變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)BA設(shè)計(jì)_第1頁
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變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)智能控制設(shè)計(jì) PAGE變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)BA設(shè)計(jì)丁國余上海**電腦股份有限公司摘要:為保證向人們提供舒適環(huán)境的前提下,盡量降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗,使空調(diào)系統(tǒng)成為智能建筑自控系統(tǒng)中一個(gè)重要的、必不可少的組成部分,在BA系統(tǒng)中采用最優(yōu)投運(yùn)設(shè)備的臺(tái)數(shù)控制、最優(yōu)啟??刂?、焓值控制、工作面照度控制、公共區(qū)域分區(qū)自動(dòng)照明控制、供水系統(tǒng)壓力控制、溫度自適應(yīng)控制等節(jié)能措施后,可以減少約20%的能耗,因而這些舉措具有非常重要的意義。Abstracts:Inordertoguaranteeprovidesthecomfortableenvironmenttothepeopleunderthepremise,reducestheair-conditioningsystemasfaraspossibletheenergyconsumption,causestheair-conditioningsystemtobecomeintheintelligentconstructionautomaticcontrolsystemtobeimportant,theessentialconstituent,usesaftertheBAsystemsuperiorlythrowstransportstheequipmentadigitalcontrol,superiorlyopensstopsthecontrol,theenthalpyvaluecontrol,theworkingsurfacedegreeofilluminationcontrol,thepublicregiondistrictautomaticilluminationcontrol,watersupplysystemenergyconservationmeasureandsoonpressurecontrol,temperatureadaptivecontrol,mayreduceapproximately20%energyconsumption,thustheseactionhavethecountformuchsignificance.關(guān)鍵詞:變風(fēng)量(VAV),直接數(shù)字控制器(DDC),節(jié)能,PID控制,組態(tài)軟件Keywords:VariableAirVolumeSystem,DirectDigitalControl,Energyconservation,ProportionalIntegralDerivative,ControlConfigurationsoftware1研究背景樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS,BuildingAutomationSystem)是智能建筑的主要組成部分之一。智能建筑通過樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑物(群)內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理,為建筑的使用者營造一個(gè)舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、便捷的工作生活環(huán)境,并通過優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與管理,降低運(yùn)營費(fèi)用。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)涉及建筑的電力、照明、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、防災(zāi)、安全防范、車庫管理等設(shè)備與系統(tǒng),是智能建筑中涉及面最廣、設(shè)計(jì)任務(wù)和工程施工量最大的子系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)水平和工程建設(shè)質(zhì)量對智能建筑功能的實(shí)現(xiàn)有直接的影響。設(shè)計(jì)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,在創(chuàng)造出一個(gè)高效、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價(jià),盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用,保證系統(tǒng)充分運(yùn)行,從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務(wù),使投資能得到一個(gè)良好的回報(bào)。樓宇機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),作為智能建筑樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)非常重要的一部分,擔(dān)負(fù)著對整座大廈內(nèi)機(jī)電設(shè)備的集中檢測和控制,保證所有設(shè)備的正常運(yùn)行,并達(dá)到最佳狀態(tài)。2文獻(xiàn)綜述我的課題是《變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)智能控制設(shè)計(jì)》,為了寫好論文,通過查閱與分析相關(guān)文獻(xiàn)資料,對撰寫的文章起到了一定的作用,現(xiàn)對文獻(xiàn)的有關(guān)內(nèi)容做如下分析:2.1關(guān)于智能建筑智能建筑的概念,在本世紀(jì)末誕生于美國。第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德(Hartford)市建成。中國于90年代才起步,但迅猛發(fā)展勢頭令世人矚目。智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物,建筑物智能化程度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志是4C技術(shù)(即Computer計(jì)算機(jī)技術(shù)、Control控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù))。將4C技術(shù)綜合應(yīng)用于建筑物之中,在建筑物內(nèi)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)綜合網(wǎng)絡(luò),使建筑物智能化。4C技術(shù)僅僅是智能建筑的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。智能建筑應(yīng)當(dāng)是:“通過對建筑物的4個(gè)基本要素,即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理,以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,以最優(yōu)化的設(shè)計(jì),提供一個(gè)投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人,財(cái)產(chǎn)的管理者和擁有者等意識(shí)到,他們在諸如費(fèi)用開支、生活舒適、商務(wù)活動(dòng)和人身安全等方面得到最大利益的回報(bào)?!苯ㄖ悄芑Y(jié)構(gòu)是由三大系統(tǒng)組成:樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)和通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)。本文主要是對樓宇自控系統(tǒng)中的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的控制原理做相應(yīng)的研究。2.2系統(tǒng)的組成與功能建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)通常包括暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統(tǒng)。根據(jù)中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),BAS又可分為設(shè)備運(yùn)行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng)。一般情況下,這兩個(gè)子系統(tǒng)宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防范子系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置,也應(yīng)與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系以便災(zāi)情發(fā)生時(shí),能夠按照約定實(shí)現(xiàn)操作權(quán)轉(zhuǎn)移,進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。2.3系統(tǒng)原理樓控系統(tǒng)采用的是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),也稱分布式控制系統(tǒng)(Distributedcontrolsystems簡稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的微型計(jì)算機(jī)控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測和控制任務(wù),克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來的危險(xiǎn)性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計(jì)算機(jī)具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強(qiáng)的數(shù)字通信功能,能完成集中操作、顯示、報(bào)警、打印與優(yōu)化控制等任務(wù),避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)聯(lián)系困難、無法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn),保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。2.4發(fā)展史及產(chǎn)品樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)歷了四代產(chǎn)品:第一代:CCMS中央監(jiān)控系統(tǒng)(20世紀(jì)70年代產(chǎn)品)BAS從儀表系統(tǒng)發(fā)展成計(jì)算機(jī)系統(tǒng),采用計(jì)算機(jī)鍵盤和CRT構(gòu)成中央站,打印機(jī)代替了記錄儀表,散設(shè)于建筑物各處的信息采集站DGP(連接著傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備)通過總線與中央站連接在一起組成中央監(jiān)控型自動(dòng)化系統(tǒng)。DGP分站的功能只是上傳現(xiàn)場設(shè)備信息,下達(dá)中央站的控制命令。一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)操縱著整個(gè)系統(tǒng)的工作。中央站采集各分站信息,作出決策,完成全部設(shè)備的控制,中央站根據(jù)采集的信息和能量計(jì)測數(shù)據(jù)完成節(jié)能控制和調(diào)節(jié)。第二代:DCS集散控制系統(tǒng)(20世紀(jì)80年代產(chǎn)品)隨著微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成本降低,DGP分站安裝了CPU,發(fā)展成直接數(shù)字控制器DDC。配有微處理機(jī)芯片的DDC分站,可以獨(dú)立完成所有控制工作,具有完善的控制、顯示功能,進(jìn)行節(jié)能管理,可以連接打印機(jī)、安裝人機(jī)接口等。BAS由4級組成,分別是現(xiàn)場、分站、中央站、管理系統(tǒng)。集散系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是只有中央站和分站兩類接點(diǎn),中央站完成監(jiān)視,分站完成控制,分站完全自治,與中央站無關(guān),保證了系統(tǒng)的可靠性。第三代:開放式集散系統(tǒng)(20世紀(jì)90年代產(chǎn)品)隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,DDC分站連接傳感器、執(zhí)行器的輸入輸出模塊,應(yīng)用LON現(xiàn)場總線,從分站內(nèi)部走向設(shè)備現(xiàn)場,形成分布式輸入輸出現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)層,從而使系統(tǒng)的配置更加靈活,由于LonWorks技術(shù)的開放性,也使分站具有了一定程度的開放規(guī)模。BAS控制網(wǎng)絡(luò)就形成了3層結(jié)構(gòu),分別是管理層(中央站)、自動(dòng)化層(DDC分站)和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)層(ON)。第四代:網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)(21世紀(jì)產(chǎn)品)隨著企業(yè)網(wǎng)Intranet建立,建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)必然采用Web技術(shù),并力求在企業(yè)網(wǎng)中占據(jù)重要位置,BAS中央站嵌入Web服務(wù)器,融合Web功能,以網(wǎng)頁形式為工作模式,使BAS與Intranet成為一體系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)(EDI)是采用Web技術(shù)的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng),它有一組包含保安系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)和防火系統(tǒng)的管理軟件。EBI系統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開放技術(shù),實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次的集成,從現(xiàn)場層、自動(dòng)化層到管理層。EBI系統(tǒng)完成了管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。目前,規(guī)模和影響較大的樓宇設(shè)備供應(yīng)公司有美國霍尼維爾公司、江森公司、KMC公司、德國西門子公司等。3技術(shù)路線4參考文獻(xiàn)[1]霍小平中央空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中國電力出版社.2004[2]華東建筑設(shè)計(jì)院《智能建筑設(shè)計(jì)技術(shù)》同濟(jì)大學(xué)出版社1996[3]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊.中國建筑工業(yè)出版社.1993[4]《APOGEE頂峰系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊》西門子CEC[5]張振昭,許錦標(biāo),萬頻.樓宇智能化技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2001一.VAV空調(diào)自控系統(tǒng)概述1.1VAV空調(diào)自控系統(tǒng)的概況變風(fēng)量VAV系統(tǒng)(VariableAirVolumeSystem)是一種全空氣空調(diào)方式,它根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的變化或室內(nèi)要求參數(shù)的改變自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量,從而保證室內(nèi)參數(shù)達(dá)到綠色環(huán)保舒適的要求.VAV系統(tǒng)是提供舒適空調(diào)的最現(xiàn)代化高效能系統(tǒng).空氣調(diào)節(jié)是智能建筑創(chuàng)造舒適高效的工作和生活環(huán)境所不可或缺的重要環(huán)節(jié)。在智能建筑中,空調(diào)各系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量常常占全樓監(jiān)控點(diǎn)總數(shù)的50%以上;空調(diào)各系統(tǒng)的耗電量常常占全樓總耗電量的50%以上,由此可見,空調(diào)各系統(tǒng)在智能建筑的一次投資和運(yùn)行費(fèi)用中占有極其重要的位置,在不少建筑物中,或在建筑物的建設(shè)階段,BMS(樓宇管理系統(tǒng))本身常常是整個(gè)智能化樓宇管理系統(tǒng)(IBMS)的主導(dǎo)成分,而空調(diào)各系統(tǒng)的控制部分又是BAS或BMS系統(tǒng)的主導(dǎo)成分,對于這類建筑,空調(diào)控制系統(tǒng)的位置就更是舉足輕重。在智能建筑中實(shí)現(xiàn)節(jié)電節(jié)能,特別是耗電耗能大戶──空調(diào)實(shí)現(xiàn)節(jié)電節(jié)能,本應(yīng)是業(yè)主投資計(jì)算機(jī)控制(亦即使建筑具有“智能化”)所能期待的主要回報(bào)內(nèi)容之一;然而目前國內(nèi)在智能建筑的建設(shè)中,真正能做到這一點(diǎn)的是鳳毛麟角。也就是說,只有極少數(shù)智能建筑(屈指可數(shù))實(shí)現(xiàn)了節(jié)電節(jié)能,大多數(shù)智能建筑并沒有實(shí)現(xiàn)節(jié)電節(jié)能這一理應(yīng)實(shí)現(xiàn)的回報(bào)。1.2VAV空調(diào)自控系統(tǒng)的組成VAV空調(diào)系統(tǒng)一般由三部分組成,分別是冷熱源系統(tǒng)、冷媒傳輸系統(tǒng)、空氣分布系統(tǒng)。對于一個(gè)典型的中央空調(diào)系統(tǒng),這三部分相互作用與傳遞。因此,中央空調(diào)自控系統(tǒng)也有三部分組成,分別是冷熱源系統(tǒng)的群控、水系統(tǒng)控制、風(fēng)系統(tǒng)控制。1.3VAV空調(diào)自控系統(tǒng)的特點(diǎn)1.3.1.VAV空調(diào)系統(tǒng)的多干擾性空調(diào)系統(tǒng)在全年或全天運(yùn)行中,由于外部條件(如氣溫、太陽輻射、風(fēng)、晴、雨、雪)和內(nèi)部條件(如空調(diào)房間內(nèi)的設(shè)備、照明的啟停和投入運(yùn)行數(shù)量的變化及工作人員的遞減等)的變化,都將對運(yùn)行中的空調(diào)系統(tǒng)形成干擾,因此空調(diào)系統(tǒng)具有多干擾性。1.3.2.溫、濕度的相關(guān)性在對空調(diào)系統(tǒng)的控制中,大多數(shù)情況下主要是對空調(diào)房間內(nèi)的溫度和相對濕度的控制,這兩個(gè)參數(shù)常常是在一個(gè)調(diào)節(jié)對象里同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)的兩個(gè)被調(diào)量。兩個(gè)參數(shù)在調(diào)節(jié)過程中既相互制約又相互影響。如果由于某些原因使空調(diào)房間內(nèi)溫度升高,引起空氣中水蒸汽的飽和和分壓發(fā)生變化,在含濕量不變的情況下,就會(huì)引起室內(nèi)相對濕度的變化,在調(diào)節(jié)過程中,對某一參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),同時(shí)也引起另一參數(shù)的變化。如在夏季,采用表面冷卻器對空氣進(jìn)行降溫去除濕處理時(shí),常開大冷水閥使相對濕度控制在要求的范圍內(nèi),但如果不進(jìn)行送風(fēng)的再熱處理時(shí),則有可能送風(fēng)溫度過低。這種相互影響、相互關(guān)聯(lián)、相互牽制即為相關(guān)性。1.3.3.具有多工況運(yùn)行及轉(zhuǎn)換控制由于空調(diào)系統(tǒng)是在全年的室內(nèi)外條件變化情況下按照的一定的運(yùn)行方式(即工況)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。同時(shí),在室內(nèi)外條件發(fā)生顯著變化時(shí)要適時(shí)地改變運(yùn)行調(diào)節(jié)方式,即運(yùn)行工況的轉(zhuǎn)換,在工況轉(zhuǎn)換方面有利用自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式,也有根據(jù)室內(nèi)外的條件及運(yùn)行狀況進(jìn)行人工手動(dòng)切換的方式。由于多工況運(yùn)行及相互轉(zhuǎn)換方式的調(diào)節(jié),使全年運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)空氣處理更合理、更方便,更充分發(fā)揮空氣處理設(shè)備的能力,同時(shí)又能節(jié)約一定的能量。1.3.4.系統(tǒng)整體控制性空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)一般是以空調(diào)房間內(nèi)的溫度和相對濕度為控制中心,通過工況的轉(zhuǎn)換與空氣的處理過程,使每一個(gè)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起的整體控制系統(tǒng)??照{(diào)系統(tǒng)中空氣處理設(shè)備的啟、停都要根據(jù)系統(tǒng)的工作程序,按照有關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行,處理過程中的各個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)及連鎖控制都不是獨(dú)立進(jìn)行的,而是與室內(nèi)溫度、濕度密切相關(guān)的??照{(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響空調(diào)房間內(nèi)的溫度、濕度調(diào)節(jié)效果,甚至使系統(tǒng)無法工作而停運(yùn)。因此,空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)整體不可分的控制系統(tǒng)。1.4VAV空調(diào)自控基本原理在工程實(shí)際中,應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握,或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí),控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí),系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定,這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí),最適合用PID控制技術(shù)。PID控制,實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差,利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。1.4.1.比例(P)控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差(Steady-stateerror)。1.4.2.積分(I)控制在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)(SystemwithSteady-stateError)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對誤差取決于時(shí)間的積分,隨著時(shí)間的增加,積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣,即便誤差很小,積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大,它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小,直到等于零。因此,比例+積分(PI)控制器,可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。1.4.3.微分(D)控制在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后(delay)組件,具有抑制誤差的作用,其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”,即在誤差接近零時(shí),抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說,在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的,比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”,它能預(yù)測誤差變化的趨勢,這樣,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零,甚至為負(fù)值,從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象,比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。1.5VAV空調(diào)自控系統(tǒng)的通信協(xié)議目前國際上常用兩種開放式標(biāo)準(zhǔn):一種是LONMARK標(biāo)準(zhǔn),另一種BACnet標(biāo)準(zhǔn),這兩種標(biāo)準(zhǔn)得到我國有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的推薦,對于多個(gè)供應(yīng)商不同系統(tǒng)之間的集成宜采用美國ASHRAE學(xué)會(huì)制定的《BACnet》ANSI/ASHRAESPC135P標(biāo)準(zhǔn)。對分布式控制系統(tǒng)則宜采用LONMARK標(biāo)準(zhǔn)。1.5.1.BACnet協(xié)議BACnet網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議是由美國暖通空調(diào)制冷工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)發(fā)起制定并得到美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(ANSI)的批準(zhǔn),由樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)商、用戶參與制定的一個(gè)開放性標(biāo)準(zhǔn),由ASHRAE學(xué)會(huì)綜合幾個(gè)局域網(wǎng)LAN(注意不是工控網(wǎng))的協(xié)議而制定的,盡可能采用了LAN網(wǎng)絡(luò)不同時(shí)期成熟的技術(shù)而制定的。

1995年6月BACnet成為ASHRAEB5-90標(biāo)準(zhǔn),并于同年由于網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)的發(fā)展,業(yè)主對集成技術(shù)提出了更高的要求,要求建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)與高一級的企業(yè)管理系統(tǒng)加強(qiáng)聯(lián)系,提高管理效率。這就是說要在信息管理網(wǎng)一級上互連,解決不同廠家的自動(dòng)化系統(tǒng)集成的有效途徑。因此廠家可以按照BACnet標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)與BACnet兼容的控制器或接口,可在這一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議下實(shí)現(xiàn)相互交換數(shù)據(jù)的目的。BACnet比LONMARK有更為量大的數(shù)據(jù)通訊,運(yùn)作高級復(fù)雜的大量信息。是可以實(shí)現(xiàn)不同廠家的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)之間互連的通訊技術(shù)。例如要使Honeywell或JOHNSON等公司的一套BA系統(tǒng)與其它公共安全及消防系統(tǒng)進(jìn)行通訊交換信息,即可通過BACnet把它們連成一個(gè)整體并在一個(gè)工作站上可以實(shí)現(xiàn)對這些系統(tǒng)的全部監(jiān)控。1.5.2.LonMark標(biāo)準(zhǔn)LonMark標(biāo)準(zhǔn)是以LonWorks技術(shù)為基礎(chǔ)的一套標(biāo)準(zhǔn)。LonWorks技術(shù)由美國Echelon公司90年代開發(fā)推出。LonWorks技術(shù)實(shí)際上是一種測控網(wǎng)技術(shù),更確切一點(diǎn)說是一種工控網(wǎng)技術(shù),也叫現(xiàn)場總線技術(shù)。它方便地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行器、儀表等聯(lián)網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)不同于局域網(wǎng),而是一種工控網(wǎng)。因?yàn)樗鼈鬏敂?shù)據(jù)量較小的檢測信息、狀態(tài)信息和控制信息。Echelon公司提出局部操作網(wǎng)LON(LocalOperatingNetwork)采用LonTalk協(xié)議的LON網(wǎng)稱為LonWorks網(wǎng)。

LonWorks技術(shù)是一套開放式技術(shù),其通訊協(xié)議LonTalk協(xié)議也是開放的,使實(shí)現(xiàn)遵守該協(xié)議的各家產(chǎn)品互聯(lián)成為可能。LonWorks網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點(diǎn)是其開放性,其主要表現(xiàn)在以下方面:LonWorks所用的通訊協(xié)議LonTalk提供ISO/OSI參考模型所定義的全部七層服務(wù);LonWorks支持多種通訊媒質(zhì)和任意自由拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);LonWorks支持的通訊媒質(zhì)有雙絞線、同軸線纜、光纖和無線微波等;

LonWorks組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是任意形式,可以是星型、樹型、網(wǎng)狀型等,實(shí)現(xiàn)真正的點(diǎn)對點(diǎn)通訊。

鑒于智能大樓面積大,所控機(jī)電設(shè)備(如空調(diào)機(jī)組、水泵)分布分散,如果仍舊采用傳統(tǒng)的BA聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),那么實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場DDC控制器通訊連接的布線十分復(fù)雜。這時(shí)采用帶LonWorks技術(shù)DDC,就可隨現(xiàn)場情況任意選擇通訊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使系統(tǒng)組態(tài)靈活方便,可見LonWorks技術(shù)優(yōu)勢所在。但任何事物都是辯證的、一分為二的,在工程設(shè)計(jì)中明顯感到LonWorks技術(shù)的不足:LonWorks盡管在物理形式上可自由拓?fù)?、但每個(gè)LonWorks節(jié)點(diǎn)需要連接到信道(CHANNEL)上,這就必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段(SEGMENT),在系統(tǒng)配置上必須增加路由器(ROUTER)。這就增加了系統(tǒng)管理復(fù)雜度,實(shí)際上在邏輯上增加了控制系統(tǒng)分級數(shù),管理分級數(shù)越多,系統(tǒng)不可靠度值就高,降低了系統(tǒng)穩(wěn)定性;

各廠商生產(chǎn)的元器件(如各類型傳感器、控制器)只有而且必須插入固化有LonTalk協(xié)議的NEURON專用神經(jīng)元芯片,這就會(huì)導(dǎo)致行業(yè)壟斷,且造價(jià)高的缺點(diǎn)。二.VAV空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1需求分析2.1.1.空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度確定經(jīng)重慶、上海、廣州等地區(qū)的實(shí)踐證明,夏季室內(nèi)溫度降低1℃或冬季升高1℃,除暖通空調(diào)工程的投資增加6%,能大8%外,加大室內(nèi)外溫差也不符合衛(wèi)生學(xué)要求。舒適性空調(diào)夏季比較理想的室內(nèi)溫度是比室外環(huán)境溫度低52.1.2.空調(diào)冷熱源中央空調(diào)能耗一般包括三部分,即(1)空調(diào)冷熱源;(2)空調(diào)機(jī)組末端設(shè);(3)水或空氣輸送系統(tǒng)。這三部分能耗中,冷熱源能耗約占總能耗的一半左右,是空調(diào)節(jié)能的重要內(nèi)容。如果均把各自消耗的能量折算成一次能源,則各類機(jī)組均可用單位時(shí)間內(nèi)一次能源消耗能量所制取的冷量或熱量進(jìn)行比較,本文使用一個(gè)一次能源效率OEER(W/W)來表示。單位從能耗角度考慮夏季制冷:離心式、螺桿式冷水機(jī)組OEER值最高,蒸氣兩效LiBr吸收式冷水機(jī)組OEER最?。欢竟幔郝輻U式、活塞式熱泵冷熱水機(jī)組OEER最高,電熱水機(jī)組最低,即能耗最高。2.1.3.空調(diào)機(jī)組和末端設(shè)備97年統(tǒng)計(jì),國內(nèi)生產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管的廠家有200多個(gè),年產(chǎn)量為60-80萬臺(tái);空調(diào)機(jī)組也有100余有,產(chǎn)量在5萬臺(tái)左右。應(yīng)該選用機(jī)組的風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓匹配合理,漏風(fēng)量少,空氣輸送系統(tǒng)數(shù)教大的機(jī)組。風(fēng)機(jī)盤管從總體水平看與國外同類產(chǎn)品相比差不多,但與國外先進(jìn)水平比較,主要差距是耗電量、盤管重量和噪聲方面。2.1.4.空調(diào)給回水系統(tǒng)一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電,在冬季供暖期間約占整個(gè)建筑動(dòng)力用電的20-25%;夏季供冷期間約占12-24%,對水系統(tǒng)設(shè)計(jì),應(yīng)積極推廣變頻調(diào)速水泵,冬、夏兩用雙速水泵等節(jié)能措施。因此水系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義。大流量、小溫差現(xiàn)象普遍存在,設(shè)計(jì)中供、回水溫差一般取5℃,但經(jīng)實(shí)測,夏季冷凍水回水溫差較好的為3℃,較差的只有12.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.1.控制點(diǎn)的規(guī)劃依照信號的不同波形,信號可分為模擬信號和數(shù)字信號兩大類,其基本形態(tài)如下:模擬信號(A):系指連續(xù)變化的物理量,如溫度、濕度、流量、氣體濃度、電流、電壓、頻率等。在控制系統(tǒng)中,模擬信號一般經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為4~20mA或1~5V信號傳輸。數(shù)字信號(D):系指電脈沖、階躍或開關(guān)量,如:通/斷、啟/停、上/下限報(bào)警、累計(jì)計(jì)數(shù)等,數(shù)字信號輸出分為保持型、瞬時(shí)型和瞬時(shí)自鎖型。編制輸入、輸出控制總表時(shí),應(yīng)以分站為單位,分別統(tǒng)計(jì)列出,并按模擬量輸入(AI)、數(shù)字輸入(DI)、模擬輸出(AO)、數(shù)字輸出(DO)等種類分別計(jì)算。2.2.2.冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)控制.冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)控制內(nèi)容監(jiān)測冷卻水的供、回水溫度(AI)監(jiān)測冷凍水的供、回水溫度(AI)監(jiān)測冷凍水回水的溫度(AI)監(jiān)測冷凍水的供、回水壓差(AI)壓差旁通閥的控制(AO)冷凍水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)(DI)熱水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)(DI)冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)(DI)冷水機(jī)組的運(yùn)行、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)(DI)膨脹水箱的高、低液位報(bào)警(DI)補(bǔ)水泵的運(yùn)行、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)(DI)冷凍水的水流狀態(tài)(DI)冷卻水的水流狀態(tài)(DI)冷凍水泵、冷卻水泵的啟停(DO)冷水機(jī)組的啟停(DO)冷卻塔風(fēng)機(jī)的起??刂疲―O)冷卻水進(jìn)水電動(dòng)蝶閥控制(DO)冷凍水進(jìn)水電動(dòng)蝶閥控制(DO)冷卻塔進(jìn)水電動(dòng)蝶閥控制(DO)冷卻水泵和冷凍水泵的變頻控制(AO).冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)控制說明檢測各個(gè)機(jī)電設(shè)備的手自動(dòng)狀態(tài)。功率較大的設(shè)備,出于安全的考慮需要增加手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),當(dāng)打到手動(dòng)時(shí),自動(dòng)不起作用,這便于系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和維修或?qū)o急狀況進(jìn)行處理。檢測冷凍水的供回水溫度和回水流量。根據(jù)供/回水溫度差和回水流量來調(diào)節(jié)冷凍機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù),同時(shí)相應(yīng)的循環(huán)水泵和冷卻塔連鎖啟停。根據(jù)程序或工作日程安排自動(dòng)開關(guān)冷凍機(jī)組。通過程序控制冷凍機(jī)組,達(dá)到最低能耗,達(dá)到最低的主機(jī)折舊率。檢測冷凍水的供回水壓差,同時(shí)在冷凍水供回水總管(或集水器與分水器)之間安裝壓差旁通調(diào)節(jié)閥。當(dāng)冷凍水管路的供回水壓差超過設(shè)定值時(shí),壓差旁通閥自動(dòng)打開,DDC調(diào)節(jié)其開啟度,使其供回水壓差符合設(shè)定的要求,防止壓差過高而損壞冷凍機(jī)。從而保證冷凍機(jī)側(cè)的冷凍水流量恒定,保證冷凍機(jī)的安全工作。檢測膨脹水箱的高低液位。當(dāng)膨脹水箱的液位低于低液位開關(guān)時(shí),DDC自動(dòng)控制補(bǔ)水泵為膨脹水箱補(bǔ)水,當(dāng)液位到達(dá)高液位開關(guān)時(shí),補(bǔ)水泵停止。當(dāng)冷卻水、冷凍水管的水流開關(guān)監(jiān)測到有水流通過時(shí),冷機(jī)才允許啟動(dòng),防止冷機(jī)的空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),從而損壞冷凍機(jī)。對冷凍水的進(jìn)水、冷卻水進(jìn)行電動(dòng)蝶閥控制,減少系統(tǒng)的負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)開啟一臺(tái)冷機(jī)時(shí),只需要開啟一臺(tái)冷機(jī)的冷卻水、冷凍水供水閥控制。相應(yīng)的開啟該機(jī)組的冷卻水、冷凍水蝶閥,反之則關(guān)閉該機(jī)組的蝶閥。當(dāng)一臺(tái)冷凍水泵、冷卻水泵或補(bǔ)水泵發(fā)生故障時(shí),備用泵會(huì)自動(dòng)投入運(yùn)行。各聯(lián)動(dòng)設(shè)備的啟停程序包括一個(gè)可調(diào)整的延遲時(shí)間功能,以配合冷凍系統(tǒng)內(nèi)各裝置的特性。檢測冷卻水的供、回水溫度。當(dāng)溫度高于設(shè)定值37℃時(shí),冷卻塔風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),不滿足時(shí)再啟動(dòng)下一臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī),直到滿足使用設(shè)定溫度為止;當(dāng)溫度低于設(shè)定值25對冷卻塔的進(jìn)水進(jìn)行電動(dòng)蝶閥控制,減少系統(tǒng)的負(fù)荷運(yùn)行。此時(shí)只需要給進(jìn)水安裝蝶閥,再安裝一般的浮球冷卻塔進(jìn)行補(bǔ)水控制控制即可。因?yàn)槔鋮s塔屬于一個(gè)敞開的連通器,彼此水位一樣,不存在抽空或灌滿的可能,安裝進(jìn)水蝶閥只是在于對冷卻水泵進(jìn)行優(yōu)化啟??刂啤岜脵C(jī)組(各設(shè)備間的啟??刂?BA系統(tǒng)會(huì)根據(jù)冷凍水供回水溫度,冷凍水回水流量,計(jì)算出實(shí)際的冷負(fù)荷,然後比較冷凍主機(jī)的制冷量,以決定所需運(yùn)行的主機(jī)數(shù)量.各設(shè)備間的優(yōu)先啟停次序,由各設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間所決定,以累計(jì)運(yùn)行時(shí)間長者先停,累計(jì)運(yùn)行時(shí)間長者先開的原則進(jìn)行.各設(shè)備間的啟停次序?yàn)?啟動(dòng): 電動(dòng)水閥-->冷凍/冷卻水泵-->冷卻塔-->冷凍主機(jī)停止: 冷凍主機(jī)-->冷卻塔-->冷凍/冷卻水泵-->電動(dòng)水閥如有設(shè)備出現(xiàn)故障,程序會(huì)自動(dòng)選擇另一臺(tái)設(shè)備補(bǔ)上.同時(shí)采用DDC直接采集供/回水總管路的溫度、流量的參數(shù)監(jiān)測冷凍水旁通的壓差,控制調(diào)節(jié)旁通閥開度.系統(tǒng)控制原理圖2.2.3.空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)控制.空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)控制內(nèi)容回風(fēng)管回風(fēng)溫度(AI)風(fēng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(DI)風(fēng)機(jī)的故障報(bào)警信號(DI)自動(dòng)或手動(dòng)狀態(tài)顯示(DI)風(fēng)機(jī)啟??刂疲―O)新風(fēng)風(fēng)門控制(AO)兩通水閥控制(AO)室內(nèi)溫度(AI)室內(nèi)濕度(AI)室內(nèi)靜壓差(AI).空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)控制說明回風(fēng)溫度控制:DDC控制器會(huì)監(jiān)察送、回風(fēng)溫度并將它與預(yù)設(shè)的溫度值(可供用戶調(diào)較)作比較,進(jìn)行PID運(yùn)算,然後輸出至冷凍水閥,以作溫度調(diào)節(jié)作用.另外此冷凍水閥會(huì)與風(fēng)機(jī)狀態(tài)聯(lián)鎖,在沒有風(fēng)機(jī)狀態(tài)的情況下,將冷凍水閥關(guān)死。風(fēng)機(jī)開關(guān)控制:風(fēng)機(jī)的開關(guān)控制主要是通過BA系統(tǒng)預(yù)設(shè)的時(shí)間表來進(jìn)行啟??刂频?在一些特別的情況,如加班情況,風(fēng)機(jī)有需要在預(yù)先設(shè)定時(shí)間表之外的時(shí)間啟動(dòng),用戶可選擇在BAS操作站上手動(dòng)啟停風(fēng)機(jī)又或是用音頻式電話遙控風(fēng)機(jī)啟停.BA系統(tǒng)允許用戶自行設(shè)定風(fēng)機(jī)狀態(tài)與控制之間的聯(lián)鎖監(jiān)察功能.在設(shè)定此功能後,BA系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)察風(fēng)機(jī)的狀態(tài)是否與控制要求一致,如果不一致時(shí),BA系統(tǒng)會(huì)同時(shí)定義此狀態(tài)點(diǎn)與控制點(diǎn)是故障的,并以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示,以提醒操作人員做出相應(yīng)的處理工作.而BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日後檢查之用,另外BA系統(tǒng)允許用戶自行設(shè)定測量設(shè)備的累積運(yùn)行時(shí)間,以便維修人員在設(shè)備運(yùn)行至一定時(shí)間後,進(jìn)行維修工作。風(fēng)機(jī)跳閘報(bào)警監(jiān)察:DDC控制器會(huì)監(jiān)察風(fēng)機(jī)跳閘報(bào)警.,在有報(bào)警時(shí),停下風(fēng)機(jī)并以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示,以提醒操作人員安排有關(guān)人員做檢修工作.而BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日後檢查之用。風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài):空調(diào)自控系統(tǒng)通過壓差開關(guān),監(jiān)測風(fēng)機(jī)的前後壓差,以測量風(fēng)機(jī)的實(shí)際狀態(tài)。送風(fēng)溫、濕度控制:DDC控制器會(huì)監(jiān)察送風(fēng)溫度并將它與預(yù)設(shè)的溫度值(可供用戶調(diào)較)作比較,進(jìn)行PID運(yùn)算,然後輸出至冷凍水閥,以作溫度調(diào)節(jié)作用,另外此冷凍水閥會(huì)與風(fēng)機(jī)狀態(tài)聯(lián)鎖,在沒有風(fēng)機(jī)狀態(tài)的情況下,將冷凍水閥關(guān)死。風(fēng)閥對風(fēng)量的調(diào)節(jié):風(fēng)閥和風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。水閥的控制主要是根據(jù)回風(fēng)溫度傳感器的反饋溫度信號,調(diào)節(jié)冷熱水閥的開度,使送風(fēng)溫度趨向設(shè)定溫度(PI比例調(diào)節(jié));當(dāng)回風(fēng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí),DDC自動(dòng)輸出關(guān)的信號,關(guān)閉冷熱水閥,反之則打開冷熱水閥,從而既滿足室內(nèi)溫度的設(shè)定要求,防止溫度過高過低給人工作帶來的不便,又最大的節(jié)省能源。根據(jù)一般的經(jīng)驗(yàn),沒有裝調(diào)節(jié)閥之前閥門的開啟度一般為85%左右,裝上調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)后,閥的開啟度僅為40%~60%,因此可以減少能源損耗。啟??刂疲涸陬A(yù)定時(shí)間程序下控制空調(diào)機(jī)組的啟停,可根據(jù)要求臨時(shí)或者永久設(shè)定、改變有關(guān)時(shí)間表,確定假期和特殊時(shí)段空調(diào)的啟停。溫度控制:通過安裝在回風(fēng)風(fēng)管上的風(fēng)管溫度傳感器測量回風(fēng)溫度根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定的回風(fēng)溫度來調(diào)節(jié)冷凍水水閥或加熱盤管的熱水閥開度,以達(dá)到降溫或加熱的功能,滿足控制區(qū)域內(nèi)溫度的要求,同時(shí)節(jié)約能源。狀態(tài)監(jiān)測:通過風(fēng)機(jī)過載繼電器狀態(tài)監(jiān)測,產(chǎn)生風(fēng)機(jī)故障報(bào)警信號通過空調(diào)控制柜的二次回路監(jiān)測風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信號通過空調(diào)控制柜手自動(dòng)切換開關(guān)監(jiān)測風(fēng)機(jī)手自動(dòng)狀態(tài)信號通過安裝壓差開關(guān),監(jiān)測粗效和中效過濾網(wǎng)兩側(cè)壓差,根據(jù)設(shè)定值產(chǎn)生阻塞報(bào)警信號,提示清洗過濾網(wǎng),提高過濾效率。一般壓差設(shè)定值為20-300Pa,可調(diào)報(bào)警范圍。.系統(tǒng)控制原理圖2.2.4.空調(diào)末端變風(fēng)量系統(tǒng)控制.空調(diào)末端變風(fēng)量系統(tǒng)控制內(nèi)容VAVbox風(fēng)閥開度(AO)室內(nèi)溫度(AI)風(fēng)管壓力(AI).空調(diào)末端變風(fēng)量系統(tǒng)控制說明變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的空調(diào)機(jī)組采用變頻風(fēng)機(jī),送入每個(gè)房間的風(fēng)量由變風(fēng)量末端裝置VAVbox控制,每個(gè)變風(fēng)量末端裝置可根據(jù)房間的布局設(shè)置幾個(gè)送風(fēng)口。室內(nèi)溫度通過末端裝置設(shè)在房間的溫控器進(jìn)行設(shè)定,溫控器本身自帶溫度檢測裝置,當(dāng)房間的空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化實(shí)際值偏離設(shè)定值時(shí),VAVbox根據(jù)偏離程度通過系統(tǒng)計(jì)算,確定送入房間的風(fēng)量。送入房間的實(shí)際風(fēng)量可以通過VAVbox的檢測裝置進(jìn)行檢測,如果實(shí)際送風(fēng)量與系統(tǒng)計(jì)算的送風(fēng)量有偏差,則VAVbox自動(dòng)調(diào)整進(jìn)風(fēng)口風(fēng)閥以調(diào)整送風(fēng)量。例如夏季,當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí),VAVbox將開大風(fēng)閥提高送風(fēng)量,此時(shí)主送風(fēng)道的靜壓P將下降,并通過靜壓傳感器把實(shí)測值輸入到現(xiàn)場DDC控制器,控制器將實(shí)測值與設(shè)定值進(jìn)行比較后,控制變頻風(fēng)機(jī)提高送風(fēng)量,以保持主送風(fēng)道的靜壓。如果室內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)VAVbox將減小送風(fēng)量。冬季和夏季的調(diào)節(jié)方式相同,但調(diào)節(jié)過程相反??刂茖ο鬄槭覂?nèi)溫度、主送風(fēng)道靜壓P,檢測裝置為靜壓傳感器,調(diào)節(jié)裝置是現(xiàn)場DDC控制器,執(zhí)行器是變頻風(fēng)機(jī),干擾量是VAVbox風(fēng)閥開度、空調(diào)負(fù)荷。另外,送風(fēng)道的嚴(yán)密性也是不可避免的干擾量,但可以通過改善施工工藝使之減小到最小程度。由泵與風(fēng)機(jī)的相似律可知,變頻風(fēng)機(jī)和變頻水泵的節(jié)能原理是一樣的,這里就不在重復(fù)敘述。由于變風(fēng)量系統(tǒng)在調(diào)節(jié)風(fēng)量的同時(shí)保持送風(fēng)溫度不變,因此在實(shí)際運(yùn)行過程中必須根據(jù)空調(diào)負(fù)荷合理的確定送風(fēng)溫度。例如夏季,當(dāng)送風(fēng)溫度定的過高,空調(diào)機(jī)組冷量不能平衡室內(nèi)負(fù)荷時(shí),空調(diào)機(jī)組可能大風(fēng)量工頻運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)起不到節(jié)能效果??照{(diào)機(jī)組的送風(fēng)溫度可以通過現(xiàn)場DDC控制器進(jìn)行設(shè)定,并且通過控制空調(diào)機(jī)組回水電動(dòng)閥,對送風(fēng)溫度進(jìn)行有效的控制,控制過程如前所述。為了使變風(fēng)量系統(tǒng)更加穩(wěn)定的工作、充分發(fā)揮節(jié)能效果,保持良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)?,F(xiàn)場DDC可以對空調(diào)機(jī)組進(jìn)行起停控制,通過設(shè)定時(shí)間表,使機(jī)組按時(shí)工作按時(shí)停止。對于有幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)空調(diào)機(jī)組的大廈來說,可以節(jié)省很多人工。DDC控制器通過監(jiān)測新風(fēng)與回風(fēng)的焓值,確定新風(fēng)與回風(fēng)的混合比。在保持最小新風(fēng)量的同時(shí)充分利用回風(fēng),以減少制冷機(jī)組能耗。DDC控制器還可以對空調(diào)機(jī)組過濾網(wǎng)前后的壓差進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)過濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞時(shí)會(huì)及時(shí)報(bào)警,以免長時(shí)間影響機(jī)組送風(fēng)量。各個(gè)現(xiàn)場的DDC控制器通過網(wǎng)絡(luò)控制器NCU與中央控制室之間進(jìn)行信息交互,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的集中控制。.系統(tǒng)控制原理圖2.2.5.VAV空調(diào)系統(tǒng)自控結(jié)構(gòu)圖三.VAV空調(diào)自控主要設(shè)備選型(以SIEMENS產(chǎn)品介紹)3.1模塊式控制器模塊式控制器(MBC)是APOGEE現(xiàn)場管理和控制系統(tǒng)的組成部分,它是一種高性能的模塊式直接數(shù)字控制(DDC)管理的現(xiàn)場控制器。現(xiàn)場控制器在不依靠較高層處理器的情況下,可以獨(dú)立工作或連網(wǎng)以完成復(fù)雜的控制、監(jiān)視和能源管理功能。模塊式控制器對局域網(wǎng)絡(luò)(FLN)裝置和其它現(xiàn)場系統(tǒng)(如冷凍機(jī)、鍋爐、消防/人身安全設(shè)施、門禁設(shè)施和照明設(shè)備)進(jìn)行中央監(jiān)視和控制。另外,可使多達(dá)100個(gè)模塊式現(xiàn)場控制器在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通訊。3.2風(fēng)管溫度傳感器

電氣連接件M12插塞接頭防護(hù)等級IP54(豎直的傳感器位置)輸出信號Echelon總線LONTalk協(xié)議LonMark(R)功能列表溫度輪廓1040傳感器類型FTT10A電源24Vac/dc|1VA溫度傳感元件NTC20k溫度范圍-30...110oC安裝位置風(fēng)管浸入深度280mm電纜長度2,5m,可以為DDC直接進(jìn)行信號傳送。3.3調(diào)節(jié)閥及閥門驅(qū)動(dòng)器根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定的回風(fēng)溫度來調(diào)節(jié)冷凍水水閥或加熱盤管的熱水閥開度,以達(dá)到降溫或加熱的功能,滿足控制區(qū)域內(nèi)溫度的要求,同時(shí)節(jié)約能源。3.4壓差開關(guān)通過安裝壓差開關(guān),監(jiān)測粗效和中效過濾網(wǎng)兩側(cè)壓差,根據(jù)設(shè)定值產(chǎn)生阻塞報(bào)警信號,提示清洗過濾網(wǎng),提高過濾效率。一般壓差設(shè)定值為20-300Pa,可調(diào)報(bào)警范圍(DI)。3.5室外溫度傳感器通過電阻式溫度傳感器,溫度值取平均值,然后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)值傳輸?shù)矫總€(gè)空調(diào)機(jī)組的DDC。四.VAV空調(diào)自控組態(tài)軟件4.1軟件基本功能監(jiān)視功能(圖形,

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