水流量控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水流量控制系统及方法，所述水流量控制方法包括执行以下步骤：启动所述水流量控制系统；采集中央空调二次泵冷冻水系统中旁通管内的水流量值以及中央空调二次泵冷冻水系统中用户侧的近端压差值和远端压差值；确定用户侧的最大近端压差设定值；确定用户侧的近端压差设定值；比较采集的近端压差值与确定的近端压差设定值，并基于比较结果调整二次泵的运行参数；二次泵的调整过程结束。通过该水流量控制系统及方法可以调整二次泵的运行参数，从而调节中央空调冷冻水系统中用户侧供水管中的水流量，确保用户侧回水管中的水流量不大于主机侧供水管中的水流量，最终防止旁通管中逆向回流的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制系统及方法，尤其涉及一种用在传统中央空调二次泵冷冻水系统中的。
技术介绍
目前，在大型建筑中央空调冷冻水系统中常采用二次泵变流量系统。图I描绘了现有技术中的中央空调冷冻水系统，参见图1，冷水主机一侧(简称为主机侧)110采用每一台主机对应一台定速泵(又称为一次泵)的配置，确保冷水机组定流量运行，而在末端空气处理系统(简称为用户侧)120采用变速水泵(又称为二次泵)，根据用户侧负荷的变化实现变流量运行。通常使用的二次泵控制方法是压差控制，即把用户侧供水端压差或远端压差作为控制变量，通过比较实际测量值与设定值来控制二次泵160的转速。根据预期设计，主机侧110到用户侧120的供水管130中的水量应当大于用户侧120到主机侧110的回水管140中的水量，用户侧120的回水应全部流回主机。但在实际运行中，在现有的二次泵控·制方法下，常常出现用户侧回水管140中的水量大于主机侧供水管130中的水量的现象，导致用户侧回水管140中的部分回水经由旁通管150 (联通在供水管130和回水管140之间的管道)与主机侧供水管130中的水混合，这种现象称之为“逆向回流”。逆向回流现象使用户侧120的部分回水与主机侧供水管130中的水混合，提高了流向用户侧120的供水温度，其后果是在同样用户侧负荷条件下，用户侧空气处理设备需要更多的供水量，这就增加了用户侧120的二次水泵160的能耗。如果这种现象不加以控制，会导致用户侧120水系统出现恶性循环供水温度升高，用户侧120需要更多的水量，更多的用户侧回水混入用户侧供水，供水温度进一步升高，直至二次水泵160达到最大供水量。实际运行中，当逆向回流发生时,操作者可通过增加冷水主机的运行台数来增加主机侧110的水量，从而减少并消除逆向回流。传统解决办法虽然能够消除逆向回流，但却额外增加了冷水主机和二次水泵的能耗，影响了中央空调系统的整体的能源效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中中央空调二次泵冷冻水系统中易于在旁通管中出现逆向回流的缺陷，提供一种。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种水流量控制系统，用于控制中央空调二次泵冷冻水系统中旁通管内的水流量，其中，所述水流量控制系统包括流量流向检测器、流量限制控制器、压差设定值控制器、二次泵控制器、远端压差计以及近端压差计；其中，所述流量流向检测器设置在所述中央空调二次泵冷冻水系统中的旁通管上，并与所述流量限制控制器电连接；所述远端压差计设置在所述中央空调二次泵冷冻水系统中用户侧的水力最不利环路的末端设备的供回水管路之间，而所述近端压差计设置在用户侧的供水端供水主管和回水主管之间；其中所述远端压差计与所述压差设定值控制器电连接，所述近端压差计与所述二次泵控制器电连接；所述压差设定值控制器分别与所述流量限制控制器和所述二次泵控制器电连接；所述二次泵控制器与所述中央空调二次泵冷冻水系统中的二次泵电连接。本专利技术还提供了一种水流量控制方法，用于控制中央空调二次泵冷冻水系统中旁通管内的水流量，其中，采用权利要求I所述的水流量控制系统，执行以下步骤S101、启动所述水流量控制系统；S102、测量所述中央空调冷冻水系统中旁通管内的水流量值和流向以及所述中央空调二次泵冷冻水系统中用户侧的近端压差值和远端压差值；S103、设定所述用户侧的最大近端压差设定值； S104、设定所述用户侧的近端压差设定值；S105、比较测量的所述近端压差值与确定的所述近端压差设定值，并基于比较结果调整二次泵的运行参数；S105、一次二次泵的调整过程结束，返回所述步骤S102。本专利技术产生的有益效果是依据本专利技术的水流量系统采集二次冷冻水系统中旁通管内实际的水流量、二次冷冻水系统中用户侧的实际近端压差和远端压差，并结合预设参数，确定近端压差设定值DPlset，并通过比较采集的近端压差DPl与确定的近端压差设定值DPlset来调整二次泵的运行参数。由此通过控制中央空调二次冷冻水系统中的二次泵的运行参数，从而调节中央空调二次泵冷冻水系统中用户侧供水管中的水流量，确保用户侧回水管中的水流量不大于主机侧供水管中的水流量，防止旁通管中逆向回流的发生。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图I是现有技术中中央空调冷冻水系统中的结构示意图；图2是描绘依据本专利技术实施例的水流量控制系统的逻辑框图；图3是描绘依据本专利技术实施例的执行水流量控制方法的执行步骤的流程图；图4是描绘依据本专利技术实施例的参数X的时间变化率(dX/dt)随水流量Mbp值的变化曲线图；图5是描绘依据本专利技术实施例的近端压差设定值DPlset与DPlset,min、DPlset,max和Cf三个参数之间的变化曲线图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图2是描绘依据本专利技术实施例的水流量控制系统的逻辑框图，参见图2，该水流量控制系统200包括流量流向检测器210、流量限制控制器220、压差设定值控制器230、二次泵控制器240、远端压差计250以及近端压差计260。其中，流量流向检测器210设置在旁通管150上，用于测量旁通管150中流过的水流的流向和流量，在本专利技术中，定义旁通管150中的水流从主机侧供水管130流向用户侧回水管140时为正向(即旁通管150中的水由图2中的“S”流向“R”时为正，反之为负)。流量流向检测器210与流量限制控制器220电连接，从而将检测的旁通管150中的水流的流向和流量信息发送至流量限制控制器220。远端压差计250设置在中央空调二次泵冷冻水系统中用户侧的水力最不利环路的末端设备的供回水管路之间，而近端压差计260设置在用户侧的供水端供水主管和回水主管之间，用以分别测量用户侧120中水系统的远端压差和近端压差。远端压差计250与压差设定值控制器230电连接，从而将测量的远端压差信号发送至压差设定值控制器230。近端压差计260与二次泵控制器240电连接，从而将测量的近端压差信号发送至二次泵控制器240。另夕卜，压差设定值控制器230分别与流量限制控制器220和二次泵控制器240电连接。二次泵控制器240与二次泵160电连接，从而可以控制二次泵160的运行，例如控制二次泵160的工作频率以及转速等。图3是描绘采用图2中示出的水流量控制系统对中央空调系统的二次冷冻水用户侧水流量进行限制控制的方法的流程图。在执行依据本专利技术实施例的水流量控制方法的步 骤中，从步骤SlOl开始。步骤SlOl中，在中央空调二次冷冻水系统运行的同时，开启水流量控制系统。步骤S102中，水流量控制系统中流量流向检测器210检测旁通管150中水流的流量和流向，并将流量值Mbp反馈至流量限制控制器220。根据流向确定Mbp值的正负号，如图2所示，当水流从旁通管150的“S”流向“R”时，Mbp值为正；当水流从旁通管150的“R”流向“S”时，Mbp值为负，逆向回流发生。另外，远端压差计250和近端压差计260分别测量中央空调冷冻水系统中用户侧120的远端压差DP2和近端压差DPl，并且，远端压差计250将采集的远端压差值DP2反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水流量控制系统，用于控制中央空调二次泵冷冻水系统中旁通管内的水流量，其特征在于，所述水流量控制系统包括流量流向检测器、流量限制控制器、压差设定值控制器、二次泵控制器、远端压差计以及近端压差计；其中，所述流量流向检测器设置在所述中央空调二次泵冷冻水系统中的旁通管上，用以测量所述旁通管中水流的流量和流向并将所述流量和流向的信息发送给所述流量限制控制器；所述远端压差计将测量的远端压差信号发送给所述压差设定值控制器，所述近端压差计将测量的近端压差信号发送给所述二次泵控制器；所述压差设定值控制器从所述流量限制控制器接收设定的所述用户侧的最大近端压差设定值，并将设定的压差设定值发送给所述二次泵控制器；所述二次泵控制器控制所述中央空调二次泵冷冻水系统中的二次泵的工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王盛卫，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：