CN205156255U - 动态水力平衡末端风机盘管控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动态水力平衡末端风机盘管控制系统，包括：末端风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统和控制单元；末端风机盘管控制系统包括风路监测单元和风机控制开关；冷冻水供回水管控制系统包括水路监测单元、水路控制阀和V型配流盘，V型配流盘设置于水路控制阀中位于水路控制阀阀芯的前方；水路控制阀配合V型配流盘控制供水流量成等百分比流量特性变化。本实用新型采用定温差控制水路控制阀，通过改变风量来满足室内负荷的变化保证室内的恒温；在水路控制阀入口处增加V型配流盘的装置，水流通过阀芯开孔与配流盘V形开口之间形成水流通道，形成等百分比流量特性，不对系统水力稳定性有丝毫冲击，具有良好的系统水力动态平衡性。

Description

动态水力平衡末端风机盘管控制系统

技术领域

本实用新型涉及中央空调末端风机盘管控制系统，尤其涉及一种动态水力平衡末端风机盘管控制系统。

背景技术

现有中央空调系统末端风机盘管由控制单元及电动两通阀组成，它由装在墙壁上的控制单元的温感探头收集到现有环境的温度，然后和使用者设定的温度进行比较，然后决定是否关闭用于冷交换的冷冻水路的阀门，从而达到恒温的目的。这种传统的控制方式最大缺陷是当水路控制阀由关闭转向开或反之由开转向关时，对系统的供水平衡造成冲击，扰乱原有的系统供水平衡，使得当空调系统在不是满负荷运行时，比较近的末端风机盘管空调器供水超过需求，而远路的风机盘管的供水达不到所需水量，为满足所有末端空调器的需水量，冷冻站必须加大水泵运行量，这种方法造成两个结果：第一，水泵运行能耗增加，第二，末端空调器及制冷主机在非设计温差下运行，效率降低，运行能耗增加。为了解决上述问题，一般会在温控阀后安装动态水力平衡阀，在动态水力平衡阀后安装静态水力平衡阀，前者保证低负荷运行时变化压差来满足水力分配均匀，后者满足工程设计有误差的调整。加装了动/静态水力阀之后，水路的阻力会增加，导致水泵的耗能增加；并且随着使用时间的增长，水路中的污染物也会增加，会导致动态水力阀的功能遭到破坏；动态水力阀的价格较高，也会增加成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种动态水力平衡末端风机盘管控制系统，以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种动态水力平衡末端风机盘管控制系统，包括：末端风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统和控制单元；末端风机盘管控制系统包括风路监测单元和风机控制开关；风路监测单元用于监测末端风机盘管的回风温度并将回风温度发送到控制单元；控制单元用于将监控的回风温度与风路设定值作对比，并根据对比结果发出风量指令到风机控制开关；风机控制开关控制风机转速；冷冻水供回水管控制系统包括水路监测单元、水路控制阀和V型配流盘，V型配流盘设置于水路控制阀中位于水路控制阀阀芯的前方；水路监测单元用于监测冷冻水供回水管的供水温度和回水温度并将监测温度发送至控制单元；控制单元用于将供水温度与回水温度之间的温差与水路设定值对比，并根据对比结果发出流量指令到水路控制阀；水路控制阀配合V型配流盘控制供水流量成等百分比流量特性变化。

进一步，风路监测单元包括回风温度传感器，用于监测末端风机盘管的回风温度并将监测的回风温度发送至控制单元。

进一步，风路监测单元包括送风温度传感器，用于监测末端风机盘管的送风温度并将监测的送风温度发送至控制单元。

进一步，水路控制阀上设置有手动开关。

进一步，水路控制阀内设置有电位计，电位计用于反馈水路控制阀的开度位置至控制单元。

进一步，水路监测单元包括供水温度传感器和回水温度传感器，供水温度传感器用于监测供水温度并将监测的供水温度发送至控制单元；回水温度传感器用于监测回水温度并将监测的回水温度发送至控制单元。

进一步，控制单元包括信息采集模块、对比模块和信号输出模块；信息采集模块用于采集风机盘管控制系统和冷冻水供回水管控制系统发送的信息并传输给对比模块；对比模块用于对比水路设定值与供回水的温差、风路设定值与回风温度；信号输出模块用于输出风量指令或者流量指令至风机控制开关和水路控制阀。

进一步，该动态水力平衡末端风机盘管控制系统还包括显示单元，用于显示风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统和控制单元的各项信息。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：末端风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统两个独立的控制系统分别与控制单元连接，控制逻辑创新，采用定温差控制冷冻水供水量，室内恒温则由风量改变来实现。本实用新型采用定温差控制水路控制阀，冷冻水流量根据室内负荷变化，给中央冷冻站发送了室内实际的需求；另一方面，通过改变风量来满足室内负荷的变化保证室内的恒温。本实用新型使末端风机盘管可以按需投入电力(电机用电跟风量成正比)，定温差的控制决解了按需供给的问题，实现了冷量的分配平衡，也就是水力的分配平衡；同时，在水路控制阀入口处增加V型配流盘的装置，水流通过阀芯开孔与配流盘V形开口之间形成水流通道，当阀门刚开启时，流量变化很小，阀门开度越大，流量变化越大，形成等百分比流量特性，不对系统水力稳定性有丝毫冲击，具有良好的系统水力动态平衡性；等百分比流量特性阀门对暖通空调系统中的热交换器非线性输出特性进行补偿，使实际输出热量跟阀门开度成线性关系，保证了控制的稳定性和水系统水力的稳定性。基于这样的基础，在控制逻辑上施以当回风温度靠近设定温度时，风机电机转速变小，不断逼近设定值直至恒温；另一方面，电动两通阀门开度则以进出水温差值来控制，让水流量变化来适应室内负荷的变化需求。这样的结果，一方面末端风机盘管实现电力按需投入，另一方面，风机盘管所需要的冷输配也实现按需投入。这样就形成了动态能量分配平衡，也就是冷冻水的动态水力平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式和现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的示意图；

图2为本实用新型水路控制阀配合V形配流盘的结构示意图；

图3为本实用新型控制单元的模块示意图。

图中：1、末端风机盘管；2、风机；3、风机控制开关；4、回风温度传感器；5、送风温度传感器；6、冷冻水供水管；7、冷冻水回水管；8、水路控制阀；81、水路控制阀阀芯；9、供水温度传感器；10、回水温度传感器；11、控制单元；111、信息采集模块；112、对比模块；113、信号输出模块；12、显示单元；13、配流盘；14、电位计；15、手动开关。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1和2所示本实用新型涉及一种动态水力平衡末端风机盘管控制系统，包括：末端风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统和控制单元11；末端风机盘管控制系统包括风路监测单元和风机控制开关3；风路监测单元用于监测末端风机盘管1的回风温度并将回风温度发送到控制单元11；控制单元11用于将监控的回风温度与风路设定值作对比，并根据对比结果发出风量指令到风机控制开关3；风机控制开关3控制风机2转速；冷冻水供回水管控制系统包括水路监测单元、水路控制阀8和V型配流盘13，V型配流盘13设置于水路控制阀8中位于水路控制阀阀芯81的前方；水路监测单元用于监测冷冻水供回水管控制系统的供水温度和回水温度并将监测温度发送至控制单元11；控制单元11用于将供水温度与回水温度之间的温差与水路设定值对比，并根据对比结果发出流量指令到水路控制阀8；水路控制阀8配合V型配流盘13控制供水流量成等百分比流量特性变化。

末端风机盘管控制系统包括末端风机盘管1、风机2、风机控制开关3；冷冻水供回水管控制系统包括冷冻水供水管6、冷冻水回水管7、水路控制阀8。

在水路控制阀8入口处增加V型配流盘13的装置，水流通过水路控制阀阀芯81开孔与配流盘13V形开口之间形成水流通道，当水路控制阀8阀门刚开启时，流量变化很小，水路控制阀8阀门开度越大，流量变化越大，形成等百分比流量特性，不对系统水力稳定性有丝毫冲击，具有良好的系统水力动态平衡性；等百分比流量特性阀门对空调系统中的热交换器的非线性输出特性进行补偿，使实际热输出量与阀门开度之间呈线性关系，保证良好的控制稳定性。末端风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统两个独立的控制系统分别与控制单元11连接，控制逻辑创新，采用定温差控制冷冻水供水量，室内恒温则由风量改变来实现。本实用新型采用定温差控制水路控制阀8，冷冻水流量根据室内负荷变化，给中央冷冻站发送了室内实际的需求；另一方面，采用回风与设定值对比控制风机控制开关3，通过改变风量来满足室内负荷的变化实现室内恒温。本实用新型使末端风机盘管1可以按需投入电力(电机用电跟风量成正比)，另一方面，定温差的控制决解了按需供给的问题，实现了冷量的分配平衡，也就是水力的分配平衡。

优选的，风路监测单元包括回风温度传感器4，用于监测末端风机盘管1的回风温度并将监测的回风温度发送至发送至控制单元11。

优选的，风路监测单元包括送风温度传感器5，用于监测末端风机盘管1的送风温度并将监测的送风温度发送至控制单元11。

设置送风温度传感器5，可根据送风温度检查管路是否堵塞以及风机2的工作是否正常。

优选的，水路控制阀8上设置有手动开关15。

水路控制阀8带手动开关15，当控制单元11或水路控制阀8出现问题时，可以手动让水路控制阀8处于全开或全关状态。

优选的，水路控制阀8内设置有电位计14，电位计14用于发送水路控制阀8的开度位置至控制单元11。

水路控制阀8设置电位计14用于测定水路控制阀8的开度位置，可以直观看到水路控制阀8的阀门所开位置。

优选的，水路监测单元包括供水温度传感器9和回水温度传感器10，供水温度传感器9用于监测供水温度并将监测的供水温度发送至控制单元11；回水温度传感器10用于监测回水温度并将监测的回水温度发送至控制单元11。

优选的，如图3所示，控制单元11包括信息采集模块111、对比模块112和信号输出模块113；信息采集模块111用于采集风机盘管控制系统和冷冻水供回水管控制系统发送的信息并传输给对比模块112；对比模块112用于对比水路设定值与供回水的温差、风路设定值与回风温度；信号输出模块113用于输出风量指令或者流量指令至风机控制开关3和水路控制阀8。

优选的，如图1所示，该动态水力平衡末端风机盘管控制系统还包括显示单元12，用于显示末端风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统和控制单元11的各项信息。

显示单元12显示丰富的系统运行信息，可以监测到系统不合理的设计或运行中系统的堵塞。显示单元12可以监测的信息有：供回水温度、送回风温度、房间温度、房间设定温度、温差设定值、水路控制阀8阀门开度、风速、自诊断系统故障并可进行联网通信。

本实用新型的基本控制逻辑：

(1)水路控制阀8的控制

水路控制阀8中分然后各分四段为标志行程定开度百分比。开机时，控制单元11指示水路控制阀8阀门开在中部，然后根据供回水温差值和水路设定值进行比较并调节水路控制阀8的开度。当回水温度在非正常状态时(制冷回水温度距离18度或制热回水温度距离30度较远)，水路控制阀8阀门保持在60％开度，当回水温度达到正常状态后(制冷回水温度小于18度，制热回水温度大于30度)，控制单元11控制水路控制阀8阀门根据供回水温差值和水路设定值的对比进行调节，当供回水温差值大于水路设定值时，控制单元11控制水路控制阀8阀门缓慢开大，直至供回水温差值趋近水路设定值停止；当供回水温差值小于水路设定值时，控制单元11控制水路控制阀8阀门缓慢关小，直至供回水温差值趋近水路设定值；关机，水路控制阀8阀门关闭。水路设定值一般设置为5-10℃。

(2)风机控制开关3的控制

开机后，控制单元11将回风温度与风路设定值比较，当回风温度大于风路设定值2℃以上时，控制单元11控制风机控制开关3控制风机2在高风量运行；当回风温度与风路设定值趋近1.5℃时，控制单元11控制风机控制开关3控制风机2在中风量运行；当回风温度与风路设定值趋近为1℃时，控制单元11控制风机控制开关3控制风机2在低风量运行；当回风温度回升到与风路设定值趋近1.5度时，控制单元11控制风机控制开关3控制风机2在中风量运行，如回风温度继续上升至大于风路设定值2℃以上时，风机控制开关3控制风机2在高风量运行，如此根据回风温度不断循环切换。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于，包括：末端风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统和控制单元；

所述末端风机盘管控制系统包括风路监测单元和风机控制开关；所述风路监测单元用于监测末端风机盘管的回风温度并将回风温度发送到控制单元；所述控制单元用于将监控的回风温度与风路设定值作对比，并根据对比结果发出风量指令到所述风机控制开关；所述风机控制开关控制风机转速；

所述冷冻水供回水管控制系统包括水路监测单元、水路控制阀和V型配流盘，所述V型配流盘设置于所述水路控制阀中位于所述水路控制阀阀芯的前方；所述水路监测单元用于监测冷冻水供回水管的供水温度和回水温度并将监测温度发送至所述控制单元；所述控制单元用于将供水温度与回水温度之间的温差与水路设定值对比，并根据对比结果发出流量指令到所述水路控制阀；所述水路控制阀配合所述V型配流盘控制供水流量成等百分比流量特性变化。

2.如权利要求1所述的动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于：所述风路监测单元包括回风温度传感器，用于监测所述末端风机盘管的回风温度并将监测的回风温度发送至所述控制单元。

3.如权利要求1所述的动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于：所述风路监测单元包括送风温度传感器，用于监测所述末端风机盘管的送风温度并将监测的送风温度发送至所述控制单元。

4.如权利要求1所述的动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于：所述水路控制阀上设置有手动开关。

5.如权利要求1所述的动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于：所述水路控制阀内设置有电位计，所述电位计用于反馈所述水路控制阀的开度位置至所述控制单元。

6.如权利要求1所述的动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于：所述水路监测单元包括供水温度传感器和回水温度传感器，所述供水温度传感器用于监测供水温度并将监测的供水温度发送至所述控制单元；所述回水温度传感器用于监测回水温度并将监测的回水温度发送至所述控制单元。

7.如权利要求1所述的动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于：所述控制单元包括信息采集模块、对比模块和信号输出模块；所述信息采集模块用于采集风机盘管控制系统和冷冻水供回水管控制系统发送的信息并传输给对比模块；所述对比模块用于对比水路设定值与供回水的温差、风路设定值与回风温度；所述信号输出模块用于输出风量指令或者流量指令至所述风机控制开关和所述水路控制阀。

8.如权利要求1-7任一所述的动态水力平衡末端风机盘管控制系统，其特征在于：该动态水力平衡末端风机盘管控制系统还包括显示单元，用于显示风机盘管控制系统、冷冻水供回水管控制系统和控制单元的各项信息。