一种中央空调系统水温、水流动态调节控制系统的制作方法

本实用新型涉及中央空调控制系统领域，具体是一种中央空调系统水温、水流动态调节控制系统。

背景技术：

现在中央空调水泵安装变频器已经非常普遍，但大多用空调机房采集的压差，水温差，水温点，流量作为水泵变频的频率参数给定点，从逻辑上也就只是机房的采集参数来建立中央空调系统的逻辑控制。这样势必与室内空调器的运行工况，空调的实际效果，室内外的环境不匹配，造成水泵变频与中央空调的运行工况不一致；以及水泵变频在实际使用上不能正常适合空调系统的需要。对水冷空调系统水泵变频分为冷冻部分、冷却部分，其工况影响的参数是完全不一样的，水泵冷冻变频部分与室内空调器，空调效果相关；冷却部分与空调主机冷凝压，冷凝温度，室外露点温度相关。而这些，一般的水泵控制系统需要专业的楼控系统才能完成，从而影响空调主机能耗。室内空调效果最关键的供水水温设定，一般空调机房的空调主机设定出水温度固定不变，造成空调系统大量的能源浪费。

有鉴于此，需要一种系统设备，来解决中央空调运行中的动态设定参数，使主机关键工况的设定水温，水泵变频的频率参数自动设定完成，达到经济高效的运行。空调用户不用操心水泵变频、投入台数、主机设定等问题，完全由中央空调系统智能动态变量调节控制成套装置，来完成变水温与变水流的结合控制。

中国专利“一种采用变流量变水温表冷器的恒温恒湿空调系统”（CN201110078145）、“一种采用变流量变水温表冷器的恒温恒湿空调系统”（CN102155766A），公开了一种采用变流量变水温表冷器的恒温恒湿空调系统，只说明了通过变流量变水温方法达到空调器的温湿度要求，而没有如何准确的变水温变流量的数据来源进行说明，也不是对中央空调系统进行变水温、变流量控制。而变水温变水流的准确数据来源的正确性，才是变水温变水流结合控制的关键。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种中央空调系统水温、水流结合动态调节控制系统，解决了中央空调系统最经济高效运行的核心问题。对空调主机设备的设定供水水温，也就是中央空调主机的供冷能力，能量级进行设定；对中央空调系统的末端效果的温度下限进行限制，相应也控制了空调主机的投入台数来满足设定水温的要求。对冷却水温的要求也控制了冷却塔投入运行的台数。对水系统变水流的控制，控制了水泵变频的投入台数与运行的设定频率。

本实用新型采取的技术方案为：

一种中央空调系统水温、水流动态调节控制系统，包括工况运算控制处理系统、数据通信桥接交换系统、数据运算输出控制系统、机房能耗监测平台。所述工况运算控制处理系统包括设置在室内的末端空调器工况分析器、机房数据采集仪，末端空调器工况分析器分别连接室外温湿度传感器、室外光度计、室内温湿度传感器；机房数据采集仪分别连接进出水温传感器、压力传感器、流量传感器。

所述数据通信桥接交换系统由通信协议桥接模块，接口处理模块组成。

所述数据运算输出控制系统包括设有sql数据库的上位机，所述上位机连接PLC控制器。

所述机房能耗监测平台包括电量传感器、天然气传感器；

所述末端空调器工况分析器、机房数据采集仪连接上位机。

所述通信协议桥接模块，接口处理模块连接上位机。

所述电量传感器、天然气传感器连接上位机。

所述末端空调器工况分析器为可编程的DCS控制器，末端空调器工况分析器为多个。

所述PLC控制器连接冷冻水泵变频器。

本实用新型一种中央空调系统水温、水流结合动态调节控制系统，优点在于：

1：对空调主机设备的设定供水水温，也就是中央空调主机的供冷能力，能量级进行设定，对中央空调系统的末端效果的温度下限进行限制，相应也控制了空调主机的投入台数来满足设定水温的要求，对冷却水温的要求也控制了冷却塔投入运行的台数。

2：虽然没有水泵变频器、水泵，风机动力控制柜、冷却塔，没有空调主机，但其运行中涉及系统经济合理运行的动态设定参数，均由本实用新型系统来智能调节控制。避免了人为调节的不及时，不准确；避免了不完善的局部的控制调节装置对设备的损坏，影响中央空调系统的经济合理的运行。

3：中央空调用户只需设好室内不同使用场所，不同时段内的空调温湿度效果，系统运行的所有设定参数均由本实用新型系统动态设定，自动设定主机出水水温，设定水泵变频的设定频率参数，通过设备能效趋势分析后输出：主机、水泵，冷却塔等需要经济合理控制运行的所有运行信号，包括：启停、变频、水温、电流等。

附图说明

图1为本实用新型系统的结构示意图。

图2为本实用新型系统的数据运算输出控制系统结构示意图。

图3为本实用新型系统的工况运算控制处理系统结构示意图。

图4为本实用新型系统的机房能耗监测平台结构示意图。

图5为本实用新型系统的数据运算输出控制系统结构示意图。

具体实施方式

一种中央空调系统水温、水流动态调节控制系统，包括工况运算控制处理系统a、数据通信桥接交换系统b、数据运算输出控制系统c、机房能耗监测平台d。

所述工况运算控制处理系统a包括设置在室内的末端空调器工况分析器1、机房数据采集仪2，末端空调器工况分析器1分别连接室外温湿度传感器3、室外光度计4、室内温湿度传感器15。机房数据采集仪2分别连接进出水温传感器5、压力传感器6、流量传感器7。

所述末端空调器工况分析器1为可编程的DCS控制器，其余用于分析计算室外温湿度、室外光度、室内温湿度。以及计算在动态环境下，空调器的设备能力满足达到室内空调效果，所需要的系统水温变化与水量变化的结合条件。

机房数据采集仪2采集末端空调器的进出风温湿度，进出水温度，动态适时计算湿系数ξ、接触系数E S，风侧换热交换效率E，温度准数T P。

机房数据采集仪2为康耐德CJ200型综合数据采集器。

室外温湿度传感器3采用WTH型温湿度传感器，0-100℃，0-100%RH。

室外光度计4KM21V61采用光照度传感器。

室内温湿度传感器15 采用TH100型温湿度传感器，0-100℃，0-100%RH。

进出水温传感器5采用 pt100型温度传感器。

压力传感器6采用JWS-P型压力传感器。

流量传感器7采用DL100型流量传感器。

所述数据通信桥接交换系统b由通信协议桥接模块8，接口处理模块9组成。

通信协议桥接模块8采用MTA odbus/bacinet模块

接口处理模块9 采用 MOXA 485/TCP模块。

所述数据运算输出控制系统c包括设有sql数据库12的上位机10，所述上位机10连接PLC控制器11。

所述机房能耗监测平台d包括电量传感器14、天然气传感器13。

电量传感器14采用AKH-0.66开口式电流互感器。

天然气传感器13采用LUGB天然气流量计。

所述末端空调器工况分析器1、机房数据采集仪2连接上位机10；

所述通信协议桥接模块8，接口处理模块9连接上位机10；

所述电量传感器14、天然气传感器13连接上位机10。

上位机10 采用研华IPC610工控机。

所述PLC控制器11连接冷冻水泵变频器。

本实用新型一种中央空调系统水温、水流动态调节控制系统，工作原理如下：

由不同区域，不同功能区域内的末端空调器工况分析器1，对本区域功能区域的采样空调器，按照设定的空调效果计算分析本空调器达到设定效果所需要的供水水温点，由数据运算输出控制系统c按最不利条件计算最低的计算设定供水水温，以满足所有空调房间降温的要求。

由安装在相应区域的温、湿度传感器，对区域内末端空调器工况分析器1计算的供水水温数据结果，本实用新型系统进行反馈、计算、校验、修正，最后输出满足空调系统需要的最低设定供水水温。末端空调器工况分析器1计算、室内温湿度的反馈、校验、计算都是不停的不断循环运算，不断趋近于理想值。

数据运算输出控制系统c最终确定的最低计算供水水温，通过数据通信桥接交换系统b输出给空调主机，作为空调运行的设定出水水温，同时通流量、温差的输送；冷量计算与空调主机产冷的比较，按最佳效率投入最少的主机运行台数，完成变水温的控制。

冷冻水泵按温差比例关系变频为基础，但受工况运算控制处理系统a的受制调节，也就是说，当工况运算控制处理系统a的工况分析器的实际压差达不到分析压差时，水泵变频频率要相应调整，工况运算控制处理系统a适时采集的室内温湿度，达不到系统设定的室内空调效果时，也应对水泵频率进行调整，按事件条件响应模式化冷冻水变流量控制系统方法控制水泵变流量，也就是以温差比例变频为基础，同时，响应工况运算控制处理系统a的分析结果参与水泵频率的调整。数据运算输出控制系统c通过PLC控制器11控制变频器动态变频。