一种监测实时能耗的中央空调机组互为备用控制系统技术领域
本发明涉及中央空调机组控制技术领域,具体地说是一种监测实时能耗的中央空
调机组互为备用控制系统。
背景技术
为了拥有更加舒适的室内环境，中央空调已经成为人们工作和生活中不可或缺的
电气设备，然而使用空调对能源的消耗是相当严重的，现有的空调机中并没有对空调各部
件进行能耗统计的模块，不能详细准确的了解空调机内部各部件的能耗情况，从而在进行
节能设计时不能有针对性的研究方向。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种监测实时能耗的中
央空调机组互为备用控制系统，能够实时控制和检测能耗，达到节能的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种监测实时能耗的中央空调机组
互为备用控制系统，其特征是：包括两个变频器和三台风机，所述变频器包括变频器U1、U2，
所述风机包括送风机、回风机和备用风机，所述控制系统还包括能耗统计模块，所述能耗统
计模块包括三相电量表，所述三相电量表接入主回路的进线端，所述变频器U1的一端通过
断路器QF2连接三相电源，所述变频器U2的一端通过断路器QF4连接三相电源，所述送风机
依次通过热继电器KH1、接触器KM1的主触点和断路器QF1接入三相电源，所述回风机依次通
过热继电器KH2、接触器KM4的主触点和断路器QF3接入三相电源，所述备用风机依次通过热
继电器KH3、接触器KM7的主触点和断路器QF5接入三相电源，所述变频器U1的另一端还分别
通过接触器KM2的主触点、接触器KM3的主触点和接触器KM8的主触点连接送风机、回风机和
备用风机，所述变频器U2的另一端还分别通过接触器KM9的主触点、接触器KM5的主触点和
接触器KM6的主触点连接送风机、回风机和备用风机。
优选地，所述三相电量表为互感器接入型三相电量表，所述三相电量表的U、V、W端
分别连接电流互感器TA1、TA2和TA3，U1、V1、W1端分别通过熔断器FU1、FU2和FU3接入三相电
源，A、B端通过通信电路与上位机连接，U’、V’、W’端接地。
优选地，所述控制系统还包括控制回路，所述控制回路包括手动启动回路和自动
工频启动回路。
优选地，所述手动启动回路和自动工频启动回路包括送风机手动启动回路和自动
工频启动回路、备用风机手动启动回路和自动工频启动回路和回风机手动启动回路和自动
工频启动回路；
所述送风机手动启动回路包括继电器KA1，所述继电器KA1常闭触点的一端连接火
线401，另一端分别连接开关SS1和接触器KM1常开触点的一端，开关SS1和接触器KM1常开触
点的另一端均连接开关ST1的一端，开关ST1的另一端连接接触器KM2常闭触点的一端，接触
器KM2常闭触点的另一端通过依次串联的接触器KM9常闭触点、接触器KM1线圈和热继电器
KH1接零线，所述送风机自动工频启动回路包括空调机组能效控制器，所述空调机组能效控
制器的型号为G.AX-A，所述开关ST1的另一端还连接空调机组能效控制器的Y26端子的一
端，空调机组能效控制器的Y26端子的另一端通过继电器KA1常开触点接火线401；
所述备用风机手动启动回路包括继电器KA1，所述继电器KA1常闭触点的一端连接
火线401，另一端分别连接开关SS2和接触器KM4常开触点的一端，开关SS2和接触器KM4常开
触点的另一端均连接开关ST2的一端，开关ST2的另一端连接接触器KM3常闭触点的一端，接
触器KM3常闭触点的另一端通过依次串联的接触器KM5常闭触点、接触器KM4线圈和热继电
器KH2接零线，所述备用风机自动工频启动回路包括空调机组能效控制器，所述开关ST2的
另一端还连接空调机组能效控制器的Y31端子的一端，空调机组能效控制器的Y31端子的另
一端通过继电器KA1常开触点接火线401；
所述回风机手动启动回路包括继电器KA6，所述继电器KA6常闭触点的一端连接火
线401，另一端分别连接开关SS3和接触器KM7常开触点的一端，开关SS3和接触器KM7常开触
点的另一端均连接开关ST3的一端，开关ST3的另一端连接接触器KM6常闭触点的一端，接触
器KM6常闭触点的另一端通过依次串联的接触器KM8常闭触点、接触器KM7线圈和热继电器
KH3接零线，所述回风机自动工频启动回路包括空调机组能效控制器，所述开关ST3的另一
端还连接空调机组能效控制器的Y34端子的一端，空调机组能效控制器的Y34端子的另一端
通过继电器KA6常开触点接火线401。
优选地，所述控制回路还包括紧急停止开关SBR和转换电路，所述转换电路包括开
关ZT1和继电器KA1、KA2线圈，所述转换开关ZT1的一端连接火线401，另一端分别连接继电
器KA1、KA6线圈的一端，继电器KA1、KA6线圈的另一端接零线。
优选地，所述控制回路还包括自动变频准备回路和变频启动/复位回路，所述自动
变频准备回路包括送风机、备用风机自动变频准备回路和送风机、备用风机自动变频准备
回路，所述变频启动/复位回路包括送风机泵变频启动/复位回路和备用风机变频启动/复
位回路；
所述送风机、备用风机自动变频准备回路包括继电器KA1，所述继电器KA1常开触
点的一端连接火线401，另一端分别连接空调机组能效控制器的Y28、Y27、Y30端子的一端，
空调机组能效控制器的Y28端子的另一端通过依次串联的接触器KM2常闭触点、接触器KM3
常闭触点、接触器KM6常闭触点、接触器KM7常闭触点和接触器KM8线圈接零线，空调机组能
效控制器的Y27端子的另一端通过依次串联的接触器KM1常闭触点、接触器KM3常闭触点、接
触器KM8常闭触点、接触器KM9常闭触点和接触器KM2线圈接零线，空调机组能效控制器的
Y30端子的另一端通过依次串联的接触器KM2常闭触点、接触器KM4常闭触点、接触器KM5常
闭触点、接触器KM8常闭触点和接触器KM3线圈接零线；
所述送风机、备用风机自动变频准备回路包括继电器KA6，所述继电器KA6常开触
点的一端连接火线401，另一端分别连接空调机组能效控制器的Y38、Y35、Y36端子的一端，
空调机组能效控制器的Y38端子的另一端通过依次串联的接触器KM1常闭触点、接触器KM2
常闭触点、接触器KM5常闭触点、接触器KM6常闭触点和接触器KM9线圈接零线，空调机组能
效控制器的Y35端子的另一端通过依次串联的接触器KM5常闭触点、接触器KM7常闭触点、接
触器KM8常闭触点、接触器KM9常闭触点和接触器KM6线圈接零线，空调机组能效控制器的
Y36端子的另一端通过依次串联的接触器KM3常闭触点、接触器KM4常闭触点、接触器KM6常
闭触点、接触器KM9常闭触点和接触器KM5线圈接零线；
所述送风机变频启动/复位回路包括空调机组能效控制器，所述空调机组能效控
制器的Y32、Y33端子的一端连接火线401，所述空调机组能效控制器的Y32的另一端通过继
电器KA2线圈接零线，所述空调机组能效控制器的Y33端子的另一端通过继电器KA3线圈接
零线；
所述备用风机变频启动/复位回路包括空调机组能效控制器，所述空调机组能效
控制器的Y37、Y40端子的一端连接火线401，所述空调机组能效控制器的Y37的另一端通过
继电器KA7线圈接零线，所述空调机组能效控制器的Y40端子的另一端通过继电器KA8线圈
接零线。
优选地，所述通信电路为RS485通信电路。
优选地，所述三相电量表的型号为G.REAL-M2。
优选地，所述主回路还包括电流互感器TA4、TA5和TA6，所述电流互感器TA4、TA5和
TA6分别连接送风机、备用风机和回风机。
本发明的有益效果是：本发明的能耗统计模块能够实时监测互为备用控制系统的
能耗；本发明能够实现手动启动和自动启动的切换，利于系统节能；热继电器KH1、KH2和KH3
避免大电流对器件的损坏，延长器件使用寿命。
附图说明
图1是本发明所述主回路电路图；
图2是本发明能耗统计模块电路图；
图3是本发明控制回路电路图(部分一)；
图4是本发明控制回路电路图(部分二)。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发
明进行详细阐述。
如图1-4所示，本发明的一种监测实时能耗的中央空调机组互为备用控制系统，其
特征是：包括两个变频器和三台风机，所述变频器包括变频器U1、U2，所述风机包括送风机、
回风机和备用风机，所述控制系统还包括能耗统计模块，所述能耗统计模块包括三相电量
表，所述三相电量表接入主回路的进线端，所述变频器U1的一端通过断路器QF2连接三相电
源，所述变频器U2的一端通过断路器QF4连接三相电源，所述送风机依次通过热继电器KH1、
接触器KM1的主触点和断路器QF1接入三相电源，所述回风机依次通过热继电器KH2、接触器
KM4的主触点和断路器QF3接入三相电源，所述备用风机依次通过热继电器KH3、接触器KM7
的主触点和断路器QF5接入三相电源，所述变频器U1的另一端还分别通过接触器KM2的主触
点、接触器KM3的主触点和接触器KM8的主触点连接送风机、回风机和备用风机，所述变频器
U2的另一端还分别通过接触器KM9的主触点、接触器KM5的主触点和接触器KM6的主触点连
接送风机、回风机和备用风机。
优选地，所述主回路还包括电流互感器TA4、TA5和TA6，所述电流互感器TA4、TA5和
TA6分别连接送风机、备用风机和回风机。
如图2所示，所述三相电量表为互感器接入型三相电量表，所述三相电量表的U、V、
W端分别连接电流互感器TA1、TA2和TA3，U1、V1、W1端分别通过熔断器FU1、FU2和FU3接入三
相电源，A、B端通过通信电路与上位机连接，U’、V’、W’端接地。
优选地，所述通信电路为RS485通信电路，所述三相电量表的型号为G.REAL-M2，可
以实时监控用电量以及每一相的电压、电流等数据。
如图3所示，所述控制回路包括手动启动回路、自动工频启动回路、自动变频准备
回路和变频启动/复位回路。
所述手动启动回路和自动工频启动回路包括送风机手动启动回路和自动工频启
动回路、备用风机手动启动回路和自动工频启动回路和回风机手动启动回路和自动工频启
动回路；
所述送风机手动启动回路包括继电器KA1，所述继电器KA1常闭触点的一端连接火
线401，另一端分别连接开关SS1和接触器KM1常开触点的一端，开关SS1和接触器KM1常开触
点的另一端均连接开关ST1的一端，开关ST1的另一端连接接触器KM2常闭触点的一端，接触
器KM2常闭触点的另一端通过依次串联的接触器KM9常闭触点、接触器KM1线圈和热继电器
KH1接零线，所述送风机自动工频启动回路包括空调机组能效控制器，所述开关ST1的另一
端还连接空调机组能效控制器的Y26端子的一端，空调机组能效控制器的Y26端子的另一端
通过继电器KA1常开触点接火线401；
所述备用风机手动启动回路包括继电器KA1，所述继电器KA1常闭触点的一端连接
火线401，另一端分别连接开关SS2和接触器KM4常开触点的一端，开关SS2和接触器KM4常开
触点的另一端均连接开关ST2的一端，开关ST2的另一端连接接触器KM3常闭触点的一端，接
触器KM3常闭触点的另一端通过依次串联的接触器KM5常闭触点、接触器KM4线圈和热继电
器KH2接零线，所述备用风机自动工频启动回路包括空调机组能效控制器，所述开关ST2的
另一端还连接空调机组能效控制器的Y31端子的一端，空调机组能效控制器的Y31端子的另
一端通过继电器KA1常开触点接火线401；
所述回风机手动启动回路包括继电器KA6，所述继电器KA6常闭触点的一端连接火
线401，另一端分别连接开关SS3和接触器KM7常开触点的一端，开关SS3和接触器KM7常开触
点的另一端均连接开关ST3的一端，开关ST3的另一端连接接触器KM6常闭触点的一端，接触
器KM6常闭触点的另一端通过依次串联的接触器KM8常闭触点、接触器KM7线圈和热继电器
KH3接零线，所述回风机自动工频启动回路包括空调机组能效控制器，所述开关ST3的另一
端还连接空调机组能效控制器的Y34端子的一端，空调机组能效控制器的Y34端子的另一端
通过继电器KA6常开触点接火线401。
所述控制回路还包括紧急停止开关SBR和转换电路，所述转换电路包括开关ZT1和
继电器KA1、KA2线圈，所述转换开关ZT1的一端连接火线401，另一端分别连接继电器KA1、
KA6线圈的一端，继电器KA1、KA6线圈的另一端接零线。
所述自动变频准备回路包括送风机、备用风机自动变频准备回路和送风机、备用
风机自动变频准备回路，所述变频启动/复位回路包括送风机泵变频启动/复位回路和备用
风机变频启动/复位回路；
所述送风机、备用风机自动变频准备回路包括继电器KA1，所述继电器KA1常开触
点的一端连接火线401，另一端分别连接空调机组能效控制器的Y28、Y27、Y30端子的一端，
空调机组能效控制器的Y28端子的另一端通过依次串联的接触器KM2常闭触点、接触器KM3
常闭触点、接触器KM6常闭触点、接触器KM7常闭触点和接触器KM8线圈接零线，空调机组能
效控制器的Y27端子的另一端通过依次串联的接触器KM1常闭触点、接触器KM3常闭触点、接
触器KM8常闭触点、接触器KM9常闭触点和接触器KM2线圈接零线，空调机组能效控制器的
Y30端子的另一端通过依次串联的接触器KM2常闭触点、接触器KM4常闭触点、接触器KM5常
闭触点、接触器KM8常闭触点和接触器KM3线圈接零线；
所述送风机、备用风机自动变频准备回路包括继电器KA6，所述继电器KA6常开触
点的一端连接火线401，另一端分别连接空调机组能效控制器的Y38、Y35、Y36端子的一端，
空调机组能效控制器的Y38端子的另一端通过依次串联的接触器KM1常闭触点、接触器KM2
常闭触点、接触器KM5常闭触点、接触器KM6常闭触点和接触器KM9线圈接零线，空调机组能
效控制器的Y35端子的另一端通过依次串联的接触器KM5常闭触点、接触器KM7常闭触点、接
触器KM8常闭触点、接触器KM9常闭触点和接触器KM6线圈接零线，空调机组能效控制器的
Y36端子的另一端通过依次串联的接触器KM3常闭触点、接触器KM4常闭触点、接触器KM6常
闭触点、接触器KM9常闭触点和接触器KM5线圈接零线；
所述送风机变频启动/复位回路包括空调机组能效控制器，所述空调机组能效控
制器的型号为G.AX-A，所述空调机组能效控制器的Y32、Y33端子的一端连接火线401，所述
空调机组能效控制器的Y32的另一端通过继电器KA2线圈接零线，所述空调机组能效控制器
的Y33端子的另一端通过继电器KA3线圈接零线；
所述备用风机变频启动/复位回路包括空调机组能效控制器，所述空调机组能效
控制器的Y37、Y40端子的一端连接火线401，所述空调机组能效控制器的Y37的另一端通过
继电器KA7线圈接零线，所述空调机组能效控制器的Y40端子的另一端通过继电器KA8线圈
接零线。
本系统可实现手动控制和自动控制的切换，空调机组能效控制器也可以实现工
频、变频的切换。通过空调机组能效空调机组能效控制器可以实现任意一个风机自动变频
启动或者自动工频启动。具体工作原理如下：
手动启动：转换开关ZT1断开时，继电器KA1线圈和继电器KA6线圈不通电，继电器
KA1常开触点和继电器KA6常开触点断开，自动回路不通，继电器KA1常闭触点和继电器KA6
常闭触点闭合。①若此时闭合开关SS1，接触器KM1接通，同时接触器KM2和接触器KM9断开，
送风机手动工频启动；②若此时闭合开关SS2，接触器KM4接通，同时接触器KM3和接触器KM5
断开，备用风机手动工频启动；③若此时闭合开关SS3，接触器KM7接通，同时接触器KM6和接
触器KM8断开，回风机手动工频启动。
自动工频启动(以送风机为例)：转换开关ZT1闭合时，继电器KA1和继电器KA6通
电，KA1常闭触点和KA6常闭触点断开，手动回路不通，继电器KA1常开触点和继电器KA6常开
触点闭合。此时如果空调机组能效空调机组能效控制器的内部端子Y26触点闭合，则接触器
KM1接通，且接触器KM2和KM9均断开，送风机自动工频启动。
自动变频启动(以送风机为例)：转换开关ZT1闭合时，继电器KA1和继电器KA6通
电，KA1常闭触点和KA6常闭触点断开，手动回路不通，KA1常开触点和KA6常开触点闭合。空
调机组能效控制器处的内部端子Y27触点闭合，接触器KM2闭合，同时KM1、KM3、KM8、KM9均为
断开，送风机通过1#变频器自动变频启动。
互为备用变频启动：①转换开关ZT1闭合时，继电器KA1通电，KA1常闭触点断开，手
动回路不通，KA1常开触点闭合，空调机组能效控制器的内部端子Y28触点闭合，接触器KM8
闭合，同时KM2、KM3、KM6、KM7均断开，回风机通过1#变频器自动变频启动；②转换开关ZT1闭
合时，继电器KA6通电，KA6常闭触点断开，手动回路不通，KA6常开触点闭合，空调机组能效
控制器的内部端子Y38触点闭合，接触器KM9闭合，同时KM1、KM2、KM5、KM6均断开，送风机通
过2#变频器自动变频启动。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在
不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发
明的保护范围。