CN1566834A - 中央空调新风控制器 - Google Patents

Abstract

本发明所述的中央空调新风控制器是一种能实时测量并控制新风量的控制器。它能独立使用并具有网络接口。本发明同时提供两种新风测量及控制方式：温度法及空气品质测量控制法，用户可根据系统要求和经费情况自行选择其中一种，以达到定新风量时使用该测量方式来保证该比例恒定。而在变风量系统中当送风量变化时，为保证满足要求的新风量，实时调节新风比以保持新风量不变。本发明所述的新风控制器主要由温度传感器、微处理器、LCD液晶显示屏、网络接口、参数设置部分组成。

Description

中央空调新风控制器

本发明涉及一种在中央空调系统中能进行实时测量并控制新风量大小，能够独立使用并能实现远程监控的新风控制器。

现有的中央空调系统由于受控制技术的限制，对新风的控制很粗糙，控制参数通常是计算出来的，是预先设定的，而不是通过对新风量进行实时测量来进行调节的。新风控制的一个重要部分是新风量测量，而现有的新风测量方式既复杂又不能保证精度。目前新风测量方式大都采用以下两种方式。其一为风速传感器测量风速，并根据风管道的截面积计算出风量，这种测量方式受以下情况的影响过大：1)风速过低时测量值偏差过大；2)在新风管道中新风必须具有一定行程才能测量，从而使机房中新风管道的占用空间较大，现代建筑中空调机房的设计往往无法满足该管道长度的要求；3)因气流组织在风管中并不均匀，风速测量必须要在风道中设置多个测量点取平均值，由于成本和安装的原因，实际上是无法实现的，因此测量值很不准确。其二为测量送风管道静压，但这种方式需保证管道中有一定的压力，压力不够时会导致测量不准，另外，静压测量装置的积尘会导致测量参数变化。现有的新风控制方式大多是控制最小新风的方法，因为在空调季节新风量加大会增加空调机组的能耗。但在室内外温差较小时或过渡季节时并没有考虑充分地利用新风，从而达不到提高室内空气品质以及空调机组节能的目的。另外，现有的新风控制往往并不是一个独立的产品，测量出的值要变送给其它设备，由其它控制器(如DDC)来完成控制，构成复杂，控制精度差。

本发明的目的旨在解决现有技术的不足，提供了一种利用能量平衡或质量平衡方法来实时测量控制并新风量，同时最大化地利用新风改善空气品质的产品。它是一种可以独立使用的装置，可用来直接控制相关设备，而不受新风管道长度以及管道中压力的限制。

本发明同时提供两种新风测量及控制方式：温度法及空气品质测量控制法，用户可根据系统要求和经费情况自行选择其中一种，以达到定新风量时使用该测量方式来保证该比例恒定。而在变风量系统中当送风量变化时，为保证满足要求的新风量，实时调节新风比以保持新风量不变。

为达到上述目的，本发明的具体实施如下：采用温度法时，实时检测新风、回风、混风温度，利用能量平衡关系，可以计算出新风比P，然后再根据送风量即可得出当前新风量：

$P=\frac{T_{\mathrm{MA}}-T_{\mathrm{RA}}}{T_{\mathrm{OA}}-T_{\mathrm{RA}}}$

式中：P——新风比，T_OA——新风温度，T_RA——回风温度，T_MA——混风温度，L_OA——新风量

    L_SA——送风量

通过三个温度值的实时测量，能准确测量和计算新风温度与回风温度以及混风温度的比值，并根据目前的送风机组频率或额定风量计算出当前的新风量。将当前实际的新风量与设置的新风量进行比较，从而控制新风阀、回风阀、排风阀的开度，以达到设定的新风量。这种测量方式不受风管长度、机房空间及风速大小的限制。当其中两个温度值相等时，即室外环境温度与室内温度非常接近则可采用全新风运行，即新风排风阀全打开，回风关闭。

本发明所述新风控制器不仅解决了新风测量的不准确，而且充分利用了环境温度(新风温度)与室内设置温度接近时，用新风做冷源，减小空调机组的能耗。

当采用空气品质法时，本发明可实时检测新风、回风、送风的二氧化碳(CO₂)浓度，利用质量平衡关系，计算出新风比，然后再根据机组当前的送风量即可得出当前新风量：

$L_{\mathrm{OA}}=\frac{C_{\mathrm{RA}}-C_{\mathrm{SA}}}{C_{\mathrm{RA}}-C_{\mathrm{OA}}}\·L_{\mathrm{SA}}$

式中：L_OA——新风量，L_SA——送风量，C_OA——新风CO2浓度，

      C_RA——回风CO2浓度，C_SA——送风CO2浓度

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详述。

图一本发明所述的中央空调新风控制器的平面示意图

图二本发明所述的中央空调新风控制器的输入输出接线端子示意图

图三本发明所述的中央空调新风控制器的逻辑电路图

本发明所述的新风控制器主要由温度传感器、微处理器、LCD液晶显示屏、网络接口、参数设置部分组成。如附图一，面板上有控制器开关键及设置确认键(1-1)、参数设置键(1-2)、设置值下调键(1-3)、设置值上调键(1-4)、参数组切换键(1-5)、LCD液晶显示屏(1-6)和输入输出接线端子(1-7)及(1-8)。在LCD显示屏(1-6)上，所有设置值及实测值均在LCD显示屏上显示，即可显示多个测量温度值，CO2测量值，新风比的比值等。

在附图二中，(2-1)为数据采集的输入端子(如温度、CO₂)，(2-2)、(2-5)为电源输入端子，(2-3)、(2-4)为其它设备的信号输入。(2-6)、(2-7)为信号输出端子，(2-8)为通信信号接线端子，可与RS-485总线相联或直接联接于PC机上。

在附图三中可以看出，该装置由微处理器(3-1)与数据保存电路(3-10)、通讯电路(3-9)、LCD显示电路(3-6)、设置键输入电路(3-5)及传感器组(3-2)、模拟量输出电路(3-8)及开关量输出电路(3-7)等组成。微处理器(3-1)将传感器组(3-2)采集到的3个温度测量值或CO₂测量值送至微处理器(3-1)进行计算，得到当前的新风比值，再与从总风量检测单元(3-3)采集到的风量数据进行计算得到当前新风量，与设定值比较计算后通过模拟量输出电路(3-8)输出控制参数。

外部设备输入的开关量(消防或联动等)信号通过(3-4)，经过(3-1)处理后，通过开关量输出电路(3-7)，输出两组控制参数。

通过设置键输入单元(3-5)可以设置所有的参数、功能。

通过显示单元(3-6)可显示所有的测量、设置、运行信息，同时，这些信息可通过(3-1)微处理器传送至通信电路(3-9)，使该装置可与其它控制器或PC机相联，进行远程监控。

Claims (5)

1、一种在中央空调系统中能进行实时测量并控制新风量大小的新风控制器，其特征是：能实时对新风量进行测量并根据测量值和预设参数实施控制。

2、根据权力要求1所述的中央空调新风控制器，其特征采用了能量平衡法或质量平衡法，利用温度测量方式或空气品质测量方式来进行实时测量，并据此计算出新风比，以控制定新风量时保证该比例恒定，而在变风量系统中可实时调节新风比以保持新风量不变。

3、根据权力要求1所述的新风控制器，其特征是不依赖于其它控制器，可以独立使用，并具有接口。

4、根据权力要求3所述的新风控制器，其特征是面板上具有控制器参数设置键，LCD液晶显示屏以及输入输出接线端子。

5、根据权力要求3所述的新风比控制器，其特征是由微处理器(3-1)、传感器组(3-2)、通讯电路(3-9)、LCD显示电路(3-6)、输入输出电路等组成。

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