“風(fēng)隨人動(dòng)”空調(diào)測(cè)溫

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1、“風(fēng)隨人動(dòng)”空調(diào)測(cè)溫系統(tǒng)研究1前言溫度是表征物體冷熱程度的物理量，在工業(yè)自動(dòng)化、家用電器、環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)和汽車工業(yè)等中都是基本的檢測(cè)參數(shù)之一。尤其是在當(dāng)今的空調(diào)領(lǐng)域，溫度是空調(diào)運(yùn)行中最基本、最為核心的衡量指標(biāo)，也是空調(diào)控制系統(tǒng)中最為重要的被控參數(shù)，因此對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)一直是一個(gè)重要的研究課題。在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，溫度更是一個(gè)重要的測(cè)控參數(shù)。1.1VAV空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用狀況和前景VAV(VariableAirVoulm)e空調(diào)系統(tǒng)，即變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。它的基本工作原理是通過(guò)改變送入空調(diào)區(qū)域的送風(fēng)量來(lái)適應(yīng)區(qū)域內(nèi)負(fù)荷變化的一種空調(diào)系統(tǒng)。不僅能提供良好的舒適性，而且具有顯著的節(jié)能

2、效果。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)早在60年代誕生于美國(guó)，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，在美國(guó)、日本及歐洲等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家日益得到普及和應(yīng)用。北方工業(yè)大學(xué)試卷第19頁(yè)共19頁(yè)圖１.１　典型變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一個(gè)典型的智能化控制型單風(fēng)管帶再熱盤管的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。主要由空氣處理設(shè)備、送回風(fēng)管路系統(tǒng)、若干VAV末端裝置和自動(dòng)控制元件組成。工作過(guò)程如下:空調(diào)室內(nèi)回風(fēng)與室外新風(fēng)混合，經(jīng)集中式空調(diào)機(jī)組處理后，由風(fēng)管送到各個(gè)空調(diào)區(qū)域。變風(fēng)末端控制器根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的大小，通過(guò)改變變風(fēng)量末端風(fēng)閥的開度，調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的風(fēng)量:當(dāng)室內(nèi)需要供熱時(shí)，再熱盤管的熱水閥打開，送風(fēng)溫度提高，通過(guò)改變變風(fēng)量末端風(fēng)閥的開

3、度，調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的熱風(fēng)量。空調(diào)房間送風(fēng)量的改變，導(dǎo)致送風(fēng)總管靜壓的變化，總管壓力傳感器測(cè)量風(fēng)管系統(tǒng)靜壓后，由自控系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量實(shí)現(xiàn)定靜壓控制。冷水盤管的三通閥調(diào)節(jié)冷水的流量使送風(fēng)溫度保持恒定，新風(fēng)量和室內(nèi)正壓由送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī)同時(shí)控制。系統(tǒng)的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)可以與計(jì)算機(jī)通訊，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析和調(diào)控并可以優(yōu)化控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳的控制方案。可見變風(fēng)量末端裝置是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，通過(guò)它來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，補(bǔ)償變化著的室內(nèi)負(fù)荷，維持室溫。一個(gè)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成功與否，在很大程度上取決于所選用的末端裝置性能的好壞。VAV空調(diào)系統(tǒng)之所以收到青睞，其最主要的優(yōu)點(diǎn)，是具有較高的綜合能

4、效比。主要體現(xiàn)在:1、實(shí)際的空調(diào)系統(tǒng)在全年大部分時(shí)間內(nèi)處于部分負(fù)荷下運(yùn)行隨空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的降低，VAV末端的送風(fēng)量減少，其空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)量也隨之減少。一個(gè)系統(tǒng)的空調(diào)負(fù)荷在全年中只有大約5%的時(shí)間出現(xiàn)滿負(fù)荷的情況，其余時(shí)間均在低于滿負(fù)荷工況下運(yùn)行。這樣，利用VAV后，可使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的全年運(yùn)行的能耗大大降低。2、在同一風(fēng)管系統(tǒng)中，不同房間或分隔區(qū)域一般不可能同時(shí)達(dá)到最大負(fù)荷值。特別是當(dāng)前的建筑物規(guī)模越來(lái)越大，不受室外環(huán)境影響的內(nèi)區(qū)負(fù)荷比例占很大份額，盡管每個(gè)VAV末端的最大送風(fēng)量按房間最大負(fù)荷選擇，但空調(diào)機(jī)組總送風(fēng)量可按各房間的逐時(shí)負(fù)荷之和的最大值來(lái)計(jì)算，不象定風(fēng)量空調(diào)機(jī)組那樣，以

5、各房間最大送風(fēng)量之和來(lái)確定送風(fēng)量。在設(shè)計(jì)上，減少了設(shè)備容量，使機(jī)房所占面積、設(shè)備費(fèi)用、用電安裝容量等有所下降，降低了空調(diào)系統(tǒng)的初投資。北方工業(yè)大學(xué)試卷第19頁(yè)共19頁(yè)3、VAV空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)不同房間的使用要求，獨(dú)立控制同一風(fēng)管系統(tǒng)中各房間的溫度。VAV空調(diào)系統(tǒng)的各房間均配置VAV末端裝置，每個(gè)VAV末端裝置自配溫度控制調(diào)節(jié)裝置，隨著所控區(qū)域的溫度變化，末端裝置能自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域內(nèi)溫度的靈活控制，滿足不同個(gè)人和群體對(duì)不同室內(nèi)環(huán)境的要求。4、VAV空調(diào)系統(tǒng)是一種全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它與風(fēng)機(jī)盤管不同，室內(nèi)無(wú)水管，不會(huì)發(fā)生因產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量形成的水管漏水或冷水管保溫不當(dāng)而產(chǎn)

6、生的凝結(jié)水污染室內(nèi)裝飾等問(wèn)題。、俏刀空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組運(yùn)行可靠，檢修工作量很小。由于VAV空調(diào)系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)，使這種空調(diào)在日、美等國(guó)成為新空調(diào)使用的主流。許多著名的空調(diào)、建筑、自控公司如JOHNSON、YORK等都有自己的變風(fēng)量末端設(shè)備并各具特色。在最近二十年左右的時(shí)間里，不僅VAV末端裝置，而且相應(yīng)的控制系統(tǒng)，甚至變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的形式都發(fā)生了很大變化，有關(guān)的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。在我國(guó)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)則處于剛起步的階段，技術(shù)力量還比較落后。一些國(guó)內(nèi)公司也生產(chǎn)自己的變風(fēng)量末端設(shè)備，但遺憾的是與技術(shù)含量較高的同類國(guó)外產(chǎn)品相比是不能相提并論的。目前在北京、上海等地在建的高檔寫字樓中，大都采

7、用的是變風(fēng)量系統(tǒng)，所用的變風(fēng)量設(shè)備都是國(guó)外的產(chǎn)品。20世紀(jì)90年代，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大，但由于我國(guó)空調(diào)工程師和自控工程師分屬兩個(gè)專業(yè)，相互配合成為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)良性發(fā)展的一個(gè)瓶頸，且對(duì)于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、研究和開發(fā)還不夠，使得VAV空調(diào)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題未能得到很好地解決。在實(shí)際工程中VAV空調(diào)系統(tǒng)部分失效，甚至完全失效的例證并非少見。1.2阻礙VAV空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的原因主要有1、技術(shù)問(wèn)題:變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的原理并不復(fù)雜，只是隨著負(fù)荷的變化自動(dòng)控制每一空調(diào)區(qū)域的送風(fēng)量，使空調(diào)機(jī)