1.2.4 控制对象及方法

1．阀门控制

采用如图1.2所示的动态分区图来控制预热阀、冷水阀、加热阀、蒸汽加湿阀、高压微雾加湿器加湿阀。

2．动态分区图说明

在焓湿图上过送风状态点 S 作等温线和等湿线，将其作为分区界线，将焓湿图分为3个区：

Ⅰ区（加热加湿）： d _C ≤ d _S , t _C ≤ t _S （ d _C ， t _C 分别为混合点的绝对含湿量和温度）。

Ⅱ区（冷却加湿）： d _C ≤ d _S , t _C > t _S 。

Ⅲ区（冷却除湿再热）： d _C > d _S 。

3．控制方法

1 ）Ⅰ区（加热加湿）

（1）加热控制

由冬季室内温度设定值与测量值的偏差信号推算出冬季送风温度的动态设定值，由冬季送风温度测量值与动态设定值的偏差信号来控制加热阀开度，实现对房间的恒温控制。

上述分段曲线即 t _S （ k ）= f [ e （ k ）]。

（图1.3为 t _S 与 e 的关系图）

上式中： t _N ——冬季房间温度测量值，℃；

t _No ——冬季房间温度设定值，℃；

t _S ——冬季送风温度动态设定值，℃；

t _So ——冬季送风温度设定值，℃；

t _Wo ——冬季室外温度设定值，℃；

t _Smax ——冬季送风温度最大值，℃；

（图1.3是 K _I 与 e′ 的关系图）

上述分段曲线即 K _I （ k ）= f [e′（k）]。

上式中： K _I ——加热阀开度动态设定值，%；

t 冬季送风温度测量值，℃。

设偏差 E = K _I - K ，

即 E （ k ）= K _I （ k ）- K （ k ）， k =0,1,2,…, n 。

式中： K ——加热阀开度测量值，%。

对加热阀开度增量Δ K ：

Δ K （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _p + K _I , B =- K _p ，

式中： K _I ——积分系数， K _I = K _p T/T _I ， T 为时间常数（采样时间）；

K _p ——比例系数， K _p = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =3~10s, δ =30%~70%, T _I =0.4~3min。

E （ k -1）= K ₁ （ k ）- K （ k -1）， k =0,1,2,…, n 。

（2）加湿控制

由冬季室内绝对含湿量设定值与测量值的偏差信号推算出冬季送风绝对含湿量动态设定值，由冬季送风绝对含湿量测量值与动态设定值的偏差信号来控制蒸汽加湿阀开度，实现对房间的恒湿控制。

上述分段曲线即 d _S （ k ）= f [ e （ k ）]。

（图1.5是 d _S 与 e 的关系图）

上式中： d _N ——冬季房间绝对含湿量测量值，g/kg；

d _No ——冬季房间绝对含湿量设定值，g/kg；

d _S ——冬季送风绝对含湿量动态设定值，g/kg；

d _So ——冬季送风绝对含湿量设定值，g/kg；

d _Wo ——冬季室外绝对含湿量设定值，g/kg；

d _Smax ——冬季送风绝对含湿量最大值，g/kg。

上述分段曲线即 K _Ⅱ （ k ）= f [ e′ （ k ）]。

（图1.6是 K _Ⅱ 与 e′ 的关系图）

上式中： K _Ⅱ ——蒸汽加湿阀开度动态设定值，%；

d 冬季送风绝对含湿量测量值，g/kg。

设偏差 E = K _Ⅱ - K ; E （ k ）= K _Ⅱ （ k ）- K （ k ）, k =0,1,2,…, n 。

上式中： K ——蒸汽加湿阀开度测量值，%。

对蒸汽加湿阀开度增量Δ K ：

Δ K （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _p + K _I , B =- K _p ；

式中： K _I ——积分系数， K _I = K _p T/T _I ， T 为时间常数；

K _p ——比例系数， K _p = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =3~10s, δ =30%~70%，积分时间 T _I =0.4~3min。

E （ k -1）= K _Ⅱ （ k ）- K （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

2 ）Ⅱ区（冷却加湿）

（1）冷却控制

由夏季室内温度测量值与设定值的偏差信号推算出夏季送风温度动态设定值，由夏季送风温度测量值与动态设定值的偏差信号来控制冷水阀（7℃冷水）开度，实现对房间的恒温控制。

上述分段曲线即 t _S （ k ）= f [ e （ k ）]。

（图1.7是 t _S 与 e 的关系图）

上式中： t _N ——夏季房间温度测量值，℃；

t _No ——夏季房间温度设定值，℃；

t _S ——夏季送风温度动态设定值，℃；

t _So ——夏季送风温度设定值，℃；

t _Wo ——夏季室外温度设定值，℃；

t _Smin ——夏季送风温度最小值，℃。

上述分段曲线即 K _Ⅲ = f [ e′ （ k ）]。

（图1.8是 K _Ⅲ 与 e′ 的关系图）

上式中： K _Ⅲ ——冷水阀开度动态设定值，%；

t 夏季送风温度测量值，℃。

设偏差 E = K _Ⅲ - K ; E （ k ）= K _Ⅲ （ k ）- K （ k ）, k =0,1,2,…, n 。

式中： K ——冷水阀开度测量值，%。

对冷水阀开度增量Δ K ：

Δ K （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _p + K _I , B =- K _p ；

式中： K _I ——积分系数， K _I = K _p T/T _I ， T 为时间常数；

K _p ——比例系数， K _p = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =3~10s, δ =30%~70%，积分时间 T _I =0.4~3min。

E （ k -1）= K _Ⅲ （ k ）- K （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

（2）加湿控制

由夏季室内绝对含湿量设定值与测量值的偏差信号推算出夏季送风绝对含湿量动态设定值，由夏季送风绝对含湿量测量值与动态设定值的偏差信号来控制蒸汽加湿阀/高压微雾加湿器加湿阀开度，实现房间恒湿控制（先用高压微雾加湿器加湿阀，若不足，再同时用高压微雾加湿器加湿阀和蒸汽加湿阀）。

上述分段曲线即 d _S （ k ）= f [ e （ k ）]。

（图1.9是 d _S 与 e 的关系图）

上式中： d _N ——夏季房间绝对含湿量测量值，g/kg；

d _No ——夏季房间绝对含湿量设定值，g/kg；

d _S ——夏季送风绝对含湿量动态设定值，g/kg；

d _So ——夏季送风绝对含湿量设定值，g/kg；

d _Wo ——夏季室外绝对含湿量设定值，g/kg；

d _Smax ——夏季送风绝对含湿量最大值，g/kg。

上述分段曲线即 K _Ⅱ （ k ）= f [ e′ （ k ）]或 U _Ⅰ （ k ）= f [ e′ （ k ）]。

（图1.10是 K _Ⅱ /U _Ⅰ 与 e′ 的关系图）

上式中： K _Ⅱ ——蒸汽加湿阀开度动态设定值，%；

U _Ⅰ ——高压微雾加湿器加湿阀开度动态设定值，%；

d _S ′——夏季送风绝对含湿量测量值，g/kg。

设偏差 E = K _Ⅱ - K 或 E = U _Ⅰ - U ，即 E （ k ）= K _Ⅱ （ k ）- K （ k ）或 E （ k ）= U _Ⅰ （ k ）- U （ k ）, k =0,1,2,…, n 。

式中： K ——蒸汽加湿阀开度测量值，%；

U ——高压微雾加湿器加湿阀开度测量值，%。

蒸汽加湿阀开度增量Δ K/ 高压微雾加湿器加湿阀开度增量Δ U ：

Δ K （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）或Δ U （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）， k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _p + K _I , B =- K _p ；

式中： K _I ——积分系数， K _I = K _p T/T _I ， T 为时间常数；

K _p 比例系数， K _p = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =3~10s, δ =30%~70%，积分时间 T _I =0.4~3min。

E （ k -1）= K _Ⅱ （ k ）- K （ k -1）或 E （ k -1）= U _Ⅰ （ k ）- U （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

3 ）Ⅲ区（冷却除湿再热）

（1）冷却除湿控制

由夏季室内温度测量值与设定值的偏差信号推算出夏季送风温度动态设定值，由夏季送风温度动态设定值与测量值的偏差信号来计算冷水阀（7℃冷水）开度。

由夏季室内绝对含湿量测量值与设定值的偏差信号推算出夏季送风绝对含湿量动态设定值，由夏季送风绝对含湿量动态设定值与测量值的偏差信号来计算冷水阀（7℃冷水）开度。

选择上述两个冷水阀开度中的大者作为冷水阀开度动态设定值，再根据冷水阀开度测量值与动态设定值的偏差信号来控制冷水阀，实现对房间的恒温恒湿控制。

a.冷却降温控制。

同Ⅱ区冷却控制，可推算出1个冷水阀开度 K 。

b.冷却除湿控制。

上述分段曲线即 d _S （ k ）= f [ e （ k ）]。

（图1.11是 d _S 与 e 的关系图）

上式中： d _N ——夏季房间绝对含湿量测量值，g/kg；

d _No ——夏季房间绝对含湿量设定值，g/kg；

d _S ——夏季送风绝对含湿量动态设定值，g/kg；

d _So ——夏季送风绝对含湿量设定值，g/kg；

d _Wo ——夏季室外绝对含湿量设定值，g/kg；

d _smin ——夏季送风绝对含湿量最小值，g/kg。

上述分段曲线即 K = f [ e′ （ k ）]。

（图1.12是 K 与 e′ 的关系图）

即冷却除湿控制推算出的一个冷水阀开度 K ，比较 K 与 K ，选择大者作为 K _Ⅲ 。

上式中： K 冷水阀开度动态设定值，%；

d 夏季送风绝对含湿量测量值，g/kg。

设偏差 E = K _Ⅲ - K ，即 E （ k ）= K _Ⅲ （ k ）- K （ k ）, k =0,1,2,…, n 。

式中： K ——冷水阀开度测量值，%。

冷水阀开度增量Δ K ：

Δ K （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _p + K _I , B =- K _P ；

式中： K _I ——积分系数， K _I = k _p T/T _I ， T 为时间常数；

K _P ——比例系数， K _P = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =3~10s, δ =30%~70%，积分时间 T _I =0.4~3min。

E （ k -1）= K _Ⅲ （ k ）- K （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

（2）再热控制

由夏季室内温度设定值与测量值的偏差信号推算夏季送

风温度动态设定值，由夏季送风温度测量值与动态设定值的偏差信号控制加热阀开度，实现对房间恒温控制。仅在进行冷却除湿、送风温度测量值低于送风温度动态设定值时才进行再热控制，进行冷却降温时不进行再热控制。因此变露点调节可节省部分再热电耗（与定露点调节相比，）这就是变露点调节优于定露点调节的原因。

上述分段曲线即 t _S （ k ）= f [ e （ k ）]。

（图1.13是 t _S 与 e 的关系图）

上式中： t _N ——夏季房间温度测量值，℃；

t _No ——夏季房间温度设定值，℃；

t _S ——夏季送风温度动态设定值，℃；

t _So ——夏季送风温度设定值，℃；

t _Wo ——夏季室外温度设定值，℃；

t _Smax ——夏季送风温度最大值，℃。

上述分段曲线即 K _I （ k ）= f [ e′ （ k ）]。

（图1.14是 K _I 与 e′ 的关系图）

上式中： K _I ——加热阀开度动态设定值，%；

t 夏季送风温度测量值，℃。

设偏差 E = K _I - K ； E （ k ）= K _I （ k ）- K （ k ）， k =0,1,2,…, n 。

式中： K ——加热阀开度测量值，%。

对加热阀开度增量Δ K ：

Δ K （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _P + K _I , B =- K _P ；

式中： K _I ——积分系数， K _I = K _P T/T _I ， T 为时间常数；

K _P ——比例系数， K _P = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =3~10s, δ =30%~70%，积分时间 T _I =0.4~3min；

E （ k -1）= K _I （ k ）- K （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

4）新、回、排风阀控制

采用冬季、冬季过渡季、夏季过渡季、夏季室外温度与室内温度设定值的偏差来控制新、回、排风阀开度。

（1）新风阀控制

上述分段曲线即 K _X （ k ）= f [ e （ K ）]。

（图1.15是 K _X 与 e 的关系图）

上式中： K _X ——新风阀开度动态设定值，%；

t _No ——夏季室内温度设定值，℃；

t ——室外温度测量值，℃；

t _Lo ——夏季表冷器后温度设定值，℃；

m ——新风阀开度最小值，%；

t _So ——夏季送风温度设定值，℃；

t ——新风预热后温度设定值，℃。

由空调理论知： t = t _No - 。

（注： G _x /G 为新风风量与送风风量之比）

上式中： K _X ′——新风阀开度测量值，%。

新风阀开度增量Δ K _X （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）， k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _P + K _I , B =- K _P ；

式中： K _P ——比例系数， K _P = ， δ 为比例带；

K _I —积分系数， K _I = K _P T/T _I ， T 为时间常数；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =15~20s, δ =20%~60%，积分时间 T _I =3~10min。

E （ k -1）= K _X （ k ）- K （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

（2）回风阀控制

由回风阀开度（%）+新风阀开度（%）=100（%）得，

回风阀开度（%）=100（%）-新风阀开度（%）。

回风阀开度增量Δ K _h （ k ）=-Δ K _X （ k ）， k =0,1,2,…, n 。

（3）排风阀控制

由排风阀开度（%）+回风阀开度（%）=100（%）得，

排风阀开度（%）=100（%）-回风阀开度（%）。

排风阀开度增量Δ K _P （ k ）=-Δ K _h （ k ）， k =0,1,2,…, n 。

综上所述，新风阀控制方法为：

冬季（供蒸汽）：室外温度 t ≤ t _d , K _X = m ；

冬季过渡季（供蒸汽）： t _d < t < t _Lo , K _X = e - + m ；

夏季过渡季（供冷水、供蒸汽）： t _Lo ≤ t ≤ t _No , K _X =1；

夏季（供冷水、供蒸汽）： t _No < t , K _X = m 。

5）预热阀控制（冬季寒冷地区选用）

新风预热器设置在新风管上新风阀后，新风预热器后设置一个新风温度传感器测量新风预热后的温度。新风温度 t < t ，需根据室外温度 t 与新风预热温度设定值 t 的偏差信号控制新风预热阀，实现新风预热控制。

上述分段曲线即 K _r （ k ）= f [ e （ K ）]。

（图1.16是 K _r 与 e 的关系图）

设偏差 E = K _r - K ; E （ k ）= K _r （ k ）- K （ k ）， k =0,1,2,…, n 。

上式中： K 预热阀开度测量值，%；

K _r ——预热阀开度动态设定值，%。

预热阀开度增量Δ K _r （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）， k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _P + K _I , B =- K _P ；

式中： K _P ——比例系数， K _P = ， δ 为比例带；

K _I ——积分系数， K _I = K _P T/T _I ， T 为时间常数；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =15~20s, δ =20%~60%，积分时间 T _I =3~10min。

E （ k -1）= K _r （ k ）- K （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

6）送风机频率控制

用室内焓与送风焓之差测量值与设定值之差的偏差信号及送风机频率下限来控制送风机频率，实现对部分冷负荷变风量的节能控制。

设偏差 e =（ i _N - i _S ）-（ i _No - i _So ）； e （ k ）=[ i _N （ k ）- i _S （ k ）]-（ i _No - i _So ）。

式中： i _N ——室内空气焓测量值，kJ/kg；

i _S ——送风空气焓测量值，kJ/kg；

i _No ——夏季室内空气焓设定值，kJ/kg；

i _So ——夏季送风空气焓设定值，kJ/kg。

（ m ——送风机频率下限，对于三相异步电机变频， m =35Hz，对于恒温恒湿房间， m =40Hz。

由上述可知，对恒温恒湿房间，可选择三相异步电机变频送风机。）

上述分段曲线即为 f _Ⅰ （ k ）= f [ e （ K ）]。

（图1.17是 f _I 与 e 的关系图）

设偏差 E = f _Ⅰ - f ; E （ k ）= f _Ⅰ （ k ）- f （ k ）, k =0,1,2,…, n 。

式中： f ——送风机频率测量值，Hz；

f _Ⅰ ——送风机频率动态设定值，Hz；

送风机频率增量Δ f （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）， k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _P + K _I , B =- K _P ；

式中： K _I ——积分系数 K _I = K _P T/T _I ， T 为时间常数；

K _P ——比例系数， K _P = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =15~20s, δ =20%~60%，积分时间 T _I =3~10min。

E （ k -1）= f _Ⅰ （ k ）- f （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

7）回风机频率控制

用室内正压测量值与设定值的偏差信号及回风机频率下限来控制回风机频率，实现室内正压控制。

设偏差 e =Δ P -Δ P _o ； e （ k ）=Δ P （ k ）-Δ P _o , k =0,1,2,…, n 。

式中：Δ P ——房间正压测量值，P _a ；

Δ P _o ——房间正压设定值，P _a 。（Δ P _o =5~10 P _a ）

（ m ——回风机频率最小值，回风机选择三相异步电机， m =35Hz。）

上述分段曲线即 f _Ⅱ （ k ）= f [ e （ k ）]。

（图1.18是 f _Ⅱ 与 e 的关系图）

设偏差 E （ k ）= f _Ⅱ （ k ）- f （ k ）, k =0,1,2,…, n 。

式中： f ——回风机频率测量值，Hz；

f _Ⅱ ——回风机频率动态设定值，Hz。

回风机频率增量Δ f （ k ）= AE （ k ）+ BE （ k -1）， k =0,1,2,…, n 。

其中： A = K _P + K _I , B =- K _P ；

式中： K _I ——积分系数， K _I = K _P T/T _I ， T 为时间常数；

K _P ——比例系数， K _P = ， δ 为比例带；

T , δ ， T _I 可取经验值： T =3~10s, δ =30%~70%，积分时间 T _I =0.4~3min。

E （ k -1）= f _Ⅱ （ k ）- f （ k -1）, k =0,1,2,…, n 。

8）联锁控制

冬季：开机时送、回风机开，新、排风阀开，回风阀关，预热阀、加热阀、蒸汽加湿阀开。关机时先关预热阀、加热阀、蒸汽加湿阀，延时3min后关送、回风机，关新、排风阀，开回风阀。

冬季过渡季：开机时送、回风机开，新、排风阀开，回风阀关，加热阀、蒸汽加湿阀开。关机时先关加热阀、蒸汽加湿阀，延时3min后关送、回风机，关新、排风阀，开回风阀。

夏季过渡季：开机时送、回风机开，新、排风阀开，回风阀关，冷水阀、高压微雾加湿阀/蒸汽加湿阀开。关机时先关冷水阀、高压微雾加湿阀/蒸汽加湿阀，延时3min后关送、回风机，关新、排风阀、开回风阀。

夏季：开机时送、回风机开，新、排风阀及回风阀关，冷水阀、加热阀开。关机时，先关冷水阀、加热阀，延时3min后关送、回风机，关新、排风阀，开回风阀。

消防联锁：收到消防报警信号后立刻按各个季节关机联锁。

防冻联锁：防冻开关报警（+5℃）后，加热阀开度开至1%。 m42b1g7nv5RQm8gTqGZZlzRlg7yZWK5TKNjJU88KwGbpALHboWmJD09q8k5VjxnO