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1、RefrigerationAirConditioning制冷空调专题研讨&ElectricPowerMachinery与电力机械VAV空调系统的几个控制策略荣剑文1,2(1.上海交通大学,上海200062;2.开利空调冷冻销售(上海)有限公司,上海200001)摘要:变风量空调系统正常、有效的运行是由其空调系统的正确设计、施工和可靠、先进的控制所决定。本文主要探讨VAV系统的几个主要控制策略,分别讨论其控制原理及作用,凸现了VAV空调系统的一些优势。同时,在一个VAV空调控制系统中是否具有这些控制策略,也是评估其先进性的一种参考
2、。关键词:变风量空调系统;变静压控制;变温度控制;设备联动;控制策略中图分类号:TU83,TP273文献标识码:A文章编号:1006-8449(2007)04-0019-040引言变风量空调系统(VariableAirVolumeair风量值。测量VAVBox的目前送风量,与需求风量值conditioningsystem)简而言之就是通过改变送入房间比较,经又一PID算法后得出一输出值,去调节VAV的风量来满足室内变化的负荷。变风量空调系统有节Box中的风门开度。控制原理见图1。能、无凝结水害、系统灵活性好、能实现分区控制等优1
3、.2PID计算方法点。伴随着我国各类商业办公建筑的大批建设,VAV控制策略由VAV末端控制器采集信号、计算输出空调系统逐渐得到了越来越多的应用。来实现。其中PID算法如下:VAV空调系统使用的成败,关键看三个方面:1)1de(t)VAV空调系统设计(包括负荷、风量计算);2)空调系u(t)=Kp$e!t"+∫e(t)dt+Td%(1)Tidt统施工;3)VAV空调系统的自动控制。以下就自动控式中u(t)—控制器信号输出;制方面的几个主要控制策略作一说明。Kp—比例系数;Ti—积分系数;1VAV末端温度控制Td—微分系数;VAV末
4、端(VAVTerminal)控制由室内温度传感e(t)—测量值与设定值之间的偏差。器(一般设置在室内温控面板中)、VAV末端箱(VAV上式由以下经验公式近似实现,因现代控制器是Box)和VAV末端控制器组成。以微处理器为基础的数字运算器件,只能把模拟信号抽象成数值信号,而不能进行完全连续的积分和微分:1.1控制原理(压力无关型VAV末端)u(kT)=u(0)+P+I+D(2)测量室内温度,与设定的舒适温度值比较,经PIDP=Kpe(kT)算法后得出一输出值,该值被认为是目前室内的需求I=Kie(kT)+I(kT-T)D=Kd[e
5、(kT)-e(kT-T)]设定温度+PID需求风量+PID控制风门开度式中u(kT)—控制器第k次运算周期后的输出;室-送-风室u(0)—控制器初值;内温风内e(kT)—控制器第k次运算周期时,测量值与设度量定值之间的偏差。当前值与上次值之间的时间间隔由数据采集、运图1VAV末端温度控制原理图No.4/2007总第116期第28卷19制冷空调RefrigerationAirConditioning专题研讨与电力机械&ElectricPowerMachinery算周期T决定,当然越短越好(可近似逼近连续的积信号、计算输出实现。能保
6、持主风管中的静压恒定,使分和微分)。VAV末端有足够的送风量,简单可靠。以上控制原理图中的设定温度值应分使用时段值2.2变静压控制和非使用时段值,针对不同的时段有不同的要求控制当绝大多数VAV末端的需求送风量很小时,即每值,这将有利于节能。图中的需求风量被限制在最大风个VAVBox中的风门开度较小时,可以改变(Reset)量和最小风量值之间,而这两个值是由VAV空调系统主风管的静压设定值(即需求静压值),使VAV空调风设计单位计算后提供。机的转速降低,以利节能。此时由于主风管中的静压送风风量的测量是依据毕托(Pitot)管的测风
7、速原值下降,会使每个VAVBox中的风门开大以满足需求理:同时测出某点的全压和静压,即可得出该点的风风量,但风门开度变化并不会消耗额外的能源。速。该风速测量点(即毕托管)是在VAVBox中,VAV当然,静压设定值的调整也有限制,即:主风管静Box不同的生产厂家配有不同形式的毕托管,有的是压下降后,每个VAVBox通过调节风门开度能达到提一字形,有的是十字形或圆形。在迎风面的毕托管上开供需求风量即可。控制原理参见图3。有一系列小孔,其目的是为了测取全压;在背风面的毕托管上也开有一系列小孔,其目的是为了测取静压。静压设定值+静压修正
8、设定值+控制风机转速12PIDP=P1+ρV1(3)--主2主风风2(P-P1)管管V1=静!ρ压式中P—风管全压,Pa;根据每个VAV末端风门的开度而给出的一个增量P1—风管静压,Pa;图3变静压控制原理图3ρ—气流密度,kg/m;V1—风速,m/s。需要注意
