[發(fā)明專利]調節(jié)同步變速變流量供熱系統(tǒng)中水泵臺數的節(jié)能控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910071551.6
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101509680A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設計）人: 王昭俊;姜永成;董立華;張治菊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 徐愛萍

1.調節(jié)同步變速變流量供熱系統(tǒng)中水泵臺數的節(jié)能控制方法，其特征在于它的步驟如下：

步驟一：對控制器(4)進行初始化；將所選型號水泵(1)樣本中提供的單臺水泵(1)在額定轉速n₀下運行工況點的流量、揚程、功率和效率值輸入到控制器(4)中，控制器(4)通過最小二乘法擬合得到單臺水泵(1)的特性曲線；控制器(4)再分別得到i臺水泵(1)并聯(lián)同步變頻調速時的特性曲線；然后將熱網管網的設定流量和設定流量下的管網阻力輸入到控制器(4)中，控制器(4)計算得到管網的阻力特性曲線；最后將水泵電機和水泵變頻器的效率輸入到控制器(4)中，完成控制器(4)的初始化，其中1≤i≤m臺，i是正在運行的水泵的臺數，m為熱網管網中水泵(1)的總臺數；

步驟二：計算m-1個切換點；將步驟一中得到的i臺水泵(1)并聯(lián)同步變頻調速時的特性曲線和管網的阻力特性曲線、以及水泵(1)臺數切換點處的約束條件聯(lián)立求解獲得水泵(1)的m-1個切換點，及每個切換點處的參數；

步驟三：進行運行水泵(1)臺數切換；在運行過程中，控制器(4)通過流量計(3)實時采集管網的循環(huán)流量值，并從水泵變頻調速器(2)中采集并記錄水泵(1)的流量、轉速、電流、電壓、運行臺數值；隨著管網流量的變化，若某一時刻管網的總流量值等于計算所得到的切換點處的流量值，則控制器(4)向水泵變頻調速器(2)發(fā)出指令，進行臺數切換，否則就繼續(xù)進行i臺水泵并聯(lián)同步變頻調速運行。

2.根據權利要求1所述的調節(jié)同步變速變流量供熱系統(tǒng)中水泵臺數的節(jié)能控制方法，其特征在于，步驟一中，將所選型號水泵(1)樣本中提供的單臺水泵(1)在額定轉速n₀下運行工況點的流量、揚程、功率和效率值輸入到控制器(4)中；控制器(4)用最小二乘法對輸入的數據進行多項式擬合，多項式的形式如公式1：

通過上述擬合就可以得到式中系數A₁、A₂、B₁、B₂、C₀、C₁、C₂的值，從而得到所選型號的單臺水泵(1)在額定轉速n₀下的特性曲線，然后根據相似定律得到單臺水泵(1)在任意轉速n下的的Q-H、Q-N、Q-η特性曲線，如公式2：?

式中Q——單臺水泵變頻調速運行的流量值，m³/h；

????H——單臺水泵變頻調速運行的揚程，mH₂O；

????N——單臺水泵變頻調速運行的功率，kW；

????η——單臺水泵變頻調速運行的效率，％；

????κ——調速比，?

控制器(4)從水泵變頻調速器(2)中采集水泵(1)運行臺數值為i臺，然后根據多臺水泵(1)并聯(lián)運行的特點就能得到i臺同型號水泵(1)并聯(lián)同步變頻調速的特性曲線如下式所示：

式中Q_i——i臺水泵并聯(lián)同步變頻調速運行的總流量，m³/h；

H_i——i臺水泵并聯(lián)同步變頻調速運行的揚程，mH₂O

N_i——i臺水泵并聯(lián)同步額定轉速運行的總功率，kW；

η_i——i臺水泵并聯(lián)同步額定轉速運行的效率，％；

κ——調速比，?

公式2和公式3中的系數A₁、A₂、B₁、B₂、C₀、C₁、C₂采用公式1得到的系數值；

管網的阻力特性曲線公式：

H_i＝H_ST+SQ_i²?????????????????????????(4)

H_ST-對于采用末端壓差控制的管網，應保證的末端壓差值，為一常數；

S-管網的阻力特性系數

水泵電機的效率公式：

η_d＝0.94187×(1-e^-9.04k)?????????????????(5)?

水泵變頻器的效率公式：

η_V＝0.5087+1.283k-1.42k²+0.5834k³??????????????(6)

輸入信息完成控制器(4)的初始化。