CN109751733A - 一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调系统技术领域，公开了一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法及装置，该方法包括：获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则保持当前送风静压设定值；否则，根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值；通过变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值来调整送风静压设定值，避免了末端故障引起的优化失效问题，可以在少数末端故障或少数房间温度设定值过低的情况下，仍然有效地优化空气处理单元的送风静压设定值并保证各空调区域的热舒适性要求，提高了空调系统的可靠性，降低了能耗。

Description

一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法及装置

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法及装置。

背景技术

变风量系统(VAV)是一种节能的舒适的空调系统。当负荷动态变化时，各空调房间的变风量末端改变其风阀开度来调节进入各房间的风量，从而维持房间热环境在其温度设定值上。变风量末端的控制方式可以分为两种，分别是压力无关型和压力相关型。压力无关型变风量末端不能感知系统内的压力变化(比如由于其他末端阀门开度变化引起)，压力变化只有在房间温度受影响后才会被监测到，因此控制反应慢。压力相关型变风量末端采用串级控制技术来消除送风压力变化对房间温度的影响，风阀由风量控制器控制，而风量控制器的设定值由风量设定值控制器根据实测房间温度进行重设。如果系统内部压力发生变化，末端风量将会首先于房间温度而受到影响，风量控制器根据实测的风量迅速做出反应，调节风阀。最终效果就是房间温度受影响之前控制系统就对压力波动做出了快速反应。

变风量系统中的空气处理单元(AHU)内的风机转速维持送风风道某处的静压为其设定值。通常，该静压设定值恒定或者根据所有末端风阀的最大开度动态地变化。

如果采用恒定的设定值，可能出现在负荷很大的房间即使末端风阀全开仍然不能满足负荷需要；而在负荷较小时，可能系统内所有风阀开度都偏小，增加了系统阻力，最终增加AHU送风机的能耗。

如果根据所有末端风阀开度来优化送风静压，单个末端发生故障或者单个房间温度设定值过低都会导致优化失败。由于变风量空调系统中一台AHU往往会连接几十甚至上百个末端，而这些末端很容易发生故障。这会往往会导致个别或少数末端风阀开度一直维持在最大开度，而实际上房间温度已经达到甚至低于热舒适区。另外一种情况是用户将个别或少数房间温度设定过低，导致相应末端风阀全开。这些情况下，如果根据所有末端风阀的最大开度来优化送风静压设定值，那么送风静压设定值则会逐步上升，并最终达到最大限值。换言之，少数末端的故障或者少数房间温度设定过低会导致该优化方法失效，造成能源浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法及装置，通过变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值来调整送风静压设定值，避免了末端故障引起的优化失效问题，可以在少数末端故障或少数房间温度设定值过低的情况下，仍然有效地优化空气处理单元的送风静压设定值并保证各空调区域的热舒适性要求，提高了空调系统的可靠性，降低了能耗。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，包括：

获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；

根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；

判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则保持当前送风静压设定值；

否则，根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值。

可选地，所述根据所述比值的大小逐步调整当前送风静压设定值包括：

当所述比值低于所述预设的阈值范围的下限值时，逐步增加送风静压设定值；

当所述比值高于所述预设的阈值范围的上限值时，逐步降低送风静压设定值。

可选地，所述各末端皆采用压力相关型的控制方法。

可选地，所述各末端的风机转速根据所述送风静压设定值和风道静压传感器测得的静压值之差进行控制，使所测得的静压值与所述送风静压设定值的误差在预设的误差阈值范围内。

可选地，所述预设的阈值范围为80％-85％。

作为本发明的另一方面，提供的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定装置，包括：

获取模块，用于获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；

计算模块，用于根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；

判断模块，用于判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则保持当前送风静压设定值；

调整模块，用于当所述比值不在预设的阈值范围内时，根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值。

可选地，所述调整模块包括：

当所述比值低于所述预设的阈值范围的下限值时，逐步增加送风静压设定值；

当所述比值高于所述预设的阈值范围的上限值时，逐步降低送风静压设定值。

可选地，所述各末端皆采用压力相关型的控制方法。

可选地，所述各末端的风机转速根据所述送风静压设定值和风道静压传感器测得的静压值之差进行控制，使所测得的静压值与所述送风静压设定值的误差在预设的误差阈值范围内。

可选地，所述预设的阈值范围为80％-85％。

本发明提出的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法及装置，该方法包括：获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则保持当前送风静压设定值；否则，根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值；通过变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值来调整送风静压设定值，避免了末端故障引起的优化失效问题，可以在少数末端故障或少数房间温度设定值过低的情况下，仍然有效地优化空气处理单元的送风静压设定值并保证各空调区域的热舒适性要求，提高了空调系统的可靠性，降低了能耗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种变风量空调系统的容错送风静压设定优化功能示意图；

图3为图1中步骤S50的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定装置的示范性结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

实施例

如图1所示，在本实施例中，一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，包括：

S10、获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；

S20、根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；

S30、判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则S40、保持当前送风静压设定值；

否则，S50、根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值。

在本实施例中，通过变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值来调整送风静压设定值，避免了末端故障引起的优化失效问题，可以在少数末端故障或少数房间温度设定值过低的情况下，仍然有效地优化空气处理单元的送风静压设定值并保证各空调区域的热舒适性要求，提高了空调系统的可靠性，降低了能耗。

如图2所示，为本实施例中变风量空调系统的容错送风静压设定优化功能示意图，图中，容错送风静压设定优化器用于根据以上方法来设置及调整送风静压设定值，容错送风静压设定优化器的输入端与各变风量末端的风量设定值和风量实测值信号点连接，容错送风静压设定优化器的输出端与风机转速控制器的输入端电连接，风机转速控制器的输入端还与风道静压传感器电连接，风机转速控制器的输出端与风机变频器电连接。容错送风静压设定优化器的输入信号为各末端风量设定值和风量实测值。

一个变风量空调系统中有若干个末端，每个末端采用压力相关型控制器控制其对应房间的温度。容错送风静压设定优化器检测各末端风量设定值和风量实测值，根据下面公式计算得出总送风量比例，容错送风静压设定优化器根据该总送风量比例决定静压设定值Psp，使该总送风量比例在一个合理的范围内(比如80％-85％)，风机转速控制器根据实测的风道静压和静压设定值Psp向风机变频器输出控制信号改变风机转速，使风道静压设定值达到设定值Psp。

在本实施例中，总风量实测值和总风量设定值的比值的计算公式如下：

容错送风静压设定优化器根据总送风量比例每隔一小段时间(比如1分钟)更新一次送风静压优化设定值。其更新静压设定值的方法是：当总送风量比例达到或超过范围上限(比如85％)时，容错送风静压设定优化器逐步降低送风静压设定值，之后风机转速控制器降低风机转速从而降低风道静压，各压力相关型末端检测到压力变化后增大风阀开度；当总送风量比例在范围内(比如80％-85％)时，容错送风静压设定优化器保持当前送风静压设定值；当总送风量比例达到或低于范围下限(比如80％)时，容错送风静压设定优化器逐步增加送风静压设定值，之后风机转速控制器增加风机转速使风道静压升高，各压力相关型末端检测到压力变化后降低风阀开度。

如图3所示，在本实施例中，所述步骤S50包括：

S51、当所述比值低于所述预设的阈值范围的下限值时，逐步增加送风静压设定值；

S52、当所述比值高于所述预设的阈值范围的上限值时，逐步降低送风静压设定值。

在本实施例中，所述预设的阈值范围为80％-85％。相应地，所述预设的阈值范围的下限值为80％，所述预设的阈值范围的上限值为85％。

在本实施例中，所述各末端皆采用压力相关型的控制方法。

在本实施例中，所述各末端的风机转速根据所述送风静压设定值和风道静压传感器测得的静压值之差进行控制，使所测得的静压值与所述送风静压设定值的误差在预设的误差阈值范围内。

实施例二

如图4所示，在本实施例中，一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定装置，包括：

获取模块10，用于获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；

计算模块20，用于根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；

判断模块30，用于判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则保持当前送风静压设定值；

调整模块40，用于当所述比值不在预设的阈值范围内时，根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值。

在本实施例中，通过变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值来调整送风静压设定值，避免了末端故障引起的优化失效问题，可以在少数末端故障或少数房间温度设定值过低的情况下，仍然有效地优化空气处理单元的送风静压设定值并保证各空调区域的热舒适性要求，提高了空调系统的可靠性，降低了能耗。

如图2所示，为本实施例中变风量空调系统的容错送风静压设定优化功能示意图，图中，容错送风静压设定优化器用于根据以上方法来设置及调整送风静压设定值，容错送风静压设定优化器的输入端与各变风量末端的风量设定值和风量实测值信号点连接，容错送风静压设定优化器的输出端与风机转速控制器的输入端电连接，风机转速控制器的输入端还与风道静压传感器电连接，风机转速控制器的输出端与风机变频器电连接。容错送风静压设定优化器的输入信号为各末端风量设定值和风量实测值。

一个变风量空调系统中有若干个末端，每个末端采用压力相关型控制器控制其对应房间的温度。容错送风静压设定优化器检测各末端风量设定值和风量实测值，根据下面公式计算得出总送风量比例，容错送风静压设定优化器根据该总送风量比例决定静压设定值Psp，使该总送风量比例在一个合理的范围内(比如80％-85％)，风机转速控制器根据实测的风道静压和静压设定值Psp向风机变频器输出控制信号改变风机转速，使风道静压设定值达到设定值Psp。

在本实施例中，总风量实测值和总风量设定值的比值的计算公式如下：

容错送风静压设定优化器根据总送风量比例每隔一小段时间(比如1分钟)更新一次送风静压优化设定值。其更新静压设定值的方法是：当总送风量比例达到或超过范围上限(比如85％)时，容错送风静压设定优化器逐步降低送风静压设定值，之后风机转速控制器降低风机转速从而降低风道静压，各压力相关型末端检测到压力变化后增大风阀开度；当总送风量比例在范围内(比如80％-85％)时，容错送风静压设定优化器保持当前送风静压设定值；当总送风量比例达到或低于范围下限(比如80％)时，容错送风静压设定优化器逐步增加送风静压设定值，之后风机转速控制器增加风机转速使风道静压升高，各压力相关型末端检测到压力变化后降低风阀开度。

在本实施例中，所述调整模块包括：

当所述比值低于所述预设的阈值范围的下限值时，逐步增加送风静压设定值；

当所述比值高于所述预设的阈值范围的上限值时，逐步降低送风静压设定值。

在本实施例中，所述预设的阈值范围为80％-85％。相应地，所述预设的阈值范围的下限值为80％，所述预设的阈值范围的上限值为85％。

在本实施例中，所述各末端皆采用压力相关型的控制方法。

在本实施例中，所述各末端的风机转速根据所述送风静压设定值和风道静压传感器测得的静压值之差进行控制，使所测得的静压值与所述送风静压设定值的误差在预设的误差阈值范围内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，其特征在于，包括：

获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；

根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；

判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则保持当前送风静压设定值；

否则，根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值。

2.根据权利要求1所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，其特征在于，所述根据所述比值的大小逐步调整当前送风静压设定值包括：

当所述比值低于所述预设的阈值范围的下限值时，逐步增加送风静压设定值；

当所述比值高于所述预设的阈值范围的上限值时，逐步降低送风静压设定值。

3.根据权利要求1所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，其特征在于，所述各末端皆采用压力相关型的控制方法。

4.根据权利要求3所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，其特征在于，所述各末端的风机转速根据所述送风静压设定值和风道静压传感器测得的静压值之差进行控制，使所测得的静压值与所述送风静压设定值的误差在预设的误差阈值范围内。

5.根据权利要求1所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，其特征在于，所述阈值范围可调，预设的阈值范围为80％-85％。

6.一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取变风量空调系统中各末端的风量设定值和风量实测值；

计算模块，用于根据所述各末端的风量设定值和风量实测值计算总风量实测值和总风量设定值的比值；

判断模块，用于判断所述比值是否在预设的阈值范围内，若是，则保持当前送风静压设定值；

调整模块，用于当所述比值不在预设的阈值范围内时，根据所述比值的大小逐步调整送风静压设定值。

7.根据权利要求6所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定装置，其特征在于，所述调整模块包括：

当所述比值低于所述预设的阈值范围的下限值时，逐步增加送风静压设定值；

当所述比值高于所述预设的阈值范围的上限值时，逐步降低送风静压设定值。

8.根据权利要求6所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定装置，其特征在于，所述各末端皆采用压力相关型的控制方法。

9.根据权利要求8所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，其特征在于，所述各末端的风机转速根据所述送风静压设定值和风道静压传感器测得的静压值之差进行控制，使所测得的静压值与所述送风静压设定值的误差在预设的误差阈值范围内。

10.根据权利要求6所述的一种基于变风量空调系统的容错送风静压设定方法，其特征在于，阈值范围可调，所述预设的阈值范围为80％-85％。