专利名称：按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制方法和装置，特别涉及一种可根据输出功率值计算出需用能量值以提供冷冻空调系统其热源机组使产生对应能量供应的控制方法与装置，以使系统维持在一最佳化节能与高效率运转。
2、如上第一点所述，造成能源浪费的原因，乃在于热源机组不能随机测知空调负载侧热交换机组的能量需求，并采取对应的热源供应量，亦即在冷冻空调负载侧热交换机组未能将其需求随机反应提供给热源机组，而形成能源使用的重大缺点。
二、在于提供一种可根据冷冻空调负载侧输出功率值计算出需用能量值的控制装置，以使热源机组产生对应热源供应量，使热源机组可随机根据冷冻空调负载侧热交换机组的空调需用能量值进行对应调整，进而达到节能目的。
本发明的目的可以按下述方式实现按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制方法，其特征在于步骤为(1)输入功率数值转换成冷冻空调需用能量值、设定值、差值，各控制器根据输出功率数值侦测单元所测得的侦测值传输至中央微处理单元，经过运算转换成冷冻空调需用能量值后，再将此值输入冷冻空调需用能量值计算单元；(2)选择运转形态为单机、或单区域、多区域的运转形态，由冷冻空调需用能量值计算单元，计算出总冷冻空调需用能量值后，再将此值传给热源组控制器，并按以下条件进行控制热源供应量；I.当总冷冻空调需用能量值大于设定值加上差值时，控制热源机组热源供应量为最大值；II.当总冷冻空调需用能量值大于设定值，但小于设定值加上差值时，控制热源机组供应量维持在与冷冻空调需用能量值成正比关系，即提供与冷冻空调负荷相当的冷冻空调能力于系统；
III.当总冷冻空调需用量值小于设定值时，控制热源机组的热源供应量为最小值。
本发明一种按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制装置，以一控制器为主体，并与一冷冻空调需用能量值计算单元连线，该控制器则包含有一中央微处理单元、一感测单元、一设定单元、一输出单元、一电源供应单元、一功率数值侦测单元，其特征在于该功率数值侦测单元，是用以侦测输出单元所输出的功率数值，经由中央微处理单元运算转换成冷冻空调需用能量值后，将此数值传输给冷冻空调需用能量值计算单元；而该冷冻空调需用能量值计算单元，是具有统计各控制器需用能量值的功能，并将计算出的总冷冻空调需用能量值传输给热源机组控制器，使该控制器根据此值对应控制热源机组的热源供应量。
上述该热源机组控制器可与一电脑中心连线。
请再参阅图4所示，为本发明单机配置系统的实施例系统图，此系统2的主要由一热源机组21匹配一冷冻空调负载侧热交换机组22所组成，其中一热源机组21，是与一热源机组控制器A20连接，并接受其信号对应控制输给冷冻空调负载侧热交换机组22的热源供应量Qe；一冷冻空调负载侧热交换机组22，是由一控制器221、一热交换器222、一风扇马达M21、一感测单元T21及一设定单元F21等元件所组成，而该控制器221是具有4一中央微处理单元2211、一电源供应单元2212、一输出单元2213及一功率数值侦测单元2214等元件，并利用该功率数值侦测单元2214所测得负载侧输出功率值P，经由中央微处理单元2211运算成冷冻空调需用能量值Q1a1，再将此数值Q1a1传给冷冻空调需用能量值计算单元B21，并转换成总冷冻空调需用能量值计算单元B21，并转换成总冷冻空调需用能量值∑Q，再由热源机组控制器A20根据此值∑Q与设定值QS比对后控制热源机组21的热源供应量Qe(请参阅图3所示)。
至于功率数值侦测单元2214所测得负载侧输出功率值P转换成总冷冻空调需用能量值∑Q及热源供应量Qe，根据风扇定律(fan lawS)我们知道风扇马达的风量F、转速ω、消耗功率P与冷冻空调能力Q间具有以下关系1、风扇马达的风量F与风扇马达转速ω成正比(即F∝ω，∝的意义为“成正比”)。
2、风扇马达的转速ω与马达消耗功率(即负载侧输出功率值P)成正比(即ω∝ P)。
3、冷冻空调能力(即冷冻空调需用能量Q)与风扇马达的风量F成正比(即F∝Q)。
4、冷冻空调能力Q与马达消耗功率值P成正比(即P∝Q)。
由上P∝Q的关系，更进一步推演到根据负载侧输出功率值P换算为空调能量值Q(即Q1a1、Q1a2…、Qnan)间具有∑Q＝KP的关系(K为程序转换的系数值，∑Q＝Q1a1+Q1a2…+Qnan，而∑Q＝Qe，所以Qe＝∑Q＝KP)。
利用上述元件的组成，可根据冷冻空调负载侧热交换机组22对冷冻空调房R20的总冷冻空调需用能量值∑Q的大小，由热源机组控制器A20控制冷冻空调系统其热源机组21的热源供应量Qe，即由感测单元T21测得冷冻空调房R20的环境温度值Ta与设定单元F21所设定的设定值TaS，经由控制器221其中央微处理单元2211运算比对后，输出一控制信号给输出单元2213，以控制输给风扇马达M21的电源功率，而功率数值侦测单元2214则侦测输出单元2213所输出电源功率的数值P1a1并传给中央微处理单元2211运算成冷冻空调南非用能量值Q1a1，再将此数值Q1a1再传给冷冻空调需用能量值计算单元B21，并由此单元统计出总冷冻空调需用能量值∑Q，再由热源机组控制器A20根据此值与设定值QS的比对结果，以控制热源机组21的热源供应量Qe。
图5所示，为本发明单区域配置系统的实施例图，其中此系统3由一热源机组31匹配多组冷冻空调负载侧热交换机组32、33、34、…，以对冷冻空调区域R30提供热源供应，而每一冷冻空调负载侧热交换机组32、33、34、…的控制器321、331、341、…，与图3所示的方块图相同，是将所测得的各功率数值P1a1、P1a2、…、P1an经运算后转换成空调需用能量值Q1a1、Q1a2、…、Q1an传输给空调需用能量值计算单元B31，统计出该单区域空调需用能量值QA1(此时QA1值等于∑Q值)，再由热源机组控制器A30根据此值与设定值QS的比对结果，以控制热源机组31的热源供应量Qe。
图6所示，为本发明多区域配置关系的实施例图，其中此系统4是由一热源机组41匹配多个冷冻空调区域R41、R42、R43、…提供热源供应，而每一冷冻空调区域R41、R42、R43、…，各设有至少一组以上冷冻空调负载侧热交换机组42、43、44、45、46、47、…，且在每一冷冻空调负载侧热交换机组42、43、…内各具有一控制器421、431、441、451、461、471、…，与图3相同，是将所测得的各功率数值P1a1、P1a2、…、P1an、P2a1、…、P2an、…Pna1、…Pnan转换成空调需用能量值Q1a1、…、Q1an、…、Q2a1、…、Q2an、…、Qna1、…、Qnan后，再传输给各对应的冷冻空调区域R41、R42、R43、…的冷冻空调需用能量值计算单元R41、R42、R43、…的冷冻空调需用能量值计算单元B41、B42、B43、…，并统计出各该区域的冷冻空调需用能量值分别为A1、A2、A3、…、An，并由空调需用能量值计算单元B41再计算出总需用能量值∑Q(即∑Q等于QA1+QA2+…+QAn)，再由热源机组控制器A40根据∑Q值与设定值QS的比对结果，以控制热源机组41的热源供应量Qe。
上述实施例中的热源机组21、31、41、…为了提高其运转能量的管理，可与一电脑中心C连线，由此电脑中心C对整个冷冻空调系统的监管，使冷冻空调能量的运用更趋有效率运转，以获得能源最有效的运用。
图7至
图10所示，为本发明的控制方法，其步骤为1、输入功率数值P1a1、…、P1an、…、Pnan换算成冷冻空调需用能量值Q1a1、Q1a2、…、Qnan、设定值QS、差值X各控制器221(321、331、341、…、421、431、441、451、461、…)根据功率数值侦测单元2214所测得的侦测值P传输至中央微处理单元2211经过运算后，转换成个别冷冻空调需用能量值Q1a1(Q2a1、…Q1an、…、Qna1、Qnan)后，再输入冷冻空调需用能量计算单元B21(或B31、B41)；2、选择运转形态，根据配置分为(一)单机运转形态(请参阅图4、8)，其流程为I.当∑Q＝Q1a1，∑Q＞QS+X时，表示冷冻空调负载侧热交换机组22的总冷冻空调需用能量值∑Q(即能量需求)大于设定值QS加上差值X，此时热源机组控制器A20控制热源机组21的热源供应量Qe为最大值MAX；II.当QS≤∑Q≤+X时，热源机组21的热源供应量Qe维持在与∑Q值成正比关系，即提供与冷冻空调负荷相当的冷冻空调能力于系统，以达最佳效率的运转；III.当∑Q＜QS时，表示冷冻空调负载侧热交换机组22能量需求低于设定值QS，此时热源机组21的热源供应量Q为最小值min；(2)区域运转形态(请参阅图5、9)其流程为I.当∑Q＝A1＝Q1a1+Q1a2+…+Q1an，∑Q＞QS+X时，表示该冷冻空调区域R30的总冷冻空调需用能量值∑Q(即区域能量需求)大于设定值QS加上差值X，此时热源机组控制器A30控制热源机组31的热源供应量Qe为最大值MAX；II.当QS≤∑Q≤QS+X时，热源机组31的热源供应量Q维持在与∑Q值成正比关系，即提供与冷冻空调负荷相当的冷冻空调能力于系统，以达最佳效率的运转；III.当∑Q＜QS时，表示冷冻空调区域R30的能量需求低于设定值QS，此时热源机组31的热源供应量Qe为最小值min；(3)多区域运转形态(请参阅图6、10)其流程为I.当∑Q＝QA1+QA2+…+QAn(而各个区域的冷冻空调需用能量值分别为QA1＝Q1a1+Q1a2+…+Q1an，QA2＝Q2a1+Q2a2+…Q2an，…，QAn＝Qna1+Qna2+…+Qnan)，且∑Q＞QS+X时，表示该多区域整体总冷冻空调需用量值∑Q(即个别冷冻空调区域R41、R42、R43、…的冷冻空调需用能量值的总和)大于设定值QS加上差值X，此时热源机组控制器A40控制该热源机组41的热源供应量Qe为最大值MAX；II.当QS≤∑Q≤QS+X时，热源机组41的热源供应量Qe维持在与∑Q值成正比关系，即提供与冷冻空调负荷相当的冷冻空调能力于系统，以达最佳效率的运转；III.当∑Q＜QS时，表示该区域整体的总能量需求低于设定值QS，此时热源机组41的热源供应量Q为最小值min。
综上所述，本发明的控制方法与装置，可根据冷冻空调负载侧输出功率值计算出空调需用能量值，并使热源机组产生相对应热源供应量，使热源机组可随机根据负载侧的冷冻空调需用能量值进行对应调整，使系统于任一时间，皆维持在最佳效率状况下运转，进而达到节能目的。
权利要求
1.一种按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制方法，其特征在于步骤为(1)输入功率数值转换成冷冻空调需用能量值、设定值、差值，各控制器根据输出功率数值侦测单元所测得的侦测值传输至中央微处理单元，经过运算转换成冷冻空调需用能量值后，再将此值输入冷冻空调需用能量值计算单元；(2)选择运转形态为单机、或单区域、多区域的运转形态，由冷冻空调需用能量值计算单元，计算出总冷冻空调需用能量值后，再将此值传给热源组控制器，并按以下条件进行控制热源供应量；I.当总冷冻空调需用能量值大于设定值加上差值时，控制热源机组热源供应量为最大值；II.当总冷冻空调需用能量值大于设定值，但小于设定值加上差值时，控制热源机组供应量维持在与冷冻空调需用能量值成正比关系，即提供与冷冻空调负荷相当的冷冻空调能力于系统；III.当总冷冻空调需用量值小于设定值时，控制热源机组的热源供应量为最小值。
2.一种按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制装置，以一控制器为主体，并与一冷冻空调需用能量值计算单元连线，该控制器则包含有一中央微处理单元、一感测单元、一设定单元、一输出单元、一电源供应单元、一功率数值侦测单元，其特征在于该功率数值侦测单元，是用以侦测输出单元所输出的功率数值，经由中央微处理单元运算转换成冷冻空调需用能量值后，将此数值传输给冷冻空调需用能量值计算单元；而该冷冻空调需用能量值计算单元，是具有统计各控制器需用能量值的功能，并将计算出的总冷冻空调需用能量值传输给热源机组控制器，使该控制器根据此值对应控制热源机组的热源供应量。
3.如权利要求2所述的按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制装置，其特征在于该热源机组控制器可与一电脑中心连线。
全文摘要
本发明是关于按输出功率供给空调系统热源机组能量的控制方法和装置，特别涉及一种可根据输出功率值计算出需用能量值以提供冷冻空调系统其热源机组使产生对应能量供应的控制方法与装置，主要于冷冻空调系统其热源机组所匹配的冷冻空调负载侧热交换机组内设有一控制器，此控制器是具有一功率数值侦测单元，利用此单元侦测输给负载的功率值，并经由中央微处理单元运算为空调需用能量值后，将数值输至冷冻空调需用能量值计算单元算出总需用能量值，并将此值随机传输给热源机组控制器，以对应控制热源机组的热源供应量，进而使系统维持在一最佳化运转状态，有效达到节能与高效率运转。
文档编号F24F11/02GK1421651SQ0113457
公开日2003年6月4日 申请日期2001年11月26日 优先权日2001年11月26日
发明者翁国亮 申请人:煜丰科技股份有限公司