建筑设备自动化综述 - 图文

五、空调与通风系统的监控

1、风机盘管的控制

风机盘管的控制包括对风机的控制和对水侧的控制，实际工程中有两种控制方法：①水侧不安装电动阀，采用三速开关手动调节风机转速（高、中、低三档），以实现室内温度的调节；②水侧安装电动阀，采用温控器自动通断或连续调节盘管水侧电动二通阀或三通阀，并通过温控器面板上的三速开关手动调节风机转速，达到对室内温度的调节目的。

原理：如图所示，1S为电源开关，2S为温控开关，3S为冬夏季转换开关，4S为风机风

速调节开关。图a为双管制风盘控制系统，图中位置为冬季工况，当室内温度低于设定值时，温控开关2S打在左侧，使电动调节阀通电，打开阀门。图b为四管制风盘控制系统，图中位置为夏季工况。冬夏季的转换措施有手动和自动两种方式，根据系统形式和使用要求来决定，四管制的一般采用手动转换方式。

2、新风机组的监控

新风机组的控制方法主要有送风温度控制、送风相对湿度控制、防冻控制、二氧化碳浓度控制。如果新风机组要考虑承担室内负荷，则还要控制室内温度（或室内相对湿度）。

监控设备：现场控制器、送风温湿度传感器TH、防冻开关TS、压差开关△P、电动风阀、电动水阀等。

监测功能：①风机的状态显示、故障报警。送风机的工作状态由压差开关监测；②测量

风机出口空气温湿度参数，了解机组是否将新风处理到要求的状态；③测量新风过滤器两侧压力，判断过滤器是否需要更换。用压差开关即可监视；④检查新风阀状况，以确定其是否打开。

控制功能：①根据要求起/停风机；②自动控制换热器水测调节阀，以使风机出口空气温度达到设定值；③自动控制蒸汽加湿器调节阀，使冬季风机出口空气相对湿度达到设定值；④用DO信号控制新风电动风阀。

连锁及保护功能：①在冬季，当热水温度降低或热水停止供应时，为防止机组温度过低而冻裂换热器，应由防冻开关TS发出信号通过DDC系统自动停止风机，同时关闭新风阀；热水调节阀打开，使换热器内的水流缓慢循环流动起来；②风机停机，风阀、电动调节阀同时关闭；风机启动，风阀、电动调节阀同时打开。 新风处理温湿度控制方案： ①夏季：方案一，如图a， 低温水处理新风，将新风处理 到低于室内空气的等含湿量线 的状态，此时新风承担室内的 全部潜热冷负荷和部分显热负 荷，风机盘管只需承担剩余的 显热负荷；方案二，如图b， 将新风处理到室内空气的等焓 线，新风机组只承担新风冷负

荷，风机盘管承担显热负荷和

潜热负荷；方案三，如图c，将新风处理到低于室内空气的等焓线，新风机组除了承担新风冷负荷，还部分承担房间冷负荷，剩余的房间冷负荷由风机盘管承担。 ②冬季：新风承担室内热负 荷时，将新风加热至室内温度； 新风承担室内冷负荷时，将新 风加热至规定温度；给内外区 同时提供新风时，新风加热至 规定温度但低于内区温度。

3、定风量空调机组的监控

控制设备：现场控制器、新风温湿度传感器TH、回风温湿度传感器TH、送风温湿度传感器TH、防冻开关TS、压差开关△P、电动风阀、电动调节水阀等。

控制功能：①送、回风机启停控制，风机控制的手/自动状态、风机运行状态和故障状态的监测；②三阀联动控制，新风阀与回风阀开度成反比，新风阀与排风阀开度成正比；风阀与风机连锁控制，风机关闭后电动阀关闭；③压差开关测量过滤器两侧压力，判断过滤器是否需要更换；④在冬季，当流过换热器的空气温度太低时，为冻裂换热器盘管，防冻开关TS动作向现场控制器发出DI信号停止风机，同时关闭新风阀，并加大水侧电动阀开度；⑤回风温度传感器检测房内空气温度，并与控制器设定温度比较，经PID运算后，通过AO信号调节水侧电动阀开度，使实测室内温度达到设定值。

4、恒温恒湿空调系统控制

①小型精密恒温恒湿空调系统的控制 该系统指高度在3m左右、面积在300m以下的空调房间提供恒温恒湿空气调节的系统，这类系统的制冷量一般低于56kW。 ②大中型精密恒温恒湿空调系统的控制 该系统指高度在3m左右、面积在300m2以上、新风比不是很大、室内发湿量较小、室内相对湿度波动范围较宽（如大于5%）的空调房间提供恒温恒湿空气调节的系统，这类系统的制冷量一般大于56kW。

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5、通风系统的控制

对于设备房，可根据设备运行情况启停风机；对于卫生间，排风设备可按时间定时启停排风机；对于地下停车场可通过检测C0、CO2浓度启停通风机；对于库房可设置时间程序定期启停通风机。

当通风机或空调回风机兼作火灾补风机和排烟机时，常采用双速风机，平时低速运行补风，火灾时告诉运行排烟。

六、变风量空调系统控制

变风量系统是利用改变送入室内的送风量来实现对室内温度调节的全空气空调系统。 1、变风量空调的特点：节能效果明显；控制灵活；空调品质高

2、变风量末端的类型：节流型；风机驱动型；旁通型；双风道型；再热型；压力有关型和压力无关型；

3、变风量空调机组的控制

方法：室内温度控制、送风参数控制、系统送风量控制、新风量控制，四部分相互独立又相互关联。 A.变频风机控制 ①定静压变温控制法

在保证系统风管上某一点 静压一定的前提下，室内要求由 VAV所带风阀调节；系统送风量由 风管上某一点静压与该点所设定 静压的偏差，通过反向PID运算， 控制变频器的频率以调节风机转 速来确定。当热负荷高的时候， 供冷需求多，送风机的转速提高， 按一定规律适当降低送风温度降 低转速，达到节能目的。当送风

量降低到底限设定值得时候，适

当提高送风温度。

②变静压控制法

当全部阀门开度低于85%时 候，末端阀门小，风管上的压力升 高，反馈到风机，风机转速降低导 致风量减小，从而末端阀门开度增 大；当全部阀门开度高于85%时， 风管上的压力降低，反馈到风机， 风机转速增大从而风量增大，导致 末端阀门开度减小。 ③总风量控制法

根据风机相似定律，系统阻力系数不变时，总风量与风速成正比。

优点：在控制系统形式上具有比静压控制简单得多的结构，避免使用压力测量装置，在控制性能上具有快速稳定的特点，不需要变静压控制时的末端阀位信号。总风量控制在风机节能上介于静压和变静压控制方法之间。 缺点：增加了末端之间的耦合程度。

B.回风机控制 常用方法是根据送风机风量减去维持室内外压差所需风量的差值来调节回风机的转速。

C.新风控制 当送风量在运行过程中随着负荷的增大，新风量也会随着送风量的增加成比例的增加，造成变风量空调系统的能耗增加。所以必须对变风量空调中的新风控制。方法：风机跟踪法、检测新风量法、旁通风机法、压差检测法、二氧化碳浓度监测控制法、定风量风机控制法、多风机变风量系统新风量控制法。

七、冷热源系统监控

实质是机组内部自控+机组群控，群控目的是：确定设备台数，并进行水泵调节，实现供需平衡，保证系统运行安全，提供能量计量。

1、冷冻站设备顺序启停控制

中央空调热量传递过程：室内冷负荷→空调末端装置→冷冻水系统→制冷系统→冷却水系统→室外空气。冷水机组设备启动顺序：冷却塔风机→冷水泵→冷却水泵→冷水机组；关闭顺序：冷水机组→冷水泵→冷却水泵→冷却塔风机。

2、冷冻水系统的监控

按循环水泵的设置方式可分为一次泵和二次泵系统。

一次泵系统控制方法：①旁通阀开度调节阀（适用于水泵特性曲线为陡峭型的，旁通阀的作用是恒定供回水压差和机组的冷量，因此根据旁通阀的限位开关来控制是否增减机组）；②旁通流量控制法（根据旁通的流量来启停机组）；③回水温度控制法（根据回水温度调节水泵转速和机组的启停）④冷量控制法（根据供回水管的温度、流量传感器测的冷量聚丁机组的启停）；⑤一次泵完全变流量控制（策略，根据冷量法控制机组的运行台数，根据最不利环路的末端压差控制水泵转速，当机组冷水量达到最小允许流量时打开旁通阀）。

二次泵系统控制方法：①一次泵及机组控制（a.流量盈亏法：在旁通管上装一只流量开关和一台流量计，当盈余流量相当于一台一次泵水量的110％左右时，停开一台一次泵；反向流量达到一次泵单台水量的20％时，就开启一台一次泵；b.负荷控制法：在一次泵环路上设置流量计和温度传感器，当末端流量减少时，一次泵环路供回温差随冷量的减少而减少，当冷量等于一台冷水机组冷量时，停开一台冷水机组，反之加开一台冷水机组。）；②二次泵控制（a.调速法：水泵转速控制可采用恒定最远端盘管与调节阀之间压差法或多点压差控制法，对于陡降特性曲线水泵，也可采用供水压力恒定或供回水压差恒定的调速控制；b.压差