關于潔凈空調新風量的節(jié)能控制與運行
四川華銳凈化 2019-03-04 22:55:11 閱讀
【摘要】本文對潔凈空調新風系統(tǒng)的設計以及運行進行了詳盡分析,利用相關的空調自控理論,通過實時監(jiān)測室內(nèi)二氧化碳濃度和余壓狀態(tài)確定送入室內(nèi)新風量,最終設計出能夠在室內(nèi)人員不確定情況下利用控制系統(tǒng)達到潔凈空調高效運行的節(jié)能系統(tǒng)。
【關鍵詞】潔凈空調新風量;節(jié)能控制;運行
潔凈空調新風量節(jié)能控制系統(tǒng)是通過向室內(nèi)輸入大量的新鮮空氣來稀釋室內(nèi)有害氣體,維持室內(nèi)正壓和保持室內(nèi)空氣潔凈度的新型綠色環(huán)??照{節(jié)能技術。該技術在實踐應用中比傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)耗能較高,該系統(tǒng)不僅需要對新風進行常規(guī)熱濕處理,還需要對新風進行多級的高阻力、高效的凈化過濾。而傳統(tǒng)的潔凈空調節(jié)能控制系統(tǒng)設計往往是將新風量取值范圍確定為排風系統(tǒng)的排風量總和加上維持室內(nèi)靜壓差的壓差風量所得到的總風量與保證室內(nèi)衛(wèi)生條件需要的最小新風量的最大值。傳統(tǒng)的潔凈空調控制系統(tǒng)在應用過程中暴露出來的問題較多,主要體現(xiàn)在:第一,如果新風量取值過小,雖然能夠達到一定節(jié)能效果,但難以對室內(nèi)空氣污染情況進行控制;第二,新風量取值過大將會對空調高效過濾器造成一定的損害,縮短其壽命,并且室內(nèi)溫度波動較大,尤其是在冬季易發(fā)生空調系統(tǒng)管道凍結現(xiàn)象,為了能夠保證空調系統(tǒng)能夠正常運行,需要花費較多的維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行的費用。所以,為了能夠達到空調系統(tǒng)節(jié)能及穩(wěn)定運行的目的,將潔凈空調新風量節(jié)能控制技術應用其中。提高室內(nèi)空氣質量,減少空調系統(tǒng)運行費用是當前我們需要重視及研究的問題。
1、潔凈空調節(jié)能設計及運行方案
本文將室內(nèi)人員數(shù)量非定值的潔凈室作為潔凈空調新風量控制及運行研究對象?;谑覂?nèi)人員數(shù)量是隨時變化的,相應的室內(nèi)的溫度、濕度、二氧化然濃度以及余壓也會發(fā)生變化;如果室內(nèi)人員數(shù)量減少,如果我們?nèi)耘f按照所設計的潔凈空調新風量來使其運行,將會消耗過多的能源。為此,為了能夠保證既能達到室內(nèi)空氣品質目的,又能實現(xiàn)降低空調系統(tǒng)運行能耗降低的目的,本文筆者認為需對室內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳、余壓進行實時監(jiān)測的基礎上,根據(jù)室內(nèi)人員數(shù)量的變化情況合理調整送入的新風量。這樣不僅能夠達到室內(nèi)空氣清潔的目的,又不會耗費過多的能源。為此,淺析下獨立新風提供維持室內(nèi)正壓的做法, 將潔凈實驗室潔凈空調系統(tǒng)劃分為獨立的兩大部分,即空調系統(tǒng)維持室內(nèi)溫度和濕度;新風機組提供維持室內(nèi)正壓,提供保證室內(nèi)二氧化碳濃度的新風量;潔凈空調節(jié)能設計方案同傳統(tǒng)的潔凈室新風系統(tǒng)相比,雖然能夠方便、靈活地控制進入室內(nèi)維持正壓的新風量,然而該系統(tǒng)的獨立新風機組為雙位控制,只能通過切換高低檔控制新風量來調節(jié)室內(nèi)正壓,對于復雜的室內(nèi)環(huán)境難以進行有效控制。潔凈空調新風量設計方案存在的問題,筆者對其設計方案進行以下優(yōu)化調整:(1)根據(jù)室內(nèi)人員數(shù)量來確定新風量值,這是因為室內(nèi)人員數(shù)量決定初始的新風量,利用二氧化碳濃度在線監(jiān)測儀和微壓差測控器對室內(nèi)環(huán)境進行實時監(jiān)測,通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析實時調整新風量;(2)根據(jù)室內(nèi)環(huán)境情況,改變新風量的輸入量??稍跐崈艨照{新風量控制系統(tǒng)的獨立新風量送風管道上加裝可調節(jié)閥門,通過對室內(nèi)實時狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)合理調整新風量;(3)獨立系統(tǒng)排風。由于潔凈空調新風量控制系統(tǒng)排風管道的風閥是通過微壓差測控器來控制,可根據(jù)微壓差測控器所反饋數(shù)據(jù)參數(shù)調節(jié)風閥控制排風量。
2、潔凈空調新風量節(jié)能控制流程實施方案
2.1技術要點
將新風管道接入潔凈室內(nèi),過濾裝置采用中、高效過濾,在排風管道設置獨立排風風機;采用空調機組控制潔凈室內(nèi)的溫度、濕度等參數(shù)并同新風機組連鎖,通過啟動新風機組后啟動空調機組。其中,新風機組為室內(nèi)提供稀釋室內(nèi)二氧化碳和維持正壓的新風量。新風量取設計的最大值;排風管道加裝微壓差測控器用來監(jiān)測室內(nèi)正壓,微壓差測控器的輸出信號控制系統(tǒng)排風量;如果不使用潔凈室時,系統(tǒng)只提供維持正壓的新風量,排風風機自動關閉。如果室內(nèi)人員數(shù)量變化時,控制系統(tǒng)通過計算機計算結果合理調整初始新風量使其滿足室內(nèi)新風量的需求值,確保室內(nèi)二氧化碳濃度和正壓值保持在設計范圍內(nèi),并使用相關的監(jiān)測系統(tǒng)對二氧化碳濃度和室內(nèi)余壓值進行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)通常是先前設置好的計算機程序,計算機程序對新風量進行二次計算,調整控制參數(shù)達到新風量輸入合理,最終實現(xiàn)降低能耗和提升室內(nèi)空氣質量目的。
?。?)潔凈室考慮到潔凈室負荷干擾較小和投資問題,潔凈空調新風量控制系統(tǒng)筆者建議采用單回路控制方式。在系統(tǒng)方案試驗過程中根據(jù)潔凈室內(nèi)實時狀態(tài)控制新風量大小。目前在單回路控制系統(tǒng)中比較常用的調節(jié)法是負PID調節(jié)法,該項技術比較成熟,可有效解決空調系統(tǒng)中靜差等問題。PID調節(jié)器采用輸出0~10mA連續(xù)信號直接輸入執(zhí)行器,實現(xiàn)對新風量大小控制。
2.2控制過程
基于實驗條件限制,筆者采用手動輸入進入潔凈實驗室內(nèi)的人員數(shù)量,并設置人員單位為N;當實驗室內(nèi)進入人員時,計算機程序通過N值大小對新風量計算,并將計算所得值同正壓新風量進行比較,將比較所得最大值轉換為電流信號傳輸至控制器,控制器控制新風風管的電動調節(jié)閥調整進入室內(nèi)的新風量大小。排風機組通過微壓差監(jiān)測器監(jiān)測數(shù)據(jù)調整排風量,使室內(nèi)正壓維持在設計范圍內(nèi)。
3、結語
本文針對潔凈空調新風量的正壓控制方式進行了深入的分析研究,通過對潔凈室內(nèi)二氧化碳濃度、余壓以及室內(nèi)人員數(shù)量變化對送入新風量的影響因素分析和試驗,制定出了一套在人員較少或者無人時潔凈空調系統(tǒng)自動調節(jié)新風量大小系統(tǒng)控制方案,起到了較好的節(jié)能效果。