基于效率控制的水泵台数调节控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于效率控制的水泵台数调节控制系统，包括进水管、供水管、至少两台水泵、至少两台变频器、压差传感器、流量计及控制器，至少两台水泵并联连接，且各个水泵的进水侧连接至所述进水管，各个水泵的出水侧连接至供水管；至少两台变频器与至少两台水泵以一一对应的方式信号连接；压差传感器的一端连接于所述进水管，另一端连接于所述供水管；流量计连接于供水管上；控制器与至少两台变频器、压差传感器及流量计信号连接，用以根据压差传感器检测的压差值及流量计检测的流量值控制至少两台变频器进行频率调节，进而控制至少两台水泵的速度和开关。本实用新型可以实现水泵在不同负荷条件下保持最佳的工作效率。
【专利说明】
基于效率控制的水泵台数调节控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及流体管网输配节能控制技术领域，尤其涉及一种基于效率控制的水栗台数调节控制系统。
【背景技术】
[0002]作为我国工农业领域主要的耗电设备之一，水栗被广泛应用于建筑、城市给排水、石油化工、动力工业、火力发电、船舶工业以及冶金采矿等领域，其耗电量占全国总发电量的20%左右。目前，在建筑系统中，水栗与风机等输送设备的电力消耗约占我国城镇建筑运行电耗的10%以上。与发达国家相比，水栗运行效率要低很多，能耗浪费比较严重。
[0003]在供热空调系统中，水栗主要用于为水系统提供动力，尤其是当变频技术被提出之后，水栗的节能潜力逐渐受到越来越多的关注。国内外供热空调领域对水栗的研究主要集中在两方面:对水栗变频特性的研究和对供热空调变水量系统中水栗变频技术及台数控制技术研究。
[0004]作为动力输送设备，水栗的输送能耗在各供热空调系统总能耗中所占的比例较大。为了减少能耗，往往采用水栗变频调速的运行方式。但是在多台水栗变频运行过程中，往往由于水栗配置方式与变频控制方式等的不合理，不仅造成水栗变频效率低，能耗较高，而且有可能造成变水量系统运行不稳定。
[0005]当采用温差控制方式时，初投资少，控制简单，但是温度变化相较负荷变化有一定的滞后性，容易造成系统控制延迟，不易保证控制的稳定性。利用温差控制不能准确地分配各用户所需水量，不能提供适当的水压，容易出现管网水力失调问题。
[0006]其他如供回水干管定压差控制方式简单但能耗较大。末端定压差控制方式能耗较小但末端及压差值不易定，而且可调性较差。变压差控制方式的压差设定值是按一定的规律变化的，这种控制方式虽然克服了定压差控制方式由于压差恒定而使阀门关小带来多余能耗的缺点，比定压差控制方式更加节能，但是变水量系统需要实时监控系统的水力工况，且传感器设置较多，控制过程较为负责，在供热空调的工程设计和运行控制上实现都比较困难。台数切换方式更是不考虑各种因素的变化，到额定流量的整数倍就进行切换，存在很大的不合理性。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供的一种基于效率控制的水栗台数调节控制系统，可以实现水栗在不同负荷条件下保持最佳的工作效率。
[0008]本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是:一种基于效率控制的水栗台数调节控制系统，包括:
[0009]进水管和供水管；
[0010]至少两台水栗，所述至少两台水栗并联连接，且各个所述水栗的进水侧连接至所述进水管，各个所述水栗的出水侧连接至所述供水管；
[0011]至少两台变频器，所述至少两台变频器与所述至少两台水栗以一一对应的方式信号连接；
[0012]压差传感器，所述压差传感器的一端连接于所述进水管，另一端连接于所述供水管；
[0013]流量计，所述流量计连接于所述供水管上；
[0014]控制器，所述控制器与所述至少两台变频器、压差传感器及流量计信号连接，用以根据所述压差传感器检测的压差值及所述流量计检测的流量值控制所述至少两台变频器进行频率调节，进而控制所述至少两台水栗的速度和开关。
[0015]优选地，所述水栗及变频器均为三台。
[0016]优选地，所述变频器频率下限为25HZ，上限为50HZ。
[0017]根据本实用新型提供的基于效率控制的水栗台数调节控制系统，通过压差传感器检测水栗进水侧和出水侧之间的压差值，流量计检测供水管上的流量值，当水栗进水侧和出水侧之间的压差值和供水管上的流量变化时，控制器根据压差值及流量值控制至少两台变频器进行频率调节，进而控制所述至少两台水栗的速度和开关。如此，可以得到不同流量和阻力下最优的水栗运行数量，确保水栗在所有负荷条件下都在最高工作点上工作，系统运行更加节能高效，大大降低了运行和维护成本。同时，管网中控制流量与需求流量的一致性增强，与末端负荷更加的匹配，也极大地减轻了水力失调现象。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例基于效率控制的水栗台数调节控制系统的结构示意图。
[0019]附图标记:
[0020]进水管10;
[0021]供水管11;
[0022]水栗20;
[0023]变频器21;
[0024]压差传感器30;
[0025]流量计31;
[0026]控制器40。
[0027]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0028]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0029]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0031]参照图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于效率控制的水栗台数调节控制系统，包括进水管10、供水管11、至少两台水栗20、至少两台变频器21、压差传感器30、流量计31及控制器40。
[0032]具体的，至少两台水栗20并联连接，且各个所述水栗20的进水侧连接至所述进水管1，各个所述水栗20的出水侧连接至所述供水管11。
[0033]至少两台变频器21与所述至少两台水栗20以一一对应的方式信号连接，也就是说，每台水栗20对应的信号连接一台变频器21，通过该变频器21进行变频调节，可以实现对于水栗20的速度及开关进行控制。作为优选地，水栗20及变频器21均为三台。可以理解的是，在其他实施例中，水栗20和变频器21的数量可以根据需要设置。作为优选地，变频器21频率下限为25HZ，上限为50HZ。
[0034]压差传感器30的一端连接于所述进水管10，另一端连接于所述供水管11。该压差传感器30用于检测水栗20进水侧和出水侧的压差值，也即是，该压差传感器30用于检测水栗20的阻力。
[0035]流量计31连接于所述供水管11上，该流量计31用于检测供水管11中的流量值。
[0036]控制器40与所述至少两台变频器21、压差传感器30及流量计31信号连接，用以根据所述压差传感器30检测的压差值及所述流量计31检测的流量值控制所述至少两台变频器21进行频率调节，进而控制所述至少两台水栗20的速度和开关。
[0037]根据本实用新型提供的基于效率控制的水栗台数调节控制系统，通过压差传感器30检测水栗20进水侧和出水侧之间的压差值，流量计31检测供水管11上的流量值，当水栗20进水侧和出水侧之间的压差值和供水管11上的流量变化时，控制器40根据压差值及流量值控制至少两台变频器21进行频率调节，进而控制所述至少两台水栗20的速度和开关。如此，可以得到不同流量和阻力下最优的水栗20运行数量，确保水栗20在所有负荷条件下都在最高工作点上工作，系统运行更加节能高效，大大降低了运行和维护成本。同时，管网中控制流量与需求流量的一致性增强，与末端负荷更加的匹配，也极大地减轻了水力失调现象。
[0038]也就是说，控制器40通过变频器21分别调节水栗20速度和开关控制，如此，既保证了水栗20高效节能运行，又避免了水栗20电机超载或不能正常运行的情况。在加减水栗20过程中，管网流量变化适应负荷变化，基本稳定在与设定流量值5%偏差内，极大地减轻水力失调现象。
[0039]本实用新型实施例提供的基于效率控制的水栗台数调节控制系统，通过实时的频率控制，可使水栗20在不同负荷条件下保持最佳的工作效率。与现有的系统相比较，极大地提高了水栗20的工作效率，增强了控制的稳定性，降低了能耗和运行维护成本。同时，水栗20流量与末端负荷更加匹配，大大降低了运行成本，可确保水栗20在所有负荷条件下都在最高工作点上工作，系统运行更加节能高效。
[0040]本实用新型的具体优点如下:(I)通过增减水栗20的数量，可确保水栗20在所有负荷条件下都在最高工作点上工作，提高了水栗20的工作效率。(2)水栗20数量的合理调配明显减少了不必要的资源浪费现象。(3)可预防水栗20的电机不能正常运行和在低负荷条件下超载。(4)系统运行更加稳定，减少了栗输送系统的能耗。(5)管网流量变化与末端负荷更加匹配，极大地减轻了水力失调现象。(6)系统协调控制。(7)对栗输送系统运行而言，大大减少了维护所需的时间和费用，延长了系统的使用寿命。
[0041]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0042]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种基于效率控制的水栗台数调节控制系统，其特征在于，包括: 进水管和供水管； 至少两台水栗，所述至少两台水栗并联连接，且各个所述水栗的进水侧连接至所述进水管，各个所述水栗的出水侧连接至所述供水管； 至少两台变频器，所述至少两台变频器与所述至少两台水栗以一一对应的方式信号连接； 压差传感器，所述压差传感器的一端连接于所述进水管，另一端连接于所述供水管； 流量计，所述流量计连接于所述供水管上； 控制器，所述控制器与所述至少两台变频器、压差传感器及流量计信号连接，用以根据所述压差传感器检测的压差值及所述流量计检测的流量值控制所述至少两台变频器进行频率调节，进而控制所述至少两台水栗的速度和开关。2.根据权利要求1所述的基于效率控制的水栗台数调节控制系统，其特征在于，所述水栗及变频器均为三台。3.根据权利要求1所述的基于效率控制的水栗台数调节控制系统，其特征在于，所述变频器频率下限为25HZ，上限为50HZ。
【文档编号】F24D19/10GK205655392SQ201620260361
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年3月31日 公开号201620260361.4, CN 201620260361, CN 205655392 U, CN 205655392U, CN-U-205655392, CN201620260361, CN201620260361.4, CN205655392 U, CN205655392U
【发明人】李光裕, 钟如仕, 杜军
【申请人】深圳市新环能科技有限公司