【正文】 → 關(guān)閉冷熱水閥 → 送風(fēng)機(jī)停機(jī) → 新風(fēng)風(fēng)門關(guān)閉 → 回風(fēng)風(fēng)門關(guān)閉 → 排風(fēng)風(fēng)門關(guān)閉。 從上式可看出，為了吸收室內(nèi)相同的熱量，可設(shè) L 為一常數(shù)，改變送風(fēng)溫度 ts,ts 越小，吸收室內(nèi)熱流量越大，因此改變送風(fēng)溫度就可適應(yīng)室內(nèi)負(fù)荷變化，維持室溫不變，這就是定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的工作原理。常見的空調(diào) 末端設(shè)備包括空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)等。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)由于其全開放、成本低、帶寬高、穩(wěn)定性和可靠性高、應(yīng)用廣泛、共享資源豐富等優(yōu)點(diǎn)將成為樓宇自控系統(tǒng)研究應(yīng)用的熱點(diǎn)。 智能建筑節(jié)能是高效能和具有高投資回報(bào)率的體現(xiàn)。辦公自動(dòng)化系北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 統(tǒng)（ OAS）實(shí)現(xiàn)辦公高效化、信息化、數(shù)據(jù)庫化，實(shí)現(xiàn)管理 高效能化和用戶關(guān)系親和化。同時(shí)，當(dāng)人們在享受著空調(diào)技術(shù)給生產(chǎn)和生活帶來方便和舒適的同時(shí)，也在思考如何減少空調(diào)系統(tǒng)所需消耗的能量。對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)組態(tài)的編程簡單，具有良好的人性化的人機(jī)界面，配備應(yīng)用數(shù)據(jù) 庫，加快編程和調(diào)試速度，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 專 業(yè)： 自動(dòng)化 系 別： 電子信息與控制工程系 指導(dǎo)教師： 二○一二年六月 i 摘 要 智能建筑是利用系統(tǒng)集成方法，將計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)信息資源進(jìn)行管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)與建筑優(yōu)化組合，獲得投資合理、適合需要、安全、高效、舒適、便利靈活的建筑物。樓宇自動(dòng)控制的神經(jīng)中樞是通信，采用開放的通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)具有開放性的基本條件。 國外發(fā)達(dá)國家的空調(diào)系統(tǒng)與國內(nèi)通常采用的空調(diào)系統(tǒng)的比較：從目前國外發(fā)達(dá)國家空調(diào)技術(shù)的發(fā)展來看，從八十年代起，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)已在發(fā)達(dá)國家的公共建筑物中出現(xiàn)，到近期在西方國家中，國內(nèi)目前常用的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)已不允許在辦公大樓中采用，因?yàn)樵撓到y(tǒng)無法解決房間的全面通風(fēng)問題， 特別是在內(nèi)區(qū)的房間（沒有外窗的房間）。智能化的樓宇建筑主要能達(dá)到以下要求： 創(chuàng)造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的辦公環(huán)境 智能建筑首先確保環(huán)境的安全和健康，其防火與保安系統(tǒng)均已智能化；其空調(diào)系統(tǒng)能監(jiān)測出空氣中的有害污染物含量，并能自動(dòng)消毒，使之成為 “安全健康大廈 ”。相對(duì)整個(gè)建筑和建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備而言，雖然樓宇自控系統(tǒng)的投資不大，但樓宇自控系統(tǒng)的 價(jià)格還是不低的。家居自動(dòng)化、家用智能電器的網(wǎng)絡(luò)化在不久的將來也將進(jìn)入樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究應(yīng)用領(lǐng)域。 空調(diào)機(jī)組 在一棟大樓里，每層幾乎都需要配備空調(diào)機(jī)組。在該系統(tǒng)中，空調(diào)機(jī)接通電源后以衡轉(zhuǎn)速運(yùn)行，風(fēng)量是恒定的故稱為定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。 (2)空調(diào)機(jī)組的溫度調(diào)節(jié)與節(jié)能運(yùn)行 空調(diào)機(jī)組中，用回風(fēng)溫度作為被調(diào)參數(shù)，由回風(fēng)溫度傳感器測出的回風(fēng)溫度量傳給 DDC， DDC 計(jì)算回風(fēng)溫度與設(shè)定溫度的差值，按 PID 調(diào)節(jié)規(guī)律處理并輸出調(diào)節(jié)控制信號(hào)。每個(gè)大樓里并不是層層都有新風(fēng)機(jī)組?？刂破鱐C1 的作用是檢測室內(nèi)的溫度并與控制器設(shè)定溫度相比較，并根據(jù)比較結(jié)果對(duì)電動(dòng)閥 VA 1 進(jìn)行通、斷控制，從而使房間溫度保持恒定。 實(shí)踐應(yīng)用中，我們應(yīng)綜合考慮建筑物用途，建筑物負(fù)荷大小及其變化、冷水機(jī)組特性、電源情況、水 源情況、運(yùn)行費(fèi)用、環(huán)保安全等因素來選擇冷水機(jī)組。液態(tài)的溴化俚擺脫了高壓的束縛，會(huì)變成氣體。下面左圖為鍋爐。 新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)機(jī)組區(qū)別二：新風(fēng)機(jī)組主要處理室外空氣，而空調(diào)機(jī)組用于北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 處理經(jīng)過新風(fēng)機(jī)處理的空氣，但是新風(fēng)機(jī)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)。 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。 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(hào)輸入到微處理器中，經(jīng)計(jì)算后直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器。 CO2 和 CO 的含量，如在室內(nèi) CO2含量增加后，應(yīng)啟動(dòng)新風(fēng)機(jī)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(qiáng)車庫內(nèi)的換氣量，保證庫內(nèi)的空氣質(zhì)量。 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(jì)（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(dòng)控制系統(tǒng)和直接數(shù)字式控制器 (DD。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(jìn)行空氣過濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)兩側(cè)的氣流狀態(tài)監(jiān)測。變送器按一定時(shí)間間隔采樣讀入DDC。 風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)機(jī)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(tái)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(jī)組和空調(diào)機(jī)組區(qū)別四：空調(diào)機(jī)組負(fù)荷空調(diào)區(qū)域的熱濕負(fù)荷，對(duì)空調(diào)區(qū)域的空氣起到綜合處理的作用，同時(shí)保證一定的新風(fēng)量。板換系統(tǒng)是進(jìn)行熱交換用的裝置。這樣由于它吸熱就把水的熱量吸走了，水就變成了冷凍水。如果單獨(dú)將冷水機(jī)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(huì)造成容量浪費(fèi)和設(shè)備利用率低的缺欠。 TC1 部分型號(hào)當(dāng)室內(nèi)溫度低于 5℃時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，以防止盤管凍裂。如下是新風(fēng)機(jī)組實(shí)物： 圖 新風(fēng)機(jī)組實(shí)物圖 新風(fēng)機(jī)組的節(jié)能控制 （ 1）溫度調(diào)節(jié) 新風(fēng)機(jī)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℃ 。 (3)空調(diào)機(jī)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(hào)送回 DDC，通過與給定值比較后產(chǎn)生一個(gè)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(dòng)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(duì)濕度保持在小于 75%而冬季則應(yīng)大于 30%。 (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?？照{(diào)機(jī)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。 智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，是信息技術(shù)與現(xiàn)代建筑的有機(jī)集成。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。 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%。 歐洲的一些國家更是對(duì)建筑物內(nèi)的空氣品質(zhì)進(jìn)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(duì)室內(nèi)北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 環(huán)境的高標(biāo)準(zhǔn)及室內(nèi)環(huán)保的重視。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。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)樓控系統(tǒng)中空調(diào)機(jī)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。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(jì)出性能優(yōu)異空調(diào)系統(tǒng)具有重要意義。空調(diào)系統(tǒng)在建筑物內(nèi)的作用將 不再停留在只對(duì)建筑物內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而是作為控制室內(nèi)環(huán)境的一個(gè)重要組成部分。通過安防自動(dòng)化系統(tǒng)（ SAS）實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的安全監(jiān)控，包括自動(dòng)報(bào)警環(huán)節(jié)和視頻監(jiān)控環(huán)節(jié)。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 投資與回報(bào) 智能化系統(tǒng)是高科技的產(chǎn)物，技術(shù)性強(qiáng)，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(jì)算機(jī)、自動(dòng)化到暖通空調(diào)、系統(tǒng)集成等多方面的內(nèi)容。 樓宇自動(dòng)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 。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(jì)（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(shí)，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(jī)組末端設(shè)備也叫空氣處理設(shè)備。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 ts—送風(fēng)溫度 (℃ )。 (13)從 DDC 的 DO 口到送 /回風(fēng)機(jī)配電箱接觸器控制回路，進(jìn)行送 /回風(fēng)北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 機(jī)啟?？刂?。 (6)連鎖保護(hù)控制 連鎖風(fēng)機(jī)停止后，新、回風(fēng)閥門自動(dòng)關(guān)閉；風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，如果其前后壓力差低于設(shè)定值時(shí)報(bào)警，并連鎖停機(jī)；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(bào)警。 風(fēng)機(jī)盤管工作原理沒有中央空調(diào)復(fù)雜，其實(shí)我們可以把風(fēng)機(jī)盤管形 象的看做是一臺(tái)電扇，只是這臺(tái)電扇吹出來的風(fēng)是我們需要的溫度。 系統(tǒng)冷熱源 冷熱源設(shè)備包括：鍋爐、電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組、熱泵型冷（熱）水裝置、溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、蓄冷裝置、換冷機(jī)組等。夏季供冷冬季可以供熱，一臺(tái)機(jī)組可解決全年的空調(diào)需求。在現(xiàn)代樓宇中，有的大樓用鍋爐做為熱源。 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(jī)組和空調(diào)機(jī)組區(qū)別一：新風(fēng)機(jī)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(jī)組是和風(fēng)機(jī)盤管配合起來使用，風(fēng)機(jī)盤管與新風(fēng)機(jī)其實(shí)就和空調(diào)機(jī)差不多了?？照{(diào)機(jī)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。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 4 控制器（ DDC）與外圍設(shè)備 控制器 一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輸入輸出接口。 在 對(duì)樓宇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(huì)使人感到不適。包括控制水系統(tǒng)流量的 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)蝶閥以及風(fēng)機(jī)盤管上用的電磁閥等。因?yàn)樗鼈兌际莻鞲衅鳎酝ǔＳ脕砜刂颇M量，其輸出模擬量是 0～ 10V 或是 4～ 20A。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）。 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)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(jī)盤管系統(tǒng)。 無論是空調(diào)機(jī)組還是新風(fēng)機(jī)組使用和安裝都較為普遍，新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)機(jī)組有所區(qū)別，但可以功能互補(bǔ)，安裝新風(fēng)機(jī)組的同時(shí)， 然后每個(gè)房間內(nèi)再單獨(dú)安裝風(fēng)機(jī)盤管，這樣可以做到取長補(bǔ)短，同時(shí)還可以達(dá)到更加節(jié)能舒適的目的。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(jìn)行水 /氣熱交換，實(shí)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(jìn)入熱交換器中再加熱。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(jì)（論文） 23 水 ”。 冷水機(jī)組（制冷機(jī)）： 一臺(tái)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(jì)（論文） 22 調(diào)的表冷器里。 風(fēng)機(jī)盤管溫度控制：使用溫控器根據(jù)設(shè)定溫度與實(shí)際檢測溫度的比較、運(yùn)算，自動(dòng)控制電動(dòng)兩 /三通閥的開閉，風(fēng)機(jī)的三速轉(zhuǎn)換，或直接控制風(fēng)機(jī)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?？照{(diào)機(jī)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(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。冬季時(shí)，還需要對(duì)機(jī)組進(jìn)行防凍監(jiān)測和控制。 (5)從安