第5章空调与通风系统的监控资料

【本章要点】在中心空调系统中，按不同的工况对空气进行过滤、冷却、加热、加湿、减湿等处理，以保证房间的温湿度要求。本章针对风机盘管、新风机组、空气处理机组等典型空气处理设备，阐述了其基本限制环节与方法。着重运用焓湿图分析了不同工艺要求和工况下，应接受的合理的空气处理方案，以及空气处理设备实现这些方案的基本配置与过程。

第5章空调与通风系统的监控

①风机盘管是由加热/冷却盘管和风机组成。②风机盘管的限制包括对风机的限制和对水侧电动阀的限制，实际工程中有以下两种限制做法：●水侧担忧装电动阀，接受三速开关手动调整风机转速（高、中、低三档），以实现室内温度的调整；●水侧安装电动阀，接受温控器自动通断或连续调整盘管水侧电动二通阀或三通阀，并通过温控器面板上的三速开关手动调整风机转速，达到对室内温度的调整目的。5.1风机盘管的限制

虚线框内为温控器内部电路，1S为电源开关，2S为温控开关，3S为冬夏季转换开关，4S为风机风速调整开关。①温控器一般分为电气式、模拟电子式和数字显示式三种类型，风机盘管电动阀口径较小，一般接受磁滞性电机驱动。②温度传感元件可以安装在风机盘管回风口内，以快速检测房间负荷的变更进行调整，也有很多产品将温度传感元件置于风机盘管温度限制器内部，此时，风机盘管温控器应尽可能设于室内有代表性的区域或位置，不应靠近热源、灯光及远离人员活动的地点，同时也要兼顾人员操作便利。LonWorks网络中应用符合LonMark标准的LTEC风机盘管单元限制器对风机盘管进行网络限制，这种限制方式体现了集中管理、分散限制的思想，但造价较高。另一种折中的限制方式是风机盘管电动阀、风机转速由一般风机盘管温控器限制，而风机的启停及运行状态等接入大型通用现场限制器进行集中监控。这种方式的监控效果及造价介于上述两种限制方式之间。5.2新风机组的监控

新风机组的限制一般依据业主的需求和《智能建筑设计标准》(GB/T50314—2000)中对空气处理系统的监控功能要求进行设计，上图所示是参照该标准的甲级要求进行新风机组的监控。5.2.1新风机组基本监控功能(1)新风阀的限制现场限制器通过1路DO信号限制新风阀的开与关，风阀执行器的限制方式为通断式。新风阀与送风机联动，送风机启动时，新风阀打开；送风机停止，新风阀关闭。这可以防止冬季停机后盘管冻裂，削减灰尘进入，保持新风机组内清洁。(2)过滤网状态显示与报警(3)送风温湿度的检测及限制(4)防冻爱护限制做法一:①送风机与新风阀门联动；②当机组停止运行时，盘管的电动水阀仍保持10%～30%的开度，以保证有确定的热水循环；③在表面式换热器后面安装防冻开关TS，动作温度一般设置在5℃左右，当防冻开关处的空气温度低于5℃时，防冻开关的开关量信号通过1路DI输入至现场限制器，现场限制器逻辑运算后发出限制信号和报警信号，停止风机转动，开大热水阀门（80%～100%）、关闭新风阀门，使空气温度回升。当防冻开关正常时，重新启动风机，打开新风阀，复原正常工作。做法二:在表面式换热器水管出口处安装水温传感器，检测出口水温，通过一路AI输入接到现场限制器。这个温度信号一方面可以推断进入换热器的是热水还是冷水，以便限制器进行自动工况转换；另一方面在冬季可用来监测热供应状况，起到防冻爱护用。当机组回水温度过低时，为防止水盘管冻裂，应停止风机，关闭风阀，并将水阀全开；同时还可以推断由于水侧电动阀堵塞或误关闭造成降温的故障。(5)风机启/停限制及运行状态显示①风机启/停限制:1路DO输出限制风机电动机一次回路上沟通接触器的线圈的供电，以限制风机的启停；②运行状态监视:取沟通接触器的一个协助触点信号作为风机的运行状态(DI)③风机故障报警监视:取风机电动机一次回路上热继电器的协助触点信号作为风机过载停机报警信号(DI)④风机的手/自动限制状态监视:取手动/自动转换开关一个触点信号（DI）注:风机的状态监视一般有两种实现方式，一种是干脆从风机电控箱接触器的协助触点取信号；另一种在风机两端加设压差开关，依据压差反馈判别风机状态。第一种方法虽然简洁经济，但实际只是监测风机电机的送电状态，不能确认风机是否真正运行，而其次种方法可以精确地推断风机的实际运行状态。机组启/停依次①确认风机启动（接触器的协助触点动作或风机压差开关检测到风机前后压差）后，温湿度限制程序才起先工作。②启动依次限制：启动新风机→开启新风风阀→开启并调整水侧电动调整阀→（冬季）调整加湿器电动阀。③停机依次限制：关闭新风机→关闭新风风阀→关闭加湿器电动阀→关闭水侧电动调整阀。(6)消防连锁限制当火灾发生时，由消防连锁限制发出限制信号，停止风机运行，同时关闭新风阀。(7)变新风量限制５.2.2新风处理温湿度限制方案①方案一，如图5-5（a）所示，当利用低温水处理新风，将新风处理到低于室内空气的等含湿量线的状态时，新风担当了室内的全部潜热冷负荷和部分显热冷负荷，风机盘管只需担当剩余的显热冷负荷。②方案二，如图5-5（b）所示，将新风处理到室内空气的等焓线时，新风机组只担当新风冷负荷，风机盘管担当室内显热冷负荷和潜热冷负荷。③方案三，如图5-5（c）所示，将新风处理到低于室内空气的等焓线，新风机组除了担当新风冷负荷外，还部分担当了房间冷负荷，剩余的房间冷负荷由风机盘管担当。在夏季，假如接受方案一，假如室内发湿量W稳定，则

这里GO是指送入空调房间的新风量，新风机组温度限制的设定值取dD2等含湿量线与90%～95%的等相对湿度线的交点所确定的温度值。假如接受方案二，新风机组温度限制的设定值事实上是取等焓线与90%～95%的等相对湿度线的交点所确定的温度值，一般可取17～19℃。假如接受方案三，在工程中的做法事实上是不对空气处理进行限制，由新风机组按其处理实力对新风进行处理，房间温度由风机盘管温度限制器进行调整，相对方案二来说，只是风机盘管电动阀的通断时间比发生了变更。①新风机组全年运行调整时，当室外新风温度tO<tD2，且室内有冷负荷时，新风可以不经冷却或加热处理干脆进入室内.②对于一般的舒适性空调建筑，当送新风的高度在5m以下时，送入新风的温度不宜低于14～15℃；当送新风的高度在5m以上时，新风的温度不宜低于10～11℃。③当室外温度低于上述温度时，即使室内仍有冷负荷，也应对新风进行加热，并保持某一允许的较低温度值。要实现这个功能，可在程序设计时加以考虑，如在机组开启时，先开启风机，然后依据送风温度传感器的检测值推断是冷却新风，还是加热新风，或不需处理。冬季若新风系统担负的区域中有的需供冷（如内区），有的需供热（周边区），则宜将新风加热和加湿到供冷工况所确定的新风状态点（低于内区室内温度）。这时对于须要供热的区域来说，新风给室内带入一些热负荷，必需由风机盘管来担当。由于风机盘管的供热实力远大于供冷实力，完全有实力担当新风所带入的热负荷。虽然空调机组的基本监控内容与方法一样，但从限制角度看，两者相比有如下不同：①限制调整参数发生变更，是房间内的温度、湿度，而不是送风参数；②要求房间的温湿度全年均处于舒适区范围内，在夏季也要考虑湿度限制，同时还要探讨系统省能的限制方法；③新回风比可以变更，因此可尽量利用新风降温，但这会引出很多新的问题。５.3定风量空调机组的监控

①送、回风机启停限制，风机限制的手/自动状态、风机运行状态和故障状态的监测。②三阀联动限制。为保证送风量的恒定，新风阀与回风阀开度成反比，新风阀与排风阀开度成正比，考虑到房间空气的泄露量，排风阀开度应小于新风阀开度确定比例。电动风阀与送风机、回风机连锁限制。当送风机、回风机关闭后，电动风阀（新风、回风、排风风阀）都关闭，反之，先打开电动风阀，然后开启送风机、回风机。③当过滤网两侧压差超过设定值时，压差开关动作向现场限制器输入DI信号，限制器发出报警信号。④在冬季，当流过表面式换热器的空气温度太低时，防冻开关动作向现场限制器输入DI信号，风机和新风阀关闭，并加大水侧电动阀的开度，防止盘管冻裂。当换热器后的空气温度复原正常时，重新启动风机，打开新风阀，复原正常工作。⑤回风温度传感器检测空调房间空气温度，并与限制器设定温度比较，经PID运行算后，通过AO输出信号调整换热器水侧电动阀的开度，使实测室内温度达到设定温度。⑥回风湿度传感器检测空调房间空气湿度，并与限制器设定湿度比较，经PID运行算后，通过AO输出信号调整加湿器电动阀的开度，使实测室内湿度达到设定湿度。回风温度串级调整方案５.3.2定风量空调机组全年运行调整不同工况下露点送风空调系统调整方案５.4.1小型精密恒温恒湿空调系统的限制小型精密恒温恒湿空调系统是指为高度在3m左右，面积在300m2以下的空调房间供应恒温恒湿空气调整的系统，这类系统的制冷量一般低于56kW。５.4恒温恒湿空调系统限制

室温允许波动范围（℃）送风温差（℃）＞±1.0≤15±1.06~9±0.53~6±0.1~0.22~3

关键问题:干球温度和相对湿度的限制是相互关联的（或具有耦合性）,如何解决?空气处理过程为先将新风与回风混合，然后降温去湿处理，经露点限制、再热限制和末端精调电加热限制，从而实现室内空气的恒温恒湿问题1:如何依据室外参数进行工况分区?问题2:空气处理过程的焓湿图表达?问题3:冷却到的露点温度设定值应当如何计算?问题4:二次加热的类型与限制方法问题5:此方法的适用条件?5.4.2大中型精密恒温恒湿空调系统的限制大中型精密恒温恒湿空调系统是指为高度在3m左右，面积在300m2以上，新风比不很大，室内发湿量较小，室内相对湿度波动范围较宽(如大于±5%)的空调房间供应恒温恒湿空气调整的系统，这类系统的制冷量一般大于56kW。基本方案:接受单独的新风处理机组特地对新风进行热湿处理，使之始终处理到室内状态点的等含湿量线，然后送入主空气处理机组与回风混合，经干冷却降温到所需的送风温度（夏季工况，各状态点见图５-12所示）。实行这种简易的解耦手段处理空气，把温度和相对湿度的限制分开进行，成功地取消了再热，而相对湿度的限制允许波动范围可达±5%，能够满足室内发湿量很小，对相对湿度允许波动范围要求不很严的工艺性空调的运用需求。在公共建筑中，一些场所，如会议室、多功厅、商场、卫生间、厨房、空调冷热源机房、地下停车场、仓库等，须要设置通风及防排烟系统保证必要的通