CN206555161U - 一种新型风机墙风机组合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型风机墙风机组合结构，其中新型风机墙风机组合结构包括在风机墙上并排设置若干风机组，且风机组的组数可被均分量化，每个风机组包括个数相等的风机，至少有一风机组可实现无级调节，其余风机组为有级调节。本实用新型成本较低，控制精度较高。

Description

一种新型风机墙风机组合结构

技术领域

本实用新型属于地铁空调领域，尤其涉及一种地铁站用嵌入式空调系统风机墙新型风机组合结构。

背景技术

风机墙主要应用于地铁站嵌入式蒸发冷却空调系统，主要包括离心风机、止回阀、防火阀和接线盒等主要零部件组成，采用模块化设计，一般嵌入安装于新排风道间的墙体上，通过控制风机墙上的风机来调节从新风道引入的补风量，在空调系统运行时对蒸发冷凝器进行自适应补风，确保系统稳定运行。

由于风机墙对地铁站嵌入式空调系统的冷凝压力稳定至关重要，目前已应用的新型嵌入式空调系统采用的为可无级调节运行转速的EC风机，如图1所示。该风机内置智能控制模块的直流无刷式电机，自带热保护，预留0-10V的外接调速信号输入接口，外部可通过给定0-10V直流电压实现风机0-100％无级调速。对于嵌入式空调系统来说，通过同时调节风机墙的EC风机转速，实现补风量的无级调节，直接影响到空调系统的冷凝压力变化，控制系统通过监测各空调系统冷凝压力状态再输出0-10V对EC风机进行调速，响应空调系统冷凝压力变化。

由于嵌入式空调系统对补风量需求比较大，所以通常地铁站一端的空调系统需用风机墙的风机数量达到十几个，功率可达几十千瓦，对于提高整个地铁空调的能效比，降低空调系统的耗电量，风机墙需要无级调节也是势在必行。

但市面上的EC风机一般都比较昂贵，相比较传统有级调节的AC风机，单个风机高出一千多的费用，如果算上整个空调系统的风机墙所用的全部风机，则整体造价会高出两万元左右，制约了新型嵌入式空调系统的应用。

为改变这一现状，尝试过的方案为将风机墙所有风机由AC风机替代EC风机，AC风机为普通的离心风机，通过主电源通断实现风机的启停，故当调节风机墙补风量时，需将风机墙的AC风机分为数组，如图2所示，共15个风机，分为5组，每组3个AC风机，实际在调速时，通过逐步增加运行的风机组数和逐步减少运行的风机组数来达到风量调节的目的，在实际应用过程中，因此种调节方式过于粗糙，造成空调系统的冷凝压力控制精度大打折扣，不利于整个系统的稳定运行，对于地铁站用的空调系统高稳定和可靠的要求来说，存在一定的风险，因此有必要再作进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种成本较低，控制精度较高的风机墙风机组合，以克服以上现有技术中的不足之处。

一种新型风机墙风机组合结构，包括在风机墙上并排设置若干风机组，且风机组的组数可被均分量化，每个风机组包括个数相等的风机，至少有一风机组可实现无级调节，其余风机组为有级调节。

为了使风机控制精度更高，必须在保证风机墙风机组的线性无级调节的同时，还需控制其实施方案的成本要相对低，从这一角度出发，我们考虑采用小部分EC风机+大部分的AC风机组合或全部采用AC风机的组合，但需新型的控制方法。

进一步地，至少有一风机组的风机均为可实现0-100％功率无级调节的EC风机，其余风机组均为有级调节的AC风机。

进一步地，风机组的组数为5组，每组风机数为3个，且有1组风机组的风机均为EC风机，其余4组风机组的风机均为AC风机。

进一步地，风机组的风机均为AC风机，且至少有一组风机组采用变频器进行无级调节。

进一步地，风机组的组数为5组，且每组风机数为3个。

本实用新型中，所述的新型风机墙组合结构是利用建模方法对进行控制，所述建模方法包括如下：

将一整体分N等份，则每等份占总量的且其中的一等分为可调节并量化到0～100％，其余等分为固定的不可变化，其中N为正整数；

当需求为总量的则将可量化的那一等分进行对应需求满足；

当需求在总量的时，则直接将其余等分的其中一等分来满足，同时可量化的那一等分需将其降为0即可；

当需求为总量的时，则直接调节可量化那一等分，且结合其余等分的其中一等分来满足；

当需求为总量的时，则直接调节可量化那一等分，且结合其余等分的其中二等分来满足；

当需求为总量的时，则直接调节可量化那一等分，且结合其余等分的其中三等分来满足；

当需求为总量的时，则直接调节可量化那一等分，且结合其余等分的其中四等分来满足。

在数学建模中，所谓比例调节或无级调节，是需要多少的百分比时，执行机构能够响应对应的百分比输出，根据这一定义，将某物体分几等份，例如五等分，则每等份占总量的20％，将这五等分这样区分，其中的某一等分为可调节并量化0-100％，其他四等分为固定的不可变化。当需求0-20％，则可以将可量化的那一等分进行对应需求满足，而当需求在20％时，则可以直接将剩下的其他四等分的其中一种来满足，同时可量化的那一等分需将其降为0即可，当需求在20～40％时，则直接调节可量化那一等分即可，其他需求区间时可依次类推，可以知道这样组合和调节方法完全可以实现整个需求0-100％无级调节目的。

进一步地，新型风机墙风机控制方法包括如下：

在风机墙上并排设置5组风机组，每组风机组设置3个风机，且每个风机风量相同；

第1组风机组的3个风机选用可0-100％无级调节的EC风机，剩下4组风机组12个风机选用为仅可有级启停的AC风机；

在补风量需求为总量的0-20％范围时，开启风机墙第1组的3个EC风机，同时0-100％进行无级调节；

当补风量需求在总量的20％～40％范围时，第1组的3个EC风机组继续从零开始0-100％无级调节，此时再开启第2组AC风机即可。

当补风量需求在总量的40％～60％范围时，第1组的3个EC风机组继续从零开始0-100％无级调节，此时再开启第3组AC风机即可。

当补风量需求在总量的60％～80％范围时，第1组的3个EC风机组继续从零开始0-100％无级调节，此时再开启第4组AC风机即可。

进一步地，新型风机墙风机控制方法，包括如下：

在风机墙上并排设置5组风机组，每组风机组设置3个风机，且每个风机风量相同，且设置所有风机采用AC风机；

第1组风机组的3个AC风机共用一个变频器进行无级调节；

在补风量需求为总量的0-20％范围时，开启风机墙第1组的3个AC风机用变频器进行调节；

当需求在总量的40～60％范围时，结合第1组风机组再开启一组AC风机。

当需求在总量的60～80％范围时，结合第1组风机组再开启二组AC风机。

当需求在总量的80～100％范围时，结合第1组风机组再开启三组AC风机。

当需求在总量的100～120％范围时，结合第1组风机组再开启四组AC风机。

与现有技术相比，本实用新型简单有效，通过巧妙的组合即结构可避免因风机墙全部采用EC风机带来的成本过高问题或因全部采用AC风机进行有级调节带来的控制精度过大问题。

附图说明

图1为风机墙全部采用EC风机的组合图；

图2为风机墙全部采用AC风机的组合图；

图3为风机墙EC和AC风机混合的组合图；

图4为第一实施例的控制效果图；

图5为第二实施例的控制效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

第一实施例

参见图3和图4，将风机墙15个风机分为5组，每个风机要求选型时风量相同，最上面的3个风机选用可0-100％无级调节的EC风机，剩下的12个风机按3个为一组共4组，选用为仅可有级启停的AC风机。在补风量需求0-20％范围时，开启风机墙最上面的3个EC风机，同时0-100％进行无级调节，当补风量需求在20％～40％范围时，最上面的3个EC风机组继续从零开始0-100％无级调节，此时再开启第2组AC风机即可，依次类推，实现如图4所示的控制效果，实现风机墙的功率输出与补风量成正比线性关系。

第二实施例

参见图2和图5，如第一实施例一样，将风机墙15个风机分为5组，不同之处在于这次全部采用AC风机，最上面的3个风机作为第1组，共用一个变频器进行无级调节，因避免低频电机发热易烧毁问题，风机的调节范围只能为30Hz～50Hz，即第一组风机组的风量调节范围为60～100％，在补风量需求0-20％范围时，开启风机墙最上面的3个AC风机用变频器进行调节，此时风机墙功率在12％～20％范围无级调节，需求在20～40％范围时，此时因第一组风机不能满足风量需求，需再开启一组有级AC风机，此时风机墙功率在32％～40％范围内无级调节，依次类推，实现如图5所示的控制效果。从此图可以看到，风机墙的功率输出与补风量不成正比线性关系，是一种阶梯级的线性关系，在精度需求不太高的场合，不失为一种很好应用。

Claims (5)

1.一种新型风机墙风机组合结构，包括在风机墙上并排设置若干风机组，且风机组的组数可被均分量化，每个风机组包括个数相等的风机，其特征在于，至少有一风机组可实现无级调节，其余风机组为有级调节。

2.根据权利要求1所述的新型风机墙风机组合结构，其特征在于，至少有一风机组的风机均为可实现0-100％功率无级调节的EC风机，其余风机组均为有级调节的AC风机。

3.根据权利要求2所述的新型风机墙风机组合结构，其特征在于，所述风机组的组数为5组，每组风机数为3个，且有1组风机组的风机均为EC风机，其余4组风机组的风机均为AC风机。

4.根据权利要求1所述的新型风机墙风机组合结构，其特征在于，所有风机组的风机均为AC风机，且至少有一组风机组采用变频器进行无级调节。

5.根据权利要求4所述的新型风机墙风机组合结构，其特征在于，所述风机组的组数为5组，且每组风机数为3个。