中央空调控制系统介绍

1、中央空调控制系统介绍中央空调控制系统介绍 1 1. . 空调自动控制的内容空调自动控制的内容 2.2. 空调自动控制的规律空调自动控制的规律 3.3.自动控制技术在空调系统的应用自动控制技术在空调系统的应用 空调系统构成空调系统构成 概述概述 空气调节简称空调，目的是为了创造一个舒适 的室内大气环境，使人在环境中感到比较舒服 空气调节就是将加工和处理的一定质量的空气空气调节就是将加工和处理的一定质量的空气 送入室内，使室内大气满足要求。送入室内，使室内大气满足要求。 空气调节的过程：空气调节的过程： 空气的净化 温度处理 湿度处理 中央空调系统的构成：中央空调系统的构成： 3.1.2.1 中央

2、空调的冷、热源系统中央空调的冷、热源系统 3.1.2.2 前端设备前端设备 (1)新风机组新风机组 (2)空调机组空调机组 (3)风机盘管风机盘管 (4)变风量系统变风量系统 中央空调的冷源系统中央空调的冷源系统 中央空调的冷源系统组成中央空调的冷源系统组成 冷水机组（制冷机组）冷水机组（制冷机组） 冷却塔冷却塔 冷冻水循环泵冷冻水循环泵 冷却水循环泵冷却水循环泵 中央空调热源系统中央空调热源系统 1.热源系统热源系统 热源 城市热网（热电厂）城市热网（热电厂） 自备锅炉自备锅炉 热交换器（将高温热水或蒸气转化（将高温热水或蒸气转化 成空调热水）成空调热水） 热水泵 1.1.中央空调自动控制的

3、内容中央空调自动控制的内容 l 中央空调系统由空气加热、冷却、加湿、去湿、中央空调系统由空气加热、冷却、加湿、去湿、 空气净化、风量调节设备以及空调用冷、热源等设备空气净化、风量调节设备以及空调用冷、热源等设备 组成。组成。 l 被控参数主要有空气的温度、湿度、压力、以被控参数主要有空气的温度、湿度、压力、以 及空气清新度、气流方向等，在冷、热源方面主要是及空气清新度、气流方向等，在冷、热源方面主要是 冷、热水温度，蒸汽压力。有时还需要测量、控制供冷、热水温度，蒸汽压力。有时还需要测量、控制供 回水干管的压力差，测量供回水温度以及回水流量等。回水干管的压力差，测量供回水温度以及回水流量等。 在

4、对这些参数进行控制的同时，还要对主要参数进行在对这些参数进行控制的同时，还要对主要参数进行 指示、记录、打印，并监测各机电设备的运行状态及指示、记录、打印，并监测各机电设备的运行状态及 事故状态、报警。事故状态、报警。 （1）传统的机械控制方式：传统的机械控制方式： 传统机械控制方式是机械技术与电工技术结合的 产物，它以电动机为动力，以开关、继电器、接 触器、机械压力式温控器等为控制件。它的控制 方式以开关控制和比例控制为主，多采用机械作 用式的自控元件，以获得可以接受的、较粗的制 冷温控精度，并保证制冷设备运行正确、安全可 靠。这种传统控制方式已有近百年的历史，目前、 还有部分制冷设备采用这

5、种控制方式。 空调系统自动控制方式空调系统自动控制方式 （2）电子式控制方式：电子式控制方式： 电子式控制方式采用的是电子元器件与部分专用集成电路组成的硬件控制电路 并结合继电器、接触器等控制器件，使制冷设备获得较精确的温控精度，并保证 制冷设备运行正确、安全可靠。这种控制方式仅使用了二十几年，目前已很少使 用。 2.8V 10K 1N4001 220V N N0 NC J1 L FU 12V B 470uf 25V R8 14 15V C1 D1-D4 J1 1N4001 D6 D7 R10 C3 6.5V V0 12 13 _ LM324 4 + 1 R2 11 LM324 _ 2 + 3

6、 C5 R1 C2 R6 C4 100uf 8V D5R7 t R9 W R5 R4 R3 TNR C8050 电子温度控制器电气原理图 近二十多年来，由于微电脑（单片机）控制 技术及通信技术的快速发展，制冷空调设备控 制系统中也大量的采用微电脑（单片机）控制， 并把电子器件的信息处理和控制功能揉和到机 械装置中，应用机械、电子、信息等有关技术， 对整个控制系统进行有机的组织、渗透、和综 合，实现整个系统的最优化控制。这种控制方 式不再是原有那种单技术、单功能的控制方式， 而是一种全新的，具有复合技术、复合功能、 自动化程度很高的控制方式。采用这种控制方 式的产品一般都具有自动控制、自动补偿、

7、自 动校验、自动调节、自诊断、自恢复和智能化 等多种功能。 （3）微电脑控制方式：微电脑控制方式： 空调器微电脑控制电气原理图空调器微电脑控制电气原理图 + 1 2 4 3 27 25 26 28 6 8 7 5 23 21 22 24 14 13 12 9 11 10 15 16 17 20 18 19 R2 C22 R21 R22 Q2 R1 Q1 R20 R19 C20 C21 C8050 C8050 R18 XT C9 C10 R3 R4 JP1 盘管温 SW1R9 +5V C11 R10 +5V R23 C23 R10 CNW JP2 C13R7C14R6 室温 TR2 TR1 +5

8、V R26 R16 R25 Q3 8 7 6 5 4 3 2 1 9 10 11 12 13 14 15 16 R12 R15 R13 R14 CEN +5V R17 R8 +5V +5V LED4 LED1 LED3(G) OUT GND +5V REV 遥控 接收器 C17 IC2 IC1 BZ R11 +12V +12V CNM 步 进 电 机 +12V A B C D 压缩机 室外风机 Q5 Q4 辅助加热 HEAT 四通换向阀 20S COM FAN IC6 +12V + 2 7805 13 2 7812 13 + +12V COM AC-N 3A/250V FUSZ ZNR TC

9、AC220V 12V D1-D4 1N4001 C1C1 1000uf 35v 0.01uf C3C4 0.01 470uf t v + 220uf C5 0.01 C6 +5V +12V D5 1N4148 C7 4.7uf C8050 2 1 4 6 SCR CF1 R29 C25 N K C 120 0.022u 1uf S R COM CNA AC220V R28 R24 1K 470 室内风机 COM AC-N C24 0V ULN 2003A (Y) (R) LED2 (G) 显示板 转速 检测 端口 强制 开关 分体式空调模拟实验机电气原理图 D6 D7 D8 中央空调系统图中央

10、空调系统图 空调自动控制的规律空调自动控制的规律 连续控制规律可以分为比例、比例积分、连续控制规律可以分为比例、比例积分、 比例微分和比例积分微分控制规律。比例、比例微分和比例积分微分控制规律。比例、 积分、微分分别用积分、微分分别用P、I、D表示。因此表示。因此PID控控 制就是比例积分微分控制。制就是比例积分微分控制。 自动控制技术在空调系统的应用自动控制技术在空调系统的应用 NCOMPOFRHNWNO4V 开关电源开关电源 AC90V2 60V IO控制板控制板 485总线总线 线控器线控器 温度传感器温度传感器 拨码开关拨码开关 家用中央空调（变风量）控制器家用中央空调（变风量）控制器

11、-普通温控器普通温控器 FAN 远程控制远程控制故障检测故障检测 PEL 房房 间间1 房房 间间2 房房 间间3 温控温控 器器 温控温控 器器 温控温控 器器 室内风机室内风机 风管机自动变风量控制器风管机自动变风量控制器 变风量空调系统变风量空调系统 变风量空调系统(VAV)是通过空调送风量的送风量的 调节调节实现空调区域温湿环境的控制。 变风量空调系统的特点：变风量空调系统的特点：送风温度不变，送风温度不变， 而改变送风量来满足房间对热负荷的要求，而改变送风量来满足房间对热负荷的要求， 就是说表冷器回水调节阀开度恒定不变，就是说表冷器回水调节阀开度恒定不变， 用改变送风机的转速来改变送

12、风量。通常用改变送风机的转速来改变送风量。通常 采用变频调速来调节电机的转速采用变频调速来调节电机的转速 变风量系统工作原理示意图变风量系统工作原理示意图 变风量系统监控原理变风量系统监控原理 变风量系统的分类变风量系统的分类 （1）单风管单风管VAVVAV系统系统 （2）单风管再加热单风管再加热VAVVAV系统系统 （3）单风管送回风机联动单风管送回风机联动VAVVAV系统系统 （4）单风管旁通式单风管旁通式VAVVAV系统系统 （5 5） VAVVAV系统变风量末端装置及控制系统变风量末端装置及控制 变风量系统自动控制变风量系统自动控制 1.1.变风量空调系统运行参数与状态监控点位及常变风

13、量空调系统运行参数与状态监控点位及常 用传感器用传感器 （了解）（了解） 2.2.变风量系统的连锁控制（重点）变风量系统的连锁控制（重点） 电气连锁：开新风风门、回风风门、排风风门与送风风机、电气连锁：开新风风门、回风风门、排风风门与送风风机、 排风风机连锁；风机停机连锁切断加湿器电源。排风风机连锁；风机停机连锁切断加湿器电源。 空调机组启动顺序控制：新风风门开启空调机组启动顺序控制：新风风门开启回风风门启动回风风门启动送送 风机启动风机启动排风风门开启排风风门开启回风机启动回风机启动空调冷冻水热水空调冷冻水热水 调节阀开启调节阀开启( (加湿器启动加湿器启动) )加湿阀开启。加湿阀开启。 空

14、调机组停机顺序控制：空调机组停机顺序控制：( (加湿器停机加湿器停机) )加湿阀关闭加湿阀关闭空调冷空调冷 冻水热水调节阀关闭冻水热水调节阀关闭停回风机停回风机排风风门关闭排风风门关闭送风机送风机 停机停机新风门、排风门关闭、回风门停机。新风门、排风门关闭、回风门停机。 3. 3. 变风量系统运行与节能控制变风量系统运行与节能控制 (1)(1)变风量空调机组的送风量、送风温度调节与节能策略变风量空调机组的送风量、送风温度调节与节能策略 定静压定温度法定静压定温度法(CPT)(CPT)（重点）（重点） 定静压变温度法(CPVT) 变静压变温度法(VPVT) VAV总风量控制法 (2)回风机转速自

15、动调节 (3)湿度控制 (4)空气质量控制 (5)新风量、回风量及排风量的比例控制 (6)过滤器差压报警、机组防冻保护 (7)空调机组的定时运行与设备的远程控制 (8)变风量末端装置的自动调节 定风量空调机组定风量空调机组 所谓定风量空调机组就是指：保持风机转速所谓定风量空调机组就是指：保持风机转速 不变，依靠回水管冷不变，依靠回水管冷/热水调节阀来调节水热水调节阀来调节水 阀的开度，进而调节室内的温度使其遵循阀的开度，进而调节室内的温度使其遵循 设定值。设定值。 定风量空调机组控制原理图定风量空调机组控制原理图 2 2 定风量空调机组连锁控制定风量空调机组连锁控制 (1) 启动顺序控制：启动

16、顺序控制： 新风风门、回风风门、排风风门开启送风 机启动回风机启动冷热水调节阀开启 加湿阀开启。 (2) 停机顺序控制：停机顺序控制： 关加湿阀关冷热水调节阀送风机停机 新风风门、回风风门、排风风门关闭。 中央空调计算机监控系统中央空调计算机监控系统 中央空调计算机监控系统中央空调计算机监控系统 1：计算机集中控制多台中央空调：计算机集中控制多台中央空调 2：计算机监测各中央空调运行状态：计算机监测各中央空调运行状态 3：计算机监测各房间温度：计算机监测各房间温度 远程自控框图远程自控框图 1、电话远程控制、电话远程控制 2、集中控制、集中控制 3、独立操作、独立操作 电话线电话线 主控面板主

17、控面板 网络网络 温控器温控器 电话管理器电话管理器 家用电器家用电器 安防检测安防检测 家电控制器家电控制器 家用中央空调电话远程控制系统家用中央空调电话远程控制系统 应用举例应用举例 -其他空其他空 调控制方调控制方 案案 普通空调计算机集中监控系统方案普通空调计算机集中监控系统方案 故障输入故障输入 故障检测故障检测 运行检测运行检测 温度检测温度检测 计算机集中控制器计算机集中控制器n 空调空调n 遥控发射管遥控发射管 或启动输出或启动输出 空调控制器空调控制器 集中式空调集中式空调制冷站制冷站自动控制自动控制 （）空调冷源系统的构成（制冷机、循环 水泵、集水器、分水器、补水箱），通常

18、 这些设备以及水处理装置等辅助设备通常 安装在专用的设备间-制冷站制冷站。通常制冷站 在地下室。 （）制冷系统的监控原理 空调自动控制的应用领域 冷水机组的监控原理图 制冷站水系统的运行控制制冷站水系统的运行控制 （）冷水机组的连锁控制（重点）（）冷水机组的连锁控制（重点） （）设备的相互切换与均衡使用（）设备的相互切换与均衡使用 （）冷冻水回路冷水机组侧恒流量与空调（）冷冻水回路冷水机组侧恒流量与空调 末段设备变流量运行（了解）末段设备变流量运行（了解） 启动顺序启动顺序：冷却水塔风机冷却水泵冷冻 水泵冷水机组 停止顺序停止顺序：冷水机组（延时5分钟）冷冻 水泵冷却水泵冷却水塔风机。 （）膨

19、胀水箱与补水箱监控（）膨胀水箱与补水箱监控 （）冷水机组的节能群控运行（）冷水机组的节能群控运行 （1）冷冻水回水温度法）冷冻水回水温度法 用冷冻水回水温度来调节冷水机组和冷冻 水泵的开启台数 （2）冷量控制法）冷量控制法 根据测量分、集水器供回水温度及冷冻水 回水流量，计算空调实际所需冷负荷。根 据冷负荷决定冷水机开启台数。 （）冷却塔的节能运行控制（）冷却塔的节能运行控制 冷却塔的控制实际上是利用冷却进水温度来控制冷却塔的控制实际上是利用冷却进水温度来控制 相应的风机（风机作台数控制或变速控制），不相应的风机（风机作台数控制或变速控制），不 受冷水机组运行状态的限制（如室外温度较低时，受冷水机组运行状态的限制（如室外温度较低时， 虽然冷水机组运行，但也可能仅靠水从塔流出后虽然冷水机组运行，但也可能仅靠水从塔流出后 的自然冷却而不是风机强制冷却即可满足水温要的自然冷却而不是风机强制冷却即可满足水温要