[发明专利]可变空气量经济器最小位置重置

说明书

技术领域

本发明大体涉及可变空气量空调系统，更具体地，涉及操作其中的经济器风门以确保引入足量外部空气来满足最小通风规范要求的系统。

背景技术

在建筑物的典型气候控制系统中，中央恒温器控制建筑物中空气的温度。建筑物中央加热/冷却单元迫使恒定量的热空气或冷空气通过管道系统到建筑物中的各个点，管道系统包括供应空气管、多个区管和返回空气管。

在可变空气量(VAV)系统中，通过改变递送到该空间的空气流来控制空间温度。这利用受可变频变换器控制的可变速风扇，入口风门相对于风扇的位置或其它空气流控制装置来进行。对于较大VAV系统或者通过改变VAV系统，使用单独区风门来控制区cfm(立方英尺/分)且供应风扇速度受到控制以提供恒定供应管静态压力。在单区应用中使用的较小VAV系统上，基于空间温度传感器来直接控制供应cfm。

当室外温度低于室内温度时，许多单元配备外部空气风门和返回空气风门，调制这些空气风门以控制外部空气的使用来向空间提供自由冷却。这些风门系统通常被称作经济器。经济器使用入口空气风门和返回空气风门控制外部空气通过入口空气管的流量和返回空气通过返回空气管的流量，空气风门的相应位置受到控制使得维持到空间的空气温度。

由于建筑物中的空气质量控制需要，该行业已确立了一些标准(即，ASHRAE 62.1)以确保通过经济器引入特定量的新鲜空气(即，每人15cfm)。出于该目的，确立最小打开位置使得经济器风门从不完全闭合而是仅可闭合到预定最小位置。已认识到对于如VAV系统和其它分区系统的可变的室内流速，当室内空气流速降低到低于设计全负荷空气流时，固定的最小风门位置将导致不足的通风空气。为了解决这个问题，该行业有时使用昂贵的空气流传感器，空气流传感器测量通过外部空气入口进来的实际外部空气量，然后使用该值来相应地重新调整经济器风门最小位置以确保递送最少通风空气，即使在供应空气流改变以满足冷却负荷的情况下。举例而言，对于20吨的单元，所需全负荷cfm可为8,000cfm。对于20％外部空气，通风空气将为1,600。按照先前的讨论，这可为利用16％的风门位置获得的空气量。随着建筑物负荷降低，供应风扇将减慢以提供冷却该空间的空气量。如果供应空气流减小到4,000cfm，然后在16％的风门位置，外部空气也将与供应空气成比例地减少且外部空气量将减少到大约1,000cfm且将不递送适当供应空气。对于配备了外部空气cfm传感器的单元，该单元控制装置将重新调整经济器最小风门位置到较大位置，在该位置将递送所需的2,000cfm的空气。取决于风门和建筑物管道系统的特征，这可能处在大约45％的风门位置。

所需要的是廉价且有效的办法来确保引入足量外部空气，特别是在由于减小的建筑物冷却要求，可变空气量风扇被减慢时期。

发明内容

简言之，根据本发明的一个方面，最小风门位置并不保持固定而是变化以确保引入足量外部空气，即使是在VAV风扇速度减小时期。

根据本发明的另一方面，最小风门位置作为风扇速度的函数而变化使得一般而言，随着风扇速度减小，最小风门位置调整到另一打开位置。

根据本发明的又一方面，最小风门位置与可变风扇速度成非线性关系地变化以补偿经济器风门的典型非线性。

在下文描述的附图中，描绘了优选实施例，但是在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种其它的修改和替代构造。

附图说明

图1是其中合并了本发明的屋顶空调系统的示意说明。

图2是外部空气的百分比与经济器的风门位置关系的曲线说明。

图3是经济器风门位置与系统风扇速度关系的曲线说明。

具体实施方式

在图1中示出典型的组装屋顶空调，其具有冷凝器部段11、蒸发器部段12以及经济器部段13。冷凝器部段11包括压缩机14用于从蒸发器部段12接收制冷剂蒸气和在蒸气冷凝之前压缩该蒸气。在冷凝器部段11中还包括冷凝器盘管16和用于传递周围空气通过冷凝器盘管16的冷凝器风扇17。

蒸发器部段12包括供应风扇18，其由风扇电机19驱动。风扇电机适于在可变速度下操作以满足系统的冷却/加热要求。提供可变速度的一种方式是使用变换器来向风扇电机19提供可变频功率。