所屬本發明涉及一種溫控器及一種能量的分攤系統,特別涉及一種計量能量的智能溫控器與按能量分攤的計量系統。
背景技術:
1、建筑領域是我國能源消耗和碳排放的主要領域之一,建筑運營耗能重點領域之一是夏季的制冷。建筑耗能巨大但浪費嚴重,公共建筑傳統的中央空調溫控器幾乎均為非節能的機械式或電子式,任何人均可以隨意調整,夏季制冷溫控器經常設定在非常低的溫度;室內無人照常供冷,傳統用冷不計量人們沒有節能的積極性;冷水機組及各種循環水泵均全速運行,因此造成能源的極大浪費。
技術實現思路
1、為了克服上述不足,本發明提供一種中央空調供冷設備用能量計量,分房間計算節能量的制冷節能系統,該系統的用能設備包括:
2、a、水系統的中央空調用能設備包括:①、冷水機組,②、冷凍水循環系統,③、冷卻水循環泵,④、冷卻塔和冷卻水泵,⑤、冷卻塔風機,⑥、風機盤管及其內置風機;
3、b、風系統的中央空調用能設備包括:①、空調機組,②、送風機,③、回風機,④、新風系統;
4、以上用能設備均安裝用能計量儀表計量基期和報告期的用能數據。
5、注:1、基期:用以比較和確定節能量的,能源績效改進措施實施前時間段。
6、2、報告期:用以比較和確定節能量的,能源績效改進措施實施后時間段。
7、3、能源基準:用作比較能源績效的定量參考依據。能源基準也可作為能源績效改進措施前后的參照來計算節能量。
8、以上名稱摘自:《用能單位節能量計量方法》gb/t13234-2018)
9、該發明采用整體法計算節能量。基期與報告期:在安裝節能設備前的一個制冷期作為基期;在安裝和啟動節能設備后的一個制冷期為報告期。
10、在取得全部用能設備的基期用能數據后,安裝并啟動計算節能量的智能溫控器。因為室內溫濕度的控制決定供冷系統的耗能量。室內制冷節能量由每臺計算節能量的智能溫控器獨立計算,節能量計算的結果每個小時上傳一次到云端(或服務器);云端(或服務器)接收到節能量數據后最終計算出每個房間的制冷總節能量以及應獲得的節能經濟效益,充分調動最終用戶的節能積極性,達到大幅度節約能源的目的。
11、所述的計算節能量的智能溫控器包括:一個單片計算機、一個無線傳輸模組或者一個有線傳輸模組、一個溫度傳感器、一個相對濕度傳感器、一個萬年歷時鐘電路;計算節能量的智能溫控器的制冷節能控制系統軟件和計算“節能量”的軟件程序存儲在計算節能量的智能溫控器的單片計算機系統的存儲器內。
12、(1)所述的計算節能量的智能溫控器按如下步驟計算“節能量”:
13、1)將每個房間的容積gzdl(m3)輸入單片計算機系統內;
14、2)將制冷室溫最低限制溫度tzdl輸入單片機系統的存儲器;
15、3)每隔s秒時間單片計算機系統讀取一次用戶房間的設定溫度tsdl;
16、4)將讀取的設定溫度tsdl與最低限制溫度tzgl比較:
17、5)如果設定溫度tsdl大于最低限制溫度tzgl則說明用戶已主動向上調節室溫以實現節能,按下列步驟計算“節能量”:
18、①計算最低限制溫度tzdl和室內測得的相對濕度φzdl的室內濕空氣的含濕量dzdl;
19、②根據室溫最低限制溫度tzdl和含濕量dzdl計算濕空氣的焓值hzdl;
20、③計算調節設定溫度后測得的實際室溫tswl濕空氣的焓值hswl;
21、④計算溫度在tzdl時室內濕空氣容積gzdl(m3)中干空氣的質量mzdl干空氣;
22、⑤根據mzdl干空氣、hzdl、hswl計算節能量qil;
23、qil=mzdl干空氣·(hzdl-hswl)
24、⑥將節能量qil存入制冷計算節能量的智能溫控器的節能量累加器al中。
25、6)開窗或開門冷量散失的計算:
26、①在未開門窗的工況下,用戶上調設定溫度后計算室溫每上降1℃所用的時間,連續計算五次,取其平均值θtypl存入存儲器;
27、②判斷是否開窗或開門放冷氣:
28、a)當系統測得室溫迅速上升,每上升1℃所用的時間遠小于θtypl;
29、或者:
30、b)設定溫度沒改變,測得室溫上升同時空氣的含濕量隨之改變;
31、由上述a)或b)得知用戶已開窗或開門放冷氣了,轉(1)、6)節的步驟③、④計算冷量散失量qssl;
32、③當系統測得用戶開窗或開門時,立即將開窗或開門時刻的室溫tkcwl和開窗或開門時刻室內的相對濕度φkcwl存入存儲器;
33、④計算開窗或開門散失的冷量:
34、a)根據開窗或開門時刻的室溫tkcwl和相對濕度φkcwl計算此時濕空氣的含濕量dkcwl;
35、b)計算開窗或開門時刻濕空氣的焓值hkcwl;
36、c)每隔s秒時間檢測當前的室內溫度tsnwl和室內的相對濕度φsnwl,計算當前室溫tsnwl和相對濕度φsnwl的室內濕空氣的含濕量dsnwl;
37、d)根據測得的室內實際溫度tsnwl和含濕量dsnwl計算濕空氣的焓值hsnwl;
38、e)計算溫度在tsnwl和相對濕度φsnwl時室內濕空氣容積gzdl(m3)中干空氣的質量msnwl干空氣;
39、f)計算開窗或開門散失的熱量qssl;
40、qssl=msnwl干空氣·(hkcwl-hsnwl)
41、g)將散失的冷量qssl存入計算節能量的智能溫控器的節能量累加器al中;
42、由于hkcwl小于hsnwl所以qssl的數值是負值,存入節能量累加器al是作減法。
43、⑤關窗或關門后,當室溫降至tkcwl時停止計算qssl;轉步驟(1)、5)開始恢復計算制冷節能量;
44、7)計算節能量的智能溫控器每1個小時將系統時間及制冷節能量累加器al的數據上傳云端(或服務器);
45、(2)中央空調供冷設備用能量計量,分房間計算節能量的制冷節能系統,一個制冷期結束,樓內節能量的分攤及結算:
46、1)在安裝計算節能量的智能溫控器的節能設備之前,冷水機組、循環水泵等制冷設備的用能計量儀表將測得的一個制冷期或幾個制冷期用能量的平均值,總計為ejql作為節能前的“基期”的“能源基準”,將“基期”的“能源基準”ejql輸入云端(或服務器);
47、2)云端(或服務器)取得“基期”的“能源基準”ejql后,在樓內每個房間安裝并啟動制冷計算節能量的智能溫控器;
48、3)安裝和啟動節能設備后每個制冷期結束,云端(或服務器)讀取得全部用能計量儀表“報告期”的用能量,總計為ebgql;
49、4)基期的用能量值ejql減去報告期的用能量ebgql的差值即為全系統該制冷期總節能量qzjnl;
50、5)在云端(或服務器)做如下操作:
51、①將計算節能量的智能溫控器上傳的全部房間的計算節能量的智能溫控器制冷節能量累加器al的“節能量”數據qfjnl相加得qqthl;
52、②將整棟樓全部房間總節能量qzjnl減去全部房間計算節能量的智能溫控器制冷節能量累加器al的“節能量”之和qqthl,得全體用戶抑制室溫過低的節能量qqtcwl:
53、qqtcwl=qzjnl-qqthl
54、③將全部房間抑制室溫過低的節能量qqtcwl按房間的面積(或容積)分給每個房間,每房間分得qfcwl;
55、④將每個房間抑制室溫過低的節能量qfcwl加上每個房間的計算節能量的智能溫控器的累加器al的節能量qfjnl即為每個房間的總節能量qfz/jnl;
56、qfz/jnl=qfcwl+qfjnl
57、⑤計算每房間總節能量qfzjnl占整棟樓全部房間總節能量qzjnl的比例ηl:
58、ηl=qfzjnl/qzjnl
59、⑥計算每個房間的節能金額yfjnl:
60、將整樓棟總制冷節能量的金額yzjnl按照比例ηl分攤給每個房間yfjnl;
61、yfjnl=yzjnl×nl
62、⑦將節能前制冷“基期”總用能量ejql按照每個房間的制冷面積(或容積)計算出每個房間節能前基期用冷量的金額yfjql;
63、⑧每個房間節能前“基期”用冷量的金額yfjql減去每個房間分攤的制冷節能量的金額yfjnl即為每個房間的實際應繳的制冷費金額yyjl。
64、計算節能量的智能溫控器的單片計算機內存儲器的節能控制程序還可以執行下列功能:
65、(1)管理人員用手機打開有密碼的網頁(web)通過wifi模塊設定節能參數的功能;
66、(2)制冷最低室溫限制功能;
67、(3)夏季制冷工作日上班時間提前供冷氣,下班時自動“關冷氣”功能;
68、(4)按一鍵“供冷”、“關冷”和“上班”模式相互轉換功能;
69、(5)假日和下班后按一鍵開冷氣,延時2小時自動返回功能;
70、(6)管理人員可以用手機或電腦遠程設定參數、查看設定參數和計算節能量的智能溫控器的工作狀態功能。
71、本發明的有益效果:
72、1、建筑領域是我國能源消耗和碳排放的主要領域之一,本發明可加快推動建筑領域節能降碳;
73、2、一只溫控器既能進行制冷節能的智能控制,又能配合冷水機組等供冷設備進行制冷節能量的計算及分攤制冷節能的經濟效益,充分調動用戶的節能積極性,實現大幅度節約能源;
74、3、自動限制了制冷室溫過低的浪費能源的現象;
75、4、室內無人時自動“關冷氣”,以大幅度節約能源;
76、5、解決了樓內上熱、下冷的冷熱不平衡的問題;
77、6、由于智能化、自動化控制,節省大量人力,降低了運營成本;
78、7、本發明適用于住宅和公共建筑的中央空調的制冷、空氣源熱泵等的制冷智能節能控制及節能效益分攤及結算。