3空調(diào)自動(dòng)化原理.ppt

1、,第3章 空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化原理,3.1 空調(diào)系統(tǒng)的基本知識(shí) 3.2 中央空調(diào)系統(tǒng)的組成與分類 3.3 空調(diào)冷源水系統(tǒng)的自動(dòng)控制 3.4 空調(diào)熱源系統(tǒng)及集中供熱系統(tǒng)自動(dòng)控制 3.5 空調(diào)末端自動(dòng)化 3.6 風(fēng)機(jī)盤管的控制 3.7 通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制 3.8 高精度工藝空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)控制 3.9 VRV空調(diào)系統(tǒng) 3.10 恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組DDC控制器硬件設(shè)計(jì),3.3 空調(diào)冷源水系統(tǒng)的自動(dòng)控制,冷源系統(tǒng)由多臺(tái)制冷機(jī)組和冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔、補(bǔ)水箱、膨脹水箱等設(shè)備組成。 主要目的使冷凍水所載冷量和冷卻水所帶走的熱量與不斷變化的空調(diào)末端負(fù)荷相匹配，并降低整個(gè)輸配系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。,冷卻塔安裝在室外

2、，膨脹水箱安裝在建筑物最高的屋頂。為保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備，冷凍水在進(jìn)入系統(tǒng)之前須經(jīng)過處理(如除鹽、除氧等)，水處理設(shè)備也安裝在制冷站。水處理設(shè)備運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較短，一般不納入樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行在線監(jiān)控。熱源裝置如鍋爐、換熱器也安裝在制冷站。,3.3 空調(diào)冷源水系統(tǒng)的自動(dòng)控制,3.3.1 基本概念 3.3.2 制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè) 3.3.3 冷水機(jī)組的連鎖控制 3.3.4 冷凍水系統(tǒng)控制 3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制 3.3.6 設(shè)備相互備用切換與均衡運(yùn)行控制 3.3.7 制冷系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,3.3.1 基本概念,1. 定流量系統(tǒng) 系統(tǒng)中循環(huán)水量保持不變，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷變化時(shí)，通過改變供、回水的溫差

3、來適應(yīng)。 系統(tǒng)簡單、操作方便，不需要復(fù)雜的自控設(shè)備，輸水量是按照最大空調(diào)冷負(fù)荷來確定的，循環(huán)泵的輸送能耗處于最大值，運(yùn)行費(fèi)用大。 適用于間歇性使用建筑的空調(diào)系統(tǒng)，以及空調(diào)面積小，只有一臺(tái)冷水機(jī)組和一臺(tái)循環(huán)水泵的系統(tǒng)。高層民用建筑盡可能少采用這種系統(tǒng)。,3.3.1 基本概念,2. 變流量系統(tǒng) 系統(tǒng)中供、回水溫差保持不變，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷變化時(shí)，通過改變供水量來適應(yīng)。 管路內(nèi)流量隨系統(tǒng)負(fù)荷變化而變化，輸送能耗也隨著負(fù)荷的減少而降低，水泵容量及電耗也相應(yīng)減少。系統(tǒng)的最大輸水量是按照綜合最大冷負(fù)荷計(jì)算的 適用于大面積的高層建筑空調(diào)全年運(yùn)行的系統(tǒng)。,3.3.1 基本概念-3.冷凍水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式,質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)

4、節(jié)：通過對(duì)冷凍水泵和冷水機(jī)組的運(yùn)行控制實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水流量和冷凍水溫度的控制。 （1） 空調(diào)水系統(tǒng)的質(zhì)調(diào)節(jié) 一種定流量的調(diào)節(jié)方式。在保持冷凍水流量不變的前提下，通過調(diào)節(jié)冷凍水的供水溫度來保證空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 質(zhì)調(diào)節(jié)通?？煞譃閷?duì)制冷機(jī)組的蒸發(fā)器出水溫度的調(diào)節(jié)和對(duì)冷凝器進(jìn)水溫度的調(diào)節(jié)。,（2）空調(diào)水系統(tǒng)的量調(diào)節(jié),一種變流量的調(diào)節(jié)方式。保持冷凍水溫度不變的前提下，通過調(diào)節(jié)水系統(tǒng)的冷凍水和冷卻水的流量，使空調(diào)系統(tǒng)各部件以及整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的性能得到改善。 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約水系統(tǒng)水泵運(yùn)行電能，缺點(diǎn)：容易引起系統(tǒng)的水力失調(diào)。 實(shí)際控制過程中，針對(duì)不同的控制工況可有針對(duì)性地采用質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)，兩種控制模式可以單

5、獨(dú)采用，也可以互為補(bǔ)充。,（3） 間歇調(diào)節(jié),量調(diào)節(jié)的特殊形式，用作熱水采暖系統(tǒng)的一種控制方式。 間歇調(diào)節(jié)是時(shí)而開泵時(shí)而停泵地定期向采暖系統(tǒng)供熱。停泵時(shí)系統(tǒng)中的水停止循環(huán)，熱水逐漸放出熱量并降低溫度；熱水冷卻到了一定程度，室內(nèi)空氣溫度下降到允許最低溫度，重新開泵，系統(tǒng)中的水又開始循環(huán)；經(jīng)過鍋爐加熱到一定溫度后，繼續(xù)向系統(tǒng)中供熱。 采用這種控制方式必須掌握好送水溫度并考慮到建筑物的熱惰性。,3.3.1 基本概念,4空調(diào)末端的冷熱水流量的控制方法 冷熱源側(cè)環(huán)路和負(fù)荷側(cè)環(huán)路 冷熱源側(cè)環(huán)路：部分冷熱水經(jīng)過冷水機(jī)組至分水器，再由分水器經(jīng)旁通管路進(jìn)入集水器，該環(huán)路負(fù)責(zé)冷水的制備； 負(fù)荷側(cè)環(huán)路：冷熱水從分水器

6、經(jīng)空調(diào)末端沒備能量轉(zhuǎn)換后返回集水器這段管路。 這里討論的定流量系統(tǒng)還是變流量系統(tǒng)均是指負(fù)荷側(cè)的環(huán)路。,（1）定流量系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)末端設(shè)備的冷熱水流量的調(diào)節(jié),定流量冷熱水系統(tǒng)指負(fù)荷側(cè)循環(huán)水量與空調(diào)負(fù)荷變化無關(guān)。,系統(tǒng)采用電動(dòng)三通閥分流進(jìn)入風(fēng)機(jī)盤管等末端設(shè)備，保證主回路流量穩(wěn)定的前提下，調(diào)節(jié)進(jìn)入風(fēng)機(jī)盤管的流量，改變供、回水的溫差來滿足房間負(fù)荷的變化。,3.3.1 基本概念,這種能量調(diào)節(jié)的方法，不節(jié)能，整個(gè)水系統(tǒng)循環(huán)泵的流量是不變的,夏季，當(dāng)房間的溫度升高時(shí)，室溫調(diào)節(jié)器使直通閥座開大、旁通閥座關(guān)小，直到完全關(guān)閉，控制大部分或全部冷水通過空調(diào)末端。反之，房間溫度降低，室溫調(diào)節(jié)器使直通閥座關(guān)小、旁通閥座打開

7、，直到完全打開，冷水旁通流過末端設(shè)備，直接進(jìn)入回水管網(wǎng)。,（2）變流量系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)末端設(shè)備的冷熱水調(diào)節(jié),系統(tǒng)中供、回水溫差保持不變，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷變化時(shí)，通過改變供水量來調(diào)節(jié)。 整個(gè)水系統(tǒng)的流量是隨末端負(fù)荷變化而變化的，變流量系統(tǒng)要通過停開或起動(dòng)某一臺(tái)循環(huán)泵，或變頻控制水泵轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)水流量變化的情況，達(dá)到節(jié)能的目的,夏季，當(dāng)房間負(fù)荷設(shè)定值時(shí)，電動(dòng)兩通閥開啟大，調(diào)節(jié)冷水流經(jīng)末端設(shè)備。當(dāng)房間負(fù)荷設(shè)定值時(shí)，室溫調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電動(dòng)兩通閥關(guān)小，減少向末端設(shè)備的供水。 冬季時(shí)，電動(dòng)三通閥或電動(dòng)兩通閥的動(dòng)作與夏季時(shí)相反,如圖為利用電動(dòng)兩通閥進(jìn)行機(jī)組能量調(diào)節(jié)的原理圖。,3.3.2 制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè),冷凍水回路 供

8、回水溫度、流量、壓力、差壓 冷卻水回路 供回水溫度、流量、壓力 蝶閥控制 旁通回路調(diào)節(jié) 冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制 循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制,3.3.2 制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè),（1）冷水機(jī)組冷凍水、冷卻水供回水溫度檢測(cè)； （2）冷水機(jī)組冷凍水壓差檢測(cè)； （3）冷凍水回水流量檢測(cè)； （4）分水器和集水器壓力壓差測(cè)量； （5）冷水機(jī)組水流指示器信號(hào)； （6）冷凍水回水流量旁通電動(dòng)閥開度監(jiān)控； （7）冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控及故障報(bào)警。,3.3.2 制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)-控制,（1）冷凍水泵、冷卻水泵、冷水機(jī)組及相應(yīng)的蝶閥的順序啟/停控制和設(shè)備管理。 （2）冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟/?？刂?； （3

9、）冷卻、冷凍水路差壓旁通閥控制。 （4）根據(jù)冷量或冷水回水溫度控制冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù)； （5）冷凍水泵、冷卻水泵及風(fēng)機(jī)運(yùn)行的均衡控制； （6）采用變頻技術(shù)，在合理控制冷水機(jī)組工作臺(tái)數(shù)的基礎(chǔ)上，控制冷凍水泵、冷卻水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)供冷量，以達(dá)到降低制冷站能耗的目的。,3.3.3 冷水機(jī)組的連鎖控制,空調(diào)制冷系統(tǒng)的連鎖控制：冷卻泵控制、冷卻塔風(fēng)機(jī)控制、冷凍泵控制及冷水機(jī)組的控制。 在開啟冷機(jī)前應(yīng)先運(yùn)行冷凍泵； 冷卻泵要有足夠的冷卻水水量。 在空調(diào)冷媒水系統(tǒng)的起動(dòng)或停止過程中，制冷機(jī)組與相應(yīng)的冷媒水泵、冷卻水泵和冷卻塔等進(jìn)行電氣連鎖。只有當(dāng)所有的附屬設(shè)備及附件都正常運(yùn)行之后，制冷機(jī)組才起動(dòng)；而停車時(shí)的順序

10、則相反。,3.3.3.1 一次泵定水量系統(tǒng)制冷機(jī)組和冷凍水泵的連接方式,冷凍水泵要位于冷水機(jī)組的回水管上，以保證機(jī)組內(nèi)的正壓和穩(wěn)定的冷凍水流量。,3.3.3.1 一次泵定水量系統(tǒng)制冷機(jī)組和冷凍水泵的連接方式,1水泵和冷水機(jī)組先串后并一對(duì)一的連接方式 冷水變化率較大，平滑性差。 2水泵和制冷機(jī)組先并后串的獨(dú)立并聯(lián)方式 連接方式間接、方便。 水泵和制冷機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)不需要一一對(duì)應(yīng)。制冷機(jī)組的啟停數(shù)量由末端空調(diào)總負(fù)荷決定，冷水泵啟停數(shù)量的控制則根據(jù)末端空調(diào)水流量實(shí)際需求值決定水泵啟停臺(tái)數(shù)。,冷媒 水泵,起動(dòng)命令,第級(jí)延時(shí),冷卻 水泵,第級(jí)延時(shí),冷卻塔 風(fēng)機(jī),第級(jí)延時(shí),與,制冷機(jī) 起動(dòng),冷媒水水流 開

11、關(guān)動(dòng)作,冷卻水水流 開關(guān)動(dòng)作,制冷機(jī)停機(jī),停機(jī)命令,總延時(shí),冷媒水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)停機(jī),單臺(tái)冷水機(jī)組順序控制步驟,3.3.3.2 正常開機(jī)順序及延時(shí)啟動(dòng),當(dāng)有多臺(tái)冷水機(jī)組并聯(lián)，并且在水管路中與制冷機(jī)組不是一一對(duì)應(yīng)時(shí)，則制冷機(jī)組冷媒水和冷卻水管路上還設(shè)有電動(dòng)蝶閥，以使制冷機(jī)組與水泵能一一對(duì)應(yīng)運(yùn)行。 機(jī)電設(shè)備的開機(jī)順序?yàn)椋豪鋮s塔風(fēng)機(jī)冷卻水蝶閥冷卻水泵冷媒水蝶閥冷媒水泵制冷機(jī)起動(dòng)；停機(jī)過程與開機(jī)相反，各動(dòng)作之間仍需考慮延時(shí)。如果設(shè)置水流開關(guān)，其控制作用同上。,3.3.3.3 正常開機(jī)順序及延時(shí)啟動(dòng),3.3.3.3 正常開機(jī)順序及延時(shí)啟動(dòng),多臺(tái)冷水機(jī)組的啟停控制 假設(shè)制冷機(jī)、冷卻塔水泵累積運(yùn)行

12、時(shí)間，由短到長都依次為1# 2# 3#，則3#制冷機(jī)作為備用，以下只討論1#、2#制冷機(jī)的聯(lián)動(dòng)順序。 1啟動(dòng)第一臺(tái)設(shè)備的步驟 開1#冷卻塔開相應(yīng)冷卻塔蝶閥V7、V8、V230S 后， 啟動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵1# 240S 后， 打開冷凍水蝶閥V130S 后， 開冷凍水泵1# 240S 后開制冷機(jī)1#。,3.3.3.3 正常開機(jī)順序及延時(shí)啟動(dòng),（2）1#機(jī)組開啟后，再開啟2#時(shí) 已經(jīng)有一臺(tái)機(jī)組在工作再啟動(dòng)另一臺(tái)機(jī)組，根據(jù)離心式水泵操作規(guī)范要求，先啟動(dòng)水泵后再打開閥門，有利于減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，有利于冷機(jī)的工作。 冷卻塔2#啟動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵2#10S 后開冷卻塔(水)蝶閥V9 V10

13、V4 60S 后開冷凍水泵2#30S 后開相應(yīng)冷凍水蝶閥V3 240S 后開制冷機(jī)2#。,3.3.3.3 正常停機(jī)順序及延時(shí),應(yīng)根據(jù)冷水機(jī)組蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)、最小允許流量和防凍結(jié)溫度設(shè)定值設(shè)計(jì)防凍結(jié)延時(shí)停機(jī)保護(hù)順序。 1.當(dāng)二套設(shè)備都在運(yùn)行時(shí) 關(guān)制冷機(jī)180S 后關(guān)冷凍水蝶閥10S 后關(guān)冷凍水泵60S 后關(guān)冷卻水蝶閥30S 后關(guān)冷卻水泵和風(fēng)機(jī)60S 后關(guān)冷卻水塔冷卻水塔蝶閥。 2. 當(dāng)僅一套設(shè)備運(yùn)行時(shí) 關(guān)制冷機(jī)180S 后關(guān)冷凍水泵30S 后關(guān)冷凍水蝶閥60S 后關(guān)冷卻水泵和風(fēng)機(jī)30S 后關(guān)冷卻水蝶閥60S 后關(guān)冷卻水塔冷卻水塔蝶閥。,3.3.3.4 故障停機(jī)的延時(shí)和停順序機(jī),一般定流量冷水機(jī)組控制

14、器當(dāng)監(jiān)測(cè)到蒸發(fā)器出水溫度達(dá)到凍結(jié)水溫度時(shí)立即執(zhí)行保護(hù)性停機(jī)。 防凍結(jié)延時(shí)停機(jī)保護(hù)順序能在監(jiān)測(cè)到達(dá)凍結(jié)溫度時(shí)不會(huì)立即停機(jī),而是上升到臨界值時(shí)才迫使其停機(jī), （1）當(dāng)二套設(shè)備都在運(yùn)行時(shí) 關(guān)制冷機(jī)120S 后關(guān)冷凍水蝶閥20S 后關(guān)冷凍水泵50S 后關(guān)冷卻水蝶閥冷卻水塔蝶閥20S 后關(guān)冷卻水泵和風(fēng)機(jī)。 （2）當(dāng)僅一套設(shè)備運(yùn)行時(shí) 關(guān)制冷機(jī)120S 后關(guān)冷凍水泵20S 后關(guān)冷凍水蝶閥30S 后關(guān)冷卻水泵和風(fēng)機(jī)20S 后關(guān)冷卻水蝶閥30S 關(guān)冷卻水塔冷卻水塔蝶閥。,3.3.4 冷凍水系統(tǒng)控制,冷水循環(huán)環(huán)路分為冷源側(cè)環(huán)路和負(fù)荷側(cè)環(huán)路兩部分。 冷凍水流量的過快變化不利于制冷機(jī)組蒸發(fā)器的正常工作。冷源側(cè)應(yīng)保持定

15、流量運(yùn)行，保證冷水機(jī)組蒸發(fā)器的傳熱效率；避免蒸發(fā)器因缺水而凍裂；保持冷水機(jī)組工作穩(wěn)定。 制冷機(jī)組冷源側(cè)環(huán)路的冷凍水采用定流量控制方式，而負(fù)荷側(cè)的冷凍水可采用定流量或變流量控制方式。,3.3.4 冷凍水系統(tǒng)控制,3.3.4.1 冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)與控制參數(shù) 3.3.4.2 冷凍水泵的控制方式 3.3.4.3 一次泵定流量系統(tǒng)控制 3.3.4.4 二次泵變流量系統(tǒng)控制 3.3.4.5 一次泵變頻調(diào)速系統(tǒng)控制,3.3.4.1 冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)與控制參數(shù),1冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù) （1）保證冷凍水機(jī)組的蒸發(fā)器通過足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作，防止出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象。 （2）向用戶提供充足的冷凍水量，以滿

16、足用戶的需求。 （3）當(dāng)空調(diào)末端負(fù)荷減少時(shí)，自動(dòng)調(diào)整冷水機(jī)組的供冷量，以降低能耗。 （4）保證用戶端一定的供水壓力。 （5）在滿足使用要求前提下，盡可能的減少輸水系統(tǒng)中循環(huán)水泵的電能消耗。,3.3.4.1 冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)與控制參數(shù),2運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置 （1）冷凍水供水溫度設(shè)置的典型值為7，不宜降低。 （2）冷凍水供水溫度可升高到9或10，不會(huì)影響中央空調(diào)系統(tǒng)的舒適度，大幅度節(jié)約空調(diào)主機(jī)消耗的能源。 （3）溫水供水溫度設(shè)置值宜選取在4550，不宜過高，可有效地節(jié)能。 （4）供回水溫差設(shè)置的典型值為5，可在46之間選擇，提倡大溫差小流量運(yùn)行，切忌在小溫差大流量狀態(tài)下運(yùn)行。,3.3.4.2 冷凍

17、水泵的控制方式,1. 采用三通閥的定流量一次泵系統(tǒng)的控制 2采用二通閥的定轉(zhuǎn)速變水量一次泵系統(tǒng)的控制,3.3.4.2 冷凍水泵的控制方式,3冷凍水環(huán)路壓差的自動(dòng)控制,當(dāng)空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管 都采用電動(dòng)二通閥的空調(diào)水 系統(tǒng)時(shí)，用戶側(cè)屬變流量系 統(tǒng)，冷源側(cè)需定流量運(yùn)行。 在供、回水管之間加一 旁通閥。,3.3.4.3 一次泵定流量系統(tǒng)控制,系統(tǒng)中通常每臺(tái)機(jī)組配有一臺(tái)水泵，水泵保持定流量運(yùn)行，水泵與機(jī)組聯(lián)動(dòng)。 系統(tǒng)末端安裝電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥，中間的旁通管上設(shè)有壓差旁通閥，用來平衡冷原測(cè)和負(fù)荷側(cè)的流量。,3.3.4.3 一次泵定流量系統(tǒng)控制,1冷凍水泵采用恒速控制 2采用回水溫度控制方法 根據(jù)冷凍水系統(tǒng)中回

18、水溫度的大小決定冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù) 3采用流量控制法 當(dāng)Q Q 0.35Qmax 停掉一臺(tái)水泵； 當(dāng)Q 0.70Qmax 再停掉一臺(tái)水泵。 4.根據(jù)旁通閥開度及其限位開關(guān)來實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟?？刂?3.3.4.4 負(fù)荷側(cè)采用二通閥的二次泵變流量系統(tǒng)控制,部分負(fù)荷時(shí)，用戶側(cè)的水泵根據(jù)負(fù)荷的變化進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，提供相應(yīng)的冷凍水流量，與一次泵定流量系統(tǒng)相比有一定的節(jié)能效果。,一次泵定流量+臺(tái)數(shù)控制和二次泵變流量控制,3.3.4.4 負(fù)荷側(cè)采用二通閥的二次泵變流量系統(tǒng)控制,1冷源側(cè)環(huán)路定流量控制 二次泵系統(tǒng)采用旁通平衡管取代旁通閥，初級(jí)泵采用定速控制 當(dāng)旁通管內(nèi)水量單臺(tái)機(jī)組額定流量的110%時(shí)，關(guān)閉一臺(tái)機(jī)組及相

19、應(yīng)一次泵； 當(dāng)旁通管內(nèi)水量達(dá)到單臺(tái)機(jī)組額定流量的20%30%時(shí)，則開啟一臺(tái)冷水機(jī)組及相應(yīng)一次泵。,3.3.4.4 負(fù)荷側(cè)采用二通閥的二次泵變流量系統(tǒng)控制,2負(fù)荷側(cè)環(huán)路的變流量控制 （1）二次冷凍水泵的臺(tái)數(shù)控制 流量控制法 ，供水管道上安裝流量計(jì) 壓差控制法 配合二次泵臺(tái)數(shù)控制，一次泵采用旁通管流量控制法,一次泵采用旁通管流量計(jì),（2）二次泵變頻調(diào)速控制,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，用戶負(fù)荷的冷凍水是由次級(jí)泵直接供給的，通過檢測(cè)供回水總管的冷凍水溫度 ，供回水總管的冷凍水流量，變頻調(diào)速控制裝置確定需要運(yùn)行次級(jí)泵的臺(tái)數(shù)和運(yùn)行頻率。,二次側(cè)溫差控制法 二次側(cè)壓差控制法 水泵臺(tái)數(shù)與轉(zhuǎn)速聯(lián)合控制,3.3.4.5 一次泵

20、變頻調(diào)速系統(tǒng)控制,一次泵變流量系統(tǒng)中的水泵改為變頻調(diào)速，通過制冷機(jī)組蒸發(fā)器的冷凍水量為變流量，是一次泵變頻調(diào)速變流量系統(tǒng)。 根據(jù)負(fù)荷的變化，利用水泵變頻調(diào)節(jié)一次水流量來達(dá)到節(jié)能的目的。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約運(yùn)行能耗；減少水泵在功率峰值運(yùn)行時(shí)間；節(jié)約機(jī)房面積。相對(duì)于一次泵變流量系統(tǒng)，運(yùn)行更高效，更節(jié)能,一次泵變頻調(diào)速系統(tǒng)控制,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,主要設(shè)備包括制冷機(jī)組、冷卻水泵和冷卻塔等裝置 冷卻水系統(tǒng)與冷凍水系統(tǒng)溫度變化不同，空調(diào)冷凍水的溫度主要與制冷機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷相關(guān)， 空調(diào)冷卻水的溫度不僅與冷凍機(jī)負(fù)荷相關(guān)，還與外界環(huán)境溫度、濕度和冷卻塔工況等相關(guān)。,各冷卻塔進(jìn)水管上設(shè)置有電動(dòng)閥，冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)切

21、斷水路，調(diào)整進(jìn)入各冷卻塔的水量，使其分配均勻，保證各冷卻塔都能達(dá)到最大的排熱能力。 各制冷機(jī)冷凝器入口處設(shè)置電動(dòng)閥進(jìn)行通斷控制，在制冷機(jī)停機(jī)時(shí)關(guān)閉，以防止冷卻水短路，減少正在運(yùn)行的冷凝器的冷卻水量。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,一冷卻水系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定和調(diào)節(jié)方法 1冷卻水系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定 冷水機(jī)組對(duì)冷卻水進(jìn)水溫度為32，不宜升高，壓縮式冷水機(jī)宜在2530之間選擇，吸收式冷溫水機(jī)宜在2832之間選擇。 冷卻水溫度的要求出水溫度是37。 冷卻水進(jìn)出口水溫差典型值為5。,2冷卻水系統(tǒng)的質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié),（1）冷卻水系統(tǒng)質(zhì)調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)冷卻水的溫度，同時(shí)，保持冷卻水流量不變，冷卻水泵的功耗不變。 （2）冷卻水系

22、統(tǒng)的量調(diào)節(jié)：保持冷卻水溫度不變的前提下，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量來改善整個(gè)空調(diào)冷卻水系統(tǒng)。 通常采用穩(wěn)定冷卻水回水溫度的控制方式，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量、冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停或改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等方法保證冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行。,2冷卻水系統(tǒng)的質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié),（3）冷卻水流量與制冷機(jī)功耗的關(guān)系 冷卻水系統(tǒng)中冷卻水流量越大，冷卻水側(cè)的換熱系數(shù)增大，換熱效果越大，會(huì)使制冷機(jī)效率提高，制冷機(jī)功耗下降。 冷卻水系統(tǒng)中冷卻水流量越大，水泵的耗功率加大。,2冷卻水系統(tǒng)的質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié),（4）冷卻水回水溫度設(shè)置要適當(dāng)（25 32） 適當(dāng)降低冷卻水溫可增加過冷度，制冷量也會(huì)增加，隨著冷卻水進(jìn)水溫度的降低，冷水機(jī)組的制冷量與性能系數(shù)有所提高

23、。 當(dāng)冷卻水進(jìn)水溫度由32降低到26時(shí)，制冷量與制冷性能系數(shù)均提高約20%。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,3. 冷卻水系統(tǒng)定頻定流量控制 冷凝器冷卻水流量過小會(huì)使冷凝溫度和冷凝壓力過高，造成制冷效率下降或冷凍機(jī)報(bào)警等故障，而當(dāng)冷凝器冷卻水流量過大時(shí)，又會(huì)造成能源浪費(fèi)。 冷卻水系統(tǒng)的控制涉及制冷機(jī)負(fù)荷、外界環(huán)境的溫濕度和制冷機(jī)自身能耗變化等多種因素，傳統(tǒng)上空調(diào)冷卻水系統(tǒng)一般是定流量系統(tǒng)。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,4冷卻水循環(huán)水泵的變流量控制 對(duì)于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)，采用定流量方式將會(huì)造成水泵電能的浪費(fèi)。 冷卻水供水量比冷凍水供水量大，管路也較為簡單，對(duì)冷卻水系統(tǒng)采用變頻控制節(jié)能效果相對(duì)明顯、操作

24、相對(duì)簡單。,系統(tǒng)通過檢測(cè)冷卻水供回水的溫度，控制冷卻水的循環(huán)水量。,冷卻水變頻調(diào)速控制系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)出水溫度和進(jìn)水溫度，調(diào)整冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,常采取保持進(jìn)水溫度為定值，再用出水溫度與進(jìn)水溫度的溫差作為控制值。 當(dāng)溫差高于設(shè)定值時(shí)，提高冷卻水泵的轉(zhuǎn)速，使溫差返回到設(shè)定值：當(dāng)溫差低于設(shè)定值，降低冷卻水泵的轉(zhuǎn)速，同樣使溫差回到設(shè)定值，建立新的平衡狀態(tài)， 當(dāng)冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速都是45Hz以上時(shí)，出水溫度和進(jìn)水溫度都仍高于設(shè)定值時(shí)，增加冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制-二. 冷卻塔控制,利用冷卻回水溫度來控制相應(yīng)的冷卻塔風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)以臺(tái)數(shù)控

25、制或變速控制構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立控制回路。 根據(jù)制冷機(jī)對(duì)冷卻水溫的要求，確定冷卻塔的開啟臺(tái)數(shù)。當(dāng)冷卻塔出水溫度高于設(shè)定溫度，則增開一臺(tái)冷卻塔，低于設(shè)定溫度可停開一臺(tái)冷卻塔。 有的冷卻塔風(fēng)機(jī)還采用雙速電機(jī)，通過轉(zhuǎn)速的變化調(diào)節(jié)冷卻水溫度，配合高/低速的轉(zhuǎn)換來確定冷卻塔的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,在室外溫度比較低的情況下，通過冷卻水回路的自然冷卻就可滿足制冷機(jī)對(duì)冷卻水的溫度要求，這時(shí)可關(guān)掉所有冷卻塔的風(fēng)機(jī)，單靠冷卻水循環(huán)過程的自然冷卻實(shí)現(xiàn)冷卻水的降溫。 合理地調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)可以達(dá)到降低能耗的目的。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,下面是幾種冷卻塔風(fēng)機(jī)的控制方法: 1采用溫感控制

26、 目前較為常用，利用熱敏電阻測(cè)溫同時(shí)連接調(diào)溫計(jì)，在調(diào)溫計(jì)內(nèi)裝上微型開關(guān)，利用封入液體的熱脹冷縮特性來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)電機(jī)電源的開關(guān)。 簡單易行，節(jié)能效果也較為顯著，對(duì)風(fēng)機(jī)開、關(guān)的過于頻繁則容易導(dǎo)致開關(guān)與風(fēng)機(jī)電機(jī)的過熱，進(jìn)而影響它們的使用壽命。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,2采用風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)控制。 控制風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)來實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)手段更強(qiáng)，調(diào)節(jié)范圍也更大，而且冷卻塔的水溫也較為穩(wěn)定。 3采用電機(jī)的變頻控制。 根據(jù)冷卻負(fù)荷的變化來不斷的調(diào)整風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速以滿足控制要求。變頻控制使得冷卻水回水溫度更加穩(wěn)定、風(fēng)機(jī)的耗電量減少，節(jié)能效果更明顯。但是由于其成本比較高，而且控制相對(duì)復(fù)雜，目前在實(shí)際工程上的應(yīng)用還相對(duì)

27、較少。,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,三.冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水控制 使用冷卻塔時(shí)會(huì)有冷卻水的水量消耗，冷卻水的水量損失一般包括：散發(fā)熱量所產(chǎn)生的蒸發(fā)水量、 飄水損失、 泄露損失等。 （1）采用冷卻塔底盤補(bǔ)水方式。 檢測(cè)冷卻塔底盤水位，控制電磁閥或補(bǔ)水泵工作，保證水盤的水位穩(wěn)定；,3.3.5 冷卻水系統(tǒng)控制,（2）采用集水箱補(bǔ)水方式。 采用集水箱方式可連通多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的冷卻塔，使各臺(tái)冷卻塔水位平衡。為多臺(tái)冷卻塔統(tǒng)一補(bǔ)水、排污、加藥等提供了方便操作的條件等。 設(shè)置水箱也存在占據(jù)機(jī)房面積、水箱和冷卻塔高差過大時(shí)浪費(fèi)電能等缺點(diǎn)。是否設(shè)置集水箱應(yīng)根據(jù)工程具體情況確定。,3.3.6 設(shè)備相互備用切換與均衡運(yùn)行控

28、制,冷凍水系統(tǒng)的各種設(shè)備基本上都是多臺(tái)(套)配備，同類設(shè)備之間互為備用。 為了保證機(jī)組的安全運(yùn)行，延長設(shè)備使用壽命，并使設(shè)備和系統(tǒng)處在高效率的工作狀態(tài)，通常要求設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時(shí)間盡可能相同，即同類設(shè)備均衡運(yùn)行。 一般采用兩種方法來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的均衡運(yùn)行，即：輪換法和累積法。,3.3.6 設(shè)備相互備用切換與均衡運(yùn)行控制,1設(shè)備輪換法 相關(guān)設(shè)備定時(shí)輪換工作，在多泵系統(tǒng)中，根據(jù)設(shè)備的啟停規(guī)律，改變?cè)O(shè)備的啟停順序，例如一個(gè)三臺(tái)水泵的系統(tǒng)，在1#泵啟動(dòng)運(yùn)行到完成工作停機(jī)后，當(dāng)需要再次啟動(dòng)時(shí)，可以安排2#泵工作，再控制3#泵啟動(dòng)。 輪換法以固定設(shè)備的工作順序?yàn)槟繕?biāo)，在設(shè)備工作關(guān)系復(fù)雜的系統(tǒng)中，控制程序比較復(fù)雜，

29、在設(shè)備較多、相互關(guān)系復(fù)雜的水系統(tǒng)控制中較少采用。,3.3.6 設(shè)備相互備用切換與均衡運(yùn)行控制,2工作時(shí)間累積法 指分別統(tǒng)計(jì)相同的幾臺(tái)設(shè)備的累積運(yùn)行時(shí)間，優(yōu)先啟動(dòng)累積運(yùn)行時(shí)間最短的設(shè)備，優(yōu)先關(guān)閉累積運(yùn)行時(shí)間最長的設(shè)備。 邏輯關(guān)系相對(duì)簡單，更適合于計(jì)算機(jī)控制。正常工作時(shí)控制系統(tǒng)記錄每一臺(tái)設(shè)備的工作時(shí)間，在需要啟停設(shè)備時(shí)，只需要檢查各設(shè)備的累積工作時(shí)間，啟動(dòng)累積工作時(shí)間最少的設(shè)備，停止工作時(shí)間最長的設(shè)備。,3.3.7 制冷系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,1. 以高效節(jié)能為目標(biāo)的空調(diào)水系統(tǒng)控制 （1）將定流量控制系統(tǒng)改為變流量控制系統(tǒng)。 從傳統(tǒng)的空調(diào)主機(jī)供水定流量控制的方法，改變成滿足空調(diào)主機(jī)運(yùn)用工況的變流量控制

30、，末端需要多少冷熱量就供給多少冷熱量，實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能。 （2）實(shí)時(shí)控制冷卻水系統(tǒng)，優(yōu)化空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行工況。 冷卻水系統(tǒng)按照設(shè)置的進(jìn)水溫度和出水溫度，采用變流量運(yùn)行方式。使冷卻水系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤空調(diào)主機(jī)發(fā)熱量的變化，按照需要散發(fā)熱量，提高空調(diào)主機(jī)的熱交換效率。,3.3.7 制冷系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,（3）活塞式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)的變頻控制。 從理論上講，壓縮機(jī)功耗與轉(zhuǎn)速的三次方成比例，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，功耗將急劇下降。 （4）控制壓縮機(jī)的啟動(dòng)負(fù)載 通過控制壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載的上升速度，使冷水溫度緩慢的達(dá)到控制溫度。既可以延長壓縮機(jī)的使用壽命，又可以減少機(jī)組運(yùn)行過程中的電力消耗。,3.3.7 制冷系統(tǒng)監(jiān)控

31、技術(shù)的發(fā)展,2加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控 制冷機(jī)組本身的控制系統(tǒng)都配有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，新的制冷機(jī)組絕大部分支持BACnet或LonWorks等在智能建筑領(lǐng)域影響比較大的通信協(xié)議。 如果能通過通信接口和共同支持的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)BAS與制冷機(jī)組的無縫連接， BAS就可能實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷機(jī)組運(yùn)行更為深入、全面的監(jiān)控，使BAS對(duì)冷水機(jī)組和制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控、節(jié)能控制和安全保護(hù)等提高到新的水平。,3.5 空調(diào)熱源系統(tǒng)及集中供熱系統(tǒng)自動(dòng)控制,集中供熱系統(tǒng)是指以熱水或蒸汽作為熱媒，集中向一個(gè)具有多種熱用戶(如供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)及生產(chǎn)工藝等設(shè)備)的較大區(qū)域供應(yīng)熱能的系統(tǒng)。 3.5.1 熱水供熱系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法 3.

32、5.2 換熱設(shè)備的自動(dòng)控制 3.5.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng) 3.5.4 換熱站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),3.5.1 熱水供熱系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法,有三種自動(dòng)控制方式：質(zhì)調(diào)、量調(diào)、間歇調(diào)節(jié) 在集中供熱系統(tǒng)中，改變供水溫度來實(shí)現(xiàn)供熱量的控制，這就是所謂質(zhì)調(diào)； 用改變熱水流量的辦法來實(shí)現(xiàn)供熱量的控制，就是所謂量調(diào) 用控制放熱時(shí)間的多少實(shí)現(xiàn)供熱量的控制，則稱間歇調(diào)節(jié)。 集中熱水供熱系統(tǒng)最常用的控制方式是質(zhì)調(diào)節(jié)，特別是機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)幾乎都采用這種控制方式。,3.5.2 換熱設(shè)備的自動(dòng)控制,對(duì)于兩管制空調(diào)末端設(shè)備，一般要求熱水的供水溫度為6570。 在供熱系統(tǒng)中需要進(jìn)行高溫?zé)崴蚋邷卣羝娇照{(diào)熱水的轉(zhuǎn)換，這種用以實(shí)現(xiàn)

33、換熱的轉(zhuǎn)換裝置稱為熱交換器或換熱器。其種類較多，在供熱與空調(diào)及燃?xì)夤こ讨谐Ｓ玫挠袚Q熱器、蒸汽加熱器等。,1蒸汽加熱器的自動(dòng)控制原理,利用蒸汽冷凝放熱的一種加熱器。在蒸汽加熱器內(nèi)，蒸汽冷凝，由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，放出熱量，傳給冷流體。,被控變量是冷流體的出口溫度Tl0，常用控制方法，(1)將調(diào)節(jié)閥裝在蒸汽入口管線上，改變進(jìn)入加熱器的蒸汽流量；(2)將調(diào)節(jié)閥裝在凝液出口管線上，改變冷凝的有效面積。,Tl0,2. 蒸汽加熱器的自動(dòng)控制方案,(1) 調(diào)節(jié)蒸汽進(jìn)入蒸汽加熱器的流量。,如果干擾作用的影響，使加熱器的出口溫度Tl0低于設(shè)定值，則調(diào)節(jié)器根據(jù)偏差而動(dòng)作，控制調(diào)節(jié)閥開大，加熱的蒸汽流量M1增加，調(diào)節(jié)閥閥

34、后壓力增加。飽和蒸汽的溫度和壓力是一一對(duì)應(yīng)的，T2i會(huì)增加，使傳熱平均溫差增大，結(jié)果傳熱量增加，從而使Tl0上升，并回復(fù)到設(shè)定值。 調(diào)節(jié)的過程中，傳熱面積是不變的，傳熱系統(tǒng)K也維持不變，傳熱量的改變主要通過改變傳熱平均溫差來達(dá)到的。比較靈敏的。,T2i,3.5.2 換熱設(shè)備的自動(dòng)控制,（2）串級(jí)調(diào)節(jié)方案 如果閥前蒸汽壓力有波動(dòng)，變化較頻繁，將影響控制品質(zhì)，滿足不了工藝要求，可經(jīng)過穩(wěn)壓對(duì)總管進(jìn)行壓力控制。 常采用出口溫度對(duì)閥后壓力的串級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如圖3.42所示；或者采用出口溫度對(duì)蒸汽流量的串級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如圖3.43所示。,T1i,T1o,3.5.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng),為滿足熱用戶的

35、需要，節(jié)約熱能、合理地利用熱能，應(yīng)設(shè)置自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)。集中供熱系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)與控制，根據(jù)熱源、熱交換站及熱力入口的裝置采用不同的自動(dòng)化系統(tǒng)。 1.集中熱交換站的自動(dòng)化系統(tǒng) 2.集中供熱的熱力站自動(dòng)化系統(tǒng),3.5.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng),1.集中熱交換站的自動(dòng)化系統(tǒng) 鍋爐房內(nèi)設(shè)置蒸汽鍋爐或熱水鍋爐作為熱源，向一個(gè)較大的區(qū)域供應(yīng)熱能的系統(tǒng)，稱為區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)。區(qū)域供熱中，大多以蒸汽作為熱媒，經(jīng)過集中熱交換站產(chǎn)生熱水，供應(yīng)采暖等用熱設(shè)備的所需熱量。 蒸汽鍋爐房內(nèi)設(shè)置集中熱交換站的自動(dòng)化系統(tǒng)如圖3.45所示。,蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，先進(jìn)入分汽缸，然后向熱水用戶供熱。 一部分蒸汽由蒸汽管送出

36、蒸汽，作為工藝用熱；另一部分蒸汽通過用戶后，進(jìn)入汽水加熱器將網(wǎng)路回水加熱，供應(yīng)采暖、通風(fēng)用熱設(shè)備的所需熱量。 蒸汽網(wǎng)路及加熱器的凝結(jié)水，分別由凝水管道送回凝結(jié)水箱。,3.5.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng),集中熱交換站的自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)和控制參數(shù)包括： （1）輸入的蒸汽壓力P1和流量M1；（2）工藝用蒸汽壓力P2和流量M2；3）加熱器用蒸汽的壓力P3和流量M3；（4）采暖供水的溫度T4和流量M4；（5）采暖回水的溫度T5和流量M5；（6）凝結(jié)水溫度T6和流量M6。 對(duì)鍋爐蒸汽等的P及M、采暖熱水的供回水的P、T和M進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，在儀表室集中顯示，并調(diào)節(jié)進(jìn)入加熱器的蒸汽，對(duì)熱水的供水溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，滿

37、足采暖及通風(fēng)用熱的要求，還對(duì)蒸汽、熱水的用量進(jìn)行計(jì)量，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。,3.5.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng),2.集中供熱的熱力站自動(dòng)化系統(tǒng) 集中供熱系統(tǒng)的熱力站是城市供熱網(wǎng)路向熱用戶供熱的連接場(chǎng)所，具有調(diào)節(jié)送往熱用戶的熱媒參數(shù)以及實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和計(jì)量的作用。 根據(jù)熱力站的位置可分為局部熱力站、集中熱力站和區(qū)域性熱力站，相應(yīng)地有局部熱力站自動(dòng)化系統(tǒng)、集中熱力站自動(dòng)化系統(tǒng)和區(qū)域性熱力站自動(dòng)化系統(tǒng)。,3.5.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng),2.集中供熱的熱力站自動(dòng)化系統(tǒng) （1）局部熱力點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng) 局部熱力點(diǎn)一般設(shè)置在單幢建筑用戶的熱力入口或該用戶的地下室或底層處。,設(shè)置：供水P與T的檢測(cè)，系統(tǒng)回水的P與T

38、的檢測(cè)，采暖系統(tǒng)的熱量計(jì)量。根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)采暖系統(tǒng)循環(huán)水流量，達(dá)到控制采暖供熱量，維持室內(nèi)溫度恒定的要求。,3.7.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng),（2）集中熱力站自動(dòng)化系統(tǒng) 集中熱力站是供熱網(wǎng)路向一個(gè)小區(qū)或多幢建筑物分配、調(diào)節(jié)與計(jì)量熱能的場(chǎng)所。,設(shè)置了必要的檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)與計(jì)量裝置。在外網(wǎng)的供水管及回水管路上安裝了壓力、溫度的測(cè)量系統(tǒng)和流量檢測(cè)與記錄系統(tǒng)。在生活熱水管路上安裝了壓力、溫度及流量的檢測(cè)儀表。在采暖熱水管路上安裝了溫度、壓力的檢測(cè)儀表。,3.7.3 集中供熱的自動(dòng)化系統(tǒng),(3)區(qū)域性熱力站自動(dòng)化系統(tǒng) 區(qū)域性熱力站指在城市大型的供熱網(wǎng)路干線與分支干線連接點(diǎn)處的熱力裝置。,圖中供熱干線由

39、雙熱源從不同方向進(jìn)行供熱，正常運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉分段閥門及分支干線同一側(cè)的截?cái)嚅y門，可進(jìn)行供熱。而當(dāng)一側(cè)的熱源或主干線出現(xiàn)事故時(shí)，可切換成由另一側(cè)的熱源供熱。 混合水泵抽引分支干線中的回水，可以較大幅度地調(diào)節(jié)分支干線的供水溫度。溫度調(diào)節(jié)器根據(jù)分支干線的供水溫度控制混合水泵的抽引水量，從而實(shí)現(xiàn)供水溫度的自動(dòng)控制,3.5.4 換熱站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),換熱站設(shè)備在我國的供暖系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，隨著計(jì)算機(jī)、變頻器、可編程控制器（PLC）、智能控制技術(shù)及總線技術(shù)的發(fā)展，換熱站的電氣控制部分已經(jīng)由過去的人工控制到單元自動(dòng)控制，發(fā)展到從熱能節(jié)約角度的全自動(dòng)控制。 下圖3.51為是熱交換系統(tǒng)監(jiān)控原理圖,3.5.4 換熱站

40、監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),換熱站由熱交換器、二次側(cè)熱水循環(huán)系統(tǒng)、二次測(cè)補(bǔ)水系統(tǒng)組成。 一次側(cè)高溫水或飽和蒸汽通過熱交換器將熱量轉(zhuǎn)化為二次側(cè)溫度為6570的熱水，通過二次側(cè)循環(huán)泵將熱水輸送到用戶的家中的暖氣片中，經(jīng)過在暖氣片與室內(nèi)空氣的熱交換后溫度減低為50左右后，通過回水管道回到熱交換器進(jìn)行換熱，溫度提高后再次被送入用戶家中的暖氣片進(jìn)行熱交換。,3.5.4 換熱站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),1空調(diào)換熱系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)控點(diǎn)/位及常用傳感器 （1）熱交換器一次側(cè)熱水供回水(蒸汽供汽與冷凝水回水)溫度測(cè)量： 取自安裝在熱水供水管和回水干管(蒸汽供汽管與冷凝水回水干管)上的溫度傳感器，采用管式水溫度傳感器。 （2）熱交

41、換器一次側(cè)熱水供回水(蒸汽供汽與冷凝水回水)壓力測(cè)量： 取自安裝在熱水供水管和回水干管(蒸汽供汽管與冷凝水回水干管)上的壓力傳感器，采用管式壓力傳感器。 （3）熱交換器一次側(cè)熱水回水(或冷凝水回水)流量測(cè)量： 取自安裝在熱水回水干管(冷凝水回水干管)上的流量傳感器，常選用電磁流量計(jì)。,3.5.4 換熱站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),（4）空調(diào)熱水供水溫度測(cè)量 取自安裝在空調(diào)熱水供水管上的水溫傳感器輸出，常選用管式水溫傳感器，常與換熱器二次熱水出口溫度共用。 （5）空調(diào)熱水回水溫度測(cè)量 取自安裝在空調(diào)熱水回水管上的水溫傳感器輸出，安裝位置與二次熱水流量計(jì)的安裝位置協(xié)調(diào)一致，常選用管式水溫傳感器 。 （6）熱交

42、換器二次側(cè)熱水流量測(cè)量： 取自安裝在熱水回水管上的流量傳感器，安裝位置與二次回水溫度同流量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)相同。,3.5.4 換熱站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),（7）換熱器二次熱水供回水壓力(壓差)測(cè)量 取自安裝在換熱器二次熱水供回水干管上的液體壓力傳感器輸出，常用管式液體壓力傳感器。 （8）二次熱水泵啟?？刂?、運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警 取自熱水循環(huán)泵配電箱接觸器主觸點(diǎn)、接觸器輔助觸點(diǎn)、熱繼電器觸點(diǎn)。 （9）補(bǔ)水泵啟停狀態(tài)、故障報(bào)警 取自補(bǔ)水泵配電箱接觸器輔助觸點(diǎn)、熱繼電器觸點(diǎn)。 （10）補(bǔ)水箱水位監(jiān)測(cè) 補(bǔ)水箱液位開關(guān)，有溢流、停補(bǔ)、低限報(bào)警三個(gè)液位狀態(tài)。 （11）水流開關(guān)狀態(tài)。取自水流開關(guān)狀態(tài)輸出點(diǎn)。,2熱交換系統(tǒng)的

43、控制方法,（1）熱交換系統(tǒng)的出水溫度自動(dòng)控制 當(dāng)一次熱媒為熱水時(shí)，控制器將溫度傳感器測(cè)量的熱交換器二次水出口溫度與給定值比較，根據(jù)比較偏差由控制器按照設(shè)定的調(diào)節(jié)規(guī)律，輸出控制信號(hào)，調(diào)節(jié)一次熱水電動(dòng)閥的開度，使二次熱水出口溫度接近并保持在設(shè)定值。 電動(dòng)閥調(diào)節(jié)性能采用等百分比型流量特性。一次熱媒為蒸汽時(shí)，系統(tǒng)構(gòu)成和控制原理與一次熱媒為熱水時(shí)相同，只是電動(dòng)閥門應(yīng)采用直線閥調(diào)節(jié)閥。,2熱交換系統(tǒng)的控制方法,（2）循環(huán)水的流量控制（熱水回水溫度法和熱量控制法） 熱水回水溫度法 熱交換器輸出的熱水溫度為6065，熱水經(jīng)過終端負(fù)載進(jìn)行能量交換后，水溫下降。用回水溫度來調(diào)節(jié)熱交換器和熱水給水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)或調(diào)節(jié)

44、水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。 熱負(fù)荷控制法 根據(jù)分水器、集水器的供、回水溫度及回水干管的流量測(cè)量值，實(shí)時(shí)計(jì)算空調(diào)末端設(shè)備所需熱負(fù)荷，按實(shí)際熱負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整熱交換器及熱水給水泵的臺(tái)數(shù)。,2熱交換系統(tǒng)的控制方法,（3）系統(tǒng)定時(shí)運(yùn)行與設(shè)備的遠(yuǎn)程控制 能夠按照預(yù)設(shè)的運(yùn)行時(shí)間表自動(dòng)定時(shí)啟停；控制系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程開關(guān)控制，在控制中心能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。 （4）設(shè)備的順序控制 熱交換系統(tǒng)啟動(dòng)順序控制：啟動(dòng)二次熱水循環(huán)泵開啟一次側(cè)熱水蒸汽閥門。 熱交換系統(tǒng)停止順序控制：關(guān)閉一次側(cè)熱水蒸汽閥門停止二次熱水循環(huán)泵。,3.5.4 換熱站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),3.系統(tǒng)的控制功能 根據(jù)供熱的實(shí)際情況和用戶的要求，系統(tǒng)采用質(zhì)量雙調(diào)的控制方式，同時(shí)控制換熱站的二次供水溫度、循環(huán)泵的流量，其中量調(diào)的節(jié)能效果最為顯著。 （1）二次側(cè)循環(huán)變流量調(diào)節(jié) （2）全自動(dòng)恒壓變頻補(bǔ)水功能 （3）溫度控制功能 （4）報(bào)警與保護(hù)功能,3.系統(tǒng)的控制功能,（1）二次側(cè)循環(huán)變流量調(diào)節(jié) 控制策略：如果二次供水溫度低，循環(huán)水的流量增加；反之，如果二次供水溫度高，循環(huán)水的流量減少。 如果室外溫度改變，要使室內(nèi)的溫度基本恒定，用二次進(jìn)水與回水的溫差來控制循環(huán)泵變頻器的轉(zhuǎn)速，設(shè)定二次進(jìn)水與回水的溫差為12 。當(dāng)二次進(jìn)水與回水的溫差大于12 時(shí)，循環(huán)泵變頻器加速，循環(huán)水的流量增加；當(dāng)二次進(jìn)水與回水的溫差小