專利名稱：一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能技術(shù)及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及電氣自動(dòng)化和自動(dòng)控制領(lǐng)域、暖通行業(yè)領(lǐng)域，具體是一種針對(duì)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的按照實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)尋找最優(yōu)化的控制策略的節(jié)能技術(shù)。
背景技術(shù)：
眾所周知，中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)可以當(dāng)作一個(gè)整體來看，就是一套制造冷凍水的設(shè)備，整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)再不停地向建筑物內(nèi)部的風(fēng)機(jī)盤管輸出標(biāo)準(zhǔn)溫度的冷水，從而給整個(gè)建筑物內(nèi)部的空氣制冷。同時(shí)，中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)是由多臺(tái)大小不一的冷凍主機(jī)(制冷主機(jī))、和不同大小的冷凍泵、冷卻泵和冷卻塔等組成，這些設(shè)備都有各自不同的工作運(yùn)行效率曲線；同時(shí)各個(gè)不同的設(shè)備在不同情況下都有一個(gè)“效率最高、對(duì)機(jī)器磨損最小”的最佳的運(yùn)行工況。廠家往往只給出了各個(gè)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工況下的運(yùn)行曲線和參數(shù)，同時(shí)也會(huì)給出標(biāo)準(zhǔn)工況下的效率最高的最佳運(yùn)行參數(shù)。但是，中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)際項(xiàng)目中很難做到完全在標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行。現(xiàn)實(shí)是 當(dāng)分散的設(shè)備組合成一個(gè)完整的中央空調(diào)系統(tǒng)之后，由于季節(jié)變換和運(yùn)行負(fù)荷的變化，以及現(xiàn)實(shí)空調(diào)系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)參數(shù)的改變，加上管網(wǎng)系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性，從而導(dǎo)致最佳運(yùn)行工況往往被破壞。隨著運(yùn)行參數(shù)和負(fù)荷的變化，僅憑經(jīng)驗(yàn)和感覺就很難找到某個(gè)設(shè)備或者整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)大部分設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)。建筑物內(nèi)部的人員在流動(dòng)、所需的溫度負(fù)荷在變動(dòng)，同時(shí)室外溫度和濕度也在變化，還有其他的更多因素在變化，從而導(dǎo)致整體中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的負(fù)荷在變化，其供回水溫差、流量、壓差等等都在不停地變化，進(jìn)而影響到循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行工況產(chǎn)生變化。在這樣不斷變化狀態(tài)下，究竟應(yīng)該開啟幾臺(tái)冷凍主機(jī)、幾臺(tái)冷凍泵、幾臺(tái)冷卻泵和幾臺(tái)冷卻塔？究竟應(yīng)該開啟大機(jī)？還是小機(jī)？通常，空調(diào)工是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)去判斷的，同時(shí)空調(diào)工究竟何時(shí)開啟設(shè)備、也沒有一個(gè)準(zhǔn)確的依據(jù)，不是開啟早了、就是開晚了，不是開大了，就是開小了。這樣就導(dǎo)致中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備不能完全保證運(yùn)行在最佳工況之下， 從而產(chǎn)生了大量的能源的浪費(fèi)。還有更嚴(yán)重的問題?，F(xiàn)在市面上出現(xiàn)了很多單一控制參數(shù)的變頻調(diào)速的節(jié)能系統(tǒng)，它們往往只是根據(jù)一些簡(jiǎn)單的邏輯去調(diào)整水泵的運(yùn)行頻率來改變中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的流量，對(duì)制冷主機(jī)卻不作調(diào)整。在這樣的狀態(tài)下，雖然可以降低水泵的運(yùn)行用電量，但是很多時(shí)候，有的變頻系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行狀態(tài)被破壞，其實(shí)是降低了制冷主機(jī)的制冷效率，增大了制冷主機(jī)的用電量；最壞的情況下，則會(huì)導(dǎo)致制冷主機(jī)喘震，甚至發(fā)生凍管故障。雖然整體中央空調(diào)系統(tǒng)有一些的節(jié)電效能，但制冷主機(jī)以及相關(guān)設(shè)備的壽命大大減短、維護(hù)費(fèi)用增加，往往是得不償失。好在現(xiàn)在的自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)，我們可以以達(dá)到節(jié)能的目的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明旨在提供一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能方法，同時(shí)，還提供一種實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)，以期通過給設(shè)備安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及相關(guān)的傳感器件，用來自動(dòng)找到整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)在不同工況和負(fù)荷下的最佳運(yùn)行參數(shù)，從而使中央空調(diào)的整個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮最大效率。為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本發(fā)明的方案是一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能方法，其特征在于采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來自動(dòng)采集中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)；存儲(chǔ)到自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)歸納、計(jì)算和調(diào)整，得出中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備的最佳的運(yùn)行參數(shù)；根據(jù)上述參數(shù)，控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備在不同的工況和負(fù)荷狀態(tài)下的最優(yōu)化的運(yùn)行。作為更具體的改進(jìn)，最佳運(yùn)行參數(shù)是被自動(dòng)下載到現(xiàn)場(chǎng)控制器中，由現(xiàn)場(chǎng)控制器自動(dòng)控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于包括上位控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、電量采集控制器，其中上位控制主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)控制器和電量采集器控制器分別數(shù)據(jù)連接；電量采集控制器負(fù)責(zé)電量采集器和上位控制主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，該控制器通過電量采集網(wǎng)絡(luò)連接分散不同設(shè)備的電量采集器，包括制冷主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔電量采集器；網(wǎng)絡(luò)控制器負(fù)責(zé)連接現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)和上位控制主機(jī)；該控制器通過現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)連接分散在不同設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制器，包括制冷主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔的現(xiàn)場(chǎng)控制器；所述電量采集器負(fù)責(zé)采集相關(guān)設(shè)備的電量參數(shù)，所述現(xiàn)場(chǎng)控制器負(fù)責(zé)采集相關(guān)設(shè)備的信號(hào)和參數(shù)，輸出控制指令以控制相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行。作為更具體的改進(jìn)，上位控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器和現(xiàn)場(chǎng)控制器是通過RS485現(xiàn)場(chǎng)總線連接組成。作為更具體的改進(jìn)，所述網(wǎng)絡(luò)控制器還連接制冷主機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)關(guān)，將制冷主機(jī)的數(shù)據(jù)采集和控制信號(hào)輸入輸出端口接入上位控制主機(jī)。本方案能使得中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的整體制冷量和整體耗電量的比值(即中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的整體COP值)作為最終考量點(diǎn)，由控制系統(tǒng)自動(dòng)積累、歸納和計(jì)算得出最佳整體COP值。再以“最佳整體COP值”作為中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)整體的控制策略，去控制中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，以達(dá)到最優(yōu)化運(yùn)行的目的。在相同制冷量的基礎(chǔ)上， 比傳統(tǒng)人工控制的中央空調(diào)水系統(tǒng)，大大節(jié)省了中央空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)備的耗電量，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率、降低了設(shè)備的損耗，從而節(jié)省了大量的能源。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖。其中1為上位控制主機(jī)，2為網(wǎng)絡(luò)控制器，21 24為現(xiàn)場(chǎng)控制器，25為現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，3為制冷主機(jī)網(wǎng)關(guān)，4為電量采集控制器，41 44為電量采集器，45為電量采集器網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能方法，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來自動(dòng)采集中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)；存儲(chǔ)到自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)歸納、計(jì)算和調(diào)整，得出中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備的最佳的運(yùn)行參數(shù)；根據(jù)上述參數(shù)，控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備在不同的工況和負(fù)荷狀態(tài)下的最優(yōu)化的運(yùn)行。最佳運(yùn)行參數(shù)是被自動(dòng)下載到現(xiàn)場(chǎng)控制器中，由現(xiàn)場(chǎng)控制器自動(dòng)控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。如圖1所示，是本發(fā)明的一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)，采用帶現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)功能的可編程控制器采集現(xiàn)場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和信號(hào)，傳輸?shù)缴衔豢刂朴?jì)算機(jī)中做整體運(yùn)算，監(jiān)測(cè)、歸納、儲(chǔ)存、計(jì)算和處理，可以得到整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)在不同冷卻水溫度和制冷負(fù)荷下的制冷量和電功率的實(shí)際比值，即“實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的COP值”。同時(shí)通過自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)的對(duì)這個(gè)“實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的COP值”做運(yùn)算、積累、查值、比較、 歸納以及做誤差調(diào)整，從而可以找出最佳冷卻水溫度和中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的“最佳實(shí)際運(yùn)行COP值”。通過自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)不斷的數(shù)據(jù)收集、歸納和計(jì)算“整體COP值”點(diǎn)， 描繪“整體COP值”曲線，找到整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的“整體COP值”曲線的最佳運(yùn)行工作點(diǎn)。 在整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)里，根據(jù)實(shí)際需要和按照實(shí)際情況，通過自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行工況和工作參數(shù)，自動(dòng)控制不同大小的中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的啟停和運(yùn)行臺(tái)數(shù)，它包括上位控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、電量采集控制器，其中上位控制主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)控制器和電量采集器控制器分別數(shù)據(jù)連接；電量采集控制器負(fù)責(zé)電量采集器和上位控制主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，該控制器通過電量采集網(wǎng)絡(luò)連接分散不同設(shè)備的電量采集器，包括制冷主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔電量采集器；網(wǎng)絡(luò)控制器負(fù)責(zé)連接現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)和上位控制主機(jī)；該控制器通過現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)連接分散在不同設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制器，包括制冷主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔的現(xiàn)場(chǎng)控制器；所述電量采集器負(fù)責(zé)采集相關(guān)設(shè)備的電量參數(shù)，所述現(xiàn)場(chǎng)控制器負(fù)責(zé)采集相關(guān)設(shè)備的信號(hào)和參數(shù)，輸出控制指令以控制相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行。上位控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器和現(xiàn)場(chǎng)控制器是通過RS485現(xiàn)場(chǎng)總線連接組成；網(wǎng)絡(luò)控制器還連接制冷主機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)關(guān)，將制冷主機(jī)的數(shù)據(jù)采集和控制信號(hào)輸入輸出端口接入上位控制主機(jī)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、自動(dòng)計(jì)算邏輯、時(shí)間表邏輯、控制模型和控制邏輯等協(xié)同一起工作， 使得整個(gè)系統(tǒng)可以按照程序全自動(dòng)運(yùn)行，并按照動(dòng)態(tài)邏輯控制程序根據(jù)動(dòng)態(tài)變量自動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)里的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，使得自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能自動(dòng)產(chǎn)生并提供“最佳整體COP值”(中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)的整體制冷量和整體用電量的比值)狀態(tài)下的控制策略。上位控制計(jì)算機(jī)的這個(gè)控制模型、控制邏輯和控制策略和現(xiàn)場(chǎng)控制器的現(xiàn)場(chǎng)控制模型和邏輯一起協(xié)調(diào)控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)自動(dòng)在“最佳整體COP值”狀態(tài)下整體運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)不再是考慮單一的控制參數(shù)，擺脫了單一的溫差控制或者壓差控制或者流量控制的局限性，而是整體的考慮中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)的“最佳整體COP值”
5參數(shù)，融合了室內(nèi)外環(huán)境溫濕度、用電量參數(shù)、溫差、壓差和流量等參數(shù)做整體監(jiān)測(cè)、計(jì)算和調(diào)整，使整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的最大的制冷效率，從而大大節(jié)省能源。本發(fā)明的技術(shù)方案擺脫了市面上流行的只是重視單一的控制參數(shù)或少量控制參數(shù)的自動(dòng)控制技術(shù)帶來的對(duì)整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的損害或低效。同時(shí)擺脫了 “模糊控制技術(shù)”、“專家控制技術(shù)”和“變溫差控制技術(shù)”等等，很多其他中央空調(diào)自動(dòng)控制技術(shù)導(dǎo)致的諸多不確定性的因素。是一個(gè)實(shí)事求是的按實(shí)際情況、按需求控制的真正優(yōu)化中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的節(jié)能系統(tǒng)。歸納起來說，本實(shí)施方案就是以制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行工況為中心，協(xié)調(diào)控制制冷主機(jī)周邊的各種不同大小的設(shè)備的啟停和優(yōu)化運(yùn)行，自動(dòng)采集中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的整體制冷量和整體用電量，并自動(dòng)計(jì)算出“最佳整體COP值”參數(shù)作為結(jié)果，自動(dòng)控制制冷主機(jī)為主的中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而尋找到整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的 “最佳整體COP值”狀態(tài)下的控制策略。本發(fā)明的系統(tǒng)可在已安裝完成的傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)上進(jìn)行加裝和改造，也可以在大樓新建的中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中整合進(jìn)去。具體實(shí)施過程如下1、在制冷主機(jī)上加裝通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，把每臺(tái)制冷主機(jī)的主要運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)收集到自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)里來。同時(shí)在每臺(tái)制冷主機(jī)的冷凍水和冷卻水的出水口加裝出水溫度傳感器、水流量傳感器，在制冷主機(jī)的冷凍水和冷卻水的回水口加裝回水溫度傳感器；同時(shí)在制冷主機(jī)的電控箱電源進(jìn)線位置加裝電能量智能采集器，把所有這些信號(hào)和參數(shù)包括制冷主機(jī)電控箱的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)全部接入自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)里來。并且通過 RS485現(xiàn)場(chǎng)總線連接到上位控制系統(tǒng)主機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)。上位控制計(jì)算機(jī)中做整體運(yùn)算，歸納、 儲(chǔ)存、計(jì)算和處理，我們可以得到制冷主機(jī)在不同冷卻水溫度和制冷負(fù)荷下的制冷量和電功率的比值，即實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的COP值。從而可以找出最佳冷卻水溫度和制冷主機(jī)的最佳實(shí)際運(yùn)行COP值，通過自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)不斷的數(shù)據(jù)收集，我們可以找到每臺(tái)制冷主機(jī)的最佳實(shí)際運(yùn)行COP值。在整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)里，根據(jù)實(shí)際需要，通過自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)調(diào)整運(yùn)行工況，自動(dòng)控制不同大小的制冷主機(jī)的啟停、運(yùn)行臺(tái)數(shù)。2、在每臺(tái)冷卻塔的出水口和入水口加裝水溫度傳感器，在每臺(tái)冷卻塔出水口加裝水流量傳感器，并且在每臺(tái)冷卻塔的電控箱進(jìn)線位置安裝電能量采集器，把所有這些信號(hào)包括冷卻塔電控箱的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)接入自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)里來，并且通過自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)來控制每臺(tái)冷卻塔的啟停。通過前期的不斷積累和自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)的自動(dòng)計(jì)算，找到不同室外溫濕度和制冷主機(jī)的不同負(fù)荷狀況下的最佳冷卻水出水溫度，從而在不同情況下，自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)通過自動(dòng)進(jìn)行歸納、計(jì)算和處理制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行工況，從而產(chǎn)生運(yùn)行指令來控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻塔的運(yùn)行，由自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的最佳冷卻水出水溫度來控制不同大小的冷卻塔的啟停和運(yùn)行臺(tái)數(shù)。3、在每臺(tái)冷卻泵的電控箱進(jìn)線位置安裝電能量采集器，把所有這些信號(hào)包括冷卻泵電控箱的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)接入自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)里來，并且通過自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)來控制每臺(tái)冷卻泵的啟停。自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)通過自動(dòng)進(jìn)行歸納、計(jì)算和處理不同負(fù)荷下的制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行工況，從而產(chǎn)生運(yùn)行指令來控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻泵的運(yùn)行，包括控制每臺(tái)不同大小的冷卻泵的啟停和運(yùn)行臺(tái)數(shù)。如有冷卻泵加裝了變頻節(jié)能系統(tǒng)，則通過這些數(shù)據(jù)來控制冷卻泵的變頻運(yùn)行，使得變頻運(yùn)行不再盲目，做到即能節(jié)能，又能保證制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行狀態(tài)，不至于損壞制冷主機(jī)，還能保證制冷主機(jī)的高效運(yùn)行。4、同樣，在每臺(tái)冷凍泵的電控箱進(jìn)線位置安裝電能量采集器，把所有這些信號(hào)包括冷凍泵電控箱的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)接入自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)里來，并且通過自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)來控制每臺(tái)冷凍泵的啟停。自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)通過自動(dòng)進(jìn)行歸納、計(jì)算和處理不同負(fù)荷下的制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行工況，從而產(chǎn)生運(yùn)行指令來控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的冷凍泵的運(yùn)行，包括控制每臺(tái)不同大小的冷凍泵的啟停和運(yùn)行臺(tái)數(shù)。如有冷凍泵加裝了變頻節(jié)能系統(tǒng)，則通過這些數(shù)據(jù)來控制冷凍泵的變頻運(yùn)行，使得變頻運(yùn)行不再盲目，做到即能節(jié)能，又能保證制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行狀態(tài)，不至于損壞制冷主機(jī)，還能保證制冷主機(jī)的高效運(yùn)行。5、系統(tǒng)編程在上位控制計(jì)算機(jī)上采用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件平臺(tái)和組態(tài)軟件平臺(tái)編制自動(dòng)計(jì)算邏輯和時(shí)間表邏輯，建立控制模型和控制邏輯，使得整個(gè)系統(tǒng)可以按照程序全自動(dòng)運(yùn)行，并按照動(dòng)態(tài)邏輯控制程序根據(jù)動(dòng)態(tài)變量自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行。使得自動(dòng)尋優(yōu)控制節(jié)能系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生并提供“最佳整體COP值”(中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)的整體制冷量和整體用電量的比值)狀態(tài)下的控制策略。并把這個(gè)控制模型、控制邏輯和控制策略自動(dòng)下載到現(xiàn)場(chǎng)控制器控制整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)在“最佳整體COP值”狀態(tài)下運(yùn)行。6、數(shù)據(jù)積累整個(gè)系統(tǒng)需要一個(gè)積累數(shù)據(jù)的時(shí)期，通過冷卻水的不斷變化、室內(nèi)外溫濕度的變化和整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷的變化，在數(shù)據(jù)庫(kù)中積累整個(gè)系統(tǒng)的用電量數(shù)據(jù)、運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，用于計(jì)算中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)的“整體COP值”。不斷的累計(jì)、歸納和計(jì)算“整體COP值”點(diǎn)，描繪“整體COP值”曲線，找到整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的“整體 COP值”曲線的最佳運(yùn)行點(diǎn)。本發(fā)明的方案經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)取得以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)a)自動(dòng)控制和計(jì)算中央空調(diào)整體運(yùn)行的COP值，提供“最佳整體COP值”的控制策略。b)空調(diào)操作人員可根據(jù)“最佳整體COP值”的控制策略，按部就班的啟停大小不一的設(shè)備和臺(tái)數(shù)，減少人為操作失誤。c)也可以由“自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)”根據(jù)“最佳整體COP值”的控制策略自動(dòng)控制中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)的運(yùn)行。d)由于整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)按照“最佳整體COP值”運(yùn)行，大幅減少了能源浪費(fèi)，從而使中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)達(dá)到很高的運(yùn)行效率。e) “自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)”一般可使中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)節(jié)能15%以上，如果配合使用整體群控節(jié)能系統(tǒng)和變頻節(jié)能系統(tǒng)，可以使制冷主機(jī)(冷凍主機(jī))的節(jié)能率達(dá)到 30%以上。f) “自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)”使得已經(jīng)安裝了變頻節(jié)能系統(tǒng)的控制不再盲目，使得制冷主機(jī)運(yùn)行在最佳工況下，大大延長(zhǎng)包括制冷主機(jī)在內(nèi)的各種空調(diào)設(shè)備的使用壽命。g) “自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)”使得空調(diào)系統(tǒng)的各種系統(tǒng)設(shè)備的操作不再盲目，各種空調(diào)系統(tǒng)不同大小的設(shè)備的啟停和運(yùn)行協(xié)調(diào)有序，使得維護(hù)費(fèi)用大大降低。
h) “自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能技術(shù)”的應(yīng)用，開創(chuàng)了中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)按照實(shí)際情況、按照需求狀況、實(shí)事求是的最佳優(yōu)化運(yùn)行的革命性的新時(shí)代。g)如果“自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能技術(shù)”配合本人的其他兩個(gè)實(shí)用新型專利一起使用，可以達(dá)到前所未有的高效節(jié)能。中央空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過“自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能技術(shù)”的節(jié)能改造后，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常明顯。為傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)的控制策略帶來革命性的技術(shù)進(jìn)步。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能技術(shù)，其特征在于采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來自動(dòng)采集中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)；存儲(chǔ)到自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)歸納、計(jì)算和調(diào)整，得出中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備的最佳的運(yùn)行參數(shù)；根據(jù)上述參數(shù)，控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備在不同的工況和負(fù)荷狀態(tài)下的最優(yōu)化的運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，最佳運(yùn)行參數(shù)是被自動(dòng)下載到現(xiàn)場(chǎng)控制器中，由現(xiàn)場(chǎng)控制器自動(dòng)控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)制冷水系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。
3.一種實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法的自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于包括上位控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、電量采集控制器，其中上位控制主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)控制器和電量采集器控制器分別數(shù)據(jù)連接；電量采集控制器負(fù)責(zé)電量采集器和上位控制主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，該控制器通過電量采集網(wǎng)絡(luò)連接分散不同設(shè)備的電量采集器，包括制冷主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔電量采集器；網(wǎng)絡(luò)控制器負(fù)責(zé)連接現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)和上位控制主機(jī)；該控制器通過現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)連接分散在不同設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制器，包括制冷主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔的現(xiàn)場(chǎng)控制器；所述電量采集器負(fù)責(zé)采集相關(guān)設(shè)備的電量參數(shù)，所述現(xiàn)場(chǎng)控制器負(fù)責(zé)采集相關(guān)設(shè)備的信號(hào)和參數(shù)，輸出控制指令以控制相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，上位控制主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器和現(xiàn)場(chǎng)控制器是通過RS485現(xiàn)場(chǎng)總線連接組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)控制器還連接制冷主機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)關(guān)，將制冷主機(jī)的數(shù)據(jù)采集和控制信號(hào)輸入輸出端口接入上位控制主機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中央空調(diào)水系統(tǒng)自動(dòng)尋優(yōu)節(jié)能技術(shù)及系統(tǒng)，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來自動(dòng)采集中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)；存儲(chǔ)到自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)歸納、計(jì)算和調(diào)整，得出中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備的最佳的運(yùn)行參數(shù)；根據(jù)上述參數(shù)，控制整個(gè)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備在不同的工況和負(fù)荷狀態(tài)下的最優(yōu)化的運(yùn)行。該方案大大節(jié)省了中央空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)備的耗電量，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率、降低了設(shè)備的損耗，從而節(jié)省了大量的能源。
文檔編號(hào)F24F11/00GK102374605SQ201010256800
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者肖安 申請(qǐng)人:肖安