CN111256338A - 一种变风量空调系统送风风机控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于空调系统领域，尤其是一种变风量空调系统送风风机控制方法，针对现有的静压传感器的位置和数量很难确定、静压设定值难以定义、关联末端变风量装置如发生故障，容易导致系统误判失控，如出现漏风，容易因累计误差导致控制失控的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1：检测送风风机运行状态；S2：检测各个末端变风量装置是否正常；S3：判断送风风机转速与末端负荷需求的供需平衡程度，本发明在满足各个末端负荷的前提下使末端变风量装置阀门尽可能最大程度的打开，达到节能的目的，同时以末端空调房间温度作为反馈判断末端装置是否故障，如故障将屏蔽末端装置的反馈信息避免错误信息导致送风风机控制失控。

Description

一种变风量空调系统送风风机控制方法
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种变风量空调系统送风风机控制方法。
背景技术
变风量空调系统根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，保持恒定送风温度，自动调节空调系统送风量，从而使室内参数达到要求的全空气空调系统，由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行，所以，风量的减少带来了风机能耗的降低，变风量空调系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求，主要包括以下4个部分：变风量装置：实际是风阀，调整此风阀增大/减少送入房间的风量，从而实现对各个房间温度的单独调节；风管系统：包括送风、回风、排风和新风输送管道；空气处理设备：根据室内负荷变化或室内要求参数的变化，保持恒定送风温度；空气输送设备：即送风风机，根据室内负荷变化自动调节空调系统送风量。
常用的送风风机控制方法：定静压控制、变静压控制和总风量控制，定静压控制的基本原理：在风道最不利点设置压力传感器，送风风机的转速将由风管中最小的静压值来控制，使风道中的最小静压值能满足各个末端的能量需要，优势：反馈数量少，运行相对稳定，劣势：静压传感器的位置和数量很难确定：风道风量实际上不会很均匀，需根据实验数据寻找概率最高的最不利点。而在多道风管的场合还需在各个风管分别寻找最不利点和安装静压传感器，静压设定值难以定义：静压设定值一般在空调系统额定工况下定义以满足所有工况的需求，但空调系统大部分时间处于部分负荷工况，这导大部分时间管道静压高于实际需求造成浪费。变静压控制基本原理：在风道任意位置设置静压传感器，在运行过程中不断巡检末端变风量装置的阀度，根据风道静压是否满足需求作为反馈调整静压设定值，使末端变风量装置阀门尽可能全开和风管中静压尽可能减小的前提下，通过调节送风风机频率以改变空调系统的送风量，达到节能的目的，优势：静压传感器安装简单，节能效果好，劣势：关联末端变风量装置如发生故障，容易导致系统误判失控。总风量控制基本原理：直接测取各个末端变风量装置的送风流量，通过加权平均的方法进行叠加计算，再根据计算值去调整送风机的流量，使送风量等于总末端风量之和，优势：使用前馈控制，响应速度快，节能效果好，劣势：如出现漏风，容易因累计误差导致控制失控。因此我们提出了一种变风量空调系统送风风机控制方法，用来解决上述控制方法的弊端。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在静压传感器的位置和数量很难确定、静压设定值难以定义、关联末端变风量装置如发生故障，容易导致系统误判失控，如出现漏风，容易因累计误差导致控制失控的缺点，而提出的一种变风量空调系统送风风机控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种变风量空调系统送风风机控制方法，包括以下步骤：
S1：检测送风风机运行状态；
S2：检测各个末端变风量装置是否正常；
S3：判断送风风机转速与末端负荷需求的供需平衡程度；
S4：根据风阀阀度反馈调节送风风机转速。
优选的，所述S1中，检测风机是否运行，并通过延时建立控制周期，以适应空调风系统惯性大的特点，避免频繁调节导致系统振荡。
优选的，所述S2中，末端变风量装置通过检测房间实际温度作为反馈控制风阀阀度，如装置不正常将导致房间温度无法稳定控制在设定区间，以运行中的末端装置对应的房间温度作为故障判断依据，如在一定时间内无法稳定于设定区间即可判断为不正常状态并报警提示。
优选的，所述S3中，读取正常末端装置的风阀阀度并进行相互比较，提取最大值和最小值，风阀阀度越大证明平衡程度越高、节能性越好、但可控裕度越小，反之证明平衡程度越低、节能性越差、但可控裕度越大。
优选的，所述S4中，空调系统的目标是满足末端负荷需求，所以首先比较阀度最大值与阀度上限值，如阀度最大值大于等于阀度上限值证明可控裕度过小，应提高送风风机转速增大风机压头使阀度减小以提高可控裕度，如阀度最大值小于阀度上限值证明系统可控裕度充足，此时该考虑系统的节能性，比较阀度最小值与阀度下限值，如阀度最小值小于阀度下限值证明系统阻力过大，应降低送风风机转速减小风机压头使阀度增大以降低系统阻力。如阀度最大值和最小值均处于阀度最大值和最小值之间证明系统取得了可控裕度和节能性的平衡，无需调整。
优选的，所述阀度最大值和最小值可设置，考虑可控裕度和节能性的平衡，一般设置为90％和70％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本方案在运行过程中不断巡检末端变风量装置的阀度，以阀度作为反馈反映送风量是否满足末端负荷需求，通过调节送风风机频率以改变空调系统的送风量，在满足各个末端负荷的前提下使末端变风量装置阀门尽可能最大程度的打开，达到节能的目的，同时以末端空调房间温度作为反馈判断末端装置是否故障，如故障将屏蔽末端装置的反馈信息避免错误信息导致送风风机控制失控。
附图说明
图1为本发明提出的一种变风量空调系统送风风机控制方法的流程图；
图2为现有变风量空调系统示意图；
图3为本发明提出的一种变风量空调系统送风风机控制方法的末端变风量装置故障判断流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请实施过程中，发现常用的送风风机控制方法：定静压控制、变静压控制和总风量控制，定静压控制的基本原理：在风道最不利点设置压力传感器，送风风机的转速将由风管中最小的静压值来控制，使风道中的最小静压值能满足各个末端的能量需要，优势：反馈数量少，运行相对稳定，劣势：静压传感器的位置和数量很难确定：风道风量实际上不会很均匀，需根据实验数据寻找概率最高的最不利点。而在多道风管的场合还需在各个风管分别寻找最不利点和安装静压传感器，静压设定值难以定义：静压设定值一般在空调系统额定工况下定义以满足所有工况的需求，但空调系统大部分时间处于部分负荷工况，这导大部分时间管道静压高于实际需求造成浪费。变静压控制基本原理：在风道任意位置设置静压传感器，在运行过程中不断巡检末端变风量装置的阀度，根据风道静压是否满足需求作为反馈调整静压设定值，使末端变风量装置阀门尽可能全开和风管中静压尽可能减小的前提下，通过调节送风风机频率以改变空调系统的送风量，达到节能的目的，优势：静压传感器安装简单，节能效果好，劣势：关联末端变风量装置如发生故障，容易导致系统误判失控。总风量控制基本原理：直接测取各个末端变风量装置的送风流量，通过加权平均的方法进行叠加计算，再根据计算值去调整送风机的流量，使送风量等于总末端风量之和，优势：使用前馈控制，响应速度快，节能效果好，劣势：如出现漏风，容易因累计误差导致控制失控。
以图2所示的变风量空调系统为对象建立一个变风量空调送风风机控制系统，控制系统通过网络连接末端变风量装置，读取装置“运行状态、设定温度、房间温度、当前阀度等”信息作为控制的反馈，参照图1、3，一种变风量空调系统送风风机控制方法，包括以下步骤：
S1：检测送风风机运行状态：检测风机是否运行，并通过延时建立控制周期，以适应空调风系统惯性大的特点，避免频繁调节导致系统振荡；
S2：检测各个末端变风量装置是否正常：末端变风量装置通过检测房间实际温度作为反馈控制风阀阀度，如装置不正常将导致房间温度无法稳定控制在设定区间，以运行中的末端装置对应的房间温度作为故障判断依据，如在一定时间内无法稳定于设定区间即可判断为不正常状态并报警提示；
S3：判断送风风机转速与末端负荷需求的供需平衡程度：读取正常末端装置的风阀阀度并进行相互比较，提取最大值和最小值，风阀阀度越大证明平衡程度越高、节能性越好、但可控裕度越小，反之证明平衡程度越低、节能性越差、但可控裕度越大；
S4：根据风阀阀度反馈调节送风风机转速：空调系统的目标是满足末端负荷需求，所以首先比较阀度最大值与阀度上限值，如阀度最大值大于等于阀度上限值证明可控裕度过小，应提高送风风机转速增大风机压头使阀度减小以提高可控裕度，如阀度最大值小于阀度上限值证明系统可控裕度充足，此时该考虑系统的节能性，比较阀度最小值与阀度下限值，如阀度最小值小于阀度下限值证明系统阻力过大，应降低送风风机转速减小风机压头使阀度增大以降低系统阻力。如阀度最大值和最小值均处于阀度最大值和最小值之间证明系统取得了可控裕度和节能性的平衡，无需调整，阀度最大值和最小值可设置，考虑可控裕度和节能性的平衡，一般设置为90％和70％。
本方案在运行过程中不断巡检末端变风量装置的阀度，以阀度作为反馈反映送风量是否满足末端负荷需求，通过调节送风风机频率以改变空调系统的送风量，在满足各个末端负荷的前提下使末端变风量装置阀门尽可能最大程度的打开，达到节能的目的，同时以末端空调房间温度作为反馈判断末端装置是否故障，如故障将屏蔽末端装置的反馈信息避免错误信息导致送风风机控制失控。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变风量空调系统送风风机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：检测送风风机运行状态；
S2：检测各个末端变风量装置是否正常；
S3：判断送风风机转速与末端负荷需求的供需平衡程度；
S4：根据风阀阀度反馈调节送风风机转速。
2.根据权利要求1所述的一种变风量空调系统送风风机控制方法，其特征在于，所述S1中，检测风机是否运行，并通过延时建立控制周期，以适应空调风系统惯性大的特点，避免频繁调节导致系统振荡。
3.根据权利要求1所述的一种变风量空调系统送风风机控制方法，其特征在于，所述S2中，末端变风量装置通过检测房间实际温度作为反馈控制风阀阀度，如装置不正常将导致房间温度无法稳定控制在设定区间，以运行中的末端装置对应的房间温度作为故障判断依据，如在一定时间内无法稳定于设定区间即可判断为不正常状态并报警提示。
4.根据权利要求1所述的一种变风量空调系统送风风机控制方法，其特征在于，所述S3中，读取正常末端装置的风阀阀度并进行相互比较，提取最大值和最小值，风阀阀度越大证明平衡程度越高、节能性越好、但可控裕度越小，反之证明平衡程度越低、节能性越差、但可控裕度越大。
5.根据权利要求1所述的一种变风量空调系统送风风机控制方法，其特征在于，所述S4中，空调系统的目标是满足末端负荷需求，所以首先比较阀度最大值与阀度上限值，如阀度最大值大于等于阀度上限值证明可控裕度过小，应提高送风风机转速增大风机压头使阀度减小以提高可控裕度，如阀度最大值小于阀度上限值证明系统可控裕度充足，此时该考虑系统的节能性，比较阀度最小值与阀度下限值，如阀度最小值小于阀度下限值证明系统阻力过大，应降低送风风机转速减小风机压头使阀度增大以降低系统阻力。如阀度最大值和最小值均处于阀度最大值和最小值之间证明系统取得了可控裕度和节能性的平衡，无需调整。
6.根据权利要求5所述的一种变风量空调系统送风风机控制方法，其特征在于，所述阀度最大值和最小值可设置，考虑可控裕度和节能性的平衡，一般设置为90％和70％。
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