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变风量空调工程中的控制与调试--技术市场---关于集中空调、冷冻冷藏、洁净净化、采暖通风、楼宇自控、家用商用的技术市场
变风量空调工程中的控制与调试
  • http://www.rhvacnet.com
  • 2010/5/12
  • 浏览 1835 次
  • 1 变风量空调系统的参数控制

     

    1.1 变风量末端的控制

     

    (1) 压力有关型

     

      压力有关型变风量末端控制器通过对温度传感器的信号进行采样,输出以风阀开度为控制目标的信号,从而维持室温恒定。当一个区域的风量变化而引起主管的静压变化时,会导致其他区域内的送风量也相应变化,系统随各区域负荷的变化不断重新平衡。

     

    (2) 压力无关型

     

      压力无关型变风量末端控制器通过对温度传感器的信号进行采样,输出以送风量为控制目标的信号,以控制风阀开度,使得送入房间的送风量趋向于所要求的风量,从而维持室温的恒定。
        压力无关型变风量末端风阀的开度是服从于送风量的,所以当一个区域的风量变化而引起主管的静压变化时,其他区域内的送风量不会相应变化。风阀驱动器的控制只由计算所需的风量信号决定。需要要注意的是,风阀驱动器的控制在有些系统中与送风温度有关,例如供冷、供热时的动作是相反的。

     

    1.2 空调风系统静压控制

     

    (1) 单风管变风量系统

     

      变风量系统必须控制送风量。否则当末端风阀关小时,系统总送风量减少,风管内静压升高,漏风增加。末端风阀会出现噪音增大,无法控制的情况。同时也造成风机能量浪费。
      送风量的控制普遍采用的是静压控制法。静压控制点的静压应尽可能低,以节约风机能量。但必须保证设计工况下每个区域在此静压下能得到所需风量。静压控制器应该是比例积分型,以消除静态偏移及提高系统的稳定性。如果采用单纯的比例型静压控制器,当上游区域负荷减少时,静压增加会造成风机动作较快。造成风机不必要的能量损失。
      静压控制点的选择应在风管系统的压力曲线上优化选择,通常安装在送风机到系统末端的2/3~3/4之间。
      除了安装静压控制器以外,在风机出口应安装静压保护装置,以避免出口静压过高而损坏风管。(例如在火警时防火阀关闭)。进风控制系统应与送风机开停控制联锁,当风机停止运行时,风机进风阀应关闭或回到最小开度位置。这样就可以避免风机在启动或运行在通风模式时出现风机过载,损坏风管的现象。

     

    (2) 双风管双风机变风量系统

     

      双风管变风量空调系统的静压控制与单风管类似,只是每一路风管都有独立的静压控制。

     

    1.3 送风温度的控制

     

      变风量空调系统通常采用的是定送风温度控制。当系统负荷很低时,我们也可以通过提高送风温度来节约冷量,因为此时提高送风温度后可以避免再热,即冷热抵销。但节省冷量的同时也可能带来风机能耗的增大。有时提高送风温度,还可能会影响舒适性。所以这里存在一个优化的问题。必须在总体节能的前提下,才能考虑实行调节送风温度的方案。

      供冷模式中送风温度通常设计13oC左右,在供暖或预热模式时冷水阀关闭,送风温度重新设定。在新风节能经济循环中,送风温度也在13oC 左右。

     

    1.4 新风量的控制

     

    (1) 设定变风量末端最小开度

     

      变风量空调系统的送风量大小是由空调室内负荷决定的,当室内负荷的减少时,送风量和新风量同时减少。为了保证房间最小新风量,在系统设计时,一种方法是对变风量末端风阀设置最小开度。最小开度的意义是,风阀永远不会完全关闭,始终有一部分空气进入房间,以保证房间的新风及换气要求。但是,采用从空调机组引入新风,在末端设定最小开度的方法,在室内负荷较低的情况下,有可能造成室内过冷。同时,采用设定变风量末端最小开度的方法,在确定系统新风比时,需要进行复杂的经济技术比较。如果要保证每个末端风阀在15%~30%的最小开度时,相对应的区域仍能得到所需的新风量,通常所要求系统的新风比会很高,造成耗能过大。而且采用设定变风量末端最小开度的方法,需要根据室内负荷变化,不断对系统总新风比进行调节。

     

    (2) 系统总新风量的控制

     

      新风阀由新风焓控制器控制,当室外新风的焓值不适宜作为冷源时,新风阀回到最小开度。只要当室外新风的焓值低于室内值时,变风量系统就可以在经济循环模式下运行。即采用100%室外新风,充分利用室外新风作为冷源。

      需要注意的一点是,变风量系统在采用经济循环模式时,必须对新风阀、回风阀及排风阀加以控制,以满足室内静压要求。

     

    1.5 其他系统部件的控制:

     

    1.5.1 加热盘管的控制

     

      加热盘管在变风量系统中用于除湿或寒冷季节的供暖。在寒冷季节,我们经常用早晨预热模式对空调房间进行快速升温。

     

    1.5.2回风控制

     

      通过一个室内静压控制器调节回风阀及回风机转速,可以得到所需回风量。

     

    1.6 变风量末端的网络化

     

      我们可以利用网络将空调系统各个部分联系起来,用来对系统进行分析和优化,以得到最大的节能和舒适效果。利用系统联网,我们可以监测每个运行或非运行的空调房间,观测每个变风量末端的温度和流量,优化送风温度,根据设定时间计划定时开机或停机,自动关闭每个不需使用的房间的空调。而且系统管理员可以方便地进行系统诊断及故障排除。对于大型空调系统,运用网络技术能带来巨大的节能效果。而对于一些小的系统,可以根据业主的要求建立网络,只对系统的一些关键控制点进行监测,同样也有很好的节能效果。

     

    2 变风量空调系统系统运行控制:

     

      系统运行模式可分成三类:

     

    2.1 正常工作模式

     

      正常工作模式是指在正常工作时间内,空调系统利用人工冷/热源或室外新风冷源向空调房间进行空气调节。

     

    2.2 值班模式

     

      所谓值班模式是指室内无人工作的时间内,变风量空调系统重新设定工作状态。当建筑物内温度低于一定的设定温度时,空调机组将向建筑物内供热,防止建筑物内部过冷。当建筑物内温度高于一定的设定温度时,空调机组将向建筑物内供冷,防止建筑物内部过热。

     

    2.3 早晨预热模式

     

      早晨预热是变风量系统运行控制中一个重要组成部分,它可以保证空调系统在上班之前将室内环境迅速调节到人体舒适的状态。然后启动正常工作模式。
      早晨预热适用于单风管、双风管等各种空调系统。是否选用早晨预热模式取决于建筑物的特性。早晨预热是实行值班模式向正常工作模式的转化。当早晨预热模式结束时,系统进入正常工作模式。
      早晨预热的时间可以进行初始设定,例如2小时,然后根据系统的实际效果进行调整。这种调整可以通过建筑物内一个或多个温度控制器的反馈信号来实现。如果选用一个温度传感器,该传感器应设置在最有代表性的房间内。如果选用多个温度传感器,则取其加权平均值,可以更准确地反映系统早晨预热的效果。然后系统控制器可以根据这种效果优化早晨预热时间。
      在早晨预热模式中,空调机组风机通常以最大风量运行,末端风阀完全打开,满负荷运行。带加热盘管的空调机组将重新设定该模式下的送风温度,空调机组将采取全回风方式,加速室内空气循环。尽快将室内环境处理到舒适状态。

     

    3 变风量空调系统的工程调试(送风系统部分)

     

      变风量空调系统的工程调试非常重要,其工作质量直接影响系统的运行结果,某些原本正确的设计由于没有进行合理的调试而不能正常工作。或者勉强能工作,也使得变风量空调系统的优势变得不明显。调试工作是一项严谨的工作,必须按要求及步骤进行。

     

    3.1 变风量系统的风量平衡(以节流型变风量末端为例)

     

      A 确定系统的最大送风量及最大回风量。由于负荷的非同时使用特性,总风量应该小于各末端风口的最大风量之和。
      B 需要厂家提供送、回风机的特性曲线。
      C 如果采用调速器或变频器,确定最大、最小风量时的转速或频率。
      D 需要厂家提供变风量末端的最大、最小工作压力。
      E 建立系统阻力曲线,确定系统在最大送风量下的工作点。系统应该运行在最小总风量同时变风量末端入口静压为最低设计值与最大总风量的状态之间。
      F 将系统以最大风量运行,检查每个变风量末端的开度。
      G 调整风机转速,确定系统正常运行时转速。
      H 测量变风量末端在最大、最小入口静压时的流量
      I 绘制风管压力分布曲线
      J 调整送风机的转速,得到正确的设计流量与静压控制值。
      K 重复G— J,同时调整回风机到设计工况,绘制最小总新风量下的风管压力分布曲线。
      L 分别在最大和最小风量下,用变风量箱后的手动风阀并调整使每个出风口风量达到平衡。
      M 将变风量风口设定在最小开度,调节变频器使静压控制点到设计最小值。
      N 静压控制点的位置需由设计工程师与现场调试工程师共同确定,它应能代表系统的平均静压特性。
      O 检查回风机与送风机的匹配,以保证一定的新风量。
      P 在全新风下运行系统,检查送回、风机的功率与系统的静压。

     

    3.2 变风量系统的调试报告

     

      变风量系统的调试报告应有设计数据和安装及调试数据。
      其中包含:最大送风量,静压,电机额定功率,最小新风比,设计静压及送风量下的电气数据,风机转速,风机入口、出口压力,风机运行曲线,实际的运行工作点的送、回风量,末端风口风量,静压,天花内静压,在双风管系统中各支管压力,在最大最小新风下室内正压值,手动风阀位置等。




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