暖通空调系统控制设计

一般认为：制冷量大于14000W，带风道的空调器称为中央空调或商用空调，其余称为家用空调。

中央空调是集中处理空调负荷的系统形式，空调机组产生的冷（热）量是通过一定的介质输送到空调房间的。

制冷四大部件：

压缩机：消耗一定的外界功，将蒸发器内的蒸汽吸入，并压缩到冷凝压力后，排入冷凝器中；

冷凝器：制冷剂吸收被冷却介质的热量后，由液态转变为气态；

蒸发器：制冷剂向外界散热，由气态转变为液态；

节流机构：冷凝后的高压液体经节流机构后，变为低压液体。

中央空调系统组成：

中央空调工程包括空调负荷计算、水力管路设计、空调机组的选择、空调末端的选择、风系统管道设计、控制系统设计等，常规的中央空调包括以下部分：

中央空调机组；空调末端设备；冷水系统；风管系统；控制系统   。

空调系统分类：

1. 系统结构 : 新风机 + 风机盘管

该系统中，新风机为其服务区域提供新风，风机盘管则通过将回风制冷或加热控制每个区域的温度。

由于FCU与PAU之间没有配合关系，因此对于PAU来说为每个区域提供的风都是同步变化的，即无法针对每个区域进行调节。

假设目前BC两个区域没有人，而PAU只能为ABC三个区域供应相同的风，因此为了满足ZoneA的新风需求，就不得不向ZoneB和ZoneC输送多余的能量造成浪费；可见，PAU+FCU的系统虽然能独立调节每个区域的温度，但节能效果差。

另外由于FCU采用开关量调整（水阀开或是关）送风温度，其调节能力和舒适性较差。

2. 系统结构：全空气定风量系统

该系统中，由于没有末端设备，因此无论AHU采用变风量还是变温度的控制方式，空调机组都没有办法分别对每个区域单独控制。

也正因为这个原因，全空气系统常被应用于一个整体的服务空间，如会议大厅等。但在这类空间内负荷也不会是均匀的，可能前排人较多，则负荷高，后排人较少，负荷低。那么实际上也会无形地被分割为多个小区域。

那么在各区域负荷不同时，AHU就只能按照平均的能量需求供应，这可能使高负荷的ZoneA和低负荷的ZoneC舒适感较差。

可见，相对于PAU+FCU的系统，其缺点在于无法单独调节每个小区域，优点在于能够通过回风温度得知整个服务空间的能量需求，并根据这个信息控制AHU水阀或变频，只提供必要的、最低的能量供应，从而达到节能的目的。

全空气系统有两种形式调节空间温度：A)定风量变送风温度；B)定温度变送风量；像这种没有末端装置的系统就属于定风量变送风温度。

不能使用变风量变送风温度的系统，是由于在控制学中，同一个被控对象不能同时被两个控制回路左右，所以对于室内温度的调整，送风量和送风温度必须有一个固定下来。

3. 系统结构：新风机+风机盘管

该系统中，新风机为其服务区域提供新风，风机盘管则通过将回风制冷或加热控制每个区域的温度。

由于FCU与PAU之间没有配合关系，因此对于PAU来说为每个区域提供的风都是同步变化的，即无法针对每个区域进行调节。

假设目前BC两个区域没有人，而PAU只能为ABC三个区域供应相同的风，因此为了满足ZoneA的新风需求，就不得不向ZoneB和ZoneC输送多余的能量造成浪费；

可见，PAU+FCU的系统虽然能独立调节每个区域的温度，但节能效果差。

另外由于FCU采用开关量调整（水阀开或是关）送风温度，其调节能力和舒适性较差。

4. 系统结构：VAV变风量系统

VAV 变风量系统由变频空调机组和VAV末端组成，整个系统采用定送风温度、变送风量的控制方式。

每个区域的温度由VAV末端通过调节空调机提供的一次风来维持恒定；

空调机组根据服务区域内所有VAV末端的风量需求，调整风机变频，只提供必要的、最小的能量供应；

与PAU+FCU系统相比，由于末端是对机组送风的二次调节，因此机组可以感知整个服务区域的能量需求，通过调节变频实现节能；

与全空气系统相比，每个区域可以通过末端进行独立控制，因此舒适性和适应性更强。

VAV 变风量系统的整体概念和特点：

各类空调方式比较：

空气调节处理过程：

加热过程；干式冷却过程；等焓减湿过程；等焓加湿过程；等温加湿过程；冷却干燥过程。

BAS 监控内容：

空调热源系统：

空调机组：

新风机组：

送/排风机：

给水系统：

变频   生活泵控制箱为厂家配套提供BA系统对其只监视不控制。

生活热水：

排水系统：

变配电系统：

对变配电系统的监控主要包括对高压、低压、变压器、柴油发电机设备的相关运行参数的监视。

方案A：通过DDC控制器监测开关柜状态、故障、变压器超温报警等；

通过智能电表获取三相电流、三相电压、功率因素、有功功率、频率等参数。

方案B：若该项目变配电已设置智能电力监控系统对整幢大楼的用电进行管理，则BAS对变配电系统只监视不控制。

通过高级接口与智能电力监控系统实现通讯，对相关运行参数进行监视并作出相应报警。

公共照明系统：

系统  方案设计  步骤：

BAS 报价所需之必备资料：

1. 暖通平面及系统图纸（特别是冷冻站），空调原理图；

了解项目：监控范围；功能要求；实现方式。

2. 给排水平面及系统图纸；

3. 电气平面及系统图纸。

设备选型：

BA 系统   工程与各专业的配合：

在与其他专业配合的时候，应提出如下的接口要求：

1 、冷冻站系统：除冷冻主机通过接口接入BA系统外，冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机的电气控制箱均应提供手/自动转换开关、干触点，用于返回BA系统该设备的运行状态、故障、手/自动状态，提供用于控制设备启/停的干触点给电气控制箱。

2 、要求冷冻机组提供一个高阶接口和BAS系统进行连接，高阶接口的物理连接方式可以是RS232/RS485/RS422；开放软件接口协议，提供所有完成接口软件开发的参数，如波特率、数据位、起始位、停止位等等；提供每台冷冻机参数列表，其他完成连接所需的资料。

3 、空气处理机/新风机组控制：空气处理机/新风机组电气控制箱内，应提供手/自动转换开关、干触点，用于返回BA系统该设备的运行状态、故障、手/自动状态，提供用于控制设备启/停的干触点给电气控制箱。

4 、给排水系统：污水泵、生活水泵的电气控制箱，其接口要求基本与空气处理机/新风机组电气控制箱同；若强电上有自动液位控制电气连锁，要求与BAS控制分隔，手/自动转换开关设有独立的BAS控制档。即当选择BAS系统工作，做自动液位控制，电气连锁上的液位控制应失效；当选择电气连锁上的液位控制，BAS控制可失效。

5 、变配电系统：一路高压进线和两路低压进线需提供0-5A电流信号，0-400V电压信号输入点，以便通过变送器转换成0-20MA的弱电信号对电流、电压、电度、频率、功率等进行监测；变压器需提供超温报警干触点，我方提供用于控制变压器投切的干触点给变压器；低压母联(1路)和低压出线（20路）需提供运行状态和故障的干触点信号。

若变配电系统通过开放式通信接口接入BA系统，同样可以监测以上所列的内容。

6 、柴油发电机系统通过开放式通信接口接入BA系统，提供以下监测点：柴油发电机运行状态、故障报警、发电机输出回路的电压、电流、功率、功率因数、频率。

7 、照明系统：公共照明箱受控回路应提供手/自动转换开关、干触点，用于返回BA系统该照明回路的运行状态、手/自动状态，提供用于控制照明开关的干触点给照明箱。

8 、电梯系统通过开放式通信接口接入BA系统，提供以下监测点：电梯运行状态、电梯运行方向及楼层显示、电梯故障时报警信号等。

若电梯系统是通过DDC监测，其控制箱应提供用于返回BA系统该设备的运行状态、故障。

本文来源于互联网，暖通南社整理编辑于2021年8月19日。