專利名稱：供水控制系統(tǒng)和供水控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一種對泵等進(jìn)行控制的供水控制系統(tǒng)和供水控制方
法，該泵將熱源^L輸出的冷水或熱水送向負(fù)載^L。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)控制系統(tǒng)等中，為了使輸送冷水或熱水等載熱體 的泵通過變頻器實現(xiàn)節(jié)省能源，在配管的末端設(shè)置壓力信號發(fā)送器， 根據(jù)末端差壓來設(shè)定供水壓力，并根據(jù)該設(shè)定的供水壓力來對由變 頻器調(diào)控的泵的轉(zhuǎn)速和旁通閥的開度進(jìn)行控制(例如，參照日本發(fā) 明專利公開公報特開2005-299980號)。圖9是表示該專利文獻(xiàn)所公 開的現(xiàn)有技術(shù)中空調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖9的空調(diào)控制系統(tǒng)包括熱源機(jī)21-1 ~ 21-3,其用于輸出冷水 或熱水等載熱體； 一次泵22-1 ~ 22-3,其作為該熱源機(jī)21-1 ~21-3 的輔機(jī)；供水集管23-1、 23-2,其用于混合來自該多個熱源機(jī)21-1 ~ 21-3的載熱體；供水管路24;風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組、空調(diào)機(jī)等負(fù)載機(jī)25-1 ~ 25-3;差壓傳感器26,其用于測量末端差壓P2;回水管路27;回水 集管28,用于使載熱體在負(fù)載機(jī)25-1 ~ 25-3中被熱交換后經(jīng)由回水 管路27送出再返回原處；二次泵29-1 ~ 29-3，其被設(shè)置在供水集管 23-1、 23-2之間；旁通閥30，其被設(shè)置在供水集管23-1 、 23-2之間； 壓力傳感器31，其用于測量供水壓力P1;供水控制裝置32，其用于 對將載熱體送向負(fù)載機(jī)25-1 ~ 25-3的泵29-1 ~ 29-3等進(jìn)行控制。二 次泵29-l、 29-2分別具有變頻器29-la、 29-2a。
在被一次泵22-1 ~ 22-3加壓并被熱源機(jī)21-1 ~ 21-3冷卻或加熱 后的冷水或熱水等載熱體(供水)被輸送到供水集管23-1,然后被 二次泵29-1 ~ 29-3加壓并經(jīng)由供水集管23-2供給到供水管路24,之 后流經(jīng)負(fù)載機(jī)25-1 ~ 25-3,并作為回水^皮回水管路27送到回水集管 28，接下來，再次被泵22-1 ~ 22-3加壓送出。載熱體像這樣沿上述 路徑進(jìn)行循環(huán)。
圖9這樣的空調(diào)控制系統(tǒng)中，壓力傳感器31用于測量供水壓力 Pl。差壓傳感器26用于測量配管末端的末端差壓P2,即，用于測 量被輸入到負(fù)載機(jī)25-3的送水與從負(fù)載機(jī)25-3輸出的回水之間的差 壓，該負(fù)載機(jī)25-3被設(shè)置在從供水管路24供水側(cè)(負(fù)載機(jī)側(cè))的最 末端。然后，供水控制裝置32根據(jù)末端差壓P2來設(shè)定供水壓力， 再根據(jù)該供水壓力設(shè)定值來對二次泵29-1、 29-2的由變頻器調(diào)控的 轉(zhuǎn)速和旁通閥30的開度進(jìn)行控制。
采用圖9所示的系統(tǒng)，由于泵所需能耗與揚程相關(guān)，因此能耗可 得到削減，實現(xiàn)節(jié)能。
然而圖9所示的系統(tǒng)存在如下的問題若采用圖9所示的系統(tǒng)， 需要確定配管的末端，并在該末端部設(shè)置差壓傳感器，而確定配管 的末端比較困難，向配管的末端設(shè)置差壓傳感器也比較困難，所以 通常會放棄采用該系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而作出的，目的在于提供一種供水控 制系統(tǒng)和供水控制方法，即使在設(shè)置差壓傳感器時不能確定配管末 端，也能實現(xiàn)末端差壓控制，即根據(jù)末端差壓來對變頻泵的壓力進(jìn) 行控制，還可節(jié)能。
本發(fā)明的供水控制系統(tǒng)包括泵，其對來自多個負(fù)載機(jī)的回水進(jìn) 行加壓并將其作為供水送向所述負(fù)載機(jī)；旁通閥，其被設(shè)置在用于 連接所述回水被輸入的所述泵的輸入側(cè)和所述供水被輸出的所述泵 的輸出側(cè)的旁路上；多個第一差壓測量機(jī)構(gòu)，其被設(shè)置在所述多個 負(fù)載機(jī)入口設(shè)置的閥各自上，并對所述負(fù)載機(jī)入口的所述供水和所 述負(fù)載機(jī)的出口的所述回水之間的差壓進(jìn)4亍測量；末端差壓確定機(jī) 構(gòu)，其對該第一差壓測量機(jī)構(gòu)測量出的多個差壓進(jìn)行比較，并確定
配管末端的末端差壓；控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所述末端差壓來對所述泵
的轉(zhuǎn)速和所述旁通閥的開度進(jìn)行控制。
本發(fā)明的供水控制系統(tǒng)還包括供水壓力測量機(jī)構(gòu)，所述供水壓力 測量機(jī)構(gòu)用于測量所述泵出口的所述供水的壓力，所述控制機(jī)構(gòu)根 據(jù)所述末端差壓來對所述泵出口的所述供水的壓力進(jìn)行設(shè)定，并根 據(jù)該設(shè)定值和所述供水壓力測量機(jī)構(gòu)測量出的供水壓力，來對所述 泵的轉(zhuǎn)速和所述旁通閥的開度進(jìn)行控制。
本發(fā)明的供水控制系統(tǒng)還包括第二差壓測量機(jī)構(gòu)，所述第二差壓
測量^/L構(gòu)用于對所述泵出口的所述供水和所述泵入口的所述回水之 間的差壓進(jìn)行測量，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述末端差壓來對所述泵出 口的所述供水和所述泵入口的所述回水之間的差壓進(jìn)行設(shè)定，并根 據(jù)該設(shè)定值和所述第二差壓測量機(jī)構(gòu)測量出的差壓，來對由變頻器 調(diào)控的所述泵的轉(zhuǎn)速和所述旁通閥的開度進(jìn)行控制。
本發(fā)明的供水控制方法為供水控制系統(tǒng)中將所述熱源機(jī)輸出的 冷水或熱水送向所述負(fù)載機(jī)的供水控制方法，其中，供水控制系統(tǒng) 包括輸出冷水或熱水的熱源機(jī)；泵，其對來自多個負(fù)載機(jī)的回水 進(jìn)行加壓并將其作為供水送向所述負(fù)載機(jī)；旁通閥，其被設(shè)置在用 于連接所述回水被輸入的所述泵的輸入側(cè)和所述供水被輸出的所述 泵的輸出側(cè)的旁路上，所述供水控制方法具有差壓測量步驟在 所述多個負(fù)載機(jī)各自上設(shè)置的閥中，對所述負(fù)載機(jī)入口的所述供水 和所述負(fù)載機(jī)出口的所述回水之間的差壓進(jìn)4亍測量；末端差壓確定 步驟對該差壓測量步驟中測量出的多個差壓進(jìn)行比較，并確定配 管末端的末端差壓；控制步驟根據(jù)所述末端差壓來對所述由變頻 器調(diào)控的泵的轉(zhuǎn)速和所述旁通閥的開度進(jìn)行控制。
發(fā)明效果
采用本發(fā)明，在多個負(fù)載機(jī)上分別設(shè)置有閥，并在各閥中分別設(shè) 置有對負(fù)載機(jī)入口的供水和負(fù)載機(jī)出口的回水之間的差壓進(jìn)行測量 的第 一差壓測量機(jī)構(gòu)，對該第 一差壓測量機(jī)構(gòu)測量出的多個差壓進(jìn) 行比較，來確定配管末端的末端差壓，由此，即使在設(shè)置差壓測量
機(jī)構(gòu)時不能確定配管末端的情況下，也可實現(xiàn)根據(jù)末端差壓對變頻 泵和旁通閥的壓力進(jìn)行控制的末端差壓控制，并可實現(xiàn)節(jié)能。


圖1是方塊圖，用于表示本發(fā)明第一實施方式中的空調(diào)控制系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)。
圖2是方塊圖，用于例示圖1中空調(diào)控制系統(tǒng)的供水控制裝置的 結(jié)構(gòu)。
圖3是流程圖，用于表示圖2的供水控制裝置的動作。 圖4是用于說明供水壓力與末端差壓之間的關(guān)系的圖。 圖5是用于說明變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速、旁通閥開度與供水壓力之間的 關(guān)系的圖。
圖6是方塊圖，用于表示本發(fā)明第二實施方式中的空調(diào)控制系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)。
圖7是方塊圖，用于例示圖6中空調(diào)控制系統(tǒng)的供水控制裝置的 結(jié)構(gòu)。
圖8是流程圖，用于表示圖7的供水控制裝置的動作。 圖9是用于表示現(xiàn)有技術(shù)中空調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
符號說明
1-1 ~ 1-3:熱源才幾，2-1 ~ 2-3: —次泵，2-la~2-2a:變頻器，3、 3-1、 3-2:供水集管，4:供水管路，5-1 ~ 5-3:負(fù)載機(jī)，6-1 ~ 6-3: 閥，7:回水管路，8:回水集管，9-1 ~ 9-3: 二次泵，9-la~9-2a: 變頻器，10、 15:旁通閥，11:壓力傳感器，12、 12a:供水控制裝 置，13:負(fù)載機(jī)控制裝置，14:差壓計，120:供水壓力信號接收部， 121:差壓信號接收部，122:設(shè)定部，123:末端差壓確定部，124、 124a:運算部，125、 125a:泵控制部，126、 126a:旁通閥控制部， 127:差壓信號接收部。
具體實施例方式
〔第一實施方式〕 下面參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
圖1是方塊圖，用于表示本發(fā)明第一實施方式中空調(diào)控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)。本實施方式中，采用復(fù)式泵形式向負(fù)載機(jī)進(jìn)行供水。
本實施方式的空調(diào)控制系統(tǒng)包括用于輸出冷水或熱水等載熱體 的冷熱水機(jī)、熱泵、冷凍機(jī)、鍋爐等熱源機(jī)1-1 ~ 1-3; —次泵2-1~ 2-3,其作為該熱源機(jī)1-1 ~ 1-3的輔機(jī)；供水集管3-l、 3-2，其用于 混合來自該多個熱源機(jī)1-1~ 1-3的載熱體；供水管路4;風(fēng)機(jī)盤管 機(jī)組、空調(diào)機(jī)等負(fù)載機(jī)5-1 ~ 5-3;閥6-1~6-3,其用于控制向負(fù)載 機(jī)5-1 ~ 5-3供給的載熱體的流量；回水管路7;回水集管8，用于使 載熱體在負(fù)載機(jī)5-1~5-3中被熱交換后經(jīng)由回水管路7送出，再返 回該回水集管8; 二次泵9-1 ~ 9-3,其被設(shè)置在供水集管3-1、 3-2 之間；旁通閥10,其被設(shè)置在供水集管3-1和3-2之間；壓力傳感 器(供水壓力測量機(jī)構(gòu))11,其用于測量供水壓力P1;供水控制裝 置12,其用于對將載熱體送向負(fù)載機(jī)5-1 ~ 5-3的泵9-1 ~ 9-3等進(jìn)行 控制；負(fù)載機(jī)控制裝置13,其通過調(diào)整閥6-1 ~ 6-3的開度來控制向 負(fù)載機(jī)5-1~5-3供給的載熱體的供給量。二次泵9-l、 9-2分別具有 變頻器9-la、 9-2a。
該空調(diào)控制系統(tǒng)中，如下部分構(gòu)成了供水控制系統(tǒng)熱源機(jī)1-1 ~ 1-3， 一次泵2-1~2-3，供水集管3-l、 3-2,供水管路4，回水管路7， 回水集管8， 二次泵9-1~9-3,旁通閥10,壓力傳感器ll以及供水 控制裝置12。
在尋皮一次泵2-1 ~ 2-3加壓并凈皮熱源機(jī)1-1 ~ 1-3冷卻或加熱后， 冷水或熱水等載熱體(供水)被輸送到供水集管3-1,然后被二次泵 9-l ~ 9-3加壓并經(jīng)由供水集管3-2供給到供水管路4,之后流經(jīng)負(fù)載 機(jī)5-1 ~ 5-3，并作為回水被回水管路7送到回水集管8,接下來，再 次被泵2-1 ~ 2-3加壓送出。載熱體像這樣沿上述路徑進(jìn)行循環(huán)。
供水壓力Pl是指，被二次泵9-1 ~ 9-3等加壓并輸送到供水管路
4的供水的壓力。
末端差壓P2是指，在設(shè)置有圖1的空調(diào)控制系統(tǒng)的建筑物上的 配管末端，即，由供水管路4輸出供水的一側(cè)(負(fù)載機(jī)側(cè))的最末 端位置上設(shè)置的負(fù)載機(jī)所受到的供水壓力與從負(fù)載機(jī)輸出的回水壓 力之間的差壓。此處的配管末端是指，從泵的角度來看時配管內(nèi)阻 力最大的地方。但鑒于下面的理由，要確定實際的配管末端也比較 困難。
從理論上來講是可以確定配管末端的，而實際情況中，在設(shè)置好 配管后，配管內(nèi)阻力最大的地方可能并不一定是配管長度最長的地 方，此外，由于還存在^皮手動閥節(jié)流的地方這樣的不確定因素，所 以要準(zhǔn)確的確定實際的配管末端比較困難。 一般情況下，會從集管 分出多個配管系統(tǒng)，所以如果至少在該各系統(tǒng)中不能確定配管內(nèi)阻 力最大的地方，則不能保證整個空調(diào)機(jī)的工作能力。
因此，本實施方式中，為了安全地進(jìn)行控制(即，不引起空調(diào)機(jī) 的能力不足)，在多個閥6-1-6-3中設(shè)置對供水和回水之間的壓力 進(jìn)行測量的差壓傳感器(差壓測量機(jī)構(gòu))，該多個閥6-1~6-3被設(shè) 置在假定為配管末端的地方。由此，因為將差壓傳感器內(nèi)置到閥 6-1~6-3中，則不需要在配管末端設(shè)置差壓傳感器。
圖2是用于例示供水控制裝置12的結(jié)構(gòu)的方塊圖。供水控制裝 置12包括供水壓力信號接收部120,其用于接收壓力傳感器11 測量出的供水壓力Pl的值；差壓信號接收部121,其用于經(jīng)由負(fù)載 機(jī)控制裝置13接收閥6-1 ~ 6-3的差壓傳感器測量出的差壓值；設(shè)定 部122，其根據(jù)用戶的操作輸入等來設(shè)定末端差壓設(shè)定值P2set;末 端差壓確定部123，其對差壓信號接收部121接收到的多個差壓進(jìn)行 比較而確定末端差壓P2;運算部124,其根據(jù)供水壓力信號接收部 120接收到的供水壓力Pl、末端差壓確定部123確定的末端差壓P2、 設(shè)定部122設(shè)定的末端差壓設(shè)定值P2set來運算由變頻器調(diào)控的二次 泵9-l、 9-2的轉(zhuǎn)速和旁通閥10的開度；泵控制部125,其根據(jù)運算 部124的運算結(jié)果通過變頻器9-la、 9-2a來控制二次泵9-1、 9-2的
轉(zhuǎn)速(下面，稱為變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速)；旁通閥控制部126，其根據(jù)運 算部124的運算結(jié)果來控制旁通閥10的開度。
由運算部124、泵控制部125、旁通閥控制部126構(gòu)成控制才幾構(gòu)。
泵控制部125根據(jù)用戶經(jīng)由設(shè)定部122進(jìn)行的操作輸入或者運算 部124的運算結(jié)果，來對二次泵9-3的通/斷動作進(jìn)行控制。泵控制 部125將二次泵9-l 9-3運行狀態(tài)的信息發(fā)送給運算部124。
接下來，參照圖1~圖5對本實施方式的動作進(jìn)行說明。圖3是 用于表示供水控制裝置12的動作的流程圖。圖4用于說明供水壓力 與末端差壓之間的關(guān)系的圖。圖5是用于說明變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速、旁 通閥開度與供水壓力之間的關(guān)系的圖。
首先，以負(fù)載機(jī)5-1 ~ 5-3為空調(diào)機(jī)的情況為例對負(fù)載機(jī)控制裝 置13的動作進(jìn)行說明。負(fù)載機(jī)5-1 ~ 5-3從熱源機(jī)1-1 ~ 1-3接收所 供給的載熱體，對從空調(diào)控制區(qū)域的室內(nèi)返回的空氣(回氣)與外 界空氣的混氣進(jìn)行冷卻或加熱，并利用鼓風(fēng)機(jī)將冷卻或加熱后的供 氣送入室內(nèi)。為了使負(fù)載機(jī)5-1 ~ 5-3送出的供氣的溫度與設(shè)定溫度 相一致，負(fù)載機(jī)控制裝置13例如通過PID運算算出控制量，并將算 出的控制量輸出給閥6-1 ~ 6-3,由此控制閥6-1 ~ 6-3的開度。
像這樣在負(fù)載機(jī)側(cè)進(jìn)行上述空調(diào)控制的同時，在熱源機(jī)側(cè)進(jìn)行下 面的供水控制。
首先，內(nèi)置在閥6-1內(nèi)的差壓傳感器測量向負(fù)載機(jī)5-l輸送的供 水與從負(fù)載機(jī)5-l輸出的回水之間的差壓。同樣，內(nèi)置在閥6-2、 6-3 內(nèi)的差壓傳感器測量向負(fù)載機(jī)5-1、 5-2輸送的供水與從負(fù)載機(jī)5-1、 5 - 2輸出的回水之間的差壓。
用于對這些差壓傳感器測量出的差壓進(jìn)行表示的差壓信號被送 到負(fù)載機(jī)控制裝置13。負(fù)載機(jī)控制裝置13和供水控制裝置12被有 線、無線等通信線路相連。負(fù)載機(jī)控制裝置13經(jīng)由通信線路將差壓 信號發(fā)送到供水控制裝置12。
供水控制裝置12的差壓信號接收部121接收從負(fù)載機(jī)控制裝置 13發(fā)送的差壓信號(圖3中的步驟Sl )。
供水壓力信號接收部120接收供水壓力信號(步驟S2),這供 水壓力信號的內(nèi)容為由壓力傳感器11測量出的供水壓力Pl的值。
末端差壓確定部123對差壓信號接收部121接收的差壓信號所表 示的多個差壓值進(jìn)行比較，并將這些差壓中的最差值作為末端差壓 P2(步驟S3)。此處是將多個差壓中的最小值作為最差值。
接下來，如圖4所示，運算部124根據(jù)用戶等預(yù)設(shè)的末端差壓設(shè) 定值P2set,利用PID控制對供水壓力進(jìn)行設(shè)定(步驟S4)。當(dāng)末端 差壓確定部123確定的末端差壓P2比末端差壓i殳定值P2set小時， 運算部124則利用P動作(比例動作)將供水壓力設(shè)定得較大。當(dāng) 末端差壓P2比末端差壓設(shè)定值P2set大時，運算部124則利用P動 作將供水壓力設(shè)定的較小。
例如，在圖4中，當(dāng)末端差壓P2為小于末端差壓i殳定值P2set 的末端差壓P2a時，若供水壓力變大，則末端差壓P2a也變大，所 以將供水壓力設(shè)定值Plset設(shè)定為比相應(yīng)于末端差壓設(shè)定值P2set的 供水壓力x大的供水壓力a。圖4中，當(dāng)末端差壓P2為大于末端差 壓設(shè)定值P2set的末端差壓P2b時，若供水壓力變大，則末端差壓 P2b也變大，所以將供水壓力設(shè)定值Plset設(shè)定為比相應(yīng)于末端差壓 設(shè)定值P2set的供水壓力x小的供水壓力b。
通過I動作(積分動作)使偏差消失，從而，若當(dāng)前的末端差壓 P2小于末端差壓設(shè)定值P2set時，供水壓力設(shè)定值Plset則進(jìn)一步變 大，若當(dāng)前的末端差壓P2大于末端差壓設(shè)定值P2set時，供水壓力 設(shè)定值Plset則進(jìn)一步變小。
接下來，運算部124根據(jù)在步驟S4中設(shè)定的供水壓力設(shè)定值 Plset,來決定二次泵9-1、 9-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通閥10的開 度(步驟S5)。當(dāng)壓力傳感器11測量出的供水壓力Pl小于供水壓 力設(shè)定值Plset時，運算部124則使二次泵9-1、 9-2的變頻器調(diào)控 轉(zhuǎn)速變大，當(dāng)壓力傳感器11測量出的供水壓力Pl大于供水壓力設(shè) 定值Plset時，運算部124則4吏二次泵9-1、 9-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速 變小。像這樣來確定變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速，以使得供水壓力Pl與供水壓
力設(shè)定值Plset相一致。當(dāng)供水壓力Pl比供水壓力設(shè)定值Plset大 出較多時，即使運算部124使二次泵9-1、 9-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速處 于下限值，也不能使供水壓力Pl與供水壓力設(shè)定值Plset相一致， 該情況下，運算部124根據(jù)當(dāng)前的供水壓力Pl的大小來決定旁通閥 IO打開的開度。
圖5中，II、 12為表示變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速與供水壓力之間的關(guān)系的 特性，B為表示旁通閥開度與供水壓力之間的關(guān)系的特性。變頻器 調(diào)控轉(zhuǎn)速與供水壓力之間的關(guān)系在如下兩種情況下是不同的泵單 獨運行的情況，即，只有帶變頻器的泵(本實施方式中的二次泵9-l、 9-2)在運行；泵并行運行的情況，即，帶變頻器的泵與未設(shè)置變頻 器的泵(本實施方式中的二次泵9-3)同時運行。變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速下 限值根據(jù)該兩種狀況而切換。II為泵單獨運行時的特性，12為泵并 行運行時的特性。
例如，在圖5中，當(dāng)壓力傳感器11測量出的供水壓力Pl為小于 供水壓力設(shè)定值Plset的供水壓力Pla時，若提高變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速， 供水壓力則變大，所以將變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速設(shè)定為比與供水壓力設(shè)定 值Plset相對應(yīng)的供水壓力y大的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速a。圖5中，當(dāng)供 水壓力Pl為大于供水壓力設(shè)定值Plset的供水壓力Plb時，若降低 變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速，供水壓力則變小，所以將變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速設(shè)定為 比與供水壓力設(shè)定值Plset相對應(yīng)的供水壓力y小的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速 b。此外，在圖5中，當(dāng)供水壓力Pl為比供水壓力設(shè)定值Plset大出 很多的供水壓力Plc時，因變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到下限值，所以 通過打開旁通閥IO來使供水壓力Pl下降。因此，像圖5所示那樣 將旁通閥10的開度設(shè)定為開度c。
如上所述，變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速的下限值根據(jù)二次泵9-1~9-3的運 行狀況而切換。根據(jù)未設(shè)置變頻器的二次泵9-3的運行狀況，該下限 值的切換由運算部124來進(jìn)行。
根據(jù)運算部124的運算結(jié)果，泵控制部125經(jīng)由變頻器9-la、9-2a 來控制二次泵9-l、 9-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速。當(dāng)未設(shè)置變頻器的二次
泵9-3動作時，泵9-3的供水壓力通常被設(shè)定為固定值(最大值)。 旁通閥控制部126根據(jù)運算部124的運算結(jié)果來控制旁通閥10 的開度。
上述的圖3所示的處理反復(fù)進(jìn)行，直到系統(tǒng)停止動作(圖3中步 驟S6為YES )。
本實施方式中，在被認(rèn)為配管末端的地方設(shè)置有多個閥6-1 ~ 6-3,并在這些閥6-1 ~6-3上分別設(shè)置差壓傳感器，通過比較這些差 壓傳感器測量到的多個差壓來確定末端差壓P2，所以即使在設(shè)置差 壓傳感器時不能確定配管末端，也可獲得末端差壓P2的信息。本實 施方式中，將差壓傳感器內(nèi)置到閥6-1 ~6-3中，由此不需要確定配 管末端和在該末端設(shè)置差壓傳感器。
此外，本實施方式中，根據(jù)末端差壓P2來設(shè)定供水壓力，并根 據(jù)該設(shè)定的供水壓力來對二次泵9-1、 9-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通 閥10的開度進(jìn)行控制，由此可實現(xiàn)節(jié)能。即在本實施方式中，根據(jù) 末端差壓P2來改變供水壓力，所以可在流量較小時減小供水壓力。 由于泵所需能耗與揚程相關(guān)，因此能耗可得到削減，由此可更節(jié)能。
本實施方式中，負(fù)載機(jī)控制裝置13被設(shè)置在負(fù)載機(jī)5-1~5-3的 附近，供水控制裝置12被設(shè)置在二次泵9-1~9-3附近。負(fù)載機(jī)控制 裝置13和供水控制裝置12被有線或無線等通信線路相連，所以不 需要從配管末端到設(shè)置有泵動力盤的機(jī)械室進(jìn)行大規(guī)模的布線設(shè) 置，可使布線設(shè)置較容易進(jìn)行。
本實施方式中，根據(jù)供水壓力Pl來設(shè)定二次泵9-1、 9-2的變頻 器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通閥IO的開度，此外，也可根據(jù)集管間(圖1中集 管3-1和集管3-2之間)的差壓來設(shè)定所述變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通閥 10的開度。 〔第二實施方式〕
接下來，對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。圖6是方塊圖，用 于表示本發(fā)明第二實施方式的空調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在與圖1相同 的結(jié)構(gòu)上標(biāo)注了相同的附圖標(biāo)記。本實施方式中，采用單式泵對負(fù)
載機(jī)進(jìn)行供水。
本實施方式的空調(diào)控制系統(tǒng)包括熱源機(jī)1-1 ~ 1-3; —次泵2-1 ~ 2-3;供水集管3,其用于混合來自該多個熱源機(jī)1-1 ~ 1-3的載熱體； 供水管路4;負(fù)載機(jī)5-1~5-3;閥6-1 ~ 6-3;回水管路7;回水集管 8;供水控制裝置12a,其用于對將載熱體送向負(fù)載機(jī)5-1 ~ 5-3的泵 2-1 ~2-3等進(jìn)行控制；負(fù)載機(jī)控制裝置13;差壓計(差壓測量機(jī)構(gòu)) 14，其用于測量供水集管3與回水集管8之間的差壓；旁通閥15， 其被設(shè)置在供水集管3與回水集管8之間。
該空調(diào)控制系統(tǒng)中，如下部分構(gòu)成了供水控制系統(tǒng)熱源機(jī)1 -1 ~
1- 3， 一次泵2-1~2-3，供水集管3，供水管路4，回水管路7，回水 集管8，供水控制裝置12a,差壓計14以及旁通閥15。
在被一次泵2-1 ~2-3加壓并被熱源機(jī)1-1 ~ 1-3冷卻或加熱后， 冷水或熱水等載熱體(供水)經(jīng)由供水集管3被輸送到供水管路4， 流經(jīng)負(fù)載機(jī)5-1~5-3，并作為回水被回水管路7送到回水集管8,接 下來，再次被泵2-1 ~2-3加壓。載熱體像這樣沿上述路徑進(jìn)行循環(huán)。 此處的一次泵2-l、 2-2分別具有變頻器2-la、 2-2a。
本實施方式中，根據(jù)末端差壓P2來設(shè)定集管間差壓，并根據(jù)該 設(shè)定的集管間差壓經(jīng)由變頻器2-la、 2-2a來控制一次泵2-1 ~ 2-3的 變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通閥15的開度。此處的集管間差壓是指，供水 集管3與回水集管8之間的差壓，即，從供水集管3輸送到供水管 路4的供水與從回水管路7輸送到回水管路8的回水之間的壓力差。
圖7是用于例示供水控制裝置12a的結(jié)構(gòu)的方塊圖，在與圖2 相同的結(jié)構(gòu)上標(biāo)注了相同的附圖標(biāo)記。供水控制裝置12a包括差 壓信號接收部121;設(shè)定部122;末端差壓確定部123;運算部124a, 其根據(jù)差壓計14測量出的集管間差壓、末端差壓確定部123確定的 末端差壓P2、設(shè)定部122設(shè)定的末端差壓設(shè)定值P2set來運算一次 泵2-l、 2-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通閥15的開度；泵控制部125a, 其根據(jù)運算部124a的運算結(jié)果經(jīng)由變頻器2-la、 2-2a來控制一次泵
2- 1、 2-2的轉(zhuǎn)速(下面，稱為變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速)；旁通閥控制部126a， 其根據(jù)運算部124a的運算結(jié)果來控制旁通閥15的開度；差壓信號 接收部127,其用于接收差壓計14測量出的集管間差壓DP的值。
接下來，參照圖8對本實施方式的動作進(jìn)行說明。圖8是用于表 示供水控制裝置12a的動作的流程圖。
負(fù)載機(jī)5-1~5-3、閥6-1 ~ 6-3、負(fù)載機(jī)控制裝置13的動作與第 一實施方式相同。
供水控制裝置12a的差壓信號接收部121用于接收負(fù)載機(jī)控制裝 置13發(fā)送的差壓信號(圖8中的步驟Sll )。
差壓信號接收部127用于接收對差壓計14測量出的集管間差壓 DP的值進(jìn)行表示的集管間差壓信號(步驟S12)。
與第一實施方式相同，末端差壓確定部123用于確定末端差壓 P2 (步驟S13)。
接下來，根據(jù)用戶等預(yù)設(shè)的末端差壓設(shè)定值P2set,運算部124a 通過PID控制對集管間差壓進(jìn)行設(shè)定(步驟S14)。然后，根據(jù)在 步驟S14中設(shè)定的集管間差壓設(shè)定值DPset，運算部124a決定一次 泵2-l、 2-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通閥15的開度(步驟S15)。像 這樣來決定變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速和旁通閥的開度，以使差壓計14測量出 的集管間差壓DP與集管間差壓設(shè)定值DPset相一致。
根據(jù)運算部124a的運算結(jié)果，泵控制部125a經(jīng)由變頻器2-la、 2-2a對一次泵2-l、 2-2的變頻器調(diào)控轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。在未設(shè)置變頻 器的一次泵2-3動作的情況下，通常將泵2-3的供水壓力設(shè)定為固定 值(最大值)。
旁通閥控制部126a根據(jù)運算部124a的運算結(jié)果對旁通閥15的 開度進(jìn)行控制。
上述的圖8所示的處理反復(fù)進(jìn)行，直到系統(tǒng)停止動作(圖8中步
驟S16為YES)。
采用本實施方式，可獲得與第一實施方式相同的效果。
此外，可分別利用具有CPU、儲存裝置、接口的計算機(jī)和對這
些硬件資源進(jìn)行控制的程序，來實現(xiàn)第1、第2實施方式中說明的供
水控制裝置12、 12a、負(fù)載機(jī)控制裝置13的功能。這些計算機(jī)的CPU 按照存儲裝置中所存儲的程序來執(zhí)行第1、第2實施方式中說明的處 理。
本發(fā)明可應(yīng)用于將熱源機(jī)輸出的冷水或熱水送向負(fù)載機(jī)的供水 控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種供水控制系統(tǒng)，用于將熱源機(jī)輸出的冷水或熱水送向負(fù)載機(jī)，其特征在于，所述供水控制系統(tǒng)包括泵，其對來自多個負(fù)載機(jī)的回水進(jìn)行加壓并將其作為供水送向所述負(fù)載機(jī)；旁通閥，其被設(shè)置在與所述泵的輸入側(cè)和輸出側(cè)連接的旁路上，所述泵的輸入側(cè)有回水輸入，輸出側(cè)有供水輸出；多個第一差壓測量機(jī)構(gòu)，其被分別設(shè)置在所述多個負(fù)載機(jī)入口設(shè)置的各閥上，并對所述負(fù)載機(jī)入口的所述供水和所述負(fù)載機(jī)的出口的所述回水之間的差壓進(jìn)行測量；末端差壓確定機(jī)構(gòu)，其對該第一差壓測量機(jī)構(gòu)測量出的多個差壓進(jìn)行比較，并確定配管末端的末端差壓；控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所述末端差壓來控制所述泵的轉(zhuǎn)速和所述旁通閥的開度。
2. 如權(quán)利要求1所述的供水控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的供水控制系統(tǒng)還包括供水壓力測量機(jī)構(gòu)，所述供水壓力測 量機(jī)構(gòu)用于測量所述泵出口處的所述供水的壓力，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述末端差壓來對所述泵出口處的所述供水 的壓力進(jìn)行設(shè)定，并根據(jù)該設(shè)定值和所述供水壓力測量機(jī)構(gòu)測量出 的供水壓力，來對所述泵的轉(zhuǎn)速和所述旁通閥的開度進(jìn)行控制。
3. 如權(quán)利要求1所述的供水控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的供水控制系統(tǒng)還包括第二差壓測量機(jī)構(gòu)，所述第二差壓測 量機(jī)構(gòu)用于對所述泵出口處的所述供水和所述泵入口處的所述回水 之間的差壓進(jìn)行測量，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述末端差壓來對所述泵出口處的所述供水 和所述泵入口處的所述回水之間的差壓進(jìn)行設(shè)定，并根據(jù)該設(shè)定值 和所述第二差壓測量機(jī)構(gòu)測量出的差壓，來對所述泵的轉(zhuǎn)速和所述 旁通閥的開度進(jìn)行控制。
4. 一種供水控制方法，其為供水控制系統(tǒng)中將所述熱源機(jī)輸出 的冷水或熱水送向所述負(fù)載機(jī)的供水控制方法，其中，供水控制系統(tǒng)包括輸出冷水或熱水的熱源機(jī)；泵，用于對來自多個負(fù)載機(jī)的 回水進(jìn)行加壓并將其作為供水送向所述負(fù)載機(jī)；旁通閥，其被設(shè)置 在與所述泵的輸入側(cè)和輸出側(cè)連接的旁路上，所述泵的輸入側(cè)有回 水輸入，輸出側(cè)有供水輸出，其特征在于， 所述供水控制方法具有差壓測量步驟在所述各負(fù)載機(jī)上設(shè)置的閥中，對所述負(fù)載機(jī)入 口處的所述供水和所述負(fù)載機(jī)出口處的所述回水之間的差壓進(jìn)行測量；末端差壓確定步驟對該差壓測量步驟中測量出的多個差壓進(jìn)行 比較，并確定配管末端的末端差壓；控制步驟#4居所述末端差壓來對所述泵的轉(zhuǎn)速和所述旁通閥的 開度進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種供水控制系統(tǒng)和供水控制方法。即使在不能確定配管末端的情況下，也可根據(jù)末端差壓來實現(xiàn)對變頻泵的壓力進(jìn)行控制的末端差壓控制。該供水控制系統(tǒng)具有差壓測量機(jī)構(gòu)和供水控制裝置(12)，其中，差壓測量機(jī)構(gòu)被分別設(shè)置在多個負(fù)載機(jī)(5-1～5-3)入口配置的閥(6-1～6-3)上，并對負(fù)載機(jī)(5-1～5-3)入口的供水和負(fù)載機(jī)(5-1～5-3)出口的回水之間的差壓進(jìn)行測量，供水控制裝置(12)對所述差壓測量機(jī)構(gòu)測量出的多個差壓進(jìn)行比較，確定配管末端的末端差壓，并根據(jù)末端差壓來對泵(9-1、9-2)的轉(zhuǎn)速和旁通閥(10)的開度進(jìn)行控制。
文檔編號F24F11/00GK101354171SQ20081012653
公開日2009年1月28日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者佐藤慶大, 森田暖, 水高淳, 竹迫雅史 申請人:株式會社山武