空调的不同控制方法概述

1变静压控制优化影响

在冬季和夏季各选择两个工作日分别按定静压方式和变静压方法运行。图2及图3分别为冬季和夏季试验日的室外逐时温度。冬季试验日中，采用定静压当天室外平均温度为18．82℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为19．44℃;而采用变静压当天室外平均温度为18．52℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为18．88℃，全天温差及工作时间温差分别为0．3℃和0．56℃。夏季试验日中，采用定静压当天室外平均温度为27．51℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为27．99℃;而采用变静压当天室外平均温度为27．81℃，工作时间(8:00～18:00)室外平均温度为28．21℃，全天温差及工作时间温差分别为0．3℃和0．22℃。因此认为室外天气状况基本相似。而且由于试验日为工作日，室内人员设备负荷基本相似。图4是冬季试验日采用定静压控制方法时，在工作时间内空调系统各管路静压值与静压设定值随时间的变化情况。从图上可以看出，在测试时间内，系统静压设定值一直保存在180Pa。图5是冬季试验日采用变静压控制方法时，在工作时间内空调系统各管路静压值与静压设定值随时间的变化情况。从图上可以看出，在刚开机时，由于室内冷负荷较大，需要较大风量以消除围护结构及家具的蓄热，因此各管路静压值及系统静压设定值较高。随后系统保持在较低的静压设定值下运行。全天静压设定值波动范围为114～171Pa之间。图6显示了冬季试验日定静压及变静压风机频率。可以看出，采用变静压控制方法时，风机的频率变化范围为36．1～44．3Hz，小于采用定静压控制方法时的38．4～47．6Hz。图7及图8是夏季试验日系统分别采用定静压和变静压控制方法时，在工作时间内空调系统各管路静压值与静压设定值随时间的变化情况。采用定静压控制方法时，系统静压设定值全天保持在200Pa，而采用变静压控制方法时，开机时系统静压设定值变化规律与冬季基本一致，但由于夏季午后室外温度较高，室内冷负荷较大，而且由于围护结构及家具的蓄热作用，导致15:00以后静压设定值逐渐上升，直到关机。全天静压设定值为117～160Pa。图9显示了夏季试验日定静压及变静压风机频率。可以看出，采用变静压控制方法时，风机的频率变化范围为41．4～51．6Hz，小于采用定静压控制方法时的44．7～66．7Hz。

2优化对节能的影响

由于BMS中只有全大楼所有风机的总耗电量信号，为了比较优化对节能的影响，本文定义风机的总耗电量与空调总冷负荷的比值为输送率，即输送单位冷负荷需要消耗的电量。输送率越小，说明输送单位冷负荷所需要消耗的电量越小。空调总冷负荷可由制冷机供水温度，回水温度，流量计算得到，以上数据可从BMS读取。从表中可以看出，对于冬季试验日，采用变静压控制方法时输送系数较小，因此节能，节能率约为17．78%。而对于夏季试验日，节能率约为0．70%，节能效果不如冬季试验日理想。这是由于夏季冷负荷较高，需要较多风量去除室内余热余湿，因此静压设定值需要保持较高值。而到了冬季，由于大部分时间是处理部分负荷下运行的，风机保持较低设定值即能满足要求，因此节能效果较为明显。

3优化对室内热舒适影响

热舒适不能被直接测量，它是个人对所处热环境的感觉评价，无法准确描述，因此需要在试验室条件下给这种主观印象作出相应的评定标准。对于舒适性空调而言，相对湿度在30%～70%范围内对人体舒适性影响较小，因此可以主要考虑风速和空气温度对人体的综合作用。从BMS读取试验日VAV末端的室内温度测量值和设定值，并代入式(1)、(2)计算各时刻的ADPI值，统计试验日当天ADPI的分布范围及数量。图10和图11分别显示了在冬季工况下和夏季工况下现场分别采用定静压定送风温度控制和变静压变送风温度控制室内的ADPI情况。从图10可以看出，在冬季试验日，现场使用定静压定送风温度控制时，试验日当天大部分时间ADPI值都落在60%～80%之间，个别时间落在50%～60%，而落在80%以上的数量为0。而当采用变静压变送风温度控制时，所有时刻室内ADPI值大于60%，大部分落在70%～80%之间，且有13个时刻ADPI值≥80%。可见室内气流组织得到明显改善。从图11可以看出，在夏季试验日，现场采用定静压定送风温度控制时，试验日当天大部分时间ADPI值都在70%以上，其中落在80%以上的数量为74个。而当采用变静压变送风温度控制时，虽然室内ADPI值大于80%数量比定静压定送风温度时略少，但其他时间都落在70%～80%之间。可见室内气流组织得到明显改善，室内热舒适性得到明显提高。

4结论

在冬季及夏季分别选取两天进行测试，通过建筑管理系统(BMS)记录及提取相关空调系统性能参数。由于缺少风机功率信号，本文提出采用输送系数来评价系统能耗情况，采用ADPI值评价室内热舒适性。计算结果表明，采用变静压变送风温度控制方法后室内热舒适性得到明显提高，且在部分负荷工况下，采用变静压变送风温度控制方法比定静压定送风温度控制方法节能。

作者：刘健 程时柏 陈友明 陈永康 秦建英 单位：湖南大学 湖南大学教育部建筑安全与节能重点实验室