通風機在線能效分析裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及工業(yè)用通風機的相關設備領域，旨在提供通風機在線能效分析裝置及方法。該通風機在線能效分析裝置包括處理器、電表和用于采集通風機運行數(shù)據(jù)的傳感器，處理器中內(nèi)置有信號接收處理模塊和能效數(shù)據(jù)計算模塊；該分析方法包括步驟：利用傳感器和電表采集通風機運行時的數(shù)據(jù)，并傳遞至信號接收處理模塊，再利用能效數(shù)據(jù)計算模塊得到通風機的能效，進而將能效傳遞給顯示屏顯示以及存儲到數(shù)據(jù)存儲裝置中。本發(fā)明通過采樣通風機進出口的參數(shù)，進行在線能效計算與分析，由此可對通風機的運行情況進行全面的了解，從而獲得通風機能效的實時數(shù)據(jù)，更好地指導現(xiàn)場人員進行操作調(diào)整以提高通風機運行效率。
【專利說明】通風機在線能效分析裝置及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明是關于工業(yè)用通風機的相關設備領域，特別涉及通風機在線能效分析裝置 及方法。

【背景技術】
[0002] 通風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷 卻，鍋爐和工業(yè)窯爐的通風和引風，空氣調(diào)節(jié)設備和家用電器設備中的冷卻和通風。其效率 是衡量通風機工作效能高低的一項重要指標，通風機運行效率的高低很大程度上取決于通 風機的運行工況，如果運行工況偏離高效區(qū)間，即使高效的通風機也達不到經(jīng)濟運行的效 果。因此，在線計算與分析通風機的效率，指導現(xiàn)場人員進行操作調(diào)整以提高通風機運行效 率顯得尤為重要。
[0003] 目前市場上沒有相關的技術和產(chǎn)品，通常分析通風機的效率需要操作人員使用多 種儀器人工測量通風機在各種轉速下的風量、風壓、電流等數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)測得的數(shù)據(jù)計 算出通風機的運行效率，這樣不僅工作量大，而且效率低、無法實現(xiàn)實時在線測量。
[0004] 為了能夠降低通風機的能源消耗，首先就是要對通風機的能效進行計算與分析。 通過對通風機的能效進行實時分析，掌握通風機的運行狀態(tài)，對于提高通風機的能效和優(yōu) 化工作具有十分重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種能夠對通風機的能效進 行計算與分析的裝置及分析方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明的解決方案是：
[0006] 提供通風機在線能效分析裝置，用于計算通風機的能效，包括處理器、電表和用于 采集通風機運行數(shù)據(jù)的傳感器；
[0007] 所述處理器用于實現(xiàn)從參數(shù)的采集、傳輸?shù)娇刂聘鳝h(huán)節(jié)的數(shù)字控制功能，處理器 中內(nèi)置有信號接收處理模塊和能效數(shù)據(jù)計算模塊，信號接收處理模塊和能效數(shù)據(jù)計算模塊 連接；信號接收處理模塊是指信號接收處理電路，用于接收并處理傳感器和電表輸出的信 號，并將處理得到的數(shù)據(jù)傳遞給能效數(shù)據(jù)計算模塊；能效數(shù)據(jù)計算模塊是指通風機能效計 算公式集，用于利用信號接收處理模塊傳遞的數(shù)據(jù)計算通風機的能效；
[0008] 所述電表安裝在通風機內(nèi)電機的供電回路中，并與處理器中的信號接收處理模塊 連接，電表用于測量電機的輸入功率；
[0009] 所述傳感器至少設有一個，分別安裝在通風機進出口管道中央，并保證傳感器之 間互不干擾：傳感器用于測量通風機運行時的數(shù)據(jù)，并通過變送器與處理器中的信號接收 處理模塊連接。
[0010] 在本發(fā)明中，所述傳感器測量的通風機運行時的數(shù)據(jù)包括：進口溫度tin、進口壓 力p in、出口溫度I^ut、出口壓力Ptjut。
[0011] 在本發(fā)明中，所述通風機在線能效分析裝置還包括顯示屏，處理器通過工業(yè)以太 網(wǎng)與顯示屏連接，顯示屏用于顯示通風機的實時能效數(shù)據(jù)。
[0012] 在本發(fā)明中，所述顯示屏采用西門子公司生產(chǎn)的TP系列的產(chǎn)品。
[0013] 在本發(fā)明中，所述通風機在線能效分析裝置還包括用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)存儲裝 置，數(shù)據(jù)存儲裝置能通過USB2. 0傳輸方式與顯示屏連接。
[0014] 在本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)存儲裝置采用移動硬盤。
[0015] 在本發(fā)明中，所述處理器采用通用DDC控制器（優(yōu)選霍尼韋爾公司生產(chǎn)的Excel 800系列的廣品）。
[0016] 在本發(fā)明中，所述電表采用DSSD719-B型三相多功能電能表。
[0017] 提供基于所述的通風機在線能效分析裝置的分析方法，具體包括下述步驟：
[0018] (1)利用傳感器采集通風機運行時的進口溫度tin、進口壓力pin、出口溫度U t、出 口壓力Pwt數(shù)據(jù)，并經(jīng)變送器將采集的數(shù)據(jù)傳遞至信號接收處理模塊，電表采集電機的輸入 功率P，并將采集的數(shù)據(jù)傳遞至信號接收處理模塊：
[0019] (2)信號接收處理模塊將運行數(shù)據(jù)傳遞至能效數(shù)據(jù)計算模塊，運行數(shù)據(jù)包括傳感 器采集的數(shù)據(jù)和電表采集的數(shù)據(jù)，能效數(shù)據(jù)計算模塊通過下述公式計算得到通風機的能效 n ：

【權利要求】
1. 通風機在線能效分析裝置，用于計算通風機的能效，其特征在于，包括處理器、電表 和用于采集通風機運行數(shù)據(jù)的傳感器： 所述處理器用于實現(xiàn)從參數(shù)的采集、傳輸?shù)娇刂聘鳝h(huán)節(jié)的數(shù)字控制功能，處理器中內(nèi) 置有信號接收處理模塊和能效數(shù)據(jù)計算模塊，信號接收處理模塊和能效數(shù)據(jù)計算模塊連 接；信號接收處理模塊是指信號接收處理電路，用于接收并處理傳感器和電表輸出的信號， 并將處理得到的數(shù)據(jù)傳遞給能效數(shù)據(jù)計算模塊；能效數(shù)據(jù)計算模塊是指通風機能效計算公 式集，用于利用信號接收處理模塊傳遞的數(shù)據(jù)計算通風機的能效； 所述電表安裝在通風機內(nèi)電機的供電回路中，并與處理器中的信號接收處理模塊連 接，電表用于測量電機的輸入功率； 所述傳感器至少設有一個，分別安裝在通風機進出口管道中央，并保證傳感器之間互 不干擾；傳感器用于測量通風機運行時的數(shù)據(jù)，并通過變送器與處理器中的信號接收處理 模塊連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的通風機在線能效分析裝置，其特征在于，所述傳感器測量的 通風機運彳丁時的數(shù)據(jù)包括：進口溫度tin、進口壓力p in、出口溫度I^ut、出口壓力Ptjut。
3. 根據(jù)權利要求1所述的通風機在線能效分析裝置，其特征在于，所述通風機在線能 效分析裝置還包括顯示屏，處理器通過工業(yè)以太網(wǎng)與顯示屏連接，顯示屏用于顯示通風機 的實時能效數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的通風機在線能效分析裝置，其特征在于，所述顯示屏采用西 門子公司生產(chǎn)的TP系列的產(chǎn)品。
5. 根據(jù)權利要求3所述的通風機在線能效分析裝置，其特征在于，所述通風機在線能 效分析裝置還包括用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)存儲裝置，數(shù)據(jù)存儲裝置能通過USB2. O傳輸方式 與顯示屏連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的通風機在線能效分析裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲裝置 米用移動硬盤。
7. 根據(jù)權利要求1至6任意一項所述的通風機在線能效分析裝置，其特征在于，所述處 理器采用通用DDC控制器。
8. 根據(jù)權利要求1至6任意一項所述的通風機在線能效分析裝置，其特征在于，所述電 表采用DSSD719-B型三相多功能電能表。
9. 基于權利要求1所述的通風機在線能效分析裝置的分析方法，其特征在于，具體包 括下述步驟： (1) 利用傳感器采集通風機運行時的進口溫度tin、進口壓力pin、出口溫度t^、出口壓 力P wt數(shù)據(jù)，并經(jīng)變送器將采集的數(shù)據(jù)傳遞至信號接收處理模塊，電表采集電機的輸入功率 P，并將采集的數(shù)據(jù)傳遞至信號接收處理模塊； (2) 信號接收處理模塊將運行數(shù)據(jù)傳遞至能效數(shù)據(jù)計算模塊，運行數(shù)據(jù)包括傳感器采 集的數(shù)據(jù)和電表采集的數(shù)據(jù)，能效數(shù)據(jù)計算模塊通過下述公式計算得到通風機的能效Π : Δ Pk = Pout-Pin (公式 1)

其中，Q為通風機出口處氣體流量，單位符號為m3/s ;P(I為當?shù)卮髿鈮毫Γ瑔挝环枮?Pa ;k為流量系數(shù)，根據(jù)氣體流經(jīng)通風機進出口壓力損失大小取0. 9?1. 3 ; Y(l為標準狀態(tài) 下大氣重度，單位符號為N/m3 ; γ in、γ _分別為通風機進出口處氣體重度，單位符號均N/ m3;Fin、Fwt分別為通風機進出口管道截面積，單位符號均為m 2 ;vin、V()Ut分別為通風機進出口 氣體流速，單位符號均為m/s ;g為當?shù)刂亓铀俣?，單位符號為m/s2 ;pdin、Pdtjut分別為通風 機進出口氣體動壓，單位符號均為Pa ;Η?η、Η_和H分別為通風機進口、出口氣體全壓和通風 機全壓，單位符號均為Pa ;Ρ為通風機電機的輸入功率，單位符號為W ; nd、ηt、η分別為電 機效率、電機傳動效率和通風機的運行效率，單位符號均為I ; (3)處理器再將計算得到的通風機的能效η傳遞給顯示屏顯示，并存儲到數(shù)據(jù)存儲裝 置中。
【文檔編號】G06F19/00GK104376196SQ201410537601
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權日:2014年10月13日
【發(fā)明者】方飛龍, 何川, 楊峰, 任世琛, 徐煜來, 顧加強 申請人:杭州哲達科技股份有限公司