空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水泵結構及控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空調系統(tǒng)水栗的控制方法，特別是涉及一種空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水栗結構及控制方法。屬于暖通空調技術領域。
【背景技術】
[0002]建筑物空調系統(tǒng)中，空調水栗結構的能耗占空調系統(tǒng)能耗的20%左右，水栗結構的節(jié)能運行關乎整個空調系統(tǒng)的節(jié)能率。為此要對空調水栗進行結構選型及結構布置。而空調水栗的結構選型及結構布置，主要是根據設計工況下，水栗結構所負責的管網的流量及揚程考慮。
[0003]空調系統(tǒng)在全年運行時，由于空調末端所需水量在不同季節(jié)是變化的，如果不對空調系統(tǒng)的水栗供水進行調節(jié)和控制，將會造成能量浪費?，F有技術中，還沒有出現供水量隨著空調末端的用水量變化而變化的水栗結構，也沒有出現對空調系統(tǒng)的供水栗的節(jié)能控制方法。因此，現有技術的空調系統(tǒng)存在低效率、高能耗的問題。
[0004]因此，需要設計一種空調系統(tǒng)的全天候節(jié)能型水栗結構及控制方法
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的之一，是為了解決現有技術的空調系統(tǒng)中，全年運行時冷卻機組與水栗長時間處于不穩(wěn)定、低效率、高能耗運行的狀態(tài)，造成巨大能耗的問題；提供一種空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水栗結構。
[0006]本發(fā)明的目的之二，是為了解決現有技術的空調系統(tǒng)中，全年運行時冷卻機組與水栗長時間處于不穩(wěn)定、低效率、高能耗運行的狀態(tài)，造成巨大能耗的問題；提供一種空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水栗結構的控制方法。
[0007]本發(fā)明的目的之一可以通過采取如下技術方案達到:
[0008]空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水栗結構，其結構特點在于:在空調系統(tǒng)的制冷末端輸入口設置全天候節(jié)能型水栗結構，所述全天候節(jié)能型水栗結構由若干條供水回路并聯組成，各條供水回路由一變頻式水栗和一冷水機組串聯組成，各供水回路的變頻水栗具有相同的揚程結構及不同的流量結構，各供水回路的冷水機組為不同冷量、蒸發(fā)器阻力相等的機組，形成具有多臺相同揚程、不同流量的變頻水栗并聯連接結構；所述變頻水栗并聯連接結構的控制端連接有控制結構，通過該控制結構控制各變頻水栗工作在高效區(qū)范圍內，以構成多臺相同揚程不同流量變頻水栗并聯構成的全天候節(jié)能型水栗結構。
[0009]本發(fā)明的目的之一還可以通過采取如下技術方案達到:
[0010]進一步地，所述變頻水栗工作在高效區(qū)范圍，是指各變頻水栗工作在設定水栗效率多水栗設計工況最高效率的85%的工況。
[0011]進一步地，所述全天候節(jié)能型水栗結構由四條供水回路并聯組成，每條供水回路由一變頻式水栗和一冷水機組串聯組成。
[0012]本發(fā)明的目的之二可以通過采取如下技術方案達到:
[0013]空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水栗結構的控制方法，其特征在于:
[0014]I)設置多臺相同揚程不同流量變頻水栗并聯構成的全天候節(jié)能型水栗結構，在流量Q、揚程H的平面座標系中，確定空調系統(tǒng)的管網特性曲線R-HQ，水栗揚程-流量特性曲線H-Q，水栗效率-流量曲線n -Q,設計工況點a對應的揚程和流量為設計揚程和設計流量;
[0015]2)設定在水栗效率多水栗設計工況最高效率的85%時為水栗高效區(qū)，控制全天候節(jié)能型水栗結構的變頻水栗保持在高效區(qū)運行，變頻水栗的效率保持在水栗效率-流量曲線n-Q中對應的na-nC之間，同時將所述水栗的運行流量控制在水栗揚程-流量特性曲線H-Q中對應的Qc-Qa之間，以保證所述變頻水栗在高效區(qū)運行；
[0016]3)全年運行不同工況下，當所有并聯變頻水栗調整至高效運行區(qū)的最小流量，并聯水栗所提供的總水量仍大于空調末端系統(tǒng)所需水量時，通過臺數控制，減少水栗的運行臺數，使剩余工作各臺變頻水栗的運行流量位于水栗高效區(qū)流量范圍內，當工作的變頻水栗為一臺時，允許水栗在更小流量是低效率運行，以保證變頻水栗在全年大部分時間內，處于高效運行狀態(tài)。
[0017]本發(fā)明的目的之二還可以通過采取如下技術方案達到:
[0018]進一步地，在流量Q、揚程H的平面座標系中包括H-Q-nl、H-Q_n2、H-Q_n3和H-Q-n4四條管網特性曲線，其中H-Q-nl設計轉速下的水栗揚程-流量特性曲線，H-Q_n2、H-Q-n3和H-Q-n4為不同負載轉速下的水栗揚程-流量特性曲線，η I為工頻下轉速，η2、η3、η4為部分負荷變頻工況下轉速；n -Q為水栗效率-流量曲線，a點為設計工況點，對應的揚程和流量為設計揚程和設計流量，對應的水栗效率為最高效率；當實際運行時，流量小于等于設計流量，保持管網特性不變，通過變頻調節(jié)，將水栗轉速降低，滿足實際水量需求，水栗轉速n4 < n3 < n2 < nl，對應的運行狀態(tài)點分別為d、c、b、a點，對應的流量、揚程、效率為:Qd < Qc < Qb < Qa，Hd < He < Hb < Ha，nd < η c < η b < η a，其中 η c = 0.85 η a。
[0019]本發(fā)明具有如下突出的有益效果:
[0020]1、本發(fā)明涉及的空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水栗結構，在空調系統(tǒng)的制冷末端輸入口設置全天候節(jié)能型水栗結構，所述全天候節(jié)能型水栗結構由若干條供水回路并聯組成，各條供水回路由一變頻式水栗和一冷水機組串聯組成，各供水回路的變頻水栗具有相同的揚程結構及不同的流量結構，各供水回路的冷水機組為不同冷量、蒸發(fā)器阻力相等的機組，形成具有多臺相同揚程、不同流量的變頻水栗并聯連接結構；所述變頻水栗并聯連接結構的控制端連接有控制結構，通過該控制結構控制各變頻水栗工作在高效區(qū)范圍內，以構成多臺相同揚程不同流量變頻水栗并聯構成的全天候節(jié)能型水栗結構；因此，能夠解決現有技術的空調系統(tǒng)中，全年運行時冷卻機組與水栗長時間處于不穩(wěn)定、低效率、高能耗運行的狀態(tài)，造成巨大能耗的問題，具有全天候節(jié)能運行、水栗運行穩(wěn)定、效率高、能耗低和運行費用低等有益效果。
[0021]2、本發(fā)明涉及的空調系統(tǒng)的空調系統(tǒng)用相同揚程不同流量組合式水栗結構的控制方法，通過分析水栗特性曲線，找出水栗高效運行區(qū)，及其對應的水栗流量范圍，結合水栗變頻控制以及臺數控制，并在保證各水栗并聯管路兩段壓差相等情況下，可使得水栗在全年大部分時間內均位于高效區(qū)運行，因此，能夠解決現有技術的空調系統(tǒng)中，全年運行時冷卻機組與水栗長時間處于不穩(wěn)定、低效率、高能耗運行的狀態(tài)，造成巨大能耗的問題，具有全天候節(jié)能運行、水栗運行穩(wěn)定、效率高、能耗低和運行費用低等有益效果。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明具體實施例空調系統(tǒng)中水栗與冷水機布置方式示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明具體實施例管網特性曲線、流量特性曲線、效率-流量曲線圖。
[0024]圖3是本發(fā)明具體實施例不同工況點時對應的水栗流量、揚程、效率、轉速曲線圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
[0026]具體實施例1:
[0027]參照圖1，本實施例涉及的空調系統(tǒng)的全天候節(jié)能型水栗結構，在空調系統(tǒng)的制冷末端輸入口設置全天候節(jié)能型水栗結構，所述全天候節(jié)能型水栗結構由若干條供水回路并聯組成，各條供水回路由一變頻式水栗和一冷水機組串聯組成，各供水回路的變頻水栗具有相同的揚程結構及不同的流量結構，各供水回路的冷水機組為不同冷量、蒸發(fā)器阻力相等的機組，形成具有多臺相同揚程、不同流量的變頻水栗并聯連接結構；所述變頻水栗并聯連接結構的控制端連接有控制結構，通過該控制結構控制各變頻水栗工作在高效區(qū)范圍內，以構成多臺相同揚程不同流量變頻水栗并聯構成的全天候節(jié)能型水栗結構。
[0028]所述變頻水栗工作在高效區(qū)范圍，是指各變頻水栗工作在設定水栗效率多水栗設計工況最高效率的85%的工況。
[0029]所述全天候節(jié)能型水栗結構由四條供水回路并聯組成，每條供水回路由一變頻式水栗和一冷水機組串聯組成。
[0030]參照圖2、圖3，本實施例涉及的空調系統(tǒng)的全天候節(jié)能型水栗結構的控制方法，其特征在于:1)設置多臺相同揚程不同流量變頻水栗并聯構成的全天候節(jié)能型水栗結構，在流量Q、揚程H的平面座標系中，確定空調系統(tǒng)的管網特性曲線R-HQ，水栗揚程-流量特性曲線H-Q，水栗效率-流量曲線n -Q,設計工況點a對應的揚程和流量為設計揚程和設計流量；2)設定在水栗效率多水栗設計工況最高效率的85%時為水栗高效區(qū)，控制全天候節(jié)能型水栗結構的變頻水栗保持在高效區(qū)運行，變頻水栗的效率保持在水栗效率-流量曲線n -Q中對應的n a- n C之間，同時將所述水栗的運行流量控制在水栗揚程-流量特性曲線H-Q中對應的Qc-Qa之間，以保證所述變頻水栗在高效區(qū)運行；3)全年運行不同工況下，當所有并聯變頻水栗調整至高效運行區(qū)的最小流量，并聯水栗所提供的總水量仍大于空調末端系統(tǒng)所需水量時，通過臺數控制，減少水栗的運行臺數，使剩余工作各臺變頻水栗的運行流量位于水栗高效區(qū)流量范圍內，當工作的變頻水栗為一臺時，允許水栗在更小流量是低效率運行，以保證變頻水栗在全年大部分時間內，處于高效運行狀態(tài)。
[0031]進一步地，在流量Q、揚程H的平面座標系中，包括H-Q-nl、H-Q_n2、H-Q_n3和H-Q-n4四條管網特性曲線，其中H-Q-nl設計轉速下的水栗揚程-流量特性曲線，H-Q