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VAV空调系统中的自动控制
摘要:通过工程实例介绍了VAV变风量空调系统中水泵和风机的变频控制原理,以及现场直接数字控制DDC系统的控制过程,分析了VAV变风量集中空调系统的节能效果。
关键词:变风量变频控制DDC控制器节能
 
随着国民经济的快速发展,人民的生活品质正在逐步提高,对室内空气环境的要求也越来越高。为了满足人们的需要,建筑物空调系统正在快速的普及和发展。与此同时,建筑物的能耗也越来越大。据统计空调系统的能之耗占建筑物总能耗的50~70%。因此昂,在满足人们需要的同时,必须利用现代ū先进的自动控制系统大力开发节能型空调魇系统。论文联盟编辑。
集中空调是将所喷有空气处理设备都集中设置在一个空调房译间里,空气处理所需的冷、热源由集中设摔置的冷冻站或锅炉房集中供给。VAV变谇风量集中空调系统,是相对于传统的定风衔量集中空调系统较先进的一种空调方式。彻它的基本原理是通过改变送入被控房间的风量来消除室内的冷、热负荷,保证房间糸的温度达到设定值并保持恒定。例如,夏
头季当室内温度高于设定值时就提高送风量嶝,反之减小送风量;冬季当室内温度高于妪设定值时就减小送风量,反之提高送风量蓖。这种空调方式可以显著的降低空调系统窆的能耗和改善空调系统的性能,提高空调佩系统的舒适度。
工程概况:北京某大厦,总建筑面积12万m2,地上31层地ǚ下3层,建筑物功能为写字楼。空调冷源蚶采用离心式冷水机组,热源采用市政供热螫系统。空调末端主要采用变风量空调系统秸。空调自控系统采用某公司的METAS铗YS管理系统。
图1冷冻站系统流程图
水系统的自动控制如图1所示,空调冷冻龛水系统循环泵,由初级泵和次级泵组成。圈初级泵为定频泵,其流量只需满足冷水机矽组的额定流量。次级泵采用变频泵根据供葺回水之间的压差ΔP,控制水泵电机转速苣从而改变水泵的供水量。控制过程如下图疰所示
控制过程:当空调负荷逐渐减小,功空调机组送风温度t达到设定值时,现场舀DDC控制器自动将空调机组的回水电动胭阀开度m减小,以减少机组水流量,此时言系统供回水压差ΔP随之增大。通过DD庚C控制器自动调节变频器的输出频率使水触泵转速n下降,从而减小系统水流量。同叶理,当空调负荷增大时,相应的増大系统ご的水流量。当次级泵b1满负荷运转时,
流量仍不能满足空调系统需要时,DDC控制器自动开启次级泵b2。此时次级泵龈的流量大于初级泵的流量,系统回水通过杂旁通管回到次级泵进口,旁通的水量通过Α流量计q进行检测。如果旁通的水量大于7某一设定值时,说明一台制冷机的制冷量鲍不能满足负荷的需要。同时系统自动启动吞第二台制冷机。反之,停止一台制冷机。锃上述过程中电动阀、系统压差均采用PI仄D的调节方式。控制系统中干扰量是空调煽负荷,检测变送装置是温度传感器、压差杂传感器,控制器是DDC执行器是电动阀П、变频水泵。由于空调负荷的滞后性、每袱个房间空调负荷的不均匀性,使得末端空荏调机组电动阀不可能同时开大或同时关小,从而造成水系统压差的不稳定性。采用搪PID的调节方式可以实现超前调节、积溢分调节,使系统控制更加平稳。
水泵变□频调速的节能原理如图2所示,当空调系统刚开始运行时由于负荷大,系统的水流廴量为Q1,空调系统运行一段时间后负荷幻减小并且趋于稳定,水流量变为Q2。根据水泵流量Q、压力P、转速n和