中央空调系统在使用过程会消耗掉非常多的电量,因此,设计安装中央空调系统时一定要做好节能环保方案;以前,中央空调的节能都是靠温度控制的,现在人们发现了另外一种更节能的方法同时还不影响环境舒适度,这种方法就是空调焓值控制。相信大家对这种方法都比较陌生,接下来合景机电就给大家简述中央空调系统的焓值控制方法。
一、中央空调焓值控制方式:
中央空调系统的任务是提供一个温度、湿度都适宜的工作和生活环境,来满足用户的要求。同时在现在建立节约型社会的要求下,如何使中央空调系统运行时的能量消耗更少,是必须考虑的问题。其中,空气的调节过程与室外新风的状态和新回风比的关系十分密切。不同的气象条件下,采用不同的新回风比和运行方式,以减少中央空调的能耗,达到节能的目的。
通常中央空调系统分为三个季节运行,夏季供冷工况,通常为6-9月;冬季供热工况,一般为11月下旬至次年3月中下旬;其余时间为过渡季。过渡季通常只进行通风换气,不启动冷热源。下面以应用最广泛的一次回风的定风量空调系统为例,说明其分区及焓值控制方式。中央空调系统的分区运行的实质是根据室外空气的状态、室内状态和送风状态,在节能原则的指导下,确定空气处理过程。在确定空气处理过程时,应遵循以下的节能原则:
(1)避免为调节室内温度、湿度而出现冷热抵消现象。
(2)合理利用新风,在满足卫生条件的前提下,减少新风能耗,同时又要充分利用新风的冷却能力。
(3)尽量停开或者推迟使用冷热源。
(4)充分利用室内温度的允许波动范围,扩大不用冷、热量的时间。
(5)在不同的气候区域,需要采取不同的空气处理措施。
(6)人体舒适特性决定了室内状态可以有一定的波动范围,充分利用允许波动值的上、下限值来节省处理过程中的冷热量。
中央空调系统的分区判断条件、工况分析、控制方式和可达到的节能效果如下图所示。
中央空调系统的焓值控制中,新风量的确定依赖于新风和回风焓值的比较,它不存在和单纯的温度控制一样有一个从最小新风量切换到最大新风量的温度。在夏季供冷工况下,只要新风焓值低于回风焓值,系统就将切换到最大新风量下运行。因此,在焓值控制方式下可进行中央空调系统经济运行的机会比温度控制方式更大,这也是焓值控制比温度控制更节能的原因。
二、中央空调焓值控制策略:
根据焓值控制的原理及方式,对于中央空调系统的控制策略主要依据如下条件:
(1)依据时间判定夜间或白天模式,在凉爽季节,夜间只送新风,以节约中央空调能耗。
(2)依据新风焓值和回风焓值的比较,执行空调或过渡季节模式,判定全新风或小新风模式。
(3)由于空调工况采用新风焓和回风焓比较判定,为避免空调季节频繁切换导致模式的频繁转换,判断条件采用死区控制,并限时转换(如至少20分钟才能转换一次)。中央空调系统焓值控制策略判断流程如下图所示。
在中央空调系统控制过程中,被控对象随着负荷变化或干扰因素影响,其对象特性参数或结构发生改变。对于焓值控制这样的具有较大的滞后性、非线性、时变性的控制对象,单纯采用PID控制或模糊控制都不会取得较好的控制效果。采用Fuzzy — PID复合控制方式控制中央空调的温度、湿度则不失为是一种比较好的解决办法,它既能发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点,又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度。因此在焓值控制的设计中,采用PID参数模糊自整定复合控制,以实现PID参数的在线自调整功能,进一步完善PID控制的自适应性能,在实际应用中取得了较好的效果。
焓值控制是根据室内空气状态的允许波动范围,充分利用新风的冷却和加热能力,扩大冬夏季不使用冷热量的时间,且控制方法简便实用。中央空调系统采用焓值控制后,不但解决了温度、湿度的调节,满足对环境的舒适性需求,而且通过采用新、回风焓值比较的运行工况判定新风比,可最大限度地减少人工冷热的使用,达到空调节能的目的。
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