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1、中央空調自動控制與節能中央空調自動控制與節能主講:吳正仁 副理(PCEG機電工務部)2004年9月17日目目 錄錄 5.1 5.1 空調設備的控制空調設備的控制 5.1.1 5.1.1 風機盤管的控制風機盤管的控制 5.1.2 5.1.2 新風機組控制新風機組控制 5.1.3 5.1.3 空氣處理機組空氣處理機組 5.1.4 5.1.4 制冷機房的控制制冷機房的控制.5.2 5.2 空調工程的節能空調工程的節能 5.2.1 5.2.1 建築節能建築節能 5.2.2 5.2.2 空調系統的節能設計因素空調系統的節能設計因素 5.2.3 5.2.3 空調系統的運行節能空調系統的運行節能5.1 空調
2、設備的控制 空調設備運行的自動控制對於合理的使用能量具有重要的作用.空調系統制冷量通常按建築物的最大熱負荷設計,而空調負荷是隨季節晝夜變化等因素變化.因此對空調設備的運行應進行相應的調節.空調調設備的調節控制方法分手動控制和自動控制兩類.自動控制方式對空調系統的調節品質空調使用質量以及合理使用能源都具有十分明顯的優點,在空調工程中,自動控制已得到廣泛的應用.5.1.1風機盤管的控制1.二管制二管制定流量定流量水系統水系統 二管制水系統,表冷器供水量依靠閥門手動調節,閥門一次性調節后固定不變,水常流通,為定流量系統.室內溫度的高低由手動選擇風機的三檔變速開關來實現.見圖5-1.這種方式,供水量不
3、變,當風量改變時,送風參數也隨之變化從而達到調節目的.採用這種方式風機盤管處理后空氣的露點溫度得不到控制.2.二管制變流量水系統手動三檔開關來控制風機轉速,回水管上設電動二通閥風機與電動二通閥聯鎖.風機停止工作時二通閥關閉.室內溫度控制器根據室內溫度控制電動閥的啟閉,當電動閥斷電后,自動關閉切斷水.採用這種方式風機盤管處理后空氣的露點溫度得不到合理控制,室內溫度可以自動控制,(見圖5-2)3.二管制變流量水系統手動三檔開關來控制風機轉速調節風量,回水管上設電動三通閥.溫度控制器調節電動三通閥的供水量,部份冷媒水由旁通管流向回水管.從而可以利用電動三通閥調節供水量,在風機盤管出風口設置溫度傳感器
4、,可以控制處理后空氣的露點溫度.(見圖5-3)5.1.2新風機組控制 新風機組由過濾風機和盤管組成,要求將新風處理到一定參數送到房間,盤管的供水可以採用電動三通閥或電動二通閥對供水量進行無級調節,溫度傳感器控制電動閥的開度,冬季和夏季的送風溫度可以分別進行設定,空氣過濾器后設置壓差控制,當過濾器經過一段時間運行后,阻力會增大,當空氣過濾器前后壓差達到設定值時,壓差控制器便會報警.(見圖5-4)5.1.3 空氣處理機組 1.定風量定風量,溫度控制方法溫度控制方法(見圖見圖5-5)對於舒適性空調系統,為了節約能源,往往不設相對濕度控制夏季:室外新風與回風混合后,經過濾器過濾,由回風溫度T 控制電動
5、兩通閥4,調節供水量來調節送風溫度.冬季:由回風溫度T控 制電動兩通閥5,調節供水量來調 節送 風溫度.空氣 過濾器前后設壓 差控制器,觀察過 濾器的運行情況.2.定風量定風量,溫度和相對濕度控制方法溫度和相對濕度控制方法(見圖見圖5-6)對於工藝空調和舒適度要求高的舒適性空調,往往要求對溫度和相對濕度同時控制.夏季:室外新風與回風混合后,經過濾器過濾,由露點溫度T1 控制冷水電動兩通閥6,回風相對濕度H控制加濕器電動 兩通閥8,回風溫度T控制二次加熱器的電動兩通閥7.當 負荷減少時為了保證室內相對濕度,需要對送風進行二 次加熱.空氣過濾器前後設壓差控制器,另外,還要求控 制新風回風的混合比例
6、.冬季:由回風溫度T控制熱水加熱器電動兩通閥7,回風相對濕 度H控制加濕器電動兩通閥8,空氣冷卻器停止.3.變風量變風量,溫度和相對濕度控制方法溫度和相對濕度控制方法(見圖見圖5-6)夏季:風機為變轉速變流量系統,表冷器由露點溫度 T1控制冷水電動兩通閥6,回風溫度T控制風機 的轉速調節風量來調節房間的負荷,回風相對 濕度H控制加濕器電動兩通閥8調節加濕量來 調節房間的相對濕度,這種利用變風量來調節 冷負荷避免二次加熱.冬季:表面冷卻器信用,由回風溫度T和相對濕度H分 別控制加熱器電動兩通閥7和加濕器電動兩通 閥8,調節房間的溫度和濕度.風機可以變風量 運行.5.1.4 制冷機房的控制1.設備
7、連鎖控制2.制冷機房的主要設備為冷水機組冷水泵冷卻泵及冷卻塔,進行連鎖啟動和停機是為保證冷水機組安全運行.機器在妄動前,冷水泵和冷卻泵冷卻塔應運行正常,然后妄動冷水機組,這一原則下,不同工程的設計方法略有不同.2.冷水供回水壓差控制3.冷水系統由於管網運行特性的改變,水泵的工作4.點也隨著改變,供回水壓差也會改變,因此在供5.回水干管之間設電動壓差控制閥的旁通管,以穩定6.供回水壓差,同時也滿足了冷水機組定流量運行.3.冷量控制4.在冷水供加水干管上均設溫度傳感器,在主供水5.干管上設流量計便可以測出供冷量,從而可以根據6.冷負荷來調整冷水機組的運行情況.4.冷卻水溫度的控制5.冷卻塔配用風機
8、為變風量時,利用冷卻塔出6.水溫度控制風機轉速改變風量控制冷卻水供7.水溫度,當冷卻水供水水溫高於冷水機組要8.求時,提高風機轉速加大風量來降低供水溫9.度,反之則減少風量提高供水溫度,以利風機10.實現節能.如果是利用供水溫度控制時,則要11.求冷卻水量恒定,否則,回水溫度將升高,同樣12.會降低冷卻效果.5.2 空調工程的節能空調工程的節能空調設備的能耗占公司內部電力總能耗的約2030%,空調工程的節能是一項綜合性的工作,它不但關係空調工程設計,工藝和設備合理利用能源的問題,而且與建築物的形狀朝向保溫隔熱性能等許多因素有關,它們直接影響著空調工程的能耗.空調工程的節能具有十分重要意義.5.
9、2.1 建築節能建築節能空調建築中,通過建築圍護結構傳熱產生的冷負荷在空調負荷中占有很大的比重,對於辦公樓賓館客房等性質的房間約為50%左右.1.建築物的方位形狀對空調的影響 太陽輻射強度與朝向有關,一般東西向太陽輻射強度高,建築物主體導向盡量避免東西朝向,並避免在東西開窗.2.外窗對空調能耗的影響 a)外窗面積 建築物外窗的傳熱系數比較大,輻射透過能力強,在相同面 積情況下,外窗的傳熱冷負荷往往比外牆高出幾倍至十幾倍,因此,就考量節能面言外窗面積應盡量減少.b)外窗的隔熱c)對外窗玻璃進行隔熱,增加其熱阻是建築物節能d)的有效辦法之一.如選用吸熱玻璃反射玻璃e)茶色玻璃雙層玻璃等.加裝玻璃窗
10、遮陽設施也f)有較好作用.g)3.提高圍護結構的隔熱性能h)外牆層頂等建築圍護結構是建築物傳熱的主i)體,具有很磊的傳熱面積.應盡量提高圍護結構的j)的熱阻,保證隔熱性能需求.k)通過上述措施的實施可降低建築物3050%的l)能耗.5.2.2 空調系統的節能設計因素空調系統的節能設計因素:1.空調系統節能設計 應根據工程情況對空調運行季節進行行全工況全過程分析設計一個比較合理的方案,合使空調系統在不同的室外氣象參數或室內狀況下都能經濟合理運行.2.合理選擇設備 合理地選擇設備,是設計方案中的重要組成部份,主要是要考慮到冷水機組的特性能耗等因素,選用合適的機組.如冷負荷為7034222kw系統建議選用離心式機組1152200kw系統建議選用螺杆式壓縮機組116930kw系統建議選用活塞式機組.5.2.3 空調系統的運行節能空調系統的運行節能措施:1.正確確定室內參數標準;2.合理使用新風量;3.充分利用室個空氣自然冷源.;4.正確調整供水參數;5.合理配置與使用水泵;6.提高自動化控制水平,集中管理和調控,保證系統工作運行在最佳利用能量狀態.