變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量的控制問題

史春平

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，空氣處理機(jī)組和空調(diào)機(jī)組在我國得到越來越多的應(yīng)用。空氣處理機(jī)組和空調(diào)機(jī)組排風(fēng)量是危害系統(tǒng)軟件運(yùn)行特性的關(guān)鍵因素，也是空氣處理機(jī)組和空調(diào)機(jī)組科研網(wǎng)絡(luò)中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。有效識(shí)別和利用新風(fēng)系統(tǒng)可以充分利用空氣處理機(jī)組的特性，而不科學(xué)地利用排風(fēng)量則會(huì)增加系統(tǒng)軟件的能耗或降低室內(nèi)空氣質(zhì)量。因此，本文對空氣處理機(jī)組和空調(diào)機(jī)組的排風(fēng)量進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：變風(fēng)量;空調(diào)系統(tǒng);新風(fēng)量;控制

引言：

隨著我國工業(yè)的快速進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，人們對實(shí)際工作和日常生活中的環(huán)境服務(wù)質(zhì)量要求越來越高。目前，大中型高層建筑甚至小型都已經(jīng)開始大量安裝中央空調(diào)控制系統(tǒng)，在有效改善現(xiàn)代人們家居生活和的同時(shí)，也消耗了清潔能源。一方面，當(dāng)前全球新型能源危機(jī)嚴(yán)重，節(jié)能降耗已逐漸成為我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)，另一方面，化石燃料燃燒使用過程中污染嚴(yán)重，不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。在中央空調(diào)使用方面如何高效節(jié)能、減少空氣污染，引起了社會(huì)世界的廣泛高度關(guān)注。

一、研究現(xiàn)狀

如何保持室內(nèi)空氣質(zhì)量和節(jié)約能源一直是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制的熱點(diǎn)問題。2006年，Jin提出了用可變風(fēng)量控制空調(diào)系統(tǒng)溫度容錯(cuò)率的設(shè)計(jì)方法。該治理方法的空氣控制治理效果已經(jīng)能夠完全滿足企業(yè)室內(nèi)空氣污染質(zhì)量和室內(nèi)空氣溫濕度的控制要求。2011年，有學(xué)者提出了一種基于新風(fēng)模型的新居室風(fēng)量最優(yōu)控制管理策略，既能有效滿足對室內(nèi)空氣凈化質(zhì)量要求，又使其具有很大的經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保潛力。新風(fēng)控制策略設(shè)計(jì)可以有效降低兩端風(fēng)量的同時(shí)改善系統(tǒng)室內(nèi)空氣對流質(zhì)量。然而，在一些應(yīng)變風(fēng)量大的空調(diào)控制系統(tǒng)中，超負(fù)荷新風(fēng)來源和需求往往是相對動(dòng)態(tài)的。因此，上述風(fēng)量控制策略雖然可以有效保證系統(tǒng)總體的新風(fēng)機(jī)容量滿足要求，但在有效保證各中央空調(diào)使用新機(jī)的風(fēng)量方面，實(shí)際效果并不理想。

二、現(xiàn)階段變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)采用的幾種新風(fēng)控制方式

（一）CO2 濃度控制法

采用新的CO2濃度系數(shù)作為實(shí)時(shí)控制新飛機(jī)風(fēng)量的重要指標(biāo)。CO2作為一種大氣污染物，它可以實(shí)時(shí)反映室內(nèi)工作人員的活動(dòng)狀況，反映室內(nèi)工作人員對室外新鮮空氣的合理要求。以建筑CO2濃度指標(biāo)作為建筑質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)濃度控制管理指標(biāo)，專業(yè)技術(shù)人員在高層辦公樓、大廳和住宅樓中分別進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)與其他傳統(tǒng)全新風(fēng)量控制管理方案系統(tǒng)相比，在室內(nèi)空氣污染質(zhì)量不變的前提下，該風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)能最大節(jié)能，可用率達(dá)到50%以上，通過調(diào)節(jié)風(fēng)量實(shí)現(xiàn)節(jié)能的優(yōu)勢已得到認(rèn)可。但這種自動(dòng)控制風(fēng)量方法在中央空調(diào)的應(yīng)用發(fā)展中仍然有一定的技術(shù)局限性，需要?jiǎng)?chuàng)新開發(fā)空氣風(fēng)量綜合壓力質(zhì)量參數(shù)傳感器，目前，這種管理方法主要適用于一些人員流動(dòng)密度較高的企業(yè)場合。

（二）風(fēng)機(jī)跟蹤控制法

該方法通過直接控制送風(fēng)輸回風(fēng)量誤差大小，來間接精確控制最小送回風(fēng)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中，由于設(shè)計(jì)誤差的持續(xù)積累和不斷擴(kuò)大，實(shí)際的設(shè)計(jì)新風(fēng)量可能會(huì)與實(shí)際設(shè)定值之間偏差較大，不能完全滿足理論的要求。通過深度分析相關(guān)技術(shù)參數(shù)，像是紅光等數(shù)據(jù)，為了同時(shí)保持新鮮的空氣最大體積，需要在系統(tǒng)中進(jìn)行精確測量動(dòng)態(tài)空氣壓力回風(fēng)管道，在進(jìn)行操作和管道轉(zhuǎn)換后，根據(jù)風(fēng)量的不同角度控制壓力回報(bào)器，為了同時(shí)保持恒定風(fēng)量差，即確保新風(fēng)量恒定。該方法雖然簡單可行，但在實(shí)際應(yīng)用中難以保證控制精度，需要進(jìn)一步研究。

（三）穩(wěn)壓控制法

這種采用差壓檢測與電流控制分析方法不僅能夠準(zhǔn)確、方便地檢測控制變頻器風(fēng)量值，而且系統(tǒng)的能耗小，適用性強(qiáng)，已逐漸被國外大多數(shù)空調(diào)工程師普遍接受和認(rèn)可。該控制方法主要是通過自動(dòng)壓差控制傳感器來測量新型式百葉窗與自動(dòng)回轉(zhuǎn)通風(fēng)閥前后的自動(dòng)壓差關(guān)系，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)回轉(zhuǎn)通風(fēng)閥，在系統(tǒng)正常運(yùn)行的全過程中保持不變。送風(fēng)閥的體積不斷減少時(shí)，前后送風(fēng)壓差中的新鮮空氣控制快門和回風(fēng)閥門將不斷降低，以便于使得送風(fēng)所需的壓差減少。將系統(tǒng)循環(huán)增壓風(fēng)閥的設(shè)定開度范圍減小到一個(gè)小于最低新風(fēng)量大于設(shè)定值和開度的極限范圍內(nèi)，可以進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位。壓差值的設(shè)置范圍在37pa之間到87pa之間很容易實(shí)現(xiàn)精確度的控制，在大量應(yīng)用中，這種控制方法已經(jīng)充分證明了它可以有效實(shí)現(xiàn)高控制精度。此外，該設(shè)計(jì)方法還認(rèn)為具有以下兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)，首先是系統(tǒng)能量消耗損失小，其次它的功能適用性強(qiáng)。學(xué)者們也對此進(jìn)行了分析。近年來，國內(nèi)對家用空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)研究已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。未來，控制空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行性能會(huì)更加穩(wěn)定，應(yīng)用也一定會(huì)更加廣泛。

（四）設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)

普遍認(rèn)為，設(shè)置一臺(tái)獨(dú)立新型發(fā)風(fēng)機(jī)裝置，是快速控制變頻冰箱風(fēng)量供熱系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)新風(fēng)量的最佳控制方法之一。通過將清新風(fēng)送入進(jìn)口后，風(fēng)速通過傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)的通風(fēng)閥，保持最小風(fēng)量。這種測量方法的最大優(yōu)點(diǎn)在于，由于方法是直接計(jì)算測量到的新風(fēng)量，其設(shè)計(jì)誤差遠(yuǎn)小于通過直接測量自動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和手動(dòng)回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)的誤差。但是，這種設(shè)計(jì)方法存在一些缺點(diǎn)，是研究者需要額外設(shè)置最小的新通風(fēng)風(fēng)道，這就需要額外的操作。航天大學(xué)建筑工程設(shè)計(jì)院宋士張紅光通過典型工程應(yīng)用實(shí)例，分析了新型工程專用臥式風(fēng)機(jī)的機(jī)械選型和自動(dòng)控制及其它們的運(yùn)行原理。各種新系統(tǒng)風(fēng)量和溫度控制處理方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，無論它們采用何種控制方法，都必須充分結(jié)合通風(fēng)系統(tǒng)本身的應(yīng)用特點(diǎn)，針對不同的情況在實(shí)際中采用不同的風(fēng)量控制處理方法，以便能滿足不同裝置的應(yīng)用要求。此外，隨著設(shè)備種類的增加和控制技術(shù)的進(jìn)步，會(huì)有更多的控制方法可供人們選擇。

三、總結(jié)

綜上所述，變風(fēng)量在我國空調(diào)系統(tǒng)中的引入，至今已有30多年的發(fā)展歷史。然而，在基本建成的可變風(fēng)量節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的建筑中，運(yùn)行節(jié)能控制系統(tǒng)效果良好的建筑并不是很多，節(jié)能型的建筑相對較少。目前，國內(nèi)對于獨(dú)立變風(fēng)量節(jié)能空調(diào)控制系統(tǒng)與新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)結(jié)合的深入研究，還處于早期的起步階段，探索關(guān)于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量的經(jīng)濟(jì)性和適用性等問題還需要進(jìn)一步深入研究。

參考文獻(xiàn)

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