[發(fā)明專利]基于多聯(lián)機(jī)與新風(fēng)機(jī)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)送風(fēng)溫控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610052036.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105605753B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 晉欣橋;祝用華;何軍;杜志敏;史萬濤;何超
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: F24F11/89
• 分類號: F24F11/89;F24F11/00;F24F110/10;F24F110/12;F24F110/20
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種建筑環(huán)境與設(shè)備控制領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種基于多聯(lián)機(jī)與新風(fēng)機(jī)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)送風(fēng)溫控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變頻多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)(Variable Refrigerant Volume，VRV，簡稱多聯(lián)機(jī))具有系統(tǒng)簡潔、可靠性高、可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計安裝等優(yōu)點(diǎn)。多項研究表明，在相同條件下多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)比其他傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)具有更好的節(jié)能特性，但其因為無新風(fēng)引入而無法獨(dú)立保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的缺點(diǎn)長期未得到妥善的解決。隨著人們對居住環(huán)境的要求越來越高，室內(nèi)空氣品質(zhì)(Indoor Air Quality,IAQ)成為建筑環(huán)境系統(tǒng)中非常重要的指標(biāo)。

空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能提供足夠的室外新風(fēng)以稀釋室內(nèi)被污染的空氣從而改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。當(dāng)新風(fēng)量不足時，室內(nèi)污染物濃度升高，空氣品質(zhì)下降，將使得長期生活和工作在其中的人們表現(xiàn)出一系列病態(tài)反應(yīng)，如頭暈、惡心、胸悶、乏力、困倦等。從室內(nèi)空氣品質(zhì)的角度，引入的新風(fēng)量越多越好，然而，在大多數(shù)情況下，利用經(jīng)過處理的新風(fēng)來提高室內(nèi)空氣品質(zhì)將付出巨大的能耗代價。據(jù)統(tǒng)計，在高溫高濕的夏季，新風(fēng)負(fù)荷約占整個空調(diào)負(fù)荷的30％。因此，要通過合理的手段來平衡改善室內(nèi)空氣品質(zhì)與降低能耗之一相互矛盾的關(guān)系。與多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)配合的最常見的通風(fēng)設(shè)備是熱回收式通風(fēng)器(Energy Recovery Ventilator,ERV)，它能回收排風(fēng)中的一部分能量從而降低一定的能耗。然而，大多數(shù)時候通過ERV的風(fēng)量是固定的，導(dǎo)致在某些工況下出現(xiàn)引入過量新風(fēng)，導(dǎo)致能量浪費(fèi)。可行的解決辦法之一是構(gòu)建多聯(lián)機(jī)與新風(fēng)機(jī)(Outdoor Air Processor，OA)復(fù)合的空調(diào)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將可以同時利用兩者各自的優(yōu)點(diǎn)并解決多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的通風(fēng)問題。

目前國內(nèi)外對多聯(lián)機(jī)與新風(fēng)機(jī)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的研究仍然十分缺乏，特別是以能量為控制對象對多聯(lián)機(jī)與新風(fēng)機(jī)的聯(lián)合優(yōu)化控制尚未見報道。在此類復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)中，多聯(lián)機(jī)機(jī)組的運(yùn)行控制相對簡單，因為其目的主要是為了將室內(nèi)溫度控制在設(shè)定值上。對于新風(fēng)機(jī)，其送風(fēng)溫度控制則存在一定的復(fù)雜性。新風(fēng)送風(fēng)溫度高低不僅影響新風(fēng)機(jī)機(jī)組的運(yùn)行特性與能耗，也對多聯(lián)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。隨機(jī)的新風(fēng)送風(fēng)溫度設(shè)定值將無法使系統(tǒng)運(yùn)行在穩(wěn)定高效的水平上，相反，優(yōu)化控制新風(fēng)送風(fēng)溫度將提高復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的能效、降低能耗。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN101266464，公開(公告)日2008.09.17，公開了一種基于VAV空調(diào)新風(fēng)優(yōu)化分配的控制器，輸入模塊采集所需的數(shù)據(jù)送到存儲模塊，存儲模塊存儲所需要的數(shù)據(jù)，新風(fēng)量計算和控制模塊計算系統(tǒng)總新風(fēng)需求量和各區(qū)域的新風(fēng)需求比，找到其中最大的新風(fēng)需求比，以該值為系統(tǒng)送風(fēng)的新風(fēng)比設(shè)定值，按PID控制將結(jié)果傳遞給風(fēng)閥控制器；再冷控制模塊計算各區(qū)末端的送風(fēng)設(shè)定焓值，傳遞給焓差控制的水流量調(diào)節(jié)模塊，該模塊根據(jù)經(jīng)過末端盤管后的送風(fēng)設(shè)定焓值和采樣值按PID控制將閥位信息傳遞水閥執(zhí)行器。但該技術(shù)缺乏對室內(nèi)送風(fēng)溫度的控制，影響系統(tǒng)的運(yùn)行性能的穩(wěn)定與能耗；并且與本發(fā)明相比，其無法解決的技術(shù)問題包括1)雖然沒有引進(jìn)新風(fēng)負(fù)荷，但實(shí)際上對盤管末端采取了輔助加熱或制冷，增加了系統(tǒng)的能耗和復(fù)雜性；2)只適用于VAV的空調(diào)系統(tǒng)，而不能解決與多聯(lián)機(jī)的聯(lián)合使用問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種基于多聯(lián)機(jī)與新風(fēng)機(jī)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)送風(fēng)溫控系統(tǒng)，通過對多聯(lián)機(jī)和新風(fēng)機(jī)的負(fù)荷和能效比進(jìn)行優(yōu)化分配，合理調(diào)節(jié)新風(fēng)機(jī)的新風(fēng)送風(fēng)溫度，在保證新風(fēng)供應(yīng)量的同時控制室內(nèi)溫度，提高復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，降低其能耗。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明包括：存儲模塊、新風(fēng)量計算模塊、多聯(lián)機(jī)制冷系數(shù)(Coefficient Of Performance,COP)計算模塊、新風(fēng)機(jī)制冷系數(shù)計算模塊、負(fù)荷優(yōu)化模塊和新風(fēng)送風(fēng)溫度再設(shè)定模塊，其中：新風(fēng)量計算模塊調(diào)用存儲模塊中預(yù)存的需求量關(guān)系得到最小新風(fēng)需求量；多聯(lián)機(jī)制冷系數(shù)計算模塊調(diào)用存儲模塊中的實(shí)時參數(shù)信息得到室內(nèi)機(jī)風(fēng)量，并計算得到多聯(lián)機(jī)的機(jī)組制冷系數(shù)；新風(fēng)機(jī)制冷系數(shù)計算模塊調(diào)用存儲模塊中的實(shí)時參數(shù)信息進(jìn)行計算，得到新風(fēng)機(jī)的機(jī)組制冷系數(shù)；負(fù)荷優(yōu)化模塊分別根據(jù)最小新風(fēng)需求量、多聯(lián)機(jī)的機(jī)組制冷系數(shù)和新風(fēng)機(jī)的機(jī)組制冷系數(shù)，對所述多聯(lián)機(jī)與新風(fēng)機(jī)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的總負(fù)荷調(diào)用存儲模塊中的實(shí)時參數(shù)信息進(jìn)行優(yōu)化分配，得到新風(fēng)送風(fēng)溫度的再設(shè)定值；新風(fēng)送風(fēng)溫度再設(shè)定模塊根據(jù)當(dāng)前測量值和負(fù)荷優(yōu)化模塊得到的新風(fēng)送風(fēng)溫度的再設(shè)定值，通過PID控制得到閥位信號并輸出。