一种中央空调多维度集成优化控制系统及方法技术方案

本发明专利技术适用于控制技术领域，提供了一种中央空调多维度集成优化控制系统及方法，包括多个传感器、参数采集箱、中央控制器及多个智能控制设备，该多个传感器用于监测并采集中央空调各个工艺环节的运行参数和工艺设备消耗的功率数据；参数采集箱用于将该数据处理后传送给中央控制器；中央控制器用于对新采集的运行参数及功率数据进行集成分析，找出当前空调系统的低效环节及其产生原因，再推理获得低效环节及相关工艺环节的优化运行参数组合；多个智能控制设备用于根据该优化运行参数组合在线调节相应工艺环节的运行参数，使所有环节及其工艺设备都在优化的运行参数下运行。本发明专利技术实现了中央空调全系统运行过程的集成优化控制，降低了空调系统的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于控制
，尤其涉及。
技术介绍
据统计，我国大型公共建筑建筑面积只有城镇建筑总量的4%，但却消耗了建筑能耗总量的观％，是建筑能源消耗的高密度领域。不同类型的大型公共建筑耗能特点各不相同，但相同的是中央空调的能耗都占了其中很大的比例。统计表明，中央空调能耗占建筑物总能耗的40% 60%，约占国家能源总消费量的15%以上，因此，降低中央空调系统的能耗已成为建筑节能的首要任务。但中央空调系统是一个由多个环节组成的复杂系统，其制冷过程也是一个由多个传热环节串联构成的复杂过程，这个过程包括室内空气循环、冷冻水循环、制冷剂循环、冷却水循环、室外空气循环等5个流体循环和空调末端设备、蒸发器、冷凝器、冷却塔等换热器中的4次热交换，如说明书附图1所示。建筑物要实现制冷，其内部的热量(冷负荷)必须依次通过空调系统这5个循环和4次热交换，才能被排放到室外大气中去而获得制冷。中央空调系统的众多环节依次衔接，相互耦合，相互依存，具有强相关性，其任何一个环节的中断都将导致空调系统制冷功能丧失，任何一个环节运行的不协调都会引起系统制冷性能下降和运行能耗增加。另一方面，从中央空调系统工作过程可知，中央空调的能耗主要来自于它的五种工艺设备(即流体机械)，包括末端设备风机、冷冻水泵、制冷压缩机、冷却水泵和冷却塔风机，这些工艺设备是中央空调系统各个流体循环的输送设备，其容量的选择是以空调负荷为依据的，而空调负荷受室外气象条件和室内人流量变化的影响，具有时变性特征，是随时变化的。当空调负荷变化时，除一些新型的制冷机组能够自动调节其制冷剂循环流量以改变其冷量输出可以适应负荷变化引起的冷量需求变化外，空调系统中其它的工艺设备都没有新型制冷机组那样的自动调节功能，它们的运行参数不会跟随负荷的变化而自动调节，通常在设计的额定负荷参数下运行，这样就造成空调系统某些环节运行状态与负荷不协调，各个环节之间运行也不协调，使整个空调系统制冷效率下降。目前，中央空调节能市场上的控制技术和产品虽多，但这些技术和产品大都只从容易实施的局部环节去考虑和解决问题，如只关注某一水泵(冷冻水泵或冷却水泵)或某一风机(冷却塔风机或末端风柜风机)的节能，而忽略了对整个中央空调系统运行参数及能耗的监测与控制。事实上，某一局部环节的控制，不只对该环节的运行状态有影响，它对其它环节甚至整个空调系统的运行状态都有影响。如果只关注局部环节的节能而忽略了与其它环节间的相互协调与匹配，往往会导致其它环节效率下降(如制冷机组性能系数COP降低)，这样，虽然局部环节的设备节了一点能，但从整个系统来看并不节能甚至能耗升高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供，旨在通过对中央空调系统运行参数的全面监测、集成分析、动态优化和在线调节，以解决变负荷工况下中央空调系统运行效率低、能耗高的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种中央空调多维度集成优化控制系统，所述系统包括多个传感器、与所述多个传感器相连接的参数采集箱、与所述参数采集箱相连接的中央控制器以及与所述中央控制器相连接的多个智能控制设备，其中所述多个传感器用于全面监测并采集中央空调各个工艺环节的运行参数和工艺设备消耗的功率数据；所述参数采集箱用于将所述新采集的运行参数及功率数据处理后传送给所述中央控制器；所述中央控制器用于将原存储的运行参数及功率数据更新为新采集的运行参数以及功率数据，并对所述新采集的运行参数及功率数据进行集成分析，找出当前空调系统运行的低效环节及产生低效的原因，再推理获得低效环节及相关工艺环节的优化运行参数组合；以及所述多个智能控制设备用于根据所述优化运行参数组合在线调节相应工艺环节的运行参数，以使所有工艺环节及工艺设备都在优化的运行参数下运行。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种中央空调多维度集成优化控制方法，所述方法包括下述步骤全面监测并采集中央空调各个工艺环节的运行参数和工艺设备消耗的功率数据； 将所述运行参数及功率数据处理后，更新原存储的运行参数及功率数据为新采集的运行参数及功率数据；根据所述新采集的运行参数及功率数据，分析、诊断当前空调系统各个环节的运行状况，找出低效环节及产生低效的原因；根据所述低效环节及产生低效的原因，推理获得低效环节及相关工艺环节的优化运行参数组合；根据所述的优化运行参数组合，在线调节相应工艺环节的运行参数，以使所有环节及工艺设备都在优化的运行参数下运行。本专利技术实施例提供了一种包括多个传感器、与该多个传感器相连接的参数采集箱、与该参数采集箱相连接的中央控制器以及与该中央控制器相连接的多个智能控制设备的中央空调多维度集成优化控制系统，通过全面监测和采集中央空调各个工艺环节的运行参数和工艺设备消耗的功率数据，在将该数据处理后，由该中央控制器对该运行参数及功率数据进行集成分析，找出当前空调系统的低效工艺环节及其产生原因，再推理获得低效环节及相关工艺环节的优化运行参数组合，并根据该优化运行参数组合在线调节相应工艺环节的运行参数，使其在相应的优化运行参数下运行，从而实现中央空调全系统各个工艺环节及工艺设备(即空间维度)的集成优化控制，提高相应工艺设备及全系统的能源利用效率。在中央空调的运行过程中，将所述集成优化控制的方法(即全面监测、集成分析、动态优化、在线调节)持续不断周而复始地循环进行，就可以实现中央空调运行全过程(即时间维度)的动态优化控制，大幅度降低中央空调系统的能耗。附图说明图1是中央空调系统实现制冷的流程图；图2是本专利技术第一实施例提供的中央空调多维度集成优化控制系统的结构图；图3是本专利技术第二实施例提供的中央空调多维度集成优化控制方法的实现流程图；图4是本专利技术第二实施例提供的中央空调多维度集成优化控制方法的集成分析步骤的实现流程图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种包括多个传感器、与该多个传感器相连接的参数采集箱、与该参数采集箱相连接的中央控制器以及与该中央控制器相连接的多个智能控制设备的中央空调多维度集成优化控制系统，实现了中央空调全系统和运行全过程的优化控制，提高了中央空调系统的运行效率，降低了中央空调系统的能耗。本专利技术实施例提供了一种中央空调多维度集成优化控制系统，所述系统包括所述系统包括多个传感器、与所述多个传感器相连接的参数采集箱、与所述参数采集箱相连接的中央控制器以及与所述中央控制器相连接的多个智能控制设备，其中所述多个传感器用于全面监测并采集中央空调各个工艺环节的运行参数和工艺设备消耗的功率数据；所述参数采集箱用于将所述运行参数及功率数据处理后传送给所述中央控制器；所述中央控制器用于将原存储的运行参数及功率数据更新为新采集的运行参数以及功率数据，并对所述新采集的运行参数及功率数据进行集成分析，找出当前空调系统运行的低效环节及产生低效的原因，再推理获得低效环节及相关工艺环节的优化运行参数组合；以及所述多个智能控制设备用于根据所述优化运行参数组合在线调节相应工艺环节的运行参数，以使所有工艺环节及工艺设备都在优化的运行参数下运行。 本专利技术实施例还提供了一种中央空调多维度集成优化控制方法，所述方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种中央空调多维度集成优化控制系统，其特征在于，所述系统包括多个传感器、与所述多个传感器相连接的参数采集箱、与所述参数采集箱相连接的中央控制器以及与所述中央控制器相连接的多个智能控制设备，其中：所述多个传感器用于全面监测并采集中央空调各个工艺环节的运行参数和工艺设备消耗的功率数据；所述参数采集箱用于将所述新采集的运行参数及功率数据处理后传送给所述中央控制器；所述中央控制器用于将原存储的运行参数及功率数据更新为新采集的运行参数以及功率数据，并对所述新采集的运行参数及功率数据进行集成分析，找出当前空调系统运行的低效环节及产生低效的原因，再推理获得低效环节及相关工艺环节的优化运行参数组合；以及所述多个智能控制设备用于根据所述优化运行参数组合在线调节相应工艺环节的运行参数，以使所有工艺环节及工艺设备都在优化的运行参数下运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张红宇，曾江华，关宁，梁勇，
申请(专利权)人：深圳市奥宇控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：94