空调自动控制

空调自动控制（精选十篇）

空调自动控制 篇1

空调一般的控制模式分为自动, 制冷, 制热, 送风, 除湿模式, 风速为高风, 中风, 低风, 自动风, 定时分为单一定时, 组合定时, 循环定时。

1 控制模式

1.1 通风模式运行

进入通风模式的方法:通过遥控器设定为通风模式进入。

在通风模式下, 室内风机工作, 室内风机的风速按照设定的风速运行, 风速可设定为高风, 中风, 低风。

1.2 制热模式运行

1.2.1 进入制热模式的方式

进入制热模式的方法:通过遥控器设定为制热模式进入, 或者通过空调控制器上面的应急开关进入, 制热模式初始设定温度为24℃, 初始设定风速为自动风。

1.2.2 制热工作的开机流程

当控制器执行线控器或遥控器的开机命令 (蜂鸣提示) , 或者在定时开时间到达开机时, 控制器按照下面流程进入开机状态。

如果满足室内风机启动条件, 即温度条件为:T回风≤T设-1℃, 室内风机持续停止时间≥30S, 室内风机按防冷风条件打开;当风机启动时, 静电除尘开始工作, 当风机停止时, 静电除尘停止工作;如果温度条件和时间条件有一个不满足, 则继续保持待机状态。

1.2.3 制热工作的关机流程

当控制器接收到遥控器的关机命令, 或者在定时关时间到达关机时, 遥控接收器上指示灯灭。

1.2.4 制热温度控制过程

在制热工作中, 室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停, 温度的设定范围为16~30℃。

当回风温度T回风≤T设-1℃, 室内机开机制热。若回风口温度上升, T回风>T设时, 室内风机满足运行时间≥3min (无阀系统) 时, 室内风机停机处于待机状态。

室内机在待机状态下, 停机3min, 室内风机运转30s, 再停机3min, 再运转30s, 一直持续下去。

若室内回风温度传感器损坏, 按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关, 设定温度为16度时, 开机16分钟;设定温度每增加1度, 开机时间增加1分钟, 最高设定温度为30度时, 开机时间30分钟;停机时间均为3分钟。

1.2.5 制热工作时, 室内风机的运行规则

自动风速的运行规则

在制热工作时, 室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。

当自动风速确定后, 至少需要运行30s后才能重新判断, 以防止室内风机风速抖动。

1.2.6 制热工作室内风机防冷风

制热模式满足启动条件时, 室内风机根据室内盘管温度进行防冷风保护。若室内盘管温度传感器损坏, 防冷风时间按设定的防冷风时间2min执行, 室内机按设定风速输出。

1.3 制冷模式运行

1.3.1 进入制冷模式的方式

进入制热模式的方法:通过遥控器设定为制热模式进入, 或者通过空调控制器上面的应急开关进入, 制冷模式初始设定温度为26℃, 初始设定风速为自动风。

1.3.2 制冷工作的开机流程

当控制器执行线控器或遥控器的开机命令 (蜂鸣提示) , 或者在定时开时间到达开机时, 控制器按照下面流程进入开机状态。

1.3.3 制冷工作的关机流程

当控制器接收到遥控器的关机命令, 或者在定时关时间到达关机时, 遥控接收器上指示灯灭。

1.3.4 制冷温度控制过程

在制热工作中, 室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停, 温度的设定范围为16~30℃。

当回风温度T回风>T设+1℃, 室内机开机制冷。若回风口温度上升, T回风≤T设时, 室内风机满足运行时间≥3min (无阀系统) 时, 室内风机停机处于待机状态。

若室内回风温度传感器损坏, 按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关, 设定温度为16度时, 开机16分钟;设定温度每增加1度, 开机时间增加1分钟, 最高设定温度为30度时, 开机时间30分钟;停机时间均为3分钟。

1.3.5 制冷工作时, 室内风机的运行规则

自动风速的运行规则

在制热工作时, 室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。

当自动风速确定后, 至少需要运行30s后才能重新判断, 以防止室内风机风速抖动。

1.4 自动模式

进入自动模式的方法:通过遥控器设定为自动模式进入, 或者通过空调控制器上面的应急开关进入, 当控制器检测到室内温度在22℃~26℃之间, 控制器运行于送风状态, 当检测到低于22℃时, 控制器运行于制热状态, 当控制器检测到室内温度在26℃以上时, 运行于制冷状态, 每个模式最短运行模式为2个小时, 风速不可调, 为自动风。

1.5 定时运行

1.5.1 定时开

若设置了定时开功能, 则控制器的时间到达设定的定时开时间后, 执行开机命令。定时开机后, 定时开功能取消。若在定时开时间尚未到达前执行了开机操作, 则定时开功能也将取消。

1.5.2 定时关

若设置了定时关功能, 则控制器的时间到达设定的定时关的时间后, 执行关机命令。定时关机后, 定时关功能取消。若在定时关时间尚未到达前执行了关机操作, 则定时关功能也将取消。

1.5.3 组合定时

可以同时设定定时开、定时关功能。当设置组合定时, 控制器根据定时开和定时关的时间的先后顺序来决定控制器的工作状态, 当在前的定时时间到时, 控制器即执行该定时操作并清除该定时方式, 转入另一种定时方式, 直到此定时被执行, 控制器将清除全部定时方式。

1.5.4 循环定时

在组合定时的基础上可以设定循环定时功能。当组合定时设定完毕后, 按循环定时遥控器上的定时设定键3秒以上, 出现循环定时标志, 主控板接收到指令后, 即进入循环定时工作状态。

进入循环定时状态后, 除退出循环定时的操作外, 所有定时操作及开关键均不再作用。主机到设定的时间后自动进入开机或关机状态, 且每24小时循环一次。

上述所有的定时功能, 在掉电后均取消。

1.6 睡眠功能

1.6.1 制热模式

进入夜间节能状态, 空调器运行1小时后先将设定温度降低1℃, 再过去1小时后再次将设定温度降低1℃, 一共降低2℃。

睡眠模式启动后, 制热时内风机为自动风。

1.6.2 在送风模式

启动睡眠模式, 风速转为低风。

1.7 传感器故障

1.7.1 室内回风温度传感器损坏时, 相应温度控制改为间隙运转工作状态运行。

1.7.2 内盘管传感器损坏时, 取消传感器相关保护功能, 防冷风按设定时间运行。

参考文献

汽车自动空调控制系统的研究现状 篇2

汽车自动空调控制系统的控制原理

KIMI KANG（南京农业大学工学院，车辆工程）

摘要：由于电子技术的发展，现代汽车空调已经由计算机控制。完善的汽车计算机控制的空调系统不仅可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风量和风向等进行自动调节，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，而且还能进行故障检测。

关键词：汽车空调；自动空调；电子控制

0引言

电子技术的快速发展使得汽车的控制系统更加智能化。自动空调在汽车上的应用就是一个简单的例子。自动空调同手动空调一样，也是由五大系统组成。其中制冷系统、取暖系统、通风系统、空气净化系统与手动空调基本相同，它们的差异就在于控制系统。此论文主要讲述电控自动空调的控制系统，尤其是电控自动空调，对其他四种系统并未详细叙述。电控自动空调控制的内容主要有温度控制、风量控制、出风口控制、吸入口控制、压缩机控制和自诊断功能。这些控制是从改变各风门位置（内外循环风门、空气混合风门、出风口风门）、热水阀开度、风机转速、压缩机状况来实现。电控自动空调操作简便，控制精细，舒适节能。采用CAN总线控制是汽车自动空调发展的趋势。

1自动空调的组成

汽车自动空调系统由制冷系统，取暖系统、通风（配气）系统、自动控制系统、空气净化系统五部分组成。1）制冷系统

制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等元件组成。制冷方式采用蒸气压缩式，利用制冷剂蒸发时吸收的热量来实现车内温度的降低。作为冷源的蒸发器，其温度低于空气的露点温度（空气中的水蒸气变为露珠时候的温度），因此，制冷系统还具有除湿和空气净化作用，使车内空气变得凉爽。2）取暖系统

取暖系统多采用冷却液加热式，将发动机出水口的冷却液通入暖风水箱，用鼓风机将水箱周围的热空气吹入车内。暖风还可以对前挡风玻璃进行除霜和除雾。3）通风系统

通风系统是能吸入新鲜空气，将冷风、暖风、新鲜空气进行混合，并把混合气分配到车厢不同位置的装置。主要有送风道、风门等部件。目前采用最多的通风系统是全空调方式，即把车外空气和车内空气经风门调节后，通过蒸发器冷却除湿，部分进入加热器，出来的冷、暖风再混合，然后按照要求送入车内。

汽车自动空调系统控制原理

4）自动控制系统

自动控制系统一方面对制冷和加热的温度进行控制，另一方面，对车内空气的温度、风量和流向进行测量控制。由传感器、控制中枢、执行器三部分组成。其中传感器包括温度选择器、日照强度传感器、风门位置传感器等。控制中枢有电子放大器、电桥比较计算器、ECU三种。电磁阀、真空转换器、真空驱动器、伺服电机等属于执行部件。5）空气净化系统一般由空气过滤器、电子集尘器、阴离子发生器等组成，对流入车内的空气过滤、净化，不断排出车内的污浊气体。在普通轿车中空气净化的任务由蒸发器完成。

2电控自动空调控制原理

电控自动空调的控制功能包括温度控制、鼓风机转速控制、进气控制、气流方式控制和压缩机控制。电控自动空调的控制逻辑框图如图1所示。

图1电控自动空调的控制逻辑框

1）计算所需送风温度

空调ECU根据驾驶员设定温度及车内温度、车外环境温度、光照传感器输送数据等传感器输送的数据，按下式计算所需送风温度TAO：

TAOaTSbTRcTAdTBe（1）

式中：TAO——所需送风温度；

TS——驾驶员设定温度； TR——车内温度； TA——车外温度；

汽车自动空调系统控制原理

TB——光照传感器输送数据； a、b、c、d、e——系数。

空调ECU根据TAO值，向伺服电机等执行元件发出控制信号，实现各种控制功能。但是当驾驶员将温度设置在最冷或最热时，空调ECU将用固定值取代上述计算值进行控制，以加快响应速度。2）车内温度控制

空调ECU根据计算出的送风温度及蒸发器温度信号，确定是否向空气混合伺服电动机通电，控制空气混合风门的位置，实现车内温度控制。空调ECU根据下式计算空气混合挡风板开度值SW：

SWTAOf(TEg)100%（2）

h(TEg)式中：TE——蒸发器温度；f、g、h——系数。

当SW值近似为零时，表示TAO与TE接近，空调ECU即截止输入空气混合伺服电机的控制电流，空气混合挡风板居于原位置。若SW值小于零，表示TAO小于TE，空调ECU控制空气混合挡风板向冷的方向转动，降低出风温度。与此同时，电机内的电位计将挡风板的转动位置信息反馈给，当温度降低使SW近似为零时，ECU切断电流，伺服电机停止转动。若SW大于零，表示TAO大于TE，于是空调ECU控制空气混合挡风板向热的方向转动，提高出风温度，直至SW重新接近于零。

3）风机转速控制

AUTO开关位于暖风装置控制板上，按下AUTO开关，空调ECU根据送风温度TAO值与鼓风机转速之间的关系如图2所示。

图2 TAO值与鼓风机转速之间的关系

4）进风方式控制

当按下进风方式键时，空调ECU控制进风控制伺服电动机转动，将进风风门固定在“车外新鲜空气导入”或“车内空气循环”位置上。当按下“AUTO”键时，-3-

汽车自动空调系统控制原理

空调ECU根据计算值，在上述两种方式之间交替自动改变进风方式。5）送风方式控制

当按下送风方式控制键时，空调ECU控制送风方式伺服电机动作，将送风方式固定在相应状态上。当进行自动控制时，空调ECU根据求得的TAO值，自动调节送风方式。当TAO值非常小时，最冷控制挡风板完全开启，增加送风风力（图3）。

图3 送风方式与送风温度关系曲线

6）压缩机控制

同时按下空调“A/C”键和“鼓风机”键，或按下“自动控制”键，空调ECU使电磁离合器接合，压缩机开始工作。压缩机控制电路如图12-5所示，空调ECU的MGC端首先向发动机ECU发出压缩机工作信号，发动机ECU的A/C MG端随即搭铁，使磁吸继电器吸合，电流流入磁吸，使压缩机运转。与此同时，电流也加到空调ECU的A/C一端，向空调ECU反馈磁吸工作信号。

进行自动控制时，若环境温度或蒸发器温度降到一定值以下，空调ECU将控制压缩机间歇工作，即磁吸交替导通与断开，以节省能源。

空调装置工作时，空调ECU同时从发动机点火器及压缩机转速传感器采集发动机转速与压缩机转速信号，并进行比较。若两种转速信号的偏差率连续 3s 超过80％，ECU则判定压缩机锁死，同时与电磁离合器脱开，防止空调装置进一步损坏；并使操纵面板上的A/C指示灯闪烁，以提示驾驶员。

汽车自动空调系统控制原理

7）故障自诊断功能

当空调ECU检测到某些传感器或执行元件控制电路故障时，其故障自诊断系统将故障以代码的形式存储起来，检修时只要按下操纵面板上的指定键，即可读取故障代码。

图4压缩机控制电路

3自动空调技术发展

目前电控自动空调的控制逐渐趋于成熟化，但关键的信号处理仍存在很大的提高空间，需要进一步的加快控制的效率，第一时间感知环境，以更快的速度去调节车内空间温度，来进一步加强汽车的舒适性。在 CAN 总线技术基础上构建了基于 CAN 总线的汽车空调控制系统，并制定了空调系统的CAN 通讯协议，最后引入 PID 控制算法完成了汽车空调系统的自动控制。将汽车空调控制系统CAN 网络化，使得分散在不同位置的空调系统各节点可以共享信息，更好的配合。基于 CAN 总线的汽车空调控制系统的开发不仅提高了汽车空调的舒适性，而且还使得汽车空调能与其它车载CAN 网络进行互连，从而加速了车身一体化的进程。

参考文献

浅述中央空调系统的自动控制 篇3

关键词：空调机房 露点温度 风机盘管

一、工程概况

本工程位于山东，为山东冠世榴园酒店二期工程酒店部分，属一类高层建筑。本建筑地上24层，地下4层，总建筑面积约3.5万㎡，建筑高度99.7m。地下部分包括冷冻站、锅炉房、热交换间、发电机房、水泵房等，一～四层为酒店裙房，五层为娱乐用房，六～二十三层为酒店客房，二十四层为宴会厅及厨房，屋顶为机电用房。酒店大堂、中（西）餐厅、宴会厅等大空间采用全空气单风道定风量系统，过渡季节可全新风运行。会议室、健身房、办公室、客房等小房间均采用风机盘管+独立新风系统。

二、空调系统的调节方式

一般根据空调房间的温度允许波动范围和技术经济分析来选择，对于波动范围大于1摄氏度的系统，采用手动调节可满足要求；而对于波动范围小于1摄氏度的系统可采用自动调节。从空调系统空气处理过程明显地看出，要想使空调房间内的空气参数稳定地维持在允许的波动范围内，必须对露点（或湿球温度），二次加热器后空气温度及温室进行调节。因此，空调自动调节系统是由“露点”（或湿球温度），二次加热器及室温调节等环节组成。

自动调节系统投入运行前，应对自动调节系统的联锁，信号，距离检测和控制等装置及调节器，检测仪表进行检查与试验调整，在它联动后，需要测定调节对象的基本特性，给调节系统在运行调整时创造有利的条件。

常见的中央式空调系统自动调节原理，为维持空调房间的温度恒定，自动调节系统应由“露点”，二次加热后温度和室温三个各自独立的环节组成。从整个空气处理过程来看，这些环节是相互联系的统一体，且前一环节直接影响到后一环节的工作。

三、电气仪表控制

1夏季：在室内或回风道内设温度敏感元件下，通过温度调节器比例控制空气冷却器CC的电动三通阀V1（在直接蒸发式冷却器中可以用双位控制电磁阀的方式）。室内温度降低，则三通阀关小通往冷却器的水路，开大旁通水路，于是送风温度就上升。但是这时去湿能力也降低，室内温度也会上升，当相对温度上升到允许的上限值时，设在室内的相对湿度调节器H1，就使电动三通阀开大通往冷却器的水路，冷水进入空气冷却器的量增多，去湿能力又增加，使室内温度又下降。而温度下降，T2就命令空气再加热器HC工作，比例控制电动双通阀V2关小，以防室内过冷。但一定要注意这个方案夏季需要热源。

2冬季：通过室内或回风道内设置的T2比例控制HC的电动双通阀V2通过H2比例控制喷雾加湿器AW的喷雾水加热器WH的蒸汽电动阀V3这个加湿装置的滞后较大，当室内温度上升后H2虽然会命令V3关小，但室内湿度还会继续上升的倾向，所以一般都要再设一个H3进行上限控制，只要室内相对湿度超过某个预先设定的上限值，那么就立即停止喷雾水的水泵，若加湿装置采用喷蒸汽的方法，用电磁阀进行双位控制，则不存在这个问题，可以不要H3这种方式中T2在夏季与冬季的给定值不同时，要用人工改变设定值。不能实现冬夏连续动作。

四、新风量控制调节

新风量控制调节与冬季的控制方法完全相同，所不同的是增加了新风阀及回风阀的控制，这两个阀连动但一开一关，并且与风机连锁，风机一停，新风阀就要全关，风机一开新风阀就要开，但其开度由S预先设定。为了使这个风阀控制更有效，在过渡季节里，还可以通过T1及调节器，控制风阀的电机，用新风来给室内降温，另外还在新风道内设有T4，当新风温度逐渐升高，失去冷却作用时，就命令新风阀开到最小开度，节省能量。

五、新风与旁通风的调节

新风与旁通风的调节在新风量控制调节的基础上又加了冷却器前的旁通风门的控制。主风阀与旁通阀应连动（一开一关），通过T1来控制风门开度，室内温度下降时，M4动作相反一开一关，在新风道内设置的T5就会令M3全关闭，采用夏季最小新风量，这个新风量的大小由M5决定，M5的开度由手动操作器S1设定。回风道内设了一个下限温度敏感元件T6，以便在冬季刚一开动空调器时，室内温度很低，为了尽快使室温上升要使新风阀M5全关闭，待升到要求的室温时再恢复到原定的开度。当空调系统中没有排风机时，控制与此也大体相同，但是在排风管上要加一个控制阀，控制排风量。排风阀的启闭应与新风阀相反。

六、风机盘管机组

风机盘管机组是按最大负荷选用的，但最大负荷出现的时间是很短的，负荷少时，房间内会出现过冷或过热的现象，虽然可以用人去开停风机或调速，但往往因为嫌麻烦而不去调节，结果不仅浪费了冷量，室温达不到要求，而自动控制的风机盘管比不加控制的夏季一个月可节省冷量达38%，所以最好还是加自动控制。 风机盘管机组可以采用下列两种控制方法，一是用室内温度调节器控制风机转数或开停；另一种是用室内温度调节器控制水阀。控制风机的做法较简单，因为风机盘管机组的风机就带有三种速度，改为自动控制时只是继电器的通断问题，但当风机盘管水平吊在顶棚下时，风机停止转动后，室内气流循环会变坏，冬天从门窗缝隙进来的冷风会停留在地极附近，从而使室内温度梯度变大，这时最好用窗台下放置的立式风机盘管。

若使风量保持一定，用控制水路的办法来改变送风温差，那么室内气流循环就不会变差。在舒适性空调系统中，水路采用双位控制已经足够，水路若采用双通电磁阀时，当一个系统中有许多风机盘管的水路都关闭时，总水流需要量减少，管内的压力会升高，甚至产生振动和破坏，这时应设水压调节器相应改变系统内的循环水量，若采用前面讲的三通阀，当关闭通向盘管的水路时，水由旁路直接回到回水管，这样可以保持总水量没有太大变化。这种定流量的方法系统稳定，但因水泵流量不变，耗电更大。因为风机盘管机组的风机是三速电机，可以用手动调节一定范围，所以也不一定每台机组都设水路调节装置，因为在一座大的建筑物中，风机盘管的水路最好是分区成为系统，比如南向的一个系统，北向的又一个系统，顶层一个系统，中向标准层一个系统，地下室又一个系统等等。这样每个区负荷变化比较一致，只要每区设一个水温调节装置即可。

当负荷减少，每个区要的冷水量少时，会使总供水管中压力升高，然而管道中流量小，阻力损失又变小，于是大部分的阻力消耗都要加到每区的调节阀上，这样可以使控制性能变坏，解决的办法可以在蒸发器出口处加一恒压阀，把水泵出水口与吸水口用带恒压阀的管道连接，当蒸发器出口处由于流量减少，水压升高达到一定值时，恒压阀自动打开，使一部分水旁路，但流经水泵及蒸发器的水量变化不大，同时管中水压也不致升高。

七、制冷机的自动控制

在空调系统中，空调负荷一般都是随着时间而不断变化的，所以也要求冷冻机能随着负荷的变化而进行范围较广泛的制冷量调节。对制冷量调节的要求应该是调节范围广，对负荷的变化反应迅速，在低负荷时所要的动力要小，而且装置要简单可靠。一般空调的场合，最终都是为了保持室内温度或湿度为一定值。所以简单的空调装置中也有直接用室内湿度调节器或室内温度调节器进行冷冻机能量控制的，但是，在大型装置中或系统滞后很大，空调房间很多的时候或温度要求精度较高时，用上述直接控制的方法就很困难了，这时一般是用压缩机的吸气压力或蒸发器的冷冻水出水温度作为制冷机组的待调参数。

八、结语

空调自动控制 篇4

国家游泳中心赛时建筑面积约8×104m2,标准座椅1.7万个,其中临时座椅约1.1万个。水立方是一个177 m×177 m,高31 m的建筑,外形呈方形。场馆分为奥林匹克比赛大厅、热身池大厅和嬉水大厅,之间用泡泡墙作为线性空间的分隔。比赛大厅包括了观众坐席、游泳池、跳水池以及各类附属用房,是奥运会期间主要使用空间。水立方设计中,墙体和屋顶为新型多面体钢架结构,钢结构钢架内外覆盖ETFE膜充气枕,总面积达10万m2。2008年北京奥运会结束后,水立方将成为多功能的大型水上运动中心,举办国际国内大型水上比赛,为公众提供水上娱乐、休闲、健身运动和多种休闲活动,而且将成为奥林匹克运动留下的宝贵遗产和北京城市建设的新景观,国家游泳中心室内图景如图1所示。

2 国家游泳中心空调系统简述

水立方比赛大厅为大空间、层高较高,在赛时容纳人数多达1.7万人左右,而比赛区域和座椅区域要求的温、湿度参数不一样,空调的设计难度高;嬉水大厅不仅体积大、且层高较高,池水水体和水面面积也最大,它的乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)外围护结构面积也是最大的,空调的设计难度同样很高。为保证奥运赛时运动员在出水后和入水前的舒适性,按国际游泳池设计标准规定,池厅空气温度应比池水温度高1～2℃,相对湿度一般为50%～70%,风速控制在0.2 m/s左右。而同处一个大空间的坐席区观众在此环境下就会感觉闷热难受。游泳馆还存在湿度大和冬季围护结构容易结露的老难题,处理不好可能会影响运动员成绩。

水立方设计团队借鉴世界先进设计理念,采用了包括计算流体力学(CFD)在内的仿真手段进行了空调工程设计,如图2所示。水立方空调工程采取分区空调的原则,对坐席区域采取提供局部舒适微环境的方法,竞赛厅坐席送风温度场模拟如图3所示。

1)比赛大厅是由4台显热回收型空调机组负担,池厅送风是从东西两端泡泡墙下由喷口及条缝百叶风口完成;观众区送风由固定座椅区观众入口门头的旋流风口和喷口送出,回风的25%由池岸、75%由南北池岸的回风柱实现。屋顶设置排风机进行排风,在屋顶还设置了自然排风口,在过渡季节和非运营期间,8个自然通风口可使馆内外空气流通,将建筑空间中的热量散发出去,实现节能运行。

2)观众座椅送风为观众提供舒适的微环境,固定座椅观众区由座椅下保温静压箱经座椅后侧的旋流风口送风,并由位于座椅东西两端楼梯竖井的百叶实现回风。临时座椅观众区下部区域采用全新风系统,由送风管道经座椅下侧的旋流风口送风,上部区域采用处理过的全新风,与座椅下吊装的回风机的部分回风混合后,经座椅下侧的旋流风口送风,屋顶排风机排风。

3)热身池厅位于比赛大厅西侧,2层通高,由两台显热回收型空调机组负担。西侧半空活页条缝散流器风口送风,东侧北管井及南侧百叶实现回风,利用空调机组排风机排风。

4)赛后建造的嬉水池大厅为大众休闲娱乐场所,位于比赛大厅南侧,赛时作为展区。为兼顾赛时赛后功能,空调送风管道沿泡泡墙下布置,喷口送风,回风百叶设置在池厅内的两个核心筒立柱的半高空位置,屋顶排风。

5)防结露:由于游泳馆长期处于高温、高湿的环境下,防结露一直是室内泳池设计的一个重大课题。冬季室内外温差很大,更容易产生结露。水立方膜结构采用了传热系数远远小于高级玻璃幕墙的ETFE膜材,这为泳池防结露提供了有利条件。为了确保不出现结露现象,屋顶下部紧贴处还安装有防结露加热送风系统。夜间及非运营期间,采用池水覆盖等简单实用的手段,确保不出现结露现象。

6)空腔通风:膜结构有着较好的太阳光透性,夏季或太阳辐射较强的过渡季节,在两个膜层间很容易形成温室效应,导致空腔内温度很高,利用空腔通风可以减少夏季高峰时段的热量。空腔通风利用屋顶排烟风机,进风口位于泡泡墙下,每个进风口装铅丝网及电动密闭风阀。

冬季将空腔封闭以保持热量,光线可以照射进来。

3 建筑设备监控系统

国家游泳中心设置建筑设备监控系统对空调设备和其他机电设备进行监控。除实现对空调通风系统监控外,还需要对给排水、冷热源、公共照明、电梯、充气泵、电伴热、变配电、池水处理和发电机等系统进行监控。

建筑设备监控系统采用集散式网络结构,由管理层网络与监控层网络组成,并通过各种网络接口与第三方设备独立的监控子系统集成,能够完成多种控制及管理功能。中央监控室位于地下2层,作为建筑设备监控主控室。中央管理站或操作站的图形化界面提供对所有设备进行操作、管理和警报等功能,通过计算机图型化的用户界面,实时向管理者集中报告各种运行状态和运行参数。

通过分布在现场的直接数字控制器,对设备进行有效和分散地控制,可独立运行。控制器间的网络通讯采用对等型通讯,万一网络中断连接,将自动进行操作,同时仍然可以与网络正在运行的部分关联控制器交换数据。建筑设备监控系统总监控点数为2931点,其中DI点1776点;DO点720点;AI点331点;AO点104点。

3.1 空调系统自动控制

空调系统自动控制按受控对象类型可以分为对空调机组的控制、对新风机组控制和对送排风机的控制。其中,空调机组的控制类型又可分为比赛大厅、固定看台、热身池及训练池大厅、休闲池厅、屋顶防结露、多功能厅和泡泡吧等不同类型。

3.1.1 比赛大厅空调机组的控制

1)比赛大厅(含竞赛池和跳水池观众席):控制模式分夏季、冬季和过渡季,每个季节又分赛时和非赛时,赛时又分观众满、部分观众和无观众。(1)竞赛池+约3/5西侧固定坐席:竞赛池空调机组对应参数见表1。(2)跳水池+约2/5东侧固定座席:跳水池空调机组对应参数见表2。

2)空调机组K1-4-1～4为显热回收型,内设回风电动调节阀,新风排风管路设电动风量调节阀,根据不同季节设定调节新回风比,回水管路设电动双通调节阀,根据池岸及池边至空调机组的回风管的回风温度调节水流量。池厅空调送风从东西两端泡泡墙下,由喷口及活页条缝散流器风口送风,由池岸及南北回风柱回风。在需快速空调及需要辅助防结露运行时,回风阀门全开,关闭新风阀,循环运行,工作人员根据室内情况,决定机组的启停,如图4。

3)风门控制:系统能根据室外空气的焓值来调节新(排)风门和回风门的开度,从而调节新风和回风量的比值,实现全年工况的节能运行。新风门系统能根据室外温/湿度的大小,调节风门开度。

4)工况优化控制:通过软件进行时间的累计计量,对空调机组进行工况优化控制,设置手动/自动控制。

5)回风温/湿度控制:在回风管道设置温/湿度控制器,对空调机组的回风温/湿度进行监测。比赛大厅空调机组配冷热水及再热电动调节水阀和电动执行器,以达到控制回风温/湿度的目的。

6)滤网压差报警:每台空调机组的过滤网处均设有压差开关,由此来测定过滤网是否淤塞,此信号通过直接数字控制器(DDC)反映在中央控制器中,在中控室工作站提示并打印,通知维护人员进行清理。

7)送风机和回风机的监测:通过风机压差开关监测送风机和回风机的运行状态,监测送风机和回风机的手动/自动状态和故障报警,将运行状态和当前风机应该处于的状态进行比较,以判断风机是否运行正常,当风机发生故障时,发送报警信号。

8)风机启停控制:每台风机都有自己的启停时间表,时间表可以在中央管理计算机上生成和设置。启停风机时,实现风机、风门和调节阀的联动。风机停止时,关闭新风和回风风门,强制调节阀至关闭位置。(1)夏季比赛时,空调机组以最小新风比运行,坐席有观众时送风,当观众不多时可按空调系统分布位置集中售票,减少空调机组的开启台数。夏季无比赛时,空调机组以全新风方式运行,当室内闷热时,开启空调机组间歇制冷,此时只控制室内温度,空调机组以最小新风比运行。(2)过渡季比赛时,空调机组根据室外焓值调节新回风比,坐席送风方式与夏季相同。过渡季无比赛时,以全新风方式运行,当室内闷热时,开启空调机组间歇制冷,此时只控制室内含湿量。(3)冬季比赛时,空调机组根据室外含湿量以合适新回风比运行,座坐席送风方式与夏季相同。冬季无比赛时,空调机组部分开启,此时只控制室内温度。

9)室外温/湿度监测:系统能够自动记录室外空气的相对湿度及温度,可以用曲线图或表格的形式显示或打印。系统能够支持管理员查询记录,有最小开度限制,以满足卫生要求。

10)再热盘管上电动调节阀控制:(1)夏季:室内温度T和湿度H同时控制冷盘管阀(以下简称V1)和再热盘管阀(以下简称V2)。如果温湿度都高于设定值,则开大V1,关小V2;若湿度高于设定值而温度低于设定值,则V1和V2均开大;若温度高于设定值而湿度低于设定值,则开大V1,关闭V2,很明显,这时室内湿度偏小;温和湿度均低于设定值时,则关小V1,直至V1全关后仍低于设定值时,打开V2阀调再热量。(2)冬季:由于室内湿负荷较大,可不再考虑加湿问题,这时室温T直接控制热盘管V1,当V1阀全开而温度仍然过低时,开V2阀调再热。

3.1.2 固定看台空调机组的控制

1)空调机组为K5-4-1～4,采用座椅后侧送风,为固定坐席观众提供区域空调服务。设新风预热段和再热段,新风、回风和排风管路设电动调节阀,根据不同季节设定调节新回风比。回水管路设电动双通调节阀,根据回风温度调节水流量。永久坐席送风由座椅下保温静压箱经座椅后侧的旋流风口送风,回风由位于座椅东西两端楼梯竖井的回风百叶回风。在需快速空调及比赛大厅辅助加热时,回风阀门全开,关闭新风阀,循环运行,工作人员根据室内情况决定机组的启停。设置防冻报警开关,对盘管进行保护。新风预热开关阀门随冷热盘管两通阀启闭动作,如图5。

2)风门控制、回风温/湿度控制、滤网压差报警、送风机和回风机的监测、风机启停控制、再热盘管上电动调节阀控制与3.1.1节比赛大厅空调机组的控制相同。

3)工况优化控制:对空调机组进行工况优化控制,设置手动。

3.1.3 热身池及训练池大厅空调机组的控制

训练池空调机组控制模式分夏季、冬季和过渡季,其中夏季又分赛时和非赛时。空调机组对应参数见表3。热身池厅的空调送风由西侧半空活页条缝散流器风口送风,回风由东侧北管井及南侧百叶回风。利用空调机组排风机排风。空调机组K2-2-1～2为显热回收型,设再热段,新风、回风和排风管路设电动调节阀,根据不同季节设定调节新回风比。回水管路设电动双通调节阀,根据回风测点温度调节水流量。在需快速空调工况及夜间防结露时,回风阀门全开,关闭新风阀,循环运行,工作人员根据室内情况决定机组的启停,如图6。

1)风门控制、回风温/湿度控制、滤网压差报警、送风机和回风机的监测、风机启停控制、再热盘管上电动调节阀控制与3.1.1节比赛大厅空调机组的控制相同。

2)工况优化控制:设置手动。

3.1.4 休闲池厅空调机组的控制

休闲池厅空调机组控制模式分夏季、冬季和过渡季,其中夏季又分平时和闷热时。空调机组对应参数见表4。赛后休闲大厅的空调从泡泡墙下由喷口及活页条缝散流器风口送风,回风由立柱半高空的回风口回风到空调机组实现。空调机组为显热回收型K3-4-1～4,内设回风电动调节阀,新风、回风、排风管路设电动调节阀,根据不同季节设定调节新回风比。在需快速空调工况及夜间防结露时开启回风阀门,关小新风阀,循环运行,工作人员根据室内情况决定机组的启停,如图7。

1)风门控制、工况优化控制、滤网压差报警、送风机和回风机的监测同第3.1.1节。

2)回风温/湿度控制:必须配冷热水电动调节水阀和电动执行器。

3)风机启停控制:(1)夏季时空调机组以全新风运行,当室内闷热时,开启空调机组间歇制冷,此时只控制室内温度。空调机组以最小新风比运行。(2)过渡季时同3.1.1节比赛大厅空调机组的控制。(3)冬季时,空调机组以合适新回风比运行,此时只控制室内温度。当布置在屋顶内表面的测点温度的最不利温度比室内露点温度高2℃时,开启屋顶防结露空调柜;当内表面的测点温度比室内露点温度高3℃时停机;当最不利温度继续下降了1℃时,再开启B2空调机组,以喷口上送方式和全新风运行。

3.1.5 屋顶防结露空调机组的控制

屋顶防结露机组为K-WD-1～4,回水管上装电磁阀与风机联动。温度测点分4个区域对应4台机组。东立面ETFE防结露利用空调机组K1-4-3上喷口,西立面ETFE防结露利用空调机组K1-4-2上喷口,如图8。

1)室内参数设计:(1)赛后室内温度为29℃和湿度为70%工况下,当屋顶及立面温度测点比较值比23℃露点温度高1℃时,开启相对应区域的屋顶K-WD送热风,防止屋顶内表面结露,管理人员视情况手动开启K1-4-3向上送热风,防止内墙表面结露,当测点比较值比23℃露点温度高2℃时停机。(2)室内温度不为29℃和湿度不为70%工况下:在平时空调不运行时,将屋顶测点温度比较值与室内动态温湿度对应的露点温度进行比较;当屋顶温度测点比较值比当时露点温度高1℃时,开启相对应区域的K-WD送热风,防止屋顶内表面结露,管理人员视情况手动开启K1-4-3向上送风,防止内墙表面结露,当测点比较值比露点温度高5℃时停机。

2)水路电动双通开关阀的控制:由送风温度控制开关控制安装在K-WD-1～4回水管路上的电磁阀,当屋顶内温度测点比较值高于当时环境下露点温度1℃时,电磁阀先打开,随后开启机组送风,每个系统安装一个温度测点在机组出口气流稳定段。当送风管道内的温度测点到38℃或设定值时,电磁阀关闭,人工开启空调机组K1-4-3、K1-4-2,可按冬季工况控制策略运行。

3)测点显示:室内温/湿度测点及送风温度均应在中控室有集中显示、记录、打印并监测设备运行状态。

3.1.6 多功能厅空调机组的控制

空调机组K6-2设新风预热段和湿膜加湿段,如图9。设置防冻报警开关,对盘管进行保护。新风预热开关阀门随冷热盘管两通阀启闭动作。联锁屋顶排烟风机采用P(Y)WD-19～22排风。

1)风门控制、滤网压差报警、送风机和回风机的监测、风机启停控制同3.1.1节的控制。

2)工况优化控制:设置手动。

3)回风温/湿度控制:必须配冷热水电动调节水阀和电动执行器。

3.1.7 泡泡吧空调机组的控制

1)泡泡吧及餐厅使用地板置换送风,利用竖向管井回风,在过渡季节采用大量新风。空调机组K-7-1设新风预热段、再热段、湿膜加湿段,表冷加热段回水管路设电动双通调节阀,根据回风测点温度调节水流量。湿膜加湿段回水管路设电动开关阀,当室内相对湿度低于40%时开阀,高于65%时关阀。设置防冻报警开关,对盘管进行保护。新风预热开关阀门随冷热盘管两通阀启闭动作。根据回风湿度与设定湿度偏差,控制加湿器开、停维持送风湿度的恒定,如图10。

2)风门控制、回风温/湿度控制、滤网压差报警、送风机和回风机的监测、风机启停控制同第3.1.1节。

3)工况优化控制:设置手动。

对于临时看台、外围护外区和外围护内区这3个区域,采用了新风机组的控制。

3.1.8 临时看台新风机组的控制

1)临时坐席下部区域新风机组X9-4-1～4设再热段,回水管路设电动双通调节阀,根据临时座椅区域环境测点温/湿度平均值调节水流量。送风采用座椅下的管道经座椅下旋流风口全新风送风。临时坐席上部区域X8-4-1～4设再热段,回水管路设电动双通调节阀。根据临时座椅区域测点温/湿度平均值调节水流量,机组出口温度与送风箱温度有1℃差值需校核,新风与座椅下吊装的回风机HF-28的回风或临时座椅后部回风混合后,采用座椅下的管道经座椅下的旋流风口送风。临时座椅区域新风机组X8-4-1～4、X9-4-1～4与回风机HF-28-1～28在静压箱中混风,确保赛时新风比达到67%,与屋顶排风机P-WD-5～8、P(Y)-WD-9～12联锁启停,如图11。

2)风门控制:系统能根据室外空气的焓值来控制新风门的开启,实现全年工况的节能运行。

3)工况优化控制:对新风机组进行工况优化控制,设置手动/自动控制。

4)送风温度控制:所有的新风机组都必须配电动调节水阀和电动执行器,以达到控制送风温度的目的。

5)滤网压差报警:每台新风机组的过滤网处均设有压差开关。

6)送风机的监测:通过送风机压差开关监测送风机的运行状态,检测手动/自动状态和故障报警。

7)风机启停控制同3.1.1节比赛大厅空调机组的控制。

8)监测新风的温度:在重要区域设温度控制器,夏季空调根据温度和设定温度的偏差,调节冷水回水管路上的电动双通阀。坐席出风口温度保持21℃,保证观众席的舒适度。

3.1.9 外区新风机组的控制

有较大面积靠近外围护结构的区域为外区,采用风机盘管加新风系统两管制,风机盘管由单独的外区的水路供给。夏季供冷水,冬季供热水,如图12。

1)机组为1-6-1、5～6、X2-2-1～2、X4-2-1～2、X6-1-1、X7-1-1、X-B2-1～3、X-B1-1～2、X-L0-1共15台。(1)冬季当室内温度小于16℃或设定值时,供热系统工作;当室内相对湿度测点小于40%时,加湿段水路电动开关阀开启加湿,当大于65%时关闭。(2)夏季当室内温度大于28℃或设定值时,供冷系统工作。(3)过渡季,新风机组通风运行。

2)风门控制、工况优化控制、送风温度控制、滤网压差报警、风机启停控制和送风机监测同第3.1.8节临时看台新风机组控制。

3)监测送风温度、新风的温/湿度:在重要房间设湿度控制器,根据受控区湿度与设定湿度偏差,控制加湿器的启和停,维持送风湿度的恒定。夏季空调根据送风温度和设定温度的偏差调节冷水回水管路上的电动双通阀。

3.1.1 0 内区新风机组的控制

靠近外围护结构4.5～8 m的区域为内区,采用风机盘管加新风系统,全部采用两管制,内区风机盘管由单独的供内区的水路供给。夏季供冷水,冬季供热水,过渡季供冷水,如图13。

1)机组为X1-6-2～4、X3-2-1～2、X5-2-1～2共8台。(1)冬季过渡季中,当内区温度大于24℃或设定值时,先开启对应区域的新风机组通风,当温度大于28℃或设定值时,开启冷冻站400吨冷水机组集中供冷,供冷系统阀门开启,至分/集水器管路的阀门关闭。(2)夏季及过渡季,当室内温度大于28℃或设定值时,先开启对应区域的新风机组通风,当温度大于30℃或设定值时,开启冷冻站400吨冷水机组集中供冷,供冷系统阀门开启,至分/集水器管路的阀门关闭。(3)夏季由分/集水器统一供冷,冬季由分/集水器统一供暖,新风机组将室外空气调节至设定值送入房间。当新风机组处理达不到环境需求时,风机盘管就地开启作为调节手段,各房间内独立控制。

2)风门控制、工况优化控制、送风温度控制、滤网压差报警、送风机的监测、风机启停控制和监测送风温度、新风的温/湿度同第3.1.9节外区新风机组的控制。

3)设置防冻报警开关,对盘管进行保护。冬季时根据室内温度与温度设定值偏差调节水管上的电动调节阀达到需要的送风温度。室内温控器设冬/夏转换开关。

3.1.1 1 送排风机的控制

采用常规送排风机控制:

1)风机的程序启/停控制:建筑设备监控系统预先制定定时时间表,或根据比赛计划和动态信息,实时改变控制时间表来安排风机一周内每天的开机时间,因此系统就能根据定时时间表自动启、停风机。

2)运行时间累计:楼宇自动化系统将存储每台风机整个的运行时间,数据将按需要在中央管理中心显示。

3)运行状态监视:监测风机运行的状态,手动/自动状态。(1)D控制模式。大厅排烟及夏季空腔通风机的控制为风机的程序启停控制,监测风机运行状态、手动/自动状态、故障报警,如图14。(2)C控制模式。大厅排烟及排风的控制为风机的程序启停控制,监测风机运行状态、手动/自动状态和故障报警。电动双位风阀的状态信号由BA控制器送至相应消防模块箱,通过消防模块箱控制风机启停,消防模块箱2次线路中消防控制优先,即消防动作将BA控制部分切除。(3)C变频风机控制模式。风机变频器控制为变频控制、变频反馈、变频器故障报警和变频器启停,如图15。

4)公共区域卫生间对应的屋顶排风机由中控室集中控制启停。弱电管井的排风系统由中控室集中控制设在屋顶的排风机的启停。南北商业街的排烟兼空腔通风的风机,在夏季最热时可由B A控制间断排风。

5)大厅负压控制:在竞赛大厅与内区走道分割处或观众出入口处设置空气差压传感器。大厅内的空气压力大于内区走道时,开启屋顶排风机,把高湿气体排至室外,保持池厅内负压,使湿度大的气体不进入低湿度的房间和走道。特别是夏季晚间空调不开启时,可以把积聚在池厅高湿气体及时排走,并在池厅通向走道的出口处设置具有防潮而且气密性良好的帘布,以减少湿气进入走道和房间。

6)空腔通风控制:夏季最热期间,利用空腔通风减少围护结构负荷。在围护结构空腔底部设有电动密闭开关风阀,共计111个,分组对应于不同区域的空腔通风机。当空腔内的测温点比较值大于33℃时,对应区域的电动阀打开,空腔通风机开启排风,当小于30℃时停机关阀。

3.2 冷热源系统

3.2.1 冷冻站系统

冷冻机组设备供应商应提供冷机群控的控制器,该控制器应配置标准接口和开放的通信协议,实现BAS与冷冻机组间的连接。冷冻机组内部状态参数及相关设备的工作状态将通过通讯接口上传到BA系统。制冷机组本身的控制和安全保护,应由冷冻机组控制装置完成。

3.2.2 BA系统与冷水机组子系统的接口

1)接口信息内容:由冷冻机组子系统将全部冷水机组及配套设备的运行状态、故障信息及测试参数等数据传给BA系统,可以在集成平台显示:(1)实际制冷量、冷机本地/远程控制、冷机工作模式、冷机开/关、冷机工作状态、压缩机排气温度、压缩机额定负载电流(RLA)值、压缩机运行时间、压缩机选择、冷凝器入水温度、冷凝器水流开关状态、冷凝器出水温度、冷凝器制冷剂压力、冷凝器制冷剂饱和蒸汽温度、冷凝器水流速、蒸发器入水温度、蒸发器水流开关状态、蒸发器制冷剂压力、蒸发器饱和制冷剂温度、蒸发器水流速、供油压力、油泵压力和油泵温度等参数;(2)监视冷冻机组、冷冻/冷却水泵、冷却塔风机的运行工作状态、故障报警状态、各水泵出水水流状态、冷冻/冷却水供、回水温度及压力、总回水流量;(3)监测补水箱的溢流水位和超低水位、水位报警及自动补水、监测补水泵运行状态、故障报警。B A系统将对应数据传给中央集成系统,并对冷冻机组设备进行维护管理。

2)接口方式:冷冻机组控制盘与BA系统中央管理工作站以RS-232C/485/422标准接口或网络接口连接,双方应明确数据格式和通讯内容。

3)联动功能:BA系统收到数据后,定期对冷冻机组设备进行维护管理,冷冻机群控器根据空调负荷情况,对冷冻机组各设备进行台数控制和设定,并将参数上传给中央集成系统,便于查询管理和集成系统进行资源的分配。

3.3 热力站系统

热源来自市政热源。热交换站设于地下2层,夏季利用空调回收热先把冷水预热后,进入热交换器进行水-水交换,由热媒进口的温控阀自动控制出水温度,供应55℃的热水。供应方式可视运营需要采用定时供应或者全天供应,机械循环,循环水泵的启停由回水温度自动控制。设置板式热交换器7套、三功能即热容积式换热器4套、波纹管换热器2套、地板空调防结露变频循环泵2台、地板空调防结露循环泵2台、池水加热空调再热变频循环泵2台、采暖循环泵2台、生活热水循环泵4台和补水变频泵6台。

热力站的设计由北京热力工程设计公司完成,包含热力站的BA系统部分。根据北京热力工程设计公司要求,BA系统对热力站部分只进行监视,监测内容如下:1)监测热交换器2次测供水温度;2)监测热水循环泵和补水泵的运行状态,故障报警;3)变频循环泵和补水泵的变频反馈、变频故障、变频状态监测;4)热交换器1次侧设置就地温控阀。热力站的变频泵厂家自带自控系统。

3.4 空调系统节能管理

3.4.1 时间管理程序

1)时间程序:(1)对需要的被控对象编制一个独立的启/停程序时间表,控制空调系统和灯光照明等;(2)例外日时间程序:提供一组例外日时间程序用以容纳例外假日和法定假日的启/停程序时间表;

2)临时时间程序:提供临时时间程序,在特殊情况下,临时时间程序代替事先已编制的时间程序。

3.4.2 空调系统节能控制

对空调系统采用多种节能技术,使空调系统经济运行,BA系统获得显著的经济效益,包括以下程序:1)间歇空调机组的最佳启动时间控制程序:保证人员按规定时间表进入建筑物时,室内温度恰好准确达到设定值,保证从占有时间一开始便能满足舒适性要求,又减少不必要的、过长的提前启动时间;2)最佳停止时间控制程序:应用惯性蓄能原理,使供热和制冷负荷利用热惯性持续一个短时段延续,在占有时间结束前提前结束供热或制冷,并保证参数不超过舒适极限的范围;3)间歇运行程序:在舒适性要求的极限范围内,实现固定循环周期性或可变循环周期性的间歇运行;4)焓值控制程序:对每种空气进行全热值计算,将新风、回风二者按合理比例混风,自动选择空气来源,使流进排管的总热负荷最小;5)非占有周期程序、含夜间循环程序、夜间空气净化程序、按室外温度重设室温设定值控制程序;零能带设定控制程序等等。

4 结语

供热通风与空调工程施工控制 篇5

确定比较合适的室内温度，是在对空调的系统进行安装与运行后而建立的较为科学并且适合的建筑内供热通风系统的基本要求。

只选择全年固定的室内温度值，此种的设定方式只适合有特殊要求的数量很少的工业空调，但对于大部分的空调系统而言，在冬天将温度调到稍高的温度将会有更多的热消耗，而夏天将温度降低也同样会消耗许多的冷量。

所以，针对于全面不变的室温值设定方式，它既没有良好的舒适度又容易造成能量的浪费。

所以也要根据室内的实际温度需求来建立供热的通风系统。

更确切的来说，是应该在满足了基本温度的规定要求基础上，建筑的室内产所温度还有湿度应该有所提高，在冬季应该降低，所设定的区间大，就会对空调系统的能耗进行很好的节约。

二、对室外的新风量进行控制的分析

对室外的新风量进行合理的控制和进行有效的利用，进而对工程建筑建立了极好的通风系统与供热系统。

空调系统室外新风量的合理控制与有效利用，会对空调系统在能量的消耗方面有所节约。

空调系统有越大的新风量则能耗的消耗也越严重。

因此室外的新风量还应该对尾声要求控制在最小值的范围内。

总的来说，空调系统的冬季与夏季的最小新风量是由身体的卫生要求冲淡有害物质、确保空调房间的正压值以及局部排风的补偿量来设定的。

在以前空调系统的新风量取的值是根据在室内二氧化碳的浓度允许值，且在设定的过程中对温度、湿度、气味、粉尘等影响进行较为科学的考虑。

现在在房间里的粉尘以及气味的影响都比较小，另外还可以配置净化装置，所以在眼下能源紧张的情况下，也应该对原来设定的最小新风量标准进行再一步的确定，可是在获得数值方面二者却仍然未达成一致的结果。

但却在可以进行预测的客户环境下，实现了用手动对空调系统的新风阀门进行调节，最终达到了很好的节能效果。

三、对空调系统的安装选择合适的空调系统进行分析

在对空调系统的安装过程中，节能空调系统作为首选对象，可以有效的减少系统的能耗。

在办公以及商业等较为大型的公共建筑中可以选择变风量的空调系统，大约可以节约20%～30%的能耗，在对空调系统的安装过程中，应用变水量水泵的台数控制、转数控制和二者可同时进行控制的方式进行运行的水系统，代替了水量调节的方式，这是对能源进行节约较为有效的方式。

水量的运行在遇到负荷而减少时，将水量进行调小，并且保证水温的不变，在这种情形下对电动的二通阀与平衡阀进行利用来调节水量。

并且应该保证水泵与风机应该和空调管理系统中的流速进行对应。

所以应该建立合理的运行效果，并保证在设计和运行中不采用流高速。

另外在主要的管道中采用低流速的方式还可以确保相应的系统水力工程状况的平稳性。

例如，随着风机的转数发生改变，风机的性能参数也随之作出了改变，风机的转速以及风机的功率之间呈现出三次方的关系，流速与流量呈现一次方的关系。

想要降低风机的转速，可以在对流量降低的同时也较大的降低能源的消耗。

并且在风机效率不变的情形下，来实现空调系统高效和平稳的工作。

四、对新风量进行正确的利用分析

相对于一直运行的空调系统而言，除了要在夏季与冬季采用新风量的.方法进行节能外，在与之对应的过渡季节也应该充分的使用新风量。

当过度的季节气温低的时候，应该对室外的新风进行有效的利用，将其作为空调系统的冷源。

尤其是在建筑的周边负荷影响较小而在区内发热量较大的的室外建筑和室内环境。

在冬季和过渡季节的室内供冷风，可将室外的新风具有的冷量进行合理的利用，进而全部将室外的新风引入到室内，这样就缩短了人工的冷源以及空调系统的使用时间，达到自然通风供热的效果。

在可变的新风系统中除了要安装湿度和温度的调节器外，也应该安装有季节工况的自动转换与自动识别的装置，且至少要列出三个工况设计，也就是冬季、过渡和夏季这三种工况类型。

在同时拥有湿度与温度调节要求的系统中，工况进行装换可依据室外的干球温度和回风的温度进行合理的调节与控制。

五、空调系统安装的分析

对建筑空调系统的安装应该做好各项施工前的准备工作，严格控制好五关，包括图纸会审关、严格按图施工关、技术交底关、施工人员素质关以及材料进场检验关。

在对空调的系统进行安装施工前，工长、安装的技术人员、质检人员必须组织相关人员对工程的图纸进行仔细的会审，来确定图纸的设计意图，在此同时，要对发现图纸的错误、漏洞、以及不合理的问题进行迅速的解决。

这是在确保工作质量以及施工方面的一个极为重要的因素。

根据施工过程中的合同，严格去按照施工的图纸进行施工，不要轻易更改设计图纸，例如不可以任意的将射流风口改成球形的喷口而对使用效果产生影响;当在工作过程中发现问题时要马上与设计人员进行仔细沟通并且办理变更洽商的手续。

在进行施工前要做好详细的施工方案，对各个工序之间要做的施工准备、质量标准、施工工艺、成品保护和应该注意的问题等方面进行明确;尤其是在关键的部位与特殊的做法时要绘制精准详细的大样图，作好样板引路，进而实行安装样板制。

在工作的队伍中要选择素质高的劳务施工队，本身要有很好的管理水平、很高的施工技术能力以及同类的施工经验。

要保证操作人员持证上工作的岗位。

空调系统带冷热源的正常稳定联合试运转要不少于八个小时，并且在试运转的过程中要进行多方面的考虑，例如用于建筑装修的材料是否干燥，以及室内的热湿负荷是否满足设计条件等。

与此同时在进行无生产负荷联合的试运转时，通常可以排出的影响因素要进行排除。

例如室温达不到设计的要求，这时就应该检查盘管的过滤网有没有堵塞，新风过滤器的集尘量是否超标，或者制冷量是否可以达到要求。

在检查的过程中发现的问题由施工、设计以及单位共同商讨进而改进措施。

例如在运转时的情况良好，试运转的工作就应该宣布结束。

经过进行调试后的空调系统才可以建立室内良好的通风系统与供热系统，确保相关系统工作的有效、正常运行。

结束语

在供热通风与空调工程施工技术分析时发现，在这些项目的施工过程中，不仅要严格的以图纸为准进行施工，最重要的是要依据现场的实际情况并且在保证人员安全以及项目质量的情形下采取合理、准确、科学的施工方案。

争取在以低成本与精工艺的原则下进行施工，这样就会很好的提高施工的质量以及建筑物的整体质量。

随着社会的发展与不断进步，也要求施工单位对知识的掌握应该更加全面，对施工的观念进行不断更新，使自己有更多的机会服务社会，对社会做出贡献。

参考文献：

[1] 张连军.高层建筑通风空调工程施工中的常见问题研究[J].科技资讯.(08)

[2] 谢锋.关于供热通风与空调安装技术探析[J].中国新技术新产品.2012.11(25)

智能空调控制电路设计 篇6

[关键字]单片机 串行通信 温度传感器 自动复位

随着科学技术的发展，微电脑智能控制技术的日趋成熟，其在家电产品中的应用也越来越广泛。为了使家电产品趋向高效、节能和智能化方向发展，淘汰老式空调的单调功能的控制电路，引入了智能化控制芯片，本电路（智能空调控制电路）的研制就能达到智能化控制的目的。本电路在执行机构（空调机）和被控参数（温度、时间等）之间建立一闭环控制。硬件电路上提供基于两种参数（时钟、温度）的控制方式。适当编制不同的软件，可灵活扩展空调机的工作方式。智能空调控制电路原理及分析：

智能空调控制电路（以下简称控制电路）为一89S51单片机的最小系统。其功能模块框图如下。下面将逐一介绍各功能模块电路。

1.主板电路。

（1）温度采样电路。这部分电路的重点组成部分是A/D转换器MC14433芯片。它把前级电路来的温度模拟信号转化成单片机能够识别的数字信号，供给单片机处理后，发出控制信号。传感器部分使用铂电阻温度传感器PT100。通过电桥电路将变化的电阻信号转换成供后级运放使用的差模输入信号。放大电路部分采用OP-07精密放大器组成的一个普通放大电路。具有失调小、漂移小的特点。传感器部分电路主要任务就是使MC14433的Vin与温度t成线性关系，提高控制精度。

（2）外部时钟电路。这部分电路核心是具有后备电池供电的MC146818低功耗高速CMOS集成芯片。MC146818有完备的时钟、闹钟及百年日历功能。可提供准确的当前时间供控制使用。其双向数据/地址总线直接接到89S51的P0口的8个引脚上。外接频率为32768Hz晶振。并配有独立的供电电路。在控制仪工作期间为电池充电，以确保断电时电池有足够的能量供时钟运行和使MC146818内部的数据不丢失。

（3）输出电路及报警电路。输出电路使用89S51的P1口作为I/O口。运用不同的算法，可实现开关量控制和脉宽调制输出，脉宽调制输出的控制信号可用来控制可连续改变的参量，开关量通过继电器输出。报警电路使用了一个音乐芯片。当89S51检测到一个非正常情况时，如传感器故障，使温度超限时，它会给P1.1脚一个高电平使喇叭发声，来提示用户处理。

2.面板部分。

（1）显示部分。显示电路部分接在89S51的串行口上。它的主要部分是CMOS型4096,由此决定它是静态显示。根据需要，显示元件可采用的是8段数码管和发光二极管，或者采用定制的码段液晶片、OLED显示等器件，来显示温度等必要的数据及运行状态信息。

（2）键盘输入及遥控输入。由于控制电路只采用了七个功能键，所以用一片74LS244将它与总线隔离开后，便可通过并口查询，方便地读取键盘值，然后作相应处理。加入遥控输入，通过软件解码来达到相应的控制功能。

3.硬件调试。自动复位电路：在89S51的实际应用中，当电源电压波动时，引起电压检测硬件电路上的INT0中断，从而使单片机处于节电工作状态下。但在电源恢复正常情况后，89C51不能借助外部定时中断恢复正常工作，进入“死机状态”。加入自动复位电路后，就可克服这种节电工作方式下的“假死机”情况。

经过多次的试验及调整，控制电路的软件调试成功，样机也能正常工作。

参考文献：

[1]MC146818数据手册[Z].

[2]MC14433数据手册[Z].

空调自动控制 篇7

整体工程共有空调机组近百台,根据处理负荷的不同,空调机组分为新风机组(O型),新回风混合机组(M型),新回风混合机组(V型)。下面仅对新回风混合机组(V型)的控制项目进行分析。

1 室内(送风,回风)温度控制

1.1 冷温水两通阀的控制

根据室内温度进行的冷温水两通阀比例控制(见图1)。

冬季考虑防止冷温水盘管冻裂,使盘管内的水保持一定的流速,冷温水两通阀进行30%～100%范围内控制。

1.2 冷温水两通阀的控制及新风制冷控制

根据室内温度进行冷温水两通阀比例控制、新风(OA)风阀控制和回风(RA)风阀控制、排风(EA)风阀控制(见图2)。

尽量利用自然能源,在有效时采入新风进行冷却控制。当满足以下条件时,新风采入有效(见图3)。

(1)新风温度<室内温度。(进行温度比较)

(2)新风焓值<室内焓值。(进行能量比较)

(3)新风温度>新风温度下限设定值13℃。(送风温度过低,风道表面易结露)

(4)新风露点温度<新风露点温度设定值上限值(否则送风湿度过大)在新风采入时,为了确保设计的新风量和适当的CO2浓度,应限制风阀最小开度30%。

2 室内(回风)湿度控制

2.1 加湿器的控制

由室内湿度对加湿器进行ON/OFF控制(见图4)。本工程主要使用高压喷雾式水加湿器和湿膜式加湿器。

2.2 除湿控制

除湿时,打开冷水阀,使过多的水分凝结出来。

3 预热,预冷控制

按照房间中空调机的使用时间,从启动时间到开始使用房间的时间称为预热预冷时间,时间的长短根据中央监视的演算或延时来决定。为减轻新风负荷,房间预热预冷控制从运转开始,在设定时间内为全回风运转,且取暖时禁止加湿(防墙壁凝露)。

4 空调机组的防冻控制

防冻控制代表室外温度达到设定值以下(冬季判断),应同时进行热源机的供暖运转,温水循环,两通阀的强制打开。当中央监视盘做出冬季的判断时,无论空调机运转或停止,两通阀的最小开度为30%。盘管后所设温度传感器在空气温度低于5℃时,发出防冻信号(见图5)。空调机内的防冻信号动作时,停止空调机(通风机),两通阀的开度为100%。

5 风机停止时的连锁控制

1)加湿停止(湿膜加湿器的电磁阀关闭;

2)冷温水阀全闭;

3)新风阀,排风阀全闭;

4)回风阀全开。

6 和中央监视系统的通信

1)根据DDC的无电压接点信号的起停,控制加湿;

2)机组运行状态异常;

3)输给DDC的无电压接点信号风机的起停,状态故障监视;

4)过滤器压差报警,监视过滤器网孔堵塞情况以便于及时更换。

空调机组在各种运行状态下时,其新风阀(OA)、排风阀(EA)、回风阀(RA)的比例控制见表1:

新回风混合空调机组(V型)自动控制原理图见图6。图中,

AI表示模拟信号的输入;

AO表示模拟信号的输出;

DI表示数字信号的输入;

DO表示数字信号的输出;

I/F表示与中央监控中心的通讯接口;新回风混合空调机组(V型)自动控制原理图(见图6)。

加湿器的电磁阀是二位控制(ON/OFF)、防冻传感器、压差计及风机的输出信号皆为无电压接点信号,因此,这些信号为数字信号,即可以用通、断(0,1)来表示。而室内温湿度传感器、冷温水电动两通阀输出信号为DC4mA～20mA、各风阀输出信号为DC0V～10V,因此,这些信号为模拟信号。

此控制方案能正确地控制所设定的温度,湿度,采入必要的新风,根据空调负荷适应控制,因此可以有效地利用自然能源,避免浪费。其中对盘管的防冻保护措施,避免了由于人为管理疏忽造成盘管冻裂的情况,解决了空调管理上的难题,使得空调机组的控制真正实现了远程控制,使楼宇自动化成为可能。

摘要：主要对某广电中心空调机组的室内温度控制、室内湿度控制、预热、预冷控制、防冻控制等指标的自动控制进行分析。

关键词：比例控制,温湿度控制预热,预冷控制,防冻控制

参考文献

【1】陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[K].北京:中国建筑工业出版社,2008.

电控空调的控制与调节 篇8

一、电控空调系统的功能

1. 空调调制。包括温度自动控制、风量控制、运转方式的自动控制、换气量的控制等, 以满足对空调舒适性的要求。

2. 节能控制。包括压缩机运转工况的控制, 换气量的最佳控制以及随温度变化的换气切换、增大转入经济运行、根据车内外温度自动切断压缩机的电源控制。

3. 故障、安全报警。制冷剂不足报警、制冷系统压力过高或过低报警、离合器打滑报警、各种控制器件的故障判断报警。电控空调系统在某部位发生故障报警的同时, 还可将系统自动转入常规运行, 不至于影响空调系统的工作。

4. 显示。可显示设定温度、控制温度、控制方式、运转状况及运转时间等参数。

5. 故障存储。当空调系统发生故障时, 其故障部位的代码便存储在电脑中, 修理时调处即可。

二、电控空调系统的组成

电控空调系统主要由传感器、空调ECU和执行器三部分组成。

1. 传感器。

传感器包括车内温度传感器 (装在仪表板下) 、车外温度传感器 (装在前挡风玻璃下仪表板上) 及发动机冷却水温度传感器 (装在暖气芯片水管处) 等。其中发动机冷却水温度传感器用来限制发动机冷却水温较低时风机转速只能在低档, 以免发动机长时间在低水温下运行, 造成磨损过甚。

2. 空调ECU。

电控空调ECU由硬件和软件两部分组成。其中硬件包括主机和I/O接口, 主机又由中央处理器CPU及主存储器RAM组成。软件包括系统软件和应用软件部分, 系统软件包括语言处理程序、操作系统、服务诊断程序等, 应用软件包括工程设计程序、过程控制程序及数据处理程序等。

3. 执行器。

主要包括鼓风电动机, 压缩机电磁离合器、热水阀及空气混合挡板、温度门挡板、出风位置挡板等。此外, 执行机构还包括各种警告灯, 如制冷剂压力警告灯、冷却水温异常警告灯等。

三、电控空调系统工作原理

空调ECU接受人工设定数据及各种传感器传来的数据, 进行存储、计算、分析、判断后, 向各执行机构发出各种指令, 驱动个执行机构完成各自的工作, 从而控制温度、湿度、风速、风向等各种参数, 使空调系统完成制冷、制热、除霜、去湿等作用。

为了维持车室内温度不变, 空调ECU依据传感来的车内温度不断地调节空调系统的送风温度和送风量。影响车内温度的因素较多, 主要有乘员人数的多少、日光照射强度等, 空调ECU将根据实际情况对制冷强度进行控制, 此外, 还由于冷却水温度变化而进行的对加热量的修正, 以及在采用经济运转方式时, 由于压缩机停止运转而进行的对蒸发器出口温度上升的修正等。

空调ECU控制的基本依据是温度方程。若输入设定温度的电阻为R, 车室内温度的电阻为A, 车外空气温度的电阻为B, 出风口温度电阻为C, 日光照射、外来空气、节能修正等温度电阻为D, 其温度平衡方程为:

送风量是决定车室内温度的重要因素之一, 空调ECU根据车内实际温度与设定温度之间的偏差, 对送风量进行连续的、无极的调节。夏季, 当送风温度低时, 送风量减少;送风温度高时, 送风量增大。冬季, 当由于发动机冷却水温度较低供暖不充分时, 若送风量过大将使人感到寒冷, 此时空调ECU可自动控制其减小送风, 送出的空气温度将上升, 使人暖和。

空调ECU还可控制外来新鲜空气和车内循环空气的自动切换。在炎热的夏季, 车内温度很高, 为迅速降低车内温度, 空调ECU可控制进气风门暂时关闭车外新鲜空气通道, 当车内温度下降到一定值后, 又重新恢复进气风门的正常控制。

在冬季或夏季雨天, 必须除去玻璃上的结雾和凝霜, 以保证驾驶员的安全操作。在仪表板前方有挡风玻璃除霜风口, 其两侧也装有除霜风口, 只要触摸Def开关, 空调ECU即可控制空调系统从这两种出风口向挡风玻璃吹出热风, 以除去雾霜。

根据人体对冷暖感受的生理特点, 空调ECU控制着执行机构对出风口进行自动切换, 冷风从上方和侧面出风口送出, 热风则从下方和除霜出风口送出, 以满足人体头凉脚暖的舒适性要求。例如, 车内温度给定值为25℃, 夏季车外温度为35℃时送冷风, 空气经蒸发器冷却后由冷风口吹出;在春、秋过渡季节, 车外温度接近车内给定温度时, 则采用经济运转方式, 此时压缩机停止运转不制冷。这种只需要新风换气的方式是经济而节能的。在冬季, 当车外温度低于15℃时, 空调供暖循环开始工作, 加热后的空气由下部暖风口送出。

汽车自动空调故障诊断思路 篇9

本文对比了自动空调与手动空调的区别, 介绍了自动空调的结构原理, 总结了自动空调的维修理论, 并对汽车自动空调的故障案例进行了诊断分析, 旨在说明汽车维修技术水平的提高, 在丰富实践经验的同时, 还应加强理论学习。

一、自动空调的故障诊断方法

1. 自动空调与手动空调的工作原理区别

自动空调和手动空调的基础配置相似, 不同之处在于控制方式和压缩机类型。

在控制方式上, 手动空调是属于机械调温, 凭车主的感觉去调节温度, 因此调节不够精确。自动空调属于电控自动调节, 控制系统由传感器、执行元件和控制器组成。控制器利用传感器 (如车速、温度、日照强度、水温等) 对汽车发动机的运行状况、车内、外的气候条件、空调的送风模式等多种参数进行实时监测, 运行内部程序对实时参数、设定参数进行运算判断, 然后发送相应的控制信号给鼓风机、压缩机电磁离合器等执行器工作, 实现对车内环境温度的实时调节。控制系统还具备有自我诊断、保护等功能。

在压缩机类型上, 区别在于压缩机容量的可变性。手动空调多采用不可变容压缩机, 室内温度在设定区间内时高时低。自动空调采用的可变容压缩机, 可根据室内实时温度和目标温度之差控制压缩机的工作容量, 使室内的温度基本保持不变。由于小轿车上压缩机均由发动机带动, 自动空调除舒适性好外, 还节省油耗及发动机功率。

2. 自动空调的故障诊断思路

自动空调属于电控装置, 其诊断方法应将现代诊断技术和传统诊断方法相结合。现代诊断技术即通过控制系统的自诊断功能及故障诊断仪查找出线路/线圈短路、断路、老化、搭铁, 电气零部件损坏等故障。传统诊断方法则可通过“望、闻、听、切”类似中医诊断模式确定故障位置。例如压缩机故障, 皮带老化、轴承磨损、制冷剂品质问题及各类轴承磨损等故障。

诊断之前应先了解故障现象, 然后利用诊断仪读出故障码, 判断故障位置和类型后, 再采用传统的“望、闻、听、切”的诊断方法, 仔细查找故障。传统诊断方法具体如下:

第一步是望, 即观察。这步骤是检查汽车空调系统的各部件是否有松动;皮带是否老化;冷凝器是否清洁等;

第二步是听, 即听噪音。运行空调系统, 仔细听压缩机、蒸发器、冷凝器和各轴承等的工作声音是否正常, 同时观察冷凝器风扇的转动情况;

第三步是闻, 在空调运行时, 注意部件中有没有异味散发出来。若有, 则根据气味的类型仔细检查, 找出根源;

第四步是切, 即检测。可通过感观测量或者借助仪器来测量, 主要测量温度和压力值。温度方面, 主要测量关键部件进出管之间的温度差, 若无明显温差, 则该部件很可能被堵塞或者存在其他故障;压力方面, 检测高低压管的压力是否在正常值范围内, 同时也可测高低管的温度差, 以判断制冷系统的工作性能, 查找出故障位置。

3. 自动空调故障原因分析

自动空调故障有以下三种类型:制冷剂品质问题, 电气故障, 机械故障。

制冷剂品质问题, 包适制冷剂量过多或过少、制冷剂内有杂质和水分过多等。

电气故障, 一般来自控制系统。例如温度、压力等传感器的性能下降、损坏等造成输入信号失真;执行机构如压缩机的电磁离合器、风机或者风门的伺服电机、鼓风机等故障;控制单元的故障和控制线路的搭铁等。这类故障通常用自诊断仪读出储存在控制器的故障码, 再根据故障码判断出故障的类型和位置。

机械故障相对比较复杂, 故障位置大多都在基本装置中。例如压缩机驱动连接装置过松, 功率传送损失大;冷凝器或蒸发器堵塞, 造成散热不良或者冷气不能顺畅通过;冷凝器风机、鼓风机运转不良;轴承磨损;膨胀阀和毛细管是否能正常工作等。这类故障主要依赖于维修人员的诊断技能, 运用传统诊断方法查找故障所在。

二、自动空调故障案例分析

1辆上海通用别克轿车, 装有R134a自动空调。据客户反映该车空调有间歇性不制冷的现象, 该故障多出现在高速, 怠速有时也出现, 天气越热故障出现的频率越高, 过一段时间后, 空调又自动恢复正常。诊断过程如下:

第一步, 听取故障现象后, 带上自诊断仪与车主进行路试, 通过读取的故障码发现故障是由于压缩机的电磁离合器没有吸合;

第二步, 根据自动空调的自动控制原理, 电磁离合器不吸合的原因不压缩机上, 而在于制冷系统高低压管的工作压力不正常或者电气故障;

第三步, 借助空调压力表, 测量管路的压力, 高低压值均在规定范围内, 这说明制冷剂工作压力正常;

第四步, 借助仪器来确定电气故障的位置所在。首先检测压缩机的继电器吸合线圈, 经过通电测试后未发现异常;

第五步, 用万用表检测继电器的控制地线, 当继电器吸合时为低电位, 断开时为高电位。经检测, 自动空调控制系统不工作时, 该处为高电位。由此可判断, 故障不在控制系统的执行部件上。根据控制系统的结构原理, 判断故障可能存在控制器、传感器/开关信号故障、传感器/开关线路故障;

第六步, 再接上自诊断仪, 监测空调开关请求信号、压力传感器信号、室内/外温度传感器信号。结果发现压力传感器在故障出现时异常, 而其他传感器属于正常工作状态。

更换压力开关, 系统能正常工作, 故障排除。

三、小结

空调自动控制 篇10

1.1 基本构成

图1为最典型的中央空调系统之一, 主要包括冷冻水循环系统、主机和冷却水循环系统。

从图1中可看出, 主机蒸发器中的低温冷冻水经冷冻泵加压后送到冷冻水管道, 在室内完成热交换后, 将热量从室内带走, 从而实现室内降温的目的, 最后循环至主蒸发器。上述热量经主机内冷媒传给冷却水, 使其温度上升。当冷却泵将升温后的冷冻水压至冷却塔中, 会与大气实现热交换, 在景观降温后再将其送到主机冷凝器, 循环运行后可实现降温的目的。

1.2 节能机理

对于中央空调系统而言, 变频调速的主要控制依据为:循环系统 (2个) 完成外部热交换后进行热交换。在实践中, 可根据出水、回水之间的温差, 对循环水流速进行管控, 这样可有效控制热交换速度。在控制冷冻水循环系统时, 因冷冻水出水温度为冷冻结果, 所以, 温度相对稳定, 通过测量回水温度即可得知房内温度。对于冷冻泵内的变频调速系统而言, 回水温度越高, 则房内温度越高, 应相应提高冷冻泵的转速, 并加快冷冻水的循环速度, 从而实现节能的目的。此外, 在中央空调系统的管控过程中, 还可以采用有效的自动控制技术, 以提高其节能、管控效率。

2 中央空调系统中的自动控制技术

2.1 冷热源和水管系统的调节

对于主机系统而言, 其带有单元控制器, 可提供蒸发器、冷凝器等进出口温度和水流开关压缩机的压力等。在此过程中, 机组采用群控模式, 从而实现对热泵的自动连锁管控, 具有监视、查询和报警等功能。在机组运行的过程中, 一旦机组出现故障, 则会在主控制器上及时显示并报警。根据工况, 可改变系统设定的相关数值, 比如, 白天办公期间与夜间无人时间段的设定值存在较大的差异。根据命令要求对压缩机进行操作, 以冷冻机房出口设定值为依据, 对压缩机入口导叶阀进行适当调整。在此过程中, 可对冷冻水出口温度进行设定。通过水温传感器、流量传感器可有效监视主机的运行状态。对于监控信息数据的收集、管控而言, 实践中由1台DDC控制器即可实现。

2.2 新风和空调机组的参数测量

对于中央空调系统而言, 为了有效提高室内舒适度、空气的洁净度和新鲜度, 需及时补充新风, 且新风量在冷、热负荷中的比例非常大。在新风空调机组风道、重要区域的送风道位置, 需安装温、湿度传感设备。通过对机组盘管水流量的调节、采用加湿法控制流量, 可使温度满足设计要求。中央空调系统根据室内温、湿度计算负荷, 并自动对风机进行换挡, 从而实现对风量的有效管控。在机组运行过程中, 根据室内、外的温、湿度和预设的温、湿度对风阀开度进行适当调整, 并对排风阀进行联动控制, 从而实现节能降耗的目的。当机组运行停止后, 新风阀和排风阀应处于关闭状态, 且回风阀应全开。应用DDC控制器可实现对中央空调系统的自动化管控, 可根据设计要求对新风机进行启停控制。在实践中, 根据新风的温度, 通过PID对水阀进行适当调节, 从而保持送风温度为设定值、对干蒸汽加湿阀的控制, 最终使冬季风机出口空气温度达标。自动化控制技术的应用可对新风机运行状态、问题故障状态进行监控。同时, 还能测量风机出口空气的温、湿度参数, 并对新风过滤器两侧的压差进行测量。当这些参数达到极限值后会自动报警。

2.3 中央空调系统中的风机盘管监控

对于中央空调系统而言, 冷暖设备有新风机组、空调机组, 且还有大量的应用风机盘管。从当前的市场情况看, 主要有2种风机盘管控制器:1DDC控制器。其可与主机进行有效通讯, 可实现有效的中心管控, 能对调节冷水、冷机进行控制, 但其价格相对较高。2不具备通讯能力的盘管控制器。对于该种类型的控制器而言, 建议根据水系统的连接状况对风机盘管进行分组, 每一组支路的入口位置需安装流量计、供回水温度传感器和供回水压差变送器等。目前, 在中央空调系统自控过程中, 还无法完全利用DDC技术进行控制, 进而在系统风量调试、制冷效果调节过程中, 无法通过各风阀的自动调节来使风量均匀达到设计要求。针对该问题, 常用的方法为“基准风口法”, 即采取手动操作的方式对风量进行适当调整。一般而言, 在调整中央空调系统的风量前, 应先对所有风口的风量进行初测, 计算出每一个风口的初测值、设计风量比, 确定比值最小的风口, 并将其作为基准风口。

3 智能控制技术的应用

以某大型酒店为例, 其安装了3台冷却水泵, 电机容量为65 k W, 电机负荷率达90%;安装了3台冷冻水泵, 电机容量为55 k W, 电机负荷率达89%.该中央空调系统采用上位机为监控软件, 下位机为S7-300PLC, 系统中需完成信息数据采集、算法实现、状态控制和向上位机传输数据信息和状态信号。中央空调系统变频器节能示意图如图2所示。

在上述案例中, 中央空调系统管控中应用的智能控制技术有2种, 即模糊控制技术、神经网络控制技术。在当前自动控制理论的指导下, 自适应模糊控制算法通过模拟人的思维, 对无法构造的模型进行管控;在应用PLC、变频技术的基础上, 对于非线性、时变和大时滞复杂空调管控对象而言, 采用模糊控制器比传统PID控制模式的效果更明显。

3.1 在定风量空调系统中的有效应用

在定风量空调系统的运行过程中, 当风量确定后, 无论负荷如何变化, 风机均会全风量运转, 并随着送风温度改变, 可有效满足室内冷、热负荷的变化, 从而维持室内的温、湿度。对于中央空调系统而言, 其既具有供暖、供冷、除湿、加湿等功能, 又可采用智能控制技术手段对排风口、回风机和电动风门等进行有效管控, 从而实现自动混合式、循环式运行, 节能效果非常好。对于定风量空调系统而言, 其控制要点在于空调回风温、湿度自动调节、新风阀、排风阀和回风阀应用比例的管控等。

3.2 在变风量空调系统中的有效应用

对于变风量系统而言, 当空调房间的冷、热负荷变化时, 不会改变送风温度, 而是改变风量, 这样可维持室内的温、湿度。对于该系统而言, 每一个房间的送风入口位置均需布设末端设备, 即可自动管控的风阀。在实践中, 通过调节 (增大、减小) 室内送入的风量, 可对每个房间的温、湿度进行单独管控, 变风量空调系统的特点是送风温度不变, 即表冷器回水调节阀的开度不变。

4 结束语

在中央空调系统设计的过程中, 多以最大冷负荷作为最大功率驱动, 因此, 造成实际所需的冷负荷与最大功率输出相互矛盾, 能源严重浪费。自动化控制技术的应用可实现节能、提高控制效率等目的, 因此, 其在中央空调系统中的应用前景非常广阔。

参考文献