空调系统自动化

(1) 基本思想
1). 当室内空调负荷改变以及室内空气参数设定值发生变化时， 自动调节空调系统进入房间的送风量，使通过空气进入房间的负 荷与房间的实际负荷相匹配，以满足室内人员的舒适要求或工艺 生产的要求。
2). 送风量的自动调节可以最大限度地减少风机的动力，节约 运行能耗。
3). 送风量与空调负荷呈正比例的线性关系，空调系统所需风 量随负荷的减少而减少。
•(3) 变风量系统组成与工作原理
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1). 单风管VAV系统 A. 在每个房间入口处的支风管上安装称为VAV box的 送风量调节装置。
B. VAV空调机组根据系统实际用户运行所需的总风量 对风机进行变速（变频）调节。正常工作的最小风量一 般设定为满负荷风量的60%。
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B. 出现下列情况之一时，应启动防冻保护程序： a. 风机停机，室外空气温度不高于5℃时； b. 风机未停机，换热器出口水温低于8℃时。 6). 空气质量控制 当房间中的CO2、CO浓度升高时，空气质量传感器输 出信号到DDC，经计算，输出控制信号，控制新风门开度 以增加新风量。 7). 设备定时启停与远程开/关操作 按照预设的运行时间表，实现新风机组按时启停； 应对设备进行远程开/关操作功能，在控制中心能实现对 新风机组现场设备的控制。
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(1) 定风量空调机组运行参数与状态监控点/位及常用传感 器
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(2) 定风量空调机组联锁控制 1). 定风量空调机组启动顺序 新风风门、回风风门、排风风门开启→送风机 启动→回风机启动→冷热水阀开启→加湿阀开启 2). 定风量空调机组停止顺序 关加湿阀→关冷热水阀→回风机停→送风机停 →新风风门、回风风门、排风风门全关
B. 由于能自动调节送入各房间的冷量，系统内各用户可 以按实际需要调配冷量，考虑各房间的同时使用系数和负 荷的时间分布，系统冷源的总冷量配置可以减少20%--30% 左右，设备投资相应有较大的削减。
C. 室内无过冷过热现象，由此系统运行时可减少空调负 荷15%--30%左右。
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4). 过滤器压差报警 采用压差开关测量过滤器两端压差，当压差超限时， 压差开关报警，表明过滤网两侧压差过大，过滤网积灰积 尘、堵塞严重，需要清理、清洗。
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5). 防冻保护
换热器内的水温接近0℃时，其体积膨胀，使换热 器被胀裂。一般情况下，新风机停止工作时，通常水量 调节阀都关闭至零位，换热器内水流停止流动。因此， 当空气温度下降时极易发生冻裂现象。
B. 可靠方法是机组停止工作后仍然把水量调节阀打 开(如开启30％)，使换热器内的水流缓慢循环流动起 来；若水泵已停机，则整个水系统还应开启一台小功 率的水泵，保证水系统有一定的水流，而不至冻裂。
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6). 空气质量控制
当房间中的CO2、CO浓度升高时，空气质量传感 器输出信号到DDC，经计算，输出控制信号，控制新 风门开度以增加新风量。
采用前馈补偿方式消除新风温度变化对输出的影响。
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在过渡季节，可停止对空气温度的调节以空节调系约统自能动化源。
2). 湿度调节 把出风口(房间)湿度传感器测量的湿度信号送入 DDC控制器与给定值比较，产生偏差，由DDC按PI规律调 节加湿电动阀的开度，以保持空调房间内的相对湿度。 3). 新风风门调节 根据新风的温湿度、房间的温湿度及焓值计算以及 空气质量的要求，控制新风门的开度，使系统在最佳的新 风风量的状态下运行，以便达到节能的目的。
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2020/11/24
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•7.2.3.2 新风机组自动控制 • 新风机组通常与风机盘管配合进行使用，为各房 间提供一定的新鲜空气，满足人员卫生要求。
• 为避免室外空气对室内温、湿度状态的干扰，在 送入房间之前需要对其进行热湿处理，新风不再增加 室内的空调负荷。室内负荷通常由风机盘管处理。
(2) 新风机组联锁控制
1). 新风机组启动顺序
新风门开启→送风机启动→冷热水阀开启→加湿阀开
启
2). 新风机组停止顺序
关加湿阀→关冷热水阀→送风机停→新风阀门全关
(3) 新风机组运行与节能控制
1). 新风机组的温度调节与节能策略
DDC控制器按照新风机出风口温度或房间温度传感器测量 的温度值与给定值比较的偏差，用PID规律调节冷/热水调节阀 开度以达到控制冷冻(加热)水量，夏季使房间温度低于28℃， 冬季则高于16℃。
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c. 变静压变温度法(VPVT) 在VAV末端负荷改变时，可以考虑在最小末端 静压(最大限度地节约风机送风动力)的条件下，同时 调整风量和温度来满足末端负荷变化的需要。
d. VAV总风量控制法 通过统计计算出各末端风量的总量，并通过送 风机的相似特性计算出此风量对应的空调机组送风机 的转速，并控制空调机组送风机组在此转速运行，从 而保证送风量与负荷需求一致。
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•4). 单风管旁通式VAV系统 当室内负荷变化时，送入室内的风量减少，多 余的风量通过旁通管口排入吊顶，与室内回风一起返 回空调机组。总送风量未变，末端风量改变。
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5). VAV系统变风量末端装置及控制
VAV空调系统的运行由VAV末端控制装置根据 室内要求进行送风量控制，同时通过网络设备向VAV 系统控制器(SC)传送自己的运行信息。
A. 防止冻裂的措施
a. 首先应关闭新风阀，防止冷空气进入。同时关闭风 机，防止换热器温度进一步降低。
b. 机组停止工作后仍然把水量调节阀打开(如开启30 ％)，使换热器内的水流缓慢循环流动起来；若水泵已停 机，则整个水系统还应开启一台小功率的水泵，保证水 系统有一定的水流，而不至冻裂。
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2). 单风管再加热VAV系统
在系统达到最小风量时，通过再加热盘管的调节， 保证室内的温度不会出现过冷或过热状态，充分保证室内 的舒适度。
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•3). 单风管送回风机联动VAV系统 能实现室内压力控制。通过室内分支送风管上的 VAV box与回风管上的VAV box联动控制，将送风量、回 风量之差控制在设定值，满足室内静压一定的要求。
7). 空调系统运行的绝大部分时间内，空调系统总处于部分负 荷状态，达到设计负荷的运行状态的时间很少，一般不超过总运 行时间的5%。
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(2) VAV系统特点
A. 能实现局部区域(房间)的灵活控制，可根据负荷的变 化或个人的舒适度要求调节个性化的工作环境，能适应多 种室内舒适性要求。
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3). 新风风门、回风风门、排风风门调节
根据新风的温湿度、回风的温湿度在DDC中进行回 风及焓值计算，按回风和新风的焓值比例以及空气质量 检测值对新风量的要求，控制新风门和回风门的开度比 例，使系统在最佳的新风/回风比状态下运行，以便达到 节能的目的。
4). 过滤器压差报警
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(3) 定风量空调机组运行与节能控制 1). 定风量空调机组的温度调节与节能策略 DDC控制器计算回风温度传感器测量的回风温度与给 定值比较的偏差，用PID规律输出信号控制空调冷/热水调 节阀开度以控制冷/热水量，夏季使房间温度低于28 ℃， 冬季则高于16 ℃。 采用前馈补偿方式消除新风温度变化对输出的影响。 在过渡季节，可采取全新风工作方式。 2). 空调机组回风湿度调节 把回风湿度传感器测量的回风湿度信号送入DDC控制 器与给定值比较，产生偏差，由DDC按PI规律调节加湿电 动阀的开度，以保持空调房间内的相对湿度在设定值。
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C. 湿度调节
以空调机组回风的相对湿度作为被调量，它代表 了空调区域湿度的平均值。空调机组回风相对湿度的调 整通过改变送风含湿量来实现。
DDC控制器把回风管中的湿度传感器测量与给定值 比较，产生偏差，由DDC按PI规律调节加湿电动阀的开 度，将空调机组回风的相对湿度控制在设定值。
•D. 空气质量控制 当房间中的CO2、CO浓度升高时，空气质量传感器 输出信号到DDC，经计算，输出控制信号，控制新风门 开度以增加新风量。
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•E. 新风量、回风量及排风量的比例控制 在保证室内新风量的前提下，DDC根据新风的温 湿度、回风的温湿度进行回风及新风焓值计算，按回风 和新风焓值比例控制新风门和回风门的开度比例，使系 统在最佳的新风/回风比状态下运行，达到节能目的。
B. 新风机组停止顺序
(加湿器停机)加湿阀关闭→冷/热水阀关闭→停回 风机→排风风门关闭→送风机停机→回风风门、新风风 门关闭
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3). 变风量空调系统运行与节能控制 A. 变风量空调机组的送风量、送风温度调节与节能策略 总风量控制是VAV系统控制的核心。 a. 定静压定温度法(CPT) 保证系统风管上某一点或几个点平均静压保持一定，由 静压设定值与实际静压值的偏差控制变频器的输出频率，以调 节风机转速来实现总送风量调节。(静压和送风温度都保持不 变) b. 定静压变温度法(CPVT) 当VAV末端负荷改变时，一方面可通过调节空调机组送 风量来保持末端静压和送风温度不变，以适应负荷变化；另一 方面通过调节空调机组送风温度来适应末端负荷变化引起VAV 系统总负荷的变化。(静压恒定、送风温度可调)
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•B. 回风机转速自动调节 根据不同系统的不同要求，确定送、回风量的 差值，再根据风管末端的静压信号，来调节风机的 风量。