CN103822337A - 空调末端设备节能调节方法及装置 - Google Patents

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杨欣
王晓保
刘福海
郭云霞
蔡小兵
王琪玮
龙超晖
曾茂刚
袁明辉
黄嘉靖
袁立新
郭林
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Abstract

本发明公开了一种空调末端设备节能调节方法及装置，属于暖通空调自动控制。其方法是采集送、排风管的温湿度及压差，采集热交换器的水温和流量；算出不同风量和冷却水量组合所得的各组总能耗；选择总能耗最低所对应的风量与水量的匹配组合，按照该组合调整风机及热交换器的运行参数。装置包括送风机、回风机、热交换器和控制***；送、回风机（4、1）、电控阀（11）、排风管（6）上的二氧化碳浓度传感器（2）和回风温湿传感器（3）、送风管（7）上的新风、送风及混风温湿传感器（19、8、18）、热交换器（22）上的温度传感器（10）和流量传感器（17）、送排风管之间的压差传感器（5）分别与控制***（16）电连接。

Description

空调末端设备节能调节方法及装置
技术领域
本发明涉及一种中央空调的节能方法，尤其涉及一种空调末端设备节能调节方法；本发明还涉及一种实现该方法的自动调节装置。
背景技术：众所周知，目前中央空调***通常利用新风机组、空调机组、变风量箱等空调末端设备将室外的新风、或将室外的新风及室内的回风进行降温处理，加压后再输送到各个末端的空调区域，从而改善室内环境温度。然而，由于空调末端设备结构特点不同，对于相同供冷量的空调末端设备，其盘管排数、翅片间距等不尽相同，相应的水阻特性和风阻特性也各不相同；因此在实际运行中，中央空调***末端设备的送风量与冷水流量分别采用不同的调节控制方法，相应风量与水量之间缺乏协调控制，导致在满足相同空调负荷需求情况下风量与水量可以有多种不同的组合匹配方式，从而难以兼顾空调水***的输配效率和空调末端的能效比。当部分空调末端的负荷需求时，有两种组合匹配的极端情况：采用较大的送风量配合较小的冷水流量，或采用较小的送风量配合较大的冷水流量；前者存在空调末端的能效比较低的缺陷，后者存在空调水***的输配效率较低的缺陷。
发明内容：为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种能够保障空调末端设备风机能耗与空调冷水输配能耗之和为最低的空调末端设备节能调节方法；本发明的另一个目的是提供一种实现该调节方法的装置。
为了实现上述目的，本发明提供的方法包括数据采集、参数运算和调节控制；具体步骤如下：
1）数据采集，采集排风管入口处的回风温度和湿度，采集送风管两端口及中段的进风温度和湿度，采集送风管出口与排风管入口之间的压力差，采集热交换器的出水温度和进水流量；
2）参数运算，根据上述各参数计算出不同回风量、送风量和冷却水量组合所得到的各组总能耗，计算出表冷器前空气的焓值；
3）调节控制，根据空调末端设备的负荷选择总能耗最低所对应的风量与水量的匹配组合，并按照该组合调整回风机、送风机以及热交换器的运行参数。
本发明提供的装置包括设有送风机和热交换器的送风管、通过混风管与该送风管连通且设有回风机的排风管、以及对所述送风机、回风机和热交换器进行控制的控制***；送风机、回风机、以及设在热交换器出水管上的电控阀分别与控制***电连接，设在排风管入口处的二氧化碳浓度传感器和回风温湿传感器、设在送风管入口处的新风温湿传感器、设在该送风管出口处的送风温湿传感器、设在混风管出口与送风管出口之间的混风温湿传感器、设在热交换器出水管上的温度传感器、设在该热交换器进水管上的流量传感器、以及设在排风管入口与送风管出口之间的压差传感器分别与控制***电连接；所述控制***由中央控制器、分别与之电连接的显示屏和分布控制单元、与该分布控制单元电连接的变频器构成。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，采用了中央控制器、分布控制单元以及变频器构成的控制***，并利用分别设在送风管及排风管入中的多个温湿度传感器、设在送风管与排风管之间的压差传感器、设在热交换器上的温度传感器和流量传感器；因此能够根据不同风量下采集到的送风和回风的温度与湿度、送风管与排风管之间的压差、以及不同流量下热交换器的冷却水温度，计算出不同风量所对应的空调末端设备风机能耗、以及不同水量所对应的空调冷水输配能耗，从而找出在相同空调负荷情况下空调末端设备风机能耗与空调冷水输配能耗之和为最低的组合。根据该组合所对应的风量运行参数和水量运行参数，动态协调送风量与冷却水流量，从而兼顾空调水***的输配效率和空调末端能效比达到最优。
附图说明：
图1是本发明的结构原理示意图。
图中：回风机1   二氧化碳浓度传感器2   回风温湿传感器3   送风机4   压差传感器5   排风管6   送风管7   送风温湿传感器8   送风电控装置9   温度传感器10   电控阀11   变频器12   分布控制单元13   中央控制器14   显示屏15   控制***16   流量传感器17   混风温湿传感器18   新风温湿传感器19   混风管20   回风电控装置21   热交换器22   
具体实施方式：下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明：
本发明提供的方法如下：
1）数据采集，采集排风管入口处的回风温度和湿度，采集送风管两端口以及中段的进风温度和湿度，采集送风管出口与排风管入口之间的压力差，采集热交换器的出水温度和进水流量；
2）参数运算，根据上述各参数计算出不同回风量、送风量和冷却水量组合所得的各组总能耗，计算出表冷器前空气的焓值；
3）调节控制，根据空调末端设备的负荷选择总能耗最低所对应的风量与水量的匹配组合，并按照该组合调整回风机、送风机以及热交换器的运行参数。
本发明提供的装置如图1所示：设有送风机4和热交换器22的送风管7通过混风管20与设有回风机1的排风管6连通，送风机4通过送风电控装置9、回风机1通过送风电控装置21、热交换器22通过设在出水管上的电控阀11分别与控制***16电连接，设在排风管6入口处的二氧化碳浓度传感器2和回风温湿传感器3、设在送风管7入口处的新风温湿传感器19、设在该送风管出口处的送风温湿传感器8、设在混风管20出口与送风管7出口之间的混风温湿传感器18、设在热交换器22出水管上的温度传感器10、设在该热交换器进水管上的流量传感器17、以及设在排风管6入口与送风管7出口之间的压差传感器5分别与控制***16电连接；所述控制***由的中央控制器14、分别与之电连接的显示屏15和的分布控制单元13、与该分布控制单元电连接的变频器12构成。
工作原理：型号为LCU-SWⅠ的中央控制器14及LCU-ST分布控制单元13采集流量传感器17、温度传感器10、各所述温湿度传感器、压差传感器5、二氧化碳浓度传感器2的参数，经过计算、比较后发出控制指令，调节电控阀11的开度及变频器12的输出频率，使得空调末端设备风机能耗与空调冷水输配能耗之和最低，从而兼顾空调水***的输配效率和空调末端能效比得以优化。

Claims (1)

1. 一种空调末端设备节能调节方法，包括数据采集、参数运算和调节控制；其特征在于具体步骤如下：
（1）数据采集，采集排风管入口处的回风温度和湿度，采集送风管两端口及中段的进风温度和湿度，采集送风管出口与排风管入口之间的压力差，采集热交换器的出水温度和进水流量；
（2）参数运算，根据上述各参数计算出不同回风量、送风量和冷却水量组合所得到的各组总能耗，计算出表冷器前空气的焓值；
（3）调节控制，根据空调末端设备的负荷选择总能耗最低所对应的风量与水量的匹配组合，并按照该组合调整回风机、送风机以及热交换器的运行参数。
一种实现权利要求1所述的空调末端设备节能调节方法的装置，包括设有送风机和热交换器的送风管、通过混风管与该送风管连通且设有回风机的排风管、以及对所述送风机、回风机和热交换器进行控制的控制***；其特征在于：送风机（4）、回风机（1）、以及设在热交换器（22）出水管上的电控阀（11）分别与控制***（16）电连接，设在排风管（6）入口处的二氧化碳浓度传感器（2）和回风温湿传感器（3）、设在送风管（7）入口处的新风温湿传感器（19）、设在该送风管出口处的送风温湿传感器（8）、设在混风管（20）出口与送风管（7）出口之间的混风温湿传感器（18）、设在热交换器（22）出水管上的温度传感器（10）、设在该热交换器进水管上的流量传感器（17）、以及设在排风管（6）入口与送风管（7）出口之间的压差传感器（5）分别与控制***（16）电连接；所述控制***由中央控制器（14）、分别与之电连接的显示屏（15）和分布控制单元（13）、与该分布控制单元电连接的变频器（12）构成。
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