空气调节设备监控.ppt

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1、空气调节设备监控课件,楼宇自控系统对相关设备及配电盘、柜的接口的要求 各类开关柜、配电箱（柜）均需提供满足楼宇自控需求的配套的接口，具体控制方式可参考以下文本内容。对空调机组、空调机组、新风机组系统接口要求 风机手/自动状态监视：要求提供控制电路手自动转换开关辅助常开无源干接点信号。风机运行状态监视：要求提供风机控制回路接触器的常开无源辅助干接点信号。风机故障报警监视：要求提供风机控制回路过热保护继电器常开无源干接点信号。风机启停控制：要求在控制电路中有可接收AC 24V的控制信号的继电器线圈接点。21、非变频泵控制要求 水泵手/自动状态监视：要求提供控制电路手自动转换开关辅助常开无源干接点信

2、号。水泵运行状态监视：要求提供水泵控制回路主接触器常开辅助无源干接点信号。水泵故障报警监视：要求提供水泵控制回路热保继电器常开无源干接点信号。水泵启停控制：要求在控制电路中提供可接收AC 24V控制信号的继电器线圈接点。冷却塔 冷却塔手/自动状态监视：要求提供冷却塔风机控制电路手自动转换开关辅助无源常开干接点信号。冷却塔运行状态监视：要求提供冷却塔风机控制回路主接触器常开辅助无源干接点信号。冷却塔故障报警监视：要求提供冷却塔风机控制回路热保继电器常开无源干接点信号。冷却塔启停控制：要求在控制电路中提供可接收AC 24V控制信号的继电器线圈接点。二、给排水系统接口要求,生活给水泵 生活变频泵手/

3、自动状态监视：要求提供控制电路手自动转换开关辅助常开无源干接点信号。生活变频泵运行状态监视：要求提供水泵主接触器常开辅助无源干接点信号。生活变频泵故障报警监视：要求提供水泵热保继电器常开无源干接点信号。生活变频泵控制信号：要求提供水泵变频器可接收控制开关点信号。生活变频泵变频控制：要求变频泵控制的变频器可以接受DC 0-10V变频控制信号。潜水排污泵 潜水排污泵手/自动状态监视：要求提供控制电路手自动转换开关辅助常开无源干接点信号。潜水排污泵运行状态监视：要求提供水泵接触器常开辅助无源干接点信号。潜水排污泵故障报警监视：要求提供水泵热保继电器常开无源干接点信号。潜水排污泵启停控制：要求在控制电

4、路中提供可接收AC 24V控制信号的继电器线圈接点。三、送排风系统 排风排烟机、送风机 风机手/自动状态监视：要求提供控制电路手自动转换开关辅助无源常开干接点信号。风机运行状态监视：要求提供风机接触器常开辅助无源干接点信号。风机故障报警监视：要求提供风机热保继电器常开无源干接点信号。风机启停控制：要求在控制电路中提供可接收AC 24V控制信号的继电器线圈接点。,空气调节的主要任务，就是在所处自然环境下，使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度以及洁净度。,舒适性空调室内温、湿度标准,夏季,冬季,温 度 应采用2428,相对湿度 应采用4065%,风 速 不应大于0.3ms,温 度 应采

5、用1822,相对湿度 应采用4060%,风 速 不应大于0.2ms,空气调节基本概念,大气由一定量的干空气和一定量的水蒸气混合而成，我们称其为湿空气。空气环境内的空气成分和人们平时说的“空气”，实际是干空气加水蒸气，即湿空气。含湿量在湿空气中与1kg干空气同时并存的水蒸汽量称为含湿量。,相对湿度湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比,绝对湿度:单位体积空气中所含水蒸汽的质量，叫做空气的“绝对湿度”。它是大气干湿程度的物理量的一种表示方式。通常以1立方米空气内所含有的水蒸汽的克数来表示。,露点温度露点温度就是当湿空气下降到一定温度，有凝结水出现时的温度。干球温度温度计在普通空气中

6、所测出的温度，即我们一般天气预报里常说的气温。湿球温度：温度计的感温球与空气直接接触所测出的空气温度称为空气的干球温度，如用带有水分的湿纱布包在温度计的感温球上，这样的温度计就叫湿球温度计，所测出的温度就叫湿球温度，是纱布中的水与周围空气进行热、湿交换达到最终稳定状态时的温度。,机器露点温度,在空气所含水气量（含湿量）不变的情况下，通过冷却降温而达到饱和状态时的温度称为露点温度。空气在露点温度下，相对湿度达100%，此时干球温度、湿球温度、饱和温度及露点温度为同一温度值。在空气调节技术中，当空气通过冷却器或喷淋室时，有一部分直接与管壁或冷冻水接触而达到饱和，结出露水，但还有相当达的部分空气未直

7、接接触冷源，虽然也经过热交换而降温，但他们的相对温度却处在9095%左右，这时的状态温度称为机器露点温度。,干湿球温度差,空气未饱和时，湿球因表面蒸发需要消耗热量，从而使湿球温度下降。与此同时，湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时，湿球温度就不再继续下降，从而出现一个干湿球温度差。干湿球温度差值的大小，主要与当时的空气湿度有关。空气湿度越小，湿球表面的水分蒸发越快，湿球温度降得越多，干湿球的温差就越大；反之，空气湿度越大，湿球表面的水分蒸发越慢，湿球温度降得越少，干湿球的温差就越小。,焓值,空气中的焓值是指空气中含有的总热量，通常以

8、干空气的单位质量为基准，称作比焓。工程中简称为焓，是指一千克干空气的焓和与它相对应的水蒸气的焓的总和。在工程上，我们可以根据一定质量的空气在处理过程中比焓的变化，来判定空气是得到热量还是失去了热量。空气的比焓增加表示空气中得到热量;空气的比焓减小表示空气中失去了热量。,湿空气焓值计算公式化：i=1.01t+(2500+1.84t)d 或i=(1.01+1.84d)t+2500d（kj/kg干空气）式中：t空气温度 d 空气的含湿量 g/kg干空气 1.01 干空气的平均定压比热 kj/(kg.K)1.84 水蒸气的平均定压比热kj/(kg.K)2500 0时水的汽化潜热 kj/kg 由上式可以

9、看出：（1.01+1.84d）t是随温度变化的热量，即“显热”；而2500d 则是0时dkg水的汽化潜热，它仅随含湿量而变化，与温度无关，即是“潜热”。,热、湿负荷,热负荷：使空调房间有热量增减的负荷。人体散热、设备热、照明热等湿负荷：造成空调房间空气含湿量增加的负荷。人体表面散热、室内湿表面散热。,按照被调空间的用途可分为：工艺性空调主要是创造各种生产工艺过程及科学实验所必需的室内空气环境的各种参数。工业生产过程是多种多样的，对室内空间环境的各种参数的要求也是各不相同。舒适性空调主要以创造人类生活和工作的舒适环境为目的。对于舒适性空调，一般保证室内的温度和相对湿度，以及空气流速。,舒适性空调

10、调节,舒适性空调系统关键是对空气湿度和温度的调节。温度调节：要求在温差在5.夏季保持在25-27，冬季保持在16-20 湿度调节：空气过于干燥或过于潮湿都将使人感到不舒适。相对湿度保持在夏季50%-60%之间冬季40%-50%之间比较合适。,空气处理及设备,1、空气加热（1）加热器种类 以热水或蒸汽为热媒的空气加热器和电加热器以热水或蒸汽为热媒的空气加热器一般采用翅片管式换热器。工作原理：热水或蒸汽在管内流动，空气被翅片加热，流速越大，加热越大、接触面积远大，加热越快。电加热一般用在小型空调机组中，加热均匀、加热量稳定、加热稳定，易于控制。缺点：耗电量大。,2、空气冷却 大部分的表面式换热器，

11、既可以作加热器也可以作冷却器。表冷器与加热器工作原理相同，不同点：表冷器下部设积水盘，用于收集空气被表冷器冷却后产生的冷凝水。控制方法：水量调节、水温调节、通风量调节。,二、空气加湿和减湿1、空气加湿（1）喷蒸汽加湿（等温加湿）把蒸汽喷入空气中直接对空气进行加湿。（2）喷雾加湿（等焓加湿）将常温的水喷成雾状直接进入空气进行加湿。2、空气减湿（1）加热通风法除湿向空调房间送入热风或直接在空调房间进行加热来降低室内空气的相对湿度。,当室内的含湿量一定时，空气的温度每升高1，相对湿度约降低5。但空气的等湿升温过程并不能减少含湿量，只能降低相对湿度，也就是不能真正的除湿。（2）冷冻除湿机利用制冷设备来

12、除掉空气中的水分。蒸发器表面温度低于空气的露点温度，空气中的水就在蒸发器表面凝结，水分被除掉。（3）喷水室 喷水室是既能加湿又能减湿的设备，这主要取决于喷水的温度。喷水室的作用是将水喷成雾状，当空气经过时，空气和水进行热湿交换，达到特定的处理目的。,喷水室的构造图,空调系统的组成,1、空气处理设备 完成对空气的热湿处理及净化处理，包括加热装置，加湿装置、冷却干噪装置及空气过滤装置等。2、空气输送和分配设备 包括送风机，回风机，送、回风管道及风量调节装置和各种型式的送、回风口。其作用是将处理过的空气送往被调空间，并且使空气在工作区内均匀合理地分配和按照所要求的方向流动，满足被调空间对各种参数的要

13、求。,3、被调空间4、冷热源 包括制冷系统和供热系统。一般空调系统都不单独设置热源，而是和生产或生活共用一个热源（即锅炉房）。冷源可以是天然冷源（井水等），也可是人工冷源，一般情况下需设专为空调用的制冷系统。5、自动控制设备 包括室外气象参数和室内各种参数的自动测试和对各种空气处理设备及空气、水、汽输送设备和各种参数，或物理量的自动控制以及调节设备。,空调系统的分类,1、按设备的布置情况分（1）集中式空调系统空气处理设备、制冷系统，水系统，自动测试及控制设备均集中设置于空调机房内，将处理过的空气用送风机通过管道系统分别送到各个房间。这种系统空气处理设备能实现对空气的各种处理过程，可以满足各种调

14、节范围和空调精度及洁净度要求，也便于集中管理和维护，是工业空调和大型民用公共建筑采用的最基本的空调形式。,（2）局部式空调系统空气处理设备、制冷系统、水系统组合在一起，成为一个整体式空调机组。直接置于被调空间内或相邻房间，再通过比较短的风道将空气送入被调空间，也可置于外墙或外窗上。不用单独机房，使用灵活，移动方便，可以满足不同的空调房间不同送风要求，是家用空调及车辆空调的主要形式。但会影响建筑的立面美观。,（3）半集中式空调系统具有集中的空气处理室（主要用于处理室外新鲜空气）和送风管道，同时又在各空调房间设有局部处理装置。设在房间的局部处理装置又称未端装置，如风机盘管，诱导器。与集中式空调相比

15、较，这类系统省去了回风管道，节省建筑空间，室内热湿负荷主要由通过末端装置的冷（热）水来负担，由于水的比容小，密度大，因而输水管径小，有利于敷设和安装，特别适用于高层建筑。,2、按承担负荷的介质分,（1）全空气空调系统空调房间的所有冷热负荷全由空气负担。也称作集中式空调系统。,2）全水空调系统空调房间的所有冷热负荷全由水负担，冬天供热水，夏天供冷水。,（3）空气水空调系统空调房间的冷热负荷由空气和水共同负担。也称作半集中式空调系统。,（4）制冷剂系统空调房间的负荷由制冷剂来负担。冰箱、分体式空调机等。,空调系统使用的空气来源,封闭式系统,冷却器,直流式系统,O,过滤器,回风式系统,O,风机,N,

16、C,C,普通集中式空调系统,普通集中式空调系统的风量一般维持全年不变，并且按房间最大热、湿负荷确定送风量。缺点：当负荷低于最大负荷时，为了维持室温设计水平，必须减小送风温差，其方法是通过再热和混合，抵消部分冷量，造成冷量上的浪费。室内负荷不是最大负荷时，送风量大于实际需要量，为了输送多余风量需多耗电能。,变风量空调系统,变风量空调系统采取的方法是全年保持送风温度不变，当实际负荷减小时，通过改变送风量维持室温不变。优点这样不但避免了无用的再热，同时风机耗能也少，从而节约了能源和运行费用。变风量系统适用于对于室内负荷大或系统中各房间负荷相差悬殊的情况。,风机盘管系统,风机盘管 半集中式空调系统的一

17、种末端装置，主要由风机和冷热水盘管组成。,风机盘管机组由风机、盘管、空气过滤器、室温调节装置和箱体等组成。,风机盘管机组的工作原理：,风机盘管机组内的风机不断循环所在房间的空气，使之不断通过供冷水或热水的盘管，不断被冷却 或加热，以保持房间的温度。其中，空气过滤器的作用是过滤室内循环空气中的灰尘，改善房间的卫生条件，同时可以保护盘管不被灰尘堵塞，确保风量和换热效果。风机盘管机组以提供室内热湿负荷为主，新风则由其他设备集中处理。,风机盘管空调系统的主要优点是：噪声较小，适用于旅馆的客房；具有个别控制的优越性；系统分区进行调节控制容易；风机盘管本身的体型小，布置和安装较为方便。风机盘管空调系统的主

18、要缺点是：由于机组设置在室内，需要与建筑及其他工种进行有效的配合；机组相对分散，其维修的工作量较大；必须解决好新风的问题；风机静压小，不能使用高性能的过滤器，使得室内空气的洁净度不高。,控制过程,诱导器系统,诱导器诱导器是分设于各房间或走廊顶棚的局部设备（或称末端装置），它由外壳、热交换器（盘管也称二次盘管，也有的不设盘管）喷嘴、静压箱，和一次风管连接组成。经过集中处理的空气，首先由风机送入空调房间诱导器的静压箱，然后以很高的速度（20-30m/s）从喷嘴喷出，在喷射气流的作用下，在诱导器中形成负压，因而可将室内空气（即回风又称二次风）诱导进来，再与一次风混合形成空调房间的送风。二次风经过盘管

19、时可以被加热也可以被冷却。,优点:有结构紧凑，外型尺寸较小，常置于房间内，对于余热负荷较小时，调节方便灵活。室内就地回风，风道截面减小，空调机房占地少，风机耗能小；对于空气一水系统的诱导器，一部分室内负荷由二次盘管负担，从而可以大大地减小空气处理量，缩减集中空气处理箱尺寸，减小风道断面尺寸，更有利于节省建筑空间.,缺点:不适用于房间局部排风量大，室内空间狭小等场合。但诱导器系统只能对一次风进行集中净化处理，对二次风仅进行粗过滤，所以该系统不能用于净化要求较高的房间。诱导器喷嘴风速大，有噪声，因而应加消声装置，在噪声标准要求严格的房间不宜采用诱导器系统。此外，由于诱导器系统风量小、风压高，其耗电

20、量与普通集中式系统相差不多。诱导器系统新风量一般固定不变，不如普通集中式系统那样在有利的季节能最大限度地利用新风冷量并改善卫生条件。,一次、二次回风系统,一次回风：回风与室外新风在空气冷却器前混合。,二次回风：回风与新风在空气冷却器前混合经处理后，再次与回风混合。,传统的冷却除湿通常采用带一次回风的空调箱系统,其存在大量的冷热抵消,采用二次回风空调箱系统能够较好的避免冷热抵消。节省了再热量。,新风系统,1.模拟量温、湿度传感器-用于测量输入新风温、湿度.2.数字量输入压差开关-用于检测风机状态.3.数字量输入防霜冻传感器-用于防霜冻检测.4.数字量输入压差开关-用于检测滤网状态(清洁或报警).

21、5.模拟量输入温度传感器-用于检测混合风温度.6.模拟量输出新风风门驱动器-用于控制新风风门的开关状态及开关位置.,7.模拟量输出混合风风门驱动器-用于控制混合风风门的开关及开关位置.8.数字量输出风机运行控制-用于控制风机的启动/停止.9.数字量输入风机故障状态-用于检测风机故障(正常/故障).10.模拟量输出冷水阀驱动器-用于控制冷水阀的开度.11.模拟量输出热水阀驱动器-用于控制热水阀的开度.,-新风机，新风阀门，冷水阀门及加湿阀门联锁动作。-新风机可按时间启停。-新风机启动顺序为：打开新风阀门，启动风机，确认风机运行，调节冷水阀门及开关加湿阀门控制送风温度。-空调机停止顺序为：关闭冷水

22、阀门，加湿阀门，停止风机，关闭新风阀门。,一次回风定风量系统,变风量系统,特点：变风量控制器按房间温度传感器检测到的实际温度，与设定温度比较差值，以此输出所需风量的调整信号，调节变风量末端的风阀，改变送风量，使室内温度保持在设定范围。同时，风道压力传感器检测风道内的压力变化，采用PI或者PID调节，通过变频器控制变风量空调机送风机的转速，消除压力波动的影响，维持送风量。,优点：,节能 由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算，当风量减少到80%时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时

23、，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60%时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%,2无冷凝水烦恼 变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。3不会发生过冷或过热 带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比，能更有效地调节局部区域的温度，实现温度的独立控制，避免在局部区域产生过冷或过热现象。,4、提高楼宇智能化程度 采用DDC数字控制的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。5、减少综合性初投资 由于增加了系统静压控制以及VAV空调箱等环节，设备控制上的造价会有所提高。但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布，使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移，从而使系统的设计总送风量减少，因此可以减小空调系统的设备容量，系统综合性初投资不一定会增加，甚至可以降低。6、变风量空调系统结构简单，维修工作量小，使用寿命长。,变风量空调系统,