CN106839322A - 多区域实时新风量计算方法及其实施装置 - Google Patents

Abstract

一种属于中央空调系统风量计算技术领域的实时新风量计算方法，它基于CO₂浓度监测装置，用于计算空调区域实时新风需求量，此计算方法需要在空调区域中安装CO₂浓度探测器或者人员探测器，以及风量检测仪。对于人员密度稳定的区域，可认为人员密度始终保持在设计值。计算得到的系统新风量设定值可以应用于配备直接数字控制器的系统中，用来设定多区变风量系统风柜新风量最小。本发明设计合理，可以计算实时区域新风需求量以及系统新风需求量，从而设定系统最小新风量设定值，用以调节系统新风阀开度。

Description

多区域实时新风量计算方法及其实施装置

技术领域

一种适用于多区变风量中央空调系统风量实时需求量的计算方法，特别是系统所服务的区域可包括安装有二氧化碳传感器的区域、或者配备人员探测器的区域、或者没有任何传感器的区域。

背景技术

目前新风量计算常用有两种方法，一种叫换气次数法，根据房间体积乘以换气次数进行计算，另一种是根据室内人员所需最小新风量计算。

设计中，新风量是根据最不利条件下的设计值来确定，实际运行中的房间人数普遍低于设计值，实时所需新风量也会相应降低，只有少数房间新风需求量与设计值相同。如果空调系统均按照设计新风量运行，则会增加空调系统冷负荷，导致能耗增加，造成不必要的浪费。而二氧化碳浓度可以看作是人员人数的重要指标，空调区域中的二氧化碳浓度可以用于估算该区域中的人员数量，进而计算该区域所需的新风量。因此，目前的系统实时新风量计算中，已有根据二氧化碳浓度来计算实时新风量需求量的方法，并可以应用在实际项目中。然而目前的计算方案仅检测空调回风二氧化碳浓度，并通过控制系统新风量使得系统回风二氧化碳浓度低于设定值(通常为1000ppm)。此方法虽然能降低系统新风量，但是没有考虑在多区空调系统中，不同区域的新风量需求完全不同的特点，会造成局部区域新风量不足而其他区域新风量过剩的情况，造成不必要的能源消耗或者室内空气品质不满足要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种新风量计算方法及其实施装置，可以计算实时区域新风需求量以及系统新风需求量，从而设定系统最小新风量设定值，用以调节系统新风阀开度。

由于技术的提高以及CO₂传感器价格的不断下降，使得在空调区域安装CO₂传感器成为可行的措施，而变风量系统中的送风量很容易测得。因此，本发明可以更精确地实时计算变风量系统所需的新风。

现有新风量计算方法只能在设计时，按照最大负荷计算新风需求量。本发明需要在空调区域中安装CO₂浓度探测器或者人员探测器，以及风量检测仪。对于人员密度稳定的区域，可认为人员密度始终保持在设计值。计算得到的系统新风量设定值可以应用于配备直接数字控制器(DDC)的系统中，用来设定多区变风量系统风柜新风量最小值。新风需求量的变化取决于两点：1)房间或区域内人员数量变动；2)系统通风效率的改变。

本发明是通过以下技术来实现的，本发明包括一种多区域实时新风量计算方法，它包括以下步骤：

第一，用公式来用来计算包含CO₂浓度传感器的空调区域实时新风需求量，式中：

C_bz——人员呼吸区CO₂浓度，数值由二氧化碳传感器测得；

C_dz——送风CO₂浓度，数值由二氧化碳传感器测得；

E_z——区域通风效率，数值根据区域几何结构以及通风方式确定，为固定值

V_dz——区域主风管风量；

k——CO₂生成率，为固定值；

m——区域人员活动强度，为固定值；

R_p——单位人员新风需求量，为固定值；

A_z——区域面积，为固定值；

R_a——单位面积新风需求量，为固定值；

第二，用公式V_{bz_occ(j)}＝S_j·P_z(j)·R_p(j)+A_z(j)·R_a(j)来计算安装有人员探测器的空调区域的实时新风需求量，式中：

S_j——区域使用系数，数值由人员移动探测器取得；

P_z——设计区域人员数量；

第三，用公式 计算空调风柜实时新风需求量，风柜服务的区域安装有CO₂浓度传感器、人员探测器，式中：

i——代表有CO₂浓度传感器的空调区域；

j——代表有人员探测器的空调区域；

k——代表没有任何探测器的空调区域；

D——区域负荷变动系数，根据工程经验决定；

第四，用公式来计算空调风柜实时新风需求量，式中：

V_ps——代表有CO₂浓度传感器的区域。

本发明还包括一种实施上述方法的装置，它包括空调机组、新风管、送风总管、送风支管、房间、电动新风阀、变风量箱、二氧化碳浓度探测器、人员密度探测器、直接数字控制器、线束和风量检测仪，新风管的出气口与空调机组的进气口相连接，送风总管的进气口与空调机组的出气口相连接，送风支管的进气口与送风总管相连接，电动新风阀布置在新风管内，变风量箱的进气口与送风支管的出气口相连接，变风量箱的出气口布置在房间的顶部，二氧化碳浓度探测器、人员密度探测器分别布置在房间的顶部，电动新风阀、变风量箱、二氧化碳浓度探测器、人员密度探测器、风量检测仪均通过线束与直接数字控制器相连接

本发明的有益效果是：本发明设计合理，结构简单，可以根据不同区域新风需求量来控制新风阀开度，降低新风带来的能耗增加。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

其中，1、空调机组，2、新风管，3、送风总管，4、送风支管，5、房间，6、电动新风阀，7、变风量箱，8、二氧化碳浓度探测器，9、人员密度探测器，10、直接数字控制器，11、线束。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的实施例如图1所示，本发明包括空调机组1、新风管2、送风总管3、送风支管4、房间5、电动新风阀6、变风量箱7、二氧化碳浓度探测器8、人员密度探测器9、直接数字控制器10、线束11和风量检测仪，新风管2的出气口与空调机组1的进气口相连接，送风总管3的进气口与空调机组1的出气口相连接，送风支管4的进气口与送风总管3的出气口相连接，电动新风阀6布置在新风管2内，变风量箱7的进气口与送风支管4的出气口相连接，变风量箱7的出气口布置在房间5的顶部，二氧化碳浓度探测器8、人员密度探测器9分别布置在房间5的顶部，电动新风阀6、变风量箱7、二氧化碳浓度探测器8、人员密度探测器9、风量检测仪均通过线束11与直接数字控制器10相连接。

在本发明的实施过程中，二氧化碳浓度探测器8、人员密度探测器9对房间内的二氧化碳浓度和人员密度进行探测，而后把得到的数据通过线束11传输给直接数字控制器10，直接数字控制器10根据上述有关公示计算相关区域的实时新风需求量，而后再把对电动新风阀6、变风量箱7进行控制，从而达到控制目标。

本发明是通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明例进行各种变换及等同代替，因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。

Claims (2)

1.一种多区域实时新风量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一，用公式来用来计算包含CO₂浓度传感器的空调区域实时新风需求量，式中：

C_bz——人员呼吸区CO₂浓度，数值由二氧化碳传感器测得；

C_dz——送风CO₂浓度，数值由二氧化碳传感器测得；

E_z——区域通风效率，数值根据区域几何结构以及通风方式确定，为固定值

V_dz——区域主风管风量；

k——CO₂生成率，为固定值；

m——区域人员活动强度，为固定值；

R_p——单位人员新风需求量，为固定值；

A_z——区域面积，为固定值；

R_a——单位面积新风需求量，为固定值；

第二，用公式V_{bz_occ(j)}＝S_j·P_z(j)·R_p(j)+A_z(j)·R_a(j)来计算安装有人员探测器的空调区域的实时新风需求量，式中：

S_j——区域使用系数，数值由人员移动探测器取得；

P_z——设计区域人员数量；

第三，用公式 计算空调风柜实时新风需求量，风柜服务的区域安装有CO₂浓度传感器、人员探测器，式中：

i——代表有CO₂浓度传感器的空调区域；

j——代表有人员探测器的空调区域；

k——代表没有任何探测器的空调区域；

D——区域负荷变动系数，根据工程经验决定；

第四，用公式来计算空调风柜实时新风需求量，式中：

V_ps——代表有CO₂浓度传感器的区域。

2.一种实施权利要求1所述多区域实时新风量计算方法的装置，包括空调机组(1)、新风管(2)、送风总管(3)、送风支管(4)、房间(5)，新风管(2)的出气口与空调机组(1)的进气口相连接，送风总管(3)的进气口与空调机组(1)的出气口相连接，送风支管(4)的进气口与送风总管(3)的出气口相连接，其特征在于，还包括电动新风阀(6)、变风量箱(7)、二氧化碳浓度探测器(8)、人员密度探测器(9)、直接数字控制器(10)、线束(11)和风量检测仪，电动新风阀(6)布置在新风管(2)内，变风量箱(7)的进气口与送风支管(4)的出气口相连接，变风量箱(7)的出气口布置在房间(5)的顶部，二氧化碳浓度探测器(8)、人员密度探测器(9)分别布置在房间(5)的呼吸区高度的墙上和顶部，电动新风阀(6)、变风量箱(7)、二氧化碳浓度探测器(8)、人员密度探测器(9)、风量检测仪均通过线束(11)与直接数字控制器(10)相连接。