回作用到風量的設定。
[0070]圖5為空調系統主干管供回水壓差控制原理圖。主干管的供回水壓差控制可通過改變水栗轉速調節(jié)，也可通過改變旁通閥調節(jié)。供回水壓差設定值與實測壓差值進行比較，獲得偏差送給控制器(如PID控制器)，控制器通過計算獲得執(zhí)行器(如變頻器或調節(jié)閥)的動作量，指揮執(zhí)行器動作，以實現對被控對象供回水管路的調節(jié)，最終完成供回水壓差的控制。
[0071]圖6為空調系統主干管供回水壓差控制結果。該控制結果主要是通過調節(jié)水栗轉速來實現供回水壓差的控制。供回水壓差設定值為0.15Bar。由圖可以看出，實際壓差能夠跟蹤設定值。為控制送風溫度進而控制氣流室內部溫度，AHU的水閥開度不斷變化，這對總管路的壓力是有影響的。為了維持總供回水壓力的恒定，需要不斷調節(jié)供水栗的轉速。由圖可以看出，雖然系統水栗轉速改變造成系統總流量的變化，但系統的供回水壓差能夠維持在設定值0.15Bar，控制效果良好。
[0072]圖7為氣流室溫度串級控制原理圖。氣流室溫度設定值與實測溫度值進行比較，獲得偏差送給控制器(如PID控制器)，控制器通過計算獲得送風溫度設定值，送風溫度設定值與實測送風溫度值進行比較，獲得偏差送給控制器(如PID控制器)，控制器通過計算獲得空調機組水閥開度，并指揮水閥動作，以實現對被控對象氣流室內的溫度調節(jié)。該控制原理為串級控制，包含內外兩個控制環(huán)路。通過串級控制可以增加氣流室房間溫度控制的調節(jié)時間，并降低問題誤差，獲得較好的動態(tài)調節(jié)特性。
[0073] 圖8為氣流室溫度控制結果。系統穩(wěn)定在某一狀態(tài)一段時間后，改變送風溫度設定值，此時僅對送風溫度進行閉環(huán)控制，氣流室內溫度處于開環(huán)控制。送風溫度穩(wěn)定在22.5°C—段時間后，改變送風溫度設定值為25°C，待氣流室內溫度處于氣流室溫度設定值±0.5°C范圍時，啟動氣流室溫度串級控制。此時，送風溫度設定值是由串級控制的外環(huán)控制器(主控制器)根據實際溫度和設定值偏差計算獲得。發(fā)現啟動串級控制初期，系統處于波動不穩(wěn)定狀態(tài)，經過系統自我調整，經過將近200min中的自學習后，系統溫度下來，控制精度也進一步提1?。
【主權項】
1.一種全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:包括暖通空調系統、控制系統和多個實驗房間(25);所述暖通空調系統包括空調系統和供熱系統；所述的控制系統與暖通空調系統和實驗房間(25)的所有控制單元和監(jiān)測單元連接； 所述的空調系統包括空氣源熱栗機組(I)、空調水系統和空調風系統； 所述的空調水系統包括冷凍水系統以及空調系統末端設備；所述的冷凍水系統包括與空氣源熱栗機組(I)相連通并形成回路的冷凍水回水干管(27)和冷凍水供水干管(28);設置在實驗房間(25)內的房間風機盤管(19)和設置在氣流室(32)內的多個氣流室外側風機盤管(31)均通過冷凍水供水支管(29)和冷凍水回水支管分別與冷凍水供水干管(28)和冷凍水回水干管(27)連通；所述的冷凍水供水干管(28)和冷凍水回水干管(27)之間設有旁通管(2)，旁通管(2)上安裝壓差傳感器(3)和電動二通閥(5);空調系統末端設備包括組合式空調機組(6)、房間風機盤管(19)和氣流室外側風機盤管(31)。2.根據權利要求1所述的全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:所述的空調風系統包括全空氣系統；所述的全空氣系統包括與組合式空調機組(6)相連通并組成回路的送風干管(13)和回風干管(22)，送風干管(13)通過設置有氣流室風管風閥(36)的氣流室送風支管與氣流室(32)相連通；送風干管(13)通過設置有手動調節(jié)風閥(14)的送風支管(15)與實驗房間(25)的變風量箱(16)相連通；氣流室(32)和實驗房間(25)均通過管路與回風干管(22)相連通。3.根據權利要求2所述的全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:所述的空調風系統還包括獨立新風系統，所述的獨立新風系統包括新風引入管(20)、新風支管(17)和排風管(23)，控制新風量的新風閥(21)設置在新風引入管(20)上，新風支管開斷閥(18)控制的新風支管(17)與送風支管(15)連通；排風機(24)控制的排風管(23)設置在回風干管(22)上。4.根據權利要求2所述的全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:所述的送風干管(13)上設置多個靜壓傳感器(26)。5.根據權利要求3所述的全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:所述的空調水系統的冷凍水供水干管(28)上安裝有與傳感器(104)連接的溫度傳感器、壓力傳感器、流量計、冷凍水循環(huán)水栗(4);空調水系統的冷凍水供水支管(29)、冷凍水回水支管(30)上均依次安裝冷熱表、壓力傳感器、溫度傳感器，風機盤管的供回水側安裝有壓力傳感器(35); 空調風系統的所有管路上均設置有溫濕度傳感器、速度傳感器、焓值傳感器，實驗房間(25)內安裝CO2傳感器，回風干管(22)上排風管(23)連接的兩側管路上均設置有CO 2傳感器。6.根據權利要求1所述的全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:所述供熱系統包括燃氣熱水鍋爐(37)和換熱裝置；所述換熱裝置包括大板式換熱器(40)和小板式換熱器(41);熱水回水干管(38)和熱水供水干管(39)與燃氣熱水鍋爐(37)形成回路，大板式換熱器(40)、小板式換熱器(41)通過一次側熱水回水支管(48)和一次側熱水供水支管(47)與燃氣熱水鍋爐(37)連通；小板式換熱器(41)還通過小板式換熱器二次側熱水供水支管(42)和小板式換熱器二次側熱水回水支管(45)與房間供暖用風機盤管(44)連通；大板式換熱器(40)通過大板式換熱器二次側熱水供水支管(43)和大板式換熱器二次側熱水回水支管(46)分別與組合式空氣機組(6)、房間風機盤管(19)和氣流室外側風機盤管(31)相連通；小板式換熱器二次側熱水供水支管(42)和大板式換熱器二次側熱水供水支管(43)上均設置有變頻水栗(50);所述供熱系統所有的供回水管路上均安裝有與傳感器(104)連接的熱量表、溫度傳感器、露點溫度傳感器和壓力傳感器，一次側回水支管(48)上安裝有與傳感器(104)連接的電動二通閥。7.根據權利要求1所述的全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:所述的組合式空調機組(6)包括空調箱、表冷器(7)、加濕段(8)、送風段(10)、一次混合段(11)、二次混合段(12)，一次混合段(11)、表冷器(7)、二次混合段(12)、加濕段(8)、送風段(10)依次連接在空調箱內，送風段(10)內設置送風機(9);表冷器(7)與冷凍水回水干管(27)和冷凍水供水干管(28)連通；回風干管(22)分成兩支路，兩支路均設置有回風風閥(33)，兩支路分別與一次混合段(11)、二次混合段(12)相連通；送風段(10)與送風干管(13)相連通；組合式空調機組(6)的一次混合段(11)連有室外新風引入管(20)，室外新風引入管上安裝有新風閥(21);表冷器(7)供回水管路上安裝有溫度傳感器、露點溫度傳感器和壓力傳感器，并配備電動調節(jié)閥、平衡閥、熱量表；加濕段(8)有壓差傳感器，送風段(10)安裝有壓差傳感器，所述的送風機(9)由變頻器控制。8.根據權利要求1所述的全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，其特征在于:所述的控制系統包括上位機(100)，上位機(100)通過工業(yè)以太網交換機(101)連接通信模塊(102)，通信模塊(102)與下位機可編程邏輯控制器及擴展模塊(103)通信，將現場設備及傳感器(104)的信息上傳給上位機(100)，或上位機(100)給現場設備及傳感器(104)下達控制命令；所述的上位機(100)包括空調水系統、空調風系統、供熱系統和實驗房間系統四個人機界面。
【專利摘要】本實用新型提供一種全尺寸中央空調與集中供熱綜合實驗平臺，包括暖通空調系統、控制系統和多個實驗房間；所述暖通空調系統包括空調系統和供熱系統；所述的控制系統對暖通空調系統和實驗房間的所有控制變量和監(jiān)測變量進行控制和采集；所述的空調系統包括空氣源熱泵機組、空調水系統和空調風系統?；谂照{學科發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的需要，按照綜合性、先進性和開放性的設計思路，開發(fā)構建一套暖通空調多功能綜合實驗臺，可完成各類實驗。
【IPC分類】G09B25/00
【公開號】CN204946458
【申請?zhí)枴緾N201520632619
【發(fā)明人】孟慶龍, 葛俊伶, 丁帥, 趙凡, 曹立新, 谷雅秀
【申請人】長安大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月20日