制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù).doc

制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù)及設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)校：課程名稱：指導(dǎo)教師：制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù)及設(shè)計(jì)摘 要：近些年來(lái)制冷與空調(diào)裝置自動(dòng)控制技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展不斷進(jìn)步，在能源日趨緊張的現(xiàn)今社會(huì)自動(dòng)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(dòng)控制在中央空調(diào)系統(tǒng)中的運(yùn)用和基本設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制；中央空調(diào)；設(shè)計(jì)隨著人民生活水平的提高以及生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)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(dòng)控制于一身作為機(jī)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(dāng)今社會(huì)自動(dòng)控制技術(shù)越來(lái)越重要，不僅需要實(shí)現(xiàn)舒適的環(huán)境，也要滿足生產(chǎn)工藝要求，同時(shí)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(jì)算機(jī)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(yùn)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(yùn)行品質(zhì)，節(jié)省運(yùn)行能耗，提高管理水平，并減少運(yùn)行管理勞動(dòng)強(qiáng)度，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(jī)組采用群控方案，完成對(duì)熱泵自動(dòng)連鎖控制，完成對(duì)目標(biāo)的監(jiān)視、查詢和報(bào)警。在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)積累運(yùn)行時(shí)間，機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，可及時(shí)在主控制器顯示、報(bào)警。2.系統(tǒng)通過(guò)RS232接口獲得冷水供回水溫度、壓力、流量值，計(jì)算全樓的總冷負(fù)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(dòng)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(shí)間的安排，改變系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)值。如在白天辦公時(shí)間段設(shè)定值與夜間無(wú)人時(shí)間段不同。4.可根據(jù)命令啟停壓縮機(jī)，根據(jù)冷凍機(jī)房出口設(shè)定值調(diào)整壓縮機(jī)入口導(dǎo)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(jī)的工作狀態(tài)。監(jiān)控點(diǎn)信息的采集和控制由一臺(tái)微處理器系統(tǒng)（DDC控制器）來(lái)實(shí)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(diǎn)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(guò)管道系統(tǒng)連接冷凍機(jī)蒸發(fā)器及用戶各種冷水設(shè)備（空調(diào)和風(fēng)機(jī)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(jī)蒸發(fā)器通過(guò)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(fēng)量系統(tǒng)的監(jiān)控：變風(fēng)量系統(tǒng)的基本思想是當(dāng)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷改變以及室內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定值變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送入房間的送風(fēng)量，使通過(guò)空氣送入房間的負(fù)荷與房間的實(shí)際負(fù)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(shí)送風(fēng)量的調(diào)節(jié)可以最大限度的減少風(fēng)機(jī)的動(dòng)力，節(jié)約運(yùn)行能耗。除了節(jié)能的優(yōu)勢(shì)外，VAV系統(tǒng)還有以下特點(diǎn)：（1）能實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的靈活控制，可根據(jù)負(fù)荷變化或個(gè)人舒適度要求調(diào)節(jié)；（2）由于能自動(dòng)調(diào)節(jié)送入各房間的冷量，系統(tǒng)內(nèi)各用戶可以按實(shí)際需要配置冷量，考慮各房間的同時(shí)使用系數(shù)和負(fù)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(wú)過(guò)冷過(guò)熱現(xiàn)象。二、新風(fēng)、空調(diào)機(jī)組基本參數(shù)的測(cè)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(bǔ)充適量新風(fēng)，并且新風(fēng)量在空調(diào)冷熱負(fù)荷中所占比重很大。本建筑有4臺(tái)新風(fēng)機(jī)組，每臺(tái)新風(fēng)機(jī)組須保證這一層面的新風(fēng)要求。1）在新風(fēng)空調(diào)機(jī)組的風(fēng)道及典型區(qū)域的送風(fēng)道上安裝溫濕度傳感器，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)組盤管水流量和加濕法進(jìn)行流量控制，使溫度符合要求，每臺(tái)新風(fēng)、空調(diào)機(jī)組的表冷器盤管上和加濕蒸汽管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受附近配置的控制器控制，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一集散式控制；新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)盤管配合進(jìn)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(cè)功能檢查風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)，確定是處于開或關(guān)；檢測(cè)風(fēng)機(jī)電機(jī)的電流是否過(guò)載；測(cè)量風(fēng)機(jī)出口處的空氣溫濕度，以了解機(jī)組是否已將新風(fēng)處理到要求的狀態(tài)；測(cè)量空氣過(guò)濾器兩側(cè)的壓差，以了解過(guò)濾器是否要求清洗；檢查新風(fēng)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(fēng)機(jī)；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(hù)；（3）集中管理功能顯示新風(fēng)機(jī)組啟停狀態(tài)，送風(fēng)溫濕度，風(fēng)閥，水閥狀態(tài)。2）系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫濕度值，計(jì)算溫濕度負(fù)荷，自動(dòng)決定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的檔位，進(jìn)行風(fēng)量控制，滿足室內(nèi)外舒適的要求。機(jī)組工作時(shí)，根據(jù)室內(nèi)外溫濕度及設(shè)定的溫濕度，決定新風(fēng)閥的開度，聯(lián)動(dòng)控制排風(fēng)閥、旁通閥的開啟，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行，機(jī)組停止工作時(shí)，新風(fēng)閥、排風(fēng)閥保持關(guān)閉狀態(tài)，回風(fēng)閥保持全開狀態(tài)；3）監(jiān)視風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，記錄風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，具有就地、遠(yuǎn)動(dòng)、自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)啟停的功能。2.空氣水換熱器夏季通入冷水對(duì)新風(fēng)降溫除濕，冬季通入熱水對(duì)空氣加熱。干蒸汽加濕器則在冬季對(duì)新風(fēng)加濕。因此，現(xiàn)場(chǎng)DDC控制器要完成如下幾項(xiàng)功能：1）根據(jù)要求啟停新風(fēng)機(jī)。根據(jù)新風(fēng)溫度，PID調(diào)節(jié)水閥，保持送風(fēng)溫度為設(shè)定值，控制干蒸汽加濕閥，使冬季風(fēng)機(jī)出口空氣相對(duì)溫度達(dá)到設(shè)定值；2）監(jiān)測(cè)新風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。測(cè)量風(fēng)機(jī)出口空氣溫濕度參數(shù)并使之達(dá)到控制要求。測(cè)量新風(fēng)過(guò)濾器兩側(cè)壓差，當(dāng)其達(dá)到一定值時(shí)，產(chǎn)生過(guò)濾網(wǎng)堵塞報(bào)警，并有報(bào)警顯示； 3） 在冬季，當(dāng)熱盤管后的溫度低于某個(gè)設(shè)定值時(shí)，防凍保護(hù)器動(dòng)作，控制器將停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行并將新風(fēng)風(fēng)門關(guān)閉，并將熱水閥開至100%，以防止盤管凍裂，同時(shí)報(bào)警。三、風(fēng)機(jī)盤管的監(jiān)測(cè)與控制1.在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷暖設(shè)備除新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)機(jī)組外，還大量使用風(fēng)機(jī)盤管。它的作用類似于空調(diào)機(jī)組，只是簡(jiǎn)單了許多。2.目前，市場(chǎng)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(jī)通訊功能。這種控制器可通過(guò)中心控制，并可調(diào)節(jié)冷水及冷機(jī)，但價(jià)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(fēng)機(jī)盤管分為若干組。每組的支路入口處安裝流量計(jì)、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(fēng)機(jī)盤管定流量水系統(tǒng)自控方式較簡(jiǎn)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(shí)，風(fēng)機(jī)盤管宜與其連鎖以節(jié)能；（2）當(dāng)要求不高時(shí)，可采用插.拔鑰匙使風(fēng)機(jī)盤管啟動(dòng)或斷電停轉(zhuǎn)的方式。使用要求較高時(shí)，可增設(shè)一個(gè)溫度開關(guān)。5.溫控器。（1）風(fēng)機(jī)盤管宜采用溫控器控制電動(dòng)水閥，手動(dòng)控制風(fēng)機(jī)三速的控制方式。風(fēng)機(jī)啟停與電動(dòng)水閥連鎖；（2）冬夏季均運(yùn)行的風(fēng)機(jī)盤管，其溫控器應(yīng)有冬夏轉(zhuǎn)換措施。一般以各溫控器獨(dú)自設(shè)置冬夏轉(zhuǎn)換開關(guān)為好。 自動(dòng)控制和變頻技術(shù)應(yīng)用漸廣泛，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理的自動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)包括冷熱源的能量控制、焓值控制、新風(fēng)量控制、設(shè)備的啟停時(shí)間和運(yùn)行方式的控