制冷與空調(diào)裝置自動控制技術(shù)

1、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)

2、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。一、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

3、冷負荷及冷凍水循環(huán)量, 根據(jù)冷凍水總供應量、 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。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

4、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

5、,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

6、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

7、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

8、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)

9、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