CN212179160U - 一种空调冷热源二级水泵控制器及控制系统 - Google Patents

Abstract

一种空调冷热源二级水泵控制器及控制系统，所述空调冷热源二级水泵控制器包括：滤波器、最大值选择器、升频逻辑器、降频逻辑器、升频逻辑器使能器、降频逻辑器使能器和频率设定器。本实用新型提供的一种空调冷热源二级水泵控制器及控制系统，能够保证最不利支路的压力或差压满足要求，能够保证最不利支路冷热水流量能够满足冷热负荷的要求；且各支路的压力或差压波动不大，保证系统稳定；还能使得水泵的转速尽量小，以最大化的节能。

Description

一种空调冷热源二级水泵控制器及控制系统

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，具体涉及一种空调冷热源二级水泵控制器及控制系统。

背景技术

空调冷源或热源是由二级水泵为空调末端提供冷水或热水，空调末端通过直接辐射或盘管等将冷水的冷量或热水的热量提供给房间，以达到调节房间温度的作用。一个空调系统有多个空调末端，每个空调末端都有水阀控制冷水或热水进入空调末端，水阀的打开、关闭或开度的大小由空调末端控制器根据房间的温度差值控制。

如图1所示为现有技术中常规使用的变频驱动二级水泵控制最不利支路差压系统示意图，其中，各编号及其含义依次为：1-二级水泵、2-空调末端、 3-支路、4-最不利支路差压传感器、7-分水管和8-集水管。

一般的一套空调系统二级水泵(1)输出有多个支路(3)，每个支路(3) 包括若干个空调末端(2)，由于各支路(3)的负荷不同，管径和路径也不相同，因此各支路(3)的压力是不相同的。其中最不利支路上的压力最低，当常规控制系统要求控制该支路的压力满足要求时，其它支路的压力会远远超过需求的压力，常规的变频器驱动的二次水泵(1)控制方法是，以最不利支路的压力或差压反馈作为实际值，调整电机的供电频率，控制最不利支路(3) 压力或差压跟踪设定值并保持稳定。

当最不利支路压力或差压满足要求保持了稳定，其它支路的压力会超过要求值并有可能超过较多，这样会造成水泵的功耗浪费，并且压力或差压也不稳定，这会导致对支路上的每个空调末端供水的不稳定。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种空调冷热源二级水泵控制器，包括：滤波器、最大值选择器、升频逻辑器、降频逻辑器、升频逻辑器使能器、降频逻辑器使能器和频率设定器，其中，所述滤波器的输出端与所述最大值选择器的输入端连接，所述最大值选择器的输出端分别与所述升频逻辑器和所述降频逻辑器的输入端连接，所述升频逻辑器的输出端分别与所述降频逻辑器使能器和所述频率设定器的输入端连接，所述降频逻辑器的输入端还与所述降频逻辑器使能器的输出端连接，所述降频逻辑器的输出端分别与所述升频逻辑器使能器和所述频率设定器的输入端连接，所述升频逻辑器使能器的输出端还与所述升频逻辑器的输入端连接。

本实用新型还提供了一种空调冷热源二级水泵控制系统，包括：二级水泵、若干支路、差压控制器和控制器，所述支路包括二通调节阀，所述控制器与所述二级水泵连接，所述差压控制器通过所述二通调节阀与所述控制器连接，其中，所述控制器包括空调冷热源二级水泵控制器。

优选地，所述二通调节阀的开度设置有4个门槛值，且从高到低分别为：升频门槛、停止升频门槛、停止降频门槛和降频门槛。

优选地，所述支路还包括若干空调末端，每一所述空调末端均分别于所述二通调节阀连接。

优选地，所有的所述空调末端并联设置。

优选地，所述支路还包括差压传感器，所述差压传感器分别与每一所述空调末端并联，且分别与所述二通调节阀和差压控制器连接。

优选地，所述控制器与所述二级水泵之间连接有变频器。

本实用新型提供的一种空调冷热源二级水泵控制器及控制系统，能够保证最不利支路的压力或差压满足要求，能够保证最不利支路冷热水流量能够满足冷热负荷的要求；且各支路的压力或差压波动不大，保证系统稳定；还能使得水泵的转速尽量小，以最大化的节能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的常规使用的变频驱动二级水泵控制最不利支路差压系统示意图；

图2是本实用新型提供的一种空调冷热源二级水泵控制器的示意图；

图3是本实用新型提供的一种空调冷热源二级水泵控制系统的示意图；

图4是本实用新型提供的一种空调冷热源二级水泵控制系统的二通调节阀阀门开度门槛值示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图2，在本申请实施例中，本申请提供了一种空调冷热源二级水泵控制器，包括：滤波器30、最大值选择器32、升频逻辑器33、降频逻辑器34、升频逻辑器使能器35、降频逻辑器使能器36和频率设定器37，其中，所述滤波器30的输出端与所述最大值选择器32的输入端连接，所述最大值选择器32的输出端分别与所述升频逻辑器33和所述降频逻辑器34的输入端连接，所述升频逻辑器33的输出端分别与所述降频逻辑器使能器36和所述频率设定器37的输入端连接，所述降频逻辑器34的输入端还与所述降频逻辑器使能器36的输出端连接，所述降频逻辑器34的输出端分别与所述升频逻辑器使能器35和所述频率设定器37的输入端连接，所述升频逻辑器使能器 35的输出端还与所述升频逻辑器33的输入端连接。

如图3-4，在本申请实施例中，本申请还提供了一种空调冷热源二级水泵控制系统，包括：二级水泵1、若干支路3、差压控制器10和控制器20，所述支路3包括二通调节阀9，所述控制器20与所述二级水泵1连接，所述差压控制器10通过所述二通调节阀9与所述控制器20连接，其中，所述控制器20包括如图1中所述的空调冷热源二级水泵控制器。

如图2-4，在本申请实施例中，控制器20由滤波器30、最大值选择器 32、升频逻辑器33、降频逻辑器34、升频逻辑器使能器35、降频逻辑器使能器36和频率设定器37组成。

具体地，上述各零件的作用如下：

滤波器30：将每个支路3的旁通阀开度21作为输入并对其进行滤波，保持控制器20运算的稳定性，得到滤波器输出40。

最大值选择器32：比较滤波器输出40，并选出最大值输出，且支路切除 22的阀门开度不参与选择。

升频逻辑器33：输入为最大值选择器32的输出最大阀门开度42，如果最大阀门开度42大于升频门槛23值，输出升频逻辑信号43为高电平，送给频率设定器37用于设定频率29的升高，当阀门开度低于停止升频门槛24 值时，输出升频逻辑信号43为低电平，使得频率设定器37输出的升频停止，升频使能逻辑信号45为高电平时工作。

降频逻辑器34：输入为最大值选择器32的输出最大阀门开度42，如果最大阀门开度42小于降频门槛26值，输出降频逻辑信号44为高电平，送给频率设定器37用于设定频率29的降低，当阀门开度高于停止降频门槛25 值时，输出降频逻辑信号44为低电平，使得频率设定器37的降频停止，降频使能逻辑信号46为高电平时工作。

升频逻辑器使能器35：降频逻辑信号44取反后与自动选择27进行逻辑与运算，输出升频使能逻辑信号45，为高电平时升频逻辑器33工作。

降频逻辑器使能器36：升频逻辑信号43取反后与自动选择27进行逻辑与运算，输出降频使能逻辑信号46，为高电平时降频逻辑器34工作。

频率设定器37：自动选择信号27为高电平时，如果升频逻辑信号43为高电平，频率设定值29按一定的时间斜率上升，如果升频逻辑信号43变为低电平，频率设定值29上升停止，保持在当前值；自动选择信号27为高电平时，如果降频逻辑信号44为高电平，频率设定值29按一定的时间斜率下降，如果降频逻辑信号44变为低电平频率设定值29上升停止，保持在当前值；当自动选择信号27为低电平时，频率设定值29跟踪手动设定值28。

如图4，在本申请实施例中，所述二通调节阀9的开度设置有4个门槛值，且从高到低分别为：升频门槛23、停止升频门槛24、停止降频门槛25 和降频门槛26。

如图3，在本申请实施例中，所述支路3还包括若干空调末端2，每一所述空调末端2均分别于所述二通调节阀9连接。具体地，所有的所述空调末端2并联设置。

如图3，在本申请实施例中，所述支路3还包括差压传感器4，所述差压传感器4分别与每一所述空调末端2并联，且分别与所述二通调节阀9和差压控制器10连接。

在本申请实施例中，所述控制器20与所述二级水泵1之间连接有变频器。

在本申请实施例中，所述空调冷热源二级水泵控制系统的工作原理如下：

(1)控制器20给二级水泵1的变频器发送频率设定值29信号；

(2)正常的支路差压需要由外部的差压控制器10自动控制二通调节阀 9的开度完成；

(3)当二通调节阀9开度为全开后，二通调节阀9失去了对支路差压的控制，为了保证支路差压控制的稳定性，当各支路3的开度最大的二通调节阀9开度高于升频门槛23时，控制器20发给二级水泵1变频器的频率设定值29按设定的斜率上升，逐渐升高二级水泵1变频器的频率，使二级水泵1 运转速度升高，这样会使得支路差压有升高的趋势，由于支路3的差压由二通调节阀9调节，为保持差压稳定，外部差压控制器10控制二通调节阀9 开度减少增加，当二通调节阀9开度小于停止升频门槛24时，频率设定值 29上升停止。

(4)当二通调节阀9开度变小，二通调节阀9节流能量损失将增大，将阀门开大，电机频率减小同样能达到支路差压满足设定的要求，但这样会节能，因此当开度最大的二通调节阀9开度低于降频门槛26时，控制器20给二级水泵1变频器的频率设定值29按设定的斜率下降，逐渐降低变频器的频率，使二级水泵1运转速度下降，这样会使得支路差压有下降的趋势，由于支路差压由二通调节阀9调节，为保持差压稳定，外部差压控制器10控制二通调节阀9开度增大，当阀门9开度高于停止降频门槛25时，频率设定值 29下降停止。

本实用新型提供的一种空调冷热源二级水泵控制器及控制系统，能够保证最不利支路的压力或差压满足要求，能够保证最不利支路冷热水流量能够满足冷热负荷的要求；且各支路的压力或差压波动不大，保证系统稳定；还能使得水泵的转速尽量小，以最大化的节能。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种空调冷热源二级水泵控制器，其特征在于，包括：滤波器(30)、最大值选择器(32)、升频逻辑器(33)、降频逻辑器(34)、升频逻辑器使能器(35)、降频逻辑器使能器(36)和频率设定器(37)，其中，所述滤波器(30)的输出端与所述最大值选择器(32)的输入端连接，所述最大值选择器(32)的输出端分别与所述升频逻辑器(33)和所述降频逻辑器(34)的输入端连接，所述升频逻辑器(33)的输出端分别与所述降频逻辑器使能器(36)和所述频率设定器(37)的输入端连接，所述降频逻辑器(34)的输入端还与所述降频逻辑器使能器(36)的输出端连接，所述降频逻辑器(34)的输出端分别与所述升频逻辑器使能器(35)和所述频率设定器(37)的输入端连接，所述升频逻辑器使能器(35)的输出端还与所述升频逻辑器(33)的输入端连接。

2.一种空调冷热源二级水泵控制系统，其特征在于，包括：二级水泵(1)、若干支路(3)、差压控制器(10)和控制器(20)，所述支路(3)包括二通调节阀(9)，所述控制器(20)与所述二级水泵(1)连接，所述差压控制器(10)通过所述二通调节阀(9)与所述控制器(20)连接，其中，所述控制器(20)包括如权利要求1所述的空调冷热源二级水泵控制器。

3.根据权利要求2所述的空调冷热源二级水泵控制系统，其特征在于，所述二通调节阀(9)的开度设置有4个门槛值，且从高到低分别为：升频门槛(23)、停止升频门槛(24)、停止降频门槛(25)和降频门槛(26)。

4.根据权利要求2所述的空调冷热源二级水泵控制系统，其特征在于，所述支路(3)还包括若干空调末端(2)，每一所述空调末端(2)均分别于所述二通调节阀(9)连接。

5.根据权利要求4所述的空调冷热源二级水泵控制系统，其特征在于，所有的所述空调末端(2)并联设置。

6.根据权利要求4所述的空调冷热源二级水泵控制系统，其特征在于，所述支路(3)还包括差压传感器(4)，所述差压传感器(4)分别与每一所述空调末端(2)并联，且分别与所述二通调节阀(9)和差压控制器(10)连接。

7.根据权利要求2所述的空调冷热源二级水泵控制系统，其特征在于，所述控制器(20)与所述二级水泵(1)之间连接有变频器。

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