[发明专利]基于能量分配平衡的暖通空调水力动态调节方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于能量分配平衡的暖通空调水力动态调节方法及装置，属于暖通空调水输送技术；旨在提供一种动态调节水流量的方法及装置。该方法包括数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量输和调节控制；通过对供、回水温度以及压差三项参数的采集，计算出供回水温差、供回水平均温差、回水温度偏差，然后进行逻辑判断并输出控制量。其装置包括传感器、分水器、集水器、运行参数采集箱、计算机、水力平衡控制器、变频器、循环水泵和电动调节阀；各传感器分别与运行参数采集箱(4)连接，变频器(13)和各电动调节阀I(10)分别与水力平衡控制器(6)连接，运行参数采集箱(4)和水力平衡控制器(6)与计算机(5)连接。

主权项

1.一种基于能量分配平衡的暖通空调水力动态调节方法，包括数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量输出并进行调节控制；其特征在于：通过对水系统的供水温度、回水温度以及集水器、分水器之间的压差三项运行参数的采集，计算出各环路的供回水温差、所有环路的供回水平均温差、各环路的回水温度偏差，然后根据上述各温差值以及压差值进行逻辑判断并输出控制量，该控制量经过水力平衡控制器转换后或者对安装在各环路干管上的电动调节阀直接进行调节控制、或者同时通过变频器对安装在总供水管上的循环水泵进行调节控制；具体方法如下：(1)数据采集，水温参数由分别安装在总供水管上、各环路回水管上以及总回水管上的水温传感器对水系统的供水温度t_i、某环路的回水温度t_n以及水系统的回水温度t_o进行采集，压差参数由安装在分水器和集水器之间的水流压差传感器对供、回水管路之间的压差ΔP进行采集；运行参数采集箱将采集到的数据转换为数字信号后传送给计算机；(2)数据处理，计算机根据上述数据并按下列公式分别计算出某环路的供回水温差△t_n、所有环路的供回水平均温差某环路的回水温度偏差Δt_n′：Δt_n＝t_n-t_iΔt‾=(Δt1+Δt2+......+Δtn)/n≈to-ti≈Δ‾t′]]>Δt_n′ ＝t_n-t_n′在上述公式：中，n--并联在水系统中的环路个数t_n′--某环路设定的回水温度--所有环路的供回水设定平均温差(3)逻辑判断，计算机根据步骤(1)采集的数据、步骤(2)的计算结果分以下三种情况进行逻辑判断：①当水系统各个环路回水温度要求保持一致时，将各环路的供回水温差与所有环路的供回水平均温差进行比较，并根据两者的大小确定电动调节阀的控制量：若某环路的供回水温差Δt_n小于所有环路的供回水平均温差则表明该环路的供水量过剩，需要减小该环路的流量；反之，则表明该环路的供水量不足，需要增大该环路的流量；若某环路供回水温差Δt_n接近所有环路的供回水平均温差则表明该环路的水流量平衡；同时还要进行水系统供水量判断并确定循环水泵的控制量：若大部分或所有环路的供回水温差Δt_n均大于所有环路的供回水平均温差或所有环路的供回水设定平均温差则说明水系统供水量不足，同时还应增大水系统供水量；反之，则说明水系统供水量过剩，应减小水系统供水量；②当水系统各个环路的回水温度要求不相同时，根据某环路的回水温度偏差Δt_n′的正负值确定电动调节阀的控制量：若某环路回水温度偏差Δt_n′为负值，则表明该环路的供水量过剩，需要减小该环路的流量；反之，则表明该环路的供水量不足，需要增大该环路的流量；若某环路的回水温度偏差Δt_n′接近零，则表明该环路的水流量平衡；同时还要进行水系统供水量判断并确定循环水泵的控制量：若大部分或所有环路的供回水温差Δt_n均大于所有环路的供回水平均温差或所有环路的供回水设定平均温差，则说明水系统供水量不足，同时还应增大水系统供水量；反之，则说明水系统供水量过剩，应减小水系统供水量；③当水系统各个环路的负荷动态变化时，根据供、回水管路之间的压差ΔP变化确定循环水泵的控制量：若ΔP增大，则表明水系统的某些环路负荷减小，水系统供水量过剩，需要减小水系统的供水量；反之，则表明水系统的某些环路负荷增大，水系统供水量不足，需要增大水系统的供水量；若ΔP基本没有变化，则表明水系统的某些环路负荷增大、而某些环路负荷减小，水系统供水量平衡；同时还要再按上述两种情况之一进行温差判断并确定电动调节阀的控制量；(4)控制量输出和调节控制，计算机将控制量传送给水力平衡控制器，该控制器将电动调节阀的控制量转变为模拟信号后直接对电动调节阀进行调节控制，使各个环路上的水流量与末端负荷的需求相匹配，直至回水温度保持一致或满足预先设定的温度要求；同时，将循环水泵的控制量转变为模拟信号后通过变频器对循环水泵进行调节控制，改变水系统的供水流量，直至分水器与集水器之间的压差恢复到稳定运行值。