專利名稱：一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通風(fēng)技術(shù)，尤其涉及空調(diào)風(fēng)量的控制方法，特別是一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)量控制采用定靜壓控制方法或者變靜壓控制方法。定靜壓控制方法是在送風(fēng)系統(tǒng)管網(wǎng)的適當(dāng)位置，例如在離風(fēng)機(jī)2/3處設(shè)置靜壓傳感器，在保持該點(diǎn)靜壓一定值的前提下，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)受電頻率來改變空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量。而變靜壓控制方法是在保持每個(gè)VAV末端的閥門開滿在85％-100％之間，在使閥門盡可能全開和使風(fēng)管中靜壓盡可能減小的前提下，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)受電頻率來改變空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量。定靜壓控制方法在理論上不能科學(xué)地確定靜壓點(diǎn)和定靜壓值，在實(shí)踐過程中往往被回風(fēng)溫度控制取代，因而將被淘汰。而變靜壓控制方法產(chǎn)生的送風(fēng)溫度偏低，影響舒適效果，系統(tǒng)反應(yīng)速度遲緩，通訊速度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，所述的這種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中定靜壓控制方法或者變靜壓控制方法不適合變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)量控制的技術(shù)問題。
本發(fā)明的這種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法包括一個(gè)通過變頻器來調(diào)節(jié)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過程，其中，所述的調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過程中包括一個(gè)確定風(fēng)機(jī)初始轉(zhuǎn)速的步驟和一個(gè)確定風(fēng)機(jī)最終修正轉(zhuǎn)速的步驟，所述的確定風(fēng)機(jī)初始轉(zhuǎn)速的步驟中又包括一個(gè)確定風(fēng)機(jī)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速和確定風(fēng)機(jī)第一修正轉(zhuǎn)速的步驟，所述的確定風(fēng)機(jī)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速和確定風(fēng)機(jī)第一修正轉(zhuǎn)速的步驟通過總風(fēng)量控制法實(shí)現(xiàn)，在所述的確定風(fēng)機(jī)最終修正轉(zhuǎn)速的步驟中，根據(jù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中所有末端送風(fēng)箱的閥位開度反饋值，通過直接數(shù)字控制器計(jì)算出最終修正轉(zhuǎn)速，在確定風(fēng)機(jī)初始轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)最終修正轉(zhuǎn)速之后，利用數(shù)字控制器通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
進(jìn)一步的，所述的確定風(fēng)機(jī)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速的步驟由分頻法實(shí)現(xiàn)，所述的分頻法是將所述的變頻器的有效頻率范圍劃分為復(fù)數(shù)個(gè)分頻區(qū)間，在末端送風(fēng)箱風(fēng)閥全開的狀態(tài)下，在每個(gè)頻率點(diǎn)上通過直接數(shù)字控制器計(jì)算出一個(gè)風(fēng)量值，任意一個(gè)風(fēng)量值均對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率區(qū)間，預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速的取值選用所述的頻率區(qū)間內(nèi)的一個(gè)頻點(diǎn)。
進(jìn)一步的，所述的第一修正轉(zhuǎn)速采用步長(zhǎng)法確定，所述的步長(zhǎng)法是根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行總風(fēng)量和實(shí)時(shí)最佳需求總風(fēng)量?jī)芍档牟町?，選用相應(yīng)的步長(zhǎng)值來改變第一修正轉(zhuǎn)速，所述的第一修正轉(zhuǎn)速的確定符合以下規(guī)則(∑Gi_demand-∑Gi_run)/∑Gi_run＞1％時(shí)，Δf＝1；-1％≤(∑Gi_demand-∑Gi_run)/∑Gi_run≤1％時(shí)，Δf＝0；(∑Gi_demand-∑Gi_run)/∑Gi_run＜-1％時(shí)，Δf＝1。
其中，∑Gi_run表示空調(diào)箱在末端風(fēng)閥全開時(shí)對(duì)應(yīng)的一定風(fēng)機(jī)頻率的風(fēng)量值，∑Gi_demand表示用戶總風(fēng)量的需求值，Δf表示第一修正轉(zhuǎn)速。
或者，所述的第一修正轉(zhuǎn)速的確定采用內(nèi)插法，即符合以下規(guī)則Δf＝(∑Gi_demand-∑Gi_run)/(∑Gi0+1_run--∑Gi0_run)*Δf0，其中，所述的∑Gi0+1_run和所述的∑Gi0_run分別表示對(duì)應(yīng)頻率范圍內(nèi)所運(yùn)行的風(fēng)量。Δf表示第一修正轉(zhuǎn)速，∑Gi_run表示空調(diào)箱在末端風(fēng)閥全開時(shí)對(duì)應(yīng)的一定風(fēng)機(jī)頻率的風(fēng)量值，∑Gi_demand表示用戶總風(fēng)量的需求值。
或者，所述的第一修正轉(zhuǎn)速的確定采用模糊PID自整定控制方法，由模糊控制器控制輸出量的大小。
具體的，所述的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速的取值選用對(duì)應(yīng)的頻率區(qū)間內(nèi)的一個(gè)下限頻率。
進(jìn)一步的，所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端送風(fēng)箱的閥位開度反饋值分別設(shè)定為1、0和-1。
本發(fā)明與已有技術(shù)相對(duì)照，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明采用變靜壓與總風(fēng)量法控制策略，避免了有可能引起系統(tǒng)不穩(wěn)定的定靜壓控制環(huán)節(jié)，采用前饋控制的有效策略，可確保在設(shè)備壽命周期有效范圍之內(nèi)(一般以15年為標(biāo)準(zhǔn))運(yùn)行穩(wěn)定可靠且具有舒適節(jié)能等特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，在房間末端VAV風(fēng)閥1全開的前提下(即在風(fēng)管特性曲線不變的前提下)，通過DDC控制器2計(jì)算出每個(gè)區(qū)間點(diǎn)的風(fēng)量。每一個(gè)區(qū)間點(diǎn)的風(fēng)量值可直接通過DDC控制器2計(jì)算出來，這實(shí)際上就是空調(diào)箱在末端風(fēng)閥1全開時(shí)，在某一頻率點(diǎn)的∑Gi_run值。然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需求總風(fēng)量∑Gi_demand以及∑Gi_demand與∑Gi_run的差值推算出f1，實(shí)現(xiàn)第一重控制。進(jìn)一步根據(jù)系統(tǒng)中所有末端裝置的閥位反饋值φ，通過DDC計(jì)算出最終修正轉(zhuǎn)速Δf2，完成第二重控制，進(jìn)而改變風(fēng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量控制。
本發(fā)明采用變靜壓與總風(fēng)量法控制策略，避免了有可能引起系統(tǒng)不穩(wěn)定的定靜壓控制環(huán)節(jié)，采用前饋控制的有效策略，可確保在設(shè)備壽命周期有效范圍之內(nèi)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。本發(fā)明噪音低，而定靜壓運(yùn)行時(shí)的噪音比較大；且可避免系統(tǒng)風(fēng)量失調(diào)及避免系統(tǒng)溫度失調(diào)，節(jié)能效果好。
權(quán)利要求
1，一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，包括一個(gè)通過變頻器來調(diào)節(jié)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過程，其特征在于所述的調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過程中包括一個(gè)確定風(fēng)機(jī)初始轉(zhuǎn)速的步驟和一個(gè)確定風(fēng)機(jī)最終修正轉(zhuǎn)速的步驟，所述的確定風(fēng)機(jī)初始轉(zhuǎn)速的步驟中又包括一個(gè)確定風(fēng)機(jī)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速和確定風(fēng)機(jī)第一修正轉(zhuǎn)速的步驟，所述的確定風(fēng)機(jī)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速和確定風(fēng)機(jī)第一修正轉(zhuǎn)速的步驟通過總風(fēng)量控制法實(shí)現(xiàn)，在所述的確定風(fēng)機(jī)最終修正轉(zhuǎn)速的步驟中，根據(jù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中所有末端送風(fēng)箱的閥位開度反饋值，通過直接數(shù)字控制器計(jì)算出最終修正轉(zhuǎn)速，在確定風(fēng)機(jī)初始轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)最終修正轉(zhuǎn)速之后，利用數(shù)字控制器通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2，如權(quán)利要求1所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，其特征在于所述的確定風(fēng)機(jī)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速的步驟由分頻法實(shí)現(xiàn)，所述的分頻法是將所述的變頻器的有效頻率范圍劃分為復(fù)數(shù)個(gè)分頻區(qū)間，在末端送風(fēng)箱風(fēng)閥全開的狀態(tài)下，在每個(gè)頻率點(diǎn)上通過直接數(shù)字控制器計(jì)算出一個(gè)風(fēng)量值，任意一個(gè)風(fēng)量值均對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率區(qū)間，預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速的取值選用所述的頻率區(qū)間內(nèi)的一個(gè)頻點(diǎn)。
3，如權(quán)利要求2所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，其特征在于所述的第一修正轉(zhuǎn)速采用步長(zhǎng)法確定，所述的步長(zhǎng)法是根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行總風(fēng)量和實(shí)時(shí)最佳需求總風(fēng)量?jī)芍档牟町?，選用相應(yīng)的步長(zhǎng)值來改變第一修正轉(zhuǎn)速，所述的第一修正轉(zhuǎn)速的確定符合以下規(guī)則(∑Gi_demand-∑Gi_run)/∑Gi_run＞1％時(shí)，Δf＝1；-1％≤(∑Gi_demand-∑Gi_run)/∑Gi_run≤1％時(shí)，Δf＝0；(∑Gi_demand-∑Gi_run)/∑Gi_run＜-1％時(shí)，Δf＝1。其中，∑Gi_run表示空調(diào)箱在末端風(fēng)閥全開時(shí)對(duì)應(yīng)的一定風(fēng)機(jī)頻率的風(fēng)量值，∑Gi_demand表示用戶總風(fēng)量的需求值，Δf表示第一修正轉(zhuǎn)速。
4，如權(quán)利要求2所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，其特征在于所述的第一修正轉(zhuǎn)速的確定采用內(nèi)插法，即符合以下規(guī)則Δf＝(∑Gi_demand-∑Gi_run)/(∑Gi0+1_run--∑Gi0_run)*Δf0，其中，所述的∑Gi0+1_run和所述的∑Gi0_run分別表示對(duì)應(yīng)頻率范圍內(nèi)所運(yùn)行的風(fēng)量。Δf表示第一修正轉(zhuǎn)速，∑Gi_run表示空調(diào)箱在末端風(fēng)閥全開時(shí)對(duì)應(yīng)的一定風(fēng)機(jī)頻率的風(fēng)量值，∑Gi_demand表示用戶總風(fēng)量的需求值。
5，如權(quán)利要求2所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，其特征在于所述的第一修正轉(zhuǎn)速的確定采用模糊PID自整定控制方法，由模糊控制器控制輸出量的大小。
6，如權(quán)利要求2所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，其特征在于所述的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)速的取值選用對(duì)應(yīng)的頻率區(qū)間內(nèi)的一個(gè)下限頻率。
7，如權(quán)利要求1所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，其特征在于所述的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端送風(fēng)箱的閥位開度反饋值分別設(shè)定為1、0和-1。
全文摘要
一種變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓與總風(fēng)量雙重控制方法，其特征在于采用變靜壓與總風(fēng)量雙重控制法，其一是將由總風(fēng)量法計(jì)算出來的轉(zhuǎn)速f
文檔編號(hào)F24F11/02GK1854627SQ20051002515
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者霍小平 申請(qǐng)人:上海大智科技發(fā)展有限公司