议中央空调自控系统_机械类论文发表
所属栏目:机械论文
发布时间:2011-02-26 14:55:13 更新时间:2023-10-31 09:41:07
摘要:空调系统是工程建设中使用最广的系统;空调系统节能是我们不断探讨的课题。文章论述中央空调自动控制系统设计时应注意的问题,并对当前空调冷冻系统自控中存在的问题提出相关的改善建议,最后指出空调自控系统的采用可以将温、湿度这两个重要的参数稳定在一个所需要的范围,达到有效节能的效果。
关键词:冷冻系统;自控;监控点;节能
1设计中央空调自动控制系统应该注意的问题
1.1系统选择
系统选择原则是先进性、可靠性和可维护性,并具有中央监控管理的功能。系统的硬件和软件应具有开放性。系统应具有自诊断能力,并具有合理的性能价格比,在技术发展和系统功能增强时,都可以保护现有的硬件投资,同时可充分利用和兼容现有的软硬件资源。
1.2系统监控内容与监控点的确定
监控点的设置要根据工艺要求及合理性进行设计,监控点越多投资越高,不可以监控点的多少判定一个自控系统的优劣。
1.3设备及工程承包商的选择
关于这两方面的选择是较复杂的问题,设备供应商不直接参与承包工程,而工程承包商对智能建筑弱电系统的技术及设备的详细情况又不太关注,再加上大多建设单位对此也是知之甚少,因此设计人员有责任帮助建设单位选好设备及承包商。因中央空调自控系统只是楼宇自控系统的一个子系统,对系统承包商的要求就很高,要求承包商具备多项技术和技能,具备过硬的工程管理技巧,并具有在不同的操作环境下满足用户各种需求的经验,还要能应付系统集成过程中遇到的不同系统产品、机电设备以及工程施工中在硬件界面、软件界和施工界面上的协调。
2空调冷冻系统计算机控制的方法
2.1轮换法
轮换法是指在几台相同的设备中,轮流用其中一台作为备用机,运行的设备也轮流更换的方法,可以改变轮换顺序。这种方法每周运行和备用的设备都较明确,便于对备用的设备进行维修,但每套设备相对固定得较死,同时程序编制也非常复杂。
2.2累积法
累积法是指分别统计相同的几台设备的累积运行时间,每次开启时均开启累积运行时间最短的设备,关闭时则关闭累积运行时间最长的设备。这种方法虽然运行设备不明确,但该方法总能保证各设备的运行时间基本相同,同时程序编制相对简单一些。
3空调冷冻系统自控中存在问题及改善措施
3.1存在问题
1)由于智能建筑中的中央空调并非象工业中的设备那样要求严格,因此有些供货商、施工方也不太注意,造成中央空调使用过一段时间后出现漏水(汽)、电控箱不好用、水泵不好用、各种设备故障频繁等现象。
2)有许多承接大楼空调自控的系统集成商并无系统集成资质,并且也很少有类似的工程经验,因此他们或者分包该项工程,或者凑合着做下去,结果造成空调自控纯粹是一种浪费。
3)有些大楼空调班认为空调自控可有可无,认为上了自控之后风险更大,特别是对冷冻系统这样一个复杂的系统,因此,在有些情况下,宁愿亲自去现场开、关,也不愿使用空调自控。
4)由于空调自控产品以进口为主,而使用方很少参加过这些产品的培训,仅有的只是系统集成商进行的操作培训,因而在过了保修期后,使用方很少能自己维护。
3.2改善措施
1)完善了空调自控系统的设计、施工及验收标准和规范,才能从根本上解决在空调自控中存在的问题。
2)挑选具有相应资质并具有工程经验的系统集成商进行系统的深化设计、施工及调试工作。施工中也应按照工业过程一样严格要求,并从深化设计开始,多方协调,做到接口完整,责任落实。
3)使用方至少应配备几名专业工程师,并且在系统集成商选型、安装和调试过程当中就介入。再加上系统集成商的操作培训,这样能保证这些专业工程师能独立操作、维护,从而提高空调自控的使用水平。
4)系统集成商参加相应产品的培训,积极掌握新产品和新知识,从而提高自己的管理和技术水平。
5)制冷机厂商提供自控系统与计算机的接口,便于将制冷机本身检测的一些参数直接传送到自控系统中,从而在计算机中直接显示。
6)空调专业和自控专业人员应互相配合和沟通,以现场运行班组提供的数据来编程,有效地控制和节能。
4风机盘管自控系统
风机盘管自控系统工作原理是恒温器通电后每隔一定时间(如1分钟)检测一次室内空气温度。当室温高于恒温器设定温度T,温控器动作,输出一个开关控制信号,二通阀驱动器运行,二通阀打开,冷冻水流过盘管进行热交换处理,经风机送风,向室内供冷气;当室内温度下降到低于温控器设定温度一定值(如0.5℃)时,温控器动作,二通阀断电关闭,停止供冷。如此循环,使室内温度保持在设定的范围内。可人工调整温控器上风机三速开关和设备启停开关及室内设定点。
5空调机组和新风机组自控系统
通过采集空调机组回风温度或新风机组送风温度和数值,经过与DDC控制器的设定值比较,其温差经比例积分微分运算器PD运算后输出一个控制信号,调节冷冻水的供应量,从而达到控制温度的目的。
6系统冷负荷计算
通过测量总供、回水之间的温度值和总回水流量值,计算出冷负荷量。通过MBC控制各区域电动蝶阀,调节区域冷冻水供应量,同时根据冷负荷量调节设备的开启台数及负荷率。负荷计算根据Q=C×M×(T1-T2)公式,Q为冷负荷,C为常数,T1为回水总管温度,T2为供水总管温度,M为回水流量。当负荷超过一台机组制冷量的80%时,则第二台机组运行。
7压差旁通控制
通过检测供、回水联箱之间的压差值APO与建筑设定的恒压差AP=115kg/cm2,在系统制冷量大于实际冷负荷时,即供水压力与回水压力差APO>AP值,控制器根据实际差值计算输出比例控制电压0~10V,控制压差旁通阀开度,冷冻水经旁通管直接由供水联箱流至集水联箱,再参与系统循环,减少冷量损失,降低循环水泵负荷,达到节能目的。通过电动阀调节压差,使压差保持在设定值,保证冷冻水泵的水流量,并调节冷水主机的压力差,以延长主机的寿命。
8冷却系统的监控
通过监控所有冷却塔风机和冷却水泵的运行状态及电动蝶阀位置反馈来进行电动蝶阀的开度、启停控制。监测每台冷却水的回水温度,通过与设定点的比较,调节相应的冷却水温差阀的开度,保证进入冷冻机冷凝器的冷却水的最佳工况。通过监测室外温度,判断冷却塔的初步开启数量。
9空调系统的精度控制
空调系统的精度取决于空调系统本身及自动控制两个方面。硬件方面,可选用精度高、性能稳定的温、湿度传感器与控制器匹配,同时响应速度要快,使测量值与设定值的偏差在很小的范围内让冷水阀或加热阀动作,这样始终控制温、湿度在设定值附近。软件方面,要选用可靠先进的编程软件,根据使用要求、系统配置进行编程。控制和监视方面,在系统联络有故障时,控制器能单独进行控制工作,以确保房间温、湿度始终精确控制在设计要求范围内。
9.1温度的控制
空调用于制热的热源有蒸汽、热水及电加热器;冷源运用最广的是由冷冻机组转换的冷冻水。温度的控制方式取决于服务对象的要求,一般空调运行时冷水调节阀和热源调节阀不会同时工作。在环境温度低的季节,使用热源来提高控制对象的温度,此时调节器要设定为反作用,由空调机加热器后的温度传感器来控制空调机的热源调节阀的开度。当温度小于设定值时,开大调节阀,当温度大于设定值时,关小调节阀;反之,在环境温度高的季节,使用冷源来降低控制对象的温度,此时调节器要设定为正作用,由空调机表冷器后的露点温度来控制空调机的冷水调节阀的开度。当表冷器后的露点温度大于设定值时,开大冷水调节阀;当表冷器后的露点温度小于设定值时,关小冷水调节阀。
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