中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，包括冷水主機(jī)、冷卻塔、冷卻水溫度傳感器、室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備、冷凍水電動比例積分閥、冷卻塔進(jìn)水電動閥、智能控制設(shè)備、空調(diào)控制裝置、冷凍水溫度傳感器、冷凍水電動閥、冷凍水流量傳感器以及冷卻水電動閥，冷卻水電動閥、冷卻水溫度傳感器設(shè)于供冷卻水線路上，冷凍水溫度傳感器、冷凍水電動閥和流量傳感器設(shè)于供冷凍水線路上，積分閥設(shè)于冷凍水回流至主機(jī)的回流線路上，主機(jī)具有電連接于智能控制設(shè)備和空調(diào)控制裝置的主機(jī)控制箱，各個電動閥和流量傳感器與智能控制設(shè)備電連接，冷卻水和冷凍水的溫度傳感器與主機(jī)控制箱電連接，冷卻塔與空調(diào)控制裝置電連接。該系統(tǒng)能耗小、自動控制化程度高。
【專利說明】中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在日常生活和生產(chǎn)作業(yè)中，都會用到空調(diào)裝置，尤其是某些生產(chǎn)車間，為了特定的工藝要求，對于室內(nèi)溫度、濕度以及壓力等有嚴(yán)格的控制要求，通常采用中央空調(diào)系統(tǒng)。然而，眾所周知，這些中央空調(diào)系統(tǒng)耗能相當(dāng)大，是電力主要負(fù)擔(dān)之一。室內(nèi)對于要求精度越高，該空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗也越大。尤其一些潔凈室對于恒溫、恒濕、恒壓，以及潔凈度要求非常高，多方面的參數(shù)要求導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗以及自身設(shè)備和附屬設(shè)備組成更加寵大，成本急劇攀升。
[0003]一般致冷采用風(fēng)冷和水冷等方式，風(fēng)冷可適用于家庭空調(diào)系統(tǒng)，直接送出冷風(fēng)，以降低室內(nèi)溫度，而水冷適宜于大型致冷需求的場所。目前，有很多中央空調(diào)系統(tǒng)采用智能控制，對各個參數(shù)按照要求預(yù)先設(shè)定，再通過智能控制系統(tǒng)進(jìn)行智能控制。然而現(xiàn)有的智能空調(diào)系統(tǒng)只是單一或者簡單的控制，并不能有效地對多種參數(shù)、較復(fù)雜的反饋和水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，這些智能控制與理論上的智能控制水平相差甚遠(yuǎn)，空調(diào)在實(shí)際的調(diào)節(jié)過程中，不管是用加熱器來升溫或用冷風(fēng)降溫時，為精確控制溫度在規(guī)定點(diǎn)，在此過程中不可避免溫度有波動，使加熱器或蒸發(fā)器等持續(xù)處于工作狀態(tài)，這樣將消耗過多能量，難以達(dá)到目前節(jié)能減排的嚴(yán)格要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，提供一種減小能源消耗、自動控制化程度高的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)。
[0005]一種中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其包括冷水主機(jī)、與主機(jī)循環(huán)連接并供給主機(jī)冷卻水的冷卻塔、冷卻水溫度傳感器、室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備、冷凍水電動比例積分閥、冷卻塔進(jìn)水電動閥、智能控制設(shè)備、空調(diào)控制裝置、冷凍水溫度傳感器、冷凍水電動閥、冷凍水流量傳感器以及調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)入冷卻主機(jī)的冷卻水電動閥，所述冷卻水電動閥、冷卻水溫度傳感器設(shè)于所述冷卻塔供給冷水主機(jī)的供冷卻水線路上，所述冷卻塔進(jìn)水電動閥設(shè)于所述冷水主機(jī)至冷卻塔的回水線路上，所述冷凍水溫度傳感器、冷凍水電動閥和冷凍水流量傳感器設(shè)于所述冷水主機(jī)供給室內(nèi)的供冷凍水線路上，所述冷凍水電動比例積分閥設(shè)于冷凍水回流至冷水主機(jī)的回流線路上，所述冷水主機(jī)具有電連接于智能控制設(shè)備和空調(diào)控制裝置的主機(jī)控制箱，所述冷卻塔進(jìn)水電動閥、冷卻水電動閥、冷凍水電動閥、冷凍水流量傳感器、冷凍水電動比例積分閥與智能控制設(shè)備電連接，所述冷凍水溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器與主機(jī)控制箱電連接，所述冷卻塔與空調(diào)控制裝置電連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述智能控制設(shè)備包括PLC控制器和觸控顯示裝置，所述冷卻塔進(jìn)水電動閥、冷卻水電動閥、冷凍水電動閥、冷凍水流量傳感器、冷凍水電動比例積分閥、主機(jī)控制箱與PLC控制器電連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備包括風(fēng)柜和/或風(fēng)機(jī)盤管，每個風(fēng)柜或風(fēng)機(jī)盤管與冷水主機(jī)之間通過循環(huán)回路連接，每個循環(huán)回路的回流至冷卻主機(jī)的回流路線上設(shè)有一個冷凍水電動比例積分閥。
[0008]進(jìn)一步地，所述循環(huán)回路在回流至冷卻主機(jī)的回流路線上設(shè)有至少一個冷凍水泵，每個冷凍水泵與空調(diào)控制裝置電連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述冷卻塔供給冷水主機(jī)的供冷卻水線路上設(shè)有至少一個冷卻水泵，每個冷卻水泵與空調(diào)控制裝置電連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述空調(diào)控制裝置內(nèi)包含有多個變頻器，分別與各冷凍水泵、各冷卻水泵和主機(jī)控制箱電連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述循環(huán)回路在回流至冷卻主機(jī)的回流路線上設(shè)有一個膨脹箱，所述膨脹箱設(shè)于進(jìn)入冷凍水泵的回流線路上。
[0012]進(jìn)一步地，所述冷水主機(jī)還包括冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥和壓縮機(jī)。
[0013]進(jìn)一步地，所述PLC控制器與空調(diào)控制裝置電連接，用于控制各變頻器。
[0014]進(jìn)一步地，所述觸控顯示裝置用于設(shè)置室內(nèi)空氣參數(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述觸控顯示裝置還具有觸控顯示屏。
[0015]與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比較，上述中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)中，冷卻塔與主機(jī)控制箱電連接，對冷卻塔的啟停進(jìn)行了自動控制。冷凍水和冷卻水溫度傳感器將溫度反饋給空調(diào)控制裝置，反映的是冷水主機(jī)進(jìn)出水溫度，冷卻塔根據(jù)冷水主機(jī)的要求和環(huán)境的變化自動啟停。進(jìn)一步地，通過空調(diào)控制裝置對冷凍水泵進(jìn)行了變頻控制，能依據(jù)末端設(shè)備出水路線上的冷凍水電動比例積分閥的開度通過變頻器自動調(diào)節(jié)冷凍水泵的流量，節(jié)省大量的電能，減少能源消耗。另外，本系統(tǒng)在冷凍主機(jī)的冷凍水及冷卻水管路均安裝了電動閥，可根據(jù)負(fù)荷的變化關(guān)閉冷凍主機(jī)并關(guān)閉相應(yīng)的閥門，既保證制冷效果又節(jié)約能源。因此，本系統(tǒng)可高度自動控制主機(jī)、水泵、水塔的啟停，實(shí)現(xiàn)自動匹配負(fù)荷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為傳統(tǒng)的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]請參閱圖1，示出本實(shí)用新型實(shí)施例的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)100，其包括冷水主機(jī)11、與主機(jī)11循環(huán)連接并供給主機(jī)11冷卻水的冷卻塔12、冷卻水溫度傳感器
13、室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備15、冷凍水電動比例積分閥21、冷卻塔進(jìn)水電動閥17、智能控制設(shè)備、空調(diào)控制裝置18、冷凍水溫度傳感器22、冷凍水電動閥23、冷凍水流量傳感器24以及調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)入冷卻主機(jī)的冷卻水電動閥14，所述冷卻水電動閥14、冷卻水溫度傳感器13設(shè)于所述冷卻塔12供給冷水主機(jī)11的供冷卻水線路上，所述冷卻塔進(jìn)水電動閥17設(shè)于所述冷水主機(jī)11至冷卻塔12的回水線路上，所述冷凍水溫度傳感器22、冷凍水電動閥23和冷凍水流量傳感器24設(shè)于所述冷水主機(jī)11供給室內(nèi)的供冷凍水線路上，所述冷凍水電動比例積分閥21設(shè)于冷凍水回流至冷水主機(jī)11的回流線路上，所述冷水主機(jī)11具有電連接于智能控制設(shè)備和空調(diào)控制裝置18的主機(jī)控制箱112，冷卻塔進(jìn)水電動閥17、冷卻水電動閥14、冷凍水電動閥23、冷凍水流量傳感器24、冷凍水電動比例積分閥21與智能控制設(shè)備電連接，所述冷凍水溫度傳感器22和冷卻水溫度傳感器13與主機(jī)控制箱112電連接，冷卻塔12與空調(diào)控制裝置18電連接。
[0019]具體地，智能控制設(shè)備包括PLC(可編程邏輯控制器，Programmable LogicController, PLC)控制器191和觸控顯示裝置192。所述觸控顯示裝置192具有用于設(shè)置室內(nèi)空氣參數(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述觸控顯示裝置192還具有觸控顯示屏，方便手動操作。所述冷卻塔進(jìn)水電動閥17、冷卻水電動閥14、冷凍水電動閥23、冷凍水流量傳感器24、冷凍水電動比例積分閥21、主機(jī)控制箱112與PLC控制器191電連接，通過PLC控制器191控制或者調(diào)節(jié)冷卻塔進(jìn)水電動閥17、冷卻水電動閥14、冷凍水電動閥23、冷凍水電動比例積分閥21的開啟、關(guān)閉，冷凍水流量傳感器24將感測到的冷凍水流量反饋到PLC控制器191，再結(jié)合各溫度傳感器感測的溫度來調(diào)節(jié)各閥，控制流量。
[0020]室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備15包括風(fēng)柜和/或風(fēng)機(jī)盤管，每個風(fēng)柜或風(fēng)機(jī)盤管與冷水主機(jī)11之間通過循環(huán)回路連接，每個循環(huán)回路的回流至冷卻主機(jī)11的回流路線上設(shè)有一個冷凍水電動比例積分閥21。即由冷卻主機(jī)11供給冷凍水給室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備15，室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備15通過冷凍水給室內(nèi)致冷，然后冷凍水回流到冷卻主機(jī)11，構(gòu)成一個循環(huán)回路。同樣地，冷卻主機(jī)11與冷卻塔12之間通過循環(huán)回路往返傳輸冷卻水，可以理解，冷卻主機(jī)11與冷卻塔12以及室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備15構(gòu)成一個更大的總循環(huán)回路系統(tǒng)。圖中顯示有多個末端設(shè)備，例如對不同室內(nèi)或者室內(nèi)安裝多個末端設(shè)備15，圖中顯示K-l，K-2至K-n，即有η個，η>1的整數(shù)，每個末端設(shè)備15在回流至冷卻主機(jī)11的回流路線上設(shè)有一個冷凍水電動比例積分閥21。
[0021]進(jìn)一步地，循環(huán)回路在回流至冷卻主機(jī)11的回流路線上設(shè)有至少一個冷凍水泵123，每個冷凍水泵123與空調(diào)控制裝置18電連接。所述冷卻塔12供給冷水主機(jī)11的供冷卻水線路上設(shè)有至少一個冷卻水泵121，每個冷卻水泵121與空調(diào)控制裝置18電連接?？照{(diào)控制裝置18內(nèi)包含有多個變頻器，分別與各冷凍水泵123、各冷卻水泵121和主機(jī)控制箱112電連接，以便分別控制各水泵的轉(zhuǎn)速，控制水泵輸出，以及控制主機(jī)控制箱112的操作。所述PLC控制器191與空調(diào)控制裝置18電連接，用于控制各變頻器。由于冷凍水溫度傳感器22和冷卻水溫度傳感器13與分別主機(jī)控制箱112電連接，冷凍水溫度傳感器22和冷卻水溫度傳感器13感測到的數(shù)據(jù)信號最終將傳輸給PLC控制器191，由PLC控制器191根據(jù)溫度信號以及冷凍水流量傳感器24的流量信號，控制變頻器，以間接控制主機(jī)控制箱112的操作以及各閥的啟閉。
[0022]冷卻塔12與主機(jī)控制箱112電連接，對冷卻塔12的啟停進(jìn)行了自動控制。冷凍水溫度傳感器22和冷卻水溫度傳感器13將溫度反饋給空調(diào)控制裝置18，反映的是冷水主機(jī)11進(jìn)出水溫度，冷卻塔12根據(jù)冷水主機(jī)11的要求和環(huán)境的變化自動啟停。具體地，冷水主機(jī)11關(guān)閉一部分后冷卻水量需求減少，則冷卻塔12及冷卻水泵121自動停止相應(yīng)的臺數(shù)。室外溫度過低時，冷卻塔12會自動停止省電，但仍然可以保證主機(jī)11的冷卻水溫需求。進(jìn)一步地，通過空調(diào)控制裝置18對冷凍水泵123進(jìn)行了變頻控制，能依據(jù)末端設(shè)備15出水路線上的冷凍水電動比例積分閥21的開度通過空調(diào)控制裝置18中的變頻器自動調(diào)節(jié)冷凍水泵123的流量，節(jié)省大量的電能，減少能源消耗。另外還可根據(jù)溫度傳感器等信息，通過空調(diào)控制裝置18中的變頻器自動調(diào)節(jié)冷卻水泵121的流量，
[0023]循環(huán)回路在回流至冷卻主機(jī)11的回流路線上設(shè)有一個膨脹箱26，所述膨脹箱26設(shè)于進(jìn)入冷凍水泵123的回流線路上，用于補(bǔ)充冷凍水。另外，冷水主機(jī)11還包括冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥和壓縮機(jī)等。
[0024]上述中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)100，冷卻塔12與主機(jī)控制箱18電連接，對冷卻塔12的啟停進(jìn)行了自動控制。冷凍水和冷卻水溫度傳感器22、13將溫度反饋給空調(diào)控制裝置18，反映的是冷水主機(jī)11進(jìn)出水溫度，冷卻塔12根據(jù)冷水主機(jī)11的要求和環(huán)境的變化自動啟停。進(jìn)一步地，通過空調(diào)控制裝置對冷凍水泵進(jìn)行了變頻控制，能依據(jù)末端設(shè)備出水路線上的冷凍水電動比例積分閥21的開度通過變頻器自動調(diào)節(jié)冷凍水泵123的流量，節(jié)省大量的電能，減少能源消耗。另外，本系統(tǒng)100在冷凍主機(jī)11的冷凍水及冷卻水管路均安裝了電動閥，可根據(jù)負(fù)荷的變化關(guān)閉冷凍主機(jī)并關(guān)閉相應(yīng)的閥門，既保證制冷效果又節(jié)約能源。因此，本系統(tǒng)可高度自動控制主機(jī)、水泵、水塔的啟停，實(shí)現(xiàn)自動匹配負(fù)荷。
[0025]需要說明的是，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，根據(jù)本實(shí)用新型的創(chuàng)造精神，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以做出其他變化，這些依據(jù)本實(shí)用新型的創(chuàng)造精神所做的變化，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，包括冷水主機(jī)、與主機(jī)循環(huán)連接并供給主機(jī)冷卻水的冷卻塔、冷卻水溫度傳感器、室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備、冷凍水電動比例積分閥、冷卻塔進(jìn)水電動閥、智能控制設(shè)備、空調(diào)控制裝置、冷凍水溫度傳感器、冷凍水電動閥、冷凍水流量傳感器以及調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)入冷卻主機(jī)的冷卻水電動閥，所述冷卻水電動閥、冷卻水溫度傳感器設(shè)于所述冷卻塔供給冷水主機(jī)的供冷卻水線路上，所述冷卻塔進(jìn)水電動閥設(shè)于所述冷水主機(jī)至冷卻塔的回水線路上，所述冷凍水溫度傳感器、冷凍水電動閥和冷凍水流量傳感器設(shè)于所述冷水主機(jī)供給室內(nèi)的供冷凍水線路上，所述冷凍水電動比例積分閥設(shè)于冷凍水回流至冷水主機(jī)的回流線路上，所述冷水主機(jī)具有電連接于智能控制設(shè)備和空調(diào)控制裝置的主機(jī)控制箱，所述冷卻塔進(jìn)水電動閥、冷卻水電動閥、冷凍水電動閥、冷凍水流量傳感器、冷凍水電動比例積分閥與智能控制設(shè)備電連接，所述冷凍水溫度傳感器和冷卻水溫度傳感器與主機(jī)控制箱電連接，所述冷卻塔與空調(diào)控制裝置電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述智能控制設(shè)備包括PLC控制器和觸控顯示裝置，所述冷卻塔進(jìn)水電動閥、冷卻水電動閥、冷凍水電動閥、冷凍水流量傳感器、冷凍水電動比例積分閥、主機(jī)控制箱與PLC控制器電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)空調(diào)末端設(shè)備包括風(fēng)柜和/或風(fēng)機(jī)盤管，每個風(fēng)柜或風(fēng)機(jī)盤管與冷水主機(jī)之間通過循環(huán)回路連接，每個循環(huán)回路的回流至冷卻主機(jī)的回流路線上設(shè)有一個冷凍水電動比例積分閥。
4.如權(quán)利要求3所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)回路在回流至冷卻主機(jī)的回流路線上設(shè)有至少一個冷凍水泵，每個冷凍水泵與空調(diào)控制裝置電連接。
5.如權(quán)利要求4所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻塔供給冷水主機(jī)的供冷卻水線路上設(shè)有至少一個冷卻水泵，每個冷卻水泵與空調(diào)控制裝置電連接。
6.如權(quán)利要求5所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)控制裝置內(nèi)包含有多個變頻器，分別與各冷凍水泵、各冷卻水泵和主機(jī)控制箱電連接。
7.如權(quán)利要求4所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)回路在回流至冷卻主機(jī)的回流路線上設(shè)有一個膨脹箱，所述膨脹箱設(shè)于進(jìn)入冷凍水泵的回流線路上。
8.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述冷水主機(jī)還包括冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥和壓縮機(jī)。
9.如權(quán)利要求6所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制器與空調(diào)控制裝置電連接，用于控制各變頻器。
10.如權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)自動匹配負(fù)荷節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述觸控顯示裝置用于設(shè)置室內(nèi)空氣參數(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述觸控顯示裝置還具有觸控顯示屏。
【文檔編號】F24F11/02GK203964267SQ201420301342
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】劉彬 申請人:深圳市中和國泰節(jié)能科技有限公司