“风随人动”空调测温.doc

“风随人动”空调测温系统研究 1 前言 温度是表征物体冷热程度的物理量，在工业自动化、家用电器、环境保护、安全生产和汽车工业等中都是基本的检测参数之一。尤其是在当今的空调领域，温度是空调运行中最基本、最为核心的衡量指标，也是空调控制系统中最为重要的被控参数，因此对温度进行准确的检测一直是一个重要的研究课题。在变风量空调系统领域，温度更是一个重要的测控参数。 1.1 VAV空调系统的应用状况和前景 VAV(Variable AirVoulm)e空调系统，即变风量空调系统。它的基本工作原理是通过改变送入空调区域的送风量来适应区域内负荷变化的一种空调系统。不仅能提供良好的舒适性，而且具有显著的节能效果。变风量空调系统早在60年代诞生于美国，经过40多年的发展，在美国、日本及欧洲等工业发达国家日益得到普及和应用。 图１.１　典型变风量空调系统结构图 一个典型的智能化控制型单风管带再热盘管的变风量空调系统结构如图1.1所示。主要由空气处理设备、送回风管路系统、若干VAV末端装置和自动控制元件组成。工作过程如下:空调室内回风与室外新风混合，经集中式空调机组处理后，由风管送到各个空调区域。变风末端控制器根据室内负荷的大小，通过改变变风量末端风阀的开度，调节送入室内的风量:当室内需要供热时，再热盘管的热水阀打开，送风温度提高，通过改变变风量末端风阀的开度，调节送入室内的热风量。 空调房间送风量的改变，导致送风总管静压的变化，总管压力传感器测量风管系统静压后，由自控系统通过调节风机的送风量实现定静压控制。冷水盘管的三通阀调节冷水的流量使送风温度保持恒定，新风量和室内正压由送风机和回风机同时控制。系统的各个测量点可以与计算机通讯，进行实时监测、分析和调控并可以优化控制参数，实现最佳的控制方案。 可见变风量末端装置是变风量空调系统的关键设备，通过它来调节送风量，补偿变化着的室内负荷，维持室温。一个变风量空调系统的运行成功与否，在很大程度上取决于所选用的末端装置性能的好坏。VAV空调系统之所以收到青睐，其最主要的优点，是具有较高的综合能效比。主要体现在: 1、实际的空调系统在全年大部分时间内处于部分负荷下运行随空调系统负荷的降低，VAV末端的送风量减少，其空调机组的送风量也随之减少。一个系统的空调负荷在全年中只有大约5%的时间出现满负荷的情况，其余时间均在低于满负荷工况下运行。这样，利用VAV后，可使整个空调系统的全年运行的能耗大大降低。 2、在同一风管系统中，不同房间或分隔区域一般不可能同时达到最大负荷值。特别是当前的建筑物规模越来越大，不受室外环境影响的内区负荷比例占很大份额，尽管每个VAV末端的最大送风量按房间最大负荷选择，但空调机组总送风量可按各房间的逐时负荷之和的最大值来计算，不象定风量空调机组那样，以各房间最大送风量之和来确定送风量。在设计上，减少了设备容量，使机房所占面积、设备费用、用电安装容量等有所下降，降低了空调系统的初投资。 3、VAV空调系统可以根据不同房间的使用要求，独立控制同一风管系统中各房间的温度。VAV空调系统的各房间均配置VAV末端装置，每个VAV末端装置自配温度控制调节装置，随着所控区域的温度变化，末端装置能自动调节送风量，实现局部区域内温度的灵活控制，满足不同个人和群体对不同室内环境的要求。 4、VAV空调系统是一种全空气调节系统。它与风机盘管不同，室内无水管，不会发生因产品质量和施工质量形成的水管漏水或冷水管保温不当而产生的凝结水污染室内装饰等问题。、俏刀空调系统的空调机组运行可靠，检修工作量很小。由于VAV空调系统的这些优点，使这种空调在日、美等国成为新空调使用的主流。许多著名的空调、建筑、自控公司如JOHNSON、YORK等都有自己的变风量末端设备并各具特色。在最近二十年左右的时间里，不仅VAV末端装置，而且相应的控制系统，甚至变风量空调系统的形式都发生了很大变化，有关的新技术不断涌现。在我国变风量空调系统则处于刚起步的阶段，技术力量还比较落后。一些国内公司也生产自己的变风量末端设备，但遗憾的是与技术含量较高的同类国外产品相比是不能相提并论的。目前在北京、上海等地在建的高档写字楼中，大都采用的是变风量系统，所用的变风量设备都是国外的产品。20世纪90年代，变风量空调系统在我国的应用逐渐扩大，但由于我国空调工程师和自控工程师分属两个专业，相互配合成为变风量空调系统良性发展的一个瓶颈，且对于变风量空调系统的认识、研究和开发还不够，使得VAV空调系统中存在的问题未能得到很好地解决。在实际工程中VAV空调系统部分失效，甚至完全失效的例证并非少见。 1.2 阻碍VAV空调系统发展的原因主要有 1、技术问题: 变风量空调系统的原理并不复杂，只是随着负荷的变化自动控制每一空调区域的送风量，使空调机组在低负荷时降低总送风量，