中央空調自動匹配負荷節能系統的制作方法
【專利摘要】一種中央空調自動匹配負荷節能系統，包括冷水主機、冷卻塔、冷卻水溫度傳感器、室內空調末端設備、冷凍水電動比例積分閥、冷卻塔進水電動閥、智能控制設備、空調控制裝置、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于供冷凍水線路上，積分閥設于冷凍水回流至主機的回流線路上，主機具有電連接于智能控制設備和空調控制裝置的主機控制箱，各個電動閥和流量傳感器與智能控制設備電連接，冷卻水和冷凍水的溫度傳感器與主機控制箱電連接，冷卻塔與空調控制裝置電連接。該系統能耗小、自動控制化程度高。
【專利說明】中央空調自動匹配負荷節能系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及空調【技術領域】，具體涉及一種中央空調自動匹配負荷節能系統。
【背景技術】
[0002]在日常生活和生產作業中，都會用到空調裝置，尤其是某些生產車間，為了特定的工藝要求，對于室內溫度、濕度以及壓力等有嚴格的控制要求，通常采用中央空調系統。然而，眾所周知，這些中央空調系統耗能相當大，是電力主要負擔之一。室內對于要求精度越高，該空調系統的能源消耗也越大。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，多方面的參數要求導致空調系統的能源消耗以及自身設備和附屬設備組成更加寵大，成本急劇攀升。
[0003]一般致冷采用風冷和水冷等方式，風冷可適用于家庭空調系統，直接送出冷風，以降低室內溫度，而水冷適宜于大型致冷需求的場所。目前，有很多中央空調系統采用智能控制，對各個參數按照要求預先設定，再通過智能控制系統進行智能控制。然而現有的智能空調系統只是單一或者簡單的控制，并不能有效地對多種參數、較復雜的反饋和水循環系統進行智能控制，這些智能控制與理論上的智能控制水平相差甚遠，空調在實際的調節過程中，不管是用加熱器來升溫或用冷風降溫時，為精確控制溫度在規定點，在此過程中不可避免溫度有波動，使加熱器或蒸發器等持續處于工作狀態，這樣將消耗過多能量，難以達到目前節能減排的嚴格要求。
實用新型內容
[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自動匹配負荷節能系統。
[0005]一種中央空調自動匹配負荷節能系統，其包括冷水主機、與主機循環連接并供給主機冷卻水的冷卻塔、冷卻水溫度傳感器、室內空調末端設備、冷凍水電動比例積分閥、冷卻塔進水電動閥、智能控制設備、空調控制裝置、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節冷卻水進入冷卻主機的冷卻水電動閥，所述冷卻水電動閥、冷卻水溫度傳感器設于所述冷卻塔供給冷水主機的供冷卻水線路上，所述冷卻塔進水電動閥設于所述冷水主機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于所述冷水主機供給室內的供冷凍水線路上，所述冷凍水電動比例積分閥設于冷凍水回流至冷水主機的回流線路上，所述冷水主機具有電連接于智能控制設備和空調控制裝置的主機控制箱，所述冷卻塔進水電動閥、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控制箱電連接，所述冷卻塔與空調控制裝置電連接。
[0006]進一步地，所述智能控制設備包括PLC控制器和觸控顯示裝置，所述冷卻塔進水電動閥、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、主機控制箱與PLC控制器電連接。
[0007]進一步地，所述室內空調末端設備包括風柜和/或風機盤管，每個風柜或風機盤管與冷水主機之間通過循環回路連接，每個循環回路的回流至冷卻主機的回流路線上設有一個冷凍水電動比例積分閥。
[0008]進一步地，所述循環回路在回流至冷卻主機的回流路線上設有至少一個冷凍水泵，每個冷凍水泵與空調控制裝置電連接。
[0009]進一步地，所述冷卻塔供給冷水主機的供冷卻水線路上設有至少一個冷卻水泵，每個冷卻水泵與空調控制裝置電連接。
[0010]進一步地，所述空調控制裝置內包含有多個變頻器，分別與各冷凍水泵、各冷卻水泵和主機控制箱電連接。
[0011]進一步地，所述循環回路在回流至冷卻主機的回流路線上設有一個膨脹箱，所述膨脹箱設于進入冷凍水泵的回流線路上。
[0012]進一步地，所述冷水主機還包括冷凝器、蒸發器、節流閥和壓縮機。
[0013]進一步地，所述PLC控制器與空調控制裝置電連接，用于控制各變頻器。
[0014]進一步地，所述觸控顯示裝置用于設置室內空氣參數的人機交互系統和監控系統，所述觸控顯示裝置還具有觸控顯示屏。
[0015]與傳統的空調系統相比較，上述中央空調自動匹配負荷節能系統中，冷卻塔與主機控制箱電連接，對冷卻塔的啟停進行了自動控制。冷凍水和冷卻水溫度傳感器將溫度反饋給空調控制裝置，反映的是冷水主機進出水溫度，冷卻塔根據冷水主機的要求和環境的變化自動啟停。進一步地，通過空調控制裝置對冷凍水泵進行了變頻控制，能依據末端設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節冷凍水泵的流量，節省大量的電能，減少能源消耗。另外，本系統在冷凍主機的冷凍水及冷卻水管路均安裝了電動閥，可根據負荷的變化關閉冷凍主機并關閉相應的閥門，既保證制冷效果又節約能源。因此，本系統可高度自動控制主機、水泵、水塔的啟停，實現自動匹配負荷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為傳統的中央空調自動匹配負荷節能系統的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下將結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0018]請參閱圖1，示出本實用新型實施例的中央空調自動匹配負荷節能系統100，其包括冷水主機11、與主機11循環連接并供給主機11冷卻水的冷卻塔12、冷卻水溫度傳感器
13、室內空調末端設備15、冷凍水電動比例積分閥21、冷卻塔進水電動閥17、智能控制設備、空調控制裝置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以及調節冷卻水進入冷卻主機的冷卻水電動閥14，所述冷卻水電動閥14、冷卻水溫度傳感器13設于所述冷卻塔12供給冷水主機11的供冷卻水線路上，所述冷卻塔進水電動閥17設于所述冷水主機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設于所述冷水主機11供給室內的供冷凍水線路上，所述冷凍水電動比例積分閥21設于冷凍水回流至冷水主機11的回流線路上，所述冷水主機11具有電連接于智能控制設備和空調控制裝置18的主機控制箱112，冷卻塔進水電動閥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與主機控制箱112電連接，冷卻塔12與空調控制裝置18電連接。
[0019]具體地，智能控制設備包括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具有用于設置室內空氣參數的人機交互系統和監控系統，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控制或者調節冷卻塔進水電動閥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，再結合各溫度傳感器感測的溫度來調節各閥，控制流量。
[0020]室內空調末端設備15包括風柜和/或風機盤管，每個風柜或風機盤管與冷水主機11之間通過循環回路連接，每個循環回路的回流至冷卻主機11的回流路線上設有一個冷凍水電動比例積分閥21。即由冷卻主機11供給冷凍水給室內空調末端設備15，室內空調末端設備15通過冷凍水給室內致冷，然后冷凍水回流到冷卻主機11，構成一個循環回路。同樣地，冷卻主機11與冷卻塔12之間通過循環回路往返傳輸冷卻水，可以理解，冷卻主機11與冷卻塔12以及室內空調末端設備15構成一個更大的總循環回路系統。圖中顯示有多個末端設備，例如對不同室內或者室內安裝多個末端設備15，圖中顯示K-l，K-2至K-n，即有η個，η>1的整數，每個末端設備15在回流至冷卻主機11的回流路線上設有一個冷凍水電動比例積分閥21。
[0021]進一步地，循環回路在回流至冷卻主機11的回流路線上設有至少一個冷凍水泵123，每個冷凍水泵123與空調控制裝置18電連接。所述冷卻塔12供給冷水主機11的供冷卻水線路上設有至少一個冷卻水泵121，每個冷卻水泵121與空調控制裝置18電連接。空調控制裝置18內包含有多個變頻器，分別與各冷凍水泵123、各冷卻水泵121和主機控制箱112電連接，以便分別控制各水泵的轉速，控制水泵輸出，以及控制主機控制箱112的操作。所述PLC控制器191與空調控制裝置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感測到的數據信號最終將傳輸給PLC控制器191，由PLC控制器191根據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，以間接控制主機控制箱112的操作以及各閥的啟閉。
[0022]冷卻塔12與主機控制箱112電連接，對冷卻塔12的啟停進行了自動控制。冷凍水溫度傳感器22和冷卻水溫度傳感器13將溫度反饋給空調控制裝置18，反映的是冷水主機11進出水溫度，冷卻塔12根據冷水主機11的要求和環境的變化自動啟停。具體地，冷水主機11關閉一部分后冷卻水量需求減少，則冷卻塔12及冷卻水泵121自動停止相應的臺數。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11的冷卻水溫需求。進一步地，通過空調控制裝置18對冷凍水泵123進行了變頻控制，能依據末端設備15出水路線上的冷凍水電動比例積分閥21的開度通過空調控制裝置18中的變頻器自動調節冷凍水泵123的流量，節省大量的電能，減少能源消耗。另外還可根據溫度傳感器等信息，通過空調控制裝置18中的變頻器自動調節冷卻水泵121的流量，
[0023]循環回路在回流至冷卻主機11的回流路線上設有一個膨脹箱26，所述膨脹箱26設于進入冷凍水泵123的回流線路上，用于補充冷凍水。另外，冷水主機11還包括冷凝器、蒸發器、節流閥和壓縮機等。
[0024]上述中央空調自動匹配負荷節能系統100，冷卻塔12與主機控制箱18電連接，對冷卻塔12的啟停進行了自動控制。冷凍水和冷卻水溫度傳感器22、13將溫度反饋給空調控制裝置18，反映的是冷水主機11進出水溫度，冷卻塔12根據冷水主機11的要求和環境的變化自動啟停。進一步地，通過空調控制裝置對冷凍水泵進行了變頻控制，能依據末端設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節冷凍水泵123的流量，節省大量的電能，減少能源消耗。另外，本系統100在冷凍主機11的冷凍水及冷卻水管路均安裝了電動閥，可根據負荷的變化關閉冷凍主機并關閉相應的閥門，既保證制冷效果又節約能源。因此，本系統可高度自動控制主機、水泵、水塔的啟停，實現自動匹配負荷。
[0025]需要說明的是，本實用新型并不局限于上述實施方式，根據本實用新型的創造精神，本領域技術人員還可以做出其他變化，這些依據本實用新型的創造精神所做的變化，都應包含在本實用新型所要求保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，包括冷水主機、與主機循環連接并供給主機冷卻水的冷卻塔、冷卻水溫度傳感器、室內空調末端設備、冷凍水電動比例積分閥、冷卻塔進水電動閥、智能控制設備、空調控制裝置、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節冷卻水進入冷卻主機的冷卻水電動閥，所述冷卻水電動閥、冷卻水溫度傳感器設于所述冷卻塔供給冷水主機的供冷卻水線路上，所述冷卻塔進水電動閥設于所述冷水主機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于所述冷水主機供給室內的供冷凍水線路上，所述冷凍水電動比例積分閥設于冷凍水回流至冷水主機的回流線路上，所述冷水主機具有電連接于智能控制設備和空調控制裝置的主機控制箱，所述冷卻塔進水電動閥、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控制箱電連接，所述冷卻塔與空調控制裝置電連接。
2.如權利要求1所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述智能控制設備包括PLC控制器和觸控顯示裝置，所述冷卻塔進水電動閥、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、主機控制箱與PLC控制器電連接。
3.如權利要求2所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述室內空調末端設備包括風柜和/或風機盤管，每個風柜或風機盤管與冷水主機之間通過循環回路連接，每個循環回路的回流至冷卻主機的回流路線上設有一個冷凍水電動比例積分閥。
4.如權利要求3所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述循環回路在回流至冷卻主機的回流路線上設有至少一個冷凍水泵，每個冷凍水泵與空調控制裝置電連接。
5.如權利要求4所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述冷卻塔供給冷水主機的供冷卻水線路上設有至少一個冷卻水泵，每個冷卻水泵與空調控制裝置電連接。
6.如權利要求5所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述空調控制裝置內包含有多個變頻器，分別與各冷凍水泵、各冷卻水泵和主機控制箱電連接。
7.如權利要求4所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述循環回路在回流至冷卻主機的回流路線上設有一個膨脹箱，所述膨脹箱設于進入冷凍水泵的回流線路上。
8.如權利要求1所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述冷水主機還包括冷凝器、蒸發器、節流閥和壓縮機。
9.如權利要求6所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述PLC控制器與空調控制裝置電連接，用于控制各變頻器。
10.如權利要求2所述的中央空調自動匹配負荷節能系統，其特征在于，所述觸控顯示裝置用于設置室內空氣參數的人機交互系統和監控系統，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 優先權日:2014年6月6日
【發明者】劉彬 申請人:深圳市中和國泰節能科技有限公司