一種中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，包括主機(jī)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、蒸發(fā)器組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凝器組、送風(fēng)系統(tǒng)、冷卻塔及分配控制系統(tǒng)；其中，所述冷凍水循環(huán)系統(tǒng)包括冷凍水循環(huán)管路及若干個(gè)冷凍泵構(gòu)成的冷凍泵組；所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻水循環(huán)管路及若干個(gè)冷卻泵組成的冷卻泵組，所述冷卻塔內(nèi)部分為若干個(gè)獨(dú)立噴淋散熱組；所述分配控制系統(tǒng)通過控制信號線纜分別連接所述冷凍泵組、可控冷凍水分配器、冷卻泵組、可控冷卻水分配器、分機(jī)組以及獨(dú)立噴淋散熱組。本實(shí)用新型能夠自動或者人工控制中央空調(diào)系統(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，降低了中央空調(diào)運(yùn)行中的電力消耗，實(shí)現(xiàn)了整體優(yōu)化，可以節(jié)約管道，降低設(shè)備成本。
【專利說明】一種中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備，特別涉及一種中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中央空調(diào)系統(tǒng)是商業(yè)樓宇、公共場館、廠房倉庫等大型建筑物中的必需設(shè)備，主要用于在夏季輸送冷風(fēng)以便降低室內(nèi)溫度。中央空調(diào)系統(tǒng)的電能消耗非常巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中央空調(diào)的能耗平均已經(jīng)達(dá)到建筑總能耗的60%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了照明設(shè)備、電梯設(shè)備、辦公設(shè)備等其它設(shè)施的能耗總和。隨著國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的制訂實(shí)施，降低中央空調(diào)系統(tǒng)能耗已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急，在電力能源階梯價(jià)格等政策措施的影響之下，具有優(yōu)良能耗指標(biāo)的中央空調(diào)產(chǎn)品在市場上的競爭力不斷增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)證明，在其它條件相同的情況下，通過優(yōu)化對中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的控制，可以顯著降低其能耗，因此對中央空調(diào)系統(tǒng)控制技術(shù)的研究成為目前本領(lǐng)域重要的發(fā)展方向。
[0003]中央空調(diào)系統(tǒng)的工作部件可劃分為主機(jī)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)及冷卻塔等部分。主機(jī)的核心是部件是制冷壓縮機(jī)，用于將制冷劑壓縮為液態(tài)后送入作為熱交換結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)將冷凍水沿管道也輸送至該蒸發(fā)器，液態(tài)制冷劑與冷凍水在蒸發(fā)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱交換，通過使液態(tài)制冷劑蒸發(fā)為氣態(tài)吸收熱量，從而使冷凍水被制冷。制冷后的冷凍水被冷凍水循環(huán)系統(tǒng)送至送風(fēng)系統(tǒng)的冷卻盤管當(dāng)中，對送風(fēng)系統(tǒng)對室內(nèi)環(huán)境吹送的空氣進(jìn)行制冷。另一方面，蒸發(fā)后的制冷劑被輸送至作為另一個(gè)熱交換結(jié)構(gòu)的冷凝器，在冷凝器內(nèi)恢復(fù)為液態(tài)并釋放出大量的熱量，這些熱量被冷卻水吸收；冷卻水在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動下進(jìn)入設(shè)在室外例如建筑物頂部的冷卻塔，在冷卻塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)降溫，從而將其吸收的熱量散發(fā)到大氣當(dāng)中。
[0004]目前，針對中央空調(diào)系統(tǒng)的控制往往只集中于對整個(gè)系統(tǒng)中的某一個(gè)部分進(jìn)行優(yōu)化，例如現(xiàn)有技術(shù)中可以根據(jù)室內(nèi)溫度數(shù)值，對送風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，對主機(jī)的工作頻率進(jìn)行變頻控制，或者對冷卻水溫度進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。但是，這些現(xiàn)有技術(shù)均只是對于中央空調(diào)系統(tǒng)中的某一個(gè)子系統(tǒng)或者某個(gè)部分有效，沒有實(shí)現(xiàn)對中央空調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的全面控制和整體優(yōu)化，有可能出現(xiàn)主機(jī)在以較低頻率工作而冷凍水循環(huán)系統(tǒng)或冷卻水循環(huán)系統(tǒng)卻在高速循環(huán)的狀況，或者冷卻水循環(huán)系統(tǒng)在以半負(fù)載運(yùn)行，而冷卻塔及其中的噴淋機(jī)組卻在滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況，因而改善能耗的效果并不顯著，沒有實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的最優(yōu)化協(xié)調(diào)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為此，本實(shí)用新型提出一種中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，可充分地消除由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。本實(shí)用新型將冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及冷卻塔內(nèi)部劃分為分組，根據(jù)內(nèi)外環(huán)境溫度確定中央空調(diào)系統(tǒng)所需運(yùn)行的負(fù)荷程度，并且根據(jù)該負(fù)荷程度確定啟動和待機(jī)的分組數(shù)量，并且配合主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)強(qiáng)度，避免了中央空調(diào)系統(tǒng)中某些子系統(tǒng)和部分的負(fù)荷過度或者不足，實(shí)現(xiàn)了整體協(xié)調(diào)優(yōu)化。
[0006]本實(shí)用新型所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，包括主機(jī)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、蒸發(fā)器組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凝器組、送風(fēng)系統(tǒng)、冷卻塔及分配控制系統(tǒng)；其中，所述冷凍水循環(huán)系統(tǒng)包括冷凍水循環(huán)管路及若干個(gè)冷凍泵構(gòu)成的冷凍泵組；冷凍水循環(huán)管路連通所述送風(fēng)系統(tǒng)以及所述蒸發(fā)器組，冷凍泵組用于提供動力實(shí)現(xiàn)冷凍水在冷凍水循環(huán)管路內(nèi)循環(huán)；所述蒸發(fā)器組包括N個(gè)獨(dú)立蒸發(fā)器，所述冷凍水循環(huán)管路在所述蒸發(fā)器組一側(cè)分為N個(gè)分支管路，并且N個(gè)分支管路分別通入所述N個(gè)獨(dú)立蒸發(fā)器；所述冷凍水循環(huán)管路還包括可控冷凍水分配器，用于將冷凍水在N個(gè)分支管路中分配；所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻水循環(huán)管路及若干個(gè)冷卻泵組成的冷卻泵組；冷卻水循環(huán)管路連通所述冷凝器組以及所述冷卻塔，冷卻泵組用于提供動力實(shí)現(xiàn)冷卻水在冷卻水循環(huán)管路內(nèi)循環(huán)；所述冷凝器組包括N個(gè)獨(dú)立冷凝器，所述冷卻水循環(huán)管路在所述冷凝器組一側(cè)分為N個(gè)分支管路，并且N個(gè)分支管路分別通入所述N個(gè)獨(dú)立冷凝器；所述冷卻水循環(huán)管路還包括可控冷卻水分配器，用于將冷卻水在N個(gè)分支管路中分配；所述主機(jī)包括N個(gè)分機(jī)組，每個(gè)分機(jī)組通過分機(jī)管路分別連通各自對應(yīng)的一個(gè)獨(dú)立蒸發(fā)器和獨(dú)立冷凝器；所述冷卻塔內(nèi)部分為若干個(gè)獨(dú)立噴淋散熱組；所述分配控制系統(tǒng)通過控制信號線纜分別連接所述冷凍泵組、可控冷凍水分配器、冷卻泵組、可控冷卻水分配器、分機(jī)組以及獨(dú)立噴淋散熱組。
[0007]優(yōu)選的是，所述送風(fēng)系統(tǒng)包括冷卻盤管和變頻風(fēng)機(jī)，所述分配控制系統(tǒng)通過控制信號線纜連接變頻風(fēng)機(jī)。
[0008]優(yōu)選的是，所述可控冷凍水分配器包括設(shè)置在各個(gè)分支管路上的電磁閥以及連接電磁閥開關(guān)的控制芯片。
[0009]優(yōu)選的是，所述可控冷卻水分配器包括設(shè)置在各個(gè)分支管路上的電磁閥以及連接電磁閥開關(guān)的控制芯片。
[0010]優(yōu)選的是，所述分配控制系統(tǒng)為單片機(jī)芯片，并且連接人機(jī)接口電路和通訊電路。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述人機(jī)接口電路為觸摸液晶屏幕。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述通訊電路包括RS485接口、以太網(wǎng)口以及光口的任意一種。
[0011]優(yōu)選的是，所述分配控制系統(tǒng)連接布設(shè)于室內(nèi)和室外的溫度傳感器組。
[0012]本實(shí)用新型根據(jù)采集的室內(nèi)外溫度數(shù)據(jù)，能夠自動或者人工控制中央空調(diào)系統(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，使各個(gè)子系統(tǒng)和部分的負(fù)荷相互協(xié)調(diào)，從而處于高效的工作狀態(tài)，降低了中央空調(diào)運(yùn)行中的電力消耗，實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。通過分配器的設(shè)計(jì)，可以節(jié)約管道，降低了設(shè)備成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的分配控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面參照附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述，其中說明本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。
[0016]本實(shí)用新型通過將冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及冷卻塔內(nèi)部劃分為分組，根據(jù)內(nèi)外環(huán)境溫度確定中央空調(diào)系統(tǒng)所需運(yùn)行的負(fù)荷程度，并且根據(jù)該負(fù)荷程度確定啟動和待機(jī)的分組數(shù)量，并且配合主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)強(qiáng)度，避免了中央空調(diào)系統(tǒng)中某些子系統(tǒng)和部分的負(fù)荷過度或者不足，實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)優(yōu)化。
[0017]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置中，用于制冷劑壓縮的主機(jī)可劃分為分機(jī)組1-1、分機(jī)組1-2至分機(jī)組1-N，各分機(jī)組可彼此相互獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)或者停機(jī)。每個(gè)分機(jī)組具有各自的分機(jī)管路，通過分機(jī)管路使分機(jī)組1-1、分機(jī)組1-2至分機(jī)組1-N分別與各自相應(yīng)的獨(dú)立蒸發(fā)器2-1、2-2至2-N連通，并且與各自相應(yīng)的獨(dú)立冷凝器3-1、3-2至3-N相連通。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)包括冷凍水循環(huán)管路4及由冷凍泵5-1和5-2構(gòu)成的冷凍泵組5。冷凍泵組5提供動力實(shí)現(xiàn)冷凍水的循環(huán)流動，所述冷凍水循環(huán)管路4用于使冷凍水被輸送到各獨(dú)立蒸發(fā)器2-1、2-2至2-N，冷凍水在各獨(dú)立蒸發(fā)器2-1、2-2至2-N與液態(tài)制冷劑進(jìn)行熱交換之后，再由冷凍水循環(huán)管路4輸送至送風(fēng)系統(tǒng)6的冷卻盤管。由于本實(shí)用新型的蒸發(fā)器組被劃分為獨(dú)立蒸發(fā)器2-1、2-2至2-N，因而冷凍水循環(huán)管路4在蒸發(fā)器組一側(cè)分為N個(gè)分支管路，所述N個(gè)分析管路分別用于通入獨(dú)立蒸發(fā)器2-1、2-2至2-N ;配置可控冷凍水分配器7，用于將冷凍水在所述N個(gè)分支管路中分配?？煽乩鋬鏊峙淦?包括設(shè)置在各個(gè)分支管路上的電磁閥，以及連接電磁閥開關(guān)的控制芯片；控制芯片根據(jù)自身接收到的命令，控制各電磁閥的打開或者閉合，從而將冷凍水通入獨(dú)立蒸發(fā)器2-1、2-2至2-N當(dāng)中處于啟用狀態(tài)的部分或者全部獨(dú)立蒸發(fā)器。在被啟用的獨(dú)立蒸發(fā)器中，液態(tài)制冷劑通過熱交換吸收熱量，降低冷凍水的溫度，然后制冷劑進(jìn)入獨(dú)立冷凝器3-1、3-2至3-N中被啟用的獨(dú)立冷凝器，與被冷卻水循環(huán)系統(tǒng)輸送來的冷卻水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)放熱。所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括由冷卻泵8-1和冷卻泵8-2組成的冷卻泵組8，還包括冷卻水循環(huán)管路9以及冷卻塔10。冷卻泵組8提供冷卻水的循環(huán)動力，冷卻水循環(huán)管路9用于輸送冷卻水在獨(dú)立冷凝器3-1、3-2至3-N和冷卻塔10之間進(jìn)行循環(huán)。所述冷卻塔10內(nèi)部分為若干個(gè)獨(dú)立噴淋散熱組，根據(jù)負(fù)載需要可以啟用其中部分或者全部獨(dú)立噴淋散熱組，從而將冷卻水?dāng)y帶的熱量通過噴淋發(fā)散出去。相類似的，所述冷卻水循環(huán)管路9在所述冷凝器組一側(cè)分為N個(gè)分支管路，并且N個(gè)分支管路分別通入所述N個(gè)獨(dú)立冷凝器；所述冷卻水循環(huán)管路還包括可控冷卻水分配器11，用于將冷卻水在N個(gè)分支管路中分配。
[0018]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的分配控制系統(tǒng)示意圖。所述分配控制系統(tǒng)12通過控制信號線纜分別連接所述冷凍泵組5、可控冷凍水分配器7的控制芯片、冷卻泵組8、可控冷卻水分配器11的控制芯片、分機(jī)組1-1至1-N以及冷卻塔10內(nèi)的獨(dú)立噴淋散熱組10-1至10-N，以及送風(fēng)系統(tǒng)6中的變頻風(fēng)機(jī)6-1至6-N。所述分配控制系統(tǒng)12為單片機(jī)芯片，其信號輸入管腳可連接布設(shè)于室內(nèi)和室外的溫度傳感器組，從而為中央空調(diào)系統(tǒng)整體確定適當(dāng)?shù)呢?fù)荷參數(shù)，并且，基于該參數(shù)，分配控制系統(tǒng)12可以確定主機(jī)各分機(jī)組1-1至1-N的開機(jī)比例和開機(jī)分機(jī)組的工作頻率，可以確定冷凍泵組5和冷卻泵組8的開機(jī)比例從而決定循環(huán)速度，可以控制可控冷凍水分配器7和可控冷卻水分配器11中各電磁閥的打開、閉合從而控制參與熱交換的規(guī)模，可確定獨(dú)立噴淋散熱組10-1至1-N的開機(jī)比例以控制散熱規(guī)模，并且可以控制變頻風(fēng)機(jī)的工作頻率從而決定送風(fēng)大小。分配控制系統(tǒng)12還連接人機(jī)接口電路13和通訊電路14，所述人機(jī)接口電路為觸摸液晶屏幕，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行狀況參數(shù)的輸出及人工控制指令輸入，所述通訊電路14包括RS485接口、以太網(wǎng)口以及光口的任意一種，實(shí)現(xiàn)對外聯(lián)網(wǎng)與通信。
[0019]本實(shí)用新型根據(jù)采集的室內(nèi)外溫度數(shù)據(jù)，能夠自動或者人工控制中央空調(diào)系統(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，使各個(gè)子系統(tǒng)和部分的負(fù)荷相互協(xié)調(diào)，從而處于高效的工作狀態(tài)，降低了中央空調(diào)運(yùn)行中的電力消耗，實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。通過分配器的設(shè)計(jì)，可以節(jié)約管道，降低了設(shè)備成本。
[0020]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，包括主機(jī)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、蒸發(fā)器組、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凝器組、送風(fēng)系統(tǒng)、冷卻塔及分配控制系統(tǒng)；其中，所述冷凍水循環(huán)系統(tǒng)包括冷凍水循環(huán)管路及若干個(gè)冷凍泵構(gòu)成的冷凍泵組；冷凍水循環(huán)管路連通所述送風(fēng)系統(tǒng)以及所述蒸發(fā)器組，冷凍泵組用于提供動力實(shí)現(xiàn)冷凍水在冷凍水循環(huán)管路內(nèi)循環(huán)；所述蒸發(fā)器組包括N個(gè)獨(dú)立蒸發(fā)器，所述冷凍水循環(huán)管路在所述蒸發(fā)器組一側(cè)分為N個(gè)分支管路，并且N個(gè)分支管路分別通入所述N個(gè)獨(dú)立蒸發(fā)器；所述冷凍水循環(huán)管路還包括可控冷凍水分配器，用于將冷凍水在N個(gè)分支管路中分配；所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻水循環(huán)管路及若干個(gè)冷卻泵組成的冷卻泵組；冷卻水循環(huán)管路連通所述冷凝器組以及所述冷卻塔，冷卻泵組用于提供動力實(shí)現(xiàn)冷卻水在冷卻水循環(huán)管路內(nèi)循環(huán)；所述冷凝器組包括N個(gè)獨(dú)立冷凝器，所述冷卻水循環(huán)管路在所述冷凝器組一側(cè)分為N個(gè)分支管路，并且N個(gè)分支管路分別通入所述N個(gè)獨(dú)立冷凝器；所述冷卻水循環(huán)管路還包括可控冷卻水分配器，用于將冷卻水在N個(gè)分支管路中分配；所述主機(jī)包括N個(gè)分機(jī)組，每個(gè)分機(jī)組通過分機(jī)管路分別連通各自對應(yīng)的一個(gè)獨(dú)立蒸發(fā)器和獨(dú)立冷凝器；所述冷卻塔內(nèi)部分為若干個(gè)獨(dú)立噴淋散熱組；所述分配控制系統(tǒng)通過控制信號線纜分別連接所述冷凍泵組、可控冷凍水分配器、冷卻泵組、可控冷卻水分配器、分機(jī)組以及獨(dú)立噴淋散熱組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，所述送風(fēng)系統(tǒng)包括冷卻盤管和變頻風(fēng)機(jī)，所述分配控制系統(tǒng)通過控制信號線纜連接變頻風(fēng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，所述可控冷凍水分配器包括設(shè)置在各個(gè)分支管路上的電磁閥以及連接電磁閥開關(guān)的控制芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，所述可控冷卻水分配器包括設(shè)置在各個(gè)分支管路上的電磁閥以及連接電磁閥開關(guān)的控制芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，所述分配控制系統(tǒng)為單片機(jī)芯片，并且連接人機(jī)接口電路和通訊電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，所述人機(jī)接口電路為觸摸液晶屏眷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，所述通訊電路包括RS485接口、以太網(wǎng)口以及光口的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的中央空調(diào)系統(tǒng)整體優(yōu)化分配控制裝置，其特征在于，所述分配控制系統(tǒng)連接布設(shè)于室內(nèi)和室外的溫度傳感器組。
【文檔編號】F24F11/02GK203824006SQ201420264410
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】王麒誠, 徐策, 岳一濤, 厲紫陽 申請人:浙江漢爵科技有限公司