一種水泵節(jié)能控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種水泵節(jié)能控制裝置，涉及中央空調(diào)控制系統(tǒng)中水泵控制的【技術(shù)領(lǐng)域】，用以解決現(xiàn)有水泵輸出功率不合理造成能源浪費(fèi)的問題；該水泵節(jié)能控制裝置包括控制柜，其柜體上設(shè)有控制器，控制器通過(guò)電源電路連接有供電電源，控制器還連接有變頻器、處理器、操作平臺(tái)，處理器通過(guò)采集器連接有水泵和末端，變頻器通過(guò)接觸器也與水泵連接；實(shí)用新型采集器采集室內(nèi)外溫度、供水/回水溫度、冷熱源工作狀況信息，通過(guò)處理器分析水泵效率并估算水泵系統(tǒng)的最優(yōu)流量、供回水的合理溫差和壓差，從而設(shè)定變頻輸出，通過(guò)控制器控制水泵的開啟數(shù)量和轉(zhuǎn)速，使水泵合理的配合中央空調(diào)的整體功率輸出，滿足末端的需求，減少能源的消耗。
【專利說(shuō)明】一種水泵節(jié)能控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及中央空調(diào)控制系統(tǒng)中水泵控制的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種水泵節(jié)能控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]中央空調(diào)系統(tǒng)包括三大組成部分冷熱源設(shè)備系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)和末端(即室內(nèi)環(huán)境)系統(tǒng)，由于中央空調(diào)系統(tǒng)是建筑物能耗的中央組成部分，水泵系統(tǒng)的能耗也不容小視。目前，水泵的選型通常按照設(shè)計(jì)負(fù)荷并帶有一定安全裕量(10% )選取，而實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)絕大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在部分負(fù)荷下；水泵作為中央空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿ρb置，在當(dāng)前的普遍應(yīng)用中，一般采用固定流量的方式，為使循環(huán)水量在設(shè)計(jì)負(fù)荷下接近設(shè)計(jì)流量，以及在絕大多數(shù)情況下，供冷量與負(fù)荷變化相適應(yīng)，一般采用閥門節(jié)流等方式來(lái)調(diào)節(jié)流量，致使水泵提供的能量大部分被閥門消耗，無(wú)法根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)水循環(huán)流量的實(shí)際需求進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。此時(shí)，若對(duì)水泵采用變頻處理，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵的流量與實(shí)際負(fù)荷相適應(yīng)，在滿足末端需求的前提下，以達(dá)到降低水泵能耗的目的，這是一項(xiàng)具有重要意義的研究。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提出一種水泵節(jié)能控制裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中水泵輸出功率不合理造成能源浪費(fèi)的問題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括控制柜，所述控制柜包括柜體，所述柜體上設(shè)有采集器、處理器、控制器和變頻器；所述采集器分別連接有水泵和末端，所述采集器包括電壓采集器、電流采集器、溫度采集器、壓力采集器和流量采集器；所述處理器與所述采集器連接，所述處理器還連接有所述控制器；所述控制器通過(guò)電源電路連接有供電電源，所述控制器還分別連接有操作平臺(tái)和所述變頻器；所述變頻器通過(guò)接觸器與水泵連接。
[0005]本實(shí)用新型通過(guò)采集器分別采集水泵和末端的數(shù)據(jù)參數(shù)，包括供水/回水溫度、水泵的功率、供水/回水壓力以及室內(nèi)外溫度和濕度，并將其傳輸給處理器，處理器通過(guò)計(jì)算供回水溫差、壓差和水泵輸送系數(shù)，得出變頻參數(shù)，通過(guò)控制器控制變頻器進(jìn)行變頻，并通過(guò)接觸器控制水泵的轉(zhuǎn)速，使水泵合理的配合中央空調(diào)的整體功率輸出，在滿足末端需求的前提下，減少能源的消耗。同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)的積累，處理器分析每臺(tái)水泵在不同負(fù)荷時(shí)的功率，并計(jì)算和匹配水泵的開啟組合及頻率，使水泵高效節(jié)能運(yùn)行。
[0006]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述末端還設(shè)有信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器與所述處理器連接。信號(hào)接收器接收末端不同空調(diào)的要求，將需求信號(hào)傳遞給處理器，處理器根據(jù)采集器和信號(hào)接收器的信息動(dòng)態(tài)監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)按需供給，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵系統(tǒng)各支路基本參數(shù)的監(jiān)控，包括溫度、壓力和重點(diǎn)區(qū)域的水流量。
[0007]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述操作平臺(tái)包括觸摸顯示屏，所述觸摸顯示屏還與所述處理器連接。通過(guò)觸摸顯示屏手動(dòng)對(duì)控制器進(jìn)行操作，從而滿足實(shí)際需要；觸摸顯示屏還與處理器連接，對(duì)處理器的處理模式進(jìn)行選擇。
[0008]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述處理器還連接有通信器，所述通信器通過(guò)數(shù)據(jù)接口和上位機(jī)連接有冷熱源設(shè)備。通過(guò)通信器使水泵節(jié)能控制裝置和冷熱源設(shè)備的控制系統(tǒng)連接，完成水泵與冷熱源設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制，從而更為準(zhǔn)確的調(diào)整系統(tǒng)流量，優(yōu)化水泵的轉(zhuǎn)速。
[0009]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述數(shù)據(jù)接口為以太網(wǎng)或RS-485接口中的一種。采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口或RS-485接口，最開始以太網(wǎng)吞吐量為10Mbps，使用CSMA/⑶(帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問)的訪問控制方法，通常把這種最早期的1Mbps以太網(wǎng)稱之為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)；RS-485數(shù)據(jù)接口，其傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速度快，共模輸出電壓為-7?12V，RS-485接收器最小輸入阻抗為12ΚΩ，傳輸靈敏，使用效果好。
[0010]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述控制柜上還設(shè)有用于切換節(jié)能模式和原系統(tǒng)模式的選擇按鍵。通過(guò)控制柜上的選擇按鍵可以對(duì)控制柜的控制模式進(jìn)行選擇和切換，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行節(jié)能模式與原系統(tǒng)模式之間的切換，雙重安全，以更好地滿足實(shí)際需求。
[0011]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方案，所述流量采集器為流量傳感器，所述壓力采集器為壓力傳感器，所述溫度采集器為溫度傳感器。通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)供回水的溫度，通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)供回水的壓力，通過(guò)流量傳感器檢測(cè)供回水的流量，通過(guò)電壓采集器和電流采集器檢測(cè)水泵的功率，從而全面采集中央空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中冷熱源設(shè)備的參數(shù)，并將其輸送給中央處理器單元；由中央處理器單元進(jìn)行綜合分析建筑物的實(shí)際負(fù)荷，然后，調(diào)整冷量的輸出，同時(shí)，根據(jù)室內(nèi)濕度，調(diào)整出水溫度。
[0012]工作原理:啟動(dòng)供電電源開關(guān)，通過(guò)控制柜上的選擇按鍵運(yùn)行節(jié)能模式，通過(guò)采集器采集水泵和末端的數(shù)據(jù)參數(shù)，包括供水/回水溫度、水泵的功率、供水/回水壓力以及室內(nèi)外溫度和濕度，并將其傳輸給處理器，處理器通過(guò)計(jì)算供回水溫差、壓差和水泵輸送系數(shù)，得出變頻參數(shù)，通過(guò)控制器控制變頻器進(jìn)行變頻，并通過(guò)接觸器控制水泵的轉(zhuǎn)速，使水泵合理的配合中央空調(diào)的整體功率輸出，在滿足末端需求的前提下，減少能源的消耗。同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)的積累，處理器分析每臺(tái)水泵在不同負(fù)荷時(shí)的功率，并計(jì)算和匹配水泵的開啟組合及頻率，使水泵高效節(jié)能運(yùn)行。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)采集器有效地獲得水泵和末端的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并在信號(hào)接收器的作用下得到末端的不同需求，從而完成動(dòng)態(tài)監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)按需供給；通過(guò)通信器與冷熱源設(shè)備的控制系統(tǒng)連接，智能分析控制水循環(huán)系統(tǒng)的最優(yōu)流量，自動(dòng)設(shè)置水泵開啟數(shù)量和變頻輸出，控制水泵的轉(zhuǎn)速，合理調(diào)用水泵的流量，使水泵合理的配合中央空調(diào)的整體功率輸出，滿足末端需求，減少能源的消耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的框架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1-電源電路；2_控制器；3_處理器；4_通信器；5_采集器；6-末端；7-操作平臺(tái)；8-變頻器；9-接觸器；10-水泵。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]參閱附圖1，本實(shí)用新型包括控制柜，控制柜通過(guò)電線與水泵10連接，控制柜還通過(guò)導(dǎo)線與冷熱源設(shè)備的控制系統(tǒng)連接，控制柜包括柜體，控制柜上還設(shè)有用于切換節(jié)能模式和原系統(tǒng)模式的選擇按鍵，柜體上設(shè)有采集器5、處理器3、控制器2和變頻器8。
[0019]采集器5分別連接有水泵10和末端6，采集器5包括電壓采集器、電流采集器、溫度采集器、壓力采集器和流量采集器，流量采集器為流量傳感器，壓力采集器為壓力傳感器，溫度采集器為溫度傳感器，通過(guò)電壓采集器和電流采集器采集水泵10的運(yùn)轉(zhuǎn)功率，通過(guò)溫度傳感器采集供水和回水溫度，通過(guò)壓力傳感器采集供水和回水的壓力，通過(guò)流量傳感器采集供水和回水的流量，還可以通過(guò)溫濕度傳感器采集末端6的溫度和濕度，從而全面采集水泵10和末端6的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，并將其輸送給處理器3。
[0020]處理器3與采集器5連接，處理器3還連接有控制器2，控制器2通過(guò)電源電路I連接有供電電源，圖中箭頭方向表示供電電源的供電方向，控制器2還分別連接有操作平臺(tái)7和變頻器8，變頻器8通過(guò)接觸器9與水泵10連接。
[0021 ] 處理器3綜合分析采集器5采集來(lái)的數(shù)據(jù)信息，并計(jì)算出變頻參數(shù)；將變頻參數(shù)傳輸給控制器2，控制器2控制變頻器8進(jìn)行變頻，變頻器8將變頻后的頻率通過(guò)接觸器9傳輸至水泵10，從而控制水泵10的轉(zhuǎn)速，使水泵10實(shí)現(xiàn)合理運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0022]采集器3采集中央空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)信息，包括室內(nèi)溫濕度，主管供回水溫度和壓力；由于，僅以對(duì)主管供回水溫度作為水泵10調(diào)節(jié)的依據(jù)，會(huì)因冷凍水會(huì)經(jīng)過(guò)一些阻力較小的支路快速回流至集水器中，而造成回水溫度存在偏差；僅采集供回水主管壓力也不能準(zhǔn)確的反應(yīng)出系統(tǒng)的壓力損失，而考慮到實(shí)際管路的最不利末端6與原設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生偏差和施工條件等影響，又不適宜在管路最不利末端6采集壓力數(shù)據(jù)，所以通過(guò)采集主管的供回水溫度、壓力，再輔助采集末端6即房間溫濕度的手段來(lái)經(jīng)濟(jì)有效的解決該問題。
[0023]末端6還設(shè)有信號(hào)接收器，信號(hào)接收器與處理器3連接，信號(hào)接收器接收末端6不同空調(diào)的要求，將需求信號(hào)傳遞給處理器3，處理器3根據(jù)采集器5和信號(hào)接收器的信息動(dòng)態(tài)監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)按需供給，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水系統(tǒng)各支路基本參數(shù)的監(jiān)控，包括溫度、壓力和重點(diǎn)區(qū)域的水流量。對(duì)水泵10系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，根據(jù)各支路的所需冷熱量，各自按照一定的控制策略實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；自動(dòng)調(diào)節(jié)冷凍水泵10以及冷卻水泵10的出力，以匹配末端6負(fù)荷變化；控制柜可以分時(shí)和分區(qū)控制水泵10頻率和出力，使控制容易，便于操作。
[0024]操作平臺(tái)7包括觸摸顯示屏，觸摸顯示屏還與處理器3連接，處理器3還連接有通信器4，通信器4通過(guò)數(shù)據(jù)接口和上位機(jī)連接有冷熱源設(shè)備，數(shù)據(jù)接口為以太網(wǎng)或RS-485接口中的一種，從而實(shí)現(xiàn)水泵10與冷熱源設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，完成水泵10與冷熱源設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制，從而更為準(zhǔn)確的調(diào)整系統(tǒng)流量，優(yōu)化水泵10轉(zhuǎn)速。
[0025]工作原理:啟動(dòng)供電電源開關(guān)，通過(guò)控制柜上的選擇按鍵運(yùn)行節(jié)能模式，通過(guò)采集器5采集水泵10和末端6的數(shù)據(jù)參數(shù)，包括供水/回水溫度、水泵10的功率、供水/回水壓力以及室內(nèi)外溫度和濕度，并將其傳輸給處理器3，處理器3通過(guò)計(jì)算供回水溫差、壓差和水泵10輸送系數(shù)，得出變頻參數(shù)，通過(guò)控制器2控制變頻器8進(jìn)行變頻，并通過(guò)接觸器9控制水泵10的轉(zhuǎn)速，使水泵10合理的配合中央空調(diào)的整體功率輸出，在滿足末端6需求的前提下，減少能源的消耗。同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)的積累，處理器3分析每臺(tái)水泵10在不同負(fù)荷時(shí)的功率，并計(jì)算和匹配水泵10的開啟組合及頻率，使水泵10高效節(jié)能運(yùn)行。
[0026]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)采集器5有效地獲得水泵10和末端6的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并在信號(hào)接收器的作用下得到末端6的不同需求，從而完成動(dòng)態(tài)監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)按需供給；通過(guò)通信器4與冷熱源設(shè)備的控制系統(tǒng)連接，智能分析控制水循環(huán)系統(tǒng)的最優(yōu)流量，自動(dòng)設(shè)置水泵10開啟數(shù)量和變頻輸出，控制水泵10的轉(zhuǎn)速，合理調(diào)用水泵10的流量，使水泵10合理的配合中央空調(diào)的整體功率輸出，滿足末端需求，減少能源的消耗。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水泵節(jié)能控制裝置，其特征在于:包括控制柜，所述控制柜包括柜體，所述柜體上設(shè)有采集器、處理器、控制器和變頻器； 所述采集器分別連接有水泵和末端，所述采集器包括電壓采集器、電流采集器、溫度采集器、壓力采集器和流量采集器； 所述處理器與所述采集器連接，所述處理器還連接有所述控制器； 所述控制器通過(guò)電源電路連接有供電電源，所述控制器還分別連接有操作平臺(tái)和所述變頻器； 所述變頻器通過(guò)接觸器與水泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵節(jié)能控制裝置，其特征在于: 所述末端還設(shè)有信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器與所述處理器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泵節(jié)能控制裝置，其特征在于: 所述操作平臺(tái)包括觸摸顯示屏，所述觸摸顯示屏還與所述處理器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵節(jié)能控制裝置，其特征在于: 所述處理器還連接有通信器，所述通信器通過(guò)數(shù)據(jù)接口和上位機(jī)連接有冷熱源設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泵節(jié)能控制裝置，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)接口為以太網(wǎng)或83-485接口中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的水泵節(jié)能控制裝置，其特征在于: 所述控制柜上還設(shè)有用于切換節(jié)能模式和原系統(tǒng)模式的選擇按鍵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵節(jié)能控制裝置，其特征在于: 所述流量采集器為流量傳感器，所述壓力采集器為壓力傳感器，所述溫度采集器為溫度傳感器。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK204152772SQ201420503761
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】朱江, 翟傳明, 李澤偉, 崔凌浩, 于龍 申請(qǐng)人:中電投工程研究檢測(cè)評(píng)定中心