[发明专利]一种净化通风系统风机联合运行工况点计算与控制方法

说明书

本发明涉及净化通风空调系统，特别涉及一种复杂管路下风机联合运行多工况点计算与控制方法。一种净化通风空调系统风机联合运行多工况点计算与控制方法，包括以下步骤：1)构建数学模型，利用风机性能曲线、阻抗计算方程构建数学模型，求解不同工况点风系统管网风量和压头；2)对该数学模型进行求解并按照筛选规则进行筛选得到符合实际工作情况的解；3)根据所筛选得到的符合实际工作情况的解匹配净化通风空调系统中新风机和送风机的工作频率以及各类风阀的开度。本发明的风机联合运行多工况点计算和控制方法为新型洁净环境净化通风空调系统的实际动态工况运行控制提供了理论数据支持，能够保证新系统的稳定运行和节能效果。

技术领域

本发明涉及净化通风空调系统，特别涉及一种复杂管路下风机联合运行多工况点计算与控制方法。

背景技术

洁净环境为保证洁净度以及避免室外空气污染和房间交叉污染，对室内空气的压力和压差都有较高的要求。洁净区域控制的本质是精确控制每个房间新风量、送风量、回风量和排风量，结合房间与周围房间或外界环境间的缝隙渗风，维持房间的静压以及与周边房间的压差。目前净化通风空调系统常采用一次回风的形式，这种形式由于新风量和回风量都由空气处理机组中的风机控制，因此无法准确调节新风量和回风量的比例。针对此问题，可以通过增设新风空调箱来达到精确控制新风量的目标，进而形成具备新风机组、空气处理机组联合运行调控的新型净化通风空调系统(如附图1所示)。在该系统中，新风机与空气处理机组中的风机联合运行，来实现新风量、回风量和送风量的精确控制。

对于常规工程项目中应用的净化空调系统的运行参数计算与控制，一般仅涉及单一风机的运行工况计算与控制。对于单一风机的运行工况计算，可以根据风机的性能曲线和管网的连接情况得到；对于一般风系统管网中的风机联合运行，包括串联和并联，其各自的工作特点以及工况点的调节情况都是本领域的技术人员所熟知的。然而，对于能够实现新风量、回风量、送风量并行精确控制的新型净化通风空调系统，在增设新风机机组后，其风系统管网中存在新风、送风、回风和排风；特别是在新风机组的新风机和空气处理机组的风机之间，不仅存在串联关系，还涉及在回风管路的并联问题。目前尚没有针对此新型系统中复杂的风机联合工况进行工况精确计算与控制的方法。风机联合运行工况的精确计算与控制，对于整个净化通风空调系统的稳定与节能运行意义重大。为了维持洁净区域的空气参数稳定，通常要求净化空调系统24小时运行；而净化空调系统的风机能耗占据系统总能耗的比例较大，切实降低风机能耗是系统节能的关键。

进一步的，在保障环境控制质量的同时，按照系统工作模式匹配相应的风机频率，可以大幅降低风机能耗。不同频率下的风机运行工况，可以通过不同频率下的风机性能函数计算得到；同时计算结果又受到风机联合运行的影响。一旦风机运行工况(频率)和管网阻力工况计算不准确，不能得到各种模式下风机的准确运行参数以及各个风阀的准确开度，则可能导致整个净化空调系统所服务的洁净区域出现空气和环境参数的偏差(例如房间压力和压差)，进而影响洁净区域所涉及的生产工作。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种复杂管路下风机联合运行多工况点计算与控制方法。该方法能够实现复杂管路和连接情况下风机运行工况参数的准确计算，对于整个空调系统的参数控制具有重要意义。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所提出的技术方案适用的净化通风空调系统组成如下：包括新风机组、空气处理机组、新风阀、送风总阀、新风管路、送风管路、回风管路、排风管路、排风机，以及相应的房间送风阀、高效过滤器、房间回风阀与排风阀等。其中，新风机组中的风机和空气处理机组中的风机均配备有变频器，需根据系统运行工况的变化合理计算其运行频率值等工况参数。

由于排风系统可以单独运行且其管路不与新风、送风和回风管路连接，所以本发明对上述净化通风空调系统进行工况点计算和控制时，可做简化处理，需要计算和联合控制的部分包括：新风机组、空气处理机组、新风管路、送风管路、回风管路。其中，空气处理机组中的风机为送风机，新风机组中的风机为新风机。