WO2014094991A1 - Verfahren und vorrichtungen zum abgleichen einer gruppe von verbrauchern in einem fluidtransportsystem - Google Patents

Verfahren und vorrichtungen zum abgleichen einer gruppe von verbrauchern in einem fluidtransportsystem Download PDF

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WO2014094991A1
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consumers
characteristic data
flow
transport system
fluid transport
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PCT/EP2013/003691
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Marc Thuillard
Urs Keller
Norbert LEDERLE
Reto Hobi
Peter SCHMIDLIN
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Belimo Holding Ag
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    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/044—Flow sensors

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for matching a group of consumers in a fluid transport system. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for balancing a group of consumers in a fluid transport system in which each consumer is provided with a motorized regulator valve for regulating the flow through the consumer.
  • Fluid transport systems typically include multiple consumers, i. parallel branches or strands through which a liquid or gaseous fluid, for example for thermal energy distribution, is transported.
  • the consumers are usually designed differently, that is, they have different diameters and / or lengths of the transport lines, e.g. Pipes, and have different, for example, varying flow rates or flow rates.
  • the consumers are each provided with a balancing or balancing member, such as an adjustable actuator, in particular a valve that can adjust the flow through the consumer concerned with different degrees of opening respectively valve positions ,
  • DE 69706458 describes a compensating method of a network for the distribution of a non-compressing liquid, in which for each branch two pressure connection points on both sides of the compensating element and a further one thereof
  • CONFIRMATION COPY complained third pressure junction are arranged. Flow measurements are made in each branch by measuring the pressure difference on both sides of the respective equalizer and measuring a pressure difference by means of the third pressure junction. Based on these measurements, the hydraulic resistance coefficients of all branches and sections on the main pipe are calculated. Finally, knowing the desired flow rate in each branch and using the determined resistance coefficients, the adjustment positions of each balancing member are calculated and adjusted.
  • the equalization process requires multiple pressure ports at each equalizer and is not configured for dynamic balancing of a fluid transport system.
  • an apparatus for matching the group of consumers in the fluid transport system includes a characteristic data module configured to store the characteristic data for the consumers and an adjustment module configured to adjust the adjustment factor based on the current total flow and the sum of the desired flow rates through the Determine consumers and perform the dynamic comparison of consumers by setting the valve positions of the corresponding control valves based on the characteristic data and the scaled with the adjustment factor target flows.
  • the characteristics data for the consumers are sensed by measurements of the flow through the consumers in different valve positions of the control valves by means of the common flow sensor, the current pressure in the fluid transport system is calculated based on the measurements, and the characteristics data for the consumers are based on the current pressure Normalized in the fluid transport system to the constant pressure in the fluid transport system.
  • the characteristic data module is arranged to detect the characteristic data for the consumers by measuring the flow rate through the consumers in various valve positions of the control valves by means of the common flow sensor, to calculate the current pressure in the fluid transport system based on the measurements, and the characteristic data for the consumers based on Normalize the current pressure in the fluid transport system to the constant pressure in the fluid transport system.
  • the characteristic data can be used for the balancing of the consumers in the operation of the fluid transport system even with pressure changes during the measurement and detection of the characteristics data without significant adulteration.
  • the normalization of the characteristic data for the consumers is preferably carried out by scaling the measured flow through each one of the consumers on the current pressure in the fluid transport system.
  • the characteristic data module is configured to normalize the characteristics data for the consumers by scaling the measured flow rate by each one of the consumers based on the current pressure in the fluid transport system.
  • the current pressure in the fluid transport system is calculated based on a linear pump characteristic for at least one strand having a plurality of consumers.
  • the characteristic data module is configured to calculate the current pressure in the fluid transport system based on a linear pump characteristic for at least one strand having a plurality of the consumers.
  • the characteristic data for the consumers of the group are detected by the control valves are set for a first part of the consumer in a blocking position and the flow through a second part of the consumer in different valve positions by means of the common flow sensor is measured.
  • the characteristic data for one consumer of the group are respectively detected by setting the control valves for the other consumers of the group in a blocking position and measuring the flow through the one of the consumers in different valve positions by means of the common flow sensor.
  • the characteristic data module is arranged to detect the characteristic data by setting the control valves for the first part of the consumer in the blocking position and measuring the flow through the second part of the consumers in different valve positions by means of the common flow sensor.
  • the characteristic data module is set up, for example, the Characteristic data for the one consumer of the group to detect in each case by the fact that it sets the control valves for the other consumers of the group in a blocking position and measures the flow through the one of the consumers in different valve positions by means of the common flow sensor.
  • the simultaneous measurement of several consumers respectively control valves of the group with closed control valves of the other consumers of the group allows a more accurate determination, if the flow through the simultaneous opening of several control valves is cheaper to lie in the working range of the flow sensor used.
  • the adjustment factor is determined periodically and the dynamic adjustment of the consumers is carried out periodically. Accordingly, the adjustment module is set up to periodically determine the adjustment factor and periodically perform the dynamic adjustment of the loads.
  • the periodic determination of the adjustment factor and periodic execution of the dynamic adjustment make it possible to adjust the fluid transport system or the consumers automatically, dynamically and continuously and adapt them to changing system conditions or consumer requirements.
  • the present invention relates and to a computer program product having computer program code for controlling one or more processors of a device such that the device performs the method of matching the group of consumers in the fluid transport system, in particular a computer program product having a computer readable tangible, non-volatile storage medium on which the computer program code is stored ,
  • Figure 1 is a block diagram schematically illustrating a fluid transport system having a group of consumers and a device for dynamically balancing consumers.
  • Figure 2 is a block diagram schematically illustrating a fluid transport system for gaseous fluids having a group of consumers and a device for dynamically balancing consumers.
  • FIG. 3 shows a flowchart illustrating a sequence of steps for the dynamic balancing of a fluid transport system with a group of consumers.
  • FIG. 4 shows a curve which contributes to the adaptation of a valve position
  • Figure 5 shows an example of a scenario with two control valves and the flow through the control valves depending on the pressure in the fluid transport system at different valve positions.
  • Figure 6 shows another example of a scenario with two control valves and the
  • reference numerals 5 and 5 ' refer to fluid transport systems with a group of several consumers V1, V2, V3, Vi, for example HVAC (Heating, Ventilation and Cooling) or HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning) fluid transport systems 5, 5 '.
  • the fluid transport systems 5, 5 'each comprise a working machine 3 for conveying the fluids in the fluid transport system 5, 5', in particular one or more pumps for the conveyance of liquids, e.g. Water, or one or more fans for conveying gaseous fluids, e.g. Air.
  • the closed loop of the fluid transport system 5 is provided with a supply line 51 (flow) and a return line 52, e.g. Pipelines, shown.
  • the consumers V1, V2, V3, Vi include, for example, one or more devices for the exchange of thermal energy, in particular heat exchangers for heating or cooling, for example radiators, floor heating or cooling units, or so-called chilier.
  • the consumers V1, V2, V3, Vi each have an associated control valve V1 1, V22, V33, Vii for regulating the flow to respectively by the consumer V1, V2, V3, Vi.
  • the control valves V1 1, V22, V33, Vii are each arranged in the flow (supply line 51) or in the return (return line 52) of the consumer V1, V2, V3, Vi.
  • the control valves V1 1, V22, V33, Vii each include a controllable, electric motor M, which drives the respective control valve V1 1, V22, V33, Vii and the opening and thus the flow or volume flow of the control valve V1 1, V22, V33, Vii regulated by appropriate adjustment of a throttle body, such as a valve flap.
  • the reference numeral 30 refers to a higher-level control system which, for example, generates individual desired values for the flows Ft t ("target flow") through the control valves V1 1, V22, V33, Vii.
  • the fluid transport system 5, 5 comprises a flow sensor 4 for measuring the total flow or total flow rate Fc times ("current total flow") by the group of consumers
  • the flow sensor 4 is preferably arranged in the return, but it may also be arranged in the flow.
  • the fluid transport system 5 'shown in FIG. 2 is designed for the transport of gaseous fluids, the consumers V1, V2, V3, Vi being, for example, living spaces into which the control valves V1 1, V22, V33, Vii supply fresh air, respectively of which the control valves V1 1, V22, V33, Vii lead exhaust air away.
  • the regulated by the control valves V1 1, V22, V33, Vii fluid respectively air passages a common motorized throttle valve V and a silencer 7 is connected upstream.
  • the reference numeral 1 refers to a matching device for matching the group of consumers V1, V2, V3, Vi, respectively Fluid transport systems 5, 5 '.
  • the adjustment device 1 comprises a plurality of functional modules, in particular a characteristic data module 1 1 and a balancing module 1 2.
  • the functional modules are preferably programmed software modules for controlling one or more processors of the balancing device 1.
  • the functional modules are stored on a computer readable medium that is fixedly or removably connected to the matching device 1.
  • the functional modules may be partially or fully implemented with hardware components.
  • the balancing device 1 To control the control valves V1 1, V22, V33, Vii respectively their motors M, the balancing device 1 via control lines or a control bus 54 is connected thereto. To record the current total flow rate or total volume flow Fc tolal through the group of consumers V1, V2, V2, V3, Vi, the balancing device 1 is connected to the flow sensor 4 via a measuring line or a data bus 53. For accepting control signals and / or control parameters, in particular setpoint values for the individual flows Ft t through the control valves V1 1, V22, V33, Vii, the balancing device 1 is connected to the control system 30 via a data line or a data bus 55. Finally, the balancing device 1 is also connected via a control line or a control bus 56 to the throttle valve V.
  • the characteristic data module 1 1 detects for the consumers VI, V2, V3, Vi or for the associated control valves V1 1, V22, V33, Vii characteristic data, each at a constant pressure in the fluid transport system 5, 5 'for target flows by the relevant consumer V1, V2, V3, Vi respectively by the associated control valve V1 1, V22, V33, Vii determine a valve position of the relevant control valve V1 1, V22, V33, Vii.
  • the flow rate or volume flow F can also be determined by the respective consumer V1, V2, V3, Vi or by the associated control valve V1 1, V22, V33, Vii, which at a specific valve position H of the control valve V1 1 , V22, V33, Vii (nominal flow with assigned valve position).
  • the characteristic data module 11 acquires the characteristic data in that, starting from a blocking situation in which the entire group of control valves V1 1, V22, V33, Vii is blocked, it individually measures the control valves V1 1, V22, V33, Vii one after the other , The measurements are carried out at a constant, but unknown initial pressure AP 0 in the fluid transport system 5, 5 '.
  • a control valve V1 1, V22, V33, Vii is achieved at constant initial pressure AP 0 in different valve positions H of the flow F achieved by the
  • the valve position H starting from the closed blocking position H 0 is gradually opened, ie a higher-value valve position H is set, and for each valve position H, the control valve i measured by the flow sensor 4 actual flow rate or volume flow F, detects the due to the closed valve position of the other control valves the flow respectively volume flow F, of the control valve i to be measured corresponds.
  • the control valves V1 1, V22, V33, Vii to be measured at the same time are preferably measured in each case in the same valve position, ie at the same percentage opening in each case.
  • arithmetic operations calculate the individual characteristic data (nominal flow rate per valve position) for the individual control valves V1 1, V22, V33, Vii.
  • the characteristic data for the constant initial pressure AP 0 are normalized.
  • the flow F j in a consumer Vi is proportional to the square root of pressure AP in consumer Vi respectively in the relevant group (strand) of the consumer V1, V2, V3, Vi respectively associated control valves V1 1, V22, V33, vii: F j ' A.
  • the normalization of the characteristic data is thus carried out by the calculation
  • the actual pressure AP during the measurement is calculated from several measurements (by means of the flow sensor 4) of the flow through one or more control valves V1 1, V22, V33, Vii at different valve positions.
  • Parameter value k. marked setting j of the consumers V1, V2, V3, Vi or the associated control valves V1 1, V22, V33, Vii thus follows:
  • FIG. 5 illustrates an example of a scenario with two control valves, in which the pressure value AP is shown at different valve positions j depending on the flow F, where A1, A2 different valve positions of the first control valve with the second control valve closed, B an open valve setting of the second control valve closed first valve, and B + A1 and B + A2 denote the valve positions A1, A2 of the first valve with simultaneous valve position B of the second regulating valve.
  • FIG. 6 illustrates another example with two control valves in which the pressure value ⁇ is shown at different valve positions j depending on the flow F, where AI, A2 different valve positions of the first control valve with the second control valve closed, B 1 and B2 an open valve setting of the second Control valve with the first valve closed, and B 1 + A1, B 1 + A2 and B2 + A1, respectively, the valve positions AT, A2 of the first valve at the same valve position B 1 and B2 of the second regulating valve denote.
  • the normalized characteristic data for the control valves V1 1, V22, V33, Vii are stored.
  • known characteristic data of the control valves V1 1, V22, V33, Vii for example, from data sheets, recorded and stored.
  • the characteristic data also stores in each case a nominal flow rate, an identification and / or a type designation of the relevant consumer V1, V2, V3, Vi or control valve V1 1, V22, V33, Vii.
  • step SO in the control system 30, the individual target flows Ft t for the
  • Control valves V1 1, V22, V33, Vii determined, for example, based on current sensor values and / or user requirements.
  • step S4 When ascending (in operation) of the fluid transport system 5, 5 'or when a change in the target flows Ft i is detected, in step S4, the step S3 for the dynamic adjustment of the fluid transport system 5, 5' and the consumers V1, V2, V3, Vi triggered and activated.
  • step S31 the balancing module 1 2 sets the valve positions of the consumers V1, V2, V3, Vi or control valves V1 1, V22, V33, Vii based on the nominal flow rates Ft i for the individual consumers V 1, V2, V3, Vi or control valves V1 1, V22, V33, Vii.
  • the valve positions of the consumers V1, V2, V3, Vi or control valves V1 1, V22, V33, Vii are set for the constant, but unknown initial pressure ⁇ 0 in the fluid transport system 5, 5 '.
  • the balancing module 1 2 sets the valve positions of the consumers V1, V2, V3, Vi respectively control valves V1 1, V22, V33, Vii in addition, taking into account an optimized use of the working machine 3 for conveying the fluids.
  • the balancing module 1 2 operates, for example, as a pump optimizer to optimize the pump performance.
  • the valve positions of the consumer V1, V2, V3, Vi respectively control valves V1 1, V22, V33, Vii are increased up to a defined maximum limit, for example 70% or 80% of the maximum opening, while the pumping power is reduced accordingly that the total flow to be achieved remains the same.
  • the balancing module 1 2 sets the valve positions of the consumers V1, V2, V3, Vi respectively control valves V1 1, V22, V33, Vii in addition, taking into account an optimized operation of the heat or cold generator, so that the Flow temperature can be maximized or minimized, wherein at least one valve reaches a stop position.
  • the adjustment module 1 2 also examines whether the valve position of at least one of the consumers V1, V2, V3, Vi or one of the control valves V1 1, V22, V33, Vii has reached a stop position with maximum opening or a defined minimum position.
  • valve positions are given, for example, as numerical values which have an opening degree, e.g. in degrees or fractions, e.g. Percent, or specify a corresponding control value.
  • the stop position and / or the defined minimum position of a consumer VI, V2, V3, Vi or control valve V1 1, V22, V33, Vii are stored, for example, as part of the relevant characteristic data.
  • the adjustment module 12 carries a correspondingly defined exception regulation of the consumers V1, V2, V3, Vi or control valves V1 1. V22. V33, Vii out.
  • the exception for a detected stop position provides that the flow in favor of the consumer V1, V2, V3, Vi respectively control valve V1 1, V22, V33, Vii at the ready at the other control valves V1 1, V22, V33, Vii Group is throttled.
  • the priority indications are, for example, classification or numerical values which indicate a high or low importance or a certain level on a multi-valued scale.
  • the adjustment module 1 2 When determining a stop position, the adjustment module 1 2 thus reduces the opening and thus the flow through less important consumers V1, V2, V3, Vi respectively control valves V1 1, V22, V33, Vii, the priority with a lower value than the consumer V1, V2, V3, Vi respectively have the control valve V1 1, V22, V33, Vii in the stop position.
  • the exception for a defined defined minimum position provides that to avoid flow noises the Ventilator standing. Pumping capacity in the working machine 3 for conveying gaseous fluids in the fluid transport system 5, 5 ', i. in the fan, is reduced.
  • step S32 the balancing module 1 2 determines via the flow sensor 4 the current total flow rate or total volume flow Fc in the fluid transport system 5, 5 ', ie through the entire group of consumers V1, V2, V3, Vi respectively control valves V1, V22. V33, Vii.
  • V3, Vi respectively control valves V1 1, V22, V33, Vii.
  • step S34 the adjustment module 1 2 determines on the basis of the actual actual measured total measured flow Fc tBtal and the desired one
  • Total nominal flow Ft lolal ⁇ ' Ft i a matching factor a.
  • the adjustment factor a is determined by pressure changes in the fluid transport system 5, 5 '(current pressure
  • ⁇ is the square of the ratio of the desired
  • the adjustment module 1 2 then continues in step S31 with the calculation of new corrected valve positions HV, in which the current individual
  • Target flows Ft j each with the adjustment factor ⁇ Ft i are corrected (with the corrected individual flows Ft becoming new actual individual target flows at the current but unknown pressure APc).
  • the actual flow Fe deviates from the desired nominal flow Ft and a matching factor a * 1 results.
  • the actual flow Fe 2 - Ft doubles when the pressure is quadrupled
  • temperature sensors are additionally arranged in the fluid transport system 5, which allow in the consumers V1, V2, V3, Vi in each case the temperature difference ⁇ 7.
  • - Tin j - Tout i between input temperature Tin i and output temperature To t j of the supplied or to be returned fluid at the relevant device for the exchange of thermal energy (heat exchanger) to determine.
  • thermal energy heat exchanger
  • the different outlet temperatures Tout i are measured in each case by separate temperature sensors in the returns of the individual consumers V1, V2, V3, Vi.
  • the matching device 1 is also set up, in the adjusted state, based on the measured current Total flow or total volume flow Fc total and the individual
  • the balancing device 1 also determines the total energy output Ec tolal - ⁇ Ec, ("current total energy") by the consumer
  • Et f (E (-to a target energy)
  • step S35 the determination of the adjustment factor a and the dynamic adjustment are performed periodically in step S3, for example, with a period of three to thirty seconds, e.g. every five or ten seconds.

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Abstract

Zum Abgleichen (S3) einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem, in welchem jeder Verbraucher mit einem motorisierten Regelventil zum Regulieren des Durchflusses durch den Verbraucher versehen ist, werden Charakteristikdaten für die Verbraucher gespeichert (S2), die für Solldurchflüsse durch jeweils einen der Verbraucher jeweils eine Ventilstellung des entsprechenden Regelventils bestimmen. Es wird ein aktueller Gesamtdurchfluss durch die Gruppe der Verbraucher mittels eines gemeinsamen Durchflusssensors ermittelt (S32) und basierend auf dem aktuellen Gesamtdurchfluss und einer Summe der gewünschten Solldurchflüsse durch die Verbraucher ein Abgleichfaktor bestimmt (S34). Durch Setzen (S31) der Ventilstellungen der entsprechenden Regelventile basierend auf den Charakteristikdaten und dem Abgleichfaktor wird ein dynamischer Abgleich der Verbraucher durchgeführt.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNGEN ZUM ABGLEICHEN EINER GRUPPE VON VERBRAUCHERN IN EINEM FLUIDTRANSPORTSYSTEM
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und Vorrichtungen zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem, in welchem jeder Verbraucher mit einem motorisierten Regelventil zum Regulieren des Durchflusses durch den Verbraucher versehen ist.
Stand der Technik
Fluidtransportsysteme umfassen typischerweise mehrere Verbraucher, d.h. parallele Zweige oder Stränge, durch welche ein flüssiges oder gasförmiges Fluid, beispielsweise zur thermischen Energieverteilung, transportiert wird. Die Verbraucher sind in der Regel unterschiedlich ausgestaltet, das heisst sie weisen unterschiedliche Durchmesser und/oder Längen der Transportleitungen, z.B. Rohrleitungen, auf und haben verschiedene beispielsweise variierende Durchflussmengen respektive Volumenströme. Um in solchen Fluidtransportsystemen eine aus- oder abgeglichene Verteilung des Fluids an die Verbraucher vorzunehmen, werden die Verbraucher jeweils mit einem Ausgleichsoder Abgleichorgan versehen, beispielsweise ein einstellbares Stellglied, insbesondere ein Ventil, das den Durchflusses durch den betreffenden Verbraucher mit unterschiedlichen Öffnungsgraden respektive Ventilstellungen einstellen kann.
In DE 69706458 wird ein Ausgleichsverfahren eines Netzes für die Verteilung einer nicht-komprimierenden Flüssigkeit beschrieben, in welchem für jeden Zweig zwei Druckanschlussstellen auf beiden Seiten des Ausgleichsorgans und eine weitere davon
BESTÄTIGUNGSKOPIE beanstandete dritte Druckanschlussstelle angeordnet sind. In sämtlichen Zweigen werden Durchflussmessungen jeweils durch Messen des Druckunterschieds auf beiden Seiten des betreffenden Ausgleichsorgans und eine Messung einer Druckdifferenz mittels der dritten Druckanschlussstelle durchgeführt. Auf der Grundlage dieser Messwerte werden die hydraulischen Widerstandskoeffizienten sämtlicher Zweige und Abschnitte auf der Hauptleitung berechnet. Schliesslich werden in Kenntnis des erwünschten Durchflusses in jedem Zweig und unter Verwendung der bestimmten Widerstandskoeffizienten die Einstellungspositionen jedes Abgleichsorgans berechnet und eingestellt. Das Ausgleichsverfahren erfordert bei jedem Ausgleichsorgan mehrere Druckanschlussstellen und ist nicht für einen dynamischen Abgleich eines Fluidtransportsystems eingerichtet.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem vorzuschlagen, welche zumindest einige Nachteile des Stands der Technik nicht aufweisen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem vorzuschlagen, welche für einen dynamischen Abgleich des Fluidtransportsystems eingerichtet sind und nicht bei jedem Verbraucher separate Sensoren zur Bestimmung des Durchflusses erfordern.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor. Die oben genannten Ziele werden durch die vorliegende Erfindung insbesondere dadurch erreicht, dass zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem, in welchem jeder Verbraucher mit einem motorisierten Regelventil zum Regulieren des Durchflusses durch den Verbraucher versehen ist, Charakteristikdaten für die Verbraucher gespeichert werden, die für Solldurchflüsse durch jeweils einen der Verbraucher bei einem konstanten Druck im Fluidtransportsystem jeweils eine Ventilstellung des entsprechenden Regelventils bestimmen. Mittels eines gemeinsamen Durchflusssensors wird ein aktueller Gesamtdurchfluss durch die Gruppe der Verbraucher ermittelt. Basierend auf dem aktuellen Gesamtdurchfluss und einer Summe der gewünschten Solldurchflüsse durch die Verbraucher wird ein Abgleichfaktor bestimmt. Ein dynamischer Abgleich der Verbraucher wird durch Setzen der Ventilstellungen der entsprechenden Regelventile basierend auf den Charakteristikdaten und den mit dem Abgleichfaktor skalierten Solldurchflüssen ausgeführt.
Entsprechend umfasst eine Vorrichtung zum Abgleichen der Gruppe von Verbrauchern im Fluidtransportsystem ein Charakteristikdatenmodul, welches eingerichtet ist, die Charakteristikdaten für die Verbraucher zu speichern, und ein Abgleichmodul, welches eingerichtet ist, den Abgleichfaktor basierend auf dem aktuellen Gesamtdurchfluss und der Summe der gewünschten Solldurchflüsse durch die Verbraucher zu bestimmen, und den dynamischen Abgleich der Verbraucher durch Setzen der Ventilstellungen der entsprechenden Regelventile basierend auf den Charakteristikdaten und den mit dem Abgleichfaktor skalierten Solldurchflüssen auszuführen.
Durch den Abgleich der Verbraucher basierend auf dem aktuellen Gesamtdurchfluss und der Summe der gewünschten Solldurchflüsse wird ein automatischer und dynamischer Abgleich des Fluidtransportsystems ermöglicht, der mit einem einzigen gemeinsamen Durchflusssensor zur Messung des Gesamtdurchflusses durch die Gruppe der Verbraucher auskommt, ohne dass dazu mehrere separate Durchflusssensoren respektive Druckanschlussstellen in den Regelventilen der einzelnen Verbraucher vorgesehen werden müssen.
Vorzugsweise werden die Charakteristikdaten für die Verbraucher durch Messungen des Durchflusses durch die Verbraucher in verschiedenen Ventilstellungen der Regelventile mittels des gemeinsamen Durchflusssensors erfasst, es wird der aktuelle Druck im Fluidtransportsystem basierend auf den Messungen berechnet, und die Charakteristikdaten für die Verbraucher werden basierend auf dem aktuellen Druck im Fluidtransportsystem auf den konstanten Druck im Fluidtransportsystem normiert.
Entsprechend ist das Charakteristikdatenmodul eingerichtet, die Charakteristikdaten für die Verbraucher durch Messungen des Durchflusses durch die Verbraucher in verschiedenen Ventilstellungen der Regelventile mittels des gemeinsamen Durchflusssensors zu erfassen, den aktuellen Druck im Fluidtransportsystem basierend auf den Messungen zu berechnen, und die Charakteristikdaten für die Verbraucher basierend auf dem aktuellen Druck im Fluidtransportsystem auf den konstanten Druck im Fluidtransportsystem zu normieren.
Durch die Normierung der Charakteristikdaten für den konstanten Druck im Fluidtransportsystem können die Charakteristikdaten auch bei Druckänderungen während der Messung und Erfassung der Charakteristikdaten ohne signifikante Verfälschung für den Abgleich der Verbraucher im Betrieb des Fluidtransportsystems verwendet werden.
Die Normierung der Charakteristikdaten für die Verbraucher erfolgt vorzugsweise durch Skalieren des gemessenen Durchflusses durch jeweils einen der Verbraucher basierend auf dem aktuellen Druck im Fluidtransportsystem. Entsprechend ist das Charakteristikdatenmodul eingerichtet, die Charakteristikdaten für die Verbraucher durch Skalieren des gemessenen Durchflusses durch jeweils einen der Verbraucher basierend auf dem aktuellen Druck im Fluidtransportsystem zu normieren.
In einer Ausführungsvariante wird der aktuelle Druck im Fluidtransportsystem basierend auf einer linearen Pumpencharakteristik für mindestens einen Strang mit mehreren der Verbraucher berechnet. Entsprechend ist das Charakteristikdatenmodul eingerichtet, den aktuellen Druck im Fluidtransportsystem basierend auf einer linearen Pumpencharakteristik für mindestens einen Strang mit mehreren der Verbraucher zu berechnen.
In einer Ausführungsvariante werden die Charakteristikdaten für die Verbraucher der Gruppe dadurch erfasst, dass die Regelventile für einen ersten Teil der Verbraucher in eine Sperrstellung gesetzt werden und der Durchfluss durch einen zweiten Teil der Verbraucher in verschiedenen Ventilstellungen mittels des gemeinsamen Durchflusssensors gemessen wird. Zum Beispiel werden die Charakteristikdaten für einen Verbraucher der Gruppe jeweils dadurch erfasst, dass die Regelventile für die anderen Verbraucher der Gruppe in eine Sperrstellung gesetzt werden und der Durchfluss durch den einen der Verbraucher in verschiedenen Ventilstellungen mittels des gemeinsamen Durchflusssensors gemessen wird.
Entsprechend ist das Charakteristikdatenmodul eingerichtet, die Charakteristikdaten dadurch zu erfassen, dass es die Regelventile für den ersten Teil der Verbraucher in die Sperrstellung setzt und dass es mittels des gemeinsamen Durchflusssensors den Durchfluss durch den zweiten Teil der Verbraucher in verschiedenen Ventilstellungen misst. Das Charakteristikdatenmodul ist beispielsweise eingerichtet, die Charakteristikdaten für den einen Verbraucher der Gruppe jeweils dadurch zu erfassen, dass es die Regelventile für die anderen Verbraucher der Gruppe in eine Sperrstellung setzt und mittels des gemeinsamen Durchflusssensors den Durchfluss durch den einen der Verbraucher in verschiedenen Ventilstellungen misst. Die Bestimmung der Charakteristikdaten der Verbraucher respektive Regelventile durch sequentielles Durchmessen eines einzelnen Verbrauchers respektive Regelventils der Gruppe bei geschlossenen Regelventilen der übrigen Verbraucher der Gruppe ermöglicht eine besonders einfache und effiziente Bestimmung. Die gleichzeitige Vermessung mehrerer Verbraucher respektive Regelventile der Gruppe bei geschlossenen Regelventilen der übrigen Verbraucher der Gruppe, beispielsweise eine paarweise Vermessung, ermöglicht eine genauere Bestimmung, wenn der Durchfluss durch die gleichzeitige Öffnung mehrerer Regelventile günstiger in den Arbeitsbereich des verwendeten Durchflusssensors zu liegen kommt.
In einer Ausführungsvariante wird der Abgleichfaktor periodisch bestimmt und der dynamisch Abgleich der Verbraucher periodisch ausgeführt. Entsprechend ist das Abgleichmodul eingerichtet, den Abgleichfaktor periodisch zu bestimmen und den dynamischen Abgleich der Verbraucher periodisch auszuführen.
Die periodische Bestimmung des Abgleichfaktors und periodische Ausführung des dynamischen Abgleichs ermöglichen es, das Fluidtransportsystem respektive die Verbraucher automatisch, dynamisch und kontinuierlich abzugleichen und an veränderte Systembedingungen respektive Verbraucheranforderungen anzupassen.
Neben einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern in einem Fluidtransportsystem bezieht sich die vorliegende Erfindung zudem auf ein Computerprogrammprodukt mit Computerprogrammcode zur Steuerung eines oder mehrerer Prozessoren einer Vorrichtung derart, dass die Vorrichtung das Verfahren zum Abgleichen der Gruppe von Verbrauchern im Fluidtransportsystem ausführt, insbesondere ein Computerprogrammprodukt mit einem computerlesbaren greifbaren, nicht-flüchtigen Speichermedium, auf welchem der Computerprogrammcode gespeichert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispieles beschrieben. Das Beispiel der Ausführung wird durch die folgenden beigelegten Figuren illustriert:
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches schematisch ein Fluidtransportsystem mit einer Gruppe von Verbrauchern und einer Vorrichtung zum dynamischen Abgleichen der Verbraucher illustriert.
Figur 2 : zeigt ein Blockdiagramm welches, schematisch ein Fluidtransportsystem für gasförmige Fluide mit einer Gruppe von Verbrauchern und einer Vorrichtung zum dynamischen Abgleichen der Verbraucher illustriert.
Figur 3: zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Sequenz von Schritten für den dynamischen Abgleich eines Fluidtransportsystems mit einer Gruppe von Verbrauchern illustriert. Figur 4: zeigt eine Kurve, welche die Anpassung einer Ventilstellung bei
Druckänderungen im Fluidtransportsystem basierend auf Charakteristikdaten des Ventils und einem Abgleichfaktor illustriert. Figur 5: zeigt ein Beispiel eines Szenarios mit zwei Regelventilen und dem Durchfluss durch die Regelventile abhängig vom Druck im Fluidtransportsystem bei verschiedenen Ventilstellungen.
Figur 6: zeigt ein weiteres Beispiel eines Szenarios mit zwei Regelventilen und dem
Durchfluss durch die Regelventile abhängig vom Druck im Fluidtransportsystem bei verschiedenen Ventilstellungen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In den Figuren 1 und 2 beziehen sich die Bezugszeichen 5 und 5' jeweils auf Fluidtransportsysteme mit einer Gruppe von mehreren Verbrauchern V1 , V2, V3, Vi, beispielsweise HLK- (Heizung, Lüftung und Kühlung) respektive HVAC-(Heating, Ventilating and Air Conditioning) Fluidtransportsysteme 5, 5'. Wie in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt ist, umfassen die Fluidtransportsysteme 5, 5' jeweils eine Arbeitsmaschine 3 zur Förderung der Fluide im Fluidtransportsystem 5, 5', insbesondere eine oder mehrere Pumpen für die Förderung von Flüssigkeiten, z.B. Wasser, oder einen oder mehrere Ventilatoren zum Fördern von gasförmigen Fluiden, z.B. Luft.
In der Figur 1 ist der geschlossene Kreislauf des Fluidtransportsystems 5 mit einer Zuführleitung 51 (Vorlauf) und einer Rücklaufleitung 52, z.B. Rohrleitungen, dargestellt. Die Verbraucher V1 , V2, V3, Vi umfassen beispielsweise einen oder mehrere Vorrichtungen für den Austausch thermischer Energie, insbesondere Wärmetauscher zum Heizen oder Kühlen, beispielsweise Heizkörper, Bodenheizungen oder Kühlaggregate, oder sogenannte Chilier.
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, weisen die Verbraucher V1 , V2, V3, Vi jeweils ein zugeordnetes Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii zum Regulieren des Durchflusses zum respektive durch den Verbraucher V1 , V2, V3, Vi auf. Die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii sind jeweils im Vorlauf (Zuführleitung 51 ) oder im Rücklauf (Rücklaufleitung 52) der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi angeordnet. Die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii umfassen jeweils einen steuerbaren, elektrischen Motor M, der das betreffende Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii antreibt und die Öffnung und damit den Durchfluss respektive Volumenstrom des Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii durch entsprechendes Einstellen eines Drosselkörpers, z.B. eine Ventilklappe, reguliert.
Das Bezugszeichen 30 bezieht sich auf ein übergeordnetes Steuersystem, welches beispielsweise individuelle Sollwerte für die Durchflüsse Ftt („target flow") durch die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii generiert.
Wie in den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das Fluidtransportsystem 5, 5' einen Durchflusssensor 4 zum Messen des Gesamtdurchflusses respektive Gesamtvolumenstroms Fcmal („current total flow") durch die Gruppe der Verbraucher
V1 , V2, V3, Vi. Der Durchflusssensor 4 ist vorzugsweise im Rücklauf angeordnet, er kann jedoch auch im Vorlauf angeordnet sein.
Das in Figur 2 dargestellte Fluidtransportsystem 5' ist für den Transport von gasförmigen Fluiden eingerichtet, wobei die Verbraucher V1 , V2, V3, Vi beispielsweise Wohnräume sind, in welche die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii Zuluft zuführen respektive von welchen die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii Abluft wegführen. Den durch die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii regulierten Fluid- respektive Luftdurchlässen ist eine gemeinsame motorisierte Drosselklappe V und eine Schalldämpfung 7 vorgeschaltet.
In den Figuren 1 und 2 bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf eine Abgleichvorrichtung zum Abgleichen der Gruppe von Verbrauchern V1 , V2, V3, Vi respektive der Fluidtransportsysteme 5, 5'. Wie in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt ist, umfasst die Abgleichvorrichtung 1 mehrere funktionale Module insbesondere ein Charakteristikdatenmodul 1 1 und ein Abgleichmodul 1 2. Die funktionalen Module sind vorzugsweise programmierte Softwaremodule zur Steuerung eines oder mehrerer Prozessoren der Abgleichvorrichtung 1 . Die funktionalen Module sind auf einem computerlesbaren Medium gespeichert, das fest oder entfernbar mit der Abgleichvorrichtung 1 verbunden ist. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass die funktionalen Module in alternativen Ausführungsvarianten teilweise oder vollständig mit Hardware-Komponenten ausgeführt sein können.
Zur Steuerung der Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii respektive deren Motoren M ist die Abgleichvorrichtung 1 über Steuerleitungen oder einen Steuerbus 54 mit diesen verbunden. Zur Erfassung des aktuellen Gesamtdurchflusses respektive Gesamtvolumenstroms Fctolal durch die Gruppe der Verbraucher V1 , V2, V2, V3, Vi ist die Abgleichvorrichtung 1 über eine Messleitung oder einen Datenbus 53 mit dem Durchflusssensor 4 verbunden. Zum Entgegennehmen von Steuersignalen und/oder Steuerparametern, insbesondere Sollwerte für die individuellen Durchflüsse Ftt durch die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii, ist die Abgleichvorrichtung 1 über eine Datenleitung oder einen Datenbus 55 mit dem Steuersystem 30 verbunden. Schliesslich ist die Abgleichvorrichtung 1 über eine Steuerleitung oder einen Steuerbus 56 auch mit dem Drosselventil V verbunden.
In den folgenden Abschnitten werden mit Bezug zur Figur 3 die Funktionen des Charakteristikdatenmoduls 1 1 und des Abgleichmoduls 1 2 sowie mögliche Schrittsequenzen für den dynamischen Abgleich des Fluidtransportsystems 5, 5' beschrieben. Im vorbereitenden und optionalen Schritt S1 erfasst das Charakteristikdatenmodul 1 1 für die Verbraucher VI , V2, V3, Vi respektive für die zugeordneten Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii Charakteristikdaten, die jeweils bei einem konstanten Druck im Fluidtransportsystem 5, 5' für Solldurchflüsse durch den betreffenden Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive durch das zugeordnete Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii eine Ventilstellung des betreffenden Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii bestimmen. Die Kurve fh der Figur 4 illustriert beispielsweise für ein bestimmtes Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii respektive den entsprechenden Verbraucher V1 , V2, V3, Vi die Ventilstellung H, die einzustellen ist, um einen gewünschten Sollfurchfluss respektive Volumenstrom F innerhalb des Bereichs F=0, bei geschlossener Stellung, und F=Fmax bei maximal geöffneter Stellung Hmax, zu erzielen. Umgekehrt kann basierend auf der Kurve fh auch der Durchfluss respektive Volumenstrom F durch den betreffenden Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive durch das zugeordnete Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii bestimmt werden, der bei einer bestimmten Ventilstellung H des Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii erreicht wird (Nenndurchfluss bei zugeordneter Ventilstellung).
Das Charakteristikdatenmodul 1 1 erfasst die Charakteristikdaten dadurch, dass es ausgehend von einer Sperrsituation, in welcher die gesamte Gruppe der Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii gesperrt ist, die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii eines nach dem andern individuell durchmisst. Die Messungen werden bei einem konstanten, aber unbekannten Initialdruck AP0 im Fluidtransportsystem 5, 5' durchgeführt. Bei der Ausmessung eines Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii wird beim konstanten Initialdruck AP0 jeweils in verschiedenen Ventilstellungen H der erzielte Durchfluss F durch das
Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii gemessen und der betreffenden Ventilstellung H zugeordnet gespeichert (Nenndurchfluss per Ventilstellung). Dabei wird beispielsweise für das auszumessende Regelventil i die Ventilstellung H ausgehend von der geschlossenen Sperrstellung H0 schrittweise geöffnet, also eine höherwertige Ventilstellung H eingestellt, und für jede Ventilstellung H, des Regelventils i der vom Durchflusssensor 4 gemessene aktuelle Durchfluss respektive Volumenstrom F, erfasst, der aufgrund der geschlossenen Ventilstellung der anderen Regelventile dem Durchfluss respektive Volumenstrom F, des auszumessenden Regelventils i entspricht.
In einer Ausführungsvariante, beispielsweise, wenn der Durchfluss durch bloss eines der Regelventile V1 1 , V22 , V33, Vii nicht im optimalen Arbeitsbereich des Durchflusssensors 4 liegt, erfolgt die Erfassung der Charakteristikdaten durch Ausmessung von jeweils gleichzeitig mehr als einem der Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii, beispielsweise durch gleichzeitige, paarweise Ausmessung von jeweils zwei der Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii. Dabei werden die gleichzeitig auszumessenden Regelventile V1 1 , V22, V33 , Vii vorzugsweise in jeweils der gleichen Ventilstellung vermessen, also bei jeweils gleicher prozentualer Öffnung. Basierend auf den Charakteristikdaten, die gleichzeitig für mehrere Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii erfasst wurden, werden durch arithmetische Operationen die individuellen Charakteristikdaten (Nenndurchfluss per Ventilstellung) für die einzelnen Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii berechnet.
Um eine Änderung des Drucks im Fluidtransportsystem 5, 5' während der Messung zu kompensieren, werden die Charakteristikdaten für den konstanten Initialdruck AP0 normiert. Der Durchfluss Fj in einem Verbraucher Vi ist proportional zur Wurzel des Drucks AP im Verbraucher Vi respektive in der betreffenden Gruppe (Strang) der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive zugeordneten Regelventile V1 1 , V22, V33 , Vii: Fj « A . Die Normierung der Charakteristikdaten erfolgt somit durch die Berechnung
Fn des Nenndurchflusses Fni per Ventilstellung Hi durch die Skalierung Fnt « des nicht normierten Nenndurchflusses Fn basierend auf dem tatsächlichen Druck AP während der Messung. Der tatsächliche Druck AP während der Messung wird aufgrund mehrerer Messungen (mittels des Durchflusssensors 4) des Durchflusses durch eines oder mehrerer Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii bei verschiedenen Ventilstellungen berechnet.
Beispielsweise gilt bei einer linearen Pumpencharakteristik c im Fluidtransportsystem 5, 5' oder im Strang oder der Gruppe der auszumessenden Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive zugeordneten Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii die Gleichung:
AP = APn + c - F ( 1 )
Durch die Abhängigkeit AP = von Druck AP und Durchfluss Fj bei einer durch den
Figure imgf000015_0001
Parameterwert k . gekennzeichneten Einstellung j der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive der zugeordneten Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii folgt somit:
Figure imgf000015_0002
Aufgrund mehrerer Messungen des Durchflusses F. durch eines oder mehrere Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii bei verschiedenen Ventilstellungen j , welche nachfolgend mit Bezug zu den Figuren 5 und 6 beispielhaft erläutert werden, werden die Werte für AP0 , c , k} und schliesslich AP für die Normierung der erfassten
Charakteristikdaten berechnet. Der aktuelle Druck AP kann somit ohne die Verwendung eines Drucksensors ermittelt werden. Die Figur 5 illustriert ein Beispiel eines Szenarios mit zwei Regelventilen, in welchem der Druckwert AP abhängig vom Durchfluss F bei verschiedenen Ventilstellungen j dargestellt ist, wobei A1 , A2 verschiedene Ventilstellungen des ersten Regelventils bei geschlossenem zweiten Regelventil, B eine geöffnete Ventileinstellung des zweiten Regelventils bei geschlossenem ersten Ventil, und B+A1 respektive B+A2 die Ventilstellungen A1 , A2 des ersten Ventils bei gleichzeitiger Ventilstellung B des zweiten Regulierventils bezeichnen. Das Bezugszeichen cp 1 bezieht sich auf die lineare Pumpencharakteristik AP = AP0 + c - F der Pumpe (respektive Arbeitsmaschine 3 ) des
Fluidtransportsystems 5, 5' für sämtliche Ventilstellungen A1 , A2, B, A1 +B, A2+B, in welchen die Messungen in die Berechung des Druckwerts AP mittels der Gleichung (2) einfliessen können.
Die Figur 6 illustriert ein weiteres Beispiel mit zwei Regelventilen, in welchem der Druckwert ΔΡ abhängig vom Durchfluss F bei verschiedenen Ventilstellungen j dargestellt ist, wobei AI , A2 verschiedene Ventilstellungen des ersten Regelventils bei geschlossenem zweiten Regelventil, B 1 und B2 eine geöffnete Ventileinstellung des zweiten Regelventils bei geschlossenem ersten Ventil, und B 1 +A1 , B 1 +A2 respektive B2+A1 die Ventilstellungen AT , A2 des ersten Ventils bei gleichzeitiger Ventilstellung B 1 respektive B2 des zweiten Regulierventils bezeichnen. Das Bezugszeichen cp2 bezieht sich auf die lineare Pumpencharakteristik AP = AP0 + c F der Pumpe (respektive
Arbeitsmaschine 3 ) des Fluidtransportsystems 5, 5' für die Ventilstellungen B 1 , B2, B 1 +A 1 , B 1 +A2 und B2+A1 , in welchen die Messungen in die Berechung des Druckwerts AP mittels der Gleichung (2 ) einfliessen können.
Im vorbereitenden Schritt S2 werden die normierten Charakteristikdaten für die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii gespeichert. Anstelle der dynamischen Erfassung der Charakteristikdaten im optionalen Schritt S 1 , werden in einer alternativen Ausführungsvariante bekannte Charakteristikdaten der Regelventile V1 1 , V22, V33 , Vii, beispielsweise ab Datenblättern, erfasst und gespeichert. Mit den Charakteristikdaten wird jeweils auch ein Nenndurchfluss, eine Identifizierung und/oder eine Typenbezeichnung des betreffenden Verbrauchers V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii gespeichert.
Im Schritt SO werden im Steuersystem 30 die individuellen Solldurchflüsse Ftt für die
Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii bestimmt, beispielsweise aufgrund von aktuellen Sensorwerten und/oder Benutzeranforderungen.
Beim Auffahren (in Betriebnahme) des Fluidtransportsystems 5, 5' oder wenn eine Änderung der Solldurchflüsse Fti erkannt wird, wird im Schritt S4 der Schritt S3 für den dynamischen Abgleich des Fluidtransportsystems 5, 5' respektive der Verbraucher V1 , V2, V3 , Vi ausgelöst und aktiviert.
Im Schritt S31 setzt das Abgleichmodul 1 2 die Ventilstellungen der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33 , Vii basierend auf den Solldurchflüssen Fti für die einzelnen Verbraucher V 1 , V2, V3 , Vi respektive Regelventile V1 1 , V22 , V33 , Vii. Für die Solldurchflüsse Fti werden die Ventilstellungen der Verbraucher V1 , V2, V3 , Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33 , Vii für den konstanten, aber unbekannten Initialdruck Δ 0 im Fluidtransportsystem 5, 5' gesetzt. Dazu verwendet das
Abgleichmodul 1 2 jeweils die individuellen Charakteristikdaten der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii und ermittelt auf der Basis dieser Charakteristikdaten für die Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii jeweils die dem Solldurchfluss Ft. entsprechende Ventilstellung H, , mit welcher im betreffenden Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii der zugeordnete aktuelle individuelle Durchfluss Fj erreicht werden soll, der beim konstanten, aber unbekannten Initialdruck AP0 dem gewünschten Solldurchfluss Ft = Ft: entspricht. Wie später beschrieben wird, werden für die Berechungen der Ventilstellungen Hy die aktuellen individuellen Durchflüsse F; jeweils mit einem Abgleichfaktor F = a - Fi korrigiert, welcher anfänglich auf a - 1 gesetzt ist, in der Annahme, dass der aktuelle Druck APc im Fluidtransportsystem 5, 5' dem konstanten Initialdruck AP0 entspricht, APc
Figure imgf000018_0001
Zusammenhang mit Schritt S34 erläutert wird).
In einer Ausführungsvariante setzt das Abgleichmodul 1 2 die Ventilstellungen der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii zusätzlich unter Berücksichtigung eines optimierten Einsatzes der Arbeitsmaschine 3 zur Förderung der Fluide. Das Abgleichmodul 1 2 arbeitet beispielsweise als Pumpenoptimierer zur Optimierung der Pumpenleistung. Dazu werden die Ventilstellungen der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii bis zu einem definierten maximalen Grenzwert, beispielsweise 70% oder 80% der maximalen Öffnung, erhöht geöffnet, während die Pumpleistung entsprechend so reduziert wird, dass der zu erzielende Gesamtdurchfluss gleich bleibt. Somit kann in den einzelnen Verbrauchern V1 , V2, V3, Vi und insgesamt im Fluidtransportsystem 5, 5' jeweils derselbe Durchfluss respektive Volumenstrom bei reduzierter Pumpleistung erreicht werden. In einer Variante setzt das Abgleichmodul 1 2 die Ventilstellungen der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii zusätzlich unter Berücksichtigung eines optimierten Betrieb des Wärme- bzw. Kälteerzeugers, so dass die Vorlauftemperatur maximiert bzw. minimiert werden kann, wobei mindestens ein Ventil eine Anschlagsstellung erreicht.
In einer Ausführungsvariante wird zudem vom Abgleichmodul 1 2 untersucht, ob die Ventilstellung mindestens einer der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive eines der Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii eine Anschlagstellung mit maximaler Öffnung oder eine definierte Minimalstellung erreicht hat. Dabei sind Ventilstellungen beispielsweise als Zahlenwerte angegeben, die einen Öffnungsgrad, z.B. in Winkelgraden oder Bruchteilen, z.B. Prozenten, oder einen entsprechenden Steuerwert angeben. Die Anschlagstellung und/oder die definierte Minimalstellung eines Verbrauchers VI , V2, V3, Vi respektive Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii werden beispielsweise als Teil der betreffenden Charakteristikdaten gespeichert. Wenn eine Anschlagstellung oder eine definierte Minimalstellung erreicht wurde, führt das Abgleichmodul 12 eine entsprechende definierte Ausnahmeregelung der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 . V22. V33, Vii aus.
In einer Variante sieht die Ausnahmeregelung für eine festgestellte Anschlagstellung vor, dass der Durchfluss zugunsten des Verbrauchers V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii im Anschlag bei den anderen Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii der Gruppe gedrosselt wird. Dazu werden für die Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii jeweils zugeordnete Prioritätsangaben, beispielsweise als Teil der betreffenden Charakteristikdaten, gespeichert. Die Prioritätsangaben sind beispielsweise Klassifizierungs- oder Zahlenwerte die eine hohe respektive niedrige Wichtigkeit oder eine bestimmte Stufe in einer mehrwertigen Skala angeben. Beim Feststellen einer Anschlagstellung, reduziert das Abgleichmodul 1 2 somit die Öffnung und damit den Durchfluss durch weniger wichtigere Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii, die eine Prioritätsangabe mit einem niedrigeren Wert als der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive das Regelventil V1 1 , V22, V33, Vii in der Anschlagstellung aufweisen.
In einer Variante sieht die Ausnahmeregelung für eine festgestellte definierte Minimalstellung vor, dass zur Vermeidung von Strömungsgeräuschen die Ventilatorbzw. Pumpenleistung in der Arbeitsmaschine 3 zur Förderung gasförmiger Fluide im Fluidtransportsystem 5, 5', d.h. im Ventilator, reduziert wird.
Im Schritt S32 ermittelt das Abgleichmodul 1 2 über den Durchflusssensor 4 den aktuellen Gesamtdurchfluss respektive Gesamtvolumenstrom Fclotal im Fluidtransportsystem 5, 5', d.h. durch die gesamte Gruppe der Verbraucher V1 , V2, V3, Vi respektive Regelventile V1 1. V22. V33, Vii.
Im Schritt S33 berechnet das Abgleichmodul 1 2 die Summe der Sollfurchflüsse Ft =Σ^< (»tota' ^aget flow") für die gesamte Gruppe der Verbraucher V1 , V2,
V3, Vi respektive Regelventile V1 1 , V22, V33, Vii.
Im Schritt S34 bestimmt das Abgleichmodul 1 2 auf der Basis des aktuellen, tatsächlich erreichten gemessenen Gesamtdurchflusses FctBtal und dem gewünschten
Gesamtsolldurchfluss Ftlolal = ^' Fti einen Abgleichfaktor a . Der Abgleichfaktor a wird durch Druckveränderungen im Fluidtransportsystem 5, 5' bestimmt (aktueller Druck
ΔΡ
APc gegenüber konstantem Initialdruck AR. ) und aus dem Verhältnis ß = — des
0 APc konstanten, aber unbekannten Initialdrucks AP0 zum aktuellen, aber ebenfalls unbekannten Druck APc berechnet. Dabei entspricht das Verhältnis APn
β dem Quadrat des Verhältnisses vom gewünschten
APc Fe
Gesamtsolldurchfluss Ftlotal = ^JFti (beim konstanten, aber unbekannten Initialdruck
AP0 ) zum tatsächlich gemessenen aktuellen Gesamtdurchfluss FcMal (beim aktuellen, aber ebenfalls unbekannten Druck APc ). Der Abgleichfaktor a berechnet sich aus der Wurzel des Verhältnisses j8 , nämlich a = , und entspricht somit
Figure imgf000021_0001
dem Verhältnis vom gewünschten Gesamtsolldurchfluss Ftma] = ^JFti (beim konstanten, aber unbekannten Initialdruck AP0 ) zum tatsächlich gemessenen aktuellen Gesamtdurchfluss Fctolal .
Das Abgleichmodul 1 2 fährt anschliessend im Schritt S31 mit der Berechnung neuer korrigierter Ventilstellungen HV fort, bei welchen die aktuellen individuellen
Solldurchflüsse Ftj jeweils mit dem Abgleichfaktor
Figure imgf000021_0002
= ■ Fti korrigiert werden (wobei die korrigierten individuellen Durchflüsse Ft zu neuen aktuellen individuellen Solldurchflüssen beim aktuellen, aber unbekannten Druck APc werden).
Bei einer Druckänderung des aktuellen Drucks APc im Fluidtransportsystem 5, 5' gegenüber dem Initialdruck Δ^, weicht der aktuelle Fluss Fe vom gewünschten Solldurchfluss Ft ab und es ergibt sich ein Abgleichfaktor a * 1 . Beispielsweise verdoppelt sich der tatsächliche Fluss Fe = 2 - Ft bei einer Vervierfachung des Drucks
APc = 4 AP0 und es ergibt sich ein Abgleichfaktor a = = °-5 · wie i n
Figure imgf000021_0003
der Figur 4 ersichtlich ist, wird der vom Solldurchfluss Ft abweichende aktuelle Fluss Fe , der bei einer Ventilstellung H, für den Solldurchfluss Ftj bei einer Abweichung des aktuellen Flusses Fe vom Initialdruck AP0 tatsächlich erreicht wird (z.B. ein verdoppelter Fluss Fe = 2 - Ft ), durch die Skalierung des Solldurchflusses Fti mit dem Abgleichfaktor
Figure imgf000022_0001
= Fti (Schritt a: z.B. eine Halbierung des Sollflusses = 0.5 · Ftt ) und einer Einstellung des Regelventils V1 1 , V22, V33, Vii mit der über die Charakteristikdaten zugeordneten Ventilstellung H'i korrigiert (Schritt b: H'i für F,tj aus Kurve f h).
In einer Ausführungsvariante sind im Fluidtransportsystem 5 zudem Temperatursensoren angeordnet, die ermöglichen in den Verbrauchern V1 , V2, V3, Vi jeweils die Temperaturdifferenz Δ7. - Tinj - Touti zwischen Eingangstemperatur Tini und Ausgangstemperatur To tj des zugeführten respektive zurückzuführenden Fluids bei der betreffenden Vorrichtung für den Austausch thermischer Energie (Wärmetauscher) zu bestimmen. Für die Bestimmung der Eingangstemperatur Tin. ist beispielsweise ein gemeinsamer Temperatursensor im Vorlauf zu den Verbrauchern V1 , V2, V3, Vi angeordnet oder es sind mehrere separate Temperatursensoren in den Vorläufen der einzelnen Verbraucher V1 , V2, V3, Vi vorgesehen. Die verschiedenen Ausgangstemperaturen Touti werden jeweils durch separate Temperatursensoren in den Rückläufen der einzelnen Verbraucher V1 , V2, V3, Vi gemessen. Die Abgleichvorrichtung 1 ist mit den Temperatursensoren verbunden und eingerichtet die Eingangstemperaturen 77«, und Ausgangstemperaturen Toutj der einzelnen Verbraucher V1 , V2, V3, Vi zu erfassen und die jeweiligen Temperaturdifferenzen AT, = Tini— Touti für die Verbraucher V1 , V2, V3, Vi zu ermitteln. Die Abgleichvorrichtung 1 ist zudem eingerichtet, im abgeglichenen Zustand, basierend auf dem gemessenen aktuellen Gesamtdurchfluss respektive Gesamtvolumenstrom Fctotal und den individuellen
Solldurchflüssen Ft, und Temperaturdifferenzen AT, die anteilmässige aktuelle Fe ■ Ft ■ AT
Energieabgabe Ec, -—— '- '- („current individual energy") durch die
Verbraucher V1 , V2, V3, Vi zu ermitteln. Die Abgleichvorrichtung 1 bestimmt zudem die gesamte Energieabgabe Ectolal - ^ Ec, („current total energy") durch die Verbraucher
i
V1 , V2, V3, Vi. Die ermittelte Gesamtenergie Ectotal wird in der Abgleichvorrichtung 1 oder im übergeordneten Steuersystem 30 zur Regelung und insbesondere Begrenzung der über das Fluidtransportsystem 5, 5' abzugebenden Gesamtenergie Et = f(E (-to a\ target energy") eingesetzt. Somit ist es möglich im Fluidtransportsystem 5, 5' mit der Durchflussmessung respektive Volumenstrommessung in bloss einem einzigen, gemeinsamen Durchflusssensor 4 sowohl die in den einzelnen Verbrauchern V1 , V2, V3, Vi abgegebenen individuellen Energiemengen Ec, als auch die gesamte im Fluidtransportsystem 5, 5' abgegebene Energie Ec,olal zu messen und zu regeln.
Wie mit dem Pfeil S35 angezeigt wird, wird die Bestimmung des Abgleichfaktors a und der dynamische Abgleich im Schritt S3 periodisch ausgeführt, beispielsweise mit einer Periodendauer von drei bis dreissig Sekunden, z.B. alle fünf oder zehn Sekunden.
Abschliessend soll angeführt werden, dass in der Beschreibung zwar Computerprogrammcode spezifischen funktionalen Modulen zugeordnet wurde und dass die Ausführung von Schritten in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt wurde, dass der Fachmann jedoch verstehen wird, dass der Computerprogrammcode unterschiedlich strukturiert und die Reihenfolge von mindestens gewissen Schritten geändert werden kann, ohne dabei vom Schutzgegenstand abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern (V1 , V2 , V3 , Vi) in einem Fluidtransportsystem ( 5, 5'), in welchem die Verbraucher (V1 , V2 , V3 , Vi ) jeweils mit einem motorisierten Regelventil (V1 1 , V22, V33 , Vii ) zum Regulieren des Durchflusses durch den Verbraucher (V1 , V2, V3 , Vi) versehen sind, gekennzeichnet durch:
Speichern (S2 ) von Charakteristikdaten für die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi ) , die für Solldurchflüsse ( Fti ) durch jeweils einen der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) bei einem konstanten Druck ( Δ 0 ) im Fluidtransportsystem ( 5, 5') jeweils eine
Ventilstellung (H,) des entsprechenden Regelventils (V1 1 , V22, V33, Vii) bestimmen,
Ermitteln (S32 ) eines aktuellen Gesamtdurchflusses durch die Gruppe der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) mittels eines gemeinsamen Durchflusssensors (4) ,
Bestimmen (S34) eines Abgleichfaktors basierend auf dem aktuellen Gesamtdurchfluss und einer Summe der gewünschten Solldurchflüsse durch die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi), und
Ausführen (S3 ) eines dynamischen Abgleichs der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) durch Setzen der Ventilstellungen (H,) der entsprechenden Regelventile (V1 1 , V22, V33, Vii) basierend auf den Charakteristikdaten und den mit dem Abgleichfaktor skalierten Solldurchflüssen ( Fti ) . Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch Erfassen (S 1 ) der Charakteristikdaten für die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) durch Messungen des Durchflusses (F) durch die Verbraucher (VI , V2, V3, Vi) in verschiedenen Ventilstellungen (H ) der Regelventile (V1 1 , V22, V33, Vii) mittels des gemeinsamen Durchflusssensors (4), Berechnen eines aktuellen Drucks ( AP ) im
Fluidtransportsystem ( 5, 5') basierend auf den Messungen, und Normieren der Charakteristikdaten für die Verbraucher (V 1 , V2, V3, Vi) auf den konstanten Druck ( AP0 ) im Fluidtransportsystem (5, 5') basierend auf dem aktuellen Druck ( AP ) im Fluidtransportsystem (5, 5').
Verfahren nach Anspruch 2 , gekennzeichnet durch Normieren der Charakteristikdaten für die Verbraucher (V1 , V2, V3 , Vi) durch Skalieren des gemessenen Durchflusses ( F) durch jeweils einen der Verbraucher (V1 , V2, V3 , Vi) basierend auf dem aktuellen Druck ( AP ) im Fluidtransportsystem (5, 5').
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch Berechnen des aktuellen Drucks ( AP ) im Fluidtransportsystem ( 5, 5') basierend auf einer linearen Pumpencharakteristik (cp 1 , cp2 ) für mindestens einen Strang mit mehreren der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Erfassen (S 1 ) der Charakteristikdaten für die Verbraucher (V1 , V2 , V3, Vi ) durch Setzen der Regelventile (V1 1 , V22, V33 , Vii) für einen ersten Teil der Verbraucher (V1 , V2 , V3, Vi) in eine Sperrstellung, und Messen des Durchflusses (F) durch einen zweiten Teil der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) in verschiedenen Ventilstellungen (H) mittels des gemeinsamen Durchflusssensors (4).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch, Erfassen (S 1 ) der Charakteristikdaten für einen Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) der Gruppe jeweils durch Setzen der Regelventile (V1 1 , V22, V33, Vii) für die anderen Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) der Gruppe in eine Sperrstellung, und Messen des Durchflusses (F) durch den einen der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) in verschiedenen Ventilstellungen (H) mittels des gemeinsamen Durchflusssensors (4).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch periodisches Bestimmen (S34) des Abgleichfaktors und Ausführen (S3) des dynamischen Abgleichs der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi).
Vorrichtung ( 1 ) zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern (V1 , V2, V3, Vi) in einem Fluidtransportsystem (5, 5'), in welchem die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) jeweils mit einem motorisierten Regelventil (V1 1 , V22, V33, Vii) zum Regulieren des Durchflusses durch den Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) versehen sind und ein gemeinsamer Durchflusssensor (4) zum Messen eines Gesamtdurchflusses durch die Gruppe von Verbrauchern (V1 , V2, V3, Vi) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch: ein Charakteristikdatenmodul ( 1 1 ), welches eingerichtet ist, für die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) jeweils Charakteristikdaten zu speichern, die für Solldurchflüsse (Fj) durch den betreffenden Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) bei einem konstanten Druck ( ΔΡ0 ) im Fluidtransportsystem ( 5, 5') jeweils eine Ventilstellung ( H,) des entsprechenden Regelventils (V1 1 , V22, V33, Vii) bestimmen, und ein Abgleichmodul ( 1 2), welches eingerichtet ist mittels des Durchflusssensors (4) den aktuellen Gesamtdurchfluss durch die Gruppe der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) zu ermitteln, einen Abgleichfaktor basierend auf dem aktuellen Gesamtdurchfluss und einer Summe der gewünschten Solldurchflüsse durch die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) zu bestimmen, und einen dynamischen Abgleich der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) durch Setzen der Ventilstellungen (H.) der entsprechenden Regelventile (V1 1 , V22, V33, Vii) basierend auf den Charakteristikdaten und den mit dem Abgleichfaktor skalierten Solldurchflüssen ( Fti ) auszuführen.
Vorrichtung ( 1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Charakteristikdatenmodul ( 1 1 ) eingerichtet ist, die Charakteristikdaten für die Verbraucher (V1 , V2 , V3, Vi) durch Messungen des Durchflusses ( F) durch die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) in verschiedenen Ventilstellungen (H) der Regelventile (V1 1 , V22, V33, Vii) mittels des gemeinsamen Durchflusssensors (4) zu erfassen, einen aktuellen Druck ( AP ) im Fluidtransportsystem ( 5, 5') basierend auf den Messungen zu berechnen, und die .Charakteristikdaten für die Verbraucher (V 1 , V2, V3, Vi), basierend auf dem aktuellen Druck ( ΔΡ ) im
Fluidtransportsystem (5, 5') auf den konstanten Druck ( AP0 ) im Fluidtransportsystem ( 5, 5'), zu normieren.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Charakteristikdatenmodul (11) eingerichtet ist, die Charakteristikdaten für die Verbraucher (V1, V2, V3, Vi) durch Skalieren des gemessenen Durchflusses (F) durch jeweils einen der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) basierend auf dem aktuellen Druck ( AP ) im Fluidtransportsystem (5, 5') zu normieren.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Charakteristikdatenmodul (11) eingerichtet ist, den aktuellen Druck ( AP ) im Fluidtransportsystem (5, 5'), basierend auf einer linearen
Pumpencharakteristik (cp1, cp2) für mindestens einen Strang mit mehreren der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi), zu berechnen.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Charakteristikdatenmodul (11) eingerichtet ist, die Charakteristikdaten für die Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) dadurch zu erfassen, dass die Regelventile (V11 , V22, V33, Vii) für einen ersten Teil der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) in eine Sperrstellung gesetzt werden, und dass mittels des gemeinsamen
Durchflusssensors (4) der Durchfluss (F) durch einen zweiten Teil der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) in verschiedenen Ventilstellungen (H) gemessen wird.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Charakteristikdatenmodul (11) eingerichtet ist, die Charakteristikdaten für einen der Verbraucher (V1, V2, V3, Vi) jeweils dadurch zu erfassen, dass die
Regelventile (V11, V22, V33, Vii) für die anderen Verbraucher (V1, V2, V3, Vi) der Gruppe in eine Sperrstellung gesetzt werden, und dass mittels des gemeinsamen Durchflusssensors (4) der Durchfluss (F) durch den einen der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) in verschiedenen Ventilstellungen (H) gemessen wird. 14. Vorrichtung ( 1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgleichmodul ( 1 2) eingerichtet ist, den Abgleichfaktor periodisch zu bestimmen und den dynamischen Abgleich der Verbraucher (V1 , V2, V3, Vi) periodisch auszuführen.
1 5. Computerprogrammprodukt umfassend Computerprogrammcode zur Steuerung eines oder mehrerer Prozessoren einer Vorrichtung ( 1 ) derart, dass die Vorrichtung
( 1 ) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -7 zum Abgleichen einer Gruppe von Verbrauchern (V1 , V2, V3, Vi) in einem Fluidtransportsystem (5, 5') ausführt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016087057A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-09 Grundfos Holding A/S A method and system for balancing a heating system
EP3276267A1 (de) * 2016-07-27 2018-01-31 Computime, Ltd. Automatische ausgleichsventilanordnung, verfahren zum steuern von wasser-durchfluss und ein computerlesbares medium
WO2018095609A3 (en) * 2016-11-22 2018-07-05 Belimo Holding Ag Hydronic system and method for operating such hydronic system
WO2021013406A1 (en) 2019-07-22 2021-01-28 Belimo Holding Ag Method and system for balancing a hydronic network

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9864383B2 (en) * 2015-04-02 2018-01-09 Belimo Holding Ag Method and system for determining characteristic parameters of a hydraulic network
PL3168541T3 (pl) * 2015-11-16 2019-08-30 Danfoss A/S Wyrównywanie obciążenia cieplnego
EP3475623B1 (de) * 2016-06-22 2021-06-30 Belimo Holding AG Verfahren und vorrichtung zur kontrolle eines flüssigkeitstransportnetzes
US10578318B2 (en) * 2016-09-01 2020-03-03 Computime Ltd. Single thermostat with multiple thermostatic radiator valve controllers
EP3623896B1 (de) 2018-09-12 2021-04-28 Fimcim S.P.A. Verfahren und vorrichtung zum steuern des durchflusses einer klima- und/oder heizungsanlage
EP3963834B1 (de) * 2019-05-16 2024-07-31 Astronics Advanced Electronic Systems Corp. Verfahren zur verwaltung von flussausgleich zwischen verbrauchern in einem gemeinsamen verteilungsnetzwerk
CN115542838B (zh) * 2022-11-01 2024-10-18 开元鸿达(苏州)科技有限公司 一种基于plc智能控制的在线监测预警方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4019503A1 (de) * 1990-06-19 1992-01-02 Heimeier Gmbh Metall Theodor Einrichtung zur steuerung des stellventiles einer zentralheizungsanlage
US20100049480A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-25 Honeywell International Inc. Method and system for model-based multivariable balancing for distributed hydronic networks
US20100147394A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Honeywell International Inc. System and method for decentralized balancing of hydronic networks
FR2949146A1 (fr) * 2009-08-14 2011-02-18 Frederic Petit Procede et systeme de controle de l’equilibrage d’un reseau de chauffage

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU15775U1 (ru) * 2000-07-27 2000-11-10 Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Татарстан Автоматизированная система измерения, учета и регулирования расхода теплоносителя для теплоснабжения группы потребителей
US6912574B2 (en) * 2002-05-29 2005-06-28 Dhc, Llc System and process for allocating flow capacity in a network
US20040060602A1 (en) * 2002-07-05 2004-04-01 Gambro, Inc. Water diversion systems and methods
US7477950B2 (en) * 2004-09-28 2009-01-13 Dymocom, Inc. Method and system for controlling a network of water appliances
US9105181B2 (en) * 2006-06-08 2015-08-11 Mueller International, Llc Systems and methods for generating power through the flow of water
NZ571668A (en) * 2008-09-30 2011-02-25 David John Picton Water management system using controlled valves each with pressure and flow sensors and a water bypass
US9493931B2 (en) * 2008-12-30 2016-11-15 I20 Water Limited Mains water supply processing
EP2389618A2 (de) * 2009-01-23 2011-11-30 Acro Associates Flüssigkeitssteuerungsplattform, flüssigkeitssteuerungssystem, intelligente flüssigkeitssteuerungskomponenten und sensoren mit optischer apertur
ES2730101T3 (es) * 2009-09-08 2019-11-08 Hoffmann La Roche Dispositivos, sistemas y procedimientos para ajustar los parámetros de administración de líquido
US7920983B1 (en) * 2010-03-04 2011-04-05 TaKaDu Ltd. System and method for monitoring resources in a water utility network
RU104289U1 (ru) * 2010-12-23 2011-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЭКС Комплект" Устройство для автоматизированной балансировки сетей теплоснабжения зданий и сооружений
US20140039849A1 (en) * 2011-04-20 2014-02-06 Massachusetts Institute Of Technology Method for the construction of a water distribution model
US9057181B2 (en) * 2012-11-09 2015-06-16 Fluid Dynamics Holdings, LLC Water flow valve for improving accuracy of meter readings in communication with a water distribution system
US9300591B2 (en) * 2013-01-28 2016-03-29 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Network device
US20150350260A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 General Electric Company Systems and methods for managing infrastructure systems
US9864383B2 (en) * 2015-04-02 2018-01-09 Belimo Holding Ag Method and system for determining characteristic parameters of a hydraulic network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4019503A1 (de) * 1990-06-19 1992-01-02 Heimeier Gmbh Metall Theodor Einrichtung zur steuerung des stellventiles einer zentralheizungsanlage
US20100049480A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-25 Honeywell International Inc. Method and system for model-based multivariable balancing for distributed hydronic networks
US20100147394A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Honeywell International Inc. System and method for decentralized balancing of hydronic networks
FR2949146A1 (fr) * 2009-08-14 2011-02-18 Frederic Petit Procede et systeme de controle de l’equilibrage d’un reseau de chauffage

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016087057A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-09 Grundfos Holding A/S A method and system for balancing a heating system
CN107003014A (zh) * 2014-12-03 2017-08-01 格兰富控股联合股份公司 用于平衡供暖系统的方法和系统
CN107003014B (zh) * 2014-12-03 2020-07-24 格兰富控股联合股份公司 用于平衡供暖系统的方法和系统
US11365891B2 (en) 2014-12-03 2022-06-21 Grundfos Holding A/S Method and system for balancing a heating system
EP3276267A1 (de) * 2016-07-27 2018-01-31 Computime, Ltd. Automatische ausgleichsventilanordnung, verfahren zum steuern von wasser-durchfluss und ein computerlesbares medium
US10697650B2 (en) 2016-07-27 2020-06-30 Computime Ltd. Automatic balance valve control
WO2018095609A3 (en) * 2016-11-22 2018-07-05 Belimo Holding Ag Hydronic system and method for operating such hydronic system
US10890351B2 (en) 2016-11-22 2021-01-12 Belimo Holding Ag Hydronic system and method for operating such hydronic system
WO2021013406A1 (en) 2019-07-22 2021-01-28 Belimo Holding Ag Method and system for balancing a hydronic network
US12044427B2 (en) 2019-07-22 2024-07-23 Belimo Holding Ag Method and system for balancing a hydronic network

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