[發(fā)明專利]基于VAV空調(diào)新風(fēng)優(yōu)化分配的控制器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810036543.3
• 申請(qǐng)日: 2008-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN101266464A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜志敏;晉欣橋;柴小峰;孟輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/02
• 分類號(hào): G05B13/02;F24F11/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 周文娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種控制器，具體是一種基于VAV(變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng))空調(diào)新風(fēng)優(yōu)化分配的控制器，屬于建筑環(huán)境設(shè)備及控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在商業(yè)建筑中，一般空調(diào)系統(tǒng)都是利用經(jīng)過處理的新風(fēng)來稀釋室內(nèi)空氣的污染物濃度，但在多數(shù)情況下是以消耗更多能量為代價(jià)。因此，在保證室內(nèi)污染物濃度在一定范圍的前提下，應(yīng)盡量減少新風(fēng)量。在多區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)中，各空調(diào)區(qū)域的朝向、照明、人員等都不盡相同，從而導(dǎo)致各區(qū)域空調(diào)負(fù)荷和新風(fēng)量的要求各不相同。對(duì)于VAV空調(diào)系統(tǒng)而言，它是按照某一新風(fēng)比向各區(qū)域送風(fēng)，根據(jù)各區(qū)域的實(shí)際負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)VAV風(fēng)閥的開度，這樣就必然會(huì)出現(xiàn)有些區(qū)域新風(fēng)過量而同時(shí)另一些區(qū)域新風(fēng)不足的情況。現(xiàn)有技術(shù)和文獻(xiàn)對(duì)這個(gè)問題作了一些研究，如中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00620126089.7的專利公開了一種定新風(fēng)量的VAV空調(diào)系統(tǒng)，包括循環(huán)風(fēng)處理機(jī)組和新風(fēng)處理機(jī)組以及變風(fēng)量末端，特征在于經(jīng)過處理后的新風(fēng)和循環(huán)風(fēng)先不混合，而是通過風(fēng)管(單管多通道，各通道間不透氣)分別被送到各VAV末端處再混合，實(shí)際上整個(gè)系統(tǒng)的新風(fēng)是過量的，而且新風(fēng)機(jī)組和循環(huán)風(fēng)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行噪音大；還有再熱策略，它是在新風(fēng)比要求高的空調(diào)區(qū)域里，調(diào)節(jié)閥門開度增大送風(fēng)量同時(shí)使用末端再熱器再熱，通過調(diào)節(jié)再熱器的電壓和再熱時(shí)間來改變供熱量，防止區(qū)域過冷，存在冷熱抵消，控制復(fù)雜而且不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服已有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種基于VAV空調(diào)新風(fēng)優(yōu)化分配的控制器，改善了目前VAV空調(diào)系統(tǒng)中新風(fēng)不足的問題，在不增加新風(fēng)負(fù)荷的基礎(chǔ)上，兼顧室內(nèi)空氣品質(zhì)，改善室內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明包括輸入模塊，存儲(chǔ)模塊，新風(fēng)量計(jì)算和控制模塊，新風(fēng)閥控制模塊，再冷控制模塊，焓差控制的水流量調(diào)節(jié)模塊和輸出模塊。

輸入模塊采集所需的數(shù)據(jù)，包括采樣時(shí)刻和該時(shí)刻系統(tǒng)送風(fēng)的溫度、濕度、總的新風(fēng)量，各個(gè)區(qū)域室內(nèi)溫度、濕度的設(shè)定值和送風(fēng)流量以及經(jīng)過末端盤管以后送風(fēng)的溫度、濕度，并將采集的所有數(shù)據(jù)送入存儲(chǔ)模塊。

存儲(chǔ)模塊將預(yù)先存儲(chǔ)的室內(nèi)人數(shù)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系和各個(gè)區(qū)域的送風(fēng)量以及系統(tǒng)總的新風(fēng)量一起送入到新風(fēng)量計(jì)算和控制模塊，同時(shí)將系統(tǒng)和經(jīng)過末端盤管以后的送風(fēng)溫度、濕度，各個(gè)區(qū)域室內(nèi)溫度、濕度的設(shè)定值送到再冷控制模塊。

新風(fēng)量計(jì)算和控制模塊根據(jù)已經(jīng)確定的函數(shù)關(guān)系計(jì)算各區(qū)域人數(shù)，按照ASHRAE?Standard?62-1999的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)確定各區(qū)域的最小新風(fēng)需求量、總新風(fēng)需求量和各區(qū)域的新風(fēng)需求比，確定其中最大的新風(fēng)需求比，以該值作為系統(tǒng)新風(fēng)比的設(shè)定值。將總新風(fēng)需求量和總新風(fēng)量的采樣值送到新風(fēng)閥控制模塊，將各區(qū)域的新風(fēng)需求比和新風(fēng)需求比的設(shè)定值送到再冷控制模塊。

新風(fēng)閥控制模塊以總新風(fēng)需求量為設(shè)定值，通過和總新風(fēng)量采樣值的比較來調(diào)整系統(tǒng)風(fēng)閥的開度，根據(jù)PID控制將閥位信息傳遞給輸出模塊。

再冷控制模塊根據(jù)室內(nèi)溫度、濕度的設(shè)定值，各個(gè)區(qū)域的新風(fēng)需求比和最大新風(fēng)需求比以及系統(tǒng)送風(fēng)的溫度、濕度計(jì)算各區(qū)末端送風(fēng)焓值設(shè)定值，將其傳遞給焓差控制的水流量調(diào)節(jié)模塊，焓差控制的水流量調(diào)節(jié)模塊根據(jù)PID控制將閥位信息傳遞給輸出模塊。

輸出模塊再將控制指令輸出給執(zhí)行器，以控制系統(tǒng)風(fēng)閥和末端盤管水閥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的總新風(fēng)需求量為設(shè)定值，控制系統(tǒng)新風(fēng)閥門的開度，各區(qū)送風(fēng)量由本區(qū)空調(diào)負(fù)荷決定。如果在新風(fēng)過量的區(qū)域，即新風(fēng)比要求比較低的區(qū)域，使用末端盤管對(duì)各區(qū)域輔助加熱或制冷，就能減小這些區(qū)域的送風(fēng)量，從而將節(jié)省出來的新風(fēng)轉(zhuǎn)移給其他新風(fēng)不足的區(qū)域，這樣既沒有增加新風(fēng)負(fù)荷也避免了冷熱抵消，同時(shí)兼顧了室內(nèi)的空氣品質(zhì)。

本發(fā)明對(duì)系統(tǒng)的新風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化分配，可以使各區(qū)域在均滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，盡量減少系統(tǒng)新風(fēng)量，并且避免熱量抵消，達(dá)到節(jié)能的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的邏輯框圖。

圖中：1-輸入模塊，2-存儲(chǔ)模塊，3-新風(fēng)量計(jì)算和控制模塊，4-新風(fēng)閥控制模塊，5-再冷控制模塊，6-焓差控制的水流量調(diào)節(jié)模塊，7-輸出模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本發(fā)明包括輸入模塊1，存儲(chǔ)模塊2，新風(fēng)量計(jì)算和控制模塊3，新風(fēng)閥控制模塊4，再冷控制模塊5，焓差控制的水流量調(diào)節(jié)模塊6和輸出模塊7。