利用流量确认过程调试流系统的制作方法

本系统涉及包括根据设置远程地控制的流量调整装置的流系统，其中在制作实际物理流系统之前，并且当被安装以运行流量确认流程以将设计规划设置和参数更新成那些实际上测量的设置和参数时，通过将流量调整装置及其参数和设置与设计规划关联，来完成流系统的调试。

背景技术：

当调试诸如加热系统、hvac系统、冷却系统、基于水的类似于太阳能的能量生成系统的流系统时，优选的是系统以节能方式形成尺寸。如果例如流系统的阀不在实际条件下最优地操作，则系统将不操作和被有效地调整，并且能量将损耗。

本发明的一个目的是引入能够有效地调试流系统操作的一种方法和相关联的装置。

技术实现要素：

该目标通过引入调试流系统的方法而实现，所述流系统包括可调节流量调整装置(诸如阀)，可调节流量调整装置能够根据从控制器接收的设置信号而调节，控制器与所述流量调整装置数据通信，其中方法包括在物理安装所述流系统之前建立设计规划，所述设计规划包括具有流量调整装置在流系统中的定位的表示的设计参数、所述流量调整装置的理论参数、和所述流量调整装置的理论设计预设置，所述理论设计预设置将理论预设置与所述流系统中的所述流体的预期流量关联。

通过引入该设计规划，可以首先形成具有例如热交换器和类似于阀的流量调整装置的相关联装置和其预设置的理论系统，使得系统被设计成至少根据理论计算而有效地操作。

系统进一步地可以包括将设计参数和/或预设置传送至控制器的过程，这些设计参数和/或预设置是控制器设置。

在这些控制器预设置是设计参数和预设置的情况下，当实际物理流系统已经被安装时，则通过启动流量确认流程可以微调预设置，以测量实际流量，并且比较实际流量与预期流量，并且将控制器设置更新成与实际流量匹配，所述流量确认流程包括在根据设计参数预设置的并且由流量生成设置给出的预期流量下使流体循环通过所述流系统的步骤。通过这种方式，如果实际物理流系统未如设计规划的预期理论计算那样操作，则控制器设置将改变成与实际系统匹配。

用于流量调整装置的自然选择是，流量调整装置形成由连接到致动器的阀形成的装置，致动器与所述控制器数据通信，控制器向致动器传送设置，致动器然后根据所传送的设置调节所述阀。

流系统经常向多个独立装置进送传热流体，独立装置诸如在子站中形成至生活空间的加热回路的连接的热交换器，生活空间类似于住房中的公寓等，因而流系统可以包括多个分支部，每个分支部都以由连接的阀和致动器限定的单独流量传输流体流量，但是其中测得的实际流量是整个流系统的总流体流量。

如进一步地确认，类似于流量调整装置的装置安装于其在流系统中的正确位置处，至少一些装置可以配置有识别符，在物理安装流系统的过程中，识别符被传输到控制器，识别符将装置与其理论参数关联，并且其中控制器包括如下过程，即根据存储在控制器中的设计规划参数，比较所述装置的理论参数与在该位置处的那些预期参数，并且指示所述理论参数和预期参数是否不匹配。控制器的参数和设置和/或设计规划因而可以相应地被更新，或装置可以用正确的装置替换。

为了根据单独的流量调整装置的实际操作进行流量确认，确认流程包括如下步骤，即关闭一些流量调整装置，保持仅一个流量调整装置或一个子组的流量调整装置打开，并且使流体在流量生成设置给出的预期流量下循环，测量实际流量并且比较实际流量与根据控制器设置的预期流量，并且将控制器设置更新成与实际流量匹配。

为确保所有的流量调整装置被微调，在不同的流量调整装置或不同的子组的流量调整装置被打开并且其他流量调整装置或其他子组的流量调整装置关闭的情况下，该步骤可以被重复，直到所有流量调整装置已经按照所述步骤被测量。

为确保流量调整装置设置在流量的范围中是正确的，在实施例中，设计规划包括用于流量调整装置的理论设计规划特性曲线，并且其中流量确认流程包括如下步骤，即针对流量调整装置的一系列不同设置重复该过程以生成实际特性曲线，这些实际特性曲线然后与存储在控制器中的设计规划特性曲线相比较，当实际特性曲线和设计规划特性曲线不同时，控制器中的这些设计规划特性曲线被替换。

有时，利用调整特性选择流量调整装置，调整特性自身是线性的或与类似于通过热交换器传热的其它装置组合而成为线性的，确认流程包括至少在给出的不确定性中核查线性度并且存储数据。

因为阀的开口设定流量，于是在一个实施例中，协议的预设置包括是阀的阀开口与由所述开口限定的预期流量的理论关系的参数，并且当对流系统进行物理安装时，测量流量调整装置的阀开口并且将测量数据传送到控制器，在所述关系不相同时更新所述关系以与测量值匹配。

该流程可以根据相同步骤和其它所述实施例运行。

为辅助确认流程，其可以是预存储在控制器中的流程，其中一旦启动，则控制器自动地运行流量确认流程。

流系统的调试因而使用包括流系统的理论设计参数的设计规划，其中流系统包括可调节流量调整装置，可调节流量调整装置能够根据从控制器接收的设置信号而调节，并且设计规划包括具有流量调整装置在流系统中的定位的表示的设计参数、所述流量调整装置的理论参数、和所述流量调整装置的理论设计预设置，所述理论设计预设置将理论预设置与所述流系统中的所述流体的预期流量关联。

因而，流系统根据在安装流系统之前建立的设计规划被安装，并且包括控制器，其中

流系统包括可调节流量调整装置，可调节流量调整装置能够根据从控制器接收的设置信号而被调节，

并且设计规划包括具有流量调整装置在流系统中的定位的表示的设计参数、所述流量调整装置的理论参数、和所述流量调整装置的理论设计预设置，所述理论设计预设置将理论预设置与所述流系统中的所述流体的预期流量关联，

控制器包括从设计规划传送的数据。

在一个实施例中，至少一个流量调整装置，可选地所有流量调整装置，形成为控制阀，控制阀包括与节流元件协作的阀元件，其中阀元件到节流元件的距离限定阀开口，并且其中所述检测装置适于测量阀元件相对于节流元件的指示阀开口的位置。

因为已知当压差能够保持大致恒定时，流系统经常更有效地操作，因此在一个实施例中，可选地除了是流量调节阀之外，至少一个，可选地所有，控制阀是包括控制压差的操作的压力控制阀。

为确保阀可远程调节，远程控制的致动器连接至控制阀，致动器适于使阀元件相对于节流元件移动，诸如以调节通过阀的流量和/或设定的压差。

在一个实施例中，为了能够在一系列不同设置中，诸如在流量确认流程中，操作阀，控制器适于单独地调节控制阀以完全地关闭、完全地打开或为在完全地关闭和完全地打开之间的任何设置，在流量生成设置下控制流量生成装置和适于使流体循环通过流系统的装置，并且如果控制器进一步地包括测量通过流系统的实际流量的装置并且如果控制器包括比较实际流量与根据控制阀的设置的预期流量的装置，则控制器可以用于流量确认流程。

为确保足够准确的实际流量测量，则在一个实施例中，测量流量的装置包括覆盖一系列不同kv值的一个或多个阀。这可以是包括具有可调节kv值的一个阀，或具有不同kv的一系列可选择阀，使得适当的kv可以被选择以用于实际流量。

附图说明

图1示出了用于向多个热交换装置提供传热流体的包括控制器和流量测量装置的流系统。

图2是具有适于测量阀的开口的检测装置的阀的示意图。阀进一步地包括压力调整装置。

图3是在调试流系统时使用设计规划的过程的示意图。

图4图示了其中一些阀是打开的并且一些阀是关闭的流量确认流程中的步骤。

图5图示了其中一些不同的阀是打开的步骤。

具体实施方式

图1图示了包括装置(2)的流系统(1)的部件，装置(2)诸如为热交换器，类似于散热器、地板加热装置、可选的冷却装置等。在一个实施例中，装置(2)是热交换器，例如在子站中，热交换器形成与本地加热和/或冷却回路的热交换连接。流系统(1)进一步包括可调节流量调整装置(3)，在下文可调节流量调整装置(3)称为阀(3)，其中用于调整流量的其它装置可以可选地被包括。阀可根据从远程控制器(4)接收的设置信号而调节。设置信号可以用无线、有线或在本领域是已知的任何方式传输。

流系统(1)进一步地可以包括多个分支部(5)，每个分支部都以由连接的阀(4)和致动器(6)限定的单独流量来传输流体的流。

另一个流量测量装置(9)连接到流系统(1)。在图示的实施例中，流量测量装置(9)连接到流系统(1)的返回管线，因而测量流体的总实际流量。流量测量装置(9)可以可选地定位例如在流系统(1)的向前管线处，或一个流量测量装置(9)定位在每个分支部(5)处，总实际流量是所有单独子流量的相加。

在一个实施例中，流量测量装置可以包括管阀，其中流量通过测量大于已知的阀kv值的压差而获得。已知当流量到达较小范围时，管阀例如可以不正确地操作，并且因而在实施例中，管阀可以使得kv值可以被手动地或自动地调节以在较大范围内提供准确的流量测量。以那种方式，当例如流量相对于一个kv设置到达下端时，流量可以被调节成较低的设置，其中流量很好地在阀的准确操作内，并且当流量增加时反之亦然。

在替换例或额外的实施例中，具有较大的阀和较小的kv值的阀构造被引入，其中适当的一个或一组阀可以被准确地选择以高精度地测量较低的流量。

其它的测量装置诸如为基于压力的传感器、光学传感器、旋涡传感器、磁流量传感器、超声波传感器、科里奥利传感器等。

图2示出可以用于本系统中的一个高度简化的实施例阀(3)，阀(3)包括与节流元件或阀座(12)协作的阀元件(11)，其中阀元件(11)与节流元件(12)的距离限定阀开口。图示的阀进一步包括检测装置(10)，检测装置(10)适于测量阀元件(11)相对于节流元件(12)的指示阀开口的位置。可购买到的其它构造的阀(3)也可以使用，其中实际流量限定开口可以被检测装置(10)检测到。

在图示的实施例中，阀(3)还是压力控制阀(3)，压力控制阀通过膜片或膜(13)两侧的压差来控制压差，其中膜片(13)的相反侧压力连接(14a、14b)至流系统(1)处的两个不同位置。然而，还存在其它构造的压差阀和大致的仅也可以替代地用于流系统(1)中的阀。

致动器(6)可以连接至阀(3)，诸如远程控制的致动器(6)，致动器适于相对于节流元件(12)移动阀元件(11)，诸如以调节通过阀的流量和/或设定的压差。

当安装实际物理流系统(1)(见图2)时，则在实施例中，设计规划(7)首先被准备。设计规划包括流系统(1)的许多参数，包括形成流系统(1)的流量连通部件的管道的一些或所有尺寸、阀(3)的可选地与阀(3)的准确类型关联的理论值(诸如阀设置/开口与相关流量的理论关联)、其流量特性/特征曲线，装置(2)包括其与准确类型可选地关联的理论流量参数和流量特性等。

设计规划因而是理论设计流系统(1)，其中其部件根据可以被关联以最小化系统的能量消耗的计算而选择，使得位于每个位置处的高效装置(1)和(3)根据位于该位置处的预期操作条件而选择。这可以选择其最优操作范围在预期主导流量和/或其预期传输的压差内的阀(3)。

设计规划(7)因而包括流系统(1)的理论设计参数，理论设计参数包括装置(2)和/或阀(3)在流系统(1)中的定位的表示，理论设计参数使理论预设置与所述流体在流系统(1)中的预期流量关联。

在一个实施例中，装置(2)和流量调整装置/阀(3)中的至少一些配置有识别符(8)(见图3)，在物理安装流系统(1)的过程中，识别符被传输到控制器(4)，识别符(8)使装置(2)和(3)与其理论参数关联，例如对于阀(3)，是控制器(4)所命令的给定阀设置与根据设置通过阀(3)的相关流量的关系，和/或阀开口与相关流量和/或阀设置的给定关系。

图3图示了实际物理流系统(1、5)的部分，控制器(4)包括设计规划(7)，并且识别符(8)被登记并且数据发送到控制器(4)。

识别符可以例如包括连接到阀(3)和/或致动器(6)或其包装的条形码，其中条形码被扫描(可以首先移除)并且针对给出位置将数据发送至控制器。控制器(4)包括如下过程，即将所述装置(2)和/或阀(3)的针对具有该准确识别符(代码)的该部件存储的理论参数，与根据存储在控制器(4)中的设计规划(7)参数在该位置处的那些预期参数，进行比较，并且指示理论参数和预期参数是否不匹配。可选地，识别符可以是射频识别标签等。

设计规划(7)可以单独地形成到控制器(4)，或当开始安装实际物理流系统(1)时，数据可以传输到控制器。设计规划(7)可以另外地是电子形式，包括在流系统(1)的示意图纸上的物理表示，并且在实施例中，当安装该准确的部件并且在其位置处附接至示意图时，识别符(8)被从包装、阀(3)和/或装置(2)移除。当存储在控制器(4)中时，参数、设置等称为控制器设置或参数。

在实施例中，一旦流系统(1)的所有部件物理地被安装，则流系统(1)经历流量确认流程。这可以是存储在控制器(4)中的存储数量的流程步骤，一旦例如被安装流系统(1)的人启动，控制器自动地运行。

用于控制器(4)的流量确认流程的第一步骤是，指示流量生成装置生成在根据设计参数预设置的并且由流量生成设置给出的预期流量下的通过所述流系统(1)的流体流量，以通过流量测量装置(9)测量实际流量，并且比较实际流量与预期流量，并且将控制器设置更新成与实际流量匹配。

该第一步骤可以包括多个子步骤，其中在第一子步骤中，仅一个阀(3a)(或一个子组的阀(3a))打开，其余阀(3)被关闭，见图4，并且其中测量的总实际流量因而将对应于通过该阀(3)(该子组的阀(3a))的流量，该控制器阀设置因而被更新成与实际流量匹配。

以后的子步骤然后可以使其它阀(3)经历相同的子步骤，图5，直到所有阀(1)已经由子步骤覆盖。通过这种方式，传输到控制器(4)的理论设计设置已经被核查和更新为与实际物理流系统(1)匹配的控制器设置。

控制器(4)因而包括处理装置，以便比较实际流量与根据控制阀(3)的设置的预期流量并且启动和控制确认流程的所有步骤。控制器(4)还包括存储所有(例如测得的)数据、参数和设置的装置。

控制器(4)进一步地可以与流量生成装置数据通信连接，从而能够调整生成流量。

控制器(4)进一步地可以与阀(3)数据通信连接，从而能够使每个阀(3)设置在从关闭至完全打开的一系列位置处。

在如下的实施例中，其中设计规划(7)包括用于阀(1)的理论设计规划特性曲线，并且其中流量确认流程包括如下步骤，即针对阀(1)的一系列不同设置重复该过程以生成实际特性曲线，这些实际特性曲线然后与存储在控制器(4)中的设计规划特性曲线相比较，当实际特性曲线和设计规划特性曲线不同时，控制器(4)中的这些设计规划特性曲线被替换。

有时阀(3)被选择成，使得当与类似于热交换器的装置(2)协作时，两个(或更多)装置的组合流量将遵循大致线性流量调整特性曲线。

在一个实施例中，确认流程通常包括如下步骤，即确认流量调整至少大致地遵循特定特性曲线，诸如线性特性曲线。

在一个实施例中，确认流程进一步地包括执行根据之前描述的实施例的在多个不同预期总流量下的步骤。以相同方式，确认流程可以包括执行在一系列流量生成压力和/或在多个不同压力水平下的步骤。

在一个实施例中，确认流程包括以与之前实施例相同的方式确认和更新与实际流量相关的设计阀预期开口关系的步骤，其中设计预设置包括是阀(3)的阀开口与由所述开口限定的预期流量的理论关系的参数，并且当对流系统(1)进行物理安装时，利用阀(3)的检测装置(10)测量阀开口，并且将测量数据传送到控制器(4)，以在所述关系不相同时更新所述关系从而与测量值匹配。