一种中央空调水系统双温度控制方法以及电动调节装置与流程

本发明涉及中央空调，具体为一种中央空调水系统双温度控制方法以及电动调节装置。

背景技术：

1、中央空调水系统运行时，末端设备的流量调节现有方法是当换热负荷变化时，阀门将楼宇ba系统现场ddc、plc、控制器解读的换热强度信号与阀门0-100%开度建立等比对等关系，连续调节开度。单台使用时可以，但水系统是多台共用，由于沿程阻力、水利耦合等因素的影响，水系统流量势必近端（低水阻端）过流，远端（高水阻端）欠流，特别是在大型工程项目中表现更为突出，即水系统实际运行时会动态失调。

2、基于上述现有技术的不足，本发明重点针对以上问题进行改造和创新。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种中央空调水系统双温度控制方法以及电动调节装置，以解决上述背景技术中提出的水系统实际运行时表现为动态失调的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种中央空调水系统双温度控制方法以及电动调节装置，包括作为输送水动力源的水泵群组水泵一和水泵二，水泵群组水泵一和水泵二的出水口通过管道一分别与主机群组主机一和主机二的进水口相连，主机群组主机一和主机二的出水口相连，且通过管道二与分水器的进水口相连；分水器的出水口通过主干管与末端群ahu支管机组和fcu支管机组的进水口相连，末端群ahu支管机组和fcu支管机组的出水口通过主干管与集水器的进水口相连，集水管的出水口分别水泵群组水泵一、水泵二的进水口相连，构成一循环，所述中央空调水系统双温度控制方法包括以下步骤：

3、步骤一：主机群组制备出冷/热水被水泵群组送到分水器；

4、步骤二：分水器通过主干管输送冷/热水到ahu支管机组、fcu支管机组；

5、步骤三：在房间温控器中设定温度；

6、步骤四：楼宇ba系统现场ddc、plc、控制器检测出实际温度，并将实际温度与设定温度形成数据比对，并计算出设定温度与实际温度的差值变化，输出改变换热强度的信号，且同步输出控制ahu、fcu风机；

7、步骤五：水温传感器感知水温实际值并形成水温信号传递给驱动器内部的mcu数字电路，与此同时mcu数字电路接收换热强度信号，并将信号计算转换为水温设定值，且根据水温设定值与实际值的差值变化得出调节方向与步长，并形成指令信号传递给阀体；

8、步骤六：阀体接受到指令信号，改变开度，使通过换热器的水量发生变化，实现换热强度的改变；

9、步骤七：ahu支管机组和fcu支管机组换热后的水依次进入主干管、集水器、水泵群组回到主机群组中增质；

10、步骤八：随着换热强度的减弱，重复步骤四至七进行自动计算修正（供冷时上浮、供热时下浮），修正方法按pid原则进行，实现消灭供水和回水的小温差，杜绝任何情况下的过流和欠流，解决了动态失调。

11、本发明进一步设置为：所述ahu支管机组是由楼宇ba系统现场ddc、plc控制器、双温度调节型电动调节装置、换热器组成，所述换热器的进水口与主干管通过管道三相连，所述换热器的出水口与双温度调节型电动调节装置的进水口相连，所述双温度调节型电动调节装置的出水口通过管道四与主干管相连；

12、所述楼宇ba系统现场ddc、plc、控制器与双温度调节型电动调节装置通过电性连接，包括但不限于有线或者无线连接；所述楼宇ba系统现场ddc、plc、控制器与空气风机线路连接；

13、所述fcu支管机组是由房间温控器、另一个双温度调节型电动调节装置、换热器组成，所述换热器的进水口与主干管通过管道五相连，所述换热器的出水口与另一个双温度调节型电动调节装置的进水口相连，所述另一个双温度调节型电动调节装置的出水口通过管道六与主干管相连；

14、所述房间温控器和另一个所述双温度调节型电动调节装置、风机盘管信号连接。

15、采用上述技术方案，通过ahu支管机组、fcu支管机组配合使用，解决传统中央空调水系统存在的水流量近端设备（低水阻端）过流、远端设备（高水阻端）欠流问题，从而解决动态失调。

16、本发明进一步设置为：所述双温度调节型电动调节装置是由电动阀门、水温传感器组成，所述水温传感器安装在电动阀门的进水口处。

17、采用上述技术方案，双温度调节型电动调节装置通过串级换热后的水温施控实现了独立运算及自动运行，其根据换热强度的大小自动计算换热后的水温、自动调节阀门开度，使换热后的水温与计算温度动态契合。

18、本发明进一步设置为：所述电动阀门是由阀体和驱动器组成，且驱动器可以控制阀体开度，改变通过流量，实现变流量换热运行。

19、采用上述技术方案，通过电动阀门来调整整个机组的换热运行。

20、本发明进一步设置为：所述mcu数字电路安装在驱动器内部，且mcu数字电路编入控制程序和水温计算单元。

21、采用上述技术方案，通过预先编入的控制程序和水温计算单元的mcu数字电路，在接收到换热强度信号后，根据这个信号值比对水温计算单元计算出的水温设定值，再由控制程序生成指令信号，传递到阀体中。

22、本发明进一步设置为：所述双温度调节型电动调节装置在换热末端换热后的水温不低于设计值的前提下对换热水量进行调节，根据能量公式：q=c·m·δt，

23、式中，q为热量，c为水的比热容，m为水的流量，δt为温差。

24、采用上述技术方案，通过能量公式：q=c·m·δt，换热后的水温被限定、过流被限制，消除了近端（低阻端）的过流，远端（高阻端）的流量也得到了保证，即消除了欠流、解决了动态失调。

25、本发明进一步设置为：所述楼宇ba系统现场ddc、plc、控制器输出的信号不直接调整阀体开度。

26、采用上述技术方案，楼宇ba系统现场ddc、plc、控制器输出的换热强度信号不与与阀门0-100%开度建立等比对等关系，连续调节开度，因为单台使用时可以，但水系统是多台共用，会有沿程阻力、水利耦合等因素的影响，会造成水系统实际运行时的动态失调。

27、本发明进一步设置为：所述集水器的回水与分水器的出水之间的温差值为不低于设计标准值5℃-15℃。

28、采用上述技术方案，通过对设计标准水温值的保证，有利于减少循环系统能量损耗，从而解决水系统动态失调。

29、本发明进一步设置为：所述pid原则步骤为：

30、步骤a:确定比例增益

31、p确定比例增益p时，首先去掉pid的积分项和微分项，一般是令ti=0、td=0，pid为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%，由0逐渐加大比例增益p，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益p逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益p，设定pid的比例增益p为当前值的60%~70%。比例增益p调试完成。

32、步骤b;确定积分时间常数ti

33、比例增益p确定后，设定一个较大的积分时间常数ti的初值，然后逐渐减小ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大ti，直至系统振荡消失。记录此时的ti，设定pid的积分时间常数ti为当前值的150%~180%。积分时间常数ti调试完成。

34、步骤c:确定微分时间常数td

35、微分时间常数td一般不用设定，为0即可。若要设定，与确定p和ti的方法相同，取不振荡时的30%。

36、步骤d:联调

37、系统空载、带载联调，再对pid参数进行微调，直至满足要求。

38、采用上述技术方案，通过pid原则修正，杜绝了小温差现象，从而解决了传统大型中央空调水系统动态失调的问题。

39、优选的：所述水泵、主机数量不限定，包括但不限于主机大小的适配性；

40、优先的：所述水泵可以在主机前，也可以主机后，包括但不限与只在前或者后。

41、本发明提供了一种中央空调水系统双温度控制方法以及电动调节装置。具备以下有益效果：

42、（1）、本发明通过双温度调节型电动调节装置串级换热后的水温施控实现了独立运算及自动运行，其根据换热强度的大小自动计算换热后的水温、自动调节阀门开度，使换热后的水温与计算温度动态契合，由于最大换热强度对应原设计水温值的出水温度值，随着换热强度的减弱，设计水温值自动计算修正（供冷时上浮、供热时下浮），如此水温的操作即可彻底消灭供水和回水的小温差，即杜绝了任何情况下的过流和欠流，从根本上解决了大型中央空调水系统动态失调的问题。

43、（2）、本发明通过中央空调水系统双温度控制方法步骤运行，既解决了中央空调水系统中低阻端与高阻端不同的要求分别改变换热强度，又实现了低阻端与高阻端换热介质在各种工况下的实时动态平衡，并且彻底避免了系统水力动态失调的产生，同时还避免了由于各个机组产生污垢因素导致的换热效率变化和直接调节水量、改变换热强度的传统动态平衡阀控制思路中存在的控制震荡等问题的发生。