变风量空调系统控制

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常 用 的 变 风 量 末 端 装 置 有 单 风 道 节 流 型 、串 联 式和并联式风机动力型末端装置。变风量末端装 置 及 其 控 制 系 统 是 集 多 种 传 感 器 、执 行 器 及 控 制 器 于一体的机电一体化设备。该一体化装置可检测 一 次 风 风 量 和 空 调 区 空 气 温 度 值 ,调 节 一 次 风 调 节 风 阀 和 热 水 再 热 盘 管 电 动 调 节 阀 ,设 定 空 调 区 空 气 温度值等。图1为配再热盘管的串联式风机动力 型末端装置控制原理。在各种变风量机电一体化 装 置 中 ,该 装 置 的 控 制 点 最 多 ,控 制 功 能 最 复 杂 。
办公类民用建筑中。
方面。
变风量空调技术的发展与其控制技术的发展
1)设计方面:空调系统设计不合理,不 能 满 足
同步进行,自控技术的突破与发展引领了变风量空 或难以满足空调使用和运行要求;变风量末端装置
调技术的发展。 自 变 风 量 空 调 系 统 在 我 国 应 用 以 选型不合理,偏大或偏小;空气处理机组的组合方式
逐渐 在 高 级 办 公 建 筑 中 得 到 应 用。 到 21 世 纪 初, 但是,就已建成的采用变风量空调系统的办公建筑
变风量空 调 系 统 已 普 遍 应 用 在 高 级、高 层 办 公 建 而言,运行和控制 效 果 良 好 的 建 筑 物 不 是 很 多,节
筑。近年来,变风量空调系统开始应用到别墅等非 能的建筑物很少。究其原因,主要可归纳为以下几
系统的热力模型,通过仿真研究建立变风量空调系 用比例较低,难以保证系统调试质量。
统的动态模 型 和 风 机 控 制 方 法 。 [4] 刘 涛 及 胡 益 雄
等 人 根 据 变 风 量 空 调 系 统 的 基 本 特 点 ,研 究 了 该 系 统及末端的模糊控制策略 。 [5-6] 李超等人与钱以明 等人结合全空气系统特点研究了变风量空调系统 新风控制要求的控制策略 。 [7-8]
关键词 变风量空调系统 末端 空气处理机组 控制 方法 原理 最小新风量
Control of variable air volume air conditioning system
By Yang Guorong★
Abstract Briefly describes the function of VAV terminals and sensor setting.Expounds the basic control requirement,control principle chart and air volume control methods of VAV air handling units. Represents the control requirement and control principle chart of outdoor air and the minimum outdoor air rate demand.

0 引 言
在工程实 践 方 面,我 国 基 本 建 立 起 从 末 端 装
自 20 世 纪 90 年 代 上 海 13 栋 高 层 及 超 高 层 办 公建筑采用变风量空调系统 起 [1] ,变风量空调 系 统
置 、控 制 系 统 到 运 行 调 试 的 整 个 变 风 量 空 调 系 统 供 应体系。数百栋办公建筑采用了变风量空调系统。
图 1 变 风 量 末 端 控 制 原 理
变风量末端装置主要完成以下控制功能。 1)一次风 量 控 制。 变 风 量 末 端 装 置 的 DDC 控制器根据风量设定值与实测值的偏差信号比例 积分调节一次风送风量。 2)再 热 控 制 。 变 风 量 末 端 装 置 一 般 采 用 热 水 再热盘管或电加热器进行再热。对于热水再热盘
暖通空调自动控制
3)承 包 商 方 面:控 制 技 术 人 员 对 变 风 量 系 统 控 制 要 求 和 策 略 不 清 楚 ;系 统 调 试 工 作 不 够 精 细 和 完整,在系统完成 完 全 调 试 之 前 就 提 交 业 主 使 用; 控制程序调用失 误、冬 夏 季 工 况 转 换 失 误、传 感 器 设 置 失 误 、传 感 器 和 控 制 器 连 线 失 误 等 均 会 影 响 变 风量空调系统的使用效果。
变风量空调系统主要由机电一体化的变风量 末 端 装 置 、可 实 现 变 风 量 运 行 的 空 气 处 理 机 组 及 风 道系统组成。 2.1 空 气 处 理 机 组 基 本 要 求 及 其 控 制
变风量空调系统的另外一个主要部件是空气 处 理 机 组 。 该 空 调 机 组 一 般 采 用 组 合 机 组 ,它 可 以 是 四 管 制 或 两 管 制 机 组 ,可 以 是 单 风 机 或 双 风 机 机 组 ,也 可 以 设 置 或 不 设 置 热 回 收 装 置 。 该 空 调 机 组 的 循 环 风 机 采 用 变 频 装 置 驱 动 ,具 有 宽 广 的 工 作 特 性 ,在 频 率 变 化 范 围 内 及 空 调 系 统 循 环 风 量 变 化 范
来,暖通空调和楼宇控制方面许多专家对该系统的 不合理,其功能不能满Hale Waihona Puke Baidu使用要求,机组的风量或机
控制策略和控制方式进行了大量研究,得到了丰硕 外余压偏大或偏小;控制策略和控制要求不明确,没
的成果,推进了 变 风 量 空 调 技 术 的 发 展。《变 风 量 有向自控承包商提供要求明确的控制需求信息。
空 调 系 统 设 计 》全 面 介 绍 了 变 风 量 末 端 装 置 及 其 系 统的控制原 理 和 要 求 。 [2] 童 锡 东 等 人 在 分 析 变 风
管,DDC 控制器 根 据 室 内 温 度 设 定 值 与 实 测 值 的 偏差,比例积分或 双 位 调 节 热 水 再 热 盘 管 供 热 量; 对于电加热 器,DDC 控 制 器 则 以 单 级 或 多 级 调 节 电加热器的加热量。
3)末 端 装 置 内 置 风 机 控 制 。 对 于 串 联 式 或 并 联式风机动 力 型 末 端 装 置,DDC 控 制 器 根 据 末 端 类 型 及 运 行 工 况 ,联 锁 启 停 末 端 装 置 内 置 风 机 。 一 般 情 况 下 ,串 联 式 风 机 动 力 型 末 端 装 置 内 置 风 机 连 续 运 行 ;并 联 式 风 机 动 力 型 末 端 装 置 内 置 风 机 可 间 歇运 行,也 可 连 续 运 行。 若 间 歇 运 行,小 风 量 供 冷 或供热时风机运 行,大 风 量 供 冷 时 风 机 不 运 行;若 连续运行,小风量 供 冷 或 供 热 时 风 机 运 行,大 风 量 供冷时定速或变速运行。
2012(11)
杨 国 荣 :变 风 量 空 调 系 统 控 制
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围 内 能 稳 定 、高 效 运 行 ,远 离 喘 振 线 。 图 2~5 分 别 为 单 风 机 两 管 制 空 气 处 理 机 组 控
制原理图、单 风 机 四 管 制 空 气 处 理 机 组 控 制 原 理 图 、双 风 机 两 管 制 空 气 处 理 机 组 控 制 原 理 图 及 双 风 机四管制空气处理机组控制原理图。
暖通空调自动控制
暖通空调 HV&AC 2012年第42卷第11期
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变风量空调系统控制
华东建筑设计研究院有限公司 杨国荣☆
摘要 简述了变风量末端装置控制的功能和传感器设置。详细阐述了变风量空气处理机 组基本控制要求、控制原理图及风量控制方法。介绍了新风的控制要求、控制 原 理 图 及 最 小 新 风量的控制要求。
4)与中 央 监 控 系 统 通 讯。 末 端 装 置 DDC 控 制器根据需要可与中央监控系统实现以下通讯联 系:室内空气温度 检 测 值 与 设 定 值 输 出;风 量 检 测 值与设定值输出;末 端 装 置 运 行 状 态 输 出;末 端 装 置调节风阀阀位 输 出;室 内 温 度 再 设 定 输 入;末 端 装置运行状态变更输入等。 1.2 变 风 量 末 端 装 置 室 温 传 感 器 设 置
2)业 主 方 面:将 变 风 量 系 统 中 的 末 端 装 置 采 购 与 控 制 系 统 采 购 分 开 进 行 ,没 有 一 个 承 包 商 对 整
量末端装置和空调 方 式 的 基 础 上 总 结 了 各 种 变 风 个系统负责;重视 末 端 装 置 与 控 制 器 等 硬 件 设 备,
量系统的控 制 特 点 。 [3] 陈 武 等 人 根 据 变 风 量 空 调 轻视调试等软件服务,采购合同中服务部分所占费
图 5 双 风 机 四 管 制 空 气 处 理 机 组 控 制 原 理 图
图 2 单 风 机 两 管 制 空 气 处 理 机 组 控 制 原 理 图
图 3 单 风 机 四 管 制 空 气 处 理 机 组 控 制 原 理 图
图 4 双 风 机 两 管 制 空 气 处 理 机 组 控 制 原 理 图
变风量末端装置室温传感器主要有墙置式温 感器和吊平顶式温感器两种类型。对于小空间办 公 室 与 会 议 室 一 般 采 用 墙 置 式 室 温 传 感 器 ,而 对 于 大 空 间 办 公 室 ,可 采 用 吊 平 顶 式 温 感 器 。 室 温 传 感 器必须设置在温 度 控 制 区 内 通 风、背 阳 处,切 忌 为 图室内装修美观随意设置在不通风的角落或将多 台 末 端 装 置 的 室 温 传 感 器 设 置 在 一 起 ;防 止 内 区 室 温 传 感 器 设 置 在 外 区 热 风 侵 入 处 ,外 区 室 温 传 感 器 设 置 在 内 区 冷 风 侵 入 处 或 窗 边 冷 气 流 下 降 处 ;设 计 时 应 根 据 空 调 系 统 要 求 ,将 室 温 传 感 器 位 置 标 在 施 工 图 上 ,以 免 被 室 内 装 修 设 计 师 随 意 设 置 。 2 变 风 量 空 调 系 统 风 量 控 制
Keywords VAV air conditioning system,terminal,air handling unit,control,method,principle, minimum air rate
★ East China Architectural Design & Research Institute Co.,Ltd.,Beijing,China
单风机两管制空气处理机组主要设备是空气 过滤 器、冷 热 水 盘 管、加 湿 器 与 风 机。 该 控 制 系 统 应检测回风温度、回风湿度、空气过滤器压差、Y 型 过 滤 器 压 差 、送 风 温 度 、送 风 湿 度 、送 风 管 静 压 等 信 号;反馈风机状态 与 故 障 信 号 和 变 频 器 频 率 信 号; 控 制 风 机 启 停 、变 频 器 、新 风 与 回 风 调 节 风 阀 、电 动 调 节 水 阀 、加 湿 器 控 制 阀 。 系 统 根 据 送 风 温 度 检 测 数据控制 冷 热 水 盘 管 电 动 调 节 阀 开 度;供 热 工 况
4)物 业 方 面:管 理 人 员 不 专 业,对 系 统 不 了 解,不能及时发现 系 统 设 备 运 行 故 障,难 以 对 系 统 实现节能运行。
就 变 风 量 空 调 系 统 设 计 而 言 ,合 理 的 系 统 设 计 方 案 、正 确 的 变 风 量 末 端 装 置 选 型 和 清 晰 明 确 的 系 统 控 制 策 略 是 实 现 控 制 良 好 、经 济 节 能 变 风 量 系 统 的 基 础 。 本 文 侧 重 探 讨 变 风 量 空 调 系 统 的 控 制 ,以 期明确变风量空调系统的控制要求。 1 变 风 量 末 端 装 置 控 制 要 求 简 述 1.1 变 风 量 末 端 装 置 控 制
*☆ 杨国荣,男,1957年6月生,工学硕士,教授级高 级 工 程 师, 机电中心主任兼总工程师
200002 上海市江西中路246号6楼 (021)63217420-6043 E-mail:guorong_yang@ecadi.com 收 稿 日 期 :2012-07-20
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暖通空调 HV&AC 2012年第42卷第11期
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