本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)冷凍水系統(tǒng)管網(wǎng)平衡分配與變流量云控制裝置。

背景技術(shù)：

建筑物暖通空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)是以最低的運(yùn)行成本，為用戶提供舒適的室內(nèi)氣候環(huán)境。大中型商用建筑的冷凍水系統(tǒng)包括主機(jī)、冷凍水泵等大能耗設(shè)備，系統(tǒng)能耗可以占到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的30％以上。雖然空調(diào)系統(tǒng)是按照最不利工作環(huán)境設(shè)計(jì)的，但大部分時(shí)間都會(huì)在部分負(fù)荷工況下運(yùn)行。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻主機(jī)和變頻水泵被大量運(yùn)用于冷凍水系統(tǒng)中，高效、節(jié)能的變流量冷凍水系統(tǒng)也被廣泛設(shè)計(jì)和使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種空調(diào)冷凍水系統(tǒng)管網(wǎng)平衡分配與變流量云控制裝置，能夠基于云終端控制裝置、云服務(wù)器實(shí)現(xiàn)空調(diào)冷水系統(tǒng)的管網(wǎng)平衡控制。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型發(fā)明目的的技術(shù)方案：

一種空調(diào)冷凍水系統(tǒng)管網(wǎng)平衡分配與變流量云控制裝置，集水器出水口和分水器進(jìn)水口之間設(shè)有冷水機(jī)組，冷水機(jī)組進(jìn)水口接一次水泵；分水器出水口處設(shè)有二次水泵；二次水泵出水口與集水器進(jìn)水口之間設(shè)有多個(gè)冷凍水支路，每個(gè)冷凍水支路由多個(gè)并聯(lián)的冷凍水終端設(shè)備構(gòu)成；集水器和分水器之間的旁路上設(shè)有旁通閥，其特征在于：設(shè)有云終端控制裝置，云終端控制裝置與云服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接；冷凍水支路的末端設(shè)有支路壓差傳感器，集水器和分水器之間的旁路上設(shè)有旁路壓差傳感器，支路壓差傳感器、旁路壓差傳感器的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置；云終端控制裝置接一次水泵的變頻器、二次水泵的變頻器。

進(jìn)一步地，冷水機(jī)組的出水口管路上設(shè)有干路流量計(jì)，干路流量計(jì)的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置。

進(jìn)一步地，集水器和分水器之間的旁路上設(shè)有旁路流量計(jì)，旁路流量計(jì)的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置；云終端控制裝置接旁通閥。

進(jìn)一步地，每個(gè)冷凍水終端設(shè)備的冷水閥接云終端控制裝置。

進(jìn)一步地，集水器的進(jìn)水口管路、出水口管路分別設(shè)有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器，分水器的進(jìn)水口管路、出水口管路分別設(shè)有第三溫度傳感器、第四溫度傳感器，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第四溫度傳感器的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置.

優(yōu)選地，具有兩個(gè)冷水機(jī)組，兩個(gè)冷水機(jī)組并聯(lián)，每個(gè)冷水機(jī)組進(jìn)水口接一次水泵，對(duì)應(yīng)每個(gè)冷水機(jī)組的出水口管路上設(shè)有干路流量計(jì)。

優(yōu)選地，具有兩個(gè)并聯(lián)的二次水泵，兩個(gè)并聯(lián)二次水泵的出水總管路上設(shè)有出水管路流量計(jì)；出水管路流量計(jì)的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置。

本實(shí)用新型具有的有益效果：

本實(shí)用新型設(shè)有云終端控制裝置，云終端控制裝置與云服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接；冷凍水支路的末端設(shè)有支路壓差傳感器，集水器和分水器之間的旁路上設(shè)有旁路壓差傳感器，支路壓差傳感器、旁路壓差傳感器的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置；云終端控制裝置接一次水泵的變頻器、二次水泵的變頻器；本實(shí)用新型云終端控制裝置根據(jù)冷凍水支路的末端壓差，調(diào)整二次水泵的運(yùn)行頻率，根據(jù)集水器和分水器之間的旁路上旁路壓差，調(diào)整一次水泵的運(yùn)行頻率，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)管網(wǎng)平衡控制。本實(shí)用新型云終端控制裝置可實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并上傳至云服務(wù)器，云服務(wù)器通過(guò)云終端控制裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理，有效提高控制效率，云服務(wù)器可根據(jù)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)向云終端控制裝置提供優(yōu)化運(yùn)行策略，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)平衡和冷凍水系統(tǒng)整體能耗最優(yōu)化。

本實(shí)用新型冷水機(jī)組的出水口管路上設(shè)有干路流量計(jì)，干路流量計(jì)的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置。云終端控制裝置可采集干路流量，云終端控制裝置根據(jù)干路流量、集水器和分水器之間的旁路上旁路壓差，調(diào)整一次水泵的運(yùn)行頻率，從而進(jìn)一步提高了控制的可靠性。

本實(shí)用新型集水器和分水器之間的旁路上設(shè)有旁路流量計(jì)，旁路流量計(jì)的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置；云終端控制裝置的輸出端接旁通閥。云終端控制裝置可采集旁路流量，根據(jù)旁路流量，對(duì)旁通閥進(jìn)行控制，從而進(jìn)一步提高了控制的可靠性。

本實(shí)用新型每個(gè)冷凍水終端設(shè)備的冷水閥接云終端控制裝置，云終端控制裝置根據(jù)各冷水閥的開(kāi)度，對(duì)二次水泵頻率進(jìn)行調(diào)整，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)系統(tǒng)控制的優(yōu)化。

本實(shí)用新型集水器的進(jìn)水口管路、出水口管路分別設(shè)有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器，分水器的進(jìn)水口管路、出水口管路分別設(shè)有第三溫度傳感器、第四溫度傳感器，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第四溫度傳感器的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置。本實(shí)用新型云終端控制裝置可采集系統(tǒng)多點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，并上傳云服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效監(jiān)控。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的控制原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，設(shè)有云終端控制裝置2，云終端控制裝置2與云服務(wù)器1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接。集水器3的出水口和分水器4的進(jìn)水口之間設(shè)有冷水機(jī)組，冷水機(jī)組進(jìn)水口接一次水泵；本實(shí)施例中，具有兩個(gè)冷水機(jī)組C1、C2，兩個(gè)冷水機(jī)組并聯(lián)，每個(gè)冷水機(jī)組進(jìn)水口接一次水泵，即分別設(shè)有一次水泵P1、一次水泵P2，對(duì)應(yīng)每個(gè)冷水機(jī)組的出水口管路上設(shè)有干路流量計(jì)，即分別設(shè)有干路流量計(jì)M1、干路流量計(jì)M2。分水器4的出水口處設(shè)有二次水泵，本實(shí)施例中，具有兩個(gè)并聯(lián)的二次水泵P3、P4，兩個(gè)并聯(lián)二次水泵的出水總管路上設(shè)有出水管路流量計(jì)M3；出水管路流量計(jì)M3的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置2。二次水泵出水口與集水器3進(jìn)水口之間設(shè)有多個(gè)冷凍水支路，每個(gè)冷凍水支路由多個(gè)并聯(lián)的冷凍水終端設(shè)備構(gòu)成，所說(shuō)冷凍水終端設(shè)備為空調(diào)機(jī)組AHU或風(fēng)機(jī)盤(pán)管FCU。集水器3和分水器4之間的旁路上設(shè)有旁通閥5。冷凍水支路的末端設(shè)有支路壓差傳感器，本實(shí)施例中，設(shè)有支路壓差傳感器ΔP2、ΔP3，集水器3和分水器4之間的旁路上設(shè)有旁路壓差傳感器ΔP1，支路壓差傳感器ΔP2、ΔP3、旁路壓差傳感器ΔP1的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置；云終端控制裝置接一次水泵P1的變頻器V1、一次水泵P2的變頻器V2、二次水泵P3的變頻器V3、二次水泵P4的變頻器V4。集水器3和分水器4之間的旁路上設(shè)有旁路流量計(jì)M4，旁路流量計(jì)M4的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置；云終端控制裝置接旁通閥5。每個(gè)冷凍水終端設(shè)備的冷水閥接云終端控制裝置。集水器3的進(jìn)水口管路、出水口管路分別設(shè)有第一溫度傳感器T3、第二溫度傳感器T4，分水器4的進(jìn)水口管路、出水口管路分別設(shè)有第三溫度傳感器T1、第四溫度傳感器T2，第一溫度傳感器T3、第二溫度傳感器T4、第三溫度傳感器T1和第四溫度傳感器T2的信號(hào)輸出端接云終端控制裝置。

云終端控制裝置可實(shí)時(shí)采集冷凍水系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，運(yùn)行參數(shù)包括冷凍水送回水溫度，冷凍水干路流量、旁路流量，分水器和集水器之間的壓差，各冷凍水支路末端壓差，冷水機(jī)組、一次水泵和二次水泵的運(yùn)行參數(shù)，冷凍水終端設(shè)備冷水閥開(kāi)度、旁通閥開(kāi)度等，云終端控制裝置根據(jù)運(yùn)行參數(shù)，將控制信號(hào)發(fā)送至系統(tǒng)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，所說(shuō)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一次水泵、二次水泵的變頻器，旁通閥等。云終端控制裝置可實(shí)時(shí)將系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)上傳至云服務(wù)器，云服務(wù)器通過(guò)云終端控制裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理，云服務(wù)器可根據(jù)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)向云終端控制裝置提供優(yōu)化運(yùn)行策略，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)平衡和冷凍水系統(tǒng)整體能耗最優(yōu)化。

以下為云終端控制裝置對(duì)系統(tǒng)控制策略的缺省設(shè)置：

二次水泵啟停/頻率控制：

根據(jù)冷凍水支路末端的壓差變化，對(duì)二次水泵的啟停/頻率進(jìn)行控制。當(dāng)壓差低于設(shè)定值時(shí)，增加二次水泵的運(yùn)行頻率，當(dāng)壓差高于設(shè)定值時(shí)，降低二次水泵的運(yùn)行頻率，使冷凍水支路末端的壓差維持在設(shè)定值。

云終端控制裝置實(shí)時(shí)采集各冷凍水終端設(shè)備冷水閥開(kāi)度，當(dāng)所有冷水閥均處于較低開(kāi)度(比如低于70％)一段時(shí)間時(shí)，說(shuō)明整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在較低負(fù)荷，此時(shí)需要降低冷凍水支路末端的壓差設(shè)定值，進(jìn)而降低二次水泵的運(yùn)行頻率；當(dāng)任何一個(gè)冷凍水末端設(shè)備的冷水閥開(kāi)度達(dá)到過(guò)大開(kāi)度(比如高于95％)一段時(shí)間時(shí)，需要提高冷凍水支路末端的壓差設(shè)定值，增加二次水泵的運(yùn)行頻率，保證各終端流量滿足需求。

一次水泵啟停/頻率控制：

當(dāng)測(cè)量的冷凍水流量(干路流量)高于冷水機(jī)組要求的最低流量時(shí)，根據(jù)分水器4和集水器3的壓差變化對(duì)一次水泵的頻率進(jìn)行控制。當(dāng)集水器3壓力高于分水器4時(shí)，增加一次水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，當(dāng)集水器3壓力低于分水器4時(shí)，降低一次水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，使分水器和集水器的壓力處在同一水平。

當(dāng)測(cè)量的冷凍水流量低于冷水機(jī)組要求的最低流量時(shí)，控制一次水泵的頻率使冷凍水流量等于或略高于冷水機(jī)組要求的最低流量。

旁通閥的控制：

當(dāng)測(cè)量的冷凍水流量(旁路流量)高于冷水機(jī)組要求的最低流量時(shí)，旁通閥5應(yīng)關(guān)閉。

當(dāng)測(cè)量的冷凍水流量(旁路流量)低于冷水機(jī)組要求的最低流量時(shí)，控制旁通閥5的開(kāi)度，使冷凍水流量(旁路流量)等于或略高于冷水機(jī)組要求的最低流量。