回作用到风量的设定。
[0070]图5为空调系统主干管供回水压差控制原理图。主干管的供回水压差控制可通过改变水栗转速调节，也可通过改变旁通阀调节。供回水压差设定值与实测压差值进行比较，获得偏差送给控制器(如PID控制器)，控制器通过计算获得执行器(如变频器或调节阀)的动作量，指挥执行器动作，以实现对被控对象供回水管路的调节，最终完成供回水压差的控制。
[0071]图6为空调系统主干管供回水压差控制结果。该控制结果主要是通过调节水栗转速来实现供回水压差的控制。供回水压差设定值为0.15Bar。由图可以看出，实际压差能够跟踪设定值。为控制送风温度进而控制气流室内部温度，AHU的水阀开度不断变化，这对总管路的压力是有影响的。为了维持总供回水压力的恒定，需要不断调节供水栗的转速。由图可以看出，虽然系统水栗转速改变造成系统总流量的变化，但系统的供回水压差能够维持在设定值0.15Bar，控制效果良好。
[0072]图7为气流室温度串级控制原理图。气流室温度设定值与实测温度值进行比较，获得偏差送给控制器(如PID控制器)，控制器通过计算获得送风温度设定值，送风温度设定值与实测送风温度值进行比较，获得偏差送给控制器(如PID控制器)，控制器通过计算获得空调机组水阀开度，并指挥水阀动作，以实现对被控对象气流室内的温度调节。该控制原理为串级控制，包含内外两个控制环路。通过串级控制可以增加气流室房间温度控制的调节时间，并降低问题误差，获得较好的动态调节特性。
[0073] 图8为气流室温度控制结果。系统稳定在某一状态一段时间后，改变送风温度设定值，此时仅对送风温度进行闭环控制，气流室内温度处于开环控制。送风温度稳定在22.5°C—段时间后，改变送风温度设定值为25°C，待气流室内温度处于气流室温度设定值±0.5°C范围时，启动气流室温度串级控制。此时，送风温度设定值是由串级控制的外环控制器(主控制器)根据实际温度和设定值偏差计算获得。发现启动串级控制初期，系统处于波动不稳定状态，经过系统自我调整，经过将近200min中的自学习后，系统温度下来，控制精度也进一步提1?。
【主权项】
1.一种全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:包括暖通空调系统、控制系统和多个实验房间(25);所述暖通空调系统包括空调系统和供热系统；所述的控制系统与暖通空调系统和实验房间(25)的所有控制单元和监测单元连接； 所述的空调系统包括空气源热栗机组(I)、空调水系统和空调风系统； 所述的空调水系统包括冷冻水系统以及空调系统末端设备；所述的冷冻水系统包括与空气源热栗机组(I)相连通并形成回路的冷冻水回水干管(27)和冷冻水供水干管(28);设置在实验房间(25)内的房间风机盘管(19)和设置在气流室(32)内的多个气流室外侧风机盘管(31)均通过冷冻水供水支管(29)和冷冻水回水支管分别与冷冻水供水干管(28)和冷冻水回水干管(27)连通；所述的冷冻水供水干管(28)和冷冻水回水干管(27)之间设有旁通管(2)，旁通管(2)上安装压差传感器(3)和电动二通阀(5);空调系统末端设备包括组合式空调机组(6)、房间风机盘管(19)和气流室外侧风机盘管(31)。2.根据权利要求1所述的全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:所述的空调风系统包括全空气系统；所述的全空气系统包括与组合式空调机组(6)相连通并组成回路的送风干管(13)和回风干管(22)，送风干管(13)通过设置有气流室风管风阀(36)的气流室送风支管与气流室(32)相连通；送风干管(13)通过设置有手动调节风阀(14)的送风支管(15)与实验房间(25)的变风量箱(16)相连通；气流室(32)和实验房间(25)均通过管路与回风干管(22)相连通。3.根据权利要求2所述的全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:所述的空调风系统还包括独立新风系统，所述的独立新风系统包括新风引入管(20)、新风支管(17)和排风管(23)，控制新风量的新风阀(21)设置在新风引入管(20)上，新风支管开断阀(18)控制的新风支管(17)与送风支管(15)连通；排风机(24)控制的排风管(23)设置在回风干管(22)上。4.根据权利要求2所述的全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:所述的送风干管(13)上设置多个静压传感器(26)。5.根据权利要求3所述的全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:所述的空调水系统的冷冻水供水干管(28)上安装有与传感器(104)连接的温度传感器、压力传感器、流量计、冷冻水循环水栗(4);空调水系统的冷冻水供水支管(29)、冷冻水回水支管(30)上均依次安装冷热表、压力传感器、温度传感器，风机盘管的供回水侧安装有压力传感器(35); 空调风系统的所有管路上均设置有温湿度传感器、速度传感器、焓值传感器，实验房间(25)内安装CO2传感器，回风干管(22)上排风管(23)连接的两侧管路上均设置有CO 2传感器。6.根据权利要求1所述的全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:所述供热系统包括燃气热水锅炉(37)和换热装置；所述换热装置包括大板式换热器(40)和小板式换热器(41);热水回水干管(38)和热水供水干管(39)与燃气热水锅炉(37)形成回路，大板式换热器(40)、小板式换热器(41)通过一次侧热水回水支管(48)和一次侧热水供水支管(47)与燃气热水锅炉(37)连通；小板式换热器(41)还通过小板式换热器二次侧热水供水支管(42)和小板式换热器二次侧热水回水支管(45)与房间供暖用风机盘管(44)连通；大板式换热器(40)通过大板式换热器二次侧热水供水支管(43)和大板式换热器二次侧热水回水支管(46)分别与组合式空气机组(6)、房间风机盘管(19)和气流室外侧风机盘管(31)相连通；小板式换热器二次侧热水供水支管(42)和大板式换热器二次侧热水供水支管(43)上均设置有变频水栗(50);所述供热系统所有的供回水管路上均安装有与传感器(104)连接的热量表、温度传感器、露点温度传感器和压力传感器，一次侧回水支管(48)上安装有与传感器(104)连接的电动二通阀。7.根据权利要求1所述的全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:所述的组合式空调机组(6)包括空调箱、表冷器(7)、加湿段(8)、送风段(10)、一次混合段(11)、二次混合段(12)，一次混合段(11)、表冷器(7)、二次混合段(12)、加湿段(8)、送风段(10)依次连接在空调箱内，送风段(10)内设置送风机(9);表冷器(7)与冷冻水回水干管(27)和冷冻水供水干管(28)连通；回风干管(22)分成两支路，两支路均设置有回风风阀(33)，两支路分别与一次混合段(11)、二次混合段(12)相连通；送风段(10)与送风干管(13)相连通；组合式空调机组(6)的一次混合段(11)连有室外新风引入管(20)，室外新风引入管上安装有新风阀(21);表冷器(7)供回水管路上安装有温度传感器、露点温度传感器和压力传感器，并配备电动调节阀、平衡阀、热量表；加湿段(8)有压差传感器，送风段(10)安装有压差传感器，所述的送风机(9)由变频器控制。8.根据权利要求1所述的全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，其特征在于:所述的控制系统包括上位机(100)，上位机(100)通过工业以太网交换机(101)连接通信模块(102)，通信模块(102)与下位机可编程逻辑控制器及扩展模块(103)通信，将现场设备及传感器(104)的信息上传给上位机(100)，或上位机(100)给现场设备及传感器(104)下达控制命令；所述的上位机(100)包括空调水系统、空调风系统、供热系统和实验房间系统四个人机界面。
【专利摘要】本实用新型提供一种全尺寸中央空调与集中供热综合实验平台，包括暖通空调系统、控制系统和多个实验房间；所述暖通空调系统包括空调系统和供热系统；所述的控制系统对暖通空调系统和实验房间的所有控制变量和监测变量进行控制和采集；所述的空调系统包括空气源热泵机组、空调水系统和空调风系统。基于暖通空调学科发展和创新人才培养模式的需要，按照综合性、先进性和开放性的设计思路，开发构建一套暖通空调多功能综合实验台，可完成各类实验。
【IPC分类】G09B25/00
【公开号】CN204946458
【申请号】CN201520632619
【发明人】孟庆龙, 葛俊伶, 丁帅, 赵凡, 曹立新, 谷雅秀
【申请人】长安大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月20日