专利名称：一种变风量空调系统的变静压控制方法
技术领域：
本发明涉及空气调节和通风技术，特别是涉及一种变风量空调系统的变静压控制 方法。
背景技术：
变风量空调系统是一种通过改变送风量来满足室内负荷变化的全空气空调系统。 该系统具有良好的节能性和舒适性，满足用户对室内空气品质的良好要求，广泛用于写字 楼、医院、图书馆和体育馆等各类建筑。变风量空调系统在空调负荷发生变化时，变风量末端装置调节阀门开度改变空调 送风量来满足室内负荷变化，变风量末端装置的阀门开度变化后又引起送风管上的静压变 化，因此自控系统根据静压信号或末端阀位信号变频调节空调送风机的送风量，满足负荷 变化需求。因为空调系统是一个动态的系统，负荷随时会发生变化，因此自控系统是变风量 空调系统稳定、节能运行的关键，而静压控制又是变风量自控系统的核心。目前常用的变风量静压控制有三种方法第一种是定静压控制，该控制方法的工 作原理是在风管处(一般为离空调机组2/3位置处)设置风管静压传感器，当负荷变化时 变风量末端装置通过调节阀门开度改变送风量，阀门开度变化引起风管静压变化，系统控 制器根据设定静压值与实测静压值的偏差变频调节空调机组的风机变频器的频率，使静压 实测值稳定在设定值，以满足系统送风量需求的变化。第二种是常规变静压控制，该控制方 法的工作原理是当负荷变化时变风量末端装置通过调节阀门开度改变送风量，同时系统控 制器实时采集变风量末端装置控制器的阀位信号，且进行综合判断，通过对各阀位信号进 行统计，提高或降低空调机组送风机频率。第三种是总风量控制，其工作原理是当负荷变化 时变风量末端装置通过调节阀门开度改变送风量，同时系统控制器实时采集变风量末端装 置控制器的风量信号即实际风量和需求风量，并计算实际风量之和与需求风量之和，根据 实际风量之和与需求风量之和的偏差变频调节空调机组的风机变频器的频率，使实际风量 之和达到需求风量之和以满足系统送风量需求的变化。这三种控制方法均有其优缺点，定静压控制方法及系统因为控制目标明确，因此 控制方法简单可靠，但在空调负荷较小时变风量末端装置的阀门处于较小开度，因此系统 运行不节能；常规变静压控制方法及系统尽可能保持变风量末端装置在较大开度利于节 能，但控制策略只知道变化方向，无具体目标值，无法迅速根据阀位变化改变风机转数，因 此系统控制复杂、稳定性较差；总风量控制方法及系统控制目标是变频风机，但变风量末端 装置的风阀也同时调节改变风量，系统的阻力特性变化较大，控制不稳定。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明的目的在于提供一种既能节能、又能稳定可靠 运行的一种变风量空调系统的变静压控制方法。本发明采用的技术方案是
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变风量空调系统启动后，系统控制器实时统计正常工作VAV的数量Ntl，以及其中 100%阀门开度VAV的数量Nh ；实时采集各个正常工作VAV的阀门开度，并计算实际平均阀 门开度V1 ；设定标准平均阀门开度V2和标准100%阀门开度VAV的数量Nb ；当V1 > V2时， 若Nh > Nb,系统控制器增加风机频率，直至Nh < Nb ；若Nh < Nb,系统控制器维持当前风机频 率；当V1 < V2时，若Nh > Nb时，系统控制器增加风机频率，直至Nh < Nb ；若Nh < Nb,系统控 制器降低风机频率，直至V1达到V2。本发明具有的有益效果是本发明的系统控制目标明确，即根据实际平均阀门开度V1与设定平均阀门开度V2 的比较，变频调节风机频率，因此控制可靠且稳定；同时通过设定较高的V2保证空调系统节 能运行；另外，由于空调系统节能的前提是优先满足不利房间的需求，因此自控系统实时采 集100%阀门开度VAV的数量Nh，并与标准100%阀门开度VAV的数量Nh比较，增加或维持 风机频率，以满足最不利VAV的风量需求。
图1是本发明的系统结构框图。图2是本发明的系统的控制流程图。图1中1.变风量末端装置(文中简称VAV)，2.变风量末端装置(VAV)控制器， 3.带有风机变频器的空调机组，4.系统控制器。具体实施方法下面结合附图和实施方法对本发明作进一步的描述。如图1所示，本发明由一台带有风机变频器的空调机组3和若干个变风量末端装 置(VAV) 1组成，每一个变风量末端装置(VAV) 1均设有各自的变风量末端装置(VAV)控制 器2和一个系统控制器控制4组成。本发明的控制方法是如图2所示，变风量空调系统启动后，系统控制器实时统计正常工作VAV的数量 N0,以及其中100%阀门开度VAV的数量Nh。当负荷变化时，VAV的阀门开度发生变化改变 房间送风量满足室内负荷变化的需求，一般情况下，阀门开度增大意味着需求风量增加，阀 门开度减少意味着需求风量减少。系统控制器实时采集各个正常工作VAV的阀门开度，并 计算实际平均阀门开度义。同时，系统控制器设定标准平均阀门开度V2和标准100%阀门 开度VAV的数量Nb，V2可以通过现场情况设定，如设定较大值如85 %，Nb也可通过系统情况 设定，如设定2个。当V1 > V2时，表明VAV处于较大的阀门开度，运行节能，这时还需判断Nh与Nb的 关系。若Nh >Nb，尽管此时的实际平均阀门开度达到了设定值，但由于100%阀门开度VAV 的数量Nh超过设定值，因此没有满足这些VAV的风量需求，因此系统控制器提高当前风机 频率，目标是Nh < Nb ；若Nh < Nb,表明平均阀门开度V1和100 %阀门开度VAV的数量Nh都 处于合适水平，因此系统控制器维持当前风机频率。当V1 < V2时，表明VAV处于较小的阀门开度，运行不节能。这时还需判断Nh与Nb 的关系。若Nh >Nb，尽管此时的实际平均阀门开度小于设定值，具有降低风机频率提高阀 门开度的需求，但由于100%阀门开度VAV的数量Nh超过设定值，因此没有满足这些VAV的风量需求，因此系统控制器仍提高当前风机频率，目标是Nh < Nb ；若Nh < Nb，表明100%阀 门开度VAV的数量Nh处于合适水平，但平均阀门开度低于设定值，因此系统控制器降低当 前风机频率，目标是V1达到V2。为保证系统运行稳定性，每次风机频率都维持运行一定的时间，该时间可现场根 据情况设定，如5分钟，系统再进入下一个循环。实施示例变风量空调系统启动，风机初始运行频率45Hz。工况1 统计Ntl = 10，Nh = 8 ；计算 V1 = 95% ；设定 V2 = 85%，Nb = 2 ；当前频率 45Hz。 V1 ^ V2, N0 ^ Nb,提高风机频率，如47Hz，使N0 < Nb。按该频率运行一定时间，如5分钟，进入下一个循环。工况2 统计Ntl = 10，Nh = 5 ；计算 V1 = 90% ；设定 V2 = 85%，Nb = 2 ；当前频率 47Hz。 V1 ^ V2, N0 ^ Nb,提高风机频率，如48Hz，使N0 < Nb。按该频率运行一定时间，如5个循环，即25分钟，进入下一个循环。工况3 统计Ntl = 10，Nh = 1 ；计算 V1 = 85% ；设定 V2 = 85%，Nb = 2 ；当前频率 48Hz。 V1 ^ V2, N0 < Nb,维持当前风机频率，即48Hz ；按该频率运行一定时间，如5个循环，即25分钟，进入下一个循环。工况4 统计Ntl = 10,Nh = 0 ；计算 V1 = 75%;设定 V2 = 85%,Nb = 2 ；当前频率 48Hz。V1
<V2, N0 < Nb,降低当前风机频率如46Hz，使V1达到V20按该频率运行一定时间，如5个循环，即25分钟，进入下一个循环。工况5 统计Ntl = 10，Nh = 2 ；计算 V1 = 80%;设定 V2 = 85%,Nb = 2 ；当前频率 48Hz。V1
<V2, N0 ^ Nb,提高当前风机频率如47Hz，使N。< Nb。以上工况中的参数=Ntl为系统控制器实时统计正常工作VAV的数量；Nh为100%阀 门开度VAV的数量；Nb为标准100%阀门开度VAV的数量乂为实际平均阀门开度；V2为设 定标准平均阀门开度。
权利要求
一种变风量空调系统的变静压控制方法，其特征在于其控制方法是变风量空调系统启动后，系统控制器实时统计正常工作VAV的数量N0，以及其中100％阀门开度VAV的数量Nh；实时采集各个正常工作VAV的阀门开度，并计算实际平均阀门开度V1；设定标准平均阀门开度V2和标准100％阀门开度VAV的数量Nb；当V1≥V2时，若Nh≥Nb，系统控制器增加风机频率，直至Nh＜Nb；若Nh＜Nb，系统控制器维持当前风机频率；当V1＜V2时，若Nh≥Nb时，系统控制器增加风机频率，直至Nh＜Nb；若Nh＜Nb，系统控制器降低风机频率，直至V1达到V2。
全文摘要
本发明公开了一种变风量空调系统的变静压控制方法。变风量空调系统启动后，控制器实时统计正常工作VAV的数量N0，以及其中100％阀门开度VAV的数量Nh；实时采集各个正常工作VAV的阀门开度，并计算实际平均阀门开度V1；设定标准平均阀门开度V2和标准100％阀门开度VAV的数量Nb。当V1≥V2时，若N0≥Nb，增加风机频率，直至N0＜Nb；若N0＜Nb，维持当前风机频率；当V1＜V2时，若N0≥Nb时，增加风机频率，直至N0＜Nb；若N0＜Nb，降低风机频率，直至V1达到V2。本发明根据V1与V2的差值实现风机变频调节，且通过设定较高的V2保证空调系统节能运行；优先满足100％阀门开度VAV的需求，在节能同时优先保证系统最不利VAV的风量需求。
文档编号F24F11/00GK101975434SQ20101050881
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者叶水泉, 应晓儿, 张劲松, 林拥军 申请人:杭州源牌环境科技有限公司