[发明专利]一种高层二次供水节能控制系统

权利要求书

1.一种高层二次供水节能控制系统，包括供水系统，其特征在于，所述供水系统的内部包括流量记录模块、压力记录模块、变频调速模块、水泵拟合模块、并联运行模块和供水压力变化模块，所述流量记录模块与压力记录模块的内部分别设置有手持式超声波流量计与压力记录仪，所述变频调速模块的内部包括变频器、电动机以及水泵，且所述水泵包括第一水泵与第二水泵。

2.根据权利要求1所述的一种高层二次供水节能控制系统，其特征在于，所述变频器、电动机以及水泵依次连接，并通过以下表达式对变频器、电动机以及水泵的功率以及效率进行计算；

N(t)＝γHQ

N(s)＝N(t)/η(p)

N(m)＝N(s)/η(m)

N(in)＝N(m)/η(vfd)

N(in)＝(γHQ)/η

Η＝η(vfd)η(m)η(p)

所述γ为水的比重；H为水泵的扬程；Q为水泵的流量；N(t)为水泵的输出功率；N(s)为水泵轴功率，即电机的输出功率；N(m)为电动机输入功率，即变频器的输出功率；N(in)为总输入功率，即变频器的输入功率；η(p)为水泵运行效率；η(m)为电动机效率；η(vfd)为变频器效率；η为总效率。

3.根据权利要求1所述的一种高层二次供水节能控制系统，其特征在于，所述水泵拟合模块通过对相关测试数据进行多项式拟合得到水泵特性曲线的数学表达式，对于水泵，流量--扬程特性曲线的拟合阶次取2，流量--轴功率取1，流量--效率拟合阶次取2即可得到足够的拟合精度，流量--扬程特性曲线、流量--轴功率特性曲线和流--效率特性曲线的拟合数学表达式分别如下：

H＝A₃Q²+A₂Q+A₁

N(s)＝B₂Q+B₁

η(p)＝C₃Q²+C₂Q+C₁

所述Q为实际流量；H为水泵扬程；N(s)为水泵轴功率；η(p)为水泵效率；A₃、A₂、A₁、B₂、B₁、C₃、C₂、C₁均为拟合系数。

4.根据权利要求3所述的一种高层二次供水节能控制系统，其特征在于，所述上述三式描述了水泵在额定转速n₁下的工作特性，对于变频调速水泵，根据比例律和等效率曲线，进行变换，由此可得到水泵的任意转速n下的工作特性：

比例律表达式为：

Q/Q₁＝√(H/H₁)＝3√[H(s)/H(s1)]＝n/n₁

等效率曲线表达式为：

H＝K＇Q²

变频水泵在任意转速n下的工作特性为：

H＝A₃Q²+A₂XQ+A₁X²Q

N(s)＝B₂X²Q+B₁X³

η(p)＝C₃(Q/X)²+C₂(Q/X)+C₁

X＝n/n₁

所述K＇为等效率曲线系数；X为变频前后水泵运行转速比。

5.根据权利要求1所述的一种高层二次供水节能控制系统，其特征在于，所述第一水泵为大功率水泵，第二水泵为小功率水泵，且所述第一水泵的功率大于第二水泵的功率。

6.根据权利要求1所述的一种高层二次供水节能控制系统，其特征在于，所述并联运行模块第一水泵与第二水泵。