專利名稱：中央空調管網變流量一體化智能計控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于中央空調管網的控制裝置。更具體地說，本實用新型涉及一種應用于中央空調管網溫控技術、冷熱量計量技術、高精度動態平衡電動調節水流量平衡技術的一體化智能計控裝置，可用于中央空調管網和末端。
背景技術：
樓宇系統中暖通空調耗能占建筑總耗能的65％左右，貫徹執行節能環保、高效自然的中央空調技術已經十分重要。集空調管網溫控技術、冷熱量計量技術、高精度動態平衡電動調節水流量平衡技術的一體化智能計控裝置必將是一個趨勢。
中國實用新型專利具有能量計量功能的動態平衡電動調節閥控制方法及閥門(授權公告號CN100401215C)，由電動調節閥組件、孔板、壓差傳感器、智能控制器等組成。智能控制器根據輸入信號通過控制孔板兩端的壓差實現水力平衡和空調末端水流量的控制，并根據輸入信號計算水流量，同時根據供回水的溫差進行冷熱量計量。其也存在一定的缺陷，由于采用孔板裝置來控制水流量，此具有能量計量功能的動態平衡電動調節閥控制方法及閥門(授權公告號CN100401215C)會產生較大的壓損，從而造成能量的浪費；同時由于采用孔板裝置，因此對閥門的安裝環境和要求均比較苛刻，在實際工程應用中很難實施。
目前公知的還沒有發現一種專門應用于中央空調管網系統的室內溫控技術、冷熱量計量技術、高精度動態平衡電動調節水流量平衡技術相結合的變流量一體化智能計控制裝置。
實用新型內容針對現有技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種具有空調管網溫控技術、冷熱量計量技術、高精度動態平衡電動調節水流量平衡技術的一體化智能計控裝置。
本實用新型為達到以上目的，是通過這樣的技術方案來實現的提供一種中央空調管網變流量一體化智能計控裝置，包括電動調節閥，還包括低壓端壓強傳感器、電動執行器、智能水平衡冷熱量計控表、空氣溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器和高壓端壓強傳感器；空氣溫度傳感器、高壓端壓強傳感器、低壓端壓強傳感器、電動執行器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器均通過電纜與智能水平衡冷熱量計控表相連接。
作為一種改進，所述供水溫度傳感器和回水溫度傳感器分別安裝于中央空調管網的供水管路和回水管路上。
作為一種改進，所述高壓端壓強傳感器和低壓端壓強傳感器分別安裝于電動調節閥的入流口和出流口。
作為一種改進，所述電動執行器是模擬量角行程電動執行器或模擬量直行程電動執行器其中一種。
作為一種改進，所述電動調節閥是角行程電動調節閥或直行程電動調節閥其中一種。
其主要工作原理如下 (1)在智能水平衡冷熱量計控表4中輸入電動調節閥1的實際流量特性函數庫和電動調節閥的理想流量特性 (2)在智能水平衡冷熱量計控表4中設定電動調節閥1兩端的壓差設定值ΔPS和目標空氣溫度設定值TS，ΔPS分為制冷壓差設定值ΔPSL和制熱壓差設定值ΔPSR (3)智能水平衡冷熱量計控表4通過回水溫度傳感器7讀取中央空調水系統輸配管網中的溫度測量值，根據設置的標準確定智能水平衡冷熱量計控表4的工作狀態為制熱模式或制冷模式；制冷模式下智能水平衡冷熱量計控表4執行PID正作用算法和取制冷壓差設定值ΔPSL，制熱模式下智能水平衡冷熱量計控表4執行PID反作用算法和取制熱壓差設定值ΔPSR； (4)通過空氣溫度傳感器5測量實際空氣溫度值TP； (5)通過高壓端壓強傳感器8和低壓端壓強傳感器2獲得電動調節閥1兩端的入流口壓強PR和出流口壓強PC，通過公式ΔPP＝PR-PC獲得電動調節閥1兩端的測量壓差ΔPP； (6)智能水平衡冷熱量計控表4根據實際空氣溫度值TP與目標空氣溫度設定值TS比較，執行PID算法獲得單位化的電動調節閥電子開度x值， 根據公式 和 電動調節閥實際流量特性函數； 電動調節閥理想流量特性函數； KVS電動調節閥全開時實際流量系數值 ξ單位化的電動調節閥機械開度[0，1]； x單位化的電動調節閥電子開度[0，1]； 計算出單位化的電動調節閥機械開度ξ，智能水平衡冷熱量計控表4通過電動執行器3控制電動調節閥1到開度ξ； (7)根據公式 或 獲得控制流量Qw； (8)通過供水溫度傳感器6和回水溫度傳感器7獲得供水溫度值TG和回水溫度值TH； (9)根據公式 和ΔT＝TH-TG 計量冷熱量； 其中各個符號的意義表示如下 ENFCU盤管在從t0時刻到時刻t冷熱量積分累計，單位為KwH； Cw單位轉換換算系數(程序給定值)； ρw冷/熱水的密度(程序給定值)； Qw控制流量，在t0時刻到時刻t內，為一時間函數Qw＝Q(t)； ΔT供水溫度、回水溫度的溫差測量值，ΔT值為正時為冷量計量，ΔT值為負時為熱量計量。
本實用新型具有以下有益效果 1、本實用新型是將高精度流量控制功能、空調管網平衡功能、冷熱量計量功能、房間智能溫控功能等技術的一體化機電集成。
2、智能水平衡冷熱量計控表4根據實際空氣溫度值TP與目標空氣溫度設定值TS比較，基于高級特征計算的熱舒適性算法計算出單位化的電動調節閥機械開度ξ，智能水平衡冷熱量計控表4通過電動執行器3控制電動調節閥1到開度ξ，在對冷熱量進行計量的同時保證室內的熱舒適性。
圖1是本實用新型的變流量一體化智能計控裝置的總體結構示意圖。
圖2是采用角行程電動調節閥的變流量一體化智能計控裝置的結構示意圖。
圖3是采用直行程電動調節閥的變流量一體化智能計控裝置的結構示意圖。
具體實施方式
參照上述附圖2，作為本實用新型的優選列的具體實施方式
進行詳細說明。
本實用新型由電動調節閥1、低壓端壓強傳感器2、電動執行器3、智能計控表4、空氣溫度傳感器5、供水溫度傳感器6、回水溫度傳感器7、高壓端壓強傳感器8等組成。
低壓端壓強傳感器2、電動執行器3、空氣溫度傳感器5、供水溫度傳感器6、回水溫度傳感器7、高壓端壓強傳感器8通過電纜與智能計控表4相連接，高壓端壓強傳感器8和低壓端壓強傳感器2分別安裝于電動調節閥1的入流口和出流口，電動執行器3通過公知的機械連接方式安裝于電動調節閥1上，空氣溫度傳感器5安裝于目標控制房間內，供水溫度傳感器6和回水溫度傳感器7分別安裝于相應的供水管路和回水管路上，電動執行器3通過公知的機械技術安裝于電動調節閥1上。
其主要工作原理和步驟如下 (1)在智能水平衡冷熱量計控表4中輸入電動調節閥1的實際流量特性函數庫和電動調節閥的理想流量特性 (2)在智能水平衡冷熱量計控表4中設定電動調節閥1兩端的壓差設定值ΔPS和目標空氣溫度設定值TS，ΔPS分為制冷壓差設定值ΔPSL和制熱壓差設定值ΔPSR (3)智能水平衡冷熱量計控表4通過回水溫度傳感器7讀取中央空調水系統輸配管網中的溫度測量值，根據設置的標準確定智能水平衡冷熱量計控表4的工作狀態為制熱模式或制冷模式；制冷模式下智能水平衡冷熱量計控表4執行PID正作用算法和取制冷壓差設定值ΔPSL，制熱模式下智能水平衡冷熱量計控表4執行PID反作用算法和取制熱壓差設定值ΔPSR； (4)通過空氣溫度傳感器5測量實際空氣溫度值TP； (5)通過高壓端壓強傳感器8和低壓端壓強傳感器2獲得電動調節閥1兩端的入流口壓強PR和出流口壓強PC，通過公式ΔPP＝PR-PC獲得電動調節閥1兩端的測量壓差ΔPP； (6)智能水平衡冷熱量計控表4根據實際空氣溫度值TP與目標空氣溫度設定值TS比較，執行PID算法獲得單位化的電動調節閥電子開度x值， 根據公式 和 電動調節閥實際流量特性函數； 電動調節閥理想流量特性函數； KVS電動調節閥全開時實際流量系數值 ξ單位化的電動調節閥機械開度[0，1]； x單位化的電動調節閥電子開度[0，1]； 計算出單位化的電動調節閥機械開度ξ，智能水平衡冷熱量計控表4通過電動執行器3控制電動調節閥1到開度ξ； (7)根據公式 或 獲得控制流量Qw； (8)通過供水溫度傳感器6和回水溫度傳感器7獲得供水溫度值TG和回水溫度值TH； (9)根據公式 和ΔT＝TH-TG 計量冷熱量； 其中各個符號的意義表示如下 ENFCU盤管在從t0時刻到時刻t冷熱量積分累計，單位為KwH； Cw單位轉換換算系數(程序給定值)； ρw冷/熱水的密度(程序給定值)； Qw控制流量，在t0時刻到時刻t內，為一時間函數Qw＝Q(t)； ΔT供水溫度、回水溫度的溫差測量值，ΔT值為正時為冷量計量，ΔT值為負時為熱量計量。
顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形，例如高壓端壓強傳感器和低壓端壓強傳感器可以用一個壓差傳感器代替，壓差傳感器高低壓端分別連接于調節閥的入流口和出流口。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種中央空調管網變流量一體化智能計控裝置，包括電動調節閥，其特征在于還包括低壓端壓強傳感器、電動執行器、智能水平衡冷熱量計控表、空氣溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器和高壓端壓強傳感器；空氣溫度傳感器、高壓端壓強傳感器、低壓端壓強傳感器、電動執行器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器均通過電纜與智能水平衡冷熱量計控表相連接。
2、根據權利要求1所述的中央空調管網變流量一體化智能計控裝置，其特征在于，所述供水溫度傳感器和回水溫度傳感器分別安裝于中央空調管網的供水管路和回水管路上。
3、根據權利要求1所述的中央空調管網變流量一體化智能計控裝置，其特征在于，所述高壓端壓強傳感器和低壓端壓強傳感器分別安裝于電動調節閥的入流口和出流口。
4、根據權利要求1所述的中央空調管網變流量一體化智能計控裝置，其特征在于，所述電動執行器是模擬量角行程電動執行器或模擬量直行程電動執行器其中一種。
5、根據權利要求1所述的中央空調管網變流量一體化智能計控裝置，其特征在于，所述電動調節閥是角行程電動調節閥或直行程電動調節閥其中一種。
專利摘要本實用新型涉及一種用于中央空調管網的控制裝置，旨在提供一種應用于空調管網溫控技術、冷熱量計量技術、高精度動態平衡電動調節水流量平衡技術的一體化智能計控裝置。該裝置包括電動調節閥，還包括低壓端壓強傳感器、電動執行器、智能水平衡冷熱量計控表、空氣溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器和高壓端壓強傳感器；空氣溫度傳感器、高壓端壓強傳感器、低壓端壓強傳感器、電動執行器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器均通過電纜與智能水平衡冷熱量計控表相連接。該裝置將高精度流量控制功能、空調管網平衡功能、冷熱量計量功能、房間智能溫控功能等技術的一體化機電集成，在對冷熱量進行計量的同時保證室內的熱舒適性。
文檔編號G05B19/02GK201348338SQ20082017117
公開日2009年11月18日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者沈新榮, 章威軍, 韓玲娟, 郁輝球, 楊春節, 鵬 胡, 林雄偉, 單力鈞, 馳 羅, 周金躍 申請人:杭州展德軟件技術有限公司