中央空调驱动电路
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中央空调系统(HVAC)组成PPT课件
通道。
水管
连接冷热源设备和空气 处理设备，构成水循环
通道。
控制设备
控制器
接收温度、湿度等传感器信号， 根据设定值控制冷热源设备、空 气处理设备和输送设备的运行。
传感器
检测空气温度、湿度等参数， 将信号传递给控制器。
执行器
根据控制器的指令，控制各设 备的运行，如调节阀门开度、 改变风机转速等。
监控系统
能耗标准
符合国家或地区的能耗标 准，降低能源消耗和碳排 放。
可再生能源利用
利用太阳能、地热能等可 再生能源，提高空调系统 的环保性。
05 中央空调系统选型与安装注意事项
CHAPTER
选型原则和方法指导
负荷计算
系统配置
根据建筑的使用功能、面积、朝向等 因素，计算冷、热负荷，确定所需空 调设备的制冷量或制热量。
故障排除方法和技巧分享
听诊法
运用听音棒等工具，倾听设备运 转声音，识别异常声响，定位故 障点。
触摸法
在设备安全允许的情况下，触摸 设备外壳或部件，感受温度、振 动等异常，辅助判断故障性质。
观察法
通过观察设备运行状态、指示灯、 压力表等，判断故障可能发生的 部位。
替换法
对于疑似故障的部件，采用替换 法验证，以便快速准确地找到问 题所在。
设备安装
按照施工图纸和设备安装说明书，进行设备 的就位、找平、固定等工作。
电气接线
按照电气图纸和规范要求，进行设备的电气 接线工作，确保接线正确、牢固。
调试运行操作指南提供
调试准备
单机调试
检查设备、管道、电气等安装质量，确保 符合设计要求。
对每台设备进行单机调试，检查设备的运 行状况，记录运行参数。
定义
水管
连接冷热源设备和空气 处理设备，构成水循环
通道。
控制设备
控制器
接收温度、湿度等传感器信号， 根据设定值控制冷热源设备、空 气处理设备和输送设备的运行。
传感器
检测空气温度、湿度等参数， 将信号传递给控制器。
执行器
根据控制器的指令，控制各设 备的运行，如调节阀门开度、 改变风机转速等。
监控系统
能耗标准
符合国家或地区的能耗标 准，降低能源消耗和碳排 放。
可再生能源利用
利用太阳能、地热能等可 再生能源，提高空调系统 的环保性。
05 中央空调系统选型与安装注意事项
CHAPTER
选型原则和方法指导
负荷计算
系统配置
根据建筑的使用功能、面积、朝向等 因素，计算冷、热负荷，确定所需空 调设备的制冷量或制热量。
故障排除方法和技巧分享
听诊法
运用听音棒等工具，倾听设备运 转声音，识别异常声响，定位故 障点。
触摸法
在设备安全允许的情况下，触摸 设备外壳或部件，感受温度、振 动等异常，辅助判断故障性质。
观察法
通过观察设备运行状态、指示灯、 压力表等，判断故障可能发生的 部位。
替换法
对于疑似故障的部件，采用替换 法验证，以便快速准确地找到问 题所在。
设备安装
按照施工图纸和设备安装说明书，进行设备 的就位、找平、固定等工作。
电气接线
按照电气图纸和规范要求，进行设备的电气 接线工作，确保接线正确、牢固。
调试运行操作指南提供
调试准备
单机调试
检查设备、管道、电气等安装质量，确保 符合设计要求。
对每台设备进行单机调试，检查设备的运 行状况，记录运行参数。
定义
中央空调系统原理及原理图
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类（续）
3、空气-水系统 由经过处理的空气和水共同负担室内热湿 负荷 ，典型装置是风机盘管加新风系统。
4、冷剂系统 利用直接蒸发的制冷剂吸热来调节室内温 度、湿度。
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类（续）
二、按处理设备的情况分类
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中央空调系统原理及原理图
压缩机（续）
4）评价制冷压缩机消耗能量方面先进性的指标： a、制冷压缩机的性能系数 COP即：单位轴功率的 制冷量。
轴功率（压缩机的耗功率）指电动机传至压缩 机机轴上 的功率，主要包括直接用于压缩空气的 所耗功率和克服运动机构的摩擦阻力所耗功率。 b、能效比 EER ：单位电动机输入功率的制冷量 大小。
离心式冷水机组单机容量大，制冷性能系数COP值高，但在部分负荷 下运行时容易发生“喘振”现象。螺杆式冷水机组由于在压缩机构造 上的特点，在部分负荷下仍能稳定、高效地运行，常被用于负荷波动 大、需要调节的场合。活塞式冷水机组和涡旋式冷水机组均为小容量 制冷机，其中活塞式冷水机组由于振动大、运行维护复杂，目前运用 较少，而涡旋式冷水机组运行噪声小，调节方便，在小型工程中运用 较多。
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类
一、按负担室内热湿负荷所用的介质分类
1、全空气系统 空调房间的室内热湿负荷全部由经过处理 的空气来承担，利用空调装置送出风调节 室内空气的温度、湿度。
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中央空调系统原理及原理图
中央空调系统的分类（续）
2、全水系统 全部由经过处理的水负担室内热湿负荷 ， 利用冷冻机处理后的冷冻水(或锅炉制出热 水)送往空调房间的风机盘管中对房间的温 度、湿度进行处理的。
中央空调冷水机组电气控制电路
中央空调冷水机组电气控制电路1.压缩机电机的启动与保护控制螺杆式冷水机组的压缩机采用高、低压继电器、电机过热过流保护继电器、内部高温保护继电器、供油温度保护继电器、反相运转保护继电器、低水温保护继电器、空气开关等进行安全保护。
在线路控制上，这些保护电器的触点是串联的，只要上述之一保护电器出现故障，能导致压缩机自动停机。
螺杆式冷水机组有两台压缩机电动机MC1及MC2采用Y－△型降压启动方式；并且当第一台压缩机电机启动以后，第二台压缩机才能启动，以减轻启动电流对电网的冲击，启动时间是由电子时间继电器TRl(x、y、z)及TR2(x、y、z)分别控制的。
在压缩机电机没有启动以前，220V交流电源经过FU4接通了两台压缩机的油加热器OG1及OG2。
它们是与供油保护恒温继电器配合使用的，一般保持油箱内的油温在110～140℃之间，使压缩机启动前润滑油先加热。
(1)启动前OG1↑，OG2↑，ZJ21↑，ZJ11↑（2）启动（如果冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机已经启动投入运行，且靶式流量计在流量正常的情况下常开触点是闭合的）Q2↑→ZJ3↑→PLR1及PLR2↑→T(A、B)↑T1、T2、T3、T4四个常闭触点由于压缩机处于启动状态，冷水温度未降低,他们是闭合的。
延时3分钟,TRl(x)↑→KM3↑→KM1↑→Ml接成Y启动延时5s?,TR1(y)↑→KM3↑→KM2↑→Ml接成△运行→TRl(x、y、z)↑→SV11↑，它推动能滑块关闭回气通道，使压缩机电机能够空载启动。
延时30s?,TRl(z)↑→SV11↓，SV12不带电，恢复阀门开度达最大，这时电机已转入Δ接法正常运行状态。
同理，第二台压缩机电机MC2的Y-Δ启动过程与第一台电机基本上是一致的。
所不同的只是第二台电机的电源是由ZJ21常开触点6、4引入的，经接点○47到电子温控器常闭触点T2?(C2、L2)及T4(C4、L4)而工作的。
其通电时间是设定在第一台压缩机启动转入Δ型运行后才开始启动的，即从TR1(x)延时闭合开始计算，TR2(x)需要4分钟才能闭合进行Y-Δ启动并投入运行。
中央空调系统硬件框图
基于CAN总线技术传统的控制方法缺点：是采用DDC（直接数字控制器）方式，将各个温度、湿度检测点和控制点连接到一台或多台DDC上，实行多点实时监控。
由于现代智能建筑楼层较多，多个空调风机位于不同楼层，温、湿度检测点分布于各个房间，采用DDC 方式进行控制具有引线过长、施工不便、系统通信的实时性和可靠性不高等缺点。
面向工业控制的现场总线技术是目前解决工业控制现场数据通信问题的最佳方案。
现场总线技术介绍：现场总线技术是在二十世纪80年代后期发展起来的一种先进的现场工业控制技术。
它集数字通信、智能仪表、微机技术、网络技术于一身，从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字-模拟信号控制的局限性，为真正的“分散式控制，集中式管理”提供了技术保证。
现场总线的通信协议结构是根据国际标准化组织提供的开放系统互连模型（ISO/OS I）来制定的。
本系统所采用的CAN总线是最早在我国得到应用的现场总线之一，CAN总线技术介绍：它采用ISO/OSI七层框架中的物理层和数据链路层。
CAN总线标准采用多主方式，网络上任何节点均可主动向其它节点发送信息，网络工点可按系统实时性要求分成不同的优先级。
数据链路层采用短帧结构，每一帧为8个字节，易于纠错。
发送期间丢失仲裁或出错的帧可自动重新发送，故障节点可自动脱离总线。
CAN总线标准支持全双工通信，传输介质采用双绞线和光纤，传输速率可达1Mbps，节点数可达110个。
其最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。
其容错能力和抗干扰能力强，传输安全性高。
1 中央空调控制系统的整体构成中央空调控制系统的总体框图如图1所示。
图中，上位机采用IBM-PC兼容机，负责系统控制的接收与管理、控制命令的发送、系统工作过程的实时显示等。
各单元控制器作为下位机，采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为微处理器，负责本单元内空调风机机组的现场数据检测以及工作状态的控制等。
某公司3号中央空调水系统配电及控制电气cad原理图
滤波器KA3PLC连接图KA16COMCOM111SAC4SACX26X30X24X20X16X22X12X10X14COMX0X2COMX43-A电动阀关阀3-A电动阀开阀3-A电动阀开到位信号3-A电动阀关到位信号KVV（6x1.0）手动运行运行指示过载指示手动运行自动运行自动运行运行指示运行指示手动运行过载指示手动运行过载指示自动运行运行指示自动运行过载指示非变频-空调水系统接3＃冰水主机控制盘开CT-32冷却塔信号冰水主机、冷却泵、冷却塔、冷冻泵配电系统图（二）接3＃冰水主机控制盘开4＃冷却泵信号4SAC5611220VAC手动12KA1开4＃冷冻泵信号KA4接3＃冰水主机控制盘自动220VACKA3KM55SBS5SB`5SBS`异地启停按钮220VACKA2接3＃冰水主机控制盘开CT-31冷却塔信号5SBKM5KM325116手动123SACKA3L1FU 5A 50KA自动KM22（4AP5）KA6KM44SBS4SB`4SBS`异地启停按钮KM44SB4HYCT-32KH5冷运行指示却自动运行控过载指示制塔5HY220VACKA4KH55HR手动运行引至3＃冰水主机控制盘4＃、5＃冷却泵运行信号运行指示过载指示自动运行控制塔却冷CT-31手动运行KH4KH44HR43HG1634电动阀12HG8HR651SAC自动手动562SAC1112KM31XKM12KM22KM21（4AP5）KM323KTKM32KA53SBS3SBKA2ZKM31KM32KM333KTWKM11KM21KM12KM12（4AP5）1KTKM12YKM13KM22KM222KT2SBS2SBKM21KM22KM232KT建 筑工 艺给 排 水结 构动 力暖 通总 图电 气名 称4AP4使用别尺 寸3＃冰水主机2200x1000x800（HxWxD）Ic值大于或等于50KA自动56手动1112FU 5A
中央空调系统简介及认识
步进电机
+12V
D2
RY2 D1
BUZZ
RY1 R12 1K
D3
D4
RY3
RY4 RY5
四通换向阀 压缩机 蜂鸣器
室外风机 辅助加热丝
在自动化密集的的场合会有很多被控元件如继电器，微型电机，风机，电磁阀，空调，水处理等元 件及设备，这些设备通常由所集中控制，由于控制系统不能直接驱动被控元件，这需要由功率电路 来扩展输出电流以满足被控元件的电流，电压。
热
器
室
单相电动机、热保护器、电容器
内
风
主毛细管
扇
辅助毛细管
调速电机、导风叶电机
高压阀
干燥过滤器2
单向阀
空调控制系统主要部件
1.传感器 （1）温度传感器：检测室内环境温度 （2）管温传感器：制热时，防冷风保护
2.执行器 （1）压缩机：使制冷剂在制冷系统中得以循环 （2）四通换向阀：制冷和制热工作模式切换 （3）室内风机：将室内换热器的冷量（热量）送至室内 （4）导风叶电机：改变送风方向（角度） （5）室外风机：将室外换热器的冷量（热量）送至室外 （6）辅助电加热器：低温环境下，增强制热效果
空调制冷与电控系统关联
四通阀
室外机组 单相电动机、电容器
排
气
分
管
室
离
外
器
换
热
低压阀
器
室
回气管 压缩机
外 风
扇
干燥过滤器1
室
内
风
主毛细管
扇
辅助毛细管
高压阀
干燥过滤器2
单向阀
空调制冷与电控系统关联
四通阀
室外机组
调速电机、导风叶电机
特灵中央空调机组RTHD详细介绍
直接与IPC3通信主干
智能设计
控制步进电机调节
连接
EXV LLID 封装
RTHD EXV –阀门堵头
RTHD B型 EXV –阀门堵头
B型机器需要一个动力部件 与C、D型的阀体一样 增加的堵头
RTHD –Schrader堵头
电子阀之后分配器之前 可用来测量分配器压降 正常的分配器压降为 8-12psid
D1—300 D2—360 D3—450 E3—480（epinal）
RTHD压缩机
压缩机剖视图
RTHD压缩机
剖视图
加载/卸载电磁阀
Unload
Load
压缩机
负荷控制—全载荷
压缩机
负荷控制—部分载荷
压缩机
负荷控制—卸载
压缩机
润滑油回油口
压缩机电机
气体冷却 没有绕组温度传感器 在气体管上没有吸气入口过滤网 3600 RPM (60hz) 3000 RPM (50hz) 星-三角启动器
RTHD降膜蒸发器
RTHD降膜蒸发器
除去了气液分离器 —设计可以处理2相制冷剂 —维持良好的运行效率 降低了制造成本 在正常运行时有8-12psid 的压降
降膜蒸发器
降膜技术
降膜蒸发器
2相分配器
功能：分配气液混合的制冷剂使液体制冷剂可以
01
均匀的离开分配器降落在下面的换热器管簇上。
02
RTHD分配器
RTHD主要部件
主要部件及运行原理 控制系统、蒸发器、压缩机、EXV、油系统、冷凝器
控制/启动器板
RTHD启动器面板—Y/Δ
固态启动器 —直到623RLA
4
65,000 Amp短路电路 承载额定电压460V
某公司2号中央空调水系统配电及控制电气cad原理图
0.51.1.1.51.59.14.1-1PLC输入输出接线图1KA81KA4第二套系统：螺杆机组（350USRT）-非变频空调水系统L. 3x（2xYJV185）N. YJV185PE. YJV1850~600A屋面防雨型现场操作箱使用别3P2P3P冷却塔、冷却泵、冷冻泵配电系统图及控制原理图（一）2-1＃冷却塔2-1＃冷却塔风机2 10HP风机1 10HP32A16A32AYJV（3x2.5）YJV（4x6）YJV（4x6）维修电源PEMMPE尺 寸400Hx250Wx150DIc≥15KA2SB11'2SB12'37KW37KW37KWINT100NFBINT1002SBS11'2SBS12'KVV（4x1.5）KVV（4x1.5）编 号5KX33＃冰水主机230KW2-2＃冷却泵（备用）2-1＃冷冻泵2-1＃冷却泵MPEMPEMPE第二套系统：螺杆机组（350USRT）-非变频空调水系统设备配置及循环流程图集水器接空调末端分水器2KH1218A2KH1118AYJV（4x6）YJV（3x2.5）YJV（4x6）2KH345A2KH245A2KH145A2xYJV（4x16）2xYJV（4x16）2xYJV（4x16）2KM122KM1132A32A2KM32KM32KM3ΔY2KM22KM22KM2ΔYΔ2KM12KM1Y2KM165A65A50A65A65A50A50A65A65APAx3800A2-2＃（备用）冷冻泵2-1＃冷冻泵2-3＃冷冻泵M2-D12-D230/100A16A30/100A0~30A0~30APAx1PAx1100/100A100/100A100/100A630A0~100A0~100A0~100APAx1PAx1PAx1PAx1N3N1N2工 艺建 筑结 构给 排 水3PNFBNFB2PRTO-50A3PNFB0~800AKW
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二.采用10KV驱动的特点和优点
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二.采用10KV驱动的特点和优点
从上图中可以看出，10KV驱动方式直接将主电 源通过高压启动器接入主机即可；6KV,3KV驱动方式 还需要一套变压器；380V驱动则最复杂，中间设备 最多。很显然，中间设备的减少可以增加系统的可靠 性，减少维护工作量。
7
二.采用10KV驱动的特点和优点
照明,风机盘管,电子 设备等
4
二.采用10KV驱动的特点和优点
1.系统简单
10KV驱动系统
10KV
10KV
6, 3KV驱动系统
380V驱动系统
10KV
开关柜 高压启动器
冷水机组 (10KV电机)
开关柜
变压器 高压启动器
冷水机组 (6, 3KV电机)
开关柜 变压器 开关柜 低压启动器 冷水机组 (380V电机) 5
2
2
2
2
接地刀开关JN15
1
1
1
1
避雷器HY2.5或TPB
1套 1套
2套
2套
温度巡检仪SWP-HD907 1
1
1
1
零序电流互感器LJ1
1
1
1
1
电动机保护继电器
SPAM150C
1
1
1
1
电抗器
1
自耦变压器
1
1
柜体
1
2
3
2
备注:需电容器补偿则增加一台柜。
14
三.启动柜的选型
3.直接启动柜
15
三.启动柜的选型
2. 整体投资减少 如果将空调系统的投资范围延伸至变配电系统的采
购、安装和调试，则10KV冷水机组的总投资与常规相 差不大,而且当电机容量超过一定规格时,前者的总投资 将少于常规系统
另外,当采用6/3KV驱动时,启动柜的价格与10KV相 差无几,但变压器的投资不能忽视!
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二.采用10KV驱动的特点和优点
②由于低压驱动方式中较多的变配电设备的存在，增 加了运行及维护费用。
③由于在同功率下10KV高压电机电流比低压电机小 很多，电机及电缆损耗（I2R）能量损耗小，电线连接处 接触电阻发热损耗也小。
④有些地方高供高计的电价比高供低计的电价来得低
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三.启动柜的选型
1.启动柜分类及特点
起动参数
起动方式
直接起动
10
二.采用高压驱动的特点和优点
5. 节省空间 10KV驱动由于省却大量的中间变配电设备，可以减
少设备的使用面积，从而增大了建筑的有效使用面积，从 另一途径为用户带来可观的经济效益
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二.采用10KV驱动的特点和优点
6.节省运行费用
①由于低压驱动方式中较多的变配电设备的存在，在 功率传送过程中有能耗损失。特别是配电变压器的能耗损 失往往比重较大
3. 大功率电机必须采用高压电机
①随着电机功率增大， 低压电机制造困难，定子铜耗增大。 ②高压电机满载电流（FLA）较小，启动电流小，线路损 耗较小。机组启动对其他设备影响也小。大电流会引起压 降，热稳定，动稳定，浪涌电压等现象,而且需要更大线 径的导线以减少阻力损失 ③对手380V驱动的最大冷量 开利:19XR,1500RT 特灵:CVHE,1300RT 麦克维尔:WDC.2600RT(双机头) 三菱:NART,1000RT 重通(美的):LC,1000RT
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二.采用10KV驱动的特点和优点
4. 在现在的大中型建筑物中,空调主机的配电容量约占全部 配电容量的30~40%,采用10KV驱动可以大大减少主机启动 时对其它设备的影响!
民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92
3.2.1.7高压配电线路应深入负荷中心…… 3.3.1用电单位的供电电压应从用电容量、用电 设备特性、供电距离、供电线路的回路数、用 电单位的远景规划、当地公共电网的现状和它 的发展规划以及经济合理等因素考虑决定。 用电设备容量在250KW或需用变压器容量在 160KVA以上者应以高压方式供电；用电设备 容量在250KW或需用变压器容量在160KVA以 下者，应以低压方式供电，特殊情况也可以高 压方式供电。
4.一次电抗启动柜
16
三.启动柜的选型
5.一次电抗启动柜
17
三.启动柜的选型
6.自耦变压启动柜18来自三.启动柜的选型7.自耦变压启动柜
19
三.启动柜的选型
8.接线示意图
20
四.高压电机的基本常识
1.额定功率：额定输出功率－－选型纸 2.启动电流：与电压和启动柜形式有关－－选型纸和电机参
数表 3.功率因素：电机参数表 4.效率：电机参数表 5.防护等级：用IPXX表示，开式电机一般是IP23，完全可以
设备有影响很大
设备有影响
设备有影响
8. 704HP以下建议采用 8.750HP以上建议采用 8.750HP以上建议采用
13
三.启动柜的选型
2.启动柜配置
高压起动柜基本配置
直接 电抗器 自耦变压 自耦变压器
起动 起动 器起动 起动(新)
抽出式断路器VD4
1
1
2
1
固定式断路器或接触器
1
1
2
电流互感器LQZZB6
3. 可频繁起动
3. 不能频繁起动
3. 不能频繁起动
4. 体积小 (1)
4. 体积大 (2)
4. 体积大 (2)
起动方式的特点和应用 5. 成本低 (1)
5. 成本较高 (1.5~1.8) 5. 成本高 (2.5~2.8)
6. 起动时冲击电流大 6. 换接时有冲击电流 6. 换接时有冲击电流
7.起动时的冲击对机械 7. 换接时的冲击对机械 7. 换接时的冲击对机械
10KV；若6KV用电设备的总容量较大， 选用6KV配电技术经济合理时，则应采 用6KV。低压配电电压应采用220/380V。
3
一.国内城市电源电压
一般的公共建筑/厂房都设计有变配电室
冷水机组或其它大型生产设备 推荐
总电源10KV
变压至380V 水泵电机,冷却塔风机,风柜风 机,电梯,机房设备等
变压至220V
中央空调运行系统10KV驱动电路介绍
1
目录
1. 国内城市电源电压 2. 10KV驱动的特点与优点(案例分析) 3. 启动柜的选型 4. 高压电机的基本常识 5. 阻力与对策
2
一.国内城市电源电压
目前国内城市电源电压 一般为10KV,可以直接 供给用户或者再通过变 配电设备供给用户
民用建筑电气设计规范JGJ/T1692 3.3.2用电单位的高压配电电压宜为
串电抗器起动
自耦起动
起动电压：UQD 起动电流：IQD 启动力矩：MQD
UE IQE MQE 1.起动电流大
0.65 UE 0.65 IQE 0.4225MQE 1.起动电流小
0.65 UE 0.4225 IQE 0.4225MQE 1.起动电流小
2. 起动力矩大
2. 起动力矩较大
2. 起动力矩较大