中央空调新风机组控制系统

第1章概述

随着信息技术、制冷技术以及人工智能技术等在中央空调行业的普及和推广，产品性能也将得到有利得提高与改进。

本文主要介绍了中央空调的主要组成，分类以及工作原理；介绍了中央空调的控制技术的特点、结构和类型；分析了中央空调的控制要求，并要求做出控制原理图。

中央空调就是把经过一定处理后的空气，以一定的方式送入室内，使室内空气的温度、相对湿度、清洁度和流动速度等控制在适当的范围内以满足生活舒适和生产工艺需要的一种专门技术。中央空调系统是由一台主机（或一套制冷系统或供风系统）通过风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来达到室内空气调节的目的的空调系统。本课程设计按照楼宇自动化中央空调新风机组控制系统设计常用的规范、标准，详细阐述了负荷计算、空调方式的确定、风系统设计、空调水系统设计、冷热源方案的确定、制冷机组设计、空调制冷施工图设计等内容，并给出典型建筑空调工程的设计实例及主要作为课程设计用、具有智能学习功能的制冷空调制冷设计软件。

第2章课程设计内容和要求

2.1设计目的

本次课程设计是将理论课学习内容，应用于建筑电气工程之中，通过此次课程设计使学生对课堂所学楼宇自动化知识进一步巩固和验证，同时锻炼学生的实际分析问题解决问题的能力。

2.2设计任务

根据楼宇自动化技术进行中央空调新风机组控制系统的设计。熟悉了解新风机组的工作原理及工作过程。了解各个部位的组成功能及应用，了解各传输通道的信号。用CAD作出原理图。用EPLAN编制程序。

2.3设计要求

1.新风机组电机功率45KW，可采用a星三角启动，b软启动，c变频器启动

2.新风机组含两层过滤：初滤，中滤。（防冻开关）风机运行状态。

3.系统含有新风阀，回风阀，排风阀（通过模拟量控制开度，在组态软件或触摸屏上）

4.有新风，回风，排风温度传感器。新风为-30℃—70℃，其他为0—+50℃。

5.送风由温度传感器，0—100％RH 测量范围

6.四管制（两冷、两热一进一出），带冷热水调节阀，实行PI调节。

7.加温装置由0—10V直流信号控制。

8.温湿度有显示，有各种故障报警指示。

第3章中央空调新风机组设计原理及说明3.1设计原理图

选择依据：A1：6个控制输出8个输入，满足需求选CPU224（10输出14输入）

A2：模拟量4个输入，满足要求选EM231模块（4输入）

A3：模拟量4个输入，满足要求选EM235模块（4输入1输出）

A4：模拟量2个输入，满足要求选EM231模块（2输入）

A5：模拟量3个输出，满足要求选EM222模块（4输出）

A6：模拟量3个输出，满足需求选EM222模块（4输出）

3.2新风机组工作原理

电动调节阀与风机连锁，以保证切断风机电源时风阀亦同时关闭。电动调节阀亦可实现与风机的联动，当风机切断电源时关闭电动调节阀。新风机组温度控制系统由比例积分温度控制器、安装在送风管内的温度传感器和电动调节阀组成。控制器的作用是把置于送风风道的温度传感器所检测到的送风温度传送至温控器与控制器设定的温度进行比较，并根据PI运算的结果，温控器给电动调节阀一个开/关阀的信号，从而使送风温度保持在所需要的范围。

当过滤网堵塞时或当其超过规定值时，压差开关给出开关信号。

在需要制冷时，温控器置于制冷模式，当传感器测量的温度达到或低于设定温度时，温控器给电动阀一个关阀信号，电动阀的关阀接点接通阀门关闭。如果测量温度没达到设定温度，温控器给电动阀一个开阀信号，电动阀开阀接点接通阀门打开。在需要制热时，温控器置于制热模式，当传感器测量的温度达到或高于

设定温度时，温控器给电动阀一个关阀信号，电动阀的关阀接点接通阀门关闭。如果测量温度没达到设定温度，温控器给电动阀一个开阀信号，电动阀开阀接点接通阀门打开。当盘管温度过低时，低温防冻开关给出开关信号，风机停止运行，防止盘管冻裂。

新风机组原理和中央空调相比不算复杂，新风机组分为单向流、双向流新风机和全热交换新风机，前两种新风机组原理更为简单，而全热交换新风机有节能温度控制系统，工作原理复杂一点，使用效果也是最好的，当然，价格也是最贵的。

3.3新风机组的定义

新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备。功能上按使用环境的要求可以达到恒温恒湿或者单纯提供新鲜空气。工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿（或加湿）、降温（或升温）等处理后通过风机送到室内，在进入室内空间时替换室内原有的空气。当然以上所提到的功能得根据使用环境的需求来定，功能越齐全造价越高。

3.4新风机组的控制

新风机组控制包括：送风温度控制、送风相对湿度控制、防冻控制、CO2浓度控制以及各种联锁内容。如果新风机组要考虑承担室内负荷（如直流式机组），则还要控制室内温度（或室内相对湿度）。

1.送风温度控制

送风温度控制即是指定出风温度控制，其适用条件通常是该新风机组是以满足室内卫生要求而不是负担室内负荷来使用的。因此，在整个控制时间内，其送风温度以保持恒定值为原则。由于冬、夏季对室内要求不同，因此冬、夏季送风温度应有不同的要求。也即是说，新风机组定送风温度控制时，全年有两个控制值——冬季控制值和夏季控制值，因此必须考虑控制器冬、夏工况的

转换问题。

送风温度控制时，通常是夏季控制冷盘管水量，冬季控制热盘管水量或蒸汽盘管的蒸汽流量。为了管理方便，温度传感器一般设于该机组所在机房内的送风管上。

2.室内温度控制

除直流式系统外，新风机组通常是与风机盘管一起使用的。在一些工程中，由于考虑种种原因（如风机盘管的除湿能力限制等），新风机组在设计时承担了部分室内负荷，这种做法对于设计状态时，新风机组按送风温度控制是不存在问题的。但当室外气候变化而使得室内达到热平衡时（如过渡季的某些时间），如果继续控制送风温度，必然造成房间过冷（供冷水工况时）或过热（供热水工况时），这时应采用室内温度控制。因此，这种情况下，从全年运行而言，应采用送风温度与室内温度的联合控制方式。

2.相对湿度控制

新风机组相对湿度控制的主要一点是选择湿度传感器的设置位置或者控制参数，这与其加湿源和控制方式有关。

（1）蒸汽加湿

对于要求比较高的场所，应根据被控湿度的要求，自动调整蒸汽加湿量。这一方式要求蒸汽加湿器用间应采用调节式阀门（直线特性），调节器应采用PI型控制器。由于这种方式的稳定性较好，湿度传感器可设于机房内送风管道上。对于一般要求的高层民用建筑物而言，也可以采用位式控制方式。这样可采用位式加湿器（配快开型阀门）和位式调节器，对于降低投资是有利的。采用双位控制时，由于位式加湿器只有全开全关的功能，湿度传感器如果还是