冷机群控节能控制系统及空调设备的制作方法

文档序号:12442463阅读:644来源:国知局

本实用新型涉及一种控制系统,尤其涉及一种冷机群控节能控制系统、及具有该控制系统的,空调设备。



背景技术:

目前,为了实现中央空调系统机房无人值守,减少人工成本的投入,部分中央空调系统已经采用群控技术,实现中央空调系统中所有设备自动运行。其中,建筑中央空调系统的群控方法一般是根据冷冻回水总管的温度值与预设值相比较计算系统冷冻机运行需求台数。

但是,上述方法控制参数比较单一,不能随室外温度或系统负荷变化而自动提前调整参数,系统未能及时响应调整冷机的运行数量。如此,一方面造成系统环境舒适度降低,另一方面是造成空调系统能耗的浪费严重。

对此,目前建筑物业管理者大都只能根据以往操作经验,适当调整加减机温度预设值和延时时间预设值,采用人工干预的方法,尽量减少这种现象的发生。但上述做法需要管理者有丰富的现场经验,不仅增加了管理者的负担,而且造成较高的管理成本。此外,上述做法实施效果较差,不能有效节约能耗。

因此,针对上述问题,有必要提出进一步地解决方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种冷机群控节能控制系统及空调设备,以克服现有技术中存在的问题。

为实现上述实用新型目的,本实用新型提供一种冷机群控节能控制系统,其包括:冷却塔、冷水机组、冷却泵、冷冻泵以及控制器;

所述冷水机组的一端依次与所述冷却泵、冷却塔相连接,所述冷水机组、冷却泵、冷却塔形成冷却水循环回路,所述冷冻泵与所述冷水机组的另一端相连接,所述控制器分别采集室外温度、冷却水出水温度以及冷冻水回水温度,并根据采集的温度值,控制所述冷水机组中冷水机运行的台数。

作为本实用新型的冷机群控节能控制系统的改进,所述冷却塔的数量与所述冷水机组中冷水机的数量相对应,各冷却塔相互并联,且任一冷却塔的两端分别与所述冷却泵和冷水机组相连接。

作为本实用新型的冷机群控节能控制系统的改进,所述冷却泵的数量与所述冷水机组中冷水机的数量相对应,各冷却泵相互并联,且任一冷却泵的两端分别与所述冷却塔和冷水机组相连接。

作为本实用新型的冷机群控节能控制系统的改进,所述冷冻泵的数量与所述冷水机组中冷水机的数量相对应,各冷冻泵相互并联,且任一冷却泵的一端与所述冷水机组相连接。

作为本实用新型的冷机群控节能控制系统的改进,所述冷却泵和冷冻泵上对应设置有变频器。

作为本实用新型的冷机群控节能控制系统的改进,所述冷机群控节能控制系统还包括室外温湿度传感器、冷却水出水温度传感器、冷冻水回水温度传感器,所述控制器分别通过所述室外温湿度传感器、冷却水出水温度传感器、冷冻水回水温度传感器采集室外温度、冷却水出水温度以及冷冻水回水温度。

作为本实用新型的冷机群控节能控制系统的改进,所述冷冻回水温度传感器设置在冷冻泵回水总管路上。

为实现上述实用新型目的,本实用新型还提供一种空调设备,其具有如上所述的冷机群控节能控制系统。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型的冷机群控节能控制系统通过采集室外温度及冷冻回水温度计算出室外温度及冷冻回水温度的变化率,控制器根据室外温度及冷冻回水温度的变化率,调节冷水机组的出水温度设定值;通过出水温度设定值及冷机运行的负载率,调整冷机的运行台数,能够实现在保证系统舒适前提下最大限度节能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的冷机群控节能控制系统一具体实施方式的平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明,但应当说明的是,这些实施方式并非对本实用新型的限制,本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的冷机群控节能控制系统针对中央空调系统负荷的变化往往大滞后,能够提前准确预判系统的负荷变化,从而增加或减少冷机的运行台数,以能实现满足系统舒适的情况下,达到最大的节能效果。

具体地,如图1所示,本实用新型的冷机群控节能控制系统包括:冷却塔10、冷水机组20、冷却泵30、冷冻泵40以及控制器50。

其中,所述冷水机组20的一端依次与所述冷却泵30、冷却塔10相连接,所述冷水机组20、冷却泵30、冷却塔10形成冷却水循环回路。所述冷冻泵40与所述冷水机组20的另一端相连接。

具体地,所述冷却塔10的数量与所述冷水机组20中冷水机的数量相对应,各冷却塔10相互并联,且任一冷却塔10的两端分别与所述冷却泵30和冷水机组20相连接。所述冷却泵30的数量与所述冷水机组20中冷水机的数量相对应,各冷却泵30相互并联,且任一冷却泵30的两端分别与所述冷却塔10和冷水机组20相连接。所述冷冻泵40的数量与所述冷水机组20中冷水机的数量相对应,各冷冻泵40相互并联,且任一冷却泵30的一端与所述冷水机组20相连接。

优选地,所述冷水机组20中冷水机的数量为三个,相应地,所述冷却塔10、冷却泵30以及冷冻泵40的数量也为三个。

所述控制器50分别采集室外温度、冷却水出水温度以及冷冻水回水温度,并根据采集的温度值,控制所述冷水机组20中冷水机运行的台数。

具体地,所述冷机群控节能控制系统还包括室外温湿度传感器60、冷却水出水温度传感器70、冷冻水回水温度传感器80,所述控制器50分别通过所述室外温湿度传感器60、冷却水出水温度传感器70、冷冻水回水温度传感器80采集室外温度、冷却水出水温度以及冷冻水回水温度。其中,所述冷冻回水温度传感器80设置在冷冻泵回水总管路上。

所述控制器50按照如下方式进行工作:

控制器实时采集室外温度t,记录30分钟前的室外温度t30根据采集的的室外温度计算出室外温度变化率η1,计算方法如下:

η1 = (t− t30)/t30*100%

控制器实时采集冷冻回水温度tR,记录30分钟前的冷冻回水温度tR30根据采集的的冷冻回水温度计算出冷冻回水温度变化率η2,计算方法如下:

η2= (tR− tR30)/tR30*100%

根据η1、η2求变化率平均值η,计算方法如下:

η=(η1−η2)/2

控制器根据计算出的η,调节冷机的出水温度设定值tset,调节方法如下:

△uk =kp*△ek + ki* ek + kd*[△ek-△ek-1]

式中: kp:比例因子常数;ki:积分因子常数;kd:微分因子常数;ek=SP-PV (SP:设定值,PV:反馈值);△ek = ek - ek-1;△ek-1 = ek-1- ek-2

当η>0,说明室外温度和空调负荷都在逐步提高,需要降低冷机的出水温度设定值tset,避免出现过热现象。

当η<0,说明室外温度和空调负荷都在逐步降低,需要提高冷机的出水温度设定值tset,避免出现过冷现象。

当η=0,说明室外温度和空调负荷都在处于稳态现象,系统处理平衡状态,不需要调整。

冷机的出水温度调定有一定的范围,一般7~10℃,当超过此范围,当通过调节出水温度设定值后仍然无法满足系统负荷要求时,那么需要通过调节冷机的运行台数,以达到要求。

控制器实时采集冷机的负载率φ,当冷机负载率处于70<φ<90时,那么此时冷机运行能效比处于高效区。控制器通过冷机的出水温度设定值tset,及冷机的负载率φ,调节冷机的运行台数,调节方法如下:

当tset>9.8℃,且φ<70时,说明系统负载明显过低,冷机的台数有富余,可以降低冷机运行台数。控制器进行延时计算,在20分钟后减少1台冷机运行:

Nt= Nt-1(Nt为冷机运行台数)

当tset<7.2℃,且φ>90时,说明系统负载明显过高,冷机运行台数不够,需要提高冷机运行台数。控制器进行延时计算,在20分钟后增加1台冷机运行:

Nt= Nt+1(Nt为冷机运行台数)

基于如上所述的冷机群控节能控制系统,本实用新型还提供一种空调设备,其具有所述冷机群控节能控制系统。

综上所述,本实用新型的冷机群控节能控制系统通过采集室外温度及冷冻回水温度计算出室外温度及冷冻回水温度的变化率,控制器根据室外温度及冷冻回水温度的变化率,调节冷水机组的出水温度设定值;通过出水温度设定值及冷机运行的负载率,调整冷机的运行台数,能够实现在保证系统舒适前提下最大限度节能。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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