[发明专利]一次空调冷冻水系统变流量控制系统及方法

说明书

本发明提出了一种一次空调冷冻水系统变流量控制系统及方法，通过设置第一压差传感器、第二压差传感器、流量控制器和水泵变频器，可以采用更小的分水器、集水器压差设定值控制水泵频率，使水泵运行在更低的频率，能够更多地减少水泵的运行能耗；根据水泵进出口压差和实时运行频率，结合水泵特性计算系统水流量，能够通过控制水泵进出口压差和实时运行频率，确保系统水流量满足设置的最小水流量，保证系统的安全运行；不需要安装流量计检测系统水流量，即可确保将系统的水流量维持在最小水流量，大大节约了控制设备的成本，有效地解决了一次空调冷冻水变流量系统在没有流量计的情况下系统最小流量很难保证的难题。

技术领域

本发明涉及空调水系统控制领域，尤其涉及一种一次空调冷冻水系统变流量控制系统及方法。

背景技术

随着技术的发展和生活标准的提高，空调系统的应用也越来越广泛。空调系统的能耗占建筑能耗的40％～60％，而空调水系统的能耗占空调系统能耗的30％左右。建筑的空调负荷随室外气象参数及室内产热量的变化不断变化，大部分时间，建筑空调负荷处于部分负荷状态，空调水系统需要的水流量大部分时间低于设计水流量。因此，变流量空调冷冻水系统因其能够根据空调末端水量的需求对水泵转速进行调节进而大量减少水泵的能耗被广泛应用。但是，在实际工程应用中，因控制方法的局限，使得变流量空调冷冻水系统无法达到预期的运行效果。在实际工程中，变流量空调冷冻水系统常采用分集水器压差控制实现水泵的变频调节。一般来说，制冷机蒸发器存在一个最低限流量，通常为蒸发器额定流量的50％，当制冷机蒸发器流量小于其最低限流量时，制冷机就会发出故障信号并进行自保护停机。为了避免制冷机蒸发器因为流量过低而自保护停机，实际工程中往往取较大的分集水器压差设定值，这就使得系统水流量的可调节范围变小，水泵的运行频率较高，依然需要关小末端阀门的方式降低系统水流量，水泵的能耗依然较高，节能效果较差。

为了确保制冷机的最小流量，达到理想的节能效果，也有在采用分集水器压差控制时取较低的压差设定值，此时会在冷冻水系统安装流量计及流量旁通装置，对系统流量进行监测，并在系统流量较小的时候开启旁通阀门。但是在实际水系统中安装用于实际系统控制的流量传感器成本过高，并且由于现场安装空间及位置不足等问题，会存在测量不准的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种一次空调冷冻水系统变流量控制系统及方法，能够在确保系统安全稳定运行且满足末端水量需求的前提下，最大限度的节约水泵能耗。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种一次空调冷冻水系统变流量控制系统，其包括水泵、制冷机蒸发器、分水器、集水器、末端阀门、电动旁通阀和电动旁通阀执行器，水泵、分水器、末端阀门、集水器、制冷机蒸发器和水泵依次连通形成水循环通道，电动旁通阀分别连通分水器和集水器，还包括第一压差传感器、第二压差传感器、流量控制器和水泵变频器，其中，

第一压差传感器，采集分水器和集水器之间的实时压差并发送给流量控制器；

第二压差传感器，采集水泵进水口和出水口之间的实时压差并发送给流量控制器；

流量控制器，分别信号连接第一压差传感器、第二压差传感器、电动旁通阀执行器和水泵变频器，根据第一压差传感器和第二压差传感器采集的实时压差控制电动旁通阀执行器和水泵变频器；

电动旁通阀执行器，连接电动旁通阀，控制其阀门开合度；

水泵变频器，连接水泵，控制其运行频率。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括弱电控制柜和电源开关单元，所述流量控制器和电源开关单元设置在弱电控制柜中，电源开关单元电性连接流量控制器与电源连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括配电柜和电源空开单元，所述水泵变频器和电源空开单元设置在配电柜中，电源空开单元电性连接水泵变频器与动力电源。