专利名称：用于分散平衡液体循环加热或冷却网络的系统和方法
技术领域：
本发明主要涉及液体循环加热或冷却系统，且更特别地，本发明涉及一种用于分散平衡液体循环加热或冷却网络的系统和方法。
背景技术：
液体循环加热或冷却网络通常采用水或水-二元醇混合物作为加热和冷却系统中的热传递介质。一些最古老且最常用的典型液体循环加热或冷却网络是蒸汽和热水散热器。在大型商用建筑物，如高层设施和校园设施中，液体循环加热或冷却网络可包括冷却水回路和加热水回路以便既进行加热又进行空气调节。冷却器和冷却塔通常被独立地或共同地使用以便对水进行冷却，而锅炉则通常用于对水进行加热。此外，许多更大的城市具有行政区加热系统，该加热系统通过地下管网提供公众可用的蒸汽和冷却水。液体循环加热或冷却网络有多种类型，如蒸汽、热水和冷却水等。液体循环加热或冷却网络还通常根据其多个操作方面而被分类。这些方面可包括流产生方式(强制流或重力流)；温度(低温、中温和高温)；加压(低压、中压和高压)；管道布置；和泵送布置。液体循环加热或冷却网络可进一步被分成一般管道布置类别，如单管或一根管道；双管蒸汽(直接返回或反向返回)；三管；四管；和系列回路。一些液体循环加热或冷却网络在安装时被平衡。然而，出于一些因素，液体循环加热或冷却网络可能难以平衡。典型因素可能包括供应管线和返回管线长度不等和/或与锅炉的距离更大(更大的距离可能导致压差更为明显)。操作者在处理这些类型的压差时通常有多种选择。例如，操作者可能将分布管道压力降降至最低限度，使用具有平头特征的泵 (包括位于每个端子或分支路线处的进行平衡和流量测量的装置)，和使用在端子处具有较高压头损失的控制阀。在一些情况下，可通过比例方法对液体循环加热或冷却网络进行平衡，而在其他情况下，则简单地不对液体循环加热或冷却网络进行平衡。当对液体循环加热或冷却网络进行平衡时，安装者或操作者通常需要计算液体循环加热或冷却网络的所需流速和压差。其后，安装者或操作者通常需要多次调节网络中的每个阀，直至网络中的压差和流速处于所需水平。
发明内容
本发明披露了一种用于分散平衡液体循环加热或冷却网络的系统和方法。在第一实施例中，一种方法包括将多个阀平衡单元与液体循环加热或冷却网络中的多个平衡阀相关联。所述方法还包括利用所述阀平衡单元中的至少一个阀平衡单元对所述阀中的至少一个阀的设定值进行调节以便对所述液体循环加热或冷却网络进行平衡。进一步地，所述方法包括在调节所述设定值之后将所述多个阀平衡单元与所述多个阀脱离关联。在第二实施例中，一种设备包括致动器、传感器和控制器。所述致动器被构造以便调节阀的设定值。所述传感器被构造以便测量所述阀的第一侧上的第一压力和所述阀的第二侧上的第二压力。所述控制器被构造以便指示所述致动器调节所述阀的所述设定值，直至所述阀上的所识别的差压处于目标差压的第一阈值内，且通过所述阀的所识别的物质流速处于目标流速的第二阈值内。所述所识别的差压基于第一压力和第二压力。所述所识别的流速是通过所述差压和阀特性计算得出的或者由所述传感器直接测量得出的。在第三实施例中，一种系统包括处于液体循环加热或冷却网络中的多个阀且包括至少一个阀平衡单元。所述阀平衡单元(一个或多个)包括致动器、传感器和控制器。所述致动器被构造以便调节阀的设定值。所述传感器被构造以便测量所述阀的第一侧上的第一压力和所述阀的第二侧上的第二压力。所述控制器被构造以便指示所述致动器调节所述阀的所述设定值，直至所述阀上的所识别的差压处于目标差压的第一阈值内，且通过所述阀的所识别的物质流速处于目标流速的第二阈值内。所述所识别的差压基于第一压力和第二压力。所述所识别的流速是通过所述差压和阀特性计算得出的或者由所述传感器直接测量得出的。通过以下附图、说明书和权利要求书，所属领域技术人员将易于理解本发明的其他技术特征。
为了更完整地理解本发明的披露内容，下面结合附图对本发明进行描述，其中 图1示出了根据本发明披露内容的典型液体循环加热或冷却网络；
图2示出了根据本发明披露内容的典型液体循环加热或冷却网络的附加细节； 图3和图4示出了根据本发明披露内容的典型阀平衡单元；
图5示出了根据本发明披露内容的用于平衡液体循环加热或冷却网络的典型方法；和图6示出了根据本发明披露内容的用于对液体循环加热或冷却网络中的阀进行操作的典型方法。
具体实施例方式在本申请中，下面所讨论的图1至图6和用于描述本发明原理的多个实施例仅是示例性的且不应以任何方式被解释为限制了本发明的范围。所属领域技术人员将理解可在任何类型的适当布置的装置或系统中实施本发明的原理。此外，还应该理解图中所示元件是出于简要且清晰的目的且无需按比例进行绘制。例如，图中所示一些元件的尺寸相对于其他元件可能被放大以便帮助理解本发明文献中所述的多个实施例。图1示出了根据本发明披露内容的典型的液体循环加热或冷却网络100。图1所示液体循环加热或冷却网络100的实施例仅是示例性的。可在不偏离本发明披露内容范围的情况下使用液体循环加热或冷却网络100的其他实施例。泵105将水或其他物质(例如用于进行冷却和加热的物质)供应至多个建筑物 IlOa-IlOc0建筑物IlOa的每层11 经由多个端子阀120a中的一个端子阀接收水或其他物质，而端子阀表示端子单元之前的最后的平衡阀。相似地，建筑物IIOb的每层11 经由多个端子阀120b中的一个端子阀接收水或其他物质。进一步地，建筑物IlOc的每层115c 经由多个端子阀120c中的一个端子阀接收水或其他物质。端子阀120a-120c中的每个端子阀可以是任何适当布置的控流阀，所述控流阀被构造以便在液体循环加热或冷却网络中
6运行。端子阀120a-120c中的每个端子阀接收来自相应立管阀12fe_125c的水或其他物质。例如，端子阀120a经由竖管130a接收来自立管阀12 的水或其他物质。立管阀 125a-125c中的每个立管阀经由主管135被联接至主管阀140。立管阀125a_125c和主管阀140中的每个阀可以是任何适当布置的控流阀，所述阀被构造以便在液体循环加热或冷却网络中运行。在该实例中，泵105经由主管阀140、相应的立管阀125a_125c和相应的一组端子阀120a-120c而将水或其他物质泵送至每个建筑物llOa-llOc。水或其他物质经由返回管 145返回泵105。在该实例中，分层级联接的主管阀140、立管阀125和端子阀120被用作平衡阀以便对液体循环加热或冷却网络进行平衡。附加的实施例可包括多个水平级别的平衡阀层级。在常规的液体循环加热或冷却系统中，为了实现图1所示的目标流速，每个阀 120a-120c、12fe-125c、140都将被调节。例如，操作者可计算出对于端子阀120a_120c中的每个端子阀、立管阀125a-125c中的每个立管阀、以及主阀140而言的对应于目标流速的压差。压差是管道中的处于阀的第一侧上的压力和处于阀的第二侧上的压力之差。其后，每个阀可被调节以便获得用于该阀的目标压差和流速。操作者可能需要在每个阀处进行多次手动调节(多次反复)以便获得目标流速和/或目标差压限值。液体循环加热或冷却网络可通过平衡阀位置的一种以上的组合被平衡。为了实现能量优化平衡，应该在主管阀上具有最大压力降的情况下选择这种组合。随后，泵送功率可能降低，降低值为同时打开主管阀时在主管阀上损失的功率。图2示出了根据本发明披露内容的典型液体循环加热或冷却网络100的附加细节。图2所示液体循环加热或冷却网络100仅是示例性的。可在不偏离本发明披露内容范围的情况下使用液体循环加热或冷却网络100的其他实施例。在该实例中，液体循环加热或冷却网络100包括一个或多个阀平衡单元 205a-205co每个阀平衡单元205a-205c被调整以便与液体循环加热或冷却网络100中的其中一个阀相联，在本实例中，与端子阀120a-120c相联(但相似的阀平衡单元可被联接至立管阀125a-125c和主阀140)。根据本发明的披露内容，为了减少泵105将水或其他物质泵送通过液体循环加热或冷却网络100所需的能量或将所述能量降至最低限度，通过由网络设计获得的目标流速 (由操作者获得或以自动方式例如通过计算机程序来获得)确定用于阀平衡单元的流速设定点。操作者可随后将流量确定信息输入液体循环加热或冷却网络100中的每个阀平衡单元内。所述流量确定信息可包括用于每个阀的目标流速和/或目标差压限值。在一些实施例中，操作者使用便携操作者装置将流量确定信息输入每个阀平衡单元内。所述操作者装置可以是计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话或能够经由无线和 /或有线通信线路传送、处理和/或接收信号的任何其他装置。在特别的实施例中，操作者装置被构造以便联接至计算机，且操作者能够利用位于中心位置处的计算机计算流量确定信息并且将该信息下载到操作者装置内。其后，操作者可将信息从操作者装置下载到位于远程位置处(例如位于液体循环加热或冷却网络100中的阀位置处)的阀平衡单元内。操作者装置可被调整以便经由无线通信介质或有线通信介质传送和接收流量确定信息。为了获得目标流速，液体循环加热或冷却网络100中的阀平衡单元可对端子阀 120a-120c、立管阀125a_125c和主阀140中的每个阀进行调节。每个阀平衡单元可确定位于其相应阀处的压差和该阀处的目标流速和实际流速之间的差别。在一些实施例中，可通过用于确定流速的任何其他方法，如超声波手段来确定阀流量。一旦阀平衡单元确定了阀流量信息(例如位于其阀处的压差和该阀处的目标流速与实际流速之间的流速差)，阀平衡单元将阀调节至对应于目标流速和/或目标差压限值的阀位置(例如对阀进行调节以便实现目标流速和/或目标差压限值)。在一些实施例中，每个阀平衡单元受到操作者的指示以便调节其相应的阀。在其它实施例中，每个阀平衡单元被构造以便响应于阀流量信息的确定而自动调节其相应的阀。作为一个实例，被附接到立管阀12 上的阀平衡单元20 可确定用于立管阀 125b的阀流量信息。一旦阀平衡单元20 确定了用于立管阀12 的阀流量信息，则阀平衡单元20 将立管阀12 调节至对应于该立管阀12 的目标流速和/或目标差压限值的阀设定值(阀位置)。被联接至液体循环加热或冷却网络100内的任何其他阀的阀平衡单元可以相似的方式运行。每个阀平衡单元因此确定了用于其自身阀的阀流量信息并基于该阀流量信息调节用于其自身阀的阀设定值。液体循环加热或冷却网络100中的阀的子组或者所有阀可具有被附接到其上的相关联的阀平衡单元。其后，操作者能够通过对每个阀平衡单元进行一次设定值调节(而不是对每个阀进行多次调节)的方式对液体循环加热或冷却网络100进行重新平衡。对每个阀平衡单元进行的设定值调节可以无线方式(较短范围或较长范围)或者经由物理连接的方式进行。因此，操作者可使用多个阀平衡单元对液体循环加热或冷却网络100进行平衡。 操作者可基于阀平衡单元所附接或将要附接的阀而将个性化的流量确定信息下载到每个阀平衡单元内。其后，阀平衡单元可根据其流量确定信息调节其相关阀。可注意到阀平衡单元可保持联接至单个阀或可不保持联接至单个阀。例如，在一些实施例中，阀平衡单元的功能可被整合在保持联接至阀的阀控制器内。在其他实施例中， 阀平衡单元可代表便携单元，所述便携单元可被选择性地附接到阀上并用于调节这样的值点，在所述值点下，阀平衡单元被移除(且可与随后的阀一起使用)。还可同时使用多个阀平衡单元以便平行地调节多个阀，其中阀平衡单元中的每个阀平衡单元进行操作从而使其相关的阀实现目标流速和/或目标压差。应该注意在多个阀平衡单元之间可能无需进行连通。
图3和图4示出了根据本发明披露内容的典型阀平衡单元205。特别地，图3示出了根据本发明披露内容的典型阀平衡单元205。图3所示的阀平衡单元205的该实施例仅是示例性的。可在不偏离本发明披露内容范围的情况下使用阀平衡单元205的其他实施例。在该实例中，阀平衡单元205包括控制器305、存储器310、传感器315、阀致动器 320和输入/输出(I/O)界面325。部件305-325通过一个或多个通信路线330 (如总线) 互相连接。阀平衡单元205被调整以便被附接到阀335上(如端子阀120a-120c、立管阀 125a-125c或主阀140)。在一些实施例中，阀平衡单元205可被选择性地联接至阀335从而使得在实施平衡操作之后可从阀335上移除阀平衡单元205。应该理解阀平衡单元205 可具有不同构造且所列举部件中的每个部件可实际上代表多个不同部件。控制器305被构造以便控制传感器315和阀致动器320的操作，所述控制例如是基于存储在存储器310中的指令进行的。例如，控制器305可检索信息，例如设定点(下文所述)，并将信息，例如阀流量信息，存储在存储器310中。在一些实施例中，控制器305可代表一个或多个处理器、微处理器、微控制器、数字信号处理器、或其他处理装置(可能处于分散系统中)。存储器310可代表任何适当的存储和检索装置(一个或多个)，如易失性和/或非易失性存储器。存储器310可存储任何适当信息，如控制器305使用的指令以及流量确定信息(如目标和实际压差、目标和实际流速、以及设定点)。传感器315被构造以便计算通过阀335的实际压差和实际流量。传感器315可随后将实际压差和实际流速传送至控制器305或存储器310。在该实例中，传感器315被联接至第一压力端口 340和第二压力端口 345。第一压力端口 340被调整以便感测阀335的第一侧上的压力，且第二压力端口 345被调整以便感测阀335的第二侧上的压力。压力端口 340和345中的每个端口被构造以便将相应的感测的压力传送至传感器315。在一些实施例中，传感器315被构造以便基于从压力端口 340和345接收到的感测压力而计算压差和流速。在其他实施例中，传感器315将感测到的压力传送至控制器305和/或存储器310，且控制器305被构造以便基于从压力端口 340和345接收到的感测压力而计算压差和流速。 在另外其他实施例中，可使用这些方案的组合。传感器315包括任何适当的感测结构，如流量计和差压(DP)传感器。阀致动器320被调整以便联接至阀325。阀致动器320被构造以便操作阀335从而获得所需阀设定值(例如通过调节该阀以便获得所需流速的方式)。阀致动器320响应于从控制器305接收的指令以便操作阀335。阀致动器320包括用于调节阀335的任何适当的结构。I/O界面325有利于与外部装置或系统通信。例如，I/O界面325可被构造以便经由无线或有线通信路线被联接至操作者装置，这使得I/O界面325可接收来自操作者装置的流量确定信息或其他信息。I/O界面325将流量确定信息或其他信息传送至控制器305 或存储器310。在一些实施例中，I/O界面325可包括无线或有线收发器、显示器或键盘/ 辅助键盘。图4示出了根据本发明披露内容的阀平衡单元205中的典型控制器305。图4所示的控制器305的实施例仅是示例性的。可在不偏离本发明披露内容范围的情况下使用控制器305的其他实施例。在该实例中，控制器305进行操作以便通过阀压力降的测量值和阀的特性估计流量。正如此处所述，控制器305包括压力降限制器405、第一低通滤波器410、和第二低通滤波器415。低通滤波器410接收流量误差420，所述流量误差表示目标流速和实际流速之间的流速差。低通滤波器415接收阀差压425。低通滤波器410和低通滤波器415对信号进行滤波以便帮助减轻测量误差和高频扰动的影响。控制器305使用差压降限制器405来限制阀335上的差压，所述差压降限制器限定了阀所可容许的最小压力降。控制器305将来自低通滤波器415的差压信号和来自压力
9降限制器405的最小压力降信号传送至组合器430。其后，控制器305将非线性函数435施加到组合差压信号上。积分增益440被施加到流量误差信号上，且来自非线性函数435的校正增益445被施加到所产生的压差信号上。这些信号被组合器450组合并被积分器455 积分以便获得目标阀位置460。控制器305可被构造以便以特定的时间间隔(例如介于10 秒至1分钟之间的时间间隔)重复该过程。图5示出了根据本发明披露内容的用于对液体循环加热或冷却网络进行平衡的典型方法500。图5所示的方法500的实施例仅是示例性的。可在不偏离本发明披露内容的情况下使用方法500的其他实施例。在确定了需要对液体循环加热或冷却网络进行平衡(例如在新安装之后)。在步骤 505中计算用于液体循环加热或冷却网络的设定点。这可例如包括操作者计算用于液体循环加热或冷却网络的目标流速和目标压差。可基于每个阀与液体循环加热或冷却网络中的其他阀之间的关系计算用于每个阀的设定点。设定点可表示获得主管阀140的目标流速和目标压差所需的每个阀的目标流速和目标压差。在特定实施例中，步骤505可如下操作。首先，操作者通过网络设计和用于端子阀平衡单元120a-120c中每个平衡单元的目标流量来确定流速设定点和差压限值。其次，操作者计算用于立管阀平衡单元12fe-125c中的每个平衡单元的设定点，其中这些计算基于用于立管阀的相关端子阀的设定点。例如，如果所计算出的端子阀120a中的每个端子阀具有的流速为100升/小时(100 Ι/h)，则所计算出的立管阀125a的流速可以为100升/小时的7倍减去残留误差(例如7x100 1/h - 5 1/h = 695 1/h)。第三，操作者基于用于立管阀12fe-125c的设定点计算用于主阀140的设定点。在步骤510中，用流量确定信息对一个或多个阀平衡单元205进行编程。这可例如包括用与阀平衡单元205将要附接的阀相关联的设定点对每个阀平衡单元205进行编程。例如，如果特定阀平衡单元205将要被附接到立管阀12 上，则可用计算出的用于立管阀12 的设定点对特定阀平衡单元205进行编程。作为特定实例，操作者可通过经由I/ 0界面325将流量确定信息从操作者装置下载到每个阀平衡单元205内的方式或者通过以其他方式经由I/O界面325 (例如经由键盘/辅助键盘)输入流量确定信息的方式对每个阀平衡单元205进行编程。每个阀平衡单元205被附接到与在步骤515中被编程到阀平衡单元205的存储器 310内的设定点相对应的阀上。每个阀单元205可通过将阀平衡单元205附接到阀上的方式被安装，从而使得阀致动器320处于一定位置处以便操作该阀。在步骤520中，阀平衡单元205对液体循环加热或冷却网络100进行平衡。这可包括操作液体循环加热或冷却网络100中的阀直至达到稳态平衡。稳态平衡可被定义为实际流速等于目标流速和/或实际压差等于目标压差的时候(其中“等于”可意味着处于特定阈值范围内，所述阈值可能为零)。每个阀平衡单元205可通过将阀位置调节至更打开(允许更多物质流动并降低压差)或更关闭(允许更少物质流动并增加压差)的方式操作其相关阀。一旦液体循环加热或冷却网络被平衡，则在步骤525中，每个阀平衡单元205从其阀上被移除。在该典型实施例中，操作者能够通过对每个阀进行两步操作的方式对液体循环加热或冷却网络100进行平衡第一步操作是安装阀平衡单元205且第二步操作是移除平衡阀单元205。图6示出了根据本发明披露内容的用于对液体循环加热或冷却网络中的阀进行操作的典型方法600。图6所示方法600的实施例仅是示例性的。可在不偏离本发明披露内容范围的情况下使用方法600的其他实施例。在阀平衡单元205被附接到阀上的情况下，在步骤605中，阀平衡单元205确定阀流量信息。阀流量信息可包括通过阀的物质流速和阀的每侧上的压力。阀平衡单元205可经由传感器315、第一压力端口 340和第二压力端口 345接收流速信息和压力信息。阀平衡单元205计算差压值。流量可被直接测量或通过差压和阀特性计算得出。在一些实施例中，阀平衡单元205可测量阀上的差压并使用该值结合阀特性来计算流量信息。如上所述，可预先用流量确定信息如目标值对阀平衡单元205进行编程。当用流量确定信息进行编程时，阀平衡单元205存储设定点(如目标流速和目标压差)。在步骤615 中，阀平衡单元205计算目标流速与实际流速之间的流速差和目标压差与实际压差之间的差别并确定是否有必要对阀进行调节。如果阀流量信息明显不同于流量确定信息(例如当差别超过阈值时)，则在步骤 620中，阀平衡单元205计算新的阀位置。例如，实际流速可处于围绕目标流速限定的窗口内或窗口外(加上或减去第一边缘值，该值可由操作者规定)。此外，实际压差可处于围绕目标压差限定的窗口内或窗口外(加上或减去第二边缘值，该值可由操作者规定)。如果任一一种情况为真，则阀平衡单元205可确定阀需要被调节。在步骤620中，阀平衡单元205 可计算获得目标流速或压差所需的阀位置。在步骤625中，控制器305对阀致动器320发出指示以便操作阀。阀致动器320 操作阀，从而使得阀被设定至更为打开或更为关闭的位置，这取决于从控制器305接收到的指令。在步骤630中，阀平衡单元205随后等待特定间隔(例如10秒至1分钟)。阀平衡单元205可允许该间隔消耗，从而例如允许阀的设定值和液体循环加热或冷却网络中的其他阀的设定值生效。其后，阀平衡单元205返回步骤605。如果在步骤615不必对阀进行调节，则该过程终止于步骤635。例如，如果实际流速处于特定窗口内且实际压差处于特定窗口内，则阀平衡单元205可确定阀处于对应于其设定点的设定值且无需再进行调节。尽管图1至图6已经示出了本发明的典型实施例的多个特征，但可对图中所示特征作出多种变化。例如，液体循环加热或冷却网络可包括任何适当数量和类型(一种或多种)的阀，以及任何适当数量的阀平衡单元205。此外，根据特定需求，阀平衡单元205内的多个部件可被组合、省略或进一步细分且可添加附加部件。进一步地，尽管图5和图6分别示出了一系列步骤，但每个图中的各个步骤可相互交叠、并行实施、多次实施、或以不同次序实施。此外，任何适当的图形用户界面或其他输入/输出机构可用以与操作者或其他个人相互作用。在一些实施例中，上述多种功能是由计算机程序实施或支持的，所述计算机程序由计算机可读程序编码组成且在计算机可读介质中实施。术语“计算机可读程序编码”包括任何类型的计算机编码，这包括源编码、结果编码和可执行编码。术语“计算机可读介质” 包括能够由计算机存取的任何类型的介质，如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、 硬盘驱动器、光盘(CD)、数字化视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。
对本专利文献所使用的某些词语和短语设定定义可能是有利的。术语“联接 (couple)”及其衍生词指的是两个或多个元件之间的任何直接或间接的连通，无论这些元件彼此是否存在物理接触。术语“包括(include)”和“包括(comprise)”及其衍生词意味着包括，但不限于。术语“或”是包含性的，意味着和/或。术语“与…相关联(associated with)”和“与其相关联(associated therewith)”及其衍生词意味着包括、被包括在…内、 与…相互连接、包含、被包含在…内、被连接至…或与…连接、被联接至…或与…联接、可与…连通、与…协同作用、交错、并置、与…相近、被连结至…或与…连结、具有、具有…的性质、或类似含义。术语“控制器(controller)”意味着任何装置、系统或其控制至少一种操作的部分。控制器可在硬件、固件、软件或它们中至少两种的一些组合中实现。与任何特定控制器相关的功能性可以是集中式或分布式的，无论位于当地还是远程。尽管本发明的披露内容描述了特定实施例和一般性相关的方法，但所属领域技术人员件易于对这些实施例和方法作出改变和变更。因此，上述典型实施例并未限定或限制该披露内容。在不偏离由以下权利要求书限定的本发明披露内容的精神和范围的情况下， 还可能对本发明作出其他变化、替代和改变。
权利要求
1.一种方法，所述方法包括将多个阀平衡单元(205、205a-205c)与液体循环加热或冷却网络(100)中的多个阀 (120a-120c、125a-125c、140)相关联(515)；利用所述阀平衡单元中的至少一个阀平衡单元对所述阀中的至少一个阀的设定值进行调节(520)以便平衡所述液体循环加热或冷却网络；以及在调节所述设定值之后将所述多个阀平衡单元与所述多个阀脱离关联(525)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述阀中的一个阀的设定值的步骤包括 识别(605)该阀的第一侧上的第一压力；识别(605)该阀的第二侧上的第二压力； 基于所述第一压力和所述第二压力识别(605)差压； 识别(605)通过该阀的物质的流速；以及将所述所识别的差压与目标差压并将所述所识别的流速与目标流速进行对比(615 )。
3.根据权利要求2所述的方法，其中调节所述设定值的步骤进一步包括指示(625)致动器(320)调节该阀的所述设定值，直至所述所识别的差压处于所述目标差压的第一阈值内且所述所识别的流速处于所述目标流速的第二阈值内。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用识别出用于所述阀中的至少一个阀的目标差压的第一设定点和识别出用于所述阀中的至少一个阀的目标流速的第二设定点对所述阀平衡单元中的每个阀平衡单元进行编程(510)。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定(505)用于所述阀平衡单元的设定点，所述确定是通过以下步骤实现的通过给定的目标流速识别用于与端子阀(120a-120C)相关联的所述阀平衡单元的所述设定点，以便实现网络平衡；以及通过给定的目标流速识别用于与非端子阀(125a-125c、140)相关联的所述阀平衡单元的所述设定点，以便实现网络平衡，其中建立起主阀(140)上的最大可能的压力降。
6.一种设备，所述设备包括致动器(320)，所述致动器被构造以便调节阀(120a-120C、125a-125C、140)的设定值； 传感器(315)，所述传感器被构造以便测量所述阀的第一侧上的第一压力和所述阀的第二侧上的第二压力；和控制器(305 )，所述控制器被构造以便指示所述致动器调节所述阀的所述设定值，直至所述阀上的所识别的差压处于目标差压的第一阈值内，且通过所述阀的所识别的物质流速处于目标流速的第二阈值内，其中所述所识别的差压基于所述第一压力和所述第二压力。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述控制器包括第一滤波器(415)，所述第一滤波器被构造以便接收表示所述阀上的所述差压的信号 (425)并对所述信号进行滤波；压力降限制器(405)，所述压力降限制器被构造以便输出表示所述阀上的最小压力降的信号；第一组合器(430)，所述第一组合器被构造以便将表示所述阀上的所述差压的所述经过滤波的信号与表示所述最小压力降的所述信号组合起来；非线性功能块(435)，所述非线性功能块被构造以便对所述第一组合器的输出进行非线性调节；和第一增益单元(445)，所述第一增益单元被构造以便将校正增益施加到所述非线性功能块的输出上。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述控制器进一步包括第二滤波器(410)，所述第二滤波器被构造以便接收表示所述目标流速与所述所识别的流速之间的流速差的信号(420)并对所述信号进行滤波；第二增益单元(440)，所述第二增益单元被构造以便将积分增益施加到所述第二滤波器的输出上；第二组合器(450)，所述第二组合器被构造以便将所述第一增益单元的输出与所述第二增益单元的输出组合起来；和积分器(455)，所述积分器被构造以便对所述第二组合器的输出进行积分，其中所述阀的所述设定值基于所述积分器的输出。
9.一种系统，所述系统包括处于液体循环加热或冷却网络(100)中的多个阀(120a-120c、125a-125c、140)；和至少一个阀平衡单元(205、205a-205c)，所述至少一个阀平衡单元包括 致动器(320)，所述致动器被构造以便调节所述阀中的一个特定阀的设定值； 传感器(315)，所述传感器被构造以便测量所述特定阀的第一侧上的第一压力和所述特定阀的第二侧上的第二压力；和控制器(305 )，所述控制器被构造以便指示所述致动器调节所述特定阀的所述设定值， 直至所述特定阀上的所识别的差压处于目标差压的第一阈值内，且通过所述特定阀的所识别的物质流速处于目标流速的第二阈值内，其中所述所识别的差压基于所述第一压力和所述第二压力。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述控制器包括第一滤波器(415)，所述第一滤波器被构造以便接收表示所述阀上的所述差压的信号 (425)并对所述信号进行滤波；压力降限制器(405)，所述压力降限制器被构造以便输出表示所述阀上的最小压力降的信号；第一组合器(430)，所述第一组合器被构造以便将表示所述阀上的所述差压的所述经过滤波的信号与表示所述最小压力降的所述信号组合起来；非线性功能块(435)，所述非线性功能块被构造以便对所述第一组合器的输出进行非线性调节；第一增益单元(445)，所述第一增益单元被构造以便将校正增益施加到所述非线性功能块的输出上；第二滤波器(410)，所述第二滤波器被构造以便接收表示所述目标流速与所述所识别的流速之间的流速差的信号(420)并对所述信号进行滤波；第二增益单元(440)，所述第二增益单元被构造以便将积分增益施加到所述第二滤波器的输出上；第二组合器(450)，所述第二组合器被构造以便将所述第一增益单元的输出与所述第二增益单元的输出组合起来；和积分器(455)，所述积分器被构造以便对所述第二组合器的输出进行积分，其中所述阀的所述设定值基于所述积分器的输出。
全文摘要
本发明披露了一种方法，所述方法包括将多个阀平衡单元(205、205a-205c)与液体循环加热或冷却网络(100)中的多个阀(120a-120c、125a-125c、140)相关联(515)。所述方法还包括利用所述阀平衡单元中的至少一个阀平衡单元对所述阀中的至少一个阀的设定值进行调节(520)以便平衡所述液体循环加热或冷却网络。调节所述设定值的步骤可包括识别(605)阀上的差压和通过该阀的物质的流速。调节所述设定值的步骤还可包括将所述所识别的差压与目标差压并将所述所识别的流速与目标流速进行对比(615)。调节所述设定值的步骤可进一步包括指示(625)致动器(320)调节所述设定值，直至所述所识别的差压处于所述目标差压的第一阈值内，和/或所述所识别的流速处于所述目标流速的第二阈值内。
文档编号F24D15/04GK102369398SQ200980156724
公开日2012年3月7日 申请日期2009年12月4日 优先权日2008年12月16日
发明者希尔伯纳-克拉克 A., 佩卡 J., 特尔恩卡 P., 哈夫勒娜 V. 申请人:霍尼韦尔国际公司