建筑设备自动化讲稿.ppt

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“开”还是“关”；,测量风机出口空气温湿度参数，以了解机组是否将新风处理到要求的状态；,测量新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换；,检查新风阀状况，以确定其是否打开。,第七讲空调风系统控制,7.1 新风机组的监测控制,2】控制功能：,根据要求启停风机；,控制空气一水换热器水侧调节阀，以使风 机出口空气温度达到设定值；,控制干蒸汽加湿器调节阀，使冬季风机出口空气相对湿度达到设定值。,7.1新风机组的监测控制,控制系统功能要求(续)：,3】保护功能：,冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停止供应时，为了防止机组内温度过低，冻裂空气一水换热器，应自动停止风机，同时关闭新风阀门。当热水恢复供应时，应能重新启动风机，打开新风阀，恢复机组的正常工作。,7.1新风机组的监测控制,控制系统功能要求(续)：,4】集中管理功能：,一座建筑物内可能有若干台新风机组，这样就希望采用分布式计算机系统，通过通讯网将各新风机组的现场控制机与中央控制管理机相联。中央控制管理机应能对每台新风实现如下管理：,显示新风机组启停状况，送风温湿度，风阀水阀状态；,通过中央控制管理机启停新风机组，修改送风参数的设定值；,当过滤器压差过大、冬季热水中断、风机电机过载或其它原因停机时，通过中央控制管理机报警。,7.1新风机组的监测控制,7.1.2 根据功能要求确定硬件配置：,目的：选择合适的传感器、执行器，并配置相应的现场控制机。,将风机电机交流接触器的辅助触点作为开关量输入信号，接到,DCU,的,DI,输入通道上。,选择以,占空比形式信号输出,的温度变送器，接至,DCU,的一个,DI,输入通道上。选用具有,4,20 mA,电流信号输出的湿度变送器，接在,DCUAI,通道上，也可以选择,2,个都是,4,20 mA,电流输出的温湿度变送器，接至,2,路,AI,输入通道上。,注：为准确地了解新风机组工作状况，温度传感器的测温精度应,0,5,，湿度传感器测量相对湿度的精度应,NP,则应从,M,点出发，反之从,O,点出发。这里的线段,NP,以,g,kg,为单位，,OQ,以,kJ,为单位。,可以看出，省能的处理方案除与,r,有关，还与线,MO,的斜率有关。,课外思考：证明：当从点O出发最经济时，从连线OM上任一点出发都不如点O经济；反之，当从点M出发最经济时，从OM上任一点出发进行处理都不如点M经济。,7.2全空气系统的监测控制,要求的送风状态处于,区域,VI,，当要求的送风状态处于线段,DO,、,oM,、,MG,之间时，可以调新回风比,(,当,S,点的,d,小于,O,点的,d,时,),再降温或从,O,点出发降温加湿,(,当,S,点的,d,大于,O,点的,d,时,),；也可以直接调新回风比调节送风温度，调整加湿器调送风湿度，这取决于蒸汽与冷量的价格比,r,。,7.2全空气系统的监测控制,上述分析是基于,i,一,d,图中新风状态处于回风状态右上方时，实际运行时还有可能出现图所示的,3,种情况。,(,课外作业：选择一种分区方案提出相应的处理方案）,7.2全空气系统的监测控制,7.2.4 从节能角度确定室内空气的最佳状态,人体热舒适性要求不是一个点，而是一个区域。,节能设计基本原则：当室外状态偏低时，室内相应靠近此域的下限；室外状态偏高时，室内则靠近此域的上限。当室外处于此域附近时，则尽可能多用新风，使室内状态随外界空气状态变化。,具体如何做？,7.2全空气系统的监测控制,室内热舒适区域,允许的送风状态区域,公式74，,75,确定送风状态：,如果点,O,位于区域,2,内，则全新风送风。,如果连线,MO,与区域,2,相交，调整新回风比,使送风状态为交点。,7.2全空气系统的监测控制,确定送风状态：,仅与第,I,区相交时，可取相交域最下方一点作为送风点,S,，此时通过调新回风比和加热器，将空气处理到该点。,仅与第,区相交时，则取相交域最上方一点作为送风点,S,，通过调新回风比和表冷器冷量，将空气处理到该点。,仅与,区相交，则应取相交域最右侧的,最下部,作为送风点,S,，以节省冷量及二次加热量。,7.2全空气系统的监测控制,确定送风状态：,仅与,相交时，取相交域的最左侧的中点。（舒适区形状）,仅与,区相交，则应取相交域的左下角。,仅与,V,区相交，则应取相交域的左上角。,按照上述方式，可以在每个时刻根据新、回风状态及室内状态确定最适宜的送风状态，既保证房间空气状态处于舒适区，又使空气处理能耗最小。,7.2全空气系统的监测控制,控制方案确定后，以送风空气的温度或绝对湿度为目标，根据控制调节装置的特性不同分别采用相应的调节算法。,新回风比的变化与送风参数,(d,和,t),的变化成正比，采用,PI,形式的算法，根据送风,d,或,t,的偏差控制三个风阀，其中新风、排风风阀应同向同步调节，混风阀则按相反方向调节。当控制送风的,d,时，新风与排风阀的开度,K,，为：,7.2.5 各空气处理装置的调节,其中：,混风阀的开度为lK,r,。,比例系数K取作K=(11.2)1/|d,o,-d,R,|。,7.2全空气系统的监测控制,表冷器和加热器的调节具有较大的非线性，如新风机组控制一样，可以用,PI,方式直接根据送风,d,或,t,对开度进行反馈调节，也可根据混风状态进行前馈调节，前馈的放大倍数,A,由送风参数的偏差通过,PI,算法确定。由于混风状态无法测量，因此应根据测出的新回风状态及确定出的调节方案，计算出混风状态参数。,蒸汽阀控制湿度可完全按照新风机组控制中讨论的方式进行。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.1 VAV系统简介,变频风机,变风量末端装置形式：,（1）简单风阀,通过风阀以增大缄少送入房间的风量，从而实现对各个房间温度的单独调节。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.1 VAV系统简介,根据房间温度实测值与设定值之差，直接调整末端装置中的风阀。,当某个房间温度达到要求值时，由于其它房间风量的变化或总的送风机风量有所变化导致连接末端装置的风道处的空气压力有变化，从而使这个房间的风量变化。,由于房间热惯性较大，在此瞬间房间温度并不变化。待房间温度发生足够大的变化后，再对风阀进行调整，又会反过来影响其它房间的风量，并引起温度变化，这样各房间风阀不断调节，风量和温度不断变化，导致系统不稳定。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.1 VAV系统简介,（2）压力无关末端装置,热线风速仪,测风量,房间温度的变化不再直接改变风阀开度，而是去修正风量设定值。风阀则根据实测的风量与风量设定值进行调整。这样，当某房间风量由于风道内压力变化而变化时，末端控制装置会直接调整风阀，以维持原来的风量，房间温度不会由此引起波动。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.1 VAV系统简介,（3）FPB(带风机的压力无关末端装置）,测风量,改善气流组织，维持系统总的送风量不变。,导流叶片,风机,7.3VAV系统的监测控制,7.3.1 VAV系统简介,（4）用变频风机代替风阀,变频风机,（以上为四种常见的基本形式）,（5）末端带有加热器,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2具有独立末端控制器的VAV系统,末端控制器与VAV末端装置配套，属于定型产品，包括：,挂在室内墙壁上的温度设定器；设定器内装有温度传感器测量房间温度。温度实测值与设定值之差,安装在末端装置上的控制器；,修正风量设定值或直接控制风阀。,对于“压力无关”的末端装置，重要的是要测准风速或风量。一般都需要在出厂前逐台标定，将标定结果设置到控制器中。有的末端控制器产品还要求在现场逐台标定，这在选用产品的订货时要十分注意。,送到,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2具有独立末端控制器的VAV系统,空调机控制,VAV,系统的新的控制问题为：,由于各房间风量变化，空调机的总风量将随之变化，如何对送风机转速进行控制使之与变化的风量相适应,?,如何调整回风机转速使之与变化了的风量相适应，从而不使各房间内压力出现大的变化,?,如何确定空气处理室送风温湿度的设定值,?,如何调整新回风阀，使各房间有足够的新风,?,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2.1送风机的控制,要求：,主风道内各点的静压都不低于VAV末端装置所要求的最低压力，保证VAV末端装置正常工作。,途径：,找出主风道压力最低处，安装静压传感器，根据此点测出的压力，调整送风机转速，使该点的压力恒定在VAV末端装置所要求的最小压力值。,对于仅一条风道的系统，一般情况在尾部；然而在实际工程中会出现问题：当主风道前半部分风速较高，尾部风速较低时，最远处的静压比近处某些位置的静压还高，导致近处一些,VAV,装置不能正常工作。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2.1送风机的控制,当主风道分为两支或多支,(,如图所示,),相关文献推荐：将参考测压点前移至总风道上距末端13处，如图示d点。,计算机控制解决办法：,增设“哪点静压最低”的逻辑判断功能。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2.2回风机的控制,送风机送风量并非与转速成正比。而回风机回风量基本上与回风机转速成正比。因此也不能简单地使回风机与送风机同步地改变转速。,工程上切实可行的办法：,同时测量总送风量和总回风量，调整回风机转速使总回风量总是略低于总送风量，即可维持各房间稍有正压（恒定静压法）。,另外还有滑动静压法等（参考教材及参考文献）,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2.3送风参数设定,定风量系统，总的送风参数可以根据实测房间温湿度状况确定。,对于变风量系统，由于每个房间的风量都根据实测温度调节，因此房间内的温度高低并不能说明送风温度偏高还是偏低。,只有将各房间温度、风量及风阀位置全测出来进行分析，才能确定送风温度需调高或降低，这要求各房间变风量末端装置能够通讯。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2.3送风参数设定,对于各变风量末端间无通讯功能的控制系统，送风参数很难根据反馈来修正，只能根据设计计算或总结运行经验，根据建筑物使用特点、室内发热量变化情况及外温确定送风温度设定值。根据一般房间内温湿度要求计算出绝对湿度d，取d(0.51)gkg作为送风绝对湿度的设定值。为了满足各房间温度要求，这样确定的送风温度设定值一般总是,偏保守，即夏天偏低，冬天偏高,，从而使经过末端装置调节风量后，各房间温度都能满足要求。,（节能吗?),导致有时各,VAV,末端装置都关得很小（甚至需要增加加热器），增加了噪声，浪费能量。,减少了过渡期利用新风直接送风降温的时间，多消耗了冷量。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.2.4保证足够的新风,当新、排、混风阀处于最小新风位置时，降低风机转速，使总风量减小，新风入口处的压力就会升高，从而使吸人的新风的百分比不变，但绝对量减少。对于舒适性空调，这使各房间新风量的绝对量减少，空气质量变差。,为避免这一点，,1、在空气处理室的结构上采取措施。,2、就控制系统来说，可在送风机转速降低时适当开大新风和排风阀，转速增加时再将它们适当关小。更好的办法是在新风管道上安装风速传感器，调节新风和排风阀，使新风量在任何情况下都不低于要求值。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.3 各末端控制器具有通讯功能的VAV系统,主题：,充分利用计算机的计算分析能力，尽可能少使用各种压力和风量风速传感器，通过计算机使各末端装置相互协调，解决上述问题。,7.3.3.1使用“压力无关”型末端装置,空调处理室的现场控制机可得到：,各末端装置风量实测值、风量设定值；,对应的房间温度和房间温度设定值；,有些控制器还可得到阀位信息,7.3VAV系统的监测控制,7.3.3 各末端控制器具有通讯功能的VAV系统,末端装置控制器调节的速度很快，一般情况下风量实测值应接近风量设定值。,如果某个末端装置在连续一段时间内,(1,2 min),实测的风量低于风量设定值较多，则说明风道内压力偏低，因此可增加送风机转速。,各末端装置风量设定值之和与风机转速有一对应关系。如果风机转速高于各风量设定值之和所对应的转速，则说明风机转速偏高，各变风量末端装置的风阀可能都关得较小，困此需降低转速。,总风量和转速的关系可在初调节时通过实测得到，也可根据风道阻力情况预先计算得到。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.3 各末端控制器具有通讯功能的VAV系统,当末端装置的风阀阀位信息也可向空气处理室的现场控制机提供时，可以根据是否有阀位开到,90,以上来确定风机转速，使任何时候系统中至少有一个,VAV,末端装置的风阀阀位大于,90,，同时没有一个地方开满还不够。（滑动静压法）,由各变风量装置实测的风量之和即可确定回风机转速。只要使转速与总风量成正比，房间内基本上可保证正常的压力范围。比例系数可在调节时实测确定。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.3 各末端控制器具有通讯功能的VAV系统,最适合的送风参数,可由各末端装置的风量设定值确定：当各末端装置的风量设定值都低于各自的最大风量的,90,，说明送风温差过大，应升温,(,夏季,),或降温,(,冬季,),，以减小送风温差。若有的装置风量设定值等于或高于其最大风量，则说明送风温差偏小，应降温,(,夏季,),或升温,(,冬季,),。,控制结果，保证系统内应至少有一个末端装置其风量设定值高于,90,的最大风量，同时没有一个末端装置开满还不够。,可靠、省能，亦可避免大量风阀关小引起的噪声。,即便如此，也无法同时准确地保证各房间的新风量。（相对较好）,7.3VAV系统的监测控制,7.3.3 各末端控制器具有通讯功能的VAV系统,除,VAV,末端装置内的风量测量外，不再需要其它测点，免去了无通讯功能时需要对风道压力、总风量、回风机入口压力及新风量的测量。通讯功能所需要增加的投资可以从省下的这些传感器投资中得到。而系统控制调节品质却会大大改善。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.4 使用无风量测量的末端装置,采用“压力无关”末端装置的主要原因是为了避免邻近末端装置及送风机的调整造成的风量变化。当具有通讯功能时，每个末端装置要对风阀进行调节时，同时将要调整的开度变化通知邻近的各末端装置。各邻近末端装置可根据预定的权系数对自己的风阀同时进行调整。,例如：,某末端装置为使房间温度降低，要将风阀开大,10,，则最邻近的两个末端,c,装置同时也将自己的风阀开大,3,4,，次邻近者同时开大,l,2,，这样就可避免在风量减小、引起温度变化后再进行调整了。送风机转速变化时，则所有的风阀都应自行进行相应的调整。这种调整量的权系数可通过“自学习”的方法逐渐修正。此种控制调节的效果可接近“压力无关”型末端装置。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.4 使用无风量测量的末端装置,对于这种末端装置，空调室的现场控制机应知道各末端装置的阀位，根据各末端装置的阀位状态确定送风机转速及空调机送风状态。,当所有末端装置的阀位均小于,80,时，说明风道内静压偏高，应降低送风机转速。反之，若发现有开度大于,90,的末端装置，说明有可能风道内静压偏低，应加大送风机转速。这样可以用各末端装置中阀门开度最大值来控制送风机转速，使得在任何时候系统内至少有一个末端装置风阀开度在,80,90,之间，没有风阀开度超过,90,。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.4 使用无风量测量的末端装置,根据各末端装置风阀开度，同样也可确定适宜的送风温度：,若各风阀开度在,20,90,之间，而送风机未达到最大转速，则应减小送风温差，这将导致各末端装置风阀相继开大。,最大者超过,90,后，风机转速增加，最终的结果使各末端装置风阀开度范围在,40,90,之间。,当风机转速达到最大，各风阀间开度差仍较大时，就不能再调整。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.4 使用无风量测量的末端装置,若各风阀开度在,70,90,之间，则可适当加大送风温差，各风阀就会相继关小，此时风机转速会降低，最终的结果也可使各末端装置风阀开度范围在,40,90,之间。,还要注意送风温差的最大值，当送风温差设定值达到其最大值时，就不能再减小风机转速。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.4 使用无风量测量的末端装置,回风机转速可能控制成基本上与送风机转速同时按比例变化。由于风道内静压不是恒定而是随风量变化，各末端装置的风阀开度范围基本不变，因此风道的阻力特性变化不大，送风机的工作点变化不大，因此送风机风量近似与转速成正比，于是回风机转速即可与送风机同步。,由于总风量近似正比于送风机转速，由此可估计出不同转速下所需要的最小新风比，以保证系统有足够的新风量，用这个最小新风量即可作为新排风阀此时刻的开度下限。,7.3VAV系统的监测控制,7.3.4 使用无风量测量的末端装置,由上述初步的定性分析与讨论，可以看出采用计算机控制后，尤其是采用带有通讯功能的计算机可以对整个系统工作情况进行全面分析，确定控制策略，可使,VAV,控制中的一些困难问题得以较好地解决，同时可以减少传感器使用数量。,上述分析，无任何风量传感器和压力传感器，完全依靠各变风量末端风阀阀位的信息，即解决了,VAV,系统各环节的控制。控制效果当然不如带有“压力无关”末端装置的系统，但如果送回风道设计恰当，变风量末端装置选择合适，也可以获得较好的运行品质。,The end of Chapter 7,第八讲：空调冷热源及水系统控制,冷热源和水系统的计算机监测与控制，其主要功能可以分如下三个层次：,基本参数的测量，设备的正常启停与保护；,基本的能量调节；,冷热源及水系统的全面调节与控制。,8.1 冷热源基本监测与控制,冷热源的监测与控制包括冷冻机或锅炉主机及各辅助系统的监测控制。,例：离心式制冷机的控制单元测控内容,蒸发器及冷凝器进、出口温度；,压缩机进气及排气压力、温度；,油泵出口压力；,冷凝器水流开关；,蒸发器水流开关,根据命令启停压缩机,根据冷冻机出口设定值调整压缩机入口导叶阀 冷冻水出口温度,（设定参数）,测量参数,8.1.1 主机单元控制,冷冻机和燃气燃油锅炉（主机）监控任务一般由安装在主机上的单元控制器完成。,在设计冷热源的计算机监控系统时，首先遇到的两个问题是：,主机已配备的单元控制器包括哪些功能,?,怎样才能避免遗漏或重复辅助系统要求的监测控制点,?,怎样使计算机系统与主机配备的单元控制器进行信息交换,?,8.1.1 主机单元控制,目前世界上还没有统一的标准通讯协议,。因此控制系统与冷冻机或锅炉的单元控制器间的通讯就成为大问题。这时，通常的做法有三种：,不与冷冻机或锅炉主机单元控制器通讯，而是另外安装水温传感器、流量传感器等以监视这些主机的工作状况。,当计算机分析出需要开关主机或改变出口水温设定值时，就只能以某种方式显示出来，通知值班人员进行相应的操作。此外，主机(冷冻机或锅炉)的其它运行参数及故障报警信息也不能通过计算机系统传到中央值班室。冷热源机房必须有人常驻值班管理。,8.1.1 主机单元控制,主机厂商进而推出中央控制器或监控器，能够与自己的主机控制单元通讯，从而根据负荷变化相应地改变启停台数实现群控。,分离出一个相对独立的冷热源控制系统。,设法使主机的控制单元与主计算机系统通讯，这是最彻底的解决方法。有的控制系统厂商提供专门的异型机接口装置，如图所示,8.1.1 主机单元控制,美国,ASHRAE 1995,年推出楼宇自动化的通讯标准,BACnet,，现已被广泛使用。,8.1.2冷却水系统的监测控制,冷却水系统监控系统的作用：,保证冷却塔风机、冷却水泵安全运行；,确保制冷机冷凝器侧有足够的冷却水通过；,根据室外气候情况及冷负荷，调整冷却水运行工况，使冷却水温度在要求的设定温度范围内。,8.1.2冷却水系统的监测控制,8.1.2冷却水系统的监测控制,每台冷却塔风机的启停控制,启停台数根据冷冻机开启台数、室外温湿度、冷却水温度、冷却水泵开启台数来确定。,有的冷却塔风机采用双速电机，通过调整,风机转速,来调整冷却水温度，以适应外温及制冷负荷的变化。此时计算机就应同时控制其高低速转换。,8.1.2冷却水系统的监测控制,电动阀,1,4,（冷却进（回）水管上）,当冷却塔停止运行时,切断水路，以防短路,同时可适当调整进入各冷却塔的水量，使其分配均匀，以保证各冷却塔都能达到最大出力。,由于此阀门主要功能是开通和关断，对调节要求并不很高，因此选用一般的电动蝶阀可以减小体积，降低成本。,8.1.2冷却水系统的监测控制,冷却塔水出口安装,1,4,个水温测点可以确定各台冷却塔的工作情况，通过,4,个测点间温差调节电动阀,1,4,，以改进各冷却塔间的流量分配。,湿式冷却塔的工作性能主要取决于室外温湿度，因此设室外湿球温度测点（或同时测量干球温度和相对湿度）。,8.1.2冷却水系统的监测控制,混水电动阀是另一种对冷却水温度进行调节的装置。,当夜间或春秋季室外气温低，冷却水温度低于冷冻机要求的最低温度时，为了防止冷凝压力过低，适当打开混水阀，使一部分从冷凝器出来的水与从冷却塔回来的水混合，以调整进入冷凝器的水温。,注意：,当能够通过启停冷却塔台数、改变冷却塔风机转速等措施调整冷却水温度时，应尽量优先采用这些措施。用混水阀调整只能是最终的补救措施。,8.1.2冷却水系统的监测控制,冷却水泵启停控制。根据冷冻机开启台数决定它们的运行台数。,冷凝器入口处两个电动阀仅进行通断控制，在冷冻机停止时关闭，以防止冷却水短路，减少正在运行的冷凝器中的冷却水量。,8.1.2冷却水系统的监测控制,冷凝器入口水温测点可监测最终进入冷凝器的冷却水温度，依此启停各冷却塔和调整各冷却塔风机转速。,（冷却水系统最主要的测量参数）,冷凝器出口水温测点可确定冷凝器的工作状况。当某台冷凝器由于内部堵塞或管道系统误操作造成冷却水流量过小时会使相应的冷凝器出口水温异常升高，从而及时发现故障。,8.1.2冷却水系统的监测控制,冷冻机主机的控制单元往往提供冷却水系统的控制接口，可以直接控制冷却水循环泵和冷却塔。,当仅有一台冷冻机时，可以用这一控制单元对冷冻站进行全面控制。,但当同时有几台冷冻机时，冷却水系统是并联的，冷却塔、冷却水循环泵并不一定与冷冻机一一对应，此时用冷冻机主机的控制单元同时对冷却水系统进行控制，就不能达到好的控制效果。,此时，较好的方式是利用一台或两台现场控制机去实施要求的测量与控制工作。,8.1.3冷冻水系统的监测控制,冷冻水系统监控任务的核心：,保证冷冻机蒸发器通过足够的水量以使蒸发器正常工作，防止冻坏；,冷冻水用户提供足够的水量以满足使用需要；,在满足使用要求的前提下尽可能减少循环水泵电耗。,8.1.3冷冻水系统的监测控制,为了保证蒸发器中通过要求的水量，要使蒸发器前后压差维持于指定值。,一级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,当部分用户关小或停止用水时，用户侧总流量变小，从而使流过蒸发器的水量也减少，此时压差户pl-p2也减小。为恢复通过蒸发器的流量，就应开大电动阀，增大经过此阀的流量，直到p1-p2恢复到原来的设定值，从而蒸发器流量也恢复到要求值。,一级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,反之，当用户侧开大阀门增大流量时，压差p1-p2也会由于流过蒸发器的流量增大而增大。这时就应关小电动旁通阀，减少旁通水量，从而维持通过蒸发器的流量。,(定流量系统）,一级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,对于冷冻水系统，,测准蒸发器进出口压力p1,p2,对水系统的控制有重要作用，尤其当各冷水用户都采用自动控制、进行变流量调节时。应,选用精度足够高的传感器,外，,压力传感器安装位置,亦非常重要。在多台制冷机蒸发器侧水回路都并联于一个进水母管和一个出水母管上时，这两个压力测点可分别设在这两个母管上，确保冷冻机不同运行台数时，所测出压差仅反映每台冷冻机蒸发器中通过的流量，而与冷冻机运行台数无关。,8.1.3冷冻水系统的监测控制,循环泵1，2根据冷冻机运行台数而相应启停，同时，电动阀1，2也随冷冻机情况开闭，因此这两个阀门选择通断状况的电动蝶阀即可，不需具备调节功能。,一级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,水温测点24的温度可以用来判断用户负荷状况。用户侧的总流量G占通过蒸发器水量G,o,的百分比r为,一级泵系统,（忽略旁通管段热量损失）,8.1.3冷冻水系统的监测控制,根据比值,r,与用户侧回水温度,t2,，即可判断冷水用户的负荷状况，,确定冷冻机启停台数,。例如当两台制冷机运行，而r05时，说明管道水量已降到一半以下，应停掉一台冷冻机。,一级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,定压水箱内通过上下两个水位状态开关或检测器确定定压水箱内水位，并通过计算机控制补水泵的启停来维持压力。,一级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,安装在冷冻机蒸发器回路中的循环泵1、2仅提供克服蒸发器及周围管件的阻力，至旁通管ab间的压差就应几乎为0，这样即使有旁通管，当用户流量与通过蒸发器的流量一致时,旁通管内亦无流量。加压泵1，2用于克服用户支路及相应管道阻力。,二级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,根据冷冻机启停控制循环泵l、2的启停；根据用户用水量控制加压泵1、2。当用户流量大于通过冷冻机蒸发器的流量时旁通管内由b向a,旁通部分流量在用户侧循环。,二级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,当冷冻机蒸发器流量大于用户流量时，则旁通管内水由点a向点b流动，将一部分冷冻机出口的水旁通回到蒸发器入口处。这样，只要旁通管管径足够大，,用户侧调整流量不会影响通过蒸发器内的水量。,二级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,为了节省加压泵电耗，可以根据用户侧,最不利末端进回水压差p,来调整加压泵开启台数或通过变频器改变其转速。,难处：,实际上冷冻水管网若分成许多支路，很难判断哪个是最不利支路。尤其当部分用户停止运行，系统流量分配在很大范围内变化时，实际最不利末端也会从一个支路变至另一个支路。,二级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,这时可以将几个有可能是最不利末端的支路末端均安装压力传感器，实际运行时根据其最小者确定加压泵的工作方式。,二级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,用户侧流量与冷冻机蒸发器侧流量之关系可通过温度测点1，2，3，4来确定。当t1=t3，t2t4时，通过蒸发器的流量G,e,大于用户侧流量G,u,二者之比,二级泵系统,8.1.3冷冻水系统的监测控制,当t390,，,t,1,t,max,，则流量不足，应将水泵转速提高,5,；,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,若,V,max,90,，,t,1,t,min,，且,t,供,t,供,min,，则水温过高，应将冷冻机出口温度设定值降低,0.25,；,若,V,max,80,，,t,2,t,max,，且,t,供,t,供,max,，则水温过低，应将冷冻机出口温度升高,0.25,；,若,V,max,80,，,t,2,90，t,1,t,max,按表中方案控制,空气侧温度降低,各调节阀逐渐关小,开度最大的阀门阀位降至90以下，水泵停止,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,关小阀门,末端压力升高,例：用户要求减小流量时,采用传统方法控制,要求水泵转速降低,各用户流量偏小,空气侧温度升高,开大阀门，使流量增加,末端压力降低,要求水泵转速增加,振荡,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,其振荡的根本原因在于：,各用户是根据工况来调节其阀门，具有,较大热惯性和时间延迟,；而阀门及水泵的调节作用导致的,末端压力的变化惯性很小,。,要求小心地设计控制算法，整定好调节参数，才能消除此振荡。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,该调节方法的使用条件:,各冷水用户为两通阀变流量调节，并均有计算机控制。,各个冷水用户的现场控制机都需要具有与冷冻站的计算机通讯功能。通过通讯得到各个冷水用户的实际需求，从而实现这种恰好使各个用户的要求得到满足的调节。,只有采用具有通讯功能的,DDC,系统时才能获得的。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,注意：当末端采用电磁或电动的,通断式两通阀时,，通断阀的开启频率类似于两通式调节阀的开度，一般可以通过样本查得这种通断式二通阀的等效开度K,的计算公式，如书上的QHRH的此类阀门开度计算公式。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,当使用不具备通讯功能的风机盘管控制器时，可以按照水系统的连接情况将风机盘管分为若干组。,每组的支路入口处安装流量计、供回水压差变送器及供回水温度传感器。,（各风机盘管使用通断电磁阀）,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,如果认为一组内的各台风机盘管所承担的房间负荷特性差别不大，则可以求出这一组风机盘管水阀的等效开度K为：,式中S,0,为当该组各风机盘管的水阀全部打开时测出的压差与流量的平方之比，它可以在初调节时测出。G和p则为测出的一段时间内的平均流量和平均压差。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,等效开度K及同时测出的供回水温差t即相当于一台空调机的水阀开度与供回水温差，可以按照上表的控制逻辑，对冷冻水泵及冷冻机的设定值进行调节。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,另一种方式是风机盘管不安装通断水阀，而是通过改变风机转速来调节房间温度，此时系统水量不变。,可以通过测量一组风机盘管总的供回水温差t来判断这些风机盘管的风机的工作状况。,当t偏大时，说明风机开启程度高而水量相对不足，需增大冷冻水加压泵转速；而当t偏小时，则表明水量偏大需使加压泵减速。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,上述所有分析都是针对冷冻水加压泵为,变频泵,的情况。若不采用变频泵，而是,并联,若干台定速泵？,对于若干台并联的冷冻水加压泵，每台泵在正常工作状态点扬程应相同。,当停掉一台时，并希望其余的泵工作点不太偏移，则总流量下降很多而扬程减得很少。这样当减少泵的运行台数后，为不使继续运行的水泵工作点偏移太大，应,设法增加系统的阻力系数,，如关闭部分支路或关小各个阀门。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,这时，对水系统的基本调节思想就不应再是“尽可能开大各用户阀门，减少用户侧调节阀的损失”，而应是,在满足用户流量要求的前提下，使水泵在正常的工作范围内运行。,经验证明：当采用启停式调节时，部分水泵运行时对应所有的用户调节阀开度都在4050间恰为正常的运行工况。,这样，并联通断式调节就不应再仅根据各用户调节阀位，而应根据系统的总流量，使每台运行水泵在正常的流量范围内工作。因此，在总干管上安装流量计对确定泵运行台数有非常重要的意义。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,表82 多台泵并联、启停控制时的控制逻辑,若总流量,GnG,max,，增开一台泵；,若总流量,GnG,min,，停止一台泵；,若,t,1,90%,，且,t,1,t,max,，增开一台泵；,若,t,2,t,max,，水温偏低，提高冷冻水出口温度设定值。,8.2.1 冷冻水侧的调节控制,n：为当前泵的运行台数；,G,max,为单台泵最大运行流量；,G,min,为单台泵最小运行流量；,t,1,为用户调节阀开度最大的用户供回水温差；,t,2,为用户调节阀开度最小者(但不是全关闭者)供回水温差；,t,min,为设定的最小供回水温差；,t,max,为设定的最大供回水温差。,8.2.2 冷冻机运行台数控制,目的：,根据冷负荷情况适当地确定冷冻机的运行台数使冷量满足负荷要求，系统工作效率高，同时又不使某台冷冻机频繁启停。,制冷机的cop总随冷量变化，在最大制冷量附近出现效率最高点。,当冷冻机出口温度不变，并且通过蒸发器的水量也不变时，不同的冷负荷相当于具有不同的蒸发器进口温度。较低的部分负荷时蒸发器进口水温较低，导致cop降低。,8.2.2 冷冻机运行台数控制,少开一台冷冻机，使各台运行的机组均处于全负荷状态比多开一台冷冻机，使各台机组都处于部分负荷要好。,当采用两级泵系统时，可以认为通过制冷机蒸发器中的水量基本不变，因此冷冻机的相对产冷量,r,e,可通过蒸发器的进出口温差,t,确定：,r,e,=t/t,0,式中：,t,0,为机组在全负荷时可产生的温降。,8.2.2 冷冻机运行台数控制,制冷机是否在全负荷下运行还可以根据其,出口水温,确定，当出口水温在一段时间内一直高于出口温度设定值，表明冷冻机已达到或超过全负荷时的冷量。,表83 两级泵系统冷冻机台数控制逻辑,t,出口,t,set,+0.5，再启动一台冷冻机；,r,e,1-1/N，停掉运行时间最长的那台冷冻机。,式中，N为仍在运行的冷冻机的台数。,适用于每台冷机冷量相等,8.2.2 冷冻机运行台数控制,一级泵系统,当采用一级泵,(,定流量）系统时蒸发器入口水温总是低于用户侧回水温度。,问题：若能在不减少经过蒸发器水量的条件下，设法减少二者的流量差，使进入蒸发器的水温接近用户侧回水温度，就可以提高制冷机的,cop,。,此时对冷冻机及冷冻水循环泵的启停控制及对冷冻机出水温度设定值的确定就要从冷负荷量、用户侧工作状况两方面综合考虑。,8.2.2 冷冻机运行台数控制,由于实际运行中很难保证经过蒸发器的流量不变，因此根据蒸发器两侧温差很难准确判断冷冻机的相对制冷量。,最好在总干管上安装流量计测总循环量G，通过Q=GCt计算总制冷量。,8.2.2 冷冻机运行台数控制,表84单级泵系统的控制逻辑,若,Qq,max,(N-1),，则停止一台冷冻机及循环水泵；,若,(t,4,-t,1,)/(t,2,-t,1,)0.8,，且,t,set,0.9,，且冷冻机出口水温一段时间内总高于设定值，则再启动一台冷冻机；,若,(t,4,-t,1,)/(t,2,-t,1,)0.9,，且,t,2,-t,1,t,min,，则降低冷冻机出口处水温设定值；,t,set,为冷冻机出口水温设定值，,t,set,max,为冷冻机出口水温允许的最高设定值，,t,min,为用户侧希望的最小温差。,8.2.2 冷冻机运行台数控制,当发现旁通水量过大时，可认为是用户侧流量偏小，温差偏大。对于设计正确的系统，在制冷机和冷冻水循环泵全开时的最大流量下，最末端用户仍应有足够的压差，这样，在部分