CN104995458B - 用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置 - Google Patents

用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104995458B
CN104995458B CN201380066426.0A CN201380066426A CN104995458B CN 104995458 B CN104995458 B CN 104995458B CN 201380066426 A CN201380066426 A CN 201380066426A CN 104995458 B CN104995458 B CN 104995458B
Authority
CN
China
Prior art keywords
load
flow
characteristic
transport system
vii
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380066426.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104995458A (zh
Inventor
P.施米德林
R.霍比
U.科勒
N.勒德勒
M.图尔拉德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Belimo Holding AG
Original Assignee
Belimo Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Belimo Holding AG filed Critical Belimo Holding AG
Publication of CN104995458A publication Critical patent/CN104995458A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104995458B publication Critical patent/CN104995458B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0623—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the set value given to the control element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0264—Hydraulic balancing valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/044—Flow sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

为了平衡(S3)在流体运输系统中的负载的组，在该流体运输系统中每个负载设有机动化的调节阀以用于调整通过负载的流量，存储(S2)用于负载的特征数据，所述特征数据针对通过负载的相应一个的额定流量分别确定相应的调节阀的阀位置。借助于共同的流量传感器检测(S32)通过负载的组的当前的总流量并且基于当前的总流量和通过负载的所期望的额定流量的总和确定(S34)平衡因子。通过基于特征数据和平衡因子设置(S31)相应的调节阀的阀位置来执行负载的动态的平衡。

Description

用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置。本发明尤其涉及用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置，在该流体运输系统中每个负载设有机动化的调节阀以用于调整通过负载的流量(Durchfluss)。
背景技术
流体运输系统典型地包括多个负载，即并行的分支(Zweig)或支线(Strang)，通过其运输液态的或气态的流体，例如用于热能分配。负载通常设计成不同的，也就是说它们具有不同的直径和/或长度的运输线路、例如管道线路并且具有不同的例如变化的流通量(Durchflussmenge)或体积流(Volumenstrom)。为了在这种流体运输系统中对流体进行均衡地或平衡地分配给负载，这些负载分别设有均衡机构或平衡机构，例如可调节的执行元件、尤其阀，其能以不同的打开程度或阀位置来调节通过有关的负载的流量。
在DE 69706458中说明了一种用于分配非压缩性的液体的网的均衡方法，在其中针对每个分支布置有在均衡机构的两侧上的两个测压孔位置(Druckanschlussstelle)和与其间隔开的另一第三测压孔位置。在所有的分支中，流量测量分别通过测量在有关的均衡机构的两侧上的压力差并且借助于第三测压孔位置测量压力差来执行。基于该测量值计算在干线上的所有的分支和区段的液压的阻力系数。最后，在认识到每个分支中的期望流量并且在使用确定的阻力系数的情况下，计算和调节每个平衡机构的调节位置。均衡方法在每个均衡机构中需要多个测压孔位置并且不是设立成用于流体运输系统的动态平衡。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于平衡在流体运输系统中的负载的组的装置和方法，其至少不具有现有技术的一些缺点。本发明的目的尤其在于提出一种用于平衡在流体运输系统中的负载的组的装置和方法，其设立成用于流体运输系统的动态的平衡并且并未在每个负载中需要用于确定流量的单独的传感器。
根据本发明，该目的通过独立权利要求的特征实现。此外，从从属权利要求和说明书中得知其它有利的实施方式。
上述目的通过本发明尤其通过下述方式实现，即为了平衡在流体运输系统中的负载的组，在该流体运输系统中每个负载设有机动化的调节阀以用于调整通过负载的流量，存储用于负载的特征数据，其针对通过负载中的相应一个的额定流量在流体运输系统中的压力恒定的情况下分别确定相应的调节阀的阀位置。借助于共同的流量传感器检测通过负载的组的当前的总流量。基于当前的总流量和通过负载的所期望的额定流量的总和来确定平衡因子。负载的动态平衡通过基于特征数据和利用平衡因子定标的额定流量设置相应的调节阀的阀位置来实施。
相应地，用于平衡在流体运输系统中的负载的组的装置包括：特征数据模块，其设立成存储用于负载的特征数据；和平衡模块，其设立成基于当前的总流量和通过负载的所期望的额定流量的总和来确定平衡因子，并且通过基于特征数据和利用平衡因子定标的额定流量设置相应的调节阀的阀位置来实施负载的动态平衡。
通过基于当前的总流量和所期望的额定流量的总和来平衡负载而实现自动和动态地平衡流体运输系统，其利用用于测量通过负载的组的总流量的一个唯一的共同的流量传感器来应付，而不必为此在各个负载的调节阀中设置多个单独的流量传感器或更确切地说测压孔位置。
优选地，用于负载的特征数据通过借助于共同的流量传感器在调节阀的不同的阀位置中测量通过负载的流量来探测，在流体运输系统中的当前的压力基于测量进行计算，并且根据在流体运输系统中的恒定的压力基于在流体运输系统中的当前的压力使用于负载的特征数据标准化。
相应地，特征数据模块设立成：借助于共同的流量传感器在调节阀的不同的阀位置中通过测量通过负载的流量来探测用于负载的特征数据、基于所述测量计算在流体运输系统中的当前的压力、并且根据在流体运输系统中恒定的压力基于在流体运输系统中的当前的压力使用于负载的特征数据标准化。
通过标准化用于在流体运输系统中的恒定的压力的特征数据，特征数据也可在测量和探测特征数据期间压力改变时在没有显著歪曲的情况下用于在流体运输系统的运行中的负载的平衡。
标准化用于负载的特征数据优选通过基于在流体运输系统中的当前的压力定标通过负载中的相应一个的所测量的流量来实现。相应地，特征数据模块设立成，基于在流体运输系统中的当前的压力通过定标通过负载中的相应一个的所测量的流量使用于负载的特征数据标准化。
在一种变型实施方案中，在流体运输系统中的当前的压力基于用于带有负载中的多个的至少一个支线的线性的泵特征来计算。相应地，特征数据模块设立成，基于用于带有负载中的多个的至少一个支线的线性的泵特征来计算在流体运输系统中的当前的压力。
在一种变型实施方案中，用于所述组的负载的特征数据通过下述方式探测，即将用于负载的第一部分的调节阀设置到闭锁位置(Sperrstellung)中并且借助于共同的流量传感器在不同的阀位置中测量通过负载的第二部分的流量。例如，用于组的负载的特征数据相应通过下述方式探测，即将用于组的其它负载的调节阀设置到闭锁位置中并且借助于共同的流量传感器在不同的阀位置中测量通过负载中的一个的流量。
相应地，特征数据模块设立成通过下述方式来探测特征数据，即将用于负载的第一部分的调节阀设置到闭锁位置中，并且借助于共同的流量传感器在不同的阀位置中测量通过负载的第二部分的流量。特征数据模块例如设立成相应通过下述方式探测用于所述组的负载的特征数据，即将用于所述组的其它的负载的调节阀设置到闭锁位置中并且借助于共同的流量传感器在不同的阀位置中测量通过负载中的一个的流量。
在所述组的其余负载的调节阀闭合时通过按顺序全部测量所述组的单个负载或调节阀确定负载或调节阀的特征数据能够实现特别简单且高效的确定。如果流量通过同时打开多个调节阀而更有利地处于所使用的流量传感器的工作范围中，在所述组的其余负载的调节阀闭合时同时测量所述组的多个负载或调节阀(例如成对测量)能够实现更精确的确定。
在一种变型实施方案中，周期性地确定平衡因子并且周期性地实施负载的动态平衡。相应地，平衡模块设立成周期性地确定平衡因子并且周期性地实施负载的动态平衡。
周期性地确定平衡因子和周期性地实施动态平衡能够实现流体运输系统或负载自动、动态且连续地平衡并且与变化的系统条件或负载要求匹配。
除了用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置之外，本发明此外涉及带有计算机程序代码的计算机程序产品以用于控制装置的一个或多个处理器，从而使得所述装置实施用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法，尤其带有计算机可读的、可获得的(greifbar)、非易逝的(nicht-flüchtig)存储介质的计算机程序产品，在所述存储介质上存储计算机程序代码。
附图说明
下面借助示例说明本发明的实施方案。实施方案的示例通过随后的附图图示：
图1显示了框图，其示意性地图示了带有负载的组和用于负载的动态平衡的装置的流体运输系统。
图2显示了框图，其示意性地图示了用于气态流体的带有负载的组和用于负载的动态平衡的装置的流体运输系统。
图3显示了流程图，其图示了用于动态平衡带有负载的组的流体运输系统的步骤的顺序。
图4显示了曲线，其基于阀的特征数据和平衡因子图示了在流体运输系统中压力改变时的阀位置的调节。
图5显示了带有两个调节阀和通过调节阀的流量的取决于在流体运输系统中的压力的在不同的阀位置的情况下的场景的示例。
图6显示了带有两个调节阀和通过调节阀的流量的取决于在流体运输系统中的压力的在不同的阀位置的情况下的场景的另一示例。
具体实施方式
在图1和图2中参考标号5和5’分别涉及带有多个负载V1、V2、V3、Vi的组的流体运输系统，例如HLK(加热、通风和冷却)或HVAC(加热、通风和空调(Heating，Ventilating andAir Conditioning))流体运输系统5、5’。如在图1和图2中示意性地示出的那样，流体运输系统5、5’分别包括作业机器(Arbeitsmaschine)3用于运输在流体运输系统5、5’中的流体，尤其用于运输液体(例如水)的一个或多个泵，或包括一个或多个通风设备(Ventilator)用于运输气态的流体(例如空气)。
在图1中示出了流体运输系统5的带有输送线路51(始流部)和回流线路52(例如管道线路)的闭合回路。负载V1、V2、V3、Vi例如包括用于交换热能的一个或多个装置，尤其用于加热或冷却的热交换器，例如加热体、地面加热装置或冷却机组、或所谓的冷却器(Chiller)。
如在图1和图2中示出的那样，负载V1、V2、V3、Vi分别具有所配属的调节阀V11、V22、V33、Vii以用于调整各自通过负载V1、V2、V3、Vi的流量。调节阀V11、V22、V33、Vii分别布置在负载V1、V2、V3、Vi的始流部(输送线路51)中或回流部(回流线路52)中。调节阀V11、V22、V33、Vii分别包括可控制的电动马达M，其驱动相关的调节阀V11、V22、V33、Vii并且通过相应地设定节流体(例如阀瓣)调整所述调节阀V11、V22、V33、Vii的打开并因此调整所述调节阀V11、V22、V33、Vii的流量或者更确切地说体积流。
参考标号30涉及上级的控制系统，其例如生成用于通过调节阀V11、V22、V33、Vii的流量Fti(“目标流量(target flow)”)的个别的额定值。
如在图1和图2中可见的那样，流体运输系统5、5’包括流量传感器4以用于测量通过负载V1、V2、V3、Vi的组的总流量或更确切地说总体积流Fctotal(“当前总流量(currenttotal flow)”)。流量传感器4优选布置在回流部中，然而其也可布置在始流部中。
在图2中示出的流体运输系统5’设立成用于运输气态的流体，其中负载V1、V2、V3、Vi例如是居室，调节阀V11、V22、V33、Vii将进入的空气输送到居室中或调节阀V11、V22、V33、Vii将排出空气从居室引开。共同的机动化的节流瓣(Drosselklappe)V′和消声装置7前置于通过调节阀V11、V22、V33、Vii调整的流体出入口(Fluiddurchlass)或空气出入口。
在图1和图2中，参考标号1涉及平衡装置以用于平衡负载V1、V2、V3、Vi的组或更确切地说流体运输系统5、5’。如在图1和图2中示意性示出的那样，平衡装置1包括多个功能模块，尤其特征数据模块11和平衡模块12。功能模块优选为编程的软件模块以用于控制平衡装置1的一个或多个处理器。功能模块存储在计算机可读的介质上，其固定地或可移除地与平衡装置1连接。然而，本领域技术人员理解成，功能模块在备选的变型实施方案中可部分地或完全实施带有硬件部件。
为了控制调节阀V11、V22、V33、Vii或其马达M，平衡装置1通过控制线路或控制总线54与其连接。为了探测通过负载V1、V2、V2、V3、Vi的组的当前的总流量或总体积流Fctotal，平衡装置1通过测量线路或数据总线53与流量传感器4连接。为了接受控制信号和/或控制参数，尤其用于通过调节阀V11、V22、V33、Vii的个别流量Fti的额定值，平衡装置1通过数据线路或数据总线55与控制系统30连接。最后，平衡装置1同样通过控制线路或控制总线56与节流阀V′连接。
在随后的段落中参考图3说明了特征数据模块11和平衡模块12的功能以及用于动态平衡流体运输系统5、5’的可行的步骤顺序。
在预备的和可选的步骤S1中，用于负载V1、V2、V3、Vi或用于所配属的调节阀V11、V22、V33、Vii的特征数据模块11探测这样的特征数据：其分别在流体运输系统5、5’中在压力恒定的情况下针对通过有关的负载V1、V2、V3、Vi或更确切地说通过所配属的调节阀V11、V22、V33、Vii的额定流量确定有关的调节阀V11、V22、V33、Vii的阀位置。图4的曲线fh例如针对确定的调节阀V11、V22、V33、Vii或更确切地说相应的负载V1、V2、V3、Vi图示了阀位置H，其可设定成以便在区域F＝0内在闭合的位置中并且在区域F＝Fmax在最大打开的位置Hmax中实现所期望的额定流量或体积流F。反之也可基于曲线fh确定通过有关的负载V1、V2、V3、Vi或更确切地说通过所配属的调节阀V11、V22、V33、Vii的流量或更确切地说体积流F，其在调节阀V11、V22、V33、Vii的确定的阀位置H中实现(在所配属的阀位置中的额定流量)。
特征数据模块11以下述方式探测特征数据，即其以闭锁情况(Sperrsituation)(其中闭锁所有调节阀V11、V22、V33、Vii的组)为出发点一个接着另一个地个别地全部测量调节阀V11、V22、V33、Vii。该测量在流体运输系统5、5’中的恒定的、但未知的初始压力ΔP0的情况下执行。在测定调节阀V11、V22、V33、Vii时，在恒定的初始压力ΔP0的情况下分别在不同的阀位置H中通过调节阀V11、V22、V33、Vii获得的流量F被测量并且配属于有关的阀位置H被存储(每个阀位置的公称流量)。在此，例如针对待测定的调节阀i以闭合的闭锁位置H0为出发点分步打开阀位置H，也就是设定更高位的阀位置H，并且针对调节阀i的每个阀位置Hi探测由流量传感器4测量的当前的流量或更确切地说体积流Fi，其由于其它的调节阀的闭合的阀位置相应于待测定的调节阀i的流量或更确切地说体积流Fi。
在一种变型实施方案中，例如，如果通过调节阀V11、V22、V33、Vii中的仅仅一个的流量并未处在流量传感器4的最佳的工作范围中，特征数据的探测通过分别同时测定调节阀V11、V22、V33、Vii中的多于一个的调节阀来实现，例如通过同时成对地测定调节阀V11、V22、V33、Vii中的相应两个调节阀来实现。在此，待同时测定的调节阀V11、V22、V33、Vii优选在相应相同的阀位置中测量，也就是在相应相同的按百分比打开的情况下测量。基于同时针对多个调节阀V11、V22、V33、Vii所探测的特征数据，通过数学上的运算来计算用于各个调节阀V11、V22、V33、Vii的个别的特征数据(每个阀位置的公称流量)。
为了在测量期间补偿在流体运输系统5、5’中的压力变化，使用于恒定的初始压力ΔP0的特征数据标准化。在负载Vi中的流量Fi与在负载Vi中或在负载V1、V2、V3、Vi或更确切地说所配属的调节阀V11、V22、V33、Vii的有关的组(支线)中的压力ΔP的方根成比例：因此，特征数据的标准化通过计算每个阀位置Hi的公称流量Fni经由基于在测量期间的实际的压力ΔP定标非标准化的公称流量Fn′i来实现。在测量期间的实际压力ΔP基于在不同的阀位置中(借助于流量传感器4)多次测量通过一个或多个调节阀V11、V22、V33、Vii的流量来计算。
对于在流体运输系统5、5’中或在待测定的负载V1、V2、V3、Vi或更确切地说所配属的调节阀V11、V22、V33、Vii的支线或组中的线性的泵特征c例如适用于等式：
ΔP＝ΔP0+c·F(1)。
因此，由于压力ΔP和流量Fj的相关性在负载V1、V2、V3、Vi或更确切地说所配属的调节阀V11、V22、V33、Vii的通过参数值kj表征设定j时得出：
基于在不同的阀位置j中多次测量通过一个或多个调节阀V11、V22、V33、Vii的流量Fj(其在下面参考图5和6示例性地阐述)计算用于ΔP0、c、kj的值并且最终计算用于探测的特征数据的标准化的ΔP。因此，当前的压力ΔP可在没有使用压力传感器的情况下确定。
图5图示了带有两个调节阀的情况的示例，在该示例中根据在不同的阀位置j中的流量F示出了压力值ΔP，其中，A1、A2表示在第二调节阀闭合时第一调节阀的不同的阀位置，B表示在在第一阀闭合时第二调节阀的打开的阀位置，并且B+A1或B+A2表示在第二调节阀在阀位置B的同时第一阀的阀位置A1、A2。参考标号cp1涉及用于所有的阀位置A1、A2、B、A1+B、A2+B的流体运输系统5、5’的泵(或更确切地说作业机器3)的线性的泵特征ΔP＝ΔP0+c·F，在这些阀位置中所述测量可介入(einfliessen)借助于等式(2)对压力值ΔP进行计算中。
图6图示了带有两个调节阀的另一示例，在其中根据在不同的阀位置j中的流量F示出了压力值ΔP，其中，A1、A2表示在第二调节阀闭合时第一调节阀的不同的阀位置，B1和B2表示在第一阀闭合时第二调节阀的打开的阀位置，并且B1+A1、B1+A2或B2+A1表示在第二调节阀在阀位置B1或B2的同时第一阀的阀位置A1、A2。参考标号cp2涉及用于阀位置B1、B2、B1+A1、B1+A2和B2+A1的流体运输系统5、5’的泵(或更确切地说作业机器3)的线性的泵特征ΔP＝ΔP0+c·F，在这些阀位置中所述测量可介入到借助于等式(2)对压力值ΔP进行的计算中。
在预备的步骤S2中存储用于调节阀V11、V22、V33、Vii的标准化的特征数据。代替在可选的步骤S1中动态地探测特征数据，在备选的变型实施方案中将调节阀V11、V22、V33、Vii的已知的特征数据进行探测和存储例如作为数据页。利用特征数据也相应存储有关的负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的公称流量、标识和/或类别。
在步骤S0中，在控制系统30中例如基于当前的传感器值和/或用户要求确定用于调节阀V11、V22、V33、Vii的个别的额定流量Fti。
在启动(Auffahren)(投入运行)流体运输系统5、5’时或如果识别出额定流量Fti的变化，在步骤S4中触发且激活用于流体运输系统5、5’或更确切地说负载V1、V2、V3、Vi的动态平衡的步骤S3。
在步骤S31中平衡模块12基于用于各个负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的额定流量Fti设置负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的阀位置。对于额定流量Fti，负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的阀位置针对在流体运输系统5、5’中的恒定的、但未知的初始压力ΔP0进行设置。为此，平衡模块12相应使用负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的个别的特征数据，并且基于用于调节阀V11、V22、V33、Vii的这些特征数据分别确定与额定流量Fti相应的阀位置Hi，利用其应在有关的调节阀V11、V22、V33、Vii中实现所配属的当前的个别的流量Fi，所述当前的个别的流量在恒定的、但未知的初始压力ΔP0的情况下相应于所期望的额定流量Fi＝Fti。如稍后说明的那样，为了计算阀位置Hi，这些当前的个别的流量Fi分别利用平衡因子F′i＝α·Fi修正，其起初设置成α＝1，其中假定在流体运输系统5、5’中的当前的压力ΔPc相应于恒定的初始压力ΔP0，ΔPc＝ΔP0(即，如随后结合步骤S34阐述的那样)。
在一种变型实施方案中，平衡模块12附加地在考虑到最优地使用用于运输流体的作业机器3的情况下设置负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的阀位置。平衡模块12例如作为泵优化器(Pumpenoptimierer)工作以用于优化泵功率。为此将负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的阀位置提高打开直至限定的最大的极限值，例如最大开口的70％或80％，而泵功率相应地如此降低使得待实现的总流量保持相同。因此可在各个负载V1、V2、V3、Vi中且总地在流体运输系统5、5’中在降低泵功率的情况下分别实现相同的流量或更确切地说体积流。
在一种变型方案中，在考虑到热发生器或冷发生器的最优的运行的情况下，平衡模块12附加地设置负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的阀位置，从而可使始流温度最大化或最小化，其中至少一个阀到达止挡位置。
此外，在一种变型实施方案中由平衡模块12检查负载V1、V2、V3、Vi中的至少一个的或调节阀V11、V22、V33、Vii中的至少一个的阀位置是否已经到达带有最大的开口的止挡位置或限定的最小位置。在此，阀位置例如作为说明打开程度(例如以角度或分数、例如百分比的形式)或相应的控制值的数值给出。负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的止挡位置和/或限定的最小位置例如作为有关的特征数据的一部分被存储。如果到达止挡位置或限定的最小位置，则平衡模块12实施负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的相应的限定的例外控制(Ausnahmeregelung)。
在一种变型方案中，针对确定的止挡位置所述例外控制规定，有利于在止挡中的负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii而在所述组的其它的调节阀V11、V22、V33、Vii中进行流量节流。为此，针对负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii分别存储所配属的优先权说明例如存储为有关的特征数据的一部分。优先权说明例如为分类值或数值，其以多值的标度说明高或低的重要性或确定的等级。在确定止挡位置的情况下，平衡模块12由此减小开口且由此减小通过重要性更低的负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii(其具有带有比在止挡位置中的负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii更低的值的优先权说明)的流量。
在一种变型方案中，用于确定的限定的最小位置的例外控制规定，为了避免流动噪声，降低在作业机器3中的、用于运输在流体运输系统5、5’中(即，在通风设备中)的气态流体的通风设备功率或泵功率。
在步骤S32中平衡模块12通过流量传感器4检测在流体运输系统5、5’中(即，通过负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的整个组)的当前的总流量或更确切地说总体积流Fctota1。
在步骤S33中平衡模块12针对负载V1、V2、V3、Vi或调节阀V11、V22、V33、Vii的整个组计算额定流量的总和(“总目标流量”)。
在步骤S34中平衡模块12基于当前的实际达到的测量的总流量Fctotal和期望的总额定流量确定平衡因子α。平衡因子α通过在流体运输系统5、5’中的压力变化来确定(当前的压力ΔPc相对于恒定的初始压力ΔP0)并且由恒定的但未知的初始压力ΔP0的比计算出当前的但同样未知的压力ΔPc。在此，比相应于期望的总额定流量(在恒定的但未知的初始压力ΔP0的情况下)与实际测量的当前的总流量Fctotal(在当前的但同样未知的压力ΔPc的情况下)的比的平方。平衡因子α由比β的方根算出，即并且因此相应于所期望的总额定流量(在恒定的但未知的初始压力ΔP0的情况下)与实际测量的当前的总流量Fctotal的比。
平衡模块12紧接着在步骤S31中以计算新的修正的阀位置H′i继续，在其中这些当前的个别的额定流量Fti分别以平衡因子Ft′i＝α·Fti修正(其中，已修正的个别的流量Ft′i变成在当前的但未知的压力ΔPc的情况下的新的当前的个别的额定流量)。
在流体运输系统5、5’中的当前的压力ΔPc相对于初始压力ΔP0改变压力时，当前的流Fc与所期望的额定流量Ft有偏差并且得到平衡因子α≠1。例如在压力成四倍ΔPc＝4·ΔP0的情况下实际的流倍增Fc＝2Ft并且得到平衡因子如在图4中可见的那样，与额定流量Ft偏离的当前的流Fc(其实际上在针对额定流量Fti的阀位置Hi中在当前的流Fc与初始压力ΔP0偏离时得到(例如倍增的流Fc＝2·Ft))，通过利用平衡因子Ft′i＝α·Fti(步骤a：例如额定流减半Ft′i＝0.5·Fti)和设定带有通过特征数据所配属的阀位置H′i(步骤b：用于曲线fh的F′ti的H′i)的调节阀V11、V22、V33、Vii而定标额定流量Fti来修正。
在一种变型实施方案中，此外在流体运输系统5中布置有温度传感器，其实现在负载V1、V2、V3、Vi中分别确定在用于交换热能的有关的装置(热交换器)中的输送的或待送回的流体的输入温度Tini和输出温度Touti之间的温度差ΔTi＝Tini-Touti。为了确定输入温度Tini，例如在至负载V1、V2、V3、Vi的始流部中布置有共同的温度传感器或在各个负载V1、V2、V3、Vi的始流部中设置多个单独的温度传感器。不同的输出温度Touti分别通过在各个负载V1、V2、V3、Vi的回流部中的单独的温度传感器来测量。平衡装置1与温度传感器连接并且设立成探测各个负载V1、V2、V3、Vi的输入温度Tini和输出温度Touti以及确定用于负载V1、V2、V3、Vi的相应的温度差ΔTi＝Tini-Touti。此外，平衡装置1设立成在平衡的状态中基于测量的当前的总流量或更确切地说总体积流Fctotal和个别的额定流量Fti和温度差ΔTi确定通过负载V1、V2、V3、Vi的适当的当前的能量输出(“当前的个别的能量”)。此外平衡装置1确定通过负载V1、V2、V3、Vi的总的能量输出(“当前的总能量”)。确定的总能量Ectotal在平衡装置1或上级的控制系统30中用于调节且尤其限制待通过流体运输系统5、5’输出的总能量Ettotal＝f(Ectotal)(“总目标能量”)。因此在流体运输系统5、5’中利用流量测量或更确切地说体积流测量在仅仅一个唯一共同的流量传感器4中不仅可以测量和调节在各个负载V1、V2、V3、Vi中输出的个别的能量Eci，而且可以测量和调节在流体运输系统5、5’中输出的总能量Ectotal。
如利用箭头S35显示的那样，在步骤S3中周期性地实施平衡因子α和动态平衡的确定，例如以三至三十秒的周期持续时间，例如每五或十秒。
最后应提出的是，在说明书中虽然计算机程序代码配属于特定的功能模块，并且步骤的实施以确定的顺序示出，然而本领域技术人员理解的是，计算机程序代码可不同地构造并且至少一定的步骤的顺序可被改变，而在此没有偏离保护主题。

Claims (14)

1.用于平衡在流体运输系统(5,5’)中的负载(V1,V2,V3,Vi)的组的方法，在所述流体运输系统(5,5’)中所述负载(V1,V2,V3,Vi)分别设有机动化的调节阀(V11,V22,V33,Vii)以用于调整通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的流量，其特征在于：
存储(S2)用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据，所述特征数据针对在所述流体运输系统(5,5’)中的压力(ΔP0)恒定的情况下通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的相应一个的额定流量(Fti)分别确定相应的调节阀(V11,V22,V33,Vii)的阀位置(Hi)，
借助于共同的流量传感器(4)检测(S32)通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的组的当前的总流量，
基于所述当前的总流量和通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的所期望的额定流量的总和确定(S34)平衡因子，以及
通过基于所述特征数据和以所述平衡因子定标的额定流量(Fti)设置相应的所述调节阀(V11,V22,V33,Vii)的阀位置(Hi)实施(S3)所述负载(V1,V2,V3,Vi)的动态平衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过借助于所述共同的流量传感器(4)在所述调节阀(V11,V22,V33,Vii)的不同的阀位置(H)中测量通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的流量(F)来探测(S1)用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据，基于所述测量来计算在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)，并且基于在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)根据在所述流体运输系统(5,5’)中的恒定的压力(ΔP0)使用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据标准化。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过基于在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)定标通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的相应一个的所测量的流量(F)使用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据标准化。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其特征在于，基于用于带有所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的多个的至少一个支线的线性的泵特征(cp1,cp2)计算在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的第一部分的所述调节阀(V11,V22,V33,Vii)设置到闭锁位置中探测(S1)用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据，并且借助于所述共同的流量传感器(4)在不同的阀位置(H)中测量通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的第二部分的流量(F)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述组的负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据相应通过将用于所述组的其它负载(V1,V2,V3,Vi)的调节阀(V11,V22,V33,Vii)设置到闭锁位置中进行探测(S1)，并且借助于所述共同的流量传感器(4)在不同的阀位置(H)中测量通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的一个的流量(F)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，周期性地确定(S34)所述平衡因子并且实施(S3)所述负载(V1,V2,V3,Vi)的动态平衡。
8.用于平衡在流体运输系统(5,5’)中的负载(V1,V2,V3,Vi)的组的装置(1)，在所述流体运输系统(5,5’)中所述负载(V1,V2,V3,Vi)分别设有机动化的调节阀(V11,V22,V33,Vii)以用于调整通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的流量，并且设置共同的流量传感器(4)用于测量通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的组的总流量，其特征在于：
设有特征数据模块(11)，其设立成针对所述负载(V1,V2,V3,Vi)分别存储特征数据，所述特征数据针对在所述流体运输系统(5,5’)中的压力恒定(ΔP0)的情况下通过有关的所述负载(V1,V2,V3,Vi)的额定流量(Fi)分别确定相应的所述调节阀(V11,V22,V33,Vii)的阀位置(Hi)，和
设有平衡模块(12)，其设立成借助于所述流量传感器(4)检测通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的组的当前的总流量、基于所述当前的总流量和通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的所期望的额定流量的总和确定平衡因子、并且通过基于所述特征数据和利用所述平衡因子定标的额定流量(Fti)设置相应的所述调节阀(V11,V22,V33,Vii)的阀位置(Hi)实施所述负载(V1,V2,V3,Vi)的动态平衡。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述特征数据模块(11)设立成通过借助于共同的流量传感器(4)在所述调节阀(V11,V22,V33,Vii)的不同的阀位置(H)中测量通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的流量(F)探测用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据，基于所述测量来计算在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)，并且基于在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)根据在所述流体运输系统(5,5’)中的恒定的压力(ΔP0)使用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据标准化。
10.根据权利要求9所述的装置(1)，其特征在于，所述特征数据模块(11)设立成通过基于在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)定标通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的相应一个的所测量的流量(F)使用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据标准化。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述特征数据模块(11)设立成基于用于带有所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的多个的至少一个支线的线性的泵特征(cp1,cp2)计算在所述流体运输系统(5,5’)中的当前的压力(ΔP)。
12.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述特征数据模块(11)设立成通过下述方式探测用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的特征数据：将用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)的第一部分的调节阀(V11,V22,V33,Vii)设置到闭锁位置中，并且借助于所述共同的流量传感器(4)在不同的阀位置(H)中测量通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)的第二部分的流量(F)。
13.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述特征数据模块(11)设立成相应通过下述方式探测用于所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的一个的特征数据：将用于所述组的其它的负载(V1,V2,V3,Vi)的所述调节阀(V11,V22,V33,Vii)设置到闭锁位置中，并且借助于所述共同的流量传感器(4)在不同的阀位置(H)中测量通过所述负载(V1,V2,V3,Vi)中的一个的流量(F)。
14.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述平衡模块(12)设立成周期性地确定所述平衡因子并且周期性地实施所述负载(V1,V2,V3,Vi)的动态平衡。
CN201380066426.0A 2012-12-18 2013-12-06 用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置 Active CN104995458B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH02849/12 2012-12-18
CH02849/12A CH707402A2 (de) 2012-12-18 2012-12-18 Verfahren und Vorrichtung zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem.
PCT/EP2013/003691 WO2014094991A1 (de) 2012-12-18 2013-12-06 Verfahren und vorrichtungen zum abgleichen einer gruppe von verbrauchern in einem fluidtransportsystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104995458A CN104995458A (zh) 2015-10-21
CN104995458B true CN104995458B (zh) 2017-08-11

Family

ID=49779844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380066426.0A Active CN104995458B (zh) 2012-12-18 2013-12-06 用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10268212B2 (zh)
EP (1) EP2936003B1 (zh)
CN (1) CN104995458B (zh)
CH (1) CH707402A2 (zh)
DK (1) DK2936003T3 (zh)
RU (1) RU2648211C2 (zh)
WO (1) WO2014094991A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016086986A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-09 Grundfos Holding A/S An electronic converter unit for retrofitting to an external part of a housing of a pump unit
US9864383B2 (en) * 2015-04-02 2018-01-09 Belimo Holding Ag Method and system for determining characteristic parameters of a hydraulic network
RS58767B1 (sr) * 2015-11-16 2019-06-28 Danfoss As Uravnotežavanje toplotnog opterećenja
CN109477644B (zh) * 2016-06-22 2021-12-21 贝利莫控股公司 用于控制流体输送网络的方法和装置
US10697650B2 (en) 2016-07-27 2020-06-30 Computime Ltd. Automatic balance valve control
US10578318B2 (en) * 2016-09-01 2020-03-03 Computime Ltd. Single thermostat with multiple thermostatic radiator valve controllers
CN110234933B (zh) * 2016-11-22 2021-10-26 贝利莫控股公司 液体循环系统及用于操作此液体循环系统的方法
EP3623896B1 (en) 2018-09-12 2021-04-28 Fimcim S.P.A. Method and device for controlling the flow of a fluid in an air-conditioning and/or heating system
CA3135457A1 (en) * 2019-05-16 2020-11-19 Jon M. Fifield Method for managing flow equalization among consumers on a common distribution network
CN114222891B (zh) * 2019-07-22 2023-12-05 贝利莫控股公司 用于平衡循环网络的方法和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949146A1 (fr) * 2009-08-14 2011-02-18 Frederic Petit Procede et systeme de controle de l’equilibrage d’un reseau de chauffage
CN102369398A (zh) * 2008-12-16 2012-03-07 霍尼韦尔国际公司 用于分散平衡液体循环加热或冷却网络的系统和方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4019503A1 (de) * 1990-06-19 1992-01-02 Heimeier Gmbh Metall Theodor Einrichtung zur steuerung des stellventiles einer zentralheizungsanlage
RU15775U1 (ru) * 2000-07-27 2000-11-10 Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Татарстан Автоматизированная система измерения, учета и регулирования расхода теплоносителя для теплоснабжения группы потребителей
US6912574B2 (en) * 2002-05-29 2005-06-28 Dhc, Llc System and process for allocating flow capacity in a network
US20040060602A1 (en) * 2002-07-05 2004-04-01 Gambro, Inc. Water diversion systems and methods
US7477950B2 (en) * 2004-09-28 2009-01-13 Dymocom, Inc. Method and system for controlling a network of water appliances
US9105181B2 (en) * 2006-06-08 2015-08-11 Mueller International, Llc Systems and methods for generating power through the flow of water
US8024161B2 (en) * 2008-08-19 2011-09-20 Honeywell International Inc. Method and system for model-based multivariable balancing for distributed hydronic networks
NZ571668A (en) * 2008-09-30 2011-02-25 David John Picton Water management system using controlled valves each with pressure and flow sensors and a water bypass
US9493931B2 (en) * 2008-12-30 2016-11-15 I20 Water Limited Mains water supply processing
EP2389618A2 (en) * 2009-01-23 2011-11-30 Acro Associates Fluid control platform, fluid control systems, intelligent fluid control components and optical aperture sensors
WO2011030343A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-17 Medingo Ltd. Devices, systems and methods for adjusting fluid delivery parameters
US7920983B1 (en) * 2010-03-04 2011-04-05 TaKaDu Ltd. System and method for monitoring resources in a water utility network
RU104289U1 (ru) * 2010-12-23 2011-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЭКС Комплект" Устройство для автоматизированной балансировки сетей теплоснабжения зданий и сооружений
US20140039849A1 (en) * 2011-04-20 2014-02-06 Massachusetts Institute Of Technology Method for the construction of a water distribution model
US9057181B2 (en) * 2012-11-09 2015-06-16 Fluid Dynamics Holdings, LLC Water flow valve for improving accuracy of meter readings in communication with a water distribution system
US9300591B2 (en) * 2013-01-28 2016-03-29 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Network device
US20150350260A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 General Electric Company Systems and methods for managing infrastructure systems
US9864383B2 (en) * 2015-04-02 2018-01-09 Belimo Holding Ag Method and system for determining characteristic parameters of a hydraulic network

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102369398A (zh) * 2008-12-16 2012-03-07 霍尼韦尔国际公司 用于分散平衡液体循环加热或冷却网络的系统和方法
FR2949146A1 (fr) * 2009-08-14 2011-02-18 Frederic Petit Procede et systeme de controle de l’equilibrage d’un reseau de chauffage

Also Published As

Publication number Publication date
EP2936003A1 (de) 2015-10-28
RU2648211C2 (ru) 2018-03-22
CH707402A2 (de) 2014-06-30
US10268212B2 (en) 2019-04-23
CN104995458A (zh) 2015-10-21
DK2936003T3 (en) 2018-06-25
EP2936003B1 (de) 2018-03-21
WO2014094991A1 (de) 2014-06-26
RU2015129492A (ru) 2017-01-24
US20150316935A1 (en) 2015-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104995458B (zh) 用于平衡在流体运输系统中的负载的组的方法和装置
CN103842732B (zh) 用于均衡流体输送系统中的一组负载的方法和装置
CN103228996B (zh) 用于控制加热通风和空调系统中的阀的开度的装置和方法
CN105378575B (zh) 用于控制hvac系统中的阀的开度的装置及方法
EP3278032B1 (en) Method and system for determining characteristic parameters of a hydraulic network
RU2675438C2 (ru) Способ управления для системы передачи теплоты, а также такая система передачи теплоты
US20180238645A1 (en) Method for operating a heat exchanger using temperature measurements to determine saturation level
KR20090010888A (ko) 공조 제어장치 및 공조 제어방법
US6430985B1 (en) Multiple point calibrated HVAC flow rate controller
RU2613474C2 (ru) Способ регулирования для насосного агрегата
US5138845A (en) Method and apparatus for controlling the flow of process fluids
CN104749215B (zh) 温度调节装置及采暖散热器热工性能检测系统
JP6083147B2 (ja) 空調システム
US20220196250A1 (en) Method and system for balancing a hydronic network
CA3087134C (en) Control system for hvac comprising an air-handling unit and a terminal unit and method of operating said control system
TW202210769A (zh) 多段熱泵性能測試系統
US7660660B2 (en) Systems and methods for regulation of engine variables
US11802710B2 (en) Article and method for determining airflow
FI12412U1 (fi) Ilmanvaihtojärjestelmä
GB2536463A (en) System to enable balancing of a central heating system
PL216249B1 (pl) Stanowisko do wzorcowania gazomierzy za pomocą gazu pod wysokim ciśnieniem
BR112018012517B1 (pt) Sistema, método e aparelho para balanceamento de um sistema de climatização
CN114980678A (zh) 一种自适应冷量分配系统及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant