制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù)

1、制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù)及設(shè)計(jì)姓名:學(xué)號(hào):學(xué)校:課程名稱:指導(dǎo)教師:制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù)及設(shè)計(jì)摘 要:近些年來(lái)制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展不斷進(jìn)步, 在 能源日趨緊張的現(xiàn)今社會(huì)自動(dòng)控制和環(huán)保顯得尤為重要, 本文主要小議制冷與空 調(diào)裝置自動(dòng)控制在中央空調(diào)系統(tǒng)中的運(yùn)用和基本設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制;中央空調(diào);設(shè)計(jì)隨著人民生活水平的提高以及生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步, 制冷與空調(diào)裝置得到了廣泛 的應(yīng)用, 制冷與空調(diào)裝置集設(shè)備、 工藝和自動(dòng)控制于一身作為機(jī)電一體化的典范。 制冷空調(diào)裝置作為能源消耗大戶, 在能源日趨緊張的當(dāng)今社會(huì)自動(dòng)控制技術(shù)越來(lái) 越重要, 不僅需要實(shí)現(xiàn)舒適的環(huán)境, 也要滿足生產(chǎn)

2、工藝要求, 同時(shí)保證節(jié)能環(huán)保。 而 自控技術(shù)的不斷發(fā)展和硬件成本的持續(xù)下降, 計(jì)算機(jī)自控在暖通空調(diào)領(lǐng)域也有 了更多應(yīng)用。 妥善地將自控技術(shù)運(yùn)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制管理中, 可以有效地 改善系統(tǒng)運(yùn)行品質(zhì),節(jié)省運(yùn)行能耗,提高管理水平,并減少運(yùn)行管理勞動(dòng)強(qiáng)度, 取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。一、中央空調(diào)系統(tǒng)的自控(一 、冷熱源及水管系統(tǒng)的全面調(diào)節(jié)與控制1.機(jī)組采用群控方案, 完成對(duì)熱泵自動(dòng)連鎖控制, 完成對(duì)目標(biāo)的監(jiān)視、 查詢 和報(bào)警。 在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí), 系統(tǒng)積累運(yùn)行時(shí)間, 機(jī)組發(fā)生故障時(shí), 可及時(shí)在主 控制器顯示、報(bào)警。2. 系統(tǒng)通過(guò) RS232接口獲得冷水供回水溫度、壓力、流量值,計(jì)算全樓的總

3、冷負(fù)荷及冷凍水循環(huán)量, 根據(jù)冷凍水總供應(yīng)量、 回水壓差, 自動(dòng)調(diào)節(jié)冷凍水旁通 閥以保證管內(nèi)壓力的穩(wěn)定。3. 根據(jù)工作時(shí)間的安排, 改變系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)值。 如在白天辦公時(shí)間段設(shè)定值 與夜間無(wú)人時(shí)間段不同。4. 可根據(jù)命令啟停壓縮機(jī), 根據(jù)冷凍機(jī)房出口設(shè)定值調(diào)整壓縮機(jī)入口導(dǎo)葉閥 等, 并可設(shè)定冷凍水出口溫度等。 安裝水溫傳感器, 流量傳感器等以監(jiān)視這些主 機(jī)的工作狀態(tài)。監(jiān)控點(diǎn)信息的采集和控制由一臺(tái)微處理器系統(tǒng)(DDC 控制器來(lái) 實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)是由微處理器、 RAM 、 ROM 等構(gòu)成的系統(tǒng),可采集被監(jiān)控點(diǎn)的各種 信息,完成控制任務(wù)。5. 冷凍水系統(tǒng)是由冷凍水循環(huán)泵通過(guò)管道系統(tǒng)連接冷凍機(jī)蒸發(fā)器及用戶各

4、種冷水設(shè)備 (空調(diào)和風(fēng)機(jī)盤管 而組成的。 其自控系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)是保證冷凍機(jī) 蒸發(fā)器通過(guò)足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作, 防止凍壞; 向冷凍水用戶提供足夠 的水量以滿足使用要求, 以及在滿足使用要求的前提下盡可能減少循環(huán)水泵電耗 等。6. 變風(fēng)量系統(tǒng)的監(jiān)控:變風(fēng)量系統(tǒng)的基本思想是當(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(guò)空氣送 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) 要求。 同時(shí)送風(fēng)量的調(diào)節(jié)可以最大限度的減少風(fēng)機(jī)的動(dòng)力, 節(jié)約運(yùn)行能耗。 除了 節(jié)能的優(yōu)勢(shì)外, VAV 系統(tǒng)還有以下特點(diǎn):(1能實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的靈活控制

5、,可根 據(jù)負(fù)荷變化或個(gè)人舒適度要求調(diào)節(jié); (2 由于能自動(dòng)調(diào)節(jié)送入各房間的冷量, 系 統(tǒng)內(nèi)各用戶可以按實(shí)際需要配置冷量,考慮各房間的同時(shí)使用系數(shù)和負(fù)荷分布, 系統(tǒng)冷源配置可以減少 20%30%左右,設(shè)備投資相應(yīng)較大減少; (3室內(nèi)無(wú)過(guò)冷 過(guò)熱現(xiàn)象。二、新風(fēng)、空調(diào)機(jī)組基本參數(shù)的測(cè)量,設(shè)備的啟?？刂?. 在中央空調(diào)系統(tǒng)中, 為了提高室內(nèi)舒適度及空氣新鮮度、 潔凈度等, 需補(bǔ) 充適量新風(fēng),并且新風(fēng)量在空調(diào)冷熱負(fù)荷中所占比重很大。本建筑有 4臺(tái)新風(fēng)機(jī) 組,每臺(tái)新風(fēng)機(jī)組須保證這一層面的新風(fēng)要求。1在新風(fēng)空調(diào)機(jī)組的風(fēng)道及典型區(qū)域的送風(fēng)道上安裝溫濕度傳感器,通過(guò) 調(diào)節(jié)機(jī)組盤管水流量和加濕法進(jìn)行流量控制, 使

6、溫度符合要求, 每臺(tái)新風(fēng)、 空調(diào) 機(jī)組的表冷器盤管上和加濕蒸汽管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受附近配置的 控制器控制,實(shí)現(xiàn)一對(duì)一集散式控制;新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)盤管配合進(jìn)行使用, 主要是為各房間提供一定的新鮮空氣,滿足人員衛(wèi)生要求。其基本監(jiān)控功能有: (1監(jiān)測(cè)功能檢查風(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 電流是否過(guò)載; 測(cè)量風(fēng)機(jī)出口處的空氣溫濕度, 以了解機(jī)組是否已將新風(fēng)處理到 要求的狀態(tài); 測(cè)量空氣過(guò)濾器兩側(cè)的壓差, 以了解過(guò)濾器是否要求清洗; 檢查新 風(fēng)閥狀態(tài), 確定是開還是關(guān); (2 控制功能根據(jù)要求啟停風(fēng)機(jī); 控制水量調(diào)節(jié)閥 的開度; 控制干蒸汽加濕器調(diào)節(jié)閥的開度; 換熱器

7、的冬季防凍保護(hù); (3 集中管 理功能顯示新風(fēng)機(jī)組啟停狀態(tài),送風(fēng)溫濕度,風(fēng)閥,水閥狀態(tài)。2系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫濕度值,計(jì)算溫濕度負(fù)荷,自動(dòng)決定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的檔位, 進(jìn)行風(fēng)量控制, 滿足室內(nèi)外舒適的要求。 機(jī)組工作時(shí), 根據(jù)室內(nèi)外溫濕度及設(shè)定 的溫濕度, 決定新風(fēng)閥的開度, 聯(lián)動(dòng)控制排風(fēng)閥、 旁通閥的開啟, 實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行, 機(jī)組停止工作時(shí),新風(fēng)閥、排風(fēng)閥保持關(guān)閉狀態(tài),回風(fēng)閥保持全開狀態(tài);3監(jiān)視風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài),記錄風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間,具有就地、遠(yuǎn)動(dòng)、自動(dòng)控制風(fēng) 機(jī)啟停的功能。2. 空氣水換熱器夏季通入冷水對(duì)新風(fēng)降溫除濕,冬季通入熱水對(duì)空氣加熱。 干蒸汽加濕器則在冬季對(duì)新風(fēng)加濕。 因此, 現(xiàn)場(chǎng) DDC 控制器要完成如

8、下幾項(xiàng)功能: 1根據(jù)要求啟停新風(fēng)機(jī)。根據(jù)新風(fēng)溫度, PID 調(diào)節(jié)水閥,保持送風(fēng)溫度為 設(shè)定值,控制干蒸汽加濕閥,使冬季風(fēng)機(jī)出口空氣相對(duì)溫度達(dá)到設(shè)定值;2監(jiān)測(cè)新風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。測(cè)量風(fēng)機(jī)出口空氣溫濕度參數(shù)并使 之達(dá)到控制要求。 測(cè)量新風(fēng)過(guò)濾器兩側(cè)壓差, 當(dāng)其達(dá)到一定值時(shí), 產(chǎn)生過(guò)濾網(wǎng)堵 塞報(bào)警,并有報(bào)警顯示;3 在冬季, 當(dāng)熱盤管后的溫度低于某個(gè)設(shè)定值時(shí),防凍保護(hù)器動(dòng)作, 控制 器將停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行并將新風(fēng)風(fēng)門關(guān)閉,并將熱水閥開至 100%,以防止盤管凍裂, 同時(shí)報(bào)警。三、風(fēng)機(jī)盤管的監(jiān)測(cè)與控制1. 在中央空調(diào)系統(tǒng)中, 冷暖設(shè)備除新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)機(jī)組外, 還大量使用風(fēng)機(jī) 盤管。它的作用類似于空調(diào)

9、機(jī)組,只是簡(jiǎn)單了許多。2. 目前, 市場(chǎng)上有兩種控制器, 一種是盤管控制器為 DDC 控制, 并具備與主 機(jī)通訊功能。這種控制器可通過(guò)中心控制,并可調(diào)節(jié)冷水及冷機(jī),但價(jià)格較貴, 使用不多。另一種是不具備通訊功能的盤管控制器,可按照水系統(tǒng)的連接情況, 將風(fēng)機(jī)盤管分為若干組。 每組的支路入口處安裝流量計(jì)、 供回水壓差變送器及供 回水溫度傳感器。本樓采用后一種控制。3. 定流量水系統(tǒng)。 風(fēng)機(jī)盤管定流量水系統(tǒng)自控方式較簡(jiǎn)單易行, 但節(jié)能效果 沒(méi)有變流量自控方式好。4. 節(jié)能鑰匙。 (1房間設(shè)有節(jié)能鑰匙系統(tǒng)時(shí),風(fēng)機(jī)盤管宜與其連鎖以節(jié)能; (2 當(dāng)要求不高時(shí), 可采用插 . 拔鑰匙使風(fēng)機(jī)盤管啟動(dòng)或斷電停轉(zhuǎn)的方式。 使用要求較高時(shí),可增設(shè)一個(gè)溫度開關(guān)。5. 溫控器。 (1 風(fēng)機(jī)盤管宜采用溫控器控制電動(dòng)水閥, 手動(dòng)控制風(fēng)機(jī)三速的 控制方式。 風(fēng)機(jī)啟停與電動(dòng)水閥連鎖; (2 冬夏季均運(yùn)行的風(fēng)機(jī)盤管, 其溫控器 應(yīng)有冬夏轉(zhuǎn)換措施。一般以各溫控器獨(dú)自設(shè)置冬夏轉(zhuǎn)換開關(guān)為好。自動(dòng)控制和變頻技術(shù)應(yīng)用漸廣泛, 空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理的自動(dòng)控制, 不僅可以 保證空調(diào)房間溫濕度精度要求和節(jié)約人力, 而且是防止系統(tǒng)多余能量損失及節(jié)約 能量的重要環(huán)節(jié)。 空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)包括冷熱源的能量控制、 焓值控制、 新風(fēng)量 控制、 設(shè)備的啟停時(shí)間和運(yùn)行方式的控