CN2692551Y

CN2692551Y - 变频恒温供暖控制装置

Info

Publication number: CN2692551Y
Application number: CN 200420039988
Authority: CN
Inventors: 郭光庆; 邱希庆
Original assignee: TONGZHOU WATER HEATING EQUIPMENT CO Ltd DONGYING CITY
Current assignee: TONGZHOU WATER HEATING EQUIPMENT CO Ltd DONGYING CITY
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2014-04-13

Abstract

本实用新型涉及一种适用于机械循环供暖系统的变频恒温供暖控制装置。其技术方案是：控制电路由转换开关(QT)控制工作方式，当为自动位时，交流接触器(KM0)得电吸合，变频器(VVVF)得电，由温度传感器(BT)的输出信号，变频器(VVVF)得出最佳参数输出，即可编程控制电路(PLC)的输入信号(X)，经过可编程控制器输出信号(Y)，使中间继电器(KA)得电，从而使交流接触器(KM)得电，经过热继电器(FR)，从而控制一组水泵机组(M)工作。本实用新型的效果是：①不使室内温度过高，②系统控制自动化程度高，③循环泵软启软停，④节约能源，节约热能20％以上，节约电能30％以上，当年投资可当年收回成本。

Description

变频恒温供暖控制装置

一、技术领域：本实用新型涉及一种适用于机械循环供暖系统的变频恒温供暖控制装置。

二、背景技术：现有技术是通过循环泵的恒速运转恒流传送热媒来供暖。在一般供暖系统中，供水温度为95℃，回水温度为70℃，且按照室外温度为-9℃来设计供暖负荷和选用循环泵。这样就造成供暖初期、末期室外温度还处于5℃-10℃时，室内温度过高，往往需开窗降温或通过调节供暖阀门来减少供热量，开窗降温造成热能的严重浪费，供暖阀门的人工调节不能随室内温度波动而随时调节，热能仍然浪费很多。现有供暖系统的循环泵控制只有启动、停止简单的控制功能。循环泵一旦启动就全速运转，无转速调节功能，既无法根据用户对热能的需要进行调节，又无法使水泵耗电量降低。

三、发明内容：本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种变频恒温供暖控制装置。

其技术方案是：控制电路由转换开关(QT)控制工作方式，当为自动位时，交流接触器(KM0)得电吸合，变频器(VVVF)得电，由温度传感器(BT)的输出信号，变频器(VVVF)得出最佳参数输出，即可编程控制电路(PLC)的输入信号(X)，经过可编程控制器输出信号(Y)，使中间继电器(KA)得电，从而使交流接触器(KM)得电，经过热继电器(FR)，从而控制一组水泵机组(M)工作，并且通过指示灯(HR)指示，电源指示灯为指示灯(HR0)，

当转换开关(QT)控制工作方式打至手动位时，变频器(VVVF)处于断开状态，此时，一组水泵机组(M)的启动需要按下按钮(SB)，然后交流接触器(KM)得电，使该组水泵机组(M)启动，反之，停止水泵机组(M)则需要按下另一个按钮(SB)。

依据的原理：

1、供热量计算公式：W＝QΔt(Q：水泵流量，W：供热量，Δt：供暖循环水供回水温差)。传统情况下Q、Δt都是恒定的，因此W无变化。通过变频调速技术，降低水泵循环流量Q，从而，降低了供热量W，使供暖过热问题得到解决，从而节省热能。即当循环流量Q降低20％时，耗热量W即可降低20％。

2、据水泵的比例定律：n/n′＝Q/Q′，(n/n′)³＝P/P′，(Q/Q′)³＝P/P′，(n：水泵转速，Q：水泵流量，P：水泵电机功率)。通过变频降低转速，从而降低水泵的循环水量，使水泵的功率立方数下降。即当流量下降20％时，功率下降48.8％，从而大幅度降低了水泵运行功率，节省电能48.8％以上。

本实用新型的效果是：①不使室内温度过高，避免人体感到不舒服或感冒。②系统控制自动化程度高，操作方便，运行可靠，不需专人管理，节约管理费。③循环泵软启软停，对电网冲击小，能消除“水锤效应”延长水泵阀门、管道寿命2-4年，且能定时自动切换，防止循环泵锈死。④、节约能源，节约热能20％以上，节约电能30％以上，当年投资可当年收回成本。

四、附图说明：

附图是本实用新型的电路原理图。

五、具体实施方式：

本实用新型的控制装置通过温度传感器检测到的温度信号与设定温度值的偏差信号反馈给变频器，当室内温度偏低时，温度信号小于设定值，程序将控制变频器提升频率，增加循环泵的转速，增大循环流量，从而增加供热量使室内温度升高，当室内温度偏高时，度信号高于设定值，程序将控制变频器降低频率，减小循环泵的转速，减小循环流量，从而降低供热量，使室内温度下降，实现恒温供暖。

参照附图，实施例水泵机组数以3台泵控制方式进行分析说明：变频控制电路包括主电路和控制电路两部分组成，其中的主电路包括电源L1、L2、L3、转换开关QF、交流接触器KM0、变频器VVVF连接组成工频和变频两路电源回路，三组水泵机组M1、M2、M3分别通过交流接触器KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6连接，其中的一路KM1、KM3、KM5直接与工频电源回路连接，另一路KM2、KM4、KM6与变频器输出的变频电源回路连接。在电源同路上安装有电流表A、电压表V和熔断器FU，在水泵机组M1、M2、M3上安装有热继电器FR1、FR2、FR3用于保护电机。温度传感器BT装置在被检测的回水管道上，通告信号线输入到变频器。变频器的输出端61、62、63分别与控制电路的可编程控制器的输入端X0、X3、X4连接，常开的中间继电器KA7与变频器启动信号连接。转换开关QF为多组多联开关，分为手动、自动和常开三种状态。

控制电路主要包括可编程控制器PLC、万能转换开关QT、中间继电器KA、交流接触器KM以及按钮SB组成。可编程控制器PLC通过内部程序设定来控制水泵机组运行的数量和顺序，设置有三路信号输入端X0、X3、X5和输出端Y14、Y11、Y15、Y12、Y16、Y13、Y10，其中Y14与互锁的中间继电器KA2和KA1连接，Y11与互锁的中间继电器KA1和KA2连接，Y15与互锁的中间继电器KA4和KA3连接，Y12与互锁的中间继电器KA3和KA4连接，Y16与互锁的中间继电器KA6和KA5连接，Y13与互锁的中间继电器KA5和KA6连接，Y10与中间继电器KA7连接。控制电路中还包括指示水泵机组工作的指示灯线路HR1、HR2、HR3和指示电源工作的电源灯线路HR0。按钮SB11、SB12与交流接触器KM1连接，按钮SB21、SB22与交流接触器KM3连接，按钮SB31、SB32与交流接触器KM5连接。在转换开关QT打在自动位时，通过交流接触器KM0连接的变频器VVVF得电，可编程控制器PLC的输入端X0有效，同时启动PLC内部程序。在可编程控制器的内部程序执行下，当Y11、Y12、Y13分别输出时，中间继电器KA2、KA4、KA6线圈分别得电，从而使交流接触器KM2、KM4、KM6线圈得电吸合，水泵组M1、M2、M3分别变频启动；同样，当Y14、Y15、Y16分别输出时，中间继电器KA1、KA3、KA5线圈分别得电，从而使交流接触器KM1、KM3、KM5线圈得电吸合，水泵组M1、M2、M3分别工频启动，Y10输出时，中间继电器KA7线圈得电，变频器VVVF启动；当转换开关QT打至手动位时，按下按钮SB12、SB22、SB32，交流接触器KM1、KM3、KM5线圈分别得电，使三组水泵机组M1、M2、M3分别手动运行，反之，按下按钮SB11、SB21、SB31时，水泵将分别停止。

其工作过程是：一台水泵机组变频调速运行，使系统恒温供暖。当温度过低时，也能自动增加循环泵的数量，先由变频器启动M1水泵机组运行，若工作频率已达到变频器的上限50Hz，而温度仍低于设定值，将M1泵投入工频运行，此时变频器的输出频率迅速下降为0Hz，然后变频启动M2水泵机组，供暖系统处于“一工一变”的运行状态；若变频器频率再次达到上限50Hz，而温度仍低于设定值，也将M2投入工频运行，再由变频器启动M3水泵机组，供暖系统处于“2工1变”运行状态。反之，变频器工作频率下降至下限(一般为25Hz-35Hz)，而温度值高于设定值时，令M3水泵机组停机，供暖系统又处于“一工一变”运行状态，若变频器工作频率又下降至下限，温度值仍高于设定值时，令M2水泵机组停机，系统回到1台水泵机组变频运行状态，如此循环不已，将温度调节到设定值为止。

Claims

1、一种变频恒温供暖控制装置，包括水泵机组、控制电路、温度传感器、闸阀和进出水管组成，其特征是：控制电路为变频控制单元。

2、根据权利要求1所述的变频恒温供暖控制装置，其特征是：所述的变频控制单元包括主电路和控制电路两部分组成，主电路包括电源(L1、L2、L3)、电源开关(QF)、变频器(VVVF)、温度传感器(BT)、交流接触器(KM)、多路水泵机组(M)，每组水泵机组(M)包括两组互锁的交流接触器(KM)，一组与电源线相连，另一组与变频器(VVVF)输出端相连；控制电路包括可编程控制器(PLC)、中间继电器(KA)、交流接触器(KM)，根据所控制水泵机组数，设定可编程控制器(PLC)的输入端(X)和输出端(Y)，其中的输入端(X)与变频器(VVVF)输出端对应连接，输出端(Y)与互琐中间继电器(KA)相连，中间继电器(KA)与交流接触器(KM)相连，并与变频器(VVVF)相连。

3、根据权利要求2所述的变频恒温供暖控制装置，其特征是：所述的控制电路中设有转换开关多组多联转换开关(QT)，该开关设置为手动、自动和停机三种工作状态，自动档与可编程控制器(PLC)输入端(X)、中间继电器(KA)、交流接触器(KM)、水泵机组(M)相连，手动档与按钮(SB)相连，交流接触器(KM)的辅助触点连接指示灯(HR)，每组热继电器(FR)与相应的水泵机组(M)连接，按钮(SB)连接中间继电器(KA)，每组水泵机组由两路输出端(Y)控制，中间继电器(KA)与交流继电器(KM)相连，每组水泵机组分别由两个互锁交流接触器(KM)控制电机运转。

4、根据权利要求3所述的变频恒温供暖控制装置，其特征是：主电路通过熔断器(FU)和万能转换开关(QT)与控制电路连接，在电源输入端连接电压表(V)、电流表(A)。