關(guān)鍵詞: 智能建筑 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng) 末端調(diào)節(jié)
Abstract :Introduce to the air-condition automatic-control system in the intelliget building briefly,Introduce the application of VAV-TRAV's air-condition system that the past few years development.
Keywords:Intelliget building, VAV system ,Terminal Regulate
一、引 言
空調(diào)自控系統(tǒng)是智能建筑集成系統(tǒng)的重要組成部分,空調(diào)自控設(shè)備是智能建筑物中重要的自控設(shè)備,而空調(diào)設(shè)備本身是建筑的耗能耗電大戶(hù),而且由于智能建筑中大量電子設(shè)備的應(yīng)用使得智能建筑的空調(diào)負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)建筑物,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)用改變送風(fēng)量的方法,維持室溫恒定,以適應(yīng)不同的室內(nèi)負(fù)荷,VAV系統(tǒng)(變風(fēng)量空調(diào))有突出的優(yōu)點(diǎn):節(jié)能潛力大,控制靈活,可避免冷凍水、冷凝水上頂棚的麻煩等;近幾年特別是計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展,使變風(fēng)量空調(diào)設(shè)備具有智能能力,因此,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展,在國(guó)內(nèi)外特別是美國(guó)、日本、香港等地的實(shí)際工程中得到了普遍廣泛的應(yīng)用。
二、空調(diào)自控功能介紹
智能建筑空調(diào)自控主要包括建筑物內(nèi)的空調(diào)機(jī)組控制、新風(fēng)機(jī)組控制、變風(fēng)量末端(VAV)控制等。它們?cè)跇怯钭詣?dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控和管理下,使建筑物內(nèi)的溫、濕度達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),同時(shí)以最低的能源和電力消耗來(lái)維持系統(tǒng)和設(shè)備的正常工作,以求取得最低的運(yùn)行成本和最高的經(jīng)濟(jì)效益:
2.1空調(diào)機(jī)組控制空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)包括新/回風(fēng)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)器、風(fēng)管式溫/濕度傳感器、過(guò)濾網(wǎng)壓差報(bào)警開(kāi)關(guān)、防凍報(bào)警開(kāi)關(guān)、恒速風(fēng)機(jī)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、配電裝置和空調(diào)機(jī)組控制等硬件,該系統(tǒng)包括新風(fēng)、回風(fēng)和送風(fēng)三部分: (1) 機(jī)組啟/停:機(jī)組可控制定時(shí)啟/停,也可強(qiáng)制啟/停;(2)風(fēng)機(jī)控制:風(fēng)機(jī)隨機(jī)組啟/停而自動(dòng)啟/停,也可強(qiáng)制啟/;驒C(jī)旁手動(dòng)啟/停,運(yùn)行時(shí)間和啟/停次數(shù)累計(jì),有風(fēng)機(jī)故障報(bào)警輸出網(wǎng)絡(luò)變量;(3)溫度控制:夏季送冷風(fēng),冬季送熱風(fēng),過(guò)渡季節(jié)送新風(fēng)以節(jié)能,根據(jù)回風(fēng)溫度與設(shè)定值的偏差,控制電動(dòng)水閥,調(diào)節(jié)冷/熱水閥門(mén)的開(kāi)度,使回風(fēng)溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi),可進(jìn)行冷/熱水閥門(mén)的強(qiáng)制開(kāi)度控制和機(jī)旁手動(dòng)開(kāi)度控制(0~100%);(4)濕度控制:在冬季模式下才進(jìn)行濕度的控制。當(dāng)回風(fēng)濕度下降到下限時(shí),控制加濕閥開(kāi)啟,增加空氣中的濕度含量;當(dāng)回風(fēng)濕度上升到上限時(shí),停止加濕閥的工作?蛇M(jìn)行加濕閥的強(qiáng)制啟/?刂坪蜋C(jī)旁手動(dòng)啟/?刂;(5)新/回風(fēng)閥門(mén)控制:在冬/夏季新風(fēng)閥門(mén)開(kāi)至最小開(kāi)度,回風(fēng)閥門(mén)開(kāi)至最大開(kāi)度;在過(guò)渡季調(diào)節(jié)新/回風(fēng)閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)溫度,亦可進(jìn)行新/回風(fēng)閥門(mén)的強(qiáng)制開(kāi)度控制和機(jī)旁手動(dòng)開(kāi)度控制(0~100%);(6) 聯(lián)鎖控制:防凍報(bào)警開(kāi)關(guān)和風(fēng)機(jī)、水閥、新/回風(fēng)閥門(mén)聯(lián)鎖控制;(7)報(bào)警:過(guò)濾網(wǎng)堵塞報(bào)警、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警及防凍開(kāi)關(guān)報(bào)警。
2.2 新風(fēng)機(jī)組控制新風(fēng)機(jī)組系統(tǒng)主要由新風(fēng)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)器、風(fēng)管式溫/濕度傳感器、過(guò)濾網(wǎng)壓差報(bào)警開(kāi)關(guān)、防凍報(bào)警開(kāi)關(guān)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、恒速風(fēng)機(jī)、配電裝置和新風(fēng)機(jī)組控制等硬件組成,該系統(tǒng)包括新風(fēng)、送風(fēng)兩部分: (1) 機(jī)組啟/停:機(jī)組可控制定時(shí)啟/停;(2)風(fēng)機(jī)控制:風(fēng)機(jī)隨機(jī)組啟/停而自動(dòng)啟/停,也可強(qiáng)制啟/;驒C(jī)旁手動(dòng)啟/停,運(yùn)行時(shí)間和啟/停次數(shù)累計(jì),有風(fēng)機(jī)故障報(bào)警輸出網(wǎng)絡(luò)變量;(3)溫度控制:夏季送冷風(fēng),冬季送熱風(fēng),過(guò)渡季節(jié)送新風(fēng)以節(jié)能,根據(jù)送風(fēng)溫度與設(shè)定值的偏差,控制電動(dòng)水閥,調(diào)節(jié)冷/熱水閥門(mén)的開(kāi)度,使送風(fēng)溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi),可進(jìn)行冷/熱水閥門(mén)的強(qiáng)制開(kāi)度控制和機(jī)旁手動(dòng)開(kāi)度控制(0~100%);(4)濕度控制:在冬季模式下才進(jìn)行濕度的控制,當(dāng)回風(fēng)濕度下降到下限時(shí),控制加濕閥開(kāi)啟,增加空氣中的濕度含量;當(dāng)回風(fēng)濕度上升到上限時(shí),停止加濕閥的工作,亦可進(jìn)行加濕閥的強(qiáng)制啟/停控制和機(jī)旁手動(dòng)啟/?刂;(5)新風(fēng)閥門(mén)控制:在機(jī)組運(yùn)行時(shí),新風(fēng)閥門(mén)全開(kāi),可進(jìn)行新風(fēng)閥門(mén)的強(qiáng)制開(kāi)/關(guān)控制和機(jī)旁手動(dòng)開(kāi)/關(guān)控制;(6)聯(lián)鎖控制:防凍報(bào)警開(kāi)關(guān)和風(fēng)機(jī)、水閥、新風(fēng)閥門(mén)聯(lián)鎖控制;(7) 報(bào)警:過(guò)濾網(wǎng)堵塞報(bào)警、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警和防凍開(kāi)關(guān)報(bào)警。
2.3 變風(fēng)量(VAV)末端控制功能(1) 風(fēng)機(jī)控制:由手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制風(fēng)機(jī)的啟/停,有風(fēng)機(jī)狀態(tài)的輸出網(wǎng)絡(luò)變量;(2) 溫度控制:根據(jù)室內(nèi)溫度測(cè)量值,調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開(kāi)度值勤,使室內(nèi)溫度保持恒定;(3) 濕度控制:根據(jù)室內(nèi)濕度測(cè)量值,控制水閥的開(kāi)/關(guān),使室內(nèi)濕度保持恒定。
三、VAV-TRAV空調(diào)系統(tǒng)
VAV空調(diào)系統(tǒng)的原理:變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(VRV)用改變送風(fēng)量的方法,維持室溫恒定,以適應(yīng)不同的室內(nèi)負(fù)荷,關(guān)鍵需要實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量原理的末端送風(fēng)裝置,特別地有關(guān)末端裝置以及整個(gè)VAV系統(tǒng)的自動(dòng)控制設(shè)備,在最近二十年左右的時(shí)間里,不僅VAV末端裝置,而且相應(yīng)的控制系統(tǒng),甚至變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的型式都發(fā)生了很大變化,有關(guān)的新產(chǎn)品和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),由于 VAV技術(shù)的快速發(fā)展,特別是有關(guān)的DDC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,美國(guó)學(xué)者提出了TRAV的新概念,TRAV(Terminal Regulated Air Volume,末端調(diào)節(jié)的變風(fēng)量系統(tǒng))和VAV一樣,也是一種變風(fēng)量系統(tǒng),通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)量來(lái)創(chuàng)造舒適環(huán)境,但TRAV不采用VAV中的靜壓調(diào)節(jié),而由末端裝置直接控制送風(fēng)機(jī),TRAV基于末端裝置實(shí)時(shí)的風(fēng)量需求,采用先進(jìn)的控制軟件,實(shí)施對(duì)送風(fēng)機(jī)的控制,在傳統(tǒng)的VAV系統(tǒng)里,當(dāng)負(fù)荷下降并導(dǎo)致流量減少時(shí),末端風(fēng)閥關(guān)小以節(jié)流,管道內(nèi)靜壓保持不變;而在TRAV系統(tǒng)中,在相同的情況下,末端風(fēng)閥保持打開(kāi),而管道靜壓降低,于是在相同的流量下,TRAV系統(tǒng)所要求的風(fēng)機(jī)功率要低得多, TRAV是建筑在 "集成控制"、和"動(dòng)態(tài)控制"等概念的基礎(chǔ)上的:(1)所謂"動(dòng)態(tài)控制",是指有預(yù)測(cè)的、隨時(shí)間而變化的控制,就房間的熱狀態(tài)來(lái)說(shuō),它不要求時(shí)時(shí)熱平衡從而保持房間狀態(tài)于某一"點(diǎn)",而是充分考慮各種熱因素的相互作用從而保持房間在某一個(gè)舒適范圍;(2)所謂"集成控制",是指:設(shè)定點(diǎn)的計(jì)算和控制決定被安排在控制級(jí)以上進(jìn)行,控制器只是簡(jiǎn)單地用于保持當(dāng)前的設(shè)定值,在高性能控制中不使用控制器的重新設(shè)定(controller resets)和串級(jí)控制器,這樣做的目的,是可以集中、統(tǒng)一地考慮與HVAC系統(tǒng)有關(guān)的各種因素,避免傳統(tǒng)方法中各分立模塊獨(dú)立運(yùn)行可能導(dǎo)致的相互沖突,而且有可能最大限度地利用自由冷源(熱源)和建筑物本身的蓄熱放熱作用,因此,集成控制將使系統(tǒng)更穩(wěn)定,而且更舒適、更節(jié)能。
四、總結(jié)
智能建筑是信息技術(shù)與建筑技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,概括地說(shuō),它是以建筑為平面,具有通信自動(dòng)化、建筑設(shè)備自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化三者的智能化集成系統(tǒng),它為人們提供舒適、安全、高效、方便的環(huán)境,空調(diào)自控系統(tǒng)是組成智能建筑很重要的一部分,特別是近年來(lái)控制技術(shù)的發(fā)展特別是微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使空調(diào)儀表走向智能化,功能大量增加,為變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用提供了可靠的保證,從而為智能建筑提供高舒適低能耗的系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)1.陸偉良,智能化建筑導(dǎo)論。北京:中國(guó)建筑出版社,1996;2.施鑒諾,智能建筑中VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制和運(yùn)行,“信息與控制”,1998.2;3.電子工業(yè)部第十設(shè)計(jì)研究主編《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第二版),中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1995年。