建筑設(shè)備自動化新風機組

建筑設(shè)備自動化新風機組第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控新風機組通常與風機盤管配合進行使用，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。為避免室外空氣對室內(nèi)溫濕度狀態(tài)的干擾，在送入房間之前需要對其進行熱濕處理，例如處理到與室內(nèi)空氣狀態(tài)的焓相同的狀態(tài)點，新風不再增加室內(nèi)的空調(diào)負荷。室內(nèi)負荷通常由風機盤管處理。新風機組只有一個換熱器，冬夏季共用。在冬季送入熱水對空氣進行加熱，在夏季則送入冷凍水對空氣冷卻去濕。加濕器僅在冬季對新風加濕。新風機組在南方地區(qū)作為舒適性空調(diào)使用時，時常取消了加濕器。第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控1．新風機組的基本監(jiān)控功能

(1)監(jiān)測功能檢查風機電機的工作狀態(tài)，確定是處于“開”或是“關(guān)”檢測風機電機的電流是否過載；測量風機出口處的空氣溫濕度，以了解機組是否已將新風處理到要求的狀態(tài)；測量空氣過濾器兩側(cè)的壓差，以了解過濾器是否要求情洗、更換；檢查新風閥狀態(tài)，確定是“開”還是‘‘關(guān)”。第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控(2)控制功能根據(jù)要求啟／停風機；控制水量調(diào)節(jié)閥的開度，使機組出口空氣溫度達到設(shè)定值；控制干蒸氣加濕器調(diào)節(jié)閥開度，使冬季機組出口處空氣相對濕度達到設(shè)定值；換熱器的冬季防凍保護；第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控(3)集中管理功能顯示新風機組啟停狀態(tài)，送風溫濕度，風閥、水閥狀態(tài)。通過中央控制管理機啟停機組，修改送風參數(shù)的設(shè)定值。當過濾器壓差過大，風機電機過載，以及發(fā)生其他故障時，通過中央控制管理機報警。此外，用戶可以根據(jù)需要增加其他功能，如有關(guān)節(jié)能控制的管理功能。第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控2．新風機組的監(jiān)控原理圖第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控3．硬件配置新風機組的新風閥配置開關(guān)式風閥控制器。這是因為新風機組的風量是根據(jù)工作區(qū)內(nèi)人員數(shù)量計算出來的，一般不作調(diào)節(jié)，因此新風門只有開、關(guān)兩種狀態(tài)。在風機開啟時，風閥全開，停機時，風閥全關(guān)。風閥的控制通過一路DO通道完成。當輸出為高電平時，風閥全開；低電平時，風閥全關(guān)。若要了解風閥的實際狀態(tài)，還可以用一路DI接受風閥執(zhí)行器的反饋信號。第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控用微壓差開關(guān)即可監(jiān)視新風過濾器兩側(cè)的壓差，當過濾器阻力增大到一定數(shù)值時，微壓差開關(guān)吸合，從而產(chǎn)生“通”的開關(guān)信號。微壓差開關(guān)吸合時的壓差對應(yīng)過濾器的阻力，可以進行人工調(diào)整。安裝壓差開關(guān)時，應(yīng)盡可能將測壓管放在管道和設(shè)備的中心部位氣流較為平穩(wěn)處，以消除氣流渦流的干擾，使測得的壓差較為難確可靠。第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控水閥為連續(xù)可調(diào)的電動調(diào)節(jié)閥。通過水量的變化調(diào)節(jié)送風溫度。通常通過AO輸出通道輸出4—20mA的電流信號，直接對閥門的開關(guān)進行控制。閥門的實際開度也可以通過AI通道接受調(diào)節(jié)閥的反饋信號來反映。干蒸氣加濕器也是通過電動調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)蒸氣量，配置方法與水閥相同。第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控為監(jiān)測風機電機的工作狀態(tài)，將風機電機交流接觸器的輔助觸點的狀態(tài)作為輸入信號，由DI通道接入。另一種方法是在風機的上下游側(cè)安裝空氣壓差開關(guān)，以壓差信號來表示風機狀態(tài)。電機過載報警則從繼電器的輔助觸頭取得，由DI通道接入。通過DO通道發(fā)出對電機的啟停控制信號。第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控為準確地了解和控制送風參數(shù)，溫度傳感器的測量精度在其工作范圍內(nèi)應(yīng)小于0.5℃，相對濕度傳感器的精度應(yīng)小于5％～10％，同時其熱響應(yīng)時間個能太長。室外新風溫度、供水溫度不需要在每臺新風上進行測量，它們可以通過室外空氣溫度、冷凍站／換熱站供水溫度的集中測量獲得。然后通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送給現(xiàn)場的DDC。再由DDC啟動相應(yīng)的監(jiān)控程序。第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控4．送風溫、濕度的控制溫度傳感器和空氣加熱器都存在一定的慣性，在選用控制算法時，通常采用比例積分調(diào)節(jié)(PI)方式。第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控-----要求的閥門位置-------放大倍數(shù)，對應(yīng)于1℃溫度偏差，閥門需要的調(diào)節(jié)量-----送風溫度與送風溫度設(shè)定值之差------積分時間-----要求的閥門位置第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控為便于計算機處理，對上式進一步改寫為：第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控式中為時間內(nèi)送風溫度與設(shè)定值的偏差的平均值。確定放大系數(shù)和積分時間成為算法設(shè)計的主要任務(wù)。它們與選用的溫度傳感器、調(diào)節(jié)閥及加熱器的時間常數(shù)，慣性大小有關(guān)，影響著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)指標和靜態(tài)品質(zhì)指標。第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控

新風機組送風溫度調(diào)節(jié)的動態(tài)框圖第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控

對于定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，，系統(tǒng)輸出量(送風溫度)對輸入干擾(新風溫度)的傳遞函數(shù)：，

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這是一個三階系統(tǒng)，可令T1＝T2，從而消去一個慣性環(huán)節(jié)，使之簡化為二階系統(tǒng)，則上式變化為：第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控當輸入量干擾為，則這是一個典型的二階慣性系數(shù)的形式

第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控

二階慣性環(huán)節(jié)其特征為：1)采用比例積分調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)系統(tǒng)理論上是沒有靜差的，即。2)根據(jù)對系統(tǒng)穩(wěn)定程度的要求決定衰減系數(shù)，然后由決定KcK3進而求得調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc。3）衰減系數(shù)通常在0.216～0.343之內(nèi)較為合適。第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控

當T2較小時，積分時間T1可取大一些，為獲得相同的穩(wěn)定效果，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc應(yīng)更大一點。T1與Kc之間可以進行不同的組合。建議調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的范圍為5—10。積分時間T1為3～10min，時間間隔約取為1min。第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控冬季工況的運行邏輯與夏季工況不同，故的符號應(yīng)反號。在冬季應(yīng)為設(shè)定溫度減去送風溫度，表明當送風溫度偏低時應(yīng)開大調(diào)節(jié)閥。在夏季剛好相反，送風溫度偏低時，應(yīng)關(guān)小調(diào)節(jié)閥。冬夏季工況的轉(zhuǎn)換，可以通過檢測供應(yīng)水溫度而定，如水溫以20℃為界。低于20℃表明為夏季，否則為冬季。也可以人工進行冬夏季運行模式的切換。第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控冬季用噴蒸氣的方法控制空氣的濕度是效果最好的方式。向空氣中噴蒸氣僅僅改變了空氣中的絕對含濕量d，而對空氣溫度基本沒有影響。這樣使得濕度控制和溫度控制可以分為兩個獨立控制環(huán)節(jié)，減少了控制量之間的藕合。第23頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四新風機組的監(jiān)控濕度傳感器通常配置為相對濕度傳感器，濕度的設(shè)定值也常以相對濕度給出，但相對濕度與空氣溫度是有