[發明專利]水流量控制系統及方法

有效

• 申請號: 201110202193.5
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102889664A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 王盛衛
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00;F24F11/02
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及控制系統及方法，尤其涉及一種用在傳統中央空調二次泵冷凍水系統中的水流量控制系統及方法。

背景技術

目前，在大型建筑中央空調冷凍水系統中常采用二次泵變流量系統。圖1描繪了現有技術中的中央空調冷凍水系統，參見圖1，冷水主機一側(簡稱為主機側)110采用每一臺主機對應一臺定速泵(又稱為一次泵)的配置，確保冷水機組定流量運行，而在末端空氣處理系統(簡稱為用戶側)120采用變速水泵(又稱為二次泵)，根據用戶側負荷的變化實現變流量運行。通常使用的二次泵控制方法是壓差控制，即把用戶側供水端壓差或遠端壓差作為控制變量，通過比較實際測量值與設定值來控制二次泵160的轉速。根據預期設計，主機側110到用戶側120的供水管130中的水量應當大于用戶側120到主機側110的回水管140中的水量，用戶側120的回水應全部流回主機。但在實際運行中，在現有的二次泵控制方法下，常常出現用戶側回水管140中的水量大于主機側供水管130中的水量的現象，導致用戶側回水管140中的部分回水經由旁通管150(聯通在供水管130和回水管140之間的管道)與主機側供水管130中的水混合，這種現象稱之為“逆向回流”。逆向回流現象使用戶側120的部分回水與主機側供水管130中的水混合，提高了流向用戶側120的供水溫度，其后果是在同樣用戶側負荷條件下，用戶側空氣處理設備需要更多的供水量，這就增加了用戶側120的二次水泵160的能耗。如果這種現象不加以控制，會導致用戶側120水系統出現惡性循環：供水溫度升高，用戶側120需要更多的水量，更多的用戶側回水混入用戶側供水，供水溫度進一步升高，直至二次水泵160達到最大供水量。實際運行中，當逆向回流發生時，操作者可通過增加冷水主機的運行臺數來增加主機側110的水量，從而減少并消除逆向回流。傳統解決辦法雖然能夠消除逆向回流，但卻額外增加了冷水主機和二次水泵的能耗，影響了中央空調系統的整體的能源效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中中央空調二次泵冷凍水系統中易于在旁通管中出現逆向回流的缺陷，提供一種水流量控制系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種水流量控制系統，用于控制中央空調二次泵冷凍水系統中旁通管內的水流量，其中，所述水流量控制系統包括流量流向檢測器、流量限制控制器、壓差設定值控制器、二次泵控制器、遠端壓差計以及近端壓差計；其中，

所述流量流向檢測器設置在所述中央空調二次泵冷凍水系統中的旁通管上，并與所述流量限制控制器電連接；

所述遠端壓差計設置在所述中央空調二次泵冷凍水系統中用戶側的水力最不利環路的末端設備的供回水管路之間，而所述近端壓差計設置在用戶側的供水端供水主管和回水主管之間；其中所述遠端壓差計與所述壓差設定值控制器電連接，所述近端壓差計與所述二次泵控制器電連接；

所述壓差設定值控制器分別與所述流量限制控制器和所述二次泵控制器電連接；

所述二次泵控制器與所述中央空調二次泵冷凍水系統中的二次泵電連接。

本發明還提供了一種水流量控制方法，用于控制中央空調二次泵冷凍水系統中旁通管內的水流量，其中，采用權利要求1所述的水流量控制系統，執行以下步驟：

S101、啟動所述水流量控制系統；

S102、測量所述中央空調冷凍水系統中旁通管內的水流量值和流向以及所述中央空調二次泵冷凍水系統中用戶側的近端壓差值和遠端壓差值；

S103、設定所述用戶側的最大近端壓差設定值；

S104、設定所述用戶側的近端壓差設定值；

S105、比較測量的所述近端壓差值與確定的所述近端壓差設定值，并基于比較結果調整二次泵的運行參數；

S105、一次二次泵的調整過程結束，返回所述步驟S102。

本發明產生的有益效果是：依據本發明的水流量系統采集二次冷凍水系統中旁通管內實際的水流量、二次冷凍水系統中用戶側的實際近端壓差和遠端壓差，并結合預設參數，確定近端壓差設定值DP1_set，并通過比較采集的近端壓差DP1與確定的近端壓差設定值DP1_set來調整二次泵的運行參數。由此通過控制中央空調二次冷凍水系統中的二次泵的運行參數，從而調節中央空調二次泵冷凍水系統中用戶側供水管中的水流量，確保用戶側回水管中的水流量不大于主機側供水管中的水流量，防止旁通管中逆向回流的發生。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：