变风量空调系统自适应静压变频控制方法

  变风量空调系统自适应静压变频控制方法为总风量阀位控制方法,根据总送风量与总需求风量的偏差,以及风阀全开的个数来优化静压设定值。在建筑管理系统(BMS)中,采用压力无关型末端装置的变风量系统的每个末端装置有7个监控信号:被调区域温度设定值、被调区域温度测量值、需求风量、实测送风量、风阀开度、末端最大风量设定值和最小风量设定值。每个末端的需求风量是该末端的控制器根据被调区域温度的设定值与实测值的偏差按照一定规律计算出来的,代表该空调区域的负荷大小。每个末端的实测送风量是该末端的风量测量装置测量出的实际送风量。系统及末端装置运行正常情况下,每个末端的实测送风量应接近或等于该末端的需求风量。总风量阀位控制方法所用到的总风量差值ΔV就是连接在一个AHU上的所有末端装置的实测送风量总和与需求风量总和的差。送风静压自适应控制方法流程图如图所示,具体方法如下。

  1)控制算法程序根据BMS中AHU开始运行的状态启动自适应静压控制流程,给定初始静压设定值p0、送风静压设定值增减量Δp(取3~5 Pa),风阀全开末端个数阈值nset(取1个或2个)、总风量差值ΔV的设定阈值η(取全部末端装置的最大风量设定值总和的2%左右)、ΔV-η次数设定阈值mset(取6,即0.5 h的时间)等。

  2)收集BMS中各末端装置的风阀开度、需求风量、测量风量信号,统计风阀全开的末端数量n、总需求风量和总测量风量,计算风量差值ΔV。

  3)当-η≤ΔV≤η时,如果风阀全开末端个数n≥nset,说明送风量满足空调负荷需要,且大部分末端的风阀开度在最佳位置,应保持送风静压设定值不变;当ΔVη且n

  

  <-η时,说明送风量不能满足负荷需求,需要提高送风静压设定值以提高送风量,同时对δv

  <-η的循环次数进行累计,如果连续6次(0.5 h)增大送风静压设定值,总送风量仍未满足负荷需求,说明变风量空调系统的部分末端装置出现卡死、堵塞、测量装置失效等硬故障,再一味增大静压设定值反而会增大空调系统能耗,这时需要将送风静压设定值恢复为初始设定值,并保持不变。

  4)如果AHU仍在运行中,BMS将送风静压设定值发送至该AHU的控制器上,完成静压自适应设定,并开始下一循环(每5 min一个循环)的静压自适应设定;如果AHU停止运行,控制算法程序自动终止静压自适应设定,并一直检测该AHU是否启动运行。

  对于实际变风量空调系统,末端装置长时间运行可能出现卡死、堵塞、测量装置失效等硬故障,从而引起很大的监控信号误差,导致总测量送风量和总需求风量相差很大,影响送风静压自适应设定结果,导致风机能耗更大。因此,该控制方法首先设定一个ΔV-η的循环次数上限值mset,若ΔV-η这种情况连续出现的次数超过该上限值mset,则认为末端装置存在硬故障,静压设定值将自动恢复为初始设定值。

  本文研究涉及的变风量空调系统是采用PID控制规律的恒值控制系统,即静压设定值保持不变,如150 Pa。在定静压控制模式(恒值控制)下,通过调整控制器的PID参数均能实现系统稳定控制。本文提出的变风量系统静压自适应控制方法,同样是恒值PID控制,只是静压设定值在5 min和更长时间内保持不变,也就是说,恒值时间缩短了而已。ag亚游国际,因此,只要原系统的控制是稳定的,在采用了静压自适应控制方法后系统同样是稳定的。而且静压设定值增量Δp很小(Δp=3或5 Pa,远小于初始静压设定值p0),每次改变静压设定值后,管道静压的阶跃响应过渡过程时间非常短(远小于5 min)。在此不进行稳定性分析。

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