智能建筑中变风量空调系统的控制与研究
发表时间：2019-01-09T09:52:38.507Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第30期作者：罗汉权[导读] 在接下来的文章中，将围绕智能建筑中变风量空调系统的控制方面展开详细研究，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司福建 361000 摘要：随着人们对生活水平有了更高的要求，智能建筑越来越顺应潮流，高效，节能、舒适的变风量空调系统会逐渐被广泛运用到智能建筑中去。这对智能控制系统有了更高的要求，解决变风量空调的控制问题越来越迫切，通过不断的探索和研究，掌握精准的控制技术才能发挥VAV空调系统的作用，更好的运用到人们的日常生活、学习、工作中去。基于此，在接下来的文章中，将围绕智能建筑中变风量
空调系统的控制方面展开详细研究，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。关键词：智能建筑；变风量；空调系统；控制
引言
根据数据报告分析，我国建筑行业的持续发展带动了智能建筑的发展，智能建筑的出现是有时代背景和技术支持。信息全球化、经济全球化为智能建筑的发展创造了良好的环境，通信技术、计算机技术、控制技术的发展为智能建筑提供了技术上的有力支持。变风量空调是智能建筑的一个重要组成部分，空调系统对于空气的处理，使得室内维持特定的温度、湿度、气流流通以及洁净度，优于传统空调系统，更能满足用户节能、舒适、安全的要求。变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应室内负荷的需求，可根据室温的高低自动调节风量。随着能源问题的出现，人们越来越关注节能，计算机的发展，控制技术的愈加完善，都将促使VAV空调系统在国内的普及运用。
一、智能建筑概念分析智能建筑是指根据用户的需求将建筑物的结构、服务、管理等进行最优的组合，为用户提供舒适、便捷的智能环境。智能建筑是现代化科技发展下的产物，集合了现代计算机技术、建筑技术、控制技术等等，实际的工作当中能够为用户提供优质的服务，给用户带来更加人性化的生活环境。智能建筑在国外已经成为一种发展趋势，但是由于技术的复杂性和智能控制在国内发展较为缓慢，我国国内智能建筑的普及并不广泛，因此要研究先进的技术在智能建筑上的运用，随着技术的不断进步，VAV空调系统在国内的发展也将愈来愈好。
二、变风量空调系统组成和监控（一）变频空调机组及其监测控制在变风量空调系统中，为了满足下游风道、末端装置（特别是最不利末端）及送风口的压力要求，通常用静压传感器的测定值来确定风机控制频率，并通过调节风机转速改变送风量从而改变静压控制点的静压值。在设计时，一般为减小在风道阻力造成的损失影响，要求施工时将静压传感器尽可能安装于靠近管路末端的位置，这样理论上就可以将静压设定值减少到越小，因而越能减小风机功耗。而实际上最不利末端很难定义，且任何一个末端在工况变化时都有可能成为最不利末端，这也是变风量空调系统的动态特性决定的。因此，在实际系统实施中，一般会把静压传感器安装在送风机与最远末端距离的2/3风道处，并且风机正常运转时的送风量应为系统总风量的50%~75%，这样既能保证系统的节能，又能防止噪声对环境的影响。同时，为保证系统风量满足功能要求，而且不会造成能量浪费，变风量空调系统的最大送风量一般取各房间最大送风量的70%~80%，最小送风量一般取系统最大送风量的40%~50%。变频空调机组所监控的主要内容包括：变频空调机组运行状态、手自动状态、故障报警、风压状态；变频器工作状态、频率反馈；过滤网阻塞报警；防冻报警；送风温度、湿度；回风温度、湿度；风道静压力；二氧化碳浓度；变频空调机组启停控制；加湿器开关控制；变频器频率调节；水阀开度调节；新风阀、回风阀、排风阀开度调节。（二）变风量空调系统的联动控制变风量空调系统的风量控制方式主要有以下三种：定静压控制方式、变静压控制方式和总风量控制方式。其中，定静压控制方式相对普遍，但是为了保证系统风道中的压力，可能会增加风机的能耗，而且增加VAV末端风阀的噪声；相对来说，变静压控制方式比较复杂并且调试难度大，特别是需要多次换季调试，但是可以有效地降低风机能耗；总风量控制方式是根据系统各末端所需风量之和与系统当前总风量相匹配的原则设计，多用于对风机动力型的VAV末端的控制。下面对典型变风量空调系统的基本设备变频空调机组和VAV末端装置的联动控制方式做简要介绍。第一，变频空调机组的联动控制。首先，根据时间表自动控制或通过鼠标强制控制空调机组的启停，联动调节新风阀和回风阀的开关，并根据室外温湿度和室内温湿度调整新风阀和回风阀的开度值；另外，在机组运行时根据回风温度及室外温度与回风温度设定值通过PID调节送风温度设定值，并通过送风温度与调整后的送风温度设定值对水阀开度再次进行PID调节，保证回风温度无限接近设定回风温度值并趋于稳态；最后，在机组运行时根据回风CO2浓度调整排风阀开度，并联锁区域排风机的启停，保证室内的空气质量；第二，VAV末端装置的控制。室内温度主要通过放置在房间内末端装置的温控器进行设定。当实际值偏离设定值时，VAV控制器会根据实际值与设定值的偏差大小重新确定送风量，并根据反馈值进行校正，改变送风阀开度以调节送风量。
三、智能建筑中变风量系统控制技术智能建筑中变风量系统控制技术主要从控制方案和控制效果两个方面展开论述[1]。（一）控制方案变风量空调系统和智能控制是不可分割的，各个房间的送风量随着房间负荷的变化而变化，这就对智能控制有了更高的要求，要想实现节能、便捷的特性就必须依靠智能控制来完成。房间送风量控制：依靠末端装置来实现的，而其控制又分为三类：压力相关的、压力不相关的、限制风量的。通过风量调节阀，来完成改变风量的指令；相对湿度的控制：为了保障室内空气的舒适，湿度的控制也极为重要，可以调节送风含量来获得适宜的湿度；在变风量系统中，回风机的自动调节可以确保送风、回风保持一定的平衡；小规模的变风量空调系统中可采用变静压法的变风量系统控制，在通常的变风量系统中采用定静压法的变风量系统控制；为预防盘管在冬季冻裂，可在新风入口处设置电动风阀，并同送风机连锁开关，从而达到防护作用；而总风量控制能有效避免它们两者的缺点，节能效果处于二者之间，控制上也较为稳定，并且简单、效果明显。（二）控制效果
