOVUoutHIgh,R6  MOVUoutLow,R7  JMPpid_out  PID_7  MOVA,bDA_DATA  CLRC  SUBB A,bMin_cur  JNCpid_out  MOVbDA_DATA,bMin_cur  MOVA,bDA_DATA  MOVR0,#cTIMES_RR  MOVR6,#0  M_LOOP3CLRC  RLCA  MOVR7,A  MOVA,R6  RLCA  MOVR6,A  MOVA,R7  DJNZ R0,M_LOOP3  MOVUoutHIgh,R6  MOVUoutLow,R7  pid_out<!-- SIPO <DP n="13"> --><dp n="d13"/>  CALLPUMP2_WORK  CALLDA_OUT1  CALLDA_OUT权利要求
1、中央空调变频节能控制方法,其特征是微电脑主控制器执行以下步骤
①初始化系统,实时监测设定的系统参数,P1、P2、f0、f0′;
②温度采样控制器A检测冷冻水进出温度T1、T2,和冷却水进出温度T3、T4,并输入主控制器I;
③压力检测蒸发器内蒸发压力P3,并输入主控制器I;
④主控制器I将输入的温度T1~T4、压力P1~P3进行专家控制复合算法,运算出冷冻水泵和冷却水泵电机的运转频率;
⑤主控制器I判断中央空调系统在该工作状况下是否要加开或关闭一台冷冻水泵或冷却水泵,是,执行相对应的开或关的子程序操作;
⑥否,主控制器I输出控制频率转换模拟电信号至变频器控制水泵电机变频运转;
⑦返回检测程序,继续执行检测设定参数和环境变化参数。
2、根据权利要求1所述的中央空调变频节能控制方法,其特征是专家控制复合算法之一为采用积分分离的增量式PID控制算法,PID积分分离控制算法,设定一个ε>0的阈值,在|e(k)|>ε时只采用PD微分算法控制,当|e(k)|<=ε时引入PI积分算法控制。
3、根据权利要求1所述的中央空调变频节能控制方法,其特征是专家控制复合算法之一为计算冷冻水循环泵复合流量控制频率fk,和计算冷却水泵复合流量控制频率fk′。
4、根据权利要求3所述的中央空调变频节能控制方法,其特征是冷冻水循环泵复合流量控制频率fk由蒸发压力对冷冻水泵输出频率的影响<math> <mrow> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </math> 、由环境温差引起频率的增加Δf和系统前一控制冷冻水泵输出频率fk-1相加组成。
5、根据权利要求3所述的中央空调变频节能控制方法,其特征是冷却水循环泵复合流量控制频率fk′由环境温差引起频率的增加Δf减去由冷冻水泵输出频率对冷却水泵输出频率K2f的影响,加上系统前一控制冷冻水泵输出频率f′k-1组成。
6、根据权利要求1所述的中央空调变频节能控制方法,其特征是主控制器I判断系统是否要加开或者关闭一台泵,若控制频率到达上限频率50Hz,经过15分钟计时后仍然在上限频率50Hz运转,则加开一台泵,若泵已经全部开启,则报警;若控制频率达到下限频率35Hz,经过15分钟计时仍为下限频率35Hz,则关闭一台泵。
7、根据权利要求1所述的中央空调变频节能控制方法,其特征是主控制器I判断系统频率在频率上限50Hz与下限35Hz之间时,主控制器I执行输出频率转换模拟电信号至变频器控制水泵电机运转。
全文摘要
中央空调变频节能控制方法,采用微电脑主控制器执行以下步骤初始化系统,实时监测设定的系统参数;检测冷冻水和冷却水进行温度和蒸发器蒸发压力并输入主控制器I;主控制器I将监测和检测到的参数进行专家控制复合运算,算出冷冻水泵和冷却水泵电机的运转频率;主控制器判断系统在该工作状况下是否要加开或关闭一台冷冻泵或冷却泵;若不需要则输出控制频率转换模拟电信号至变频器控制水泵电机变频运转。本发明采用硬件结构与控制软件相结合,具有较佳的温度控制效果,可实现多台水泵电机的变频切换,对冷却水和冷冻水流量实施复合频率控制,使制冷系统达到最佳工作状态,为中央空调变频节能系统开辟新途径。
文档编号F24F11/00GK1619230SQ20041008917
公开日2005年5月25日 申请日期2004年12月7日 优先权日2004年12月7日
发明者翁振涛, 曹建伟, 李勇, 王海虹 申请人:宁波华普工业控制技术有限公司
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