CN111912060A - 一种集中空调***水力平衡自动调适方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集中空调***水力平衡自动调适方法及***,调适方法通过分级调节,调节各管道的流量比达到要求,简化传统人工水力平衡调节繁琐的步骤,同时为业主节约空调水力平衡调适的人工开支;另外解决空调水***水力不平衡现象,不仅解决由于空调末端冷热不均导致租户投诉的问题,而且为业主空调运行节能起到关键作用。调适***通过各个管道上的流量计计算该管道的流量比,并传输至集中控制器,集中控制器处理分析,控制各个管道的调节阀调节各个管道的水流量,使管道的流量比达到要求,进而使集中空调水***水力平衡。同时流量计可显示以及传输空调水***管道流量的流量比,解决了目前空调水***管道流量计不能显示流量比的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调调适领域,尤其涉及一种集中空调***水力平衡自动调适方法及***。
背景技术
目前,集中空调***已广泛应用于各种公共建筑中,但运行后往往出现集中空调水***水力不平衡,各管道实际流量与设计流量差距较大,导致出现同一楼层空调末端冷热不均,不同楼层的温度梯度较大的现象。
特别是一些商业建筑的公共区域,其采用的集中空调***仅在项目竣工时做了空调***的试运行,在后期建筑实际运行过程中,大部分未做空调水***水力平衡的调适。故在制冷和供暖季常常出现各楼层公共区域冷热不均,导致商户或者顾客投诉的现象。少数公共建筑的业主在第三方节能咨询单位的建议下,虽然逐步开始做空调水***的水力平衡调节,但仍采用传统的人工调节,且很难做到空调水***的动态平衡。
流量计已广泛用于工业生产、能源计量、环境保护、交通运输等领域。随着人们对建筑节能意识、环境舒适的关注日益增强,集中空调的水***的水力平衡也越来越受关注。而水力平衡调适中,管道的流量比是水力平衡调适的重要参数,现常用流量计测量。
目前在建筑领域中,用于集中空调水***供水管上的流量计(表)显示的参数一般为流量、温度等参数,没有可显示实时流量比(管道实际流量/管道设计流量)的流量计(表),现有获得流量比的方法是调适人员根据现有流量计(表)显示的实时流量,或者通过现场测试的流量,与对应的设计流量相比而得到。
发明内容
为了解决以上问题,本发明的目的是提供一种集中空调***水力平衡自动调适方法及***,其可根据各管道的流量比(实际流量/设计流量)的变化,实现自动化调节。
为了实现以上目的,本发明采用的技术方案:
一种集中空调***水力平衡自动调适方法,包括多级管道机构,每级管道机构的每根管道连接多个并联的下级管道,所述调适方法包括以下步骤:
S1、在上级管道机构中,选择流量比最大的管道,并选择连通此管道的下级管道机构;
S2、在下级管道机构中,重复S1步骤,直至到达最低等级的下级管道机构;
S3、在该级管道机构中,调适各个管道的流量比;
S4、返回上级管道机构,在该机构中选择流量比大小仅次于上次选择的管道,并在该管道的下级管道机构中,重复S2和S3步骤;
S5、重复S4步骤,直至完成该上级管道机构的各个下级管道流量的调适;
S6、针对该上级管道机构的各个管道,按照S3步骤进行调适;
S7、将上级管道机构作为下级管道机构,针对该下级管道机构的上级管道机构,重复S4、S5和S6步骤;
S8、重复S7步骤,直至调适到最高等级的上级管道机构,使其流量比达到要求。
进一步的是,所述S3步骤,具体包括以下步骤:
S31、选择该管道机构多根管道中流量比最小的管道作为基准值;
S32、选择除基准值以外的其他管道,并调节该管道的流量比;
S33、当其他管道的流量比等于基准值时,停止调节。
进一步的是,所述流量比为管道实际流量与设计流量的比值。
进一步的是,所述最高等级的上级管道机构为与空调***连接的总出水管,S8步骤中,该总出水管的流量比等于1时,调适结束。
本发明还提供了一种集中空调***水力平衡自动调适***,所述***包括多级管道机构,上级管道机构的每根管道连接下级管道机构并联的多根管道,还包括流量计、调节阀和集中控制器;
所述流量计和调节阀均安装在多级管道机构的每根管道上,且均与所述集中控制器连接;
所述流量计包括:
按键模块,用于输入管道的设计流量;
处理器,与所述按键模块连接,接收管道的实际流量信号,计算实际流量与设计流量的比值,并将比值传输至集中控制器;
显示模块,与所述处理器连接,显示管道实际流量与设计流量的比值。
进一步的是,所述流量计还包括分别与所述处理器连接的电源模块、数据储存模块、报警模块、无线通讯模块和信号转换模块。
进一步的是,所述流量计为电磁流量计,包括分体设置且相连的主机和检测组件;所述按键模块、处理器、显示模块、电源模块、数据储存模块、报警模块、无线通讯模块和信号转换模块均安装在所述主机内。
进一步的是,所述检测组件包括管状壳体、测量管、励磁线圈、衬里管和电极;
所述测量管安装在管状壳体内,测量管的外表面缠绕有所述励磁线圈,内表面粘贴有所述衬里管,内端安装有所述电极。
进一步的是,所述测量管内安装有温度传感器,所述电极安装在所述测量管内部的两端,所述管状壳体的内外表面均粘贴有保温岩棉板。
进一步的是,所述调节阀为电动比例积分调节阀。
本发明的有益效果:
本发明提供的调适方法,通过分级调节,调节各管道的流量比达到要求,简化传统人工水力平衡调节繁琐的步骤,同时为业主节约空调水力平衡调适的人工开支;另外解决空调水***水力不平衡现象,不仅解决由于空调末端冷热不均导致租户(顾客)投诉的问题,而且为业主空调运行节能起到关键作用。
本发明的分级调节,根据流量比按“比例法”分级调节,从最小阻力最不利流量计的管道依次调节,以保证满足最不利末端的实际流量;同时,调节它的上一级,上两级…直到总出水管上的流量计时,每级中管道的流量计均会按比例变化。
本发明提供的空调水力平衡调适***,通过各个管道上的流量计计算该管道的流量比,并传输至集中控制器,集中控制器处理分析,控制各个管道的调节阀调节各个管道的水流量,使管道的流量比达到要求,进而使集中空调水***水力平衡。
本发明提供的流量计,可显示以及传输空调水***管道流量的流量比,解决了目前空调水***管道流量计不能显示流量比的问题,为集中空调水***水力平衡调适提供基础条件,同时省去人工现场测量并计算流量比的繁琐过程。
本发明提供的流量计,被测液体通过测量管时,温度传感器检测液体的温度信号,电极引出和被测量成正比的感应电势信号,感应电势信号和温度信号被信号转换模块转换,转换为处理器可识别的信号,处理器计算管道的流量比,并控制显示模块显示流量比以及管道内液体的温度,处理器控制无线通讯模块将流量比和温度信息传输至集中控制器,以便于集中控制器控制调节阀调节管道的水流量。
附图说明
图1为本发明***的示意图;
图2为本发明空调水***多级管道机构的示意图;
图3为本发明流量计的示意图;
图4为本发明流量计主机的示意图;
图5为本发明流量计检测组件的示意图;
图中:1、流量计;10、主机;101、按键模块;102、处理器;103、显示模块;104、电源模块;105、数据储存模块;106、报警模块;107、无线通讯模块;108、信号转换模块;11、检测组件;111、管状壳体;112、测量管;113、励磁线圈;114、衬里管;115、电极;116、温度传感器;2、调节阀;3、集中控制器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
一种集中空调***水力平衡自动调适方法,包括多级管道机构,每级管道机构的每根管道连接多个并联的下级管道,所述调适方法包括以下步骤:
S1、在上级管道机构中,选择流量比最大的管道,并选择连通此管道的下级管道机构;
S2、在下级管道机构中,重复S1步骤,直至到达最低等级的下级管道机构;
S3、在该级管道机构中,调适各个管道的流量比,具体包括以下步骤:
S31、选择该管道机构多根管道中流量比最小的管道作为基准值;
S32、选择除基准值以外的其他管道,并调节该管道的流量比;
S33、当其他管道的流量比等于基准值时,停止调节;
S4、返回上级管道机构,在该机构中选择流量比大小仅次于上次选择的管道,并在该管道的下级管道机构中,重复S2和S3步骤;
S5、重复S4步骤,直至完成该上级管道机构的各个下级管道流量的调适;
S6、针对该上级管道机构的各个管道,按照S3步骤进行调适;
S7、将上级管道机构作为下级管道机构,针对该下级管道机构的上级管道机构,重复S4、S5和S6步骤;
S8、重复S7步骤,直至调适到最高等级的上级管道机构,使其流量比达到要求。
所述流量比为管道实际流量与设计流量的比值。所述最高等级的上级管道机构为与空调***连接的总出水管,S8步骤中,该总出水管的流量比等于1时,调适结束。
该调适方法,通过分级调节,调节各管道的流量比达到要求,简化传统人工水力平衡调节繁琐的步骤,同时为业主节约空调水力平衡调适的人工开支;另外解决空调水***水力不平衡现象,不仅解决由于空调末端冷热不均导致租户(顾客)投诉的问题,而且为业主空调运行节能起到关键作用。
采用分级调节,根据流量比按“比例法”分级调节,从最小阻力最不利流量计的管道依次调节,以保证满足最不利末端的实际流量;同时,调节它的上一级,上两级…直到总出水管上的流量计时,每级中管道的流量计均会按比例变化。
实施例2
一种集中空调***水力平衡自动调适***,如图1-5所示,***包括多级管道机构,上级管道机构的每根管道连接下级管道机构并联的多根管道,还包括流量计1、调节阀2和集中控制器3。
流量计1和调节阀2均安装在多级管道机构的每根管道上,且均与集中控制器3连接。
流量计1包括:按键模块101,用于输入管道的设计流量;处理器102,与按键模块101连接,接收管道的实际流量信号,计算实际流量与设计流量的比值,并将比值传输至集中控制器3;显示模块103,与处理器102连接,显示管道实际流量与设计流量的比值。
本实施例中,通过各根管道上的流量计1计算该管道的流量比,并传输至集中控制器3,集中控制器3处理分析,控制各个管道的调节阀2调节各个管道的水流量,使管道的流量比达到要求,进而使集中空调水***水力平衡。
现有技术的流量计1不能显示实时的流量比,需通过人工后续的计算得出,对于集中空调水***调适人员而言,调适过程繁琐,本实施例增加实时计算以及显示流量比的功能,省去人工现场测量并计算流量比的繁琐过程,同时,也为集中控制器3的处理分析提供基础。
其中,按键模块101用于输入相关信息,如管道的设计流量信息,以及流量计的启停等;处理器102为该流量计的计算控制中心,接收管道的实际流量信号,并计算实际流量与设计流量的比值,即流量比;显示模块103用于显示流量计的相关信息,如流量比和温度等。
处理器102可为常规的现有技术,如单片机等,植入常规的计算控制程序,以及创新性地植入计算实际流量与设计流量的比值,得到流量比的计算程序。集中控制器3为该***的控制中心,接收流量计1所上传的流量比信息,并综合处理分析,控制管道上的调节阀2调节流量比达到要求,其植入实施例1的计算控制程序,控制调适***的运行。
作为本实施例的优化方案,如图4所示,流量计1还包括分别与处理器102连接的电源模块104、数据储存模块105、报警模块106、无线通讯模块107和信号转换模块108。
电源模块104用于为流量计1供电;数据储存模块105用于储存数据;报警模块106用于流量计异常时报警;无线通讯模块107用于流量计的无线通讯;信号转换模块108用于将接收到的信号进行转换,转换为处理器102可识别的信号。电源模块104、数据储存模块105、报警模块106、无线通讯模块107和信号转换模块108均可为现有技术的常规选择,如选用现有技术的某一型号的该部件进行组装,本实施例的创新点不在于各个具体部件创新,而在于整体部件组装后的整体创新。
作为本实施例的优化方案,如图3和4所示,流量计1为电磁流量计,包括分体设置且相连的主机10和检测组件11;按键模块101、处理器102、显示模块103、电源模块104、数据储存模块105、报警模块106、无线通讯模块107和信号转换模块108均安装在主机10内。
作为本实施例的优化方案,如图5所示,检测组件11包括管状壳体111、测量管112、励磁线圈113、衬里管114和电极115;测量管112安装在管状壳体111内,测量管112的外表面缠绕有励磁线圈113,内表面粘贴有衬里管114,内端安装有电极115。
管状壳体111为检测组件11的外壳,并隔离外磁场的干扰;测量管112作用是让被测导电性液体通过;励磁线圈113的作用是产生磁场;衬里管114直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路;电极115作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。
作为本实施例的优化方案,如图5所示,测量管112内安装有温度传感器116,检测被测液体的温度;电极115安装在测量管112内部的两端,实现双向测量;管状壳体111的内外表面均粘贴有保温岩棉板,对流量计保温。
作为本实施例的优化方案,调节阀2为电动比例积分调节阀,以便于调节管道的流量。
为了更好的理解本实施例,下面对本实施例的工作原理作一次完整的描述:
在调适时,将检测组件11安装在被测管道上,并与主机10连接。通过按键模块101输入管道的设计流量。
在空调水***的某一被测管道上,液体通过测量管112时,温度传感器116检测液体的温度信号,电极115引出和被测量成正比的感应电势信号,感应电势信号和温度信号传输至信号转换模块108,信号转换模块108将信号转换为处理器102可识别的信号,并传输至处理器102,处理器102将感应电势信号转换为实际流量信号,并计算实际流量与设计流量的比值,处理器102控制显示模块103显示管道实际流量与设计流量的比值(即流量比),以及管道内液体的温度。
与此同时,处理器102将计算得到的流量比信息,通过无线通讯模块107传输至集中控制器3,集中控制器3综合处理分析,控制该管道的调节阀2调节水流量,通过流量计1不断的传输流量比信息,最终通过调节阀2调节,使该管道的流量比达到要求。
通过集中控制器3接收各个管道流量计1的流量比信息,并控制该管道的调节阀2调节,使各个管道的流量比达到要求,进而使集中空调水***水力平衡。
实施例3
本实施例将结合实施例1和实施例2,对集中空调***水力平衡自动调适方法进行详细阐述。
本实施例中,该调适方法针对三级管道机构进行调适,第一级管道机构为空调***直接连接的一根第一管道,即总出水管,第二级管道机构为第一管道分支的三根第二管道,第三管道机构为每根第二管道分支的三根第三管道,总共九根管道,如图2所示。在每根管道上,均安装有流量计1和调节阀2,流量计1和调节阀2均与集中控制器3连接,集中控制器3接收流量计1的上传信息,并控制调节阀2的运行。
集中控制器3统计空调水***中所有流量计1的实时流量比,当有10%流量计1的流量比≠1,调适开始。同时集中控制器3向电动比例积分调节阀2发出控制命令,全开所有调节阀2的阀门进行调节,具体调适方法如下:
1、第一个一级计算完整闭环
a)集中控制器在第二级管道机构中,选择流量比最大流量计的一根第二管道,并以此作为第一个一级计算闭环;
b)在该第二管道分支的三根第三管道中(三根第三管道属于第三管道机构),选定流量比最小的流量计管道作为基准值,此步选择在该计算闭环内选择;
c)选择除基准值流量计以外的其他两个第三管道流量计,并调节该管道电动比例积分调节阀的阀门;
d)当其他两个第三管道流量计的流量比=基准值时,停止调节电动比例积分调节阀的阀门。
2、第二个一级计算完整闭环
e)返回第二级管道机构,选择第二级管道机构流量比仅次于a)步骤流量计的一根第二管道,并以此作为第二个一级计算闭环;
f)在该第二管道分支的三根第三管道中,重复b)-d)步骤。
3、第三个一级计算完整闭环
g)返回第二级管道机构,选择最后一根第二管道,并以此作为第三个一级计算闭环;
h)在该第二管道分支的三根第三管道中,重复b)-d)步骤。
4、二级计算完整闭环
i)在第二管道机构的三根第二管道中,选择流量计流量比最小的一根第二管道作为基准值;
j)选择除基准值流量计以外的其他两根第二管道流量计,并调节电动比例积分调节阀的阀门,此步选择在该计算闭环内选择;
k)当其他两根第二管道流量计的流量比=基准值时,停止调节电动比例积分调节阀的阀门。
5、选择总水管的流量计,并调节电动比例积分调节阀的阀门。
l)在第一级管道机构的第一管道上,调节电动比例积分调节阀的阀门,当该管道的流量计的流量比=1,调适结束。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种集中空调***水力平衡自动调适方法,其特征在于,包括多级管道机构,每级管道机构的每根管道连接多个并联的下级管道,所述调适方法包括以下步骤:
S1、在上级管道机构中,选择流量比最大的管道,并选择连通此管道的下级管道机构;
S2、在下级管道机构中,重复S1步骤,直至到达最低等级的下级管道机构;
S3、在该级管道机构中,调适各个管道的流量比;
S4、返回上级管道机构,在该机构中选择流量比大小仅次于上次选择的管道,并在该管道的下级管道机构中,重复S2和S3步骤;
S5、重复S4步骤,直至完成该上级管道机构的各个下级管道流量的调适;
S6、针对该上级管道机构的各个管道,按照S3步骤进行调适;
S7、将上级管道机构作为下级管道机构,针对该下级管道机构的上级管道机构,重复S4、S5和S6步骤;
S8、重复S7步骤,直至调适到最高等级的上级管道机构,使其流量比达到要求。
2.如权利要求1所述的调适方法,其特征在于,所述S3步骤,具体包括以下步骤:
S31、选择该管道机构多根管道中流量比最小的管道作为基准值;
S32、选择除基准值以外的其他管道,并调节该管道的流量比;
S33、当其他管道的流量比等于基准值时,停止调节。
3.如权利要求1所述的调适方法,其特征在于,所述流量比为管道实际流量与设计流量的比值。
4.如权利要求1所述的调适方法,其特征在于,所述最高等级的上级管道机构为与空调***连接的总出水管,S8步骤中,该总出水管的流量比等于1时,调适结束。
5.一种根据权利要求1-4任意一项所述调适方法的***,所述***包括多级管道机构,上级管道机构的每根管道连接下级管道机构并联的多根管道,其特征在于,还包括流量计(1)、调节阀(2)和集中控制器(3);
所述流量计(1)和调节阀(2)均安装在多级管道机构的每根管道上,且均与所述集中控制器(3)连接;
所述流量计(1)包括:
按键模块(101),用于输入管道的设计流量;
处理器(102),与所述按键模块(101)连接,接收管道的实际流量信号,计算实际流量与设计流量的比值,并将比值传输至集中控制器(3);
显示模块(103),与所述处理器(102)连接,显示管道实际流量与设计流量的比值。
6.如权利要求5所述的调适***,其特征在于,所述流量计(1)还包括分别与所述处理器(102)连接的电源模块(104)、数据储存模块(105)、报警模块(106)、无线通讯模块(107)和信号转换模块(108)。
7.如权利要求6所述的调适***,其特征在于,所述流量计(1)为电磁流量计,包括分体设置且相连的主机(10)和检测组件(11);所述按键模块(101)、处理器(102)、显示模块(103)、电源模块(104)、数据储存模块(105)、报警模块(106)、无线通讯模块(107)和信号转换模块(108)均安装在所述主机(10)内。
8.如权利要求7所述的调适***,其特征在于,所述检测组件(11)包括管状壳体(111)、测量管(112)、励磁线圈(113)、衬里管(114)和电极(115);
所述测量管(112)安装在管状壳体(111)内,测量管(112)的外表面缠绕有所述励磁线圈(113),内表面粘贴有所述衬里管(114),内端安装有所述电极(115)。
9.如权利要求8所述的调适***,其特征在于,所述测量管(112)内安装有温度传感器(116),所述电极(115)安装在所述测量管(112)内部的两端,所述管状壳体(111)的内外表面均粘贴有保温岩棉板。
10.如权利要求5所述的调适***,其特征在于,所述调节阀(2)为电动比例积分调节阀。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113048613A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-06-29 | 茂盟(上海)工程技术股份有限公司 | 一种空调管道水利平衡检测方法 |
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- 2020-07-15 CN CN202010681080.7A patent/CN111912060A/zh active Pending
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