用于平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負載的組的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負載的組的方法和裝置。本發(fā)明尤其涉 及用于平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負載的組的方法和裝置，在該流體運輸系統(tǒng)中每個負載設 有機動化的調節(jié)閥以用于調整通過負載的流量（Durchfluss)。
【背景技術】
[0002] 流體運輸系統(tǒng)典型地包括多個負載，即并行的分支（Zweig)或支線（Strang)，通 過其運輸液態(tài)的或氣態(tài)的流體，例如用于熱能分配。負載通常設計成不同的，也就是說它們 具有不同的直徑和/或長度的運輸線路、例如管道線路并且具有不同的例如變化的流通量 (Durchflussmenge)或體積流（Volumenstrom)。為了在這種流體運輸系統(tǒng)中對流體進行均 衡地或平衡地分配給負載，這些負載分別設有均衡機構或平衡機構，例如可調節(jié)的執(zhí)行元 件、尤其閥，其能以不同的打開程度或閥位置來調節(jié)通過有關的負載的流量。
[0003] 在DE69706458中說明了一種用于分配非壓縮性的液體的網的均衡方法，在其中 針對每個分支布置有在均衡機構的兩側上的兩個測壓孔位置（Druckanschlussstelle)和 與其間隔開的另一第三測壓孔位置。在所有的分支中，流量測量分別通過測量在有關的均 衡機構的兩側上的壓力差并且借助于第三測壓孔位置測量壓力差來執(zhí)行?；谠摐y量值計 算在干線上的所有的分支和區(qū)段的液壓的阻力系數。最后，在認識到每個分支中的期望流 量并且在使用確定的阻力系數的情況下，計算和調節(jié)每個平衡機構的調節(jié)位置。均衡方法 在每個均衡機構中需要多個測壓孔位置并且不是設立成用于流體運輸系統(tǒng)的動態(tài)平衡。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提出一種用于平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負載的組的裝置和方 法，其至少不具有現(xiàn)有技術的一些缺點。本發(fā)明的目的尤其在于提出一種用于平衡在流體 運輸系統(tǒng)中的負載的組的裝置和方法，其設立成用于流體運輸系統(tǒng)的動態(tài)的平衡并且并未 在每個負載中需要用于確定流量的單獨的傳感器。
[0005] 根據本發(fā)明，該目的通過獨立權利要求的特征實現(xiàn)。此外，從從屬權利要求和說明 書中得知其它有利的實施方式。
[0006] 上述目的通過本發(fā)明尤其通過下述方式實現(xiàn)，即為了平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負 載的組，在該流體運輸系統(tǒng)中每個負載設有機動化的調節(jié)閥以用于調整通過負載的流量， 存儲用于負載的特征數據，其針對通過負載中的相應一個的額定流量在流體運輸系統(tǒng)中的 壓力恒定的情況下分別確定相應的調節(jié)閥的閥位置。借助于共同的流量傳感器檢測通過負 載的組的當前的總流量?；诋斍暗目偭髁亢屯ㄟ^負載的所期望的額定流量的總和來確定 平衡因子。負載的動態(tài)平衡通過基于特征數據和利用平衡因子定標的額定流量設置相應的 調節(jié)閥的閥位置來實施。
[0007] 相應地，用于平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負載的組的裝置包括：特征數據模塊，其設 立成存儲用于負載的特征數據；和平衡模塊，其設立成基于當前的總流量和通過負載的所 期望的額定流量的總和來確定平衡因子，并且通過基于特征數據和利用平衡因子定標的額 定流量設置相應的調節(jié)閥的閥位置來實施負載的動態(tài)平衡。
[0008] 通過基于當前的總流量和所期望的額定流量的總和來平衡負載而實現(xiàn)自動和動 態(tài)地平衡流體運輸系統(tǒng)，其利用用于測量通過負載的組的總流量的一個唯一的共同的流量 傳感器來應付，而不必為此在各個負載的調節(jié)閥中設置多個單獨的流量傳感器或更確切地 說測壓孔位置。
[0009] 優(yōu)選地，用于負載的特征數據通過借助于共同的流量傳感器在調節(jié)閥的不同的閥 位置中測量通過負載的流量來探測，在流體運輸系統(tǒng)中的當前的壓力基于測量進行計算， 并且根據在流體運輸系統(tǒng)中的恒定的壓力基于在流體運輸系統(tǒng)中的當前的壓力使用于負 載的特征數據標準化。
[0010] 相應地，特征數據模塊設立成：借助于共同的流量傳感器在調節(jié)閥的不同的閥位 置中通過測量通過負載的流量來探測用于負載的特征數據、基于所述測量計算在流體運輸 系統(tǒng)中的當前的壓力、并且根據在流體運輸系統(tǒng)中恒定的壓力基于在流體運輸系統(tǒng)中的當 前的壓力使用于負載的特征數據標準化。
[0011] 通過標準化用于在流體運輸系統(tǒng)中的恒定的壓力的特征數據，特征數據也可在測 量和探測特征數據期間壓力改變時在沒有顯著歪曲的情況下用于在流體運輸系統(tǒng)的運行 中的負載的平衡。
[0012] 標準化用于負載的特征數據優(yōu)選通過基于在流體運輸系統(tǒng)中的當前的壓力定標 通過負載中的相應一個的所測量的流量來實現(xiàn)。相應地，特征數據模塊設立成，基于在流體 運輸系統(tǒng)中的當前的壓力通過定標通過負載中的相應一個的所測量的流量使用于負載的 特征數據標準化。
[0013] 在一種變型實施方案中，在流體運輸系統(tǒng)中的當前的壓力基于用于帶有負載中的 多個的至少一個支線的線性的泵特征來計算。相應地，特征數據模塊設立成，基于用于帶有 負載中的多個的至少一個支線的線性的泵特征來計算在流體運輸系統(tǒng)中的當前的壓力。
[0014] 在一種變型實施方案中，用于所述組的負載的特征數據通過下述方式探測，即將 用于負載的第一部分的調節(jié)閥設置到閉鎖位置（Sperrstellung)中并且借助于共同的流 量傳感器在不同的閥位置中測量通過負載的第二部分的流量。例如，用于組的負載的特征 數據相應通過下述方式探測，即將用于組的其它負載的調節(jié)閥設置到閉鎖位置中并且借助 于共同的流量傳感器在不同的閥位置中測量通過負載中的一個的流量。
[0015] 相應地，特征數據模塊設立成通過下述方式來探測特征數據，即將用于負載的第 一部分的調節(jié)閥設置到閉鎖位置中，并且借助于共同的流量傳感器在不同的閥位置中測量 通過負載的第二部分的流量。特征數據模塊例如設立成相應通過下述方式探測用于所述組 的負載的特征數據，即將用于所述組的其它的負載的調節(jié)閥設置到閉鎖位置中并且借助于 共同的流量傳感器在不同的閥位置中測量通過負載中的一個的流量。
[0016] 在所述組的其余負載的調節(jié)閥閉合時通過按順序全部測量所述組的單個負載或 調節(jié)閥確定負載或調節(jié)閥的特征數據能夠實現(xiàn)特別簡單且高效的確定。如果流量通過同時 打開多個調節(jié)閥而更有利地處于所使用的流量傳感器的工作范圍中，在所述組的其余負載 的調節(jié)閥閉合時同時測量所述組的多個負載或調節(jié)閥（例如成對測量）能夠實現(xiàn)更精確的 確定。
[0017] 在一種變型實施方案中，周期性地確定平衡因子并且周期性地實施負載的動態(tài)平 衡。相應地，平衡模塊設立成周期性地確定平衡因子并且周期性地實施負載的動態(tài)平衡。
[0018] 周期性地確定平衡因子和周期性地實施動態(tài)平衡能夠實現(xiàn)流體運輸系統(tǒng)或負載 自動、動態(tài)且連續(xù)地平衡并且與變化的系統(tǒng)條件或負載要求匹配。
[0019] 除了用于平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負載的組的方法和裝置之外，本發(fā)明此外涉及 帶有計算機程序代碼的計算機程序產品以用于控制裝置的一個或多個處理器，從而使得所 述裝置實施用于平衡在流體運輸系統(tǒng)中的負載的組的方法，尤其帶有計算機可讀的、可獲 得的（greifbar)、非易逝的（nicht-fluchtig)存儲介質的計算機程序產品，在所述存儲介 質上存儲計算機程序代碼。
【附圖說明】
[0020] 下面借助示例說明本發(fā)明的實施方案。實施方案的示例通過隨后的附圖圖示：
[0021] 圖1顯示了框圖，其示意性地圖示了帶有負載的組和用于負載的動態(tài)平衡的裝置 的流體運輸系統(tǒng)。
[0022] 圖2顯示了框圖，其示意性地圖示了用于氣態(tài)流體的帶有負載的組和用于負載的 動態(tài)平衡的裝置的流體運輸系統(tǒng)。
[0023] 圖3顯示了流程圖，其圖示了用于動態(tài)平衡帶有負載的組的流體運輸系統(tǒng)的步驟 的順序。
[0024] 圖4顯示了曲線，其基于閥的特征數據和平衡因子圖示了在流體運輸系統(tǒng)中壓力 改變時的閥位置的調節(jié)。
[0025] 圖5顯示了帶有兩個調節(jié)閥和通過調節(jié)閥的流量的取決于在流體運輸系統(tǒng)中的 壓力的在不同的閥位置的情況下的場景的示例。
[0026] 圖6顯示了帶有兩個調節(jié)閥和通過調節(jié)閥的流量的取決于在流體運輸系統(tǒng)中的 壓力的在不同的閥位置的情況下的場景的另一示例。
【具體實施方式】
[0027] 在圖1和圖2中參考標號5和5'分別涉及帶有多個負載Vl、V2、V3、Vi的組的流體 運輸系統(tǒng)，例如HLK(加熱、通風和冷卻）或HVAC(加熱、通風和空調（Heating，Ventilating andAirConditioning))流體運輸系統(tǒng)5、5'。如在圖1和圖2中示意性地示出的那樣， 流體運輸系統(tǒng)5、5'分別包括作業(yè)機器（Arbeitsmaschine)3用于運輸在流體運輸系統(tǒng)5、 5'中的流體，尤其用于運輸液體（例如水）的一個或多個泵，或包括一個或多個通風設備 (Ventilator)用于運輸氣態(tài)的流體（例如空氣）。
[0028] 在圖1中示出了流體運輸系統(tǒng)5的帶有輸送線路51 (始流部）和回流線路52 (例 如管道線