變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)及其風(fēng)量控制方法
【專利摘要】變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括變風(fēng)量箱和地板靜壓箱，還包括：風(fēng)量均布裝置；地板送風(fēng)口內(nèi)的風(fēng)閥；溫度傳感器，感測室內(nèi)溫度；靜壓傳感器，感測靜壓箱內(nèi)靜壓；以及末端總控制器，包括：風(fēng)量控制器；溫控模塊，從溫度傳感器接收信號(hào)，計(jì)算室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度間的溫差；壓控模塊，從靜壓傳感器接收信號(hào)，計(jì)算靜壓箱內(nèi)靜壓與設(shè)定靜壓間的靜壓差；當(dāng)溫差小于或等于預(yù)設(shè)溫差值時(shí)，風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)送風(fēng)口閥門開度并保持靜壓不變；當(dāng)溫差大于預(yù)設(shè)溫差值時(shí)，風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)靜壓箱靜壓，并基于當(dāng)前靜壓差、溫差和閥門開度來調(diào)節(jié)變風(fēng)量箱的送風(fēng)量。從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的風(fēng)量控制及良好的室內(nèi)氣流組織，有效降低系統(tǒng)能耗和噪聲，提高室內(nèi)舒適度。
【專利說明】 變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)及其風(fēng)量控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)及其風(fēng)量控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]降低能耗及碳排放已成為我國中長期規(guī)劃的一個(gè)重要目標(biāo)，地板送風(fēng)系統(tǒng)作為一種空調(diào)節(jié)能技術(shù)，得到了大量關(guān)注與應(yīng)用。然而，該系統(tǒng)仍存在一些問題需要解決。
[0003]地板送風(fēng)系統(tǒng)將空調(diào)機(jī)組處理后的風(fēng)送到地板靜壓箱中，然后通過地板送風(fēng)口送到室內(nèi)。由于地板面積較大、高度較低，當(dāng)風(fēng)管直接接入地板靜壓箱時(shí)，常會(huì)造成地板靜壓箱的靜壓分布不均勻現(xiàn)象。地板送風(fēng)系統(tǒng)常采用定風(fēng)量形式，當(dāng)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷變化時(shí)，難以保證室內(nèi)形成穩(wěn)定的溫度分層。針對溫度分層問題，通常在地板送風(fēng)口上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)對地板送風(fēng)系統(tǒng)的變風(fēng)量調(diào)節(jié)。由于采用閥門的流量特性曲線多為快開型，且風(fēng)量控制過程中，忽略了送風(fēng)口閥門開度與靜壓箱靜壓的相互作用，從而使得送風(fēng)不平穩(wěn)，在小風(fēng)量時(shí)容易產(chǎn)生噪音并增加風(fēng)機(jī)能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種流量特性好、自適應(yīng)能力強(qiáng)、控制精確的變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)及其風(fēng)量控制方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)這一目的，一方面，本發(fā)明提供了一種變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)，包括變風(fēng)量箱和地板靜壓箱，還包括:安裝于地板靜壓箱內(nèi)的風(fēng)量均布裝置，將來自變風(fēng)量箱的風(fēng)均勻分布至地板靜壓箱中，使得整個(gè)地板靜壓箱中的靜壓均勻；安裝于地板靜壓箱的地板送風(fēng)口內(nèi)的風(fēng)閥；設(shè)置在被送風(fēng)的室內(nèi)空間中的溫度傳感器，感測室內(nèi)實(shí)際溫度；設(shè)置在地板靜壓箱內(nèi)的靜壓傳感器，感測地板靜壓箱內(nèi)的實(shí)際靜壓；以及末端總控制器，末端總控制器包括風(fēng)量控制器、溫度控制模塊和靜壓控制模塊，其中，溫度控制模塊從溫度傳感器接收室內(nèi)實(shí)際溫度信號(hào)，并計(jì)算室內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定的溫度之間的溫差，靜壓控制模塊從靜壓傳感器接收實(shí)際靜壓信號(hào)，并計(jì)算地板靜壓箱內(nèi)實(shí)際靜壓與設(shè)定的靜壓之間的靜壓差，當(dāng)溫差小于或等于預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)送風(fēng)口的閥門開度并保持地板靜壓箱靜壓不變，當(dāng)溫差大于預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)地板靜壓箱靜壓，并基于產(chǎn)生的靜壓差、溫差和閥門開度來調(diào)節(jié)變風(fēng)量箱的送風(fēng)量。
[0006]地板送風(fēng)口優(yōu)選采用地板旋流風(fēng)口，地板送風(fēng)口內(nèi)的風(fēng)閥優(yōu)選采用多孔調(diào)節(jié)閥。
[0007]另一方面，本發(fā)明提供了一種用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法，其中變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)具有變風(fēng)量箱和安裝于地板送風(fēng)口內(nèi)的風(fēng)閥，該方法包括以下步驟:
[0008]檢測室內(nèi)實(shí)際溫度，并計(jì)算室內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定的溫度之間的溫差；
[0009]判斷計(jì)算出的溫差是否大于預(yù)設(shè)的溫差值；
[0010]如果計(jì)算出的溫差小于或等于預(yù)設(shè)的溫差值，則調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開度并保持地板靜壓箱靜壓不變；[0011]如果計(jì)算出的溫差大于預(yù)設(shè)的溫差值，則調(diào)節(jié)地板靜壓箱靜壓，并基于產(chǎn)生的靜壓差、溫差和風(fēng)閥的開度來調(diào)節(jié)變風(fēng)量箱的送風(fēng)量。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，對地板靜壓箱靜壓采用分級(jí)式調(diào)節(jié)，一般每級(jí)靜壓調(diào)節(jié)量可取為I?4Pa。另外，靜壓分級(jí)可兼顧地板送風(fēng)口的閥門開度要求。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，系統(tǒng)初始啟動(dòng)時(shí)將地板靜壓箱靜壓調(diào)至最大，并將地板送風(fēng)口內(nèi)的閥門開度調(diào)節(jié)為最大開度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，系統(tǒng)啟動(dòng)后穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，將所述地板送風(fēng)口內(nèi)的閥門開度調(diào)節(jié)為90% 土 10%。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，將靜壓箱靜壓納入監(jiān)控對象，進(jìn)而能夠精確地調(diào)節(jié)地板送風(fēng)口閥門的開度和變風(fēng)量箱的總送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)了變風(fēng)量平穩(wěn)送風(fēng)，維持室內(nèi)穩(wěn)定的溫度分層，有效降低了系統(tǒng)能耗和噪音，提供良好的室內(nèi)舒適度。另外，利用風(fēng)量均布裝置能在面積較大、高度較低的地板靜壓箱中獲得均勻靜壓。而利用多孔調(diào)節(jié)閥，則能擁有較理想的流量特性曲線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；以及
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法的示意性控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)及其風(fēng)量控制方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面描述的實(shí)施例僅是對本發(fā)明的示例性說明，而非用于對其作出任何限制。
[0019]如圖1所示，在根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)中，變風(fēng)量箱(VAVBOX)lOl為整個(gè)末端系統(tǒng)提供總風(fēng)量。來自變風(fēng)量箱101的風(fēng)量經(jīng)由風(fēng)量均布裝置103被均勻分布至地板靜壓箱104中，實(shí)現(xiàn)整個(gè)地板靜壓箱104的靜壓均勻控制。地板靜壓箱104用于創(chuàng)造送風(fēng)空間及鋪設(shè)電纜等。地板靜壓箱104的地板送風(fēng)口 105優(yōu)選設(shè)計(jì)成旋流風(fēng)口，并且在其中安裝有風(fēng)閥，通過調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開度可以控制向室內(nèi)的送風(fēng)。
[0020]另外，在室內(nèi)空間中設(shè)有溫度傳感器106，用于感測室內(nèi)實(shí)際溫度。在地板靜壓箱104內(nèi)設(shè)有靜壓傳感器107，用于感測地板靜壓箱104內(nèi)的實(shí)際靜壓。此外，變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)還包括末端總控制器102，該末端總控制器102包括風(fēng)量控制器、溫度控制模塊和靜壓控制模塊。需特別指出的是，圖中的末端總控制器102只是示意性的，其可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用具體設(shè)置到合適的位置，或者優(yōu)選地設(shè)置為遙控器。溫度控制模塊從溫度傳感器106接收室內(nèi)實(shí)際溫度信號(hào)，并計(jì)算室內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定的溫度之間的溫差。靜壓控制模塊從靜壓傳感器107接收地板靜壓箱104中的實(shí)際靜壓信號(hào)，并計(jì)算地板靜壓箱內(nèi)實(shí)際靜壓與設(shè)定的靜壓之間的靜壓差。當(dāng)溫度控制模塊得出的溫差小于或等于預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)地板送風(fēng)口內(nèi)的閥門開度并保持地板靜壓箱靜壓不變；而當(dāng)溫度控制模塊得出的溫差大于預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)地板靜壓箱靜壓，并基于產(chǎn)生的靜壓差、溫差和地板送風(fēng)口內(nèi)的閥門開度來調(diào)節(jié)變風(fēng)量箱101的送風(fēng)量。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，室內(nèi)的設(shè)定的溫度值以及地板靜壓箱內(nèi)的設(shè)定的靜壓值可以由使用者例如通過末端總控制器102上的按鈕來直接輸入和/或調(diào)整。
[0021]此外，室內(nèi)還設(shè)有回風(fēng)口 108，這是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的，故不再贅述。
[0022]為了有助于更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合圖2描述根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法。如圖2所示，該方法包括以下步驟:
[0023]S201:檢測室內(nèi)實(shí)際溫度，計(jì)算實(shí)際溫度與設(shè)定的溫度之間的溫差；
[0024]S202:判斷溫差是否大于預(yù)設(shè)的溫差值ε ；
[0025]若是，則執(zhí)行步驟S204，調(diào)節(jié)地板靜壓箱靜壓，進(jìn)而基于所產(chǎn)生的靜壓差、計(jì)算出的溫差和地板送風(fēng)口的閥門開度來調(diào)節(jié)變風(fēng)量箱的總送風(fēng)量；
[0026]否則，執(zhí)行步驟S203，調(diào)節(jié)地板送風(fēng)口的閥門開度并保持地板靜壓箱靜壓不變。
[0027]這里，需進(jìn)一步說明的是，室內(nèi)實(shí)際溫度發(fā)生變化，說明室內(nèi)實(shí)際負(fù)荷發(fā)生變化。在現(xiàn)有靜壓條件下，若旋流風(fēng)口風(fēng)閥在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)無法滿足室內(nèi)負(fù)荷需求時(shí)，需對地板靜壓箱靜壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，地板旋流風(fēng)口風(fēng)閥調(diào)節(jié)范圍可以為60%-100%。預(yù)設(shè)的溫差值ε可根據(jù)具體的應(yīng)用場景進(jìn)行具體設(shè)定。
[0028]若溫差不大于預(yù)設(shè)的溫差值ε，說明房間溫度比較接近設(shè)定的溫度，現(xiàn)有靜壓可滿足負(fù)荷需求。為盡量減少地板靜壓箱靜壓變動(dòng)而保持靜壓不變，在此基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)旋流風(fēng)口閥位來保證室內(nèi)的熱舒適性。
[0029]若溫差大于預(yù)設(shè)的溫差值ε，此時(shí)，由于溫差較大，為迅速將房間溫度調(diào)整到接近設(shè)定的溫度，采用調(diào)節(jié)地板靜壓箱靜壓的方式，進(jìn)而基于產(chǎn)生的靜壓差、溫差、閥門開度來調(diào)節(jié)變風(fēng)量箱的總送風(fēng)量。地板靜壓箱靜壓可采用分級(jí)式調(diào)整，靜壓分級(jí)可兼顧地板送風(fēng)口的閥門開度要求，一般每級(jí)靜壓調(diào)節(jié)量可取為I?4Pa。例如可以為2Pa，即靜壓變化時(shí)的增加量或減少量以2Pa為一級(jí)。
[0030]另外，在系統(tǒng)初始運(yùn)行時(shí)，由于室內(nèi)溫度與預(yù)設(shè)溫度差值通常較大，為迅速將房間溫度調(diào)整到接近設(shè)定溫度，此時(shí)，可以將地板靜壓箱靜壓調(diào)為最大靜壓，地板旋流風(fēng)口閥門開度調(diào)整為最大開度，相應(yīng)地，變風(fēng)量箱的送風(fēng)量也為最大送風(fēng)量。
[0031 ] 室內(nèi)負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，送風(fēng)量保持不變，此時(shí)可將地板旋流風(fēng)口閥門開度統(tǒng)一調(diào)整為90%±10%。
[0032]盡管參照前述示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實(shí)施例的方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ洳糠痔卣鬟M(jìn)行同等替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)，包括變風(fēng)量箱和地板靜壓箱，其特征在于，還包括: 安裝于所述地板靜壓箱內(nèi)的風(fēng)量均布裝置，將來自所述變風(fēng)量箱的風(fēng)均勻分布至所述地板靜壓箱中，使得整個(gè)所述地板靜壓箱中的靜壓均勻； 安裝于所述地板靜壓箱的地板送風(fēng)口內(nèi)的風(fēng)閥； 設(shè)置在被送風(fēng)的室內(nèi)空間中的溫度傳感器，感測室內(nèi)實(shí)際溫度； 設(shè)置在所述地板靜壓箱內(nèi)的靜壓傳感器，感測所述地板靜壓箱內(nèi)的實(shí)際靜壓；以及 末端總控制器，所述末端總控制器包括風(fēng)量控制器、溫度控制模塊和靜壓控制模塊，其中， 所述溫度控制模塊從所述溫度傳感器接收室內(nèi)實(shí)際溫度信號(hào)，并計(jì)算室內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定的溫度之間的溫差， 所述靜壓控制模塊從所述靜壓傳感器接收實(shí)際靜壓信號(hào)，并計(jì)算所述地板靜壓箱內(nèi)實(shí)際靜壓與設(shè)定的靜壓之間的靜壓差， 當(dāng)所述溫差小于或等于預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，所述風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)所述地板送風(fēng)口的閥門開度并保持地板靜壓箱靜壓不變， 當(dāng)所述溫差大于所述預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，所述風(fēng)量控制器調(diào)節(jié)地板靜壓箱靜壓，并基于產(chǎn)生的靜壓差、所述溫差和所述風(fēng)閥的開度來調(diào)節(jié)所述變風(fēng)量箱的送風(fēng)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)，其中所述地板送風(fēng)口是地板旋流風(fēng)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)，其中所述地板送風(fēng)口內(nèi)的風(fēng)閥是多孔調(diào)節(jié)閥。
4.一種用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法，其中所述變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)具有變風(fēng)量箱和安裝于地板送風(fēng)口內(nèi)的風(fēng)閥，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 檢測室內(nèi)實(shí)際溫度，并計(jì)算室內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定的溫度之間的溫差； 判斷計(jì)算出的所述溫差是否大于預(yù)設(shè)的溫差值，其中， 如果計(jì)算出的所述溫差小于或等于所述預(yù)設(shè)的溫差值，則調(diào)節(jié)所述送風(fēng)口的閥門開度并保持地板靜壓箱靜壓不變； 如果計(jì)算出的所述溫差大于所述預(yù)設(shè)的溫差值，則調(diào)節(jié)地板靜壓箱靜壓，并基于產(chǎn)生的靜壓差、所述溫差和所述風(fēng)閥的開度來調(diào)節(jié)所述變風(fēng)量箱的送風(fēng)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法，其中對所述地板靜壓箱靜壓采用分級(jí)式調(diào)節(jié)，每級(jí)靜壓調(diào)節(jié)量取為I?4Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法，其中靜壓分級(jí)兼顧所述地板送風(fēng)口的閥門開度要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法，其中系統(tǒng)初始啟動(dòng)時(shí)將所述地板靜壓箱靜壓調(diào)至最大，并將所述地板送風(fēng)口內(nèi)的閥門開度調(diào)節(jié)為最大開度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于變風(fēng)量地板送風(fēng)末端系統(tǒng)的風(fēng)量控制方法，其中系統(tǒng)啟動(dòng)后穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，將所述地板送風(fēng)口內(nèi)的閥門開度調(diào)節(jié)為90%土 10%。
【文檔編號(hào)】F24F1/00GK103438508SQ201310379772
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】曹雙華, 豐振, 張黎, 周雪蓮, 陳德財(cái), 徐先進(jìn) 申請人:上海理工大學(xué)