CN204830333U - 适用于空调二级泵系统的变水温控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供适用于空调二级泵系统的变水温控制系统，涉及制冷控制领域，为提高空调系统冷机功率和水力平衡调整时的准确性和降低能耗而发明。包括冷机装置、供/回水管路、空调系统及平衡管路，空调系统包括一个及以上的空调末端，空调末端为包括风机盘管在内的多种类型；供/回水管路上设有一、二级水泵；冷机功率预处理装置、冷机功率控制装置及二级水泵变频控制装置，冷机功率预处理装置计算平衡管路的回流比率及冷水温度设定值，冷机功率控制装置对冷机装置进行功率控制；二级水泵变频控制装置计算风机盘管冷水等效阀位开度值，根据空调系统中所有空调末端冷水调节阀中阀位开度最大值，对二级水泵进行变频控制。本实用新型可用于空调中的变频技术。

Description

适用于空调二级泵系统的变水温控制系统

技术领域

本实用新型涉及冷水机组控制领域，尤其涉及一种适用于空调二级泵系统的变水温控制系统。

背景技术

目前，一部分冷水机组，特别是大型中央空调系统采用的是一级工频水泵、二级变频水泵的变频技术。

这是由于，如图1所示，传统的一级水泵系统如下：包括冷水机组系统(即冷机装置)、一级水泵组、供水管路和回水管路，其中，供水管路包括供水总管5和并联设置在供水总管5上的多个供水分管2，回水管路包括回水总管6和并联设置在回水总管6上的多个回水分管3，冷水机组系统包括并联设置的多个冷水机组1，供水总管5包括供水分管2，回水总管6包括多个回水分管3，一级水泵组包括并联设置的多个水泵4，冷水机组系统的出水管与一级水泵组的进水管相连，一级水泵组的出水管汇总到供水总管5与供水分管2相连，且通过用户后利用回水分管3和由回水分管3汇总的回水总管6回流至冷水机组系统循环利用。该系统统虽然具有流程简单、设备数量较少、造价较低和占地面积较小的优点，但是不能对所有的用户做到按需供应，尤其是在大型中央空调项目中，除了距离制冷机装置最远的用户，其余大部分用户主要依靠阀门等人为降压措施取得合适的工作压差，存在较大的能耗浪费现象。

与此相对，在二级水泵侧采用变频水泵可以适用于各供/回水管路的阻力相差较大的环境，并且各供/回水管路的二级水泵扬程可以根据相应供/回水管路的阻力来进行选择，从而缓解了传统式水系统中全部水泵扬程都需按最不利环路选择引起的能源浪费现象，其中，所述环路是指由各供水分管与回水分管所构成的水流循环路径。如图2所示，为现有的一种二级水泵变频系统的水流程图。该二级水泵变频系统包括冷水机组1，与冷水机组1一一对应设置在其出水管路上的一级水泵9，一级水泵9的出水管汇总后与供水总管5相连，供水管路2上设有二级水泵组，二级水泵组包括至少两个并联设置的二级水泵10，且供水总管5和回水总管6之间设有平衡管11。其中，一级水泵9用于克服制冷机装置内的水阻力，二级水泵10用于克服冷机装置外部管路及各个用户环路的水阻力，由于在一定程度上做到对用户的按需供应，因而极大地改善了能耗浪费现象。

与变频水泵不同，在空调系统中采用的一级工频水泵虽然无法如二级变频水泵那样进行流量调节，但是，由于其比二级变频水泵少了一个故障点，即少了一套变频装置，因此系统性能更加稳定。

在针对空调二级水泵系统的控制系统中，为了真正克服能耗浪费，至少需要从冷机功率调整和冷水输送二个方面入手，实现冷量供需平衡与水力平衡是最基本的要求，目前有二个方面的技术，一是基于空调负荷的冷机功率调控技术，其根据空调的负荷，计算出冷水机组功率设定值，实现冷量供应与空调负荷的有效匹配；二是水力平衡二级泵变频控制技术，已有相关技术中有一种是根据空调系统的支路热力最不利回路确定供回水差压设定值，通过调整分支二级泵变频转速维持此设定值来实现，其具体原理是使得空调系统的支路中热力最不利回路的空调末端冷水阀位开度保持在较大开度，通过降低冷水管路阻力，达到降低二级泵输送能的目的，并满足各个空调末端的负荷要求。

但是，上述冷机功率调控技术所基于的空调负荷计算值，通常依据供水流量及供回水温差计算得来的，流量仪表长期使用其可靠性和准确度难以保征，同时用于空调负荷计算的供水温度与回水温度因供回水管路长度不同、流速不同明显存在时差，且此时差是变化的，以上因素往往会破坏空调负荷计算的准确性，从而造成负荷调整会存在偏差，供需平衡难以真正建立；而上述水力平衡二级泵变频控制技术依赖于空调末端最大阀位开度，因而仅适合对采用行程可连续调节的冷水阀的空调末端应用场合，无法适用对于采用二通电磁阀如风机盘管类型的空调末端，因此在面对采用了二通电磁阀的风机盘管空调末端时，水力平衡存在调节准确性不佳乃至难以调节的问题。

综上所述，在上述已有空调系统的冷机功率和水力平衡调整技术中，上述技术存在冷机功率和水力平衡调整准确性不佳的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种适用于空调二级泵系统的变水温控制系统，用于确保冷机功率和水力平衡调整时的准确性，进而节能降耗，使其能够适用于复杂应用场合。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面，提供一种空调二级水泵系统的控制系统，包括冷机装置、连接在所述冷机装置的出水口的供水管路、连接在所述冷机装置的进水口的回水管路、设置在所述供水管路与所述回水管路之间的空调系统、以及与所述空调系统并联设置的平衡管路；

其中，所述空调系统包括一个或多个并联的空调末端，所述空调末端为包括风机盘管在内的多种类型，所述回水管路上设有用于向所述冷机装置回水的一级水泵，所述空调系统的供水管路上设有用于向所述空调系统供水的二级水泵；

所述控制系统还包括：

冷机功率预处理装置，用于计算平衡管路的回流比率，按照所述回流比率，输出冷水温度设定值；

冷机功率控制装置，用于根据所述冷机功率预处理装置所输出的冷水温度设定值，对所述冷机装置进行功率控制；

所述控制系统还包括二级水泵变频控制装置，根据空调系统中所有空调末端冷水调节阀中阀位开度最大值，对所述二级水泵进行变频控制。

在本实用新型的第一方面的第一种可能的实现方式中，所述冷机功率预处理装置包括：

冷水温度测量表，设置在所述供水管路上，所述冷水温度测量表位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的上游，测量所述供水管路中位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的上游水流温度；

去二级水泵冷水温度测量表，设置在所述供水管路上，且所述去二级水泵冷水温度测量表位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的下游，测量所述供水管路中位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的下游水流温度；

用户回水温度测量表，设置在所述回水管路上，且所述用户回水温度测量表位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的上游，测量所述回水管路中位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的上游水流温度；

回水温度测量表，设置在所述回水管路上，且所述回水温度测量表位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的下游，测量所述回水管路中位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的下游水流温度；

平衡管水温度测量表，设置在所述平衡管路上，测量所述平衡管路的水流温度；

平衡管回流比率计算器，根据所述冷水温度测量表、去二级水泵冷水温度测量表、用户回水温度测量表、回水温度测量表以及平衡管水温度测量表所分别测量的温度，计算平衡管回流比率；

冷水温度设定值计算器，根据所述平衡管回流比率计算器计算的回流比率，计算并输出冷水温度设定值。

在本实用新型的第一方面的第二种可能的实现方式中，

所述冷机功率控制装置包括：

冷水温度控制器，根据所述冷水温度设定值计算器输出的冷水温度设定值、以及所述冷水温度测量表所测量的冷水温度，计算并输出第一控制信号值；

回水温度前馈控制器，根据所述回水温度测量表所测量的回水温度，计算并输出第二控制信号值；

加法器，对所述第一控制信号值与所述第二控制信号值进行求和，将求和后的值作为功率控制信号，来对所述冷机装置进行功率控制。

结合本实用新型的第一方面的第一种可能或本实用新型的第一方面的第二种可能的实现方式，在本实用新型的第一方面的第三种可能的实现方式中，所述二级水泵变频控制装置包括：

风机盘管等效阀位开度计算单元，用于计算出等效阀位开度值；

最大值信号选择器，接收所述风机盘管等效阀位开度计算单元所计算的等效阀位开度值，以及空调系统中除风机盘管以外的其它空调末端的冷水阀开度值，选择所述等效阀位开度值与所述冷水阀开度值中的最大值，作为最大值信号选择器的输出；

冷水阀阀位控制器，按照所述最大值信号选择器输出的所述最大值，对所述二级水泵进行变频控制。

本实用新型实施例提供的适用于空调二级泵系统的变水温控制系统，由于在供水及回水管路中分别设置有冷水温度测量表、回水温度测量表等多个温度测量设备，并且这些温度测量设备测得的水流温度，被传输给平衡管回流比率计算器，用于计算平衡管回流比率，从而充分利用了冷水温度、回水温度等全面反映空调负荷的参数，此回流比率能够很及时地反映冷机功率与空调负荷的平衡程度，由此比率改变冷水温度设定值来实现对冷机功率的调整，能够使冷机功率与负荷更匹配，因而具有明显的节能效果；在此基础上通过设置在风机盘管上的风机盘管等效阀位开度计算单元计算其等效阀位开度值，从而进一步解决了复杂应用场合下的阀位开度的测量问题，以此为基础对二级水泵进行变频调节，能够适应复杂应用场合的运行要求，达到了优化水力平衡，降低二级水泵能耗的目的，提高了用户体验。

附图说明

图1为现有技术提供的空调一级水泵系统的示意图；

图2为现有技术提供的空调二级水泵系统的示意图；

图3为本实用新型实施例的空调二级水泵系统的原理图；

图4为本实用新型实施例的空调二级水泵系统的控制系统的示意图；

图5为图4所示控制系统的冷机功率预处理装置在系统中的示意图；

图6为图4所示控制系统的冷机功率控制装置在系统中的示意图；

图7为本实用新型实施例的控制系统的二级水泵变频控制装置在系统中的示意图；

图8为图7所示的控制系统的二级泵变频控制器在系统中的示意图；

图9为本实用新型实施例的控制系统的冷机功率预处理装置及冷机功率控制装置的原理说明图；

图10为本实用新型实施例的控制系统的二级水泵变频控制装置的原理说明图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先，本实用新型实施例提供一种适用于空调二级泵系统的变水温控制系统。以下通过具体的实施例对本实用新型实施例提供的空调二级水泵系统的控制系统进行详细说明。

为了便于理解本实用新型，下面对本实用新型涉及的空调二级水泵系统的工作原理予以简要说明。如图3所示，空调二级水泵系统由一次水泵系统及二次水泵系统组成。一次水泵系统主要包括制冷机10a、10b、一级冷冻水泵101a、101b；二次水泵系统主要包括二级冷冻水泵201a～201d、空调末端20a、20b；集水器30以及分水器40共属于一次水泵系统及二次水泵系统，其中，所述环路是指由各供水管路与回水管路所构成的水流循环路径。二次水泵系统一般由两个以上环路组成，每环路由一组冷冻水泵供水。如图3所示，在该图中，二级冷冻水泵201a与201d分属于不同环路。在图3所示的的空调二级水泵系统中，各环路中的二级冷冻水泵的扬程可根据相应环路阻力选择，例如图3中的二级冷冻水泵201a与201d可分别对各自的环路选择不同的扬程，因此，这种系统更适用于各环路阻力相差较大的系统，从而能够解决了传统式水系统中全部水泵扬程都需按最不利环路选择引起的浪费能量问题。此外，对于与传统技术相同的内容，以下不再赘述。

在如背景技术所提出的作为现有技术的一级工频水泵、二级变频水泵中，基于空调负荷的冷机功率调整技术，由于空调负荷难以得到准确计算值，冷量供需平衡很难实现；同时由于与空调负荷相匹配的冷机功率不仅与冷水温度有关，还与回水温度、流量等密切相关，因此，仅根据冷水温度调整冷机功率有很大的片面性，仅采用了冷水温度反馈控制策略，存在冷机功率调整的滞后性的弱点，尤其是在处理温度这类滞后时间大的控制问题时会面临较多的困难，因而同时存在工艺参数稳定性差的问题。而对于已有的水力平衡二级泵变频控制技术，由于其必须依赖于行程可连续调节的冷水阀空调系统的应用场合，无法适用对于采用二通电磁阀的风机盘管空调系统，而存在水力平衡调整合理性难以保证，水力输送能耗过高的问题。

本实用新型实施例的主要原理在于，在本实用新型实施例提供的空调二级水泵系统的控制系统中，依据所设计的平衡管回流比率计算器，根据回流比率来调整冷水温度设定值进而实施冷机功率调整，有效实现冷机功率与空调负荷的平衡与匹配，同时加入回水温度前馈信号，能够提高冷机功率的调整速度，弥补了单纯依赖反馈控制的缺陷；在此基础上并进一步依据所设计的风机盘管冷水阀的等效开度，在面对具有风机盘管空调末端的混合空调系统时，根据热力最不利回路的阀门开度调整各分支二级水泵变频转速，优化水力平衡，降低冷水管路阻力进而降低冷水输送能，达到实现节能的目的，使之能够适应复杂应用场合的运行要求。

具体而言，针对上述背景技术所存在的问题，本实用新型实施例提供一种空调二级水泵系统的控制系统，如图4所示，包括冷机装置10、连接在冷机装置10的出水口的供水管路L1、连接在冷机装置10的进水口的回水管路L2、设置在供水管路L1与回水管路L2之间的空调系统L4、以及与所述空调系统L4并联设置的平衡管路L3；

其中，空调系统L4包括一个或多个并联的空调末端20，空调末端20为包括风机盘管在内的多种类型；空调系统L4的供水管路上设有向空调末端20供水的二级水泵P20；回水管路L2中设有用于向冷机装置10回水的一级水泵P10；

控制系统还包括：

冷机功率预处理装置C10a，用于计算平衡管路L3的回流比率，按照回流比率，输出冷水温度设定值；

冷机功率控制装置C10b，用于根据冷机功率预处理装置C10a所输出的冷水温度设定值，对冷机装置10进行功率控制；

控制系统还包括二级水泵变频控制装置C20，用于计算等效阀位开度值，并根据空调系统中的空调末端冷水阀中阀位开度最大值，对二级水泵进行变频控制。

下面对本实用新型上述实施例的工作过程予以简要说明。冷机装置10在一级水泵P10的工频控制下，将水流供应至供水管路L1，水流流经供水管路L1并供应至二级水泵P20、以及空调系统L4，并最终经由回水管路L2流回冷机装置10。这里，水流在由供水管路供应并由回水管路返回的过程中，当冷水供水与需求不平衡时，水流会流经平衡管路L3，本实用新型实施例即通过冷机功率预处理装置C10a对平衡管路L3的回流比率进行计算，并根据计算结果，对冷机装置10进行功率控制。此外，本实用新型实施例的二级水泵变频控制装置C20，会对空调系统L4中的各风机盘管空调末端20进行阀位开度的模拟计算，得到相当于其他类型空调末端20的冷水阀开度的等效阀位开度值，从而根据空调系统L4中空调末端冷水阀位开度值，对二级水泵P20进行变频控制。

这里，需要说明的是，冷水温度是通过调整冷机功率来实现的，只有当冷机功率与空调负荷相匹配时，冷水温度才会稳定，而冷水回水温度的变化是反映空调末端负荷变化的直接变量，在本实用新型的该实施例中，由于进一步用回水温度作为功率调整的前馈变量，大大提高了冷机功率调整的及时性，冷水温度采用多变量前馈反馈控制策略能够有效稳定冷水温度，满足空调系统对冷水的质的要求，弥补了传统的冷水温度单回路反馈控制策略所带来的滞后影响。

对于背景技术中提到的冷水机组一级水泵采用工频，二级水泵采用变频的中央空调系统，本实用新型根据平衡管的回流比率来调整冷水温度进而实施冷机功率调整，可有效建立冷机与空调之间的供需能量平衡，达到节能的目的，本实用新型设计的回流比率计算器优点在于不依赖现场流量测量仪表，并能根据所计算的回流比率及回流方向，依托构建回流比率控制器对冷水机组的冷水温度设定值进行在线调整，不仅降低了项目投资，还解决了常规流量测量仪表无法同时测量不同方向流量的问题，进而实现了供需能量平衡。

对此，作为本实用新型实施例的一个具体应用场景的示例，如图5所示，在该实施例中，冷机功率预处理装置C10a包括：

冷水温度测量表T1，设置在供水管路L1上，且冷水温度测量表T1位于供水管路L1和平衡管路L3连接处的上游，测量供水管路L1中位于水管路L1和平衡管路L3连接处的上游水流温度。如该图5所示，冷水温度测量表T1被设置在供水管路L1上，同时位于该供水管路L1中该供水管路L1和平衡管路L3连接处的左侧。

去二级水泵冷水温度测量表T3，设置在供水管路L1上，且去二级水泵冷水温度测量表T3位于供水管路L1和平衡管路L3连接处的下游，测量供水管路L1中位于供水管路L1和平衡管路L3连接处的下游水流温度。如该图5所示，去二级水泵冷水温度测量表T3被设置在供水管路L1上，同时位于该供水管路L1中该供水管路L1和平衡管路L3连接处的右侧。

用户回水温度测量表T4，设置在回水管路L2上，且用户回水温度测量表T4位于回水管路L2和平衡管路L3连接处的上游，测量回水管路L2中位于回水管路L2和平衡管路L3连接处的上游水流温度。如该图5所示，用户回水温度测量表T4被设置在回水管路L2上，同时位于该回水管路L2中该回水管路L2和平衡管路L3连接处的右侧。

回水温度测量表T2，设置在回水管路L2上，且回水温度测量表T2位于回水管路L2和平衡管路L3连接处的下游，测量回水管路L2中位于回水管路L2和平衡管路L3连接处的下游水流温度。如该图5所示，回水温度测量表T2被设置在回水管路L2上，同时位于该回水管路L2中该回水管路L2和平衡管路L3连接处的左侧。

平衡管水温度测量表T5，设置在平衡管路L3上，测量平衡管路L3的水流温度；

平衡管回流比率计算器C1，根据冷水温度测量表T1、去二级水泵冷水温度测量表T3、用户回水温度测量表T4、回水温度测量表T2以及平衡管水温度测量表T5所分别测量的温度，计算平衡管回流比率；

冷水温度设定值计算器A1，根据平衡管回流比率计算器C1计算的回流比率，计算并输出冷水温度设定值。

更具体地，如图6所示，冷机功率控制装置C10b包括：

冷水温度控制器A2，根据冷水温度设定值计算器A1输出的冷水温度设定值、以及冷水温度测量表T1所测量的冷水温度，计算并输出第一控制信号值；

回水温度前馈控制器A3，根据回水温度测量表T2所测量的回水温度，计算并输出第二控制信号值；

加法器S3，对第一控制信号值与第二控制信号值进行求和，将求和后的值作为功率控制信号，来对冷机装置10进行功率控制。

举例而言，在本实用新型的一个具体实施例中，如图9所示，T1a、T2a、T3a、T4a、T5a分别是冷水温度测量表T1、回水温度测量表T2、去二级水泵冷水温度测量表T3、用户回水温度测量表T4及平衡管水温度T5测量表输出的温度信号，其共同作为平衡管回流比率计算器C1的输入；

结合图4而言，在本实用新型的空调二级水泵系统中，根据热平衡方程，当T5a等于T4a时，通过平衡管路L3中的回水回流流量与去二级水泵的冷水流量比率CCR如下：

CCR＝(T3a-T1a)/(T4a-T1a)

同理，当T5a不等T4a时，通过平衡管路L3中的冷水回流流量与去冷机回水流量比率CRR如下：

CRR＝(T4a-T2a)/(T4a-T1a)

当T5a等于T4a时，回流比率RR＝CCR；

当T5a不等T4a时，回流比率RR＝-CRR；

平衡管回流比率计算器C1的输出RR作为回流比率测量值连接到冷水温度设定值计算器A1的输入端，冷水温度设定值计算器A1的设定值设置为0，冷水温度设定值计算器A1的输出信号T1sp作为冷水温度控制器A2的设定值，T1a为冷水温度，接入冷水温度控制器A2的输入端，作为测量值。T2a为回水温度，接入回水温度前馈控制器A3的输入端，作为测量值。加法器S3将冷水温度控制器A2的输出信号TIC1、回水温度前馈控制器A3的输出信号TIC2之和，作为冷机装置10中的功率变频器的输入信号。

冷水温度设定值计算器A1及冷水温度控制器A2可采用PID控制算法，回水温度前馈控制器A3可法采用超前滞后算法，形式为K*(1+T1S)/(1+T2S)，也可采用PD控制算法，即比例微分控制算法，本实用新型实施例对此仅为示例，并不特别限定。

此外，风机盘管是中央空调理想的末端产品，由热交换器，水管，过滤器，风扇，接水盘，排气阀，支架等组成，其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水盘管后被冷却，以保持房间温度的恒定。具体而言，风机盘管空调末端根据房间温度与设定温度的偏差，按照固定的逻辑，开闭冷水二通电磁阀并调整风扇高速、中速、低速的档位，显然，在所有运行方式组合中，风扇在高速模式下开启冷水电磁阀换热量是最大的由于风机盘管一般采用二通电磁阀的设计，因而难以采用现有技术中来获取二通电磁阀的阀位开度。

由于二通阀只有导通与截止两种状态，不同于调节阀那样获得可调节阀门的开度，因此，为了衡量二通阀的“开度”，本实用新型中引入了等效阀位开度值的概念。本实用新型是为了寻找求取空调系统或支路中所有空调末端中冷水阀位最大值，因而对风机盘管等效阀位开度值的计算可简化为依据二通电磁阀的通断状态信息Wi来计算。

对此，在本实用新型的一个具体实施例中，提供了一种对二通电磁阀的处理方式，如图7所示，在本实用新型的一个具体实施例中，控制系统具有风机盘管等效阀位开度计算单元C2，用于计算出等效阀位开度值；二级泵变频控制器A4，用于按照等效阀位开度值对二级水泵进行变频控制。

进一步的，在本实用新型一个更具体的实施例中，如图8所示，二级泵变频控制器A4还包括：最大值信号选择器S1，接收风机盘管等效阀位开度计算单元C2所计算的等效阀位开度值，以及空调系统中除风机盘管以外的其它空调末端的冷水阀开度值，选择所述等效阀位开度值与所述冷水阀开度值中阀位开度的最大值作为最大值信号选择器S1的输出信号；冷水阀阀位控制器S2，按照最大值信号选择器S1所输出信号，对二级水泵P20进行变频控制。

举例而言，如图10所示，Wi(i＝1～m)为空调系统中各个风机盘管二通电磁阀的通断状态信号，该状态信号为ON/OFF类型，其作为风机盘管等效阀位开度计算单元C2的输入变量。Vi(i＝1～m)为风机盘管等效阀位开度计算单元C2的输出变量，Vi计算值为如下值，即：在一个控制周期内，风机盘管二通电磁阀的导通时间与总运行时间之比乘于100％。Ui(i＝1～n)为与风机盘管隶属空调系统中的组合式空调箱、预冷空调箱等其它空调末端的冷水阀开度，Ui和Vi一并作为最大值信号选择器S1的输入，最大值信号选择器S1用于选择所有信号中的最大值，但不限于此，选择信号的方式可以根据不同机组的负荷要求进行调整。UV为最大值信号选择器S1的输出，具体而言UV为最大值信号选择器S1中所有输入的最大值，从而被最大值信号选择器S1选择并输出至冷水阀阀位控制器S2的输入端，作为冷水阀阀位控制器S2的测量值，冷水阀阀位控制器S2的设定值一般选取高值，如范围在90％～95％，冷水阀阀位控制器S2的输出值连接至二级水泵P20或分支二级水泵，用于控制二级水泵变频转速。这里，冷水阀阀位控制器S2可以采用PID算法，但不限于此，例如还可以选用PI算法等其他算法。

综上所述，对于冷水机组一级泵采用工频，二级泵采用变频的中央空调系统，本实用新型实施例能够根据平衡管的回流比率来调整冷水温度进而实施冷机功率调整，可有效建立冷机与空调之间的供需能量平衡，达到节能的目的，本实用新型设计的回流比率计算器不依赖现场流量测量仪表，并能够根据所计算的回流比率及回流方向。

本实用新型在面对含有组合式空调箱机组、预冷空调箱及风机盘管系统的混合空调系统，针对风机盘管系统，通过计算的二通电磁阀导通时间与总运行时间的比率，来表征风机盘管冷水阀的等效开度，解决了根据热力最不利回路的阀位来进行水力平衡调整所遇到的风机盘管冷水阀开度无法直接测量或表示的难题，根据热力最不利回路的阀门开度调整各分支二级泵变频转速。

最后，需要说明的是，虽然上述说明中以集成的器件为例说明各个控制器及温度测量表进行了说明，但是，它们可集成在一个综合控制器中，或者分别对应该综合控制器的各个功能模块，本实用新型实施例对此并不限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种适用于空调二级泵系统的变水温控制系统，包括冷机装置、连接在所述冷机装置的出水口的供水管路、连接在所述冷机装置的进水口的回水管路、设置在所述供水管路与所述回水管路之间的空调系统、以及与所述空调系统并联设置的平衡管路；

其特征在于，所述空调系统包括一个及以上的空调末端，所述空调末端为包括风机盘管在内的多种类型；所述回水管路上设有用于向所述冷机装置回水的一级水泵，所述空调系统的供水管路上设有用于向所述空调系统供水的二级水泵；

所述控制系统还包括：

冷机功率预处理装置，用于计算平衡管路的回流比率，按照所述回流比率，输出冷水温度设定值；

冷机功率控制装置，用于根据所述冷机功率预处理装置所输出的冷水温度设定值，对所述冷机装置进行功率控制；

所述控制系统还包括二级水泵变频控制装置，根据空调系统中所有空调末端冷水调节阀中阀位开度最大值，对所述二级水泵进行变频控制。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述冷机功率预处理装置包括：

冷水温度测量表，设置在所述供水管路上，且所述冷水温度测量表位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的上游，测量所述供水管路中位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的上游水流温度；

去二级水泵冷水温度测量表，设置在所述供水管路上，且所述去二级水泵冷水温度测量表位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的下游，测量所述供水管路中位于所述供水管路和所述平衡管路连接处的下游水流温度；

用户回水温度测量表，设置在所述回水管路上，且所述用户回水温度测量表位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的上游，测量所述回水管路中位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的上游水流温度；

回水温度测量表，设置在所述回水管路上，且所述回水温度测量表位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的下游，测量所述回水管路中位于所述回水管路和所述平衡管路连接处的下游水流温度；

平衡管水温度测量表，设置在所述平衡管路上，测量所述平衡管路的水流温度；

平衡管回流比率计算器，根据所述冷水温度测量表、去二级水泵冷水温度测量表、用户回水温度测量表、回水温度测量表以及平衡管水温度测量表所分别测量的温度，计算平衡管回流比率；

冷水温度设定值计算器，根据所述平衡管回流比率计算器计算的回流比率，计算并输出冷水温度设定值。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述冷机功率控制装置包括：

冷水温度控制器，根据所述冷水温度设定值计算器输出的冷水温度设定值、以及所述冷水温度测量表所测量的冷水温度，计算并输出第一控制信号值；

回水温度前馈控制器，根据所述回水温度测量表所测量的回水温度，计算并输出第二控制信号值；

加法器，对所述第一控制信号值与所述第二控制信号值进行求和，将求和后的值作为功率控制信号，来对所述冷机装置进行功率控制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，其特征在于，

所述二级水泵变频控制装置包括：

风机盘管等效阀位开度计算单元，用于计算所述风机盘管的等效阀位开度值；

最大值信号选择器，接收所述风机盘管等效阀位开度计算单元所计算的等效阀位开度值，以及空调系统中除风机盘管以外的其它空调末端的冷水阀开度值，选择所述等效阀位开度值与所述冷水阀开度值中的最大值，作为最大值信号选择器的输出；

冷水阀阀位控制器，按照所述最大值信号选择器输出的所述最大值，对所述二级水泵进行变频控制。