专利名称：一种空调系统的末端控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及住宅及商业楼宇的空调系统的空调末端的控制系统。
背景技术：
变风量空调末端广泛应用于商业大厦、工业厂房及住宅的空调系统，常见的应用包括但不限于单风道可变风量空调机组、双风道可变风量空调机组和多区域空气处理机组，其作用是调节房间的气体。常见的变风量空调末端由一个(单风道)或多个(双风道)风阀、加热盘管、流量计、送风温度传感器和控制器组成。控制器可以接收来自恒温器、感应传感器和二氧化碳传感器的信息。新风是人类或动物生活空间中不可或缺的一部分，其为人类和动物提供氧气的同时还能稀释房间的挥发性有机化合物(VOC)。为了确保能满足建筑物的新风要求，空调系统均设定了一个最小送风量值。由于在设定的负荷条件下，从空调机组摄入的新风量一般为总送风量的10%到20%，所以最小送风量通常高达末端最高送风量的40%。不管建筑物负荷多大，最小送风量保持不变。当末端的需求风量低于最小风量时，需再热以维持室温的稳定。这将会导致出现大量的加热、冷却和风扇动力的电能消耗，并且还不能满足最小的新风量要求。为了保持稳定的新风摄入，提出并实施了一些工程改进方法。基于新风要求的控制方法便是其中之一。将二氧化碳传感器安装在回风管上，用于探测实际回风的二氧化碳浓度。二氧化碳浓度控制在比室外气体二氧化碳浓度高700PPM。如果二氧化碳浓度比室外气体二氧化碳的浓度低于700PPM，则关小室外调节风阀，反之亦然。该方法存在以下问题 (1)由于每个区域的占地和新风要求相异，所以它不能确保每个区域都有合适的新风；(2) 如果建筑物内有少量新风或者是用新风来稀释VOC时它无法正常工作。为了解决基于新风需要的控制问题，一种常见的做法是将回风二氧化碳浓度目标值设置在一个很低的水平，例如只高于室外气体二氧化碳浓度400PPM。虽然此方法提高了每个区域的新风量，但是却不能保证室内有良好的通风效果和满足新风要求，并且还大大增加了新风的摄入。末端还要对这部分新风进行加热和冷却，造成了更多的电能消耗。当使用此方法时，最小新风量摄入通常保持不变或高达设计风量的40%。另外的一种方法是建议在每个房间安装二氧化碳传感器。此方法可确保有人正常居住或办公的每个房间拥有充足的新风。但是没有人的区域的新风量为零，这样会使这部分区域堆积大量的V0C，从而不能确保室内有良好的空气品质。并且该方法不设最小的送风量和需要安装大量的二氧化碳传感器造成初成本高，浪费大量的电能在对空气进行加热、 冷却和为风机提供动力上。为了解决此问题，开发了专用新风机组。该专用新风机组可根据设计情况为大楼提供恒定的新风量。由于大楼内的人员数量和各个办公室在各个时间段上不同，所以大多数情况下专用新风机组供给室内的新风过量，但是某些区域却不足。所以，专用新风机组也不能解决建筑物新风的问题。并且该方法也存在浪费大量的能在对新风再热、冷却和为风机提供动力上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种空调末端的控制系统，能够适当的控制空调末端的最小送风量，既能满足建筑物对新风的要求，又能够减少对空气进行再热或制冷的能耗。本发明的空调末端的控制系统，用于控制中央空调系统的空调末端的最小送风量，包括送风新鲜度检测仪和控制器；所述送风新鲜度检测仪，与所述控制器通信连接，用于检测所述中央空调系统的空调机组送风的空气新鲜度β，并将数值传送给所述控制器； 所述控制器，与所述空调末端通信连接，用于接收并存储用户设定的建筑物面积Az和居住人数Ρζ，根据预设的每单位面积所需的新风率Ra和每人所需的新风率IV计算出最小新风需求量CFM新鲜空气=Rp. Pz+Ra · Az，进而控制所述空调末端的最小送风量CFMmin = CFMiwis^
/β ο优选地，述送风新鲜度检测仪包括第一二氧化碳传感器、第二二氧化碳传感器和计算模块；所述第一二氧化碳传感器安装在空调机组的新风管中，用于检测所述空调机组摄入的新风的二氧化碳浓度值C02。utsidMy并将数值发送给所述计算模块；所述第二二氧化碳传感器安装在空调机组的送风管中，用于检测所述空调机组送风的二氧化碳浓度值 CO2prifflary,并将数值发送给所述计算模块；所述计算模块用于接收所述第一二氧化碳传感器和第二二氧化碳传感器传送的所述CO2OUtsideair值和CO2Primary值，并根据预存的二氧化碳浓度增长值ACO2和计算公式β = l-(C02primary-C02。utsidMir)MC02，计算出空调机组送风的空气新鲜度β，并传送给所述控制器。优选地，所述送风新鲜度检测仪包括第一挥发性有机化合物传感器、第二挥发性有机化合物传感器和计算模块；所述第一挥发性有机化合物传感器安装在空调机组的新风管中，用于检测空调机组摄入的新风的挥发性有机化合物浓度值V0C—P并发送给所述计算模块；所述第二挥发性有机化合物传感器安装在空调系统的送风管中， 用于检测空调机组送风的挥发性有机化合物浓度值V0CpH_y，并发送给所述计算模块； 所述计算模块用于接收所述第一挥发性有机化合物传感器和第二挥发性有机化合物传感器传送的数值，并根据预存的挥发性有机化合物浓度增长值AVOC和计算公式β = 1- (VOCprifflary-VOCoutsideair) / Δ V0C,计算出空调系统送风的空气新鲜度β，并传送给所述控制
ο本发明的有益效果在于采用一个控制系统同时控制统一空调系统的多个空调末端，并根据每一个空调末端所应用的空间的面积及人数的不同对每一个空调末端的最小送风量进行控制，该最小送风量充分考虑了空间被占用和未被占用(即有人和没人)时对新风的要求，在保证空调末端所应用的空间的新风供应的同时有效地降低了空调系统的耗能；同时本控制系统结构简洁，成本低。
附图是本发明具体实施方式
一的系统应用图。
具体实施例方式具体实施方式
一如图1所示，为本实施方式的空调末端的控制系统的应用图。本具体实施方式
的空调末端控制系统包括相互通信连接的送风新鲜度检测仪1和控制器2，其中该送风新鲜度检测仪1包括第一二氧化碳传感器、第二二氧化碳传感器和计算模块，第一二氧化碳传感器、第二二氧化碳传感器分别安装在中央空调系统的空调机组的新风管、和送风管， 用于检测空调机组摄入的新风的二氧化碳浓度值C02。utsidMip和送风的二氧化碳浓度值 CO2prifflary,并将测量值传送给计算模块，计算模块根据下述预存的计算公式计算出空调机组的送风新鲜度β β = I" (CO2prifflary-CO2outsideair) / Δ CO2其中，ΔΟ)2为典型居住区或大楼期望的二氧化碳浓度的增长值，预存在计算模块中，本实施方式采用ASHRAE标准62. 2推荐的数值700ΡΡΜ。所述计算模块与控制器2具有通信连接，在计算出β的数值后，将该数值传送给控制器2。控制器2与安装在建筑物各个空间中的空调末端301、302的内置控制器303、304 通信连接(本具体实施方式
的系统可同时控制多个空调末端，并不限于附图中所描述的两个)。一般而言，空调末端均包含一个内置控制器，该内置控制器可以控制空调末端最小送风量的大小，本具体实施方式
可适用的空调末端的控制器303、304须分别包含一个通信接口，用于与本系统的控制器2连接，并能够接收控制器2的控制信号，对空调末端的最小送风量大小进行控制。控制器2中预设有每单位面积所需的新风率Ra和每人所需的新风率IV民和&的大小可选择，本具体实施方式
采用ASHRAE标准62. 2推荐的值，即Ra = 0. 06CFM/ft2,Rp = 5CFM/每人；同时，控制器2还可以接收用户设定与其连接的任一空调末端所应用的建筑物面积Az (单位为ft2)和居住人数Pz (单位为人)。运行时，控制器2根据公式CFMlilisn= Rp · Pz+Ra · Az分别计算出各个空调末端的新风需要的空气容积流率CFMiwis^,单位为ft7min ； 并进一步根据空气新鲜度检测仪传送的数值β和公式CFMmin = CFM 新鲜空气/β计算出空调末端的最小送风量CFMmin，并发送控制信号给空调末端内置的控制器， 更新空调末端的最小送风量值为CFlin。
具体实施方式
二本具体实施方式
与具体实施方式
一的区别仅在于空气新鲜度检测不同，下面仅就该不相同的部分进行描述。本实施方式采用两个VOC传感器，代替具体实施方式
一种的第一二氧化碳传感器和第二二氧化碳传感器，分别用于检测空调机组摄入的新风的挥发性有机化合物浓度值 VOCoutsideair和送风的挥发性有机化合物浓度值voc__y，并将测量值传送给计算模块，计算模块根据下述预存的计算公式计算出空调机组的送风新鲜度β
β = I-(VOCprifflary-VOCoutsideair)/Δ VOC其中，AC02为典型居住区或大楼期望的挥发性有机化合物浓度的增长值，预存在计算模块中，本实施方式采用ASHRAE标准62. 2推荐的数值700ΡΡΜ。本实施方式其余部分均与实施方式一相同。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种空调末端的控制系统，用于控制中央空调系统的空调末端的最小送风量，包括送风新鲜度检测仪和控制器；所述送风新鲜度检测仪，与所述控制器通信连接，用于检测所述中央空调系统的空调机组送风的空气新鲜度β，并将数值传送给所述控制器；所述控制器，与所述空调末端通信连接，用于接收并存储用户设定的建筑物面积Az和居住人数Ρζ，根据预设的每单位面积所需的新风率Ra和每人所需的新风率IV计算出最小新风需求量CFM_$= Rp. Pz+Ra · Az，进而控制所述空调末端的最小送风量CFMmin = CFMli鲜空气/ β。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述送风新鲜度检测仪包括第一二氧化碳传感器、第二二氧化碳传感器和计算模块；所述第一二氧化碳传感器安装在空调机组的新风管中，用于检测所述空调机组摄入的新风的二氧化碳浓度值C02。utsidMip并将数值发送给所述计算模块；所述第二二氧化碳传感器安装在空调机组的送风管中，用于检测所述空调机组送风的二氧化碳浓度值CO2lttinmy，并将数值发送给所述计算模块；所述计算模块用于接收所述第一二氧化碳传感器和第二二氧化碳传感器传送的所述 CO2OUtsideair值和C02primary值，并根据预存的二氧化碳浓度增长值Δ CO2和计算公式 β = i-(co2pHMy-co2—)MC02，计算出空调机组送风的空气新鲜度β，并传送给所述控制器。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述送风新鲜度检测仪包括第一挥发性有机化合物传感器、第二挥发性有机化合物传感器和计算模块；所述第一挥发性有机化合物传感器安装在空调机组的新风管中，用于检测空调机组摄入的新风的挥发性有机化合物浓度值V0C。utsidMip并发送给所述计算模块；所述第二挥发性有机化合物传感器安装在空调系统的送风管中，用于检测空调机组送风的挥发性有机化合物浓度值vocpH_y，并发送给所述计算模块；所述计算模块用于接收所述第一挥发性有机化合物传感器和第二挥发性有机化合物传感器传送的数值，并根据预存的挥发性有机化合物浓度增长值AVOC和计算公式β = 1- (VOCprifflary-VOCoutsideair) / Δ V0C,计算出空调系统送风的空气新鲜度β，并传送给所述控制
全文摘要
本发明涉及一种空调末端的控制系统，用于控制中央空调系统的空调末端的最小送风量，包括送风新鲜度检测仪和控制器；所述送风新鲜度检测仪，与所述控制器通信连接，用于检测空调机组的送风的空气新鲜度β，并将数值传送给所述控制器；所述控制器，与所述空调末端通信连接，用于接收并存储用户设定的建筑物面积Az和居住人数Pz，根据预设的每单位面积所需的新风率Ra和每人所需的新风率Rp，计算出最小新风需求量CFM新鲜空气＝Rp·Pz+Ra·Az，进而控制所述空调末端的最小送风量CFMmin＝CFM新鲜空气/β。本发明在保证空调末端所应用的空间的新风供应的同时有效地降低了空调系统的耗能；同时本控制系统结构简洁，成本低。
文档编号F24F11/00GK102393058SQ20111032658
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者宁钰琪 申请人:湖南百时得能源环保科技有限公司