CN106766004B - 空调水泵运行控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种空调水泵运行控制方法及装置，所述方法包括：获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取水泵运行的高效区间；获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。本方案通过水泵的特性参数获取其运行的高效区间，当目标输送流量在高效区间且为能效衰减流量时，控制以高效区间的输送系数运行，以提高水泵输送效率。

Description

空调水泵运行控制方法及装置
技术领域
本发明主要涉及空调控制技术领域，具体地说，涉及一种空调水泵运行控制方法及装置。
背景技术
随着生活水平的日益提高，办公楼、商场等公共区域安装中央空调已成为标配。中央空调能耗占建筑总能耗65％，其中空调机房能耗占空调系统能耗70％左右。冷冻水系统是否能够高效运行对空调机房能耗高低起着至关重要的作用。传统的冷冻水系统的控制方法没有考虑冷冻水的输送系数是否位于高效区间，虽然能满足末端的水流量或者压力需求，但并不能实现水泵的高效运行，从而导致能耗增加，冷量及冷冻水流量输送效率低。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种空调水泵运行控制方法及装置，旨在解决现有空调水泵运行能耗大，效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种空调水泵运行控制方法，所述空调水泵运行控制方法包括以下步骤：
获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；
基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取水泵运行的高效区间；
获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；
当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。
优选地，所述基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量、获取水泵运行的高效区间的步骤包括：
根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值；
将效率输送流量作为最小边界值，并将最小边界值与最大边界值组成的区间作为高效区间。
优选地，所述根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值的步骤包括：
将所述运行效率最大值与效率输送流量相乘所得的结果作为第一参数；
将所述特性曲线系数与效率输送流量的平方相乘所得的结果作为中间参数，将运行效率最大值减去所述中间参数所得的结果作为第二参数；
获取第一参数与第二参数的比值，并将所述比值作为最大边界值。
优选地，所述获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量的步骤之后包括：
当所述目标输送流量不为能效衰减流量时，控制水泵以运行效率最大值运行。
优选地，所述获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量的步骤包括：
获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量和效率输送流量的大小关系；
当目标输送流量大于效率输送流量时，则判定目标输送流量为能效衰减流量；目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则判定目标输送流量不为能效衰减流量。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种空调水泵运行控制装置，所述空调水泵运行控制装置包括：
第一获取模块，用于获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；
第二获取模块，用于基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取水泵运行的高效区间；
判断模块，用于获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；
控制模块，用于当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。
优选地，所述第二获取模块还用于：
根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值；
将效率输送流量作为最小边界值，并将最小边界值与最大边界值组成的区间作为高效区间。
优选地，所述第二获取模块包括：
第一计算单元，将所述运行效率最大值与效率输送流量相乘所得的结果作为第一参数；
第二计算单元，将所述特性曲线系数与效率输送流量的平方相乘所得的结果作为中间参数，将运行效率最大值减去所述中间参数所得的结果作为第二参数；
获取单元，获取第一参数与第二参数的比值，并将所述比值作为最大边界值。
优选地，所述控制模块还用于：
当所述目标输送流量不为能效衰减流量时，控制水泵以运行效率最大值运行。
优选地，所述判断模块还用于：
获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量和效率输送流量的大小关系；
当目标输送流量大于效率输送流量时，则判定目标输送流量为能效衰减流量；目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则判定目标输送流量不为能效衰减流量。
本发明提出的空调水泵运行控制方法，根据水泵的前后压差与水泵输送流量的特性曲线参数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量获取水泵运行的高效区间，在此区间内，不同的输送流量对应不同的输送系数。当水泵的目标输送流量在为水泵运行效率达到最大值以后的能效衰减流量，且在所述高效区间时，控制水泵以此目标输送流量与高效区间对应的输送系数运行，从而实现水泵运行效率达到此流量对应的最大效率，提高水泵的输送效率，降低了能耗。
附图说明
图1是本发明的空调水泵运行控制方法第一实施例的流程示意图；
图2是本发明的空调水泵运行控制方法第二实施例的流程示意图；
图3是本发明的空调水泵运行控制装置第一实施例的功能模块示意图；
图4是本发明的空调水泵运行控制装置第二实施例的第二获取模块的细化功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种空调水泵运行控制方法，请参照图1，在第一实施例中，该空调水泵运行控制方法包括：
步骤S10，获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；
本发明的技术方案主要应用于中央空调水泵运行的控制，尤其是医院中央空调冷冻水系统的水泵运行控制。可理解地，每个水泵都有效率运行最高点，即水泵运行效率最大值，对应此运行效率最大值的输送水流量为效率输送流量。具体地，水泵运行效率与输送流量之间的关系见公式(1)：
Figure BDA0001224643360000041
其中η表示水泵运行效率、Q表示水泵输送流量、H表示水泵前后压差、Pch表示水泵消耗功率、k表示备用系数、k的取值范围与水泵轴功率相关，具体见下表：
Figure BDA0001224643360000051
由公式(1)可知水泵运行效率η与水泵轴功率、水泵输送流量、水泵前后压差以及水泵消耗功率相关，且水泵运行效率与水泵输送流量成正比。
水泵前后压差和水泵输送流量之间的的关系见公式(2)
H＝-aQ2+Hmax (2)
其中Hmax表示水泵所能提供的最大压差，a表示水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线参数。
根据公式(2)可知水泵前后压差和水泵输送流量的关系可用特性曲线表示，即H-Q曲线。
本实施例在获取水泵运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量后，还需要获取水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线参数。以根据词特性曲线参数、运行效率最大值以及效率输送流量控制水泵运行。
步骤S20，基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取水泵运行的高效区间；
进一步的，在水泵输送领域中使用水泵输送系数WTFch来表征冷却水的经济运行情况，其与水泵输送流量之间的关系见公式(3)
Figure BDA0001224643360000052
其中WTFch表示水泵输送系数，Pch表示水泵消耗功率。
有公式(1)和公式(3)变换可得效率η与水泵输送系数WTFch之间的关系，具体见公式(4)
Figure BDA0001224643360000053
由公式(4)可知，水泵的输送系数与水泵运行效率成正比，当输送系数越大，水泵运行效率越高。但是水泵运行效率有最大值，当达到运行效率最大值时，对应的水泵输送流量为效率输送流量。水泵输送流量由0向效率输送流量增长时，水泵输送系数相应的逐渐递增；而当水泵输送流量到达效率输送流量以后，水泵输送系数是否会继续增加，则需要通过水泵前后压力差与输送流量曲线(H-Q曲线)以及水泵效率与输送流量曲线(η-Q曲线)判断。本发明方案根据获取的H-Q曲线的特性曲线系数，水泵运行效率最大值以及对应的效率输送流量，判断水泵输送系数的增加或下降趋势，以获取水泵运行的高效区间，在此区间内，不同的输送流量对应不同的输送系数。
步骤S30，获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；
可理解地，空调水泵需要根据外界环境的实际情况运行，当外界环境所需要的水量较大时，则水泵输出的目标输送流量增加；相反当外界环境所需要的水量较小时，则水泵输出的目标输送流量减少。即空调水泵根据外界环境需求调节输送流量，从而导致每个时刻输出的目标输送流量不相同。水泵运行效率最大值对应的水泵输送流量为效率输送流量，当水泵运行效率达到最大值以后，水泵运行效率会衰减，在此衰减过程中对应的输送流量为能效衰减流量。获取水泵目标输送流量，并判断目标输送流量是否为衰减过程中的能效衰减流量，以确定目标输送流量是否为水泵输送流量达到最大值以后的流量。
步骤S40，当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。
更进一步地，当目标输送流量为能效衰减流量，即说明目标输送流量为水泵输送流量达到最大值以后的流量。此时，水泵输送系数的最大值由H-Q曲线及η-Q曲线决定，当目标输送流量与高效区间内某一流量值对应，即目标输送流量在高效区间内，由公式(3)可计算出此对应高效区间内的流量的输送系数，获取此输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。可理解地，在此高效区间内，不同流量都对应一个不同的输送系数，当以此对应的输送系数运行时，水泵运行效率可达到最大。
本实施例的空调水泵运行控制方法包括：获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取水泵运行的高效区间；获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。本方案根据水泵的前后压差与水泵输送流量的特性曲线参数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量获取水泵运行的高效区间，在此区间内，不同的输送流量对应不同的输送系数。当水泵的目标输送流量在为水泵运行效率最大值以后的能效衰减流量，且在所述高效区间时，控制水泵以此目标输送流量与高效区间对应的输送系数运行，从而实现水泵运行效率达到此流量对应的最大效率，提高水泵的输送效率，降低了能耗。
进一步地，步骤S20所述基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量、获取水泵运行的高效区间的步骤包括：
步骤S21，根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值；
步骤S22，将效率输送流量作为最小边界值，并将最小边界值与最大边界值组成的区间作为高效区间。
可理解地，高效区间作为一个区间，包括上边界最大值和下边界最小值之间的一段数值。在本发明方案中，最大边界值由H-Q曲线的特性曲线系数、水泵运行效率最大值以及对应的效率输送流量决定；最小边界值直接使用效率输送流量。即根据特性曲线参数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值；将最小边界值和最大边界值之间的数值作为高效区间，以用于获取在水泵运行效率最大值对应的效率输送流量之后的流量的输送系数。
进一步地，步骤S21所述根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值的步骤包括：
步骤S211，将所述运行效率最大值与最大输出水流量相乘所得的结果作为第一参数；
步骤S212，将所述特性曲线系数与效率输送流量的平方相乘所得的结果作为中间参数，将运行效率最大值减去所述中间参数所得的结果作为第二参数；
步骤S213，获取第一参数与第二参数的比值，并将所述比值作为最大边界值。
进一步地，由水泵的特性曲线参数或者现场会实测数据拟合回归可得到效率与输送流量的公式(5)
Figure BDA0001224643360000081
其中ηmax表示运行效率最大值，Qm表示与运行效率最大值对应的效率输送流量。
对公式(2)和公式(5)求导，分别获得水泵前后压差随水泵输送流量之间的变化关系以及水泵运行效率随输泵输送流量之间的变化关系，见公式(6)和公式(7)
Figure BDA0001224643360000082
Figure BDA0001224643360000083
将公式(7)除以公式(6)，得到公式(8)，以判断水泵H-Q曲线和水泵η-Q曲线的变化趋势；
Figure BDA0001224643360000084
当公式(8)计算所得的比值小于1时，说明水泵运行效率η随输送流量Q变化的值小于水泵前后压差H随输送流量Q变化的值，即输送流量变化时，运行效率的变化值小于水泵前后压力差的变化值。
公式(4)变换可得
Figure BDA0001224643360000085
所以当运行效率的变化值小于水泵前后压力差的变化值时，输送系数WTFchWTFch变大。
相应的，当公式(8)计算所得的比值大于1时，则说明水泵运行效率η随输送流量Q变化的值大于水泵前后压差H随输送流量Q变化的值，即输送流量变化时，运行效率的变化值大于水泵前后压力差的变化值，此时输送系数WTFch变小。
由公式(3)可知，当WTFch变小时，单位能耗输送流量Q减少，因此，水泵存在运行效率最大值的高效点。而当WTFch变大时，单位能耗输送流量Q变大，水泵存在高效区间。具体地，此高效区间由公式(8)小于1计算可得，
Figure BDA0001224643360000086
因此，基于WTFch的变化趋势不同其取值不同，具体见公式(9)
Figure BDA0001224643360000091
其中WTFch +表示水泵运行的高效区间，WTFch -表示水泵运行高效点(即ηmax)，在高效区间内，随着Q值的不同，WTFch值不同。
对公式(9)进一步变换，得到高效区间，具体见公式(10)
Figure BDA0001224643360000092
其中WTFch.high表示水泵运行高效区间对应的水泵输送系数。
本发明实施例中，高效区间的最大边界值为
Figure BDA0001224643360000093
通过将运行效率最大值ηmax与效率输送流量Qm相乘得到第一参数ηmax·Qm，特性曲线参数a与效率输送流量Qm的平方相乘得到中间参数
Figure BDA0001224643360000094
将运行效率最大值ηmax减去中间参数
Figure BDA0001224643360000095
得打第二参数
Figure BDA0001224643360000096
再将第一参数ηmax·Qm与第二参数
Figure BDA0001224643360000097
相比
Figure BDA0001224643360000098
并获取比值作为最大边界值，即得到本方案中高效区间的最大边界值。
本发明的技术方案根据现场测量数据快速回归拟合水泵H-Q特性曲线和η-Q特性曲线，然后进行求导计算，在水泵运行效率最高点ηmax之后，随着流量的继续增加，快速简便判断η-H的变化趋势，从而根据水泵输送系数确定水泵高效运行区间，最终实现冷冻水泵运行节能。
进一步地，请参照图2，在本发明空调水泵控制方法第一实施例的基础上，提出空调水泵控制方法的第二实施例，在第二实施例中，所述获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量的步骤之后包括：
步骤S50，当所述目标输送流量不为能效衰减流量时，控制水泵以效率运行最大值运行。
当目标输送流量不为输送流量达到效率输送流量以后的能效衰减流量，为达到运行效率最大值以前的流量，则说明效率尚未达到最大值。控制水泵以效率运行最大值运行，以使水泵运行效率最大，提高水泵的输送效率。
进一步地，步骤S30所述获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量的步骤包括：
步骤S31，获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量和效率输送流量的大小关系；
步骤S32，当目标输送流量大于效率输送流量时，则判定目标输送流量为能效衰减流量；目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则判定目标输送流量不为能效衰减流量。
根据水泵特性可知，水泵运行效率在达到最大值以后会衰减，水泵运行效率最大值对应的输送流量为效率输送流量，在运行效率最大值以后的衰减过程中对应的输送流量为能效衰减流量。本方案通过将获取的目标输送流量和效率输送流量进行比较判断，当目标输送流量大于效率输送流量时，即说明目标输送流量为在运行效率最大值以后的衰减过程中的输送流量，从而判定目标输送流量为能效衰减流量；当目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则说明目标输送流量为在运行效率最大值以前的衰减过程中的输送流量，从而判断目标输送流量不为能效衰减流量。
此外，本发明还提供一种空调水泵运行控制装置，参照图3，在第一实施例中，本发明提出的空调水泵运行控制装置包括：
第一获取模块10，用于获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；
本发明的技术方案主要应用于中央空调水泵运行的控制，尤其是医院中央空调冷冻水系统的水泵运行控制。可理解地，每个水泵都有效率运行最高点，即水泵运行效率最大值，对应此运行效率最大值的输送水流量为效率输送流量。具体地，水泵运行效率与输送流量之间的关系见公式(1)：
Figure BDA0001224643360000101
其中η表示水泵运行效率、Q表示水泵输送流量、H表示水泵前后压差、Pch表示水泵消耗功率、k表示备用系数、k的取值范围与水泵轴功率相关，具体见下表：
Figure BDA0001224643360000111
由公式(1)可知水泵运行效率η与水泵轴功率、水泵输送流量、水泵前后压差以及水泵消耗功率相关，且水泵运行效率与水泵输送流量成正比。
水泵前后压差和水泵输送流量之间的的关系见公式(2)
H＝-aQ2+Hmax (2)
其中Hmax表示水泵所能提供的最大压差，a表示水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线参数。
根据公式(2)可知水泵前后压差和水泵输送流量的关系可用特性曲线表示，即H-Q曲线。
本实施例在第一获取模块10获取水泵运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量后，还需要获取水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线参数。以根据词特性曲线参数、运行效率最大值以及效率输送流量控制水泵运行。
第二获取模块20，用于基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取水泵运行的高效区间；
进一步的，在水泵输送领域中使用水泵输送系数WTFch来表征冷却水的经济运行情况，其与水泵输送流量之间的关系见公式(3)
Figure BDA0001224643360000112
其中WTFch表示水泵输送系数，Pch表示水泵消耗功率。
有公式(1)和公式(3)变换可得效率η与水泵输送系数WTFch之间的关系，具体见公式(4)
Figure BDA0001224643360000113
由公式(4)可知，水泵的输送系数与水泵运行效率成正比，当输送系数越大，水泵运行效率越高。但是水泵运行效率有最大值，当达到运行效率最大值时，对应的水泵输送流量为效率输送流量。水泵输送流量由0向效率输送流量增长时，水泵输送系数相应的逐渐递增；而当水泵输送流量到达效率输送流量以后，水泵输送系数是否会继续增加，则需要通过水泵前后压力差与输送流量曲线(H-Q曲线)以及水泵效率与输送流量曲线(η-Q曲线)判断。本发明方案根据获取的H-Q曲线的特性曲线系数，水泵运行效率最大值以及对应的效率输送流量，判断水泵输送系数的增加或下降趋势，以使第二获取模块20获取水泵运行的高效区间，在此区间内，不同的输送流量对应不同的输送系数。
判断模块30，用于获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；
可理解地，空调水泵需要根据外界环境的实际情况运行，当外界环境所需要的水量较大时，则水泵输出的目标输送流量增加；相反当外界环境所需要的水量较小时，则水泵输出的目标输送流量减少。即空调水泵根据外界环境需求调节输送流量，从而导致每个时刻输出的目标输送流量不相同。水泵运行效率最大值对应的水泵输送流量为效率输送流量，当水泵运行效率达到最大值以后，水泵运行效率会衰减，在此衰减过程中对应的输送流量为能效衰减流量。获取水泵目标输送流量，判断模块30并判断目标输送流量是否为衰减过程中的能效衰减流量，以确定目标输送流量是否为水泵输送流量达到最大值以后的流量。
控制模块40，用于当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。
更进一步地，当目标输送流量为能效衰减流量，即说明目标输送流量为水泵输送流量达到最大值以后的流量。此时，水泵输送系数的最大值由H-Q曲线及η-Q曲线决定，当目标输送流量与高效区间内某一流量值对应，即目标输送流量在高效区间内，由公式(3)可计算出此对应高效区间内的流量的输送系数，获取此输送系数，控制模块40控制水泵以此输送系数运行。可理解地，在此高效区间内，不同流量都对应一个不同的输送系数，当以此对应的输送系数运行时，水泵运行效率可达到最大。
本实施例的空调水泵运行控制装置包括：第一获取模块10，用于获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；第二获取模块20，用于基于特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取水泵运行的高效区间；判断模块30，用于获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；控制模块40，用于当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行。本方案根据水泵的前后压差与水泵输送流量的特性曲线参数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量获取水泵运行的高效区间，在此区间内，不同的输送流量对应不同的输送系数。当水泵的目标输送流量在为水泵运行效率最大值以后的能效衰减流量，且在所述高效区间时，控制水泵以此目标输送流量与高效区间对应的输送系数运行，从而实现水泵运行效率达到此流量对应的最大效率，提高水泵的输送效率，降低了能耗。
进一步的，在本发明空调水泵运行控制装置的另一实施例中，所述的第二获取模块20还用于：
根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值；
将效率输送流量作为最小边界值，并将最小边界值与最大边界值组成的区间作为高效区间。
可理解地，高效区间作为一个区间，包括上边界最大值和下边界最小值之间的一段数值。在本发明方案中，最大边界值由H-Q曲线的特性曲线系数、水泵运行效率最大值以及对应的效率输送流量决定；最小边界值直接使用效率输送流量。即根据特性曲线参数、运行效率最大值以及效率输送流量，第二获取模块20获取最大边界值；并将最小边界值和最大边界值之间的数值作为高效区间，以用于获取在水泵运行效率最大值对应的效率输送流量之后的流量的输送系数。
进一步的，参照图4，基于本发明的空调水泵运行控制装置第一实施例，在本发明空调水泵运行控制装置装置的第二实施例中，所述第二获取模块20包括：
第一计算单元21，将所述运行效率最大值与效率输送流量相乘所得的结果作为第一参数；
第二计算单元22，将所述特性曲线系数与效率输送流量的平方相乘所得的结果作为中间参数，将运行效率最大值减去所述中间参数所得的结果作为第二参数；
获取单元23，获取第一参数与第二参数的比值，并将所述比值作为最大边界值。
进一步地，由水泵的特性曲线参数或者现场会实测数据拟合回归可得到效率与输送流量的公式(5)
Figure BDA0001224643360000141
其中ηmax表示运行效率最大值，Qm表示与运行效率最大值对应的效率输送流量。
对公式(2)和公式(5)求导，分别获得水泵前后压差随水泵输送流量之间的变化关系以及水泵运行效率随输泵输送流量之间的变化关系，见公式(6)和公式(7)
Figure BDA0001224643360000142
Figure BDA0001224643360000143
将公式(7)除以公式(6)，得到公式(8)，以判断水泵H-Q曲线和水泵η-Q曲线的变化趋势；
Figure BDA0001224643360000144
当公式(8)计算所得的比值小于1时，说明水泵运行效率η随输送流量Q变化的值小于水泵前后压差H随输送流量Q变化的值，即输送流量变化时，运行效率的变化值小于水泵前后压力差的变化值。
公式(4)变换可得
Figure BDA0001224643360000145
所以当运行效率的变化值小于水泵前后压力差的变化值时，输送系数WTFchWTFch变大。
相应的，当公式(8)计算所得的比值大于1时，则说明水泵运行效率η随输送流量Q变化的值大于水泵前后压差H随输送流量Q变化的值，即输送流量变化时，运行效率的变化值大于水泵前后压力差的变化值，此时输送系数WTFch变小。
由公式(3)可知，当WTFch变小时，单位能耗输送流量Q减少，因此，水泵存在运行效率最大值的高效点。而当WTFch变大时，单位能耗输送流量Q变大，水泵存在高效区间。具体地，此高效区间由公式(8)小于1计算可得，
Figure BDA0001224643360000151
因此，基于WTFch的变化趋势不同其取值不同，具体见公式(9)
Figure BDA0001224643360000152
其中WTFch +表示水泵运行的高效区间，WTFch -表示水泵运行高效点(即ηmax)，在高效区间内，随着Q值的不同，WTFch值不同。
对公式(9)进一步变换，得到高效区间，具体见公式(10)
Figure BDA0001224643360000153
其中WTFch.high表示水泵运行高效区间对应的水泵输送系数。
本发明实施例中，高效区间的最大边界值为
Figure BDA0001224643360000154
第一计算单元21通过将运行效率最大值ηmax与效率输送流量Qm相乘得到第一参数ηmax·Qm，第二计算单元22将特性曲线参数a与效率输送流量Qm的平方相乘得到中间参数
Figure BDA0001224643360000155
并将运行效率最大值ηmax减去中间参数
Figure BDA0001224643360000156
得打第二参数
Figure BDA0001224643360000157
再将第一参数ηmax·Qm与第二参数
Figure BDA0001224643360000158
相比
Figure BDA0001224643360000159
获取单元23获取比值作为最大边界值，即得到本方案中高效区间的最大边界值。
本发明的技术方案根据现场测量数据快速回归拟合水泵H-Q特性曲线和η-Q特性曲线，然后进行求导计算，在水泵运行效率最高点ηmax之后，随着流量的继续增加，快速简便判断η-H的变化趋势，从而根据水泵输送系数确定水泵高效运行区间，最终实现冷冻水泵运行节能。
进一步的，在本发明空调水泵运行控制装置的一实施例中，所述控制模块40还用于：
当所述目标输送流量不为能效衰减流量时，控制水泵以运行效率最大值运行。
当目标输送流量不为输送流量达到效率输送流量以后的能效衰减流量，为达到运行效率最大值以前的流量，则说明效率尚未达到最大值。控制模块40控制水泵以效率运行最大值运行，以使水泵运行效率最大，提高水泵的输送效率。
进一步的，在本发明空调水泵运行控制装置的另一实施例中，所述判断模块30还用于：
获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量和效率输送流量的大小关系；
当目标输送流量大于效率输送流量时，则判定目标输送流量为能效衰减流量；目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则判定目标输送流量不为能效衰减流量。
根据水泵特性可知，水泵运行效率在达到最大值以后会衰减，水泵运行效率最大值对应的输送流量为效率输送流量，在运行效率最大值以后的衰减过程中对应的输送流量为能效衰减流量。本方案通过判断模块30将获取的目标输送流量和效率输送流量进行比较判断，当目标输送流量大于效率输送流量时，即说明目标输送流量为在运行效率最大值以后的衰减过程中的输送流量，从而判定目标输送流量为能效衰减流量；当目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则说明目标输送流量为在运行效率最大值以前的衰减过程中的输送流量，从而判断目标输送流量不为能效衰减流量。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种空调水泵运行控制方法，其特征在于，所述空调水泵运行控制方法包括以下步骤：
获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；
根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值；
将效率输送流量作为最小边界值，并将最小边界值与最大边界值组成的区间作为高效区间；
获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；
当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行；
其中，所述根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值的步骤包括：
将所述运行效率最大值与效率输送流量相乘所得的结果作为第一参数；
将所述特性曲线系数与效率输送流量的平方相乘所得的结果作为中间参数，将运行效率最大值减去所述中间参数所得的结果作为第二参数；
获取第一参数与第二参数的比值，并将所述比值作为最大边界值；
所述获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量的步骤包括：
获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量和效率输送流量的大小关系；
当目标输送流量大于效率输送流量时，则判定目标输送流量为能效衰减流量；目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则判定目标输送流量不为能效衰减流量。
2.如权利要求1所述的空调水泵运行控制方法，其特征在于，所述获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量的步骤之后包括：
当所述目标输送流量不为能效衰减流量时，控制水泵以运行效率最大值运行。
3.一种空调水泵运行控制装置，其特征在于，所述空调水泵运行控制装置包括：
第一获取模块，用于获取水泵的特性曲线系数、运行效率最大值以及与运行效率最大值对应的效率输送流量，其中所述特性曲线系数为水泵前后压差与水泵输送流量的特性曲线系数；
第二获取模块，用于根据特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量，获取最大边界值，其中所述最大边界值基于所述特性曲线系数、运行效率最大值以及效率输送流量之间的运算生成；
所述第二获取模块还用于，将效率输送流量作为最小边界值，并将最小边界值与最大边界值组成的区间作为高效区间；
判断模块，用于获取水泵目标输送流量，并根据所述目标输送流量和效率输送流量之间的大小关系判断所述目标输送流量是否为能效衰减流量；
控制模块，用于当目标输送流量为能效衰减流量，且在所述高效区间内时，获取目标输送流量在高效区间对应的输送系数，并控制水泵以此输送系数运行；
其中，所述第二获取模块包括：
第一计算单元，将所述运行效率最大值与效率输送流量相乘所得的结果作为第一参数；
第二计算单元，将所述特性曲线系数与效率输送流量的平方相乘所得的结果作为中间参数，将运行效率最大值减去所述中间参数所得的结果作为第二参数；
获取单元，获取第一参数与第二参数的比值，并将所述比值作为最大边界值；
所述判断模块还用于：
获取水泵目标输送流量，并判断所述目标输送流量和效率输送流量的大小关系；
当目标输送流量大于效率输送流量时，则判定目标输送流量为能效衰减流量；目标输送流量小于或等于效率输送流量时，则判定目标输送流量不为能效衰减流量。
4.如权利要求3所述的空调水泵运行控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
当所述目标输送流量不为能效衰减流量时，控制水泵以运行效率最大值运行。
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