用于中央空调风系统的逐时变频供风系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于中央空调风系统的逐时变频供风系统。本实用新型专利技术系统包括空气处理机组、送风风机和表冷器；表冷器通过空调冷冻水水泵与空调冷冻水的制冷主机连接；它还包括可编程逻辑控制器PLC，PLC连接有变频器，该变频器与送风风机的电机连接；所述空气处理机组的回风口安装有温度传感器，该温度传感器与PLC连接；所述PLC安装有自动控制程序，并与电源输入端连接。本实用新型专利技术以预设逐时变频频率值为主，辅以借助温度传感器的实时温度校核，通过PLC控制送风风机变频器的工作频率，既确保了室内的热舒适性，也实现了送风风机运行工况的主动控制，提高了送风风机的电能利用效率，降低了中央空调风系统能耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种用于中央空调风系统的逐时变频供风系统。本技术系统包括空气处理机组、送风风机和表冷器；表冷器通过空调冷冻水水泵与空调冷冻水的制冷主机连接；它还包括可编程逻辑控制器PLC，PLC连接有变频器，该变频器与送风风机的电机连接；所述空气处理机组的回风口安装有温度传感器，该温度传感器与PLC连接；所述PLC安装有自动控制程序，并与电源输入端连接。本技术以预设逐时变频频率值为主，辅以借助温度传感器的实时温度校核，通过PLC控制送风风机变频器的工作频率，既确保了室内的热舒适性，也实现了送风风机运行工况的主动控制，提高了送风风机的电能利用效率，降低了中央空调风系统能耗。【专利说明】用于中央空调风系统的逐时变频供风系统
本技术属于公共建筑空调通风及其节能
，具体涉及一种用于中央空调风系统的逐时变频供风系统及控制方法。
技术介绍
一般来说，根据墙体热工参数、设备和人数等，能计算出室内的热、湿负荷；继而，依据送风温差和温度精度等，利用焓湿图，初步确定送风量；最后，校核换气次数，确定中央空调系统送风量。按上述计算方法和步骤，所得到的送风量一般为最大的系统所需风量，或者可以称为额定送风量，可简称为定风量。依据该定风量的数值和风系统的运行阻力，可以选定送风设备。该设备一般运行在额定工况下。所谓额定工况，即运行在上述额定送风量和额定系统阻力下，不考虑室内人数等变化。实际上，室内人数等其实是变化的，始终运行在额定工况下的送风系统，普遍存在低效高耗运行的问题。随着能源消耗成本的激增，降低建筑通风空调能耗越来越受到重视。相比定风量，变风量送风能降耗节能，常见的变送风量(VAV)有旁通变送风量和节流变送风量。如果采用冷冻水定温差变水量，变送风量消耗冷冻水的冷量减少；即使采用的是定水量变温差，变送风量所消耗的冷冻水冷量，也是减少的；这样，变送风量减少了冷冻水冷量的消耗，继而，冷冻水减少了从制冷主机提取的冷量，制冷主机电耗下降。因此，变风量送风可以降低制冷主机的运行电耗。但是，无论旁通变送风量或者是节流变送风量，送风风机的能耗几乎不变。可以得出，采用常见变风量送风的中央空调，其送风系统并不节能。 为了实现变风量送风，首先需要计算出室内负荷，室内人数一般按人员密度和群集系数等参数来估算，不考虑室内人数的逐时波动，对于商场超市等大型公共建筑而言，人员的逐时变化非常显著，现有变送风量装置及其方法，很难实现室内需风量和系统送风量的供需平衡，二者的失衡表现为送风系统不节能，室内温度和湿度波动大；人数多时，室内人员感觉闷热，人数少时，室内人员又感觉湿冷；因此，室内舒适性波动大，室内人员的舒适性满意程度波动大。这实际上就是现有常见变风量送风中普遍存在的供需失衡问题。
技术实现思路
本技术的目的在于为了解决上述商场、超市等人数逐时变化显著的大型中央空调风系统供风运行调节能耗高、效率低的问题，根据室内人数的逐时变动，提供一种用于中央空调风系统的逐时变频供风系统。 本技术的用于中央空调风系统的逐时变频供风系统，包括空气处理机组，空气处理机组包括送风风机和间接式空气-冷冻水能量交换器即表冷器；表冷器通过空调冷冻水水泵与空调冷冻水的制冷主机连接；其特点是:它还包括可编程逻辑控制器PLC，PLC连接有变频器，该变频器与送风风机的电机连接；所述空气处理机组的回风口安装有温度传感器，该温度传感器与PLC连接；所述PLC安装有自动控制程序，并与电源输入端连接。 进一步，为了操作直观和人性化，所述PLC还连接有显示器、人机交互界面、数据输入输出交换口及声光报警器。 本技术的逐时变频供风系统应用变频调速技术调节送风系统的送风风机，并通过实时测定室内回风温度校核送风量,确保逐时需风量和送风量的供需平衡，实现逐时变频变送风量送风装置的高效低耗运行，实现中央空调送风系统的逐时节能运行。本技术装置只需在现有的中央空调系统的基础上，加装温度传感器及PLC等部件，便能达到增效节能的目的，具有广泛的应用前景。 对于已运行的中央空调系统而言，对其完成送风系统逐时变频送风量的改造，主要涉及逐时需风量的确定。对于商场或超市等公共建筑而言，确定该逐时需风量时，可以主要从逐时人数波动上着手。因此，根据超市或商场等室内人员逐时统计数据，计算出逐时人员需风量，再加上用于抵消室内设备散热量等的固定需风量，即可得到风系统的逐时需风量。此外，根据供需逐时平衡原理，该逐时需风量应当等于风系统送风风机的逐时供风量。 因此，本技术的用于中央空调风系统的逐时变频供风系统的控制方法包括如下步骤:对于现有中央空调系统，根据统计的逐时人数，利用空气调节原理计算逐时需风量，应用流体输配与管网理论确定预调的送风风机工况点，利用流体力学与通风机理论预估供风量，利用经典的变频调节等比例变化理论，或者应用已测定的多变频率通风机运行特性曲线族数据，计算出送风风机的电机变频频率值，该变频频率值即为送风风机的逐时预设值；根据该逐时预设值，利用PLC改变变频器输出频率，变频调速送风风机电机转速，改变送风风机风量和风压，实施逐时变频变风量送风；并且，利用安装于空气处理机组回风口的温度传感器实时测定的数值，将该数值输入PLC，利用PLC判定该数值与设计温度的偏离程度，进行逐时变频变风量送风的实时校核，保障建筑内的人员热舒适度。 具体地说，利用空气调节原理计算逐时需风量具体步骤为，根据空气调节基本原理，温度传感器测得的温度与设计温度偏离小于I摄氏度的情况下，满足相关舒适性空调的行业标准，则无需改变送风风机预设的逐时风量；若二者的温度偏离大于或等于1.1摄氏度，利用经典的变频调节等比例变化理论，或者应用已测定的多变频率通风机运行特性曲线族数据，计算出供风风量，确定出送风风机所需变频频率值，应用流体输配与管网理论确定预调的送风风机工况点，比较送风风量与所需风量，送风风量略大于或等于所需风量，利用PLC输出控制信号，调节送风风机电机的变频频率值，改变该送风风机送风风量和送风风压，利用安装于空气处理机组回风口的温度传感器实时测定的数值，校核实时送风风量与实时需风量，保障送风风量与所需风量的逐时供需平衡，保障建筑内的人员热舒适度，实现送风风机的逐时变频送风及其节能运行。 本技术是一种新的中央空调变风量送风方法，本技术以预设逐时变频频率值为主，辅以借助温度传感器的实时温度校核，通过PLC控制送风风机变频器的工作频率，既确保了室内的热舒适性，也实现了送风风机运行工况的主动控制。采用主动的逐时变频送风，避免了送风风机的节流增阻损失和旁通回流损失等，提高了送风风机的电能利用效率，降低了中央空调风系统能耗；采用逐时变频送风的中央空调系统变风量送风，能降低制冷的运行能耗，既实现了水系统侧逐时高效低耗运行，也实现了风系统侧的高效低耗运行，能全面降低中央空调系统的运行能耗，提高整个系统的电能利用效率，减排效益显著。本技术所提出的系统及方法，对于现有大型超市和商场的中央空调系统改造而言，只需要添置变频器和PLC等部件，即可完成送风系统的硬件改造。综上所述，本技术能减少商场或超市业主的用电费用支出，能降低公共建筑的建筑能耗，产生可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于中央空调风系统的逐时变频供风系统，包括空气处理机组，空气处理机组包括送风风机和间接式空气‑冷冻水能量交换器即表冷器；表冷器通过空调冷冻水水泵与空调冷冻水的制冷主机连接；其特征在于：它还包括可编程逻辑控制器PLC，PLC连接有变频器，该变频器与送风风机的电机连接；所述空气处理机组的回风口安装有温度传感器，该温度传感器与PLC连接；所述PLC安装有自动控制程序，并与电源输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世强，王海桥，杨超，李雪文，倪星，姜晓康，李轶群，成剑林，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43