系统由 “检测层”“控制层”“执行层” 和 “辅助层” 四部分组成，各部分协同实现恒温恒压控制：

1. 检测层（信号采集）

1. 温度传感器：通常为 PT100 或热电偶，安装在热水出水总管处，实时检测供水温度（精度 ±0.5℃），将温度信号转换为电信号（如 4-20mA）传输至控制器。

2.压力传感器：安装在出水总管或水泵出口处，检测供水压力（量程根据食堂管路设计确定，通常 0-1MPa），同样转换为电信号反馈至控制器。

3. 流量传感器（可选）：用于检测实时用水量，辅助控制器判断负荷变化，优化调节精度（如用水激增时提前预判调节）。

2. 控制层（核心决策）

1. 主控制器：多采用 PLC（可编程逻辑控制器）或专用变频恒压控制器，内置控制算法（如 PID 调节）。其核心功能是：接收检测层的温度、压力信号，与预设的目标值（如温度 60℃、压力 0.3MPa）对比，计算偏差后输出控制指令至执行层。

2. 人机界面（HMI）：触摸屏或操作面板，用于设定目标温度、压力值，显示实时运行参数（如当前温度、压力、水泵频率），并支持手动 / 自动模式切换、故障报警查看等。

3. 执行层（动作执行）

1.变频水泵：作为供水压力调节的核心设备，通过控制器输出的变频信号调节电机转速（0-50Hz），改变水泵流量（流量与转速成正比），从而动态匹配用水负荷，稳定供水压力（压力与流量、管路阻力相关，流量稳定则压力恒定）。

2. 加热设备：如电加热器、燃气锅炉或太阳能辅助加热系统，根据控制器指令调节加热功率（如电加热器通过晶闸管调功，燃气锅炉调节燃气阀开度），确保热水温度维持在设定值。

3.阀门组件：包括止回阀（防止水倒流）、电动调节阀（辅助调节支路流量，平衡管网压力）等。

4. 辅助层（保障系统）

1. 管路系统：含保温层（减少热量损失，降低加热能耗）、分水器（将热水分配至各用水点）；

2. 保护装置：超温保护器（温度超过上限时切断加热）、超压保护器（压力过高时打开泄压阀）、缺水保护器（防止水泵空转）；

3. 通讯模块（可选）：支持与工厂总控系统联网，实现远程监控和数据统计。

工作原理（恒温恒压协同控制）

系统通过 “闭环反馈” 实现动态调节，核心逻辑如下：

1.信号采集：温度传感器、压力传感器实时检测当前供水温度（T 实）和压力（P 实），并传输至主控制器。

2.偏差计算：控制器将 T 实与目标温度（T 设）、P 实与目标压力（P 设）对比，计算偏差值（ΔT = T 实 - T 设；ΔP = P 实 - P 设）。

3.执行调节：

1. 若 ΔT≠0：控制器调节加热设备功率（如 ΔT 为负，即温度偏低，增大加热功率；反之则减小），直至 T 实≈T 设。

2.若 ΔP≠0：控制器调节变频水泵转速（如 ΔP 为负，即压力偏低，提高水泵频率，增大流量；反之则降低频率），直至 P 实≈P 设。

1.反馈修正：调节后，传感器再次检测参数并反馈至控制器，重复上述过程，确保温度和压力稳定在设定值 ±5% 误差范围内。

系统优势（针对工厂食堂场景）

1. 节能性显著：

1.变频水泵根据用水量动态调节转速（而非工频满负荷运行），可降低水泵能耗 30%-50%；

2. 加热设备仅在温度低于设定值时启动，避免 “过加热” 浪费能源（尤其食堂非用水高峰时段）。

1.供水稳定性高：

1.恒压控制确保各用水点（如洗碗机、洗手池）水压稳定，避免 “忽大忽小”；

2.恒温控制保证热水温度达标（如餐具消毒需 60℃以上热水），避免因温度不足影响清洁效果。

1.自动化与低维护：

1. 全程无需人工干预，减少食堂后勤工作量；

2. 变频调节减少水泵、阀门的启停冲击，延长设备寿命（平均延长 2-3 年）。

1.适应负荷波动：

  食堂用餐前后用水量激增时，系统可快速提升水泵流量和加热功率；非高峰时自动降低输出，匹配低负荷需求。

工厂食堂应用设计要点

1. 参数设定：

1.目标温度：根据用途设定（如清洗餐具 60-70℃，洗手 35-40℃，可通过 HMI 分路调节）；

2.目标压力：根据管路长度和用水点高度设计（通常 0.2-0.4MPa，确保最远用水点水压充足）。

2. 设备选型：

1. 水泵流量：按食堂高峰小时热水需求量（如 500 人食堂约需 1-2m³/h）的 1.2 倍选型；

2. 加热功率：结合初始水温（如自来水 15℃）和目标温度，按 “加热功率 = 流量 × 温差 × 比热容 × 效率” 计算（例：1m³/h 水从 15℃加热至 60℃，需功率约 50kW）。

3. 管路与保温：

1.热水管采用 PPR 或不锈钢材质，减少腐蚀；

2.保温层选用聚氨酯发泡（厚度 30-50mm），降低散热损失（尤其冬季）。

总 结

      武汉鑫鹏给排水自动化设备有限公司的工厂食堂热水温压变频恒压供水控制系统通过 “温度 - 压力” 协同调节，既能满足食堂对热水的稳定需求，又能大幅降低能耗和运维成本，是现代化工厂后勤保障的重要设备。其核心价值在于将 “按需供应” 理念通过自动化技术落地，兼顾实用性与经济性。