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

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)的快速進步和國民經(jīng)濟的健康發(fā)展，人們對實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，也消耗了清潔能源。一方面，當(dāng)前全球新型能源危機嚴(yán)重，節(jié)能降耗已逐漸成為我國工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重點，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)溫度容錯率的設(shè)計方法。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)濟節(jié)能環(huán)保潛力。新風(fēng)控制策略設(shè)計可以有效降低兩端風(fēng)量的同時改善系統(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)機容量滿足要求，但在有效保證各中央空調(diào)使用新機的風(fēng)量方面，實際效果并不理想。

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)作為實時控制新飛機風(fēng)量的重要指標(biāo)。CO2 作為一種大氣污染物，它可以實時反映室內(nèi)工作人員的活動狀況，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)險控制系統(tǒng)能最大節(jié)能，可用率達到50%以上，通過調(diào)節(jié)風(fēng)量實現(xiàn)節(jié)能的優(yōu)勢已得到認(rèn)可。但這種自動控制風(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，需要創(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密度較高的企業(yè)場合。

（二）風(fēng)機跟蹤控制法

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。在實際設(shè)計應(yīng)用中，由于設(shè)計誤差的持續(xù)積累和不斷擴大，實際的設(shè)計新風(fēng)量可能會與實際設(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)，為了同時保持新鮮的空氣最大體積，需要在系統(tǒng)中進行精確測量動態(tài)空氣壓力回風(fēng)管道，在進行操作和管道轉(zhuǎn)換后，根據(jù)風(fēng)量的不同角度控制壓力回報器，為了同時保持恒定風(fēng)量差，即確保新風(fēng)量恒定。該方法雖然簡單可行，但在實際應(yīng)用中難以保證控制精度，需要進一步研究。

（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，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壓差控制傳感器來測量新型式百葉窗與自動回轉(zhuǎn)通風(fēng)閥前后的自動壓差關(guān)系，實現(xiàn)控制自動回轉(zhuǎn)通風(fēng)閥，在系統(tǒng)正常運行的全過程中保持不變。送風(fēng)閥的體積不斷減少時，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)，可以進行自動復(fù)位。壓差值的設(shè)置范圍在37pa之間到87pa之間很容易實現(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現(xiàn)高控制精度。此外，該設(shè)計方法還認(rèn)為具有以下兩個主要優(yōu)點，首先是系統(tǒng)能量消耗損失小，其次它的功能適用性強。學(xué)者們也對此進行了分析。近年來，國內(nèi)對家用空調(diào)自動控制系統(tǒng)的技術(shù)研究已經(jīng)取得了突破性的進展。未來，控制空調(diào)系統(tǒng)的正常運行性能會更加穩(wěn)定，應(yīng)用也一定會更加廣泛。

（四）設(shè)置獨立的新風(fēng)機

普遍認(rèn)為，設(shè)置一臺獨立新型發(fā)風(fēng)機裝置，是快速控制變頻冰箱風(fēng)量供熱系統(tǒng)驅(qū)動新風(fēng)量的最佳控制方法之一。通過將清新風(fēng)送入進口后，風(fēng)速通過傳感器自動調(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)點在于，由于方法是直接計算測量到的新風(fēng)量，其設(shè)計誤差遠小于通過直接測量自動鼓風(fēng)機和手動回轉(zhuǎn)式風(fēng)機的誤差。但是，這種設(shè)計方法存在一些缺點，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)計院宋士張紅光通過典型工程應(yīng)用實例，分析了新型工程專用臥式風(fēng)機的機械選型和自動控制及其它們的運行原理。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，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，針對不同的情況在實際中采用不同的風(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)的進步，會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)濟性和適用性等問題還需要進一步深入研究。

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