[发明专利]公共建筑变风量空调末端自主调适控制器及方法

说明书

本发明提供一种公共建筑变风量空调末端自主调适控制器及方法，涉及空调系统节能控制技术领域。该控制器包括电源模块、CPU、模拟信号输入输出模块、RS485通讯接口模块、以太网通讯接口模块、LCD触摸屏；模拟信号输入输出模块、RS485通讯接口模块、以太网通讯接口模块、LCD触摸屏分别连接在CPU上，根据实时采集的送风量、送风温度、室温设定及其测量值、风阀执行器阀位反馈，根据室温调控动态模型与PI控制器参数之间的关系在线计算VAV空调末端室温PI控制器调节参数。本发明采用无人干预、自主调适方式，提升空调系统应用效果，明显降低硬件成本，通过实时在线自动设定控制器参数，保证室温控制精度和控制稳定性，从而实现系统最大程度的节能。

技术领域

本发明涉及空调系统节能控制技术领域，尤其涉及一种公共建筑变风量空调末端自主调适控制器及方法。

背景技术

变风量(Variable air volume,VAV)空调系统作为一种典型的全空气空调系统，被广泛应用于办公楼、商场及酒店等。然而，国内已投入使用的VAV空调系统大多存在运行不稳定、热舒适性较差、运行能耗高的问题，甚至改为定风量方式运行，使得系统形同虚设、造价成本较高的变风量空调系统没有发挥出舒适性高且节能的优势。

公共建筑调适(Commissioning)作为低成本实现建筑节能、保证高品质建筑物理环境的重要手段，已在欧美等发达国家得到充分重视，在我国却起步较晚，近几年才逐渐得到行业的认可。大型公共建筑空调末端及其调控设备，作为营造健康舒适室内热环境的关键部件，其调适性能直接影响系统整体运行效果。诸多研究表明，公共建筑变风量空调末端室温调节过程具有很强的非线性特征，难以建立其精确物理模型，并以此为依据实施在线控制。

变风量空调末端室温控制通常是基于压力相关型和压力无关型两种末端实现的。针对压力相关型末端，末端室温控制常常采用PI控制算法，根据房间出测量值和设置值的偏差对末端风阀开度直接进行控制。针对压力无关型变风量末端，末端室温控制常常采用串级PI控制算法，末端室温作为主控制量，末端送风量作为辅助控制量。外环控制回路根据室温设定值与测量值的偏差，比例积分计算确定末端风量设定值；内环控制回路根据末端风量设定值与测量值的偏差，比例积分计算确定末端风阀开度。

从控制的角度，在空调末端室温动态调节过程中，不同房间室温控制器调节参数应该不同；即使是同一房间，不同室内外条件下其控制器调节参数也应该不同，即室温控制器参数应随运行条件变化而在线自调整。但是，空调室温调节过程是非常复杂的非线性控制过程，难以建立其精确数学模型，并以此为依据实现在线控制。因此，在实际应用中，人们通常只能凭借经验完成控制策略制定和参数整定工作，导致系统运行时经常会出现室温偏离设定值、执行器频繁动作等现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种公共建筑变风量空调末端自主调适控制器及方法，能更有效的实现变风量空调系统末端室温无人干预、自主调适，使其能够实现即插即用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种公共建筑变风量空调末端自主调适控制器，包括电源模块、CPU、模拟信号输入输出模块、RS485通讯接口模块、以太网通讯接口模块、LCD触摸屏；模拟信号输入输出模块、RS485通讯接口模块、以太网通讯接口模块、LCD触摸屏分别连接在CPU上，电源模块为其他各模块提供电源；

所述RS485通讯接口模块支持Modbus RTU和PPI串口协议，用于连接具有RS485接口的空调房间温控器或室内温度传感器，采集房间室温设定值和测量值；

所述模拟信号输入输出模块与变风量末端风阀执行器、监测风量的风压传感器、送风温度传感器进行连接；

所述以太网通讯接口模块与相邻房间的同类变风量空调末端自主调适控制器或空调机组控制器进行连接，共享对应末端风阀阀位信息；