【正文】 t起干擾作用；而 n是凈化室的輸出參數(shù)，又稱輸出信號。調(diào)節(jié)作用至被控參數(shù)的信號聯(lián)系稱為調(diào)節(jié)通道，干擾作用至被控參數(shù)的信號聯(lián)系稱為干擾通道。在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主要考慮被調(diào)量偏離給定值的過渡過程，則用增量的形式表示為: ??11nsftdTTKt?????? （35） 19如果式(34)中的 ft為常量，即 ft= 0f，則有??110nsftdTKt???，上式稱為調(diào)節(jié)通道的微分方程式。如果式( 34 )中的 st為常量， st= 0，則有??110nsftdtt???，上式稱為干擾通道的微分方程式。當考慮凈化室純滯后 影響時，并用傳遞函數(shù)來表示，則在定風量（CAV）方式下空調(diào)房1?間對象用一階純滯后的慣性環(huán)節(jié)來表示，即傳遞函數(shù)如圖 : 圖 定風量系統(tǒng)下凈化室模型的結構 1()sKeGsT???? （36） 空調(diào)房間特性參數(shù)的估算對于定風量空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)房間的特性，傳遞滯后 τ 1 、時間常數(shù) T1和放大系數(shù) K1這三個參數(shù)，國內(nèi)外都做過人量的測定工作。由于空調(diào)房間的工藝特性、圍護結構、送風方式和換氣次數(shù)的不同，測得的結果也不相同。對于同一個房間，在不同的換氣次數(shù)下測得的結果也不一樣。文獻《室溫自動調(diào)節(jié)原理和應用》在理論分析的基礎上，綜合了我國許多單位在凈化室測定中所得到的大量數(shù)據(jù)，提出了這三個參數(shù)的估算公式，見表 31。 20表 空調(diào)房間特性參數(shù)的估算公式對象特性送風方式傳遞滯后 (min)1?時間常數(shù) (min)1T放大系數(shù) 1K特征比 1/T?側面送風和散流器送風19N?190?1521Nabh????????孔板送風 18??180T?15231Khabh?????????????????注:L=NV 為凈化室送風量，單位是 m3/h ； N,V見符號說明，V=abh，式中 a、 b、 h 分別是凈化室的長寬高，單位為 m 。應用表 ，只要知道空調(diào)房間的送風方式和三維尺寸，就可以很方便地估算出定風量方式下空調(diào)房間的特性參數(shù)。至于換氣次數(shù) N，目前舒適性空調(diào)系統(tǒng)通常采用一次回風全空氣系統(tǒng)，而且采用機器露點送風，所以送風溫差較大，送風量較小，換氣次數(shù)均較小。但是對于潔凈度要求比較高的場所，要求的換氣次數(shù)要大一些。 《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB11987)中提出，舒適性空調(diào)的換氣次數(shù)不宜小于 5/h。在實際工程中可能大一些。 21我們以某工程中的房間為例，a= ， b= ， h= ，送風方式為側面送風，換氣次數(shù)按 N=12計算?？芍?τ 1=45s ，K 1= ，T 1=450s 。由此，根據(jù)估算法可得該房間的傳遞函數(shù)為: ()1seGs??? 表冷器的模型 基于傳熱過程機理建立表冷器模型室溫自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖如圖 ，其傳熱學過程可簡述如下:圖 3. 4 室溫自動調(diào)節(jié)原理圖 由冷源(冷水機組)產(chǎn)生的低溫冷凍水，經(jīng)由水泵，送入表面冷卻器。其冷量通過表面冷卻器的管簇及其肋片進行量釋放，使經(jīng)由表面冷卻器的空氣溫度降低，從而達到降溫目的。當冷水提供的冷量與被控房間的熱源相等時，被控環(huán)境內(nèi)溫度便穩(wěn)定下來。分析表冷器的傳熱過程可以看到，過程中串聯(lián)著三個環(huán)節(jié): 22圖 一般傳熱過程(1)由冷流體到管壁內(nèi)側的冷量傳遞。(2)冷量由管壁內(nèi)側到管壁外側的冷量傳遞。(3)冷量由管壁外側向熱流體即空氣流體的冷量傳遞。如圖 所示，對于一般的傳熱過程，可以用以下的傳熱學公式進行描述： （37 ） 11()fwQAaT?? （38 ）2/?? （39 ）2()wf? （310 ）TptdQCM?其中：M ：流體質量（Kg） ；：物體的比熱容（KJ/(Kg℃)）pC由式(37 ,(38) , (39) 整理可得: （311 ）12()ffATQ??????令 12K 23K：傳熱系數(shù)，單位 KJ/(Kg℃)因此，對于空氣冷卻過程，依據(jù)傳熱學原理，可建立如下方程: （312）1d=TtQCM?冷 總 （313）122()KA? （314）232dTt? （315）232()QA??各參數(shù)定義為：T1 、T 2 、T: 冷水定性溫度、被控區(qū)空氣定性溫度、被控區(qū)外界溫度。 C1 ：表面冷卻器的比熱容；KJ/(Kg℃) C2 ：建筑物比熱容；KJ/(Kg℃) ：單位時間需要輸入的總冷量。Q冷 總 Q :表面冷卻器與被控區(qū)的傳熱功率。 Q23 ：被控區(qū)與環(huán)境傳熱功率。 A1 、A 2:表冷器、被控區(qū)的換熱面積(m 2)。 MM 2 :冷水質量、被控區(qū)空氣質量( Kg)。 令 1Td??2Td??代入式(312)~(315)得: (316)11()TdttQCM??冷 總 (317)1212KA? (318)232()Tdtt??? (319)23232QA設 1(0)Td?2(0)Td? 24由于一次實驗中，外界環(huán)境溫度變化很小，所以 。0Ttd?對(316 )~(319)進行拉氏變換得: （320）11s)()()QCMSTds??A冷 總（ （321）122(KTds?A （322）32s)()()s（ （323）232(()Qs?整理，消去 得：2()Tds （324）12()39。(1)()39。TdsKBSGAT?其中： （325） 1223139。KA?? （326）2132CMB （327）221132TKA? （328）22121311()39。CCKAAM?A 傳熱過程參數(shù)分析從式(325)~(328)看出，根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)所標稱的物理參數(shù)，可以精確計算出 K’、B、T 2 、A’ 等參數(shù)，但是在實際系統(tǒng)中，由于表面冷卻器內(nèi)的垢層和建筑空間的構造，K12 、K 23實際數(shù)值與理論數(shù)值有較大差異，并且很難測量。其次，由于空氣冷卻過程中，表面冷卻器的肋片與管簇表面將產(chǎn)生凝結水膜。水膜的存在，一方面改變了傳熱系數(shù)，另一方面也改變了換熱面積。因此，空調(diào)系統(tǒng)的理論參數(shù)與實際參數(shù)存在差值。但是由 25(324)可知，該系統(tǒng)為一個二階慣性系統(tǒng)，可以利用一階慣性環(huán)節(jié)加純滯后模型近似： （329）()1sKGseTS????式中:K:對象放大倍數(shù)。T:慣性環(huán)節(jié)時間常數(shù)。τ:純滯后時間。 空調(diào)系統(tǒng)中其它環(huán)節(jié)的特性 溫度檢測環(huán)節(jié)的特性 在空調(diào)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中用于溫度信號的檢測和變送的元件常采用熱電阻溫度傳感器。熱電阻傳感器分為無套管熱電阻和有套管熱電阻。由于無套管的熱電阻溫度熱慣性小，因此可以較快的跟上和迅速反映出所測介質的實際溫度，而有套管的熱電阻溫度計則由于熱慣性大，時間延長較長，因而使調(diào)節(jié)器的動作延遲，從而降低了調(diào)節(jié)精度，嚴重時甚至使調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩，所以在空調(diào)控制系統(tǒng)中應盡量采用無套管的熱電阻作為溫度控制系統(tǒng)的傳感器。根據(jù)熱平衡原理，熱電阻每小時從周圍介質所吸收的熱量與每小時由周圍介質所傳入的熱量相等，故無套管的熱電阻溫度計的熱量平衡方程式為: （330）()()aztdCF?????式中：C：熱電阻的熱容量（KJ/℃） ； θ z ：熱電阻的溫度，℃；θ a ：熱電阻周圍介質的溫度，℃。 F ：熱電阻的表面積，m 2 α：熱電阻周圍介質對熱電阻的換熱系數(shù)，KJ/（m 2℃） 。由式(330)可得: ()zatdT???如果令傳感器的放人系數(shù) K=1，則上式可寫為: 26 （331）()zatdTK????式中 T = RC傳感器的時間常數(shù)，其中 為傳感器的熱阻力系數(shù)。1RF?式(331)的解為: (332)(1)tTzaKe??? 式(331)、(332)為無