空调机组控制1个房间或1个区域温湿度的全空气空调系统的控制调节。与上一节的新风机组相比，从控制调节的角度看，有如下3点不同：
(1) 控制调节对象是房间内的温度、湿度，而不是送风参数；
(2)
要求房间的温湿度全年均处于舒适区范围内，与上一例相比，在夏季也要考虑湿度控制，同时还要研究系统省能的控制方法；
(3)
有回风回到空调机组，不再是全新风系统，尤其是新回风比还可以变化，因此可尽量利用新风降温，但这会引出许多新的问题。
上述问题主要是控制调节问题。系统的监测管理、远动、防冻保护等与前面讨论的新风机组类似，此节不再介绍。
2.2.1 传感器与执行器的配置
与新风机组相比，需要增加被调房间或被调区域内温湿度传感器。如果被调房间较大，或是由几个房间构成一个区域作为调控对象，则可安装几组温湿度测点，以这些测点温湿度的平均值或其中重要位置的温湿度作为控制调节参照值。房间的温湿度参数最好直接反馈到控制空调机组的现场控制机上，以便直接用来作为参照值进行控制调节。当被控房间距空调机房较远、需测的房间温湿度参数又较多时，可再设一台数据采集用现场控制机，安装在被控区域附近，专门与各温湿度传感器连接，将测量信息处理后再通过通讯网把作为参照值的温湿度参数送至空调机组的现场控制机。
由于存在回风，需增加新风与回风的温湿度测点。回风的温湿度参数是供确定空气处理方案时参考的。回风道存在较大惯性，有些系统还采用走廊回风等方式，这都使得回风空气状态不完全等同于室内平均空气状态，因此不宜直接用回风参数作为被控房间的空气参数（除非系统很小，回风从室内直接引至机组）。
新回风混合后的空气状态对空气处理室的调节有很大的指导意义，但由于混合室内空气流动混乱，温度亦很不均匀，很难真正得到混合后的空气参数。因此一般不测量混合空气状态。
为了调节新回风比，对新风、排风、混风三个风阀都要进行单独的连续调节，因此分别安装电动执行器，每个风阀都用2个DO输出通道控制其开大或关小，并用一个AI输入通道测量其阀位，如同上一节中的电动调节水阀。当然也可以安装阀门定位器，通过AO输出通道直接输出4～20mA电流信号来控制风阀的开度。
其它的测量与控制同上一节新风机组。由于增加了3个连续调节的风阀，需用启/停控制并监测验回风机状态及测量室温、新风回风温湿度，所需要的输入输出通道远远多于新风机组。
2.2.2 送风参数的确定
与新风机组不同，影响空气处理室工作的有两个干扰源：室外空气状态的变化和室内热湿负荷的变化。此外房间一般都有较大的热惯性，加之空气处理室内各种阀门调节的非线性，导致直接通过风阀、水阀控制房间温湿度有一定困难。比较好的方法是采用"串级调节"，即根据房间温度的变化确定要求的送风参数设定值，及类似于新风机组的控制，根据要求的送风参数与实测的送风状态之差调节空气处理室。
2.3.1.2 回风机的控制
回风机的转速也需要调节，以使回风风量与变化了的送风量相匹配，从而保证各房间不会出现太大的负压或正压。由于不可能直接测量每个房间的室内压力，因此不能直接按照室内压力对回风机进行控制。由于送风机在维持送风道中的静压，其工作点如图2-22那样随转速变化而变化，因此送风量并非与转速成正比。而回风道中如果没有可随时调整的风阀，回风量基本上与回风机转速成正比。因此也不能简单地使回风机与送风机同步地改变转速。实际工程中可行的方法是同时测量总送风量和总回风量，调整回风机转速使总回风量总是略低于总送风量，即可维持各房间稍有正压。再一种方式是测量总送风量和总回风道接近回风机入口处的静压，此静压应与总送风量的平方成正比，由测出的总送风量即可计算出回风机入口静压的设定值，调整回风机转速使回风机入口静压达到该设定值，即可保证各房间内的零压。
2.3.1.3 送风参数设定
对于第二节中讨论的定风量系统，总的送风参数可以根据实测房间温湿度状况确定。对于变风量系统，由于每个房间的风量都根据实测温度调节，因此房间内的温度高低并不能说明送风温度偏高还是偏低。只有将各房间温度、风量及风阀位置全测出来进行分析，才能确定送风温度需用调高或降低，这必须靠与各房间变风量末端装置的通讯来实现。对于各变风量末端间无通讯功能的控制系统，送风参数很难根据反馈来修正，只能根据设计计算或总结运行经验，根据建筑物使用特点、室内发热量变化情况及外温确定送风温度设定值。根据一般房间内温湿度要求计算出绝对湿度d,取d-(0.5～1)g/kg作为送风绝对湿度的设定值。为了满足各房间温度要求，这样确定的送风温度设定值一般总是偏保守，即夏天偏低，冬天偏高，从而使经过末端装置调节风量后，各房间温度都能满足要求。但有时各VAV末端装置都关得很小，增加了噪声。此外还减少了过渡期利用新风直接送风降温的时间，多消耗了冷量。
2.3.1.4 保证足够的新风
当新、排、混风阀处于最小新风位置时，降低风机转速，使总风量减小，新风入口处的压力就会升高，从而使吸入的新风的百分比不变，但绝对量减少。对于舒适性空调，这使各房间新风量的绝对量减少，空气质量变差。为避免这一点，在空气处理室的结构上可采取许多措施。就控制系统来说，可在送风机转速降低时适当开大新风和排风阀，转速增加时再将它们适当关小。更好的办法是在新风管道上安装风速传感器，调节新风和排风阀，使新风量在任何情况都不低于要求值。
2.3.2 各末端控制器具有通讯功能的VAV系统
当各个末端控制器均为DDC控制、空气处理室的现场控制机可以与各末端控制器通讯时，前面讨论的那些VAV控制调节中的问题就较容易解决了。此时的主题是充分利用计算机的计算分析能力，尽可能少使用各种压力和风量/风速传感器，通过计算机使各末端装置相互协调，解决上述问题。此是的控制策略取决于采用"压力无关"型末端装置还是简单的电动风阀装置。下面分别进行讨论。
2.3.2.1 使用"压力无关"型末端装置
此时空调处理室的现场控制机可得到各末端装置风量实测值、风量设定值、对应的房间温度和房间温度设定值。有些控制器不可得到阀位信息。末端装置控制器调节的速度很快，一般情况下风量实测值应接近风量设定值。如果某个末端装置在连续一段时间内（1～2min）实测的风量低于风量设定值较多，则说明风道内压力偏低，因此可增加送风机转速。各末端装置风量设定值之和与风机转速有一对应关系。如果风机转速高于各风量设定值之和所对应的转速，则说明风机转速偏高，各变风量末端装置的风阀可能都关得较小，因此需降低转速。总风量和转速的关系可在初调节时通过实测得到：将几个最末端的变风量装置的风量设定到最大值（或将房间温度设定值调到很低）。近端的变风量装置设定到最小值，调节风机转速，使这些风量设定值基本上得到满足。记下此时实测风量之和及风机转速，再增加几个设定风量为最大值的末端装置，再次调整转速。这样即可得到一组最不利条件下总风量与转速之关系，作为控制风机转速的依据。此关系可通过同样的思路根据风道阻力情况预先计算得到。当末端装置的风阀阀位信息也可向空气处理室的现场控制机提供时，可以根据是否有阀位开到90%以上来确定风机转速，使任何时候系统中至少有一个VAV末端装置的风阀阀位大于90%。
由各变风量装置实测的风量之和即可确定回风机转速。只要使转速与总风量成正比，房间内基本上可保证正常的压力范围。比例系数可在调节时实测确定。
最适合的送风参数亦可由各末端装置的风量设定值确定：当各末端装置的风量设定值都低于各自的最大风量，说明送风温差过大，应升温（夏季）或降温（冬季），以减小送风温差。若有的装置风量设定值等于或高于其最大风量，则说明送风温差偏小，应降温（夏季）或升温（冬季）。这种控制的结果，系统内应至少有一个末端装置其风量设定值高于90%的最大风量。这种用房间控制信息反馈来确定送风参数的方法比没有通讯时前馈方法要可靠、省能，亦可避免大量风阀关小引起的噪声。掌握了各房间风量的实测值，还可以更准确地保证各房间的新风量。每个房间都有事先定义的最小新风量要求（根据人员数量），由各房间实测风量与该房间额定最小新风量之比即得到此时要求的最小新风比。新风、排风阀阀位开度近似于新风比，因此可简单地根据这种计算出的最小新风比检查和调整新风、排风阀。为使新风量更准确，也可以在新风管道上测量新风量，再用计算出的实测总风量乘以最小新风比作为最小新风量的设定值。
从上面的分析可以看到，采用各末端装置有通讯功能的控制系统，可以使风道压力控制、室内压力控制、送风参数设定和新风控制这4个问题得到较妥善的解决，并且除VAV末端装置内的风量测量外，不再需要其它测点，免去了无通讯功能时需要对风道压力、总风量、回风机入口压力及新风量的测量。通讯功能所需要增加的投资可以从省下的这些传感器投资中得到。而系统控制调节品质却会大大改善。
2.3.2.2 使用无风量测量的末端装置
即使不采用"压力无关"型末端装置，直接通过调风阀控制房间温度，依靠各DDC控制器通过通讯网的相互联系，也能获得较好的控制效果。
采用"压力无关"末端装置的主要原因是为了避免邻近末端装置及送风机的调整造成的风量变化。当具有通讯功能时,每个末端装置要对风阀进行调节时，同时将要调整的开度变化通知邻近的各末端装置。各邻近末端装置可根据预定的权系数对自己的风阀同时进行调整。例如某末端装置为使房间温度降低，要将风阀开大10%，则最邻近的两个末端装置同时也将自己的风阀开大3%～4%，次邻近者同时开大1%～2%，这样就可避免在风量减小、引起温度变化后再进行调整了。送风机转速变化时，则所有的风阀都应自行进行相应的调整。这种调整量的权系数可通过"自学习"的方法逐渐修正。此种控制调节的效果可接近"压力无关"型末端装置（详细讨论与模拟实验分析见文献[3]）。
对于这种末端装置，空调室的现场控制机应知道各末端装置的阀位，根据各末端装置的阀位状态确定送风机转速及空调机送风状态。当所有末端装置的阀位均小于80%时，说明风道内静压偏高，应降低送风机转速。反之，若发现有开度大于90%的末端装置，说明有可能风道内静压偏低，应加大送风机转速。这样可以用各末端装置中阀门开度最大值来控制送风机转速，使得在任何时候系统内至少有一个末端装置风阀开度在80%～90%之间，没有风阀开度超过90%。
根据各末端装置风阀开度，同样也可确定适宜的送风温度：
若各风阀开度在20%～90%之间，而送风机未达到最大转速，则应减小送风温差，这将导致各末端装置风阀相继开大。最大都超过90%后，风机转速增加，最终的结果使各末端装置风阀开度范围在40%～90%之间。当风机转速达到最大，各风阀间开度仍较大时，就不能再调整。
若各风阀开度在70%～90%之间，则可适当加大送风温差，各风阀就会相继关小，此时风机转速会降低，最终的结果也可使各末端装置风阀开度范围在40%～90%之间。这样做还要注意送风温差的最大值，当送风温差设定值达到其最大值时，就不能再减小风机转速。
回风机转速可能控制成基本上与送风机转速同时按比例变化。由于风道内静压不是恒定而是随风量变化，各末端装置的风阀开度范围基本不变，因此风道的阻力特性变化不大，送风机的工作点变化不大，因此送风机风量近似与转速成正比，于是回风机转速即可与送风机同步。这与风道内维持额定正压的控制不同。对于后者，即使所有的风阀全关小，总风量降到50%，风道风测压点的压力仍不变，于是风机工作点偏移，总风量与转速不成正比，如对图2-22所作分析。
由于总风量近似正比于送风机转速，由此可估计出不同转速下所需要的最小新风比，以保证系统有足够的新风量，用这个最小新风量即可作为新排风阀此时刻的开度下限。
由上述初步的定性分析与讨论，可以看出来用计算机控制后，尤其是采用带有通讯功能的计算机可以对整个系统工作情况进行全面分析，确定控制策略，可使VAV控制中的一些困难问题得以较好地解决，同时可以减少传感器使用数量。上述最后一例，无任何风量传感器使用数量。上述最后一例，无任何风量传感器和压力传感器，完全依靠各变风量末端风阀阀位的信息，即解决了VAV系统各环节的控制。控制效果当然不如带有"压力无关"末端装置的系统，但如果送回风道设计恰当，变风量末端装置选择合适，也可以获得较好的运行品质。
2.4 参考文献
1 李吉生，彦启森.空调系统最小能耗控制.制冷学报，1993，（1）.
2 朱伟峰.变风量系统的解耦控制[学位论文].北京：清华大学热能系，1996.
3 Thomas B Hartman. Direct digital controls for
HVAC system. McGraw-Hill,inc.
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