專利名稱：流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷量分配系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國冷量計量起步較晚，大多既有建筑沒有安裝冷量計量設(shè)施，很少一部分新建建筑的集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置了冷量計量儀表。目前國內(nèi)應(yīng)用的計量收費方法有面積法、水側(cè)冷量表法(整體式、分體式)、電量法、時間法；國內(nèi)學(xué)者的理論研究有風(fēng)側(cè)冷量法、風(fēng)側(cè)焓差法、諧波反應(yīng)法。1.面積法由于以前在國內(nèi)暖通空調(diào)設(shè)計和物業(yè)管理中沒有考慮計量的要求，空調(diào)系統(tǒng)未設(shè)計量裝置。因此，供冷部門按使用者的面積收取冷量費用。這種方法由于不關(guān)心用戶實際用能的多少，容易使用戶產(chǎn)生“用和不用一樣，用多用少一樣”的觀念，不利于調(diào)動用戶的節(jié)能意識。2.水側(cè)冷量表法水側(cè)冷量表法有整體式冷量表法和分散式冷量表法兩種。整體式冷量表由流量傳感器、配對溫度傳感器和積分儀組成。整體式冷量表直接安裝在需要測量冷量的位置，如直接在風(fēng)機盤管的冷凍水供回水管上各裝一個溫度傳感器，供(回)水管上裝一個流量傳感器，直接測量出系統(tǒng)供冷量。該種方法原理清楚，計量結(jié)果精度高，安裝簡單，但初投入高，壽命受流量傳感器制約，產(chǎn)品壽命較短。分散式冷量表的設(shè)備組成與整體式冷量表相近，只不過用計算機代替整體式冷量表的積分儀來完成冷量計算。該方法在每組風(fēng)機盤管的冷凍水供回水管上各裝一個溫度傳感器，供(回)水管上裝一個流量傳感器，通過測量流過風(fēng)機盤管的冷水流量和供回水溫差并進行時間上的累積計算得到冷量。該方法利用有線或無線技術(shù)，將流量傳感器及溫度傳感器檢測的數(shù)據(jù)送到計算中心集中進行冷量計算。該種方法原理清楚，但初投入高，壽命受流量傳感器制約，產(chǎn)品壽命較短。3.時間法時間法是根據(jù)風(fēng)機盤管的風(fēng)速狀態(tài)，計算風(fēng)機高、中、低檔時的制冷系數(shù)和冷水閥在三種風(fēng)速下對應(yīng)的開啟時間，來計算風(fēng)機盤管的冷量系數(shù)從而實現(xiàn)計費。在計算冷量系數(shù)之前，還需要通過一個溫度聯(lián)鎖計量算法，檢測室內(nèi)溫度和風(fēng)機盤管送風(fēng)溫度，在盤管處于供冷狀態(tài)時，才能開始計算冷量系數(shù)。該法的優(yōu)點是成本低，初投資小，安裝維修簡單，運行可靠。但是它沒有考慮盤管水量變化、冷水溫度的變化、室內(nèi)空氣狀態(tài)對風(fēng)機盤管機組冷量的影響，而直接采用風(fēng)機盤管的額定冷量作為計量基礎(chǔ)，這將會因?qū)嶋H工況與額定工況的差別而帶來較大誤差。該方法僅適用于分級固定風(fēng)速的系統(tǒng)，不適用變風(fēng)量系統(tǒng)。4.風(fēng)側(cè)冷量法該方法從正交試驗的角度出發(fā)，確定影響風(fēng)機盤管冷量的主要因素是風(fēng)機盤管空氣入口溫度、空氣入口濕度和風(fēng)量，通過測量空氣入口溫濕度和風(fēng)量，來計算風(fēng)機盤管的供冷量。此方法需要設(shè)置空氣入口溫濕度測量傳感器，風(fēng)量可以由風(fēng)機盤管三速開關(guān)檔位信息近似得到。該法測量參數(shù)少，初投資低，安裝施工簡單。但是當(dāng)系統(tǒng)為變流量時，可能產(chǎn)生較大的測量誤差，故要求末端水路無閥。另外，不同的風(fēng)機盤管的結(jié)構(gòu)參數(shù)存在差別，產(chǎn)品性能不同的影響必須通過試驗進行修正。該法濕度傳感器價格較高，整體計量精度不及水側(cè)計量方法高。5.風(fēng)側(cè)焓差法該方法將出口空氣相對濕度取為定值，由風(fēng)機盤管三速開關(guān)檔位信息近似得到盤管的電功率，根據(jù)功率和風(fēng)量的關(guān)系來間接得到風(fēng)量，通過測量進出風(fēng)機盤管的空氣溫度、進口空氣相對濕度和盤管耗電功率得到冷量。該方法出口溫度測點位置需要通過實驗確定；焓差法冷量計量的大致誤差限約為20%。若想減小誤差，則必須提高傳感器的精度而這又將導(dǎo)致造價的提高。6.諧波反應(yīng)法該方法根據(jù)空調(diào)建筑諧波反應(yīng)系數(shù)法冷負荷計算的基本原理，對用戶各個用冷時刻的冷負荷進行理論計算，再根據(jù)用冷時間得到用戶的用冷量。該方法在每個房間的適當(dāng)位置安裝一個高靈敏度溫度傳感器，精確測量室內(nèi)溫度，在四面外墻的適當(dāng)位置各安裝一個電子輻射計和一個溫度傳感器，分別測量各時刻太陽照度和室外空氣溫度，并判斷用戶是否在用冷，利用諧波反應(yīng)系數(shù)法計算出冷負荷。諧波反應(yīng)法計量精度高于計時法，初投資低于冷量表法。由于室內(nèi)熱源和人員情況沒考慮，因此當(dāng)室內(nèi)熱源變化較大或者開關(guān)機頻率高時可能引起較大的誤差。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了解決采用風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)的公寓及辦公類建筑的冷量分配問題，以及為了解決采用水側(cè)冷量表方法的初投資高及維護工作量大的問題，再及為了解決時間分配表方法僅能用于分級固定風(fēng)速的系統(tǒng)，不能計量變風(fēng)量系統(tǒng)冷量問題，又及回避風(fēng)側(cè)計量過程中相對濕度、風(fēng)量等難以測量及校驗的困難的問題，從而提供一種流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)。流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)，它包括無線信號發(fā)射設(shè)備1、總冷量表2、A個數(shù)據(jù)采集顯示器3、計算機8、無線信號接收設(shè)備9、第三通訊線14、N組風(fēng)機盤管4、N個供水溫度傳感器6、N個回水溫度傳感器7、N個單點平衡閥10-1、N個單點閘閥11-1、M個支路平衡閥10-2、M個支路閘閥11-2、Z組總平衡閥10-3和Z個總閘閥11_3 ;所述N組風(fēng)機盤管4分成A組，A、N、M和Z均為正整數(shù)；每組風(fēng)機盤管4的供水管通過一個單點閘閥11-1與一個供水支路連通，所述每個供水支路通過一個支路平衡閥10-2與一個供水總路連通；每個供水總路上均通過一個總平衡閥10-3與供水干路連通；每個風(fēng)機盤管4的供水管上均設(shè)置有一個供水溫度傳感器6，該供水溫度傳感器6用于測量該風(fēng)機盤管4的供水溫度；每組風(fēng)機盤管4的回水管通過一個單點平衡閥10-1與一個回水支路連通，所述每個回水支路通過一個回路閘閥11-2與一個回水總路連通；每個回水總路上均通過一個總閘閥11-3與回水干路連通；每個風(fēng)機盤管4的回水管上均設(shè)置有一個回水溫度傳感器7，該回水溫度傳感器7用于測量該風(fēng)機盤管4的回水溫度；總冷量表2設(shè)置在供水干路或回水干路上，用于檢測系統(tǒng)總冷量；A個數(shù)據(jù)采集器3與A組風(fēng)機盤管4相對應(yīng)，每個數(shù)據(jù)采集顯示器3采集一組風(fēng)機盤管4中每個風(fēng)機盤管4的供水溫度和回水溫度；A個數(shù)據(jù)采集器3之間通過第三通訊線14進行數(shù)據(jù)交互；無線信號發(fā)射設(shè)備I用于將A個數(shù)據(jù)采集器3的數(shù)據(jù)發(fā)射至無線信道，還用于將總冷量表2的數(shù)據(jù)發(fā)射至無線信道；無線信號接收設(shè)備9用于接收無線信號發(fā)射電路I發(fā)射的無線信號；所述無線信號接收設(shè)備9的無線信號輸出端與計算機8的無線信號輸入端連接。有益效果本實用新型方法根據(jù)流體輸配的原理，通過初始流量分配系數(shù)的測定，利用分配系數(shù)不變的特點，同時結(jié)合末端測量的供、回水溫差就能夠?qū)崿F(xiàn)冷量合理的分配到系統(tǒng)的每個末端。實現(xiàn)了“用多少冷、繳多少費”的目的，鼓勵用戶節(jié)能行為，同時使用戶的節(jié)能行為得到相應(yīng)的收益。本實用新型直接解決了用冷終端按面積分配的“大鍋飯”模式，實現(xiàn)了建筑內(nèi)的空調(diào)用戶根據(jù)自己的耗冷量繳納相應(yīng)費用的目標(biāo)。本實用新型解決了末端設(shè)置冷量表造成初投資高的缺陷以及需要定期校驗及維護工作量大的問題；解決了時間法因忽略設(shè)備實際運行工況與額定工況之間的差別而不能反映用戶真正耗冷量的問題、不能計量變風(fēng)速風(fēng)機盤管系統(tǒng)冷量的問題；解決了風(fēng)側(cè)焓差法溫度測點設(shè)置需要由實驗確定，濕度傳感器價格高以及測量誤差大的問題；解決了風(fēng)側(cè)冷量法只能在定水量下，運行造成水泵運行費用高的問題。本實用新型的冷計量系統(tǒng)簡單可靠，安裝方便，故障率低、初投資及后期維護管理費用低，計量出的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，在完成計量的同時，實現(xiàn)了系統(tǒng)的水力平衡。本實用新型的方法，可以根據(jù)負荷變化實現(xiàn)變流量下一致等比例變化運行，適用于對末端風(fēng)速實行通斷調(diào)節(jié)、三檔變速調(diào)節(jié)、無級變速調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，也適用于末端風(fēng)速實行通斷調(diào)節(jié)與無級調(diào)速相結(jié)合調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。計量結(jié)果能夠真正反映用戶的實際使用量。本實用新型的主要特點是在每個風(fēng)機盤管進水管上設(shè)置平衡閥，借助該平衡閥門進行系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)及測量流經(jīng)風(fēng)機盤管的流量；無論冷源系統(tǒng)是采用變流量調(diào)節(jié)還是采用定流量調(diào)節(jié)，都能夠保證流過每個末端盤管的流量與干管總流量之比為一恒定值。在冷源出口或總分支干管上設(shè)置冷量總表，測量總冷量、流量及相應(yīng)的供/回水溫差。每個風(fēng)機盤管進/出水口設(shè)置供/回水溫度傳感器，用于測量每個風(fēng)機盤管的水溫升變化。將測得的風(fēng)機盤管的供/回水溫送至溫度采集顯示器，采集顯示器再將測量的供/回水溫度連同測量的系統(tǒng)的總冷量、總流量、總溫差，通過有線或無線方式，送往計算中心。由計算中心計算每個風(fēng)機盤管分配的冷量。本實用新型的具體優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面I)計量原理理論依據(jù)充分、簡單，可消除系統(tǒng)及人的因素對計量原理的干擾，計量結(jié)果準(zhǔn)確。2)流量溫差比例分配法建立的基礎(chǔ)就是前期階段對系統(tǒng)進行的水力平衡工作，從而能夠在計量的同時真正實現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡。3)流量溫度比例法不需實時監(jiān)測終端流量，不但實現(xiàn)了計量用戶耗冷量的目的，還可降低計量設(shè)備的初投資及后期運行維護費用。[0034]4)流量溫差比例法適用于對末端風(fēng)速實現(xiàn)通斷調(diào)節(jié)、三檔變速調(diào)節(jié)、無級變速調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，也適用于末端實現(xiàn)通斷調(diào)節(jié)與無級調(diào)速相結(jié)合調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。新建及既有系統(tǒng)均可應(yīng)用。5)系統(tǒng)簡單可靠、故障率低、壽命長，維護簡單、冷量費用分配結(jié)果人們?nèi)菀桌斫夂徒邮?，符合中國老百姓的消費層次和理解接受程度。

圖1是本實用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中標(biāo)記12為第一通訊線；標(biāo)記13為第二通訊線；14為第三通訊線；標(biāo)記15為第四通訊線；16為第五通訊線。
具體實施方式
具體實施方式
一、結(jié)合圖1說明本具體實施方式
，流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)，它包括無線信號發(fā)射設(shè)備1、總冷量表2、A個數(shù)據(jù)采集顯示器3、計算機8、無線信號接收設(shè)備9、第三通訊線14、N組風(fēng)機盤管4、N個供水溫度傳感器6、N個回水溫度傳感器7、N個單點平衡閥10-1、N個單點閘閥11-1、M個支路平衡閥10-2、M個支路閘閥11_2、Z組總平衡閥10-3和Z個總閘閥11-3 ;所述N組風(fēng)機盤管4分成A組，A、N、M和Z均為正整數(shù)；每組風(fēng)機盤管4的供水管通過一個單點閘閥11-1與一個供水支路連通，所述每個供水支路通過一個支路平衡閥10-2與一個供水總路連通；每個供水總路上均通過一個總平衡閥10-3與供水干路連通；每個風(fēng)機盤管4的供水管上均設(shè)置有一個供水溫度傳感器6，該供水溫度傳感器6用于測量該風(fēng)機盤管4的供水溫度；每組風(fēng)機盤管4的回水管通過一個單點平衡閥10-1與一個回水支路連通，所述每個回水支路通過一個回路閘閥11-2與一個回水總路連通；每個回水總路上均通過一個總閘閥11-3與回水干路連通；每個風(fēng)機盤管4的回水管上均設(shè)置有一個回水溫度傳感器7，該回水溫度傳感器7用于測量該風(fēng)機盤管4的回水溫度；總冷量表2設(shè)置在供水干路或回水干路上，用于檢測系統(tǒng)總冷量；A個數(shù)據(jù)采集器3與A組風(fēng)機盤管4相對應(yīng)，每個數(shù)據(jù)采集顯示器3采集一組風(fēng)機盤管4中每個風(fēng)機盤管4的供水溫度和回水溫度；A個數(shù)據(jù)采集器3之間通過第三通訊線14進行數(shù)據(jù)交互；無線信號發(fā)射設(shè)備I用于將A個數(shù)據(jù)采集器3的數(shù)據(jù)發(fā)射至無線信道，還用于將總冷量表2的數(shù)據(jù)發(fā)射至無線信道；無線信號接收設(shè)備9用于接收無線信號發(fā)射電路I發(fā)射的無線信號；所述無線信號接收設(shè)備9的無線信號輸出端與計算機8的無線信號輸入端連接。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括第五通訊線16，所述總冷量表2的冷量信號輸出端通過第五通訊線16與無線信號發(fā)射電路I的冷量信號輸入端連接。
具體實施方式
三、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括A個第二通訊線13，N/A個供水溫度傳感器6的供水溫度信號輸出端接入一個第二通訊線13 ;N/A個回水溫度傳感器7的回水溫度信號輸出端也接入該個第二通訊線13 ；A個數(shù)據(jù)采集器3分別接入A個第二通訊線13。
具體實施方式
四、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括第四通訊線15，A個數(shù)據(jù)采集器3通過第四通訊線15與無線信號發(fā)射設(shè)備I進行通訊。工作原理本實用新型的流量溫差比例冷量分配方法，它由以下步驟實現(xiàn)步驟一、將系統(tǒng)循環(huán)水泵的頻率設(shè)為恒定值，通過N個單點平衡閥10-1調(diào)節(jié)N組風(fēng)機盤管4的水流量達到預(yù)設(shè)值，并鎖定每個單點平衡閥10-1的開度，同時記錄每組風(fēng)機·盤管4中的水流量值Gi ；步驟二、采用總冷量表采集供水或回水干路的流量值Gz，并根據(jù)步驟一記錄的流量值Gi,通過公式a J=GiZGz獲得每組風(fēng)機盤管4的流量分配系數(shù)；步驟三、計算每組風(fēng)機盤管4的冷量分配根據(jù)第i組風(fēng)機盤管4的供、回水溫差、系統(tǒng)總供、回水溫差，以及總冷量表測得的系統(tǒng)總冷量值，利用公式
權(quán)利要求1.流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)，其特征是它包括無線信號發(fā)射設(shè)備(I)、總冷量表(2)、A個數(shù)據(jù)采集顯示器(3)、計算機(8)、無線信號接收設(shè)備(9)、第三通訊線(14)、N組風(fēng)機盤管(4)、N個供水溫度傳感器(6)、N個回水溫度傳感器(7)、N個單點平衡閥(10-1)、N個單點閘閥(11-1)、M個支路平衡閥(10-2 )、M個支路閘閥(11-2 )、Z組總平衡閥(10_3 )和Z個總閘閥(11-3);所述N組風(fēng)機盤管(4)分成A組，A、N、M和Z均為正整數(shù)； 每組風(fēng)機盤管(4)的供水管通過一個單點閘閥(11-1)與一個供水支路連通，所述每個供水支路通過一個支路平衡閥(10-2)與一個供水總路連通；每個供水總路上均通過一個總平衡閥(10-3)與供水干路連通； 每個風(fēng)機盤管(4)的供水管上均設(shè)置有一個供水溫度傳感器(6)，該供水溫度傳感器(6)用于測量該風(fēng)機盤管(4)的供水溫度； 每組風(fēng)機盤管(4)的回水管通過一個單點平衡閥(10-1)與一個回水支路連通，所述每個回水支路通過一個回路閘閥(11-2)與一個回水總路連通；每個回水總路上均通過一個總閘閥(11-3 )與回水干路連通； 每個風(fēng)機盤管(4)的回水管上均設(shè)置有一個回水溫度傳感器(7)，該回水溫度傳感器(7)用于測量該風(fēng)機盤管(4)的回水溫度； 總冷量表(2)設(shè)置在供水干路或回水干路上，用于檢測系統(tǒng)總冷量； A個數(shù)據(jù)采集器(3 )與A組風(fēng)機盤管(4 )相對應(yīng)，每個數(shù)據(jù)采集顯示器(3 )采集一組風(fēng)機盤管(4)中每個風(fēng)機盤管(4)的供水溫度和回水溫度； A個數(shù)據(jù)采集器(3)之間通過第三通訊線(14)進行數(shù)據(jù)交互； 無線信號發(fā)射設(shè)備(I)用于將A個數(shù)據(jù)采集器(3)的數(shù)據(jù)發(fā)射至無線信道，還用于將總冷量表(2)的數(shù)據(jù)發(fā)射至無線信道； 無線信號接收設(shè)備(9 )用于接收無線信號發(fā)射電路(I)發(fā)射的無線信號； 所述無線信號接收設(shè)備(9)的無線信號輸出端與計算機(8)的無線信號輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)，其特征在于它還包括第五通訊線(16)，所述總冷量表(2)的冷量信號輸出端通過第五通訊線(16)與無線信號發(fā)射電路(I)的冷量信號輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)，其特征在于它還包括A個第二通訊線(13)，N/A個供水溫度傳感器(6)的供水溫度信號輸出端接入一個第二通訊線(13);N/A個回水溫度傳感器(7)的回水溫度信號輸出端也接入該一個第二通訊線(13)；A個數(shù)據(jù)采集器(3)分別接入A個第二通訊線(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)，其特征在于它還包括第四通訊線(15 )，A個數(shù)據(jù)采集器(3 )通過第四通訊線(15 )與無線信號發(fā)射電路(I)進行通訊。
專利摘要流量溫差比例冷量分配系統(tǒng)，涉及一種冷量分配系統(tǒng)。實用新型解決了目前所應(yīng)用冷計量方法的缺陷，計量出的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。具體方案為每個末端風(fēng)機盤管前設(shè)置帶有流量測量功能的平衡閥，借助該平衡閥門進行系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)及測量流經(jīng)風(fēng)機盤管的流量；在冷源出口或總分支干管設(shè)置冷量表，在用戶末端進、出水管上設(shè)置供、回水溫度傳感器，將所測得的供、回水溫度和系統(tǒng)總供冷量通過有線或無線方式送到積算器或數(shù)據(jù)中心完成冷量計算分配工作。本實用新型適用于對末端風(fēng)速實行通斷調(diào)節(jié)、三檔變速調(diào)節(jié)、無級變速調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)，也適用于末端風(fēng)速實行通斷調(diào)節(jié)與無級調(diào)速相結(jié)合調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)。
文檔編號G01K17/08GK202853808SQ20122058481
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者方修睦, 姜永成, 李輝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)