變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法

代武賀 張吉禮* 趙天怡

大連理工大學(xué)建筑能源研究所

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法

代武賀 張吉禮* 趙天怡

大連理工大學(xué)建筑能源研究所

本文提出了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)最不利熱力末端和最大閥位末端的概念，研究了基于最大閥位末端目標(biāo)閥位域的Mamdani模糊參考模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法。在大連理工大學(xué)空調(diào)系統(tǒng)智能控制綜合性能試驗(yàn)臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)了送風(fēng)機(jī)變靜壓自動(dòng)控制。通過對(duì)比試驗(yàn)分析得出，此方法與變定靜壓設(shè)定值方法相比，靜壓設(shè)定值調(diào)整的目的性更強(qiáng)，調(diào)整到目標(biāo)閥位域的速度更快，末端阻力損失更小，節(jié)能效果明顯。

最不利熱力末端 最大閥位末端 目標(biāo)閥位域 Mamdani模糊參考模型 靜壓設(shè)定值 自適應(yīng)重置方法

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)因其能夠隨著負(fù)荷的變化而改變送風(fēng)量的特點(diǎn)，在降低風(fēng)機(jī)的能耗上有很大的優(yōu)勢，但在實(shí)際的工程應(yīng)用中，由于送風(fēng)靜壓參考變量及其控制邏輯復(fù)雜等原因，常導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，末端風(fēng)量達(dá)不到設(shè)定值要求，變風(fēng)量末端閥門阻力損失大等問題。目前，文獻(xiàn)[1～2]總結(jié)了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量控制方法，包括定靜壓控制法、變定靜壓控制法、變靜壓控制法、總風(fēng)量控制法等，每種方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)。其中，變定靜壓控制法在保持系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)又能夠降低風(fēng)機(jī)的能耗，但是此種控制方法的算法復(fù)雜，尤其是很難根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)荷需求對(duì)靜壓設(shè)定值進(jìn)行重置。因此，到目前為止，仍然缺乏實(shí)用且行之有效的方法。本文首先提出了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)最不利熱力末端和最大閥位末端的概念，然后，提出了基于最大閥位末端目標(biāo)閥位域的Mamdani模糊參考模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法，最后通過試驗(yàn)探討了該方法與變定靜壓設(shè)定值法的可行性及優(yōu)越性。

1 最不利熱力末端和最大閥位末端

圖1為典型的某變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)原理圖，圖中Pset為送風(fēng)靜壓設(shè)定值，Pa；Qseti為末端i的風(fēng)量設(shè)定值，i=1,2,3,…,n，m3/h；Qsensori為末端i的風(fēng)量測量值，i=1, 2,3,…,n，m3/h，δDmpri為末端i的調(diào)節(jié)閥閥位，%。圖1中送風(fēng)靜壓監(jiān)測點(diǎn)的位置設(shè)置在距離送風(fēng)機(jī)出口約2/3管段處，根據(jù)壓差傳感器DPT的送風(fēng)靜壓值P與Pset的偏差通過變頻器VFD來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以維持P為設(shè)定值。變風(fēng)量末端i通過調(diào)節(jié)閥門的開度δDmpri，來使風(fēng)量測量值Qsensori達(dá)到風(fēng)量設(shè)定值Qseti，而風(fēng)量設(shè)定值Qseti由室內(nèi)溫度值與室內(nèi)溫度設(shè)定值的偏差來確定。

圖1 典型的某變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)原理圖

在具有n個(gè)變風(fēng)量末端的連續(xù)調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)中，在供熱或供冷工況下的某段時(shí)間內(nèi)，且采用空調(diào)系統(tǒng)定送風(fēng)溫度控制，若第i個(gè)末端持續(xù)保持如下工況：

1）該末端的調(diào)節(jié)閥閥位達(dá)到全開或者接近全開的位置δDmpriMAXi（可調(diào)），即δDmpri=100%或δDmpri=δDmpriMAXi；

2）對(duì)于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，該末端的風(fēng)量測量值Qsensori在該時(shí)段持續(xù)小于其風(fēng)量設(shè)定值Qseti，導(dǎo)致室內(nèi)溫度達(dá)不到設(shè)定值。

則定義末端i為該時(shí)段系統(tǒng)的最不利熱力末端。

關(guān)于最不利熱力末端的幾點(diǎn)說明：

1）最不利熱力末端表征了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的一種不利的工況，當(dāng)前末端的風(fēng)量已為風(fēng)閥所能調(diào)節(jié)到的最大風(fēng)量，此風(fēng)量下該末端向房間的供冷量（或供熱量）已經(jīng)出現(xiàn)或者即將出現(xiàn)無法滿足該末端空調(diào)負(fù)荷需求的現(xiàn)象，故稱為最不利熱力末端。可見最不利熱力末端應(yīng)該是系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程中避免出現(xiàn)的一種情況。

2）最不利熱力末端的出現(xiàn)表明當(dāng)前送風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)已至少不能滿足該末端用戶的風(fēng)量需求或熱能供應(yīng)需求，需要及時(shí)改變送風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，如提高靜壓設(shè)定值，增加風(fēng)機(jī)動(dòng)力等。

3）在某段時(shí)間內(nèi)，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可能同時(shí)出現(xiàn)不止一個(gè)最不利熱力末端，且最不利熱力末端所在的位置是隨機(jī)變化，可能是傳統(tǒng)的最不利環(huán)路即最不利水力環(huán)路所在的末端，也可能不是，并且與各個(gè)用戶的風(fēng)量設(shè)定值變化情況、管網(wǎng)的水力特性及風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性相關(guān)。

4）當(dāng)最不利熱力末端不是最不利水力環(huán)路所在的末端時(shí)，現(xiàn)有的以最不利水力環(huán)路末端閥門開度等變量為參考變量的送風(fēng)機(jī)風(fēng)量控制，對(duì)最不利熱力末端來說是沒有意義的，在該種工況下最不利熱力末端的用戶室內(nèi)溫度無法達(dá)到控制要求。因此，應(yīng)該尋找其他的策略以實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)機(jī)的控制調(diào)節(jié)。

5）最不利熱力末端可根據(jù)其定義通過某時(shí)間段內(nèi)變風(fēng)量末端調(diào)節(jié)閥的閥位、該末端風(fēng)量測量值以及風(fēng)量設(shè)定值等參數(shù)的狀態(tài)及變化趨勢來實(shí)時(shí)判斷。

可見，最不利熱力末端是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)中所不希望發(fā)生的一種工況，送風(fēng)靜壓設(shè)定值Pset的取值大小應(yīng)避免最不利熱力末端的出現(xiàn)。

在具有n個(gè)末端的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，若某時(shí)間段內(nèi)第i個(gè)末端調(diào)節(jié)閥的閥位達(dá)到所有末端中的最大值，則該末端為該時(shí)間段內(nèi)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的最大閥位末端。

最大閥位末端是相對(duì)于所有末端的調(diào)節(jié)閥開度而言的，最大閥位末端的調(diào)節(jié)閥不一定全開。最大閥位末端的定義為預(yù)先判斷最不利熱力末端可能出現(xiàn)的位置提供了判定參考。

2 基于最大閥位末端目標(biāo)閥位域的Mamdani模糊參考模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法

2.1 靜壓設(shè)定值重置的參考變量

靜壓設(shè)定值的確定需要符合以下兩點(diǎn)要求：

1）靜壓設(shè)定值能夠滿足系統(tǒng)中所有末端的風(fēng)量需求，以防止最不利熱力末端的出現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)最不利熱力末端時(shí)，靜壓設(shè)定值能夠及時(shí)地做出調(diào)整，使最不利熱力末端的風(fēng)量達(dá)到風(fēng)量設(shè)定值要求。

2）由于靜壓設(shè)定值的大小對(duì)送風(fēng)機(jī)的節(jié)能效果影響很大，因此，希望靜壓設(shè)定值在滿足各個(gè)末端風(fēng)量要求的情況下能夠盡量小，體現(xiàn)在各個(gè)末端上就是盡可能使調(diào)節(jié)閥處于最大開度，這樣既能節(jié)約風(fēng)機(jī)的動(dòng)力，同時(shí)又可以降低末端閥門的噪聲。

綜上選取最大閥位末端調(diào)節(jié)閥閥位為靜壓設(shè)定值重置的參考對(duì)象。

2.2 靜壓設(shè)定值重置的目標(biāo)閥位域

在實(shí)際的變風(fēng)量送風(fēng)量控制系統(tǒng)中，為了保持送風(fēng)機(jī)控制的穩(wěn)定性靜壓設(shè)定值的調(diào)整次數(shù)不宜過多，因而靜壓設(shè)定值無法以某一確定閥位值為目標(biāo)來進(jìn)行調(diào)整，但是可以選定一個(gè)變化范圍來作為目標(biāo)閥位域。由于變風(fēng)量末端的閥門屬于等百分比流量特性，閥位越接近于全開，閥位的變化所引起的阻抗變化越小，即閥門對(duì)流量的調(diào)節(jié)作用變化越小，所以可以將具有上述特性的閥位范圍[δDmprMIN，100%]作為靜壓設(shè)定值重置的目標(biāo)閥位域，從而減少靜壓設(shè)定值的重置頻率。

2.3 Mamdani模糊參考模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法

靜壓設(shè)定值的重置目的是使最大閥位末端的閥位δDmprMAX處于目標(biāo)閥位域內(nèi)，為了能夠預(yù)判出最不利熱力末端出現(xiàn)的可能性，該范圍的上限值應(yīng)該是接近100%，下限值應(yīng)該略大于δDmprMIN，因此設(shè)滿足該條件的δDmprMAX范圍是[δRSTMIN，δRSTMAX]為目標(biāo)閥位域。

1）當(dāng)δDmprMAX＞δRSTMAX時(shí)，最大閥位末端具有發(fā)展成最不利熱力末端的趨勢，為避免其發(fā)展成為最不利熱力末端，此時(shí)Pset該有所提升，相應(yīng)的最大閥位末端的入口靜壓增加，將δDmprMAX降至目標(biāo)閥位域內(nèi)。

2）當(dāng)δDmprMAX＜δRSTMIN時(shí)，最大閥位末端具有調(diào)節(jié)閥位低于目標(biāo)閥位域的趨勢，為避免閥位減小而導(dǎo)致系統(tǒng)的阻抗增加，此時(shí)Pset應(yīng)該有所降低，將δDmprMAX升至目標(biāo)閥位域內(nèi)。

3）當(dāng)δDmprMAX∈[δRSTMIN，δDmprMAX]時(shí)，δDmprMAX處于較理想的范圍之內(nèi)，既避免了最不利熱力末端的出現(xiàn)，又使得最大閥位末端具有較低的阻抗水平，且系統(tǒng)在低阻抗的情況下運(yùn)行，此時(shí)Pset即為理想的靜壓設(shè)定值。

當(dāng)系統(tǒng)的靜壓值需要重置時(shí)，最關(guān)鍵的就是確定此時(shí)需要的靜壓增加值△PIn或者減少值△PDe。因此，這里使用Mamdani模糊模型[3]作為模糊規(guī)則，結(jié)合作用模糊子集推理的方法[4,5]實(shí)現(xiàn)△PIn和△PDe的自適應(yīng)調(diào)整，稱之為參考M模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法。

M模型結(jié)構(gòu)為雙輸入，單輸出，對(duì)于輸入量a與b，M模型的輸出量c可以表示為c=M(a,b)。根據(jù)M模型進(jìn)行△PIn和△PDe的自適應(yīng)調(diào)整，如式（1）和式（2）。圖2為參考M模型自適應(yīng)重置方法的示意圖。

圖2 參考M模型自適應(yīng)重置方法示意圖

式（1）中：δDmprMAX為最大閥位末端閥位值，%；QBOXMAX為最大閥位末端對(duì)應(yīng)風(fēng)量值，若系統(tǒng)中同時(shí)存在多個(gè)最大閥位末端，取這些末端中風(fēng)量的最小值，m3/h；δD為目標(biāo)閥位域的寬度，%；δRST為目標(biāo)閥位域的中心，%；eδDmprMAX為δDmprMAX的偏差，即eδDmprMAX= δDmprMAX-δRST，%；ecδDmprMAX為δDmprMAX的偏差變化，當(dāng)前采樣時(shí)刻的eδDmprMAX與上一采樣時(shí)刻eδDmprMAX的差值，%；eQBOXMAX為QBOXMAX偏差，即eQBOXMAX=QBOXSETQBOXMAX，m3/h；ecQBOXMAX為eQBOXMAX的偏差變化，即當(dāng)前采樣時(shí)刻的eQBOXMAX與上一采樣時(shí)刻eQBOXMAX差值，m3/h。

式（2）為靜壓重置變化值△PIn和△PDe。

圖2中，加粗實(shí)線和虛線表明了Preset的重置值所在的區(qū)域，其中加粗虛線表示△PIn和△PDe分別根據(jù)M模型、當(dāng)前工況下的δDmprMAX和QBOXMAX的偏差及偏差變化對(duì)靜壓設(shè)定值進(jìn)行自適應(yīng)重置的過程。

不同形式的空調(diào)系統(tǒng)需要根據(jù)其負(fù)荷變化的特性對(duì)重置方法中的參數(shù)，如eδDmprMAX，ecδDmprMAX，eQBOXMAX，ecQBOXMAX，的實(shí)際論域進(jìn)行優(yōu)化選取。

3 靜壓設(shè)定值重置方法試驗(yàn)研究

3.1 試驗(yàn)系統(tǒng)概況

本試驗(yàn)平臺(tái)隸屬于大連理工大學(xué)中央空調(diào)智能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)備包括，一臺(tái)變頻調(diào)速控制的離心式送風(fēng)機(jī)、送回風(fēng)孔板流量計(jì)、電動(dòng)新風(fēng)閥、電動(dòng)回風(fēng)閥、電動(dòng)排風(fēng)閥、加熱盤管、三個(gè)壓力無關(guān)型末端和若干不同量程和精度的壓差傳感器。試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件使用1臺(tái)霍尼韋爾XL100和1臺(tái)帶若干擴(kuò)展模塊XCL8010A控制器，使用霍尼韋爾care軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的通信和控制程序。

試驗(yàn)原理：試驗(yàn)過程中關(guān)閉排風(fēng)閥，送風(fēng)孔板流量計(jì)和回風(fēng)孔板流量計(jì)測得送風(fēng)量和回風(fēng)量，兩者差值可以得到新風(fēng)量，采用新風(fēng)段靜壓控制法[6]控制新風(fēng)量；采用壓力無關(guān)型控制末端對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行控制，末端的風(fēng)量和閥位信息可以通過控制器實(shí)時(shí)采集；送風(fēng)機(jī)的控制首先利用采集到的末端閥位信息和風(fēng)量信息確定靜壓設(shè)定值，然后與靜壓監(jiān)測值比較，最后通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的頻率；通過調(diào)節(jié)電動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入加熱盤管的水量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)溫度的控制，試驗(yàn)臺(tái)簡化后的原理圖如圖3所示。

圖3 參考M模型的靜壓設(shè)定值重置方法研究試驗(yàn)臺(tái)原理圖

3.2 靜壓設(shè)定值重置方法的試驗(yàn)程序模塊

表1為程序模塊采用的模糊規(guī)則表。偏差e、偏差變化ec、控制量輸出u的模糊論域均取[-2，2]，e與ec的論域可以劃分為5個(gè)模糊等級(jí)包括“負(fù)大”、“負(fù)小”、“零”、“正小”、“正大”，分別用NB，NS，ZE，PS，PB來表示，采用的隸屬函數(shù)如圖4所示。圖4中所列出的隸屬度函數(shù)的線性表達(dá)式對(duì)應(yīng)了e與ec的6個(gè)模糊子論域，模塊將Fe與Fec（e與ec的模糊值）代入以上這9組線性表達(dá)式中，計(jì)算隸屬度。對(duì)于一組Fe與Fec的值，模塊可以計(jì)算各個(gè)作用模糊子集下的Fe與Fec的隸屬度，從而實(shí)現(xiàn)作用模糊子集推理的方法，最后得出u對(duì)應(yīng)的模糊值Fu，通過重心法反模糊化，求得u。

表1 程序模塊所采用的模糊規(guī)則表

圖4 程序模塊所采用的隸屬函數(shù)

3.3 試驗(yàn)內(nèi)容

3.3.1 試驗(yàn)相關(guān)參數(shù)選定

1）確定450m3/h新風(fēng)量對(duì)應(yīng)的新風(fēng)閥開度為36%（100%對(duì)應(yīng)閥門全開），新風(fēng)閥前后的靜壓差為115Pa，試驗(yàn)中保持新風(fēng)閥開度不變，采用PI控制調(diào)節(jié)回風(fēng)閥開度，維持靜壓差恒定，整定后P值為-200，I值為16。

2）試驗(yàn)中調(diào)節(jié)電動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)閥的開度，改變進(jìn)入加熱盤管的水量，維持送風(fēng)溫度26℃不變，當(dāng)送風(fēng)溫度大于26℃時(shí)，關(guān)小水閥開度，當(dāng)送風(fēng)溫度小于26℃時(shí)，開大水閥開度，試驗(yàn)中PI控制的P值為100，I值為16。

3）本試驗(yàn)中靜壓設(shè)定值Pset的初值設(shè)為170Pa，為了維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，結(jié)合送風(fēng)量的變化要求以及傳感器的量程靜壓設(shè)定值的下限值為80Pa，上限值為240Pa，目標(biāo)閥位域?yàn)閇75%，95%]，δD=10%，δRST=85%，QD=50m3/h，程序中相關(guān)參數(shù)的論域是eQ∈[25，150]，ecQ∈[-100，100]，eP∈[-42%，-10%]，ecP∈[-10%，-10%]，△PIn∈[10，30]，△PDe∈[-30，-10]。

3.3.2 對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了比較參考M模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法（以下簡稱M模型重置法）和變定靜壓設(shè)定值的方法，其中變定靜壓設(shè)定值法的變化步長取為10Pa，設(shè)計(jì)一組室內(nèi)溫度設(shè)定值變化的試驗(yàn)。假定室內(nèi)溫度值為19℃恒定，按照一定順序每10min改變一個(gè)末端對(duì)應(yīng)的室內(nèi)溫度設(shè)定值為20℃或18℃，來體現(xiàn)不室內(nèi)不同區(qū)域負(fù)荷變化的差異性，室內(nèi)溫度設(shè)定值改變規(guī)則如表2。

表2 不同末端BOX室內(nèi)溫度設(shè)定值表

3.3.3 參考M模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法隨實(shí)際室內(nèi)負(fù)荷變化試驗(yàn)

試驗(yàn)前將試驗(yàn)房間的門窗敞開2h，使室內(nèi)溫度降低到與室外溫度相近水平，然后關(guān)閉門窗。試驗(yàn)從早8:00開始進(jìn)行2h，初始時(shí)給定3個(gè)末端的溫度設(shè)定值，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行近1h改變一次各個(gè)末端的溫度設(shè)定值（表3）。

表3 各末端室內(nèi)設(shè)定值

3.4 試驗(yàn)結(jié)果

如圖5所示，兩種不同靜壓設(shè)定值重置方法的靜壓設(shè)定值變化情況。圖5中可以看出在控制目標(biāo)相同的情況下，M模型重置法的靜壓設(shè)定值改變次數(shù)為19次，平均值為137.2Pa，階躍變化絕對(duì)值平均量（每兩次采樣值的差的絕對(duì)值之和/采樣值改變次數(shù)）為1.66Pa/次，變定靜壓設(shè)定值法靜壓設(shè)定值改變次數(shù)為45次，平均值為151.2Pa，階躍變化絕對(duì)值平均量為2.35Pa/次。M模型重置法的靜壓設(shè)定值更小，送風(fēng)機(jī)的能耗就會(huì)更低，同時(shí)階躍變化絕對(duì)值平均量也小，表示該控制方法的穩(wěn)定性更好。

圖5 M模型重置法和變定靜壓法的靜壓設(shè)定值變化情況

圖6表示試驗(yàn)中風(fēng)機(jī)消耗電功率情況，其中時(shí)間是按電功率值由小到大的采樣時(shí)間次序排列。試驗(yàn)中在大部分采樣時(shí)間內(nèi)M模型重置法的功率值均小于變定靜壓法的功率值，且這部分時(shí)間均為系統(tǒng)處于部分負(fù)荷狀態(tài)。M模型重置法電功率的平均值為0.338kW，總能耗為0.555kWh，變定靜壓法的電功率平均值為0.343kW，總能耗為0.562kWh。圖7表示，M模型重置法和變定靜壓法的末端最大閥位和最小閥位情況。

圖6 M模型重置法和變定靜壓法的風(fēng)機(jī)消耗電功率情況

圖7 M模型重置法和變定靜壓法的末端最大和最小閥位情況

圖7中M模型重置法的最大閥位平均值為86.11%，最小閥位平均值為44.50%，變定靜壓法的最大閥位平均值為82.31%，最小閥位的平均值為44.78%，綜上M模型重置法在末端閥門上的阻力損失小于變定靜壓法。圖8為M模型重置法隨實(shí)際負(fù)荷變化試驗(yàn)靜壓設(shè)定值和功率值變化情況。

圖8 M模型重置法隨實(shí)際負(fù)荷變化試驗(yàn)靜壓設(shè)定值和電功率值變化情況

圖8表示了室內(nèi)溫度首先達(dá)到初始設(shè)定溫度和運(yùn)行1小時(shí)后改變溫度設(shè)定值的靜壓設(shè)定值和功率值變化情況。初始時(shí)由于負(fù)荷最大，靜壓設(shè)定值維持初始值170Pa，隨著室內(nèi)負(fù)荷減少，靜壓設(shè)定值降低到下限值80Pa，此時(shí)各個(gè)末端達(dá)到初始室溫設(shè)定值，第二次改變室內(nèi)溫度設(shè)定值之后，靜壓設(shè)定值開始增加，當(dāng)再次達(dá)到室溫設(shè)定值時(shí)，靜壓設(shè)定值又維持在80Pa的穩(wěn)定狀態(tài)。試驗(yàn)過程中靜壓設(shè)定值的平均值為158.5Pa，階躍變化絕對(duì)值平均量為1.62Pa/次，風(fēng)機(jī)消耗電功率的平均值為0.374kW，能耗為0.749kWh。

4 結(jié)論

1）最不利熱力末端是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)該避免出現(xiàn)的不利工況，其定義對(duì)靜壓設(shè)定值進(jìn)行合理的重置有重要的意義。

2）最大閥位末端是預(yù)先判定最不利熱力末端可能出現(xiàn)位置的重要參考依據(jù)，本文提出了基于最大閥位末端目標(biāo)閥位域的Mamdani模糊參考模型的方法進(jìn)行靜壓設(shè)定值的重置，在避免了最不利熱力末端出現(xiàn)的同時(shí)獲得理想的節(jié)能效果。

3）Mamdani模糊參考模型的靜壓設(shè)定值自適應(yīng)重置方法與變定靜壓法相比，可以避免其變化步長，靜壓監(jiān)測點(diǎn)和靜壓設(shè)定初始值選取困難的問題，使靜壓設(shè)定值的重置有明確目的性和良好的適應(yīng)性，調(diào)整更為迅速，控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定。實(shí)際工程中只要確定靜壓監(jiān)測點(diǎn)，然后通過對(duì)論域進(jìn)行合理的調(diào)整，便能實(shí)現(xiàn)靜壓設(shè)定值進(jìn)行自適應(yīng)重置。

[1]葉大法,楊國榮.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007

[2]楊國榮.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)控制[J].暖通空調(diào),2012,42(11):15-19

[3]E H Mamdani.Application of fuzzy algorithm for simple dynamic plant[J].Proc.IEEE.,1974,121(12):1585-1588

[4]歐進(jìn)萍,張吉禮.作用模糊子集推理方法的研究與應(yīng)用[J].模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué),2000,14(3):58-65

[5]趙天怡.空調(diào)冷凍水變壓差設(shè)定值優(yōu)化控制方法[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2010

[6]袁自遠(yuǎn).變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量控制方法試驗(yàn)研究[D].大連:大連理工大學(xué),2013

Study on Sta tic Pre s s ure Ada ptive Re s e t Me thod of VAV Sys te m

DAI Wu-he,ZHANG Ji-li*,ZHAO Tian-yi
Institute of Building Energy,Dalian University of Technology

Two concepts including most unfavorable thermodynamic VAV terminal and maximum valve VAV terminal related to VAV system were introduce,and static pressure value adaptive reset method of Mamdani fuzzy reference model based on target domain of valve position of maximum valve VAV terminal was studied.Variable static pressure automatic control to the supply fan on the air conditioning system intelligent control comprehensive performance test platform of DLUT was accomplished,and the test results show that this method provides greater purpose,quick adjustment to the target domain,small resistance loss to VAV terminal and obvious energy saving effect compared with previous variable static pressure value method.

most unfavorable thermodynamic VAV terminal,maximum valve VAV terminal,target domain of valve position,Mamdani fuzzy reference model,static pressure value,adaptive reset method

1003-0344（2015）05-013-6

2014-3-24

張吉禮（1969～），男，博士，教授；大連市甘井子區(qū)凌工路2號(hào)大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部3號(hào)實(shí)驗(yàn)樓417房間（116024）；0411-84707735；E-mail:zjldlut@dlut.edu.cn

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No.51078053）；國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（No.51378005）