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最新消息| 環控|暖通空調變風量空調系統的控制 | 2022-05-31 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://news.sohu.com/a/521514724_121124575" 原標題：環控|暖通空調變風量空調系統的控制名人名言：人在世上生活，必須做選擇和決定，也會遭遇疑惑、困難、挫折，皆需要力量的支持。在一切力量中，最不可缺少的一種內在力量，就是覺醒。——周國平變風量空調技術的發展與其控制技術的發展同步進行，自控技術的突破與發展引領了變風量空調技術的發展。自變風量空調系統在我國應用以來，暖通空調和樓宇控制方面許多專家對該系統的控制策略和控制方式進行了大量研究，得到了豐碩的成果，推進了變風量空調技術的發展。《變風量空調系統設計》全面介紹了變風量末端裝置及其系統的控制原理和要求。童錫東等人在分析變風量末端裝置和空調方式的基礎上總結了各種變風量系統的控制特點。陳武等人根據變風量空調系統的熱力模型，通過仿真研究建立變風量空調系統的動態模型和風機控制方法。劉濤及胡益雄等人根據變風量空調系統的基本特點，研究了該系統及末端的模糊控制策略。李超等人與錢以明等人結合全空氣系統特點研究了變風量空調系統新風控制要求的控制策略。在工程實踐方面，我國基本建立起從末端裝置、控制系統到運行調試的整個變風量空調系統供應體系。數百棟辦公建筑采用了變風量空調系統。但是，就已建成的采用變風量空調系統的辦公建筑而言，運行和控制效果良好的建筑物不是很多，節能的建筑物很少。究其原因，主要可歸納為以下幾方面。1）設計方面：空調系統設計不合理，不能滿足或難以滿足空調使用和運行要求；變風量末端裝置選型不合理，偏大或偏小；空氣處理機組的組合方式不合理，其功能不能滿足使用要求，機組的風量或機外余壓偏大或偏小；控制策略和控制要求不明確，沒有向自控承包商提供要求明確的控制需求信息。2）業主方面：將變風量系統中的末端裝置采購與控制系統采購分開進行，沒有一個承包商對整個系統負責；重視末端裝置與控制器等硬件設備，輕視調試等軟件服務，采購合同中服務部分所占費用比例較低，難以保證系統調試質量。3）承包商方面：控制技術人員對變風量系統控制要求和策略不清楚；系統調試工作不夠精細和完整，在系統完成完全調試之前就提交業主使用；控制程序調用失誤、冬夏季工況轉換失誤、傳感器設置失誤、傳感器和控制器連線失誤等均會影響變風量空調系統的使用效果。4）物業方面：管理人員不專業，對系統不了解，不能及時發現系統設備運行故障，難以對系統實現節能運行。就變風量空調系統設計而言，合理的系統設計方案、正確的變風量末端裝置選型和清晰明確的系統控制策略是實現控制良好、經濟節能變風量系統的基礎。本文側重探討變風量空調系統的控制，以期明確變風量空調系統的控制要求。1變風量末端裝置控制要求簡述1.1變風量末端裝置控制常用的變風量末端裝置有單風道節流型、串聯式和并聯式風機動力型末端裝置。變風量末端裝置及其控制系統是集多種傳感器、執行器及控制器于一體的機電一體化設備。該一體化裝置可檢測一次風風量和空調區空氣溫度值，調節一次風調節風閥和熱水再熱盤管電動調節閥，設定空調區空氣溫度值等。圖１為配再熱盤管的串聯式風機動力型末端裝置控制原理。在各種變風量機電一體化裝置中，該裝置的控制點最多，控制功能最復雜。變風量末端裝置主要完成以下控制功能。1）一次風量控制。變風量末端裝置的DDC控制器根據風量設定值與實測值的偏差信號比例積分調節一次風送風量。2）再熱控制。變風量末端裝置一般采用熱水再熱盤管或電加熱器進行再熱。對于熱水再熱盤管，DDC控制器根據室內溫度設定值與實測值的偏差，比例積分或雙位調節熱水再熱盤管供熱量；對于電加熱器，DDC控制器則以單級或多級調節電加熱器的加熱量。3）末端裝置內置風機控制。對于串聯式或并聯式風機動力型末端裝置，DDC控制器根據末端類型及運行工況，聯鎖啟停末端裝置內置風機。一般情況下，串聯式風機動力型末端裝置內置風機連續運行；并聯式風機動力型末端裝置內置風機可間歇運行，也可連續運行。若間歇運行，小風量供冷或供熱時風機運行，大風量供冷時風機不運行；若連續運行，小風量供冷或供熱時風機運行，大風量供冷時定速或變速運行。4）與中央監控系統通訊。末端裝置DDC控制器根據需要可與中央監控系統實現以下通訊聯系：室內空氣溫度檢測值與設定值輸出；風量檢測值與設定值輸出；末端裝置運行狀態輸出；末端裝置調節風閥閥位輸出；室內溫度再設定輸入；末端裝置運行狀態變更輸入等。1.2變風量末端裝置室溫傳感器設置變風量末端裝置室溫傳感器主要有墻置式溫感器和吊平頂式溫感器兩種類型。對于小空間辦公室與會議室一般采用墻置式室溫傳感器，而對于大空間辦公室，可采用吊平頂式溫感器。室溫傳感器必須設置在溫度控制區內通風、背陽處，切忌為圖室內裝修美觀隨意設置在不通風的角落或將多臺末端裝置的室溫傳感器設置在一起；防止內區室溫傳感器設置在外區熱風侵入處，外區室溫傳感器設置在內區冷風侵入處或窗邊冷氣流下降處；設計時應根據空調系統要求，將室溫傳感器位置標在施工圖上，以免被室內裝修設計師隨意設置。2變風量空調系統風量控制變風量空調系統主要由機電一體化的變風量末端裝置、可實現變風量運行的空氣處理機組及風道系統組成。2.1空氣處理機組基本要求及其控制變風量空調系統的另外一個主要部件是空氣處理機組。該空調機組一般采用組合機組，它可以是四管制或兩管制機組，可以是單風機或雙風機機組，也可以設置或不設置熱回收裝置。該空調機組的循環風機采用變頻裝置驅動，具有寬廣的工作特性，在頻率變化范圍內及空調系統循環風量變化范圍內能穩定、高效運行，遠離喘振線。圖2-5分別為單風機兩管制空氣處理機組控制原理圖、單風機四管制空氣處理機組控制原理圖、雙風機兩管制空氣處理機組控制原理圖及雙風機四管制空氣處理機組控制原理圖。單風機兩管制空氣處理機組主要設備是空氣過濾器、冷熱水盤管、加濕器與風機。該控制系統應檢測回風溫度、回風濕度、空氣過濾器壓差、Ｙ型過濾器壓差、送風溫度、送風濕度、送風管靜壓等信號；反饋風機狀態與故障信號和變頻器頻率信號；控制風機啟停、變頻器、新風與回風調節風閥、電動調節水閥、加濕器控制閥。系統根據送風溫度檢測數據控制冷熱水盤管電動調節閥開度；供熱工況下，根據回風濕度控制加濕器調節閥；根據變風量系統風量控制方法（定靜壓法、變定靜壓法、變靜壓法和總風量法等）調節變頻器頻率，實現風機變風量運行。對于單風機四管制空氣處理機組，冷熱水盤管分成冷水盤管與熱水盤管，系統增加冷水盤管與熱水盤管電動調節閥的控制。雙風機兩管制空氣處理機組主要設備是空氣過濾器、冷熱水盤管、全熱或顯熱熱回收裝置、加濕器與風機。該控制系統應檢測回風溫度、回風濕度、空氣過濾器壓差、Ｙ型過濾器壓差、送風溫度、送風濕度、送風管靜壓、混風箱壓力等信號；反饋風機狀態與故障信號和變頻器頻率信號；控制風機啟停、變頻器、熱回收裝置旁通調節風閥、電動調節水閥、加濕器控制閥。系統根據送風溫度檢測數據控制冷熱水盤管電動調節閥開度；供熱工況下，根據回風濕度控制加濕器調節閥；根據變風量系統風量控制方法（定靜壓法、變定靜壓法、變靜壓法和總風量法等）調節變頻器頻率，實現風機變風量運行。2.2 變風量空調系統風量控制方法末端裝置與空氣處理機組風量控制是變風量空調系統最主要的控制內容之一。當空調區域負荷減小、變風量末端裝置一次風量減少時，控制器應依照某種系統風量控制方法減小系統循環風量；反之，當空調區域負荷增加、變風量末端裝置一次風量增加時，控制器應增大系統循環風量。這種變風量運行是依據某種系統風量控制方法對變風量末端裝置和可實現變風量運行的空氣處理機組的系統風量控制實現的。目前成熟的變風量空調系統的風量控制方法主要有定靜壓法、變定靜壓法、變靜壓法和總風量法等。變風量空調系統風量控制方法根據各溫度控制區實測溫度值與設定溫度值的偏差，調節一次風調節風閥的開度，檢測并控制送入該溫度控制區的一次風風量，實現溫度控制區溫度控制要求；系統根據送風管內靜壓檢測值與設定值之間的偏差，或末端裝置調節風閥的開度，或末端裝置檢測風量之和與設定風量之間的偏差，調節空氣處理機組風機變頻裝置的頻率，實現風量調節與冷熱水盤管送風溫度的調節。定靜壓法、變定靜壓法、變靜壓法和總風量法等各系統風量控制法均有其時代特色，在此本文不展開敘述。一般說來，定靜壓法歷史最悠久，節能效果較差，適用于大型、末端裝置數量較多且負荷變化規律不一致或空氣處理機組就位，環狀送風主管安裝完畢，但變風量末端裝置未定的空調系統；變靜壓法和變定靜壓法比較節能，該風量控制方法適用于系統較小、變風量末端裝置數量不多且負荷變化規律較一致的空調系統；總風量法的節能效果界于上述兩者之間，適用于枝狀管道為主的變風量空調系統。設計人員應根據系統特點和控制原理合理確定系統風量控制方法。從近10年變風量系統風量控制方法的發展來看，定靜壓法的應用將逐漸減少，總風量法和變靜壓加總風量法的應用將越來越多。表1為上述幾種常用的變風量系統風量控制方法的基本原理和特點。3系統新風控制3.1新風系統控制要求定風量空調系統新風量控制比較簡單，一般采用手動調節新風閥與回風閥的開度，使系統滿足新風量需求。變風量空調系統因系統送、回風量在變化，空氣處理機組新、回風混合處的靜壓值也隨著變化，從而引起系統新風量的變化。因此，變風量系統必須進行新風量自動控制。圖6-9為變風量空調系統常用的新風控制原理圖。圖6為單獨配置熱回收裝置控制的單風機空調系統新風控制原理圖。在供冷與供熱設計工況下，系統按最小新風量運行，新風通過熱回收裝置回收排風能量后進入空氣處理機組；在過渡季節，熱回收裝置電動調節閥關閉，開啟熱回收裝置旁通電動調節風閥，加大系統新風量和排風量，實現風側經濟器節能運行。圖7為內置熱回收裝置的雙風機空調系統新風控制原理圖。在供冷與供熱設計工況下，系統以最小新風量運行，新風經熱回收裝置回收排風能量后通過空氣處理機組內的冷熱水盤管，經處理后送入空調房間；在過渡季節，熱回收裝置上下的旁通風閥打開，加大系統新風量和排風量，實現風側經濟器節能運行。圖8為單獨配置排風機的單風機空調系統新 關鍵字標籤：凡而 |
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