一种空调末端温度控制系统的制作方法
1.本发明涉及空调末端温度控制领域，尤其是一种空调末端温度控制系统。
背景技术：
2.随着中央空调系统在现代文明社会中的广泛应用，成为现代建筑及工业化生成中能耗最大的设施之一，其节能运行控制技术及装置的开发研究和创新应用在全球范围内得到广泛重视。集中空调系统控制参量的确定包括两个方面：一是作为终极控制目标的被控对象使用参数，例如房间温湿度；二是保证终极控制目标所需的中间过程及其控制参量，例如对运行设备的启停控制、电气与机械连锁以及投入台数控制均属中间过程。控制参量则包括压力、压差、温度、温差、流量以及阀门控制，电动机转速调节。
3.目前的节能控制方法，多采用温度传感器、压力传感器、水流压差传感器、流量计以及制冷机组负荷传感器装置对集中空调系统冷源侧冷水系统的供回水温度、温差、压力、压差、供水流量、制冷机组负荷以及室外环境温湿度一系列运行过程参数进行采集，通过不同的计算机智能控制算法调节变频调速水泵的转速，以改变冷水系统水泵的扬程和流量，从而获得一定的节能效果。即通过过程参量的采集实施过程参量控制，控制的是冷水过程参量。
4.常用的温控器和二通电磁阀，应用于各类建筑领域末端空调系统，可以调节末端温度，但是这种控制方法温度波动较大(一般为
±
1℃左右)；目前采用的另一种温度控制方案主要应用于对温度要求较高的工业工艺空调，通过比例积分阀开度调节，虽然温度调节较为精确，但造价成本高，不具有经济性。
技术实现要素：
5.本发明的目的是通过提出一种空调末端温度控制系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.提供一种空调末端温度控制系统，包括温度控制器和二通阀，所述温度控制器用于比较设定温度和现场在线实测温度；所述二通阀用于控制水阀的开关。
8.作为本发明的一种优选技术方案：还包括计算模块和温度变送器，所述计算模块和所述温度变送器用于连接所述温度控制器和所述二通阀，所述计算模块根据所述温度控制器测得的现场在线实测温度根据经典pid控制算法和占空比算法进行计算控制二通阀在固定周期内的开关时间，所述二通阀通过温度变送器向所述温度控制器传递现场温度。
9.作为本发明的一种优选技术方案：所述温度控制器为风机盘管温度控制器。
10.作为本发明的一种优选技术方案：所述二通阀为电动二通阀。
11.作为本发明的一种优选技术方案：计算模块基于经典pid控制算法的0-100输出值实现对二通阀的控制，所述经典pid控制算法基于比例积分阀的连续流量调节特性，依据当前偏差值，设置各项系数的pid控制算法，用于实现兼顾调节速度、消除目标偏差，实现对温
度的控制。
12.作为本发明的一种优选技术方案：所述计算模块基于经典pid控制算法的0-100输出值，通过占空比算法，实现供冷量的调节。
13.作为本发明的一种优选技术方案：所述占空比算法通过风机盘管温度控制器和电动二通阀实现，所述占空比算法将所述经典pid控制算法的0-100的输出值，转换为控制周期内电动二通阀开关时间的占空比，通过时间的调整实现供冷量的调节。
14.作为本发明的一种优选技术方案：所述占空比算法步骤如下：设电动二通阀开启与关闭状态中5分钟为一个周期，根据：
15.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)；
16.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)；
17.其中，末端供冷量＝供冷时间*单位供冷量；
18.控制固定周期内电动二通阀的通断时间，实现供冷量的连续调节。
19.作为本发明的一种优选技术方案：根据设置温度与实测的室内温度进行比较并自动控制风速。
20.作为本发明的一种优选技术方案：所述二通阀开闭状态与风速互不影响，但当风机停止时，二通阀关闭。
21.本发明提供的空调末端温度控制系统，与现有技术相比，其有益效果有：采用pid控制算法和占空比算法对空调末端进行升级改造，直接利用pid经典算法的结果，保留了其优越的控制特性。基于普通二通阀实现了精确的送冷调节，提高温度控制精度。应用市场巨大，可提升温度控制精度，在满足同等舒适度条件下，更加节能降耗。相比采用高成本控制比例积分阀阀门开度来控制流量的方式成本更低。相比常规采用简单控制电磁二通阀开闭的方式，温度更为精准，室内温度波动较小且节能。
附图说明
22.图1为本发明优选实施例的系统框图；
23.图2为本发明优选实施例中空调末端控制系统控制框图；
24.图3为本发明优选实施例中pd控制算法+占空比算法空调末端风机盘管控制系统温度效果曲线图；
25.图4为本发明优选实施例中pd控制算法+占空比算法空调末端风机盘管控制系统阀门开关控制图。
26.图中各个标记的意义为：1、温度控制器；2、二通阀；3、计算模块；4、温度变送器。
具体实施方式
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.参照图1，本发明优选实施例提供了一种空调末端温度控制系统，包括温度控制器
1和二通阀2，所述温度控制器1用于比较设定温度和现场在线实测温度；所述二通阀2用于控制水阀的开关。
29.还包括计算模块3和温度变送器4，所述计算模块3和所述温度变送器4用于连接所述温度控制器1和所述二通阀2，所述计算模块3根据所述温度控制器1测得的现场在线实测温度根据经典pid控制算法和占空比算法进行计算控制二通阀2在固定周期内的开关时间，所述二通阀2通过所述温度变送器4向所述温度控制器1传递现场温度。
30.所述温度控制器为风机盘管温度控制器。
31.所述二通阀2为电动二通阀。
32.计算模块3基于经典pid控制算法的0-100输出值实现对二通阀2的控制，所述经典pid控制算法基于比例积分阀的连续流量调节特性，依据当前偏差值，设置各项系数的pd控制算法，用于实现兼顾调节速度、消除目标偏差，实现对温度的控制。
33.所述计算模块3基于经典pid控制算法的0-100输出值，通过占空比算法，实现供冷量的调节。
34.所述占空比算法通过风机盘管温度控制器和电动二通阀实现，所述占空比算法将所述经典pid控制算法的0-100的输出值，转换为控制周期内电动二通阀开关时间的占空比，通过时间的调整实现供冷量的调节。
35.所述占空比算法步骤如下：设电动二通阀开启与关闭状态中5分钟为一个周期，根据：
36.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)；
37.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)；
38.其中，末端供冷量＝供冷时间*单位供冷量；
39.控制固定周期内电动二通阀的通断时间，实现供冷量的连续调节。
40.根据设置温度与实测的室内温度进行比较并自动控制风速。
41.所述二通阀2开闭状态与风速互不影响，但当风机停止时，二通阀2关闭。
42.本实施例中，参照图2、图3、图4，分别由风机盘管温度控制器、电动二通阀和占空比算法组成的空调末端风机盘管控制系统的控制框图和温度效果曲线和阀门开关控制图，其中值为1时表示电动二通阀打开，值为0时表示电动二通阀关闭，占空比算法说明如下：
43.占空比算法将经典pid的0-100的输出值，转换为控制周期内电动二通阀开关时间的占空比，通过调节时间实现供冷量的连续调节，具体算法如下：以5分钟为控制周期，
44.pid输出值为0时：
45.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)＝5*0％＝0min
46.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)＝5-5*0％＝5min
47.pid输出值为20时：
48.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)＝5*20％＝1min
49.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)＝5-5*20％＝5*80％＝4min
50.pid输出值为40时：
51.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)＝5*40％＝2min
52.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)＝5-5*40％＝5*60％＝
3min
53.pid输出值为60时：
54.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)＝5*60％＝3min
55.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)＝5-5*60％＝5*40％＝2min
56.pid输出值为80时：
57.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)＝5*80％＝4min
58.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)＝5-5*80％＝5*20％＝4min
59.pid输出值为100时：
60.电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)＝5*100％＝5min
61.电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)＝5-5*100％＝5*0％＝0min
62.对应关系如下表：
[0063][0064]
占空比算法也可在空调风柜系统采用开关阀的设备对象进行推广应用。以每栋30层高层建筑为例，安装的盘管控制器及二通阀数量近千台，采用pid控制算法和占空比算法对其进行升级改造，可提升温度控制精度，在满足同等舒适度条件下，预计节能降耗10％左右。
[0065]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0066]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
技术特征：
1.一种空调末端温度控制系统，其特征在于：包括温度控制器(1)和二通阀(2)，所述温度控制器(1)用于比较设定温度和现场在线实测温度；所述二通阀(2)用于控制水阀的开关。2.根据权利要求1所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：还包括计算模块(3)和温度变送器(4)，所述计算模块(3)和所述温度变送器(4)用于连接所述温度控制器(1)和所述二通阀(2)，所述计算模块(3)根据所述温度控制器(1)测得的现场在线实测温度进行计算控制二通阀(2)在固定周期内的开关时间，所述二通阀(2)通过所述温度变送器(4)向所述温度控制器(1)传递现场温度。3.根据权利要求1所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：所述温度控制器(1)为风机盘管温度控制器。4.根据权利要求1所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：所述二通阀(2)为电动二通阀。5.根据权利要求4所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：计算模块(3)基于经典pid控制算法的0-100输出值实现对二通阀(2)的控制，所述经典pid控制算法基于比例积分阀的连续流量调节特性，依据当前偏差值，设置各项系数的pid控制算法，用于实现兼顾调节速度、消除目标偏差，实现对温度的控制。6.根据权利要求5所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：所述计算模块(3)基于经典pid控制算法的0-100输出值，通过占空比算法，实现供冷量的调节。7.根据权利要求6所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：所述占空比算法通过风机盘管温度控制器和电动二通阀实现，所述占空比算法将所述经典pid控制算法的0-100的输出值，转换为控制周期内电动二通阀开关时间的占空比，通过时间的调整实现供冷量的调节。8.根据权利要求7所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：所述占空比算法步骤如下：设电动二通阀开启与关闭状态中5分钟为一个周期，根据：电动二通阀导通时间为＝5*pid控制算法输出(百分比)；电动二通阀关闭时间为＝5-5*pid控制算法输出(百分比)；其中，末端供冷量＝供冷时间*单位供冷量；控制固定周期内电动二通阀的通断时间，实现供冷量的连续调节。9.根据权利要求8所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：根据设置温度与实测的室内温度进行比较并自动控制风速。10.根据权利要求9所述的空调末端温度控制系统，其特征在于：所述二通阀(2)开闭状态与风速互不影响，但当风机停止时，二通阀(2)关闭。
技术总结
本发明涉及空调末端温度控制领域，尤其为一种空调末端温度控制系统，包括温度控制器和二通阀，所述温度控制器用于比较设定温度和现场在线实测温度；所述二通阀用于控制水阀的开关。本发明采用PID控制算法和占空比算法对空调末端进行升级改造，直接利用PID经典算法的结果，保留了其优越的控制特性。基于普通二通阀实现了精确的送冷调节，提高温度控制精度。应用市场巨大，可提升温度控制精度，在满足同等舒适度条件下，更加节能降耗。相比采用高成本控制比例积分阀阀门开度来控制流量的方式成本更低。相比常规采用简单控制电磁二通阀开闭的方式，温度更为精准，室内温度波动较小且节能。节能。节能。
