变风量空调系统控制方法探讨

1、    变风量空调系统控制方法探讨    李广【摘 要】一个好的变风量空调系统，除了精确的设计计算，合理的系统布置，到位的施工安装外，选择一个最佳的控制方法也很关键。在工程实际运用中，采用较多的有：定静压控制法；变静压控制法；直接数字控制法（ddc）；风机总风量控制法。本文简要介绍变风量空调系统几个方面的控制方法。【关键词】温度控制；静压控制；空气处理装置控制；正压控制变风量系统作为一种节能的空气调节方式，一直在广泛地应用着，其中系统的控制方法尤其关键，系统送至各房间的风量和系统的总风量，都会随着房间负荷的变化而变化，因此，它必然会有较多和较复杂的控制要

2、求。只有实现了这些控制要求，系统的运行才能稳妥可靠，使它的节能性和经济性充分体现出来。1.变风量系统的优点（1）运行经济，由于风量随负荷的减少而降低，所以冷量、风机功率能接近建筑物空调负荷的实际需要。在过渡季节与可以尽量利用室外新风冷量。（2）能同时满足不同房间的不同温度要求。（3）具有一般低速集中空调系统的优点，例如可以进行较好的空气过滤、消声等，并有利于集中管理。（4）节能、维修工作量小。（5）与风机盘管系统相比，更灵活，更易于改扩建（送风口位置可灵活调整）。（6）由于在设计时可以考虑各房间同时使用率，所以能够减少风机装机容量。（7）变风量系统属于全空气系统，它具有全空气系统的一些优点。没

3、有风机盘管凝水问题和霉菌问题。2.定静压控制法2.1定静压控制方法所谓定静压控制，就是在风管静压最低点安装静压传感器，测量该点的静压，并调节风机的转速，使该点的静压恒定在变风量末端的最低工作压力。2.2定静压控制法存在不少缺点2.2.1定静压控制的节能效果差笔者将在变静压控制这部分加以分析和比较。2.2.2静压传感器的设置位置对这个问题，尚存不同的观点，有些人认为将静压传感器设于风机出口后管路的1/2处，更多的人认可将静压传感器设于风机出口后管路的2/3处。流体质点受到与流动方向一致的正压差作用，成为一个减压增速区，紧接减缩管之后，出现一个不大的旋涡区。分流三通上的旋涡区，也是这种减速增压过程

4、造成的。虽然过流断面沿程不变，但弯管内流体质点受到离心力作用，弯管前半段沿外壁是减速增压的，弯管外侧出现旋涡区；在弯管的后半段，由于惯性作用，弯管内侧出现旋涡区。因此，在设置静压传感器时，至少应离开这些部位4d，并尽量避免离静压传感器最近的vav box流量变化对传感器的影响。2.2.3静压传感器的设置数量在复杂的管路，应设置一个还是多个静压传感器，如果设多个静压传感器，他们之间的关系应该怎样，是取最大值，或最小值，还是平均值，或赋予不同的权重系数，是值得商榷的。3.变静压控制法3.1变静压控制方法所谓变静压控制，就是使用带风阀开度传感器，风量传感器和室内温控器的变风量末端，根据风阀开度控制送

5、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。从变静压控制法的控制原理中，我们可以推知其控制方法：（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风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。3.2变静压控制方法的优点（1）与定静压控制方法相比，节能效果明显。（2）控制精度高。（3）房间的温湿度效果更好。3.3变静压控制方法的缺点（1）增加了阀开度控制，相应增加了投资成本

6、，使控制更加复杂，调试更加麻烦。（2）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。4.直接数字控制法（ddc）所谓直接数字控制法（ddc）就是计算机在参加闭环的控制过程中，不需要中间环节（调节器），而用计算机的输出去直接控制调节阀、风机等执行机构。用数字式自动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，就可以根据风量求的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

7、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各末端。（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。5.风机总风量控制法5.1风机总风量控制方法风机总风量控制法的基本原理是根据风机相似律，在空调系统阻力系数不发生变化时，总风量和风机转速是一个正比关系。5.2风机总风量控制法的优点（1）直接根据设定风量计算出要求的风机转速，具有某种程度上的前反馈控制，对房间负荷变化作出的反应较快。（2）避免使用压力测量装置，减少了风机的一个闭环控制环节。（3）不需要变静压控制法中的阀位控制。5.3风机总风量控制法的缺点（1）增加了末端之

8、间的耦合程度。（2）风机和房间的末端阀位同时调节，极大的改变了系统阻力特性。6.结论变风量空调系统有很多优点，特别是有利于节能。所以很多空调工程都采用了vav系统。vav系统的控制方法有变风量末端机组控制和变风量空调处理机组控制。变风量末端机组控制主要有节流型、旁通型和诱导型三类末端装置。变风量空调处理机组控制有定静压控制法、变静压控制法、总风量控制法等。定静压控制法比较简单，运行可靠，但是不利于节能。变静压控制法能最大限度地节省风机能耗，目前应用较广。但控制算法复杂，实现较为困难。总风量控制法不是通过静压控制总风量，而是根据压力无关型vav末端机组设定的风量，确定系统的总风量，计算出风机的转速，从而对风机进行调节。提高控制系统稳定性，节能效果介于变静压控制和定静压控制之间，并更接近于变静压控制。因此，从控制系统稳定性和从节能角度上来看，总风量控制具有很大的优势，可以成为取代各种静压控制方式的有效的风机调节手段。总之，变风量空调系统的各种控制方法，都有其各自的特点，在具体工程运用中，不论是从节能的角度，还是系统稳定性角度，都要加以仔细考虑，从而找到一种适合自己的控制方法。【参考文献】1戴斌文，狄洪发，江亿.暖通空调.变风量空调系统风机总风量控制法，200