一种建筑能源控制及分项计量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到建筑能源控制及计量技术领域，尤其涉及到一种能实现建筑能源运行数据的自动实时采集、处理、分项计量和控制并有效提高能源利用效率的建筑能源控制及终端分项计量系统。
【背景技术】
[0002]综合型建筑能源消耗相对集中在暖通空调及照明、动力两大块，这两块所占建筑总能耗的比例尤其以暖通空调能耗所占比例最大，可达60%以上，所以说做好了空调系统的管理，就完成了一大半的建筑能耗监控工作。然而现有投入运行的建筑中央空调系统普遍采用集中式二次换热系统，通过压缩机将蒸发器产生的冷冻水或采暖水通过管道送入空调末端设备，达到空调调节目的，系统冷凝回路产生的热量或冷量则通过冷却塔排放至大气环境中，大量的宝贵能源白白消耗，造成系统使用成本较高，也对环境造成一定影响，同时，单一模式的中央空调系统采用传统的变频控制模式，只能实现对空调机组附属水栗的简单控制，无法满足使用区域的不同调节要求，不能适应用户使用的多样性，而且，系统能耗的计量还是采用原始的人工抄表方式，临时性和随意性采集的数据给分析结果带来较大误差，容易造成数据失真，无法准确反映建筑空调系统的实际运行状态，当然，也谈不上准确有效的能源管理。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决现有建筑能源监控和计量系统功能单一、能源利用率低及监控计量手段落后的技术问题；提供了一种能实现建筑能源运行数据的自动实时采集、处理、计量和控制并有效提高能源利用率的建筑能源控制及分项计量系统。
[0004]为了解决上述存在的技术问题，本发明主要是采用下述技术方案:
[0005]本发明的一种建筑能源控制及分项计量系统，用于建筑能源系统的控制和计量，所述建筑能源系统包括电力照明与动力子系统、自来水子系统、燃气(油)子系统和中央空调子系统，所述中央空调子系统包括空调单元、生活热水单元和抗冻剂浓缩及回收单元，所述空调单元包括多台低温热栗机组和低温热回收热栗机组，所述建筑能源控制及分项计量系统包括中央控制器和若干集控器，其中，
[0006]所述中央控制器通过串行总线与各集控器连接，用于分析各集控器汇总和处理的子系统运行数据并输出相应的控制信号；
[0007]所述集控器包括电力照明与动力子系统集控器，自来水子系统集控器、燃气(油)子系统集控器和中央空调子系统集控器；
[0008]所述中央空调子系统集控器包括空调单元控制器、生活热水单元控制器和抗冻剂浓缩及回收单元控制器；
[0009]所述空调单元控制器用于收集和处理空调单元的运行数据并输出机组控制信号，包括若干用于控制热栗机组的热栗机组主板MCU和若干用于控制热回收热栗机组的热回收热栗机组主板MCU，所述运行数据包括机组输入电压、电流、能耗、空调回路进出水温、流量、换热回路进出水温、流量及环境温湿度；
[0010]所述生活热水单元控制器收集和处理生活热水单元的运行数据并输出控制信号，所述运行数据包括热水箱进出水温、液位及能耗参数；
[0011]所述抗冻剂浓缩及回收单元控制器用于收集和处理抗冻剂浓缩及回收单元的运行数据并输出控制信号，所述运行数据包括电压、电流、能耗参数、抗冻剂比重、抗冻剂储存箱液位、水温和环境温湿度；
[0012]建筑能源控制及计量系统采用中央处理器、集控器与控制器的三级控制，中央处理器通过集控器分析诊断各控制器采集处理的各单元运行数据和能耗参数，再通过各控制器精确控制相应机组和部件的运行，以规范化的能耗分项计量和实时监测结果，来实现建筑能耗的在线检测、动态分析和能效控制，实现各机组自动加减载运行，使建筑能源管理达到一个较高的水平，提高了能源利用效率。
[0013]作为优选，所述生活热水单元控制器包括模块MCU、传感器电路、控制电路、电源电路、通信电路、计量电路和触摸屏，所述传感器电路用于采集第一热水箱和第二热水箱的进出水温度、水箱液位参数，所述控制电路用于控制第一水箱和第二水箱的进水阀和出水阀以及自来水补水阀的开关，所述计量电路采集进水阀、出水阀和补水阀的能耗数据以及自来水补水流量，通过对生活热水单元的运行数据监测，提高了能源利用效率，同时，对热水箱的自来水补水量、进出水阀及补水阀能耗进行控制和计量，也提升了系统的能源管理水平。
[0014]作为优选，所述抗冻剂浓缩与回收单元控制器包括模块MCU、传感器电路、控制电路、电源电路、通信电路、计量电路和触摸屏，所述传感器电路用于采集抗冻剂比重、储存箱液位、水温、环境温湿度，所述控制电路用于控制所述单元内的补液水栗、回收水栗、抗冻剂搅拌器和自来水补水阀的开关，所述计量电路用于采集补液水栗、回收水栗、抗冻剂搅拌器的能耗数据以及自来水补水流量，通过对抗冻剂浓缩及回收单元的运行数据监测，防止冬季时机组冷却回路的结冰，提高机组运行的安全性，同时，对自来水补水量和补液水栗、回收水栗、搅拌器的能耗进行控制和计量，也提升了系统的能源管理水平。
[0015]作为优选，所述热栗机组主板MCU外接空调水栗控制模块、换热水栗控制模块、冷却塔控制模块和触摸屏，热栗机组主板MCU通过CAN轮询网络与所述各模块联络。
[0016]作为优选，所述热回收热栗机组主板MCU外接空调水栗控制模块、换热水栗控制模块、冷却塔控制模块、热回收水栗控制模块和触摸屏，热回收热栗机组主板MCU通过CAN轮询网络与所述各模块联络。
[0017]作为优选，所述空调水栗控制模块包括模块MCU、传感器电路、控制电路、电源电路、通信电路和计量电路，所述传感器电路用于采集机组空调回路的进出水温和流量，所述控制电路用于控制空调水栗的运行和空调回路控制阀的开关，所述计量电路采集空调水栗和控制阀的能耗数据，通过对机组空调回路进出水温的监测，可精确控制空调水栗的运行，既提高了机组空调调节的效率，同时，对空调水栗和控制阀的能耗控制和计量，也提升了系统的能源管理水平。
[0018]作为优选，所述换热水栗控制模块包括模块MCU、传感器电路、控制电路、电源电路、通信电路和计量电路，所述传感器电路用于采集机组冷却回路的进出水温和流量，所述控制电路用于控制换热水栗的运行和冷却回路控制阀的开关，所述计量电路采集换热水栗和控制阀能耗数据，通过对机组冷却回路进出水温的监测，可精确控制换热水栗的运行，既提高了机组冷却效率，同时，对换热水栗和控制阀的能耗控制和计量，也提升了系统的能源管理水平。
[0019]作为优选，所述冷却塔控制模块包括模块MCU、传感器电路、控制电路、电源电路、通信电路和计量电路，所述传感器电路用于采集冷却塔的进出水温和环境温度，所述控制电路用于控制冷却塔内换热风机的运行和冷却塔进出回路控制阀、自来水补水阀的开关，所述计量电路采集换热风机和控制阀、补水阀的能耗数据，通过对冷却塔进出水温的监测，可精确控制冷却塔换热风机的运行，提高了换热效率，降低了对环境的影响，同时，对换热风机和补水阀的能耗控制和计量，也提升了系统的能源管理水平。
[0020]作为优选，所述热回收水栗控制模块包括模块MCU、传感器电路、控制电路、电源电路、通信电路和计量电路，所述传感器电路用于采集热回收机组内的热回收回路的进出水温和流量，所述控制电路用于控制热回收水栗的运行和热回收控制阀的开关，所述计量电路采集热回收水栗和控制阀的能耗数据，将原来排放至