中央空調控制系統(tǒng)介紹

1、中央空調控制系統(tǒng)介紹中央空調控制系統(tǒng)介紹 1 1. . 空調自動控制的內容空調自動控制的內容 2.2. 空調自動控制的規(guī)律空調自動控制的規(guī)律 3.3.自動控制技術在空調系統(tǒng)的應用自動控制技術在空調系統(tǒng)的應用 空調系統(tǒng)構成空調系統(tǒng)構成 概述概述 空氣調節(jié)簡稱空調，目的是為了創(chuàng)造一個舒適 的室內大氣環(huán)境，使人在環(huán)境中感到比較舒服 空氣調節(jié)就是將加工和處理的一定質量的空氣空氣調節(jié)就是將加工和處理的一定質量的空氣 送入室內，使室內大氣滿足要求。送入室內，使室內大氣滿足要求。 空氣調節(jié)的過程：空氣調節(jié)的過程： 空氣的凈化 溫度處理 濕度處理 中央空調系統(tǒng)的構成：中央空調系統(tǒng)的構成： 3.1.2.1 中央

2、空調的冷、熱源系統(tǒng)中央空調的冷、熱源系統(tǒng) 3.1.2.2 前端設備前端設備 (1)新風機組新風機組 (2)空調機組空調機組 (3)風機盤管風機盤管 (4)變風量系統(tǒng)變風量系統(tǒng) 中央空調的冷源系統(tǒng)中央空調的冷源系統(tǒng) 中央空調的冷源系統(tǒng)組成中央空調的冷源系統(tǒng)組成 冷水機組（制冷機組）冷水機組（制冷機組） 冷卻塔冷卻塔 冷凍水循環(huán)泵冷凍水循環(huán)泵 冷卻水循環(huán)泵冷卻水循環(huán)泵 中央空調熱源系統(tǒng)中央空調熱源系統(tǒng) 1.熱源系統(tǒng)熱源系統(tǒng) 熱源 城市熱網(wǎng)（熱電廠）城市熱網(wǎng)（熱電廠） 自備鍋爐自備鍋爐 熱交換器（將高溫熱水或蒸氣轉化（將高溫熱水或蒸氣轉化 成空調熱水）成空調熱水） 熱水泵 1.1.中央空調自動控制的

3、內容中央空調自動控制的內容 l 中央空調系統(tǒng)由空氣加熱、冷卻、加濕、去濕、中央空調系統(tǒng)由空氣加熱、冷卻、加濕、去濕、 空氣凈化、風量調節(jié)設備以及空調用冷、熱源等設備空氣凈化、風量調節(jié)設備以及空調用冷、熱源等設備 組成。組成。 l 被控參數(shù)主要有空氣的溫度、濕度、壓力被控參數(shù)主要有空氣的溫度、濕度、壓力、 以及空氣清新度、氣流方向等，在冷、熱源方面主以及空氣清新度、氣流方向等，在冷、熱源方面主 要是冷、熱水溫度，蒸汽壓力。有時還需要測量、要是冷、熱水溫度，蒸汽壓力。有時還需要測量、 控制供回水干管的壓力差，測量供回水溫度以及回控制供回水干管的壓力差，測量供回水溫度以及回 水流量等。在對這些參數(shù)進

4、行控制的同時，還要對水流量等。在對這些參數(shù)進行控制的同時，還要對 主要參數(shù)進行指示、記錄、打印，并監(jiān)測各機電設主要參數(shù)進行指示、記錄、打印，并監(jiān)測各機電設 備的運行狀態(tài)及事故狀態(tài)、報警。備的運行狀態(tài)及事故狀態(tài)、報警。 （1）傳統(tǒng)的機械控制方式：傳統(tǒng)的機械控制方式： 傳統(tǒng)機械控制方式是機械技術與電工技術結合的 產物，它以電動機為動力，以開關、繼電器、接 觸器、機械壓力式溫控器等為控制件。它的控制 方式以開關控制和比例控制為主，多采用機械作 用式的自控元件，以獲得可以接受的、較粗的制 冷溫控精度，并保證制冷設備運行正確、安全可 靠。這種傳統(tǒng)控制方式已有近百年的歷史，目前、 還有部分制冷設備采用這種

5、控制方式。 空調系統(tǒng)自動控制方式空調系統(tǒng)自動控制方式 （2）電子式控制方式：電子式控制方式： 電子式控制方式采用的是電子元器件與部分專用集成電路組成的硬件控制電路 并結合繼電器、接觸器等控制器件，使制冷設備獲得較精確的溫控精度，并保證 制冷設備運行正確、安全可靠。這種控制方式僅使用了二十幾年，目前已很少使 用。 2.8V 10K 1N4001 220V N N0 NC J1 L FU 12V B 470uf 25V R8 14 15V C1 D1-D4 J1 1N4001 D6 D7 R10 C3 6.5V V0 12 13 _ LM324 4 + 1 R2 11 LM324 _2 + 3 C

6、5 R1 C2 R6 C4 100uf 8V D5R7 t R9 W R5 R4 R3 TNR C8050 電子溫度控制器電氣原理圖 近二十多年來，由于微電腦（單片機）控制 技術及通信技術的快速發(fā)展，制冷空調設備控 制系統(tǒng)中也大量的采用微電腦（單片機）控制， 并把電子器件的信息處理和控制功能揉和到機 械裝置中，應用機械、電子、信息等有關技術， 對整個控制系統(tǒng)進行有機的組織、滲透、和綜 合，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的最優(yōu)化控制。這種控制方 式不再是原有那種單技術、單功能的控制方式， 而是一種全新的，具有復合技術、復合功能、 自動化程度很高的控制方式。采用這種控制方 式的產品一般都具有自動控制、自動補償、自

7、動校驗、自動調節(jié)、自診斷、自恢復和智能化 等多種功能。 （3）微電腦控制方式：微電腦控制方式： 空調器空調器微電腦控制電氣原理圖微電腦控制電氣原理圖 + 1 2 4 3 27 25 26 28 6 8 7 5 23 21 22 24 14 13 12 9 11 10 15 16 17 20 18 19 R2 C22 R21 R22 Q2 R1 Q1 R20 R19 C20 C21 C8050 C8050 R18 XT C9 C10 R3 R4 JP1 盤管溫 SW1R9 +5V C11 R10 +5V R23 C23 R10 CNW JP2 C13R7C14R6 室溫 TR2 TR1 +5V

8、R26 R16 R25 Q3 8 7 6 5 4 3 2 1 9 10 11 12 13 14 15 16 R12 R15 R13 R14 CEN +5V R17 R8 +5V +5V LED4 LED1 LED3(G) OUT GND +5V REV 遙控 接收器 C17 IC2 IC1 BZ R11 +12V +12V CNM 步 進 電 機 +12V A B C D 壓縮機 室外風機 Q5 Q4 輔助加熱 HEAT 四通換向閥 20S COM FAN IC6 +12V + 2 7805 13 2 7812 13 + +12V COM AC-N 3A/250V FUSZ ZNR TC AC

9、220V 12V D1-D4 1N4001 C1C1 1000uf 35v 0.01uf C3C4 0.01 470uf t v + 220uf C5 0.01 C6 +5V +12V D5 1N4148 C7 4.7uf C8050 2 1 4 6 SCR CF1 R29 C25 N K C 120 0.022u 1uf S R COM CNA AC220V R28 R24 1K 470 室內風機 COM AC-N C24 0V ULN 2003A (Y) (R) LED2 (G) 顯示板 轉速 檢測 端口 強制 開關 分體式空調模擬實驗機電氣原理圖 D6 D7 D8 中央空調系統(tǒng)圖中央空調

10、系統(tǒng)圖 空調自動控制的規(guī)律空調自動控制的規(guī)律 連續(xù)控制規(guī)律可以分為比例、比例積分、連續(xù)控制規(guī)律可以分為比例、比例積分、 比例微分和比例積分微分控制規(guī)律。比例、比例微分和比例積分微分控制規(guī)律。比例、 積分、微分分別用積分、微分分別用P、I、D表示。因此表示。因此PID控控 制就是比例積分微分控制。制就是比例積分微分控制。 自動控制技術在空調系統(tǒng)的應用自動控制技術在空調系統(tǒng)的應用 NCOMPOFRHNWNO4V 開關電源開關電源 AC90V2 60V IO控制板控制板 485總線總線 線控器線控器 溫度傳感器溫度傳感器 撥碼開關撥碼開關 家用中央空調（變風量）控制器家用中央空調（變風量）控制器-普

11、通溫控器普通溫控器 FAN 遠程控制遠程控制故障檢測故障檢測 PEL 房房 間間1 房房 間間2 房房 間間3 溫控溫控 器器 溫控溫控 器器 溫控溫控 器器 室內風機室內風機 風管機自動變風量控制器風管機自動變風量控制器 變風量空調系統(tǒng)變風量空調系統(tǒng) 變風量空調系統(tǒng)(VAV)是通過空調送風量的送風量的 調節(jié)調節(jié)實現(xiàn)空調區(qū)域溫濕環(huán)境的控制。 變風量空調系統(tǒng)的特點：變風量空調系統(tǒng)的特點：送風溫度不變，送風溫度不變， 而改變送風量來滿足房間對熱負荷的要求，而改變送風量來滿足房間對熱負荷的要求， 就是說表冷器回水調節(jié)閥開度恒定不變，就是說表冷器回水調節(jié)閥開度恒定不變， 用改變送風機的轉速來改變送風量

12、。通常用改變送風機的轉速來改變送風量。通常 采用變頻調速來調節(jié)電機的轉速采用變頻調速來調節(jié)電機的轉速 變風量系統(tǒng)工作原理示意圖變風量系統(tǒng)工作原理示意圖 變風量系統(tǒng)監(jiān)控原理變風量系統(tǒng)監(jiān)控原理 變風量系統(tǒng)的分類變風量系統(tǒng)的分類 （1）單風管單風管VAVVAV系統(tǒng)系統(tǒng) （2）單風管再加熱單風管再加熱VAVVAV系統(tǒng)系統(tǒng) （3）單風管送回風機聯(lián)動單風管送回風機聯(lián)動VAVVAV系統(tǒng)系統(tǒng) （4）單風管旁通式單風管旁通式VAVVAV系統(tǒng)系統(tǒng) （5 5） VAVVAV系統(tǒng)變風量末端裝置及控制系統(tǒng)變風量末端裝置及控制 變風量系統(tǒng)自動控制變風量系統(tǒng)自動控制 1.1.變風量空調系統(tǒng)運行參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)控點位及常變風量空

13、調系統(tǒng)運行參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)控點位及常 用傳感器用傳感器 （了解）（了解） 2.2.變風量系統(tǒng)的連鎖控制（重點）變風量系統(tǒng)的連鎖控制（重點） 電氣連鎖：開新風風門、回風風門、排風風門與送風風機、電氣連鎖：開新風風門、回風風門、排風風門與送風風機、 排風風機連鎖；風機停機連鎖切斷加濕器電源。排風風機連鎖；風機停機連鎖切斷加濕器電源。 空調機組啟動順序控制：新風風門開啟空調機組啟動順序控制：新風風門開啟回風風門啟動回風風門啟動送送 風機啟動風機啟動排風風門開啟排風風門開啟回風機啟動回風機啟動空調冷凍水熱水空調冷凍水熱水 調節(jié)閥開啟調節(jié)閥開啟( (加濕器啟動加濕器啟動) )加濕閥開啟。加濕閥開啟。 空調機

14、組停機順序控制：空調機組停機順序控制：( (加濕器停機加濕器停機) )加濕閥關閉加濕閥關閉空調冷空調冷 凍水熱水調節(jié)閥關閉凍水熱水調節(jié)閥關閉?；仫L機?；仫L機排風風門關閉排風風門關閉送風機送風機 停機停機新風門、排風門關閉、回風門停機。新風門、排風門關閉、回風門停機。 3. 3. 變風量系統(tǒng)運行與節(jié)能控制變風量系統(tǒng)運行與節(jié)能控制 (1)(1)變風量空調機組的送風量、送風溫度調節(jié)與節(jié)能策略變風量空調機組的送風量、送風溫度調節(jié)與節(jié)能策略 定靜壓定溫度法定靜壓定溫度法(CPT)(CPT)（重點）（重點） 定靜壓變溫度法(CPVT) 變靜壓變溫度法(VPVT) VAV總風量控制法 (2)回風機轉速自動調

15、節(jié) (3)濕度控制 (4)空氣質量控制 (5)新風量、回風量及排風量的比例控制 (6)過濾器差壓報警、機組防凍保護 (7)空調機組的定時運行與設備的遠程控制 (8)變風量末端裝置的自動調節(jié) 定風量空調機組定風量空調機組 所謂定風量空調機組就是指：保持風機轉速所謂定風量空調機組就是指：保持風機轉速 不變，依靠回水管冷不變，依靠回水管冷/熱水調節(jié)閥來調節(jié)水熱水調節(jié)閥來調節(jié)水 閥的開度，進而調節(jié)室內的溫度使其遵循閥的開度，進而調節(jié)室內的溫度使其遵循 設定值。設定值。 定風量空調機組控制原理圖定風量空調機組控制原理圖 2 2 定風量空調機組連鎖控制定風量空調機組連鎖控制 (1) 啟動順序控制：啟動順序

16、控制： 新風風門、回風風門、排風風門開啟送風 機啟動回風機啟動冷熱水調節(jié)閥開啟 加濕閥開啟。 (2) 停機順序控制：停機順序控制： 關加濕閥關冷熱水調節(jié)閥送風機停機 新風風門、回風風門、排風風門關閉。 中央空調計算機監(jiān)控系統(tǒng)中央空調計算機監(jiān)控系統(tǒng) 中央空調計算機監(jiān)控系統(tǒng)中央空調計算機監(jiān)控系統(tǒng) 1：計算機集中控制多臺中央空調：計算機集中控制多臺中央空調 2：計算機監(jiān)測各中央空調運行狀態(tài)：計算機監(jiān)測各中央空調運行狀態(tài) 3：計算機監(jiān)測各房間溫度：計算機監(jiān)測各房間溫度 遠程自控框圖遠程自控框圖 1、電話遠程控制、電話遠程控制 2、集中控制、集中控制 3、獨立操作、獨立操作 電話線電話線 主控面板主控面

17、板 網(wǎng)絡網(wǎng)絡 溫控器溫控器 電話管理器電話管理器 家用電器家用電器 安防檢測安防檢測 家電控制器家電控制器 家用中央空調電話遠程控制系統(tǒng)家用中央空調電話遠程控制系統(tǒng) 應用舉例應用舉例 -其他空其他空 調控制方調控制方 案案 普通空調計算機集中監(jiān)控系統(tǒng)方案普通空調計算機集中監(jiān)控系統(tǒng)方案 故障輸入故障輸入 故障檢測故障檢測 運行檢測運行檢測 溫度檢測溫度檢測 計算機集中控制器計算機集中控制器n 空調空調n 遙控發(fā)射管遙控發(fā)射管 或啟動輸出或啟動輸出 空調控制器空調控制器 集中式空調集中式空調制冷站制冷站自動控制自動控制 （）空調冷源系統(tǒng)的構成（制冷機、循環(huán) 水泵、集水器、分水器、補水箱），通常 這

18、些設備以及水處理裝置等輔助設備通常 安裝在專用的設備間-制冷站制冷站。通常制冷站 在地下室。 （）制冷系統(tǒng)的監(jiān)控原理 空調自動控制的應用領域 冷水機組的監(jiān)控原理圖 制冷站水系統(tǒng)的運行控制制冷站水系統(tǒng)的運行控制 （）冷水機組的連鎖控制（重點）（）冷水機組的連鎖控制（重點） （）設備的相互切換與均衡使用（）設備的相互切換與均衡使用 （）冷凍水回路冷水機組側恒流量與空調（）冷凍水回路冷水機組側恒流量與空調 末段設備變流量運行（了解）末段設備變流量運行（了解） 啟動順序啟動順序：冷卻水塔風機冷卻水泵冷凍 水泵冷水機組 停止順序停止順序：冷水機組（延時5分鐘）冷凍 水泵冷卻水泵冷卻水塔風機。 （）膨脹水

19、箱與補水箱監(jiān)控（）膨脹水箱與補水箱監(jiān)控 （）冷水機組的節(jié)能群控運行（）冷水機組的節(jié)能群控運行 （1）冷凍水回水溫度法）冷凍水回水溫度法 用冷凍水回水溫度來調節(jié)冷水機組和冷凍 水泵的開啟臺數(shù) （2）冷量控制法）冷量控制法 根據(jù)測量分、集水器供回水溫度及冷凍水 回水流量，計算空調實際所需冷負荷。根 據(jù)冷負荷決定冷水機開啟臺數(shù)。 （）冷卻塔的節(jié)能運行控制（）冷卻塔的節(jié)能運行控制 冷卻塔的控制實際上是利用冷卻進水溫度來控制冷卻塔的控制實際上是利用冷卻進水溫度來控制 相應的風機（風機作臺數(shù)控制或變速控制），不相應的風機（風機作臺數(shù)控制或變速控制），不 受冷水機組運行狀態(tài)的限制（如室外溫度較低時，受冷水機組運行狀態(tài)的限制（如室外溫度較低時， 雖然冷水機組運行，但也可能僅靠水從塔流出后雖然冷水機組運行，但也可能僅靠水從塔流出后 的自然冷卻而不是風機強制冷卻即可滿足水溫要的自然冷卻而不是風機強制冷卻即可滿足水溫要