[发明专利]基于绝对湿度控制的新风变风量节能方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于绝对湿度控制的新风变风量节能方法及装置，是专门为温湿度独立控制空调系统配套的节能空调系统。属于空调系统节能控制的领域。

背景技术

随着空调系统和空调设备的大量涌现，空调的能耗已经成为一个引人注目的问题。随着城市建设的发展，建筑能耗已占全国总能耗的30％左右,而空调耗能一般占整个建筑能耗的60％以上，且比例不断增加。因此，空调系统的节能要求已被提到了十分重要的位置。由于新风系统能耗占空调系统能耗的比重较大，尤其在南方高温高湿地区，新风负荷的能耗约占空调总能耗的50%以上，因此研究发明一种新风供应按需精确控制系统，对空调系统的节能运行具有重要意义。通过对温湿度独立控制系统中的新风变风量系统进行研究，传统的CO₂控制方法往往受室外CO₂浓度影响很大。比如说外界CO₂浓度低了，测头就会误以为室内人数变少从而导致室内的新风量过少，容易导致辐射板结露。

根据在亚热带地区全年空调负荷分析以及大量的工程实践总结，发现在公共建筑物中新风负荷占空调负荷的50%以上，新风全年运行能耗比重很大。无论是传统的空调系统或温湿度独立控制空调系统中的新风系统均存在以下弊端或不足：

（1）新风系统过量输配导致能耗较高：传统的空调系统中的新风系统普遍采用定新风系统，并且新风的送风温度≤16℃。如在新风加风机盘管的空调系统中，新风机组担负多个房间的新风供应，其新风机组总是满负荷运行、且送风状态基本稳定，故存在大量空载、过量输配以及湿度调节过度（温度与相对湿度耦合）等情况，造成能源的极大浪费。对于现阶段流行的温湿度独立调节系统也同样存在过量输配的问题；

（2）基于上述原因，目前出现了根据二氧化碳浓度控制新风风机运转频率的节能系统，但是其节能效果并不理想。主要在于，一是由于二氧化碳检测值多为某个参考点的值，而且测试值受测点的风速影响，难以反映各个新风送风点的实际需求；二是二氧化碳控制方法往往受室外二氧化碳浓度影响很大，比如说外界CO₂浓度高了，测头就会误以为室内人数变多从而导致室内的新风量加大，从而导致系统能耗增加；

（3）对于温湿度独立调节系统存在潜在的结露风险。当房间散湿量加大（如人员增加等）的情况下，如果房间新风量的输入不能根据室内需求动态准确变化，势必导致潜在的导致结露风险增大；再对于根据二氧化碳浓度控制新风机变频系统，如外界CO₂浓度低了，测头就会误以为室内人数变少从而导致室内的新风量过少，也导致潜在的结露风险增大。

因此，根据目前在空调新风系统中存在的不足，研发一种新型新风节能装置及其控制策略对于节能减排意义重大。

发明内容

本发明的目的之一，是为了克服现有CO₂控制方式存辐射板结露的缺陷，提供一种基于绝对湿度控制的新风变风量节能方法。

本发明的目的之二，是为了克服现有CO₂控制方式存辐射板结露的缺陷，提供一种基于绝对湿度控制的新风变风量节能装置。

本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于绝对湿度控制的新风变风量节能方法，其特征在于：在空调系统的新风系统的最末端设置基于绝对湿度控制的新风变风量节能装置，由所述新风变风量节能装置根据室内湿度的变化自动调节阀门开度，确保送入室内新风量满足室内实际动态需求；根据房间绝对湿度即含湿量的变化自动调节送风量的大小，由新风机组送出的风为定状态的干空气，确保房间相对湿度值；解除相对湿度与干球温度的耦合关系。

本发明的目的之一还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，通过绝对湿度即含湿量来控制新风量，是指某一区域内人数的变化将改变这一区域的绝对湿度即含湿量，绝对湿度即含湿量的改变用来对新风进行调节，根据室内湿度的变化自动调节阀门开度，确保送入室内新风量满足室内实际动态需求。

进一步地，根据室内空气的湿度设定值d与实测值比较，进行新风变风量节能装置的压力无关型变风量箱VAVBOX风量设定，再根据实际风量与设定风量的比较，进行新风量控制；在压力无关型变风量箱VAVBOX在最大风量和最小风量间调节；控制的目标是：实测湿度为设定湿度d±1g/kg。

进一步地，所述压力无关型变风量箱VAVBOX风量设定，用以下表达式表示：

设定风量G_设=Gmin+P1/10*(Gmax-Gmin)