理论教育 中央空调风机中的变频器应用

中央空调风机中的变频器应用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:定静压控制法是系统控制器根据设于主风道2/3处的静压传感器检测值与设定值的偏差,变频调节送风机转速,以维持风道内静压一定。

中央空调风机中的变频器应用

1.变频风机静压PID控制方式

送风机的空气处理装置是采用冷热水来调节空气温度的热交换器,冷、热水是通过冷、热源装置对水进行加温或冷却而得到的。大型商场、人员较集中且面积较大的场所常使用此类装置。图4-18所示给出了一个空气处理装置中送风机的静压控制系统。

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图4-18 中央空调送风机的静压控制系统

在第一个空气末端装置的75%到100%处设置静压传感器,通过改变送风机入口的导叶或风机转速的办法来控制系统静压。如果送风干管不只一条,则需设置多个静压传感器,通过比较,用静压要求最低的传感器控制风机。风管静压的设定值(主送风管道末端最后一个支管前的静压)一般取250~375Pa。若各通风口挡板开启数增加,则静压值比给定值低,控制风机转速增加,加大了送风量;若各通风口挡板开启数减少,静压值上升,控制风机转速下降,送风量减少,静压又降低,从而形成了一个静压控制的PID闭环

在静压PID控制算法中,通常采用两种方式,即定静压控制法和变静压控制法。定静压控制法是系统控制器根据设于主风道2/3处的静压传感器检测值与设定值的偏差,变频调节送风机转速,以维持风道内静压一定。变静压控制法即利用DDC数据通信技术,系统控制器综合各末端的阀位信号,来判断系统送风量盈亏,并变频调节送风机转速,满足末端送风量需要。由于变静压控制法在部分负载下风机输出静压低,末端风阀开度大、噪声低,风机节能效果好,同时又能充分保证每个末端的风量需要。

控制管道静压的好处是有利于系统稳定运行并排除各末端装置在调节过程中的相互影响。此种静压PID控制方式特别适合于上下楼或被隔开的各个房间内用一台空气处理装置和公用管道进行空气调节的场合,如在商务大厦的标准办公层都得到了广泛的应用。

2.变频风机的恒温PID控制方式

在室内空调要求有诸如舒适性等要求较高而空间又不是太过于大的空调区域内,可以使用恒温控制。恒温控制中必须注意以下几个方面:温控系统的热容量比较大,控制指令发出后,不是瞬间响应,响应速度慢;外界条件如气温、日照等对温控系统的影响很大;因为控制对象为气体,温度检测传感器的安装位置非常重要。

本控制方式利用了变频器内置的PID算法进行温度控制,当通过传感器采集的被测温度偏离所希望的给定值时,PID程序可根据测量信号与给定值的偏差进行比例(P)、积分(I)、微分(D)运算,从而输出某个适当的控制信号给执行机构(即变频器),提高或降低转速,促使测量值室温恢复到给定值,达到自动控制的效果,如图4-19所示。恒温控制中必须要注意PID的正作用和反作用,也就是说在夏季(使用冷气)和冬季(使用暖气)是不一样的。在使用冷气中,如果检测到的温度高于设定温度时,变频器就必须加快输出频率;而在使用暖气时,如果检测到温度高于设定温度时,变频器就必须降低输出频率。因此,必须在控制系统增设夏季/冬季切换开关以保证控制的准确性。(www.daowen.com)

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图4-19 变频风机的恒温控制

3.变频风机的多段速变风量控制方式

在大型的空调大楼中,由于所需要的空气量是随着楼内人数及昼夜大气温度的变化而不同,所以相应地对风量进行调节可以减少输入风扇的电能并调整主机的热负载。人少时,如周末、星期日、节假日,空气需求量少。所以考虑这些具体情况来改变吸气扇转速,控制进风量,可减少吸气扇电动机的能耗,同时还可以减轻输入暖气时锅炉的热负载和输入冷气时制冷机的热负载。

图4-20所示为某大楼在不同的工作时段内(平时、周六、周日或节假日)的风量需求量,该风量必须根据二氧化碳浓度等环境标准来确定最少必需量。由于通常在设计中都留有一定的余量,因此可以按高速时86%、中速时67%、低速时57%的进风量来进行多段速控制。

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图4-20 某大楼在不同的工作时段内的风量需求量

该控制方式是基于对风量需求进行经验估算的基础上进行的程序控制。如在某地铁线的车站内安装有两个体积小巧的可开启表冷器和4台变频风机,整个系统由电脑控制。工作人员首先按照地铁客流峰谷表编好调温程序,控制风机转速:高峰时车站温度高,变频风机吹出较大风量;人少时车站里温度相对较低,风机风量较小,从而站台的温度可控制在29℃,站厅温度控制在30℃,乘客舒适度大为提高。

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