技術(shù)文獻 | Technical literature

暖通空調系統的自動(dòng)控制

分享 發(fā)布時(shí)間:2020/7/7

暖通空調系統的自動(dòng)控制

【摘 要】采暖、通風(fēng)和空氣調節系統的自動(dòng)控制,包括參數檢測、參數和動(dòng)力設備狀態(tài)顯示、自動(dòng)調節和控制、工況自動(dòng)轉換、設備連鎖與自動(dòng)保護以及中央監控與管理等.暖通空調系統自動(dòng)化程度是反映空調技術(shù)先進(jìn)性的一個(gè)重要方面.

【關(guān) 鍵 詞】暖通空調;系統;自動(dòng);控制

實(shí)現暖通空調系統調節的自動(dòng)化,不僅可以提高調節質(zhì)量、降低冷、熱量的消耗、節約能量,同時(shí)還可以減輕勞動(dòng)強度,減少運行人員,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和技術(shù)管理水平.因此,隨著(zhù)自動(dòng)控制技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,暖通空調系統的自動(dòng)控制必將得到更廣泛的應用.

1空調自控系統的基本組成

在空調系統中,為滿(mǎn)足生產(chǎn)、操作或使用過(guò)程的需要加以調節的各個(gè)環(huán)節稱(chēng)為調節對象.反映這些調節對象特性的參數稱(chēng)為調節參數或被調量.對調節參數規定的數值,即需要保持恒定或按預先給定規律隨時(shí)間而變化的數值叫做給定值.

由于種種干擾因素或擾量的存在,被調量的實(shí)際值與給定值之間總會(huì )產(chǎn)生一定偏差.空調自動(dòng)控制的任務(wù)就是根據調節參數的這種偏差,通過(guò)由不同調節環(huán)節所組成的自動(dòng)控制系統來(lái)控制各參數的偏差值,使之處于允許的波動(dòng)范圍內.

一般來(lái)說(shuō),空調自動(dòng)控制系統應由以下幾種主要部件組成:

1.1傳感器

傳感器用來(lái)感受被調參數的變化,并及時(shí)發(fā)出信號給調節器.如傳感器發(fā)出的信號與調節器所要求的信號不符時(shí),則需利用變送器將所發(fā)信號轉換成調節器所要求的標準信號.因此,傳感器的輸入是被調參數輸出是檢測信號.常用的傳感器有鉑電阻溫度計和氯化鋰濕度計等.也有機電一體化型,即把傳感器與變送器組合成一體.

1.2調節器

調節器接受傳感器輸出的信號并與給定值進(jìn)行比較,然后將測出的偏差經(jīng)過(guò)放大變?yōu)檎{節器的輸出信號,指揮執行機構對調節對象作調節.常用的調節器按被調參數的不同,有溫度調節器、濕度調節器、壓力調節器等;按調節規律(調節器的輸出信號與輸入偏差信號之間的關(guān)系)不同,有位式調節器、比例積分調節器和比例積分微分調節器等.

1.3執行機構

執行機構接受調節器的輸出信號,驅動(dòng)調節機構.如接觸器、電動(dòng)閥門(mén)的電動(dòng)機、電磁閥的電磁鐵、氣動(dòng)薄膜部分等都屬于執行機構.

1.4調節機構

調節機構與執行機構緊密相關(guān),有時(shí)與執行機構合成一個(gè)整體,它隨執行機構動(dòng)作而動(dòng)作.如調節風(fēng)量的閥門(mén)、冷熱媒管路上的閥門(mén)、電加熱器等.

2室溫控制

室溫控制是暖通空調自控系統中的一個(gè)重要環(huán)節.它是用室內干球溫度傳感器來(lái)控制相應的調節機構,使送風(fēng)溫度隨擾量的變化而變化.

改變送風(fēng)溫度的方法有:調節加熱器的加熱量和調節新、回風(fēng)混合比或一、二次回風(fēng)比等.調節熱媒為熱水或蒸汽的空氣加熱器的加熱量來(lái)控制室溫,主要用于一般工藝性空調系統;而對溫度精度要求高的系統,則須采用電加熱對室溫進(jìn)行微調.

室溫控制方式可以有雙位、恒速、比例及比例積分控制方式等幾種.應根據室內參數的精度要求以及房間圍護結構和擾量的情況,選用合理的室溫控制方式.室溫控制時(shí),室溫傳感器的放置位置對控制效果會(huì )產(chǎn)生很大影響.室溫傳感器的放置地點(diǎn)不要受太陽(yáng)輻射熱及其他局部熱源的干擾,還要注意墻壁溫度的影響,因為墻壁溫度較空氣溫度變化滯后得多,最好自由懸掛,也可以?huà)煸趦葔ι?span lang="EN-US">.

在大量工業(yè)與民用建筑中,空調房間無(wú)需全年固定定溫,故可采用變動(dòng)室溫的控制方法.

它與全年固定室溫的情況相比,不僅能使人體適應室內外氣溫的差別,感到更為舒適,而且可大為減少空調全年運行費用,夏季可節省冷量,冬季可節省熱量.為了提高室溫控制精度,克服因室外氣溫、新風(fēng)量的變化以及冷、熱水溫度波動(dòng)等對送風(fēng)參數產(chǎn)生的影響,也可在送風(fēng)管上增加一個(gè)送風(fēng)溫度傳感器T,根據室內空氣溫度傳感器T1和送風(fēng)溫度傳感器T2的共同作用,通過(guò)調節器調節空氣加熱器中熱媒的流量,從而控制室溫波動(dòng)范圍,這種方法稱(chēng)為送風(fēng)溫度補償控制法.

3室內相對濕度控制

3.1間接控制法

對于室內產(chǎn)濕量一定或者波動(dòng)不大的情況,只要控制機器露點(diǎn)溫度就可以控制室內相對濕度.這種通過(guò)控制機器露點(diǎn)溫度來(lái)控制室內相對濕度的方法稱(chēng)為“間接控制法”.具體作法如下:由機器露點(diǎn)溫度控制新風(fēng)和回風(fēng)混合閥門(mén).此法用于冬季和過(guò)渡季.如果噴水室用循環(huán)水噴淋,則可在噴水室擋水板后設置干球溫度傳感器TL.根據所需露點(diǎn)溫度給定值,通過(guò)執行機構M比例控制新風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)聯(lián)動(dòng)閥門(mén).這樣,隨著(zhù)室外空氣參數的變化,可以保持機器露點(diǎn)溫度為定值;由機器露點(diǎn)溫度控制噴水室噴水溫度.

3.2直接控制法(變露點(diǎn))

對于室內產(chǎn)濕量變化較大或室內相對濕度要求較嚴格的情況,可以在室內直接設置濕球溫度或相對濕度傳感器,控制相應的調節機構,直接根據室內相對濕度偏差進(jìn)行調節,以補償室內熱濕負荷的變化.這種控制方法稱(chēng)為“直接控制法”.它與“間接控制法”相比,調節質(zhì)量更好,目前在國內外已廣泛采用.

4表面冷卻(加熱)器的控制

在暖通空調系統中,除使用噴水室處理空氣外,還常使用表面冷卻(加熱)器或直接蒸發(fā)表面冷卻器.表面冷卻(加熱)器控制可以采用二通或三通調節閥.因干管流量發(fā)生變化,將會(huì )影響同一水系統中其他盤(pán)管機組的正常工作,使用二通調節閥調節水量時(shí)(供水溫度不變),供水管路上應加裝恒壓或恒壓差的控制裝置,以免產(chǎn)生相互干擾現象.控制方法有兩種.

4.1進(jìn)水溫度不變,調節進(jìn)水流量

由室內傳感器T通過(guò)調節器比例地調節三通閥,改變流人盤(pán)管的水流量.在冷()負荷變化叭通過(guò)盤(pán)管的水流量減少(增加)將引起盤(pán)管進(jìn)出口水溫差的相應變化.這種控制方法國內外已大量采用.

4.2冷水流量不變,調節進(jìn)水溫度

由室內傳感器通過(guò)調節器比例地調節三通閥,可改變進(jìn)水水溫,盤(pán)管內的水流量保持一定.這種方法調節性能好,但投資有所增加,一般只有在溫度控制要求精確時(shí)才使用.

5結束語(yǔ)

從集中式空調系統運行工況分析中看出,要使空調房間內的空氣參數穩定地維持在允許的波動(dòng)范圍內,必須對機器露點(diǎn)、加熱后的空氣溫度、加濕后的空氣濕度、室溫或室內相對濕度進(jìn)行調節.




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