【摘要】本文试图建立一小套VAV空调系统全面数字化控制理论,并将之成功地应用于具体的工程项目实践 。
【关键词】全面数字化控制,总风量控制
一、VAV系统控制的现状与发展
VAV系统在中国一直运行不太良好的原因是什么?我们经常被问到这样的问题 。为慎重起见,我们调查了北京,上海,杭州,苏州等十几个项目,有如下二个方面原因值得引起我们国人的重视:
1:可能不仅国内,而是在世界范围之内,空调与自控***之间存在的空白与鸿沟,致使在工程设计,施工,安装,调试等各个方面存在有明显的脱节与敷衍 。由此可见,VAV系统还不是一门非常成熟的技术,我们有责任将其变成一门更加成熟的科学 。
2:除了小部分项目在以总风量控制方式运行外,许多项目事实上一直以定静压或定风量方式在运行 。这很有可能是一种国际范围内的普遍现象,因为我们并没有理由相信国外的工程技术采用了更为先进的技术,很有可能他们也与我们一样在探索之中 。
对于之一个问题,我们认为还是比较好解决的,通过二个***的彼此拓展,再建设几座互通的桥梁(也就是几个相关的数学方程式)就可以了,事实上我们已经解决得差不多了 。对于第二个问题,就比较复杂了,尽管在技术上我们已找到了解决的答案,但牵涉到商业利益和国家尊严 。但至少告诉我们:先进的变风量“雕虫小技”的发展恐怕还得靠自己 。
随着计算机 *** 技术的发展与在暖通空调的应用,VAV系统控制技术找到了一个突飞猛进的发展平台,在2000年之前,至少在国内,人们主要关注的仍然是单一的送风量控制环节,我们不妨总称之为VAV系统的部分控制策略,按时间发展次序,可简单的分为三代,即:
之一代基本控制策略:始于上世纪60年代,被称为定静压法控制;
第二代基本控制策略:始于上世纪80年代,被称为变静压法控制;
第三代基本控制策略:始于上世纪90年代末,被称为总风量法控制 。
以上三种控制,忽视了送风温度,节能循环与系统风量平衡等其他环节的控制,因而是不全面的 。但随着我们在科学实验和工程实践二方面对VAV系统控制认识的不断深入,我们认为也许现在正是描绘一个全面而完整的学术体系的时候了,我们不妨称之为VAV系统的全面数字化控制理论,简称为TDC理论,不妨称之为第四代基本控制策略,始于2006年,由中国上海大智科技公司率先提出并进行有效的工程实践,全面地涉及到房间温度控制,系统送风量,送风温度,节能循环与系统风量平衡等五大基本环节的控制 。在暖通空调***的发展史上,希望通过我们的努力把变风量技术由经验变成一门科学,或者由对工程经验的依赖变成对科学技术的信心 。
1.1:之一代基本控制策略:定静压法控制
所谓定静压控制,是在送风系统管网的适当位置(常在离风机2/3处)设置静压传感器,在保持该点静压一定值的前提下,通过调节风机受电频率来改变空调系统的送风量 。
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定静压法控制原理图
1.2:第二代基本控制策略:变静压法控制
所谓变静压控制,就是在保持每个VAV末端的阀门开满在85%-100%之间,即使阀门尽可能全开和使风管中静压静可能减小的前提下,通过调节风机受电频率来改变空调系统的送风量 。
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变静压法控制原理图
1.3:第三代基本控制策略:总风量法控制
总风量法控制又分为单一总风量法控制和双重总风量法控制 。在这里我们不妨介绍Hony-2001总风量法,即大智科技总风量法,我们通过抓住两个非常有用的参数,其一是我们大智科技计算出来的实时更佳需求风量值,即我司根据温差(积分比例等)计算出来的实时更佳需求风量,我们不妨称之为Gi-demand,我们据此可以方便地计算出VAV系统实时更佳需求总风量,即∑Gi-demand 。其二是VAV控制器计算出来的实时运行风量值,我们不妨称之为Gi-run,我们同样可以据此计算出VAV系统实时运行总风量,即∑Gi-run 。抓住了这两个总风量值,就可以方便地实现总风量法控制了 。以上控制 *** 称Hony-2001总风量控制法 。
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Hony-2001总风量法控制原理图
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