全空气空调系统控制不合理的解决方法

【规范规定】

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）

9.4.4 全空气空调系统的控制应符合下列规定：

1.室温的控制由送风温度或/和送风量的调节实现，应根据空调系统的类型和工况进行选择。

2.送风温度的控制应通过调节冷却器或加热器水路控制阀和/或新、回风道调节风阀实现。水路控制阀的设置应符合本规范第8.5.6条的规定，且宜采用模拟量调节阀；需要控制混风温度时风阀宜采用模拟量调节阀；

3.采用变风量系统时，风机应采用变速控制方式。

4.当采用加湿处理时，加湿量应按室内湿度要求和热湿负荷情况进行控制。当室内散湿量较大时，宜采用机器露点温度不恒定或不达到机器露点温度的方式，直接控制室内相对湿度。

5.过渡期宜采用加大新风比的方式运行。

《公共建筑节能设计标准》（GB 50189—2005）

5.5.7 空气调节风系统（包括空气调节机组）应满足下列基本控制要求：

1.空气温、湿度的监测和控制。

2.采用定风量全空气空气调节系统时，宜采用变新风比焓值控制方式。

3.采用变风量系统时，风机宜采用变速控制方式。

4.设备运行状态的监测及故障报警。

5.需要时，设置盘管防冻保护。

6.过滤器超压报警或显示。

【解析】(www.xing528.com)

（1）根据设计原理，空调房间室温的控制应由送风温度和送风量的控制和调节来实现。定风量系统通过控制送风温度、变风量系统主要通过送风量的调节来保证。送风温度调节的通常手段是空气冷却器/加热器的水阀调节，对于二次回风系统和一次回风系统在过渡期也可通过调节新风和回风的比例来控制送风温度。变风量采用风机变速是最节能的方式。尽管风机变速的做法投资有一定增加，但对于采用变风量系统的工程而言，这点投资应该是有保证的，其节能所带来的效益能够较快地回收投资。

（2）送风温度是空调系统中重要的设计参数，应采取必要措施保证其达到目标，有条件时进行优化调节。控制室温是空调系统需要实现的目标，根据室温实测值与目标值的偏差对送风温度设定值不断进行修正，对于调节对象纯滞后大、时间常数大或热、湿扰量大的场合更有利于控制系统反应快速、效果稳定。

（3）当空调系统采用加湿处理时，也应进行加湿量控制。空调房间热湿负荷变化较小时，用恒定机器露点温度的方法可以使室内相对湿度稳定在某一范围内，如室内热湿负荷稳定，可达到相当高的控制精度。但对于室内热湿负荷或相对湿度变化大的场合，宜采用不恒定机器露点温度或不达到机器露点温度的方式，即用直接装在室内工作区、回风口或总回风管中的湿度敏感元件来测量和调节系统中的相应的执行调节机构达到控制室内相对湿度的目的。系统在运行中不恒定机器露点温度或不达到机器露点温度的程度是随室内热湿负荷的变化而变化的，对室内相对湿度是直接控制的，因此，室内散湿量变化较大时，其控制精度较高。然而对于多区系统这一方法仍不能满足各房间的不同条件，因此，在具体设计中应根据不同的实际要求，确定是否应按各房间的不同要求单独控制。

（4）在条件合适的地区应充分利用全空气空调系统的优势，尽可能利用室外自然冷源，最大限度地利用新风降温，提高室内空气品质和人员的舒适度，降低能耗。利用新风免费供冷（增大新风比）工况的判别方法可采用固定温度法、温差法、固定焓法、电子焓法、焓差法等，根据建筑所处的气候分区进行选取，具体可参考ASHRAE标准90.1，气候分区和新风免费供冷工况的判别方法见表5-1。

表5-1 气候分区与工况判别方法

注：1.表中t_wb和t_db分别为该标准定义的夏季空调设计湿球温度和夏季空调设计干球温度。

2.判别方法说明如下：

1）焓差法是比较室外新风焓值h_w与回风焓值h_R的大小，以h_w≤h_R作为启动新风免费供冷工况的启动条件。

2）固定焓法是比较室外新风焓值焓h_w与某一固定焓值焓h_S（例如室内设计状态：干球温度24℃，相对湿度50%，则h_S=47kJ/kg）的大小，以h_w≤h_S作为启动新风免费供冷工况的启动条件。

3）电子焓法是用等温线与等焓线将焓一湿图分成四个区域，新风状态.占、位于左下区域，作为启动新风免费供冷工况的启动条件。

4）温差法是比较室外新风温度t_w与回风温度t_R的大小，以t_w≤t_R作为启动新风免费供冷工况的启动条件。

5）固定温度法是比较室外新风温度t_w与某一固定温度t_S大小，以t_w≤t_S作为启动新风免费供冷工况的启动条件。其中t_S是根据不同地区的相对湿度对应于h_S的干球温度。对于干燥地区、适中地区和潮湿地区，其相对湿度分别为50%、64%和86%，对应于h_S=47kJ/kg的t_S分别为24℃，21℃和18℃。

6）焓差法的节能性最好，但需要的传感器多，且温度传感器误差大、需要经常维护，实施较困难。

7）固定温度法的检测稳定可靠，实施最为简单方便，可在实际工程中采用。

从理论分析，采用焓差法的节能性最好，然而该方法需要同时检测温度和湿度，且湿度传感器误差大、故障率高，需要经常维护，数年来在国内、外的实施效果不够理想。而固定温度法和温差法，在工程中实施最为简单方便。因此，推荐在过渡期采用加大新风的运行方式以利于节能，但对变新风比控制方法不做限定。