NO318418B1 - Ventilation control method, as well as ventilation controls and computer program for carrying out the method. - Google Patents

Ventilation control method, as well as ventilation controls and computer program for carrying out the method. Download PDF

Info

Publication number
NO318418B1
NO318418B1 NO20025492A NO20025492A NO318418B1 NO 318418 B1 NO318418 B1 NO 318418B1 NO 20025492 A NO20025492 A NO 20025492A NO 20025492 A NO20025492 A NO 20025492A NO 318418 B1 NO318418 B1 NO 318418B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
zone
ventilation
air flow
flow rate
damper
Prior art date
Application number
NO20025492A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20025492D0 (en
Inventor
Bjorn Tore Larsen
Original Assignee
Vekst Teknologi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vekst Teknologi filed Critical Vekst Teknologi
Priority to NO20025492A priority Critical patent/NO318418B1/en
Publication of NO20025492D0 publication Critical patent/NO20025492D0/en
Publication of NO318418B1 publication Critical patent/NO318418B1/en

Links

Landscapes

  • Ventilation (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

Teknisk område Technical area

Oppfinnelsen vedrører generelt ventilasjonsteknikk, og mer bestemt regulering av luftmengde til eller fra et antall soner i en bygning. The invention generally relates to ventilation technology, and more specifically regulation of air volume to or from a number of zones in a building.

Spesielt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for ventilasjonskontroll i en bygning som omfatter et antall ventilasjonssoner, hvor luft føres til minst en fellesgren og derfra fordeles til et antall sonegrener som fører til de enkelte soner. Oppfinnelsen vedrører også en ventilasjonskontroller og et dataprogram for utførelse av en ventilasjonskontroller. In particular, the invention relates to a method for ventilation control in a building which comprises a number of ventilation zones, where air is led to at least one common branch and from there is distributed to a number of zone branches leading to the individual zones. The invention also relates to a ventilation controller and a computer program for executing a ventilation controller.

Bakgrunn for oppfinnelsen Background for the invention

Mekanisk ventilasjon av bygninger er tradisjonelt basert på tilførsel og/eller avtrekk av konstant luftmengde til rom eller soner i en bygning. Ønsket luftmengde beregnes fra en maksimal belastning i de ulike rommene. Siden den virkelige belastningen ofte ikke er maksimal, innebærer slike systemer unødig høyt energiforbruk. Mechanical ventilation of buildings is traditionally based on the supply and/or extraction of a constant amount of air to rooms or zones in a building. The desired air volume is calculated from a maximum load in the various rooms. Since the real load is often not maximum, such systems involve unnecessarily high energy consumption.

For å redusere energiforbruket er det tidligere utviklet såkalte VAV-systemer (Variable Air Volume), hvor ventilasjonen er behovsstyrt, idet luftmengden til/fra de enkelte rom kan varieres. In order to reduce energy consumption, so-called VAV systems (Variable Air Volume) have previously been developed, where the ventilation is demand-driven, as the amount of air to/from the individual rooms can be varied.

Med uttrykket luftmengde skal i denne beskrivelsen forstås luftstrømning, altså luftvolum.pr. tidsenhet (eng.: "air flow"). In this description, the expression air volume is to be understood as air flow, i.e. air volume.per unit of time (eng.: "air flow").

Teknikkens stilling The position of the technique

Figur 1 viser et tidligere kjent, analogt VAV-tilluftsventilasjonssystem hvor variabel luftmengde tilføres via uttak 110, 120, 130, 140, 150 til fem soner eller rom i en bygning. Luftmengden som tilføres hver sone kan settes lokalt i sonen, slik at den kan tilpasses det aktuelle ventilasjonsbehovet i sonen. Figure 1 shows a previously known, analogue VAV supply air ventilation system where variable amounts of air are supplied via outlets 110, 120, 130, 140, 150 to five zones or rooms in a building. The amount of air supplied to each zone can be set locally in the zone, so that it can be adapted to the current ventilation needs in the zone.

En avgrening 101 forsyner en fellesgren 105 med luft fra en vifte 108 via et hovedkanalnett 109. Nedstrøms avgreningen 101 er det anordnet et motorisert spjeld 102 som er forbundet til utgangen av en trykkregulator 104. Trykkregulatoren 104 har som inngang et signal fra en trykktransmitter 103, innrettet for å måle trykket i fellesgrenen 105, f.eks. i begynnelsen av fellesgrenen på nedstrømssiden av spjeldet 102. Trykkregulatoren 104 er innrettet for å innstille spjeldet slik at det opprettholdes et tilnærmet konstant trykk i fellesgrenen 105, uavhengig av luftmengden som tilføres til sonene. Konstant trykk er nødvendig for å hindre at det bygger seg opp et for høyt trykk i fellesgrenen 105, med tilhørende sterk, energiødende struping av sonespjeldene når det er lite luftbehov i de tilknyttede soner. A branch 101 supplies a common branch 105 with air from a fan 108 via a main duct network 109. Downstream of the branch 101, a motorized damper 102 is arranged which is connected to the output of a pressure regulator 104. The pressure regulator 104 has as input a signal from a pressure transmitter 103, arranged to measure the pressure in the common branch 105, e.g. at the beginning of the common branch on the downstream side of the damper 102. The pressure regulator 104 is arranged to set the damper so that an approximately constant pressure is maintained in the common branch 105, regardless of the amount of air supplied to the zones. Constant pressure is necessary to prevent too high a pressure building up in the common branch 105, with associated strong, energy-wasting throttling of the zone dampers when there is little air demand in the associated zones.

Den ønskede luftmengde som tilføres fra fellesgrenen 105 til uttaket 110 i den første sonen reguleies ved hjelp av en lokal, analog luftmengderegulator 113. Luftmengderegulatoren 113 styrer et motorisert sonespjeld 112. Regulatoren har som inngang signalet fra en luftmengdemåler 111 for måling av den virkelige luftmengde som tilføres sonen. Regulatoren har videre et settpunkt for ønsket luftmengde til den aktuelle sonen. Verdien for settpunktet kan enten være manuelt innstilt eller automatisk påvirket av et signal fra en tilstedeværelsesdetektor, en termostat, en CCVmåler eller liknende (ikke vist) anordnet i den respektive sone. The desired amount of air that is supplied from the common branch 105 to the outlet 110 in the first zone is regulated by means of a local, analogue air quantity regulator 113. The air quantity regulator 113 controls a motorized zone damper 112. The regulator has as input the signal from an air quantity meter 111 for measuring the real quantity of air which supplied to the zone. The regulator also has a set point for the desired amount of air for the zone in question. The value for the set point can either be manually set or automatically influenced by a signal from a presence detector, a thermostat, a CCV meter or similar (not shown) device in the respective zone.

Luft tilført fellesgrenen 105 fordeler seg på tilsvarende måte også til de fire øvrige soneuttakene 120, 130, 140, 150. Grenene som fører frem til disse uttakene er på samme måte som beskrevet ovenfor forsynt med spjeld (henholdsvis 122, 132, 142, 152) luftmengderegulator (henholdsvis 123, 133, 143, 153) og luftmengdemåler (henholdsvis 121, 131, 141, 151). Air supplied to the common branch 105 is similarly distributed to the four other zone outlets 120, 130, 140, 150. The branches leading to these outlets are equipped with dampers in the same way as described above (respectively 122, 132, 142, 152) air flow regulator (respectively 123, 133, 143, 153) and air flow meter (respectively 121, 131, 141, 151).

Denne tidligere kjente løsningen muliggjør variabel, lokalt behovstilpasset lufttilførsel til hver sone. Løsningen er imidlertid forbundet med visse ulemper. This previously known solution enables variable, locally needs-adapted air supply to each zone. However, the solution is associated with certain disadvantages.

I hver sone er det behov for en separat luftmengderegulator med tilhørende luftmengdemåler, for regulering av det lokale sonespjeld. Dette fører til relativt høye utstyrs-, installasjons- og vedlikeholdskostnader. In each zone, there is a need for a separate air volume regulator with an associated air volume meter, for regulation of the local zone damper. This leads to relatively high equipment, installation and maintenance costs.

Videre er det er et problem å bestemme det riktige settpunkt for det konstante trykket som tilveiebringes av trykkregulatoren 104. Et for høyt trykk fører til høyt energiforbruk og høyt støynivå. Et for lavt trykk innebærer på den annen side at systemet ikke kan levere tilstrekkelige luftmengder ved stor belastning, for eksempel i det tilfellet at det ønskes tilført maksimal luftmengde til alte soner. Furthermore, it is a problem to determine the correct set point for the constant pressure provided by the pressure regulator 104. Too high a pressure leads to high energy consumption and a high noise level. On the other hand, a pressure that is too low means that the system cannot deliver sufficient amounts of air under heavy load, for example in the case that a maximum amount of air is to be supplied to all zones.

Sammenfatning av oppfinnelsen Summary of the Invention

Det er en generell hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte av den art som er nevnt i innledningen. It is a general purpose of the present invention to provide an improved method of the kind mentioned in the introduction.

En særlig hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en slik fremgangsmåte som overvinner de ovenfor nevnte ulempene ved tradisjonelle VAV-systemer. A particular purpose of the invention is to provide such a method which overcomes the above-mentioned disadvantages of traditional VAV systems.

I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for ventilasjonskontroll som angitt i det nedenstående selvstendige patentkrav 1, en ventilasjonskontroller som angitt i det nedenstående selvstendige patentkrav 6 og et dataprogram som angitt i det nedenstående selvstendige patentkrav 7. In accordance with the invention, there is provided a method for ventilation control as stated in independent patent claim 1 below, a ventilation controller as stated in independent patent claim 6 below and a computer program as stated in independent patent claim 7 below.

Ytterligere fordelaktige trekk fremgår av de uselvstendige krav. Further advantageous features appear from the non-independent claims.

Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i form av foretrukkede utførelsesformer med henvisning til tegningene. Her viser: Fig. 1 et skjematisk blokkdiagram for et VAV-system i samsvar med den tidligere kjente teknikk, og som allerede er beskrevet i det ovenstående, In the following, the invention will be described in more detail in the form of preferred embodiments with reference to the drawings. Here: Fig. 1 shows a schematic block diagram for a VAV system in accordance with the prior art, and which has already been described in the above,

fig. 2 et skjematisk blokkdiagram for et forbedret VAV-system i samsvar med oppfinnelsen, fig. 2 is a schematic block diagram of an improved VAV system in accordance with the invention;

fig. 3 et skjematisk blokkdiagram for en ventilasjonskontroller i samsvar med oppfinnelsen, fig. 3 is a schematic block diagram of a ventilation controller in accordance with the invention,

fig. 4 et skjematisk blokkdiagram for et forbedret VAV-system i samsvar med oppfinnelsen, som inkluderer en felles avtrekksgren, og fig. 4 is a schematic block diagram of an improved VAV system in accordance with the invention, which includes a common exhaust branch, and

fig. 5 et skjematisk blokkdiagram for et forbedret VAV-system i samsvar med oppfinnelsen, som inkluderer separate avtrekksgrener. fig. 5 is a schematic block diagram of an improved VAV system in accordance with the invention, which includes separate exhaust branches.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Detailed description of the invention

Fig. 2 et skjematisk blokkdiagram som illustrerer et forbedret VAV-tilluftssystem 200 i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 2 is a schematic block diagram illustrating an improved VAV supply air system 200 in accordance with the invention.

En avgrening 201 forsyner systemet med luft fra en luftforsyning, typisk en vifte A branch 201 supplies the system with air from an air supply, typically a fan

208 via et hovedkanalnett 209. Det skal forstås at ytterligere avgreninger kan være forsynt av den samme viften 208 via det samme hovedkanalnettet 209. Nedstrøms avgreningen 201 er det anordnet et spjeld 202 etterfulgt av en luftmengdemåler 203. Alternativt kan luftmengdemåleren 203 være anordnet oppstrøms spjeldet 202. Luftmengdemåleren tilveiebringer et luftmengdesignal til en ventilasjonskontroller 204. 208 via a main duct network 209. It should be understood that further branches can be supplied by the same fan 208 via the same main duct network 209. Downstream of the branch 201, a damper 202 is arranged followed by an air flow meter 203. Alternatively, the air flow meter 203 can be arranged upstream of the damper 202 The airflow meter provides an airflow signal to a ventilation controller 204.

Ventilasjonskontrolleren 204 er innrettet for å styre spjeldet 202 på grunnlag av luftmengdesignalet og data innhentet fra en lokal kommunikasjonsforbindelse slik som en lokal, digital buss 206. Ventilasjonskontrolleren er også innrettet for å kommunisere med et sentralt kontrollsystem via en sentral kommunikasjonsforbindelse, slik som en sentral, digital buss 207. Ventilasjonskontrolleren er ytterligere beskrevet nedenfor med henvisning til figur 3. The ventilation controller 204 is arranged to control the damper 202 based on the air flow signal and data obtained from a local communication link such as a local digital bus 206. The ventilation controller is also arranged to communicate with a central control system via a central communication link, such as a central, digital bus 207. The ventilation controller is further described below with reference to Figure 3.

Nedstrøms luftmengdemåleren fordeles luften fra fellesgrenen 205 til 5 sonegrener 211, 221, 231, 241, 251.1 det følgende beskrives detaljert den første sonegrenen 211. De øvrige sonegrenene 221, 231, 241, 251 er identiske med den første sonegrenen 211. Downstream of the air flow meter, the air from the common branch 205 is distributed to 5 zone branches 211, 221, 231, 241, 251. The following describes the first zone branch 211 in detail. The other zone branches 221, 231, 241, 251 are identical to the first zone branch 211.

Den første sonegrenen 211 fører frem til et motorisert sonespjeld 212. Posisjonen for sonespjeldet 212 innstilles lokalt, og uavhengig av systemet ifølge oppfinnelsen, av en lokal behovsstyringsanordning (ikke vist) i sonen. I en foretrukket utførelse har sonespj eldet 212 bare to forhåndsbestemte posisjoner; en minimumsposisjon og en maksimumsposisjon. The first zone branch 211 leads to a motorized zone damper 212. The position of the zone damper 212 is set locally, and independently of the system according to the invention, by a local demand management device (not shown) in the zone. In a preferred embodiment, the zone valve 212 has only two predetermined positions; a minimum position and a maximum position.

Behbvsstyringsanordningen kan i enkleste tilfelle være en manuell betjening for veksling mellom spjeldets to posisjoner. Mer typisk omfatter In the simplest case, the operator control device can be a manual operation for switching between the damper's two positions. More typically includes

behovsstyringsanordningen en lokal tilstedeværelsesdetektor, for eksempel basert på bevegelse, infrarød stråling og/eller C02-konsentrasjon, og/eller en anordning for tidsstyring i den aktuelle sonen. Derved kan spjeldet settes til maksimumsposisjon når det detekteres tilstedeværelse i sonen og til minimumsposisjon når det ikke detekteres slik tilstedeværelse, eller spjeldet kan styres som funksjon av tiden slik at det står i maksimumsposisjon i de tidsrom ventilasjonsbehovet er stort, og i minimumsposisjon i de tidsrom ventilasjonsbehovet er lite. the demand management device a local presence detector, for example based on movement, infrared radiation and/or C02 concentration, and/or a device for time management in the relevant zone. Thereby, the damper can be set to the maximum position when a presence is detected in the zone and to the minimum position when no such presence is detected, or the damper can be controlled as a function of time so that it is in the maximum position during the periods when the ventilation need is high, and in the minimum position during the periods when the ventilation need is high is little.

Posisjonen for sonespj el det 212 avleses eller detekteres av en sonespjeldposisjonsdetektor 213, som er tilknyttet den lokale bussen 206 via en busstilknytning 214. Sonespjeldposisjonsdetektoren 213 er innrettet for å melde posisjonen for sonespjeldet 212 til ventilasjonskontrolleren 204 via den lokale bussen 206. Fortrinnsvis er sonespjeldposisjonsdetektoren 213 innrettet for å bli adressert og avspurt av ventilasjonskontrolleren, hvorpå The position of the zone damper 212 is read or detected by a zone damper position detector 213, which is connected to the local bus 206 via a bus connection 214. The zone damper position detector 213 is arranged to report the position of the zone damper 212 to the ventilation controller 204 via the local bus 206. Preferably, the zone damper position detector 213 arranged to be addressed and polled by the ventilation controller, whereupon

sonespjeldposisjonsdetektoren 213 sender data som angir sonespjeldets posisjon. the zone damper position detector 213 sends data indicating the position of the zone damper.

Hver av de øvrige sonegrenene 221, 231, 241 og 251 er på samme måte som den første sonegrenen 211 forsynt med et sonespjeld (henholdsvis 222, 232, 242, 252), og en sonespjeldposisjonsdetektor (henholdsvis 223, 233, 243, 253) som er tilknyttet den lokale bussen 206 via en busstilknytning (henholdsvis 224, 234, 244, 254). Each of the other zone branches 221, 231, 241 and 251 is, in the same way as the first zone branch 211, provided with a zone damper (respectively 222, 232, 242, 252) and a zone damper position detector (respectively 223, 233, 243, 253) which are connected to the local bus 206 via a bus connection (respectively 224, 234, 244, 254).

Fig. 3 er et skjematisk blokkdiagram for en ventilasjonskontroller i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 3 is a schematic block diagram of a ventilation controller in accordance with the invention.

Ventilasjonskontrolleren 204 er innrettet for å innhente statusinformasjon fra sonespjeldene 212, 222, 232, 242, 252. Denne innhentingen skjer fortrinnsvis ved at ventilasjonskontrolleren 204 adresserer og avspør sonespjeldposisjonsdetektorene 213,223, 233, 243; 253 via den lokale bussen 206, for deretter via den lokale bussen 206 å motta data som angir posisjonen for sonespjeldene. Denne innhentingen skjer fortrinnsvis syklisk med faste intervaller, for eksempel hvert tidels sekund, hvert sekund, eller et fåtall ganger hvert minutt. The ventilation controller 204 is designed to obtain status information from the zone dampers 212, 222, 232, 242, 252. This acquisition preferably takes place by the ventilation controller 204 addressing and interrogating the zone damper position detectors 213, 223, 233, 243; 253 via the local bus 206, then via the local bus 206 to receive data indicating the position of the zone dampers. This acquisition preferably takes place cyclically at fixed intervals, for example every tenth of a second, every second, or a few times every minute.

Dernest er ventilasjonskontrolleren 204 innrettet for å beregne, på grunnlag av den innhentede statusinformasjonen, et settpunkt for en ønsket luftmengde som skal fordeles fra fellesgrenen 205 til sonegrenene. Videre er ventilasjonskontrolleren innrettet for å regulere luftmengden i fellesgrenen 205 til dette settpunktet. Next, the ventilation controller 204 is arranged to calculate, on the basis of the obtained status information, a set point for a desired amount of air to be distributed from the common branch 205 to the zone branches. Furthermore, the ventilation controller is arranged to regulate the amount of air in the common branch 205 to this set point.

Slik det fremgår av fig. 3, kan ventilasjonskontrolleren 204 funksjonelt sees å omfatte en luftmengderegulatormodul 301 og en settpunktberegningsmodul 31 \. As can be seen from fig. 3, the ventilation controller 204 can functionally be seen to comprise an air volume regulator module 301 and a set point calculation module 31 \.

Luftmengderegulatormodulen 301 omfatter en avviksmodul 302 innrettet for å beregne reguleringsavviket mellom et settpunkt, mottatt fra The air volume regulator module 301 comprises a deviation module 302 designed to calculate the regulation deviation between a set point, received from

settpunktberegningsmodulen, og en målt luftmengde mottatt fra luftmengdemåleren 203. Luftmengderegulatormodulen 301 omfatter videre en the set point calculation module, and a measured air quantity received from the air quantity meter 203. The air quantity regulator module 301 further comprises a

reguleringsfunksjonsmodul 303, som er innrettet for å generere et styresignal som tilføres spjeldet 202, på grunnlag av reguleringsavviket. regulation function module 303, which is arranged to generate a control signal which is supplied to the damper 202, on the basis of the regulation deviation.

Reguleringsfunksjonsmodulen 303 er basert på en reguleringsalgoritme som fritt kan velges av fagfolk, slik som PID-regulering. Ved hjelp av luftmengderegulatormodulen oppnås at den luftmengden som føres til fellesgrenen 205 til en hver tid er tilnærmet lik settpunktet. The control function module 303 is based on a control algorithm that can be freely selected by professionals, such as PID control. With the help of the air quantity regulator module, it is achieved that the quantity of air which is fed to the common branch 205 at any time is approximately equal to the set point.

Settpunktberegningsmodulen 31 ler innrettet for å beregne luftmengdesettpunktet som tilføres luftmengderegulatormodulen 310. For dette benyttes statusinformasjon innlest fra sonespjeldene via den lokale bussen 206. The set point calculation module 31 is designed to calculate the air volume set point which is supplied to the air volume regulator module 310. For this, status information read from the zone dampers via the local bus 206 is used.

På bakgrunn av statusinformasjonen fra hvert sonespjeld velger settpunktberegningsmodulen 311 en luftmengdeverdi blant forhåndslagrede data i en tabell. Deretter summeres disse luftmengdeverdiene, og settpunktet settes lik summen. On the basis of the status information from each zone damper, the set point calculation module 311 selects an air volume value from pre-stored data in a table. These air volume values are then summed, and the set point is set equal to the sum.

I en foretrukket utførelse har hvert sonespjeld to posisjoner - en minimumsposisjon og en maksimumsposisjon. I en tabell lagret i et minne i ventilasjonskontrolleren 204 finnes forhåndslagrede data som for hver sone angir luftmengde som svarer til minimums- og maksimumsposisjonen for det aktuelle sonespjeldet. In a preferred embodiment, each zone damper has two positions - a minimum position and a maximum position. In a table stored in a memory in the ventilation controller 204 there is pre-stored data which for each zone indicates the amount of air which corresponds to the minimum and maximum position of the zone damper in question.

For forståelse av dette vises til et eksempel: Anta nå To understand this, refer to an example: Suppose now

Qsettpunkt = settpunkt som skal beregnes Qsetpoint = setpoint to be calculated

Q2i2= prosjektert luftmengde for spjeld 212 i maks. posisjon, Q2i2= projected air volume for damper 212 in max. position,

<l2i2 = prosjektert luftmengde for spjeld 212 i min. posisjon 0.222= prosjektert luftmengde for spjeld 222 i maks. posisjon, <l2i2 = projected air volume for damper 212 in min. position 0.222= projected air volume for damper 222 in max. position,

q222 = prosjektert luftmengde for spjeld 222 i min. posisjon, q222 = projected air volume for damper 222 in min. position,

Q232 = prosjektert luftmengde for spjeld 232 i maks. posisjon, Q232 = projected air volume for damper 232 in max. position,

q232 = prosjektert luftmengde for spjeld 232 i min. posisjon, q232 = projected air volume for damper 232 in min. position,

Qi42 = prosjektert luftmengde for spjeld 242 i maks. posisjon, Qi42 = projected air volume for damper 242 in max. position,

q242 = prosjektert luftmengde for spjeld 242 i min. posisjon, og q242 = projected air volume for damper 242 in min. position, and

Q252 = prosjektert luftmengde for spjeld 252 i maks. posisjon, Q252 = projected air volume for damper 252 in max. position,

q252 = prosjektert luftmengde for spjeld 252 i min. posisjon. q252 = projected air volume for damper 252 in min. position.

Anta videre som et eksempel at statusinformasjonen for sonespjeldene angir at spjeldene 212 og 232 står i maksimumsposisjon, mens spjeldene 222, 242 og 252 står i minimumsposisjon. Assume further as an example that the status information for the zone dampers indicates that the dampers 212 and 232 are in the maximum position, while the dampers 222, 242 and 252 are in the minimum position.

Ventilasjonskontrolleren vil, etter å ha innhentet denne statusinformasjonen, beregne det ønskede settpunktet som The ventilation controller will, after obtaining this status information, calculate the desired set point which

der k er en korreksjonsfaktor som innebærer at det tas hensyn til lekkasjer m.m. Korreksjonsfaktoren k vil normalt være nær 1,0. where k is a correction factor which means that leaks etc. are taken into account. The correction factor k will normally be close to 1.0.

I praksis er ventilasjonskontrolleren 204 realisert som en digital kontroller, omfattende en mikroprosessor og et styreprogram lagret i et minne for operasjon av mikroprosessoren. Luftmengderegulatormodulen og settpunktberegningsmodulen er i praksis realisert som dataprogrammoduler som er omfattet av styreprogrammet. Kontrolleren 204 omfatter videre inngangskretser for innlesing av luftmengdesignalet fra luftmengdemåleren 203, og utgangskretser for styring av stillingen til spjeldet 202. Kontrolleren omfatter videre en første bussgrensesnittmodul for å tilveiebringe toveiskommunikasjon med den sentrale, eksterne bussen 207, og en andre bussgrensesnittmodul for å tilveiebringe toveiskommunikasjon med den lokale bussen 206. In practice, the ventilation controller 204 is realized as a digital controller, comprising a microprocessor and a control program stored in a memory for operation of the microprocessor. The air volume regulator module and the set point calculation module are in practice implemented as computer program modules that are included in the control program. The controller 204 further comprises input circuits for reading the air quantity signal from the air quantity meter 203, and output circuits for controlling the position of the damper 202. The controller further comprises a first bus interface module to provide two-way communication with the central, external bus 207, and a second bus interface module to provide two-way communication with the local bus 206.

For å ha kontroll på luftfordelingen mellom sonespjeldene 212, 222, 232, 242 og 252 må disse innreguleres. Dvs. man må innstille korrekt maks.- og min.-posisjon In order to have control over the air distribution between the zone dampers 212, 222, 232, 242 and 252, these must be regulated. That is you must set the correct max. and min. position

for hvert av sonespjeldene. Dette gjøres ved først å innstille luftmengde for maks.-posisjon for alle sonespjeldene etter vanlig innreguleringsprosedyre som er kjent for fagfolk, f.eks. proporsjonalmetoden. Deretter, for ett sonespjeld av gangen og med alle andre sonespjeld i maks.-posisjon* innstilles min.-posisjonen til ønsket minimum luftmengde som bør være ca. 1/3 av maksimum luftmengde. for each of the zone dampers. This is done by first setting the air volume for the maximum position for all the zone dampers according to the normal adjustment procedure known to professionals, e.g. the proportional method. Then, for one zone damper at a time and with all other zone dampers in the max. position*, the min. position is set to the desired minimum air volume, which should be approx. 1/3 of the maximum air volume.

Ved denne innreguleringsmetodikken, og i og med at man hele tiden tilfører fellesgrenen korrekt luftmengde vha. spjeldet 202, vil luftmengden i sonespjeldene 212, 222, 232, 242 og 252 ligge innen akseptable toleransegrenser (+/- 15 %) med tilfeldige kombinasjoner av sonespjeldene i maks. og min. posisjon. With this regulation methodology, and in that the common branch is constantly supplied with the correct amount of air using damper 202, the amount of air in the zone dampers 212, 222, 232, 242 and 252 will lie within acceptable tolerance limits (+/- 15%) with random combinations of the zone dampers in max. and my position.

Fig. 4 er et skjematisk blokkdiagram for et forbedret VAV-system i samsvar med oppfinnelsen, som inkluderer en felles avtrekksgren. Fig. 4 is a schematic block diagram of an improved VAV system in accordance with the invention, which includes a common exhaust branch.

Tilførselssystemet som fremgår av den øverste del av fig. 4 er identisk med systemet beskrevet med henvisning til fig. 2. Uttaket 210 er illustrert å munne ut i en ventilasjonssone 410, og tilsvarende er uttakene 220, 230,240, 250 illustrert å munne ut i respektive ventilasjonssoner 420, 430, 440, 450. Alle de fem sonene er ventilasjonsmessig i forbindelse med et område der det er anordnet et luftavtrekk 460. Herfra fører en avtrekkskanal 405 til et avtrekksspjeld 402 som styres av en avtrekksluftmengderegulator 404. Regulatoren 404 tilføres et målesignal for faktisk luftmengde fra en avtrekksluftmengdemåler 403, og et settpunkt for ønsket avtrekksluftmengde tilføres via en kommunikasjonsforbindelse 408 fra ventilasjonskontrolleren 204. Derved vil settpunktet som er beregnet i ventilasjonskontrolleren 204 også benyttes som settpunkt for avtrekksluftmengderegulatoren 404. Luftmengdemåleren 403 kan være anordnet oppstrøms eller nedstrøms avtrekksspjeldet 402. The supply system that appears in the upper part of fig. 4 is identical to the system described with reference to fig. 2. The outlet 210 is illustrated to open into a ventilation zone 410, and similarly the outlets 220, 230, 240, 250 are illustrated to open into respective ventilation zones 420, 430, 440, 450. All five zones are ventilation-wise in connection with an area where an air exhaust 460 is arranged. From here, an exhaust duct 405 leads to an exhaust damper 402 which is controlled by an exhaust air quantity regulator 404. The regulator 404 is supplied with a measurement signal for actual air quantity from an exhaust air quantity meter 403, and a set point for the desired exhaust air quantity is supplied via a communication connection 408 from the ventilation controller 204 Thereby, the set point calculated in the ventilation controller 204 will also be used as the set point for the exhaust air quantity regulator 404. The air quantity meter 403 can be arranged upstream or downstream of the exhaust damper 402.

Fig. 5 er et skjematisk blokkdiagram for et forbedret VAV-system i samsvar med oppfinnelsen, som inkluderer separate avtrekksgrener. Fig. 5 is a schematic block diagram of an improved VAV system in accordance with the invention, which includes separate exhaust branches.

Tilførselssystemet som fremgår av øverste del av fig. 5 er identisk med systemet beskrevet med henvisning til fig. 2. Uttakene 210, 220, 230, 240 og 250 er illustrert å munne ut i atskilte ventilasjonssoner som hver er forsynt med soneavtrekk med et soneavtrekksspjeld, henholdsvis 512, 522, 532, 542 og 552. The supply system that appears in the upper part of fig. 5 is identical to the system described with reference to fig. 2. Outlets 210, 220, 230, 240 and 250 are illustrated opening into separate ventilation zones each provided with zone exhaust with a zone exhaust damper, 512, 522, 532, 542 and 552 respectively.

Hvert soneavtrekksspjeld 512, 522, 532, 542 og 552 styres som slave av det respektive sonespjeld 212, 222, 232, 242 og 252. Dette er illustrert ved kommunikasjonsforbindelser 513, 523, 533, 543 og 553, som i praksis kan være utført som elektriske forbindelser som dupliserer det enkelte signal for styring av de motoriserte spjeldene 212, 222, 232, 242 og 252. Each zone exhaust damper 512, 522, 532, 542 and 552 is controlled as a slave by the respective zone damper 212, 222, 232, 242 and 252. This is illustrated by communication connections 513, 523, 533, 543 and 553, which in practice can be designed as electrical connections that duplicate the individual signal for controlling the motorized dampers 212, 222, 232, 242 and 252.

Videre er de fem soneavtrekkene forbundet sammen i en avtrekkskanal 505.1 likhet med det som er forklart med henvisning til figur 4, fører avtrekkskanalen 505 til et avtiekksspjeld 402 som styres av en avtrekksluftmengderegulator 404. Regulatoren 404 tilføres et målesignal for faktisk luftmengde fra en avtrekksluftmengdemåler 403, og et settpunkt for ønsket avtrekksluftmengde tilføres via en kommunikasjonsforbindelse 408 fra ventilasjonskontrolleren 204. Derved vil settpunktet som er beregnet i ventilasjonskontrolleren 204 også benyttes som settpunkt for avtrekksluftmengderegulatoren 404. Også her kan luftmengdemåleren 403 være anordnet oppstrøms eller nedstrøms avtrekksspj eldet 402. Furthermore, the five zone exhausts are connected together in an exhaust duct 505.1 similar to what is explained with reference to Figure 4, the exhaust duct 505 leads to an exhaust damper 402 which is controlled by an exhaust air quantity regulator 404. The regulator 404 is supplied with a measuring signal for actual air quantity from an exhaust air quantity meter 403, and a set point for the desired exhaust air quantity is supplied via a communication connection 408 from the ventilation controller 204. Thereby, the set point calculated in the ventilation controller 204 will also be used as a set point for the exhaust air quantity regulator 404. Here, too, the air quantity meter 403 can be arranged upstream or downstream of the exhaust damper 402.

I det ovenstående er det beskrevet detaljert utførelseseksempler. Det skal imidlertid påpekes at mange variasjoner er mulige innenfor oppfinnelsens ramme. In the above, detailed implementation examples are described. However, it should be pointed out that many variations are possible within the scope of the invention.

For eksempel vil det forstås at sonespjelddetektorene selv kan ta initiativ til å melde sine respektive data som angir sonespj eldets posisjon, uten å bli avspurt av ventilasjonskontrolleren via bussen. Videre vil det forstås at overføringen av data som angir sonespj eldenes posisjon ikke nødvendigvis må skje periodisk, slik det er angitt i det ovenstående. Spesielt i det tilfellet at sonespjeldposisjonsdektorene selv melder disse data til ventilasjonskontrolleren via bussen, kan dette skje som respons på en faktisk endring i det enkelte sonespjelds posisjon. For example, it will be understood that the zone damper detectors themselves can take the initiative to report their respective data indicating the position of the zone damper, without being queried by the ventilation controller via the bus. Furthermore, it will be understood that the transmission of data indicating the position of the zone valves does not necessarily have to take place periodically, as indicated in the above. Especially in the event that the zone damper position detectors themselves report this data to the ventilation controller via the bus, this can happen in response to an actual change in the position of the individual zone damper.

Det er videre angitt som eksempel at sonespjeldene bare kan innta to definerte posisjoner; en minimal og en maksimal posisjon. Fagfolk vil innse at det ikke er noe i veien for å operere med tre eller flere posisjoner, og oppfinnelsen vil også kunne opereres med kontinuerlig variable (og av sonespjelddetektoren detekterbare) sonespjeldposisjoner. It is further stated as an example that the zone dampers can only occupy two defined positions; a minimum and a maximum position. Those skilled in the art will realize that there is nothing in the way of operating with three or more positions, and the invention will also be able to operate with continuously variable (and by the zone damper detector detectable) zone damper positions.

Selv om eksempelet nevner fem sonegrener knyttet til hver fellesgren, vil det for fagfolk være innlysende at oppfinnelsen kan benyttes med et hvilket som helst antall sonegrener pr. fellesgren, herunder bare én eller to sonegrener. Although the example mentions five zone branches linked to each common branch, it will be obvious to those skilled in the art that the invention can be used with any number of zone branches per joint branch, including only one or two zone branches.

Med henvisning til fig. 2 skal en ytterligere variasjonsmulighet beskrives i det følgende. I det tilfellet at flere fellesgrener er tilknyttet hovedkanalnettet 209 i tillegg til den illustrerte fellesgrenen 201, vil det være fordelaktig å la viften 208 inngå i en ytterligere luftmengdereguleringssløyfe, der det er anordnet en ventilasjonskontroller (ikke vist) for styring av viften, som får sin måleinngang fra en mengdemåler anordnet i hovedkanalnettet 209 og sitt settpunkt generert ved en settpunktberegningsmodul som adderer settpunktene fra de ventilasjonskontrollerne som er anordnet i fellesgrenene (overført via en databuss slik som den sentrale bussen 207), multiplisert med en korreksjonsfaktor nær 1,0, og som benytter dette resultatet som settpunkt for luftmengde i hovedkanalnettet 209. Dette innebærer en løsning som er analog med den som benyttes i fellesgrenene. With reference to fig. 2, a further possibility of variation shall be described in the following. In the event that several common branches are connected to the main duct network 209 in addition to the illustrated common branch 201, it would be advantageous to let the fan 208 be included in a further air volume regulation loop, where a ventilation controller (not shown) is arranged for controlling the fan, which gets its measuring input from a quantity meter arranged in the main duct network 209 and its setpoint generated by a setpoint calculation module which adds the setpoints from the ventilation controllers arranged in the common branches (transmitted via a data bus such as the central bus 207), multiplied by a correction factor close to 1.0, and which uses this result as the set point for air volume in the main duct network 209. This involves a solution that is analogous to that used in the common branches.

I den detaljerte beskrivelsen er det omtalt bruken av en sentral, digital buss 206 og en lokal, digital buss 207. Alternativt kan kommunikasjonen skje over bare én buss. In the detailed description, the use of a central, digital bus 206 and a local, digital bus 207 is mentioned. Alternatively, the communication can take place over just one bus.

Fagfolk vil innse at mange andre modifikasjoner og variasjoner kan tenkes innenfor oppfinnelsens rekkevidde. Oppfinnelsen skal derfor ikke anses begrenset til de Those skilled in the art will realize that many other modifications and variations are conceivable within the scope of the invention. The invention should therefore not be considered limited to those

beskrevne eksemplene, men omfatter alle utførelsesformer som faller innenfor definisjonen gitt av de etterfølgende patentkrav. described examples, but includes all embodiments that fall within the definition given by the subsequent patent claims.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for ventilasjonskontroll i en bygning som omfatter et antall ventilasjonssoner, hvor luft føres til minst en fellesgren (205) og derfra fordeles til et antall sonegrener (211, 221, 231, 241, 251) som fører til de enkelte soner, hvor fremgangsmåten omfatter de følgende trinn: (a) å innhente statusinformasjon fra et sonespjeld (212, 222, 232, 242, 252) anbrakt i hver sonegren, og (b, c) å styre luftstrømningsraten som tilføres fellesgrenen (205) på grunnlag av den innhentede statusinformasjon, karakterisert ved at styringstrinnet (b, c) omfatter trinnene (b) å beregne, på grunnlag av nevnte innhentede statusinformasjon, et settpunkt for en ønsket luftstrømningsrate som skal fordeles fra fellesgrenen (205) til sonegrenene, herunder (bl) på bakgrunn av statusinformasjonen fra hvert sonespjeld, å velge en luftstrømningsrateverdi blant forhåndslagrede data i en tabell, og (b2) å sette nevnte settpunkt proporsjonalt med summen av nevnte luftstrømningsrateverdier, og (c) å regulere luftstrømningsraten "i fellesgrenen (205) til nevnte settpunkt.1. Procedure for ventilation control in a building that includes a number of ventilation zones, where air is led to at least one common branch (205) and from there is distributed to a number of zone branches (211, 221, 231, 241, 251) which lead to the individual zones, where the method comprises the following steps: (a) obtaining status information from a zone damper (212, 222, 232, 242, 252) located in each zone branch, and (b, c) controlling the air flow rate supplied to the common branch (205) based on the obtained status information, characterized by that the control step (b, c) comprises the steps (b) of calculating, on the basis of said acquired status information, a set point for a desired air flow rate to be distributed from the common branch (205) to the zone branches, including (bl) on the basis of the status information from each zone damper, to select an air flow rate value from pre-stored data in a table, and (b2) setting said set point proportionally to the sum of said air flow rate values, and (c) regulating the air flow rate in the common branch (205) of said set point. 2. Fremgangsmåte for ventilasjonskontroll i samsvar med krav 1, hvor innhentingstrinnet (a) omfatter (al) å adressere og avspørre en sonespjeldposisjonsdetektor (213, 223, 233, 243, 253) via en elektronisk kommunikasjonsforbindelse (206, 214, 224, 234, 244, 254), og (a2) å motta data som representerer posisjonen for sonespjeldet (212, 222, 232, 242, 252) via den elektroniske kommunikasjonsforbindelsen.2. Procedure for ventilation control in accordance with requirement 1, where the acquisition step (a) comprises (al) addressing and interrogating a zone damper position detector (213, 223, 233, 243, 253) via an electronic communication link (206, 214, 224, 234, 244, 254), and (a2) receiving data representing the position of the zone damper (212, 222, 232, 242, 252) via the electronic communication link. 3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, hvor trinnet (b2) innbefatter å sette nevnte settpunkt lik summen av nevnte luftstrømningsrateverdier, multiplisert med en forhåndsbestemt faktor for å kompensere for lekkasjer eller andre forhold.3. Procedure in accordance with claim 1 or 2, where step (b2) includes setting said set point equal to the sum of said air flow rate values, multiplied by a predetermined factor to compensate for leaks or other conditions. 4. Fremgangsmåte for ventilasjonskontroll i samsvar med et av kravene 1-3, hvor det er anordnet et luftavtrekk (460) fra et avtrekkspunkt som er i ventilasjonsmessig forbindelse med sonene, via en avtrekkskanal (405), hvor luftstrømningsraten gjennom avtrekkskanalen (405) reguleres til en ønsket avtrekksluftstrømningsrate, idet fremgangsmåten ytterligere omfatter trinnet (d) å innstille den ønskede avtrekksluftstrømningsraten til nevnte settpunkt.4. Method for ventilation control in accordance with one of the claims 1-3, where an air exhaust (460) is arranged from an exhaust point that is in ventilation connection with the zones, via an exhaust duct (405), where the air flow rate through the exhaust duct (405) is regulated to a desired exhaust air flow rate, the method further comprising the step (d) of setting the desired exhaust air flow rate to said set point. 5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, hvor innstillingstrinnet (d) omfatter å overføre nevnte settpunkt til en luftstrømningsrateregulator (404) for avtrekkskanalen (405) via en elektronisk kommunikasjonsforbindelse.5. Method in accordance with claim 4, where the setting step (d) comprises transferring said set point to an air flow rate regulator (404) for the exhaust duct (405) via an electronic communication connection. 6. Ventilasjonskontroller (204), omfattende inngangskretser, utgangskretser , en mikroprosessor og et styringsprogram inneholdt i et minne, karakterisert ved at kontrolleren ved eksekvering av styringsprogrammet er innrettet for å utføre en fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5.6. Ventilation controller (204), comprising input circuits, output circuits, a microprocessor and a control program contained in a memory, characterized in that the controller, when executing the control program, is arranged to carry out a method in accordance with one of claims 1-5. 7. Dataprogram inneholdt i et minne eller på et lagringsmedium, innrettet for utførelse av en mikroprosessor i en ventilasjonskontroller, karakterisert ved at dataprogrammet inneholder instruksjoner som ved eksekvering av mikroprosessoren utfører en fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5.7. Computer program contained in a memory or on a storage medium, arranged for the execution of a microprocessor in a ventilation controller, characterized in that the computer program contains instructions which, when executed by the microprocessor, carry out a method in accordance with one of claims 1-5.
NO20025492A 2002-11-15 2002-11-15 Ventilation control method, as well as ventilation controls and computer program for carrying out the method. NO318418B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20025492A NO318418B1 (en) 2002-11-15 2002-11-15 Ventilation control method, as well as ventilation controls and computer program for carrying out the method.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20025492A NO318418B1 (en) 2002-11-15 2002-11-15 Ventilation control method, as well as ventilation controls and computer program for carrying out the method.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20025492D0 NO20025492D0 (en) 2002-11-15
NO318418B1 true NO318418B1 (en) 2005-03-14

Family

ID=19914184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20025492A NO318418B1 (en) 2002-11-15 2002-11-15 Ventilation control method, as well as ventilation controls and computer program for carrying out the method.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO318418B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO20025492D0 (en) 2002-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11340637B2 (en) Method, apparatus and system for balancing the fluid pressure of fluid distribution systems
US10174963B2 (en) Smart building HVAC energy management system
US8639480B2 (en) Methods and systems for modeling turbine operation
US7735459B2 (en) Modular boiler control
US20200271329A1 (en) Systems and methods for implementing an advanced energy efficient boiler control scheme
US20190086107A1 (en) Determining the cause of a fault in an hvac system
CN108809663A (en) With by Power over Ethernet(PoE)The building set of independently-powered communication subsystem
CN106871492A (en) A kind of group control system of earth source heat pump
US9459644B2 (en) Energy control device
EP2381184A1 (en) System for automatically adjusting the pressure of a fan as a function of the required flow rate
EP3428547B1 (en) Heating system
NO318418B1 (en) Ventilation control method, as well as ventilation controls and computer program for carrying out the method.
CN111427268A (en) Coal mine energy optimization control system and optimization control method
CN209744527U (en) Novel central heating energy-saving system
NO315176B1 (en) Method and apparatus for controlling a ventilation system
KR102104054B1 (en) Air conditioning system for adaptive air volume control according to indoor environment
US7325749B1 (en) Distributed solid state programmable thermostat/power controller
US20210397204A1 (en) Method, apparatus and system for balancing the fluid pressure of fluid distribution systems
CN112665179A (en) Gas wall-mounted boiler system, water flow control method and device and storage medium
US20240003584A1 (en) Compressor staging control architecture for hot gas reheat systems
WO2023110361A1 (en) Heating system with automatic differential pressure setting
US20230243535A1 (en) Air conditioner diagnosis system and learning device
CN211060238U (en) Automatic temperature adjusting device for thermal equipment
JPH0214721B2 (en)
JPS62178835A (en) Air conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees