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1、Air Conditioning-Chapter 6 第六章 空调系统的运行调节 第四节 变风量空调系统的运行调节 第一节 室内热湿负荷变化时的运行调节 第二节 室外空气状态变化时的运行调节 第三节 集中空调系统的自动控制 第五节 半集中式空调系统的运行调节 Air Conditioning-Chapter 6 第一节 室内热湿负荷变化时的运行调节 一、定露点和变露点的调节方法 （一）室内余热量变化、余湿量不变（定露点再热） Air Conditioning-Chapter 6 （二）室内余热量和余湿量均变化（定露点再热、变露点再热） 变露点的方法： 1.冬季：调节预热器加热量 2.过渡季：调
2、节新回风混合比 3.夏季：调节喷水温度或进水温度 6-5空气加热器的家热量调节方法(调节旁同空气量) Air Conditioning-Chapter 6 二、调节一、二次回风混合比（风门联动） （一）室内余热量变化、余湿量不变（图6-7a） （二）室内余热量和余湿量均变化（同时调节露点（喷水温度 、进水温度） （图6-7b） Air Conditioning-Chapter 6 三、调节空调箱旁通风门 （一）夏季：增大旁通风量（图6-8） Air Conditioning-Chapter 6 （二）过渡季：绝热加湿+旁通送风（图6-9） Air Conditioning-Chapter 6
3、四、调节送风量 （一）只调节送风量 （二）同时调节露点或再热量6-10调节通过表冷器的冷冻水流量 Air Conditioning-Chapter 6 五、直接调节送风状态 （一）冬季：蒸汽加湿+再热 （二）夏季：固体吸湿+干冷（改变吸湿旁通风量和干冷负荷） 液体吸湿（改变吸湿剂温度） Air Conditioning-Chapter 6 六、多房间空调系统的运行调节 （一）集中再热（定露点） （二）分室再热 Air Conditioning-Chapter 6 第二节 室外空气状态变化时的运行调节 室外空气状态的变化，一方面引起送风状态的变化；另一方 面会引起负荷变化。 一、工况区及其划分原
4、则 室外气象包络线 工况区：根据当地的气象变化情况，在I-D图上分成若干个气象 区，即空调工况区，对应每个工况区采用不同的运行调节方法 。 工况区划分原则：在保证室内温湿度要求的前提下，使运行 经济，调节简便；考虑气象频度，尽量减少分区和调节环节。 Air Conditioning-Chapter 6 二、一次回风空调系统全年运行调节 1. 工况分区（P182，图6-12） Air Conditioning-Chapter 6 2. 各工况区的运行调节方法 ：最小新风，调节预热器，（再热器）N1 ：变新风（调新回风联动阀门）N1 ：变新风N2；全新风喷循环水，调再热N； 全新风喷循环水+旁通O
5、N ：全新风，调冷水温度N2 ：最小新风，调冷水温度N2 一次回风系统全年运行调节图（P184，图6-18）。 Air Conditioning-Chapter 6 三、空调系统的全年节能运行工况 1、最佳运行工况分区原则 利用变设定参数，推迟用冷（热）时间 尽量避免冷热抵消：无露点运行 冬、夏采用最小新风，节省冷、热消耗 过渡季加大新风量，推迟制冷时间 2、分区考虑因数 年气候情况 空调系统和设备的不同 室内参数要求 控制方法 3、一次回风淋水系统的多工况节能运行 分区（P186，图6-19） 最佳运行工况（表6-3） Air Conditioning-Chapter 6 Air Condi
6、tioning-Chapter 6 1.全面掌握系统信息 测量建筑内空气温度，空气湿度，水流量，空调风速等参数。 2.动态能耗计量分析 实现建筑水，电，热量，燃气，等能耗的自动统计计量。 （一） 空调自动控制的意义 3.控制调节和节能分析 当气象条件等因素发生变化时，对系统设备的运行状态进行调 节，实现节能优化。 4.改善设备管理 监测系统设备的运行状况，及时进行故障诊断和事故报警。 第三节 集中式空调系统的自动控制 概 述 Air Conditioning-Chapter 6 1.常规仪表控制系统 该系统由分散的常规仪表来完成数据信息的采集，采集的信 息直接传输给终端的执行器，有执行器来完成
7、控制任务，此种 控制简单，控制过于粗糙。 （二） 空调自动控制的种类 空调器常规仪表控制 Air Conditioning-Chapter 6 Air Conditioning-Chapter 6 2.直接数字控制系统（DDC控制系统） 直接数字控制系统 可以理解为常规仪表控制经数 据收集器转换传输给中央电脑的控制系统。 直接数字控制系统 中央设备（中央电脑，彩色监视器， 键盘，鼠标，打印机，不间断电源，通 讯借口，鼠标等） DDC现场控制器 通讯网络 终端设备（传感器，执行器） Air Conditioning-Chapter 6 中央电脑设备 主要用于管理，其功能为一台中央电脑可 容纳数个
8、DDC控制器，并可分别对每个DDC控制器进行管理 和相互通讯。 DDC控制器 本身具有输入输出通讯功能的微型计算机 ，但DDC有容量限制（DDC包含多少个控制点）。 直接数字控制系统（ DDC系统） Air Conditioning-Chapter 6 新风机组DDC控制 Air Conditioning-Chapter 6 1.信息点的选择 1.1 硬件设备的选择是信息点选择的第一步 每一个控制或测量任务的完成都是获取信息、处理信息、发出 信息的过程。控制系统获取的信息可能是传感器的测量数据，可能 是执行器的反馈信号，也可能是运行管理人员输入的指令。各种控 制测量任务是通过信息采集、处理实现
9、的。因而建立控制系统，首 先要选择传感器、执行器等系统硬件设备，确定实现控制测量的信 息来源。 （三） 设计空调自控注意的问题 1.2如何选择系统硬件设备 对各个控制调节和测量任务的分析,可以清楚的知道每一个任 务控制系统所需要获取的信息和所需要发送的信息。据此,可以明确 实现各个任务所需要传感器的种类, 测量范围,以及精度要求;明确所 需要的执行器的种类,调节范围。 Air Conditioning-Chapter 6 信息点的选择 确定信息来源 终端设备选择 系统功能确定 2.通讯网络的设计 2.1 通讯协议 硬件设备之间的信息传递是通过二进制的数字编码来实现的， 只有采用相同的编码协议和
10、通讯协议的硬件设备之间才能相互理解 。 通讯网络应解决采用各种通讯设备的兼容问题。 Air Conditioning-Chapter 6 2.2 信息传递平台 每一个控制任务的完成是建立在对各个功能子系统运行情况 全面掌握的基础上的。 通讯网络应该提供一个集成的，公共的信息传递平台，平等 的收集、发送来自各个功能子系统中传感器、执行器等控制 设备的信息。 2.3控制策略的灵活改变 在建筑系统运行过程中，运行管理人员可能会不断调整 、优化系统运行策略和控制算法，以改善系统运行情况。 通讯网络应该能够满足控制策略的灵活改变：通讯网络 结构形式不应该妨碍控制策略的改变，控制逻辑也不应该影响 到通讯网
11、络的形式。 Air Conditioning-Chapter 6 清华大学超低能耗示范楼 Air Conditioning-Chapter 6 暖通空调系统的计算机控制管理 Air Conditioning-Chapter 6 楼宇自控 Air Conditioning-Chapter 6 Air Conditioning-Chapter 6 Building Automation: Small/Medium Commercial HVAC Air Conditioning-Chapter 6 Benefits of SMARTMESH Wireless Networks Reduced in
12、stallation or reconfiguration time; less than 10 minutes per point to install Eliminates cost of wiring; reduced overall installation costs Decreased energy costs Convenient control of multiple in-building zones Increased occupant comfort Types of Sensors/Actuators Used VAV Indoor Temperature Sensor
13、 Outdoor Air Temperature Sensor CO2 Occupancy Sensor Blower Relay Air Conditioning-Chapter 6 FIGURE 2. HVAC FEEDBACK CONTROL SYSTEM While Moisture and Temperature are the Physical Quantities that need to be dynamically controlled, the Sunlight Intensity becomes a Distortion Parameter within the Temp
14、erature Closed Loop that will be additionally monitored. Air Conditioning-Chapter 6 FIGURE 3. MIXED SIGNAL APPROACH FOR A GENERIC HVAC SYSTEM Analog Signals of Temperature, Light and Moisture Detectors are conditioned in the analog domain, while their calibration will be MCU supported. Air Condition
15、ing-Chapter 6 Air Conditioning-Chapter 6 CONTROLLER DESIGN Periodic controllers are used to eliminate periodic disturbances. Since noise in HVAC system can be represented as a periodic disturbance, a technique which can reject such disturbances in the presence of modeling uncertainties is desirable.
16、 A control technique to desensitize the periodic controller is shown in the schematic below. For the rejection of non-periodic disturbances such as the effect of a person enetering or leaving a room, the effect of opening and closing doors, etc., a disturbace observer is proposed to be used to rapidly est
