[实用新型]基于PLC的中央空调节能控制系统有效

专利信息
申请号: 201320782517.1 申请日: 2013-11-27
公开(公告)号: CN203628934U 公开(公告)日: 2014-06-04
发明(设计)人: 刘建寅 申请(专利权)人: 温州乐控节能科技有限公司
主分类号: F24F11/00 分类号: F24F11/00
代理公司: 温州瓯越专利代理有限公司 33211 代理人: 于艳玲
地址: 325000 浙江省温州市龙湾区(*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 基于 plc 中央空调 节能 控制系统
【说明书】:

技术领域

 本实用新型属于空调领域,具体涉及一种基于PLC的中央空调节能控制系统。 

背景技术

我国是一个人均能源相对贫乏的国家,人均能源占有量不足世界水平的一半,随着我国经济的快速发展,我国已成为世界第二耗能大国,但能源使用效率普通偏低, 造成电能浪费现象十分严重。尽管我国电网总装机容量和发电量快速扩容,但仍赶不上用电量增加的速度,供电形势严峻, 节能节电已迫在眉睫。

中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常大,约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计,且留有10%-20%左右的设计余量。而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行。据统计,在传统的中央空调系统中,冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12%—24%,而在冷冻主机低负荷运行时,冷却水、冷冻水循环用电就达30%—40%。因此,冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—△起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍,在如此大的电流冲击下,接触器的使用寿命大大下降;同时,启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象,容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏,从而增加维修工作量和备件费用。

另外,由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化,其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度,以及大流量小温差来掩盖。这样,不仅浪费能量,也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时,将会导致大面积空调室温偏冷,感觉不适,严重干扰中央空调系统的运行质量。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足,提供了一种基于PLC的中央空调节能控制系统;该基于PLC的中央空调节能控制系统能够根据负载轻重自动调整水泵的运行频率,减少冷凝器、冷却塔结垢,节约电能消耗。

本实用新型是通过如下技术方案实现的:

一种基于PLC的中央空调节能控制系统,其特征在于,包括蒸发器、冷凝器、冷却塔、冷冻水泵组、冷却水泵组、两个冷冻水变频器、两个冷却水变频器、PLC控制器、数模转换模块、冷冻回水温度传感器、冷冻出水温度传感器、冷却回水温度传感器、冷却出水温度传感器、温度接口模块和磁水器;

所述冷冻水泵组包括第一主用冷冻水泵、第二主用冷冻水泵和备用冷冻水泵,所述两个冷冻水变频器分别通过转换开关与第一主用冷冻水泵、第二主用冷冻水泵和备用冷冻水泵中的任意两个相连;

所述冷却水泵组包括第一主用冷却水泵、第二主用冷却水泵和备用冷却水泵;所述两个冷却水变频器分别通过转换开关与第一主用冷却水泵、第二主用冷却水泵和备用冷却水泵中的任意两个相连;

所述冷冻回水温度传感器安装在蒸发器的回水端,所述冷冻出水温度传感器安装在蒸发器的出水端;所述冷却回水温度传感器安装在冷凝器的回水端,所述冷却出水温度传感器安装在冷凝器的出水端;所述磁水器安装在冷却塔的入口;

所述冷冻回水温度传感器、冷冻出水温度传感器、冷却回水温度传感器和冷却出水温度传感器均通过温度接口模块与PLC控制器相连,所述PLC控制器通过数模转换模块与两个冷冻水变频器和两个冷却水变频器相连。

本实用新型所述的基于PLC的中央空调节能控制系统中的PLC控制器通过温度接口模块及多个温度传感器将蒸发器和冷凝器的回水温度和出水温度读入控制器内存,并计算出温差值;然后根据蒸发器和冷凝器的回水与出水的温差值来控制变频器的转速,调节出水的流量,控制热交换的速度;温差大,说明室内温度高系统负荷大,应提高冷冻水泵的转速,加快冷冻水的循环速度和流量,加快热交换的速度;反之温差小,则说明室内温度低,系统负荷小,可降低冷冻水泵的转速,减缓冷冻水的循环速度和流量,减缓热交换的速度以节约电能;

同时本实用新型中磁水器的设置,可以将冷却水中的钙、镁和其他盐类在常温下以正负离子状态溶解于水中,当冷却水以一定的速度流经磁水器的磁场时,溶解的钙、镁等离子获得感应电能,使其电荷状态发生变化,不易形成粘结力强的坚硬水垢,可有效防止新水垢的生成,而且还能清除原有的水垢,进一步的节约电能。

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