建筑是人類生產(chǎn)活動的基本場所，同時(shí)又是大量消耗能源的重要場所。大部分的既有建筑并非節(jié)能建筑，空調(diào)能耗指標(biāo)高。大部分的公建項(xiàng)目不需要 24 小時(shí)不間斷使用，而數(shù)據(jù)中心等項(xiàng)目雖然連續(xù)使用，但大部分時(shí)間都不處于部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間。智能控制閥的出現(xiàn)正適應(yīng)了當(dāng)下萬物互聯(lián)和十四五規(guī)劃關(guān)于節(jié)能減排的需求，為滿足建筑空調(diào)的高效運(yùn)行和建筑節(jié)能提供了更為有利的工具。

PART1引 言

21 世紀(jì)，能源短缺是人類面臨的頭等大事，節(jié)能減排，防止污染是世界范圍，同時(shí)也是我國中長期發(fā)展的重要目標(biāo)。進(jìn)入新世紀(jì)后，互聯(lián)網(wǎng)的普及造福了許多個(gè)人、企業(yè)和國家。互聯(lián)網(wǎng)將人、數(shù)據(jù)和物品聯(lián)系起來，同時(shí)將信息轉(zhuǎn)化為行動，給人們提供更有幫助更有價(jià)值的方式和內(nèi)容。智能控制閥是結(jié)合了萬戶互聯(lián)的新時(shí)代產(chǎn)品，用于中央空調(diào)、采暖、水處理等系統(tǒng)的流體控制，是集傳感技術(shù)、智能執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥于一體的壓力無關(guān)型產(chǎn)品。沃茨智能控制閥 W-SCBV 產(chǎn)品通過接收 DDC 或 PLC 給出的信號（流量、能量、開度），將實(shí)測值與控制目標(biāo)值相比較，進(jìn)行高級 PID 算法計(jì)算，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)壓力無關(guān)調(diào)節(jié)。產(chǎn)品可應(yīng)用于高頻率溫度變化，或者能量消耗有明顯峰谷值的環(huán)境下。智能控制閥直接讀取實(shí)際溫度、能量等變化，并實(shí)時(shí)做出調(diào)整，使管路中的流量保持穩(wěn)定。

PART2智能控制閥的特點(diǎn)

1）由智能控制閥由電磁流量計(jì)，電動球閥閥體和智能執(zhí)行器組成。

2）電磁流量計(jì)提供現(xiàn)場流量可視化，采集通過智能控制閥的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。

3）電動調(diào)節(jié)球閥采用錐形口設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)流量等百分比控制特性；球閥自身具有良好的流通性能，球體關(guān)閉可實(shí)現(xiàn) 0 泄漏，在球面開關(guān)的同時(shí)可以對附著在球體表面的雜質(zhì)起刮除作用。

4）智能控制器由高級智能控制單元（帶微處理器）和電動執(zhí)行器組成，可實(shí)現(xiàn)多種控制模式的選擇（開度控制、能量控制、流量控制、溫度控制）；支持 Modbus 通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，總線控制支持多個(gè)節(jié)點(diǎn)；參數(shù)設(shè)置可通過傳統(tǒng)形式的電腦串口連接，也可以通過手機(jī)藍(lán)牙通訊，下載 APP 程序來讀取并控制閥門參數(shù)。

5）接線簡單方便，用戶只需連接RS485接口，24VAC或24VDC的電源和接地線。

 

PART3產(chǎn)品智能化

1）實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)控制閥狀態(tài)信息管理功能

智能控制閥自帶流量計(jì)、壓差傳感器，溫度傳感器，可提供實(shí)時(shí)信息采集，為運(yùn)維人員提供可靠的設(shè)備運(yùn)維依據(jù)，為設(shè)計(jì)人員提供準(zhǔn)確的節(jié)能運(yùn)行信息反饋。

2）方便地修改控制閥的流量特性

可根據(jù)用戶的需求，實(shí)現(xiàn)不同流量特性的切換，如等百分比特性，線性特性，拋物線特性等。

3）實(shí)現(xiàn) PID 控制運(yùn)算

實(shí)現(xiàn)比例積分微分控制，具有算法簡單，魯棒性好和可靠性高的特點(diǎn)，可減少誤差，消除靜差，節(jié)省調(diào)節(jié)時(shí)間。

4）實(shí)現(xiàn)其他功能運(yùn)算，如分程控制，非線性補(bǔ)償運(yùn)算等。

5）更改控制閥的作用方式

可實(shí)現(xiàn)開度控制，能量控制，流量控制，溫度控制、壓差控制等多中作用方式。

6）實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)信息共享、故障診斷和報(bào)警。

7）可設(shè)定自鎖保護(hù)功能。

8）真正意義上的自控。根據(jù)現(xiàn)場采集的信息對比設(shè)定的參數(shù)，由智能執(zhí)行器自動調(diào)節(jié)閥門開度到設(shè)定參數(shù)。此過程無需中控室反饋信號。

PART4智能控制閥的應(yīng)用

4.1

可設(shè)置在空調(diào)箱等末端設(shè)備上作為一體閥

智能控制閥可通過對比現(xiàn)場采集的壓差信息和設(shè)計(jì)壓差參數(shù)，由智能執(zhí)行器自動調(diào)節(jié)閥門開度來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)壓差，從而實(shí)現(xiàn)壓力無關(guān)型控制，因此可設(shè)置在空調(diào)箱等大阻力末端支路。

 

 

4.2

作為平衡閥使用時(shí)，可節(jié)省平衡調(diào)試時(shí)間

我們知道，平衡閥安裝在系統(tǒng)上，需要通過平衡調(diào)試才能真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡，沒有經(jīng)過調(diào)試的平衡閥只是系統(tǒng)增加的阻力，不能真正解決水力平衡問題。傳統(tǒng)的平衡閥調(diào)試復(fù)雜且耗時(shí)，目前現(xiàn)有的平衡調(diào)試方案可分為靜態(tài)+壓差方案和純靜態(tài)閥方案。

靜態(tài)+壓差方案：在支路的供水側(cè)設(shè)置靜態(tài)平衡閥，在該支路的回水側(cè)設(shè)置動態(tài)壓差平衡閥，兩個(gè)閥之間通過一根導(dǎo)壓管連接，其他下游支路可繼續(xù)配置靜態(tài)平衡閥，但不可配置壓差閥。使用靜態(tài)平衡閥得到設(shè)計(jì)流量，通過壓差平衡閥得到控制壓差，在完成調(diào)試后外網(wǎng)的壓差波動對被控支路的影響很小。

 

純靜態(tài)方案：在系統(tǒng)中全部采用靜態(tài)平衡閥的方案，沒有壓差閥。靜態(tài)平衡閥設(shè)置在支路的回水側(cè)，用來分配各支路的流量。在調(diào)試前，需要對系統(tǒng)上的所有平衡閥進(jìn)行測量，計(jì)算并判斷最不利環(huán)路，而在調(diào)試過程中，某一支路的流量改變勢必會影響已經(jīng)調(diào)試好的支路，同一個(gè)平衡閥需要進(jìn)行多次的調(diào)試。所以對于純靜態(tài)方案來說，調(diào)試需要占用很大的時(shí)間。

 

無論采用靜態(tài)+壓差方案，還是純靜態(tài)方案，都需要調(diào)試人員到現(xiàn)場一個(gè)一個(gè)平衡閥測量計(jì)算并進(jìn)行調(diào)試，這會占用很大的調(diào)試時(shí)間，對于工期來說會有較大的影響。

當(dāng)設(shè)置平衡閥的位置采用智能控制閥時(shí)，可將設(shè)計(jì)流量或設(shè)計(jì)壓差輸入到每個(gè)智能控制閥上，然后由中控室給出各自的設(shè)計(jì)值。智能控制閥將采集的信息和輸入的設(shè)計(jì)值進(jìn)行對比，自動調(diào)節(jié)閥門開度，最終得到設(shè)計(jì)值，實(shí)現(xiàn)全面水力平衡。此階段下，不再需要調(diào)試人員嚇到現(xiàn)場對每個(gè)閥門進(jìn)行測量和調(diào)試，將節(jié)省大量的調(diào)試時(shí)間。

4.3

用作故障診斷和運(yùn)行策略調(diào)整

智能控制閥具有實(shí)時(shí)采集信息（開度、能量、流量、溫度、壓差等）的功能，運(yùn)維人員可根據(jù)采集的信息來分析判斷系統(tǒng)的故障，并及時(shí)排除問題。同時(shí)運(yùn)維人員也可根據(jù)采集的信息及時(shí)調(diào)整運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)高效控制和節(jié)能運(yùn)行。

4.4

應(yīng)對冬夏季工況切換流量

很多商業(yè)項(xiàng)目上會采用兩管制設(shè)計(jì)，然后實(shí)際運(yùn)行中，由于冬季夏季的工況不同，所以水力平衡調(diào)試智能滿足大流量的條件，而忽略了另一個(gè)工況。也有一些設(shè)備是只在一個(gè)工況下運(yùn)行，而另外的工況下是不運(yùn)行的。這會應(yīng)行平衡調(diào)試的準(zhǔn)確性和適用性。我們希望得到的是符合全年工況下的水力平衡，并不是只有某個(gè)季節(jié)系統(tǒng)是平衡的，其他情況下就是不平衡的。

智能控制閥可以根據(jù)不同的情況切換對應(yīng)工況下的設(shè)計(jì)參數(shù)，并根據(jù)切換后的輸入信號自動調(diào)整閥門開度，根據(jù)工況的不同自動實(shí)現(xiàn)水力平衡調(diào)試。

4.5

快速找到最不利環(huán)路，便于設(shè)置變頻水泵壓力點(diǎn)位置

項(xiàng)目出于節(jié)能考慮，通常會考慮采用輸配側(cè)一次泵變頻或二次泵變頻系統(tǒng)，水泵變頻需要確定壓力點(diǎn)，通常壓力點(diǎn)選取需要考慮流量和建筑所需揚(yáng)程，而在相同建筑揚(yáng)程的基礎(chǔ)上，需要找到阻力最大的分支，即最不利環(huán)路。通常最不利環(huán)路是通過計(jì)算得出的，但計(jì)算值如果不考慮管路和末端設(shè)備的問題，結(jié)果是存在較大誤差的。安裝靜態(tài)平衡閥雖然可以測得各支路流量，通過計(jì)算可以判斷出最不利環(huán)路，但需要人員到現(xiàn)場對每個(gè)平衡閥進(jìn)行測量，需要消耗較長的時(shí)間。

智能控制閥可以實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)信息，通過此信息可以很快判斷出最不利環(huán)路的所在，便于快速找到變頻水泵壓力點(diǎn)的位置。