一种新型中央空调变频节能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于：包括中央控制系统和与其连接人机界面、循环系统运行控制单元、冷冻系统控制单元、冷却系统控制单元、风机水泵系统控制单元，中央控制系统与冷冻系统出口温度检测模块、冷冻系统入口温度检测模块、冷却系统出口温度检测模块、冷却系统入口温度检测模块连接，中央控制系统为PLC控制器，PLC控制器与变频器连接，变频器通过切换控制器、机械联锁接触器连接泵组单元和冷却风机，变频器还连接反馈PLC控制器。本实用新型设计合理，灵活性好，功能完备，性能优异，实用性强，节能经济，使用效果好，便于推广使用。
【专利说明】一种新型中央空调变频节能控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及中央空调控制【技术领域】，尤其是涉及一种新型中央空调变频节能控制系统。
【背景技术】
[0002]在中央空调系统中，冷冻水泵、冷却水泵及冷却风机的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。一般中央空调控制系统中，水泵及风机一年四季都是在工频状态下全速运行，采用节流或回流的方式来调节流量或风量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵或风机电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
[0003]由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93W/m2，满负荷运行时间每年不超过10-20小时。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种新型中央空调变频节能控制系统，其设计合理，灵活性好，功能完备，性能优异，实用性强，节能经济，使用效果好，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:包括中央控制系统和与其连接人机界面、循环系统运行控制单元、冷冻系统控制单元、冷却系统控制单元、风机水泵系统控制单元，所述中央控制系统与冷冻系统出口温度检测模块、冷冻系统入口温度检测模块、冷却系统出口温度检测模块、冷却系统入口温度检测模块连接，所述中央控制系统为PLC控制器，所述PLC控制器与变频器连接，所述变频器通过切换控制器、机械联锁接触器连接泵组单元和冷却风机，所述变频器还连接反馈PLC控制器。
[0006]上述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述泵组单元为任意多个冷却泵或者任意多个冷冻泵或者任意多个补水泵。
[0007]上述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述泵组单元和冷却风机运行在40Hz。
[0008]上述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述冷却泵功率为55KW。
[0009]上述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述冷冻泵功率为90KW。
[0010]上述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述补水泵功率为5.5KW。
[0011]上述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述冷却风机功率为15KW。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0013]1、本实用新型采用交流变频调速技术后，由于电机可在很宽的范围内平滑调速，可将所有节流阀开至最大，使管道畅通，这样可以免去节流损耗。通过改变电机转速改变冷却水、冷冻水的流速，从而改变冷却水、冷冻水的流量，使其达到满足制冷机正常工作的要求，以及达到平衡热负荷所需冷量的要求，而此时由于不存在节流损耗以及电机转速降低，电机功率大幅度下降，从而达到节能的目的。
[0014]2、本实用新型采用变频调速技术进行节能改造的关键在于可使电机转速连续可调。例如，开一台泵不够时，开第二台泵可以根据实际需要的大小设定其转速，从而节约了本来多余的那部分能量。
[0015]3、本实用新型相比通常的中央空调系统，通常中央空调系统往往有多台冷却水泵和冷冻水泵分别构成管路并联的冷却水循环系统和冷冻水循环系统。此系统中，只须在冷却水和冷冻水系统中各采用一台变频调速器，分别各用一台PLC控制器和切换控制器对一组冷却泵电机和冷冻泵电机进行切换控制，使两个系统都有一台泵处于可调节状态，这种控制方式在最大程度上节约了投资，达到用最少的投资取得最大回报的效果。
[0016]综上所述，本实用新型设计合理，灵活性好，功能完备，性能优异，实用性强，节能经济，使用效果好，便于推广使用。
[0017]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的变频节能控制系统总体结构框图；
[0019]图2为本实用新型的冷却水变频控制系统原理图；
[0020]图3为本实用新型的冷冻水变频控制系统原理图；
[0021]图4为本实用新型的冷却风机变频控制系统和补水泵控制系统原理图。
【具体实施方式】
[0022]如图1、图2、图3、图4所示，一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:包括中央控制系统和与其连接人机界面、循环系统运行控制单元、冷冻系统控制单元、冷却系统控制单元、风机水泵系统控制单元，所述中央控制系统与冷冻系统出口温度检测模块、冷冻系统入口温度检测模块、冷却系统出口温度检测模块、冷却系统入口温度检测模块连接，所述中央控制系统为PLC控制器，所述PLC控制器与变频器连接，所述变频器通过切换控制器、机械联锁接触器连接泵组单元和冷却风机，所述变频器还连接反馈PLC控制器。
[0023]所述泵组单元为任意多个冷却泵或者任意多个冷冻泵或者任意多个补水泵。
[0024]本实施例中，所述泵组单元和冷却风机运行在40Hz，所述冷却泵功率为55KW，所述冷冻泵功率为90KW，所述补水泵功率为5.5KW，所述冷却风机功率为15KW。
[0025]综上所述，系统主要由变频器、可编程控制器PLC、切换控制器、机械联锁接触器和水泵电机组成，水泵电机的个数可以是任意个。通过PLC和切换控制器的控制，可使任一台电机处于变频工作状态，从而实现在任何时候都有一台电机处于容量可调状态，而其余电机根据实际负载的需要，或是处于停机状态，或是工作在工频状态。并且，这种组合可以是任意的，完全由PLC检测运行温度差通过PLC内部做PID运算来控制变频及工频自由组合。机械联锁接触器是为了在切换过程中从硬件上确保三相交流电源不会串入变频器的输出端而设置的。否则，当三相交流电源串入变频器的输出端时，变频器会被损坏。
[0026]当热负荷较小、只需一台电机工作在低于工频状态就能满足要求时，根据操作者的意愿，可通过PLC控制器和切换控制器使任一台电机工作在变频状态，且运行频率可根据实际负荷的大小任意设定。
[0027]当热负荷增大，开一台电机不够，而开两台电机又有余时，由PLC检测运行温度差通过PLC内部做PID运算来控制变频及工频自由组合，PLC发出起动另一台电机的指令，PLC控制器和切换控制器会自动地将原来工作在变频状态的电机的频率从运行频率提升至工频50Hz，然后将它从变频器上切除并直接挂接到工频电源上，再将第二台电机挂接到变频器上，使第二台电机实现平滑软起动，运行频率由操作者根据实际需要设定。热负荷进一步增大，上述切换控制过程不断重复，直至所有电机全部投入。系统能提供的最大容量是全部电机均工作在工频满负荷状态。
[0028]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:包括中央控制系统和与其连接人机界面、循环系统运行控制单元、冷冻系统控制单元、冷却系统控制单元、风机水泵系统控制单元，所述中央控制系统与冷冻系统出口温度检测模块、冷冻系统入口温度检测模块、冷却系统出口温度检测模块、冷却系统入口温度检测模块连接，所述中央控制系统为PLC控制器，所述PLC控制器与变频器连接，所述变频器通过切换控制器、机械联锁接触器连接泵组单元和冷却风机，所述变频器还连接反馈PLC控制器。
2.按照权利要求1所述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述泵组单元为任意多个冷却泵或者任意多个冷冻泵或者任意多个补水泵。
3.按照权利要求1所述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述泵组单元和冷却风机运行在40Hz。
4.按照权利要求2所述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述冷却泵功率为55KW。
5.按照权利要求2所述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述冷冻泵功率为90KW。
6.按照权利要求2所述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述补水泵功率为5.5KW。
7.按照权利要求1所述的一种新型中央空调变频节能控制系统，其特征在于:所述冷却风机功率为15KW。
【文档编号】F24F11/02GK204187776SQ201420552238
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】陈宝祥 申请人:北京天麟汇通水务科技有限公司