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1、2001年3月长沙铁道学院学报No1第19卷第1期JOURNALOFCHANGSHARAILWAYUNIVERSITYMar.2001文章编号:100022499(2001)0120100203变风量空调系统控制的研究a胡卫东(湖南化工设计院,湖南长沙410004)摘要:结合工程设计及调试经验,对变风量空调系统的控制进行了研究,为同时保持室内空气的温度、相对湿度和节约能源,提出了将变风量与定送风状态同时控制的观点和措施L关键词:变风量空调系统;DDC控制;节能+中图分类号:TU831.31文献标识码:AResearchonControllingVar
2、iable2air2volume(VAV)AirConditioningSystemHUWei2dong(HunanChemicalIndustryDesignInstitute,Changsha410004,China)Abstract:ThispaperprobesVAVairconditioningsystemcontrolonthebasisofdesignandtryout,andsuggeststhatairvolumeandairsupplycnditionshouldbecontrolledtogetherinordertokeepi
3、ndoortemperatureandhumiditytogetherandsaveenergy.Keywords:VAVairconditioningsystem;DDCcontrol;energysaving前言变风量(VAV)空调系统通过改变送风量以适应空调负荷的变化,维持空调房间的空调参[1]数L在空调系统运行过程中,最大冷负荷出现的时间不到总时间的10%L全年平均负荷率仅[1][2]为50%L在绝大部分时间内,空调系统处于部分负荷运行状态,VAV系统减少了送风量,从而降低了风机输送功耗,起到明显的节能效果L变风量空调系统性能取决于控制系统的
4、方案L在VAV系统中,控制系统完成送风量、回风量、新风量的控制,送风静压控制,送风状态控制等L由于新风量的多少直接影响到室内空气[3][4][5]品质(IAQ)和系统能耗,因此,新风量的控制受到普遍重视,提出了多种控制方法L但送风静压和送风状态控制的问题却常常被忽视L1VAV原理及对控制的要求a收稿日期:2000-07-09作者简介:胡卫东(1966-),女,湖南长沙人,湖南化工设计院工程师.第1期胡卫东:变风量空调系统控制的研究101根据空气调节的基本理论,若空调房间全冷负荷为Q0(kW),显冷负荷为Qx(kW),将风量为G(kgös)的处理空气以
5、状态O送入空调房间,则存在着如下热平衡关系:Q0=G(iN-i0)(1)QX=GõCPõ(tN-t0)(2)式中:iN,tN——空调房间空气焓(kJökg)及温度(℃)i0,t0——送风状态焓(kJökg)及温度(℃)CP——空气的定压比热(kJökgõ℃)当Q0或Qx减小时,若送风参数t0(或i0)不变,则VAV系统降低送风量G,从而维持空调房间参数tn(或in)Z若不控制送风温度t0,则在部分负荷时,因送风量减小,将使送风温差过大(图中tN-t0’大于tN-t0)Z若空调房间湿负荷的变化可忽略,则VAV系统在调节时室内相对湿度将产生较大波动(UN
6、～Umax),如图1Z由上述VAV原理可知,VAV系统的控制系统应同时具备送风参数控制和送风量控制Z2风量控制2.1送风量控制图2为VAV系统,A、B、C表示空调用户Z为了叙述方图1VAV系统调节原理便,以下讨论控制工况均相对于空调满负荷状态(即设计工况)Z图3为送风系统管路与风机特性曲线图,设计工况系统工作点为“1”Z当VAV末端在控制作用下动作时,管路特性变为曲线Ê,相应用户的空调送风量将减小Z这时,空调系统总送风量也减小为L2,但送风机压头升高(P2),引起出口静压升高(如图3中的点“2”)Z若降低送风机转速,风机性能曲线改变为n2,此时工作点
7、为点“3”Z虽然能降低风机压头,节省风机功耗,但不能维持所需的送风量L2Z可见,点“2”和点“3”不适合作为系统的工作点Z管路特性将由VAV末端进一步调节为曲线Ë,并进一步调节送风机转速,得到风机性能曲线n3和系统工作点“4”,对应的送风量为L2,风机压头为P4(P4=P1)Z当VAV末端及送风机调节范围有限时,在风机出口送风管路设置电动调节风阀Z控制系统图和原理方框图如图4Z送风机转速由送风静压控制,传感器安装在风机出口至风阀之间的适当位置Z对送风机出口管路的模拟分析,可以得到全压P与出口静压Pj之间的关系式:P=f(Pj)(3)因此,可用静压传感
8、器作为敏感元件来测定全压PZ2.2新风量控制[6]VAV系统新风量控制既要考虑室内空气品质(IAQ),又要考
