定风量与变风量空调系统的检测与控制

送风段：由送风机把处理后的空气通过送风管道和送风口送到建筑物中。

回风段：为利用余热／冷，将从建筑物中抽出来的空气，部分排出建筑物，部分进行处理后再利用。１．１系统工作原理典型的四管双风机空气处理机组，其检测与控制系统原理见图１。１．２　系统组成（１）　新风风门、防冻开关当送风机不工作时，为防止表冷器被冻坏，必须关闭新风风门；防冻开关起着报警作用。

（２）　空气过滤器、差压开关

为保证空气过滤器的过滤效果和节能需要，测量其前后的差压，及时发出阻塞报警信号。

（３）　送风温度传感器、表冷器、空调水阀

调节空调水流量，以控制送风温度。

（４）　送风湿度传感器、加湿器

根据室内湿度要求，启动、或关闭加湿设备。

（５）　送风阀、排风阀、混风阀、ＣＯ２传感器

根据室内空气要求的二氧化碳含量，调节混风流量，排风量和送风量随着混风量的增加而减小、或反之。

（６）　送风机、回风机

两台风机同时启停。

１．３检测与控制功能空气处理机组的监控点如表１所示。

２　变风量空调系统的检测与控制

变风量空调系统，可以根据各个房间或区域的空调负荷变化情况，用变风量末端装置（ＶＡＶ　ＢＯＸ）分别调节各个房间或区域的送风量，来控制室内环境温度。这种系统可以降低非设计条件下的风机运行的能量消耗，运行费用较省。

变风量空调系统主要由以下几部分组成：空气处理机组，室内温控器，变风量末端装置（ＶＡＶ　ＢＯＸ）和智能变频控制器。空气处理机组是由新风阀、回风阀、送风阀、预热器、表冷器和送风机等组成。２．１系统工作原理为获得空调系统的实时负荷情况，在每个建筑单元内装设一个室内温控器，用来检测室内温度，并与用户设定的期望温度值进行比较，当二者出现差值时，温控器改变变风量末端（ＶＡＶ－ＢＯＸ）装置内的风阀开度，减少或增加送入室内的风量从而调节室内的温度，直到室内温度恢复为设定值为止。同时，根据末端ＶＡＶ－ＢＯＸ的负荷情况，通过变频控制器调节送风机速度，起到节能作用。送风机速度控制方法有定静压、变静压、总风量等控制方法。通常采用的定风量空调系统，其追踪房间负荷变化的手段是控制回风温度，调节冷热水阀门。在这个过程中，送风量保持不变，送风机的能耗不变。但对于变风量空调系统来说，追踪房间负荷变化的主要手段是控制各个末端的送风量。由于空调负荷在全年的绝大多数时间里都低于设计负荷的状态，因此，低负荷时减少风机的送风量，将使得送风机的能耗得以降低，因而达到全年节能的目的。而由于变风量空调系统增加了系统静压、最大／最小送风量、以及新风量等控制环节，由此加大了其控制系统的复杂程度。变风量空调机组检测与控制系统原理图如图２所示。２．２　检测与控制功能

２．２．１变风量空气处理机组的检测与控制（１）　新风温、湿度检测（２）　送风温、湿度检测（３）　回风温、湿度检测（４）　送、回风动压检测（５）　风管静压检测

压控制法等。

２．４．１定静压控制方法

在风管内安装静压传感器，测量该点的静压值，并调节ＡＨＵ风机的转速，使静压传感器安装点的静压恒定。

这种控制方法的优点是系统简单，但变风量空调的节能效果没能充分体现。关键在于静压传感器的设定值（含理论计算和调试结果），在设置静压传感器时，应设于气流稳定的风管的直线段上，尽量避免离静压传感器最近的变风量空调箱流量变化对传感器的影响。

定静压控制方法如图３所示。图３ 定静压控制法控制原理图２．４．２变静压控制法使用带风阀开度传感器，风量传感器（通常是使用毕托管方法，测量变风量末端的空气流量）和室内

温控器的变风量末端，根据风阀开度控制送风机的转速，使任何时候系统中至少有一个变风量末端装置的风阀是全开的。

（１）　变风量末端装置的风阀是全部处于中间状态→系统静压过高→调节并降低风机转速。

（２）　变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际变风量末端空气流量等于温控器设定值→系统静压适合。

（３）　变风量末端装置的风阀是全部处于全开状态，且风量传感器检测的实际风量低于温控器设定值→系统静压偏低→调节并提高风机转速。

这种控制方法的优点是使变风量空调的节能效果充分得到体现，缺点是：增加了阀门开度控制，相应增加了投资成本，使控制更加复杂，调试更加麻烦；风阀开度信号的反馈对风机转速的调节有一个滞后的过程，房间负荷变化后要达到房间设定值有一段小幅波动过程。

变静压控制法的控制原理图如图４所示。

２．５　ＤＤＣ控制法在建筑设备监控与管理系统中，用ＤＤＣ控制器进行最小静压控制时，如果知道了末端装置的风阀全开时的开度→压差→流量特性，风管的流量→阻力特性，风机的转速→扬程→流量特性，就可以根据风量求得

满足最小静压控制的送风机转速。其步骤如下：（１）　给出各末端要求风量。（２）　计算风管的阻力。

（３）　选择最不利环路和计算最小静压状态的送风机扬程；计算送风机转速。

（４）　计算送风机的转速，送风机风量为各末端装置要求风量之和。

（５）　控制，根据送风机转速的设定值控制送风机的转速，并对风机转速的变化率加以限制，以免电机过载。

２．５．１变风量空气处理机组

变风量空气处理机组调节系统原理如图５所示。 图５　变风量空气处理机组调节系统原理图注：根据焓值控制新风阀和回风阀的开度，设定值可以是温度（湿度、空气质量）。（１）　制冷模式根据新、回风焓值来控制新风、回风的比例：当新风焓值≥回风焓值时，则减少新风阀到最小新风阀位，打开回风阀至最大阀位，以节约能量。当新风焓值＜回风焓值时，打开新风阀到最大阀位，关闭回风阀，运行在全新风状态，以提高空气质量并节能。（２）　制热模式根据新风、回风焓值来控制新风、回风的比例：当新风焓值≥回风焓值时，运行在过渡季节模式，空调机只作通风机使用。当新风焓值＜回风焓值时，打开新风阀到最大阀位，关闭回风阀，运行在全新风状态，混合风经热水盘管加热后直接送出。当新风焓值

小到与送风点等湿线的交点时，开始变新风运行，打开回风阀，其混合的原则是使混风的点处在送风点等湿线上，混合风经热水盘管加热后直接送出。当室外新风焓值不断变小，相应的新风阀位不断变小，当到图４　变静压控制法控制原理图