半集中式空气调节系统的控制 P39

智能建筑设备备自动化系统统工程情境3空调系统的控控制任务2半集中式空气气调节系统的的控制4.3半集中式空气气调节系统的的控制4.3.1半集中式空气气调节系统简简介回顾半集中式空调调系统空气处理过程程由集中在空空调机房中的的集中设备和和分布在控制制区域的分散散设备共同完完成。半集中式空调调系统的形式式主要有：风机盘管系统统诱导器系统水环热泵系统统集中式空调系系统存在的缺缺点所有空空气都都在调调机房房的空空调箱箱中处处理=>风道过过粗、、过长长和机机房面面积大大=>常常占占用较较多的的建筑筑面积积和空空间为了解解决这这些矛矛盾产生了了:半集中中式空空调系系统分散式式空调调系统统4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介1.概述半集中中式空空调系系统典典型的的应用用形式式：风机盘盘管+新风机机组（（即FCU+PAU）风机盘盘管，，FanCoilUnit，FCU新风机机组，，PrimaryAir-handlingUnit，PAU这种空空调系系统的的空气气处理理过程程包括括两部部分：：PAU对新风风的集集中处处理、、配送送分散在在控制制区域域的FCU对空气气就地地处理理FCU+PAU空调系系统新风机机组和和风机机盘管管所用用的冷冷冻水水（热热水））由冷冷（热热）源源集中中供应应空调房房间热热湿负负荷由由新风风机组组送进进来的的空气气和进进入风风机盘盘管的的冷冻冻水（（热水水）带带入属于空空气-水系统统风机盘盘管空空调系系统广广泛应应用于于旅馆馆、公公寓、、医院院和办办公室室等高高级多多层的的建筑筑中对于需需要增增设空空调的的小面面积、、多房房间的的旧建建筑来来说，，采用用这种种空调调方式式也较较为合合适，，因为为它占占地面面积小小，易易于安安装施施工。。半集中中式空空调系系统的的典型型形式式风机盘盘管（（FanCoilUnit，FCU）+新风机机组（（PrimaryAir-handlingUnit，PAU）风机盘盘管由风机机和盘盘管组组成的的空调调末端端装置置新风机机组类似于于AHU，只处处理新新风该处理理方式式包括括两部部分PAU对新风风的集集中处处理、、配送送FCU对回风风的分分散处处理本节主主要介介绍““FCU+PAU”形式的的半集集中式式中央央空调调4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介2.风机盘盘管组成风机、、电动动机、、盘管管、空空气过过滤器器、凝凝水盘盘和箱箱体还配有有室温温自动动调节节装置置机组箱箱体由钢骨骨架和和薄钢钢板制制成，，其出出风格格栅做做成固固定式式或可可调式式围护面面板可可以拆拆卸，，便于于检修修内部部设备备明装机机组箱箱体表表面喷喷有彩彩漆，，与建建筑装装饰相相协调调，可可兼作作室内内陈设设出风口口位置置有上上出风风和前前出风风两种种。风机盘盘管的的选型型与布布置与空调调房间间的使使用性性质、、建筑筑形式式有关关。风机盘盘管有有立式式明装装和卧卧式暗暗装两两个类类型。。4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介对于宾宾馆客客房风机盘盘管一一般布布置在在进门门的过过道顶顶棚内内采用卧卧式暗暗装机机组。。这种布布置形形式美美观，，不占占用房房间有有效面面积，，噪声声小。。从室内内气流流组织织和温温度分分布均均匀的的角度度来看看，这这种方方式特特别适适合于于夏季季使用用。卧式风风机盘盘管机机组与与独立立新风风系统统的布布置1-新风管管；2-风机盘盘管机机组；；3-过道；；4-房间；；5-走廊4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介对于办办公室室、医医院病病房等等顶棚棚无安安装位位置的的房间间一般采采用明明装立立式机机组。。将其布布置在在外墙墙窗下下。立式机机组多多用于于空间间较大大的房房间。。冬季和和夏季季室内内温度度均匀匀性较较好，，特别别适用用于冬冬季送送风。。立式机机组易易于安安装，，维修修方便便，但但需占占用房房间的的有效效使用用面积积。1-新风口口；2-风机盘盘管机机组；；3-房间；；4-走廊立式风风机盘盘管机机组与与独立立新风风系统统的布布置4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介吊顶式式暗装装机组组近年来来，国国内开开始生生产和和使用用吊顶顶式暗暗装机机组。。这种机机组的的主要要优点点是不不占房房间的的使用用面积积，安安装、、检修修、保保养简简单。。但在冬冬季使使用这这种机机组时时，会会使室室内温温度梯梯度大大，一一般不不适用用于以以冬季季采暖暖为主主的场场所。。4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介3.风机盘盘管机机组空空调系系统的的新风风供给给方式式(1)室外空空气靠靠房间间的门门窗等等缝隙隙自然然渗入入和浴浴厕机机械排排风补补给新新风。。此方式式只适适合旧建筑筑增设设风机机盘管管空调调系统统且布布置新新风管管有困困难时时使用。。(2)在房间间外墙墙打洞洞引新新风直直接进进入风风机盘盘管机机组。。新风能能得到到较好好的保保证，，但：室室内温温湿度度受外外界气气候条条件影影响很很大室外噪噪声也也会从从新风风口直直接进进入室室内影响建建筑物物的外外观。。室外渗渗入新新风外外墙墙洞口口引入入新风风4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介(3)由独立立的新新风系系统供供给新新风经集中中处理理过的的新风风通过过送风风管路路送入入各空空调房房间。。可随室室外空空气状状态的的变化化进行行调节节，以以保证证室内内空气气状态态参数数的稳稳定。。房间的的新风风量全全年都都可以以得到到保证证。非常适适合于于卫生生条件件较严严格的的空调调建筑筑我国近近年来来新建建的宾宾馆大大都采采用这这种方方式向向空调调房间间供应应新风风。目前风风机盘盘管空空调系系统的的新风风供给给多采用用这种种方式式。4.3.1半集中中式空空气调调节系系统简简介6.新风机机组（（PAU）新风机机组是是对室外新风风进行集中中处理后送送入各空调调区域的设设备。而风机盘管管则是直接安装在在各空调区区域内，对对空调区域域内空气进进行闭环处处理（一般般没有新风风，完全处处理回风））的空调设设备。新风机组的的组成4.3.1半集中式空空气调节系系统简介新风机组的的组成，如如图示只有一个换换热器，冬冬夏季共用用。在冬季送入入热水对空空气进行加加热，在夏夏季则送入入冷冻水对对空气冷却却去湿。加湿器仅在在冬季对新新风加湿。。在南方地区区，用作舒舒适性空调调使用时，，时常取消消了加湿器器。PAU与FCU配合主要是为各各房间提供供一定的新新鲜空气，，满足卫生生要求为避免室外外空气对室室内温湿度度状态的干干扰，需要在送入入房间之前前对其进行行热湿处理理例如处理到到与室内空空气状态的的焓相同的的机器露点点，新风不不再增加室室内的空调调负荷。室内负荷通通常由风机机盘管处理理。4.3.2新风机组的的控制1.工艺流程分分析新风机组（（PAU）是用来集集中处理室室外新风的的空气处理理装置构成主要由新风风阀、过滤滤器、表冷冷器（冷/热盘管）、、加湿器、、送风机等等流程对室外进入入的新风进进行过滤、、温/湿度调节后后，配送至至各空调区区域4.3.2新风机组的的控制1.工艺流程分分析新风门：控制新风机机组与室外外空气的通通断新风门与送送风机联动动：送风机启动动时，新风风门自动打打开；送风风机停止，，新风门连连锁关闭滤网：室外新风进进入新风机机组后由滤滤网进行过过滤。换热盘管：：经过滤后的的新风经过过换热盘管管进行热交交换处理，，通过水阀阀开度控制制可以调节节热交换速速度，从而而控制热交交换后新风风的温度。。加湿器：当空气湿度度低于设定定值时，可可通过加湿湿器喷蒸气气加湿。风机：是新风机组组的动力设设备，处理理过后的空空气就是通通过送风机机送到空调调房间内的的。4.3.2新风机组的的控制2.监控需求分分析业主的需求求相关标准，，如：智能能建筑设计计标准GB/T50314-20064.3.2新风机组的的控制3.新风机组的的监控功能能分析(1)新风阀控制制在冬季停机机后为防止止盘管冻结结，选择通断式风阀控制器器DDC通过1路DO通道来控制制新风阀的的开与关当输出为高高电平时，，风阀控制制器打开风风阀，低电电平时关闭闭风阀新风门应与与送风机联联动送风机启动动时，新风风门自动打打开；送风机停止止，新风门门连锁关闭闭连锁控制的的目的？防止室内冷冷量或热量量外逸减少灰尘进进入，保持持新风机组组内清洁冬季季还还可可起起到到盘盘管管防防冻冻作作用用4.3.2新风风机机组组的的控控制制(2)过滤滤网网状状态态显显示示与与报报警警为什什么么要要监监测测？？当风风机机在在运运行行时时，，由由于于过过滤滤网网的的阻阻力力作作用用，，在在过过滤滤网网的的前前后后存存在在一一个个压压差差当滤滤网网发发生生阻阻塞塞时时滤滤网网两两端端的的压压差差就就会会增增大大怎样样检检测测？？在滤滤网网两两端端装装设设微压压差差开开关关如果果过过滤滤网网干干净净，，压压差差将将小小于于指指定定值值；；反反之之如如果果过过滤滤网网太太脏脏，，过过滤滤网网前前后后的的压压差差变变大大，，超超过过指指定定值值，，微微压压差差开开关关就就会会动动作作，，从从而而产产生生““通通””的的开开关关信信号号，，通通过过一一路路DI输入入通通道道接接入入DDC微压压差差开开关关吸吸合合时时的的临临界界压压差差值值可可以以根根据据过过滤滤网网阻阻力力的的情情况况预预先先设设定定4.3.2新风风机机组组的的控控制制过滤滤网网有有报报警警之之后后，，怎怎么么办办？？压差差开开关关动动作作发发出出报报警警，，提提醒醒工工作作人人员员进进行行清清洗洗注：：压压差差开开关关与与压压差差传传感感器器的的区区别别？？检测测得得到到的的信信号号分分别别是是数数字字信信号号和和模模拟拟信信号号对DDC来说说，，分分别别对对应应于于DI和AI通道道压差差开开关关的的成成本本远远低低于于可可以以直直接接测测出出压压差差的的压压差差传传感感器器，，并并且且比比压压差差传传感感器器可可靠靠耐耐用用在本本问问题题中中一一般般不不选选择择可可连连续续输输出出的的微微压压差差传传感感器器压差差传传感感器器价价格格昂昂贵贵4.3.2新风风机机组组的的控控制制(3)送风风的的温温湿湿度度的的检检测测在新新风风机机与与其其他他分分散散空空气气处处理理设设备备（（如如风风机机盘盘管管））组组成成的的半半集集中中式式空空调调系系统统中中，，新新风风机机组组一一般般只只保保证证送送入入足足够够的的新新风风量量、、控控制制室室内内湿湿度度和和送送风风温温度度，，而而不不管管控控制制区区域域内内的的温温度度。。控控制制区区域域内内的的温温度度由由分分散散的的空空气气处处理理设设备备进进行行控控制制。。在风风机机出出口口处处设设4~20mA电流流输输出出的的温温、、湿湿度度变变送送器器各各一一个个，，接接至至DDC的2路AI输入入通通道道上上，，分分别别对对空空气气的的温温度度和和相相对对湿湿度度进进行行监监测测，，以以便便了了解解机机组组是是否否将将新新风风处处理理到到所所要要求求的的状状态态，，并并以以此此控控制制盘盘管管水水阀阀和和加加湿湿器器调调节节阀阀。。注：：室室外外温温度度传传感感器器一一般般没没有有必必要要每每台台新新风风机机组组单单独独设设置置，，只只需需整整栋栋建建筑筑统统一一设设置置一一个个或或几几个个即即可可。。4.3.2新风风机机组组的的控控制制(4)换热热盘盘管管的的热热交交换换速速度度与与送送风风温温度度的的控控制制思路路：：换热热盘盘管管对对经经过过滤滤后后的的新新风风进进行行热热交交换换处处理理，，DDC根据据检检测测得得到到的的送送风风温温度度来来控控制制水水阀阀的的开开度度，，调调节节热热交交换换速速度度，，从从而而控控制制热热交交换换后后新新风风的的温温度度。。一般般根根据据送送风风温温度度与与设设定定温温度度的的差差值值对对水水阀阀开开度度进进行行PID控制制。。控制制器器的的设设定定温温度度根根据据内内部部时时钟钟确确定定，，夏夏季季和和冬冬季季设设定定值值不不同同。。DDC通过1路AO通道调节热交交换盘管的二二通电动调节节水阀的开度度，从而调节节换热器的换换热量，以使使送风温度与与设定值一致致。热水盘管的水水阀应与送风风机联动仅当送风机处处于运行状态态时，水阀进进入自动调节节状态；送风风机停止后，，水阀自动回回到关闭位置置，以免浪费费冷冻水循环环能源。4.3.2新风机组的控控制(5)防冻保护控制制防冻保护的作作用？防止冬季时盘盘管冻结，这这在北方地区区是十分必要要的。防冻开关设在在表冷器（加加热器）后面面。防冻保护方法法之一——防冻开关是开关量（数数字量）传感感器占用DDC的1路DI通道防冻开关的动动作温度一般般设置在5℃。当防冻开关处处的空气温度度低于5℃时，防冻开关关送出信号至至DDC，DDC逻辑运算后发发出控制信号号，停止风机机转动，开大大热水阀门、、关闭新风阀阀门，使风温温回升，并报报警以检测故故障。当防冻开关正正常时，应重重新启动风机机，打开新风风阀，恢复正正常工作。4.3.2新风机组的控控制防冻保护方法法之二——在换热器水盘盘管出口安装装水温传感器器，测量出口口水温一方面供控制制器用来确定定是热水还是是冷水，以自自动进行工况况转换；同时还可以在在冬季用来监监测热水供应应情况，供防防冻保护用。。水温传感器可可使用4~20mA电流输出的温温度变送器，，接到DDC的AI通道上。当机组内温度度过低时，为为防止水盘管管冻裂，应停停止风机，关关闭风阀，并并将水阀全开开，以尽可能能增加盘管内内与系统间水水的对流，同同时还可排除除由于水阀堵堵塞或水阀误误关闭造成的的降温。4.3.2新风机组的控控制(6)送风相对湿度度控制图中所示的系系统采用干蒸蒸汽加湿器进进行加湿。湿度传感器检检测到送风湿湿度实际值，，与控制器设设定的湿度比比较，经PID计算后，输出出相应的模拟拟信号（1路AO），控制加湿湿电动调节阀阀的开度，使使实测湿度达达到设定湿度度。注：如果加湿湿设备使用电电加湿器，则则控制变为数数字信号（1路DO），控制加湿湿器的启停。。4.3.2新风机组的控控制(7)风机启停控制制及运行状态态显示对风机的监控控方法与一般般的三相电动动机监控一样样内容包括：风机启/停控制DDC通过事先编制制的启停控制制程序，通过过1路DO通道控制风机机的启停。运行状态监视视将风机电机主主电路上交流流接触器的辅辅助触点作为为开关量输入入(DI信号)，输入DDC监测风机的运运行状态；风机故障报警警监视主电路上热继继电器的辅助助触点信号(1路DI信号)，作为风机过过载停机报警警信号风机的手/自动控制状态态监视从手/自动开关取1路DI信号输送给DDC，以检测手/自动状态4.3.2新风机组的控控制(7)风机启停控制制及运行状态态显示(续)风机状态监视视两种实现方方式比较(1)直接从风机电电控箱接触器器的辅助触点点取信号简单经济，但但实际只是监监测风机电控控箱的送电状状态(2)在风机两端加加设压差开关关根据压差反馈馈判别风机状状态可以准确地监监视风机的实实际运行状态态4.3.2新风机组的控控制(8)安全和消防控控制只有风机确实实启动，风速速开关检测到到风压后，温温度控制程序序才会工作。。当火灾发生时时，由消防联联动控制系统统发出控制信信号，停止风风机运行，并并通过1路DO通道关闭新风风阀。(9)连锁控制启动顺序控制制：启动新风机开启新风机风风阀开启电动调节节水阀开启加湿电动动调节阀；停机顺序控制制：关闭新风机关闭加湿电动动调节阀关闭电动调节节水阀关闭新风机风风阀。4.3.2新风机组的控控制4.BAS监控原理图绘绘制及监控点点位的统计据上述分析，，绘制新风机机组监控原理理图图4.20DDC监控点位统计计表表4-3，四类点位合合计：4AI、6DI、2AO、2DO。4.3.2新风机组的控控制4.3.2新风机组的控控制5.补充说明：带带变频控制的的新风机组的的控制带变频控制的的新风机组需需设置室内空空气品质传感感器。送风机机的运行频率率一般根据室室内空气品质质进行控制。。室内空气品品质的通过空空气品质传感感器检测，主主要是检测CO2含量，占用DDC的1路AI通道。当室内空气品品质满足设定定值要求时，，可以降低送送风机频率以以节约能源（（但送风机一一般有最小运运行频率限制制，以保证最最小新风量））；当室内空空气品质不满满足设定值要要求时，应加加大送风机运运行频率，增增加新风量。。从节能角度度考虑，室内内空气品质的的控制一般希希望在满足室室内空气品质质的前提下，，将新风量控控制在最小。。与传统的固定定新风量的控控制方案相比比，在保证室室内空气品质质不变的前提提下，以CO2浓度作为指标标的控制方案案具有明显的的节能效果。。4.3.3风机盘管系统统的控制风机盘管系统统的监控功能能(1)室内温度测量量；(2)冷、热水阀开开关控制；(3)风机变速及启启停控制。4.3.3风机盘管系统统的控制2.风机盘管系统统的监控功能能描述(1)风机变速及启启停控制流程分析回风由小功率率风机吸入风风机盘管经盘管热交换换后送回室内内风机功率较小小，因此控制制较为简单仅包括转速控控制与状态监监视且一般为有级级调节分为高、中、、低速三挡在一般的工程程中，启停控控制和风量调调节通常采用用就地手动控制制4.3.3风机盘管系统统的控制(2)室温控制由室温控制器器及电动阀共共同完成思路：通过调节冷、、热水量而改改变盘管的供供冷或供热量量，控制室内内温度。风机盘管温度度采样直接取取室内实际温温度，温度传传感器通常安安装在温度控控制器内风机盘管温控控器有多种功功能可供选择择：启停控制、三三档风速控制制、温度设定定、室内温度度显示、占用用模式设定等等。温控器的设置置应设于室内有有代表性的区区域或位置不应靠近热源源、灯光及远远离人员活动动的地点三速开开关则则应设设于方方便人人操作作的地地点4.3.3风机盘盘管系系统的的控制制(2)室温控控制（（续