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1、Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 1 第四章 楼宇设备自动化系统 本章重点 BA各子系统的工艺原理 BA各子系统的控制对象及控制方法 本章难点 BA各子系统的硬件配置图的绘制 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 2 楼宇设备自动控制系统 对冷热源系统、给排水系统、空调系统 、电梯控制、照明及供配电系统进行统一管理、 监测
2、和控制，设备多且散。 自动控制系统 一般采用DDC 控制系统 采用集中管理和分散控制 控制特点 控制器采用网络互连，一个控制 器控制本地较小数量的传感器/执行器 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 3 能耗最大 控制要求高 第一节 空调系统的监控 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 4 空调系统分类 全空气空调系统 全水空
3、调系统 空气水空调系统 制冷剂空调系统 集中式空调系统 半集中式空调系统 分散式空调系统 全回风式空调系统 全新风式空调系统 新回风混合式空调系统 定风量、变风量空调系统 低速、高速空调系统 工艺性、舒适性空调系统 一般性、恒温恒湿性空调系统 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 5 通过改变送风温度来满足室内冷（热）负荷变化。 若向室内吹冷风，送入室内的冷量是： QcL（tnts） 式中，c是空气的比热容；是空气密度；L是送风量； tn是室内温度，ts是送风
4、温度；Q是吸收（或送入） 室内的热流量。 风机以恒速运行，从而保持风量的恒定，仅通过改变送风 温度来进行空气的温度调节。 一、定风量空调系统 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 6 新风机组通常与风机盘管配合进行使用 为避免室外空气对室内温湿度状态的干扰，在送入房间 之前需要对其进行热湿处理，室内负荷通常由风机盘管 处理。 新风机组只有一个换热器，冬夏季共用 在冬季送入热水对空气进行加热，在夏季则送入冷冻 水对空气冷却去湿。加湿器仅在冬季对新风加湿。新 风机
5、组在南方地区作为舒适性空调使用时，时常取消 了加湿器。 二、全新风式空调系统 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 7 全新风式空调系统工艺流程 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 8 监控功能 n 新风门及风机的监控 通过风阀控制器控制新风的开关状态 监视风机电机的工作状态，确定是处于“开”或“关” 检测风机电机的电流是否
6、过载，过载产生报警信号 n 过滤网的监测 用微差开关即可监视新风过滤器两则的压差， 以了解过滤器是否要求清洗更换。 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 9 n 新风温度监控 由新风通道的温度传感器实测新风温度，通过调节冷热水阀 开度，使新风温度在设定的范围内，使室内的温度保持相对 恒定。 n 新风湿度监控 由新风通道的湿度传感器实测新风的湿度信号，通过调节加 湿阀的开度，使新风湿度在设定的范围内。 Department of Building Departm
7、ent of Building Services EngineeringServices Engineering 10 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 11 控制方式定风量控制方式 控制算法比例积分调节方式 防冻保护程序的启动 风机停止，室外空气温度不高于时； 风机未停机，换热器出口水温低于时 关风门+关风机 Department of Building Department of Building Services EngineeringService
8、s Engineering 12 新回风混合空调系统比全新风空调系统增加了回风系统 和排风系统，其目的是为了节约能源，净化室内空气，并可 与消防系统联合排烟。 由于增加了回风系统和排风系统，与全新风系统比较，需增 加监控点： 1、回风温度监控 2、回风湿度监控 3、新风/回风比例监控 4、排烟系统监控 三、新回风混合空调系统 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 13 回风温度监控 回风通道的温度传感器实测回风温度，通过控制换热 器上的调节阀的开度来调节热水（
9、或冷水）流量，使回风 温度控制在设定的范围内 回风湿度监控 由回风通道的湿度传感器实测回风通道的湿度信号， 通过控制蒸汽阀的开度来调节蒸汽流量，使回风湿度保持 在设定的范围内。 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 14 新风/回风比例监控 根据新风通道中的温度、湿度传感器以及回风通道中 的温度、湿度传感器实测出的新风温度及湿度，以及回风 温度及湿度，调节新风电动风门和回风电动风门的开度， 使新风/回风比例控制在预定值。在不同的气象条件下，应 选择不同的新风/
10、回风比例，以减少系统能耗。 排烟系统监控 当发生火灾时，新风、回风系统立即停止工作，启动 排烟系统。 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 15 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 16 四、变风量空调系统 变风量系统（VAV，Variable air volume System） 当室内空调负荷改变以及室内空气参数设定值变
11、化时，自 动调节空调系统送入房间的送风量，使通过空气送入房间的 负荷与房间的实际负荷相匹配，以满足室内人员的舒适要求 或工艺生产的要求。同时送风量的自动调节可以最大限度地 减少风机的动力，节约运行能耗。 优点： 降低运行能耗方面具有很大的优势 实现局部区域（房间）的灵活控制 能自动调节送入各房间冷量 室内无过冷过热现象 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 17 VAV空调系统示意图 Department of Building Department of B
12、uilding Services EngineeringServices Engineering 18 控制方式 (1)风机出口阀门控制 用传动装置改变风机出口蜗壳形态， 从而改变风量。 (2)风机入口导叶片控制 通过风机入口装有的放射可活动叶片 来调节叶片的角度，从而改变风量。 (3)变节距控制 改变轴流风机叶片的安装角度，以改变风量。 (4)风机转速控制 通过改变风机的转速，从而改变风机的运行 曲线。 通过理论分析，变风量系统的风量控制方式采用调节风机转速 的控制方式所达到的节能效果最佳。 Department of Building Department of Building Serv
13、ices EngineeringServices Engineering 19 控制系统框图及末端线路说明 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 20 作业 1、绘制新风系统硬件配置图 2、绘制空调系统硬件配置图 3、简单论述空调系统的监控对象及控制原理 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 21 第二节 冷热源系统的监控 常
14、用的冷媒氟利昂、溴化锂、氨等， 制冷方式压缩式制冷、热力制冷和冰蓄冷 。 制冷原理 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 22 制冷系统监控主要内容 冷冻机组的监测与控制 冷却水系统的监测与控制 冷冻水系统的监测与控制 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 23 制冷系统监控原理图 Department of Building
15、 Department of Building Services EngineeringServices Engineering 24 冷水机组联锁控制 在对某个制冷机组下达启动命令时，其相关设备的动 作时间顺序应为： 对应冷却水冷冻水管路上的阀门立即开启； 冷却塔风机冷却水与冷冻水水泵延迟min启动； 制冷主机启动延迟min执行。 在对某个制冷机组下达停止命令时，其相关设备的动 作时间顺序设为： 立即切断主机电源； 冷却塔水泵风机，冷冻水水泵延时min停止； 对应的管路阀门延时min后关闭。 Department of Building Department of Building Services EngineeringServices Engineering 25 冷冻水供/回水温度监测 通过供水总管上的温度传感器T1检测冷冻水供水温度，检 测的信号送入DDC（AI）中，通过回水总管上的温度传感器T2 检测冷冻水回水温度，检测的信号也送入DDC（AI）中。 冷冻水供水水流量监控 通过供水总管上的流量传感器F检测冷冻水流量，送入DDC （AI）中。 水机组开启台数控制 把上述三种信号送入DDC中，计算出实际的空调冷负荷， 再根据实际
