针对系统风量调节优化策略,结合不同应用场景和技术特点,可归纳为以下五大类核心策略:
一、传统控制方法优化
定静压与变频调节结合
通过保持风管特定位置的静压恒定,动态调整风机转速(如变频器控制),降低部分负荷下的能耗。例如变风量空调系统中,定静压策略可节能15%-19%。
锅炉一次风量调节需结合燃料特性和燃烧效率,通过风门或变频器动态匹配需求,避免过量或不足。
风阀开度与负荷率控制
变风量空调系统采用“总风量-阀位控制法”,通过调整末端风阀开度优化送风静压;或使用“最大负荷率-最小风量法”在满足温度需求前提下减少送风量
矿井通风中,基于最大阻力路线法设置调风设施,通过增阻法平衡独立风路阻力,提升通风效率。
二、智能算法优化
灰狼优化(GWO)与多目标融合
建立矿井风量调节的非线性数学模型,结合灰狼算法(MGWO)优化风阻调节方案,兼顾风量可调最大化与能耗最小化1
引入差分变异、非线性控制参数等策略提升算法寻优能力,解决局部最优问题1
模糊免疫PID控制
结合模糊逻辑与免疫算法,动态调整PID参数,适用于非线性、时变系统的风量调节(如煤矿局部通风)。通过SFLA优化算法离线优化控制器参数,提升响应速度和精度。
三、系统设计优化
热回收与风管低阻力设计
通风空调系统采用高效热回收装置(如显热回收器),减少新风处理能耗;优化风管材质与布置,降低摩擦阻力和弯头损失51
风机选择高效型号(如变频风机),并结合智能控制系统实现实时风量分配。
分区与动态调节
新风加风机盘管系统按房间类型(卧室、会议室等)设定差异化风速目标值,通过风速传感器和调节阀实现闭环控制。
电梯通风系统采用分区调节和物联网远程控制,平衡不同区域需求与能耗。
四、多目标协同优化
节能与热舒适性平衡
变风量空调系统通过优化送风温度和静压设定,全年节能率可达7.16%,同时改善室内热舒适性(如减少气流短路和噪音)。
矿井通风中,优先保障瓦斯稀释需求,再通过灵敏度分析选择最优调风分支,确保安全与经济性。
维护与稳定性提升
定期清洁过滤网、检查风管密封性,延长系统寿命并减少故障率。
采用冗余设计和自适应控制,增强系统抗干扰能力(如突发负荷变化)。
五、动态监测与反馈
传感器网络与物联网集成
部署风速、CO₂浓度、瓦斯传感器,实时采集数据并反馈至控制系统,实现风量动态调节。
煤矿通风中,利用风网灵敏度矩阵分析异常数据,优化监测点布置1
实验平台验证
基于矿井智能通风实验测控平台,模拟不同工况下的风量分配,验证优化策略的可行性。
总结
系统风量调节优化需结合具体场景(如空调、矿井、锅炉等),综合运用传统控制、智能算法、系统设计及动态监测技术。实际应用中建议优先选择多目标协同策略(节能+安全+舒适),并通过物联网和AI技术实现智能化升级。更多案例可参考来源1-13 ()]。