建筑是人類生產活動的基本場所，同時又是大量消耗能源的重要場所。大部分的既有建筑并非節能建筑，空調能耗指標高。大部分的公建項目不需要 24 小時不間斷使用，而數據中心等項目雖然連續使用，但大部分時間都不處于部分負荷運行時間。智能控制閥的出現正適應了當下萬物互聯和十四五規劃關于節能減排的需求，為滿足建筑空調的高效運行和建筑節能提供了更為有利的工具。

PART1引 言

21 世紀，能源短缺是人類面臨的頭等大事，節能減排，防止污染是世界范圍，同時也是我國中長期發展的重要目標。進入新世紀后，互聯網的普及造福了許多個人、企業和國家。互聯網將人、數據和物品聯系起來，同時將信息轉化為行動，給人們提供更有幫助更有價值的方式和內容。智能控制閥是結合了萬戶互聯的新時代產品，用于中央空調、采暖、水處理等系統的流體控制，是集傳感技術、智能執行器、調節閥于一體的壓力無關型產品。沃茨智能控制閥 W-SCBV 產品通過接收 DDC 或 PLC 給出的信號（流量、能量、開度），將實測值與控制目標值相比較，進行高級 PID 算法計算，實時調節閥門開度，實現壓力無關調節。產品可應用于高頻率溫度變化，或者能量消耗有明顯峰谷值的環境下。智能控制閥直接讀取實際溫度、能量等變化，并實時做出調整，使管路中的流量保持穩定。

PART2智能控制閥的特點

1）由智能控制閥由電磁流量計，電動球閥閥體和智能執行器組成。

2）電磁流量計提供現場流量可視化，采集通過智能控制閥的瞬時流量和累計流量。

3）電動調節球閥采用錐形口設計，可實現流量等百分比控制特性；球閥自身具有良好的流通性能，球體關閉可實現 0 泄漏，在球面開關的同時可以對附著在球體表面的雜質起刮除作用。

4）智能控制器由高級智能控制單元（帶微處理器）和電動執行器組成，可實現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 通訊協議，數據傳輸距離遠，抗干擾能力強，總線控制支持多個節點；參數設置可通過傳統形式的電腦串口連接，也可以通過手機藍牙通訊，下載 APP 程序來讀取并控制閥門參數。

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產品智能化

1）實時采集系統運行信息，實現控制閥狀態信息管理功能

智能控制閥自帶流量計、壓差傳感器，溫度傳感器，可提供實時信息采集，為運維人員提供可靠的設備運維依據，為設計人員提供準確的節能運行信息反饋。

2）方便地修改控制閥的流量特性

可根據用戶的需求，實現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）實現 PID 控制運算

實現比例積分微分控制，具有算法簡單，魯棒性好和可靠性高的特點，可減少誤差，消除靜差，節省調節時間。

4）實現其他功能運算，如分程控制，非線性補償運算等。

5）更改控制閥的作用方式

可實現開度控制，能量控制，流量控制，溫度控制、壓差控制等多中作用方式。

6）實現與上位機的通信，實現信息共享、故障診斷和報警。

7）可設定自鎖保護功能。

8）真正意義上的自控。根據現場采集的信息對比設定的參數，由智能執行器自動調節閥門開度到設定參數。此過程無需中控室反饋信號。

PART4智能控制閥的應用

4.1

可設置在空調箱等末端設備上作為一體閥

智能控制閥可通過對比現場采集的壓差信息和設計壓差參數，由智能執行器自動調節閥門開度來實現設計壓差，從而實現壓力無關型控制，因此可設置在空調箱等大阻力末端支路。

 

 

4.2

作為平衡閥使用時，可節省平衡調試時間

我們知道，平衡閥安裝在系統上，需要通過平衡調試才能真正實現系統的水力平衡，沒有經過調試的平衡閥只是系統增加的阻力，不能真正解決水力平衡問題。傳統的平衡閥調試復雜且耗時，目前現有的平衡調試方案可分為靜態+壓差方案和純靜態閥方案。

靜態+壓差方案：在支路的供水側設置靜態平衡閥，在該支路的回水側設置動態壓差平衡閥，兩個閥之間通過一根導壓管連接，其他下游支路可繼續配置靜態平衡閥，但不可配置壓差閥。使用靜態平衡閥得到設計流量，通過壓差平衡閥得到控制壓差，在完成調試后外網的壓差波動對被控支路的影響很小。

 

純靜態方案：在系統中全部采用靜態平衡閥的方案，沒有壓差閥。靜態平衡閥設置在支路的回水側，用來分配各支路的流量。在調試前，需要對系統上的所有平衡閥進行測量，計算并判斷最不利環路，而在調試過程中，某一支路的流量改變勢必會影響已經調試好的支路，同一個平衡閥需要進行多次的調試。所以對于純靜態方案來說，調試需要占用很大的時間。

 

無論采用靜態+壓差方案，還是純靜態方案，都需要調試人員到現場一個一個平衡閥測量計算并進行調試，這會占用很大的調試時間，對于工期來說會有較大的影響。

當設置平衡閥的位置采用智能控制閥時，可將設計流量或設計壓差輸入到每個智能控制閥上，然后由中控室給出各自的設計值。智能控制閥將采集的信息和輸入的設計值進行對比，自動調節閥門開度，最終得到設計值，實現全面水力平衡。此階段下，不再需要調試人員嚇到現場對每個閥門進行測量和調試，將節省大量的調試時間。

4.3

用作故障診斷和運行策略調整

智能控制閥具有實時采集信息（開度、能量、流量、溫度、壓差等）的功能，運維人員可根據采集的信息來分析判斷系統的故障，并及時排除問題。同時運維人員也可根據采集的信息及時調整運行策略，實現對系統高效控制和節能運行。

4.4

應對冬夏季工況切換流量

很多商業項目上會采用兩管制設計，然后實際運行中，由于冬季夏季的工況不同，所以水力平衡調試智能滿足大流量的條件，而忽略了另一個工況。也有一些設備是只在一個工況下運行，而另外的工況下是不運行的。這會應行平衡調試的準確性和適用性。我們希望得到的是符合全年工況下的水力平衡，并不是只有某個季節系統是平衡的，其他情況下就是不平衡的。

智能控制閥可以根據不同的情況切換對應工況下的設計參數，并根據切換后的輸入信號自動調整閥門開度，根據工況的不同自動實現水力平衡調試。

4.5

快速找到最不利環路，便于設置變頻水泵壓力點位置

項目出于節能考慮，通常會考慮采用輸配側一次泵變頻或二次泵變頻系統，水泵變頻需要確定壓力點，通常壓力點選取需要考慮流量和建筑所需揚程，而在相同建筑揚程的基礎上，需要找到阻力最大的分支，即最不利環路。通常最不利環路是通過計算得出的，但計算值如果不考慮管路和末端設備的問題，結果是存在較大誤差的。安裝靜態平衡閥雖然可以測得各支路流量，通過計算可以判斷出最不利環路，但需要人員到現場對每個平衡閥進行測量，需要消耗較長的時間。

智能控制閥可以實時采集系統信息，通過此信息可以很快判斷出最不利環路的所在，便于快速找到變頻水泵壓力點的位置。