第三章暖通空调系统自动化

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1、第三章第三章 暖通空调系统自动化暖通空调系统自动化 .智能建筑目的智能建筑目的 舒适、高效的工作环境。舒适、高效的工作环境。 暖通空调（暖通空调（HVAC） 而：而：HVAC的耗电量占全楼总耗电量的耗电量占全楼总耗电量50%左右。左右。 HVAC的监控点占全楼监控点总数的监控点占全楼监控点总数50%以上。以上。 HVAC的最优化控制的最优化控制适舒性适舒性 节能性节能性 重要意义。重要意义。 .对于智能建筑需要精心的空调系统设计对于智能建筑需要精心的空调系统设计 估算冷热负荷和水力平衡计算，对手动控制可以，估算冷热负荷和水力平衡计算，对手动控制可以，但对以计算机控制为特点的智能建筑已远远不能满

2、足但对以计算机控制为特点的智能建筑已远远不能满足要求。要求。 .建环专业人员应向自控工程师提供的条件为：建环专业人员应向自控工程师提供的条件为： A.冷、热水系统流程图，暖通空调平面图。冷、热水系统流程图，暖通空调平面图。 B.空调子系统的自动控制原理图。空调子系统的自动控制原理图。 标明空气处理设备，执行机构，敏感元件等在各标明空气处理设备，执行机构，敏感元件等在各种工况下的动作要求，量程等。种工况下的动作要求，量程等。 C.各个空调房间的温、湿度要求，波动范围，整定各个空调房间的温、湿度要求，波动范围，整定值范围等。值范围等。 D.工况转换的边界条件或相应的控制程序。工况转换的边界条件或相

3、应的控制程序。 E.设备启设备启/停程序，连锁保护要求。停程序，连锁保护要求。 F.各项参数的检测要求，自动保护、自动连锁，自各项参数的检测要求，自动保护、自动连锁，自动报警，以及显示，记录等具体要求。动报警，以及显示，记录等具体要求。3.1 冷、热源系统监控冷、热源系统监控 一、制冷系统监控一、制冷系统监控 空调制冷系统主要有：空调制冷系统主要有： 压缩式制冷压缩式制冷 制冷剂主要为氟立昂、氨制冷剂主要为氟立昂、氨消耗电能消耗电能为补偿为补偿 吸收式制冷吸收式制冷 以水为制冷剂以水为制冷剂 消耗热能为补偿。消耗热能为补偿。 溴化锂为吸收剂溴化锂为吸收剂 冰蓄冷制冷冰蓄冷制冷 制冷设备在电网低

4、负荷时工作，在制冷设备在电网低负荷时工作，在 用电高峰时向空调系统供冷源。用电高峰时向空调系统供冷源。 各种制冷系统各种制冷系统 带有成套的自控装置，本身能够独立带有成套的自控装置，本身能够独立完成机组监控与能量调节的功能。完成机组监控与能量调节的功能。 1. 压缩式制冷系统的监控压缩式制冷系统的监控 1）监控的目的）监控的目的 冷冻机蒸发器正常工作（通过稳定的水量）。冷冻机蒸发器正常工作（通过稳定的水量）。 供给足够的冷冻水量供给足够的冷冻水量 满足使用要求满足使用要求 尽可能提高供水温度尽可能提高供水温度,实现系统的经济运行。实现系统的经济运行。 2）监控功能）监控功能 启停控制，运行状态

5、显示启停控制，运行状态显示 冷冻水进出口温度、压力测量冷冻水进出口温度、压力测量 冷却水进出口温度、压力测量冷却水进出口温度、压力测量 过载报警过载报警 冷冻水旁通阀压差控制冷冻水旁通阀压差控制 台数控制台数控制 水流量、冷量测量水流量、冷量测量 P87、图、图3.1压缩式制冷系统的压缩式制冷系统的DDC控制原理图控制原理图 3）监控功能描述）监控功能描述 制冷系统启停程序及启停顺序控制制冷系统启停程序及启停顺序控制 按照事先编制的时间程序控制按照事先编制的时间程序控制 润滑油系统启动润滑油系统启动冷却水冷却水冷冻水冷冻水压缩机压缩机 启动顺序：冷却塔风机闸阀启动顺序：冷却塔风机闸阀冰却水闸阀

6、冰却水闸阀冷却水冷却水泵泵冷冻水闸阀冷冻水闸阀冷冻水泵冷冻水泵冷水机组。冷水机组。 停止顺序：相反停止顺序：相反 DDC通过通过DO通道控制冷水机的启停。通道控制冷水机的启停。 冷水机组运行时间和启停次数，运行台数控制冷水机组运行时间和启停次数，运行台数控制 要求：要求：各机组设备的运行累计小时数及启动次数各机组设备的运行累计小时数及启动次数 尽可能相同尽可能相同延长机组使用寿命延长机组使用寿命 分水器上温度传感器分水器上温度传感器TT1检测冷冻水供水温度检测冷冻水供水温度 集水器的温度传感器集水器的温度传感器TT2检测冷冻水回水温度检测冷冻水回水温度供水总管上的流量传感器供水总管上的流量传感

7、器FT检测冷冻水流量检测冷冻水流量 送入送入 DDC 实际空调冷负数实际空调冷负数 控制冷水机组控制冷水机组 台数和相应循环水泵台数台数和相应循环水泵台数 压差旁通控制压差旁通控制压差传感器压差传感器 压差压差AI信号信号 DDC 电动调节阀开度电动调节阀开度 保证供回水压差恒定。保证供回水压差恒定。 冷冻水温度再设定冷冻水温度再设定 室外温度室外温度 冷冻水温度设定值冷冻水温度设定值 水流监测水流监测 水流开关水流开关S（i）监测水流状态监测水流状态如为如为双级泵双级泵系统系统P89 图图3.2 a.安装在冷冻机蒸发器回路中的安装在冷冻机蒸发器回路中的循环泵循环泵P1、P2 提供克服蒸发器及

8、周围管件的阻力。提供克服蒸发器及周围管件的阻力。 b. 加压泵加压泵P3 、 P4用于克服用户支路及相应管道阻力。用于克服用户支路及相应管道阻力。 c. 用户流量用户流量=蒸发器流量时，旁通管内无流量。蒸发器流量时，旁通管内无流量。 d. 用户流量用户流量冷冻机蒸发器流量，旁通管由冷冻机蒸发器流量，旁通管由ba旁通旁通 一部分流量在用户侧循环。一部分流量在用户侧循环。 e. 冷冻机蒸发器流量冷冻机蒸发器流量用户流量时，用户流量时， 旁通管由旁通管由ab流动。流动。制冷系统的能量调节与控制制冷系统的能量调节与控制 a. 在冷水用户允许的前提下，尽可能提高冷冻机在冷水用户允许的前提下，尽可能提高冷

9、冻机出口水温以提高冷冻机的出口水温以提高冷冻机的COP（能效比）。（能效比）。 b. 根据冷负荷状态根据冷负荷状态冷冻机运行台数。冷冻机运行台数。 c. 在冷冻机运行所允许条件下，尽可能降低冷却在冷冻机运行所允许条件下，尽可能降低冷却水温度，但并不增加冷却泵和冷却塔的运行电耗。水温度，但并不增加冷却泵和冷却塔的运行电耗。 序号监控功能备注1冷冻水供、回水温度监测1.水管式温度传感器，感温元件应插入水管中心线。2.保护套管应符合耐压要求2冷冻水供水流量监测可选用电磁流量计3冷却水供、回水温度监测1.水管式温度传感器，感温元件应插入水管中心线。2.保护套管应符合耐压要求4膨胀水箱水位监测用于补水控

10、制5冷负荷计量根据冷冻水供、回水温度差和流量自动计算和计量6冷水机组启/停台数控制根据实际负荷自动确定冷水机组运行的台数，并使冷水机组优化运行。7冷冻水供、回水压差自动调节根据集水器和分水器的供、回水压差，自动调节冷冻水旁通调节阀，以维持供回水压力为设定值，并实现优化运行。8冷却水温度监测和控制自动控制冷却塔排风机的运行，使冷却水温度低于设定值，以提高冷水机组的运行效率。9冷水机组保护控制检测冷冻水、冷却水系统的流量开关状态，如果异常，则自动停止冷水机组，并报警和自动进行故障记录。10冷水系统顺序(sequence)控制1. 启动顺序：开启冷却塔蝶阀开启冷却水蝶阀启动冷却水泵启动冷却塔排风机开

11、启冷冻水蝶阀启动冷冻水泵冷却水和冷冻水的水流开关同时检测到水流信号后启动冷水机组。2. 停止顺序：（基本上启动顺序相反）11自动统计与管理自动统计各设备的运行累计时间，按一定的策略使各设备得到优化启/停控制，并对定期修理的设备进行提示。12机组通信用于楼宇自动化系统集成冷水机组监控系统冷水机组监控系统1）热力系统的监控功能）热力系统的监控功能 蒸汽、热水出口蒸汽、热水出口:压力、温度、流量显示压力、温度、流量显示 汽包水位显示及报警汽包水位显示及报警 运行状态运行状态 顺序启停控制顺序启停控制 设备故障信号、显示、安全保护信号显示设备故障信号、显示、安全保护信号显示 运行台数控制运行台数控制

12、热交换器控制进汽（水）量（按设定出水温度）热交换器控制进汽（水）量（按设定出水温度） 热交换器进汽（水）阀与热水循环泵连锁控制。热交换器进汽（水）阀与热水循环泵连锁控制。 2）供暖热水锅炉的监控）供暖热水锅炉的监控 P90 图图3.3 二、热力系统的监控二、热力系统的监控 锅炉房进行计算机监测与控制的目的：锅炉房进行计算机监测与控制的目的： 安全性安全性，能耗，能耗、人员工作量、人员工作量、管理水平、管理水平 锅炉热水出口压力、温度、流量监测锅炉热水出口压力、温度、流量监测 温度传感温度传感 TT1-TT4 测量锅炉出口水温测量锅炉出口水温 流量计流量计 FT1-FT4 测量锅炉出口热水流量测

13、量锅炉出口热水流量 压力变送器压力变送器PT1-PT4 测量热水出口压力测量热水出口压力 DDC 显示、超限报警显示、超限报警 锅炉补水泵的自控锅炉补水泵的自控 压力变送器压力变送器PT5 AIDDC 回水压力回水压力设定值设定值 补水泵停止。补水泵停止。 锅炉给水泵的顺序启停及状态显示锅炉给水泵的顺序启停及状态显示 启动顺序：循环水泵启动顺序：循环水泵电锅炉电锅炉 停止：相反停止：相反 水流开关（水流开关（FS1FS3） 循环水泵的运行状态循环水泵的运行状态 锅炉主电路接触器辅助触头锅炉主电路接触器辅助触头电锅炉运行状态电锅炉运行状态 汽包水位自动控制汽包水位自动控制 液位计（液位计（LT1

14、-LT4） 泡包水位泡包水位DDC 水位水位报警报警关小进水阀关小进水阀 水位水位报警报警开大进水阀开大进水阀 故障报警故障报警 循环水泵、补水泵发生过载故障循环水泵、补水泵发生过载故障报警报警 电锅炉故障电锅炉故障报警报警 锅炉水位超限锅炉水位超限报警报警锅炉供水系统的节能控制锅炉供水系统的节能控制 分水器分水器.供水温度供水温度 集水器集水器.回水温度回水温度 流量流量 自动启停锅炉及循环水泵的台数自动启停锅炉及循环水泵的台数 空调房间所需空调房间所需热负荷热负荷 安全保护安全保护DOC收到水温收到水温信号信号锅炉房成本核算锅炉房成本核算 电能变送器电能变送器锅炉用电量锅炉用电量3）蒸汽）

15、蒸汽水，水水，水水换热站的监控水换热站的监控 热电厂热电厂换热站换热站小区供热小区供热 P92 图图3.4为蒸汽为蒸汽水换热站的监控原理图水换热站的监控原理图 供热量供热量 循环水泵，补水泵的控制循环水泵，补水泵的控制 供热量供热量循环水量循环水量循环水泵的开启台数循环水泵的开启台数 回水干管压力回水干管压力PT2补水泵补水泵P5 、 P6、阀、阀V2 蒸汽的计量蒸汽的计量 加热量控制加热量控制 根据要求的加热量或出口水温根据要求的加热量或出口水温进入加热器的蒸进入加热器的蒸汽压力的设定值汽压力的设定值调整阀门调整阀门V1使出口蒸汽压力使出口蒸汽压力PT3达到这一设定值。达到这一设定值。 供水

16、温度的设定供水温度的设定 供水温度供水温度TT1的设定可由的设定可由循环水量循环水量G、要求的、要求的热量、实测回水温度热量、实测回水温度TT2。 TT1变化变化TT2变化（缓慢）变化（缓慢）保证供应的热量与要保证供应的热量与要求的热量设定值一致。求的热量设定值一致。 P93图图3.5为水为水水换热站监控原理图。水换热站监控原理图。 取消二次供水侧的流量计取消二次供水侧的流量计FT1仅测量高温热水侧的仅测量高温热水侧的流量流量FT3二次供水侧的循环水量。二次供水侧的循环水量。 测量高温水侧供回水压力测量高温水侧供回水压力PT3、PT4高温侧高温侧水网压力分布状况水网压力分布状况指导高温侧水网的

17、调节。指导高温侧水网的调节。 调整电动阀门调整电动阀门V1 进入换热器的流量。进入换热器的流量。 高温水侧的主要问题高温水侧的主要问题水力失调。水力失调。 a. 各支路干管彼此相连，一个热力站的调整各支路干管彼此相连，一个热力站的调整邻近邻近 热力站流量。热力站流量。 b. 高温水侧管网总的循环水量很难与各换热站所要高温水侧管网总的循环水量很难与各换热站所要求的流量变化相匹配。求的流量变化相匹配。 解决方法解决方法 采用全网的集中控制。采用全网的集中控制。 由管理整个高温水网的中央控制管理计算机统一指由管理整个高温水网的中央控制管理计算机统一指定各热力站调节阀定各热力站调节阀V1的阀位。的阀位

18、。 各换热站的各换热站的DDC仅是接收通过通信网络送来的关于仅是接收通过通信网络送来的关于调整阀门调整阀门V1的命令，并按此命令进行相应调整。的命令，并按此命令进行相应调整。 3.2 3.2 水系统监控水系统监控 一、冷冻水系统的监控一、冷冻水系统的监控 1. 冷冻水系统监控功能冷冻水系统监控功能 水流状态显示水流状态显示 水泵过载报警水泵过载报警 水泵启停控制及运行状态显示水泵启停控制及运行状态显示 P87 图图3.1 为其控制原理图为其控制原理图 。 2.冷冻水监控功能描述冷冻水监控功能描述 水流监测水流监测 通过水流开关通过水流开关Si监测水流状态监测水流状态 流量太小甚至断流时流量太小

19、甚至断流时报警、停止相应制冷机报警、停止相应制冷机运行。运行。 冷冻水泵启停冷冻水泵启停 冷冻水泵与制冷系统设备连锁控制启停。冷冻水泵与制冷系统设备连锁控制启停。 水泵电机主电路上交流接触器的辅助触点作为开水泵电机主电路上交流接触器的辅助触点作为开关量输入关量输入DDC监测冷冻水泵的运行状态。监测冷冻水泵的运行状态。 二、冷却水系统的监控二、冷却水系统的监控 通过冷却塔，冷却水泵及管道系统向制冷机提供通过冷却塔，冷却水泵及管道系统向制冷机提供冷却水的系统。冷却水的系统。 1. 监控的主要作用监控的主要作用 保证冷却塔风机、冷却水泵安全运行。保证冷却塔风机、冷却水泵安全运行。 确保制冷机冷凝器侧

20、有足够的冷却水通过。确保制冷机冷凝器侧有足够的冷却水通过。 根据冷负荷根据冷负荷调整冷却水运行工况，使冷却水调整冷却水运行工况，使冷却水温度在要求的设定温度范围。温度在要求的设定温度范围。 2. 冷却水系统的监控功能冷却水系统的监控功能 水流状态显示。水流状态显示。 冷却水泵过载报警。冷却水泵过载报警。 冷却水泵启停控制及状态显示。冷却水泵启停控制及状态显示。 冷却塔风机运行状态显示。冷却塔风机运行状态显示。 进出口水温测量及控制。进出口水温测量及控制。 水温再设定。水温再设定。 冷却塔风机启停控制。冷却塔风机启停控制。 冷却塔风机过载报警。冷却塔风机过载报警。 P95 图图3.6 为其监控原

21、理图为其监控原理图3. 冷却水系统的监控功能描述冷却水系统的监控功能描述 （1）冷却塔风机控制）冷却塔风机控制冷却塔风机台数冷却塔风机台数 冷却塔出水管上设温度测点（冷却塔出水管上设温度测点（TT1-TT4），进），进出水管上安装电动水阀（出水管上安装电动水阀（V1V5）。）。 确定冷却塔的工作状况。确定冷却塔的工作状况。 调节电动水阀（调节电动水阀（V1V4）调整进入各冷调整进入各冷却塔水量。却塔水量。 湿式冷却塔的工作性能湿式冷却塔的工作性能取决于室外温、湿度取决于室外温、湿度设室外湿球温度测点设室外湿球温度测点TT8。 在夜间或春秋季室外气温在夜间或春秋季室外气温 ，冷却水温度低于冷，冷

22、却水温度低于冷冻机要求的最低温度时冻机要求的最低温度时启停冷却塔台数、改变冷启停冷却塔台数、改变冷却塔风机转速却塔风机转速调节冷却水温度、节约能源。调节冷却水温度、节约能源。 或：打开混水阀或：打开混水阀V7一部分从冷凝器出来的水与一部分从冷凝器出来的水与从冷却塔出来的水混合从冷却塔出来的水混合调整进入冷凝器的水温。调整进入冷凝器的水温。 4路冷却塔出水管温度信号、路冷却塔出水管温度信号、1路湿球温度信号路湿球温度信号实现电动水阀调节实现电动水阀调节测量阀门的阀位反馈信号。测量阀门的阀位反馈信号。 DDC输出控制冷却塔风机的启停。输出控制冷却塔风机的启停。 （2）冷却水泵控制）冷却水泵控制 根

23、据冷却机开启台数根据冷却机开启台数 冷却水泵台数冷却水泵台数 （3）水温监测）水温监测 冷凝器入口水温测点冷凝器入口水温测点TT5最终进入冷凝器的冷最终进入冷凝器的冷却水温。却水温。 冷凝器出口水温测点冷凝器出口水温测点TT6、TT7 确定冷凝器确定冷凝器的工作状况。的工作状况。 冷凝器入口处两个电动阀冷凝器入口处两个电动阀V5、V6 通断控制。通断控制。 在冷冻机停止时关闭，以防止冷却水短路，减少在冷冻机停止时关闭，以防止冷却水短路，减少正在运行的冷凝器中的冷水量。正在运行的冷凝器中的冷水量。 3.3 3.3 空气处理系统检测空气处理系统检测 一、空气处理系统的监控功能一、空气处理系统的监控

24、功能 1. 室内温、湿度测量室内温、湿度测量 2. 送回风温、湿度测量送回风温、湿度测量 3. 风机状态显示及转速控制风机状态显示及转速控制 4. 风道风压测量风道风压测量 5. 启停、过载报警等启停、过载报警等 6. 冷热水流量调节冷热水流量调节 7. 风门、调节阀等的连锁控制风门、调节阀等的连锁控制 8. 送回风机与消防系统的联动控制送回风机与消防系统的联动控制 9. CO2浓度控制浓度控制 二、新风机组的控制二、新风机组的控制 1. 新风机组监控功能描述新风机组监控功能描述 P97 图图3.7 新风机组控制原理图。新风机组控制原理图。（1）风机启停控制及运行状态显示）风机启停控制及运行状

25、态显示。（2）送风温、湿度监测及控制。）送风温、湿度监测及控制。 风机出口处：温、湿度变送器风机出口处：温、湿度变送器TT1、MT1监测机组是否将新风处理到所要求状态。监测机组是否将新风处理到所要求状态。 送风温度控制送风温度控制 TT1测值测值与给定值（冬、夏季不同）比较与给定值（冬、夏季不同）比较PID算法算法调节换热器的电动阀调节换热器的电动阀V1。 新风相对湿度控制新风相对湿度控制 MT1湿度给定值比较湿度给定值比较PI算法算法控制加湿电控制加湿电动调节阀动调节阀V2保持送风湿度在所需范围内。保持送风湿度在所需范围内。（3）过滤器状态显示与报警）过滤器状态显示与报警 微压差开关微压差开

26、关 监测新风过滤器两侧压差。监测新风过滤器两侧压差。 若：过滤器干净若：过滤器干净 压差压差指定值指定值 微压差开关微压差开关吸合吸合产生产生“通通”的开关信号的开关信号 DDC（4）风机转速控制）风机转速控制 测量风管内送风压力测量风管内送风压力调节风机转速调节风机转速调节送风量调节送风量（5）风门控制）风门控制焓焓新回风焓比较新回风焓比较控制新风、回风的开启比例控制新风、回风的开启比例节能节能（6）连锁控制）连锁控制 启动顺序控制：启动顺序控制： 启动新风机启动新风机开启新风机风阀开启新风机风阀开启电动开启电动 调节水阀调节水阀开启加湿电动调节阀开启加湿电动调节阀 （7）最小新风量控制）最

27、小新风量控制 测量室内测量室内CO2浓度浓度保证最小新风量保证最小新风量节能节能 新风处理机组监控系统新风处理机组监控系统序序号号监控功能控功能备 注注1新风阀控制1.新风阀与风机连锁，一般为两位控制方式。2.当室内安装CO2检测器时，可实现最小风量控制，为连续控制方式2过滤器堵塞报警压差检测器报警值可调3室外新风温度、湿度自动检测风管式温、湿度计，风管内插入长度25mm 4防冻保护防冻报警值一般设置为45送风温度调节通过电动调节阀调节冷媒/热媒的流量6送风湿度调节 通过电动调节阀调节水/蒸汽的流量。该功能只用于北方严寒干燥的地区。南方地区很少设置此功能，送风湿度一般通过控制温度控制而间接控制

28、7送风机运行状态监控1.风机进出口压差装置用于检测风机运行状况2.通过风机配电箱中的辅助触点对电动机的运行状况和启/停进行控制8送风温度、湿度自动检测风管式温、湿度计，风管内插入长度25mm三、全空气空调系统的监控三、全空气空调系统的监控 全空气空调系统监控功能全空气空调系统监控功能（1）室内温湿度控制）室内温湿度控制 被调房间增设温度传感器。被调房间增设温度传感器。 新增设新风、回风温、湿度测点。新增设新风、回风温、湿度测点。 为调节新回风比，对新风、排风、回风阀进行为调节新回风比，对新风、排风、回风阀进行调节调节用电动调节阀。用电动调节阀。 新风阀、排风阀应同向同步调节，回风阀则按新风阀、

29、排风阀应同向同步调节，回风阀则按相反方向调节。相反方向调节。（2）调节方式）调节方式 房间温度房间温度与给定值比较与给定值比较PID调节送风温度调节送风温度 房间的湿度房间的湿度房间相对湿度设定值房间相对湿度设定值PID确定确定送风湿度设定值。送风湿度设定值。 新回风比的变化与送风参数（温、湿度）新回风比的变化与送风参数（温、湿度）PI新、排、回风风阀控制新、排、回风风阀控制 。一次回风空气处理机组一次回风空气处理机组序号序号监控功能控功能备 注注1新风阀与回风阀协调控制1.新风阀、回风阀与风机连锁，并均为连续控制方式。2.根据室内CO2检测器测量值，实现最小风量控制，并使新风量与回风量之和保

30、持不变。2过滤器堵塞报警压差检测器报警值可调3防冻保护防冻报警值一般设置为45送风温度调节夏季和冬季分别控制冷水/热水电动调节阀调节冷媒/热媒的流量，以控制送风温度6送风湿度调节通过电动调节阀调节水/蒸汽的流量。该功能只用于北方严寒干燥的地区。南方地区很少设置此功能，送风湿度一般通过控制温度控制而间接控制7送风机运行状态监控1.风机进出口压差装置用于检测风机运行状况2.通过风机配电箱中的辅助触点对电动机的运行状况和启/停进行控制8送风温度、湿度自动检测风管式温、湿度计，风管内插入长度25mm9室内温度、湿度自动检测壁挂式温、湿度计10室内CO2浓度测量用于控制最小新风量，实现节能目的。一次回风

31、空气处理机组一次回风空气处理机组3.4 3.4 变风量系统的监控变风量系统的监控 一、变风量（一、变风量（VAVVAV）系统的监控）系统的监控 VAV因为节能、可分区调节，在国内外应用较广。因为节能、可分区调节，在国内外应用较广。 近年来在智能建筑中也得到越来越多的广泛应用。近年来在智能建筑中也得到越来越多的广泛应用。 P102 图图3.9为一典型的为一典型的VAV系统系统 1.主要特点：主要特点：每个房间的送风入口处装一个每个房间的送风入口处装一个VAV末末端装置（风阀），调整风阀，改变送入房间的风量，端装置（风阀），调整风阀，改变送入房间的风量，实现对各个房间温度的单独控制。实现对各个房间

32、温度的单独控制。 2. VAV空调系统的优缺点空调系统的优缺点 节能节能 a. 减少了再热量及其相应的冷量。减少了再热量及其相应的冷量。 b. 各房间送风量各房间送风量系统总送风量也相应变化，这可系统总送风量也相应变化，这可以节省风机运行能耗。以节省风机运行能耗。 控制灵活控制灵活,同一空调系统的各房间是通过各自的末同一空调系统的各房间是通过各自的末端装置分别进行控制的。端装置分别进行控制的。 提高卫生质量，提高卫生质量，与风机盘管相比，吊顶内没有大量与风机盘管相比，吊顶内没有大量冷冻水管和凝结水管。冷冻水管和凝结水管。 一次性投资比较大，控制相对复杂，管理水平要一次性投资比较大，控制相对复杂

33、，管理水平要求较高。求较高。 可能产生新风不足，房间气流组织不好，房间可能产生新风不足，房间气流组织不好，房间正负压过大，室内噪声偏大，运行不稳定，节能效正负压过大，室内噪声偏大，运行不稳定，节能效果不明显等一系列问题。果不明显等一系列问题。 3. 变风量系统的监控功能变风量系统的监控功能 系统总风量调节系统总风量调节 最小风量控制最小风量控制 最小新风量控制最小新风量控制 再加热控制再加热控制 P103 图图3.10为为VAV系统监控功能原理图系统监控功能原理图 4. 变风量系统的监控功能描述变风量系统的监控功能描述 （1）房间送风量的控制）房间送风量的控制 空调系统所带房间的负荷变化情况不

34、同或各房间空调系统所带房间的负荷变化情况不同或各房间要求的设定值彼此不同时要求的设定值彼此不同时:a. 控制方式：控制方式： 房间温度实测值设定值房间温度实测值设定值 控制调整末端控制调整末端装置中的风阀装置中的风阀. 某个房间温度达到要求值，但其它房间或总风某个房间温度达到要求值，但其它房间或总风机风量机风量 末端装置的风道处的空气压力有变化末端装置的风道处的空气压力有变化使该房间的风量变化使该房间的风量变化房间温度房间温度 对风阀调整对风阀调整影响其它房间风量影响其它房间风量其它房间温度其它房间温度各房间风阀各房间风阀不断调节不断调节风量、温度风量、温度 系统不稳定。系统不稳定。b. 改进

35、方法：改进方法： 采用采用“压力无关压力无关”末端装置。末端装置。 在末端上装有风量测量装置；在末端上装有风量测量装置； 房间房间T 修正风量设定值，（不直接改变风阀）修正风量设定值，（不直接改变风阀） 实测风量与设定风量比较实测风量与设定风量比较调整调整 风道内压力风道内压力 某房间风量某房间风量 末端装置调整风末端装置调整风阀，维护原来的风量，房间温度不会由此引起波动。阀，维护原来的风量，房间温度不会由此引起波动。 （2）系统送风量的控制）系统送风量的控制 定静压法：定静压法： 静压传感器静压传感器安放在主风道压力最低处安放在主风道压力最低处 测量系统风量的变化测量系统风量的变化 通过送风

36、控制器调节送风机转速通过送风控制器调节送风机转速 使该点的压力恒定在使该点的压力恒定在VAV末端装置所要求的最小末端装置所要求的最小压力值压力值 在在VAV系统中，为保证系统中每个系统中，为保证系统中每个VAV末端装置末端装置都能正常工作，要求主风道内各点的静压都不低于都能正常工作，要求主风道内各点的静压都不低于VAV末端装置所要求的最低压力。末端装置所要求的最低压力。 最低压力点的确定最低压力点的确定 最低压力值最低压力值风机出力风机出力节能节能 VAV系统的动态特性，实际上难以确定一个最系统的动态特性，实际上难以确定一个最低压力点。低压力点。 a. 系统为单区系统：取主风道末端系统为单区系

37、统：取主风道末端1/3处安装静压处安装静压传感器。传感器。 b. 系统为多区系统：将每根主干管末端的风道静压系统为多区系统：将每根主干管末端的风道静压取出输入到取出输入到DDC进行最小值选择。进行最小值选择。 系统最小静压系统最小静压DDCPI调节调节变频调速器变频调速器送风送风机转速机转速 稳定系统静压。稳定系统静压。 使用使用“压力无关压力无关”型末端装置型末端装置 末端装置风量设定值之和与风机转速有一对应关系。末端装置风量设定值之和与风机转速有一对应关系。 如风机转速如风机转速各风量设定值之和所对应的转速。各风量设定值之和所对应的转速。 风机转速风机转速 ，各变风量末端装置的风阀，可能关

38、，各变风量末端装置的风阀，可能关得较小得较小需降低转速需降低转速 。 定静压法的不足定静压法的不足 a. 系统中静压控制点位置很难确定。（尤其在系统中静压控制点位置很难确定。（尤其在管网较复杂时）管网较复杂时） b. 在一定的系统静压下，室内的要求风量只能在一定的系统静压下，室内的要求风量只能由由VAV所带风阀调节所带风阀调节当阀门开度较小时，噪声较大。当阀门开度较小时，噪声较大。 变静压法变静压法 弥补了定静压法的不足之处弥补了定静压法的不足之处 特点：特点：在舒适性、节能性、低噪声控制、保证新风在舒适性、节能性、低噪声控制、保证新风量、降低成本等方面有充分优势。量、降低成本等方面有充分优势

39、。 控制思想：控制思想： a. 尽量使尽量使VAV风阀处于全开（风阀处于全开（85100%）状态）状态 b. 系统静压降至最低系统静压降至最低 能最大限度地降低风机转速以达到节能的目的。能最大限度地降低风机转速以达到节能的目的。 方法：方法：末端装置中设置阀门开度传感器末端装置中设置阀门开度传感器。 a.室内温度与设定值比较（差值）室内温度与设定值比较（差值） 要求送风量要求送风量 控制风阀开度、系统静压控制风阀开度、系统静压 b. 根据根据VAV风阀开度风阀开度 改变风机电机的供电频率改变风机电机的供电频率 转速转速 系统静压在满足要求风量的前提下变至系统静压在满足要求风量的前提下变至最小，

40、达到节能目的。最小，达到节能目的。 （3）回风机的控制）回风机的控制 调节回风机风量调节回风机风量保证送、回风平衡运行的重要保证送、回风平衡运行的重要手段（保证各房间不会出现过大的负压或正压）。手段（保证各房间不会出现过大的负压或正压）。 不可能直接测量各房间的室内压力不可能直接测量各房间的室内压力不能直接不能直接按照室内压力对回风机控制按照室内压力对回风机控制. 送风机为维护送风道中的静压，其工作点随转送风机为维护送风道中的静压，其工作点随转速变化而变化，送风量不一定与转速成正比速变化而变化，送风量不一定与转速成正比. 回风机如果没有调整的风阀，回风量与回风机转速回风机如果没有调整的风阀，回

41、风量与回风机转速成正比。成正比。 不能简单地使回风机与送风机同步改变转速。不能简单地使回风机与送风机同步改变转速。 方法：方法： 同时测量总送风量和回风量同时测量总送风量和回风量DDC调整回风机转速调整回风机转速使总回风量总是略低于总送风量。使总回风量总是略低于总送风量。 测量总送风量和总回风道接近回风机入口处的静测量总送风量和总回风道接近回风机入口处的静压（该静压与总送风量的平方成正比）。压（该静压与总送风量的平方成正比）。 测出的总送风量测出的总送风量 回风机入口静压的设回风机入口静压的设定值。据此调整回风机转速定值。据此调整回风机转速保证各房间内的正压。保证各房间内的正压。 另：另： 采

42、用两个差压传感器，通过两路采用两个差压传感器，通过两路AI通道分别通道分别测量送、回风前后风道差压。测量送、回风前后风道差压。 当送、回风量出现超差时，调节风机转速当送、回风量出现超差时，调节风机转速维持给定的风量差。维持给定的风量差。 DDC回风机的启停，过载停机，报警等回风机的启停，过载停机，报警等。 （4）新风、回风及排风阀的比例控制）新风、回风及排风阀的比例控制 DDC新、回风焓差新、回风焓差 控制回风阀的比例开度控制回风阀的比例开度 排风阀开度新风阀开度排风阀开度新风阀开度 保证最小新风量保证最小新风量 a. 在新风管道上安装风速传感器（流量开关），在新风管道上安装风速传感器（流量开

43、关），当转速变化影响新风量时，调节新风、排风阀，当转速变化影响新风量时，调节新风、排风阀，使新风量使新风量 最低值。最低值。 b. 采用采用CO2浓度指标法，控制新风阀开度。浓度指标法，控制新风阀开度。 (5(5）送风温、湿度控制）送风温、湿度控制 通过表冷器、加湿器、新回风比调节通过表冷器、加湿器、新回风比调节控制送风控制送风温、湿度。温、湿度。（6）VAV系统的联锁控制系统的联锁控制 新、排风阀与风机联锁新、排风阀与风机联锁 风机风机开开阀开阀开, 风机风机关关阀阀关关 发生火灾时，消防联动控制系统关停空调机发生火灾时，消防联动控制系统关停空调机 系统起、停顺序控制：与定风量系统相同系统起

44、、停顺序控制：与定风量系统相同 二、排风系统的监控二、排风系统的监控 分机械、自然排风分机械、自然排风 排出室内被污染空气，改善空气的条件排出室内被污染空气，改善空气的条件 排风系统的监控功能排风系统的监控功能 风机状态风机状态 启停控制启停控制 过载报警过载报警 排风机监控功能相对来说较简单。排风机监控功能相对来说较简单。 根据程序启动或停止风机根据程序启动或停止风机 排风机状态排风机状态DDC显示，过载报警显示，过载报警3.5 3.5 风机盘管系统的监控风机盘管系统的监控 一、风机盘管系统的监控功能一、风机盘管系统的监控功能 1. 室内温度测量室内温度测量 2. 冷、热水阀开关控制冷、热水

45、阀开关控制 3. 风机变速及启停控制风机变速及启停控制 P106 图图3.11风机盘管监控原理图风机盘管监控原理图二、监控功能描述二、监控功能描述 1. 风机变速及启停控制风机变速及启停控制 风机盘管的风机风机盘管的风机 高、中、低高、中、低 转速控制转速控制 2. 室温控制室温控制 负反馈负反馈 T室温传感器室温传感器控制器控制器电动阀电动阀冷热水量冷热水量 温控器手动转换温控器手动转换 位式控制器冬季手动转换开关、夏季手动转换开关位式控制器冬季手动转换开关、夏季手动转换开关 如图如图P107，图，图3.12 a. 夏季，开关夏季，开关S 感温元件感温元件 接通温控器接通温控器1.2节点节点

46、电动水阀打开电动水阀打开 1.2节点断开节点断开电动水阀失电后电动水阀失电后弹簧复弹簧复位而关闭位而关闭 b. 冬季、开关冬季、开关w 动作过程类似，但动作方向与夏季相反。动作过程类似，但动作方向与夏季相反。 统一区域手动转换统一区域手动转换 同一朝向、或相同使用功能同一朝向、或相同使用功能统一设置转换开关统一设置转换开关 自动转换自动转换 在风机盘管供水管上设置一个位式温度开关。在风机盘管供水管上设置一个位式温度开关。 供冷水时（如供冷水时（如12）冬季工况冬季工况 供热水时（供热水时（3040）夏季工况夏季工况 3. 连锁控制连锁控制 风机启动风机启动电动水阀连锁电动水阀连锁 当房间有钥匙开关时，从节能考虑风机盘管应当房间有钥匙开关时，从节能考虑风机盘管应与钥匙开关连锁。与钥匙开关连锁。精品资料网（http:/）成立于2004年，专注于企业管理培训。提供60万企业管理资料下载，详情查看：http:/