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VAV空调系统运行与节能控制成果

【摘要】:总风量控制法控制末端静压的VAV空调系统工作运行存在着不稳定性因素,采用总风量与末端负荷匹配的总风量控制法可有效地进行VAV空调系统中的运行与节能运行控制。

1.联锁控制

VAV空调系统的起动停机顺序控制要通过联锁控制来进行。

空调机组的起动顺序控制:新风风门开启→回风风门开启→送风机起动→排风风门开启→回风机起动→空调冷冻水/热水调节阀开启→加湿阀开启。

空调机组的停机顺序控制:加湿器停机→空调冷冻水/热水调节阀关闭→回风机停机→排风风门关闭→送风机停机→新风门/排风门关闭、回风门停机。

2.VAV空调机组的送风量、送风温度调节与节能策略

VAV空调系统控制的核心是对总风量进行控制。常用的总风量控制有:定静压定温度法、定静压变温度法、变静压变温度法和VAV总风量控制法。

(1)定静压定温度法(Constant Pressure and Temperature,CPT)

这种控制方法是:在送风温度保持不变,但保证系统风管中某一点或几个固定点处平均静压为一定值,通过控制变频器转速,将以上诸参考点的平均静压控制在给定值,实现总风量的调节控制。

多选送风干管末端的参考点平均静压作调节参量,控制机组风机转速来稳定末端静压。当为被调控区域的热负荷匹配增加供风量时,风管压降增加,末端静压降低,末端定压传感器测得的静压值送往DDC的AI口,与设定值比较后的偏差值,按特定调节规律运算并输出控制信号到变频器调节转速稳定静压。

这种末端静压和送风温度都不变的控制方法就是CPT。

(2)定静压变温度法(Constant Pressure and Variable Temperature,CPVT)

当VAV空调系统末端负荷发生变化时,在保持参考点平均静压不变的条件下调节空调机组送风温度来实现末端负荷变化引起VAV空调系统总负荷的动态跟踪变化。

这种系统方法中,可以保持送风温度不变,通过调节空调机组通风量动态跟随末端负荷变化的要求,同时保证末端静压不变。也可以在保持空调机组通风量不变的情况下,通过调整空调机组送风温度来满足末端负荷变化的要求,同时保持末端静压维持在稳定值。还可以在保持末端定静压的条件下,同时调节空调机组的总送风量和送风温度,来实现定静压变温度的控制方法。

(3)变静压变温度法(Variable Pressure and Variable Temperature,VPVT)

在末端负荷变化时,同时调节末端静压和送风温度,即末端静压和送风温度均是可调节参数。

(4)总风量控制法

控制末端静压的VAV空调系统工作运行存在着不稳定性因素,采用总风量与末端负荷匹配的总风量控制法可有效地进行VAV空调系统中的运行与节能运行控制。通过自动计量和统计求出各末端风量总量,通过送风机相似特性及相关的计算求出对应的送风机转速,并控制空调机组送风机在此转速运行,使送风量与负荷匹配,这就是VAV空调系统中的总风量控制法。

在控制精确度要求不高时,构建开环的总风量控制系统,此时控制策略与算法较简单,稳定性好,但是在各末端风量处在动态变化及设备性能变化时,VAV空调系统工作运行误差就很大,采用反馈方式构成闭环控制后,系统性能会大幅提升。

3.回风机转速控制

在较大的VAV空调系统中,末端数量多、分布范围大,总风量大且风道管路较长,系统装置中包含总回风管路中的回风机。在控制上,除了对风机进行变频调速控制外,还要求对回风机进行相应的联动控制,即对送风量控制,同时也对回风量控制,以保证空调房间在其他运行参数得到满足的同时满足送风量和回风量的平衡。一般情况下,回风量要小于送风量,但在被调控区域有负压要求时,回风量要大于送风量。要根据系统的实际情况确定送风量与回风量的差值,同时根据风管末端静压信号,调控回风机的转速及风量。

还可以将送风机前后风道压差测量值和回风机前后风道压差测量值送入DDC的AI口并与DDC内存储的设定值进行比较,对偏差进行给定控制算法运算后,输出控制信号调节风机转速使回风量满足要求。

4.湿度控制

被调节区域的湿度平均值可用空调机组回风相对湿度来描述,因此以空调机组回风的相对湿度作为调节量,调节送风含湿量来实现湿度控制。回风管中的空气湿度经湿度传感器检测得到并送往DDC,与设定值比较,其偏差经PI运算得到控制信号调节加湿阀开度,将空调机组回风的相对湿度控制在设定值。

5.空气质量控制

对空调机组的回风总管中的CO2、CO含量进行检测,以此来确定空调区域的空气质量。空调质量传感器检测到的CO2、CO浓度值信号送往DDC,DDC处理后输出控制信号控制新风风门开度,调节空间区域的空气质量。

6.新风量、回风量与排风量的比例控制

焓值描述湿度空气的温度和含湿量,DDC根据新风的温湿度、回风的温湿度进行回风及新风的焓值计算,并按回风和新风的合理焓值比例调节新风/回风风门的开度,使系统在接近最佳的新风、回风量比值状态运行实现节能。

7.过滤器压差检测

在过滤器上安装压差开关检测过滤器两侧压差,在过滤网发生积灰积尘,堵塞严重时压差开关报警,维护人员干预,进行清理和清洗。

8.空调机组防冻保护

换热器出风侧使用防霜冻开关检测温度,当温度低于5℃时,表明室外温度过低,防霜冻开关给出报警信号,关闭风机,防止换热器温度进一步降低。

9.空调机组的定时运行及VAV空调系统设备的远程控制

对VAV空调系统的控制内容包含:按给定的时间表进行起停控制;中央监控系统对VAV空调系统设备具有远程开/关操作功能。