空调自动控制系统的设计

建筑物的空调通风系统，主要目的是为建筑内部提供一个满足使用要求的舒适性环境，其具体的舒适性参数包括温度、湿度、空气的清新度等，属于人工环境的范畴，因此从广义上来说也可视为建筑智能化的一部分。但要达到上述环境参数的要求，则控制上必须由先进的电子技术来支持才能完成。一、 空调通风设计空调通风系统设计立足于以下几个基本原则。保证各房间的空气参数要求在决定各种参数的过程中，要考虑到了人员的生活习惯和实际的使用要求。比如：商场冬季温度取值较低，主要是考虑到国内购物者大多在冬季进商场时穿衣较多；大厅标准低于其它房间则是为了给进出人员提供一个环境空气的过渡区域以消除人进出时的不舒适感（甚至发生感冒等）。节省能源节能是智能化建筑的一个重要特征，也是当前和今后相当长一段时间内国家的方针政策要求。因此，节能设计主要考虑以下计点：2.1合理的加强外围护结构的热工性能节能首先应从基本能耗着手，加强外围护结构的热工性能是降低基础能耗的主要手段。2.2合理的设置空调系统2.2.1根据对本工程各空调末端设备的特性及水系统特性分析，其系统非线性度在0.3〜0.35左右，因此，水系统采用变频控制二次泵变水量系统。与一次泵系统相比，在同样控制合理时，全年可节约空调系统总能耗的5~8%左右。2.2.2根据办公室的使用特点，采用变风量空调系统，与定风量系统相比，可大量节约能源。2.2.3合理的划分空调内、外区，并且内区和外区各自采用独立环路水系统，可防止冷、热的相互抵消，提高能源的有效利用率。2.2.4合理的采用天然冷源（新风直接冷却），减少冷水机组的运行时间。2.2.5设置合理而有效的空调自动控制系统，保证前述各种系统的节能运行，同时它也是保证空调通风舒适性的一个关键因素。2.3充分考虑空调通风系统运行管理的方便性和可维护性。2.4安全保障设置合理的防火及防排烟系统，并考虑空调自动控制系统与消防报警系统之间的联系问题。除上述之外，尽量节省投资、方便施工等也是设计中具体涉及到的一毓主要问题。二、防火防火阀与通风机的联锁根据《高规》的规定，当防火阀熔断关闭时，其对应的通风空调系统应关闭，风机应停止运行。由于同一风系统中可能带有多个防火阀，为了减少DDC系统的DI点及减少编程控制的复杂性，设计中把同一风系统中的多个防火阀信号进行并联后送入DDC系统之中，这样任何一个防火阀动作后都能使对应的风机迅速停止。与消防中心的联系由于消防控制系统与本楼的DDC系统相互独立，目前在北京还不允许这两个系统联网的情况下，DDC系统的信号无法送入消防控制系统之中。因此，本设计要求DDC系统采用双微机方式，其中一台设于消防控制中心，以利火灾时消防中心能够及时切断有关的空调通风设备并采取其它相应措施，也能使空调通风系统的火灾信号能在消防中心及时报警。但消防中心的管理人员除可对正常运行的空调通风设备在火灾时进行强制切除并控制排风兼排烟风机外，不能进行其它与消防无关的空调通风设备的控制（如修改设定值或修改控制软件等等）。水系统控制这里所提到的水系统特指空调冷源系统，所包括的设备有冷水机组、冷却泵、初级及次级泵、冷却塔等，由于热源为独立设置和管理，其控制不在本系统中。3.1当室外气温TW时，需要起动一台内区次级泵。起动方式为：控制系统根据所测定的室外温度而发出信号，远距离键盘起动或就地人工起动。3.2内区次级泵起动后，延迟5〜10S，关闭内区热水回水阀V1及供水阀V3（通过阀位信号确认），然后打开内区冷水回水阀V2及供水阀V4，通过水流开关确认此次级泵的运行状态是否正常。3.3根据内区分、集水缸的压差P1控制内区次级泵的转速。3.3.1根据内区供、回水T1、T2及流量F1，计算内区空调系统的耗冷量，当耗冷量达到75RT时，发出起动一台冷水机组及相应系统的指令。3.3.2外区由供热水转向供冷水的条件是：F2测量值为零。或根据系统管理要求由人工进行转换。3.3.3外区进行上述工况转换时，起动外区次级泵，之后延时 5~10S,关闭外区热水供水阀V5及热水回水阀V7,打开外区冷水供水阀V6及旁通阀V9（这时冷水回水阀V8仍然关闭），通过水流开关确认外区次级泵的运行状态。3.3.4监测外区回水T4，当T4=16~18时（此温度可由管理人员在实际运行后再设定），打开外区冷水回水阀V8，关闭旁通阀V9。3.3.5在关闭V5及V7的同时，外区广5层的各采暖支路的电动水阀应随之关闭。3.4联锁控制冷水机组应与对应的冷却水泵、初级冷冻水泵及冷却塔等进行电气联锁。在计算机系统发出机组起动指令后，应按下述顺序起动：（1） 起动冷却水泵及初级冷冻水泵，冷却塔风机控制供电；（2） 延时5S后，打开冷却塔进水管上的电动蝶阀，根据其反馈信号确认蝶阀是否正常开启；（3） 根据水流开关信号确认水泵的运行状态；（4） 根据冷却塔回水温度T5决定是否起动冷却塔风机及起动的风机数量，每台冷却塔的三台风机应逐台起动，每台风机带起停反馈信号；（5）当所有外部条件及参数（如水流量、冷却水温等）均达到冷水机组的要求后才能发出冷水机组的起动指令；（6） 冷水系统起动时，应优先起动运行小时数较少的设备和系统。冷水系统的停机过程则与上述相反。三、总结设计智能化设备时，应遵循‘以人为本’的原则，设计过程中，应首要注意设备对人的安全性。其次，要注意设备的长期维护问题，不应为减少前期的投资而加大后期维修的费用。最后，设计内容要因时制宜，可随设计要求的不同而做相应的改变。就本次自动空调控制系统的研究来看，智能化建