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变风量空调系统的控制方法的比较

来源:网络 作者: 时间:2008-05-08 点击:


  一个好的变风量空调系统,除了精确的设计计算,合理的系统布置,到位的施工安装外,选择一个最佳的控制方法也很关键。在工程实际运用中,采用较多的有:定静压控制法;变静压控制法;直接数字控制法(DDC);风机总风量控制法。以下将就这四种方法加以一一论证。

1 定静压控制法

1.1 定静压控制方法
   所谓定静压控制,就是在风管静压最低点安装静压传感器,测量该点的静压,并调节风机的转速,使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。定静压控制法的控制原理图如下所示:
   从定静压控制法的控制原理图中,我们不难看出,这种控制方法的优点是控制简单。

1.2 定静压控制法存在不少缺点
1.2.1 定静压控制的节能效果差
   笔者将在变静压控制这部分加以分析和比较。
1.2.2 静压传感器的设置位置
   对这个问题,尚存不同的观点,有些人认为将静压传感器设于风机出口后管路的1/2处,更多的人认可将静压传感器设于风机出口后管路的2/3处。笔者认为,还应考虑流体流场的分布,如下图所示   在图a.中,流体质点受到与流动方向一致的正压差作用,成为一个减压增速区,紧接减缩管之后,出现一个不大的旋涡区。图c.所示的分流三通上的旋涡区,也是这种减速增压过程造成的。图b.中,虽然过流断面沿程不变,但弯管内流体质点受到离心力作用,弯管前半段沿外壁是减速增压的,弯管外侧出现旋涡区;在弯管的后半段,由于惯性作用,弯管内侧出现旋涡区。因此,在设置静压传感器时,至少应离开这些部位4D,并尽量避免离静压传感器最近的VAV Box流量变化对传感器的影响。
1.2.3 静压传感器的设置数量
   在复杂的管路,应设置一个还是多个静压传感器,如果设多个静压传感器,他们之间的关系应该怎样,是取最大值,或最小值,还是平均值,或赋予不同的权重系数,是值得商榷的。

2 变静压控制法

2.1 变静压控制方法
   所谓变静压控制,就是使用带风阀开度传感器,风量传感器和室内温控器的变风量末端,根据风阀开度控制送风机的转速,使任何时候系统中至少有一个变风量末端装置的风阀是全开的。变静压控制法的控制原理图如下所示:
   从变静压控制法的控制原理图中,我们可以推知其控制方法:
  (1)变风量末端装置的风阀是全部处于中间状态→系统静压过高→调节并降低风机转速。
  (2)变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态,且风量传感器检测的实际风量等于温控器设定值→系统静压适合。
  (3)变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态,且风量传感器检测的实际风量低于温控器设定值→系统静压偏低→调节并提高风机转速。

2.2变静压控制方法的优点
  (1)与定静压控制方法相比,节能效果明显
  我们知道,N=, ,
  
  其中,N为风机的功率Q为风机输送的风量 ,P为风机所产生的风压,n为风机的转速。当空调负荷变小时,风量Q从正常工况点Q1减少到Q2时,如图所示:
   很明显,由于变静压控制法的n2小于定静压控制法的n1,风机功率N与风机转速n成3次方关系,故变静压控制法的节能效果比定静压控制法好。
  (2)控制精度高
  (3)房间的温湿度效果更好

2.3变静压控制方法的缺点

  (1)增加了阀开度控制,相应增加了投资成本,使控制更加复杂,调试更加麻烦。
  (2)风阀开度信号的反馈对风机转速的调节有一个滞后的过程,房间负荷变化后要达到房间设定值有一段小幅波动过程。

3 直接数字控制法(DDC)

  所谓直接数字控制法(DDC)就是计算机在参加闭环的控制过程中,不需要中间环节(调节器),而用计算机的输出去直接控制调节阀、风机等执行机构。用数字式自动控制器进行最小静压控制时,如果知道了末端装置的风阀全开时的开度—压差—流量特性,风管的

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