建筑设备自动化-第四章

2.变风量末端装置：
1）按照是否补偿系统送风压力变化分类，有 压力相关型和压力无关型。 2）按有无风机分类，有基本型和风机动力型 （串联风机型和并联风机型）。 3）按单、双风道分类，有单风道型和双风道 型。
压力有关型末端风口：根据房间温度实测值 与设定值之差，温度控制器直接调整末端装置中 的风阀。这样做，当某个房间温度达到要求值时， 由于其它房间风量的变化或总的送风机风量有所 变化导致连接末端装置风道处的空气压力有变化， 从而使这个房间的风量变化。由于房间热惯性较 大，在此瞬间房间温度并不变化。待房间温度发 生足够大的变化后，再对风阀进行调整，又会反 过来影响其它房间的风量，并引起温度变化，这 样各房间风阀不断调节，风量和温度不断变化， 导致系统不稳定。
风机处理的风量小，噪声小，能耗低。


变风量VAV空调系统不仅要对VAV末端 装置进行控制，还要对空调机组进行控制。 因此，空调系统的新的控制问题为：




由于各房间风量变化，空调机的总风量将随之变 化，如何控制送风机转速使之与变化的风量相适 应，以保证系统的静压满足系统要求．这是变风 量空调系统十分重要的控制环节。 如何调整回风机转速使之与变化了的风量相适应， 从而不使各房间内压力出现大的变化。 如何确定空气处理室送风温、湿度的设定值。 如何调整新、回风阀，使各房间有足够的新风。
第四节
空调机组自动控制系统
一.定风量空调自动控制系统：
送风量一定，只改变送风温、湿度来改 变送入室内的冷热量。

常用定风量空调自动控制系统：
变露点自动控制系统 定露点自动控制系统 （自学）
二.变风量空调自动控制系统：
通过变风量末端装置以室内温度的波动 为被控量 来控制房间送风量，满足房间热 湿负荷的变化和新风量的要求，直接影响房 间的空气品质。 VAV系统最主要的特点就是每个房间的 送风入口处装一个VAV末端装置，该末端装 置实际上是一个风阀。调整此风阀以增大/ 减少送入房间的风量，从而实现对各个房间 温度的单独调节。
第四章
空气处理设备的控制
基本内容

集中空调自动控制系统的特点及任务 新风机组的构成、监控内容及控制方法 空调机组的监控（定风量空调系统和变风 量空调系统）
重点和难点


新风机组送风温度的控制 变风量末端装置的分类及特点 变风量系统送风机的控制方法（定静压法， 变静压法，总风量控制法）
第一节 集中空调自动控制系统

集中空调系统的特点
多干扰性；温湿度相关性；多工况。

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集中空调自动控制系统的特点
多工况相互转换方式的控制 整体的控制 跨行业跨系统的集成 随着集中空调系统的发展需求而发展 随着自动控制系统的发展进程而发展
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集中空调自动控制系统的主要任务
对以空调区域为主要调节对象的空调系 统的温度、湿度及其它有关参数进行自动检 测、自动调节及有关信号的报警、联锁保护 控制，以保证空调系统始终在最佳工况点运 行，满足工艺条件所要求的环境条件。

挂壁式风机盘管：适用于宾馆、 办公楼、商业大楼、饭店、银 行、医院、学校等场所，是集 中式空调系统最理想的末端装 置。

卡式四吹风风机盘管:风量51-238m3/h。 外形美观，结构紧凑，厚度360m色彩高 雅，美化室内装璜。出风口配有线条美 观的格栅，可转换出风角度。前装饰面 板可以整块拆装，便于机组定期的检修 保养。
三.送风温度与室内温度的联合控制


非直流式系统中，新风机组通常与风机盘管一 起使用，新风机组承担部分室内负荷，应采用 送风温度与室内温度的联合控制方式。 制冷工况和供热工况：被控量为送风温度 过渡工况：被控量为室内温度。
四.CO2浓度控制

目的：房间人数不多时，减少新风量，以节省 能源。
五.根据焓值控制新风量

风机动力型变风量末端装置：
在基本型变风量末端装置中加设风机。

串联型：风机与一次风为串联关系。
末端风机通过连续运转来克服末端阻力，满足送风量和 气流组织的需要。一次风经过末端装置内的调节风阀后，与 吊顶内回风(也称为二次风)混合经风机送入室内。
特点：
串联型末端带有风机，末端风机连续定风量 运转，只是靠改变一次空气和回风混合比来 满足室内要求。 当一次风处于最小送风量时．室内仍具有很 好的气流组织形式。所以串联型末端常与传 统散流器风口配合，用于低温送风系统。


变静压法的特点：



节能效果好，控制精度高，空气品质好。 控制复杂，调试麻烦。 调节效果具有一定的滞后性。
3）总风量控制法
控制机理：所有末端设定 风量之和就是系统当前要 求的总风量，用该风量对 风机实施前馈控制。

在空调系统阻力系数不发生变化时，总风量 和风机转速满足下列关系式：
G1 n1 G2 n2
2. 控制功能
1）根据要求起/停风机。 2）自动控制空气－水换热器水侧调节阀， 使风机出口空气温度达到设定值。 3）自动控制蒸汽加湿器调节阀，使冬季风 机出口空气相对湿度达到设定值。 4）控制新风电动风阀。
3. 联锁及保护功能
1）在冬季，空气－水换热器的防冻保护。 热水温度过低或停止供应时，系统自动 停止风机关闭新风阀；热水恢复温度或供 应时，重新起动风机打开新风阀。 2）风机停机，风阀、电动调节阀同时关闭； 风机起动，风阀、电动调节阀同时打开。

集中空调系统自动控制的基本内容
参考教材P99
第二节 新风机组监控系统

新风机组是为各房间提供一定的新 鲜空气，满足人员卫生要求。

新风机组的构成
新风机组由新风阀、过滤器、空气冷却器 /空气加热器、送风机等组成。

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新风机组的控制内容
送风温度控制 送风相对湿度控制 防冻控制 二氧化碳浓度控制
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• •
值，系统失调，应由室内温度控制系统进行控制。
第三节

风机盘管
风机盘管的构成：
FCU，为半集中式空调系统中的末端设 备，由空气的加热/冷却盘管和风机组成。

风机盘管的控制内容：
√风机转速控制 √室内温度控制

特点：
√属于单回路模拟仪表控制系统 √传感器与控制器为一个整体 √一般不进入集散控制系统
I
n1,n2风机转速，G1，G2 风机的风量，λ比例系 数。

n运行


单风道基本型变风量末端装置：
由进风管、风量采样器、 风阀、箱体等几部分组成。
温度控制器


温控器Tc的输出为此时房间所需的送风量(风量设定 值)，送给风量控制器Fc，Fc根据风量的实测值与设 定值之差去控制风阀V的开度，使送入房间的冷(热) 量与室内的负荷相匹配。 串级控制系统与单回路控制系统相比，结构上增加了 一个副控制回路，其特点是可改善对象特性，抗干扰 能力强，从而提高了系统的控制质量。
I
立柜式风机盘管
卧式明装
嵌入式明装
卧式暗装无回风箱
卧式暗装薄型
卧式明装
立式暗装
一.风机转速控制
对风机盘管的风机所配的电机进行高、 中、低三速运转的控制。通常是设置三速 开关进行手动控制。
二.室温 控制
两管制风机盘管控制系统的三种常见做法：



温控器手动转换：在温控器上设冬/夏季手动转 换开关，冬季时供热运行，夏季时供冷运行。 统一区域手动转换：对于同一朝向或相同使用功 能的风机盘管，如果管理水平较高，也可以把转 换开关统一设置，集中进行冬／夏季工况的转换， 这样各温控器上可取消供人工操作使用的转换开 关。 自动转换如果使用要求较高，而又无法做到统一 转换，则可在温控器上设置自动冬、夏季转换开 关。这种做法的首要问题是判别水系统当前工 况．当水系统供冷水时，应转到夏季工况；当水 系统供热水时，应转到冬季工况。

目的：根据新风、回风焓值的比较来控制新风 量与回风量，达到节能的目的。 Qw＝（hw-hr）qv=hqv
hw－新风焓值 hr－回风焓值 qv－新风量


焓值控制器实际上是焓比较器。 焓值控制器与阀门定位器配合，用一个控制器控制三个阀 门，实现分程控制。 温、湿度传感器可以直接采用焓值控制器。 热水阀与冷水阀开度由室内温度控制器控制。 若B区h<0，新风阀处于最大开度，室温仍高于给定
温度传感器的测量精度<±0.5℃，相对湿度传感 器的精度<±5%-10%，热响应时间不能太长。


1. 监测功能
1）风机的状态显示、故障报警。 2）测量风机出口空气温湿度参数。以了解 机组是否将新风处理到要求的状态。 3）测量新风过滤器两侧压差，以了解过滤 器是否需要更换。 4）检查新风阀状况，以确定其是否打开。
4. 集中管理功能
1）显示新风机组起/停状况，送风温度、 湿度、风阀、电动调节阀的状态； 2）通过管理计算机起停新风机组，修 改送风参数的设定值； 3）管理计算机对运行状况进行故障报 警； 4）自动/远程控制。
二.室内温度控制

直流式系统，新风还承担全部室内负荷，必须 在被控房间的典型区域安装温度传感器对室内 温度进行控制。
缺点：



系统送风量由静压值控制，回使风机转速过高， 节能效果差。 变风量末端装置的风阀开度小时，气流通过的 噪声大，影响室内环境。 静压点的确定复杂，科学性差。
2）变静压法（最小静压法）

基本思想： 尽量使每个 VAV风阀处于全开状态 （即开度在80％－90％之间），把系统静压降至 最低，在改变空调系统的送风量时能最大限度地 降低风机转速，达到节能的效果。

注意事项：

在低温送风系统中，应注意在末端箱体内加 绝热内衬，防止低温空气流过时金属外表面 出现结露现象。