清华同方组合式空调机组技术说明.doc

目 录1公司简介21.1公司概况21.2重要生产设备一览表51.3组合空调重要部件配置表72清华同方组合式空调机组技术特点82.1机组总体特点92.2机组箱体部分特点102.3机组功能段介绍112.4清华同方组合式空调机组独特优势介绍152.4.1防冷桥措施152.4.2表冷器独特水路布置183清华同方组合式空调机组空调自动控制系统介绍183.1机电一体化设计183.2E-Star智能控制器193.3丰富的节能控制策略203.3.1变风量节能控制203.3.2动态热环境节能控制203.3.3全年多工况温湿度节能控制策略213.4电气与自控功能模块253.5典型空调自控系统应用举例303.6自控系统网络通讯集成36清华同方组合式空调机组技术说明1 公司简介1.1 公司概况清华同方股份有限公司是经国家体改委和国家教委批准,由北京清华大学公司集团为重要发起人,以社会募集方式设立的股份制公司,于1997年6月27日在上海证券交易所挂牌交易,现有总股本16605万股。目前,公司拥有大批一流的技术人才,员工平均年龄30岁,其中硕士以上学历占24%,大学以上学历占60%。清华同方以高新技术产业为先导,以科技成果产业化为经营宗旨,紧密依托清华大学的人才、科技优势,通过“清华同方研究开发中心”的孵化和二次开发,把大批科研成果推向市场,逐步形成了将自己作为科技成果孵化器的独特的技术创新模式。清华同方在信息产业领域,开展了卓有成效的工作。在网络技术、软件与系统集成电路、信息加工与服务、电子通讯、计算机产品、光盘产品等方面以一流的科研成果与雄厚的科研基础为依托,形成了具有自主知识产权的高新技术产品系列。清华同方在人工环境领域,专业从事人工环境工程与节能改造工程,在智能大厦弱电系统、中央空调安装和改造等方面为用户提供全方位服务,设计生产的系列新型节能设备,在人民大会堂、故宫博物院、央视、毛主席纪念堂等数百项重大工程中得到广泛应用。同方人环设备公司成立于1989年初，十年来，人环公司坚持以成果产品化、产业化为目的，特别注重在科技成果转化方面下大力气，并不断地增长了对二次开发的投入。到目前，已形成了十三个产品系列、千余种型号，并初步实现了规模化生产。使人环公司从单纯的科技开发型公司逐步发展成为技、工、贸一体化的实业公司。2023年11月1日，清华同方人工环境设备公司重新注册成为清华同方人工环境有限公司。清华同方人工环境有限公司是清华同方股份有限公司控股的有限责任公司，注册资金为人民币2亿元，公司总部设在北京市海淀区清华同方科技广场。生产基地在“密云工业开发区”，占地118800平方米，其中56000平方米建筑用于生产及研发。公司拥有大批成套的先进设备和大规模生产的综合能力。目前，公司拥有员工758人，其中技术及管理人才368人， 87%以上具有大本学历，工厂的工人大部分为中专和技校毕业生。在过去的近十年中，公司紧密依托清华大学的人才与技术优势，与清华大学建筑学院、材料科学与工程研究院建立了联合实验室、综合空调技术节能技术、环保技术、计算机系统控制、网络技术及健康环境等多学科专业，研究开发人工环境的系统技术和相关产品。目前，公司已成为人工环境领域中最具影响力的公司之一。面向未来，公司将继续秉承清华大学“自强不息、厚德载物”的精神，以“发明完美，服务社会”的核心理念，为把清华同方人工环境有限公司建设成为技工贸一体的跨国经营的大型高科技公司集团，为发展民族高科技空调事业，为人类营造健康、舒适、自然、和谐的人工环境而不懈努力！密云生产基地清华同方人工环境有限公司空调设备生产基地地 点：北京密云工业开发区占地面积：118800平方米公司全称：清华同方人工环境有限公司注册资金：人民币两亿元总部地址：北京 海淀 清华大学基地面积：120230平方米电话总机：传 真：公司网址：员工人数：701人注册资金：人民币两亿元重要产品：风冷热泵中央空调机组 水源热泵中央空调机组 户式中央空调机组 水冷冷水机组 机房精密空调机组 中央空调末端产品公司全称：清华同方人工环境有限公司注册资金：人民币两亿元总部地址：北京市海淀区清华同方科技广场B座21层生产基地：北京市密云工业开发区 基地面积：118800平方米电话总机：传 真：公司网址：员工人数：650人注册资金：人民币两亿元重要产品：风冷热泵中央空调机组 水源热泵中央空调机组 户式中央空调机组 机房精密空调机组 中央空调末端产品1.2 重要生产设备一览表设 备 名 称 数 量价 值购置时间备 注转塔式数控冲床1370万98年进口数控折弯机260万98年进口数控剪板机260万98年国产高速冲片机3120万9597年进口卧式涨管机145万99年进口自动切管机115万99年国产全自动焊机1300万99年进口自动发泡机1110万98年进口风机盘管全自动生产流水线1180万98年国产户式空调全自动生产流水线11500万2023年国产清华同方人工环境有限公司空调设备生产基地地 点：北京密云工业开发区占地面积：118800平方米 1.3 组合空调重要部件配置表部件名称规格性能特点产地表冷器TL型优质铜管套串铝翅片换热效率高清华同方铜管16mm优质软态紫铜管，直管壁厚=0.75mm，弯头壁厚=1mm日本铝箔=0.2mm优质半软态铝合金，换热效率高渤海铝业变频风机FDA型低噪音、高效率新加坡KRUGER风机风机轴承为瑞典生产浙江亿利达风机施耐得变频器电机Y系列扭矩大，噪音低瑞典-上海ABB公司电机轴承为瑞典生产加湿器控制精度及洁净度高瑞士康迪CONDAIR过滤器采用多层铝质丝网或化纤无纺布，截留效率高清华同方箱体=1.2mm采用双面彩色钢板或镀锌钢板，内注聚氨酯发泡保温材料，厚度20mm，保温性能好清华同方 型号混合段初效段中效段表冷（加热）段加湿段中间段送风段总计 4排 6排ZKW80-JT1328212375182764287354973289131036229216144935ZKW100-JT1716016341218965233867518385171338732841179093备注：混合段、初效段、中效段、表冷段（4排）、加湿段、送风段2 清华同方组合式空调机组技术特点清华同方ZK系列组合式空调机组是在吸取国内外同类产品优点的基础上，按中国国家标准（GB/T14294-93）、欧洲标准（EN1886-2023）制造和检测，具有当代国际先进水平。机组不仅外型美观，并且具有高强度的框架结构，良好的抗腐蚀，防冷桥性能。 2.1 机组总体特点1、模块组合，设计合理机组外部为框板式结构，模块化设计，组合设计选型更方便，本系列机组内部部件选型配置经热工分析，箱体内部气流严格测量，保证布置合理。2、规格齐全，功能众多吊顶式空调机组包含风量从2023m/h3到12023m/h3共10个型号30种产品。卧柜式空调机组包含风量从3000m/h3到60000m/h3共18个型号54种产品。立柜式空调机组包含风量从3000m/h3到50000m/h3共17个型号51种产品。组合式空调机组风量范围从3000m3/h至120230m3/h，基本功能段多达21个,共23种规格，各种规格互相衔接，机组选型方便，适应性强，并推荐给出了5400余种基本组合形式，方便设计人员和用户直接选型，或查看机组相关尺寸和性能参数，为各方工作尽也许提供方便，可满足各类大小不同的工程和系统。3、优化设计，高性价比本系列机组由计算机进行辅助优化设计，对能效比、单位体积冷量、单位重量供冷量进行加权解决，以使性能、能耗、重量、体积、价格达成最佳的配比。4、优质材质，保证品质本系列机组装配选用优质材质。箱体表面光洁平滑，清洁方便，能防止灰尘和细菌的沉积。内部保温材料不腐蚀，不污染送风。对于规定洁净无尘的房间，如手术室、电子厂房、食品加工厂和制药厂最为合用。5、结构合理，便于装运本系列机组组合选用铝合金框架，配合专用模具加工的压铸铝插角，装配尺寸精确，各功能段现场组装方便，强度牢固可靠，易于运送。6、功能部件，选配精良本系列机组个功能段选配精良的部件，充足保证机组运营性能稳定，使用寿命长。7、绿色空调，健康环保本系列机组可以根据用户规定，选配特殊设计的功能段，对空气品质进行多功能，全方位解决，将机组扩充为“绿色空调机组”，符合室内空气品质“IAQ”的标准，满足舒适规定，保障生活健康。2.2 机组箱体部分特点1、箱体壁板机组护板厚50mm，外面板采用热镀锌彩色钢板，内面板采用优质镀锌钢板，内、外面板中间充注高密度聚氨脂发泡一次成型，聚氨脂发泡材料为难燃型保温材料，发泡密度为48kg/m3，导热系数不大于0.02W/m，起到保温和增强箱体强度的双重作用。保温层与内外壁板结合牢固，保证空调机组在任何工况条件下运营时机组的所有外表面无凝露现象出现。冷桥因子满足EN1886标准的TB2级。面板中的保温材料为难燃型的发泡聚氨酯保温材料，具有良好的保温性能。其热导率如下：密度kg/m348热导率W/m0.019注：表中热导率为平均值，测试温度2032、机组框架机组结构框架采用经模具挤压成型的铝合金型材，三通插角为专用模具加工的铸铝构件，其表面刻有“清华同方”徽标。结构尺寸精确，配合严密，漏风量小，强度高，耐腐蚀，外形美观。为了保证其强度与刚度，框架设计变形量在4mm/m以下（内部承压为工作压力的1.2倍时）。机组段体连接采用高强度连接件，保证段体之间不漏风和无冷桥。3、机组检修门采用高密封框架检修门，设有方便启动的拉手，人性化设计。根据机组各段的压力情况，设立正压门和负压门，以达成充足和壁板贴合，并能锁紧。采用线密封结构的检修门，完全切断了内外气流的窜通，避免了泄漏的也许性。考虑到空调的维护便利性，检修门的进出口面积大。4、机组底座机组底座为槽钢，采用优质抗腐蚀涂料，具有防水、防腐功能。2.3 机组功能段介绍1、风机本投标人空调机组设备的风机选用LAU风机厂生产的双进风离心风机，叶轮平衡精度等级不低于G4.0。 该风机拥有世界最权威的“国际空气流动与控制协会（AMCA）”之“空气动力性能及噪声水平”的双认证。风机结构合理，工艺精湛，噪音低，性能稳定可靠。所有风机组装后100%经整机动平衡。风机蜗壳钢板的厚度保证了风机运营时有足够的刚度，其中蜗壳厚度为1.5mm，风机蜗壳两侧板厚度为2.0mm，进风导流圈的板材厚度为2.0mm。风机支架与蜗壳应连接可靠，单侧联结点不小于6处，并设立有可靠的起吊点。风机蜗壳内外表面、叶轮表面、风机支架表面均有可靠的防锈蚀保护涂层，固定用的螺栓、螺母、垫圈有镀锌防锈解决。风机轴为专用特种钢制造。叶轮为冷轧钢板弯卷再焊制并涂覆聚酯粉末，涡壳为镀锌钢板，框架为型钢涂覆聚酯粉末。轴承为日本NSK轴承。风机轴承设计寿命轴承寿命基于ISO281/1标准，寿命不小于75,000小时。电机轴承运营寿命不低于50,000小时。皮带为日本三星V型传动带，皮带轮为锥套自锁式结构。无论维护或更换均简朴快捷。传动带安全系数1.31.5，应有可靠方便的调整张紧度方式，调整长度不小于80mm。积极轮、被动轮采用锥套自锁式结构，皮带轮平衡等级不低于G4.0，且通过发黑防锈蚀解决。风机减振器采用弹簧减震器，满足风机转速大于800r/min时，机组的震动速度不大于4mm/s，风机转速小于等于800r/min时，机组的震动速度不大于3mm/s的规定。风机出口与机组出风口之间应采用软连接，软连接材料选用品有防水、防腐、防火、韧性好等特点的材料。风机周边留有足够的检修空间，方便软连接的检查和更换。所有调整连接螺栓、螺母、垫圈均有镀锌防锈解决，叶轮轴表面涂有防锈蚀油漆保护层，底座采用焊接结构件，表面做热镀锌解决，镀层厚度不小于50m。风机和电机底座应采用一体式热轧槽钢结构，材料厚度不小于3.0mm，表面进行热镀锌防锈蚀解决。本投标人已在多项空调工程中使用LAU风机，当送风机前有大加湿量加湿器，风机风量大，压头高，风机连续运转不断机时，规定风机有很好的耐腐蚀特性，整机强度高，平衡精度高，寿命长。LAU风机能满足此规定。本投标人可根据机组的风量、出口余压及机组各功能段的配置情况、功率等等参数选择合适的风机；对于变频风机，风机的风量调节特性适应系统风量的变化规定，保证风机低转速运营时不会产生喘震。2、电机采用国际知名品牌三项异步鼠笼电动机。防护和绝缘等级满足潮湿地区的使用规定。轴承同样采用免维修含油自封型轴承，均为原装进口产品。电机和风机置于一公用底盘上，并在底盘下设立弹簧减震器，减振效率高，使振动减小至最低限度。减震器的更换时可支起风机底座，方便简捷。电机和风机的相对位置可由电机底盘调节装置调整至最佳。3、表冷器选用铜管套串铝翅片，翅片片型为正弦波纹片，片距可调，采用进口高速冲床和模具加工，换热性能优良。当表冷器迎面风速超过2.5m/s时，在盘管后设立有多折型挡水板。换热器实验压力25kg/cm2，最高工作压力可达20kg/cm2。表冷器经2.4Mpa耐压实验，保持时间3min无渗漏。表冷器由优质亲水铝箔和优质铜管组成。具有较小的空气阻力，减少了空气中尘埃在翅片上的积聚和停留，在长期运营后表冷器仍具有较高的热互换效率。亲水防腐蚀膜片采用双烘双涂工艺，持久亲水性好，附着力、耐碱性、耐热性和耐盐雾性强。表冷器水箱连接有足够空间和强度，大风量机组表冷器由多组并联组成。盘管采用机械涨管的方法将翅片固定在紫铜管上，保证管与肋片之间紧密接触。当盘管长度大于1.0m时，在盘管中央设有中心支点，中心支点采用不锈钢制作。回转弯管采用紫铜管制成并采用铜焊与管子焊接。在机组表冷段，设立有整体大水盘，表冷段内所有也许凝聚冷凝水的构件，完全置于水盘内，杜绝了冷凝水的外溢。水盘材料采用不锈钢，防止长期处在潮湿环境中的水盘发生锈蚀。水盘外层用PEF作为保温，防止水盘的二次结露。表冷器的水路布置采用清华同方独特设计，保证换热器在冬季不致冻裂。4、过滤器过滤器采用板式粗效过滤器。具有阻力小，效率高、安装、拆换方便，过滤材料为阻燃型。过滤效率符合GB/T14295-93的规定，对于5m粒径的大气尘径限的计数效率80%，过滤器前后设立压差报警装置，采用电流信号且引至该功能段面板接口端子上。采用国际标准尺寸系列的过滤器拼装任意过滤断面，为以后的维保提供方便，具有很好的通用性和互换性。5、湿膜加湿器蒸发式湿膜加湿器是一种等焓加湿方式，水分的蒸发是通过吸取空气中的热量实现的，这时空气中的干球温度下降，同时空气中的绝对含水量增长，单是空气的焓值保持不变。此种加湿方式在国际与国内已被大量使用。加湿器通过循环供水系统将水送到湿膜顶部，由布水管上的小孔向下喷出，通过疏水介质均匀分派供应加湿介质，加湿介质提供空气与水之间较大的接触面积，形成水膜，通过给水不断流动，与空气进行热湿互换，达成加湿与自清洗功能。湿膜厚度为60mm。该加湿器与常规的加湿器相比具有如下的功能特点：l 饱和效率高。l 消毒杀菌功能。l 洁净加湿，节省空间。l 无结露现象，维护方便，合用范围广。l 加湿能力自我调节。l 良好的降温效果。6、转轮能量回收装置 转轮热互换器，其内部是一个恒速/变速转动的转轮。它是由铝箔或者铝箔和高效吸湿层（氧化钙水合物与硅胶的混合物通过化学反映产生）以高科技工艺制成，或者由特殊复合材料制成，装配在一个使气流逆向而互相干扰通过的箱体内（通常装在组合式空调机组内），由传动装置驱动皮带转动。 冬季室内排风的焓值高于室外新风，排风通过转轮时，由于能量互换，转轮焓值升高；而其逆转到新风侧时，向低焓的新风放出能量，新风温升。夏季则与之相反，新风焓值减少。由于转轮的连续不断的转动，高温侧空气的能量也不断的互换到低温侧的空气。我公司组合式空调机组所配转轮热回收装置具有如下特点：l 效率显著l 精确的制动控制l 优良的防结霜l 风阻力小，可减少噪音l 良好的防交叉污染l 设立灵活l 清洁维护方便l 制造优良，使用长期。7、风阀风阀采用多叶对开密闭型风阀，风阀的叶片采用双层镀锌板模压焊接成型，防腐蚀性能好，特别合用于各种复杂的环境场合。2.4 清华同方组合式空调机组独特优势介绍2.4.1 防冷桥措施1、壁板防“冷桥”措施机组护板厚50mm，外面板采用优质热镀锌彩色钢板，内面板采用优质镀锌钢板，内、外面板中间充注高密度聚氨脂发泡一次成型，聚氨脂发泡材料为难燃型保温材料，发泡密度为48kg/m3，导热系数不大于0.02W/m，起到保温和增强箱体强度的双重作用。保温层与内外壁板结合牢固，保证空调机组在任何工况条件下运营时机组的所有外表面无凝露现象出现。冷桥因子满足EN1886标准的TB2级。内外面板用PVC型材断开，彻底断绝“冷桥”现象发生。护板与内梁之间贴4mm内外面板用PVC型材断开，彻底断绝“冷桥”现象发生。2、框架防“冷桥”措施机组采用高强度、断冷桥的可拆装的铝合金框架结构 ，骨架为铝合金型材，框梁间连接的角三通采用铝合金材质，有效的防止三通处的结露。由于结构件为热镀锌解决的钢构件和铝合金型材，机组重要结构件2023不失效。三通采用铝合金材质，有效的防止三通处的结露。由于结构件为热镀锌解决的钢构件和铝合金型材，机组重要结构件2023不失效。3、检修门防“冷桥” 空调机组每个功能段都配检修门，保证人员可以进入所有需要维护和检修的地方。检修门内外均设有门把手，保证内外均可启动。根据机组各段的压力情况，设立正压门和负压门，采用三层密封。三元乙丙橡胶密封条密封，其特殊的结构使检修门在正、负压的情况下均能保证气密性。门板连接采用铰链，具有四点锁紧结构，保证检修门在箱体内外高压差时锁紧可靠。每个功能段配置AC24V/40W的防爆检修照明灯。4、箱体底板防“冷桥”措施盘管和挡水板下设不锈钢接水盘，大坡度干式水盘设计，不会积水。接水盘外表面下贴保温板防止结露。5、壁板导热系数计算1）机组箱体保温壁板结构箱体壁板采用三层板结构，面板为彩色钢板，背板为镀锌钢板，中间保温层为高密度环保型聚氨脂发泡保温材料。结构如图：2）壁板的传热性能数据壁板三层结构的导热系数与厚度如下：背板：1=36 W/m 1=0.4mm 保温层：2=0.033 W/m 2=49mm面板：3=36 W/m 3=0.4mm机组内空气流速2.5m/s，对流换热系数19Kcal/m2h。机组在机房内运营，空气流通性较差，空气风速0.30.5m/s，这里保守计算取为1.0 m/s，热互换系数12Kcal/m2h。转为国标单位n=22.1W/m2，w=13.96W/m2，以上数据来自空气调节设计手册。机组内空气最低温度在通过表冷器之后得到，取八排表冷器解决后温度tn=13。机房环境温度按标准回风工况DB27/WB19.5计算，即tw=27，相应露点温度15.80。3）壁板的传热计算下面根据传热学原理，精确计算壁板内、外表面温度t1、t4。壁板的热流通量为：此结果为8.74w/m2壁板的外表面温度为：此结果为26.37这个温度明显高于露点温度环境15.80，所以机组表面不会结露。4）机组在最恶劣工况下的计算考虑机组在最恶劣工况下，即机房环境温度按本地新风工况DB35/WB28.3计算，即tw=35，相应露点温度26.36。此时壁板的热流通量为：此结果为13.73w/m2壁板的外表面温度为：此结果为34.02这个温度高于露点温度环境26.36，所以机组表面不会结露。5）结论同方空调机组采用的壁板有良好的保温隔热效果，能保证机组表面不会结露。2.4.2 表冷器独特水路布置换热器独特的水路布置，保证换热器在冬季不致冻裂3 清华同方组合式空调机组空调自动控制系统介绍3.1 机电一体化设计根据用户需要，清华同方提供机电一体化的组合空调机组解决方案。组合空调机组的电气及自控系统与机组结构进行优化设计，在出厂前进行整体装配和预调试。组合空调机组的设计选型是在建筑物极端热湿负荷条件下进行的，当热湿负荷发生变化时，机组的容量（风量、冷量、热量、加湿量等）应随之进行调节，以保证为建筑物提供舒适、高精度、低能耗的室内热环境。清华同方机电一体化空调机组正是为满足这一市场需求而精心设计的。3.2 E-Star智能控制器E-Star智能控制器是清华同方能源之星（Energy-Star）系统中用于组合空调机组监控用的核心控制器。E-Star智能控制器是清华同方在西门子楼宇DDC控制器和S7-300 PLC控制器硬件的基础上，专门针对组合空调机组的控制内置了功能强大的客户化监控软件的升级产品。1、E-Star智能控制器的优势： 西门子DDC、PLC硬件，性能稳定可靠。 内置全年多工况温湿度节能控制策略，根据季节变化合理运用新风冷源，自动优化空气热湿解决过程。 内置丰富的空调机组能耗控制与管理策略，涉及变风量控制、最佳启停控制、室外新风补偿控制、日历表及时区规划控制、冷冻水温需求控制等。 自适应PID闭环控制，自动修正PID参数以适应空调负荷或季节的变化，保证温湿度控制精度。 提供彩色触摸显示屏选件，方便现场操作管理。 独立运营，支持联网集中管理。 为楼宇自控系统和风机变频器提供BACnet、TCP/IP、LON、ModBus等开放式通讯接口。2、E-Star智能控制器规格型号与重要性能参数：设备名称规格型号重要技术性能E-Star智能控制器（DDC）ES-PXC163UI，5UI/O，2DI，3AO，3DO，16MB RAM/8MB FLASH（总共24MB内存），100M Hz主频，RS485或TCP/IP控制总线。E-Star智能控制器（DDC）ES-PXC243UI，13UI/O，3AO，5DO，16MB RAM/8MB FLASH（总共24MB内存），100M Hz主频，RS485或TCP/IP控制总线。E-Star智能控制器（PLC）ES-PLC312C24VDC供电，16KB工作内存，2M存储器卡，集成10DI/6DO。模拟量输入模块（PLC组件）ES-SM3312AI或8AI（电流、电压、电阻），光电隔离模拟量输出模块（PLC组件）ES-SM3324AO或8AO（电流、电压），光电隔离数字量输入模块（PLC组件）ES-SM3218DI或16DI，光电隔离数字量输出模块（PLC组件）ES-SM3228DO，24Vdc/230Vac，8A，继电器输出，光电隔离DP通讯模块（PLC组件）ES-CP342-5ProfiBus-DP主站/从站通信模块触摸显示屏ES-TP270彩色液晶显示，320240（256色）3.3 丰富的节能控制策略3.3.1 变风量节能控制清华同方机电一体化的空调机组提供变风量节能运营控制方案，采用变频调节和风机入口调节阀调节两种方式。变频调节的节能效果明显，初投资较高。入口调节阀变风量控制初投资低，具有一定的节能效果，适合全年风量调节范围不大的场合使用。空调风机的变频控制根据使用场合的不同，由回风温度、送回风温差或风道静压等参数进行自动调节。3.3.2 动态热环境节能控制对于舒适性民用建筑物，维持室内恒定的温湿度（如夏季26、50%RH）不变，往往导致室内外较大的温差（当夏季室外温度36时，温差为10）。人长时间停留在不变的低温环境和碰到室内外温差的较大突变，往往会引起皮肤汗腺收缩、血流不畅、神经功能紊乱等“空调适应不全症”（俗称“空调病”），同时空调系统的运营能耗也会大大的提高。清华同方组合空调机组应用于民用舒适性空调系统时，采用室外新风温度补偿调节策略，随着室外空气温度的变化适当提高夏季室内空气温度和减少冬季的室内空气温度，为室内提供健康、舒适的动态热环境，同时为空调制冷系统带来显著的节能效果。3.3.3 全年多工况温湿度节能控制策略组合式空调机组根据应用场合一般由不同的功能段组合而成，常见的有表冷（降温除湿）、加热（升温）、加湿、新/风/排风、风机变频、喷淋等。全年多工况策略根据全年某一时刻室内的热湿负荷特性和室外气象条件，自动将全年提成若干个工况区域，每个工况区域内制订出一个最合理、最节能的温湿度控制模型，保证全年各时刻的温湿度环境满足规定，寻求空调系统的最佳节能运营方案。1、数学模型2）监测参数根据不同的空调系统应用，自控系统监测下面部分或所有参数：室外空气温度（tw）和相对湿度（w）室内空气温度（tN）和相对湿度（N）送风空气温度（tO）和相对湿度（O）回风空气温度（tR）和相对湿度（R）新回风阀开度或新回风比（P）2）控制参数室内（或回风）空气温度（tst，）室内（或回风）空气相对湿度（S，%RH）3）约束条件最大限度运用室外新风冷源；尽量避免冷热抵消现象（无露点法）；最大限度减少制冷机运营周期；最大限度减少蒸汽或电力消耗。4）多工况分区的原则除湿与加湿分区边界：当新回风混合状态点（C）的绝对含湿量dcdO时，此季节工况应对空气进行除湿解决，否则应对空气进行加湿解决。加热与冷却分区边界：当新回风混合状态点（C）的温度tctO时，此季节工况应对空气进行冷却解决，否则对空气进行加热解决。新回风比节能控制原则：除湿季节工况（dCdO）时，若新风焓值大于回风焓值iWiR，采用最小新风；若新风焓值小于回风焓值iWiR，采用最大新风。加湿季节工况（dCdO时，视情况采用最小新风或调节新回风比。2、舒适性空调系统的全年分区控制举例假定舒适性空气解决机组的功能段组合形式为：新回风混合段、过滤段、表冷（加热）段、湿膜（或高压喷雾）加湿段和送风机段。此空调系统在焓湿图上提成六个工况区，如下图所示，其中“人体舒适区”由冬夏季温湿度上下限在焓湿图上形成一个菱形区域。重要分区边界线：iN1、iN2冬夏季室内设定点焓值iO1、iO2冬夏季送风状态点焓值dO1、dO2冬夏季送风状态点的绝对含湿量M点 位于N1O1的连线上，当室外空气状态点为M时，采用最小新风量运营，其混合状态点正好落 在O1上。O1O2连线 冬夏季送风状态点的连线，当全年的送风状态点落在O1O2线上时，室内状态点正好落在“人体舒适”菱形区域内。室内空气热湿比焓湿图中各状态点说明如下：3、各工况区域的空气解决过程及温湿度调节机构3.4 电气与自控功能模块电气与自控功能模块是清华同方机电一体化空调机组可选配的各种标准化功能模块，这些独立的功能模块适应于各种组合式空调机组的应用，出厂时已进行标准化设定，无需现场进行客户化编程。1、电机驱动电控模块此功能模块用于组合空调机组风机或喷淋水泵的驱动控制，分为直接启动7.5KW、软启动和变频启动三种模式，使用时只须将外部供电电源（380Vac/50Hz或220Vac/50Hz接入电气柜的进线端子即可。）2、风机运营控制 风机运营控制模式双速控制变频控制（根据室内温度）变风量控制（根据风量规定）送风静压控制 风机两端压差监测，压差异常时发出故障报警信号。 风机运营时间累计，提醒定期维护保养。 与风机变频器通讯集成，读取风机运营电流、电压、频率、功率等参数。 与事件联锁运营控制，涉及：火灾报警风阀、水阀、蒸汽阀等日历表、时区规划启停控制3、过滤器运营状态监测 初中效过滤器压差状态监测，提醒操作维护人员及时清洗或更换过滤器。 滤筒过滤器压差监测及自动清灰控制。滤筒过滤器就地配置时序控制器（TC）滤筒过滤器压差监测压差达成极限时，通过时序控制器启动压缩空气脉冲清灰程序 空气电子（静电）集尘器运营状态监测及自动清灰控制空气电子（静电）集尘器就地配置高压临界自保护电源。集尘容量达成饱和后，自动报警，提醒维护人员及时清灰。集尘容量达成饱和后启动高压水自动清洗程序（选件）。 过滤器阻力与送风机变频调速联锁控制（洁净空调）4、风阀开度控制 新回风混合比例调节（根据全年多工况节能控制策略）。 室内正压控制（洁净空调）。 风阀开度与风机联锁运营。空调停机时，新风/排风阀全关，回风阀全开。 风阀开度监测（%）。 新、回、排风量（比例）精确计算。新风比 回风比 送回风机压头匹配控制（针对具有送回风机的空调机组）。5、热回收装置控制 转轮热回收装置的转速控制（根据全年多工况节能控制策略）。保证冬夏季最大限度回收排风冷热负荷（热互换效率高），过渡季节最大限度运用新风冷源（热互换效率低）。 板式（或热管）热回收装置的旁通阀开度控制。根据全年多工况节能控制策略，保证冬夏季最大限度回收排风冷热负荷，过渡季节最大限度运用新风冷源。 冬季防结霜保护控制。 热互换装置压差监测（选件）。 热回收效率计算。6、空气加热控制 热水（蒸汽）加热盘管配置电动调节阀（二通或三通），并设冬季防冻保护温控开关。 直燃式空气加热就地配置燃烧调节器和安全联锁功能，设超温检测。 电加热通过可控硅调节供电电流（无级调节）或有级调节。 根据全年多工况温湿度节能控制策略，判断空气加热何时投入调节。7、表冷盘管控制 冷冻水盘管配置电动调节阀（二通或三通），通过调节水流量控制空气降温或除湿效果。 通过监测表冷盘管的供回水温差以及表冷阀的开度判断表冷盘管的热互换效率（判断是否应当清洗表冷器），制订最佳冷冻水温需求。 直接蒸发式表冷盘管由现场制冷系统控制器调节冷量，涉及分级调节、启停联锁安全控制、启停间隔时间控制、节流控制等。 根据全年多工况温湿度节能控制策略，判断空气表冷（降温或除湿）何时投入调节。8、空气加湿控制 干蒸汽加湿配置电动调节二通阀，调节蒸汽流量。在加湿器后侧出风段设相对湿度传感器（或开关），防止加湿器在调节过程中超调产生冷凝水。 湿膜加湿器就地配置电控柜，采用启停控制方式。 电极式加湿器通过调节水位调节蒸汽加湿量。 高压喷微雾加湿器就地配置电控柜，采用分组关断支路电磁阀方式调节加湿量。 蒸汽加湿段箱体内壁设冷凝水状态监测开关，有冷凝水时发出故障报警信号。 根据全年多工况温湿度节能控制策略，判断空气加湿何时投入调节。9、空气品质控制 室内或回风空气品质控制 VOC或CO2浓度监测（传感器）10、变风量（VAV）末端系统控制 VAV末端装置由其自带温控器和室内温度传感器就地控制。 空调机组风机变风量控制方案：VAV末端控制器联网根据各VAV末端的开度范围对空调机组（AHU）出口总静压进行最优化设定，由风机出口总静压设定值控制AHU的风机变频。VAV末端控制器不联网在距空调机组AHU出口的主风道的2/3处选取风道静压控制点，根据风道静压点控制风机变频。3.5 典型空调自控系统应用举例1、新风机组1）监控原理示意图2）监测功能规划室外新风温湿度参数机组送风温湿度参数冬季防冻报警与安全保护（北方地区）过滤器压差监测与报警风机两侧压差监测风机运营状态、手自动及故障状态风道防火阀报警状态表冷/加热阀实时开度新风阀、加湿器开关状态以上工作状态、参数、故障报警信号由现场E-Star控制器采集分析解决，经网络总线传送至中央监控微机上集中显示、打印。3）控制功能规划送风温湿度自动控制，控制执行机构涉及新风阀、表冷/加热阀和加湿器；风机启停控制（按日历表时区控制和中央微机上遥控）；风机与各电动调节阀联锁运营。风机停止运营时，表冷/加热阀、新风阀全关；风机停止运营时，停止加湿器工作；送风温湿度超限控制；风机与防火阀联锁运营控制。2、空气解决机组（民用）1）监控原理示意图2）监测功能规划室外新风温湿度参数空调送风、回风温湿度参数冬季防冻报警与安全保护（北方地区）过滤器压差监测与报警风机两侧压差监测风机运营状态、手自动及故障状态风道防火阀报警状态新风阀、回风阀、表冷/加热阀实时开度加湿器开关状态以上工作状态、参数、故障报警信号由现场E-Star控制器采集分析解决，经网络总线传送至中央监控微机上集中显示、打印。3）控制功能规划室内环境热舒适及节能自动控制，控制执行机构涉及新/回风阀、表冷/加热阀、加湿器和风机变频器（选件）；风机启停控制（按日历表时区控制和中央微机上遥控）；风机与各电动调节阀联锁运营。风机停止运营时，表冷/加热阀、新风阀全关，回风阀全开；风机停止运营时，停止加湿器工作；送风温湿度超限控制；风机与防火阀联锁运营控制。3、空气解决机组（工业建筑物）1）监控原理示意图2）监测功能规划室外新风温湿度参数空调送风、回风温湿度参数冬季防冻报警与安全保护（北方地区）滤筒过滤器压差检测送回风机两侧压差监测送回风机运营状态、手自动及故障状态风机运营电流、电压、频率及功率等参数（通讯方式读取）风道防火阀报警状态新/排/混风阀、表冷阀、加热阀、加湿阀实时开度以上工作状态、参数、故障报警信号由现场E-Star控制器采集分析解决，经网络总线传送至中央监控微机上集中显示、打印。3）控制功能规划室内（车间）全年恒温恒湿节能自动控制，控制执行机构涉及新/排/混风阀、表冷阀、加热阀、加湿阀和风机变频器；送回风机启停控制（按日历表时区控制和中央微机上遥控）；送回风机与各电动调节阀联锁运营。风机停止运营时，