所谓新风(空调)自动控制系统,是以充分利用室外空气的自然冷却能力,有效降低空调系统的能源消耗为目的的节能控制系统。它不仅适用于室内人数变化大,即高峰时室内人员特别密集,而低谷时室内人数比较稀少的大、中型商场、餐厅及舞厅等娱乐场所。更适用于室内空调冷负荷特别大,全年都需要进行制冷的生产场所(其中包括食用菌人工栽培车间)等。
在空调系统中,新风负荷一般要占整个空调负荷的20%~40%,有的甚至更大。在进行空调系统的设计时,冬、夏取用的最小新风量是根据人体卫生条件,用来冲洗有害物、补偿局部排风、保证空调房间一定正压值而确定的。为了保证空调系统在室内最大新风负荷,即室内人数最集中时,仍能满足根据人体卫生条件所确定的新风量指标,该参数通常选得比较大。而当室内人员相对较少时,如果仍然按照最大新风量输入新风,则会导致能源的白白浪费。由此引出需要根据室内的实际新风需求量,自动调节新风引入装置的设计理念。
以一座建筑面积为3万平方米的百货大楼为例,将采用固定式新风输入量与采用以室内CO2浓度为控制对象的自动新风调控系统相比较,夏季时,系统的冷负荷后者比前者减少了24.9%;冬季,系统热负荷则减少了67.6%。
同时,对于全年要求室内温度保持在22~24℃,室内冷负荷特别大,全年都需要进行制冷运行的生产场所而言,以上海及周边地区为例,自每年的10月中旬左右起,室外的环境温度开始降至22℃以下,室外空气逐渐具备自然冷却的能力。随着季节的变化,室外气温进一步下降,相对湿度也保持在一个较低的水平上,反映空气中所含的显热和潜热的综合参数的焓值相对较低,所引入的室外空气所具备的自然冷却能力可以逐步取代由制冷机组所产生的人工冷源,最终当新风温度等同于空调系统的送风温度时,制冷机组可以完全停止制冷运行。与固定式新风输送方式相比,采用全新风自动控制装置的空调系统全年将节能20~40%。
为了进一步达到新风自动控制系统的节能控温效果,我们在空气处理机中引入了二次回风控制装置。当过量地引入室外新风导致室内温度低于设定值时,DDC或PLC控制器以PID模式跟踪室内温度变化轨迹,自动调节二次回风阀的开度,以部分回收室内热空气的方式,将系统的送风温度调节至保持室内温度所需的参数上,省略了常规的采用电加热或者热水盘管装置进行温度补偿的控温模式。
系统采用借助于工业以太网和局域网进行数据交换,体积小巧,功能强大的DDC(扩展式数字控制器)和PLC(可编程序控制器),基于PC的可视化监控软件、数据、图形和事件一目了然的文本显示及触摸式控制面板、符合国际标准的网络控制设备和开放式通讯方式,从而实现全部程序的输入与修正,各种数据的图形化逼真显示等都可以通过局域网在办公室PC机上实现。同时,还可以与用户的其他计算机网络联通。并且,还能够借助于宽带通讯网络,实现现场信息的远程传输,不仅为企业的科学化综合管理提供了便利,而且还为空调设备系统实行社会化委托管理创造了条件。