CN106556126A - 并联式风机动力型变风量末端装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种并联式风机动力型变风量末端装置及其控制方法。该并联式风机动力型变风量末端装置包括风机、与风机并联设置的一次风阀以及直接数字控制器，风机包括电机，风机还包括具有挡板的止回阀，挡板通过转轴固定在风机的风机出风口处，在风机静止时，挡板保持垂直，以阻挡一次风经由止回阀进入风机，在风机工作时，挡板至少部分地打开。根据本发明的并联式风机动力型变风量末端装置，在风机静止时，可阻挡一次风经由止回阀进入风机，在风机工作时挡板可打开。通过测试，风机运行时挡板的阻力损失几乎可忽略不计，且挡板处无异常噪音产生，并可实现并联式风机动力型变风量末端装置的恒风量运行。

Description

并联式风机动力型变风量末端装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及采暖通风与空调(HVAC)和楼宇智能控制方法，特别地涉及并联式风机动力型变风量末端装置及其控制方法。

背景技术

如图1所示，并联式风机动力型变风量末端装置10，即并联式FPB(Fanpowered box，风机动力型变风量末端装置)中的内置的风机12与一次风阀11并联设置。经空调箱AHU(Air Handle Unit)处理后的一次风只通过一次风阀11而不通过内置的风机12，因此并联式FPB的末端的出口总送风量由一次风和内置的风机抽取的吊顶内回风叠加而成。

并联式FPB机组的结构特点决定了从喉管进入的AHU处理过的一次风和内置的风机从回风口吸入的空气是两股平行的气流，由于一次风有最小流量要求，而内置的风机是可以间歇运行的。因此当风机停机时，应防止从喉管进入的一次风经过风机出风口由回风口逃逸，造成冷量损失和房间内气流组织不稳定。常见的措施为风机出风口设置一个止回阀，防止一次风进入。但需要考虑风机开机时，气流经过时的阻力损失和再生噪音，如果阻力损失太大，将无谓消耗风机的功耗，并产生明显的再生噪音，影响房间的声品质。

从机组控制模式来看，在送冷风且冷负荷较大时需采用变风量，而在送热风或送冷风且冷负荷较小时采用定风量，如图2所示。

由于并联式FPB的运行特点，风机12只在房间过冷再热时才开启，因此，当房间冷负荷从最大值Max变换到最小值Min的过程中，机组送出不断变换的一次风，无法用于常温送风，并且室内空气分布性能要求较高的内、外区，也不能用于采用低温送风的内、外区，从而造成并联式FPB的末端的出口的风量不能保持恒定，应用受到限制。

此外，并联式FPB常规配置为三速电机，通常在现场调试时，通过手动调节使电机固定在某一档位上，而使用中不再改变。但是在实际使用时，由于安装于系统中的加热盘管或过滤网会出现脏堵等状况，或者是某些区域为满足洁净环境的要求，在系统中安装了更高效率级别的过滤网，导致风机的静压过高、风量衰减，区域内的换气次数则无法保证。因此，风机风量会随静压变化而变化，调节能力受到限制。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种并联式风机动力型变风量末端装置，包括风机、与所述风机并联设置的一次风阀以及直接数字控制器，所述风机包括电机，其特征在于，所述风机还包括具有挡板的止回阀，所述挡板通过转轴固定在所述风机的风机出风口处，在所述风机静止时，所述挡板保持垂直，以阻挡一次风经由所述止回阀进入所述风机，在所述风机工作时，所述挡板至少部分地打开。

可选地，所述止回阀由铝板制成。

根据本发明的另一个方面，提供了一种控制方法，用于上述的并联式风机动力型变风量末端装置，其特征在于，所述控制方法包括对所述一次风阀和所述风机各自风量的压力无关控制，以及对所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的恒风量控制，其中

所述压力无关控制包括：

S101：判断所述一次风阀的入口处静压是否发生变化，若是，转到S103，若否，保持所述一次风阀的开度不变；

S103：根据所述入口处静压的变化和预设的风量调节所述一次风阀的开度；

S201：确定所述并联式风机动力型变风量末端装置的基本性能参数，并将所述基本性能参数带入预设的方程，得出扭矩设定值；

S203：启动所述电机，并将所述扭矩设定值作为所述电机的工作值；

S205：判断所述电机工作时的实际风管损失是否达到APa，若是，则保持所述扭矩设定值，若否，则转到S207；

S207：重新设定所述扭矩设定值以平衡管网特性，转到S209；

S209：判断重新设定的所述扭矩设定值是否满足所述预设的方程，若是，则保持所述扭矩设定值，若否，则转到S207；

所述恒风量控制包括：

S301：判断所述一次风阀的实际流量是否改变，若改变且影响变风量系统区域的换气次数要求，则转到S302；

S302：变风量系统区域的温度降低或升高时，根据所述一次风阀的实际流量和所述一次风阀的最大设定值形成负反馈控制系统，所述直接数字控制器计算所述一次风阀的实际流量和所述最大设定值之间的差值作为所述风机的新设定风量，并发出风量调节指令，以保持所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的总风量大致恒定。

可选地，还包括风机风量自动控制，所述风机风量自动控制包括：

S401：当所述变风量系统区域发出风量调节指令后，所述直接数字控制器根据定静压下所述风机的风量和所述电机的转速之间的对应关系，确定所述电机的转速；

S403：根据定风量下所述电机的转速和所述电机的扭矩的对应关系计算出所述电机的扭矩，通过0-10V信号调节所述电机的扭矩。

可选地，所述S103中，当所述一次风阀的入口处静压发生变化时，所述直接数字控制器根据预设的风量和流量传感器感测到的实际流量调节所述一次风阀的开度。

可选地，所述S201中，所述预设的方程为通过9点实验法建立的风机的风量控制的实验模型，所述9点实验法包括：

S501：在所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的直管段处布置静压环，所述直管段的后端连接风室，在所述风室内测试风量；

S503：将所述电机通过信号线连接至所述直接数字控制器，所述电机接通电源之后，通过所述直接数字控制器设定0-10V的电压信号以调节扭矩值，使所述风机运转；

S505：将所述一次风阀全部关闭，所述风机的流量阀全部打开，通过测试台的引风机调节所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的静压值，从而控制出风静压分别为50Pa、100Pa和150Pa，同时调节所述电机的扭矩值，使风量分别接近于每种静压下的3个目标风量：300立方英尺/分钟、600立方英尺/分钟和900立方英尺/分钟；

S507：在测试每一个工况时，保持系统平衡5分钟之后，再记录所述电机的转速、所述电机的扭矩、所述风机的风量和静压值，然后进行下一个工况的测试；

S509：完成测试后，分别绘制出定静压曲线和定风量曲线，并推导出定静压下所述风机的风量和所述电机的转速之间的对应关系L＝f1(n)，以及定风量下所述电机的扭矩和所述电机的转速之间的对应关系n＝f2(t)；

S511：将得出的L＝f1(n)和n＝f2(t)写入到所述直接数字控制器中，以形成所述风机的风量、所述电机的扭矩和所述电机的转速的对应关系。

可选地，在所述S302中，若所述变风量系统区域的温度继续降低，所述一次风阀的实际流量和一次风最大设定值形成负反馈控制系统，则转到S303，所述S303包括：

S3031：若所述变风量系统区域的温度与设定温度之间的温度差ΔT＞1，所述一次风阀保持最大冷量，所述风机处于停机状态；

S3033：若所述变风量系统区域的温度与设定温度之间的温度差ΔT的范围为-1≤ΔT≤1时，且所述ΔT从ΔT＝1减小时，所述一次风阀的供冷量开始减小，所述一次风阀的开度减小，若所述一次风阀的实际流量大于供冷指令要求的风量，则所述一次风阀的开度继续减小，当所述一次风阀的实际流量达到第一值时，转到S3035；

S3035：所述直接数字控制器发出风机启动信号，所述电机启动至最小风量，以使所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的总风量与最大供冷时相同，当ΔT继续减小时，转到S3037；

S3037：所述直接数字控制器发出减小供冷而增大风机风量的指令，所述一次风阀的开度继续减小，所述电机根据所述直接数字控制器发出的风量调节信号，修正电机工作点，直至最大风量；当ΔT＜-1时，转到S3039；

S3039：冷负荷需求继续减小时，若所述一次风阀已至最小开度且所述风机已输出最大风量，则开启辅助加热，升高区域内温度。

可选地，在所述S302中，若所述变风量系统区域的温度继续升高，所述一次风阀的实际流量和一次风最大设定值形成负反馈控制系统，则转到S305，所述S305包括：

S3051：若所述变风量系统区域的温度与设定温度之间的温度差ΔT＞0，所述直接数字控制器判断加热需求是否已经满足；若满足，即不再需要加热，则转到S3053；

S3053：停止加热，维持所述一次风阀为最小风量且所述风机为最大风量；判断ΔT，若-1≤ΔT≤1，则转到S3055；若ΔT＞1，则转到S3057；

S3055：维持所述一次风阀的开度和所述风机的工作状态；

S3057：调节所述一次风阀的开度，以逐步增大一次风的风量，并同步减小风机风量，当对风机风量的需求低于所述风机的最小启动风量时，所述风机停止运行，此时继续增大所述一次风阀的开度直至最大位置。

所述风机的根据本发明的并联式风机动力型变风量末端装置，在风机静止时，可阻挡一次风经由止回阀进入风机，在风机工作时挡板可打开。通过测试，风机运行时挡板的阻力损失几乎可忽略不计，且挡板处无异常噪音产生，并可实现并联式风机动力型变风量末端装置的恒风量运行。

附图说明

本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为了现有技术中的并联式风机动力型变风量末端装置的结构示意图；

图2为室内温度和风机风量的关系图；

图3为根据本发明的一种并联式风机动力型变风量末端装置的风机出风口处的爆炸视图；

图4为根据本发明的一种并联式风机动力型变风量末端装置的风机出风口处的俯视图；

图5为根据本发明的一种并联式风机动力型变风量末端装置的风机出风口处的正视图；

图6为根据本发明的一种并联式风机动力型变风量末端装置的控制方法的流程图；

图7为9点实验法的示意图；

图8为定静压下风机的量和电机的转速之间的函数关系的示意图；

图9为定风量下电机的扭矩和电机的转速之间的函数关系的示意图；

图10为风机风量为500立方英尺/分钟时、默认风管阻力损失为50Pa的电机扭矩T和转速n的关系图；以及

图11为喉管为10英寸的并联式风机动力型变风量末端装置机组的恒风量工作模式的关系图；

附图标记说明：

10、并联式风机动力型变风量末端装置

11、一次风阀 12、风机

20、风机出风口 21、挡板

22、连接部 23、连接件

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

如图3至图5所示，本发明提供了一种并联式风机动力型变风量末端装置，包括风机、与风机并联设置的一次风阀以及直接数字控制器(DDC，Direct Digital Controller)。风机包括电机。此外，风机还包括具有挡板21的止回阀，挡板21通过诸如转轴或合页等的连接件23固定在风机出风口20处。在图示实施方式中，风机出风口20处设置有突出的连接部22，挡板21连接在该连接部22上。挡板21在风机静止时保持垂直，起到密闭风机出风口20的作用，阻挡一次风进入。而在风机工作时，挡板21可自由摆起或旋转，以使风机出风口20至少部分地打开，并起到导流的作用。

根据本发明的并联式风机动力型变风量末端装置，其包括具有挡板的止回阀，挡板通过转轴固定在风机出风口处，在风机静止时，可阻挡一次风经由止回阀进入风机，在风机工作时挡板可打开。通过测试，风机运行时挡板的阻力损失几乎可忽略不计，且挡板处无异常噪音产生。

进一步地，止回阀可采用轻质的铝板制作。

为了实现并联式PFB机组的恒风量运行模式，使并联式PFB机组不受房间温度影响且不随管道压力的变化而变化，本发明还公开了一种控制方法，用于上述的并联式风机动力型变风量末端装置。

控制方法包括对一次风阀和风机各自风量的压力无关控制，以及对并联式风机动力型变风量末端装置的出口的恒风量控制。

要解决机组总风量恒定输出的目标，而不受系统压力变化的影响，应分别保证一次风的流量控制和风机的风量调节均不受机外静压的影响而变化。

对于一次风的流量控制可通过十字流量传感器、电动调节阀门以及DDC控制器实现。其步骤如图4所示包括S101：判断一次风阀的入口处静压是否发生变化。

若发生变化时，进行S103：DDC控制器将实时采集流量传感器返回的动压信号，换算成监测风量，即实际流量，这样DDC控制器就可以根据设定风量和监测到的实际流量进行偏差控制计算，实时调节一次风风阀的电动阀门的开度，使采集流量接近于目标要求，而不受入口静压变化而明显变化。进一步地，当一次风阀的入口处静压发生变化时，直接数字控制器根据设定的风量和流量传感器感测到的风量调节所述一次风阀的开度。

若一次风阀的入口处的静压未发生变化，则保持一次风阀的电动阀门的开度不变。

而实现风机的压力无关恒风量控制可采用的技术方案如下：

S201：确定并联式风机动力型变风量末端装置的基本性能参数(S2011)，并将基本性能参数带入预设的方程，得出扭矩设定值。需要说明的是，可判断是否存在函数关系，即预设的方程，若没有，则转到S500，由下文将详细描述的9点实验法得出预设的方程，若有，则转到S203：启动电机，带入预设的方程中，并将得到的扭矩设定值作为电机的工作值。

以10英寸喉管的机组为例，一次风阀的设计风量1100CFM(立方英尺/分钟)，最小风量300CFM，而内置的风机的设计风量为900CFM。对应的硬件配置为：内置的风机为前倾叶轮、双进风离心风机，电机为直流无刷电机，恒扭矩控制(0-10V)，可反馈转速信号。

如图6所示，当风机风量需求为500CFM时，默认风管阻力损失(实际风管损失)为50Pa(其为Apa的一个示例，即A等于50)，通过定静压下风量和电机的转速之间的关系计算出电机的转速，然后再代入500CFM定风量下电机的扭矩和电机的转速之间的函数方程得出初步的扭矩设定值，并将此设定值作为电机的初始工作点A(工作值)，启动电机。

此后，进行S205：判断电机工作时实际风管损失是否达到APa，若是，则保持扭矩设定值，若否，则转到S207。

当风机运转后，电机按实际负载运行至某一转速，并反馈给DDC控制器，若实际风管损失接近于50Pa，说明实际工作转速和计算值之间的偏差较小，例如，可检测转速偏差是否在±20RPM以内，如是，保持工作点A。若实际风管损失没有达到50Pa，则转到S207：重新设定扭矩设定值以平衡管网特性，转到S209；

S209：判断重新设定的扭矩设定值是否满足预设的方程，若是，则保持扭矩设定值，若否，则转到S207。

例如，如图所示，若实际管网阻力较高，不管是AC电机还是直流无刷电机，工作转速都会升高，此时工作点即从A点漂移到了B点，风机风量是不能满足要求的。当DDC控制器监测出转速偏差超出了限定范围，则需要重新设定扭矩以平衡管网特性。

同样地，DDC会监测增加扭矩后的新工作点C反馈回来的转速值，判定这个转速和新的扭矩是否构成函数关系，如果不满足，则DDC会一直调节电机的扭矩直至最终的工作点落在恒风量控制曲线上。

到达最终的工作点E后，即风管流量阻力特性曲线和恒风量控制曲线的交点，说明DDC控制器已经平衡了较高的管网阻力，并使得风机达到了目标风量。

综上步骤和控制方法，通过DDC控制电机扭矩和实时监测转速信号，可实现风机风量的压力无关控制。

用来建立风机恒风量控制的实验模型的9点实验法的步骤如下：

S501：在并联式风机动力型变风量末端装置的出口的直管段(距离出口2D)处布置静压环，直管段的后端连接风室，风室内测试流量。即可按如图7所示的连接测试系统。在图示实施方式中，与直管段后端间隔D处设置有风室，风室的尺寸为3D。

之后进行S503：将电机通过信号线连接至直接数字控制器，电机接通电源之后，通过直接数字控制器设定0-10V的电压信号以调节扭矩参数，使风机运转。

例如，可将直流无刷电机通过信号线连接至控制器。

随后，执行S505：将一次风阀全部关闭，风机的流量阀全部打开，通过测试台的引风机(未示出)调节并联式风机动力型变风量末端装置的出口的静压值，从而控制出风静压分别为50Pa、100Pa和150Pa，同时调节电机的扭矩值，使风量分别接近于每种静压下的3个目标风量：300立方英尺/分钟、600立方英尺/分钟和900立方英尺/分钟。总计为9个测试工况。

S507：在测试每一个工况时，保持系统平衡5分钟之后，再记录电机的转速、电机的扭矩、风机的风量以及机外的静压值(参数)，然后进行下一个工况点的测试。

S509：完成测试后，分别绘制出定静压曲线(图8)和定风量曲线(图9)，并推导出定静压下风机的风量和电机的转速的对应关系L＝f₁(n)，以及定风量下电机的扭矩和电机的转速的对应关系n＝f₂(t)；

S511：将得出的L＝f₁(n)和n＝f₂(t)写入到直接数字控制器中，以形成风机的风量、电机的扭矩和电机转速的逻辑关系。即可通过调节电机的扭矩使得风机风量满足应用要求。

由于风机助力型变风量末端在产品应用上，以调节房间温度为主要目的，维持房间一定换气次数为辅，因此整体控制逻辑仍将采用以温度控制为主，流量补偿为辅的控制思路。但为了实现并联式FPB机组的出口的风量始终恒定输出，需要设计风机的开启条件和运行逻辑。

现将说明恒风量控制，其步骤包括：

S301：判断一次风阀的实际流量是否改变，若改变且影响变风量系统区域(即例如房间)的换气次数要求，则转到S302；

S302：变风量系统区域的温度降低或升高时，根据一次风阀的实际流量和一次风阀的最大设定值形成负反馈控制系统，直接数字控制器计算一次风阀的实际流量和最大设定值之间的差值作为风机的新设定风量，并发出风量调节指令，以保持并联式风机动力型变风量末端装置的出口的总风量大致恒定。

根据S302中的变风量系统区域温度降低或升高，可以分为S303：当区域温度继续降低，一次风阀的实际流量和一次风最大设定值形成负反馈控制系统以及S305：当区域温度继续升高，一次风阀的实际流量和一次风最大设定值形成负反馈控制系统。

根据本发明的控制方法，可实现恒风量控制，风机可提供恒定的风量。当系统压力变化时，可自动调节电机的扭矩和转速，平衡空气。而且，直流无刷电机的一般转速范围为200～1300RPM，可以运行在一个宽广的风量范围内，一个电机能够担当PSC两个电机的风量，对于建筑布局、负荷的重新调整有灵活的适应功能。另外，风机输出风量在冷负荷较小时，可根据房间换气次数要求自动进行调节，保持服务区域内气流组织恒定。

下面以喉管为10英寸的并联式FPB机组为例，详细阐述当区域温度继续降低机组的控制步骤。

S3031：若若所述变风量系统区域的温度与设定温度之间的温度差ΔT＞1，一次风阀保持最大冷量，风机处于停机状态；换句话说，在ΔT＞1的工作区域(临界点为图示标记1)，一次风阀保持最大冷量，风机停机状态

S3033：-1≤ΔT≤1时，若ΔT从ΔT＝1减小时，供冷量开始减小，一次风阀的开度减小，若一次风阀风量大于供冷指令要求的风量，则一次风阀的开度继续关小；

即，在-1≤ΔT≤1的工作区域，机组的动作根据下面的逻辑进行：

当ΔT向临界点1左边偏移时，供冷量开始减小，一次风阀的开度也随之减小，流量传感器开始积极反馈一次风流量大小，如反馈的一次风风量信号大于供冷指令要求的风量，则一次风阀的开度继续减小，当所述一次风阀的实际流量达到第一值时，转到S3035。

S3035：直接数字控制器发出风机启动信号，电机启动至最小风量，以使并联式风机动力型变风量末端装置的出口的总风量与最大供冷时相同，当ΔT继续减小时，转到S3037。

即，当反馈的一次风风量信号趋于800～900CFM(作为第一值的示例)之间时(图中工作点2-3)，DDC发出风机启动信号，直流无刷电机软启动至最小风量300CFM，机组的工作点迁移至图纸标记3，机组的出口总风量跃升至1100±5％CFM左右，维持和最大供冷时相同的风量。

S3037：直接数字控制器发出减小供冷而增大风机风量的指令，一次风阀的开度继续减小，电机根据直接数字控制器发出的风量调节信号，修正电机工作点，直至最大风量。

即，当ΔT继续往左边偏移时(过程3-4)，DDC发出减小供冷而增大风机风量的指令，此时一次风阀的开度继续减小，直至最小流量；而直流无刷电机则根据DDC发出的风量调节信号，不断修正电机工作点，直至最大风量，在此过程中系统总风量维持不变。

S3039：在ΔT＜-1的工作区域，并且冷负荷需求继续减小时，若一次风阀已至最小开度且风机已输出最大风量，则开启辅助加热，升高区域内温度。

即，当ΔT＜-1，而冷负荷需求继续减小时，同时判断一次风阀是否已至最小开度，风机已输出最大风量，如果2个条件同时为真，则开启辅助加热，升高区域内温度。

以上逻辑适用于过冷再热的情形，如区域冷负荷从小变大时，可沿相反的逻辑实现，例如，辅助电加热开启后，区域温度和设定温度的偏差逐步减小，从而在所述S302中，若区域温度继续升高，一次风阀的实际流量和一次风最大设定值形成负反馈控制系统，则转到S305，所述S305包括：S3051：当ΔT＞0时，由DDC控制器判断加热需求是否已经满足，如果不再需要，则停止电加热，维持一次风最小风量和风机最大风量。(S3053)电加热停止后，如ΔT仍保持在[-1，1]的区间内，则维持一次风阀位置和风机的工作状态。(S3055)当ΔT＞1时(S3057)，调节风阀开度逐步增大一次风的风量，并同步减小风机风量，当系统对风机风量的需求低于风机最小启动风量时，停止风机运行，此时继续增大一次风阀开度直至最大位置。

由此，根据本发明的控制方法，使得风机在房间冷负荷开始降低时即软启动至最小风量，以补充一次风减小的风量，维持房间内气流组织不变。在随后的供冷和供热过程中，末端始终送出此消彼长的一次风和吊顶内回风的混合，且两股气流均和静压无关，这样就保证了出口送风量始终恒定。这种控制技术弥补了并联式FPB机组在恒风量应用领域的空白，增强了产品的竞争能力，除了满足现有的常规应用，还可用于VAV变风量空调系统中常温送风，且室内空气分布性能要求较高的内、外区，以及采用低温送风的内、外区。

此外，为实现风机风量自动调节，还包括风机风量自动控制，其包括：

还应在DDC控制器中预设风机风量范围和控制函数。当VAV区域发出风量调节指令后，DDC控制器即可根据定静压下风机风量和转速的对应关系确定电机转速，继而计算出电机控制扭矩，然后通过0-10V信号转接线完成电机的调节。

S401：当变风量系统区域发出风量调节指令后，直接数字控制器根据定静压下风机的风量和转速之间的对应关系确定电机的转速；

S403：根据定风量下电机的转速和电机的扭矩的对应关系计算出电机的控制扭矩，通过0-10V信号调节电机的扭矩。

由此，并联式PFB内置的风机可通过0-10V控制电压来控制风量，风机风量可自适应系统压力的变化，保持恒定。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (8)

1.一种并联式风机动力型变风量末端装置，包括风机、与所述风机并联设置的一次风阀以及直接数字控制器，所述风机包括电机，其特征在于，所述风机还包括具有挡板的止回阀，所述挡板通过转轴固定在所述风机的风机出风口处，在所述风机静止时，所述挡板保持垂直，以阻挡一次风经由所述止回阀进入所述风机，在所述风机工作时，所述挡板至少部分地打开。

2.根据权利要求1所述的并联式风机动力型变风量末端装置，其特征在于，所述止回阀由铝板制成。

3.一种控制方法，用于根据权利要求1或2所述的并联式风机动力型变风量末端装置，其特征在于，所述控制方法包括对所述一次风阀和所述风机各自风量的压力无关控制，以及对所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的恒风量控制，其中

所述压力无关控制包括：

S101：判断所述一次风阀的入口处静压是否发生变化，若是，转到S103，若否，保持所述一次风阀的开度不变；

S103：根据所述入口处静压的变化和预设的风量调节所述一次风阀的开度；

S201：确定所述并联式风机动力型变风量末端装置的基本性能参数，并将所述基本性能参数带入预设的方程，得出扭矩设定值；

S203：启动所述电机，并将所述扭矩设定值作为所述电机的工作值；

S205：判断所述电机工作时的实际风管损失是否达到APa，若是，则保持所述扭矩设定值，若否，则转到S207；

S207：重新设定所述扭矩设定值以平衡管网特性，转到S209；

S209：判断重新设定的所述扭矩设定值是否满足所述预设的方程，若是，则保持所述扭矩设定值，若否，则转到S207；

所述恒风量控制包括：

S301：判断所述一次风阀的实际流量是否改变，若改变且影响变风量系统区域的换气次数要求，则转到S302；

S302：变风量系统区域的温度降低或升高时，根据所述一次风阀的实际流量和所述一次风阀的最大设定值形成负反馈控制系统，所述直接数字控制器计算所述一次风阀的实际流量和所述最大设定值之间的差值作为所述风机的新设定风量，并发出风量调节指令，以保持所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的总风量大致恒定。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括风机风量自动控制，所述风机风量自动控制包括：

S401：当所述变风量系统区域发出风量调节指令后，所述直接数字控制器根据定静压下所述风机的风量和所述电机的转速之间的对应关系，确定所述电机的转速；

S403：根据定风量下所述电机的转速和所述电机的扭矩的对应关系计算出所述电机的扭矩，通过0-10V信号调节所述电机的扭矩。

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述S103中，当所述一次风阀的入口处静压发生变化时，所述直接数字控制器根据预设的风量和流量传感器感测到的实际流量调节所述一次风阀的开度。

6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述S201中，所述预设的方程为通过9点实验法建立的风机的风量控制的实验模型，所述9点实验法包括：

S501：在所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的直管段处布置静压环，所述直管段的后端连接风室，在所述风室内测试风量；

S503：将所述电机通过信号线连接至所述直接数字控制器，所述电机接通电源之后，通过所述直接数字控制器设定0-10V的电压信号以调节扭矩值，使所述风机运转；

S505：将所述一次风阀全部关闭，所述风机的流量阀全部打开，通过测试台的引风机调节所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的静压值，从而控制出风静压分别为50Pa、100Pa和150Pa，同时调节所述电机的扭矩值，使风量分别接近于每种静压下的3个目标风量：300立方英尺/分钟、600立方英尺/分钟和900立方英尺/分钟；

S507：在测试每一个工况时，保持系统平衡5分钟之后，再记录所述电机的转速、所述电机的扭矩、所述风机的风量和静压值，然后进行下一个工况的测试；

S509：完成测试后，分别绘制出定静压曲线和定风量曲线，并推导出定静压下所述风机的风量和所述电机的转速之间的对应关系L＝f₁(n)，以及定风量下所述电机的扭矩和所述电机的转速之间的对应关系n＝f₂(t)；

S511：将得出的L＝f₁(n)和n＝f₂(t)写入到所述直接数字控制器中，以形成所述风机的风量、所述电机的扭矩和所述电机的转速的对应关系。

7.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述S302中，若所述变风量系统区域的温度继续降低，所述一次风阀的实际流量和一次风最大设定值形成负反馈控制系统，则转到S303，所述S303包括：

S3031：若所述变风量系统区域的温度与设定温度之间的温度差△T＞1，所述一次风阀保持最大冷量，所述风机处于停机状态；

S3033：若所述变风量系统区域的温度与设定温度之间的温度差△T的范围为-1≤△T≤1时，且所述△T从△T＝1减小时，所述一次风阀的供冷量开始减小，所述一次风阀的开度减小，若所述一次风阀的实际流量大于供冷指令要求的风量，则所述一次风阀的开度继续减小，当所述一次风阀的实际流量达到第一值时，转到S3035；

S3035：所述直接数字控制器发出风机启动信号，所述电机启动至最小风量，以使所述并联式风机动力型变风量末端装置的出口的总风量与最大供冷时相同，当△T继续减小时，转到S3037；

S3037：所述直接数字控制器发出减小供冷而增大风机风量的指令，所述一次风阀的开度继续减小，所述电机根据所述直接数字控制器发出的风量调节信号，修正电机工作点，直至最大风量；当△T＜-1时，转到S3039；

S3039：冷负荷需求继续减小时，若所述一次风阀已至最小开度且所述风机已输出最大风量，则开启辅助加热，升高区域内温度。

8.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述S302中，若所述变风量系统区域的温度继续升高，所述一次风阀的实际流量和一次风最大设定值形成负反馈控制系统，则转到S305，所述S305包括：

S3051：若所述变风量系统区域的温度与设定温度之间的温度差△T＞0，所述直接数字控制器判断加热需求是否已经满足；若满足，即不再需要加热，则转到S3053；

S3053：停止加热，维持所述一次风阀为最小风量且所述风机为最大风量；判断△T，若-1≤△T≤1，则转到S3055；若△T＞1，则转到S3057；

S3055：维持所述一次风阀的开度和所述风机的工作状态；

S3057：调节所述一次风阀的开度，以逐步增大一次风的风量，并同步减小风机风量，当对风机风量的需求低于所述风机的最小启动风量时，所述风机停止运行，此时继续增大所述一次风阀的开度直至最大位置。