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空調(diào)機組控制系統(tǒng)設(shè)計-免費閱讀

2025-09-20 16:53 上一頁面

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【正文】 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。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。 在 對樓宇系統(tǒng)的設(shè)計中,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。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)。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 29 4 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。 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)??照{(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。 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)再單獨安裝風(fēng)機盤管,這樣可以做到取長補短,同時還可以達(dá)到更加節(jié)能舒適的目的。 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。熱水泵再將空調(diào)熱水加壓經(jīng)分水器送至各終端負(fù)載,在負(fù)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。在現(xiàn)代樓宇中,有的大樓用鍋爐做為熱源。那么它放熱就必須要有某種物質(zhì) 來接收太所放的熱,這種物質(zhì)就是 “冷卻北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 23 水 ”。夏季供冷冬季可以供熱,一臺機組可解決全年的空調(diào)需求。 冷水機組(制冷機): 一臺空調(diào)需要制冷,需要放出冷氣,這就需要有冷源制造出冷凍水,通到空北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 22 調(diào)的表冷器里。 系統(tǒng)冷熱源 冷熱源設(shè)備包括:鍋爐、電動壓縮式冷水機組、熱泵型冷(熱)水裝置、溴化鋰吸收式冷水機組、直燃型溴化鋰吸收式冷水機組、蓄冷裝置、換冷機組等。 風(fēng)機盤管溫度控制:使用溫控器根據(jù)設(shè)定溫度與實際檢測溫度的比較、運算,自動控制電動兩 /三通閥的開閉,風(fēng)機的三速轉(zhuǎn)換,或直接控制風(fēng)機的三速轉(zhuǎn)換與啟停,從而通過控制系統(tǒng)水流或風(fēng)量達(dá)到恒溫。 風(fēng)機盤管工作原理沒有中央空調(diào)復(fù)雜,其實我們可以把風(fēng)機盤管形 象的看做是一臺電扇,只是這臺電扇吹出來的風(fēng)是我們需要的溫度??照{(diào)機組的回水閥始終保持在最佳開度,很好的滿足了冷負(fù)荷,實現(xiàn)節(jié)能目的。 (6)連鎖保護控制 連鎖風(fēng)機停止后,新、回風(fēng)閥門自動關(guān)閉;風(fēng)機啟動后,如果其前后壓力差低于設(shè)定值時報警,并連鎖停機;盤管處設(shè)溫控開關(guān),當(dāng)溫度低于 5℃關(guān)閉新風(fēng)閥,開啟熱水閥并報警。冬季時,還需要對機組進行防凍監(jiān)測和控制。 (13)從 DDC 的 DO 口到送 /回風(fēng)機配電箱接觸器控制回路,進行送 /回風(fēng)北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 13 機啟停控制。 (5)從安裝在送風(fēng)管和回風(fēng)管上的風(fēng)管空氣濕度傳感器采集送 /回風(fēng)濕度。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 ts—送風(fēng)溫度 (℃ )。每兩根管子為一組,一根管子是由自控閥門控制的,另外一根管子是旁通管。冷熱源設(shè)備不僅監(jiān)控過程較為復(fù)雜,而且節(jié)能技術(shù)手段內(nèi)容豐富 ,其中央空調(diào)原理示意圖如 所示: 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 9 圖 中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖 空調(diào)系統(tǒng)末端 當(dāng)室內(nèi)空氣參數(shù)偏離設(shè)定值時,采取相應(yīng)的空氣調(diào)節(jié)技術(shù),使其恢復(fù)到定值,完成空氣調(diào)節(jié)的設(shè)備叫做空調(diào)機組末端設(shè)備也叫空氣處理設(shè)備。常規(guī)儀表對水、電、燃?xì)獾饶茉聪牡挠嬃恐荒茱@示能耗總量,不同時段能耗的統(tǒng)計需要靠人工讀取常規(guī)儀表的數(shù) 據(jù)來完成。 樓宇自動化系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合緊密, DCS 和現(xiàn)場總線在目前樓宇自控系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但也存在一些諸如沒有統(tǒng)一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以致集成成本過高等問題 。中國也把信息高速公路的建設(shè)納入 了重要的議程。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 6 投資與回報 智能化系統(tǒng)是高科技的產(chǎn)物,技術(shù)性強,系統(tǒng)龐大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功能齊全,涉及的領(lǐng)域多,包括從電氣、電子、計算機、自動化到暖通空調(diào)、系統(tǒng)集成等多方面的內(nèi)容。利用空調(diào)與控制等行業(yè)的最新技術(shù),最大限度地節(jié)省能源是智能建筑的主要特點之一。通過安防自動化系統(tǒng)( SAS)實現(xiàn)對建筑物的安全監(jiān)控,包括自動報警環(huán)節(jié)和視頻監(jiān)控環(huán)節(jié)。是目前發(fā)達(dá)國家在辦公大樓及公共商業(yè)建筑中普遍采用的系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)在建筑物內(nèi)的作用將 不再停留在只對建筑物內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié),而是作為控制室內(nèi)環(huán)境的一個重要組成部分。同時,人們對生活環(huán)境的要求也越來越高,除了希望智能建筑能帶來方便的低成本的生活外,更希望能帶來健康的生活環(huán)境。通風(fēng)系統(tǒng)性能的欠佳或不足是引起室內(nèi)空氣污染的最常見的原因,故設(shè)計出性能優(yōu)異空調(diào)系統(tǒng)具有重要意義。 Automatic control。本設(shè)計主要針對樓控系統(tǒng)中空調(diào)機組系統(tǒng)以及其外圍設(shè)備的研究 ,側(cè)重研究美國艾頓公司基于 BAC 通信協(xié)議而開發(fā)的 BACtalk 樓宇自控系統(tǒng),此系統(tǒng)具有良好的靈活性和開放性??照{(diào)機組擔(dān)負(fù)著夏季制冷冬季加熱空氣的任務(wù),同時還擔(dān)負(fù)起空氣質(zhì)量檢測與控制 的重任。除此之外,樓宇自控系統(tǒng)還支持結(jié)構(gòu)化綜合布線和使被控設(shè)備具有靈活性、兼容性、集成性、開放性。和前幾年建筑業(yè)的發(fā)展相比,目前的發(fā)展商將眼光放的更遠(yuǎn),他們不再片面的追求容積率及如何將開發(fā)成本降得越低越好,而是更多的考慮以人為本,開發(fā)真正舒適度高、建筑質(zhì)量高的居住及商用建筑。 歐洲的一些國家更是對建筑物內(nèi)的空氣品質(zhì)進行檢測,如被定為 “病態(tài)建筑 ”,該大樓將不允許使用,由此可見發(fā)達(dá)國家對室內(nèi)北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 3 環(huán)境的高標(biāo)準(zhǔn)及室內(nèi)環(huán)保的重視。 智能建筑要求 基本功能 智能建筑的基本功能是實現(xiàn)了樓宇控制的自動化 (BAS)、樓宇通信的自動化(CAS)、辦公自動化 (OAS),而這幾個方面的自動化通過系統(tǒng)集成,借助于通信網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng) (CAS)中的通信設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,高效率的實現(xiàn)和外界以及建筑物內(nèi)部之間的信息交互、通信、數(shù)據(jù)傳輸和處理。 節(jié)能 以現(xiàn)代化的商廈為例,其空調(diào)與照明系統(tǒng)的能耗很大,約占大廈總能耗的 70%。智能建筑的靈活性與機動性極強,一天之內(nèi),使辦公環(huán)境面目一新已不足為奇。建筑耗能組成中,采暖、空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備耗能達(dá) 65%,故如何優(yōu)化安排協(xié)調(diào)較大耗能設(shè)備使之較大幅度節(jié)能是我們當(dāng)先不斷探索的重要課題。樓宇智能化系統(tǒng)可對能源進行科學(xué)合理的分配達(dá)到節(jié)能的目的。 智能建筑是信息時代的必然產(chǎn)物,是信息技術(shù)與現(xiàn)代建筑的有機集成。 中央空調(diào)組成 中央空調(diào)系統(tǒng)是由冷 /熱源和前端設(shè)備兩大部分組成??照{(diào)機組的任務(wù)就是把新風(fēng)和回風(fēng)兩部分的混合風(fēng),經(jīng)過表冷表熱,把空氣的溫度調(diào)整到所需要的溫度使室內(nèi)空氣參數(shù)達(dá)到預(yù)定要求。 P—空氣密度 (kg/m^3)。 (2)從室外的濕度傳感器和新風(fēng)口上的風(fēng)管式濕度傳感器采集室外新風(fēng)濕度。 (10)從 DDC 的 DO 口到新風(fēng)口風(fēng)門驅(qū)動器控制電路,調(diào)節(jié)控制新風(fēng)口風(fēng)門開度。 (3)空調(diào)機組回風(fēng)適度控制 由回風(fēng)濕度傳感器測出的回風(fēng)濕度量值信號送回 DDC,通過與給定值比較后產(chǎn)生一個偏差,經(jīng)由給定算法( PI 規(guī)律調(diào)節(jié))后產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)加濕電動閥開度,使被調(diào)節(jié)區(qū)域的空氣濕度值滿足設(shè)定要求,一般來講,夏季房間的相對濕度保持在小于 75%而冬季則應(yīng)大于 30%。 (3)新回風(fēng)量比例調(diào)節(jié) 根據(jù)需要調(diào)節(jié)新風(fēng)量,在滿足需 要的前提下最大限度的節(jié)能。如下是新風(fēng)機組實物: 圖 新風(fēng)機組實物圖 新風(fēng)機組的節(jié)能控制 ( 1)溫度調(diào)節(jié) 新風(fēng)機組的節(jié)能是以出風(fēng)口溫度或房間溫度為調(diào)解參數(shù)的,把出風(fēng)口溫度或房間溫度傳感器測量的溫度送入 DDC 控制器與給定值比較,產(chǎn)生偏差,由 DDC按照 PID 規(guī)律調(diào)節(jié)表冷器回水調(diào)節(jié)閥開度以達(dá)到控制冷凍(加熱)水量,使夏天房間的溫度保持在低于 28℃ ,冬季則高于 16℃ 。當(dāng)房間中 CO CO 濃度升高時,傳感器輸入信號到 DDC,經(jīng)計算輸出控制信號,控制新風(fēng)風(fēng)門開度以增加新風(fēng)量。 TC1 部分型號當(dāng)室內(nèi)溫度低于 5℃時,自動啟動風(fēng)機,以防止盤管凍裂。 風(fēng)機盤管作為中央空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置,在眾多的公共場所廣為采用,其主要特點如下: ( 1)自成單元,調(diào)節(jié)靈活; 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 21 (2)風(fēng)量校核; (3)送、回風(fēng)方式; (4)其它因素: a.噪音指標(biāo)控制在 40dB 以下,對噪音偏大的風(fēng)機盤管,加裝消聲處理裝置,阻力值不大于 10Pa。如果單獨將冷水機組作為系統(tǒng)冷源,將鍋爐系統(tǒng)作為系統(tǒng)熱源的話將會造成容量浪費和設(shè)備利用率低的缺欠。 ( 2)吸收式冷水機組。這樣由于它吸熱就把水的熱量吸走了,水就變成了冷凍水。然后涼下來的冷卻水,再通回到冷站中去, 繼續(xù)使用。板換系統(tǒng)是進行熱交換用的裝置。 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。 新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別四:空調(diào)機組負(fù)荷空調(diào)區(qū)域的熱濕負(fù)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。 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。 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。 新風(fēng)機是必定存在的,否則室內(nèi)空氣就不新鮮了。變送器按一定時間間隔采樣讀入DDC。 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。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。 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。 艾頓公司控制器 美國艾頓 (Alerton)公司是世界上少數(shù)幾家著名的樓宇自控廠商之一,成立于北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 32 1981 年,總部位于美國西雅圖 Redmond,專業(yè)生產(chǎn)樓宇自動控制系統(tǒng)和直接數(shù)字式控制器 (DD。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。 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。 圖 VAV 控制器 圖 溫度傳感器 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 30 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。 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。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)。 不同性質(zhì)、不同使
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