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《大连理工大学》 2006年
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办公建筑中桌面工位空调的系统控制研究

张国利  
【摘要】:随着空调的大量使用,产生了一系列诸如病态建筑综合症、能源浪费等问题,空调更多的表现为“建筑的空调”,而不完全是为人而设置。工位空调以其舒适、健康、节能等优异的品质越来越引起人们的注意。 本文首先实验证明,在送风温度若采用18℃,新风量采用40m_3/h时,采用的新型风口,能够保证送风射流的主流新鲜空气吹到人体的呼吸区,具有较高的送风效率,工作区内的温度场、速度场较均匀,易于满足人体舒适性,控制简便,造价低。 为了对办公建筑物内部的空调系统进行有效的控制和管理,充分利用节能技术,采用直接数字控制(DDC)应用于工位空调自动控制系统,是应优先考虑的方案。根据工位空调的控制特点及要求,理论分析得出,在技术完全成熟的情况下,全空气变风量(VAV)系统是较为恰当的,并提出了适用于工位空调系统的末端装置及控制方法,用直接数字控制系统加以实现,使风道压力控制、各末端协调控制、送风参数设定等问题得到较妥善的解决,适合工位空调控制自动化程度高,简便易行的设计要求。 变风量空调系统应用于工位空调系统中,稳定性是主要问题。系统稳定性采用无量纲数K_s,定量考察各个回路的相互作用程度,发现对枝状管网系统而言,末端用户水力稳定性较差(K_s≥0.2),而前端用户水力稳定性较好(|K_s|≤0.2),说明在设计工况下距离空调机组越远的用户其稳定性越差。而对于环状系统,其不稳定因素在中间的用户,但比较枝状管网K_s要小,说明如果设计合理,则可以避免前后端用户水力稳定性相差悬殊的问题。在讨论末端装置的稳定性研究时,建立了空调系统模型,以MATLAB软件simulink工具箱为平台建立了末端装置的计算机仿真系统,比较并分析了常用的末端装置上优劣性。通过仿真分析变风量末端测量温度的时间常数对变风量系统的影响,所得过渡响应曲线显示,如果变风量末端测量室温的时间常数大于300秒,那么可以在工位空调变风量系统中使用压力无关的变风量末端。
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