Способ автоматического регулирования параметров воздуха в помещении Советский патент 1988 года по МПК F24F11/00 

кодяш,ии бозду

оо

СП

СХ)

со

го

Изобретение относится к технике автоматического управления системами кондиционирования воздуха (СКВ) и является усовершенствованием способа по авт. св. № 769221.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия регулирования.

Способ осуш,ествляется путем воздействия регуляторов на клапаны канала первой рециркуляции, калориферов первого и второго подогрева и канала подачи холодной воды в камеру орошения и при отклонении температуры воздуха в помещении ниже допустимого предела клапаны канала первой рециркуляции и калорифера второго подогрева полностью открывают, а при отклонении температуры выше допустимого предела указанные клапаны полностью закрывают.

Кроме того, при нахождении температуры воздуха в помещении в допустимых пределах воздействие регуляторов на клапан калорифера второго подогрева осуществляют по пропорционально-интегральному, а на клапан канала рециркуляции - по пропорционально-дифференциальному законам регулирования.

На чертеже показано устройство для автоматического управления промышленной СКВ, реализующее данный способ.

Устройство содержит датчики 1 и 2 температуры и влажности воздуха в помещении 3, регуляторы 4 и 5 температуры и влажности, ключ 6 переключения режимов «Зимний-Летний регулирования влажности, каналы наружного воздуха - 7, первой 8 (либо второй 9) рециркуляции воздуха из помещения, подачи холодной воды 10 в камеру 11 орошения, которая установлена между калориферами 12 и 13 первого и второго подогрева, приточный вентилятор 14, клапаны 15 и 16 калориферов 12 и 13, клапан 17 холодной воды, строенный клапан 18 с датчиками 19 положения канала 8 (либо строенный клапан 20 с датчиками 21 положения канала 9 - в зависимости от типа СКВ), регулятор 22 клапана 18 (либо 19) рециркуляции воздуха из помещения.

Устройство работает следующим образом.

I. Зимний режим управления СКВ с первой рециркуляцией воздуха из помещения. В этом случае часть уходящего воздуха (определяемую-какими-либо нормами) смешивают с наружным. Смесь подогревают в калорифере 12 первого подогрева, изоэнталь- пически увлажняют в камере 11 орошения, снова подогревают в калорифере 13 второго подогрева и приточным вентиляторо.м 14 подают в помещение 3.

Область управляемости СКВ разбивают на три зоны постоянства законов регулирования параметров микроклимата в помещении.

Зона А (для которой абсолютное значение суммы ошибки регулирования температуры и произведения скорости ее изменения на весовой коэффициент лежат в пре- делах нормы).

Датчик 1 температуры воздуха в помещении (фиг. 1) через регулятор 4 температуры воздействует на клапан 16 калорифера 13 второго подогрева, положение которого определяется текущими значе ниями ошибки

регулирования и температуры интеграла

5

ощибки регулирования температуры (пропорционально-интегральный закон регулирог вания).

Датчик 2 влажности через регулятор 5 аналогично воздействует на клапан 15 калорифера 12 первого подогрева.

Датчик 19 положения клапана 18 канала рециркуляции через регулятор 12 воздействует на клапан 18, устанавливая 0 его в заданное среднее (исходное) положение, соответствующее нулевому значению регулирующего воздействия на СКВ по дополнительному каналу.

Зона Б (абсолютное значение суммы ощибки регулирования температуры и произведения скорости ее изменения на весовой коэффициент превышает допустимый предел).

В этом случае датчик 1 температуры воздействует через регулятор 4 на клапан „ 16 калорифера 13 второго подогрева, а также через регулятор 4 изменяет задание регулятору 22, воздействуя на клапан 18 канала 8 рециркуляции. При этом оба клапана полностью открывают (закрывают) в соответствии со знаками текущей ошибки г регулирования и скорости ее изменения, реализуя релейный закон регулирования температуры при помощи клапана калорифера и клапана канала рециркуляции.

Датчик 1 температуры через регулятор 4 воздействует, кроме того, на регулятор 5, 0 который связан с датчиком 2 влажности и клапаном 15 калорифера 12 первого подогрева. При этом клапан 15 в случае недопустимого текущего значения суммы ошибки регулирования и произведения скорости г ее изменения на весовой коэффициент не меняет своего положения до тех пор, пока это значение не снизится до уровня, мень- щего определьного значения ошибки регулирования.

Зона В (абсолютное значение суммы Q ощибки регулирования и произведения скорости ее изменения на весовой коэффициент равно предельно допустимому).

Датчик 1 температуры помещения воздействует через регулятор 4 на клапан 16 калорифера 13 второго подогрева, а также 5 через регулятор 4 изменяет заданное регулятору 22, воздействуя на клапан 18 канала 8 рециркуляции. При этом на клапан 16 воздействуют по пропорционально-интегральному закону регулирования, а на клапан 18 - по пропорционально-дифференциальному закону.

В этом случае датчик 1 температуры через регулятор 4 и регулятор 5 воздействует на клапан 15 калорифера 12 первого подогрева,-фиксируя его положение до тех пор, пока значение суммы ошибки регулирования к произведению скорости ее изменения на весовой коэффициент не станет меньше предельно допустимого.

11. Летний режим управления СКВ с первой рециркуляцией.

Летний режим управления СКВ отличается от зимнего последовательностью обработки воздуха в кондиционере и местом приложения регулирующего воздействия канала управления влажностью воздуха помещения. Переключение места приложения регулирующего воздействия осуществляют ключом 6 (фиг. 1).

В летнем режиме часть уходящего воздуха смешивают с наружным. Смесь поли- тропически охлаждают в камере 11 орошения, затем подогревают в калорифере 13 второго подогрева и приточным вентилятором 14 подают в помещение.

В этом случае датчик 2 влажности через регулятор 5 воздействует на положение клапана 17 канала 10 подачи холодной воды в камеру орошения.

(В остальном управление СКВ с первой ециркуляцией в зонах А, Б, В области управляемости в летнем и зимнем режимах соответственно совпадает.

111. Зимний режим управления СКВ со второй рециркуляцией.

В этом случае наружный воздух подогревают в калорифере 12 первого подогрева, изоэнтальпически увлажняют с камере 11 орощения и смешивают с частью уходящего воздуха (определяемой какими- либо нормами). Полученную смесь подогревают в калорифере 13 второго подогрева и вентилятором 14 подают в помещение 3.

Область управляемости СКВ разбивают на три зоны постоянства законов регулирования параметров микроклимата в помещении, аналогичных режиму 1.

В зоне А датчик 1 температуры воздуха в помещении (фиг. 1) через регулятор 4 температуры воздействует на клапан 16 калорифера ° 13 второго подогрева, положение которого определяется текущими значениями ощибки регулирования и интеграла ошибки регулирования температуры (ПИ-закон регулирования).

Датчик 2 влажности через регулятор 5 аналогично связан с клапаном 15 калорифера 12 первого подогрева.

Датчик 21 по; ожения клапана 20 рециркуляции через регулятор воздействует на клапан 20, устанавливая его в заданное

среднее (исходное) положение, соответствующее нулевому значению регулирующего воздействия на клапан рециркуляции. В зоне Б датчик 1 температуры воздействует через регулятор 4 на клапан 16 калорифера 13 второго подогрева, а также через регулятор 4 изменяет задание регулятору 22, воздействуя на клапан 20 канала 9 рециркуляции. При этом оба клапана

полностью открывают (закрывают) в соответствии со знаками текущих значений ошибки регулирования температуры и скорости ее изменения, реализуя релейный закон управления клапанами.

Датчик 1 температуры через регулятор 4 воздействует, кроме того, на регулятор 5, связанный с датчиком 2 влажности и клапаном 15 калорифера 12 первого подогрева. При этом клапан 15 в случае недопустимого текущего значения суммы ошибки регулирования и призведения скорости ее изменения на весовой коэффициент не меняет своего положения до тех пор, пока это значение не снизится до допустимого уровня.

В зоне В датчик 1 температуры поме щения воздействует через регулятор 4 на клапан 16 калорифера 13 второго подогрева, а также через регулятор 4 изменяет задание регулятору 22, воздействуя на клапан 20 канала 9 рециркуляции. При этом

воздействие на клапан 16 осуществляют по ПИ-закону. регулирования а на клапан 20 под ПД-закону.

В этом случае датчик 1 температуры через регулятор 4 и регулятор 5 воздействует на клапан 15 калорифера 12 первого

подогрева, не изменяя его положение до тех пор, пока значение суммы ощибки регулирования и произведения скорости ее изменения на весовой коэффициент не войдет в допустимые пределы.

1У. Летний режим управления СКВ со второй рециркуляцией.

В летнем режиме наружный воздух политропически охлаждают в камере 11 орошения, затем смешивают с частью уходящего воздуха. Полученную смесь подогревают в калорифере 13 второго подогрева и вентилятором 14 направляют в помещение. При этом летний режим отличается от зимнего местом приложения регулирующего воздействия к СКВ по каналу регулирования влажности воздуха в помещении.

Переключение режимов осуществляют с помощью ключа 6.

В летнем режиме датчик 2 влажности через регулятор 5 воздействует на положение клапана 17 канала 10 подачи холодной воды в камеру орошения. В остальном для зон А, Б, В области управляемости СКВ со второй рециркуляцией в зимнем и летнем режимах управления соответственно совпадают.

1435897 56

Формула изобретенияпературы воздуха в помещении в допустимых пределах воздействие регуляторов

Способ автоматического регулирова-на клапан калорифера второго подогрева

ния параметров воздуха в помещении по авт.осуществляют /по пропорционально-интесв. № 769221, отличающийся тем, что, с гральному, а на клапан канала рециркуцелью повышения точности и быстродей-ляции - по пропорционально-дифференствия регулирования, при нахождении тем-циальному законам регулирования.

Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие регулирования. Способ осуществляется путем воздействия регуляторов 4,5 на клапаны канала 8 первой рециркуляции, калориферов 12, 13 первого и второго подогрева и канала 10 подачи холодной воды в камеру 11 орощения. При отклонении т-ры воздуха в помещении 3 ниже допустимого предела клапаны канала 8 и калорифера 13 полностью открывают, а при отклонении т-ры выще допустимого предела указанные клапаны полностью закрывают. При нахождении т-ры воздуха в помещении в допустимых пределах воздействие регуляторов на клапан 16 калорифера 13 осуществляют по пропорционально-интегральному, а на клапан канала 8 - по пропорционально-дифференциальному законам регулирования.В зимнем режиме управления датчик 1 т-ры через регуляторы 4 и 5 воздействует на клапан 15 калорифера 12, фиксируя его положение до тех пор, пока значение суммы ощибки регулирования к произведению скорости ее изменения на весовой коэффициент не станет меньще предельно допустимого. В летнем режиме датчик 2 влажности через регулятор 5 воздействует на положение клапана 17 канала 10 подачи холодной воды в камеру И. 1 ил. & (Л