复合型变风量系统风量控制方法与流程

1.本发明涉及一种控制技术，特别涉及一种复合型变风量系统风量控制方法。


背景技术：

2.一般舰船用变风量空调系统风量控制方法多为定静压法、变静压法和总风量法，前两者是基于系统风管压力测量值作为控制参考量，后者则是以末端反馈风量值通过拟合公式运算结果作为控制参考量。几种方法皆能相应适应大部分船上工况，但也都有相应的缺点：定、变静压法系统压力波动多，系统不稳定，易于系统末端产生噪声；总风量法则由于受末端阀位主导影响，存在系统管路阻力极端情况，导致个别房间的过大或过小负荷。故需一种新的控制方法，在几种方法的基础上进一步优化，尽可能避免变风量系统风量控制上的弊端。


技术实现要素：

3.针对现有舰船用变风量控制方法上存在问题，提出了一种复合型变风量系统风量控制方法，基于变静压法和总风量法的各项优劣，互相补足，研究出一种复合型变风量系统风量控制方法，进一步优化舰船用变风量空调系统效果，满足原有的系统设计目的。
4.本发明的技术方案为：一种复合型变风量系统风量控制方法，舱室末端根据实测温度与设定温度计算各舱室末端需求风量，根据舱室需求风量控制末端阀位开度；并上传各舱室末端需求风量进行求和运算，获得总需求风量用于进一步的风机频率计算；同时将舱室末端阀位开度同步上传进行阀位开度状态判断，其判断结果用以风机频率公式中k值修正。
5.进一步，所述阀位开度状态判断：当末端阀位上传实际信号后，对阀位进行一个今本状态判断，末端装置阀位开度小于70％判断为阀位开度低，末端装置阀位开度在70％～95％之间判断为阀位开度适中，末端装置阀位开度大于95％判断为阀位开度高；
6.至少有一个末端装置风阀开度高，并且根据总需求风量换算的风机频率低于实际风机频率，则需要提高风机频率，风机频率公式中k值减小；
7.末端装置风阀没有一个开度高，且至少有一个末端装置风阀开度适中，并且根据总需求风量换算的风机频率与实际风机频率差值在允许范围内，风机频率公式中k值不变；
8.所有末端装置风阀开度全部过低，并且根据总需求风量换算的风机频率高于实际风机频率，则需要降低风机频率，风机频率公式中k值增加。
9.本发明的有益效果在于：本发明复合型变风量系统风量控制方法，基于阀位的总风量优化控制方案实现了变静压控制与总风量控制的复合控制，通过变静压控制中的阀位判断策略不断修正总风量的设计转速，能够获得更好的控制效果，可泛用于舰船变风量空调系统。
附图说明
10.图1为本发明复合型变风量系统风量控制流程图；
11.图2为本发明方法中末端阀位与风机转速控制关系图。
具体实施方式
12.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
13.本发明提供了一种复合型变风量系统风量控制方法，系统先实现舱室末端的控制逻辑，依靠设定温度与实测温度控制末端阀位，满足舱室的换热负荷，同时上传舱室末端控制器中计算出的需求风量与实际阀位，通过两条控制逻辑链对风机频率调节进行修正，以满足整体系统风量平衡。具体方法如图1所示，如下：
14.舱室末端根据实测温度与设定温度计算各舱室末端需求风量，根据舱室需求风量控制末端阀位开度；并上传各舱室末端需求风量进行求和运算，获得总需求风量用于进一步的风机频率计算。同时将舱室末端阀位开度同步上传进行阀位开度状态判断，其判断结果用以风机频率公式中k值修正。
15.风机频率公式如下：
[0016][0017]
其中nd、nf分别为风机最大、最小转速；gd、gf分别为最大、最小风量；n
x
风机设定转速；g
x
为空调需求总风量，本发明取为各个末端装置需求风量之和；k为系数，默认为1。
[0018]
如图2所示本发明方法中的末端阀位与风机转速控制关系图，当末端阀位上传实际信号后，对阀位进行一个今本状态判断，如表1所示，末端装置阀位开度小于70％判断为阀位开度低，末端装置阀位开度在70％～95％之间判断为阀位开度适中，末端装置阀位开度大于95％判断为阀位开度高。判断结果产生相应的增/减/不变的k值信号，作用于风机频率调节，具体如表2所示。
[0019]
表1
[0020]
定义状态阀位开度低开度小于70％阀位开度适中开度在70％～95％之间阀位开度高开度大于95％
[0021]
表2
[0022][0023]
将末端计算风量累加结果和末端阀位状态结果共同作为变量参数进行风机频率调节变量，以满足系统风量调节功能，形成本发明的复合型变风量系统风量控制方法。
[0024]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种复合型变风量系统风量控制方法，其特征在于，舱室末端根据实测温度与设定温度计算各舱室末端需求风量，根据舱室需求风量控制末端阀位开度；并上传各舱室末端需求风量进行求和运算，获得总需求风量用于进一步的风机频率计算；同时将舱室末端阀位开度同步上传进行阀位开度状态判断，其判断结果用以风机频率公式中k值修正。2.根据权利要求1所述复合型变风量系统风量控制方法，其特征在于，所述阀位开度状态判断：当末端阀位上传实际信号后，对阀位进行一个今本状态判断，末端装置阀位开度小于70％判断为阀位开度低，末端装置阀位开度在70％～95％之间判断为阀位开度适中，末端装置阀位开度大于95％判断为阀位开度高；至少有一个末端装置风阀开度高，并且根据总需求风量换算的风机频率低于实际风机频率，则需要提高风机频率，风机频率公式中k值减小；末端装置风阀没有一个开度高，且至少有一个末端装置风阀开度适中，并且根据总需求风量换算的风机频率与实际风机频率差值在允许范围内，风机频率公式中k值不变；所有末端装置风阀开度全部过低，并且根据总需求风量换算的风机频率高于实际风机频率，则需要降低风机频率，风机频率公式中k值增加。

技术总结
本发明涉及一种复合型变风量系统风量控制方法，系统先实现舱室末端的控制逻辑，依靠设定温度与实测温度控制末端阀位，满足舱室的换热负荷，同时上传舱室末端控制器中计算出的需求风量与实际阀位，通过两条控制逻辑链对风机频率调节进行修正，以满足整体系统风量平衡。基于变静压法和总风量法的各项优劣，互相补足，通过变静压控制中的阀位判断策略不断修正总风量的设计转速，能够获得更好的控制效果，可泛用于舰船变风量空调系统。可泛用于舰船变风量空调系统。可泛用于舰船变风量空调系统。


技术研发人员：罗文 曹辉 李会东 宋春红
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/3/30