CN114110735B - 一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法，涉及暖通流量控制技术领域，为解决现有的暖通系统资源浪费的问题。所述泵体外部前端的一侧安装有供水管，且供水管与泵体一体成型，所述供水管的内部安装有第一水压检测器和第二水压检测器，所述泵体内部下端的一侧安装有第三水压检测器，所述变流量节能自控系统由控制器、数据采集模块、无线遥控模块、数据处理模块和本地数据库组成，其中：数据采集模块：由水压记录模块和水压分析模块组成。

Description

一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及暖通流量控制技术领域，具体为一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法。

背景技术

暖通空调是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械，是机械工程领域中的重要分支学科。其目的是建立有益于人类生存的室内人工环境。

但是，现有的暖通空调水系统在受到供水水压不足、管道内堵塞等原因导致水流量降低或不稳定的情况时对暖通系统中的循环水流带来影响，从而导致制冷或制暖效率降低，进而增加能耗，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的暖通系统资源浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法，包括泵体和变流量节能自控系统，所述泵体外部前端的一侧安装有供水管，且供水管与泵体一体成型，所述供水管的内部安装有第一水压检测器和第二水压检测器，所述泵体内部下端的一侧安装有第三水压检测器，所述变流量节能自控系统由控制器、数据采集模块、无线遥控模块、数据处理模块和本地数据库组成，其中：

数据采集模块：由水压记录模块和水压分析模块组成，且水压记录模块的输入端与第一水压检测器、第二水压检测器和第三水压检测器的输出端电性连接；

水压记录模块：对实时水压检测的数据进行记录至本地数据库；

水压分析模块：对实时水压进行分析，从而得出每个时间段供水水压大小，以便系统中的压力调节控制；

数据处理模块：利用所获得的不同时间下水压状态的不同数据进行汇总处理，预测下一时间区间水压数值；

本地数据库：用于记录水压数据、用户习惯等数据；

所述泵体的内部设置有第一内腔、第二内腔和第三内腔，所述第一内腔与第二内腔之间安装有锥形块，所述第三内腔的内部安装有推板，且推板与第三内腔通过活塞滑动连接，所述推板与锥形块通过连动杆固定连接，所述泵体外部上端的一侧安装有固定外壳，且固定外壳与泵体固定连接，所述固定外壳的内部安装有驱动电机，且驱动电机的输入端与控制器的输出端电性连接，所述固定外壳的外部安装有报警器，且报警器的输入端与控制器的输出端电性连接，所述供水管外部上端的一侧设置有分支管，且分支管与供水管固定连接，所述分支管的内部安装有滤网笼，且滤网笼与分支管滑动连接，所述分支管外部的一侧安装有固定盖，且固定盖与分支管通过螺纹配合连接，所述泵体外部的一侧安装有增压泵，且增压泵与泵体密封固定，所述增压泵的输入端与控制器的输出端电性连接；

暖通空调水系统变流量节能自控系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：水流从供水管进入泵体，第一水压检测器和第二水压检测器对水压进行检测，当两侧数据差值较大时将数据转换为信号传递给控制器，控制器启动报警器进行提示，通知滤网笼的内部堵塞需要清理，旋转固定盖，固定盖与分支管在螺纹配合下将旋转运动转换为直线运动，固定盖脱离分支管，将滤网笼取出清理随后复位；

步骤二：第一水压检测器、第二水压检测器和第三水压检测器对实时的水压进行检测，通过数据采集模块中的水压记录模块对实时水压进行记录，数据记录在本地数据库中，水压分析模块对实时的水压进行分析，得出每个时间段供水水压大小，以便系统中的压力调节控制，数据处理模块利用所获得的不同时间下水压状态的不同数据进行汇总处理，预测下一时间区间水压数值，通过不同时间对水压的控制改变流量，进行节能；

步骤三：通过控制器对驱动电机进行控制，当水压过小时，输出轴转动使得压板向下移动，锥形块下降，减小对第一内腔和第二内腔之间通道的遮蔽，从而保证水流正常，启动增压泵提高水压，以保证暖通水系统对水压的需求，当水压过大时，水流进入第三内腔击打推板使得锥形块上升，减小第一内腔和第二内腔之间的流通空间，从而使得水压减小。

优选的，所述驱动电机的输出端贯穿并延伸至泵体的内部，所述驱动电机的输出端安装有螺杆，所述螺杆的外部安装有延伸管套，且延伸管套与螺杆通过螺纹配合连接，所述延伸管套的下端安装有压板，且压板与延伸管套固定连接，所述压板与推板的之间安装有伸缩弹簧。

优选的，所述延伸管套的外部安装有固定管套，且固定管套与泵体固定连接，所述固定管套与延伸管套滑动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过第一水压检测器、第二水压检测器和第三水压检测器对实时的水压进行检测，通过数据采集模块中的水压记录模块对实时水压进行记录，数据记录在本地数据库中，水压分析模块对实时的水压进行分析，从而得出每个时间段供水水压大小，数据处理模块利用所获得的不同时间下水压状态的不同数据进行汇总处理，预测下一时间区间水压数值，通过控制器对驱动电机进行控制，当水压过小时，输出轴转动使得压板向下移动，锥形块下降，减小对第一内腔和第二内腔之间通道的遮蔽，从而保证水流正常，启动增压泵提高水压，以保证暖通水系统对水压的需求，根据供水水压改变对出水水压的控制，一方面起到保持水压稳定的作用，另一方面减少了对水压的持续控制，相对于常规的持续性水压控制，该方式针对不同时间不同需求自适应改变，进而减少了对能源的浪费，更加节能。

2、本发明通过在供水管的内部安装有第一水压检测器和第二水压检测器，通过第一水压检测器和第二水压检测器对水压进行检测，当两侧数据差值较大时将数据转换为信号传递给控制器，控制器启动报警器进行提示，通知滤网笼的内部堵塞需要清理，旋转固定盖，固定盖与分支管在螺纹配合下将旋转运动转换为直线运动，固定盖脱离分支管，将滤网笼取出清理随后复位，以此方式防止污秽物堵塞供水管，从而对水流、水压造成影响，增加能耗。

3、本发明通过在第一内腔与第二内腔之间安装锥形块，当水压过大时，水流进入第三内腔击打推板使得锥形块上升，减小第一内腔和第二内腔之间的流通空间，从而使得水压减小，以此方式使得水压及流量的控制更加方便，同时，伸缩弹簧起到对水流冲击力的对抗力，通过驱动电机改变压板的高度改变伸缩弹簧的作用力，从而保证了暖通水系统中的水压的稳定性。

附图说明

图1为本发明的泵体内部结构示意图；

图2为本发明的图1中A区域局部放大图；

图3为本发明的泵体立体图；

图4为本发明的滤网笼与固定盖立体图；

图5为本发明的变流量节能自控系统。

图中：1、泵体；2、供水管；3、分支管；4、固定盖；5、滤网笼；6、第一水压检测器；7、第二水压检测器；8、第一内腔；9、第二内腔；10、第三水压检测器；11、第三内腔；12、推板；13、伸缩弹簧；14、压板；15、固定外壳；16、驱动电机；17、螺杆；18、延伸管套；19、固定管套；20、增压泵；21、锥形块；22、报警器；23、控制器；24、数据采集模块；25、水压记录模块；26、水压分析模块；27、无线遥控模块；28、数据处理模块；29、本地数据库。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种暖通空调水系统变流量节能自控系统及其控制方法，包括泵体1和变流量节能自控系统，泵体1外部前端的一侧安装有供水管2，且供水管2与泵体1一体成型，供水管2的内部安装有第一水压检测器6和第二水压检测器7，泵体1内部下端的一侧安装有第三水压检测器10，变流量节能自控系统由控制器23、数据采集模块24、无线遥控模块27、数据处理模块28和本地数据库29组成，其中：

数据采集模块24：由水压记录模块25和水压分析模块26组成，且水压记录模块25的输入端与第一水压检测器6、第二水压检测器7和第三水压检测器10的输出端电性连接；

水压记录模块25：对实时水压检测的数据进行记录至本地数据库29；

水压分析模块26：对实时水压进行分析，从而得出每个时间段供水水压大小，以便系统中的压力调节控制；

数据处理模块28：利用所获得的不同时间下水压状态的不同数据进行汇总处理，预测下一时间区间水压数值；

本地数据库29：用于记录水压数据、用户习惯等数据；

泵体1的内部设置有第一内腔8、第二内腔9和第三内腔11，第一内腔8与第二内腔9之间安装有锥形块21，第三内腔11的内部安装有推板12，且推板12与第三内腔11通过活塞滑动连接，推板12与锥形块21通过连动杆固定连接，泵体1外部上端的一侧安装有固定外壳15，且固定外壳15与泵体1固定连接，固定外壳15的内部安装有驱动电机16，且驱动电机16的输入端与控制器23的输出端电性连接，固定外壳15的外部安装有报警器22，且报警器22的输入端与控制器23的输出端电性连接，通过安装报警器22使得供水管2内部滤网笼5两侧水压差值大于设定值时，报警器22发出警报，用于提示滤网笼5的清理工作，防止水流水压因堵塞造成影响，导致水流水压的不稳定，供水管2外部上端的一侧设置有分支管3，且分支管3与供水管2固定连接，分支管3的内部安装有滤网笼5，且滤网笼5与分支管3滑动连接，滤网笼5用于收纳阻拦水流中的污秽物，防止污秽物对泵体1的内部造成伤害，分支管3外部的一侧安装有固定盖4，且固定盖4与分支管3通过螺纹配合连接，固定盖4的设置使得滤网笼5的拆卸更加方便，从而方便对其进行清理，泵体1外部的一侧安装有增压泵20，且增压泵20与泵体1密封固定，增压泵20的输入端与控制器23的输出端电性连接，增压泵20用于在水压不足时提高水压，从而稳定出水的水压；

暖通空调水系统变流量节能自控系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：水流从供水管2进入泵体1，第一水压检测器6和第二水压检测器7对水压进行检测，当两侧数据差值较大时将数据转换为信号传递给控制器23，控制器23启动报警器22进行提示，通知滤网笼5的内部堵塞需要清理，旋转固定盖4，固定盖4与分支管3在螺纹配合下将旋转运动转换为直线运动，固定盖4脱离分支管3，将滤网笼5取出清理随后复位；

步骤二：第一水压检测器6、第二水压检测器7和第三水压检测器10对实时的水压进行检测，通过数据采集模块24中的水压记录模块25对实时水压进行记录，数据记录在本地数据库29中，水压分析模块26对实时的水压进行分析，得出每个时间段供水水压大小，以便系统中的压力调节控制，数据处理模块28利用所获得的不同时间下水压状态的不同数据进行汇总处理，预测下一时间区间水压数值；

步骤三：通过控制器23对驱动电机16进行控制，当水压过小时，输出轴转动使得压板14向下移动，锥形块21下降，减小对第一内腔8和第二内腔9之间通道的遮蔽，从而保证水流正常，启动增压泵20提高水压，以保证暖通水系统对水压的需求，当水压过大时，水流进入第三内腔11击打推板12使得锥形块21上升，减小第一内腔8和第二内腔9之间的流通空间，从而使得水压减小。

进一步，驱动电机16的输出端贯穿并延伸至泵体1的内部，驱动电机16的输出端安装有螺杆17，螺杆17的外部安装有延伸管套18，且延伸管套18与螺杆17通过螺纹配合连接，延伸管套18的下端安装有压板14，且压板14与延伸管套18固定连接，压板14与推板12的之间安装有伸缩弹簧13，启动驱动电机16使得螺杆17转动，螺杆17与延伸管套18在螺纹配合下传动使其位移推动压板14，进而改变对伸缩弹簧13的作用力。

进一步，延伸管套18的外部安装有固定管套19，且固定管套19与泵体1固定连接，固定管套19与延伸管套18滑动连接。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种暖通空调水系统变流量节能自控系统，包括泵体（1）和变流量节能自控系统，其特征在于：所述泵体（1）外部前端的一侧安装有供水管（2），且供水管（2）与泵体（1）一体成型，所述供水管（2）的内部安装有第一水压检测器（6）和第二水压检测器（7），所述泵体（1）内部下端的一侧安装有第三水压检测器（10），所述变流量节能自控系统由控制器（23）、数据采集模块（24）、无线遥控模块（27）、数据处理模块（28）和本地数据库（29）组成，其中：

数据采集模块（24）：由水压记录模块（25）和水压分析模块（26）组成，且水压记录模块（25）的输入端与第一水压检测器（6）、第二水压检测器（7）和第三水压检测器（10）的输出端电性连接；

水压记录模块（25）：对实时水压检测的数据进行记录至本地数据库（29）；

水压分析模块（26）：对实时水压进行分析，从而得出每个时间段供水水压大小，以便系统中的压力调节控制；

数据处理模块（28）：利用所获得的不同时间下水压状态的不同数据进行汇总处理，预测下一时间区间水压数值；

本地数据库（29）：用于记录水压数据、用户习惯数据；

所述泵体（1）的内部设置有第一内腔（8）、第二内腔（9）和第三内腔（11），所述第一内腔（8）与第二内腔（9）之间安装有锥形块（21），所述第三内腔（11）的内部安装有推板（12），且推板（12）与第三内腔（11）通过活塞滑动连接，所述推板（12）与锥形块（21）通过连动杆固定连接，所述泵体（1）外部上端的一侧安装有固定外壳（15），且固定外壳（15）与泵体（1）固定连接，所述固定外壳（15）的内部安装有驱动电机（16），且驱动电机（16）的输入端与控制器（23）的输出端电性连接，所述固定外壳（15）的外部安装有报警器（22），且报警器（22）的输入端与控制器（23）的输出端电性连接，所述供水管（2）外部上端的一侧设置有分支管（3），且分支管（3）与供水管（2）固定连接，所述分支管（3）的内部安装有滤网笼（5），且滤网笼（5）与分支管（3）滑动连接，所述分支管（3）外部的一侧安装有固定盖（4），且固定盖（4）与分支管（3）通过螺纹配合连接，所述泵体（1）外部的一侧安装有增压泵（20），且增压泵（20）与泵体（1）密封固定，所述增压泵（20）的输入端与控制器（23）的输出端电性连接；

暖通空调水系统变流量节能自控系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：水流从供水管（2）进入泵体（1），第一水压检测器（6）和第二水压检测器（7）对水压进行检测，当两侧数据差值较大时将数据转换为信号传递给控制器（23），控制器（23）启动报警器（22）进行提示，通知滤网笼（5）的内部堵塞需要清理，旋转固定盖（4），固定盖（4）与分支管（3）在螺纹配合下将旋转运动转换为直线运动，固定盖（4）脱离分支管（3），将滤网笼（5）取出清理随后复位；

步骤二：第一水压检测器（6）、第二水压检测器（7）和第三水压检测器（10）对实时的水压进行检测，通过数据采集模块（24）中的水压记录模块（25）对实时水压进行记录，数据记录在本地数据库（29）中，水压分析模块（26）对实时的水压进行分析，得出每个时间段供水水压大小，以便系统中的压力调节控制，数据处理模块（28）利用所获得的不同时间下水压状态的不同数据进行汇总处理，预测下一时间区间水压数值；

步骤三：通过控制器（23）对驱动电机（16）进行控制，当水压过小时，输出轴转动使得压板（14）向下移动，锥形块（21）下降，减小对第一内腔（8）和第二内腔（9）之间通道的遮蔽，从而保证水流正常，启动增压泵（20）提高水压，以保证暖通水系统对水压的需求，当水压过大时，水流进入第三内腔（11）击打推板（12）使得锥形块（21）上升，减小第一内腔（8）和第二内腔（9）之间的流通空间，从而使得水压减小。

2.根据权利要求1所述的一种暖通空调水系统变流量节能自控系统，其特征在于：所述驱动电机（16）的输出端贯穿并延伸至泵体（1）的内部，所述驱动电机（16）的输出端安装有螺杆（17），所述螺杆（17）的外部安装有延伸管套（18），且延伸管套（18）与螺杆（17）通过螺纹配合连接，所述延伸管套（18）的下端安装有压板（14），且压板（14）与延伸管套（18）固定连接，所述压板（14）与推板（12）的之间安装有伸缩弹簧（13）。

3.根据权利要求2所述的一种暖通空调水系统变流量节能自控系统，其特征在于：所述延伸管套（18）的外部安装有固定管套（19），且固定管套（19）与泵体（1）固定连接，所述固定管套（19）与延伸管套（18）滑动连接。

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