一种大型空调冷水机组实时能效监测和诊断调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种大型空调冷水机组实时能效监测和诊断调节装置，包括制冷机组制冷量和温度采集元件组、冷水机组设备功率或电耗采集组、室外温湿度采集元件组、电柜和电脑；电柜的电量采集模块依次通过信号采集处理装置与信号转换模块与触摸工控机连接，触摸工控机通过网络接口与电脑连接；信号采集处理装置与制冷机组制冷量和温度采集元件组、室外温湿度采集元件组、制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器和制冷机上运行电流负荷限定寄存器连接；电量采集模块与冷水机组设备功率或电耗采集组连接。本实用新型专利技术该装置实时测量和跟踪冷水机组的能效，实时监测冷水机组的制冷量和消耗功率，为管理者提供能效管理标尺、定量管理工具。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种实时能效控制装置，特别是涉及工厂或者商住楼宇的大型空调冷水机组的实时能效监测和诊断调节装置。
技术介绍
通常中央空调系统冷水机组的电耗占整个中央空调系统的50%以上。对于常年运行的中央空调系统，通常一台达到500冷吨(1冷吨为美制冷量单位，1冷吨=3. 516KW工制冷量)，大型螺杆或离心式冷水机组年运行电费可以达到100万人民币，能耗开支巨大。空调主机的运行能效正常范围如下风冷活塞机0. 8-1. 5KW/RT水冷活塞机0. 6-1. 0KW/RT水冷螺杆机0. 4-0. 80KW/RT水冷离心机0. 4-0. 75KW/RT变频离心机0. 25-0. 75KW/RT500冷吨大型离心式冷水机组的运行电费情况如表1所示。由表1可见，冷水机组较小的能效偏差就导致电费的极大浪费，保持制冷机组的高效率可大幅度节省电费，冷水机组的能效监测是空调节能的首要解决问题。表 1项目单位良好情况一般情况较差情况设备容量USTR(TON)500500500年平均冷量USTR(TON)400400400年平均能效KW/T0N< 0. 60. 65> 0. 7年运行小时H500050005000年运行电耗KWH120000013000001400000电费单价RMB 元 /KWH0. 90. 90. 9年运行电费RMB元108000011700001260000能耗对比百分比-7. 7%0. 0%7. 1%电费节省RMB元-90000083571 目前，市场上还没有一个便捷独立的装置能实时监测和跟踪制冷机组的能效，并诊断出目前冷水机组低能效的问题，从而帮助运行操作管理者简单方便持续地保持设备的高效性能。一些楼宇集成系统虽然对整个冷水机组总的制冷量进行测量跟踪，但那是根据中央空调的负荷需求从而自动调节运行设备，并未对冷水机组及设备进行能效检测分析及诊断。
技术实现思路
本技术针对冷水机组设备的能效监测并自动分析诊断各类低能效问题，提供一种大型空调冷水机组实时能效的监测、计量、分析诊断及自动优化设定的装置，有效节省电能。本技术通过采用如下技术方案实现大型空调冷水机组实时能效监测和诊断调节装置，包括制冷机组制冷量和温度采集元件组、冷水机组设备功率或电耗采集组、室外温湿度采集元件组、电柜、制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器、制冷机上运行电流负荷限定寄存器和电脑；设备制冷量和温度采集元件组由多组传感器组成；每组传感器由四个温度传感器和一个流量传感器组成，四个温度传感器分别安装在制冷机组冷冻和冷却进、出水管检修阀内，流量计安装在制冷机进水管或出水管的检修阀内；冷水机组设备功率或电耗采集组由电流互感器或电压互感器与带RS485通讯接口的电量表组成；电流互感器或电压监测点装在低压配电柜中每台制冷主机的电源开关之后，电流互感器、电压检测线再与电量表相连接；室外温湿度元件组由多个一体式温湿度传感器组成，分别安装在大型空调冷水机组的建筑物外；电柜包括触摸工控机、电量采集模块、信号采集处理装置、信号转换模块和网络接口 ；电量采集模块依次通过信号采集处理装置与信号转换模块与触摸工控机连接，触摸工控机通过网络接口与电脑连接；信号采集处理装置与制冷机组制冷量和温度采集元件组、 室外温湿度采集元件组、制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器和制冷机上运行电流负荷限定寄存器连接；电量采集模块与冷水机组设备功率或电耗采集组连接。为进一步实现本技术目的，所述信号采集处理装置优选为数字控制器。所述信号采集处理装置优选由信号采集模块和信号输出模块连接组成，信号采集模块分别与制冷机组制冷量和温度采集元件组和室外温湿度采集元件组连接；信号输出模块分别与制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器和制冷机上运行电流负荷限定寄存器连接， 信号输出模块还与信号转化模块连接。所述监测和诊断调节装置还包括局域网、部门PC机、互联网和移动办公PC机；电脑通过局域网与部门PC机连接；电脑还通过互联网与移动办公PC机连接。相对于现有技术，本技术有如下优点和有益效果(1)本技术能直观准确监测、计量各制冷主机的能效(KW/T0N)，判别各制冷主机的能效性能，提供实时能效的优化指引，从而达到节能管理维护的效果；(2)该装置可根据测量到的室外温湿度自动设置制冷机的冷冻水出水温度、根据预设时间自动限制制冷机运行电流负荷，从而达到节能降耗、延长设备寿命的目的。(3)该装置能同时适用于现场操作和监测管理两个层面的用户使用，结合现有的通讯及网络功能具有监测平台或自控系统双向拓展性。(4)本技术汇集控制技术、网络信息技术、管理技术、自动安全预警与诊断技术、设备维护技术于一体，有效监测和优化冷水机组的运行能效，减少人为操作失误或系统及设备异常导致的故障和能源浪费。附图说明图1为大型空调冷水机组实时能效监测和诊断调节装置结构示意图。图2为图1中的电柜的结构原理示意图。图3为图1中的电柜的另一种结构原理示意图。图4为图1大型空调冷水机组实时能效监测和诊断调节装置拓展示意图。图5为实施实时能效监测诊断与运行工况的优化调节流程示意图。具体实施方式以下结合附图和实施方式对本技术作进一步的说明，但本技术要求保护的范围并不局限于实施方式表达的范围，凡是根据本技术进行技术方案等同的变换， 都属于本技术保护的范围。如图1所示，一种大型空调冷水机组实时能效监测和诊断调节装置包括制冷机组制冷量和温度采集元件组1、冷水机组设备功率或电耗采集组2、室外温湿度采集元件组3、 电柜4、制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器5、制冷机上运行电流负荷限定寄存器6和电脑7 ；冷水机组设备制冷量和温度采集元件组1和冷水机组设备功率和电耗采集组2、室外温湿度采集元件组3分别与电柜4信号连接，电柜4与电脑7信号连接，同时电柜4又与制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器5、制冷机上运行电流负荷限定寄存器6连接。设备制冷量和温度采集元件组1由多组传感器组成；每台制冷机组设有相同的传感器组；每组传感器由四个温度传感器和一个流量传感器组成，四个温度传感器分别安装在制冷机组冷冻和冷却进、出水管检修阀内，流量计安装在制冷机进水管或出水管的检修阀内；采集每台制冷主机的冷冻进水温度、冷冻出水温度、冷却进水温度、冷却出水温度和冷冻水流量。常规的楼宇自控系统是对通过采集冷冻水总管的流量和进出水温度实现整个冷水机组制冷量进行测量跟踪。本技术分别采集每台制冷主机的冷冻进水温度、冷冻出水温度、冷却进水温度、冷却出水温度和冷冻水流量，能够有效判断制冷主机的能效， 制冷主机的能耗在冷源系统中比重最大，而制冷主机的能效随着使用时间的长短、保养工作成效等因素波动很大，如果有效判断制冷主机的能效即能通过能效优先原则投入设备运行，能效得到最佳优化。冷水机组设备功率或电耗采集组由电流互感器或电压互感器与带RS485通讯接口的电量表组成；电流互感器或电压监测点装在低压配电柜中每台制冷主机的电源开关之后，电流互感器、电压检测线再与电量表相连接。室外温湿度元件组由多个一体式温湿度传感器组成，分别安装在大型空调冷水机组的建筑物外；用来测得室外温湿度，作为设置冷冻水出水温度、进行节能控优化控制的信号源。冷水机组的制冷量Q计算原理如下Q =本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．大型空调冷水机组实时能效监测和诊断调节装置，其特征在于：包括制冷机组制冷量和温度采集元件组、冷水机组设备功率或电耗采集组、室外温湿度采集元件组、电柜、制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器、制冷机上运行电流负荷限定寄存器和电脑；设备制冷量和温度采集元件组由多组传感器组成；每组传感器由四个温度传感器和一个流量传感器组成，四个温度传感器分别安装在制冷机组冷冻和冷却进、出水管检修阀内，流量计安装在制冷机进水管或出水管的检修阀内；冷水机组设备功率或电耗采集组由电流互感器或电压互感器与带ＲＳ４８５通讯接口的电量表组成；电流互感器或电压监测点装在低压配电柜中每台制冷主机的电源开关之后，电流互感器、电压检测线再与电量表相连接；室外温湿度元件组由多个一体式温湿度传感器组成，分别安装在大型空调冷水机组的建筑物外；电柜包括触摸工控机、电量采集模块、信号采集处理装置、信号转换模块和网络接口；电量采集模块依次通过信号采集处理装置与信号转换模块与触摸工控机连接，触摸工控机通过网络接口与电脑连接；信号采集处理装置与制冷机组制冷量和温度采集元件组、室外温湿度采集元件组、制冷机上冷冻水出水温度设定寄存器和制冷机上运行电流负荷限定寄存器连接；电量采集模块与冷水机组设备功率或电耗采集组连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阳红军，何春炳，林光，
申请(专利权)人：广州施杰节能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81