節(jié)量為供水溫度，介質(zhì)是水?？照{(diào)系統(tǒng)中的氣候補償器著重在于調(diào)節(jié)冷水機組的工作參數(shù)，而改變冷凍水供水溫度，從而節(jié)約冷水機組的能耗，介質(zhì)同樣是水；而本發(fā)明的系統(tǒng)中，氣候補償調(diào)節(jié)量為送風(fēng)溫度，通過調(diào)節(jié)冷凍水閥使之達到最優(yōu)值，介質(zhì)為風(fēng)。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的基于氣候補償?shù)淖冿L(fēng)量空調(diào)末端溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2為本發(fā)明的上位機氣候補償信號傳輸圖。
[0036]圖3為本發(fā)明的控制方法的步驟1的流程圖。
[0037]圖4為本發(fā)明的控制方法的步驟2的流程圖。
[0038]圖5為本發(fā)明的末端控制結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖6為本發(fā)明的送風(fēng)溫度控制結(jié)構(gòu)圖。
[0040]圖7為本發(fā)明的送風(fēng)溫度一能耗關(guān)系圖。
[0041]圖8為本發(fā)明的氣候補償部分曲線圖。
[0042]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
【具體實施方式】
[0043]本發(fā)明的用于變風(fēng)量空調(diào)末端的節(jié)能控制系統(tǒng)，包括上位機1、末端控制器2、送風(fēng)溫度控制器3、新風(fēng)控制器4、新風(fēng)閥5、室外溫度傳感器6、室內(nèi)溫度傳感器7、送風(fēng)溫度傳感器8、風(fēng)速傳感器9、冷凍水閥10、數(shù)據(jù)采集AI模塊11、數(shù)據(jù)采集A0模塊12、末端風(fēng)閥13、換熱器14、送風(fēng)機15和VAV BOX 16。其中，上位機1與末端控制器2、送風(fēng)溫度控制器3以及新風(fēng)控制器4相連；換熱器14和送風(fēng)機15位于空氣處理機組內(nèi)；末端控制器2的輸入端分別與室內(nèi)溫度傳感器7、風(fēng)速傳感器9的數(shù)據(jù)采集AI模塊11相連，末端控制器2的輸出端與末端風(fēng)閥13的數(shù)據(jù)采集A0模塊12相連；送風(fēng)溫度控制器3的輸入端與送風(fēng)溫度傳感器8的數(shù)據(jù)采集AI模塊11相連，送風(fēng)溫度控制器3的輸出端與冷凍水閥10的數(shù)據(jù)采集A0模塊12相連；新風(fēng)控制器4的輸入端與新風(fēng)閥5以及室外溫度傳感器6的數(shù)據(jù)采集AI模塊11相連，新風(fēng)控制器4的輸出端與新風(fēng)閥5的數(shù)據(jù)采集A0模塊12相連；室外溫度傳感器6、室內(nèi)溫度傳感器7、送風(fēng)溫度傳感器8、風(fēng)速傳感器9的電流型輸出端分別與自身對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集AI模塊11的輸入端相連；新風(fēng)閥5、冷凍水閥10、末端風(fēng)閥13電壓型輸出端分別與自身對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集AI模塊11的輸入端相連；末端風(fēng)閥13電壓型輸入端、冷凍水閥10電流型輸入端、新風(fēng)閥5電壓型輸入端分別與自身對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集A0模塊12的輸出端相連。
[0044]新風(fēng)閥5、室外溫度傳感器6安裝在新風(fēng)入口風(fēng)管處；末端風(fēng)閥13安裝在VAV BOX
16內(nèi)；室內(nèi)溫度傳感器7安裝在末端房間內(nèi)；送風(fēng)溫度傳感器8安裝在送風(fēng)管內(nèi)；風(fēng)速傳感器9安裝在VAV BOX 16的風(fēng)管內(nèi)，用于檢測進入房間的風(fēng)量；冷凍水閥10安裝在換熱器回水管路上；換熱器供回水管路連接換熱器14以及水系統(tǒng)17。室外溫度傳感器6、室內(nèi)溫度傳感器7、送風(fēng)溫度傳感器8、風(fēng)速傳感器9、新風(fēng)閥5、冷凍水閥10和末端風(fēng)閥13的信號，分別通過數(shù)據(jù)采集AI模塊11和數(shù)據(jù)采集A0模塊12將數(shù)據(jù)上傳至計算機；所有傳感器檢測到的參數(shù)、執(zhí)行器位置、控制信號等數(shù)據(jù)可通過0PC技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；數(shù)據(jù)信息可通過上位機進行實時監(jiān)控，并同時與末端控制器2、送風(fēng)溫度控制器3、新風(fēng)控制器4共享。
[0045]上位機中加載有氣候補償曲線數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲不同新風(fēng)量工況下、不同室外溫度、不同室內(nèi)溫度設(shè)定值下的最佳送風(fēng)溫度設(shè)定值曲線，上位機根據(jù)當(dāng)前新風(fēng)量判定選擇哪條曲線，再根據(jù)室內(nèi)溫度設(shè)定值與室外溫度確定當(dāng)前最佳送風(fēng)溫度設(shè)定值。
[0046]新風(fēng)控制器4用于根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度給定新風(fēng)量；送風(fēng)溫度控制器3用于根據(jù)氣候補償曲線數(shù)據(jù)庫所確定的最佳送風(fēng)溫度設(shè)定值，給出控制信號來調(diào)節(jié)冷凍水閥10的開度，從而使送風(fēng)溫度達到設(shè)定值；末端控制器2包括外環(huán)溫度控制器與內(nèi)環(huán)風(fēng)量控制器，溫度控制器根據(jù)室內(nèi)溫度設(shè)定值與由室內(nèi)溫度傳感器檢測到的房間實際溫度的差值給定風(fēng)量設(shè)定值；風(fēng)量控制器根據(jù)溫度控制器的輸出與由風(fēng)速傳感器11檢測到的房間實際送風(fēng)量的差值，控制末端風(fēng)閥13的開度，調(diào)節(jié)末端風(fēng)閥的輸出風(fēng)量，實現(xiàn)末端房間溫度的調(diào)節(jié)。
[0047]圖1為基于氣候補償?shù)淖冿L(fēng)量空調(diào)末端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明上位機氣候補償信號傳輸圖。
[0048]本發(fā)明的基于氣候補償?shù)淖冿L(fēng)量空調(diào)末端溫度控制方法包括如下步驟:
[0049]步驟1:在每種新風(fēng)量的設(shè)定值下，確定每組室外溫度、室內(nèi)溫度設(shè)定值和送風(fēng)溫度設(shè)定值的組合下系統(tǒng)總耗電量最小值，并得到系統(tǒng)總耗電量最小值所對應(yīng)的送風(fēng)溫度設(shè)定值，作為最優(yōu)送風(fēng)溫度設(shè)定值；將室外溫度和室內(nèi)溫度設(shè)定值作為自變量，將最優(yōu)送風(fēng)溫度設(shè)定值作為因變量，得到當(dāng)前的新風(fēng)量工況下對應(yīng)的擬合曲線；將擬合曲線及其對應(yīng)的新風(fēng)量設(shè)定值存入擬合曲線數(shù)據(jù)庫。具體步驟如下:
[0050]步驟11:判斷當(dāng)前新風(fēng)量是否在設(shè)定范圍內(nèi)，是則執(zhí)行步驟12，否則結(jié)束。
[0051]可選的，上述判斷當(dāng)前新風(fēng)量是否在設(shè)定范圍內(nèi)在本發(fā)明中指:判斷新風(fēng)量是否不小于總送風(fēng)量的10% (即新風(fēng)閥開度不小于10% )。新風(fēng)閥的開度由其對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集AI模塊測得。新風(fēng)量根據(jù)GB-5073b-2012《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》設(shè)置，不同環(huán)境下要求不同，不小于總送風(fēng)量的10%。
[0052]步驟12:判斷當(dāng)前室外溫度是否在設(shè)定區(qū)間內(nèi)，是則執(zhí)行步驟13 ;否則，執(zhí)行步驟
17；
[0053]根據(jù)《建筑氣候分區(qū)》的規(guī)定，以中國西北地區(qū)為例，冬季工況下，室外溫度范圍為-10?15°C，極端最低氣溫在-20?-30°C之間；夏季工況下，上述室外溫度的范圍為18?28°C，極端最高氣溫35?44°C。
[0054]步驟13:判斷當(dāng)前室內(nèi)溫度設(shè)定值是否在設(shè)定區(qū)間內(nèi)，是則執(zhí)行步驟14 ;否則執(zhí)行步驟16 ；
[0055]可選的，上述室內(nèi)溫度設(shè)定值的范圍為18?21°C。(此處為冬季工況民用建筑舒適度等級為II級所對應(yīng)的室內(nèi)溫度范圍，根據(jù)GB-5073b-2012《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》設(shè)置。)
[0056]步驟14:在每種送風(fēng)溫度設(shè)定值下，當(dāng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定時，采集系統(tǒng)總耗電量，得到系統(tǒng)總耗電量最小值所對應(yīng)的送風(fēng)溫度設(shè)定值，作為最優(yōu)送風(fēng)溫度設(shè)定值；執(zhí)行步驟15 ;
[0057]可選的，上述送風(fēng)溫度設(shè)定范圍根據(jù)GB-5073b_2012《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》中舒適性空調(diào)房間的最大送風(fēng)溫差不宜大于10°C設(shè)定，設(shè)定范圍為26?33°C。
[0058]步驟15:將室內(nèi)溫度設(shè)定值提高一個步長得到更新后的室內(nèi)溫度設(shè)定值；執(zhí)行步驟13 ；
[0059]步驟16:將室外溫度提高一個步長得到更新后的當(dāng)前室外溫度；執(zhí)行步驟12。
[0060]步驟17:將室外溫度和室內(nèi)溫度設(shè)定值作為自變量，將最優(yōu)送風(fēng)溫度設(shè)定值作為因變量，得到當(dāng)前新風(fēng)量工況下對應(yīng)的擬合曲線；將擬合曲線及其對應(yīng)的新風(fēng)量存入擬合曲線數(shù)據(jù)庫；執(zhí)行步驟18 ;
[0061]步驟18:將當(dāng)前新風(fēng)量提高一個步長得到更新后的當(dāng)前新風(fēng)量；執(zhí)行步驟11。
[0062]因此，每種新風(fēng)量工況下均對應(yīng)得到一個擬合曲線，該擬合曲線代表了室外溫度和室內(nèi)溫度設(shè)定值與送風(fēng)溫度設(shè)定值的線性關(guān)系，從而接下來即能夠?qū)崿F(xiàn)在每種新風(fēng)量工況下，根據(jù)室外溫度和室內(nèi)溫度設(shè)定值得到一個送風(fēng)溫度設(shè)定值，使用該送風(fēng)溫度設(shè)定值控制系統(tǒng)運行，則顯然能夠保證系統(tǒng)運行的能耗始終最低。
[0063]步驟1的流程圖如圖3所示。
[0064]步驟2:采集當(dāng)前新風(fēng)量，從擬合曲線數(shù)據(jù)庫中找出與該新風(fēng)量對應(yīng)的擬合曲線；采集當(dāng)前室外溫度和室內(nèi)溫度設(shè)定值，并由擬合曲線得到送風(fēng)溫度設(shè)定值；將得到的送風(fēng)溫度設(shè)定值引入控制系統(tǒng)進行控制。具體步驟如下:
[0065]步驟21:采集當(dāng)前新風(fēng)量，從擬合曲線數(shù)據(jù)庫中找出與該新風(fēng)量對應(yīng)的擬合曲線；
[0066]步驟22:采集當(dāng)前室外溫度和室內(nèi)溫度設(shè)定值，將二者作為自變量代入步驟21中找到的曲線中，得到送風(fēng)溫度設(shè)定值。
[0067]步驟23:將得到的送風(fēng)溫度設(shè)定值引入控制系統(tǒng)進行控制。此時，系統(tǒng)的總能耗顯然處于最小值。
[0068]步驟24:判斷預(yù)設(shè)的控制檢測時間是否到達，若到達則重復(fù)以上執(zhí)行步驟21-23。
[0069]步驟2的流程圖如圖4所示。
[0070]實施例
[0071]以下是本發(fā)明的方法的一個實施例，給出該實