专利名称：风机盘管系统的末端控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及本实用新型涉及中央空调系统，尤其涉及一种风机盘管系统的末端控制系统。
背景技术：
目前，中央空调系统在住宅、商用写字楼、酒店等各种各样的楼宇建筑中得到了越来越广泛的应用。空调系统的末端装置直接影响着对室内环境的控制效果，也直接反映了系统的冷热量。按照空调系统的形式不同，空调系统的末端也有多种形式，就我国目前空调系统的情况来看，风机盘管加新风系统是目前国内各类办公及宾馆建筑中使用最广的空调系统，在我国的中央空调系统使用中占据着主要的地位。研究风机盘管系统的节能控制有着重要的意义。风机盘管空调系统属半集中式空调系统，也是空气-水空调系统的一种主要形式。风机盘管机组主要由风机、盘管、空气过滤器、调节装置和箱体组成。风机盘管直接安装在空调房间内，流经盘管内的冷水或热水与流经盘管外的空气发生热交换，达到空气调节的目的。风机盘管安装方便、布置灵活，可独立调节室温并且对其他房间基本不产生影响，较易适应建筑物内负荷波动时的调节需要，便于建筑物增扩空调系统；风机盘管机型小，占用建筑空间少，节约建筑层高，并且由于没有风管，防火排烟及噪声传递问题都比较容易解决；另外对水系统而言，由于风机盘管的阻力损失较大，因而水系统不易失调。风机盘管的控制就是为了调节盘管的供冷量。从风机盘管的原理可知冷量调节可采用风量调节、水量调节和水温调节，其中水温调节属集中调节手段，主要根据负荷情况对整个系统进行调节；风量调节主要是手动三档风机调速，温控风机三级调速；水量控制主要是温控电磁阀通断控制。目前，对于风机盘管的末端控制主要是通过与每个风机盘管对应设置的温控器来完成，自动化程度较高的主要有温控三级风机调速式和三级风机调速加电动水流调节阀控制温控器。温控三级风机调速方式要通过设置在房间中的温度传感器测得房间的实时温度，根据设定的温度值，判断应采取的动作方式，温度过高相应的降低档位，温度过低则调高档位。由于该调节方式自身的简单性，具有一些缺陷由于空调房间的热惯性很大，风机盘管内的水盘管也有较大的热惯性，因此这样简单的控制就造成较大的室内温度波动，尤其是在低负荷的情况下，极易产生失调。出现这一现象的原因就在于单纯依靠室内温度来判断调节方向的方法没有“预见性”，仅控制了调节的方向，但对于调节的“量”没有进行精确把握，由于空调系统调节的滞后性，当传感器检测到温度超出设定温度的容许区间后才发生相应的调节动作，但此时室内温度不能在动作发生后立即恢复到容许区间内，如果在此期间，温控器没有及时改变调节规则，依然根据原有规则进一步调节，则很容易使调节对象发生超调，这样就出现室内温度反复波动的现象，影响室内的舒适度。并且，在目前，风机盘管系统的水量控制主要采用温控电磁阀通断控制，然而，电磁阀的使用寿命却较短，而使用寿命较长的热力膨胀阀却因为其通断反应缓慢、容易超调而造成室温的大幅波动而被普遍认为无法在风机盘管系统中使用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种风机盘管系统的末端控制系统，以克服目前现有技术存在的不足。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种风机盘管系统的末端控制系统，包括通断比确定装置、温度传感器和水阀控制装置，所述通断比确定装置通过线路分别与周期起始控制装置、温度设置装置、水阀控制装置以及温度传感器连接，水阀控制装置与热力膨胀阀连接。所述通断比确定装置用于根据室内期望温度与室内当前温度的差值确定所述热力膨胀阀下一控制周期的通断比并输出。所述水阀控制模块与热力膨胀阀连接，用于接收所述通断比，并以所述通断比在所述下一控制周期内对所述热力膨胀阀进行控制。所述温度设置装置用于接收用户设置的室内期望温度并输出给所述通断比确定装置。所述温度传感器用于获得室内当前温度并输出给所述通断比确定装置。所述周期起始控制装置用于根据接收到的外部指令触发通断比确定装置。所述热力膨胀阀用于控制盘管水流。本实用新型的有益效果为克服了风机盘管系统中无法使用热力膨胀阀作为末端水流控制阀这一技术偏见，由于本实用新型提供的技术方案在风机盘管系统中使用了使用寿命较长的热力膨胀阀，从而增长了系统末端水流控制阀的使用寿命，增强了系统的稳定性；由于在本实用新型中引入了通断比控制的概念，利用复杂的算法来减小室内温度波动，提高了室内的舒适度。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图1是本实用新型实施例所述的风机盘管系统的末端控制系统的结构框图。图中1、通断比确定装置；2、温度传感器；3、水阀控制装置；4、周期起始控制装置；5、温度设置装置；6、热力膨胀阀。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例所述的一种风机盘管系统的末端控制系统，包括通断比确定装置1、温度传感器2和水阀控制装置3，所述通断比确定装置1通过线路分别与周期起始控制装置4、温度设置装置5、水阀控制装置3以及温度传感器2连接，水阀控制装置3与热力膨胀阀6连接。所述通断比确定装置1用于根据室内期望温度与室内当前温度的差值确定所述热力膨胀阀下一控制周期的通断比并输出。所述水阀控制模块3与热力膨胀阀连接，用于接收所述通断比，并以所述通断比在所述下一控制周期内对所述热力膨胀阀进行控制。所述温度设置装置5用于接收用户设置的室内期望温度并输出给所述通断比确定装置。所述温度传感器2用于获得室内当前温度并输出给所述通断比确定装置。所述周期起始控制装置4用于根据接收到的外部指令触发通断比确定装置。周期起始控制装置4接收到的外部指令可以是系统中用于控制各末端周期起始时刻的控制起始时刻设置装置发送的，该控制起始时刻设置装置，可以用于对风机盘管系统中各末端的控制周期的起始时刻进行设置，令各末端所对应控制周期的起始时刻在时间轴上均勻分布，即各末端计算通断比的时刻在时间轴上均勻分布。所述热力膨胀阀6用于控制盘管水流。本实用新型通过热力膨胀阀6控制系统水流，而对该热力膨胀阀6的控制方法包括以下步骤获得室内期望温度与室内当前温度的差值，并根据所述差值确定下一控制周期内热力膨胀阀6的通断比；以所述通断比在所述下一控制周期内对所述热力膨胀阀6进行控制。上述通断比是指开通的时间与周期时长的比值。通过这样的控制方法，使得采用热力膨胀阀6来进行末端水流控制成为可能，克服了现有的技术偏见，增加了末端水流控制阀6的使用寿命；并且，由于在本实用新型中引入了通断比控制的概念，不仅控制调节方向，而且控制调节的冷量，使得上述对热力膨胀阀的控制有了预见性，克服了现有技术中由于空调系统的滞后性而引起的大幅超调，减小了室温波动的幅度，提高了室内的舒适度。本实用新型实施例提供的风机盘管系统的控制方法，包括以下步骤1)通过温度设置装置5以及温度传感器2获得室内期望温度与室内当前温度；在本实施例涉及的风机盘管系统中，存在与各风机盘管末端对应的温度设置装置5以及温度传感器2，上述温度传感器2安装在风机盘管末端所调节的房间内，用于实时感知室内当前温度；上述温度设置装置5可以安装在风机盘管末端所调节的房间内，也可以存在于任何方便控制风机盘管末端所调节的房间内的室温的地方，用于接收用户设置的室内期望温度。2 )计算出上述室内期望温度与室内当前温度的差值；3)根据该差值确定下一控制周期内热力膨胀阀6的通断比；采用PID (比例积分微分，Proportion Integration Differentiation)算法、模糊算法、自适应PID算法或自适应模糊算法中的任意一种来根据室内期望温度与室内当前温度的差值进行运算，确定下一控制周期内热力膨胀阀的通断比。4)以该通断比在下一控制周期内对热力膨胀阀6进行控制。在本实施例中，应当预先设置热力膨胀阀6的控制周期，当预先设置热力膨胀阀6的控制周期为30分钟，则每30分钟会做一次其通断比的运算，并在下一个30分钟的周期内采用本次得出的通断比对热力膨胀阀6进行控制。当计算出的通断比为50%，则只要在本周期的30分钟内，热力膨胀阀6的开启状态累计为15分钟，关闭状态累计为15分钟即可。但是，为了达到更好的控制效果，则根据计算出的通断比，在下一控制周期开始时，控制所述热力膨胀阀6的状态为开启，并在达到所述通断比确定的开通时长后(当通断比为50%，周期为30分钟的情况下，即当达到15分钟后)，控制所述热力膨胀阀6的状态为关闭。此时连续的维持开启或者关闭的状态，可以减少热力膨胀阀6的状态变化，增加热力膨胀阀6的寿命。本实用新型可以利用使用寿命较长的热力膨胀阀6，克服了目前对于风机盘管系统中无法使用热力膨胀阀作为末端水流控制阀的技术偏见。并且，由于本实用新型提供的技术方案在风机盘管系统中使用了使用寿命较长的热力膨胀阀6，从而增长了系统末端水流控制阀的使用寿命，避免了因为阀门损坏，长期处于关闭或开启状态而导致室内无法供冷或者供冷量无法通过阀门进行调解的情况，从而增强了系统的稳定性。并且，由于在本实用新型中引入了通断比控制的概念，利用复杂的算法来减小室内温度波动，提高了室内的舒适度。[0026] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作出任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是为脱离本实用新型技术方案的内容，以及本实用新型的技术实质对以上实施例所作出的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种风机盘管系统的末端控制系统，包括通断比确定装置(1 )、温度传感器(2)和水阀控制装置(3)，其特征在于所述通断比确定装置(1)通过线路分别与周期起始控制装置 (4)、温度设置装置(5)、水阀控制装置(3)以及温度传感器(2)连接，水阀控制装置(3)与热力膨胀阀(6)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种风机盘管系统的末端控制系统，包括通断比确定装置、温度传感器和水阀控制装置，所述通断比确定装置通过线路分别与周期起始控制装置、温度设置装置、水阀控制装置以及温度传感器连接，水阀控制装置与热力膨胀阀连接。本实用新型的有益效果为克服了风机盘管系统中无法使用热力膨胀阀作为末端水流控制阀这一技术偏见，由于本实用新型提供的技术方案在风机盘管系统中使用了使用寿命较长的热力膨胀阀，从而增长了系统末端水流控制阀的使用寿命，增强了系统的稳定性；由于在本实用新型中引入了通断比控制的概念，利用复杂的算法来减小室内温度波动，提高了室内的舒适度。
文档编号F24F11/02GK202328636SQ20112046236
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者程刚 申请人:北京万诚华科技有限公司