3.4.1 冷水盘管阀门开度控制 在通常的空调自控系统中,冷水盘管阀门开度一般由回风温度或室内温度控制。但这两种方式都不适于本项目。音乐厅的空调回风口设于顶部,回风温度并不能反映听众区的实际情况。加入回风温度信号,相当于将音乐厅巨大的时间常数引入了闭环控制环节,无疑会使整个系统的品质因数变坏。而厅内平均温度已用来控制送风机转速,不能再控制冷水盘管阀门开度。 在音乐厅这样一个相对封闭的空间中,冷水盘管的主要作用是控制厅内温度和空气相对湿度。一般采用的方法是间接控制法(定露点)和直接控制法(变露点)两种。我们注意到,在演出时,音乐厅内听众数量稳定,散湿量波动不大;但不同演出的上座率变化较大,即实际运营中音乐厅内产湿量波动较大。对于这种产湿量变化较大的情况,只能由厅内平均相对湿度来直接控制冷水盘管阀门开度。相对湿度传感器设置在音乐厅内(厅内相对湿度传感器与厅内温度传感器设在一起),其信号直接连至一设于空气槽中的DDC,数据处理算法同处理厅内温度相同。这种方案成本提高不多,控制直接,算法也简单,效果能得到保证。 3.4.2 电加热器的控制 经冷水盘管处理后的空气如直接由椅脚风口送入厅内,由于温度过低会引起听众的不适。因此,为音乐厅提供空调的每一台组合空调机组都设置了电加热器。每套电加热器分为5段或6段。通过调节电加热器的工作段数,使得空调机组送风温高保持在20℃左右,保证听众脚部不会有冰凉感。在设计中我们没有找到可以无级调节的电加热器,将电加热器设为5段或6段也是综合考虑了控制算法、配电设计和空调设计的要求。但由模拟型的输入参数(送风温度)控制数字型的输出参数(电加热器的段数),要在控制算法中增加逻辑判断环节。 3.4.3 温度补偿 在音乐厅的空调自控系统设计中,我们主要考虑了两种温度补偿措施。 (1)设定温度的补偿:考虑到音乐厅处于建筑物内区,又是断续使用,厅内空气各项参数受每天日照影响小,受季节变换影响大。因此,要求在冬季时,将厅内平均温度和送风平均温度适当降低,节约能耗。此外,在夏季,当厅内听(观)众人数太少,送风机工作在最低允许转速,而厅内平均温度仍在继续降低时,要适当提高送风平均温度的设定值,保证听(观)众的舒适性; (2)送风温度的补偿:主要为获得较高的调节品质,克服系统运行和调节中存在的滞后现象。这种补偿可以较早地根据测到的新风温湿度、冷冻水温度和水量、送风量等参数的变化做出较高的校正和调节动作(微分调节),减少这些干扰对厅内送风平均温度的影响,防止控制系统产生振荡。系统实际工作中,冷冻水温度和水量等参由冷水机组控制系统提供。 4 实现工艺 音乐厅的空调自控系统是楼宇自控系统的主要组成部分。设备采用美国Honeywell公司第四代建筑物集成管理系统(EBI)作为管理平台,配合Excel5000系列现场控制器,通过三条C-BUS总线对全楼相关设备进行监控。该系统支持LonWorks和BACnet标准。主机采用一台服务器,配备WindowsNT操作系统、SQL Server7.0数据库,可显示风格的控制界面。全楼设有1000余个监控点。 下面总结一下音乐厅空调自控系统的工作过程: 4.1 预冷阶段 新风阀、排风机关闭、电加热器断开,送风机和回风机运行最大转速、冷冻水盘管阀门全开,使音乐厅尽快降温到送风平均温度设定值。 4.2 演出阶段 (1)新风阀全开(新风最大化),排风机低速运行; (2)送风机根据厅内平均温度调节转速,回风机跟踪送风机转速的变化而变化,使得送风量和回风量的差值维持一个恒值(即新风量); (3)根据厅内相对平均湿度调节冷冻水盘管阀门开度,控制厅内相对湿度,保证舒适性; (4)根据空调机组送风温度调节电加热器的段数,使送风平均温度维持在20左右℃。 4.3 场间休息阶段 排风机高速运行,加快音乐厅换气。 |