[實用新型]一種基于末端空調設備冷凍水閥門開度的變壓差控制裝置

有效

• 申請號: 201420285296.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN203869259U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 張豐;王燕波;李開國;朱國宏
• 申請（專利權）人: 廈門立思科技股份有限公司
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本實用新型涉及中央空調節能控制領域，尤其涉及一種基于末端空調設備冷凍水閥門開度的變壓差控制裝置。?

背景技術

在當今大型商用、民用高層建筑中，中央空調系統的能耗大約占整個建筑能耗的60%甚至更高。所以，對于空調系統的高效運行及節能設計標準也提出了更高的要求。?

中央空調的能耗主要來自于輸送系統運行，空調水系統的輸送系統包括冷凍水泵、冷卻水泵、冷凍水系統管網與冷卻水系統管網。而冷水機組及水泵兩者的輸送能耗約占整個空調系統能耗的70%左右。眾所周知，中央空調系統是按照滿負荷工況進行設計的，而實際上空調機組絕大部分時間是在部分負荷下運行（通常在50%以下負荷運行時間超過70%），制冷機有完善的能量調節系統，可根據負荷變化來自動調節制冷機的功率已達到節能的目的，而冷媒水泵一般只進行簡單的臺數控制，不能根據系統所需要揚程和流量連續變化連續調節，多余的揚程消耗在末端設備的控制閥上。因此在部分負荷工況下運行時雖然冷源的產冷量已按需供給，但是水泵的輸送動力能耗并沒有相應減少；負荷計算偏大，阻力計算值會相對保守，致使水泵選配流量大、揚程偏高，在中央空調水系統中出現大流量小溫差，系統穩定性差、應變能力差和運行能耗較高的情況。?

目前中央空調的水系統的形式多采用一次泵變流量系統。傳統的調速方法是在泵的出口處安裝閥門，通過關小閥門，加大系統局部阻力，使流量減少。目前，采用變頻器對交流電動機的轉速進行調節是生產、生活中廣泛采用的一種節能措施，在中央空調水系統中也有一定的應用。中央空調水系統中水泵變頻調速的控制方法有溫差控制法和壓差控制法。溫差控制法通過控制溫差不變，使得流量隨負荷變化而變化，動態變化關系滿足方?（1），式中c—水的比熱，;?—水的密度，；?—末端裝置供回水溫差，℃。其中一般設置為5℃，當負荷下降時，流量隨之減少，通過溫差控制器、變頻器降低水泵轉速來減少流量各末端設備的冷凍水流量按比例減少，對于要求冷凍水供給量基本不變的房間，會造成冷量不足，從而影響使用效果。因而溫差控制系統適用于系統較小、房間功能簡單的情況。而壓差控制法，在末端裝置的回水管上設置電動閥，當溫差改變，末端裝置的溫控器通過調整電動閥的啟閉度來使得流量正比于空調負荷的變小，使管道阻力增大，水泵流量減小，揚程增大，此時，流量變化引起的供回水管壓差的變化，將此信號輸入到變頻控制器，與設定值進行比較，從而控制水泵轉速。?

水泵轉速通常由系統最遠端的壓差變化來控制的，壓差變化與回水管流量密切相關。而實際上管道特性是關于系統管道特性系數、不同溫度流體的動力粘滯系數和末端電動閥的特性曲線及閥門開關數量的多少比例有關的復雜的多元函數關系。恒溫差或者恒壓及恒壓差實際并不能滿足系統的運行要求。?

目前，變壓差控制節能技術也已有相關報道。有研究以TRNSYS為仿真平臺，建立中央空調二次泵變流量系統的仿真模型，以空調冷凍水系統最不利末端用戶兩端的壓差作為二次泵變頻控制的控制信號，對空調冷凍水系統變壓差控制方案及其節能效果展開研究，發現與常用的定壓差控制方案相比，變壓差控制方案能夠節約6.49%的二次泵輸送能耗，節約5.10%的冷水機組運行能耗，具有明顯的節能效果。但是該變壓差控制節能技術系統復雜，參數繁多，成本高昂，應用受到了限制。?

實用新型內容

????針對以上問題，本實用新型提供一種基于末端空調設備冷凍水閥門開度的變壓差控制裝置，包括智能控制器、變頻器、傳感器、工業計算機和冷凍水泵；?

?智能控制器與安裝在室外的室外溫度傳感器、安裝在室內的室內溫度傳感器及安裝在末端設備上的溫度傳感器連接，并接收由所述室外溫度傳感器、所述室內溫度傳感器和所述末端設備上的溫度傳感器反饋的室內外溫度和空調設定溫度；

?智能控制器與安裝在末端設備上的壓差傳感器連接，并接收直接和間接采集的數據；

?冷凍水泵的供回水端口設置有溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器，所述溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器與所述工業計算機相連并向所述智能控制器反饋所述冷凍水泵的供回水溫度、壓力和流量；

?工業計算機與智能控制器相連接。

????傳感器向所述工業計算機發送工況參數數據。?

????變頻器與所述冷凍水泵連接。?