風管變排風量控制裝置及控制方法與流程

本發明屬于建筑結構領域，涉及風管風量的控制系統及控制方法。

背景技術：

目前，在排風系統的設計中，有很多場合都涉及到等截面通風管道的使用，比如：高層住宅廚房的等截面主風管、軌道交通軌頂軌底排熱風道、工業場合的集中排污管道等。

其中，大多數的排風系統都涉及到多支路的情況，且各支路的開啟具有較大隨機性。在這類系統中，由于各支路具有一個設計風量，而系統的同步使用率又小于1，因而該系統的總風量不等于各支路風量之和。另外，又由于各支路的啟閉具有很大的隨機性，為了使系統高效、節能的運行，系統需要使用變排風量控制。

由此可見，如何監測此類系統，并作出正確的響應是一個尚待突破的技術難點。

技術實現要素：

為克服現有技術所存在的缺陷，現提供一種風管變排風量控制裝置及控制方法，以解決對變排風量控制的問題，滿足技術需求的同時保證系統高效節能的運行。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

首先提供一種風管變排風量控制裝置，包括主風管、主風機、排風支管、靜壓傳感器以及變頻控制器，所述主風機設于所述主風管內，所述主風管的管壁上開設有至少一個所述排風支管，所述變頻控制器控制連接于所述主風機，所述靜壓傳感器連接于所述變頻控制器，所述靜壓傳感器包括一設于所述主風管內的傳感端以供監測所述主風管內的靜壓值并將所述靜壓值傳輸至所述變頻控制器，所述變頻控制器接收分析所述靜壓值并向所述主風機發出變頻運行指令。

優選地，所述靜壓值包括靜壓實時值Ps、靜壓穩定絕對值Po和靜壓穩定閾值(Po±ΔP)，所述變頻控制器通過判斷所述靜壓實時值Ps與所述靜壓穩定閾值(Po±ΔP)的關系進而控制所述主風機；當所述變頻控制器判斷所述靜壓實時值Ps低于所述靜壓穩定閾值(Po±ΔP)的下限時，控制所述主風機降頻工作；當所述變頻控制器判斷所述靜壓實時值Ps高于所述靜壓穩定閾值(Po±ΔP)的上限時，控制所述主風機升頻工作。

優選地，每個所述排風支管上安裝有開關閥門。

優選地，所述主風管為等截面風管。

優選地，所述主風管上開設有均勻間隔的多個所述排風支管，所述傳感端設于多個所述排風支管的中間位置。

同時，本發明還提供一種風管變排風量控制方法，包括以下步驟：

提供一主風機，將所述主風機設于主風管內；

于所述主風管的管壁上開設有至少一個排風支管；

于所述主風機上控制連接一變頻控制器；

提供一靜壓傳感器，將所述靜壓傳感器連接于所述變頻控制器；

將所述靜壓傳感器的傳感端設于所述主風管內以監測所述主風管內的靜壓值并將所述靜壓值傳輸至所述變頻控制器，通過所述變頻控制器接收分析所述靜壓值并向所述主風機發出變頻運行指令。

優選地，還包括以下步驟：通過所述靜壓傳感器于所述主風管內的不同位置形成靜壓監測點以監測所述靜壓值；所述靜壓值包括靜壓實時值Ps、靜壓穩定絕對值Po和靜壓穩定閾值(Po±ΔP)，通過所述變頻控制器判斷所述靜壓實時值Ps與所述靜壓穩定閾值(Po±ΔP)的關系進而控制所述主風機；當所述變頻控制器判斷所述靜壓實時值Ps低于所述靜壓穩定閾值(Po±ΔP)的下限時，控制所述主風機降頻；當所述變頻控制器判斷所述靜壓實時值Ps高于所述靜壓穩定閾值(Po±ΔP)的上限時，控制所述主風機升頻。

優選地，還包括以下步驟：將多個所述排風支管均勻間隔開設于所述主風管上，將所述傳感端設于多個所述排風支管的中間位置以作為所述靜壓監測點。

優選地，還包括以下步驟：于每個所述排風支管上安裝開關閥門，當至少一個所述排風支管進行排風時，對應的所述開關閥門開啟，主風機相應開啟。

由于采用了上述技術方案，本發明風管變排風量控制裝置及控制方法的有益效果包括：

通過有效的變風量控制，使控制系統滿足運行需求，更高效、節能的運行。具體地：基于壓力檢測的變排風量控制。當系統各支路風量達到設計風量時，在任意開啟數量和開啟位置下，主風管內存在一個靜壓穩定點。系統通過監測這一穩定點的靜壓，對屋頂風機進行變風量控制。當支路開啟數量增多時，主風管內監測點靜壓上升，靜壓傳感器獲取這一壓力值，并傳遞給變頻控制器。變頻控制器獲取監測值之后，計算與穩定值的靜壓差值，并與穩定閾值對比。當超過穩定閾值時，變頻控制器發出風機應增大頻率的指令，通過增大風機風量，監測點壓力下降回到穩定值范圍內。同樣，當支路開啟數量減少時，主風管內監測點靜壓下降，通過靜壓傳感器和變頻控制器，使屋頂風降頻運行機，從而減小風機風量，直到監測點靜壓回升到穩定閾值內。

附圖說明

圖1為本發明風管變排風量控制裝置的結構示意圖；

圖2為對應于圖1其控制方法的流程圖；

其中：主風機1、主風管2、排風支管3、閥門4、靜壓傳感器5、變頻控制器6、靜壓監測點7。

具體實施方式

以下結合附圖所示實施例對本發明進一步加以說明。

參照圖1所示，本發明首先提供了一種風管變排風量控制裝置，包括主風管2、主風機1、排風支管3、靜壓傳感器5以及變頻控制器6，所述主風機1設于所述主風管2內，所述主風管2的管壁上開設有至少一個所述排風支管3，所述變頻控制器6控制連接于所述主風機1，所述靜壓傳感器5連接于所述變頻控制器6，所述靜壓傳感器5包括一設于所述主風管2內的傳感端以供監測所述主風管2內的靜壓值并將所述靜壓值傳輸至所述變頻控制器6，所述變頻控制器6接收分析所述靜壓值并向所述主風機1發出變頻運行指令。

具體地，所述靜壓值包括靜壓實時值Ps、靜壓穩定絕對值Po和靜壓穩定閾值(Po±ΔP)，所述變頻控制器6通過判斷所述靜壓實時值Ps與所述靜壓穩定閾值(Po±ΔP)的關系進而控制所述主風機1。

較為優選地，每個所述排風支管3上安裝有開關閥門4。所述主風管2為等截面風管。所述主風管2上并聯連接均勻間隔的多個所述排風支管3，所述傳感端設于多個所述排風支管3的中間位置。

在具有上述結構特征后，本發明可以按以下過程實施：

在本實施例中，當至少有一支路需要排風時，對應的閥門4開啟，而主風機1也需開啟。各排風支管3的排風量是各支路排風所需，而主風機1的排風量是開啟的各支路的排風量之和。當各支路隨機啟閉時，本系統通過以下控制方式，保證主風機1的運行風量為開啟支路的排風量之和。具體地：

主風管2內安裝靜壓傳感器5，靜壓監測點7位置隨排風支管3的數量以及主風管2的長度而變化(監測點7的位置優選在支管的中間位置)，確定的長度和數量即有一個確定的靜壓穩定點，此點即作為靜壓監測點7。靜壓監測點7具有一個靜壓穩定絕對值(Po)和一個靜壓穩定閾值(Po±ΔP)。靜壓監測點7的靜壓值由靜壓傳感器5獲取，并傳遞給變頻控制器6。當變頻控制器6獲取由靜壓傳感器5傳送而來的靜壓實時值Ps時進行內部判斷：當Ps∈(Po±ΔP)時，變頻控制器6不發出任何指令；而當時，若Ps＜(Po-ΔP)，即表示開啟支路減少，此時需要主風機1降頻運行減少排風量，直至監測點壓力增大到穩定閾值之內；若Ps＞(Po-ΔP)，即表示開啟支路增多，此時需要主風機1升頻運行增大排風量，直至監測點壓力減小到穩定閾值之內，系統控制流程如圖2所示。

完成上述實施過程后，應能體現出本發明的以下特點：

當系統各支路風量達到設計風量時，在任意開啟數量和開啟位置下，主風管內存在一個靜壓穩定點。系統通過監測這一穩定點的靜壓，對屋頂風機進行變風量控制。當支路開啟數量增多時，主風管內監測點靜壓上升，靜壓傳感器獲取這一壓力值，并傳遞給風機控制裝置。風機控制裝置獲取監測值之后，計算與穩定值的靜壓差值，并與穩定閾值對比。當超過穩定閾值時，風機控制裝置發出風機應增大頻率的指令，通過增大風機風量，監測點壓力下降回到穩定值范圍內。同樣，當支路開啟數量減少時，主風管內監測點靜壓下降，通過靜壓傳感器和風機控制裝置，使屋頂風降頻運行機，從而減小風機風量，直到監測點靜壓回升到穩定閾值內。從而基于壓力檢測的變排風量控制，使控制系統滿足運行需求，更高效、節能的運行。

上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。