暖通空调系统自动化(55页PPT).pptx

第三章第三章 暖通空调系统自动化暖通空调系统自动化 .智能建筑目的智能建筑目的 舒适、高效的工作环境舒适、高效的工作环境暖通空调（暖通空调（HVAC）而：而：HVAC的耗电量占全楼总耗电量的耗电量占全楼总耗电量50%左右HVAC的监控点占全楼监控点总数的监控点占全楼监控点总数50%以上HVAC的最优化控制的最优化控制适舒性适舒性 节能性节能性 重要意义重要意义对于智能建筑需要精心的空调系统设计对于智能建筑需要精心的空调系统设计 估算冷热负荷和水力平衡计算，对手动控制可以，估算冷热负荷和水力平衡计算，对手动控制可以，但对以计算机控制为特点的智能建筑已远远不能满足但对以计算机控制为特点的智能建筑已远远不能满足要求第一页，编辑于星期六：十五点 三十分建环专业人员应向自控工程师提供的条件为：建环专业人员应向自控工程师提供的条件为：A.冷、热水系统流程图，暖通空调平面图冷、热水系统流程图，暖通空调平面图B.空调子系统的自动控制原理图空调子系统的自动控制原理图标明空气处理设备，执行机构，敏感元件等在各标明空气处理设备，执行机构，敏感元件等在各种工况下的动作要求，量程等种工况下的动作要求，量程等C.各个空调房间的温、湿度要求，波动范围，整定各个空调房间的温、湿度要求，波动范围，整定值范围等。

值范围等D.工况转换的边界条件或相应的控制程序工况转换的边界条件或相应的控制程序E.设备启设备启/停程序，连锁保护要求停程序，连锁保护要求F.各项参数的检测要求，自动保护、自动连锁，自各项参数的检测要求，自动保护、自动连锁，自动报警，以及显示，记录等具体要求动报警，以及显示，记录等具体要求第二页，编辑于星期六：十五点 三十分3.1 冷、热源系统监控冷、热源系统监控 一、制冷系统监控一、制冷系统监控 空调制冷系统主要有：空调制冷系统主要有：压缩式制冷压缩式制冷 制冷剂主要为氟立昂、氨制冷剂主要为氟立昂、氨消耗电能消耗电能为补偿为补偿 吸收式制冷吸收式制冷 以水为制冷剂以水为制冷剂 消耗热能为补偿消耗热能为补偿溴化锂为吸收剂溴化锂为吸收剂 冰蓄冷制冷冰蓄冷制冷 制冷设备在电网低负荷时工作，在制冷设备在电网低负荷时工作，在 用电高峰用电高峰时向空调系统供冷源时向空调系统供冷源各种制冷系统各种制冷系统 带有成套的自控装置，本身能够独立完成机组带有成套的自控装置，本身能够独立完成机组监控与能量调节的功能监控与能量调节的功能第三页，编辑于星期六：十五点 三十分1.压缩式制冷系统的监控压缩式制冷系统的监控 1）监控的目的）监控的目的 冷冻机蒸发器正常工作（通过稳定的水量）。

冷冻机蒸发器正常工作（通过稳定的水量）供给足够的冷冻水量供给足够的冷冻水量 满足使用要求满足使用要求 尽可能提高供水温度尽可能提高供水温度,实现系统的经济运行实现系统的经济运行2）监控功能）监控功能 启停控制，运行状态显示启停控制，运行状态显示 冷冻水进出口温度、压力测量冷冻水进出口温度、压力测量 冷却水进出口温度、压力测量冷却水进出口温度、压力测量 过载报警过载报警 冷冻水旁通阀压差控制冷冻水旁通阀压差控制 台数控制台数控制 水流量、冷量测量水流量、冷量测量 P87、图、图3.1压缩式制冷系统的压缩式制冷系统的DDC控制原理图控制原理图 第四页，编辑于星期六：十五点 三十分第五页，编辑于星期六：十五点 三十分3）监控功能描述）监控功能描述 制冷系统启停程序及启停顺序控制制冷系统启停程序及启停顺序控制 按照事先编制的时间程序控制按照事先编制的时间程序控制 润滑油系统启动润滑油系统启动冷却水冷却水冷冻水冷冻水压缩机压缩机 启动顺序：冷却塔风机闸阀启动顺序：冷却塔风机闸阀冰却水闸阀冰却水闸阀冷却水冷却水泵泵冷冻水闸阀冷冻水闸阀冷冻水泵冷冻水泵冷水机组冷水机组停止顺序：相反停止顺序：相反 DDC通过通过DO通道控制冷水机的启停。

通道控制冷水机的启停冷水机组运行时间和启停次数，运行台数控制冷水机组运行时间和启停次数，运行台数控制 要求：要求：各机组设备的运行累计小时数及启动次数各机组设备的运行累计小时数及启动次数 尽可能相同尽可能相同延长机组使用寿命延长机组使用寿命 分水器上温度传感器分水器上温度传感器TT1检测冷冻水供水温度检测冷冻水供水温度 集水器的温度传感器集水器的温度传感器TT2检测冷冻水回水温度检测冷冻水回水温度第六页，编辑于星期六：十五点 三十分供水总管上的流量传感器供水总管上的流量传感器FT检测冷冻水流量检测冷冻水流量 送入送入 DDC 实际空调冷负数实际空调冷负数 控制冷水机组控制冷水机组 台台数和相应循环水泵台数数和相应循环水泵台数 压差旁通控制压差旁通控制压差传感器压差传感器 压差压差AI信号信号 DDC 电动调节阀开度电动调节阀开度 保证供回水压差恒定保证供回水压差恒定冷冻水温度再设定冷冻水温度再设定 室外温度室外温度 冷冻水温度设定值冷冻水温度设定值 第七页，编辑于星期六：十五点 三十分水流监测水流监测 水流开关水流开关S（i）监测水流状态监测水流状态如为如为双级泵双级泵系统系统P89 图图3.2 a.安装在冷冻机蒸发器回路中的安装在冷冻机蒸发器回路中的循环泵循环泵P1、P2 提供克服蒸发器及周围管件的阻力。

提供克服蒸发器及周围管件的阻力b.加压泵加压泵P3、P4用于克服用户支路及相应管道阻力用于克服用户支路及相应管道阻力c.用户流量用户流量=蒸发器流量时，旁通管内无流量蒸发器流量时，旁通管内无流量d.用户流量用户流量冷冻机蒸发器流量，旁通管由冷冻机蒸发器流量，旁通管由ba旁通旁通 一部分流量在用户侧循环一部分流量在用户侧循环e.冷冻机蒸发器流量冷冻机蒸发器流量用户流量时，用户流量时，旁通管由旁通管由ab流动第八页，编辑于星期六：十五点 三十分第九页，编辑于星期六：十五点 三十分制冷系统的能量调节与控制制冷系统的能量调节与控制 a.在冷水用户允许的前提下，尽可能提高冷冻机在冷水用户允许的前提下，尽可能提高冷冻机出口水温以提高冷冻机的出口水温以提高冷冻机的COP（能效比）能效比）b.根据冷负荷状态根据冷负荷状态冷冻机运行台数冷冻机运行台数c.在冷冻机运行所允许条件下，尽可能降低冷却在冷冻机运行所允许条件下，尽可能降低冷却水温度，但并不增加冷却泵和冷却塔的运行电耗水温度，但并不增加冷却泵和冷却塔的运行电耗第十页，编辑于星期六：十五点 三十分序号监控功能备注1冷冻水供、回水温度监测1.水管式温度传感器，感温元件应插入水管中心线。

2.保护套管应符合耐压要求2冷冻水供水流量监测可选用电磁流量计3冷却水供、回水温度监测1.水管式温度传感器，感温元件应插入水管中心线2.保护套管应符合耐压要求4膨胀水箱水位监测用于补水控制5冷负荷计量根据冷冻水供、回水温度差和流量自动计算和计量6冷水机组启/停台数控制根据实际负荷自动确定冷水机组运行的台数，并使冷水机组优化运行7冷冻水供、回水压差自动调节根据集水器和分水器的供、回水压差，自动调节冷冻水旁通调节阀，以维持供回水压力为设定值，并实现优化运行8冷却水温度监测和控制自动控制冷却塔排风机的运行，使冷却水温度低于设定值，以提高冷水机组的运行效率9冷水机组保护控制检测冷冻水、冷却水系统的流量开关状态，如果异常，则自动停止冷水机组，并报警和自动进行故障记录10冷水系统顺序(sequence)控制1.启动顺序：开启冷却塔蝶阀开启冷却水蝶阀启动冷却水泵启动冷却塔排风机开启冷冻水蝶阀启动冷冻水泵冷却水和冷冻水的水流开关同时检测到水流信号后启动冷水机组2.停止顺序：（基本上启动顺序相反）11自动统计与管理自动统计各设备的运行累计时间，按一定的策略使各设备得到优化启/停控制，并对定期修理的设备进行提示。

12机组通信用于楼宇自动化系统集成冷水机组监控系统冷水机组监控系统第十一页，编辑于星期六：十五点 三十分1）热力系统的监控功能）热力系统的监控功能 蒸汽、热水出口蒸汽、热水出口:压力、温度、流量显示压力、温度、流量显示 汽包水位显示及报警汽包水位显示及报警 运行状态运行状态 顺序启停控制顺序启停控制 设备故障信号、显示、安全保护信号显示设备故障信号、显示、安全保护信号显示 运行台数控制运行台数控制 热交换器控制进汽（水）量（按设定出水温度）热交换器控制进汽（水）量（按设定出水温度）热交换器进汽（水）阀与热水循环泵连锁控制热交换器进汽（水）阀与热水循环泵连锁控制2）供暖热水锅炉的监控）供暖热水锅炉的监控 P90 图图3.3 二、热力系统的监控二、热力系统的监控 锅炉房进行计算机监测与控制的目的：锅炉房进行计算机监测与控制的目的：安全性安全性，能耗，能耗、人员工作量、人员工作量、管理水平、管理水平第十二页，编辑于星期六：十五点 三十分锅炉热水出口压力、温度、流量监测锅炉热水出口压力、温度、流量监测 温度传感温度传感 TT1-TT4 测量锅炉出口水温测量锅炉出口水温 流量计流量计 FT1-FT4 测量锅炉出口热水流量测量锅炉出口热水流量 压力变送器压力变送器PT1-PT4 测量热水出口压力测量热水出口压力 DDC 显示、超限报警显示、超限报警 锅炉补水泵的自控锅炉补水泵的自控 压力变送器压力变送器PT5 AIDDC 回水压力回水压力设定值设定值 补水泵停止。

补水泵停止锅炉给水泵的顺序启停及状态显示锅炉给水泵的顺序启停及状态显示 启动顺序：循环水泵启动顺序：循环水泵电锅炉电锅炉 停止：相反停止：相反 水流开关（水流开关（FS1FS3）循环水泵的运行状态循环水泵的运行状态 锅炉主电路接触器辅助触头锅炉主电路接触器辅助触头电锅炉运行状态电锅炉运行状态 第十三页，编辑于星期六：十五点 三十分第十四页，编辑于星期六：十五点 三十分汽包水位自动控制汽包水位自动控制 液位计（液位计（LT1-LT4）泡包水位泡包水位DDC 水位水位报警报警关小进水阀关小进水阀 水位水位报警报警开大进水阀开大进水阀 故障报警故障报警 循环水泵、补水泵发生过载故障循环水泵、补水泵发生过载故障报警报警 电锅炉故障电锅炉故障报警报警 锅炉水位超限锅炉水位超限报警报警锅炉供水系统的节能控制锅炉供水系统的节能控制 分水器分水器.供水温度供水温度 集水器集水器.回水温度回水温度 流量流量 自动启停锅炉及循环水泵的台数自动启停锅炉及循环水泵的台数 空调房间所需空调房间所需热负荷热负荷第十五页，编辑于星期六：十五点 三十分安全保护安全保护DOC收到水温收到水温信号信号锅炉房成本核算锅炉房成本核算 电能变送器电能变送器锅炉用电量锅炉用电量第十六页，编辑于星期六：十五点 三十分。

3）蒸汽）蒸汽水，水水，水水换热站的监控水换热站的监控 热电厂热电厂换热站换热站小区供热小区供热 P92 图图3.4为蒸汽为蒸汽水换热站的监控原理图水换热站的监控原理图 供热量供热量 循环水泵，补水泵的控制循环水泵，补水泵的控制 供热量供热量循环水量循环水量循环水泵的开启台数循环水泵的开启台数 回水干管压力回水干管压力PT2补水泵补水泵P5、P6、阀、阀V2 蒸汽的计量蒸汽的计量 第十七页，编辑于星期六：十五点 三十分第十八页，编辑于星期六：十五点 三十分加热量控制加热量控制 根据要求的加热量或出口水温根据要求的加热量或出口水温进入加热器的蒸进入加热器的蒸汽压力的设定值汽压力的设定值调整阀门调整阀门V1使出口蒸汽压力使出口蒸汽压力PT3达到这一设定值达到这一设定值供水温度的设定供水温度的设定 供水温度供水温度TT1的设定可由的设定可由循环水量循环水量G、要求的、要求的热量、实测回水温度热量、实测回水温度TT2TT1变化变化TT2变化（缓慢）变化（缓慢）保证供应的热量与要求的热量设保证供应的热量与要求的热量设定值一致定值一致P93图图3.5为水为水水换热站监控原理图水换热站监控原理图取消二次供水侧的流量计取消二次供水侧的流量计FT1仅测量高温热水侧的仅测量高。