空调自动控制系统ppt课件
第5章中央空调自动控制系统g
第5章中央空调自动控制系统本书第3章已经从节能角度概述了集散型中央空调监控系统、中央空调变频调速控制系统、中央空调变流量控制系统的控制技术和节能技术。
本章将进一步阐述中央空调自动控制技术和监控技术的主要问题。
自动控制是科学技术现代化的重要标志之一。
自动控制是采用一定的控制装置使被控对象自动的按照给定的规律运行。
为了达到这一目的，由相互制约的各个部分，按照一定的规律组成的具有一定功能的整体称为自动控制系统。
现代的自动控制技术使中央空调系统，由最初的手动调节发展到单环节的自动调节，再到各环节的联合自动调节，从而形成完整的中央空调自动控制系统。
自动控制理论大致可分为经典控制理论和现代控制理论。
经典控制理论是建立在传递函数概念基础上的，采用时域分析法、频域分析法、根轨迹法等方法研究单输入、单输出控制系统。
经典控制理论最辉煌的成果之一要首推PID控制规律。
PID控制原理简单，易于实现，对无时间延迟的单回路控制系统极为有效。
直到目前为止，在工业过程控制中有80%～90%的系统还使用PID控制规律。
经典控制理论最主要的特点是：线性定常对象，单输入单输出，完成整定任务。
然而，现代控制理论则是建立在状态变量概念基础上的，采用空间分析法等方法，研究复杂的多输入、多输出控制系统、变参数非线性系统，实现最佳控制、系统辨识、自适应控制、人工智能控制以及将过程控制与信息处理相结合的综合自动控制。
5.1 中央空调自动控制系统的组成5.1.1 中央空调自动控制系统的基本概念5.1.1.1 中央空调系统的多干扰性中央空调系统在实际运行中，由于各空调区域受到内部和外部的干扰，而使空调区域内热、湿负荷不断地发生变化。
自动控制系统中的各有关调节机构，例如加热器、加湿器、冷却器、喷水室、风机等设备上的有关调节机构，包括调节阀、变频调速装置等，改变其实际工作状态，使实际输出量发生相应的变化，以适应中央空调系统的变化，满足对被控参数的要求。
空调机组自控系统详解
前言：楼宇自控系统是弱电系统中非常难的系统，很多新手楼控系统知很少，那么跟着薛哥一起来学习吧！正文：1. 中央空调系统哪些部分需要配置自动控制?主要包括两大部分：冷热源主机部分和末端设备部分，需要分别配置自动控制系统。
2. 末端设备，例如新风机组，空调机组等一般本身没有带自控系统，需另外配置自控系统好理解，但是冷热源主机部分不是都自带了控制面板吗，为什么也要配置额外的控制系统?冷热源主机设备本身确实带有控制面板，但只能对本机进行保护和控制，不能解决外围的冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、管路阀门等的统一协调问题，在没有配置额外的控制系统的情况下，这些设备只好手动开停;此外，冷热源主机设备本身的控制面板也不能解决多台主机之间的协调问题，例如根据冷热负荷自动选择应该开停的主机，所以中央空调系统中的冷热源主机部分通常需要配置额外的自控系统。
3. 末端设备配置自控系统有什么作用?控制系统的作用无外乎几点：1) 空调区域的温度、湿度、压力等的控制，对于舒适空调，温湿度过高过低都影响舒适感，只有自控才能将温湿度自动控制在设计值;对于工艺空调，是生产工艺的必备条件。
2) 设备的保护，自动维护等，例如过滤器的压差报警，提示及时清洗堵塞的过滤网，再如风机和加热器的连锁控制，风机关了，加热器必须自动关闭，否则可能引起火灾等。
3) 有节能的作用，例如根据负荷变化通过变频调整风机转速就可以降低风机能耗;过渡季节自动开大新风量，就可以节省主机能耗等。
4. 怎样配置自控系统?所有的自动控制系统都由三类设备构成：传感器――例如温度传感器，湿度传感器，用于把温湿度等参数变成电信号，便于输入到控制器中，相当于人体的眼睛，耳朵等信息器官;控制器――例如DDC(直接数字控制器)，所有的逻辑和控制策略都在这里完成，相当于人体的大脑;执行器――例如电动调节阀等，接收来自控制器的命令，通过改变控制对象的输出来调节参数，例如电动调节阀开大，可以增大进入表冷器的冷水流量，降低送风温度等。
空调系统概述PPT课件
一、二次回风系统示意图
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（4）单风道及双风道空调系统
• 单风道是全空气系统中最基本、最常用的方 式，广泛用于办公楼、会堂、影剧院以及旅 馆的餐厅、门厅和医院建筑的公共用房等场 所。
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单风道与双风道系统
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单风道系统
• 系统中在同一时间风道中只送热风或冷风，不存在两种温度差别较大的送风。 同一系统中所有房间均只能送同样参数的空气（除非各房间加设额外的加热 或冷却装置）
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1、集中式空调系统的组成 (1) 空气处理设备 (2) 空气输送设备 (3) 空气分配装置
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2、集中式空调系统按照所处理的空气来源的 （不1) 同封闭式
（2) 直流式
调空间
空调空间
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式空调器和屋顶式空调器。
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煤气炉与电暖气
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煤气炉与电暖气（2）
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分体式房间空调器
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窗式空调器与柜机
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• ②按制冷设备冷凝器的冷却方式：又可分为水冷式和风冷式。 第55页/共115页
三、高层建筑空调系统
• 可全年保证所有房间所需空气参数，舒适性好，但初投资和运行费用均很高， 仅用于少数要求极高的场合。
• 替代方案：将负荷特性、使用功能接近的房间划为同一系统；同一系统负荷 差异较大时，按最不利情况送，其余在末端另加再热或冷却处理装置。
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双风道系 统示例
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汽车空调的控制系统课件
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6.1 汽车空调自动控制部件
6.1.7 环境温度开关、冷却液过热开关及除霜开关
环境温度开关
感测环境温度， 并根据设定的条 件切断电磁离合 器线圈电流，使 离合器分离，压 缩机停机。
冷却液过热开关
感测发动机冷却 液温度，防止发 动机过热 。
除霜开关
消除蒸发器外表 面的积霜 。
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丰田
LS
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冷却 风扇 系统 电路 图
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压力开关与电脑组合控制冷却风扇
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电控液力马达冷却风扇电路
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6.2.2 汽车空调系统典型实例电路
桑塔纳汽车 空调控制电路
夏利轿车 空调控制电路
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桑塔纳汽车空调控制电路
要使车内有个舒适的环境，除了控制车室温度，还应控 制送风量，即控制风机转速，以适应环境变化，满足驾驶员 和乘客的不同需求。
鼓风机调速一般通过改变线路中电阻来实现，根据控制 方法不同可分为以下三种形式： （1）手动鼓风机开关和调速电阻控制 （2）电控模块通过大功率晶体管控制 （3）晶体管与调整电阻器组合型
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除霜开关工作原理
膨胀阀 除霜开关
空调A/C开关
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蒸发器 感温管 继电器
电磁离合器
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6.1 汽车空调自动控制部件
6.1.8 电子膨胀阀
电子膨胀阀采用蒸发器出口的温度、压力信号，经过控制器， 实现多功能的流量控制和调节。 电子膨胀阀由检测、控制和执行三部分组成。
驱动方式
电磁式 电动式
油压 控制器
《NG空调系统》课件
PART 06
NG空调系统的应用案例
商业建筑应用案例
总结词 大型购物中心
办公大楼 星级酒店
高效、节能、环保
采用NG空调系统，能够有效地调节室内温度和湿度，为顾客提 供一个舒适购物环境，同时降低能源消耗和碳排放。
通过NG空调系统，可以满足不同区域和楼层的需求，实现精准 控制，提高室内空气质量，降低能耗。
工作原理
通过高效的热交换器和先进的控制系 统，实现室内温度、湿度的精确控制 ，同新型制冷剂、优化系统布局、智 能控制等手段，提高系统性能和能效 。
PART 02
NG空调系统的组成与功 能
制冷系统
01
制冷系统是空调系统的核心部分，负责产生冷源，为整个系统提供冷 量。
随着物联网、人工智能等技术的 发展，NG空调系统将更加智能化 ，实现远程控制、智能调节等功 能。
绿色化发展
随着环保意识的提高，NG空调系 统将更加注重环保性能，采用更 加环保的技术和材料，减少对环 境的影响。
人性化发展
随着人们生活水平的提高，NG空 调系统将更加注重人性化的设计 ，满足不同人群的需求，提高使 用舒适度。
学校
在教室和学生宿舍等场所采用NG空调系 统，能够为学生提供一个舒适的学习和生 活环境，同时降低能源消耗和费用支出。
2023-2026
END
THANKS
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REPORTING
NG空调系统的历史与发展
历史背景
随着全球气候变化和能源危机的加剧 ，传统的空调系统由于其高能耗、高 碳排放的特点，已经无法满足可持续 发展的需求。因此，NG空调系统应 运而生。
发展历程
从最初的实验阶段，到现在的商业化 应用，NG空调系统在技术上不断突 破，逐渐成为市场主流。
中央空调智能控制系统解决方案.ppt
中央空调智能节能解决方案
珠海微能节能科技有限公司
（一）中央空调能耗浪费大的原因
（1）系统设计时留有余量(大于全年最大负荷的10%-15%)； （2）中央空调机组运行时输出冷量与冷负荷需求不能实行动态最佳匹配； （3）中央空调主机与辅助设备如冷冻水泵、冷却水泵在运行中消耗功率无
n 2.循环水系统能耗分析 n 冷冻水循环泵（简称：冷冻泵）主要提供冷冻水循环的动力，其输入功
率一般从7.5kw到220kw，传统的设计冷冻泵为定流量泵，输出功率随 输出冷冻水流量的多少有少量变化,但变化不太大。 n 冷却水循环泵（简称：冷却泵）主要提供冷却水循环的动力，其输入输 入功率一般从7.5kw到220kw，传统的设计冷却泵为定流量泵，输出功 率恒定不变。 n 冷却塔风机主要为冷却水降温提供风力，其输入输入功率一般从1.5kw 到37kw，传统的设计冷却塔风机为恒速风机，输出功率恒定不变。
7）通信网络系统
n 所有的数据采集信号由串口通讯（R232、R485、R422等）网路接入 计算机工作站，工作站独立完成空调系统数据采集、后台数据分析与 数学模型寻优、远程控制等工作
8） 操作员与工程师工作站
n 智能控制系统和中央空调系统的操作全部可以在办公桌面来实现，同 时实时的数据可以进行分析和统计
中央空调智控节能系统运用全新的方案解决思路，不仅对中央空调各 系统进行全面控制，而且采用了软件与硬件给合及系统集成技术，将 各个控制系统在物理、逻辑和功能上互联一体，实现了他们之间的数 据共享、运行监控、故障报警及各种节能仿真计算等功能。
5.1 系统组成结构
冷水机组 冷水机组 水系统管 运行监控 节能控制 理与控制
51.2
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定风量空调自动控制系统
图4-25 二管制变风量(VAV)DDC系统控制原理图 26
(1) 检测内容
新风、回风、送风温度； C信O号2浓和度变、频风器管频静率压；、过滤器堵塞信号、防冻 风机和变频器的工作、故障状态； 风机起停、手／自动状态。
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(2)控制原理及方法
1)变风量末端设备控制。 2)送风机的控制。 34))根按据照C排O定2浓的度工，作调程节序新表风，和D回DC风系的统混按合时比起例停。 机组。
焓值控制就是根据新风、回风焓值的比较来控制新风 量与回风量，以达到节能的目的
新风负荷Qw
Qw qm (hw hr ) hqm
hw为新风焓制；qm为新风量；hr为回风焓值
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图4-5 利用焓差控制新风量
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A区：制冷工况，并且△h＞0（新风焓＞回风焓）， 故采用最小送风量，减小制冷机负荷。在此工况下， 应根据室内CO2浓度控制最低送风量或给定最小新 风量，以保证卫生条件的要求。 B区：制冷工况，并且△h ＜ 0（新风焓＜回风焓）， 应采用最大送风量，充分利用自然冷源，以减轻制 冷机负荷。 B区与C区的交界线：在此线上新风带入的冷量与室 内负荷相等，制冷机负荷为零，停止运行。
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图4-6 焓值自动控制原理图
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图4-7 焓控制器输出与阀位的关系
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图4-8 焓值自动控制系统框图
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焓值控制的几点说明： 1)焓值控制器实质上是焓比较器。 2)焓值控制器与阀门定位器配合，用一个控制器控制 三个风门，实现分程控制。 3)温、湿度传感器可以直接采用焓值传感器。 4)如果处于B区，Δh＜0，新风阀处于最大开度，室温 仍高于给定值，系统处于失调状态。 5)热水阀与冷水阀开度由室内温度控制器控制。
暖通空调的自动控制(共8张PPT)
▣ 暖通空调〔HVAC〕
■ 传感器输入/输出示意图
驾驶员操作
温度选择 自动设定 环境条件
冷却液温度
环境温度
蒸发器温度
车内温度
太阳辐射
车辆信息 车速信号
控制
控制 模块 〔空 调面 板〕
输出
功率晶 体管
鼓风机转速 控制
混合风门 电机
空气流 向风门
电机
进气通 道风门
电机
发动机 ECU
温度控制
自动控制：连续可变控制 1、强力制冷控制
模式、空气流向模式、压缩机请求
当发动机温度很低时为了防止强冷风吹到乘客，鼓风机电机设定到低档，〔当水温超过设定值或者分钟以后，运行自动〕。
▣ 暖通空调〔HVAC〕
:如果温度设置到最低水平〔Lo〕或最高水平〔Hi〕，系统也会进入最大冷却或最大加热模式。
▣ 暖通空调〔HVAC〕
▣ 暖通空调〔HVAC〕
1、 环境温度低的情况下： 当发动机温度很低时为了防止强冷风吹到乘客，鼓风机电机设定到低档，风向模式设定 到“除霜〞〔当水温超过设定值或者分钟以后，运行自动〕。
风速控制
自动控制
除霜
吹脚
除霜/吹脚
0
20 56 冷却液温度〔℃〕
2、环境温度高的情况下
当环境温度、进气温度超过〔35℃〕时，为了防止热风吹到乘客，吹风模式设定到“除霜〞5秒钟
Байду номын сангаас
2、通过车1速、进强行空力气制选择冷模控式制控制
▣ 暖通空调〔HVAC〕
1、 光线强度补偿：在光线较强的情况下，将鼓风机转速提高。
根本设定为根“外本循设环定〞为模“式，外但循是环如〞果模强式烈，要但求冷是却如，果那强么烈空要气求模冷式改为“内循环〞模式。
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空调自动控制的意义
1.全面掌握系统信息 测量建筑内空气温度，空气湿度，水
流量，空调送风风速等参数。 2.动态能耗计量分析
实现建筑水，电，热量，燃气，等能 耗的自动统计计量。
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3.控制调节和节能分析 当气象条件等因素发生变化时，对系统 设备的运行状态进行调节，实现节能优 化。
DDC控制器
本身具有输入输出通
讯功能的微型计算机，但DDC有容量限
制（DDC包含多少个控制点）。
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直接数字控制系统（DDC系统）
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新风机组DDC控制
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空调自控系统的设计
1.信息点的选择 1.1 硬件设备的选择是信息点选择的第一步
每一个控制或测量任务的完成都是获取信息、处 理信息、发出信息的过程。控制系统获取的信息可能是 传感器的测量数据，可能是执行器的反馈信号，也可能 是运行管理人员输入的指令。各种控制测量任务是通过 信息采集、处理实现的。因而建立控制系统，首先要选 择传感器、执行器等系统硬件设备，确定实现控制测量 的信息来源。
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系 统 定功 能 确
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2.通讯网络的设计 2.1 通讯协议
硬件设备之间的信息传递是通过二进 制的数字编码来实现的，只有采用相同的 编码协议和通讯协议的硬件设备之间才能 相互理解。
通讯网络应解决采用各种通讯设备的 兼容问题。
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2.信息传递平台 每一个控制任务的完成是建立在对各
个功能子系统运行情况全面掌握的基础上 的。
直接数字控制系统
可以理解为常规仪表
控制经数据收集器转换传输给中央电脑的控
制系统。
系直 统接
数 字 控 制
中央设备（中央电脑，彩色监视器，
键盘，鼠标，打印机，不间断电源，通 讯借口，鼠标等）
DDC现场控制器
通讯网络
终端设备（传感器，执行器）
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中央电脑设备 主要用于管理，其功能 为一台中央电脑可容纳数个DDC控制 器，并可分别对每个DDC控制器进行 管理和相互通讯。
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1.2如何选择系统硬件设备
对各个控制调节和测量任务的分析,可以清楚的知每 一个任务控制系统所需要获取的信息和所需要发送的信 息。据此,可以明确实现各个任务所需要传感器的种类, 测量范围,以及精度要求;明确所需要的执行器的种类,调 节范围。
信 息 择点 的 选
确 定 源信 息 来
终 端 择设 备 选
4.改善设备管理 监测系统设备的运行状况，及时进行故 障诊断和事故报警。
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空调自动控制的种类
1.常规仪表控制系统 该系统由分散的常规仪表来完成数据信
息的采集，采集的信息直接传输给终端的 执行器，有执行器来完成控制任务，此种 控制简单，控制过于粗糙。
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空调器常规仪表控制
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2.直接数字控制系统（DDC控制系统）
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空调控制原理图
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空调控制原理图
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空调控制原理图
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自控系统示范
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监控计算. 机界面
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空调运行曲线
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谢 谢 大 家！
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通讯网络应该提供一个集成的，公共 的信息传递平台，平等的收集、发送来自 各个功能子系统中传感器、执行器等控制 设备的信息。
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2.3控制策略的灵活改变 在建筑系统运行过程中，运行管理人员
可能会不断调整、优化系统运行策略和 控制算法，以改善系统运行情况。
通讯网络应该能够满足控制策略的灵 活改变：通讯网络结构形式不应该妨碍控 制策略的改变，控制逻辑也不应该影响到 通讯网络的形式。