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安詩曼-精芯除濕·致凈生活環(huán)境溫度濕度系統(tǒng)化解決方案供應(yīng)商
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熱門關(guān)鍵詞： 耐高溫除濕機(jī) 耐低溫除濕機(jī) 恒溫恒濕機(jī) 轉(zhuǎn)輪除濕機(jī) 家用除濕機(jī) 商用除濕機(jī) 工業(yè)除濕機(jī)
暖通空調(diào)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制管理(2)
摘要從新風(fēng)機(jī)組的控制開始
關(guān)鍵詞控制、監(jiān)測
AbstractDealswiththecontrolandmonitoringwithcomputersofthefreshairhandlingunit,allairCAV(constantairvolume)systemandVAV(variableairvolume)system.Studiesthehardwareconfigurationforthefreshairunit,givesthealgorithmforcoolingcoilandsteamhumidifier,anddiscussesairprocessschemesforanairhandlingunit,pressurecontrolinVAV,etc.
Keywordscontrol,monitoring,air-handling,VAV
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2.1新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)測控制
空氣--水換熱器夏季通入冷水對(duì)新風(fēng)降溫除濕，冬季通入熱水對(duì)空氣加熱
(1)監(jiān)測功能
·檢查風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)
·測量風(fēng)機(jī)出口空氣溫濕度參數(shù)
·測量新風(fēng)過濾器兩側(cè)壓差，以了解過濾器是否需要更換
·檢查新風(fēng)閥狀況
(2)控制功能
·根據(jù)要求啟/停風(fēng)機(jī)
·控制空氣--水換熱器水側(cè)調(diào)節(jié)閥
·控制干蒸汽加濕器調(diào)節(jié)閥
(3)保護(hù)功能
冬季當(dāng)某種原因造成熱水溫度降低或熱水停止供應(yīng)時(shí)，為了防止機(jī)組內(nèi)溫度過低
集中管理功能：
一座建筑物內(nèi)可能有若干臺(tái)新風(fēng)機(jī)組
·顯示新風(fēng)機(jī)組啟/停狀況
·通過中央控制管理機(jī)啟/停新風(fēng)機(jī)組
·當(dāng)過濾器壓差過大
2.1.1根據(jù)要求的功能確定硬件配置
為實(shí)現(xiàn)上述四大類功能
，首先要選擇合適的傳感器、執(zhí)行器，并配置相應(yīng)的現(xiàn)場控制機(jī)。為監(jiān)測風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)，將風(fēng)機(jī)電機(jī)交流接觸器的輔助觸點(diǎn)作為開關(guān)量輸入信號(hào)
，接到DCU的DI輸入通道上。選擇如第1講介紹過的以占空比形式信號(hào)輸出的溫度變送器，接至DCU的一個(gè)DI輸入通道上。選用具有4～20mA電流信號(hào)輸出的濕度變送器，接在DCU-AI通道上，也可以選擇2個(gè)都是4～20mA電流輸出的溫濕度變送器，接至2路AI輸入通道上。為準(zhǔn)確地了解新內(nèi)機(jī)組工作狀況，溫度傳感器的測溫精度應(yīng)＜±0.5℃，濕度傳感器測量相對(duì)濕度的精度應(yīng)＜±0.5%。用微壓差開關(guān)即可監(jiān)視新風(fēng)過濾器兩側(cè)壓差。當(dāng)過濾器阻力增大時(shí)
，微壓差開關(guān)吸合，從而產(chǎn)生"通"的開關(guān)信號(hào)，通過一個(gè)DI輸入通道接入DCU。微壓差開關(guān)吸合時(shí)所對(duì)的應(yīng)的壓差可以根據(jù)過濾器阻力的情況預(yù)先設(shè)定在換熱器水盤管出口安裝水溫傳感器，測量出口水溫
以上為必需測量的參數(shù)
。為了更好地了解機(jī)組工作情況，在經(jīng)費(fèi)允許時(shí)，還可以在過濾器前、新風(fēng)閥后安裝溫度傳感器，測量室外新風(fēng)的溫度；在換熱器水盤管的供水側(cè)安裝水溫傳感器測量供水水溫，在風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道上安裝風(fēng)速開關(guān)，以確認(rèn)風(fēng)機(jī)是否開啟，新風(fēng)閥或風(fēng)道中其它風(fēng)閥是否打開。由于新風(fēng)閥不用來調(diào)節(jié)風(fēng)量
，僅為冬季停機(jī)后防止盤管凍結(jié)用，因此可選擇通斷式風(fēng)閥控制器，通過一路DO通道來控制，當(dāng)輸出為高電平時(shí)，風(fēng)閥控制器打開風(fēng)閥，低電平時(shí)關(guān)閉風(fēng)閥。為了解風(fēng)閥實(shí)際的狀態(tài)，此時(shí)還可以將風(fēng)閥控制器中的全開限位開關(guān)和全關(guān)限位開關(guān)通過2個(gè)DI輸入通道接入DCU。水閥應(yīng)為連續(xù)可調(diào)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以控制風(fēng)溫
。為了解準(zhǔn)確的閥位還通過一路AI輸入通道測量閥門的閥位反饋信號(hào)。如果閥門控制器中安裝了閥位定位器，也可以通過AO輸出通道輸出4～20mA或0～10mA的電流信號(hào)直接對(duì)閥門的開度進(jìn)行控制。2.1.2通過軟件實(shí)現(xiàn)要求的功能
定型的現(xiàn)場控制機(jī)產(chǎn)品，都帶有通用的輸入輸出程序
，并提供一些編程方法。不論采用哪種編程方法。不論采用哪種諧和方法，其目的都是要描述具體使用場合的特殊性，使現(xiàn)場控制機(jī)了解其特點(diǎn)和任務(wù)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)指定的功能。這種特殊性的描述一般包括對(duì)輸入輸出的描述及對(duì)各種控制、保護(hù)功能的描述兩部分。2.1.2.1輸入輸出描述例
輸入通道：
fan:風(fēng)機(jī)狀態(tài)，由DI1通道測出
，高電平為風(fēng)機(jī)開temp-air：送風(fēng)溫度
ψ-air:送風(fēng)相對(duì)濕度
I為測出的電流信號(hào)
，mA，ψ為轉(zhuǎn)換的相對(duì)濕度，%。Δp過濾器壓差報(bào)警開關(guān)
，由DI3通道測出，高電平為壓差過大，低電平為正常。d-air新風(fēng)閥開關(guān)狀態(tài)，由DI4通道測出
，高電平為全開，低電平為全關(guān)。temp-water:空氣--水換熱器出口水溫
，由DI5通道測出，為占空比信號(hào)。V-water電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥閥位
，由AI2通道測驗(yàn)出，其閥位為：V-water=0.06I-0.2,I為測出的電流，mA。V-steam:電動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽閥閥位
，由AI3通道測出，其閥位為：V-steam=0.06I-0.2，I為測出的電流，mA。輸出通道：
fan-on:控制風(fēng)機(jī)，與DO1通道連接
，高電平風(fēng)機(jī)開V-water-on:控制電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥開大
V-water-off:控制電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥關(guān)小，與DO3通道連接
V-steam-on:控制電動(dòng)蒸汽閥開大
V-water-off:控制電動(dòng)蒸汽閥關(guān)小
d-air-on：控制新風(fēng)閥，與D06通道連接
以上給出上例新風(fēng)機(jī)組監(jiān)測驗(yàn)控制所要求的輸入輸出通道全部信息
2.1.2.2自動(dòng)和遠(yuǎn)動(dòng)控制
風(fēng)機(jī)的啟/停及各個(gè)閥的調(diào)節(jié)可以由現(xiàn)場機(jī)根據(jù)控制及保護(hù)的要求確定
不論Auto為何值
，風(fēng)機(jī)都可以由中央控制管理機(jī)啟/停，在需要防凍保護(hù)時(shí)，也都可以由現(xiàn)場控制機(jī)停止。當(dāng)Auto為1時(shí)，現(xiàn)場控制機(jī)可以在防凍保護(hù)解除后新風(fēng)閥完全根據(jù)風(fēng)機(jī)狀態(tài)而定
Auto為1時(shí)
2.1.2.3送風(fēng)參數(shù)的控制
當(dāng)Auto為1時(shí)
如果水溫temp-water低于20℃，初步判定為夏季工況
通過噴蒸汽向空氣加濕
2.1.2.4防凍保護(hù)的實(shí)現(xiàn)
冬季有三種情況可以凍裂水盤管：熱水循環(huán)泵停，熱水不流動(dòng)
保護(hù)后
，如果熱水恢復(fù)供應(yīng)，應(yīng)重新啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，恢復(fù)正常運(yùn)行。為此需設(shè)一防凍保護(hù)標(biāo)志Pt，當(dāng)產(chǎn)生防凍動(dòng)作后如果風(fēng)道內(nèi)安裝了風(fēng)速開關(guān)
2.2全空氣空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)測控制
與上一節(jié)的新風(fēng)機(jī)組相比，從控制調(diào)節(jié)的角度看
(1)控制調(diào)節(jié)對(duì)象是房間內(nèi)的溫度
(2)要求房間的溫濕度全年均處于舒適區(qū)范圍內(nèi)
(3)有回風(fēng)回到空調(diào)機(jī)組，不再是全新風(fēng)系統(tǒng)
，尤其是新回風(fēng)比還可以變化，因此可盡量利用新風(fēng)降溫，但這會(huì)引出許多新的問題。上述問題主要是控制調(diào)節(jié)問題。系統(tǒng)的監(jiān)測管理
、遠(yuǎn)動(dòng)、防凍保護(hù)等與前面討論的新風(fēng)機(jī)組類似，此節(jié)不再介紹。2.2.1傳感器與執(zhí)行器的配置
與新風(fēng)機(jī)組相比
，需要增加被調(diào)房間或被調(diào)區(qū)域內(nèi)溫濕度傳感器。如果被調(diào)房間較大，或是由幾個(gè)房間構(gòu)成一個(gè)區(qū)域作為調(diào)控對(duì)象，則可安裝幾組溫濕度測點(diǎn)，以這些測點(diǎn)溫濕度的平均值或其中重要位置的溫濕度作為控制調(diào)節(jié)參照值。房間的溫濕度參數(shù)A直接反饋到控制空調(diào)機(jī)組的現(xiàn)場控制機(jī)上，以便直接用來作為參照值進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。當(dāng)被控房間距空調(diào)機(jī)房較遠(yuǎn)、需測的房間溫濕度參數(shù)又較多時(shí)，可再設(shè)一臺(tái)數(shù)據(jù)采集用現(xiàn)場控制機(jī)，安裝在被控區(qū)域附近，專門與各溫濕度傳感器連接，將測量信息處理后再通過通訊網(wǎng)把作為參照值的溫濕度參數(shù)送至空調(diào)機(jī)組的現(xiàn)場控制機(jī)。由于存在回風(fēng)，需增加新風(fēng)與回風(fēng)的溫濕度測點(diǎn)
?div id="4qifd00" class="flower right">新回風(fēng)混合后的空氣狀態(tài)對(duì)空氣處理室的調(diào)節(jié)有很大的指導(dǎo)意義
為了調(diào)節(jié)新回風(fēng)比，對(duì)新風(fēng)
、排風(fēng)、混風(fēng)三個(gè)風(fēng)閥都要進(jìn)行單獨(dú)的連續(xù)調(diào)節(jié)，因此分別安裝電動(dòng)執(zhí)行器，每個(gè)風(fēng)閥都用2個(gè)DO輸出通道控制其開大或關(guān)小，并用一個(gè)AI輸入通道測量其閥位，如同上一節(jié)中的電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥。當(dāng)然也可以安裝閥門定位器，通過AO輸出通道直接輸出4～20mA電流信號(hào)來控制風(fēng)閥的開度。其它的測量與控制同上一節(jié)新風(fēng)機(jī)組
。由于增加了3個(gè)連續(xù)調(diào)節(jié)的風(fēng)閥，需用啟/停控制并監(jiān)測驗(yàn)回風(fēng)機(jī)狀態(tài)及測量室溫、新風(fēng)回風(fēng)溫濕度，所需要的輸入輸出通道遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于新風(fēng)機(jī)組。2.2.2送風(fēng)參數(shù)的確定
與新風(fēng)機(jī)組不同，影響空氣處理室工作的有兩個(gè)干擾源：室外空氣狀態(tài)的變化和室內(nèi)熱濕負(fù)荷的變化
。此外房間一般都有較大的熱慣性，加之空氣處理室內(nèi)各種閥門調(diào)節(jié)的非線性，導(dǎo)致直接通過風(fēng)閥、水閥控制房間溫濕度有一定困難。比較好的方法是采用"串級(jí)調(diào)節(jié)"，即根據(jù)房間溫度的變化確定要求的送風(fēng)參數(shù)設(shè)定值，及類似于新風(fēng)機(jī)組的控制，根據(jù)要求的送風(fēng)參數(shù)與實(shí)測的送風(fēng)狀態(tài)之差調(diào)節(jié)空氣處理室。2.2.3空氣處理室的控制
確定了要求的送風(fēng)狀態(tài)
，接著就是如何調(diào)節(jié)空氣處理室內(nèi)各設(shè)備，使處理后的空氣達(dá)到要求的設(shè)定值。對(duì)于新回風(fēng)比不可調(diào)的固定新風(fēng)量系統(tǒng)，當(dāng)只要求控溫時(shí)，可以采用與新風(fēng)機(jī)組控制相同的方法；當(dāng)溫濕度都有所要求，如圖2-11那樣分別有冷水盤管與新風(fēng)機(jī)組的控制相比，帶有回風(fēng)的空氣處理室的主要問題是按照什么原則控制新回風(fēng)比使空氣處理室耗能最小
2.2.4從節(jié)能角度確定室內(nèi)空氣的最佳狀態(tài)
對(duì)于舒適性建筑，并非要求室內(nèi)空氣狀態(tài)恒定于一點(diǎn)
將空氣處理到該點(diǎn)
，這樣做最節(jié)省冷量。·如果Ωs不與Ⅱ區(qū)及I區(qū)相交，僅與Ⅲ區(qū)相交
，則應(yīng)取相交域最右側(cè)的最下部作為送風(fēng)點(diǎn)S，以節(jié)省冷量及二次加熱量。·如果Ωs不與Ⅱ區(qū)及I區(qū)相交
，與Ⅳ相交時(shí)，應(yīng)取相交域的最左側(cè)的中點(diǎn)。·如果Ωs僅與Ⅳ區(qū)相交
，則應(yīng)取相交域的左下角·如果Ωs僅與Ⅴ區(qū)相交，則應(yīng)取相交域的左上角
按照上述方式
2.2.5各空氣處理裝置的調(diào)節(jié)
在上述討論中
新回風(fēng)比的變化與送風(fēng)參數(shù)（d和t）的變化成正比，因此可用PI形式的算法，根據(jù)送風(fēng)d或t的偏差控制這三個(gè)風(fēng)閥
2.3變風(fēng)量系統(tǒng)的控制
變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）是目前在國內(nèi)開始試用的方式
當(dāng)一套全空氣空調(diào)系統(tǒng)所帶各房間的負(fù)荷變化情況彼此不同
2.3.1具有獨(dú)立的末端控制器的VAV系統(tǒng)
此種VAV末端控制器是與VAV末端裝置配套的定型產(chǎn)品
除VAV末端裝置外就是對(duì)空調(diào)機(jī)的控制了。與前一節(jié)討論過的空氣處理室的控制相比
2.3.1.1送風(fēng)機(jī)的控制
為了保證系統(tǒng)中每個(gè)VAV末端裝置都能正常工作
2.3.1.2回風(fēng)機(jī)的控制
回風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也需要調(diào)節(jié)
2.3.1.3送風(fēng)參數(shù)設(shè)定
對(duì)于第二節(jié)中討論的定風(fēng)量系統(tǒng)
，總的送風(fēng)參數(shù)可以根據(jù)實(shí)測房間溫濕度狀況確定。對(duì)于變風(fēng)量系統(tǒng)，由于每個(gè)房間的風(fēng)量都根據(jù)實(shí)測溫度調(diào)節(jié)，因此房間內(nèi)的溫度高低并不能說明送風(fēng)溫度偏高還是偏低。只有將各房間溫度、風(fēng)量及風(fēng)閥位置全測出來進(jìn)行分析，才能確定送風(fēng)溫度需用調(diào)高或降低，這必須靠與各房間變風(fēng)量末端裝置的通訊來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于各變風(fēng)量末端間無通訊功能的控制系統(tǒng)，送風(fēng)參數(shù)很難根據(jù)反饋來修正，只能根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算或總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)建筑物使用特點(diǎn)、室內(nèi)發(fā)熱量變化情況及外溫確定送風(fēng)溫度設(shè)定值。根據(jù)一般房間內(nèi)溫濕度要求計(jì)算出絕對(duì)濕度d,取d-(0.5～1)g/kg作為送風(fēng)絕對(duì)濕度的設(shè)定值。為了滿足各房間溫度要求，這樣確定的送風(fēng)溫度設(shè)定值一般總是偏保守，即夏天偏低，冬天偏高，從而使經(jīng)過末端裝置調(diào)節(jié)風(fēng)量后，各房間溫度都能滿足要求。但有時(shí)各VAV末端裝置都關(guān)得很小，增加了噪聲。此外還減少了過渡期利用新風(fēng)直接送風(fēng)降溫的時(shí)間，多消耗了冷量。2.3.1.4保證足夠的新風(fēng)
當(dāng)新
、排、混風(fēng)閥處于最小新風(fēng)位置時(shí)，降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使總風(fēng)量減小，新風(fēng)入口處的壓力就會(huì)升高，從而使吸入的新風(fēng)的百分比不變，但絕對(duì)量減少。對(duì)于舒適性空調(diào)，這使各房間新風(fēng)量的絕對(duì)量減少，空氣質(zhì)量變差。為避免這一點(diǎn)，在空氣處理室的結(jié)構(gòu)上可采取許多措施。就控制系統(tǒng)來說，可在送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)適當(dāng)開大新風(fēng)和排風(fēng)閥，轉(zhuǎn)速增加時(shí)再將它們適當(dāng)關(guān)小。更好的辦法是在新風(fēng)管道上安裝風(fēng)速傳感器，調(diào)節(jié)新風(fēng)和排風(fēng)閥，使新風(fēng)量在任何情況都不低于要求值。2.3.2各末端控制器具有通訊功能的VAV系統(tǒng)
當(dāng)各個(gè)末端控制器均為DDC控制
、空氣處理室的現(xiàn)場控制機(jī)可以與各末端控制器通訊時(shí)，前面討論的那些VAV控制調(diào)節(jié)中的問題就較容易解決了。此時(shí)的主題是充分利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算分析能力，盡可能少使用各種壓力和風(fēng)量/風(fēng)速傳感器，通過計(jì)算機(jī)使各末端裝置相互協(xié)調(diào)，解決上述問題。此是的控制策略取決于采用"壓力無關(guān)"型末端裝置還是簡單的電動(dòng)風(fēng)閥裝置。下面分別進(jìn)行討論。2.3.2.1使用"壓力無關(guān)"型末端裝置
此時(shí)空調(diào)處理室的現(xiàn)場控制機(jī)可得到各末端裝置風(fēng)量實(shí)測值
、風(fēng)量設(shè)定值、對(duì)應(yīng)的房間溫度和房間溫度設(shè)定值