中央空调系统的能效控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种空调系统控制技术领域，尤其涉及一种中央空调系统的能效控制装置。

背景技术：

在中央空调系统中，一般制冷机组冷水出水温度由运行维护的操作人员手动设定于某一固定值，而往往在运营维护过程中，运营人员为了提高制冷机组能效比，采用迭代法提高设定冷水出水温度，通过人为提高设定冷水出水温度来提高制冷机组蒸发温度，从而提高制冷主机运行能效比，降低能耗。但由于建筑热湿负荷全年是变化的，不同季节不同的室外环境条件下，通过提高制冷机组冷水出水温度，在夏季时可能导致建筑物部分区域达不到设计室内温湿度，按设计制冷机组冷水出水温度，在过渡季节里又会由于提供过低的冷水温度，而导致运行能耗的浪费。

现有市场上常用的基于负荷预测的能效控制技术，对于新建建筑中央空调系统无法做到较好的反馈，在控制程序上基本采用经验算法来对空调系统进行调整。另外，在季节及其室外环境的反馈信息上未较好的采用，特别是对不同区域不同季节在室内外环境的温湿度的焓差的应用，因此存在一些与实际运行不匹配的情况，特别是对于空调系统的运行能效是不利的。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种结合室内外环境参数调整中央空调系统的供水温度，达到节能目的的中央空调系统的能效控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种中央空调系统的能效控制装置，包括：

采集室外环境参数的第一采集单元，所述环境参数包括温度和/或湿度；

采集室内环境参数的第二采集单元，所述环境参数包括温度和/或湿度；以及

与所述第一采集单元和第二采集单元通讯连接的中央空调系统控制中心；

其中，所述中央空调系统控制中心包括：

通过拟合公式求取中央空调系统的供水温度与室内的环境参数的拟合曲线的运算单元；以及

结合当下室内和室外的环境参数，根据所述拟合曲线调整所述中央空调系统的供水温度、以及所述中央空调系统的回水温度或者供回水温差的执行单元。

优选地，所述第一采集单元包括室外温度传感器和/或室外湿度传感器。

优选地，所述第二采集单元包括室内温度传感器和/或室内湿度传感器。

优选地，该能效控制装置还包括变送器，所述第一采集单元和第二采集单元分别通过所述变送器与所述中央空调系统控制中心通讯连接。

本实用新型的有益效果：结合不同季节的室内外环境参数，通过拟合公式求取供水温度与室内温湿度的拟合曲线，调整中央空调系统的供水温度等，在既保证系统舒适的前提下，有效降低整个中央空调系统的运行能耗。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的中央空调系统的能效控制装置的原理图；

图2是本实用新型一实施例的中央空调系统的能效控制方法的流程图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的中央空调系统的能效控制装置，包括采集室外环境参数的第一采集单元10、采集室内环境参数的第二采集单元20以及中央空调系统控制中心30。中央空调系统控制中心30与第一采集单元10和第二采集单元20通讯连接，以接收第一采集单元10和第二采集单元20采集到的环境参数数据。室内的环境参数和室外的环境参数均可包括温度和/或湿度。

中央空调系统控制中心30包括通讯连接的运算单元31和执行单元32。

运算单元31接收来自第一采集单元10和第二采集单元20的环境参数数据，通过拟合公式求取中央空调系统的供水温度与室内的环境参数的拟合曲线。

执行单元32结合当下室内的环境参数和室外的环境参数，根据拟合曲线调整中央空调系统的供水温度、以及中央空调系统的回水温度或者供回水温差。

中央空调系统控制中心30与中央空调系统的制冷机组1、空调末端以及 水泵(供水水泵、回水水泵)等通讯连接，结合环境参数以及拟合曲线，生成提升或下降温度的控制指令并发生至制冷机组1、空调末端或水泵等。需要提升供回水温差时，水泵根据控制指令降低运行频率，减小流量。

该中央空调系统的能效控制装置还包括变送器(未图示)，第一采集单元10和第二采集单元20分别通过变送器与中央空调系统控制中心30通讯连接；第一采集单元10和第二采集单元20采集的环境参数数据通过变送器发送至中央空调系统控制中心30。第一采集单元10包括室外温度传感器和/或室外湿度传感器，或者包括具有温度和湿度采集功能的温湿度传感器；第二采集单元20包括室内温度传感器和/或室内湿度传感器，或者包括具有温度和湿度采集功能的温湿度传感器。

如图2所示，通过本实用新型的能效控制装置实现中央空调系统的能效控制，其方法包括以下步骤：

S1、采集不同时段(包括不同季节的时段以及同一季节的不同时段)室内和室外的环境参数，环境参数包括温度和/或湿度；

S2、通过拟合公式求取中央空调系统的供水温度与室内的环境参数的拟合曲线；

其中，拟合公式Y＝F(et_in，C),式中C＝(C1，C2，…Cn)是中央空调系统的供水温度，为待定参数，反映量et_in与Y之间的关系，在一定条件下最佳地逼近或拟合已知数据。et_in：室内环境参数(温度、湿度等)。

该步骤S2之前，还包括：结合室内和室外的环境参数和中央空调系统的运行数据(包括供水温度、回水温度等)，建立能效模型：E∝Q*(et_out∪et_in)，以求得拟合公式。其中，E：系统能效，正比于该系统不同季节的室内外环境参数(温度、湿度)；Q：不同季节；et_out：室外环境参数(温度、湿度等)； et_in：室内环境参数(温度、湿度等)；∝：正比关系；∪表示并集。

S3、结合当下的室内和室外的环境参数，根据拟合曲线调整中央空调系统的供水温度，以及中央空调系统的回水温度或者供回水温差。

其中，不同时段的室内和室外的环境参数，可作为历史数据来求取拟合曲线。

中央空调系统的供水温度和回水温度即为制冷机组的冷水出水温度和回水温度；供回水温差为供水温度和回水温度的温差。

在步骤S3中，通过对中央空调系统的制冷机组的冷水出水温度的设定达到调整供水温度的目的。回水温度的调整通过调整中央空调系统的末端及水泵的流量变化来实现；供回水温差的调整通过调整中央空调系统的末端及水泵的运行频率来实现；水泵为供水水泵和/或回水水泵。需要提升供回水温差时，水泵运行频率降低，流量减小。

步骤S3中，在一些实施例中：

在室内的环境参数(温度和湿度)低于室外的环境参数(温度和湿度)、且室内的环境参数高于预设值时，降低中央空调系统的供水温度，以使室内的环境参数降至预设值，中央空调系统的供回水温差保持不变或变小；保持供回水温差不变可通过对应降低中央空调系统的回水温度来实现。此外，当室内的温度在预设值内而湿度较高超出预设值时，可调高空调末端的除湿能力和/或通过空调末端附带的送风装置送风来降低湿度。

在室内的环境参数(温度和湿度)低于室外的环境参数(温度和湿度)、且室内的环境参数低于预设值时，提升中央空调系统的供水温度，以使室内的环境参数达到预设值，中央空调系统的供回水温差提高。其中，环境参数中湿度的提升还可通过空调末端附带的加湿器加湿实现。在室内的环境参数 (温度和湿度)高于室外的环境参数(温度和湿度)、且室内的环境参数高于预设值时，降低中央空调系统的供水温度，以使室内的环境参数降至预设值，中央空调系统的供回水温差保持不变或变小。其中，室内的湿度的降低可通过调高空调末端的除湿能力和/或通过空调末端附带的送风装置送风来实现。

在室内的环境参数(温度和湿度)高于室外的环境参数(温度和湿度)、且室内的环境参数低于预设值时，提升中央空调系统的供水温度及供回水温差，以使室内的环境参数达到预设值。其中，室内的湿度的提升还可通过空调末端附带的加湿器加湿实现。

通过本实用新型实现中央空调系统的能效控制，具体的实施方式如下：

一、夏季供冷时，若室外天气为较湿热的天气时，通过安装在室外的室外温湿度传感器对温湿度进行探测，将探测到的数据发送至中央空调系统控制中心；中央空调系统控制中心的运算单元通过比对不同时间段的室外温度，探测到室内的环境参数即温度正常而湿度较高时，对中央空调系统中的制冷机组下达指令，提升制冷机组的冷水出水温度至预设的温度，用以对室内进行除湿；为保证除湿效果，还可通过送风装置送风来除湿。

若通过安装在室外的温湿度传感器探测到室外温度较高时，而室内温湿度在一定时间内均维持在舒适度(预设值)区域之内，甚至低于舒适度范围时，中央空调系统控制中心对制冷机组下达提升供水温度的指令，并改变供水水泵的频率，提高中央空调系统的供回水温差。

二、过渡季节供冷时，由于室外的温湿度均较低，室内环境中的负荷均以显热的形式存在，即只需相应的冷量来降低室内的温度即可，湿度均在舒适范围之内(预设值内)，因此，通过安装在室外的温湿度传感器对室内外的环境参数的采集，中央空调系统控制中心对中央空调系统的制冷机组下达供 水温度降低的指令，当供水温度达到与室内温湿度拟合曲线时，正好满足室内的负荷需求，也提升了整个中央空调系统的运行能效。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。