CN104896661A - 一种主动调节冷热水机组负荷的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调供冷热系统的控制技术领域的一种主动调节冷热水机组负荷的控制系统，包括水泵和与水泵连接的冷热水机组，控制器与水泵连接，控制器预先存储所述冷热水机组自身固有的流量与负荷输出之间对应关系，控制器根据用户侧负荷变化预测值，根据对应关系，计算需要通过所述冷热水机组的水流量，并采用流量调节信号传输给水泵，水泵根据接收到的所述流量调节信号，通过自带变频调节器改变转速，进而改变通过所述冷热水机组的水流量，改变所述冷热水机组的输出负荷。或者也可通过控制器连接电动二通调节阀来实现。本发明解决冷热水机组输出负荷与用户侧需求负荷的不一致问题，有效调节和控制冷热水机组的运行状态和负荷输出。
Description
技术领域
本发明涉及空调供冷热系统的控制技术领域，具体涉及一种调节型冷热水机组负荷的设备系统，适用于各种需要根据空调冷热负荷预测值主动调节冷热水机组负荷输出的冷热源系统，尤其对于区域供冷供热的冷热源系统，具有明显的实用价值。
背景技术
2012年我国建筑总能耗（不含生物质能）为6.90亿吨标准煤，约占全国能源消耗总量的19.1%，公共建筑能耗占建筑总能耗的26.4%。空调采暖系统是公共建筑中的能耗大户，而空调冷热源系统的能耗又占整个空调采暖系统能耗的60％以上。因此，空调冷热源系统运行状态的准确调节和控制，对建筑物节能、减排具有非常重要的实际应用价值。
通常冷热水机组的负荷调节方式采用反馈控制和前馈+反馈控制两种控制模式。前者通过监控冷热水机组的出水温度，后者通过监控冷热水机组的回水温度和出水温度，来控制冷热水机组的负荷输出。由于冷热水机组检测到温度变化往往会滞后于用户侧负荷变化，而且冷热水输送管道越长，这种滞后就会越明显。因此，前述两种控制方式调节冷热水机组的负荷输出通常与用户侧的负荷需求产生不一致，一方面不能对用户侧的负荷需求变化做出及时响应，难以满足用户的空调需求，另一方面可能造成冷热水机组的负荷输出过大而产生能源浪费。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供了一种主动调节冷热水机组负荷的控制系统，用于解决冷热水机组输出负荷与用户侧需求负荷的不一致问题，有效调节和控制冷热水机组的运行状态和负荷输出。
通常冷热水机组从自身安全运行角度，不允许外界控制信号直接写入冷热水机组自带的控制器。因此，要求冷热水机组调节负荷输出的控制信号不能直接控制冷热水机组，无法实现主动调节冷热水机组负荷输出的目的。
为解决上述技术问题，本发明的方案一为：一种主动调节冷热水机组负荷的控制系统，包括水泵和与所述水泵连接的冷热水机组，控制器与所述水泵连接，所述控制器预先存储所述冷热水机组自身固有的流量与负荷输出之间对应关系，所述控制器根据用户侧负荷变化预测值，根据所述对应关系，计算需要通过所述冷热水机组的水流量，并采用流量调节信号传输给水泵，所述水泵根据接收到的所述流量调节信号，通过自带变频调节器改变转速，进而改变通过所述冷热水机组的水流量，改变所述冷热水机组的输出负荷。
为解决上述技术问题，本发明的方案二为：一种主动调节冷热水机组负荷的控制系统，包括水泵和与所述水泵连接的冷热水机组，电动二通调节阀连接在所述水泵和所述冷热水机组之间，控制器与所述电动二通调节阀连接，所述控制器预先存储所述冷热水机组自身固有的流量与负荷输出之间对应关系，所述控制器根据用户侧负荷变化预测值，根据所述对应关系，计算需要通过所述冷热水机组的水流量，并采用流量调节信号传输给电动二通调节阀，所述电动二通调节阀根据接收到的所述流量调节信号，调节由所述水泵输出的水流量，进而改变通过所述冷热水机组的水流量，改变所述冷热水机组的输出负荷。
上述两个技术方案中，控制器根据用户侧负荷变化预测值，根据通过冷热水机组水流量与其输出负荷的对应关系，计算需要通过所述冷热水机组的水流量，并发出控制信号，主动调节通过所述冷热水机组的水流量，实现及时改变冷热水机组输出负荷，及时、准确满足用户负荷需求。
所述控制器支持多种标准通信协议，如Lonworks通信协议、BACNet标准协议、HART、PROFIBUS、MODBUS、CAN、工业以太网、DeviceNet等。同时，提供标准数据交换接口如DDC、OPC等，便于系统集成控制。出厂时预装程序或现场编程。控制器一般由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等部分组成，其本身的构成属于现有技术，可采用任意现有技术实现，不属于本专利的保护范围内。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：通过预测用户侧负荷需求变化，主动改变通过冷热水机组的水流量，及时调节冷热水机组的负荷输出，避免现有控制方式中出现的冷热水机组的输出负荷与用户侧需求负荷之间的不一致，不但可提高用户的舒适度，而且更能实现冷热水机组的节能运行、降低能耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明方案一的系统示意图。
图2是本发明方案二的系统示意图。
具体实施方式
在如图1所示方案一中，控制器1发出流量控制信号给水泵2,水泵2根据接收的流量控制信号调节通过冷热水机组3的流量，从而改变冷热水机组3的负荷输出。控制器1应预先存储冷热水机组3自身固有的流量与负荷输出之间对应关系，控制器1根据用户侧负荷变化预测值计算需要通过冷热水机组3的流量，并将流量调节信号传输给水泵2。水泵2根据接收到的流量调节信号，通过自带变频调节器改变转速，进而改变通过冷热水机组3的流量。控制器1、水泵2与冷热水机组3之间存在一一对应关系，图中所示为一组，也可采用多组，实现多台、多类型冷热水机组的群控。
在如图2所示方案二中，控制器1发出流量控制信号给电动二通调节阀4,电动二通调节阀4根据接收的流量控制信号调节通过冷热水机组3的流量，从而改变通常冷热水机组3的负荷输出。控制器1应预先存储冷热水机组3自身固有的流量与负荷输出之间对应关系，控制器1根据用户侧负荷变化预测值计算需要通过冷热水机组3的流量，并将流量调节信号传输给电动二通调节阀4。电动二通调节阀4根据接收到的流量调节信号，通过自带执行机构改变其开度，进而改变通过冷热水机组3的流量。控制器1、水泵2、电动二通调节阀4与冷热水机组3之间存在一一对应关系，图中所示为一组，也可采用多组，实现多台、多类型冷热水机组的群控。
以上分别对两个实施例控制方案做了详细的介绍。对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，如通过冷热水机组进出口压差调节水量的控制方案类推等。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明所述控制思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种主动调节冷热水机组负荷的控制系统，包括水泵（2）和与所述水泵（2）连接的冷热水机组（3），其特征在于：控制器（1）与所述水泵（2）连接，所述控制器（1）预先存储所述冷热水机组（3）自身固有的流量与负荷输出之间对应关系，所述控制器（1）根据用户侧负荷变化预测值，根据所述对应关系，计算需要通过所述冷热水机组（3）的水流量，并采用流量调节信号传输给水泵（2），所述水泵（2）根据接收到的所述流量调节信号，通过自带变频调节器改变转速，进而改变通过所述冷热水机组（3）的水流量，改变所述冷热水机组（3）的输出负荷。
2.一种主动调节冷热水机组负荷的控制系统，包括水泵（2）和与所述水泵（2）连接的冷热水机组（3），其特征在于：电动二通调节阀（4）连接在所述水泵（2）和所述冷热水机组（3）之间，控制器（1）与所述电动二通调节阀（4）连接，所述控制器（1）预先存储所述冷热水机组（3）自身固有的流量与负荷输出之间对应关系，所述控制器（1）根据用户侧负荷变化预测值，根据所述对应关系，计算需要通过所述冷热水机组（3）的水流量，并采用流量调节信号传输给电动二通调节阀（4），所述电动二通调节阀（4）根据接收到的所述流量调节信号，调节由所述水泵（2）输出的水流量，进而改变通过所述冷热水机组（3）的水流量，改变所述冷热水机组（3）的输出负荷。
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