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1、第四章空气处理设备的控制基本内容l集中空调自动控制系统的特点及任务l新风机组的构成、监控内容及控制方 法l空调机组的监控（定风量空调系统和 变风量空调系统） 重点和难点l新风机组送风温度的控制 l变风量末端装置的分类及特点l变风量系统送风机的控制方法（定静压法 ，变静压法，总风量控制法）第一节 集中空调自动控制系统l集中空调系统的特点多干扰性；温湿度相关性；多工 况。l集中空调自动控制系统的特点多工况相互转换方式的控制整体的控制跨行业跨系统的集成随着集中空调系统的发展需求而发 展随着自动控制系统的发展进程而发 展l集中空调自动控制系统的主要任务对以空调区域为主要调节对象的 空调系统的温度、湿度
2、及其它有关参数进行 自动检测、自动调节及有关信号的报警、联 锁保护控制，以保证空调系统始终在最佳工 况点运行，满足工艺条件所要求的环境条件 。l集中空调系统自动控制的基本内容参考教材P99第二节 新风机组监控系统l新风机组是为各房间提供一定的 新鲜空气，满足人员卫生要求。l新风机组的构成新风机组由新风阀、过滤器、空气 冷却器/空气加热器、送风机等组成。l新风机组的控制内容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一.送风温度控制l工作原理：以被处理的新风出口温度保持 恒定值为原则。l硬件配置：新风阀配置开关式风阀控制器；过滤器两侧采用微压差开关；水阀和加湿阀采用电动调节阀；风机工作状
3、态监测，1、风机电机交流接触器 的辅助触点的状态；2、风机两侧安装压差开关， 用压差表示风机的状态。电机过载报警从继电器的辅助触头取得。温度传感器的测量精度0.5，相对湿度 传感器的精度5%-10%，热响应时间不能太长。1. 监测功能1）风机的状态显示、故障报警。 2）测量风机出口空气温湿度参数。以 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差，以了解 过滤器是否需要更换。 4）检查新风阀状况，以确定其是否打 开。2. 控制功能1）根据要求起/停风机。 2）自动控制空气水换热器水侧调 节阀，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
4、相对湿度达到设定值 。 4）控制新风电动风阀。3. 联锁及保护功能1）在冬季，空气水换热器的防冻 保护。 热水温度过低或停止供应时，系 统自动停止风机关闭新风阀；热水恢复温 度或供应时，重新起动风机打开新风阀。 2）风机停机，风阀、电动调节阀同 时关闭；风机起动，风阀、电动调节阀同 时打开。4. 集中管理功能1）显示新风机组起/停状况，送 风温度、湿度、风阀、电动调节阀的 状态； 2）通过管理计算机起停新风机组 ，修改送风参数的设定值； 3）管理计算机对运行状况进行故 障报警； 4）自动/远程控制。二.室内温度控制l直流式系统，新风还承担全部室内负荷， 必须在被控房间的典型区域安装温度传感器对
5、 室内温度进行控制。三.送风温度与室内温度的联合控制l非直流式系统中，新风机组通常与风机盘管 一起使用，新风机组承担部分室内负荷，应采 用送风温度与室内温度的联合控制方式。l制冷工况和供热工况：被控量为送风温度过渡工况：被控量为室内温度。四.CO2浓度控制l目的：房间人数不多时，减少新风量，以 节省能源。五.根据焓值控制新风量l目的：根据新风、回风焓值的比较来控制 新风量与回风量，达到节能的目的。lQw（hw-hr）qv=hqvhw新风焓值hr回风焓值qv新风量说明：l焓值控制器实际上是焓比较器。l焓值控制器与阀门定位器配合，用一个控制器控制三 个阀门，实现分程控制。l温、湿度传感器可以直接采
6、用焓值控制器。l热水阀与冷水阀开度由室内温度控制器控制。l若B区h0，新风阀处于最大开度，室温仍高于 给定值，系统失调，应由室内温度控制系统进行控制 。第三节 风机盘管l风机盘管的构成：FCU，为半集中式空调系统中的末 端设备，由空气的加热/冷却盘管和风机组 成。l风机盘管的控制内容：风机转速控制室内温度控制l特点：属于单回路模拟仪表控制系统传感器与控制器为一个整体一般不进入集散控制系统l挂壁式风机盘管：适用于 宾馆、办公楼、商业大楼、饭 店、银行、医院、学校等场所 ，是集中式空调系统最理想的 末端装置。 l卡式四吹风风机盘管:风量51- 238m3/h。外形美观，结构紧凑，厚度 360m色彩
7、高雅，美化室内装璜。出风口 配有线条美观的格栅，可转换出风角度 。前装饰面板可以整块拆装，便于机组 定期的检修保养。 产 品 名 称 ： 卧 式 暗 装 无 回 风 箱 F P - W A I产 品 名 称 ： 卧 式 暗 装 无 回 风 箱 F P - W A I卧式暗装薄型卧式暗装无回风箱卧式明装 立式暗装 立柜式风机盘管 嵌入式明装 卧式明装 一.风机转速控制对风机盘管的风机所配的电机 进行高、中、低三速运转的控制。通常是 设置三速开关进行手动控制。二.室温控制两管制风机盘管控制系统的三种常见做法：l温控器手动转换：在温控器上设冬/夏季手动 转换开关，冬季时供热运行，夏季时供冷运行。l统
8、一区域手动转换：对于同一朝向或相同使 用功能的风机盘管，如果管理水平较高，也可以 把转换开关统一设置，集中进行冬夏季工况的 转换，这样各温控器上可取消供人工操作使用的 转换开关。l自动转换如果使用要求较高，而又无法做到 统一转换，则可在温控器上设置自动冬、夏季转 换开关。这种做法的首要问题是判别水系统当前 工况当水系统供冷水时，应转到夏季工况；当 水系统供热水时，应转到冬季工况。第四节 空调机组自动控制系统一.定风量空调自动控制系统：送风量一定，只改变送风温、湿 度来改变送入室内的冷热量。l 常用定风量空调自动控制系统：变露点自动控制系统定露点自动控制系统（自学）二.变风量空调自动控制系统：通
9、过变风量末端装置以室内温度 的波动为被控量 来控制房间送风量，满 足房间热湿负荷的变化和新风量的要求， 直接影响房间的空气品质。VAV系统最主要的特点就是每个房间的 送风入口处装一个VAV末端装置，该末端装 置实际上是一个风阀。调整此风阀以增大/ 减少送入房间的风量，从而实现对各个房间 温度的单独调节。 1.变风量末端装置的控制功能：1）测量控制区域温度，通过末端温度控 制器设定末端送风量值。 2）测量送风量，通过末端风量控制器控 制末端送风阀门开度。 3）控制加热装置的三通阀或控制加热器 的加热量。 4）控制末端风机起停(并联型末端)。 5）再设空词机组送风参数(送风温度、 送风量或者送风静
10、压值)。 6）上传数据到中央控制管理计算机系统 或从中央控制管理计算机系统下载控制设定 参数。2.变风量末端装置：1）按照是否补偿系统送风压力变化分类 ，有压力相关型和压力无关型。 2）按有无风机分类，有基本型和风机动 力型（串联风机型和并联风机型）。 3）按单、双风道分类，有单风道型和双 风道型。压力有关型末端风口：根据房间温度实测 值与设定值之差，温度控制器直接调整末端装 置中的风阀。这样做，当某个房间温度达到要 求值时，由于其它房间风量的变化或总的送风 机风量有所变化导致连接末端装置风道处的空 气压力有变化，从而使这个房间的风量变化。 由于房间热惯性较大，在此瞬间房间温度并不 变化。待房
11、间温度发生足够大的变化后，再对 风阀进行调整，又会反过来影响其它房间的风 量，并引起温度变化，这样各房间风阀不断调 节，风量和温度不断变化，导致系统不稳定。一种改进的方法是采用：n 压力无关型末端风口：此种末端上装 有风量测量装置，房间温度的变化不再由温 度控制器直接改变风阀开度，而是去修正风 量设定值。风阀则根据实测的风量与风量设 定值进行调整。这样，当某房间风量由于风 道内压力变化而变化时，末端控制装置会直 接调整风阀，以维持原来的风量，房间温度 不会由此引起波动。 l 单风道基本型变风量末端装置 ：由进风管、风量采样器、 风阀、箱体等几部分组成。l温控器Tc的输出为此时房间所需的送风量(
12、风量 设定值)，送给风量控制器Fc，Fc根据风量的实测值 与设定值之差去控制风阀V的开度，使送入房间的冷( 热)量与室内的负荷相匹配。l串级控制系统与单回路控制系统相比，结构上增 加了一个副控制回路，其特点是可改善对象特性，抗 干扰能力强，从而提高了系统的控制质量。温度控制器l 风机动力型变风量末端装置： 在基本型变风量末端装置中加设风 机。l串联型：风机与一次风为串联关系。末端风机通过连续运转来克服末端阻力，满足送风量和 气流组织的需要。一次风经过末端装置内的调节风阀后，与 吊顶内回风(也称为二次风)混合经风机送入室内。特点：l串联型末端带有风机，末端风机连续定 风量运转，只是靠改变一次空气
13、和回风混合 比来满足室内要求。l当一次风处于最小送风量时室内仍具 有很好的气流组织形式。所以串联型末端常 与传统散流器风口配合，用于低温送风系统 。注意事项：l在低温送风系统中，应注意在末端箱体 内加绝热内衬，防止低温空气流过时金属外 表面出现结露现象。l并联型：风机与一次风为并联关系。来自于吊顶诱导的二次空气(室内回风) 先经过风机后再与经空调机组处理的一次空气相混合 ，然后送入空调房间，即只有二次风经过末端风机。特点：l末端风机为间断式运行方式，随着房间的 负荷变化来起停风机。一次风根据供冷需求 运行，再循环风机则是根据供热需求运行。l风机不运行期间可能不会保证良好的室内 气流组织，所以不
14、宜用于低温送风系统。l风机处理的风量小，噪声小，能耗低。变风量VAV空调系统不仅要对VAV 末端装置进行控制，还要对空调机组进行 控制。因此，空调系统的新的控制问题为 ：l由于各房间风量变化，空调机的总风量将随 之变化，如何控制送风机转速使之与变化的风量 相适应，以保证系统的静压满足系统要求这是 变风量空调系统十分重要的控制环节。l如何调整回风机转速使之与变化了的风量相 适应，从而不使各房间内压力出现大的变化。l如何确定空气处理室送风温、湿度的设定值 。l如何调整新、回风阀，使各房间有足够的新 风。3.送风机的控制：1）定静压变温法（CPT）控制原理：l在保证系统风管上某一点(或几点平均，常在
15、离风机 约23处)静压一定的前提下，室内要求风量由VAV所带 风阀调节；系统送风量由风管上某一点(或几点平均)静 压与该点设定静压的偏差按已定的控制规律控制变频器 ，通过变频器调节风机转速来确定。l还可以根据送风温度控制器改变送风温度来满足室 内环境舒适性的要求。2）变静压法（最小静压法）l基本思想：尽量使每个VAV风阀处于全开状 态（即开度在8090之间），把系统静压降 至最低，在改变空调系统的送风量时能最大限度 地降低风机转速，达到节能的效果。缺点：l系统送风量由静压值控制，回使风机转速过 高，节能效果差。l变风量末端装置的风阀开度小时，气流通过 的噪声大，影响室内环境。l静压点的确定复杂
16、，科学性差。l 控制原理：根据变风量末端风阀的开度，阶 段性地改变风管中压力测点的静压设定值，在适 应流量要求的同时，控制送风机的转速，尽量使 静压保持允许的最低值，以最大限度节省风机能 量。变风量末端风阀如何影响控制过程？l变风量末端装置的风阀是全部处于中间状 态系统静压过高(系统提供的风量大于每个末 端装置需要的风量) 调节并降低风机转速。l变风量末端装置的风阀全部处于全开状态 ，且风量传感器检测的实际风量等于温控器设 定值系统静压适合。l变风量末端装置的风阀全部处于全开状态 ，且风量传感器检测的实际风量低于温控器设 定值系统静压偏低调节并提高风机转速。变静压法的特点：l节能效果好，控制精度高，空气品质好 。l控制复杂，调试麻烦。l调节效果具有一定的滞后性。3）总风量控制法控制机理：所有末 端设定风量之和就是系统 当前要求的总风量，用该 风量对风机实施前馈控制 。n1,n2风机转速，G1，G2 风机的风量，比例系 数。确定调节用风机转速时，
