專(zhuān)利名稱(chēng)：中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前中央空調(diào)的收費(fèi)使用現(xiàn)狀是，不單獨(dú)計(jì)量，只是單獨(dú)定性地按用戶(hù)或租戶(hù)使用面積的大小來(lái)平攤，這種方式是最直接、最方便、成本最低，但也是最不合理，最容易引發(fā)爭(zhēng)論的。往往促使用戶(hù)的惡性消費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)用的劇增。
因此需要一種科學(xué)、合理的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)多用多支出，少用少支出的經(jīng)濟(jì)原則，有效避免因攤用費(fèi)用不合理而引發(fā)的業(yè)主與管理部門(mén)，業(yè)主與業(yè)主間的矛盾和糾紛。采用計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，空調(diào)使用者支付的費(fèi)用直接和使用量相關(guān)，將極大地促進(jìn)用戶(hù)自覺(jué)地采取節(jié)能措施，這樣空調(diào)系統(tǒng)的能耗將大大降低。同時(shí)，由于空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷減小，使得建筑的智能化程度得到充分的發(fā)揮和體現(xiàn)，更進(jìn)一步發(fā)揮節(jié)能的潛力。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括安裝在要計(jì)費(fèi)區(qū)域的a)運(yùn)行時(shí)間傳感器，用于統(tǒng)計(jì)中央空調(diào)的累計(jì)使用時(shí)間；b)安裝在總水管上的水溫度傳感器和流量計(jì)；c)分別安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)、回水管道上的溫度傳感器，利用進(jìn)水、回水的溫差來(lái)計(jì)算能量的損耗；d)安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)水管道上的流量計(jì)，用于計(jì)量流經(jīng)的冷凍水/熱水流量的大小；e)在各低壓配電回路上的脈沖電表；上述設(shè)備與控制器的輸入/輸出設(shè)備相連，通過(guò)中央控制電腦采集數(shù)據(jù)形成收費(fèi)表。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括安裝在要計(jì)費(fèi)區(qū)域的運(yùn)行時(shí)間傳感器、安裝在總水管上的水溫度傳感器和流量計(jì)、分別安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)、回水管道上的溫度傳感器、安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)水管道上的流量計(jì)和在各低壓配電回路上的脈沖電表。
a)運(yùn)行時(shí)間傳感器運(yùn)行時(shí)間傳感器用于對(duì)冷熱源系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，它接入控制器DDC的輸入/輸出接口，統(tǒng)計(jì)其累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。本發(fā)明具體使用的運(yùn)行時(shí)間傳感器是本領(lǐng)域常規(guī)的傳感器，它可從市場(chǎng)上購(gòu)得。
b)安裝在總水管上的水溫度傳感器和流量計(jì)安裝在總水管上的水溫度傳感器和流量計(jì)接入控制器DDC的輸入/輸出接口，通過(guò)DDC的運(yùn)算模塊計(jì)算冷熱源系統(tǒng)的冷量。
所述水溫度傳感器是本領(lǐng)域已知的傳感器，它可從市場(chǎng)上購(gòu)得。在本發(fā)明的一個(gè)較好實(shí)例中，所述傳感器采用HONEYWELL公司的pt 1000電阻型溫度傳感器，鉑電阻溫度傳感器具有精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠等特點(diǎn)?？梢酝耆珴M(mǎn)足本系統(tǒng)作為計(jì)量、控制依據(jù)的要求。
所述流量計(jì)可采用本領(lǐng)域已知的任何流量計(jì)，包括壓力式流量計(jì)。
c)分別安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)、回水管道上的溫度傳感器所述溫度傳感器利用進(jìn)水、回水的溫差來(lái)計(jì)算能量的損耗。所述水溫度傳感器是本領(lǐng)域已知的傳感器，它可從市場(chǎng)上購(gòu)得。在本發(fā)明的一個(gè)較好實(shí)例中，所述水溫度傳感器采用HONEYWELL公司的pt1000電阻型溫度傳感器，鉑電阻溫度傳感器具有精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠等特點(diǎn)?？梢酝耆珴M(mǎn)足本系統(tǒng)作為計(jì)量、控制依據(jù)的要求。
d)安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)水管道上的流量計(jì)它用于計(jì)量流經(jīng)的冷凍水/熱水流量的大小。所述流量計(jì)可采用本領(lǐng)域已知的任何流量計(jì)，包括壓力式流量計(jì)。由于能量的消耗除了與進(jìn)水、回水的溫差有關(guān)以外，還與進(jìn)水的流量有關(guān)。因此，所述流量計(jì)d)與溫度傳感器c)一起用于計(jì)算能量的消耗。
e)在各低壓配電回路上的脈沖電表根據(jù)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)，需在各低壓配電回路上安裝脈沖電表并接入DDC的I/O接口，計(jì)量各低壓配電回路的電能。所述脈沖電表可以是本領(lǐng)域已知的任何脈沖電表。例如市售的三相脈沖電表，電子元?dú)饧捎媚K封裝，它可靠性高，維修方便。輸出方式為光電耦合輸出，避免儀器與設(shè)備之間的相互影響。
本發(fā)明系統(tǒng)還將風(fēng)機(jī)盤(pán)管的三擋(高、中、低)風(fēng)速信號(hào)也同時(shí)接入DDC的I/O接口上進(jìn)行處理，準(zhǔn)確的測(cè)量出用戶(hù)單位時(shí)間的能量消耗值，并進(jìn)行累計(jì)。累計(jì)的結(jié)果存放在DDC的內(nèi)部存儲(chǔ)器中，等待中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行自動(dòng)采集。并對(duì)風(fēng)機(jī)的電源進(jìn)行控制，以便進(jìn)行欠費(fèi)處理，切斷使用。所述分速信號(hào)是用風(fēng)速傳感器測(cè)定的。這種傳感器是本領(lǐng)域眾所周知的。
上述設(shè)備與控制器的輸入/輸出設(shè)備相連，通過(guò)中央控制電腦采集數(shù)據(jù)形成收費(fèi)表。
本發(fā)明系統(tǒng)的控制器采用美國(guó)HONEYWELL公司的XL500控制器。XL500控制器是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的可編程直接數(shù)字控制器，采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)XL500最多可容納18塊插入式模塊，包括計(jì)算機(jī)模塊，電源模塊，和一套可自由組配的輸入/輸出(I/O)模塊。最多可擴(kuò)充到128個(gè)輸入/輸出點(diǎn)。XL500計(jì)算機(jī)模塊XL5010內(nèi)部裝有RAM128K-byte、O/S EPROM 512 byte并裝有存儲(chǔ)器Flash Memory128K byte作為控制器的數(shù)據(jù)庫(kù)，供用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)編程調(diào)試使用。
用于本發(fā)明系統(tǒng)的閥門(mén)執(zhí)行器采用HONEYWELL公司的ML7420電動(dòng)線形閥門(mén)執(zhí)行器，用于調(diào)制控制，又步進(jìn)馬達(dá)精確定位。實(shí)現(xiàn)的功能是，可依據(jù)空調(diào)區(qū)域溫度和設(shè)定溫度依據(jù)DDC的邏輯運(yùn)算功能來(lái)調(diào)節(jié)閥門(mén)執(zhí)行器的開(kāi)度，達(dá)到調(diào)節(jié)進(jìn)水的水量，最終達(dá)到調(diào)節(jié)空調(diào)區(qū)域溫度的目的。
本發(fā)明系統(tǒng)使用的中央控制電腦是本領(lǐng)域用于管理的計(jì)算機(jī)。中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件安裝在此臺(tái)機(jī)器上，系統(tǒng)管理軟件模塊，運(yùn)行于中文WINDOWS98/2000環(huán)境下全中文操作界面、直觀、簡(jiǎn)單、易于操作。它完成整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理、查詢(xún)及報(bào)表等功能，它也管理系統(tǒng)中用戶(hù)、設(shè)備的添加、刪除及設(shè)置等。它通過(guò)DDC與各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容以后，結(jié)合其專(zhuān)業(yè)知識(shí)可容易地編寫(xiě)所述系統(tǒng)軟件。
所述中央控制電腦具備以下功能-準(zhǔn)確可靠地采集各表的數(shù)據(jù)并存貯；-具有斷線報(bào)警功能，自動(dòng)記錄斷線時(shí)間、斷點(diǎn)線路編號(hào)；
-強(qiáng)抗干擾能力和不間斷工作能力；-抄表時(shí)間可任意設(shè)定，手工或自動(dòng)抄表；-可選擇特定用戶(hù)抄表-具有電子地圖功能，明確標(biāo)識(shí)各現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝位置；-可以分戶(hù)或集中打印各種費(fèi)用報(bào)表；-設(shè)置水、電、氣的收費(fèi)價(jià)格，可設(shè)置復(fù)費(fèi)率，進(jìn)行分時(shí)計(jì)費(fèi)；-設(shè)置密碼等級(jí)，給予不同級(jí)別操作人員不同權(quán)限；-設(shè)置和查看各用戶(hù)的有關(guān)資料；由于不同型號(hào)規(guī)格的風(fēng)機(jī)，或同一型號(hào)規(guī)格的風(fēng)機(jī)以不同的風(fēng)量工作，所傳送的熱能量都會(huì)有所差異，考慮到本發(fā)明系統(tǒng)的通用性，將不同型號(hào)規(guī)格的風(fēng)機(jī)和不同的風(fēng)量運(yùn)行的實(shí)時(shí)時(shí)間換算到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)時(shí)單位Td。
Td＝T×Mj×Mk其中Td-------計(jì)費(fèi)單位時(shí)間Mj-------盤(pán)管風(fēng)機(jī)空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組類(lèi)型系數(shù)Mk-------盤(pán)管風(fēng)機(jī)空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組風(fēng)量系數(shù)Mj是一個(gè)與盤(pán)管風(fēng)機(jī)，空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組相關(guān)的參數(shù)，但又是一個(gè)相對(duì)系數(shù)，例如選定一個(gè)型號(hào)規(guī)格的盤(pán)管風(fēng)機(jī)做參照，令其傳熱面積F和傳熱系數(shù)K之積Qb＝F×K做標(biāo)準(zhǔn)，該機(jī)的Mj＝1，其他風(fēng)機(jī)的Mj等于其F與K之積與Qb之比，即Mj＝(F×K)/Qb。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容后，根據(jù)其專(zhuān)業(yè)知識(shí)可容易地確定不同機(jī)組的類(lèi)型系數(shù)。
Mk與盤(pán)管風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例，對(duì)于一個(gè)三速風(fēng)機(jī)，可以它在額定電壓220V時(shí)的Mk＝1，在其它轉(zhuǎn)速時(shí)的Mk等于其轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之比。
另外，如果出于成本的考慮不采用在每個(gè)樓層的風(fēng)機(jī)盤(pán)管總水管上設(shè)置水溫度傳感器和流量計(jì)以計(jì)算用戶(hù)消耗的冷(熱)量的方法，那么由于盤(pán)管風(fēng)機(jī)的開(kāi)關(guān)與否(或是否消耗電能)并不是表示用戶(hù)消耗熱能的唯一標(biāo)志，因?yàn)橛绊懹脩?hù)熱能消耗的主要因素還在于盤(pán)管風(fēng)機(jī)的熱交換器中是否流動(dòng)著經(jīng)過(guò)空調(diào)機(jī)制冷(或制熱)的冷(熱)媒(例如制冷主機(jī)根本沒(méi)有開(kāi)動(dòng)，盤(pán)管風(fēng)機(jī)的熱交換器中是流動(dòng)(或不流動(dòng))的室溫狀態(tài)的冷水，或根本沒(méi)有水，此時(shí)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)(消耗了電能)，但風(fēng)機(jī)只能當(dāng)作普通的電風(fēng)扇，自然不能計(jì)算用戶(hù)的使用空調(diào)費(fèi)，只能計(jì)量風(fēng)機(jī)消耗的電能)，因此可設(shè)置空調(diào)狀態(tài)標(biāo)志Fa，它標(biāo)志制冷主機(jī)是否在運(yùn)行，計(jì)費(fèi)器的微處理機(jī)根據(jù)該標(biāo)志決定是否計(jì)算用戶(hù)的運(yùn)行時(shí)間。標(biāo)志Fa既可以用硬件設(shè)置，也可以由上位機(jī)(中控電腦)通過(guò)軟件設(shè)置。
本發(fā)明系統(tǒng)還帶有自動(dòng)監(jiān)測(cè)空調(diào)機(jī)組的回風(fēng)溫度的裝置。它根據(jù)回風(fēng)溫度，比較冷熱溫度的設(shè)定值，按照PID模式自動(dòng)調(diào)節(jié)控制冷水兩通閥的開(kāi)度，維持回風(fēng)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。提高了公共區(qū)域的舒適度的同時(shí)達(dá)到了節(jié)能的目的。
所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)空調(diào)機(jī)組的回風(fēng)溫度的裝置包括風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器，它采用HONEYWELL公司的T6373系列溫控器，也可采用其它公司各相似產(chǎn)品。所述溫控器可控制一個(gè)三速風(fēng)機(jī)與溫控閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，以控制房間所需溫度。本系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器的連接方式均采用干接點(diǎn)的連接方式接入DDC的I/O模塊。
本發(fā)明系統(tǒng)還帶有自動(dòng)監(jiān)視風(fēng)機(jī)啟停及工作狀態(tài)、故障報(bào)警的裝置?？照{(diào)機(jī)組停止工作(送風(fēng)機(jī)關(guān)閉時(shí))，自動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)閉回風(fēng)機(jī)，電動(dòng)二通水閥。
本發(fā)明系統(tǒng)采用直接計(jì)量法和分?jǐn)偡ńY(jié)合的方式在特定設(shè)備的供電回路上安裝脈沖電表進(jìn)行計(jì)量，在分戶(hù)的末端使用風(fēng)機(jī)盤(pán)管計(jì)量分?jǐn)傇搮^(qū)域總表的讀數(shù)。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“直接計(jì)量法”是指將計(jì)費(fèi)系統(tǒng)抄錄的能源消耗值乘以單價(jià)直接得出用戶(hù)的空調(diào)使用費(fèi)。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“分?jǐn)偡ā笔侵笇⒄麄€(gè)建筑物或某個(gè)區(qū)域的當(dāng)期能量消耗折合成金額，根據(jù)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)抄錄的數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)用戶(hù)在總消耗中所占的比例得出用戶(hù)當(dāng)期應(yīng)繳費(fèi)金額。
使用本發(fā)明自動(dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)可更好地貫徹“誰(shuí)使用誰(shuí)付費(fèi)”的原則，有利于減少矛盾，節(jié)約能源。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括安裝在要計(jì)費(fèi)區(qū)域的a)運(yùn)行時(shí)間傳感器，用于統(tǒng)計(jì)中央空調(diào)的累計(jì)使用時(shí)間；b)安裝在總水管上的水溫度傳感器和流量計(jì)；c)分別安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)、回水管道上的溫度傳感器，利用進(jìn)水、回水的溫差來(lái)計(jì)算能量的損耗；c)安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)水管道上的流量計(jì)，用于計(jì)量流經(jīng)的冷凍水/熱水流量的大??；d)在各低壓配電回路上的脈沖電表；上述設(shè)備與控制器的輸入/輸出設(shè)備相連，通過(guò)中央控制電腦采集數(shù)據(jù)形成收費(fèi)表。
2.如權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于它還帶有自動(dòng)監(jiān)測(cè)空調(diào)機(jī)組的回風(fēng)溫度的裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于它還帶有自動(dòng)監(jiān)視風(fēng)機(jī)啟停及工作狀態(tài)、故障報(bào)警的裝置，以便在空調(diào)機(jī)組停止工作，送風(fēng)機(jī)關(guān)閉，時(shí)自動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)閉回風(fēng)機(jī)，電動(dòng)二通水閥。
4.如權(quán)利要求1或2所述的中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于計(jì)費(fèi)的計(jì)時(shí)單位Td為T(mén)d＝T×Mj×Mk其中Td為計(jì)費(fèi)單位時(shí)間；Mj為盤(pán)管風(fēng)機(jī)空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組類(lèi)型系數(shù)；Mk為盤(pán)管風(fēng)機(jī)空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組風(fēng)量系數(shù)；Mj是一個(gè)與盤(pán)管風(fēng)機(jī)，空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組相關(guān)的參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于Mj是如下確定的確定一個(gè)型號(hào)規(guī)格的盤(pán)管風(fēng)機(jī)的傳熱面積F和傳熱系數(shù)K之積Qb＝F×K，令該機(jī)的Mj＝1，其它風(fēng)機(jī)的Mj等于其F與K之積與Qb之比，即Mj＝(F×K)/Qb。
6.如權(quán)利要求1或2所述的中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于它還包括安裝在風(fēng)機(jī)盤(pán)管處的風(fēng)速傳感器，用于將高、中、低三檔風(fēng)速信號(hào)接入DDC的I/O接口上進(jìn)行處理，測(cè)量用戶(hù)單位時(shí)間的能量消耗值。
全文摘要
一種中央空調(diào)計(jì)費(fèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括安裝在要計(jì)費(fèi)區(qū)域的a)運(yùn)行時(shí)間傳感器，用于統(tǒng)計(jì)中央空調(diào)的累計(jì)使用時(shí)間；b)安裝在總水管上的水溫度傳感器和流量計(jì)；c)分別安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)、回水管道上的溫度傳感器，利用進(jìn)水、回水的溫差來(lái)計(jì)算能量的損耗；c)安裝在用戶(hù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管分水管的進(jìn)水管道上的流量計(jì)，用于計(jì)量流經(jīng)的冷凍水/熱水流量的大??；d)在各低壓配電回路上的脈沖電表；上述設(shè)備與控制器的輸入/輸出設(shè)備相連，通過(guò)中央控制電腦采集數(shù)據(jù)形成收費(fèi)表。
文檔編號(hào)G01K17/00GK1584527SQ0315044
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者沈穎華, 周忠民 申請(qǐng)人:上海眾慧科技實(shí)業(yè)有限公司