雅士空调自动控制系统设计指南

/空调自动限制系统设计指南空调自动限制系统及其基本类型（1）空调系统的限制要求空调的用户或工艺条件不同，空调系统的限制要求也往往不同，但不外乎以下几种状况：空调机组的起停限制和平安爱护空调房间温度（或回风温度、或送风温度）的自动限制独立空调系统的温湿度（室内、回风或送风）限制区域内多个空调系统的集中管理和限制（集散式限制或分布式限制）其它限制要求，如风量限制（变风量或定风量）、压差限制（过滤器压差、干净室正压或负压、缺风爱护等）等在以上几种状况中，第5）类限制要求一般不会独立提出，一般伴随第2）~4）几种状况同时出现。第1）种限制要求独立提出时，严格意义上不属于空调自动限制系统的范畴，应当归于低压配电系统更为贴切。在目前国内的空调自动限制类项目实施中，大部分依据目前的专业分工状况，对强弱电分柜制作和安装，即由独立的起动限制柜（配电箱）负责空调机组的起停限制和平安爱护，弱电限制器及其相关部件则集成于另一个独立的弱电限制柜中。在雅士的标准中，我们倾向于强弱电一体的集成方案，即将空调机组的起停限制单元和弱电限制单元集成于同一个限制柜中，可有效削减外部接线，提高系统的牢靠性。当然，采纳强弱电一体的方案时，必需消退强电部分对弱电部分的电磁干扰。（2）空调自动限制设备系统的基本类型依据空调设备系统前述的不同限制要求，就有了以下几类典型的空调自动限制设备系统：起动限制柜（配电箱）ASP起动限制柜内集成了设备的供电限制回路（主回路）和爱护限制回路（二次回路），其主要功能有二：手动或自动通断设备的供电电源，以限制设备的起停；供应过载、欠压、失压、缺相、短路等多种爱护功能，保证受控设备及供电系统的平安。智能型空调限制柜（ASCP）智能型空调限制柜是集成了空调机组起动限制单元和单回路DDC限制器的限制柜。智能型空调限制柜一般用于单台空调机组的起停限制和温度（或湿度）的单回路限制。智能型空调限制柜必需配套必要的附件或协作其它的限制对象，才能完成其单回路限制功能。常见的配套附件有温度传感器、电动（水）阀及执行器、电动风阀等；常见的其它限制对象有电加热器、电极或电热式加湿器、单元式空调机组的压缩机。单机多回路空调自动限制系统（SCS）我们将采纳1个CPU限制（一个或多个空调系统的）两个以上回路的限制模式，称为单机多回路限制系统（SCS）。在该系统中，每个系统只有一台微型计算机（如DDC或PLC），不设分站。两个独立的SCS系统中之间，没有通讯要求。我们在工程上遇到的无中心站的恒温恒湿限制系统，都属于单机多回路限制系统（SCS）。单机多回路限制系统（SCS）由现场限制机（ACU）及外围设备组成。现场限制机可以是强弱电一体的集成式柜机，也可以是单一的弱电柜机。SCS中的外围设备包括传感器和电动执行机构两大类。集散式空调自动限制系统（DCS或TDS）对于空调设备有集中管理要求的项目或空调作为BAS系统之子系统的项目，一般设计为集散式空调自动限制系统（DCS或TDS），即所谓分散限制、集中管理的限制系统。一个完整的集散式空调自动限制系统由一个中心管理工作站（AMS）、多个现场限制机（ACU，也称分站）及若干套外围设备组成。在DCS系统中，各现场限制机（ACU，也称分站）担当相应空调系统的温度、湿度、压力、流量等实时性强的限制和调整功能；中心管理工作站（AMS）担当系统数据管理、限制方案指导、历史数据存储及远程操控等功能。空调机组起动限制柜规格说明依据起动方式不同，起动限制柜有多种类型，常用的有以下四种：干脆起动：通过沟通接触器干脆接通电源（全电压起动）。星-三角起动：电机起动时，定子绕组接为Y形，起动后在预定时间转为△形（降压起动）。软起动：限制供电电压按预定函数关系，从零渐渐爬升至额定电压，在转换为全电压运行。变频起动：限制供电电源频率，使之跟随设定的积分时间加速提升，直至达到全电压运行。起动限制柜型号的表示方法：ASPASP–D–3.0–bb箱式（可缺省），壁挂安装c柜式，落地安装b箱式（可缺省），壁挂安装c柜式，落地安装电机功率（KW）（n台电机时为n×P或P1+P2）起动方式D干脆起动T星-三角降压起动S软起动F变频起动雅士起动限制柜功能说明起动限制柜主要有两方面的功能，一是限制空调机组的起停，二是电气设备的平安爱护。起动方式不同，其工作原理和功能设置也有所不同，表1为几种常用起动限制柜的原理及功能比较表。表1.几种起动限制柜之比较干脆起动星-三角起动软起动变频起动工作原理通过沟通接触器干脆接通电源（全电压起动）电机起动时，定子绕组接为Y形，起动后在预定时间转为△形。（降压起动）限制供电电压按预定函数关系，从零渐渐爬升至额定电压，在转换为全电压运行。限制供电电源频率，使之跟随设定的积分时间加速提升，直至达到全电压运行。功能设置手动起停；受控起停；运行、电源、故障指示；过载爱护；消防连锁。手动起停；受控起停；运行、电源、故障指示；过载爱护；消防连锁。手动起停；受控起停；运行、电源、故障指示；过载爱护；消防连锁；旁路切换。手动设定起停；受控起停；运行、电源、故障指示；过流、过压、欠压、过载、缺相等爱护起动及运行数据记录。优缺点投资省，线路简洁。起动电流为额定电流的5~7倍，对电源冲击大。投资少，线路简洁。起动电流为干脆起动时的1/3，可明显减小对电源的冲击。起动电流可在额定电流2~5倍间调整。软起动、软停车，无机械冲击。初投资较大。起动方式可敏捷选择，起动电流可调整。对电机及供电系统的爱护好，无机械冲击。初投资大。适用范围P≤7.5Kw的小型电机[1]11≤P≤55Kw的中小型电机[2]7.5Kw以上，客户指定时；可用于多负载并联。客户指定运用或因调速功能设置。注：[1]P≤7.5Kw为雅士企业标准。理论上，只要电机功率不超过其供电变压器容量的5%，都可采纳干脆起动方式；[2]11≤P≤55Kw也是雅士企业标准。理论上，4KW以上的运转时定子绕组为△形接法的小容量电机，都可采纳Y-△起动方式。设计文件起动限制柜一般应按标准产品设计和生产，其设计文件也应标准化。这些文件包括设计输入文件、设计输出文件和报价文件。设计输入文件作为设备设计和选型的依据，起动限制柜的设计输入文件应至少包括：用户的需求资料。这些资料一般包含在订货合同或技术附件中，其中包括：要限制的设备功率，要求的起动方式等；和起动限制柜相关的国家标准；这些标准包括：和起动限制柜有关的企业标准标准。这些标准包括：设计输出文件每一种类型的起动限制柜都有一套标准的并受控的设计输出文件，其中包括：（韩志军）电气原理图限制柜接线图限制柜底板布置图限制柜箱体外形图材料明细表报价文件起动限制柜的报价输出文件应包括：（1）报价标准价格的运用方法智能型空调限制柜规格说明智能型空调限制柜是集成了空调机组起动限制单元和单回路DDC限制器的限制柜，只需配套一只温度传感器和一个电动执行机构（电动水阀或风阀等，一般作为附件），即可实现空调机组起停限制及温度限制。依据所用限制器类型不同，智能型空调限制柜分为多种类型和规格：AIUAIU–D–3.0–bb箱式（可缺省），壁挂安装c柜式，落地安装b箱式（可缺省），壁挂安装c柜式，落地安装电机功率（KW）（n台电机时为n×P或P1+P2）起动方式D干脆起动T星-三角降压起动S软起动F变频起动雅士起动限制柜功能说明设计文件设计输入文件设计输出文件报价文件标准价格的运用方法单机多回路限制系统（SCS）系统构成单机多回路限制系统（SCS）由现场限制机（ACU）及外围设备构成。现场限制机有两种类型，一种是强弱电一体集成的限制器选型限制方案说明设计文件设计输入文件设计输出文件报价文件标准报价及其运用方法集散式空调自动限制系统（DCS）系统构成单机多回路限制系统（SCS）由现场限制机（ACU）及外围设备构成。现场限制机有两种类型，一种是强弱电一体集成的限制器选型限制方案说明设计文件设计输入文件设计输出文件报价文件标准报价及其运用方法单机多回路限制系统（SCS）系统定义我们将采纳1个CPU限制（一个或多个空调系统的）两个以上回路的限制模式，称为单机多回路限制系统（SCS）。在该系统中，每个系统只有一台微型计算机（如DDC或PLC），不设分站。两个独立的SCS系统中之间，没有通讯要求。我们在工程上遇到的无中心站的恒温恒湿限制系统，都属于单机多回路限制系统（SCS）。系统构成单机多回路限制系统（SCS）由现场限制机（ACU）及外围设备构成。现场限制机有两种类型，一种是强弱电一体集成的限制器选型限制方案设计输出文件报价方法集散式空调自动限制系统（DCS）系统定义系统结构限制器选型限制方案设计输出文件报价方法智能（温控）型空调限制柜独立式空调自动限制系统（ACS）集散式空调自动限制系统（DCS）一个完整的空调自动限制系统通常包括限制柜（箱）及外围设备两部分。限制柜（箱）用以集成空调机组之起动限制单元及弱电限制单元之限制器及其人机界面；外围设备包括同一限制系统所需配套的传感器、开关、电动阀门及其执行器。及其配套服务工作1）限制柜（箱）依据功能分类，限制柜（箱）可以分为：①起动限制柜依据起动方式不同，常采纳以下三种类型的起动限制柜：干脆起动：星-三角起动：软起动：变频起动：②变风量限制柜按限制原理不同，常采纳的变风量限制柜分为以下三类：变频型变风量限制柜调压型变风量限制柜节流型变风量限制柜。依据限制方式不同，以上三种变风量限制柜又可分为智能型（自主型）和标准型（手动型或被动型）。表2.几种智能型变风量限制柜之比较智能变频型变风量限制柜智能调压型变风量限制柜智能节流型变风量限制柜工作原理按温度限制要求调整电机的供电频率，实现自动变频变风量限制按温度限制要求调整电机工作电压，实现变风量自动限制按温度限制要求调整风阀开度，实现变风量自动限制功能设置机组起停限制和爱护（同变频起动柜）自动变频变风量限制温度设定和指示机组起停限制和爱护（同干脆起动限制柜）自动调压变风量限制温度设定和指示机组起停限制和爱护（同干脆起动或星-三角起动柜）风阀开度自动调整变风量限制温度设定和指示系统构成箱体（壁挂或落地）变频器温度传感器（附件）箱体（壁挂或落地）起动限制单元（干脆起动或星-三角起动）可控硅调速器单回路DDC限制器温度传感器（附件）箱体（壁挂或落地）起动限制单元（干脆起动或星-三角起动）单回路DDC限制器温度传感器（附件）风阀执行器（附件）优缺点节能效果显著工作稳定性高初投资较高节能效果一般工作稳定性较差初投资适中节能效果较差工作稳定性较高初投资较小适用条件中小型变风量空调系统小型（电机功率7.5KW以下）变风量空调系统不建议采纳表3.几种标准型变风量限制柜之比较变频型变风量限制柜调压型变风量限制柜节流型变风量限制柜工作原理手动设定或按外来信号限制电机的供电频率，实现风量调整或变风量限制手动设定或按外来信号调整电机工作电压，实现风量限制手动设定调整风阀开度，实现风量调整功能设置机组起停限制和爱护（同变频起动柜）手动变频或接受外部信号进行风量调整或变风量限制机组起停限制和爱护（同干脆起动限制柜）手动变频或接受外部信号进行风量调整或变风量限制机组起停限制和爱护（同干脆起动或星-三角起动柜）手动设定调整风阀开度，实现风量调整系统构成箱体（壁挂或落地）变频器箱体（壁挂或落地）起动限制单元（干脆起动）可控硅调速限制器箱体（壁挂或落地）起动限制单元（干脆起动或星-三角起动）调整电位器风阀执行器（附件）优缺点节能效果显著工作稳定性高初投资较高节能效果一般工作稳定性较差初投资适中节能效果较差工作稳定性较高初投资较小适用条件变风量空调系统之AHU机组限制；压力渐变型空调机组之定风量限制；多工况转换运行之机组限制；小型直联传动型机组之风量限制。小型（电机功率7.5KW以下）机组的以下限制：压力渐变型空调机组之定风量限制；多工况转换运行之机组限制；小型直联传动型机组之风量限制。压力渐变型空调机组之定风量限制；中小型直联传动型机组