空調(diào)機組控制系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁

　　

【正文】 卻水的熱散發(fā)到空氣中去了。然后涼下來的冷卻水，再通回到冷站中去，繼續(xù)使用。 熱源 空調(diào)能制冷，也能制熱。制熱則需要熱源。在現(xiàn)代樓宇中，有的大樓用鍋爐做為熱源。有的大樓則用市政供熱管道，輸送來的熱蒸汽做為熱源。總之都是把水進行加熱，然后通到空調(diào)機組和新風(fēng)機組的表熱裝置中去。下面左圖為鍋爐。右圖為板換系統(tǒng)。板換系統(tǒng)是進行熱交換用的裝置。市政管道的熱蒸氣通到大樓的熱站中，必須將熱蒸汽加熱自己大樓中的水，這就需要板換系統(tǒng)。 圖 鍋 爐 圖 板 換空調(diào)系統(tǒng)終端熱媒多為 65~70℃熱水，通過熱交換器完成將高溫蒸汽或高溫?zé)崴本┙煌ù髮W(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24（90~95℃）變?yōu)榭照{(diào)熱水。熱水泵再將空調(diào)熱水加壓經(jīng)分水器送至各終端負載，在負載中進行水/氣熱交換，實現(xiàn)室內(nèi)空氣升溫調(diào)節(jié)，水溫下降，再流經(jīng)集水器進入熱交換器中再加熱。 冷水機組和空調(diào)末端設(shè)備的配合運行冷水機組的選用要綜合考慮建筑物用途、建筑物負荷大小及其變化、冷水機組特性、電源情況、水源情況、初投資運行費用、環(huán)保安全等因素。這既保證合理的容量冗余，又能保證在暑期最為酷熱的時間區(qū)段空氣調(diào)節(jié)區(qū)域的冷負荷需求。冷水機組和冷凍水循環(huán)泵、冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵一起構(gòu)成冷源。將制冷機、冷水循環(huán)水泵、補水箱、集水器、分水器等一些輔助設(shè)備安裝在制冷站中,制冷站中的冷水機組生成的冷凍水通過分水器向各空調(diào)區(qū)的新風(fēng)機組、空調(diào)機組或風(fēng)機盤管（空調(diào)末端設(shè)備）提供冷凍水，冷凍水與這些末端設(shè)備進行熱交換，升溫后又返回制冷站的集水器，再經(jīng)過冷凍水循環(huán)泵加壓進入冷水機組進行制冷，整個過程循環(huán)進行。冷水機組和空調(diào)前端設(shè)備的配合運行的情況如圖所示。 圖 冷 水 機 組 和 空 調(diào) 前 端 設(shè) 備 的 配 合 運 行在制冷過程中，通過對冷凍水供回水溫度、流量、壓力、壓差、冷水機組運北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25行臺數(shù)和差壓旁路調(diào)節(jié)的控制，實現(xiàn)對冷凍水系統(tǒng)的控制來滿足空調(diào)末端設(shè)備對冷源的需求，同時實現(xiàn)節(jié)能目的。當(dāng)制冷站與遠端空調(diào)末端設(shè)備距離較遠時，冷凍水的輸運管路阻尼大，通常在冷水機組的出水側(cè)加裝二級冷凍水泵來克服輸運管路的阻尼。 空調(diào)末端設(shè)備比較與選擇 末端設(shè)備的比較 新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別一：新風(fēng)機組是用來處理新風(fēng)的，在一座大形建筑內(nèi)，一般新風(fēng)機組是和風(fēng)機盤管配合起來使用，風(fēng)機盤管與新風(fēng)機其實就和空調(diào)機差不多了。一般情況下，空調(diào)機本身有新風(fēng)口，新風(fēng)用來保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量，并補充室內(nèi)排風(fēng)。由于風(fēng)機盤管沒有新風(fēng)口，所有需要新風(fēng)機提供，新風(fēng)機組提供的經(jīng)過處理的新風(fēng)和經(jīng)過風(fēng)機盤管處理過的回風(fēng)，或者是先混合再由風(fēng)機盤管處理，然后送入房間內(nèi)。 新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別二：新風(fēng)機組主要處理室外空氣，而空調(diào)機組用于處理經(jīng)過新風(fēng)機處理的空氣，但是新風(fēng)機可以有回風(fēng)，回風(fēng)也可以有新風(fēng)，其目的都是為了更好的調(diào)節(jié)溫度和濕度等參數(shù)。 新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別三：新風(fēng)機組一般來說不承擔(dān)空調(diào)區(qū)域的熱濕負荷，主要功能就是送新風(fēng)，當(dāng)然理想狀態(tài)是送風(fēng)的溫度和濕度恒定了，所以新風(fēng)機組一般控制送風(fēng)溫濕度。 新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別四：空調(diào)機組負荷空調(diào)區(qū)域的熱濕負荷，對空調(diào)區(qū)域的空氣起到綜合處理的作用，同時保證一定的新風(fēng)量。空調(diào)機組通常主要是控制空調(diào)區(qū)域的溫度濕度和空氣質(zhì)量等，空氣處理過程一般比較復(fù)雜。 新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別五：空調(diào)機組對于空氣處理較新風(fēng)機組在工藝上要相對復(fù)雜，所以空調(diào)機組多應(yīng)用在不能安裝風(fēng)機盤管的大范圍公共區(qū)域，而新風(fēng)機組多配合安裝有風(fēng)機盤管的小范圍空間使用。 無論是空調(diào)機組還是新風(fēng)機組使用和安裝都較為普遍，新風(fēng)機組和空調(diào)機組有所區(qū)別，但可以功能互補，安裝新風(fēng)機組的同時，然后每個房間內(nèi)再單獨安裝北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26風(fēng)機盤管，這樣可以做到取長補短，同時還可以達到更加節(jié)能舒適的目的。 新風(fēng)系統(tǒng)是由風(fēng)機、進風(fēng)口、排風(fēng)口及各種管道和接頭組成。安裝在吊頂內(nèi)的風(fēng)機通過管道與一系列的排風(fēng)口相連，風(fēng)機啟動，室內(nèi)受污染的空氣經(jīng)排風(fēng)口及風(fēng)機排往室外，使室內(nèi)形成負壓，室外新鮮空氣便經(jīng)安裝在窗框上方（窗框與墻體之間）的進風(fēng)口進入室內(nèi)，從而使室內(nèi)人員可呼吸到高品質(zhì)的新鮮空氣。采用新風(fēng)系統(tǒng)的好處：1）不用開窗也能享受大自然的新鮮空氣；2）避免 “空調(diào)病” ；3）避免室內(nèi)家具、衣物發(fā)霉；4）清除室內(nèi)裝飾后長期緩釋的有害氣體，利于人體健康；5）調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，節(jié)省取暖費用；6）有效排除室內(nèi)各種細菌、病毒。概括的說，新風(fēng)機其實就是將室外的新鮮空氣經(jīng)過過濾，并進行溫度轉(zhuǎn)化（就是將室內(nèi)的廢舊空氣噴出時對進入的空氣進行加溫或降溫，或通過風(fēng)機盤管實現(xiàn)，這樣避免吹進來的空氣太熱。風(fēng)機盤管是中央空調(diào)系統(tǒng)中廣泛使用的末端設(shè)備，規(guī)范的全稱是中央空調(diào)風(fēng)機盤管機組，它主要由電機和冷疑管及接水盤構(gòu)成。可簡單分類如下：中央空調(diào)風(fēng)機盤管按照形式分為：臥式暗裝、臥式明裝、立式暗裝、立式明裝、卡式五種；臥式風(fēng)機盤管按照厚度可以分成：超薄型、普通型；卡式風(fēng)機盤管按照有無冷凝水泵可以分成：普通型、豪華型。 末端設(shè)備的選擇一般來說，風(fēng)機盤管功能單一，風(fēng)量制冷量小，主要考慮房間內(nèi)使用，控制精度也低，體積小安裝形式多樣。空調(diào)機組功能多，風(fēng)量大制冷量大，主要考慮大空間使用，控制精度可以做得很高，但體積大安裝形式比較單一。選擇風(fēng)機盤管機組，除供冷量滿足計算冷負荷要求外，還要求滿足其顯熱量和潛熱量的匹配滿足房間熱濕比的要求；風(fēng)量則須滿足送風(fēng)溫差、換氣次數(shù)及氣流組織等使用要求。隨著風(fēng)機盤管機組的應(yīng)用范圍不斷擴大，其所服務(wù)的空調(diào)房間的類型差別也會越來越大。不同性質(zhì)、不同使用要求的空調(diào)房間，熱濕比是不一樣的，冷量的風(fēng)量的匹配也不應(yīng)是一成不變的。即使空調(diào)要求和凈容積相同的房間，因氣象條件、朝向或圍護結(jié)構(gòu)等差異，也會導(dǎo)致冷負荷的不同，顯然須使同不同結(jié)構(gòu)特性的風(fēng)機盤管，才能滿足房間的不同需求。北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27風(fēng)機盤管空調(diào)機組主要適用于賓館、辦公樓、商業(yè)大樓、飯店、銀行、醫(yī)院、學(xué)校、公寓、別墅、廣播電臺以及其它集中供冷暖的建筑物，以及要求噪音低、調(diào)節(jié)靈活的空調(diào)房間，是集中式空調(diào)系統(tǒng)最理想的末端裝置。其采用了國內(nèi)外先進技術(shù)，經(jīng)精心制作而成，具有高效節(jié)能，健康環(huán)保，運轉(zhuǎn)寧靜，安裝靈活，外形美觀，并有多種型式選擇的優(yōu)點。無論是新建房間，還是舊房改造，均能達到理想的效果。隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，全國各地興建了許多商場、辦公樓、酒店等公共設(shè)施，這些高檔建筑很多都裝有中央空調(diào)，該中央空調(diào)系統(tǒng)形式主要是定風(fēng)量全空氣系統(tǒng)和新風(fēng)+風(fēng)機盤管系統(tǒng)。 這兩種系統(tǒng)中都要用到中央空調(diào)末端設(shè)備中的空調(diào)箱(新風(fēng)機組、變風(fēng)量空調(diào)箱、組合式空調(diào)箱)和風(fēng)機盤管。因此這兩種產(chǎn)品的市場需求量逐年增大，從而促使國內(nèi)許多廠家紛紛上馬生產(chǎn)，造成產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。具體來說，空氣調(diào)節(jié)房間多要求單獨調(diào)節(jié)的建筑物房間宜采用風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)。賓館式建筑和高層多功能綜合樓的客房部分、辦公部分、餐廳或娛樂廳中貴賓房部分多采用此系統(tǒng)。新風(fēng)機是必定存在的，否則室內(nèi)空氣就不新鮮了。但由于不可能 100%使用新風(fēng)（大多中央空調(diào)不會那么做）因為如果 100%使用，會造成需要消耗大量的電，因為外界空氣溫度總是高于或低于室內(nèi)，這樣就增加了機組的負載了。所以為了節(jié)能，除了一些廠房等地方外，商場的中央空調(diào)基本上新風(fēng)比例為 10%左右，甚至更少，這樣就必須使用回風(fēng)系統(tǒng)，也就是多一條風(fēng)管，將室內(nèi)的空氣從風(fēng)管抽回，和新風(fēng)混合，然后經(jīng)過風(fēng)機盤管冷卻后，用風(fēng)機送出。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 284 控制器（DDC ）與外圍設(shè)備 控制器一個控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)、輸入輸出接口。控制器的輸出經(jīng)過輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過傳感器，變送器，通過輸入輸出接口送到控制器。不同控制系統(tǒng)其傳感器、北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29變送器、執(zhí)行機構(gòu)是不一樣的，比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器，而電加熱器控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。直接數(shù)字控制器 DDC（Direct Digital Control）不借助于模擬儀表而將系統(tǒng)中的傳感器輸出信號輸入到微處理器中，經(jīng)計算后直接驅(qū)動執(zhí)行器。DDC 一般安裝在被控設(shè)備附近，各種被控變量通過傳感器。變送器按一定時間間隔采樣讀入DDC。讀入數(shù)值與記憶數(shù)值進行比較，出現(xiàn)偏差則按預(yù)先設(shè)置控制規(guī)律計算出為消除偏差執(zhí)行器需要改變的量，來直接調(diào)整執(zhí)行器的動作。 BACtalk 系統(tǒng)的 DDC 控制器自成一個系列。主要用于連接管理層網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)的 NCU（全局控制器） 。每個控制器可編寫程序去支持一定范圍的應(yīng)用，從綜合的空氣處理單元到末端控制單元設(shè)備如 VAV（變風(fēng)量）控制器（如圖 ） ，熱泵和空氣調(diào)節(jié)單元。這些控制器都使用直觀的、圖形化的 DDC 編程語言。 圖 VAV 控 制 器 圖 溫 度 傳 感 器 傳感器/執(zhí)行器 傳感器對于 BAS 系統(tǒng)中許多現(xiàn)場物理量是由傳感器（如圖 ）將其轉(zhuǎn)換為電量再進行處理的。如果要將各種電量如電壓、電流、功率和頻率轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號要使用電量變送器。傳 感 器 /執(zhí) 行 器 的 主 要 作 用 是 完 成 向 DDC 提 供 現(xiàn) 場 的 物 理參 賽 數(shù) 據(jù) 的 采 集 ， 并 接 收 DDC 發(fā) 出 的 動 作 執(zhí) 行 指 令 并 實 施 。 在 樓 控 系 統(tǒng) 中 傳 感 器 有 多 種 ， 如 溫 度 傳 感 器 、 濕 度 傳 感 器 、 壓 力 傳 感 器 、壓 差 傳 感 器 、 防 凍 開 關(guān) 、 水 流 開 關(guān) 、 液 位 開 關(guān) 等 。北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30，用于測量現(xiàn)場溫度，在空調(diào)系統(tǒng)中起著極其重要的作用，在樓宇控制中是一個極為重要的參數(shù)，溫度的自動調(diào)整能給人們提供一個舒適的生活和工作環(huán)境，又能給大廈節(jié)約大量能源。 ，需要根據(jù)不同的場所，不同的工作環(huán)境，把空氣濕度控制在相應(yīng)的范圍中，適度過高、低都會使人感到不適。因此就需要安裝濕度傳感器，適時地對空氣濕度進行監(jiān)控。對于空調(diào)系統(tǒng)來說溫度、濕度的測量經(jīng)常成對出現(xiàn)，故常用溫濕度傳感器。 CO2 和 CO 的含量，如在室內(nèi) CO2含量增加后，應(yīng)啟動新風(fēng)機組，通過與室外新風(fēng)交換來提高空氣的質(zhì)量，車庫內(nèi)的空氣質(zhì)量傳感器主要用以檢測 CO2 和 CO 的濃度，檢測汽車尾氣的排放量，用以加強車庫內(nèi)的換氣量，保證庫內(nèi)的空氣質(zhì)量。 ：壓力傳感器有波紋管式和彈簧管式的區(qū)別，前者用于測量風(fēng)道靜壓，后者用于測量水壓、氣壓。通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)中的氣壓差檢測中要用到空氣壓差開關(guān)，用來進行空氣過濾網(wǎng)、風(fēng)機兩側(cè)的氣流狀態(tài)監(jiān)測。水壓力/壓差傳感器主要用于冷熱源系統(tǒng)中，監(jiān)測水泵的運行狀態(tài)和進行壓差旁通控制。 ，以此來控制相應(yīng)水泵閥的數(shù)量。因為它們都是傳感器，所以通常用來控制模擬量，其輸出模擬量是 0～10V或是 4～20A。它們的結(jié)構(gòu)是傳感器和變送器的組合。 執(zhí)行器執(zhí)行器也叫執(zhí)行機構(gòu)，在自動控制系統(tǒng)中執(zhí)行器接收到來自控制器的控制信號，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的位置移動輸出，通過調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)流入或流出被控對象的物質(zhì)量或能量，實現(xiàn)控制溫度、流量、液位、壓力、空氣濕度等物理量。在該樓宇中我們選用的執(zhí)行器主要有閥門、開關(guān)加濕裝置等。在 BAS 系統(tǒng)中大多使用電動執(zhí)行器，執(zhí)行器件在空調(diào)機組中起著非常重要的作用，如果選取不當(dāng)也會造成很大的資源浪費就起不到節(jié)能等作用， 其選型依據(jù)是由風(fēng)門面積選擇相應(yīng)扭矩，按照控制要求確定控制信號類型是北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31數(shù)字量還是模擬量。這種執(zhí)行器用于控制風(fēng)門、通風(fēng)百葉窗和 VAV 裝置的調(diào)節(jié)、浮點控制，可以和標(biāo)準(zhǔn)的圓形和方形的風(fēng)門連桿進行連接，被廣泛地應(yīng)用在風(fēng)門的開度控制，特別是在空氣處理機和新風(fēng)機組的回風(fēng)閥、排風(fēng)閥、新風(fēng)閥中實行 PID 的控制，使之形成一定的比例連鎖控制。實際的控制回路中，直接數(shù)字控制器(DDC)常常不能直接控制相關(guān)設(shè)備，中間還要用到其他各種類型的輔助控制器以完成動作，如變頻器、繼電器等。 電動水閥及驅(qū)動器是中央空調(diào)控制系統(tǒng)中很重要的執(zhí)行機構(gòu)，可精確調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流量，達到控制溫度、濕度、壓力等參數(shù)。包括控制水系統(tǒng)流量的電動調(diào)節(jié)閥、電動蝶閥以及風(fēng)機盤管上用的電磁閥等。電動執(zhí)行器的選型依據(jù)是根據(jù)關(guān)閉和調(diào)節(jié)壓力的要求來選擇