[发明专利]中央空调冷热源系统的流量估算方法及系统

说明书

本发明属于空调控制技术领域，具体涉及一种中央空调冷热源系统的流量估算方法及系统。本中央空调冷热源系统的流量估算方法包括：输入冷热源系统的管路连接方式；为每个需要进行各管路流量估计的水循环配置一个估算流量计；各估算流量计分别对相应水循环及各部分进行流量估算。本发明的中央空调冷热源系统的流量估算方法和系统可以大致模拟流量的基本特性，为相互连通的各条管路估算流量；可以采用现场某管路上确切的流量数据矫正各条管路的估算值；使得冷热源系统中不同设备有了统一的流量估算办法，使得对同类设备的效率比较以及对不同类设备的效率评估有了统一的基础；可以在无需增加设备及安装成本的前提下，快速简便获得各管路流量的估算值。

技术领域

本发明属于空调控制技术领域，具体涉及一种中央空调冷热源系统的流量估算方法及系统。

背景技术

中央空调的冷热源通常由冷机、锅炉、换热器、水泵、冷却塔、阀门、管路等组成，参见图1，为建筑物提供空调或生产设备所需的冷热水。这类系统是建筑物的能耗大户。人们会在这类系统上安装能源管理系统或节能控制系统用以降低这类系统的能耗。这两类系统通常都需要了解设备的能耗和效率，在此基础上进行更复杂的分析和优化工作。对于冷机而言最主要的能耗指标COP=制冷量/能耗，该指标越大通常表明冷机更节能。能耗可以通过电表获得，但制冷量需要冷机的供回水温差和流量获得。相对于电表，流量计成本更高，安装也更复杂。许多现场只有在总的管路上安装有流量计（例如图1中的冷冻水流量计和冷却水流量计）。没有足够的流量信息，能源管理系统或节能控制系统就容易失去实际的效用，也大大降低了冷热源系统的数字化水平。

一些水泵厂家提供的水泵控制系统能够根据水泵的参数、变频器的反馈、和管路压力等准确估算水泵的流量。这一方案解决了部分管路的流量问题(例如水泵所在管路)，但仍然不能解决所有管路的流量问题。

目前主要通过安装流量计或等价设备的方法获得某些管路的数据。用户需要采用比较繁琐的方法推算相关管路的流量（需要考虑阀门的开合、分支管路的直径等）。更多情况下干脆就放弃了流量的计算。造成许多能效计量系统和优化系统无法正常发挥作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种中央空调冷热源系统的流量估算方法及系统，可以大致模拟流量的基本特性，为相互连通的各条管路估算流量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种中央空调冷热源系统的流量估算方法，包括：输入冷热源系统的管路连接方式；为每个需要进行各管路流量估计的水循环配置一个估算流量计；各估算流量计分别对相应水循环及其各部分进行流量估算。

进一步的，所述输入冷热源系统的管路连接方式包括：采用循环、分支、和分组来描述管路连接方式；其中循环是指一个环路，水从一点出发经过各种设备或设备组合后又回到这一点；分支是指一段管路从一点出发经过不同的设备或者设备组合后到达另一点；分组是指管路从起点开始分成两条或两条以上的分支，这些分支又汇合到同一终点。

进一步的，对相应水循环及其各部分进行流量估算包括：生成起始节点，并记录该节点设备的各项指标；遍历当前水循环；节点归并；判断管路完整性；估算循环总流量；估算分支流量。

进一步的，所述记录该节点设备的各项指标包括：记录最大流量比例，即该设备阀门打开时流量分配比例；记录当前流量比例，即根据阀门的状态估算该设备能够通过的流量比例，其中，如果阀门完全打开，当前流量比例等于最大流量比例，如果阀门完全关闭，当前流量比例等于0，如果阀门在某个中间开度，需根据阀门开度估算流量比例；记录最大理论流量，即不考虑管路情况，该设备能够产生的最大流量，水泵最大流量取其额定流量，其它类型设备取0；记录当前理论流量，即不考虑管路情况，该设备当前能够产生的流量；其中，对于工频水泵，如果该水泵开着则取它的额定流量，若关着则取0；若该设备为变频水泵，则根据它的当前理论流量=当前频率/工频频率✕额定流量；其它类型设备取0。