專利名稱：一種變風量空調系統(tǒng)的變靜壓控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及空氣調節(jié)和通風技術，特別是涉及一種變風量空調系統(tǒng)的變靜壓控制 方法。
背景技術：
變風量空調系統(tǒng)是一種通過改變送風量來滿足室內負荷變化的全空氣空調系統(tǒng)。 該系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和舒適性，滿足用戶對室內空氣品質的良好要求，廣泛用于寫字 樓、醫(yī)院、圖書館和體育館等各類建筑。變風量空調系統(tǒng)在空調負荷發(fā)生變化時，變風量末端裝置調節(jié)閥門開度改變空調 送風量來滿足室內負荷變化，變風量末端裝置的閥門開度變化后又引起送風管上的靜壓變 化，因此自控系統(tǒng)根據(jù)靜壓信號或末端閥位信號變頻調節(jié)空調送風機的送風量，滿足負荷 變化需求。因為空調系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，負荷隨時會發(fā)生變化，因此自控系統(tǒng)是變風量 空調系統(tǒng)穩(wěn)定、節(jié)能運行的關鍵，而靜壓控制又是變風量自控系統(tǒng)的核心。目前常用的變風量靜壓控制有三種方法第一種是定靜壓控制，該控制方法的工 作原理是在風管處(一般為離空調機組2/3位置處)設置風管靜壓傳感器，當負荷變化時 變風量末端裝置通過調節(jié)閥門開度改變送風量，閥門開度變化引起風管靜壓變化，系統(tǒng)控 制器根據(jù)設定靜壓值與實測靜壓值的偏差變頻調節(jié)空調機組的風機變頻器的頻率，使靜壓 實測值穩(wěn)定在設定值，以滿足系統(tǒng)送風量需求的變化。第二種是常規(guī)變靜壓控制，該控制方 法的工作原理是當負荷變化時變風量末端裝置通過調節(jié)閥門開度改變送風量，同時系統(tǒng)控 制器實時采集變風量末端裝置控制器的閥位信號，且進行綜合判斷，通過對各閥位信號進 行統(tǒng)計，提高或降低空調機組送風機頻率。第三種是總風量控制，其工作原理是當負荷變化 時變風量末端裝置通過調節(jié)閥門開度改變送風量，同時系統(tǒng)控制器實時采集變風量末端裝 置控制器的風量信號即實際風量和需求風量，并計算實際風量之和與需求風量之和，根據(jù) 實際風量之和與需求風量之和的偏差變頻調節(jié)空調機組的風機變頻器的頻率，使實際風量 之和達到需求風量之和以滿足系統(tǒng)送風量需求的變化。這三種控制方法均有其優(yōu)缺點，定靜壓控制方法及系統(tǒng)因為控制目標明確，因此 控制方法簡單可靠，但在空調負荷較小時變風量末端裝置的閥門處于較小開度，因此系統(tǒng) 運行不節(jié)能；常規(guī)變靜壓控制方法及系統(tǒng)盡可能保持變風量末端裝置在較大開度利于節(jié) 能，但控制策略只知道變化方向，無具體目標值，無法迅速根據(jù)閥位變化改變風機轉數(shù)，因 此系統(tǒng)控制復雜、穩(wěn)定性較差；總風量控制方法及系統(tǒng)控制目標是變頻風機，但變風量末端 裝置的風閥也同時調節(jié)改變風量，系統(tǒng)的阻力特性變化較大，控制不穩(wěn)定。

發(fā)明內容
為了克服背景技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種既能節(jié)能、又能穩(wěn)定可靠 運行的一種變風量空調系統(tǒng)的變靜壓控制方法。本發(fā)明采用的技術方案是
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變風量空調系統(tǒng)啟動后，系統(tǒng)控制器實時統(tǒng)計正常工作VAV的數(shù)量Ntl，以及其中 100%閥門開度VAV的數(shù)量Nh ；實時采集各個正常工作VAV的閥門開度，并計算實際平均閥 門開度V1 ；設定標準平均閥門開度V2和標準100%閥門開度VAV的數(shù)量Nb ；當V1 > V2時， 若Nh > Nb,系統(tǒng)控制器增加風機頻率，直至Nh < Nb ；若Nh < Nb,系統(tǒng)控制器維持當前風機頻 率；當V1 < V2時，若Nh > Nb時，系統(tǒng)控制器增加風機頻率，直至Nh < Nb ；若Nh < Nb,系統(tǒng)控 制器降低風機頻率，直至V1達到V2。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明的系統(tǒng)控制目標明確，即根據(jù)實際平均閥門開度V1與設定平均閥門開度V2 的比較，變頻調節(jié)風機頻率，因此控制可靠且穩(wěn)定；同時通過設定較高的V2保證空調系統(tǒng)節(jié) 能運行；另外，由于空調系統(tǒng)節(jié)能的前提是優(yōu)先滿足不利房間的需求，因此自控系統(tǒng)實時采 集100%閥門開度VAV的數(shù)量Nh，并與標準100%閥門開度VAV的數(shù)量Nh比較，增加或維持 風機頻率，以滿足最不利VAV的風量需求。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結構框圖。圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)的控制流程圖。圖1中1.變風量末端裝置(文中簡稱VAV)，2.變風量末端裝置(VAV)控制器， 3.帶有風機變頻器的空調機組，4.系統(tǒng)控制器。具體實施方法下面結合附圖和實施方法對本發(fā)明作進一步的描述。如圖1所示，本發(fā)明由一臺帶有風機變頻器的空調機組3和若干個變風量末端裝 置(VAV) 1組成，每一個變風量末端裝置(VAV) 1均設有各自的變風量末端裝置(VAV)控制 器2和一個系統(tǒng)控制器控制4組成。本發(fā)明的控制方法是如圖2所示，變風量空調系統(tǒng)啟動后，系統(tǒng)控制器實時統(tǒng)計正常工作VAV的數(shù)量 N0,以及其中100%閥門開度VAV的數(shù)量Nh。當負荷變化時，VAV的閥門開度發(fā)生變化改變 房間送風量滿足室內負荷變化的需求，一般情況下，閥門開度增大意味著需求風量增加，閥 門開度減少意味著需求風量減少。系統(tǒng)控制器實時采集各個正常工作VAV的閥門開度，并 計算實際平均閥門開度義。同時，系統(tǒng)控制器設定標準平均閥門開度V2和標準100%閥門 開度VAV的數(shù)量Nb，V2可以通過現(xiàn)場情況設定，如設定較大值如85 %，Nb也可通過系統(tǒng)情況 設定，如設定2個。當V1 > V2時，表明VAV處于較大的閥門開度，運行節(jié)能，這時還需判斷Nh與Nb的 關系。若Nh >Nb，盡管此時的實際平均閥門開度達到了設定值，但由于100%閥門開度VAV 的數(shù)量Nh超過設定值，因此沒有滿足這些VAV的風量需求，因此系統(tǒng)控制器提高當前風機 頻率，目標是Nh < Nb ；若Nh < Nb,表明平均閥門開度V1和100 %閥門開度VAV的數(shù)量Nh都 處于合適水平，因此系統(tǒng)控制器維持當前風機頻率。當V1 < V2時，表明VAV處于較小的閥門開度，運行不節(jié)能。這時還需判斷Nh與Nb 的關系。若Nh >Nb，盡管此時的實際平均閥門開度小于設定值，具有降低風機頻率提高閥 門開度的需求，但由于100%閥門開度VAV的數(shù)量Nh超過設定值，因此沒有滿足這些VAV的風量需求，因此系統(tǒng)控制器仍提高當前風機頻率，目標是Nh < Nb ；若Nh < Nb，表明100%閥 門開度VAV的數(shù)量Nh處于合適水平，但平均閥門開度低于設定值，因此系統(tǒng)控制器降低當 前風機頻率，目標是V1達到V2。為保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，每次風機頻率都維持運行一定的時間，該時間可現(xiàn)場根 據(jù)情況設定，如5分鐘，系統(tǒng)再進入下一個循環(huán)。實施示例變風量空調系統(tǒng)啟動，風機初始運行頻率45Hz。工況1 統(tǒng)計Ntl = 10，Nh = 8 ；計算 V1 = 95% ；設定 V2 = 85%，Nb = 2 ；當前頻率 45Hz。 V1 ^ V2, N0 ^ Nb,提高風機頻率，如47Hz，使N0 < Nb。按該頻率運行一定時間，如5分鐘，進入下一個循環(huán)。工況2 統(tǒng)計Ntl = 10，Nh = 5 ；計算 V1 = 90% ；設定 V2 = 85%，Nb = 2 ；當前頻率 47Hz。 V1 ^ V2, N0 ^ Nb,提高風機頻率，如48Hz，使N0 < Nb。按該頻率運行一定時間，如5個循環(huán)，即25分鐘，進入下一個循環(huán)。工況3 統(tǒng)計Ntl = 10，Nh = 1 ；計算 V1 = 85% ；設定 V2 = 85%，Nb = 2 ；當前頻率 48Hz。 V1 ^ V2, N0 < Nb,維持當前風機頻率，即48Hz ；按該頻率運行一定時間，如5個循環(huán)，即25分鐘，進入下一個循環(huán)。工況4 統(tǒng)計Ntl = 10,Nh = 0 ；計算 V1 = 75%;設定 V2 = 85%,Nb = 2 ；當前頻率 48Hz。V1
<V2, N0 < Nb,降低當前風機頻率如46Hz，使V1達到V20按該頻率運行一定時間，如5個循環(huán)，即25分鐘，進入下一個循環(huán)。工況5 統(tǒng)計Ntl = 10，Nh = 2 ；計算 V1 = 80%;設定 V2 = 85%,Nb = 2 ；當前頻率 48Hz。V1
<V2, N0 ^ Nb,提高當前風機頻率如47Hz，使N。< Nb。以上工況中的參數(shù)=Ntl為系統(tǒng)控制器實時統(tǒng)計正常工作VAV的數(shù)量；Nh為100%閥 門開度VAV的數(shù)量；Nb為標準100%閥門開度VAV的數(shù)量乂為實際平均閥門開度；V2為設 定標準平均閥門開度。
權利要求
一種變風量空調系統(tǒng)的變靜壓控制方法，其特征在于其控制方法是變風量空調系統(tǒng)啟動后，系統(tǒng)控制器實時統(tǒng)計正常工作VAV的數(shù)量N0，以及其中100％閥門開度VAV的數(shù)量Nh；實時采集各個正常工作VAV的閥門開度，并計算實際平均閥門開度V1；設定標準平均閥門開度V2和標準100％閥門開度VAV的數(shù)量Nb；當V1≥V2時，若Nh≥Nb，系統(tǒng)控制器增加風機頻率，直至Nh＜Nb；若Nh＜Nb，系統(tǒng)控制器維持當前風機頻率；當V1＜V2時，若Nh≥Nb時，系統(tǒng)控制器增加風機頻率，直至Nh＜Nb；若Nh＜Nb，系統(tǒng)控制器降低風機頻率，直至V1達到V2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變風量空調系統(tǒng)的變靜壓控制方法。變風量空調系統(tǒng)啟動后，控制器實時統(tǒng)計正常工作VAV的數(shù)量N0，以及其中100％閥門開度VAV的數(shù)量Nh；實時采集各個正常工作VAV的閥門開度，并計算實際平均閥門開度V1；設定標準平均閥門開度V2和標準100％閥門開度VAV的數(shù)量Nb。當V1≥V2時，若N0≥Nb，增加風機頻率，直至N0＜Nb；若N0＜Nb，維持當前風機頻率；當V1＜V2時，若N0≥Nb時，增加風機頻率，直至N0＜Nb；若N0＜Nb，降低風機頻率，直至V1達到V2。本發(fā)明根據(jù)V1與V2的差值實現(xiàn)風機變頻調節(jié)，且通過設定較高的V2保證空調系統(tǒng)節(jié)能運行；優(yōu)先滿足100％閥門開度VAV的需求，在節(jié)能同時優(yōu)先保證系統(tǒng)最不利VAV的風量需求。
文檔編號F24F11/00GK101975434SQ20101050881
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權日2010年10月15日
發(fā)明者葉水泉, 應曉兒, 張勁松, 林擁軍 申請人:杭州源牌環(huán)境科技有限公司