建筑設(shè)備自動(dòng)化-新風(fēng)機(jī)組

1、建筑設(shè)備自動(dòng)化制冷與空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控原理新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)盤(pán)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(mǎn)足人員衛(wèi)生要求。為避免室外空氣對(duì)室內(nèi)溫濕度狀態(tài)的干擾，在送入房間之前需要對(duì)其進(jìn)行熱濕處理，例如處理到與室內(nèi)空氣狀態(tài)的焓相同的狀態(tài)點(diǎn)，新風(fēng)不再增加室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷。室內(nèi)負(fù)荷通常由風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理。新風(fēng)機(jī)組只有一個(gè)換熱器，冬夏季共用。在冬季送入熱水對(duì)空氣進(jìn)行加熱，在夏季則送入冷凍水對(duì)空氣冷卻去濕。加濕器僅在冬季對(duì)新風(fēng)加濕。新風(fēng)機(jī)組在南方地區(qū)作為舒適性空調(diào)使用時(shí)，時(shí)常取消了加濕器。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 1新風(fēng)機(jī)組的基本監(jiān)控功能 (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(kāi)”或是“關(guān)”

2、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)濾器是否要求情洗、更換；檢查新風(fēng)閥狀態(tài)，確定是“開(kāi)”還是關(guān)”。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 (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(kāi)度，使機(jī)組出口空氣溫度達(dá)到設(shè)定值；控制干蒸氣加濕器調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，使冬季機(jī)組出口處空氣相對(duì)濕度達(dá)到設(shè)定值；換熱器的冬季防凍保護(hù)；新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 (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)。通過(guò)中央控制管理機(jī)啟停機(jī)組，修改送風(fēng)參數(shù)的設(shè)定值。當(dāng)過(guò)濾器壓差過(guò)大，風(fēng)機(jī)電機(jī)過(guò)載，以及發(fā)生其他故障時(shí)，通過(guò)中央控制管理機(jī)報(bào)警。此外，用

3、戶(hù)可以根據(jù)需要增加其他功能，如有關(guān)節(jié)能控制的管理功能。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控n2新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控原理圖新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 3硬件配置新風(fēng)機(jī)組的新風(fēng)閥配置開(kāi)關(guān)式風(fēng)閥控制器。這是因?yàn)樾嘛L(fēng)機(jī)組的風(fēng)量是根據(jù)工作區(qū)內(nèi)人員數(shù)量計(jì)算出來(lái)的，一般不作調(diào)節(jié)，因此新風(fēng)門(mén)只有開(kāi)、關(guān)兩種狀態(tài)。在風(fēng)機(jī)開(kāi)啟時(shí)，風(fēng)閥全開(kāi)，停機(jī)時(shí)，風(fēng)閥全關(guān)。風(fēng)閥的控制通過(guò)一路DO通道完成。當(dāng)輸出為高電平時(shí)，風(fēng)閥全開(kāi)；低電平時(shí)，風(fēng)閥全關(guān)。若要了解風(fēng)閥的實(shí)際狀態(tài)，還可以用一路DI接受風(fēng)閥執(zhí)行器的反饋信號(hào)。 新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控用微壓差開(kāi)關(guān)即可監(jiān)視新風(fēng)過(guò)濾器兩側(cè)的壓差，當(dāng)過(guò)濾器阻力增大到一定數(shù)值時(shí)，微壓差開(kāi)關(guān)吸合，從而產(chǎn)生“通”的開(kāi)關(guān)信號(hào)。微壓差開(kāi)關(guān)吸合時(shí)的壓差對(duì)應(yīng)

4、過(guò)濾器的阻力，可以進(jìn)行人工調(diào)整。安裝壓差開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)盡可能將測(cè)壓管放在管道和設(shè)備的中心部位氣流較為平穩(wěn)處，以消除氣流渦流的干擾，使測(cè)得的壓差較為難確可靠。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控水閥為連續(xù)可調(diào)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。通過(guò)水量的變化調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度。通常通過(guò)AO輸出通道輸出420mA的電流信號(hào)，直接對(duì)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。閥門(mén)的實(shí)際開(kāi)度也可以通過(guò)AI通道接受調(diào)節(jié)閥的反饋信號(hào)來(lái)反映。干蒸氣加濕器也是通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)蒸氣量，配置方法與水閥相同。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控為監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)，將風(fēng)機(jī)電機(jī)交流接觸器的輔助觸點(diǎn)的狀態(tài)作為輸入信號(hào)，由DI通道接入。另一種方法是在風(fēng)機(jī)的上下游側(cè)安裝空氣壓差開(kāi)關(guān)，以壓差信號(hào)來(lái)表示風(fēng)機(jī)狀態(tài)。電機(jī)

5、過(guò)載報(bào)警則從繼電器的輔助觸頭取得，由DI通道接入。通過(guò)DO通道發(fā)出對(duì)電機(jī)的啟?？刂菩盘?hào)。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控為準(zhǔn)確地了解和控制送風(fēng)參數(shù)，溫度傳感器的測(cè)量精度在其工作范圍內(nèi)應(yīng)小于0.5，相對(duì)濕度傳感器的精度應(yīng)小于510，同時(shí)其熱響應(yīng)時(shí)間個(gè)能太長(zhǎng)。室外新風(fēng)溫度、供水溫度不需要在每臺(tái)新風(fēng)上進(jìn)行測(cè)量，它們可以通過(guò)室外空氣溫度、冷凍站換熱站供水溫度的集中測(cè)量獲得。然后通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給現(xiàn)場(chǎng)的DDC。再由DDC啟動(dòng)相應(yīng)的監(jiān)控程序。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 4送風(fēng)溫、濕度的控制 溫度傳感器和空氣加熱器都存在一定的慣性，在選用控制算法時(shí)，通常采用比例積分調(diào)節(jié)(PI)方式。 新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控ttdTKVIC1)()(Vt-要求

6、的閥門(mén)位置-放大倍數(shù)，對(duì)應(yīng)于1溫度偏差， 閥門(mén)需要的調(diào)節(jié)量-送風(fēng)溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值之差I(lǐng)TCK -積分時(shí)間ttdTKVIC1)()(Vt-要求的閥門(mén)位置新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控為便于計(jì)算機(jī)處理，對(duì)上式進(jìn)一步改寫(xiě)為：)()(1)()()(1)()()(1)(1)(11)(tttTKVtttdTKVtttdTttdTKttdTtdTKVICICIICIIC新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控式中 為時(shí)間 內(nèi)送風(fēng)溫度與設(shè)定值的偏差的平均值。確定放大系數(shù)和積分時(shí)間成為算法設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。它們與選用的溫度傳感器、調(diào)節(jié)閥及加熱器的時(shí)間常數(shù)，慣性大小有關(guān)，影響著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)指標(biāo)和靜態(tài)品質(zhì)指標(biāo)。t新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)

7、的動(dòng)態(tài)框圖 新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 對(duì)于定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)， ，系統(tǒng)輸出量(送風(fēng)溫度)對(duì)輸入干擾(新風(fēng)溫度)的傳遞函數(shù)：0g， sTsTsTsTKKsTssWcfls123133) 1)(1() 1(1)(1)()(新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 這是一個(gè)三階系統(tǒng)，可令T1T2，從而消去一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，使之簡(jiǎn)化為二階系統(tǒng)，則上式變化為：3322) 1(KKsTsTsTWcs新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控當(dāng)輸入量干擾為 ，則這是一個(gè)典型的二階慣性系數(shù)的形式 )()(tmtfsmsf)(3322) 1()(KKsTsTmTscl新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 二階慣性環(huán)節(jié)其特征為：1)采用比例積分調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)系統(tǒng)理論上是沒(méi)有靜差的，即 。2)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定程度

8、的要求決定衰減系數(shù) ，然后由 決定KcK3進(jìn)而求得調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc。3）衰減系數(shù)通常在0.2160.343之內(nèi)較為合適。 0)(l新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 當(dāng)T2較小時(shí)，積分時(shí)間T1可取大一些，為獲得相同的穩(wěn)定效果，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc應(yīng)更大一點(diǎn)。T1與Kc之間可以進(jìn)行不同的組合。 建議調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的范圍為510。積分時(shí)間T1為310min，時(shí)間間隔約取為1min。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控冬季工況的運(yùn)行邏輯與夏季工況不同，故 的符號(hào)應(yīng)反號(hào)。在冬季應(yīng)為設(shè)定溫度減去送風(fēng)溫度，表明當(dāng)送風(fēng)溫度偏低時(shí)應(yīng)開(kāi)大調(diào)節(jié)閥。在夏季剛好相反，送風(fēng)溫度偏低時(shí)，應(yīng)關(guān)小調(diào)節(jié)閥。冬夏季工況的轉(zhuǎn)換，可以通過(guò)檢測(cè)供應(yīng)水溫度而定，如水溫以20為界

9、。低于20表明為夏季，否則為冬季。也可以人工進(jìn)行冬夏季運(yùn)行模式的切換。t新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控冬季用噴蒸氣的方法控制空氣的濕度是效果最好的方式。向空氣中噴蒸氣僅僅改變了空氣中的絕對(duì)含濕量d，而對(duì)空氣溫度基本沒(méi)有影響。這樣使得濕度控制和溫度控制可以分為兩個(gè)獨(dú)立控制環(huán)節(jié)，減少了控制量之間的藕合。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控濕度傳感器通常配置為相對(duì)濕度傳感器，濕度的設(shè)定值也常以相對(duì)濕度給出，但相對(duì)濕度與空氣溫度是有關(guān)聯(lián)的。因此在濕度控制時(shí)，宜在控制程序中改為按絕對(duì)含濕量d進(jìn)行比較和控制。d可以通過(guò)空氣溫度和相對(duì)濕度二者計(jì)算得到。由于蒸氣加濕器本身近似為K=1的線性放大器，無(wú)延遲和慣性。因此流量調(diào)節(jié)閥可選擇線性流量特性，使蒸氣噴射量與開(kāi)度成線性關(guān)系。調(diào)節(jié)器可采用比例調(diào)節(jié)規(guī)律或比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 5防凍保護(hù)換熱器內(nèi)的水溫接近0時(shí)，其體積不僅不收縮反而會(huì)膨脹，因而使換熱器被脹裂。一般情況下，新風(fēng)機(jī)停止工作時(shí)，通常水量調(diào)節(jié)閥都關(guān)閉至零位，換熱器內(nèi)水流停止流動(dòng)。因此，當(dāng)空氣溫度下降時(shí)極易發(fā)生凍裂現(xiàn)象，這種情況是產(chǎn)生陳裂的主要原因。新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控 防止陳裂可采取以下措施：1）首先應(yīng)關(guān)閉新風(fēng)閥，防止冷空氣進(jìn)入。同時(shí)關(guān)閉風(fēng)機(jī)，不使換熱器溫度進(jìn)一步降低。2）新風(fēng)閥應(yīng)有良好的氣密性，同時(shí)要有良好的保溫性阻止與室外冷空氣的傳熱。3）但大多數(shù)風(fēng)閥本身的氣密性和保溫性并不好，難以起到保溫隔熱的作用 新風(fēng)機(jī)組的