CN105737284A - 一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法 - Google Patents

一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，分水器和集水器之间设有多个并联的空气处理机组支路，其特征在于：每个空气处理机组支路具有一个空气处理机组，空气处理机组设有送风温度传感器，空气处理机组进水管处设有第一热量表，出水管处设有第一电动调节阀，送风温度传感器的输出端、第一热量表输出端、第一电动调节阀的输入端接空气处理机组控制器；空气处理机组控制器根据空气处理机组送风温度的变化，并结合第一热量表的读数，调节第一电动调节阀的开度。

Description

一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法。
背景技术
建筑物暖通空调***的任务是以最低的运行成本，为用户提供舒适的室内气候环境。由于空调***大部分时间都在部分负荷工况下运行，***水流量大部分时间都低于设计流量，因此，空调水***大都采用高效、节能的变流量***。在变流量***的运行过程中，各支路（分支环路）的流量是随着负荷的变化而变化的，但各并联支路之间的水力是相互影响的，一个支路的水力扰动会传递到其他环路中去，造成空调水***冷、热水流量分配失衡，某些支路流量过剩，而某些支路流量不足。为了兼顾局部失衡区域的空调效果，空调水***不得不在“大流量”状态下工作，导致***能耗增加、节能空间受限。
现有技术中，空调水***大都采用动态压差平衡阀来维持***的动态水力平衡。它的作用机理是恒定被控管路的压差。然而，空调***的负荷与压差之间并没有直接的关系，基于压差恒定的动态水力平衡调节方法，并不能实现各个支路流量分配的平衡，它所能做到的只是限制支路的最大流量、防止出现流量过大而已。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，能够真正实现各支路流量的按需分配，有效提高空调水***的运行效能。
实现本发明目的的技术方案：
一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，分水器和集水器之间设有多个并联的空气处理机组支路，其特征在于：每个空气处理机组支路具有一个空气处理机组，空气处理机组设有送风温度传感器，空气处理机组进水管处设有第一热量表，出水管处设有第一电动调节阀，送风温度传感器的输出端、第一热量表输出端、第一电动调节阀的输入端接空气处理机组控制器；空气处理机组控制器根据空气处理机组送风温度的变化，并结合第一热量表的读数，调节第一电动调节阀的开度。
分水器和集水器之间设有风机盘管支路，所说风机盘管支路由多个并联的风机盘管构成，风机盘管支路的出水总管设有第二电动调节阀，风机盘管支路的进水总管设有第二热量表，第二热量表输出端、第二电动调节阀输入端接管网平衡变流量控制器；风机盘管出水管处设有电动开关阀，电动开关阀的输入端接风机盘管控制器；风机盘管控制器与管网平衡变流量控制器通讯连接。
管网平衡变流量控制器根据风机盘管支路开启的电动开关阀个数与对应的风机盘管，计算该支路实际需求流量，控制该支路第二电动调节阀的开度，使得第二热量表读取的实际流量趋于需求值。
分水器和集水器之间的管线上设有压差传感器，压差传感器输出端接管网平衡变流量控制器，管网平衡变流量控制器与空气处理机组控制器通讯连接，管网平衡变流量控制器输出端接空调水***水泵的变频器。
管网平衡变流量控制器根据空气处理机组支路上的第一电动调节阀开度、风机盘管支路上的第二电动调节阀开度，对空调水***水泵进行控制。
空气处理机组支路中，空气处理机组设有第一回风温度传感器，第一回风温度传感器的输出端接空气处理机组控制器，空气处理机组控制器输出端接空气处理机组风机的变频器。
空气处理机组控制器根据空气处理机组回风温度的变化对空气处理机组风机进行变频控制。
风机盘管支路中，风机盘管设有第二回风温度传感器，第二回风温度传感器输出端接风机盘管控制器；风机盘管控制器输出端接风机盘管风机的三档调速器。
风机盘管控制器根据回风温度，对风机盘管风机、电动开关阀进行控制。
本发明具有的有益效果：
本发明空气处理机组设有送风温度传感器，空气处理机组进水管处设有第一热量表，出水管处设有第一电动调节阀，送风温度传感器、输出端、第一热量表输出端、第一电动调节阀的输入端接空气处理机组控制器；空气处理机组控制器根据送风设定值与实际值的差值，计算实际需求流量，进而控制第一电动调节阀，使得第一热量表值趋近于实际需求流量，当其它支路特性发生变化导致所在支路流量变化时，空气处理机组控制器调节第一电动调节阀开度，使实际流量一直稳定在需求值，实现与压力无关的按需分配。
本发明分水器和集水器之间设有压差传感器，压差传感器输出端接管网平衡变流量控制器，管网平衡变流量控制器与空气处理机组控制器通讯连接，管网平衡变流量控制器输出端接空调水***水泵的变频器。管网平衡变流量控制器自动采集各支路电动调节阀开度，当所有电动调节阀均处于较低开度时（比如低于70%），说明整个***运行在较低负荷，由于末端开度小、阻力大，导致水泵能耗偏高，此时则需降低分、集水器间压差设定值，进一步降低水泵频率；当有一台以上的电动调节阀开度达到过大开度时（比如高于95%），需提高分、集水器间压差设定值，水泵频率增加，保证各末端流量满足需求，通过调整压差设定值，使得末端电动调节阀处于较合理的开度，***运行更加合理和节能，从而进一步提高了***的效能。
本发明分水器和集水器之间设有风机盘管支路，风机盘管支路的出水总管设有第二电动调节阀，风机盘管支路的进水总管设有第二热量表，第二热量表输出端、第二电动调节阀输入端接管网平衡变流量控制器；风机盘管设有第二回风温度传感器，出水管处设有电动开关阀，第二回风温度传感器输出端、电动开关阀的输入端接风机盘管控制器；风机盘管控制器与管网平衡变流量控制器通讯连接。管网平衡变流量控制器根据风机盘管支路开启的电动开关阀个数与对应的风机盘管，计算该支路实际需求流量，控制该支路第二电动调节阀的开度，使得第二热量表读取的实际流量趋于需求值，当***压力产生扰动导致所在支路流量变化时，调节该支路第二电动调节阀开度，使实际流量一直稳定在需求值，实现与压力无关的按需分配。
本发明空气处理机组控制器输出端接空气处理机组风机的变频器，空气处理机组控制器可根据回风温度，调节空气处理机组风机的频率，实现制热工况下对空气处理机组运行的有效控制。风机盘管控制器输出端接风机盘管风机的三档调速器，风机盘管控制器可根据回风温度，调节风机盘管风机速度，实现制热工况下对风机盘管运行的有效控制。
附图说明
图1是本发明控制原理图；
图2是本发明空气处理机组部分的控制原理图；
图3是本发明风机盘管部分的控制原理图。
具体实施方式
如图1所示，分水器和集水器之间设有多个并联的空气处理机组支路，每个空气处理机组支路具有一个空气处理机组AHU，本实施例中，***末端采用空气处理机组AHU和风机盘管FCU并用模式，多个并联的风机盘管FCU构成风机盘管支路。如图2所示，空气处理机组AHU设第一回风温度传感器T、送风温度传感器T3。如图1、图2所示，空气处理机组AHU进水管处设有第一热量表R，出水管处设有第一电动调节阀1，第一回风温度传感器T、送风温度传感器T3的输出端、热量表R输出端、第一电动调节阀1的输入端接空气处理机组控制器（AHU控制器），空气处理机组控制器（AHU控制器）输出端接空气处理机组风机4的变频器。
如图1所示，风机盘管支路进水总管设有第二热量表R2，风机盘管支路出水总管设有第二电动调节阀6，如图3、图1所示，风机盘管FCU设有第二回风温度传感器T2，出水管处设有电动开关阀2，第二回风温度传感器T2输出端、电动开关阀2输入端接风机盘管控制器（FCU控制器），风机盘管控制器（FCU控制器）输出端接风机盘管风机5的三档调速器。
如图1所示，分水器和集水器之间的管线上设有压差传感器△P，压差传感器△P输出端接管网平衡变流量控制器，管网平衡变流量控制器与空气处理机组控制器（AHU控制器）、风机盘管控制器（FCU控制器）通讯连接，管网平衡变流量控制器输出端接空调水***水泵3的变频器，第二热量表R2输出端、第二电动调节阀6输入端接管网平衡变流量控制器。
空气处理机组控制：
在空气处理机组控制器（AHU控制器）的控制下，根据回风温度的变化实行对空气处理机组风机4的变频控制，根据送风温度的变化调节第一电动调节阀1的开度。对于制冷工况，当回风温度低于设定值时，降低空气处理机组风机4的运转频率，当回风温度高于设定值时，增加空气处理机组风机4的运转频率，使回风温度维持在设定范围内。当送风温度低于设定值时，降低第一电动调节阀1的开度，当送风温度高于设定值时，增加第一电动调节阀1的开度，确保送风温度维持在设定的范围内；对于制热工况，当回风温度高于设定值时，降低空气处理机组风机4的运转频率，当回风温度低于设定值时，增加空气处理机组风机4的运转频率，使回风温度维持在设定范围内，当送风温度高于设定值时，降低第一电动调节阀1开度，当送风温度低于设定值时，增加第一电动调节阀1开度，确保送风温度维持在设定的范围内。
调节第一电动调节阀1控制空气处理机组的送风温度时，应结合第一热量表R读数，根据送风温度设定值与实际值的差值，空气处理机组控制器空气处理机组控制器（AHU控制器）计算空气处理机组实际需求流量，调节第一电动调节阀1的开度，使得第一热量表R读取的实际流量趋于需求值，当其他管路特性发生变化导致所在支路流量变化时，对第一电动调节阀1开度进行调节，使实际流量一直稳定在需求值，实现与压力无关的按需分配。
风机盘管控制：
在风机盘管控制器（FCU控制器）控制下，对于制冷工况，当回风温度低于设定值时，优先降低风机5档位，最后再关闭电动开关阀2；当回风温度高于设定值时，优先开启电动开关阀2，然后逐级提高风机5的运行档位；对于制热工况，当回风温度高于设定值时，优先降低风机5档位，最后再关闭电动开关阀2；当回风温度高于设定值时，优先开启电动开关阀2，然后逐级提高风机5的运行档位。
管网平衡变流量控制器根据风机盘管支路开启的电动开关阀个数与对应的风机盘管，计算该支路实际需求流量，控制该支路第二电动调节阀6的开度，使得第二热量表R2读取的实际流量趋于需求值，当***压力产生扰动导致所在支路流量变化时，调节该支路第二电动调节阀6开度，使实际流量一直稳定在需求值，实现与压力无关的按需分配。
空调***水泵可变压差变频调节:
管网平衡变流量控制器自动采集各支路电动调节阀（空气处理机组支路上的第一电动调节阀开度、风机盘管支路上的第二电动调节阀）开度，当所有电动调节阀均处于较低开度时（比如低于70%），说明整个***运行在较低负荷，由于末端开度小、阻力大，导致水泵能耗偏高，此时则需降低分、集水器间压差设定值，进一步降低水泵频率；当有一台以上的电动调节阀开度达到过大开度时（比如高于95%），需提高分、集水器间压差设定值，水泵频率增加，保证各末端流量满足需求。通过调整压差设定值，使得末端电动调节阀6处于合理的开度，***运行更加合理和节能。

Claims (9)

1.一种空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，分水器和集水器之间设有多个并联的空气处理机组支路，其特征在于：
每个空气处理机组支路具有一个空气处理机组，空气处理机组设有送风温度传感器，空气处理机组进水管处设有第一热量表，出水管处设有第一电动调节阀，送风温度传感器的输出端、第一热量表输出端、第一电动调节阀的输入端接空气处理机组控制器；
空气处理机组控制器根据空气处理机组送风温度的变化，并结合第一热量表的读数，调节第一电动调节阀的开度。
2.根据权利要求1所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：分水器和集水器之间设有风机盘管支路，所说风机盘管支路由多个并联的风机盘管构成，风机盘管支路的出水总管设有第二电动调节阀，风机盘管支路的进水总管设有第二热量表，第二热量表输出端、第二电动调节阀输入端接管网平衡变流量控制器；风机盘管出水管处设有电动开关阀，电动开关阀的输入端接风机盘管控制器；风机盘管控制器与管网平衡变流量控制器通讯连接。
3.根据权利要求2所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：管网平衡变流量控制器根据风机盘管支路开启的电动开关阀个数与对应的风机盘管，计算该支路实际需求流量，控制该支路第二电动调节阀的开度，使得第二热量表读取的实际流量趋于需求值。
4.根据权利要求3所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：分水器和集水器之间的管线上设有压差传感器，压差传感器输出端接管网平衡变流量控制器，管网平衡变流量控制器与空气处理机组控制器通讯连接，管网平衡变流量控制器输出端接空调水***水泵的变频器。
5.根据权利要求4所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：管网平衡变流量控制器根据空气处理机组支路上的第一电动调节阀开度、风机盘管支路上的第二电动调节阀开度，对空调水***水泵进行控制。
6.根据权利要求5所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：空气处理机组支路中，空气处理机组设有第一回风温度传感器，第一回风温度传感器的输出端接空气处理机组控制器，空气处理机组控制器输出端接空气处理机组风机的变频器。
7.根据权利要求6所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：空气处理机组控制器根据空气处理机组回风温度的变化对空气处理机组风机进行变频控制。
8.根据权利要求7所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：风机盘管支路中，风机盘管设有第二回风温度传感器，第二回风温度传感器输出端接风机盘管控制器；风机盘管控制器输出端接风机盘管风机的三档调速器。
9.根据权利要求8所述的空调水***管网平衡分配与变流量控制方法，其特征在于：风机盘管控制器根据回风温度，对风机盘管风机、电动开关阀进行控制。
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