基于智能建筑论其空调自控系统

王晓

摘要: 空调设备可对房间或公共建筑内空气的温度、湿度、风速、洁净度等进行调节,满足人们在日常生活和工作中对空气质量的要求,创造一个温度适宜、湿度恰当、空气洁净的舒适环境。本文在认识智能建筑中空调自控系统的基础上,对目前空调控制系统的主要控制方法进行了论述。

关键词: 机组控制；新风机组；VAV空调系统；自动调节；控制

Abstract: the air conditioning equipment room or on public buildings of air temperature, humidity, wind speed, cleanliness of adjustment, satisfy people in daily life and work to the requirements of the quality of the air, and create a comfortable temperature, humidity and appropriate, air clean and comfortable environment. Based on the understanding of intelligent building air conditioning automatic control system, on the basis of the air conditioning control system at present the main control methods are discussed in this paper.

Keywords: unit control; The new wind generating units; VAV air conditioning system; Automatic regulation; control

中图分类号: TU831.3+5 文献标识码：A文章编号：

1空调自控系统

1. 1空调机组控制系统

空调机组控制系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件,包括新风、回风和送风等3个部分,主要实现的控制功能有：① 机组起/停；② 风机控制；③ 温度控制；④ 湿度控制；⑤ 新/回风阀门控制；⑥ 联锁控制；⑦ 报警。

1. 2新风机组控制系统

新风机组控制系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成,包括新风、送风两部分,主要实现的控制功能有：① 机组起/停；② 风机控制；③ 温度控制；④ 湿度控制；⑤ 新风阀门控制；⑥联锁控制；⑦ 报警

1. 3变风量( VAV)末端控制系统

VAV末端控制主要实现的功能有：① 风机控制；② 温度控制；③ 湿度控制。

2VAV空调系统的控制方式

2. 1VAV空调系统的常规控制

目前,VAV空调系统采用的控制方式相对简单,每一台室外机对应若干台室内机(通常最大约为16台) ,各组VAV空调系统均独立运行控制,就地遥控器设置可按工程实现情况采用一个遥控器对应一台室内机,或一个遥控器对应若干台室内机,是一种比较经济实用的控制方式。尽管控制方式有其优点,但也有其不足之处,该控制方式均为末端就地控制、无集中监控管理环节,在实际使用过程中,室内机的温度值设定、开机时间、开机数量随意性比较大,其使用上的灵活性、方便性常以牺牲能耗为代价,从节能角度讲效果并不明显。

2. 2VAV空调系统的集中控制

VAV空调系统的集中控制配置了独立控制管理系统的控制方式,与VAV空调系统的常规控制相比较,增加了集中控制管理环节,可以在控制室内对远端各组VAV空调系统进行监控管理,是一种比较完善的控制方式,但投资明显增加。可以根据用户的使用规模、投资能力、管理要求进行组合配置。该方案的不足之处是与建筑物内的其他弱电系统无功能关联,尤其在智能化建筑设计中,不利于弱电系统功能的综合集成。

2. 3VAV空调系统的网关控制

楼宇自控系统是智能建筑内的重要内容。空调控制系统的监控无论从监控点占全系统的数量,还是从投入产出的节能效果,在整个系统中都是非常重要的。多数VAV空调系统控制产品中,很多的VAV产品制造商都已相继开发出了基于BACnet协议专用网关的接口设备,可以满足将VAV空调系统纳入宇自控系统中的设想。VAV末端设备的运行状态是通过BACnet网关接口上传信号至建筑物自控中心的BAS或BMS系统,自控中心经该网关接口下传信号(如初始值设定、控制参数设定等)至末端设备,并对整个VAV空调系统实行系统管理。经对BAS或BMS系统的集成,在中央控制中心可以实现室温监视,温控器状态监视,压缩机运转状态监视,室内风扇运转状态、空调机异常信息、ON /OFF控制和监视,温度设定和监视,空调机模式设定和监视(制冷/制热/风扇/自动) ,遥控器模式设定和监视,滤网信号监视和复位,风向设定和监视,额定风量设定和监视,强迫温控器关机设定和监视,能效设定和设定状态监视,集中机上控制器操作拒绝和监视,系统强迫关闭设定和监视等功能。VAV空调系统的网关控制方式建立在建筑物一体化智能控制管理平台上,可以与其他弱电系统实现联动控制功能。

3空调自动调节系统

在空调自动调节系统中,调节参数的给定值并不是不可改变的,根据给调节参数定值变化的规律,有3种类型的自动调节系统。

(1) 自动锁定系统。在自动锁定系统中,调节过程的调节参数给定值保持恒定不变,或者不超过给定的变动范围。一般的空调系统中大都采用这种系统,通常又称为定值调节系统。

(2) 程序调节系统。当系统的给定值按事先已知的时间函数变化时,这种系统称为程序控制系统。如人工控制室中的温度、湿度是按事先规定的程序变化,以模拟室外气候参数的变化规律而变化的。

(3) 随动调节系统。当被调量的给定值同步某一变量变化时的调节系统,称为随动调节系统。它与程序调节系统的不同点在于被调量的变化规律事先无法确定。在智能建筑的舒适性空调系统中,为了节省能量,达到舒适的目的,室温并不要求恒定,而是随着室外温度的变化而变化。

4空调系统设计需注意的问题

空调系统是由若干空气处理设备组成的。这些设备的工作能力是按负荷计算确定的。在使用时,负荷是变动的,会引起被调参数的变化。自动控制的任务就是当被调参数偏离给定值时,依据偏差自动调节诸如加热器、冷却器、加湿器、淋水室及风量调节设备等的实际输出量,使其与负荷状态相匹配,以满足对被调参数(温度、相对湿度及空气静压等) 的要求。对于上述各设备的控制,最终是通过对风门或汽(水)阀以及开关等调节机构的控制来实现的。

因此,设计空调自动控制系统时,必须十分熟悉空调过程的要求、特点及规律,使控制系统经济实用,运行可靠。其首要任务是确定控制方案,包括确定控制点和选定实现某些控制方式的调节仪表等。

空调自控系统的设计原则应根据工艺要求,经过全面的技术经济比较,在保证满足工艺要求的前提下,力求使运行经济合理、节约能源。另外,按照现代建筑的发展需求,智能空调的设计还应考虑到其他技术的结合。如根据国际上防排烟技术研究的不断发展,现代化建筑中空调系统与防排烟系统的结合越来越紧密,而有可能集成为一个系统。目前,空调系统与防排烟系统也由计算机连锁控制,设置火灾自动检测和报警系统疏散系统、防排烟系统、消防系统等。

空调系统与远程通信系统相结合,可使用用户电话机作为终端,实现温度和湿度给定值的变更、温度和湿度值测试值的确认、能源使用量和设备运行状态的通知、在异常时的用户报警通知、空调投入和切断等控制功能。

5结论

空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分。近年来随着控制技术的发展,特别是微电子和计算机技术的发展,使空调仪表走向智能化,功能大量增加,为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证,从而为智能建筑提供高舒适、低能耗的系统。

参考文献

[1] 华东建筑设计研究院. 智能建筑设计技术[M]. 2版. 上海:同济大学出版社, 2002.

[2] 电子工业部第十设计研究院. 空气调节设计手册[M]. 2版. 北京:中国建筑工业出版社, 1995.