樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)

1、1第四章 樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)BA各子系統(tǒng)的工藝原理BA各子系統(tǒng)的控制對(duì)象及控制方法 本章難點(diǎn)本章難點(diǎn)BA各子系統(tǒng)的硬件配置圖的繪制 2樓宇設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng) 對(duì)冷熱源系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電梯控制、照明及供配電系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理、監(jiān)測(cè)和控制，設(shè)備多且散。自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 一般采用DDC控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 采用集中管理和分散控制控制特點(diǎn)控制特點(diǎn) 控制器采用網(wǎng)絡(luò)互連，一個(gè)控制器控制本地較小數(shù)量的傳感器/執(zhí)行器3 能耗最大 控制要求高第一節(jié)第一節(jié) 空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控4空調(diào)系統(tǒng)分類空調(diào)系統(tǒng)分類全空氣空調(diào)系統(tǒng)全水空調(diào)系統(tǒng)空氣水空調(diào)系統(tǒng)制冷劑空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)半集中式

2、空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng) 全回風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng) 全新風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng) 新回風(fēng)混合式空調(diào)系統(tǒng)定風(fēng)量、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)低速、高速空調(diào)系統(tǒng)工藝性、舒適性空調(diào)系統(tǒng)一般性、恒溫恒濕性空調(diào)系統(tǒng)5 通過改變送風(fēng)溫度來滿足室內(nèi)冷（熱）負(fù)荷變化。通過改變送風(fēng)溫度來滿足室內(nèi)冷（熱）負(fù)荷變化。 若向室內(nèi)吹冷風(fēng)，送入室內(nèi)的冷量是： QcL（tnts）式中，c是空氣的比熱容；是空氣密度；L是送風(fēng)量； tn是室內(nèi)溫度，ts是送風(fēng)溫度；Q是吸收（或送入） 室內(nèi)的熱流量。風(fēng)機(jī)以恒速運(yùn)行，從而保持風(fēng)量的恒定，僅通過改變送風(fēng)溫度來進(jìn)行空氣的溫度調(diào)節(jié)。一、定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)一、定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)6 新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)盤管配合進(jìn)行使用新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)

3、盤管配合進(jìn)行使用 為避免室外空氣對(duì)室內(nèi)溫濕度狀態(tài)的干擾，在送入房間 之前需要對(duì)其進(jìn)行熱濕處理，室內(nèi)負(fù)荷通常由風(fēng)機(jī)盤管 處理。 新風(fēng)機(jī)組只有一個(gè)換熱器，冬夏季共用新風(fēng)機(jī)組只有一個(gè)換熱器，冬夏季共用 在冬季送入熱水對(duì)空氣進(jìn)行加熱，在夏季則送入冷凍 水對(duì)空氣冷卻去濕。加濕器僅在冬季對(duì)新風(fēng)加濕。新 風(fēng)機(jī)組在南方地區(qū)作為舒適性空調(diào)使用時(shí)，時(shí)常取消 了加濕器。 二、全新風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)二、全新風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)7全新風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)工藝流程全新風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)工藝流程8 監(jiān)控功能監(jiān)控功能n 新風(fēng)門及風(fēng)機(jī)的監(jiān)控新風(fēng)門及風(fēng)機(jī)的監(jiān)控 通過風(fēng)閥控制器控制新風(fēng)的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)視風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)，確定是處于“開”或“關(guān)” 檢測(cè)風(fēng)機(jī)電機(jī)的

4、電流是否過載，過載產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)n 過濾網(wǎng)的監(jiān)測(cè)過濾網(wǎng)的監(jiān)測(cè) 用微差開關(guān)即可監(jiān)視新風(fēng)過濾器兩則的壓差，以了解過濾器是否要求清洗更換。9n 新風(fēng)溫度監(jiān)控新風(fēng)溫度監(jiān)控 由新風(fēng)通道的溫度傳感器實(shí)測(cè)新風(fēng)溫度，通過調(diào)節(jié)冷熱水閥開度，使新風(fēng)溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)，使室內(nèi)的溫度保持相對(duì)恒定。 n 新風(fēng)濕度監(jiān)控新風(fēng)濕度監(jiān)控 由新風(fēng)通道的濕度傳感器實(shí)測(cè)新風(fēng)的濕度信號(hào)，通過調(diào)節(jié)加濕閥的開度，使新風(fēng)濕度在設(shè)定的范圍內(nèi)。 1011控制方式控制方式定風(fēng)量控制方式控制算法控制算法比例積分調(diào)節(jié)方式防凍保護(hù)程序的啟動(dòng)防凍保護(hù)程序的啟動(dòng) 風(fēng)機(jī)停止，室外空氣溫度不高于時(shí)； 風(fēng)機(jī)未停機(jī)，換熱器出口水溫低于時(shí) 關(guān)風(fēng)門關(guān)風(fēng)門+ +關(guān)風(fēng)機(jī)關(guān)風(fēng)

5、機(jī) 1)(1dTKVC12 新回風(fēng)混合空調(diào)系統(tǒng)比全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)增加了回風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)，其目的是為了節(jié)約能源，凈化室內(nèi)空氣，并可與消防系統(tǒng)聯(lián)合排煙。 由于增加了回風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)，與全新風(fēng)系統(tǒng)比較，需增加監(jiān)控點(diǎn)： 1、回風(fēng)溫度監(jiān)控 2、回風(fēng)濕度監(jiān)控 3、新風(fēng)/回風(fēng)比例監(jiān)控 4、排煙系統(tǒng)監(jiān)控 三、新回風(fēng)混合空調(diào)系統(tǒng)三、新回風(fēng)混合空調(diào)系統(tǒng)13回風(fēng)溫度監(jiān)控回風(fēng)溫度監(jiān)控回風(fēng)通道的溫度傳感器實(shí)測(cè)回風(fēng)溫度，通過控制換熱器上的調(diào)節(jié)閥的開度來調(diào)節(jié)熱水（或冷水）流量，使回風(fēng)溫度控制在設(shè)定的范圍內(nèi) 回風(fēng)濕度監(jiān)控回風(fēng)濕度監(jiān)控由回風(fēng)通道的濕度傳感器實(shí)測(cè)回風(fēng)通道的濕度信號(hào)，通過控制蒸汽閥的開度來調(diào)節(jié)蒸汽流量，使回風(fēng)濕度

6、保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。 14新風(fēng)新風(fēng)/ /回風(fēng)比例監(jiān)控回風(fēng)比例監(jiān)控 根據(jù)新風(fēng)通道中的溫度、濕度傳感器以及回風(fēng)通道中的溫度、濕度傳感器實(shí)測(cè)出的新風(fēng)溫度及濕度，以及回風(fēng)溫度及濕度，調(diào)節(jié)新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)門和回風(fēng)電動(dòng)風(fēng)門的開度，使新風(fēng)/回風(fēng)比例控制在預(yù)定值。在不同的氣象條件下，應(yīng)選擇不同的新風(fēng)/回風(fēng)比例，以減少系統(tǒng)能耗。 排煙系統(tǒng)排煙系統(tǒng)監(jiān)控監(jiān)控當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，新風(fēng)、回風(fēng)系統(tǒng)立即停止工作，啟動(dòng)排煙系統(tǒng)。 1516四、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)四、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV，Variable air volume System）當(dāng)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷改變以及室內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定值變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送入房間的送風(fēng)量，使通過空氣

7、送入房間的負(fù)荷與房間的實(shí)際負(fù)荷相匹配，以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或工藝生產(chǎn)的要求。同時(shí)送風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)節(jié)可以最大限度地減少風(fēng)機(jī)的動(dòng)力，節(jié)約運(yùn)行能耗。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：降低運(yùn)行能耗方面具有很大的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域（房間）的靈活控制 能自動(dòng)調(diào)節(jié)送入各房間冷量 室內(nèi)無過冷過熱現(xiàn)象 17VAV空調(diào)系統(tǒng)示意圖空調(diào)系統(tǒng)示意圖18 控制方式控制方式(1)風(fēng)機(jī)出口閥門控制風(fēng)機(jī)出口閥門控制 用傳動(dòng)裝置改變風(fēng)機(jī)出口蝸殼形態(tài)，從而改變風(fēng)量。(2)風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉片控制風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉片控制 通過風(fēng)機(jī)入口裝有的放射可活動(dòng)葉片來調(diào)節(jié)葉片的角度，從而改變風(fēng)量。(3)變節(jié)距控制變節(jié)距控制 改變軸流風(fēng)機(jī)葉片的安裝角度，以改變風(fēng)量。(4)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

8、控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制 通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線。通過理論分析，變風(fēng)量系統(tǒng)的風(fēng)量控制方式采用調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方式所達(dá)到的節(jié)能效果最佳。19控制系統(tǒng)框圖及末端線路說明控制系統(tǒng)框圖及末端線路說明20作業(yè)作業(yè)1、繪制新風(fēng)系統(tǒng)硬件配置圖2、繪制空調(diào)系統(tǒng)硬件配置圖3、簡(jiǎn)單論述空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象及控制原理21第二節(jié)第二節(jié) 冷熱源系統(tǒng)的監(jiān)控冷熱源系統(tǒng)的監(jiān)控常用的冷媒氟利昂、溴化鋰、氨等，制冷方式壓縮式制冷、熱力制冷和冰蓄冷。制冷原理制冷原理22制冷系統(tǒng)監(jiān)控主要內(nèi)容制冷系統(tǒng)監(jiān)控主要內(nèi)容 冷凍機(jī)組的監(jiān)測(cè)與控制冷凍機(jī)組的監(jiān)測(cè)與控制 冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制 冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制

9、冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制23制冷系統(tǒng)監(jiān)控原理圖制冷系統(tǒng)監(jiān)控原理圖24冷水機(jī)組聯(lián)鎖控制冷水機(jī)組聯(lián)鎖控制在對(duì)某個(gè)制冷機(jī)組下達(dá)啟動(dòng)啟動(dòng)命令時(shí)，其相關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間順序時(shí)間順序應(yīng)為： 對(duì)應(yīng)冷卻水冷凍水管路上的閥門立即開啟； 冷卻塔風(fēng)機(jī)冷卻水與冷凍水水泵延遲min啟動(dòng)； 制冷主機(jī)啟動(dòng)延遲min執(zhí)行。在對(duì)某個(gè)制冷機(jī)組下達(dá)停止停止命令時(shí)，其相關(guān)設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間順序時(shí)間順序設(shè)為： 立即切斷主機(jī)電源； 冷卻塔水泵風(fēng)機(jī)，冷凍水水泵延時(shí)min停止； 對(duì)應(yīng)的管路閥門延時(shí)min后關(guān)閉。25冷凍水供冷凍水供/ /回水溫度監(jiān)測(cè)回水溫度監(jiān)測(cè) 通過供水總管上的溫度傳感器T1檢測(cè)冷凍水供水溫度，檢測(cè)的信號(hào)送入DDC（AI）中，通過回

10、水總管上的溫度傳感器T2檢測(cè)冷凍水回水溫度，檢測(cè)的信號(hào)也送入DDC（AI）中。冷凍水供水水流量監(jiān)控冷凍水供水水流量監(jiān)控 通過供水總管上的流量傳感器F檢測(cè)冷凍水流量，送入DDC（AI）中。 水機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)控制水機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)控制 把上述三種信號(hào)送入DDC中，計(jì)算出實(shí)際的空調(diào)冷負(fù)荷，再根據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷及壓差旁通閥V的開度自動(dòng)調(diào)整冷水機(jī)組投入臺(tái)數(shù)與相應(yīng)的循環(huán)水泵投入臺(tái)數(shù)。以期達(dá)到最佳節(jié)能效果。26 由壓差傳感器P檢測(cè)冷水供、回水總管之間的壓差，送入DDC（AI），與壓差預(yù)先設(shè)定值比較后，DDC送出相應(yīng)信號(hào)（AO），調(diào)節(jié)位于供、回水總管之間的旁通閥的開度，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水與回水之間的旁通，以保持供、回水壓差恒定。

11、 壓差旁通控制壓差旁通控制27水流檢測(cè)、水泵控制水流檢測(cè)、水泵控制 冷凍水泵、冷卻水泵啟動(dòng)后，通過水流開關(guān)FS檢測(cè)水流狀態(tài)，其信號(hào)送入DDC（DI）中，根據(jù)水流狀態(tài)由DDC發(fā)出信號(hào)，通過電動(dòng)閥調(diào)節(jié)水流。如果流量太小，甚至斷流，把信號(hào)送入DDC，則系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，DDC送出信號(hào)自動(dòng)停止相應(yīng)制冷機(jī)運(yùn)行。當(dāng)某一臺(tái)水泵出現(xiàn)故障，信號(hào)送入DDC，DDC發(fā)出信號(hào)控制備用水泵自動(dòng)投入運(yùn)行。28v冷卻水溫度監(jiān)測(cè)冷卻水溫度監(jiān)測(cè) 利用溫度傳感器T4檢測(cè)冷卻塔出水溫度，檢測(cè)信號(hào)送入DDC（AI），實(shí)時(shí)控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停臺(tái)數(shù)。v工作狀態(tài)、報(bào)警顯示與打印工作狀態(tài)、報(bào)警顯示與打印v水箱補(bǔ)水控制水箱補(bǔ)水控制 通過液位傳感器

12、LT檢測(cè)水箱水位，DDC根據(jù)水位信號(hào)，控制進(jìn)水電磁閥LV的開、閉，以維持水位在允許范圍內(nèi)，水位越限時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)29供熱系統(tǒng)的監(jiān)控供熱系統(tǒng)的監(jiān)控供熱鍋爐系統(tǒng)的監(jiān)控原理供熱鍋爐系統(tǒng)的監(jiān)控原理熱水鍋爐通常監(jiān)控的內(nèi)容為：(1)自動(dòng)檢測(cè)鍋爐水位，蒸汽壓力、爐膛負(fù)壓，蒸汽流量、給水流量，排煙溫度；(2)自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止；(3)自動(dòng)保護(hù)與自動(dòng)調(diào)節(jié)監(jiān)控環(huán)節(jié)。3031熱交換系統(tǒng)監(jiān)控原理熱交換系統(tǒng)監(jiān)控原理 熱交換系統(tǒng)是以熱交換器為主要設(shè)備。其作用是供給生活、空調(diào)及供暖系統(tǒng)用熱水，對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的主要目的是監(jiān)測(cè)水力工況以保證熱水系統(tǒng)的正常循環(huán)，控制熱交換過程以保證要求的供熱水參數(shù)。1）熱量計(jì)量系統(tǒng)：

13、F、T5、T6構(gòu)成2）壓力監(jiān)測(cè)：P1、P23）熱交換器二次側(cè)熱水出口溫度控制：T1、T2、V1、V24）熱水泵控制及聯(lián)鎖5）工作狀態(tài)顯示與打印3233第三節(jié)第三節(jié) 供配電系統(tǒng)的監(jiān)控供配電系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)供配電系統(tǒng)的監(jiān)視管理包括：1、檢測(cè)運(yùn)行參數(shù)：電壓、電流、功率、變壓器溫度等2、監(jiān)視電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)3、對(duì)建筑物內(nèi)所有用電設(shè)備的用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及電費(fèi)計(jì)算與管理4、對(duì)各種電氣設(shè)備的檢修、保養(yǎng)維護(hù)進(jìn)行管理34配電系統(tǒng)監(jiān)控圖配電系統(tǒng)監(jiān)控圖35第四節(jié)第四節(jié) 給排水系統(tǒng)給排水系統(tǒng)給水系統(tǒng)的監(jiān)控給水系統(tǒng)的監(jiān)控v采用恒壓（無水箱）供水 ：應(yīng)用變頻裝置改變水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)用水量變化 v采用高位水箱、低位水地給水系

14、統(tǒng)：在屋頂設(shè)高位水箱，在低處（地下室）設(shè)一低位水池，中間設(shè)置水泵。3637恒壓（無水箱）供水恒壓（無水箱）供水v水泵啟水泵啟/ /停自動(dòng)監(jiān)控停自動(dòng)監(jiān)控恒壓供水系統(tǒng)組成：壓力傳感器，可編程序控制器（PLC）、變頻器、供水泵組等v自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警38高位水箱供水高位水箱供水 通常的供水系統(tǒng)從原水地取水，通過水泵把水注入高位水箱，再從高位水箱靠其自然壓力將水送到各用水點(diǎn)。 1)水泵啟/停自動(dòng)監(jiān)控2)自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警39分集水坑排水和污水池排水 排水系統(tǒng)構(gòu)成:集水坑（污水池）、排水泵（污水泵）、液位傳感器等 1 1、排水泵起停監(jiān)控、排水泵起停監(jiān)控 2 2、檢測(cè)與報(bào)警、檢測(cè)與報(bào)警排水系統(tǒng)的監(jiān)控排水系統(tǒng)的監(jiān)控4041第五節(jié)第五節(jié) 照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)照明控制照明控制1、蹺板開關(guān)控制方式2、斷路器控制方式3、定時(shí)控制方式4、光電感應(yīng)