制冷與空調(diào)裝置自動控制技術(shù).doc

制冷與空調(diào)裝置自動控制技術(shù)及設(shè)計姓名：學號：學校：課程名稱：指導教師：制冷與空調(diào)裝置自動控制技術(shù)及設(shè)計摘 要：近些年來制冷與空調(diào)裝置自動控制技術(shù)隨著計算機的發(fā)展不斷進步，在能源日趨緊張的現(xiàn)今社會自動控制和環(huán)保顯得尤為重要，本文主要小議制冷與空調(diào)裝置自動控制在中央空調(diào)系統(tǒng)中的運用和基本設(shè)計。關(guān)鍵詞：自動控制；中央空調(diào)；設(shè)計隨著人民生活水平的提高以及生產(chǎn)技術(shù)的進步，制冷與空調(diào)裝置得到了廣泛的應(yīng)用，制冷與空調(diào)裝置集設(shè)備、工藝和自動控制于一身作為機電一體化的典范。制冷空調(diào)裝置作為能源消耗大戶，在能源日趨緊張的當今社會自動控制技術(shù)越來越重要，不僅需要實現(xiàn)舒適的環(huán)境，也要滿足生產(chǎn)工藝要求，同時保證節(jié)能環(huán)保。而自控技術(shù)的不斷發(fā)展和硬件成本的持續(xù)下降，計算機自控在暖通空調(diào)領(lǐng)域也有了更多應(yīng)用。妥善地將自控技術(shù)運用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制管理中，可以有效地改善系統(tǒng)運行品質(zhì)，節(jié)省運行能耗，提高管理水平，并減少運行管理勞動強度，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。1、 中央空調(diào)系統(tǒng)的自控（一）、冷熱源及水管系統(tǒng)的全面調(diào)節(jié)與控制 1.機組采用群控方案，完成對熱泵自動連鎖控制，完成對目標的監(jiān)視、查詢和報警。在機組正常運行時，系統(tǒng)積累運行時間，機組發(fā)生故障時，可及時在主控制器顯示、報警。2.系統(tǒng)通過RS232接口獲得冷水供回水溫度、壓力、流量值，計算全樓的總冷負荷及冷凍水循環(huán)量，根據(jù)冷凍水總供應(yīng)量、回水壓差，自動調(diào)節(jié)冷凍水旁通閥以保證管內(nèi)壓力的穩(wěn)定。3.根據(jù)工作時間的安排，改變系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)值。如在白天辦公時間段設(shè)定值與夜間無人時間段不同。4.可根據(jù)命令啟停壓縮機，根據(jù)冷凍機房出口設(shè)定值調(diào)整壓縮機入口導葉閥等，并可設(shè)定冷凍水出口溫度等。安裝水溫傳感器，流量傳感器等以監(jiān)視這些主機的工作狀態(tài)。監(jiān)控點信息的采集和控制由一臺微處理器系統(tǒng)（DDC控制器）來實現(xiàn)。該系統(tǒng)是由微處理器、RAM、ROM等構(gòu)成的系統(tǒng)，可采集被監(jiān)控點的各種信息，完成控制任務(wù)。5. 冷凍水系統(tǒng)是由冷凍水循環(huán)泵通過管道系統(tǒng)連接冷凍機蒸發(fā)器及用戶各種冷水設(shè)備（空調(diào)和風機盤管）而組成的。其自控系統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)是保證冷凍機蒸發(fā)器通過足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作，防止凍壞；向冷凍水用戶提供足夠的水量以滿足使用要求，以及在滿足使用要求的前提下盡可能減少循環(huán)水泵電耗等。6. 變風量系統(tǒng)的監(jiān)控：變風量系統(tǒng)的基本思想是當室內(nèi)空調(diào)負荷改變以及室內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定值變化時，自動調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送入房間的送風量，使通過空氣送入房間的負荷與房間的實際負荷相匹配，以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或工藝生產(chǎn)要求。同時送風量的調(diào)節(jié)可以最大限度的減少風機的動力，節(jié)約運行能耗。除了節(jié)能的優(yōu)勢外，VAV系統(tǒng)還有以下特點：（1）能實現(xiàn)局部區(qū)域的靈活控制，可根據(jù)負荷變化或個人舒適度要求調(diào)節(jié)；（2）由于能自動調(diào)節(jié)送入各房間的冷量，系統(tǒng)內(nèi)各用戶可以按實際需要配置冷量，考慮各房間的同時使用系數(shù)和負荷分布，系統(tǒng)冷源配置可以減少20%30%左右，設(shè)備投資相應(yīng)較大減少；（3）室內(nèi)無過冷過熱現(xiàn)象。二、新風、空調(diào)機組基本參數(shù)的測量，設(shè)備的啟停控制1.在中央空調(diào)系統(tǒng)中，為了提高室內(nèi)舒適度及空氣新鮮度、潔凈度等，需補充適量新風，并且新風量在空調(diào)冷熱負荷中所占比重很大。本建筑有4臺新風機組，每臺新風機組須保證這一層面的新風要求。1）在新風空調(diào)機組的風道及典型區(qū)域的送風道上安裝溫濕度傳感器，通過調(diào)節(jié)機組盤管水流量和加濕法進行流量控制，使溫度符合要求，每臺新風、空調(diào)機組的表冷器盤管上和加濕蒸汽管上的電動調(diào)節(jié)閥及執(zhí)行機構(gòu)接受附近配置的控制器控制，實現(xiàn)一對一集散式控制；新風機組通常與風機盤管配合進行使用，主要是為各房間提供一定的新鮮空氣，滿足人員衛(wèi)生要求。其基本監(jiān)控功能有：（1）監(jiān)測功能檢查風機電機的工作狀態(tài)，確定是處于開或關(guān)；檢測風機電機的電流是否過載；測量風機出口處的空氣溫濕度，以了解機組是否已將新風處理到要求的狀態(tài)；測量空氣過濾器兩側(cè)的壓差，以了解過濾器是否要求清洗；檢查新風閥狀態(tài)，確定是開還是關(guān)；（2）控制功能根據(jù)要求啟停風機；控制水量調(diào)節(jié)閥的開度；控制干蒸汽加濕器調(diào)節(jié)閥的開度；換熱器的冬季防凍保護；（3）集中管理功能顯示新風機組啟停狀態(tài)，送風溫濕度，風閥，水閥狀態(tài)。2）系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫濕度值，計算溫濕度負荷，自動決定風機轉(zhuǎn)速的檔位，進行風量控制，滿足室內(nèi)外舒適的要求。機組工作時，根據(jù)室內(nèi)外溫濕度及設(shè)定的溫濕度，決定新風閥的開度，聯(lián)動控制排風閥、旁通閥的開啟，實現(xiàn)節(jié)能運行，機組停止工作時，新風閥、排風閥保持關(guān)閉狀態(tài)，回風閥保持全開狀態(tài)；3）監(jiān)視風機運行狀態(tài)，記錄風機運行時間，具有就地、遠動、自動控制風機啟停的功能。2.空氣水換熱器夏季通入冷水對新風降溫除濕，冬季通入熱水對空氣加熱。干蒸汽加濕器則在冬季對新風加濕。因此，現(xiàn)場DDC控制器要完成如下幾項功能：1）根據(jù)要求啟停新風機。根據(jù)新風溫度，PID調(diào)節(jié)水閥，保持送風溫度為設(shè)定值，控制干蒸汽加濕閥，使冬季風機出口空氣相對溫度達到設(shè)定值；2）監(jiān)測新風機的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。測量風機出口空氣溫濕度參數(shù)并使之達到控制要求。測量新風過濾器兩側(cè)壓差，當其達到一定值時，產(chǎn)生過濾網(wǎng)堵塞報警，并有報警顯示； 3） 在冬季，當熱盤管后的溫度低于某個設(shè)定值時，防凍保護器動作，控制器將停止風機運行并將新風風門關(guān)閉，并將熱水閥開至100%，以防止盤管凍裂，同時報警。三、風機盤管的監(jiān)測與控制1.在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷暖設(shè)備除新風機組和空調(diào)機組外，還大量使用風機盤管。它的作用類似于空調(diào)機組，只是簡單了許多。2.目前，市場上有兩種控制器，一種是盤管控制器為DDC控制，并具備與主機通訊功能。這種控制器可通過中心控制，并可調(diào)節(jié)冷水及冷機，但價格較貴，使用不多。另一種是不具備通訊功能的盤管控制器，可按照水系統(tǒng)的連接情況，將風機盤管分為若干組。每組的支路入口處安裝流量計、供回水壓差變送器及供回水溫度傳感器。本樓采用后一種控制。3.定流量水系統(tǒng)。風機盤管定流量水系統(tǒng)自控方式較簡單易行，但節(jié)能效果沒有變流量自控方式好。4.節(jié)能鑰匙。（1）房間設(shè)有節(jié)能鑰匙系統(tǒng)時，風機盤管宜與其連鎖以節(jié)能；（2）當要求不高時，可采用插.拔鑰匙使風機盤管啟動或斷電停轉(zhuǎn)的方式。使用要求較高時，可增設(shè)一個溫度開關(guān)。5.溫控器。（1）風機盤管宜采用溫控器控制電動水閥，手動控制風機三速的控制方式。風機啟停與電動水閥連鎖；（2）冬夏季均運行的風機盤管，其溫控器應(yīng)有冬夏轉(zhuǎn)換措施。一般以各溫控器獨自設(shè)置冬夏轉(zhuǎn)換開關(guān)為好。 自動控制和變頻技術(shù)應(yīng)用漸廣泛，空調(diào)系統(tǒng)運行管理的自動控制，不僅可以保證空調(diào)房間溫濕度精度要求和節(jié)約人力，而且是防止系統(tǒng)多余能量損失及節(jié)約能量的重要環(huán)節(jié)。空調(diào)自動控制系統(tǒng)包括冷熱源的能量控制、焓值控制、新風量控制、設(shè)備的啟停時間和運行方式的控