CN103256686A - 新风风量自动控制装置及其使用方法 - Google Patents

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程珏
黄立彬
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Abstract

本发明涉及用于空气调节或通风的控制装置领域，具体为一种新风风量自动控制装置及其使用方法。一种新风风量自动控制装置，包括新风风机(1)，其特征是：还包括挥发性有机物检测传感器(21)、二氧化碳检测传感器(22)、电动调节阀(3)、压力变送器(4)、变频控制器(5)和控制器(6)，挥发性有机物检测传感器(21)、二氧化碳检测传感器(22)、电动调节阀(3)、压力变送器(4)和变频控制器(5)都通过信号线连接控制器(6)。一种新风风量自动控制装置的使用方法，其特征是：控制器(6)根据接收到的含量信息调节电动调节阀(3)的开启度。本发明结构简单，使用方便，控制灵活，调控精确，降低能耗。

Description

新风风量自动控制装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及用于空气调节或通风的控制装置领域，具体为一种新风风量自动控制装置及其使用方法。
背景技术
随着社会生活水平不断的提高和发展，中央空调正得到日益广泛的应用。中央空调是建筑工程中的能耗比较大的系统，而中央空调耗能中的新风能耗所占比例较高，可达20%～40%。目前新风能耗所对应的新风风量，是以最不利工况为基准根据维护人体健康的要求而定，采用24小时不间断通风或者随整个中央空调系统运行而运行，但在实际使用时，最不利的工况并非时时发生，显然此时如果仍旧按照最不利工况予以送新风，新风风量必然超出实际需要，大大浪费了因输送新风而产生的能耗。目前，还缺少能根据实际的空气质量适时调整新风风量的控制系统，从而造成能源浪费。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、控制灵活、调控精确、降低能耗的空气调节控制设备，本发明公开了一种新风风量自动控制装置及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种新风风量自动控制装置，包括新风风机，新风风机的送风口连接新风总管，新风总管和新风支管连接，每一根新风支管的出风口正对一处室内空间，新风风机的进风口和进风总管连接，其特征是：
还包括挥发性有机物检测传感器、二氧化碳检测传感器、电动调节阀、压力变送器、变频控制器和控制器，
挥发性有机物检测传感器和二氧化碳检测传感器都设于室内空间，每一处室内空间各设一个挥发性有机物检测传感器和一个二氧化碳检测传感器，
每一根新风支管上串联一个电动调节阀，
新风总管内设有压力变送器，
每一处室内空间的有机物检测传感器和二氧化碳检测传感器都通过信号线连接串联在该处室内空间所对应的新风支管上的电动调节阀，压力变送器通过信号线连接变频控制器，变频控制器通过信号线连接新风风机，
挥发性有机物检测传感器、二氧化碳检测传感器、电动调节阀、压力变送器和变频控制器都通过信号线连接控制器。
所述的新风风量自动控制装置，其特征是：控制器选用单片机或可编程控制器；有机物检测传感器、二氧化碳检测传感器和压力变送器输出的信号都为0～10V或4mV～20mV。
所述的新风风量自动控制装置的使用方法，其特征是：
各个室内空间的挥发性有机物检测传感器实时检测室内空间的挥发性有机物的含量，各个室内空间的二氧化碳检测传感器实时检测室内空间的二氧化碳的含量，控制器根据接收到的含量信息对比室内空间对挥发性有机物或二氧化碳含量要求的标准，
如果室内空间挥发性有机物或二氧化碳的含量超出了标准，则控制器向超出标准的室内空间所对应的新风支管上的电动调节阀发出增大开启度的控制信号，电动调节阀增大开启度后，通过新风支管输入室内空间的新风风量随之增大；如果室内空间挥发性有机物和二氧化碳的含量都符合标准，则控制器向符合标准的室内空间所对应的新风支管上的电动调节阀发出减小开启度的控制信号，电动调节阀减小开启度后，通过新风支管输入室内空间的新风风量随之减小；
电动调节阀(3)的开启度OP按如下所述调节：
设：二氧化碳检测传感器测得的室内二氧化碳浓度为CC，二氧化碳的浓度许可标准平均不得高于CA，最高不得高于CM；
挥发性有机物检测传感器测得的室内挥发性有机物浓度为VC，挥发性有机物的浓度许可标准平均不得高于VA，最高不得高于VM；
则：二氧化碳的控制开启度OC=                                               
Figure 2013100942319100002DEST_PATH_IMAGE002
，
挥发性有机物的控制开启度OV=
Figure 2013100942319100002DEST_PATH_IMAGE004
；
当OC≥OV时，OP=OC，反之当OC＜OV时，OP=OV；
压力变送器实时检测新风总管内的风压，输入室内空间的新风风量发生变化后，新风总管内的风压也随之变化，控制器根据新风总管内的风压信息向变频控制器发出变频控制信号，当新风总管内的风压增大时控制器向变频控制器发出增加频率的控制信号，当新风总管内的风压减小时控制器向变频控制器发出降低频率的控制信号；
变频控制器通过改变频率以控制新风风机的转速，当频率增加时新风风机转速增加，当频率降低时新风风机转速减小；
设新风总管上预设的压力值为PZ，当压力变送器测得的风压值大于PZ时，变频控制器控制新风风机的转速减小，减小新风总管中的风压以平衡至PZ；反之当压力变送器测得的风压值小于PZ时，变频控制器控制新风风机的转速增大，增大新风总管中的风压以平衡至PZ。
本发明实现了根据测量室内空间实际空气质量的状况按需求实施通风，并通过控制系统供给新风，从而达到既满足室内空间对空气质量的要求，又节能减排，避免了新风风机的无谓能耗，可广泛应用于中央空调独立新风系统、地下建筑送排风系统等场合。
本发明的有益效果是：
1. 能快速、准确地检测室内空气质量情况，并根据室内实际空气质量参数实施通风换气；
2. 避免过量通风造成的不必要的能耗，可以节约能量约10%～30%。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中挥发性有机物检测传感器、二氧化碳检测传感器、电动调节阀、压力变送器、变频控制器和控制器的连接示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种新风风量自动控制装置，包括新风风机1、挥发性有机物检测传感器21、二氧化碳检测传感器22、电动调节阀3、压力变送器4、变频控制器5和控制器6，如图1和图2所示，具体结构是：
新风风机1的送风口连接新风总管11，新风总管11和新风支管12连接，每一根新风支管12的出风口正对一处室内空间，新风风机1的进风口和进风总管13连接；
挥发性有机物检测传感器21和二氧化碳检测传感器22都设于室内空间，每一处室内空间各设一个挥发性有机物检测传感器21和一个二氧化碳检测传感器22，本实施例以3间室内空间为例；
每一根新风支管12上串联一个电动调节阀3，新风总管11内设有压力变送器4；
每一处室内空间的有机物检测传感器21和二氧化碳检测传感器22都通过信号线连接串联在该处室内空间所对应的新风支管12上的电动调节阀3，压力变送器4通过信号线连接变频控制器5，变频控制器5通过信号线连接新风风机1，
挥发性有机物检测传感器21、二氧化碳检测传感器22、电动调节阀3、压力变送器4和变频控制器5都通过信号线连接控制器6。
控制器6选用单片机或可编程控制器，本实施例选用单片机；有机物检测传感器21、二氧化碳检测传感器22和压力变送器4输出的信号都为0～10V或4mV～20mV。
本实施例使用时，各个室内空间的挥发性有机物检测传感器21实时检测室内空间的挥发性有机物的含量，各个室内空间的二氧化碳检测传感器22实时检测室内空间的二氧化碳的含量，控制器6根据接收到的含量信息对比室内空间对挥发性有机物或二氧化碳含量要求的标准，
如果室内空间挥发性有机物或二氧化碳的含量超出了标准，则控制器6向超出标准的室内空间所对应的新风支管12上的电动调节阀3发出增大开启度的控制信号，电动调节阀3增大开启度后，通过新风支管12输入室内空间的新风风量随之增大；如果室内空间挥发性有机物和二氧化碳的含量都符合标准，则控制器6向符合标准的室内空间所对应的新风支管12上的电动调节阀3发出减小开启度的控制信号，电动调节阀3减小开启度后，通过新风支管12输入室内空间的新风风量随之减小；
电动调节阀3的开启度OP按如下所述调节：
设：二氧化碳检测传感器22测得的室内二氧化碳浓度为CC，二氧化碳的浓度许可标准平均不得高于CA，最高不得高于CM；
挥发性有机物检测传感器21测得的室内挥发性有机物浓度为VC，挥发性有机物的浓度许可标准平均不得高于VA，最高不得高于VM；
则：二氧化碳的控制开启度OC=，
挥发性有机物的控制开启度OV=
Figure 539619DEST_PATH_IMAGE004
；
当OC≥OV时，OP=OC，反之当OC＜OV时，OP=OV；
压力变送器4实时检测新风总管11内的风压，输入室内空间的新风风量发生变化后，新风总管11内的风压也随之变化，控制器6根据新风总管11内的风压信息向变频控制器5发出变频控制信号，当新风总管11内的风压增大时控制器6向变频控制器5发出增加频率的控制信号，当新风总管11内的风压减小时控制器6向变频控制器5发出降低频率的控制信号；
变频控制器5通过改变频率以控制新风风机1的转速，当频率增加时新风风机1转速增加，当频率降低时新风风机1转速减小；
设新风总管11上预设的压力值为PZ，当压力变送器4测得的风压值大于PZ时，变频控制器5控制新风风机1的转速减小，减小新风总管11中的风压以平衡至PZ；反之当压力变送器4测得的风压值小于PZ时，变频控制器5控制新风风机1的转速增大，增大新风总管11中的风压以平衡至PZ。
室内空间对二氧化碳和挥发性有机物含量要求的标准：
二氧化碳室内控制标准是24小时平均值小于400ppm，最高不超过1000ppm，即CA=400ppm，CM=1000ppm；
挥发性有机物室内控制标准是8小时平均值小于0.1ppm，最高不超过0.5ppm，即VA=0.1ppm，VM=0.5ppm。

Claims (3)

1. 一种新风风量自动控制装置，包括新风风机(1)，新风风机(1)的送风口连接新风总管(11)，新风总管(11)和新风支管(12)连接，每一根新风支管(12)的出风口正对一处室内空间，新风风机(1)的进风口和进风总管(13)连接，其特征是：
还包括挥发性有机物检测传感器(21)、二氧化碳检测传感器(22)、电动调节阀(3)、压力变送器(4)、变频控制器(5)和控制器(6)，
挥发性有机物检测传感器(21)和二氧化碳检测传感器(22)都设于室内空间，每一处室内空间各设一个挥发性有机物检测传感器(21)和一个二氧化碳检测传感器(22)，
每一根新风支管(12)上串联一个电动调节阀(3)，
新风总管(11)内设有压力变送器(4)，
每一处室内空间的有机物检测传感器(21)和二氧化碳检测传感器(22)都通过信号线连接串联在该处室内空间所对应的新风支管(12)上的电动调节阀(3)，压力变送器(4)通过信号线连接变频控制器(5)，变频控制器(5)通过信号线连接新风风机(1)，
挥发性有机物检测传感器(21)、二氧化碳检测传感器(22)、电动调节阀(3)、压力变送器(4)和变频控制器(5)都通过信号线连接控制器(6)。
2. 如权利要求1所述的新风风量自动控制装置，其特征是：控制器(6)选用单片机或可编程控制器；有机物检测传感器(21)、二氧化碳检测传感器(22)和压力变送器(4)输出的信号都为0～10V或4mV～20mV。
3. 如权利要求1或2所述的新风风量自动控制装置的使用方法，其特征是：
各个室内空间的挥发性有机物检测传感器(21)实时检测室内空间的挥发性有机物的含量，各个室内空间的二氧化碳检测传感器(22)实时检测室内空间的二氧化碳的含量，控制器(6)根据接收到的含量信息对比室内空间对挥发性有机物或二氧化碳含量要求的标准，
如果室内空间挥发性有机物或二氧化碳的含量超出了标准，则控制器(6)向超出标准的室内空间所对应的新风支管(12)上的电动调节阀(3)发出增大开启度的控制信号，电动调节阀(3)增大开启度后，通过新风支管(12)输入室内空间的新风风量随之增大；如果室内空间挥发性有机物和二氧化碳的含量都符合标准，则控制器(6)向符合标准的室内空间所对应的新风支管(12)上的电动调节阀(3)发出减小开启度的控制信号，电动调节阀(3)减小开启度后，通过新风支管(12)输入室内空间的新风风量随之减小；
电动调节阀(3)的开启度OP按如下所述调节：
设：二氧化碳检测传感器(22)测得的室内二氧化碳浓度为CC，二氧化碳的浓度许可标准平均不得高于CA，最高不得高于CM；
挥发性有机物检测传感器(21)测得的室内挥发性有机物浓度为VC，挥发性有机物的浓度许可标准平均不得高于VA，最高不得高于VM；
则：二氧化碳的控制开启度OC=                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，
挥发性有机物的控制开启度OV=
Figure 2013100942319100001DEST_PATH_IMAGE004
；
当OC≥OV时，OP=OC，反之当OC＜OV时，OP=OV；
压力变送器(4)实时检测新风总管(11)内的风压，输入室内空间的新风风量发生变化后，新风总管(11)内的风压也随之变化，控制器(6)根据新风总管(11)内的风压信息向变频控制器(5)发出变频控制信号，当新风总管(11)内的风压增大时控制器(6)向变频控制器(5)发出增加频率的控制信号，当新风总管(11)内的风压减小时控制器(6)向变频控制器(5)发出降低频率的控制信号；
变频控制器(5)通过改变频率以控制新风风机(1)的转速，当频率增加时新风风机(1)转速增加，当频率降低时新风风机(1)转速减小；
设新风总管(11)上预设的压力值为PZ，当压力变送器(4)测得的风压值大于PZ时，变频控制器(5)控制新风风机(1)的转速减小，减小新风总管(11)中的风压以平衡至PZ；反之当压力变送器(4)测得的风压值小于PZ时，变频控制器(5)控制新风风机(1)的转速增大，增大新风总管(11)中的风压以平衡至PZ。
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