[发明专利]控制液体循环系统中的流量的流量控制模块和方法

说明书

本公开涉及一种控制液体循环系统(1)中的一个或多个泵的流动控制模块(39)，其中，液体循环系统(1)包括：初级侧(3)、次级侧(5)以及中间传输元件(17)。流量控制模块(39)被配置为基于最小化与中间传输元件(17)的热功率传输相关的带符号的偏差值(ΔΔv)，通过以连续或定期的闭环方式借助于至少一个可控初级侧流动致动器(9)控制初级侧流量(q₁)和/或借助于至少一个可控次级侧流量致动器(13)控制次级侧流量(q₂)，调整中间传输元件(17)的热功率传输。

技术领域

本公开涉及一种用于控制液体循环系统中的流量的流量控制模块和方法，特别是用于建筑物的暖通空调(HVAC)系统。

背景技术

通常，液体循环系统(循环加热/冷却系统)(hydronic system)被设计成在包括热功率源(例如，加热器、冷却器、热交换器和/或公共线路耦合器)的初级回路和包括热功率消耗负载(例如，散热器和/或空气处理单元(AHU))的次级回路之间的设计温度差(ΔT)下运行。已知的是，液体循环系统会受称为“低ΔT综合征”的不良影响。由于诸如冷却器盘管(chiller coil)变脏或者系统部件未设计成用于相同温差的各种原因，实际温差可能低于设计温差，这会导致液体循环系统的低能效运行。

US8,774,978 B2描述了一种水冷却系统，该水冷却系统具有初级回路、次级回路和连接初级回路和次级回路的中间解耦器(decoupler)或旁路。其中，通过需求流装置来解决低ΔT综合症的问题，该需求流装置执行新温度差提供设定点的基于事件而触发的重新调整。

发明内容

根据本公开的流量控制模块为低ΔT综合症提供了更有效和更稳定的解决方案。例如，替换或补充液体循环系统的其他部件的新的接入部件可能导致未知的或难以确定或估计的新的设计温度差。本文公开的流量控制模块允许具有未知的、未限定的或变化的设计温度差的液体循环系统的有效且稳定的运行。本文公开的流量控制模块能够将当前热功率供给连续或定期地调整到当前热功率需求并且反之亦然，而不需要控制温差供应设定点，。

根据本公开的第一方面，提供了一种控制液体循环系统中流量的流量控制模块，其中，所述液体循环系统包括：

-初级侧，该初级侧具有与至少一个源元件的输出流体连接的第一端口、与至少一个源元件的输入流体连接的第二端口和用于提供初级侧流量的至少一个可控初级侧流量致动器，

-次级侧，所述次级侧具有与至少一个负载元件的输入流体连接的第三端口、与至少一个负载元件的输出流体连接的第四端口和提供次级侧流量的至少一个可控次级侧流量致动器，

-中间传输元件，在初级侧和次级侧之间，其中，中间传输元件与第一端口、第二端口、第三端口和第四端口流体连接。

所述流量控制模块被配置为：基于最小化与中间传输元件的热功率传输相关的带符号的偏差值，通过以连续或定期的闭环方式借助于至少一个可控初级侧流量致动器控制初级侧流量和/或借助于至少一个可控次级侧流量致动器控制次级侧流量，来调整中间传输元件的热功率传输。

在本文中术语“热功率”Q可以被定义为Q＝ρ·c·q·T，其中，ρ是流体密度，c是流体的比热容，q是流量，T是流体温度。通过流体从端口A流到端口B，术语“热功率传输”在本文中可以被定义为从0到1的无量纲变量Q_B/Q_A，其中Q_A是端口A处的热功率，Q_B是端口B处的热功率。