專利名稱：中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及中央空調，尤其是中央空調的水泵轉速控制系統(tǒng)，具體地說是一種中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]目前，中央空調是現(xiàn)代建筑中不可或缺的空氣調節(jié)系統(tǒng)。其中中央空調系統(tǒng)中冷卻水泵或冷卻水泵組是為中央空調提供水量，水量進入機組與機組進行熱交換，然后通過水把機組中的熱量帶走。冷凍水泵或冷凍水泵組是為了把中央空調主機產(chǎn)生的冷熱水輸送到室內末端提供冷熱水而設置，把中央空調主機產(chǎn)生的冷熱水輸送到室內末端設備進行熱交換以調節(jié)室內空氣質量。中央空調系統(tǒng)中冷卻水泵或冷卻水泵組和冷凍水泵或冷凍水泵組在機組滿負荷運行時占整個中央空調系統(tǒng)能耗約20%-30%左右的電量。中央空調主機達到設定溫度后具有卸載功能，特別是過渡季節(jié)空調使用容量較小主機卸載而水泵沒有，這時水泵占系統(tǒng)整體能耗甚至高達40%-60%以上。[0003]隨著能源緊張以及全球資源枯竭，以及國家對節(jié)能的重視，如何提供一種水泵的高效輸送法一直是業(yè)內專家們探索的問題。為了節(jié)能，在暖通設計規(guī)范中還特別進行了規(guī)定。例如在中央空調系統(tǒng)中根據(jù)整個系統(tǒng)的容量設置2臺以上不等的主機，再配備相應的2 臺以上冷卻泵或冷卻泵組，同時再配備相應的2臺以上冷凍泵或冷凍泵組。以便根據(jù)氣候或者使用容量的變化從一臺機組逐步增加開啟直至開啟全部機組和相對應的水泵，以實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。[0004]冷卻和冷凍水泵在配置到中央空調系統(tǒng)中時揚程與流量是按最大、最惡劣的情況下配置的。但是因管道阻力是隨著流量的變化而變化。所以當部分水泵開啟時系統(tǒng)由于未達到額定流量，阻力會明顯偏小。這時水泵的揚程就會無端浪費，造成水泵工作點偏離造成效率下降，同時電機負載過小，無功功耗上升，電機本身能耗增加，電流過大，嚴重時會發(fā)熱燒毀。也就是說這時的系統(tǒng)阻力太小。雖然水泵的揚程有富余量，但是由于部分水泵運行時管道阻力過小，揚程富余造成水泵偏離效率區(qū)。[0005]由于管道阻力過小水泵出現(xiàn)揚程過大造成水泵電流超過額定功率。長期運行水泵會燒毀。為了解決這個問題通常的做法是關閉相應的水泵閥門調節(jié)揚程以適應管道阻力的變化。但這樣會造成水泵電力白白浪費，就像開車踩著油門加油同時踩下剎車一樣。[0006]也有采用各種流量揚程不同的多臺水泵并聯(lián)。以根據(jù)系統(tǒng)情況開啟不同的水泵組合，但是多臺水泵會造成系統(tǒng)施工難度增加，故障率高等弊病。以及在開啟少量水泵時開啟的水泵不能充分利用其他管道的通徑減少阻力。[0007]也有人根據(jù)正在運行的系統(tǒng)的實際揚程進行更換低揚程水泵以匹配實際揚程的辦法，但是由于重新配置的水泵揚程也是固定的揚程。當管道阻力增加或者管道流速增加時。顯然配置低揚程的水泵在高阻力的管道系統(tǒng)中就會出現(xiàn)水泵的效率下降。也就是是雖然配備了低揚程水泵在流量較小管道阻力也較小的時候可以滿足，一旦在標準流量和揚程水泵揚程就會不足，也會造成水泵過載燒毀電機的現(xiàn)象。水泵在并聯(lián)狀態(tài)下流量并不是簡單相加的理論。就是說當2臺水泵同時向一根管道輸入流量時由于復雜的管道阻力以及水泵制造等其他因素。會造成流量損失，2臺水泵并聯(lián)一般只有80%的流量，3臺水泵并聯(lián)時一般只有70%的流量。為了保證系統(tǒng)其中一臺水泵的停止不會導致水流逆流，在每個水泵的出口都會設置一個單向閥，單向閥也會損失掉部分水泵效率。還有人利用多泵安裝變頻器，然后利用變頻器調節(jié)多泵的轉速來調節(jié)揚程以及流量，但顯然這樣的做法經(jīng)濟性不高，投資變頻器的價格遠遠高于水泵的差價。也就是說2臺小流量水泵更換為1臺較大可以滿足2臺同樣小流量的水泵價格較低，同樣用2臺較小的變頻器更換為1臺滿足2臺功率較小變頻器的價格也較低。也就是說大的水泵和變頻器的性價比要高于小的。因此，希望能有一臺水泵就能滿足一臺以上主機流量的中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力與流量匹配系統(tǒng)。以克服以上不足。同時可以根據(jù)中央空調水管系統(tǒng)的流量與阻力改變水泵的流量與揚程。以實現(xiàn)中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力與流量匹配。
發(fā)明內容本實用新型的目的是希望能有一臺水泵能滿足一臺以上中央空調系統(tǒng)流量的設備；同時可以根據(jù)中央空調水管系統(tǒng)的流量與阻力改變水泵的流量與揚程，以實現(xiàn)中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力與流量匹配，本實用新型提出的中央空調水系統(tǒng)揚程阻力匹配系統(tǒng)，簡單有效、可以提高水泵效率以解決上述問題。本實用新型的技術方案是一種中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)，它包括至少一臺水泵、多臺水冷空調主機、兩壓力檢測器和控制器，所述的水泵并聯(lián)，水泵的出水口通過進水總管連接多臺水冷空調主機的對應進水口，所述的兩壓力檢測器分別安裝在水冷空調主機的進水總管和出水總管上，用于檢測進出水壓力，各壓差檢測器的信號輸出端均與控制器的壓力檢測信號輸入端相連，控制器的控制信號輸出端與水泵的控制信號輸入端相連，控制水泵的轉速。本實用新型的水泵的數(shù)量等于或者少于主機的數(shù)量。本實用新型的任意一臺水泵的出水量大于任意一臺中央空調水冷主機的流量。本實用新型的系統(tǒng)還包括兩溫度檢測器，所述的兩溫度檢測器分別安裝在水冷空調主機的進水總管和出水總管上，用于檢測進出水溫度，各溫度檢測器的信號輸出端均與控制器的溫度檢測信號輸入端相連。本實用新型的有益效果本實用新型利用進出水壓差和變頻器控制水泵轉速以調節(jié)單臺水泵滿足多臺主機流量揚程匹配；解決了開啟部分水泵而系統(tǒng)阻力過小揚程過大問題；解決了多泵并聯(lián)效率下降的問題，解決了系統(tǒng)流量阻力與水泵揚程流量不能匹配的問題；一臺水泵滿足多臺主機流量需求，設備投資減少，節(jié)省了投資；水泵的轉速可以依據(jù)需求由控制器進行調整， 有效解決了水泵能耗過高的問題。


[0020]圖1是本實用新型的結構示意圖。[0021]圖2是傳統(tǒng)中央空調水系統(tǒng)的結構示意圖。[0022]其中1、水冷空調主機；2、水泵；3、單向閥；4、Y型過濾器；5、壓力檢測器；6、溫度檢測器；7、控制器；8、進水總管；9、出水總管。
具體實施方式
[0023]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。[0024]如圖1所示，一種中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)，它包括至少一臺水泵2、多臺水冷空調主機1、兩壓力檢測器5和控制器7，所述的水泵2 并聯(lián)，水泵2的出水口通過進水總管8連接多臺水冷空調主機1的進水口，所述的兩壓力檢測器5分別安裝在水冷空調主機1的進水總管8和出水總管9上，用于檢測進出水壓力，各壓差檢測器的信號輸出端均與控制器的壓力檢測信號輸入端相連，控制器7的控制信號輸出端與水泵2的控制信號輸入端相連，控制水泵2的轉速。[0025]本實用新型的任意一臺水泵2的出水量大于任意一臺水冷空調主機1的流量。[0026]本實用新型中，該系統(tǒng)還包括兩溫度檢測器6，所述的兩溫度檢測器6分別安裝在水冷空調主機1的進水總管8和出水總管9上，用于檢測進出水溫度，各溫度檢測器6的信號輸出端與均控制器的溫度檢測信號輸入端相連。[0027]原理說明[0028]水冷空調主機只要滿足兩端壓差其流量相應就會達到額定流量，就可以滿足中央水冷空調主機工況，這樣就可以利用一臺大流量揚程水泵控制其轉速滿足主機兩端壓差的辦法來實現(xiàn)一臺水泵滿足多臺主機流量，以實現(xiàn)中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力與流量匹配。[0029]具體實施方式
[0030]安裝在進水主管道8上的壓力傳感器與安裝在出水主管道9上的壓力傳感器5分別檢測管道壓力。以檢測主機進出水口上的壓差，如果檢測到壓差小于主機需求的壓差，則控制器7就會控制水泵轉速加快，以滿足主管道進出水口壓差，如果這時候增開主機，就會造成總管壓差下降，這時控制器7就會增加轉速控制水泵增速，以滿足總管壓差。這樣就實現(xiàn)了單臺水泵通過控制轉速實現(xiàn)滿足多臺主機流量要求，也就克服了傳統(tǒng)上的所有不足。[0031]本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
權利要求1.一種中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)，其特征是它包括至少一臺水泵(2)、多臺水冷空調主機(1)、兩壓力檢測器(5)和控制器(7)，所述的水泵(2)并聯(lián)，水泵(2)的出水口通過進水總管(8)連接多臺水冷空調主機(1)的對應進水口，所述的兩壓力檢測器(5)分別安裝在水冷空調主機(1)的進水總管(8)和出水總管(9) 上，用于檢測進出水壓力，各壓差檢測器的信號輸出端均與控制器的壓力檢測信號輸入端相連，控制器的控制信號輸出端與水泵(2)的控制信號輸入端相連，控制水泵(2)的轉速。
2.根據(jù)權利要求1所述的中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)，其特征是所述的水泵(2)的數(shù)量等于或者少于主機的數(shù)量。
3.根據(jù)權利要求1所述的中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)，其特征是所述的任意一臺水泵(2)的出水量大于任意一臺中央空調水冷主機(1) 的流量。
4.根據(jù)權利要求1所述的中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)還包括兩溫度檢測器(6)，所述的兩溫度檢測器(6)分別安裝在水冷空調主機(1)的進水總管(8)和出水總管(9)上，用于檢測進出水溫度，各溫度檢測器(6) 的信號輸出端均與控制器的溫度檢測信號輸入端相連。
專利摘要一種中央空調水系統(tǒng)水泵揚程流量與空調管路系統(tǒng)阻力流量匹配系統(tǒng)，它包括至少一臺水泵、多臺水冷空調主機、兩壓力檢測器和控制器，所述的水泵并聯(lián)，水泵的出水口通過進水總管連接多臺水冷空調主機的對應進水口，所述的兩壓力檢測器分別安裝在水冷空調主機的進水總管和出水總管上，各壓差檢測器的信號輸出端均與控制器的壓力檢測信號輸入端相連，控制器的控制信號輸出端與水泵的控制信號輸入端相連，控制水泵的轉速。本實用新型利用進出水壓差和變頻器控制水泵轉速以調節(jié)水泵流量揚程；解決了水泵部分流量時揚程過大問題，水泵的轉速可以依據(jù)需求由控制器進行調整，有效解決了水泵能耗過高的問題。
文檔編號F24F11/02GK202254130SQ20112038073
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者寧方亮 申請人:無錫永信能源科技有限公司