[發明專利]一種水泵變頻調速控制方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201710024461.6
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106704163A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 聶光;彭衛;田劍;龍勝軍;方焰
• 申請（專利權）人: 湖南集森節能環保科技有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發明涉及水泵變頻調速技術領域，尤其涉及一種水泵變頻調速控制方法、裝置及系統。

背景技術

水泵給水或閉式水循環系統應用于千家萬戶、各行各業，按需精確供應是目前的主流需求，可最大限度節能或節約資源，且更精確滿足使用，因此，變頻調速技術得到大范圍的應用。

目前，常用的變頻調速方法包括恒揚程調速控制法和最不利點壓差調速控制法。所述恒揚程調速控制方法是指，無論何種流量工況下，通過調整水泵頻率使水泵揚程均保持最大流量需求點的揚程(即最大揚程)，該方法無欠流風險。所述最不利點壓差調速控制法，首先要確定最不利點。在水泵給水系統中，所述最不利點即最不利需求點，系統水壓如果能夠滿足某一需求點的所需水壓(高于所需水壓)時，系統中其他需求點的壓力均能滿足，且如果該需求點的水壓不滿足所需水壓時，系統中其他需求點的壓力均能滿足，則稱該需求點為給水系統中的最不利需求點。在閉式循環水系統中，所述最不利點即最不利回路，某回路的壓差能滿足需求(高于所需壓差)而其它回路壓差均能滿足，且該回路壓差不滿足而其他回路壓差均能滿足，則稱該回路為最不利回路。最不利點壓差調速控制法就是在最不利點設置壓力傳感器，以最不利點壓差恒定在設定壓差作為控制目標，自動調節水泵的臺數和頻率，通過保證最不利點不欠流，進而保證所有的需求點都不欠流，同時無需提供高的揚程，達到節能的效果。

恒揚程調速控制法雖然無欠流風險，但是，由于大多數工作時間都處于過流過壓狀態，導致該方法不節能。最不利點壓差調速控制法雖然節能，但是，首先要確定最不利點，在水泵給水或閉式水循環系統中，最不利點不一定是最遠端的需求點或換熱盤管支路，較近點或支路可能因更多的彎道和阻力點而更不利，且每個需求點的需求度可能是不同的，當最遠需求點的需求壓差較低，而某個相對較近需求點的需求壓差較高時，可能這個較近需求點更難滿足成為最不利點；如果最不利點所在的區域停止使用，或者管道系統漸變或突變導致分支管路的過濾器堵塞等問問題，也會導致最不利點的改變；如果選取的傳感器設置點并非最不利點，則滿足了該需求點，可能導致其它更不利點欠壓欠流，從而整個控制方法失效。

因此，迫切需要一種節能效果好，且不用在任一需求點設置傳感器的變頻調速控制方法。

發明內容

為克服相關技術中存在的問題，本發明提供一種水泵變頻調速控制方法、裝置及系統。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種水泵變頻調速控制方法，包括：

獲取水泵給水或閉式水循環系統的最大理論流量及對應的水泵揚程、最小理論流量及對應的水泵揚程，其中，所述最小理論流量為所述水泵給水或閉式水循環系統中僅理論最不利點工作、且按照設定揚程工作時水泵的流量，所述最大理論流量為所述水泵給水或閉式水循環系統中所有需求點工作時水泵的最大流量；

根據所述最大理論流量及對應的水泵揚程和最小理論流量及對應的水泵揚程，繪制管路特性理論曲線；

檢測所述水泵給水或閉式水循環系統中水泵的當前進水壓力值和當前出水壓力值，計算所述水泵的實測揚程；

檢測所述水泵給水或閉式水循環系統中水泵的當前流量，根據所述管路特性理論曲線，得到所述當前流量對應的理論揚程；

根據所述實測揚程與所述理論揚程調節水泵的頻率，直至頻率更新后的實測揚程與頻率更新后的理論揚程相等。

優選地，所述根據所述最大理論流量及對應的水泵揚程和最小理論流量及對應的水泵揚程，繪制管路特性理論曲線，包括：

預設所述管路特性理論函數為y＝kx²+b，其中，x為流量，y為x流量時對應的水泵揚程，k為管路特性常數，b為需求點的最小需求壓差；

將所述最大理論流量及對應的水泵揚程和最小理論流量及對應的水泵揚程代入所述管路特性理論函數，計算得到k和b的值，更新所述管路特性理論函數；

根據更新后的管路特性理論函數與最大理論流量和最小理論流量，繪制管路特性理論曲線。

優選地，所述根據所述實測揚程與所述理論揚程調節水泵的頻率，直至頻率更新后的實測揚程與頻率更新后的理論揚程相等，包括：

判斷所述實測揚程是否大于所述當前流量對應的理論揚程；

若所述實測揚程大于所述當前流量對應的理論揚程，則調整所述水泵的頻率減小1Hz；

檢測頻率更新后的水泵的當前進水壓力值和當前出水壓力值，計算頻率更新后水泵的實測揚程；

檢測頻率更新后的水泵的當前流量，根據所述管路特性理論曲線，得到更新后的當前流量對應的理論揚程；