城市地下空间的空调通风控制方法技术

城市地下空间的空调通风控制方法，涉及一种空调通风的控制方法。它为解决传统的空调通风系统无法同时兼顾室内空气品质优良和节约能量的问题。本发明专利技术空调分五种运行工况，并且每相邻两个工况之间按设定的程序自动切换。各工况的新风量控制方法为：室内ＣＯ↓［２］浓度的偏差量经新风量ＰＩＤ调节器调节，再调整其在设定的新风量上下限范围内，并与总风量的１０％量比较取大者作为新风量输出；各工况的总风量控制方法为：室内温度的偏差量经总风量ＰＩＤ调节器调节，再调整其在设定的总风量上下限范围内，并与新风量比较取大者作为总风量输出。本发明专利技术既能保证新风量稀释室内产生的污染物，而又不过度送风，风机节能效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空调通风的控制方法，尤其是涉及城市地下空间的空调通 风控制方法。
技术介绍
现代城市中的地下铁道、地下商场、地下街、地下车库、变电站和人防工 程等，都是地下空间开发和利用的具体形式。这些地下空间的人员密度波动频目前绝大多数的地下建筑采用地面建筑的通风空调系统和设备来处理和 控制热湿环境，以达到空气品质要求。但是因为地下空间内污染物种类众多， 所以应用现有空调通风系统会导致地下空间的空气品质差、新风供应不足、 C02浓度、灰尘、细菌总数偏高、氡浓度偏高，室内异味明显，夏季与梅雨季 湿度大。潮气促使霉菌、细菌和病毒生长、微生物污染比地上建筑严重，病态建筑综合症(SBS)的发生率高于地上建筑。传统的通风系统分为定风量系统和变风量系统。但就目前的情况来看，不 管是定风量系统还是变风量系统，都无法同时兼顾室内空气品质优良和节约能 量。传统的定风量系统无法检测室内污染物的浓度，只是根据设计通风量进行 通风，这样通风往往造成新风量过大，能量损失严重。近年来，对节能的要求 越来越高， 一些建筑物中片面地强调节能，新风阀开度过小，造成新风不足， 室内空气品质恶劣，严重影响了人们身体健康。在地下空间中，新风不足给人 带来的危害更为严重。传统的变风量系统，它实现了对总风量的控制，相对于定风量系统大大节 省了能耗，但是它还是没有解决新风量的问题。传统的变风量系统主要是通过 两种方法实现对新风量的调节l)保持恒定的新风比；2)保持恒定的新风量 ( 一般为设计新风量)。这两种情况分别造成室内空气品质下降和能源浪费。一般空调系统设计按人均新风量取值，这在人员密度波动频繁的建筑空间 中，空调系统常用新风方式存在以下的问题(1) 能源浪费较为严重。目前，空调系统的新风能源浪费很严重，比如地 下商场的空调系统，由于新风管道的设计和新风机组的选型均是按各区域的额 定客人数计算的，所以当客流量不高或淡旺季不平衡时，新风量就会过大。这 样不但使宝贵的能源白白浪费，而且蒙受经济损失。(2) 新风能耗可观。现在一般规定要求空调系统的新风量不应小于总送风 量的10%，同时必须满足每人20m3/h 50m3/h的新鲜空气量。按房间通风换 气次数算，大约在0.5次/h 3次/h。处理这些新风要付出一定的新风能耗， 大约占空调总能耗的30% 40%，数量相当可观。在地下空间中，由于很难利 用自然通风，建筑壁面的恒温恒湿以及人员密度增大等原因使得新风能耗相对 更大， 一般约占空调总能耗的一半以上。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决传统的空调通风系统无法同时兼顾室内空气品质优 良和节约能量的问题，提供一种。本专利技术的空调的五种运行工况包括工况I 、夏季最小新风空调工况，打开回风阀，新风与回风混合成总风经 空调机组处理后进入地下空间；工况II、全新风空调工况，关闭回风阀，新风经空调机组处理后进入地下 空间；工况in、过渡季全新风工况，关闭回风阀，新风直接进入地下空间； 工况IV、 一次回风通风工况，打开回风阀，新风与回风混合成总风进入地 下空间；工况V、冬季空调工况，打开回风阀，新风与回风混合成总风经空调机组 处理后进入地下空间；每相邻两个工况之间切换，切换的控制方法为工况I与工况II之间切换当室内焓值小于室外焓值时，工作于工况I，当室内焓值大于室外焓值时，工作于工况n;工况n与工况m之间切换工况ni时总风量达到设定的总风量上限，而室内温度还大于室温阈值时，转换到工况II;如果设定的总风量上限值的80。/。的新风提供的冷量超过工况m时新风提供的冷量时，转换到工况m;工况m与工况iv之间切换如果新风量达到设定的新风量下限值时，室内温度仍然小于所能接受的最低值时，转入工况IV;当新风量大于设定的新风量 下限值的115%时，转入工况III;工况IV与工况V之间切换如果室外焓值小于设定阈值//^，并且室内温 度小于所能接受的最低值时，转入工况V;如果室外焓值大于设定阈值/f"， 转入工况IV。本专利技术的优点是根据室外气象参数使系统分为五种工况，并使系统根据 室外气象参数的改变自动改变工况，始终保证最佳工况，对空调机组进行节能。 对于地下商场，本专利技术的新系统比定风量系统全年节能22.2%，比常规变风量 系统全年节能17.5%;对于屏蔽门地铁站台，本专利技术的新系统比定风量系统全年节能30.16%，比常规的变风量系统全年节能8.21%。 附图说明图l一图5是空调运行的五种工况示意图，图6是地下空间空调工况分区 焓湿图，其中N,为工况I室内状态点，为工况I室外状态点，M！为工况 I混合状态点，S！为工况I送风状态点，D为工况I机器露点；N5为工况V 室内状态点，Ws为工况V室外状态点，W5'为工况V室外空气预热后状态点， Ms为工况V混合状态点，S5为工况V送风状态点，L为工况V机器露点，图 7是本专利技术的新风量控制系统示意图，图8是本专利技术的总风量控制系统示意图。 具体实施例方式具体实施方式一下面结合图1—图6说明本实施方式，本实施方式空调 的五种运行工况包括工况I 、夏季最小新风空调工况，打开回风阀，新风3与回风4混合成总 风5经空调机组2处理后进入地下空间1;工况n、全新风空调工况，关闭回风阀，新风3经空调机组2处理后进入地下空间l;工况ni、过渡季全新风工况，关闭回风阀，新风3直接进入地下空间1; 工况IV、 一次回风通风工况，打开回风阀，新风3与回风4混合成总风5 进入地下空间1;工况V、冬季空调工况，打开回风阀，新风3与回风4混合成总风5经空调机组2处理后进入地下空间1;每相邻两个工况之间切换，切换的控制方法为工况I与工况II之间切换当室内焓值小于室外焓值时，工作于工况I，当室内焓值大于室外焓值时，工作于工况n;工况II与工况III之间切换工况III时总风量23达到设定的总风量上限， 而室内温度21还大于室温阈值时，转换到工况II;如果设定的总风量上限值的80°/。的新风3提供的冷量超过工况m时新风3提供的冷量时，转换到工况III;本实施方式中室温阈值选取26.5°C。工况III与工况IV之间切换如果新风量13达到设定的新风量下限值时， 室内温度21仍然小于所能接受的最低值时，转入工况IV;当新风量13大于设定的新风量下限值的115%时，转入工况III;本实施方式中室内温度能接受的最低值选取19.5°C 。工况IV与工况V之间切换如果室外焓值小于设定阈值H"，并且室内温 度21小于所能接受的最低值时，转入工况V ;如果室外焓值大于设定阈值//^ ，转入工况IV。工况V为冬季空调工况，室外新风的焓值太低，所以室外新风一定要预热， 从W5状态点处理到图8所示的W5'状态点，加热后达到W5'状态点的烚值定为设定阈值。图8根据全年的综合情况分出五个区，代表五种工况，并绘制出了工况I和工况v的焓温图。具体实施方式二下面结合图7、图8说明本实施方式，本实施方式与实 施方式一的不同之处在于各工况的新风量13的控制方法为室内CCb浓度11与参考C02浓度12的偏差量输出给新风量PID调节器1-1调节并输出定值A， 输出的定值A经新风量上下限控制模块1-2调整输出定值B，并保证定值B 位于设定的新风量13的上下限范围内，定值B与总风量23的10%量1-3经 新风量本文档来自技高网...

【技术保护点】
城市地下空间的空调通风控制方法，其特征在于空调的五种运行工况包括：　工况Ⅰ、夏季最小新风空调工况，打开回风阀，新风（３）与回风（４）混合成总风（５）经空调机组（２）处理后进入地下空间（１）；　工况Ⅱ、全新风空调工况，关闭回风阀，新风（３）经空调机组（２）处理后进入地下空间（１）；　工况Ⅲ、过渡季全新风工况，关闭回风阀，新风（３）直接进入地下空间（１）；　工况Ⅳ、一次回风通风工况，打开回风阀，新风（３）与回风（４）混合成总风（５）进入地下空间（１）；　工况Ⅴ、冬季空调工况，打开回风阀，新风（３）与回风（４）混合成总风（５）经空调机组（２）处理后进入地下空间（１）；　每相邻两个工况之间切换，切换的控制方法为：　工况Ⅰ与工况Ⅱ之间切换：当室内焓值小于室外焓值时，工作于工况Ⅰ，当室内焓值大于室外焓值时，工作于工况Ⅱ；　工况Ⅱ与工况Ⅲ之间切换：工况Ⅲ时总风量（２３）达到设定的总风量上限，而室内温度（２１）还大于室温阈值时，转换到工况Ⅱ；如果设定的总风量上限值的８０％的新风（３）提供的冷量超过工况Ⅲ时新风（３）提供的冷量时，转换到工况Ⅲ；　工况Ⅲ与工况Ⅳ之间切换：如果新风量（１３）达到设定的新风量下限值时，室内温度（２１）仍然小于所能接受的最低值时，转入工况Ⅳ；当新风量（１３）大于设定的新风量下限值的１１５％时，转入工况Ⅲ；　工况Ⅳ与工况Ⅴ之间切换：如果室外焓值小于设定阈值Ｈ′↓［Ｗ５］，并且室内温度（２１）小于所能接受的最低值时，转入工况Ⅴ；如果室外焓值大于设定阈值Ｈ′↓［Ｗ５］，转入工况Ⅳ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京，邓小池，王寅，姚杨，姜益强，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]