建筑设备第六章 空调系统的运行调节

AirConditioning----Chapter6第六章空调系统的运行调节第四节变风量空调系统的运行调节第一节室内热湿负荷变化时的运行调节第二节室外空气状态变化时的运行调节第三节集中空调系统的自动控制第五节半集中式空调系统的运行调节AirConditioning----Chapter6第一节室内热湿负荷变化时的运行调节一、定露点和变露点的调节方法

（一）室内余热量变化、余湿量不变（定露点再热）AirConditioning----Chapter6（二）室内余热量和余湿量均变化（定露点再热、变露点再热）变露点的方法：1.冬季：调节预热器加热量2.过渡季：调节新回风混合比3.夏季：调节喷水温度或进水温度6-5空气加热器的家热量调节方法(调节旁同空气量)AirConditioning----Chapter6二、调节一、二次回风混合比（风门联动）

（一）室内余热量变化、余湿量不变（图6-7a）

（二）室内余热量和余湿量均变化（同时调节露点（喷水温度、进水温度））

（图6-7b）

AirConditioning----Chapter6三、调节空调箱旁通风门

（一）夏季：增大旁通风量（图6-8）

AirConditioning----Chapter6（二）过渡季：绝热加湿+旁通送风（图6-9）AirConditioning----Chapter6四、调节送风量

（一）只调节送风量（二）同时调节露点或再热量6-10调节通过表冷器的冷冻水流量AirConditioning----Chapter6五、直接调节送风状态（一）冬季：蒸汽加湿+再热（二）夏季：固体吸湿+干冷（改变吸湿旁通风量和干冷负荷）液体吸湿（改变吸湿剂温度）AirConditioning----Chapter6六、多房间空调系统的运行调节

（一）集中再热（定露点）（二）分室再热AirConditioning----Chapter6第二节室外空气状态变化时的运行调节

室外空气状态的变化，一方面引起送风状态的变化；另一方面会引起负荷变化。

一、工况区及其划分原则

室外气象包络线工况区：根据当地的气象变化情况，在I-D图上分成若干个气象区，即空调工况区，对应每个工况区采用不同的运行调节方法。

工况区划分原则：在保证室内温湿度要求的前提下，使运行经济，调节简便；考虑气象频度，尽量减少分区和调节环节。AirConditioning----Chapter6二、一次回风空调系统全年运行调节

1.工况分区（P182，图6-12）AirConditioning----Chapter62.各工况区的运行调节方法

Ⅰ：最小新风，调节预热器，（再热器）N1

Ⅱ：变新风（调新回风联动阀门）N1

Ⅱ`：变新风N2；全新风喷循环水，调再热N；

全新风喷循环水+旁通ON

Ⅲ：全新风，调冷水温度N2

Ⅳ：最小新风，调冷水温度N2

一次回风系统全年运行调节图（P184，图6-18）。AirConditioning----Chapter6三、空调系统的全年节能运行工况

1、最佳运行工况分区原则利用变设定参数，推迟用冷（热）时间尽量避免冷热抵消：无露点运行冬、夏采用最小新风，节省冷、热消耗过渡季加大新风量，推迟制冷时间2、分区考虑因数年气候情况空调系统和设备的不同室内参数要求控制方法3、一次回风淋水系统的多工况节能运行分区（P186，图6-19）最佳运行工况（表6-3）AirConditioning----Chapter6AirConditioning----Chapter61.全面掌握系统信息

测量建筑内空气温度，空气湿度，水流量，空调风速等参数。2.动态能耗计量分析

实现建筑水，电，热量，燃气，等能耗的自动统计计量。（一）

空调自动控制的意义3.控制调节和节能分析

当气象条件等因素发生变化时，对系统设备的运行状态进行调节，实现节能优化。4.改善设备管理

监测系统设备的运行状况，及时进行故障诊断和事故报警。第三节集中式空调系统的自动控制概

述AirConditioning----Chapter61.常规仪表控制系统

该系统由分散的常规仪表来完成数据信息的采集，采集的信息直接传输给终端的执行器，有执行器来完成控制任务，此种控制简单，控制过于粗糙。（二）

空调自动控制的种类空调器常规仪表控制AirConditioning----Chapter6AirConditioning----Chapter62.直接数字控制系统（DDC控制系统）

直接数字控制系统

可以理解为常规仪表控制经数据收集器转换传输给中央电脑的控制系统。直接数字控制系统中央设备（中央电脑，彩色监视器，键盘，鼠标，打印机，不间断电源，通讯借口，鼠标等）DDC现场控制器通讯网络终端设备（传感器，执行器）AirConditioning----Chapter6中央电脑设备

主要用于管理，其功能为一台中央电脑可容纳数个DDC控制器，并可分别对每个DDC控制器进行管理和相互通讯。DDC控制器

本身具有输入输出通讯功能的微型计算机，但DDC有容量限制（DDC包含多少个控制点）。直接数字控制系统（DDC系统）AirConditioning----Chapter6新风机组DDC控制AirConditioning----Chapter61.信息点的选择1.1硬件设备的选择是信息点选择的第一步

每一个控制或测量任务的完成都是获取信息、处理信息、发出信息的过程。控制系统获取的信息可能是传感器的测量数据，可能是执行器的反馈信号，也可能是运行管理人员输入的指令。各种控制测量任务是通过信息采集、处理实现的。因而建立控制系统，首先要选择传感器、执行器等系统硬件设备，确定实现控制测量的信息来源。（三）

设计空调自控注意的问题1.2如何选择系统硬件设备

对各个控制调节和测量任务的分析,可以清楚的知道每一个任务控制系统所需要获取的信息和所需要发送的信息。据此,可以明确实现各个任务所需要传感器的种类,测量范围,以及精度要求;明确所需要的执行器的种类,调节范围。AirConditioning----Chapter6信息点的选择确定信息来源终端设备选择系统功能确定2.通讯网络的设计2.1通讯协议

硬件设备之间的信息传递是通过二进制的数字编码来实现的，只有采用相同的编码协议和通讯协议的硬件设备之间才能相互理解。

通讯网络应解决采用各种通讯设备的兼容问题。AirConditioning----Chapter62.2信息传递平台

每一个控制任务的完成是建立在对各个功能子系统运行情况全面掌握的基础上的。

通讯网络应该提供一个集成的，公共的信息传递平台，平等的收集、发送来自各个功能子系统中传感器、执行器等控制设备的信息。2.3控制策略的灵活改变

在建筑系统运行过程中，运行管理人员可能会不断调整、优化系统运行策略和控制算法，以改善系统运行情况。

通讯网络应该能够满足控制策略的灵活改变：通讯网络结构形式不应该妨碍控制策略的改变，控制逻辑也不应该影响到通讯网络的形式。AirConditioning----Chapter6清华大学超低能耗示范楼

AirConditioning----Chapter6暖通空调系统的计算机控制管理AirConditioning----Chapter6楼宇自控AirConditioning----Chapter6AirConditioning----Chapter6BuildingAutomation:Small/MediumCommercialHVACAirConditioning----Chapter6BenefitsofSMARTMESHWirelessNetworks•Reducedinstallationorreconfigurationtime;lessthan10minutesperpointtoinstall•Eliminatescostofwiring;reducedoverallinstallationcosts•Decreasedenergycosts•Convenientcontrolofmultiplein-buildingzones•IncreasedoccupantcomfortTypesofSensors/ActuatorsUsed•VAV•IndoorTemperatureSensor•OutdoorAirTemperatureSensor•CO2•OccupancySensor•BlowerRelay

AirConditioning----Chapter6FIGURE2.HVACFEEDBACKCONTROLSYSTEMWhileMoistureandTemperaturearethePhysicalQuantitiesthatneedtobedynamicallycontrolled,theSunlightIntensitybecomesaDistortionParameterwithintheTemperatureClosedLoopthatwillbeadditionallymonitored.AirConditioning----Chapter6FIGURE3.MIXEDSIGNALAPPROACHFORAGENERICHVACSYSTEMAnalogSignalsofTemperature,LightandMoistureDetectorsareconditionedintheanalogdomain,whiletheircalibrationwillbeMCUsupported.AirConditioning----Chapter6AirConditioning----Chapter6CONTROLLERDESIGNPeriodiccontrollersareusedtoeliminateperiodicdisturbances.SincenoiseinHVACsystemcanberepresentedasaperiodicdisturbance,atechniquewhichcanrejectsuchdisturbancesinthepresenceofmodelinguncertaintiesisdesirable.Acontroltechniquetodesensitizetheperiodiccontrollerisshownintheschematicbelow.Fortherejectionofnon-periodicdisturbancessuchastheeffectofapersoneneteringorleavingaroom,theeffectofopeningandclosingdoors,etc.,adisturbaceobserverisproposedtobeusedtorapidlyestimatethedisturbanceandcompensateforit.

AirConditioning----Chapter6一、空调自动控制系统的基本组成AirConditioning----Chapter6二、空调自动控制系统的品质指标AirConditioning----Chapter6三、室温控制

调节方法：调节加热量；调节风混合比等控制方式：双位、恒速、比例、比例积分微分新风温度补偿控制：使室温给定值随气温变化。AirConditioning----Chapter6四、室内相对湿度控制

（一）间接控制法（定露点控制法）：控制新、回风混合比或喷水温度使露点温度恒定，从而使湿度达到要求；机器露点温度控制新风和回风混合阀门机器露点温度控制喷雾室喷水温度（二）直接控制法（变露点控制法）

：由湿度敏感元件直接控制

AirConditioning----Chapter6（一）、表冷器的控制方法二通阀控制三通阀控制：调节进水量（旁通）；调节进水温度（混合

）五、某些处理设备的控制方法AirConditioning----Chapter6（二）、直接蒸发式冷却盘管控制AirConditioning----Chapter6六、集中式空调系统全年运行自动控制举例一次回风空调自动控制系统示意图AirConditioning----Chapter6第四节变风量空调系统的运行调节（一）室内负荷变化时的运行调节1.使用节流型末端装置的变风量空调系统

AirConditioning----Chapter62．使用旁通型末端装置的变风量空调系统

AirConditioning----Chapter63．使用诱导型末端装置的变风量空调系统

AirConditioning----Chapter6（二）全年运行调节1．全年有恒定冷负荷时(