[发明专利]基于气候补偿的变风量空调末端温度控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于变风量空调末端的节能控制系统，其特征在于，包括上位机、末端控制器、送风温度控制器、新风控制器、新风阀、室外温度传感器、室内温度传感器、送风温度传感器、风速传感器、冷冻水阀、数据采集AI模块、数据采集AO模块、末端风阀、换热器、送风机和VAV BOX；

其中，上位机与末端控制器、送风温度控制器以及新风控制器相连；末端控制器的输入端分别与室内温度传感器、风速传感器的数据采集AI模块相连，末端控制器的输出端与末端风阀的数据采集AO模块相连；送风温度控制器的输入端与送风温度传感器的数据采集AI模块相连，送风温度控制器的输出端与冷冻水阀的数据采集AO模块相连；新风控制器的输入端与新风阀以及室外温度传感器的数据采集AI模块相连，新风控制器的输出端与新风阀的数据采集AO模块相连；室外温度传感器、室内温度传感器、送风温度传感器、风速传感器的电流型输出端分别与自身对应的数据采集AI模块的输入端相连；新风阀、冷冻水阀、末端风阀电压型输出端分别与自身对应的数据采集AI模块的输入端相连；末端风阀电压型输入端、冷冻水阀电流型输入端、新风阀电压型输入端分别与自身对应的数据采集AO模块的输出端相连；数据采集AI模块和数据采集AO模块连接上位机；

所述新风阀、室外温度传感器安装在新风入口风管处；末端风阀安装在VAV BOX内；室内温度传感器安装在末端房间内；送风温度传感器安装在送风管内；风速传感器安装在VAV BOX的风管内；冷冻水阀安装在换热器回水管路上；

所述用于变风量空调末端的节能控制系统进行温度控制之前需要确定最佳送风温度设定值，所述最佳送风温度设定值的确定过程如下：

步骤1：在每种新风量的设定值下，确定每组室外温度、室内温度设定值和送风温度设定值的组合下系统总耗电量最小值，并得到系统总耗电量最小值所对应的送风温度设定值，作为最优送风温度设定值；将室外温度和室内温度设定值作为自变量，将最优送风温度设定值作为因变量，得到当前的新风量工况下对应的拟合曲线；将拟合曲线及其对应的新风量设定值存入拟合曲线数据库；

步骤2：采集当前新风量，从拟合曲线数据库中找出与该新风量对应的拟合曲线；采集当前室外温度和室内温度设定值，并由拟合曲线得到送风温度设定值；将得到的送风温度设定值引入控制系统进行控制。

2.一种基于气候补偿的变风量空调末端温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在每种新风量的设定值下，确定每组室外温度、室内温度设定值和送风温度设定值的组合下系统总耗电量最小值，并得到系统总耗电量最小值所对应的送风温度设定值，作为最优送风温度设定值；将室外温度和室内温度设定值作为自变量，将最优送风温度设定值作为因变量，得到当前的新风量工况下对应的拟合曲线；将拟合曲线及其对应的新风量设定值存入拟合曲线数据库；

步骤2：采集当前新风量，从拟合曲线数据库中找出与该新风量对应的拟合曲线；采集当前室外温度和室内温度设定值，并由拟合曲线得到送风温度设定值；将得到的送风温度设定值引入控制系统进行控制，具体步骤如下：

步骤11：判断当前新风量是否在设定范围内，是则执行步骤12；否则结束；

步骤12：判断当前室外温度是否在设定区间内，是则执行步骤13；否则，执行步骤17；

步骤13：判断当前室内温度设定值是否在设定区间内，是则执行步骤14；否则执行步骤16；

步骤14：在每种送风温度设定值下，当系统运行稳定时，采集系统总耗电量，得到系统总耗电量最小值所对应的送风温度设定值，作为最优送风温度设定值；执行步骤15；

步骤15：将室内温度设定值提高一个步长得到更新后的室内温度设定值；执行步骤13；

步骤16：将室外温度提高一个步长得到更新后的当前室外温度；执行步骤12；

步骤17：将室外温度和室内温度设定值作为自变量，将最优送风温度设定值作为因变量，得到当前新风量工况下对应的拟合曲线；将拟合曲线及其对应的新风量存入拟合曲线数据库；执行步骤18；

步骤18：将当前新风量提高一个步长得到更新后的当前新风量；执行步骤11。

3.如权利要求2所述的基于气候补偿的变风量空调末端温度控制方法，其特征在于，所述步骤11中，所述新风量不小于总送风量的10％。

4.如权利要求2所述的基于气候补偿的变风量空调末端温度控制方法，其特征在于，所述步骤13中，所述室内温度设定值的范围为18-21℃。