一种二次循环变流量中央空调系统的制作方法

1.本发明涉及空调系统技术领域，具体是指一种二次循环变流量中央空调系统。


背景技术：

2.在一般节能型建筑中，中央空调供冷供暖能耗占到整个建筑能耗的60％以上，而现有中央空调系统中，常用的是一次水循环系统。在一次中央空调系统中，循环水泵的能耗要占到整个中央空调系统能耗的30％以上，而循环水泵又是能量传输环节必不可少的设备。一次水泵循环系统既要考虑主机水流量又要考虑末端设备所需水流量；同时还要克服主机、末端设备、系统管网的合计水阻力。所以在设计选型时往往需要选择同时满足最大水流量、最大阻力的大流量高扬程水泵。由于选择的水泵功率很大，为了节能又给水泵设计变频控制。而主机和水泵都是按照满负荷工作设计的，可实际上90％的时间都是在部分负荷运行。所以一直以来存在以下问题无法有效解决：1、由于系统需要满足中央空调主机工作时的最低水流量，所以变频器参与能耗的调节十分有限，只能通过压差旁通阀来解决末端和主机的水流量匹配问题，所以当末端设备在部分工作时无法真正实现变流量节能运行的目的。2、当主机达到设定温度卸载时，循环水泵仍然需要克服主机设备的阻力在大功率的工作，这就造成了能源白白的浪费。
3.因此，一种既满足中央空调系统正常运行，又能科学合理的降低水泵功耗的二次循环变流量中央空调系统亟待研究。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决背景技术中提到的问题，提供一种二次循环末端变流量的节能型中央空调系统。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种二次循环变流量中央空调系统，包括主机系统、主机循环泵、系统水循环泵、自动平衡段、若干并联的末端用户端；
6.所述主机系统包括主机和电动阀，所述主机与电动阀串联成主机单元后与主机循环泵相串联，并与自动平衡段构成一次闭环。
7.所述末端用户端包括并联的末端设备和与其串联的末端电动阀；
8.若干末端用户端并联后与系统水循环泵串联，并与自动平衡段构成二次闭环；
9.所述第一压力传感器、第二压力传感器分别安装在末端用户端并联后的总供、回水管路上，用来分别探测供、回水的压力；
10.所述自动平衡段不安装止回阀；
11.所述系统水循环泵、主机循环泵均连接设有plc控制柜。
12.作为一种优选方案，所述主机单元的数量为不少于1个，若干主机单元并联。
13.作为一种优选方案所述主机循环泵的数量不少于1个，若干主机循环泵并联。
14.作为一种优选方案所述系统水循环泵的数量不少于1个，若干系统水循环泵并联。
15.作为一种优选方案所述末端设备的数量不少于1个，若干末端设备并联。
16.作为一种优选方案，所述自动平衡段连接在主机循环泵与主机系统串联后的两端，成为一次闭环和二次闭环的公共通道。
17.本发明与现有技术相比的优点在于：完美解决末端与主机所需水流量的矛盾；末端系统水完全实现变频；降低系统水泵的扬程，降低运行功耗；主机循环泵与主机联动，主机卸载时可停止工作；实现中央空调系统的运行节能。
附图说明
18.图1是本发明的方框图。
19.图2是本发明的系统水控制示意图。
20.图3是本发明实施例1的水流方向示意图。
21.图4是本发明实施例2的水流方向示意图。
22.如图所示：1、主机系统，2、主机循环泵，3、系统水循环泵，4、末端设备，5、末端电动阀，6、自动平衡段，7、plc控制柜。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“正面”、“背面”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，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所致的方式或原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，属于“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.结合附图，一种二次循环变流量中央空调系统，包括主机系统、主机循环泵、系统水循环泵、若干并联的末端用户端、自动平衡段；
27.所述主机循环系统(一次循环)包括主机和电动阀，所述主机与电动阀串联成主机单元后与主机循环泵2相连接；
28.所述末端循环系统(二次循环)包括并联的末端设备4和末端电动阀5；若干末端用户端并联后两端分别安装第一压力传感器、第二压力传感器并与系统水泵3相连接；
29.所述主机系统(一次系统)、末端循环系统(二次循环)与共用的自动平衡段6相连形成两个相对独立又相互关联的闭环；
30.所述系统水循环泵3上连接设有plc控制柜7。
31.所述主机单元的数量为不少于1个，若干主机单元并联。
32.所述主机循环泵2的数量不少于1个，若干主机循环泵2并联。
33.所述系统水循环泵3的数量不少于1个，若干系统水循环泵3并联。
34.本发明在具体实施1时，如图3，当系统末端水流量大于主机水流量，b段水流方向向右，a段水流与d段水流相同，b段水流等于a段水流减去c段水流，此时系统供水温度与系统回水、主机出水混合后的温度相同，主机回水温度与系统回水温度相同；
35.在具体实施2时，如图4，当系统末端水流量小于主机水流量，b段水流方向向左，部分水二次循环，a段水流与d段水流相同，b段水流等于c段水流减去a段水流，此时系统供水温度与主机出水温度相同，主机回水温度与主机出水、系统回水混合后的温度相同。此时，因为末端负荷小于主机负荷，回水温度会很快达到主机设定的运行温度。当回水温度达到主机设定运行温度时，压缩机卸载，主机停止工作的同时，主机循环泵2也相应停止工作，只有系统循环水泵3在变频工况运行；a段水流量等于b段水流量等于d段水流量，b段水流方向向右。此状态为中央空调系统在大部分工作时间的状态(部分负荷运行)，也就是本发明所要解决的一次系统在工作时长期依靠压差旁通阀才能实现的主机和末端水量平衡问题。正是因为自动平衡段的存在，实现了两个循环的自动平衡，使得系统循环水泵3的变频调节完全可以根据末端设备的负荷进行，真正意义实现节能运行。
36.主机循环泵在选型时，扬程选择只需考虑克服主机及所连接的管道阻力。
37.系统循环泵在选型时，扬程选择只需考虑克服末端设备及所连接的管道阻力。
38.本发明工作原理：1、根据末端电动阀开启的数量，计算系统所需水流量，plc控制若干系统水循环泵的启动，同时根据第一传感器、第二传感器反馈值p1、p2，计算p1-p2的差，使差保持给定值不便，同时输出模拟信号给变频器。
39.2、根据末端设备开启的总功率，plc控制若干主机的启停，同时给电动阀及主机循环泵联动。
40.3、根据室外环境温度的变化，给定主机运行温度。
41.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。