[發(fā)明專利]用于中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的逐時變頻供風(fēng)系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410319853.1
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104121666A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳世強(qiáng);王海橋;楊超;李雪文;倪星;姜曉康;李軼群;成劍林
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 宋向紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于公共建筑空調(diào)通風(fēng)及其節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的逐時變頻供風(fēng)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

一般來說，根據(jù)墻體熱工參數(shù)、設(shè)備和人數(shù)等，能計(jì)算出室內(nèi)的熱、濕負(fù)荷；繼而，依據(jù)送風(fēng)溫差和溫度精度等，利用焓濕圖，初步確定送風(fēng)量；最后，校核換氣次數(shù)，確定中央空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量。按上述計(jì)算方法和步驟，所得到的送風(fēng)量一般為最大的系統(tǒng)所需風(fēng)量，或者可以稱為額定送風(fēng)量，可簡稱為定風(fēng)量。依據(jù)該定風(fēng)量的數(shù)值和風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行阻力，可以選定送風(fēng)設(shè)備。該設(shè)備一般運(yùn)行在額定工況下。所謂額定工況，即運(yùn)行在上述額定送風(fēng)量和額定系統(tǒng)阻力下，不考慮室內(nèi)人數(shù)等變化。實(shí)際上，室內(nèi)人數(shù)等其實(shí)是變化的，始終運(yùn)行在額定工況下的送風(fēng)系統(tǒng)，普遍存在低效高耗運(yùn)行的問題。隨著能源消耗成本的激增，降低建筑通風(fēng)空調(diào)能耗越來越受到重視。相比定風(fēng)量，變風(fēng)量送風(fēng)能降耗節(jié)能，常見的變送風(fēng)量(VAV)有旁通變送風(fēng)量和節(jié)流變送風(fēng)量。如果采用冷凍水定溫差變水量，變送風(fēng)量消耗冷凍水的冷量減少；即使采用的是定水量變溫差，變送風(fēng)量所消耗的冷凍水冷量，也是減少的；這樣，變送風(fēng)量減少了冷凍水冷量的消耗，繼而，冷凍水減少了從制冷主機(jī)提取的冷量，制冷主機(jī)電耗下降。因此，變風(fēng)量送風(fēng)可以降低制冷主機(jī)的運(yùn)行電耗。但是，無論旁通變送風(fēng)量或者是節(jié)流變送風(fēng)量，送風(fēng)風(fēng)機(jī)的能耗幾乎不變。可以得出，采用常見變風(fēng)量送風(fēng)的中央空調(diào)，其送風(fēng)系統(tǒng)并不節(jié)能。

為了實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量送風(fēng)，首先需要計(jì)算出室內(nèi)負(fù)荷，室內(nèi)人數(shù)一般按人員密度和群集系數(shù)等參數(shù)來估算，不考慮室內(nèi)人數(shù)的逐時波動，對于商場超市等大型公共建筑而言，人員的逐時變化非常顯著，現(xiàn)有變送風(fēng)量裝置及其方法，很難實(shí)現(xiàn)室內(nèi)需風(fēng)量和系統(tǒng)送風(fēng)量的供需平衡，二者的失衡表現(xiàn)為送風(fēng)系統(tǒng)不節(jié)能，室內(nèi)溫度和濕度波動大；人數(shù)多時，室內(nèi)人員感覺悶熱，人數(shù)少時，室內(nèi)人員又感覺濕冷；因此，室內(nèi)舒適性波動大，室內(nèi)人員的舒適性滿意程度波動大。這實(shí)際上就是現(xiàn)有常見變風(fēng)量送風(fēng)中普遍存在的供需失衡問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于為了解決上述商場、超市等人數(shù)逐時變化顯著的大型中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)運(yùn)行調(diào)節(jié)能耗高、效率低的問題，根據(jù)室內(nèi)人數(shù)的逐時變動，提供一種用于中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的逐時變頻供風(fēng)系統(tǒng)。

本發(fā)明的用于中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的逐時變頻供風(fēng)系統(tǒng)，包括空氣處理機(jī)組，空氣處理機(jī)組包括送風(fēng)風(fēng)機(jī)和間接式空氣-冷凍水能量交換器即表冷器；表冷器通過空調(diào)冷凍水水泵與空調(diào)冷凍水的制冷主機(jī)連接；其特點(diǎn)是：它還包括可編程邏輯控制器PLC，PLC連接有變頻器，該變頻器與送風(fēng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)連接；所述空氣處理機(jī)組的回風(fēng)口安裝有溫度傳感器，該溫度傳感器與PLC連接；所述PLC安裝有自動控制程序，并與電源輸入端連接。

進(jìn)一步，為了操作直觀和人性化，所述PLC還連接有顯示器、人機(jī)交互界面、數(shù)據(jù)輸入輸出交換口及聲光報(bào)警器。

本發(fā)明的逐時變頻供風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)調(diào)節(jié)送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)風(fēng)機(jī)，并通過實(shí)時測定室內(nèi)回風(fēng)溫度校核送風(fēng)量，確保逐時需風(fēng)量和送風(fēng)量的供需平衡，實(shí)現(xiàn)逐時變頻變送風(fēng)量送風(fēng)裝置的高效低耗運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的逐時節(jié)能運(yùn)行。本發(fā)明裝置只需在現(xiàn)有的中央空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝溫度傳感器及PLC等部件，便能達(dá)到增效節(jié)能的目的，具有廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的目的之二在于提供基于上述用于中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的逐時變頻供風(fēng)系統(tǒng)的控制方法。對于已運(yùn)行的中央空調(diào)系統(tǒng)而言，對其完成送風(fēng)系統(tǒng)逐時變頻送風(fēng)量的改造，主要涉及逐時需風(fēng)量的確定。對于商場或超市等公共建筑而言，確定該逐時需風(fēng)量時，可以主要從逐時人數(shù)波動上著手。因此，根據(jù)超市或商場等室內(nèi)人員逐時統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算出逐時人員需風(fēng)量，再加上用于抵消室內(nèi)設(shè)備散熱量等的固定需風(fēng)量，即可得到風(fēng)系統(tǒng)的逐時需風(fēng)量。此外，根據(jù)供需逐時平衡原理，該逐時需風(fēng)量應(yīng)當(dāng)?shù)扔陲L(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)風(fēng)機(jī)的逐時供風(fēng)量。