一种烟罩的多级联动变频风量控制方法及系统与流程

本发明涉及变频风量控制，尤其涉及一种烟罩的多级联动变频风量控制方法及系统。

背景技术：

1、现有油烟净化一体机，处理油烟通常是在外面安装一个大风机，导致离风机近的烟罩风量大，远的风量小，近的风量过剩，远的风量不够，导致处理效果不好，若要增加远处的风量，需增加风机功率，增加能耗。多台烟罩连接，只需要其中部分烟罩工作时，总风机开启，由于风机功率固定，无法调节，总出风量不变，造成能源浪费。

2、中国专利cn116972426a《中央排烟设备和中央排烟设备的排风量控制方法》公开了一种中央排烟设备的排风量控制方法，提供校正风阀的开度和排烟结构的排风量进行精准控制，提升每个支管的排风效果。然而该方法并不能调控不同电动阀的角度，从而针对性地控制烟罩的排风量，使得各烟罩排风量在足够排放油烟的基础上不存在过多的溢出排风量，从而提高油烟排放效率，节省成本。为了避免离风机近的设备风量大，离风机远的设备远的风量小，排烟效果不理想且浪费耗费。可以自动调节每个支管电动阀的角度，使得通过每个支管的风速均匀，保证每个烟罩都拥有最佳排风量，提升排烟效果，降低能源浪费。

3、同时，可以通过变频控制总风机风量，根据工作烟罩排风量的需求调整总风机风量，使得风量满足工作烟罩的需求即可，实现显著节能效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种烟罩的多级联动变频风量控制方法，通过计算检测各支管处的时间加权平均风速得到支管平均风速，根据各支管处的风速与支管平均风速的大小关系来调整电动阀的转动角度，从而使得各支管处的风速相近，风机通过变频适应根据实际工作的烟罩的排风量的需求控制风机功率大小，降低风机能耗。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种烟罩的多级联动变频风量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、s1，安装主管以及多个与所述主管连接的支管，所述主管内设置风机，所述支管内设置电动阀、传感器以及风速检测装置，所述支管固定于烟罩上；

4、s2，打开风机对油烟进行排放，通过风速检测装置检测各支管处的风速，对各支管处的风速进行加权得到模拟风值，根据所述模拟风值计算支管平均风速；

5、s3，根据支管平均风速和各支管处的风速计算电动阀转动角度；

6、s4，设定误差值，控制电动阀转动所述电动阀转动角度，计算转动后测量的各支管处的风速的最大值与最小值之差，比较最大值与最小值之差与误差值的大小，当误差值小于最大值与最小值之差时，返回步骤s2，重新计算支管平均风速，当误差值不小于最大值与最小值之差或重新计算支管平均风速的次数达到若干次时，标记电动阀转动角度有效；

7、s5，标记电动阀转动角度有效后，风机通过变频适应根据实际工作的烟罩的单位长度排风量的需求控制风机功率大小。

8、优选的，步骤s1包括：

9、根据烟罩的设计和使用环境，设置主管和支管的最佳安装位置和排布路径，以使主管收集烟雾和气味、支管覆盖到各个需要排烟的区域。

10、优选的，步骤s2包括：

11、收集各支管处的风速，通过实时趋势分析法分析各支管处的风速，根据分析结果判断各支管处的风速是否异常；

12、当各支管处的风速在时间m内的变化率η超过n时，标记油烟排放异常，关闭风机并通知维护人员修理。

13、优选的，步骤s2还包括：

14、在时间m内测量n次风速，对所述风速进行加权处理得到模拟风速，根据模拟风速计算时间m内的支管平均风速

15、

16、其中，vij是时间m内测量第j个支管的第i次模拟风速，εij是vij的时间权重参数，n为时间m内第j个支管的风速测量次数，m为支管的数量。

17、优选的，所述模拟风速的计算式为：

18、vij＝ωv测；

19、其中，vij是时间m内测量第j个支管的第i次模拟风速，v测为时间m内测量第j个支管的第i次实际风速，ω为区域风速权值；

20、根据不同类型餐厅的排风需求与不同区域的排风需求计算所述区域风速权值：

21、

22、其中，q餐需为餐厅的单位长度排风量需求，q区需为餐厅不同区域的单位长度排风量需求。

23、优选的，步骤s3包括：

24、电动阀转动角度α的计算公式为：

25、

26、其中，vj为第j个支管处的风速，sj为第j个支管的横截面积，k为角度修正系数。

27、优选的，步骤s4包括：

28、设定误差值为β，测试电动阀转动角度之后的各支管处的风速{v′1，v′2，...，v′j，...，v′m}，取其中的最大值和最小值作差：

29、β＝η×min{v′1，v′2，...，v′j，...，v′m}；

30、其中，η为误差系数。

31、优选的，步骤s5包括：

32、根据工作的烟罩的总需求风量变频控制风机的频率，以使风机提供的风量与实际工作的烟罩的需求风量之和相等。

33、另一方面，本发明还提供了一种烟罩的多级联动变频风量控制系统，所述系统包括：

34、环境搭建模块，用于安装主管以及多个与所述主管连接的支管，所述主管内设置风机，所述支管内设置电动阀、传感器以及风速检测装置，所述支管固定于烟罩上；

35、风速测量模块，用于打开风机对油烟进行排放，通过风速检测装置检测各支管处的风速，对各支管处的风速进行加权得到模拟风值，根据所述模拟风值计算支管平均风速；

36、角度转动模块，用于根据支管平均风速和各支管处的风速计算电动阀转动角度；

37、角度确认模块，用于设定误差值，控制电动阀转动所述电动阀转动角度，计算转动后测量的各支管处的风速的最大值与最小值之差，比较最大值与最小值之差与误差值的大小，当误差值小于最大值与最小值之差时，返回执行风速测量模块，重新计算支管平均风速，当误差值不小于最大值与最小值之差或重新计算支管平均风速的次数达到若干次时，标记电动阀转动角度有效；

38、节能控制模块，用于标记电动阀转动角度有效后，风机通过变频适应根据实际工作的烟罩的单位长度排风量的需求控制风机功率大小。

39、本发明的一种烟罩的多级联动变频风量控制方法及系统相对于现有技术具有以下有益效果：

40、(1)通过计算检测各支管处的时间加权平均风速得到支管平均风速，根据各支管处的风速与支管平均风速的大小关系来调整电动阀的转动角度，使得各支管处的风速相近，不耗费过多功率；

41、(2)通过实时趋势分析和及时的响应措施不仅可以确保排烟系统的有效运行，还可以在发生异常时快速应对，减少潜在的风险，保障安全性和清洁度；

42、(3)通过变频调控风机功率，使得风机提供的风量与实际工作烟罩数成正比，使得风机供给风量与烟罩实际需求风量相等，而非提供固定大小的单位长度排风量，显著降低能耗，节省能源消耗。

43、(4)通过支管电动阀的调节和风机功率的变频控制，使得所有烟罩可以被分成不同单独的模块控制，进而实现精准控制，极大程度的提升排烟效果，并显著降低能源浪费。