第5章空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控資料

【本章要點(diǎn)】在中心空調(diào)系統(tǒng)中，按不同的工況對空氣進(jìn)行過濾、冷卻、加熱、加濕、減濕等處理，以保證房間的溫濕度要求。本章針對風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)機(jī)組、空氣處理機(jī)組等典型空氣處理設(shè)備，闡述了其基本限制環(huán)節(jié)與方法。著重運(yùn)用焓濕圖分析了不同工藝要求和工況下，應(yīng)接受的合理的空氣處理方案，以及空氣處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)這些方案的基本配置與過程。

第5章空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控

①風(fēng)機(jī)盤管是由加熱/冷卻盤管和風(fēng)機(jī)組成。②風(fēng)機(jī)盤管的限制包括對風(fēng)機(jī)的限制和對水側(cè)電動(dòng)閥的限制，實(shí)際工程中有以下兩種限制做法：●水側(cè)擔(dān)憂裝電動(dòng)閥，接受三速開關(guān)手動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（高、中、低三檔），以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)整；●水側(cè)安裝電動(dòng)閥，接受溫控器自動(dòng)通斷或連續(xù)調(diào)整盤管水側(cè)電動(dòng)二通閥或三通閥，并通過溫控器面板上的三速開關(guān)手動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到對室內(nèi)溫度的調(diào)整目的。5.1風(fēng)機(jī)盤管的限制

虛線框內(nèi)為溫控器內(nèi)部電路，1S為電源開關(guān)，2S為溫控開關(guān)，3S為冬夏季轉(zhuǎn)換開關(guān)，4S為風(fēng)機(jī)風(fēng)速調(diào)整開關(guān)。①溫控器一般分為電氣式、模擬電子式和數(shù)字顯示式三種類型，風(fēng)機(jī)盤管電動(dòng)閥口徑較小，一般接受磁滯性電機(jī)驅(qū)動(dòng)。②溫度傳感元件可以安裝在風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)口內(nèi)，以快速檢測房間負(fù)荷的變更進(jìn)行調(diào)整，也有很多產(chǎn)品將溫度傳感元件置于風(fēng)機(jī)盤管溫度限制器內(nèi)部，此時(shí)，風(fēng)機(jī)盤管溫控器應(yīng)盡可能設(shè)于室內(nèi)有代表性的區(qū)域或位置，不應(yīng)靠近熱源、燈光及遠(yuǎn)離人員活動(dòng)的地點(diǎn)，同時(shí)也要兼顧人員操作便利。LonWorks網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用符合LonMark標(biāo)準(zhǔn)的LTEC風(fēng)機(jī)盤管單元限制器對風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)限制，這種限制方式體現(xiàn)了集中管理、分散限制的思想，但造價(jià)較高。另一種折中的限制方式是風(fēng)機(jī)盤管電動(dòng)閥、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由一般風(fēng)機(jī)盤管溫控器限制，而風(fēng)機(jī)的啟停及運(yùn)行狀態(tài)等接入大型通用現(xiàn)場限制器進(jìn)行集中監(jiān)控。這種方式的監(jiān)控效果及造價(jià)介于上述兩種限制方式之間。5.2新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控

新風(fēng)機(jī)組的限制一般依據(jù)業(yè)主的需求和《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50314—2000)中對空氣處理系統(tǒng)的監(jiān)控功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，上圖所示是參照該標(biāo)準(zhǔn)的甲級要求進(jìn)行新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控。5.2.1新風(fēng)機(jī)組基本監(jiān)控功能(1)新風(fēng)閥的限制現(xiàn)場限制器通過1路DO信號限制新風(fēng)閥的開與關(guān)，風(fēng)閥執(zhí)行器的限制方式為通斷式。新風(fēng)閥與送風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，新風(fēng)閥打開；送風(fēng)機(jī)停止，新風(fēng)閥關(guān)閉。這可以防止冬季停機(jī)后盤管凍裂，削減灰塵進(jìn)入，保持新風(fēng)機(jī)組內(nèi)清潔。(2)過濾網(wǎng)狀態(tài)顯示與報(bào)警(3)送風(fēng)溫濕度的檢測及限制(4)防凍愛護(hù)限制做法一:①送風(fēng)機(jī)與新風(fēng)閥門聯(lián)動(dòng)；②當(dāng)機(jī)組停止運(yùn)行時(shí)，盤管的電動(dòng)水閥仍保持10%～30%的開度，以保證有確定的熱水循環(huán)；③在表面式換熱器后面安裝防凍開關(guān)TS，動(dòng)作溫度一般設(shè)置在5℃左右，當(dāng)防凍開關(guān)處的空氣溫度低于5℃時(shí)，防凍開關(guān)的開關(guān)量信號通過1路DI輸入至現(xiàn)場限制器，現(xiàn)場限制器邏輯運(yùn)算后發(fā)出限制信號和報(bào)警信號，停止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，開大熱水閥門（80%～100%）、關(guān)閉新風(fēng)閥門，使空氣溫度回升。當(dāng)防凍開關(guān)正常時(shí)，重新啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，打開新風(fēng)閥，復(fù)原正常工作。做法二:在表面式換熱器水管出口處安裝水溫傳感器，檢測出口水溫，通過一路AI輸入接到現(xiàn)場限制器。這個(gè)溫度信號一方面可以推斷進(jìn)入換熱器的是熱水還是冷水，以便限制器進(jìn)行自動(dòng)工況轉(zhuǎn)換；另一方面在冬季可用來監(jiān)測熱供應(yīng)狀況，起到防凍愛護(hù)用。當(dāng)機(jī)組回水溫度過低時(shí)，為防止水盤管凍裂，應(yīng)停止風(fēng)機(jī)，關(guān)閉風(fēng)閥，并將水閥全開；同時(shí)還可以推斷由于水側(cè)電動(dòng)閥堵塞或誤關(guān)閉造成降溫的故障。(5)風(fēng)機(jī)啟/停限制及運(yùn)行狀態(tài)顯示①風(fēng)機(jī)啟/停限制:1路DO輸出限制風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)一次回路上溝通接觸器的線圈的供電，以限制風(fēng)機(jī)的啟停；②運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視:取溝通接觸器的一個(gè)協(xié)助觸點(diǎn)信號作為風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)(DI)③風(fēng)機(jī)故障報(bào)警監(jiān)視:取風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)一次回路上熱繼電器的協(xié)助觸點(diǎn)信號作為風(fēng)機(jī)過載停機(jī)報(bào)警信號(DI)④風(fēng)機(jī)的手/自動(dòng)限制狀態(tài)監(jiān)視:取手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)一個(gè)觸點(diǎn)信號（DI）注:風(fēng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)視一般有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是干脆從風(fēng)機(jī)電控箱接觸器的協(xié)助觸點(diǎn)取信號；另一種在風(fēng)機(jī)兩端加設(shè)壓差開關(guān)，依據(jù)壓差反饋判別風(fēng)機(jī)狀態(tài)。第一種方法雖然簡潔經(jīng)濟(jì)，但實(shí)際只是監(jiān)測風(fēng)機(jī)電機(jī)的送電狀態(tài)，不能確認(rèn)風(fēng)機(jī)是否真正運(yùn)行，而其次種方法可以精確地推斷風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)組啟/停依次①確認(rèn)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)（接觸器的協(xié)助觸點(diǎn)動(dòng)作或風(fēng)機(jī)壓差開關(guān)檢測到風(fēng)機(jī)前后壓差）后，溫濕度限制程序才起先工作。②啟動(dòng)依次限制：啟動(dòng)新風(fēng)機(jī)→開啟新風(fēng)風(fēng)閥→開啟并調(diào)整水側(cè)電動(dòng)調(diào)整閥→（冬季）調(diào)整加濕器電動(dòng)閥。③停機(jī)依次限制：關(guān)閉新風(fēng)機(jī)→關(guān)閉新風(fēng)風(fēng)閥→關(guān)閉加濕器電動(dòng)閥→關(guān)閉水側(cè)電動(dòng)調(diào)整閥。(6)消防連鎖限制當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由消防連鎖限制發(fā)出限制信號，停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，同時(shí)關(guān)閉新風(fēng)閥。(7)變新風(fēng)量限制５.2.2新風(fēng)處理溫濕度限制方案①方案一，如圖5-5（a）所示，當(dāng)利用低溫水處理新風(fēng)，將新風(fēng)處理到低于室內(nèi)空氣的等含濕量線的狀態(tài)時(shí)，新風(fēng)擔(dān)當(dāng)了室內(nèi)的全部潛熱冷負(fù)荷和部分顯熱冷負(fù)荷，風(fēng)機(jī)盤管只需擔(dān)當(dāng)剩余的顯熱冷負(fù)荷。②方案二，如圖5-5（b）所示，將新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣的等焓線時(shí)，新風(fēng)機(jī)組只擔(dān)當(dāng)新風(fēng)冷負(fù)荷，風(fēng)機(jī)盤管擔(dān)當(dāng)室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷和潛熱冷負(fù)荷。③方案三，如圖5-5（c）所示，將新風(fēng)處理到低于室內(nèi)空氣的等焓線，新風(fēng)機(jī)組除了擔(dān)當(dāng)新風(fēng)冷負(fù)荷外，還部分擔(dān)當(dāng)了房間冷負(fù)荷，剩余的房間冷負(fù)荷由風(fēng)機(jī)盤管擔(dān)當(dāng)。在夏季，假如接受方案一，假如室內(nèi)發(fā)濕量W穩(wěn)定，則

這里GO是指送入空調(diào)房間的新風(fēng)量，新風(fēng)機(jī)組溫度限制的設(shè)定值取dD2等含濕量線與90%～95%的等相對濕度線的交點(diǎn)所確定的溫度值。假如接受方案二，新風(fēng)機(jī)組溫度限制的設(shè)定值事實(shí)上是取等焓線與90%～95%的等相對濕度線的交點(diǎn)所確定的溫度值，一般可取17～19℃。假如接受方案三，在工程中的做法事實(shí)上是不對空氣處理進(jìn)行限制，由新風(fēng)機(jī)組按其處理實(shí)力對新風(fēng)進(jìn)行處理，房間溫度由風(fēng)機(jī)盤管溫度限制器進(jìn)行調(diào)整，相對方案二來說，只是風(fēng)機(jī)盤管電動(dòng)閥的通斷時(shí)間比發(fā)生了變更。①新風(fēng)機(jī)組全年運(yùn)行調(diào)整時(shí)，當(dāng)室外新風(fēng)溫度tO<tD2，且室內(nèi)有冷負(fù)荷時(shí)，新風(fēng)可以不經(jīng)冷卻或加熱處理干脆進(jìn)入室內(nèi).②對于一般的舒適性空調(diào)建筑，當(dāng)送新風(fēng)的高度在5m以下時(shí)，送入新風(fēng)的溫度不宜低于14～15℃；當(dāng)送新風(fēng)的高度在5m以上時(shí)，新風(fēng)的溫度不宜低于10～11℃。③當(dāng)室外溫度低于上述溫度時(shí)，即使室內(nèi)仍有冷負(fù)荷，也應(yīng)對新風(fēng)進(jìn)行加熱，并保持某一允許的較低溫度值。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，可在程序設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮，如在機(jī)組開啟時(shí)，先開啟風(fēng)機(jī)，然后依據(jù)送風(fēng)溫度傳感器的檢測值推斷是冷卻新風(fēng)，還是加熱新風(fēng)，或不需處理。冬季若新風(fēng)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的區(qū)域中有的需供冷（如內(nèi)區(qū)），有的需供熱（周邊區(qū)），則宜將新風(fēng)加熱和加濕到供冷工況所確定的新風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)（低于內(nèi)區(qū)室內(nèi)溫度）。這時(shí)對于須要供熱的區(qū)域來說，新風(fēng)給室內(nèi)帶入一些熱負(fù)荷，必需由風(fēng)機(jī)盤管來擔(dān)當(dāng)。由于風(fēng)機(jī)盤管的供熱實(shí)力遠(yuǎn)大于供冷實(shí)力，完全有實(shí)力擔(dān)當(dāng)新風(fēng)所帶入的熱負(fù)荷。雖然空調(diào)機(jī)組的基本監(jiān)控內(nèi)容與方法一樣，但從限制角度看，兩者相比有如下不同：①限制調(diào)整參數(shù)發(fā)生變更，是房間內(nèi)的溫度、濕度，而不是送風(fēng)參數(shù)；②要求房間的溫濕度全年均處于舒適區(qū)范圍內(nèi)，在夏季也要考慮濕度限制，同時(shí)還要探討系統(tǒng)省能的限制方法；③新回風(fēng)比可以變更，因此可盡量利用新風(fēng)降溫，但這會(huì)引出很多新的問題。５.3定風(fēng)量空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控

①送、回風(fēng)機(jī)啟停限制，風(fēng)機(jī)限制的手/自動(dòng)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)的監(jiān)測。②三閥聯(lián)動(dòng)限制。為保證送風(fēng)量的恒定，新風(fēng)閥與回風(fēng)閥開度成反比，新風(fēng)閥與排風(fēng)閥開度成正比，考慮到房間空氣的泄露量，排風(fēng)閥開度應(yīng)小于新風(fēng)閥開度確定比例。電動(dòng)風(fēng)閥與送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)連鎖限制。當(dāng)送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)關(guān)閉后，電動(dòng)風(fēng)閥（新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)風(fēng)閥）都關(guān)閉，反之，先打開電動(dòng)風(fēng)閥，然后開啟送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)。③當(dāng)過濾網(wǎng)兩側(cè)壓差超過設(shè)定值時(shí)，壓差開關(guān)動(dòng)作向現(xiàn)場限制器輸入DI信號，限制器發(fā)出報(bào)警信號。④在冬季，當(dāng)流過表面式換熱器的空氣溫度太低時(shí)，防凍開關(guān)動(dòng)作向現(xiàn)場限制器輸入DI信號，風(fēng)機(jī)和新風(fēng)閥關(guān)閉，并加大水側(cè)電動(dòng)閥的開度，防止盤管凍裂。當(dāng)換熱器后的空氣溫度復(fù)原正常時(shí)，重新啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，打開新風(fēng)閥，復(fù)原正常工作。⑤回風(fēng)溫度傳感器檢測空調(diào)房間空氣溫度，并與限制器設(shè)定溫度比較，經(jīng)PID運(yùn)行算后，通過AO輸出信號調(diào)整換熱器水側(cè)電動(dòng)閥的開度，使實(shí)測室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度。⑥回風(fēng)濕度傳感器檢測空調(diào)房間空氣濕度，并與限制器設(shè)定濕度比較，經(jīng)PID運(yùn)行算后，通過AO輸出信號調(diào)整加濕器電動(dòng)閥的開度，使實(shí)測室內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定濕度?；仫L(fēng)溫度串級調(diào)整方案５.3.2定風(fēng)量空調(diào)機(jī)組全年運(yùn)行調(diào)整不同工況下露點(diǎn)送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)整方案５.4.1小型精密恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的限制小型精密恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)是指為高度在3m左右，面積在300m2以下的空調(diào)房間供應(yīng)恒溫恒濕空氣調(diào)整的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的制冷量一般低于56kW。５.4恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)限制

室溫允許波動(dòng)范圍（℃）送風(fēng)溫差（℃）＞±1.0≤15±1.06~9±0.53~6±0.1~0.22~3

關(guān)鍵問題:干球溫度和相對濕度的限制是相互關(guān)聯(lián)的（或具有耦合性）,如何解決?空氣處理過程為先將新風(fēng)與回風(fēng)混合，然后降溫去濕處理，經(jīng)露點(diǎn)限制、再熱限制和末端精調(diào)電加熱限制，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣的恒溫恒濕問題1:如何依據(jù)室外參數(shù)進(jìn)行工況分區(qū)?問題2:空氣處理過程的焓濕圖表達(dá)?問題3:冷卻到的露點(diǎn)溫度設(shè)定值應(yīng)當(dāng)如何計(jì)算?問題4:二次加熱的類型與限制方法問題5:此方法的適用條件?5.4.2大中型精密恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的限制大中型精密恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)是指為高度在3m左右，面積在300m2以上，新風(fēng)比不很大，室內(nèi)發(fā)濕量較小，室內(nèi)相對濕度波動(dòng)范圍較寬(如大于±5%)的空調(diào)房間供應(yīng)恒溫恒濕空氣調(diào)整的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的制冷量一般大于56kW。基本方案:接受單獨(dú)的新風(fēng)處理機(jī)組特地對新風(fēng)進(jìn)行熱濕處理，使之始終處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的等含濕量線，然后送入主空氣處理機(jī)組與回風(fēng)混合，經(jīng)干冷卻降溫到所需的送風(fēng)溫度（夏季工況，各狀態(tài)點(diǎn)見圖５-12所示）。實(shí)行這種簡易的解耦手段處理空氣，把溫度和相對濕度的限制分開進(jìn)行，成功地取消了再熱，而相對濕度的限制允許波動(dòng)范圍可達(dá)±5%，能夠滿足室內(nèi)發(fā)濕量很小，對相對濕度允許波動(dòng)范圍要求不很嚴(yán)的工藝性空調(diào)的運(yùn)用需求。在公共建筑中，一些場所，如會(huì)議室、多功廳、商場、衛(wèi)生間、廚房、空調(diào)冷熱源機(jī)房、地下停車場、倉庫等，須要設(shè)置通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)保證必要的通