專利名稱：冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)主機(jī)協(xié)同工作領(lǐng)域，特別是一種優(yōu)化空調(diào)主機(jī)協(xié)同工作能耗的控制裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的中央空調(diào)為電制冷的冷水機(jī)組或冷熱兩用的熱泵機(jī)組，一般中央空調(diào)系統(tǒng)通過多臺(tái)空調(diào)主機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。中央空調(diào)全年能夠達(dá)到系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間一般只占總運(yùn)行時(shí)間的3%，當(dāng)中央空調(diào)滿負(fù)荷工作時(shí)所有空調(diào)主機(jī)都處于工作狀態(tài)，其余時(shí)間都在部分負(fù)荷下運(yùn)行，當(dāng)中央空調(diào)部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，只有部份空調(diào)主機(jī)處于工作態(tài)。在部分負(fù)荷時(shí)，傳統(tǒng)的開機(jī)方法一般是根據(jù)實(shí)際冷、熱負(fù)荷的大小開啟不同的主機(jī)，絕大部分暖通空調(diào)和建筑智能化從業(yè)人員認(rèn)為這是一種節(jié)能的運(yùn)行方式。但是主機(jī)的制冷、熱量與瞬時(shí)能耗并非是線性關(guān)系，實(shí)驗(yàn)表明在很多情況下，多開一臺(tái)主機(jī)反而比傳統(tǒng)的開機(jī)方法更節(jié)能。傳統(tǒng)的空調(diào)主機(jī)運(yùn)行控制方法會(huì)在工作的同時(shí)無法做到保持最低能耗，造成了能量的浪費(fèi)，增加了使用成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，它可以對(duì)多臺(tái)空調(diào)主機(jī)的開機(jī)方式進(jìn)行優(yōu)化，降低中央空調(diào)的能耗，降低使用成本。本實(shí)用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有中央處理器、兩個(gè)以上的接口電路和與接口電路一一對(duì)應(yīng)的控制輸出電路；接口電路，每個(gè)接口電路與對(duì)應(yīng)的一臺(tái)空調(diào)主機(jī)連接，接收空調(diào)主機(jī)的信息；中央處理器，接收 接口電路傳輸?shù)男畔?，?duì)信息進(jìn)行處理，輸出控制指令；控制輸出電路，每個(gè)控制輸出電路控制一臺(tái)空調(diào)主機(jī)，接收中央處理器發(fā)送的控制指令，根據(jù)控制指令控制對(duì)應(yīng) 調(diào)王機(jī)工作。進(jìn)一步，所述接口電路包括有主機(jī)正常、故障輸入端口，主機(jī)運(yùn)行、停止輸入端口，主機(jī)蒸發(fā)壓力或溫度端口，主機(jī)冷凝壓力或溫度端口，主機(jī)瞬時(shí)耗電功率端口，主機(jī)冷卻水電動(dòng)閥閥門端口和主機(jī)冷凍水電動(dòng)閥閥門端口。進(jìn)一步，所述控制輸出電路包括有各個(gè)主機(jī)的啟動(dòng)、停機(jī)控制端口，主機(jī)冷卻水電動(dòng)閥閥門開、關(guān)控制端口和主機(jī)冷凍水電動(dòng)閥閥門開、關(guān)控制端口。進(jìn)一步，所述接口電路還包括有主機(jī)冷卻水入口溫度端口和主機(jī)冷凍水出口溫度端口。進(jìn)一步，所述控制輸出電路還包括有各個(gè)主機(jī)的蒸發(fā)器結(jié)垢報(bào)警端口和冷凝器結(jié)垢報(bào)警端口。進(jìn)一步，所述裝置還包括有數(shù)據(jù)緩存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，接口電路接收到空調(diào)主機(jī)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)緩存器進(jìn)行緩存，再存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)[0014]本實(shí)用新型通過對(duì)所有空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，計(jì)算出中央空調(diào)的總制冷、熱量，再對(duì)所有空調(diào)主機(jī)的開機(jī)方式進(jìn)行窮舉模擬，篩選出耗能最少的開機(jī)方式，并控制相應(yīng)空調(diào)主機(jī)運(yùn)行，有效的降低了中央空調(diào)的能耗，降低了使用成本。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

本實(shí)用新型的附圖說明如下。圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，所述裝置包括有中央處理器、兩個(gè)以上的接口電路和與接口電路一一對(duì)應(yīng)的控制輸出電路；接口電路，每個(gè)接口電路與對(duì)應(yīng)的一臺(tái)空調(diào)主機(jī)連接，接收空調(diào)主機(jī)的信息；中央處理器，接收接口電路傳輸?shù)男畔ⅲ瑢?duì)信息進(jìn)行處理，輸出控制指令；控制輸出電路，每個(gè)控制輸出電路控制一臺(tái)空調(diào)主機(jī)，接收中央處理器發(fā)送的控制指令，根據(jù)控制指令控制對(duì)應(yīng) 調(diào)王機(jī)工作。接口電路對(duì)所有空調(diào)主`機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并傳遞至中央處理器，中央處理器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)信息計(jì)算出中央空調(diào)系統(tǒng)的總制冷、熱量，再以總制能耗為目標(biāo)對(duì)所有空調(diào)主機(jī)的開機(jī)方式進(jìn)行窮舉模擬，計(jì)算出每種能滿足該總制冷、熱量的開機(jī)方式的能耗，篩選出耗能最少的開機(jī)方式，并控制相應(yīng)空調(diào)主機(jī)運(yùn)行，有效的降低了中央空調(diào)的能耗，降低了使用成本。主機(jī)正常、故障輸入端口可以判斷主機(jī)的是否能正常工作，在計(jì)算總制冷量和窮舉模擬時(shí)都以主機(jī)能正常工作為前提，當(dāng)空調(diào)主機(jī)損壞時(shí)，則不計(jì)算損壞主機(jī)的制冷量，在窮舉模擬時(shí)不再模擬包括損壞主機(jī)的方案。主機(jī)運(yùn)行、停止端口可以判斷空調(diào)主機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算總制冷量時(shí)只計(jì)算處于工作狀態(tài)下的空調(diào)主機(jī)。主機(jī)蒸發(fā)壓力或溫度端口、主機(jī)冷凝壓力或溫度端口、瞬時(shí)耗電功率端口用于計(jì)算空調(diào)主機(jī)各自的制冷量。主機(jī)冷卻水電動(dòng)閥閥門端口和主機(jī)冷凍水電動(dòng)閥閥門端口在通過窮舉模擬后，根據(jù)空調(diào)主機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)控制對(duì)應(yīng)冷卻水電動(dòng)閥閥門和冷凍水電動(dòng)閥閥門開關(guān)。主機(jī)的啟動(dòng)、停機(jī)控制端口，用于控制對(duì)應(yīng)空調(diào)主機(jī)的電源開關(guān)。主機(jī)冷卻水電動(dòng)閥閥門開、關(guān)控制端口和主機(jī)冷凍水電動(dòng)閥閥門開、關(guān)控制端口，用于控制對(duì)應(yīng)空調(diào)主機(jī)制冷工作。中央處理根據(jù)主機(jī)冷卻水入口溫度端口和主機(jī)冷凍水出口溫度端口傳輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)，再對(duì)比主機(jī)蒸發(fā)壓力或溫度端口和主機(jī)冷凝壓力或溫度端口的溫度，若溫度差大于預(yù)設(shè)值，則蒸發(fā)器結(jié)垢報(bào)警端口和冷凝器結(jié)垢報(bào)警端口發(fā)出報(bào)警信息，提示工作人員進(jìn)行維修。數(shù)據(jù)緩存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，接口電路接收到空調(diào)主機(jī)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)緩存器進(jìn)行緩存，再存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。熱泵型主機(jī)在供熱運(yùn)行時(shí)，冷卻水電動(dòng)閥切換到室內(nèi)管路，冷凍水電動(dòng)閥切換到室外管路。實(shí)施例一大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總制冷量為600萬大卡/小時(shí)，主機(jī)采用制冷量為200萬大卡/小時(shí)的離心式冷水機(jī)組3臺(tái)，當(dāng)冷負(fù)荷恰好在400萬大卡/小時(shí)，按傳統(tǒng)方法，肯定是開啟2臺(tái)主機(jī)，其制冷量正好滿足要求，此時(shí)的主機(jī)能效比為5. 6，兩臺(tái)主機(jī)合計(jì)耗電量為831KW。本發(fā)明通過窮舉發(fā)判斷后，開啟3臺(tái)主機(jī)的能耗更低，能效比達(dá)到了
6.15,3臺(tái)主機(jī)同時(shí)運(yùn)行的總耗電量為756KW。中央處理器則控制對(duì)應(yīng)的空調(diào)主機(jī)開啟工作，節(jié)能率約為10%。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，其特征在于所述裝置包括有中央處理器、兩個(gè)以上的接口電路和與接口電路一一對(duì)應(yīng)的控制輸出電路；接口電路，每個(gè)接口電路與對(duì)應(yīng)的一臺(tái)空調(diào)主機(jī)連接，接收空調(diào)主機(jī)的信息；中央處理器，接收接口電路傳輸?shù)男畔ⅲ瑢?duì)信息進(jìn)行處理，輸出控制指令；控制輸出電路，每個(gè)控制輸出電路控制一臺(tái)空調(diào)主機(jī)，接收中央處理器發(fā)送的控制指令，根據(jù)控制指令控制對(duì)應(yīng)空調(diào)主機(jī)工作。
2.如權(quán)利要求1所述的冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，其特征在于所述接口電路包括有主機(jī)正常、故障輸入端口，主機(jī)運(yùn)行、停止輸入端口，主機(jī)蒸發(fā)壓力或溫度端口，主機(jī)冷凝壓力或溫度端口，主機(jī)瞬時(shí)耗電功率端口，主機(jī)冷卻水電動(dòng)閥閥門端口和主機(jī)冷凍水電動(dòng)閥閥門端口。
3.如權(quán)利要求2所述的冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，其特征在于所述控制輸出電路包括有各個(gè)主機(jī)的啟動(dòng)、停機(jī)控制端口，主機(jī)冷卻水電動(dòng)閥閥門開、關(guān)控制端口和主機(jī)冷凍水電動(dòng)閥閥門開、關(guān)控制端口。
4.如權(quán)利要求2所述的冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，其特征在于所述接口電路還包括有主機(jī)冷卻水入口溫度端口和主機(jī)冷凍水出口溫度端口。
5.如權(quán)利要求4所述的冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，其特征在于所述控制輸出電路還包括有各個(gè)主機(jī)的蒸發(fā)器結(jié)垢報(bào)警端口和冷凝器結(jié)垢報(bào)警端口。
6.如權(quán)利要求1所述的冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，其特征在于所述裝置還包括有數(shù)據(jù)緩存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，接口電路接收到空調(diào)主機(jī)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)緩存器進(jìn)行緩存，再存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。
專利摘要冷水、熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行能耗優(yōu)化控制裝置，所述裝置包括有中央處理器、兩個(gè)以上的接口電路和與接口電路一一對(duì)應(yīng)的控制輸出電路。本實(shí)用新型通過對(duì)所有空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，計(jì)算出中央空調(diào)的總制冷、熱量，再對(duì)所有空調(diào)主機(jī)的開機(jī)方式進(jìn)行窮舉模擬，篩選出耗能最少的開機(jī)方式，并控制相應(yīng)空調(diào)主機(jī)運(yùn)行，有效的降低了中央空調(diào)的能耗，降低了使用成本。
文檔編號(hào)F24F11/00GK202902537SQ20122062631
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者張熠 申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院