冷热源监控系统
第五章集中空调冷热源与空调水系统的监控
（2）分级控制 将被控变量分为若干级，每级配备一个继电器， 并设置不同的给定值，对各台压缩机按照不同的 给定值分别进行控制，以实现压缩机的运行台数 控制，进行能量调节。
适用于具有多台机组的制冷系统。
（3）旁通能量调节 将高压侧气体旁通到低压侧。适用于压缩机无变容 能力的的制冷装置。 （4）压缩机变速能量调节 通过改变变频器的输出频率来改变压缩机驱动电机 的转速，进行压缩机能耗的控制。尤其适用于拖动 压缩机。
（2）冷冻机台数控制 操作指导控制： 自动采集计算实际冷负荷； 人工控制冷冻机运行台数及相应联动设备的控制。
特点： 开环控制结构，简单、灵活； 控制过程慢、实时性差，节能效果差。
压差旁通阀位置控制：
旁通阀的最大 流量为 一台冷 水机组的流量。
• 低负荷时，一台冷水机组运行，旁通阀处于某一开度位 置；
工作过程：
蒸发器供液量小于蒸发器的热负荷→ 蒸发器出口处蒸汽的过热度T1、T2增大→ 蒸发器进口处膨胀阀内膜片上方压力大于下方压力→ 膜片向下鼓出，顶杆压缩弹簧，阀门TV1，TV2开度增大→ 蒸发器的供液量增大。
（2）冷凝器温度的自动控制 • 水冷式冷凝器冷凝压力的控制：
用冷却水水量调节阀通过控 制冷却水量来完成。调节阀开度 控制的依据是冷凝压力或冷凝温 度。
目的：保持冷凝温度或冷凝压力恒定。 工作过程：
制冷装置的负荷增大或冷却水进水温度升高， 使冷凝温度高于设定值，压缩机的排气压力或冷凝 压力也升高 → 调节阀的波纹管受压缩，通过调节 杆使阀门SV开度增大，冷却水流量增大，降低冷凝 压力。
• 风冷式冷凝器冷凝压力的控制： ✓从制冷剂侧改变制冷剂流入冷凝 器的流量；
度传感器。
冷负荷：Q qmc(t2
t1)
冷热源系统
冷热源控制系统的设计与调试一、冷热源控制系统方案设计（一）、技术上的可行性分析1.对于honeywell care 软件、力控、CAD 软件的掌握，便于绘制文档所需要的各类图纸文件。
2.从课本中学习到关于智能建筑中冷热源控制系统的相关知识，将所学的知识应用于文档的设计中。
3.利用互联网，在网络上搜索关于智能建筑中冷热源控制系统的知识，以便于文档的相关设计。
4.掌握了对于文档设计的技巧，以及掌握了冷热源控制系统的原理，以便灵活的应用于设计中。
（二）、经济上的可行性分析在现代智能建筑中，暖通空调系统的能耗占据了建筑物总能耗的65%左右，而冷热源设备及水系统的能耗又是暖通空调系统能耗最主要的部分，占其80%~90%。
如果提高了冷热源设备及水系统的效率就解决了楼宇设备自动化系统节能最主要的问题，冷热源设备与水系统的节能控制是衡量楼宇设备自动化系统成功与否的关键因素之一。
同时，冷热源设备又是建筑设备中最核心、最经济价值的设备之一，保证其安全、高效地运行十分重要。
用DDC （直接数字控制系统）可降低能源和人力方面的费用。
所有区域都经中心调度和控制，而且系统可根据自动起动或停止楼宇智能设备，使其在不必要时不运转，以避免浪费。
它还可通过操作终端自动诊断和处理许多问题，而无需人员亲临现场，从而省去许多费用，降低维修成本。
处于不同位置的多个建筑，可由一个中心控制室统一管理监控，而不必单独控制，从而省了人力。
（三）、管理体制上的可行性分析第二周将绘制的截图截图插入文档对应的位置，并对文档进行修改。
对于文档所涉及的图文进行绘制，包括力控模拟、CARE 软件、CAD 平面图第三周对于资料进行汇总，整理成完整的文档，并进一步修改。
对于文档进行深入的熟悉，准备答辩。
、冷热源控制系统的初步设计1、冷热源控制系统的功能和系统组成1）、系统的功能冷冻机组、冷却水系统以及冷冻水系统的监测与控制，以确保冷冻机有足够的冷却水通过，冷却塔风机、水泵安全正常工作，并根据实际冷负荷调整冷却水运行工作，保证足够的冷冻水流量图 1 制冷系统监控原理图采用直接数字（DDC）控制器进行控制。
空调冷热源及其水系统的检测与监控
第一章空调冷热源及其水系统的检测与监控9.5.1空调冷热源及其水系统，应对下列参数进行检测：1 冷水机组蒸发器进、出口水温、压力；2 冷水机组冷凝器进、出口水温、压力；3 热交换器一二次侧进、出口温度、压力；4 分、集水器温度、压力(或压差)；5 水泵进出口压力；6 水过滤器前后压差；7 冷水机组、水泵、冷却塔风机等设备的启停状态。
9.5.2蓄冷(热)系统应对下列参数进行检测：1 蓄冷(热)装置的进、出口介质温度；2 电锅炉的进、出口水温；3 蓄冷(热)装置的液位；4 调节阀的阀位；5 蓄冷(热)量、供冷(热)量的瞬时值和累计值；6 故障报警。
9.5.3冷水机组宜采用由冷量优化控制运行台数的方式；采用自动方式运行时，冷水系统中各相关设备及附件与冷水机组应进行电气连锁，顺序启停。
9.5.4冰蓄冷系统的二次冷媒侧换热器应设防冻保护控制。
9.5.5变流量一级泵系统冷水机组定流量运行时，空调水系统总供、回水管之间的旁通调节阀应采用压差控制。
压差测点相关要求应符合本规范第9.2.3条的规定。
9.5.6二级泵和多级泵空调水系统中，二级泵等负荷侧各级水泵运行台数宜采用流量控制方式；水泵变速宜根据系统压差变化控制。
9.5.7变流量一级泵系统冷水机组变流量运行时，空调水系统的控制应符合下列规定：1 总供、回水管之间的旁通调节阀可采用流量、温差或压差控制；2 水泵的台数和变速控制应符合本规范第9.5.6条的要求；3 应采用精确控制流量和降低水流量变化速率的控制措施。
9.5.8空调冷却水系统的控制调节应符合下列规定：1 冷却塔风机开启台数或转速宜根据冷却塔出水温度控制；2 当冷却塔供回水总管间设置旁通调节阀时，应根据冷水机组最低冷却水温度调节旁通水量；3 可根据水质检测情况进行排污控制。
9.5.9集中监控系统与冷水机组控制器之间宜建立通信连接，实现集中监控系统中央主机对冷水机组运行参数的检测与监控。
条文说明9.5空调冷热源及其水系统的检测与监控9.5.1空调冷热源和空调水系统的检测点。
冷热源群控系统
冷源控制系统（YC）采用目前比较科学的控制方案，通过采集运行机组的负荷及供水温度参数来选择机组的开启台数。
该控制方案为“模糊控制”模式，可以任意选取运行时间较短的机组运行，也可以根据发生的故障自动切换到另一制冷组运行，达到节能和自动控制的最优化。
案例分析原理图大 机组板换大机组板换大机组板换小机 组板换小机组板换冷却水冰水蓄冷罐一次泵一次泵一次泵一次泵一次泵五台二次泵供水总管源控冷热源系统智能控制原理说明: (一)YC监控系统定义和说明✧控制模式：该系统分为三种控制模式，分别是手动模式，单机模式（一键启停），群控模式（一键启停）。
(1)手动模式：根据控制要求，BA在控制界面做了控制模式的选择，可以选择群控模式或者单组模式，当在单组模式情况下，点击每一个制冷组切换到单组手动，就能分别对冷冻水蝶阀，冷却水蝶阀，旁通蝶阀，二次泵、冷却塔等进行单点启停控制。
(2) 单机模式：该控制按键分别在每个冷水机组里面可以进行选择模式，在单机模式情况下，您可以通过一键启停键为该机组一套的设备进行联动控制（对应该冷水机组的蝶阀，水泵，冷却塔等）(3) 群控模式：控制逻辑是利用每台机组的负荷和冷冻水供水温度来控制加减机的。
✧制冷组启动顺序：所有制冷组均以制冷模式启动运行，制冷组控制器将发送顺序启动命令，启动依次：开启冷却水电动阀、冷冻水电动阀——冷却塔——冷却水一次泵——冷冻水一次泵——开启冷水机组。
✧制冷组关机顺序：与启动顺序刚好相反。
✧一旦主管理器（冷冻站内设置）失效，操作员应能够通过就地安装在制冷组控制器上的H-A-O(手动-自动转换)开关操作。
(二)冷水机组控制要求：✧制冷组故障转换：制冷组中任何一个设备故障报警需要按序停止制冷组，然后启用备用制冷组启动加入系统制冷运行。
✧制冷组的加减载：1）加载条件：制冷组运行时，冷冻站管理器将监测冷冻机压缩机的运行效能，当运行效能达到加载条件，（如：额定容量的95%以上持续时间5分钟（时间可调），且冷冻水供水温度大于10℃时），冷冻站管理器将增加开启下一组制冷组。
冷热源系统
冷热源系统冷源系统由冷水机组、冷却水系统、冷冻水系统组成。
xx系统的监控冷却水系统的作用是为冷水机组的冷凝器提供冷却水，吸收制冷剂的冷凝热量，并将冷凝热量转移到大气中去。
冷却水系统由冷却水循环泵、管道及冷却塔组成。
冷冻水系统的监控冷冻水系统的作用是为冷水机组的蒸发器提供的冷量通过冷冻水输送到各类冷水用户（如空调和风机盘管）冷冻水系统由冷冻水循环泵、集水器、分水器、管道系统等组成。
压缩式制冷系统的监控1、启停控制和运行状态显示2、冷冻水进出口温度、压力测量3、xx进出口温度、压力测量4、过载报警5、水流量测量及冷量记录6、运行时间和启动次数记录7、冷冻水xx阀压差控制8、冷冻水温度再设定9、台数控制在冷水机组开启时，必须首先开启冷却水和冷冻水系统的阀门和水泵、风机。
保证冷凝器和蒸发器中有一定的水量流过，冷水机组才能启动。
冷水机组都随机携带有水流开关，水流开关的电气接线要串联在制冷剂的启动回路上。
当水流达到一定流速值，水流开关吸合，制冷机组才能被启动。
制冷机停机后，应延时一段时间（约3-5分钟），再停止冷却水和冷冻水系统的运行。
冷负荷计算Q=cM(T供-T回)c为比热容水4.1868KJ/kg，M为总管流量制冷机组台数控制规则若Q<=qmax（N-1）,则关闭一台冷冻机及相应循环水泵。
若Q>=0.95qmaxN,且冷冻机出水温度在△t时间内高于设定值，则开启一台主机及相应循环水泵。
若qmax（N-1）<Q<0.95qmaxN则保持现有状态。
锅炉系统设备包括热源、热交换器及热水循环三部分。
热交换部分的监测热交换器根据热水循环回路出水温度实测值及设定温度，对热源测蒸汽/热水回路调节阀开度进行控制，以控制热水循环回路出水温度。
热交换器启动时一般要求先打开二次侧蝶阀及热水循环泵，待热水循环回路启动后在开始调节一次侧蝶阀，否则容易造成热交换器过热、结垢。
第三节智能建筑新新的冷热源系统31制冷系统的监控原理pΔ;
第三章 智能建筑的冷热源系统3.1 制冷系统的监控原理3.1.1 制冷系统的基本概念冷冻站监控系统的作用是通过对制冷机组、冷却水泵、冷却水塔、冷媒水循环泵台数的控制，在满足室内舒适度或工艺温湿度等参数的条件下，有效地、大幅度地降低冷源设备的能量消耗。
3.1.2 一次泵系统（1）压差控制当空调机组、风机盘管都采用电动两通阀的空调水系统时，用户侧属变流量系统，冷源侧需要定流量运行。
因此，在供、回水管之间需加一旁通阀。
当负荷流量发生变化时，供、回水干管间压差将发生变化，通过压差信号调节旁通阀开度，改变旁通水量，一方面恒定压差，使压力工况稳定，同时也保证了冷源侧的定水量运行。
图2-13一级泵压差控制原理图图2-13为一级泵压差控制原理图。
控制元件由压差传感器、压差控制器PdA 和旁通电动两通阀(简称“旁通阀”）V 组成。
在系统处于设计状况下，所有的设备满负荷运行，压差旁通阀开度为零，压差传感器两端接口处的压差为控制器的设定值0p Δ；当末端负荷变小时后，末端的两通阀关小，供、回水压差p Δ将会提高而超过设定值，在压差控制器的作用下，旁通阀将自动打开，它的开度加大将使总供、回水压差减小直至达到0p Δ时，才停止继续开大。
若冷媒水的旁通量超过了单台冷水循环泵流量时，则自动关闭一台冷水循环泵。
对应的制冷机组、冷却泵及冷却塔也停止运行。
压差传感器的两端接管应尽可能的靠近旁通阀两端并应设于水系统中压力较稳定的地点，以减少水流量的波动，提高控制的精确性。
（2）制冷机的台数控制对于多台机组，其控制方法主要有操作指导控制、压差控制、恒定供回水压差的流量旁通控制法、回水温度控制与冷量控制。
1）操作指导控制。
这种控制方式根据实测冷负荷，一方面显示、记录实际冷负荷；另一方面由操作人员对数据进行分析、判断，实施制冷机运行台数控制及相应联动设备的控制。
这是一种开环控制结构，其优点是结构简单、控制灵活，特别适合对于冷负荷变化规律尚不清楚和对大型制冷机的起、停要求严格的场合。
冷热源系统
冷热源系统冷源系统由冷水机组、冷却水系统、冷冻水系统组成。
冷却水系统的监控冷却水系统的作用是为冷水机组的冷凝器提供冷却水，吸收制冷剂的冷凝热量，并将冷凝热量转移到大气中去。
冷却水系统由冷却水循环泵、管道及冷却塔组成。
冷冻水系统的监控冷冻水系统的作用是为冷水机组的蒸发器提供的冷量通过冷冻水输送到各类冷水用户（如空调和风机盘管）冷冻水系统由冷冻水循环泵、集水器、分水器、管道系统等组成。
压缩式制冷系统的监控1、启停控制和运行状态显示2、冷冻水进出口温度、压力测量3、冷却水进出口温度、压力测量4、过载报警5、水流量测量及冷量记录6、运行时间和启动次数记录7、冷冻水旁通阀压差控制8、冷冻水温度再设定9、台数控制在冷水机组开启时，必须首先开启冷却水和冷冻水系统的阀门和水泵、风机。
保证冷凝器和蒸发器中有一定的水量流过，冷水机组才能启动。
冷水机组都随机携带有水流开关，水流开关的电气接线要串联在制冷剂的启动回路上。
当水流达到一定流速值，水流开关吸合，制冷机组才能被启动。
制冷机停机后，应延时一段时间（约3-5分钟），再停止冷却水和冷冻水系统的运行。
冷负荷计算Q=cM(T供-T回)c为比热容水4.1868KJ/kg，M为总管流量制冷机组台数控制规则若Q<=qmax（N-1）,则关闭关闭一台冷冻机及相应循环水泵。
若Q>=0.95qmaxN,且冷冻机出水温度在△t时间内高于设定值，则开启一台主机及相应循环水泵。
若qmax（N-1）<Q<0.95qmaxN则保持现有状态。
锅炉系统设备包括热源、热交换器及热水循环三部分。
热交换部分的监测热交换器根据热水循环回路出水温度实测值及设定温度，对热源测蒸汽/热水回路调节阀开度进行控制，以控制热水循环回路出水温度。
热交换器启动时一般要求先打开二次侧蝶阀及热水循环泵，待热水循环回路启动后在开始调节一次侧蝶阀，否则容易造成热交换器过热、结垢。
空调冷热源系统
大纲一、集中空调冷热源系统的各部分组成以及原理二、为什么要对冷热源系统进行自动控制三、楼宇自控的原理以及如何在冷热源系统中进行楼宇自控四、设计一个冷热源自动控制的实例五、总结摘要：集中空调冷热源系统随着人民生活水平的不断提高，人们对居住环境、办公环境的舒适性、美观性等的要求也越来越高，在新建和改建的民用建筑设计中，越来越多的业主要求设计集中性空调系统。
集中性空调系统主要由空调房间、空气制冷设备、送风回风管道以及冷热源系统组成。
其中冷热源在集中性空调系统中被称为主机，一方面是因为它是系统的心脏；另一方面，它的能耗也是也是构成系统总能耗的主要部分。
因此对集中空调系统冷热源的选择关系着整个集中空调系统设计的优劣，也关系到业主在使用过程中的费用。
一、冷热源系统的工作原理及组成此系统为一级泵变流量系统，冷水机组与冷水泵、冷却水泵、冷却塔为一对一方式运行。
冷水泵、冷却水泵均设三台，为两用一备，可根据冷水机组及冷却塔工况切换运行。
（一）冷热源机房的组成：1.冷水机组：这是空调系统的制冷源，通往各个房间的循环水由冷水机组进行“内部交换”，降温为“冷却水”。
2.冷却塔：利用空气同水的接触（直接或间接）来降低水的温度，为冷水机组提供冷却水。
3.外部热交换系统：由两个循环水系统组成——1)冷冻水系统：由冷冻水泵和冷冻水管道组成。
从冷水机组流出的冷冻水由冷冻水泵加压送入冷冻水管道，在各房间内进行热交换，带走房间热量，使房间的温度下降。
2)冷却水系统：由冷却水泵和冷却水管道组成。
冷水机组进行热交换，使冷冻水温度降低的同时，释放大量的热量。
该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。
冷却水泵将升温冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降温后的冷却水送回至冷却机组。
如此不断循环，带走冷水机组释放的热量。
4.膨胀水箱及补水泵：为了补偿闭式系统中存水因温度温度变化而引起的体积膨胀余地并有利于系统内的空气排除而设置膨胀水箱。
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冷源设备群控系统控制方案
一、制冷系统
制冷系统的机房群控系统包括以下主要内容：
一是实现制冷系统的能量控制管理，主要包括根据冷量负荷计算对制冷机组进行台数控制、根据系统压差实现一次泵变流量控制、根据冷却水供水温度实现对冷却水泵的控制管理；二是根据大厦的日程安排开关制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵等，并实现各设备之间开关机顺序及连锁保护功能；三是累计每台制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵运行时间，自动选择运行时间最短的设备启动，使每台设备运行时间基本相等，延长机组的寿命；四是动态显示机组、水泵及相关设备的运行状态和报警信息，自动记录系统数据，如遇故障则自动停泵，备用泵自动投入使用。
将系统管理主机安装在地下三层制冷机房值班室内，方便值班人员随时查看监控参数及设备运行情况。
1、制冷系统控制方案
1)监控设备
制冷系统监控原理图
DI点：
制冷机组、冷冻/冷却水泵、冷却塔、热泵机组的运行状态、故障报警、自动/手动状态，稳压泵、水流开关状态、水箱水位状态。
DO点：
制冷机组、冷冻/冷却水泵、冷却塔、蝶阀。
AO点：
供回水总管xx阀。
AI点：
冷冻水总管供回水温度、水流量和压力，冷却水供回水温度。
另外，通过网关，可以采集到制冷机组的电流、电压、功率、功率因数、供水温度等。
2)监控内容及控制方法
监控点位
制冷机组：
运行状态、故障状态；
xx风机：
运行状态、故障状态、手/自动状态、启停控制；冷却泵：
运行状态、故障状态、手/自动状态、启停控制、变频控制、变频反馈；
冷却水供回水温度、冷却水蝶阀开启、状态反馈、水流状态；冷冻泵：
运行状态、故障状态、手/自动状态、启停控制、变频控制、变频反馈；
冷冻水供回水温度、压力、旁通调节阀控制，回水流量、冷冻水蝶阀开启、状态反馈、水流状态；
稳压泵：
运行状态、故障状态、手/自动状态、启停控制；
补水箱：
高液位报警、低液位报警；
3)机组联锁控制
启动：
冷却塔风机开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻水蝶阀开启，开冷冻水泵，开制冷机组。
停止：
停制冷机组，关冷冻水泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷却塔风机。
4)冷冻水压力监测
监测冷冻水供回水压力，维持供回水压差恒定。
5)水泵保护控制
水泵启动后，水流开关检测水流状态，如发生故障则报警，同时备用泵自动投入运行。
当无法启动备用泵时，制冷机组自动停机。
6)补水箱监控
监视补水箱水位高度，当补水箱内水位过高或过低时，均报警。
7)机组运行时间累计
自动统计机组、各水泵、风机的累计工作时间，提示定时维修。
8)机组运行参数
监测系统内各检测点的温度、压力、流量等参数，自动显示，定时打印及故障报警。
9)程序控制内容
根据预置程序或业主的日程安排（例如：
节假日、上下班等）自动开关制冷机组。
指定管道位置设置温度及压力传感器，以测量空调水供回水温度，空调水供回水压差。
自动监测各关键设备的运行状态，故障报警，并按照程序及实际情况自动启动备用设备。
测量冷却水总回水温度，控制冷却塔风机的运行台数，以维持适当的冷却水温并节约能源。
冷冻机组台数与水泵台数按相应的序列程序控制。
压差xx控制：
在总进水管和总回水管之间设置压力传感器，监测供水总管及回水总管压力，PID控制供水管和回水管之间的旁通阀，以保持系统压力的稳定（即根据负荷调节冷冻水量）。
根据实际负荷，对机组、水泵等进行台数控制，并监测其运行状态，使水系统始终处于最合适的运行状况达至节能目的。
达到最低的主机折旧率。
根据管理的要求自动切换各水泵、风机的运行次序，累计每台机组运行时间，自动选择运行时间最短的机组，使每台机组运行时间基本相等，以延长机组使用寿命。
10)中央管理站软件功能
三维图象显示每台机组及水泵的系统图
显示所有测量点如温度、流量、压力、压差等动态趋势图
故障报警与所在平面图xx
打印有关故障报警信号
设定模拟信号报警上下限，打印输出
自动记录及打印空调系统负荷，并可根据管理部门要求以不同时段累计负荷情况并打印。