CN103486655B - 一种暖通系统水力平衡调试装置及其调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种暖通系统水力平衡调试装置及其调试方法。它解决了现有的暖通系统中水力平衡调试过程复杂的问题。本暖通系统水力平衡调试装置，暖通系统包括主管管网、支管管网以及若干个末端管网，主管管网用于与热力站相连通，主管管网、支管管网以及末端管网分别对应连通，调试装置包括若干个分别对应连接于主管管网、支管管网和末端管网的循环回路中的调节阀、分别设置于各个调节阀处且能检测该处流量的流量计、连接于上述调节阀上的能控制其动作的执行器以及中央处理器，中央处理器能接收流量计发送的流量信号并根据该流量信号驱动执行器调整调节阀的开度。本暖通系统水力平衡调试装置及其调试方法具有调试效率和调试精度高的优点。

Description

一种暖通系统水力平衡调试装置及其调试方法

技术领域

本发明涉及一种暖通系统水力平衡调试装置及其调试方法。

背景技术

暖通系统的结构一般包括用于与热力站相连且自身形成循环回路的一次管网、热交换器和形成循环回路的二次管网，一次管网和二次管网之间通过热交换器相连接。二次管网上具有若干个用户端，且每个用户端处具有调节阀。为满足更多用户供热的需求，还可在一次管网和/或二次管网上再并联能形成循环回路的三次管网，三次管网上再并联有若干个用户端，每个用户端处均具有调节阀且三次管网的接入端具有控制阀。通过操作调节阀和控制阀以改变其开度即可控制暖通系统的水力供应情况。

据国家2009年颁发的《供热计量技术规程》中按楼栋计量、按户分摊的要求和“通断时间面积法”的理论，以每户的供暖系统通水时间为依据，分摊建筑的总供热量，同时记录和统一各户通断阀的接通时间，按照各户的累计接通时间结合供热面积分摊整栋建筑的总热量。然而通断时间面积法的基础和必须条件是供热系统的水力平衡，由于各户间流量的不平衡，会导致用户间用热效果和热收费情况的差距在20%-30%，进而造成供热质量差、冷热不均、热计量不合理和收费困难的问题。

目前，针对暖通系统的水力平衡调试方式包括有比例法、补偿法等等，虽然均能进行水力平衡的调试，但是调试过程较为复杂，费时费力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种调试方便且调试精度高的暖通系统水力平衡调试装置及其调试方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种暖通系统水力平衡调试装置，暖通系统包括分别自成循环回路的主管管网、支管管网以及若干个末端管网，所述的主管管网用于与热力站相连通，所述的主管管网、支管管网以及末端管网分别对应连通，其特征在于，所述的调试装置包括若干个分别对应连接于上述主管管网、支管管网和末端管网的循环回路中的调节阀、分别设置于各个调节阀处且能检测该处流量的流量计、连接于上述调节阀上的能控制其动作的执行器以及中央处理器，所述的中央处理器能接收上述流量计发送的流量信号并根据该流量信号驱动上述执行器调整调节阀的开度。

本暖通系统水力平衡调试装置在工作时，由流量计采集整个暖通系统中，主管管网、支管管网以及若干个末端管网中的各个循环回路中的流量情况并发送相应的流量信号给中央处理器，由中央处理器根据预设参数或者将各个采集到的流量情况进行对比，进而发送控制信号给执行器分别调整各个调节阀处的开度以调节整个暖通系统中各个循环回路中的水力平衡情况。整个调试过程可同步自动完成，调试方便，且相对于手动调节等方式来说，调试精度高。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试装置中，所述的中央处理器与所述的执行器之间通过无线方式进行通讯。以无线方式进行通讯更利于扩大中央处理器的控制范围，减少了线束的束缚。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试装置中，所述的执行器包括相互连接的控制模块和执行模块，所述的执行模块与上述调节阀相连接，上述流量计与所述的控制模块相连接。控制模块与中央处理器之间能通过对应设置的无线通讯模块进行通讯，控制模块能接收并处理相应的检测信号与控制信号。这里，执行模块为现有执行器的动作执行机构，控制模块可采用如单片机等常用的控制芯片。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试装置中，所述的主管管网、支管管网以及末端管网的连接处还分别设置有能控制其循环回路通断的控制阀，所述的控制阀均与上述中央处理器相连接。在各个管网的输入端处连接控制阀，用于控制整个管路中的流量。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试装置中，所述的调试装置还包括与上述中央处理器相连接的操作模块。通过操作模块能手动输入控制命令。

一种暖通系统水力平衡调试方法，利用一暖通系统水力平衡调试装置对暖通系统中的各个循环回路中的流量进行调节，其特征在于，该调试方法包括如下步骤：

a、调试准备：暖通系统水力平衡调试装置中的中央处理器控制所有的调节阀和控制阀全开，根据流量计反馈的流量信号选定流量最小的循环回路以及相应的调节阀，进入步骤b；

b、调试末端管网：中央处理器驱动执行器控制末端管网中除上述流量最小的循环回路中的调节阀外的其它调节阀的开度减小，至末端管网中的调节阀处的流量比均与流量最小的循环回路中的调节阀处的流量比相同，进入步骤c；

c、调试支管管网：中央处理器驱动执行器控制支管管网中的调节阀的开度减小，至支管管网中的调节阀处的流量比均与末端管网中的调节阀处的流量比相同，进入步骤d；

d、调试主管管网：中央处理器驱动执行器控制主管管网中的调节阀的开度减小，至主管管网中的调节阀处的流量比均与末端管网中的调节阀处的流量比相同。

本暖通系统水力平衡调试方法在调节阀和控制阀全开的情况下选择流量最小处的调节阀作为基准，减小其它调节阀的开度，在此减小开度的调节过程中，作为基准的调节阀处的流量比（实际流量与设定流量之比）增大，并逐步与其它调节阀处的流量比相接近。整个调试过程采用先调试末端管网，再调试支管管网，最后调试主管管网的顺序，最终使得所有调节阀处的流量比相等，即达到水力平衡。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试方法中，所述的步骤b中，减小其它调节阀的开度时，若其中一个调节阀处的流量比与流量最小的循环回路中的调节阀处的流量比相等，则该调节阀的开度锁定，继续减小其它调节阀的开度，直至末端管网中所有的调节阀处的流量比相等。因各个循环回路的具体情况不同，流量比的情况也不相同，在调节过程中将逐个达到平衡。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试方法中，所述的步骤c中，减小调节阀的开度时，若其中一个调节阀处的流量比与末端管网中的调节阀处的流量比相等，则该调节阀的开度锁定，继续减小其它调节阀的开度，直至支管管网中所有的调节阀处的流量比均与末端管网中的调节阀处的流量比相等。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试方法中，所述的步骤d中，减小调节阀的开度时，若其中一个调节阀处的流量比与末端管网中的调节阀处的流量比相等，则该调节阀的开度锁定，继续减小其它调节阀的开度，直至主管管网中所有的调节阀处的流量比均与末端管网中的调节阀处的流量比相等。

在上述的一种暖通系统水力平衡调试方法中，所述的步骤d中，主管管网中的调节阀处的流量比均与末端管网中的调节阀处的流量比相等后，若流量比等于1，则调试结束；若流量比大于1，则中央处理器控制控制阀的开度减小至流量比等于1。流量比大于1则表示暖通系统中的流量过大，需要通过调节控制阀的开度来减少流量。若流量比小于1则表示暖通系统中的流量小于设定流量，此时调平衡后，用户仍不热，需要增加实际流量才能继续调。也说明一个问题，系统总流量过低时，调节是起不到多大作用的。

与现有技术相比，本暖通系统水力平衡调试装置及其调试方法在对暖通系统的水力平衡进行调试时，能由中央处理器对整个暖通系统中所有循环回路中的调节阀进行同步自动调节，调节效率高且调节精度高。

附图说明

图1是本暖通系统水力平衡调试装置的原理结构框图。

图2是本暖通系统水力平衡调试方法的调试流程图。

图中，1、调节阀；2、流量计；3、执行器；31、控制模块；32、执行模块；4、中央处理器；5、控制阀；6、操作模块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本暖通系统水力平衡调试装置，用于调试暖通系统中各个循环回路的水力平衡，其中，暖通系统包括能分别自成循环回路的主管管网、支管管网以及若干个末端管网，主管管网用于与热力站相连通，主管管网、支管管网以及末端管网则分别通过热交换器对应连接或者直接连通。

如图1所示，本暖通系统水力平衡调试装置包括若干个分别一一对应地连接于主管管网、支管管网和末端管网中的各个循环回路中的调节阀1、分别设置于各个调节阀1处且能检测该处流量的流量计2、一一对应地连接于各个调节阀1上的能控制其动作的执行器3、连接于主管管网、支管管网以及末端管网的连接处的能控制各个循环回路通断的若干个控制阀5、中央处理器4以及操作模块6，控制阀5、操作模块6和执行器3与中央处理器4相连接，且中央处理器4能接收流量计2发送的流量信号并根据该流量信号调节控制阀5的开度以及驱动执行器3调整调节阀1的开度。其中，执行器3包括相互连接的控制模块31和执行模块32，执行模块32与调节阀1相连接且能驱动其动作，流量计2与控制模块31相连接，控制模块31与中央处理器4之间通过无线方式进行数据通讯。

在本实施例中，操作模块6可包括命令输入按键和显示屏；中央处理器4与控制模块31之间可通过对应设置的无线通讯模块进行无线通讯，具体方式可根据需要选用目前覆盖的网络信号或者射频设备等手段；执行模块32为现有执行器3的动作执行机构，对其具体的结构不再赘述，控制模块31可采用如单片机等常用的控制芯片。

如图2所示，利用本暖通系统水力平衡调试装置对暖通系统中的各个循环回路中的流量进行调节的调试方法包括以下步骤：

a、调试准备：中央处理器4控制所有的调节阀1和控制阀5全开，根据流量计2反馈的各个循环回路中的流量信号选定流量最小的循环回路以及相应的调节阀1，进入步骤b1；

b1、中央处理器4驱动执行器3控制末端管网中除上述流量最小的循环回路中的调节阀1外的其它调节阀1的开度持续减小，并进入下一步；（其它调节阀1的开度减小的过程中，流量最小的循环回路中的调节阀1处的流量增大）；

b2、实时检测并计算末端管网的其它调节阀1处的流量比（流量比为流量计2检测到的实际流量与设定流量之比），将其与流量最小的循环回路中的调节阀1处的流量比作比较，若任意一个调节阀1的流量比与之相等，则进入步骤b3；反之，返回步骤b1；

b3、锁定流量比相等的调节阀1的开度，继续减小末端管网中其它调节阀1的开度并进入下一步；

b4、判断末端管网中的调节阀1是否均已调试完毕，即是否所有的调节阀1的流量比均相等，若是，则进入步骤c1；反之，返回步骤b3；

c1、中央处理器4驱动执行器3控制支管管网中所有的调节阀1的开度减小，并进入下一步；

c2、将支管管网中的调节阀1处的流量比与末端管网中的调节阀1处的流量比作比较，若任意一个调节阀1的流量比与之相等，则进入步骤c3；反之，返回步骤c1；

c3、锁定流量比相等的调节阀1的开度，继续减小支管管网中其它调节阀1的开度并进入下一步；

c4、判断支管管网中的调节阀1是否均已调试完毕，即是否所有的调节阀1的流量比均与末端管网中的调节阀1处的流量比相等，若是，则进入步骤d1；反之，返回步骤c3；

d1、中央处理器4驱动执行器3控制主管管网中所有的调节阀1的开度减小，并进入下一步；

d2、将主管管网中的调节阀1处的流量比与末端管网中的调节阀1处的流量比作比较，若任意一个调节阀1的流量比与之相等，则进入步骤d3；反之，返回步骤d1；

d3、锁定流量比相等的调节阀1的开度，继续减小主管管网中其它调节阀1的开度并进入下一步；

d4、判断主管管网中的调节阀1是否均已调试完毕，即是否所有的调节阀1的流量比均与末端管网中的调节阀1处的流量比相等，若是，则进入步骤e；反之，返回步骤d3；

e、判断主管管网、支管管网以及末端管网调试后的流量比的大小：若调试后的流量比等于1，则调试结束；若流量比大于1，则表示暖通系统中的流量过大，中央处理器4控制控制阀5的开度减小至流量比等于1，调试结束。若流量比小于1则表示暖通系统中的流量小于设定流量，此时调试平衡后，用户仍不热，需要增加实际流量才能继续调，在未增加足够流量的情况下无法调试到所需的状态。

本暖通系统水力平衡调试方法在调节阀1和控制阀5全开的情况下选择流量最小处的调节阀1作为基准，并减小其它调节阀1的开度，在此减小开度的调节过程中，作为基准的调节阀1处的流量比增大，并逐步与其它调节阀1处的流量比相接近。整个调试过程采用先调试末端管网，再调试支管管网，最后调试主管管网的顺序，最终使得所有调节阀1处的流量比相等，即达到水力平衡。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种暖通系统水力平衡调试方法，利用一暖通系统水力平衡调试装置对暖通系统中的各个循环回路中的流量进行调节，其特征在于，该调试方法包括如下步骤：

a、调试准备：暖通系统水力平衡调试装置中的中央处理器(4)控制所有的调节阀(1)和控制阀(5)全开，根据流量计(2)反馈的流量信号选定流量最小的循环回路以及相应的调节阀(1)，进入步骤b；

b、调试末端管网：中央处理器(4)驱动执行器(3)控制末端管网中除上述流量最小的循环回路中的调节阀(1)外的其它调节阀(1)的开度减小，至末端管网中的调节阀(1)处的流量比均与流量最小的循环回路中的调节阀(1)处的流量比相同，进入步骤c；

c、调试支管管网：中央处理器(4)驱动执行器(3)控制支管管网中的调节阀(1)的开度减小，至支管管网中的调节阀(1)处的流量比均与末端管网中的调节阀(1)处的流量比相同，进入步骤d；

d、调试主管管网：中央处理器(4)驱动执行器(3)控制主管管网中的调节阀(1)的开度减小，至主管管网中的调节阀(1)处的流量比均与末端管网中的调节阀(1)处的流量比相同。

2.根据权利要求1所述的一种暖通系统水力平衡调试方法，其特征在于，所述的步骤b中，减小其它调节阀(1)的开度时，若其中一个调节阀(1)处的流量比与流量最小的循环回路中的调节阀(1)处的流量比相等，则该调节阀(1)的开度锁定，继续减小其它调节阀(1)的开度，直至末端管网中所有的调节阀(1)处的流量比相等。

3.根据权利要求1所述的一种暖通系统水力平衡调试方法，其特征在于，所述的步骤c中，减小调节阀(1)的开度时，若其中一个调节阀(1)处的流量比与末端管网中的调节阀(1)处的流量比相等，则该调节阀(1)的开度锁定，继续减小其它调节阀(1)的开度，直至支管管网中所有的调节阀(1)处的流量比均与末端管网中的调节阀(1)处的流量比相等。

4.根据权利要求1所述的一种暖通系统水力平衡调试方法，其特征在于，所述的步骤d中，减小调节阀(1)的开度时，若其中一个调节阀(1)处的流量比与末端管网中的调节阀(1)处的流量比相等，则该调节阀(1)的开度锁定，继续减小其它调节阀(1)的开度，直至主管管网中所有的调节阀(1)处的流量比均与末端管网中的调节阀(1)处的流量比相等。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种暖通系统水力平衡调试方法，其特征在于，所述的步骤d中，主管管网中的调节阀(1)处的流量比均与末端管网中的调节阀(1)处的流量比相等后，若流量比等于1，则调试结束；若流量比大于1，则中央处理器(4)控制控制阀(5)的开度减小至流量比等于1。