專利名稱：中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中央空調(diào)裝置，具體地說(shuō)，涉及一種用于舒適型中央空調(diào)的節(jié)能控制
直O(jiān)
背景技術(shù)：
舒適型中央空調(diào)應(yīng)用中，中央空調(diào)在設(shè)計(jì)選型時(shí)通常是按照安裝建筑物的最大冷熱負(fù)荷需求來(lái)設(shè)計(jì)，且留有10%以上余量，因而即使是在最不利最大冷熱負(fù)荷的環(huán)境中，空調(diào)也是有一定余量的。而建筑物的實(shí)際冷熱負(fù)荷需求是隨著季節(jié)、晝夜和人流量多少隨時(shí)變化，實(shí)際空調(diào)冷熱負(fù)荷需求在絕大部分時(shí)間內(nèi)遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)載低，有些場(chǎng)合中冷熱負(fù)荷在 40%以下，而一般中央空調(diào)主機(jī)部分負(fù)荷下的性能指標(biāo)和滿負(fù)荷下的性能指標(biāo)差異較大， 循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行溫差也低于設(shè)計(jì)溫差5°C 7°C，全年大部分運(yùn)行時(shí)間，主機(jī)工作在部分負(fù)荷特性下，效率轉(zhuǎn)換指標(biāo)相對(duì)額定工況低10%以上，而循環(huán)水系統(tǒng)工作在在大流量、小溫差情況下工作，造成系統(tǒng)無(wú)效循環(huán)，不僅浪費(fèi)了水泵運(yùn)行的輸送能量，也致使主機(jī)做了部分無(wú)用功，實(shí)際造成巨大能源浪費(fèi)。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的中央空調(diào)機(jī)組存在運(yùn)行時(shí)設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷與用戶需求的冷熱負(fù)荷不能實(shí)行動(dòng)態(tài)最佳匹配，即使是某些系統(tǒng)采用變頻器做了循環(huán)水的水量調(diào)節(jié)，但沒(méi)有考慮主機(jī)在部分負(fù)荷下的參數(shù)和額定負(fù)荷下的參數(shù)及能效指標(biāo)差異，運(yùn)行過(guò)程中不能兼顧主機(jī)和循環(huán)水系統(tǒng)，造成主機(jī)運(yùn)行效率遠(yuǎn)離高效率點(diǎn)，致使中央空調(diào)主機(jī)與冷凍水泵、冷卻水泵、風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中的無(wú)效損耗過(guò)大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)中央空調(diào)存在的無(wú)效能耗高，資源浪費(fèi)的不足，提供一種在運(yùn)行時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)、機(jī)組額定參數(shù)與實(shí)際運(yùn)行參數(shù)模擬運(yùn)算，預(yù)測(cè)負(fù)荷需求，生成負(fù)荷控制曲線并控制中央空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中的消耗功率實(shí)現(xiàn)最佳限度匹配用戶的冷熱負(fù)荷需求，用于舒適型中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置，包括傳感器及數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊、拖動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、狀態(tài)反饋模塊、人機(jī)交互模塊，所述的傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊向運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊單向進(jìn)行型號(hào)傳送，狀態(tài)反饋模塊從拖動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)收集信號(hào)，并單向傳輸給運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊，人機(jī)交互模塊與運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊雙向傳送信號(hào)，運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊將處理好的數(shù)據(jù)指令單向傳輸給拖動(dòng)系統(tǒng)，再由拖動(dòng)系統(tǒng)單向傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的是，所述的運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊包括接收狀態(tài)反饋模塊5所傳輸信號(hào)的狀態(tài)反饋處理模塊，將狀態(tài)反饋處理模塊處理的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給中央處理器的信號(hào)變換電路；對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)采集及前置處理電路，接收信號(hào)采集及前置處理電路處理后信號(hào)傳輸給中央處理器的信號(hào)調(diào)理模塊；向中央處理器傳輸信號(hào)的運(yùn)行趨勢(shì)分析單元；以及對(duì)中央處理器所收集到的信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)緩存電路、數(shù)據(jù)處理
3單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、歷史模擬曲線單元。優(yōu)選的是，所述的人機(jī)交互模塊包括相互傳遞信號(hào)指令的通訊模塊和人機(jī)界面， 人機(jī)交互模塊通過(guò)MODBUS協(xié)議通訊。本發(fā)明的有益效果為由于本發(fā)明包括傳感器及數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊、拖動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、狀態(tài)反饋模塊、人機(jī)交互模塊，所述傳感器及數(shù)據(jù)采集模塊和所述狀態(tài)反饋模塊將從所述拖動(dòng)系統(tǒng)所控制的中央空調(diào)系統(tǒng)中采集的信號(hào)和實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、歷史運(yùn)行參數(shù)及從所述人機(jī)交互模塊輸入的當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)、中央空調(diào)主機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行冷熱負(fù)荷需求預(yù)測(cè)計(jì)算分析，模擬負(fù)荷變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)用戶冷熱負(fù)荷，并根據(jù)主機(jī)部分負(fù)荷下的效率差異和實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷變化率的趨勢(shì)來(lái)生成負(fù)荷需求曲線，并形成負(fù)荷控制跟蹤曲線，調(diào)整水系統(tǒng)流量，在調(diào)整時(shí)重點(diǎn)考慮功率大的機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，且在調(diào)整時(shí)自學(xué)習(xí)并修正歷史曲線，因此能夠盡可能匹配冷熱負(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最佳協(xié)調(diào)運(yùn)行。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示本發(fā)明的具體實(shí)施例，一種中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置，其特征在于 包括傳感器及數(shù)據(jù)采集模塊1、運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊2、拖動(dòng)系統(tǒng)3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)4、狀態(tài)反饋模塊5、人機(jī)交互模塊6，所述的傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊1向運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊2單向進(jìn)行型號(hào)傳送，狀態(tài)反饋模塊5從拖動(dòng)系統(tǒng)3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)4收集信號(hào)，并單向傳輸給運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊2，人機(jī)交互模塊6與運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊2雙向傳送信號(hào)，運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊2將處理好的數(shù)據(jù)指令單向傳輸給拖動(dòng)系統(tǒng)3，再由拖動(dòng)系統(tǒng)3單向傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)4。所述的運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊2包括接收狀態(tài)反饋模塊5所傳輸信號(hào)的狀態(tài)反饋處理模塊212，將狀態(tài)反饋處理模塊212處理的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給中央處理器204的信號(hào)變換電路211 ；對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊1所采集的信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)采集及前置處理電路201，接收信號(hào)采集及前置處理電路201處理后信號(hào)傳輸給中央處理器204的信號(hào)調(diào)理模塊202 ；向中央處理器204傳輸信號(hào)的運(yùn)行趨勢(shì)分析單元203 ；以及對(duì)中央處理器204所收集到的信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)緩存電路207、數(shù)據(jù)處理單元208、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元209、歷史模擬曲線單元 210。所述的人機(jī)交互模塊6包括相互傳遞信號(hào)指令的通訊模塊61和人機(jī)界面62，人機(jī)交互模塊6通過(guò)MODBUS協(xié)議通訊。運(yùn)行時(shí)，所述傳感器及數(shù)據(jù)采集輸入模塊1所檢測(cè)之信號(hào)輸至所述信號(hào)采集及前置處理電路201，所述輸出控制單元205與所述拖動(dòng)系統(tǒng)3對(duì)應(yīng)電連接，并包含有MODBUS協(xié)議通訊，所述人機(jī)交互模塊的通訊模塊61與所述人機(jī)通訊電路206采用MODBUS協(xié)議通訊。 經(jīng)過(guò)所述信號(hào)采集及前置處理電路201和所述信號(hào)調(diào)理模塊202處理過(guò)的運(yùn)行參數(shù)送入所述中央處理器單元204，并由運(yùn)行趨勢(shì)分析單元203所確定的趨勢(shì)分析函數(shù)，結(jié)合經(jīng)由所述人機(jī)通訊電路206送入的主機(jī)額定參數(shù)和當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)，計(jì)算模擬系統(tǒng)焓差變化趨勢(shì)。所述拖動(dòng)系統(tǒng)3的運(yùn)行參數(shù)也經(jīng)過(guò)狀態(tài)反饋模塊5、狀態(tài)反饋處理單元212、信號(hào)變換電路211 送入所述中央處理器單元204。所述運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊2根據(jù)氣象數(shù)據(jù)、溫度偏差變化率(dAT/dt)、壓差變化率(dAP/dt)、主機(jī)額定冷凍水流量、額定冷卻水流量、額定電流、部分負(fù)荷效率和歷史溫度偏差變化率(dAT/dt)預(yù)測(cè)負(fù)荷需求，生成負(fù)荷控制曲線來(lái)調(diào)節(jié)冷凍水和冷卻水負(fù)荷，匹配主機(jī)效率曲線，提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)及其輸配系統(tǒng)節(jié)能。在系統(tǒng)按照偏差變化率(dAT/dt)來(lái)糾正負(fù)荷變化的快慢的同時(shí)，運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)自動(dòng)學(xué)習(xí)負(fù)荷跟蹤性能，預(yù)測(cè)并修正輸出曲線，形成自適應(yīng)的系統(tǒng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元208處理后送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元209和歷史模擬曲線單元210保存，同時(shí)，根據(jù)預(yù)測(cè)曲線和實(shí)際反饋的差異及時(shí)調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到中央空調(diào)主機(jī)與冷凍水泵、冷卻水泵、風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中的消耗功率能實(shí)現(xiàn)最佳限度匹配用戶的冷(熱)負(fù)荷。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種舒適型中央空調(diào)系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置，其特征在于包括傳感器及數(shù)據(jù)采集模塊(1)、運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊( 、拖動(dòng)系統(tǒng)( 、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)、狀態(tài)反饋模塊( 、人機(jī)交互模塊(6)， 所述的傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊(1)向運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊( 單向進(jìn)行型號(hào)傳送，狀態(tài)反饋模塊(5)從拖動(dòng)系統(tǒng)(3)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)收集信號(hào)，并單向傳輸給運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊O)，人機(jī)交互模塊(6)與運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊( 雙向傳送信號(hào)，運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊( 將處理好的數(shù)據(jù)指令單向傳輸給拖動(dòng)系統(tǒng)(3)，再由拖動(dòng)系統(tǒng)C3)單向傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊( 包括接收狀態(tài)反饋模塊( 所傳輸信號(hào)的狀態(tài)反饋處理模塊012)，將狀態(tài)反饋處理模塊(21 處理的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給中央處理器O04)的信號(hào)變換電路011)；對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊(1)所采集的信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)采集及前置處理電路001)，接收信號(hào)采集及前置處理電路(201)處理后信號(hào)傳輸給中央處理器O04)的信號(hào)調(diào)理模塊O02)；向中央處理器(204)傳輸信號(hào)的運(yùn)行趨勢(shì)分析單元O03)；以及對(duì)中央處理器(204)所收集到的信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)緩存電路007)、數(shù)據(jù)處理單元008)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元009)、歷史模擬曲線單元010)。
3.如權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的人機(jī)交互模塊(6)包括相互傳遞信號(hào)指令的通訊模塊(61)和人機(jī)界面(62)，人機(jī)交互模塊(6)通過(guò) MODBUS協(xié)議通訊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)的節(jié)能控制裝置，包括傳感器及數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊、拖動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、狀態(tài)反饋模塊、人機(jī)交互模塊，所述的傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊向運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊單向進(jìn)行型號(hào)傳送，狀態(tài)反饋模塊從拖動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)收集信號(hào)，并單向傳輸給運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊，人機(jī)交互模塊與運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊雙向傳送信號(hào)，運(yùn)行趨勢(shì)分析控制模塊將處理好的數(shù)據(jù)指令單向傳輸給拖動(dòng)系統(tǒng)，再由拖動(dòng)系統(tǒng)單向傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于本控制裝置可以隨時(shí)對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行跟蹤和計(jì)算，并可認(rèn)為的設(shè)定各種參數(shù)，因此能夠盡可能匹配冷熱負(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最佳協(xié)調(diào)運(yùn)行。
文檔編號(hào)F24F11/00GK102192567SQ20101011821
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者方芳 申請(qǐng)人:方芳