江梦芷
(广州市水电设备安装有限公司)
【摘 要】:变风量VAV系统(VariableAirVolumeSys2tem)是一种全空气空调方式,它根据室内负荷的变化或室内要求参数的改变自动调节空调系统的送风量,从而保证室内参数达到绿色环保舒适的要求。VAV系统是提供舒适空调的最现代化高效能系统。
【关键词】:变风量(VAV)系统;监测;自控 【中图分类号】:TU83 【文献标识码】:B
1 前言现代智能建筑空调系统的设计,把“提高人的舒适性”摆在第一位,运用高科技手段,将环境参数调整到对人最舒适的数值,充分体现了“科技以人为本”的真谛。创造一个绿色环保、舒适、温馨而安全的工作环境。同时其智能化系统在符合实际需要的前提下,应有适当的超前性,以满足未来的需求。
变风量系统(VariableAirVolumeSystem,VAV系统)是一种全空气空调方式,它根据室内负荷的变化或室内要求参数的改变自动调节空调系统的送风量,从而保证室内参数达到绿色环保舒适的要求。VAV系统是提供舒适空调的最现代化高效能系统。下面谈一下某国际金融广场的智能建筑变风量空调(VAV)自控系统。
2 变风量空调(VAV)系统的监测和控制主要浅谈
下列系统
211 冷源系统21111 控制设备内容
监控设备监控内容
启停控制、运行状态、故障报警、
冷却塔风机
手自动状态、水流状态指示、电动蝶阀开关控制
启停控制、运行状态、故障报警、冷冻水泵(变频)
手自动状态、变频控制、两侧压力监测、压差旁通调节
冷却水泵启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态、水流开关状态
冷冻水供回水总管供回水温度、压力;回水流量;压差旁通调节
启停控制、运行状态、故障报警、冷却塔(变频)手自动状态、电动蝶阀开关控制、蝶阀开度反馈、供回水温度膨胀水箱
高低液位
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21212 控制说明
冷冻站的监控包括冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔系统、集水器和分水器、膨胀水箱的监控,由每天预先编排的时间程序来控制冷冻系统的启停和监视各设备的主要工作状态如下:
★冷却塔风机的启停控制;★冷却塔风机的运行状态、故障报警以及手自动状态监测;
★冷却塔风机的前置水流开关状态监测;★冷却塔风机的管路上电动蝶阀的开关控制及位置反馈;
★冷却塔风机的供回水流量、温度的监测;★冷冻水泵及冷却塔的启停控制;★冷冻水泵及冷却水泵的运行状态、故障报警以及手自动状态和水流状态监测;
★冷冻水泵的变频调节和压差旁通调节
利用设置在横跨冷冻水泵的总水压差传感器与设定值相比较,调节水泵的变频器和调整压差旁通阀的开度,保证水泵在设定的水压差下运行。
★冷冻水压差设定说明
在冷冻水的分配回路和换热器的首次级设置供回水压差传感器来调整冷冻水泵的出入水压的设定值,保证水泵在指标性的压差中进行。
★冷冻水分配水回路分压重设设定值
冷冻水分配水回路末端分压传感器,需要由有关之空调机和换热器冷冻水控制阀开关位置之反馈讯号去作出重设。
当所有控制阀处于预设的最大开启位置(假设80%～100%可调的控制范围),末端压差传感器设定值需提升。
当所有控制阀处于预设的最小开启位置(假设40%～60%可调的控制范围),末端压差传感器设定值需降低。
★换热器出水温度控制
每台换热器的次级设置水温度传感器,根据水温度去调节首级的控制阀,从而保证预设次级出水设定温度。
★冷冻水分配温度设定
冷冻水分配回路的温度传感器的设定值,应由设在下游的空调机组等负载和换热器首级的冷冻水回水温度而作出重设。
当空调机组等负载和换热器首级的冷冻水温差高过设定值,供水水温设定值需降低,同时要求降低设定值之指令需优先执行,当温差低于预设值,供水水温设定值需提升。
★冷水机组和换热器供水温度度设定
每台冷水机组和换热器供水温度,要根据冷冻水分配回路温度传感器的设定值及其实际温度而作出重设。
◆冷却塔风机的启停控制;◆冷却塔风机的运行状态、故障报警以及手自动状态监测;
◆冷却塔的管路上电动蝶阀的开关控制及开度反馈;◆冷冻、冷却水供回水总管供回水温度、压力检测;◆冷却水供/回水温度;
◆冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔运行时间累积等等;
◆通过量度冷冻水的供水/回水温度和回水流量,计算出空调系统的冷负荷;
◆通过量度冷却水的供水/回水温度,控制冷却塔的运行台数。
◆根据预先编排的时间表,按“迟开机早开机”原则控制冷冻机组的启停以达到节能的目的。
◆当一台冷冻水泵/冷却水泵发生故障时,备用泵会自动投入运行;◆各联动设备的启停程序包括一个可调整的延迟时间功能,以配合冷冻水系统内各装置的特性;
◆度量冷冻水系统供/回水总管的压差,控制其旁通阀的开度,以维持其要求的压差;并监测阀的开度。
★各设备的启停联动顺序为:
启动:冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔风机→冷水机组停止:冷水机组→冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔风机212 变风量空调机组系统
21211 控制设备内容
VAV系统将会对下列变风量空调机组设备进行监控:监控设备
监控内容
风机的变频器启停控制、变频调节、运行状态、故障报警、手自动状态;回风温度、过滤
变风量空调机组
网前后压差、风机前后压差、风管压力;烟雾探测器、新/回风阀调节控制、冷水阀调节控制及开度反馈等
21212 控制说明
VAV系统对变风量空调机组的监控功能主要有:
利用以下算法重设出风温度设定值(重设范围13℃～20℃)
在以下情况下,使用PI运算法降低送风温度a当风机转速大于原有设定值90%
b当变风量风箱当送风风量大于预设风量(均调范围
预设在100%～110%预设值),及室内温度高于预设(预设23℃)。
在以下情况使用PI运算法提升温度
a当风机转速大于原有当设定值60%
b当变风量风箱的送风风量低于预设风量(可调范围
预设在40%～50%预设值),及室内温度低于预设(预设20℃)一直接数据处理控制器需均衡每个反馈信号,再进行计算,从而更改设定值。
———当同时接收到提升或降低送风温度指令时,直接数
据处理控制器需先处理降低送风温度的指令,并发出“故障”给VAV系统。
———当冷冻机已在或高于100%预设送风量,而送风温度(13℃)30分钟之久时,并且控制器依然收到要求降低温度当指令时,需给VAV系统“故障”报警。同样,当空调机送风风量已在低于40%预设值30分钟之久时,控制器依然收到提升送风温度。同样,需给VAV系统“故障”报警。
★滤网状态监察
VAV系统通过压差开关,监测风机前置过滤网的前后压
差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调),VAV系统会以声光报警形式值操作站上显示,以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而VAV系统也会将有关的事项一一记录。以作日后检查之用。
★风机前后压差监测
VAV系统通过在风机前后设置压差开关,监测风机的运
行状态是否正常,防止风机出现故障而导致事故。
★CO2浓度监测
通过在空调机组回风管装设CO2传感器,监测室内的
CO2浓度。
★冷水阀调节控制
DDC控制器会监察回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然后输出至冷水阀,
以作温度调节作用。另外此冷冻水阀会与风机状态联锁,在没有风机状态的情况下,将冷水阀关死。
★新、回风风阀调节控制
通过在室外的东、西、南、北方向分别放置温度传感器,实时了解室外的平均温湿度。DDC控制器监察回风温度并将它与室外温度作比较,进行PID运算,然后输出信号至风阀驱动器,以作风阀调节作用,从而根据实际需要改变新回风比例以保证室内新风舒适度的同时达到节能度效果。例如在春秋换季时,可以充分利用新风。
同时,也要根据CO2浓度传感器的信号来进行调节,如果CO2传感器发出警报信号,显示室内空气质量差,可联锁开大新风阀的比例,增加室内新风量,保证室内的空气质量。
★风管压力检测
根据送风口的静态压力,经直接数据处理器进行PI算法。控制空调机风机的频率,保持送风口预设的静态压力,送风管确保风管末端设定的送风压力、变风量末端装置的阀门开度,用以重设风管末端静压的设定值。保持阀门在理想开启度(30%～80%)。当变风量风箱接近预设最大风量风阀开度(80%～100%,可作修改之控制范围)空调机的直接数据处理控制器需降低送风风压的设定值,需要加设定值的指示需作优先处理,直接数据处理控制器需作出衡量及运算反馈信号。
★变频器调节控制
VAV系统通过监测风管压力与设定值相比较,从而控制变频器,调节风机的转速。
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213 定风量空调机组系统21311 控制设备内容
根据要求,VAV系统将会对下列新风机组设备进行监控:
监控设备
监控内容
风机的启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态;回风温度、过滤网前后压
空调机组
差、风机前后压差、烟雾探测器、流量、新/回风阀调节控制、冷水阀调节控制及开度反馈等
21312 控制说明
VAV系统对定风量空调机组对监控功能主要有:
★滤网状态监测
VAV系统通过压差开关,监测风机前置过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调),VAV系统会以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而VAV系统也会将有关的事项一一记录。以作日后检查之用。
★CO2浓度监测
通过在空调机组回风管装设CO2,监测室内的CO2浓度。★冷水阀调节控制
DDC控制器会监察回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然后输出至冷水阀,以作温度调节作用。另外此冷冻水阀会与风机状态联锁,在没有风机状态的情况下,将冷水阀关死。
★新、回风风阀调节控制
通过在室外的东、西、南、北方向分别放置温度传感器,实时了解室外的平均温湿度。DDC控制器监察回风温度并将它与室外温度作比较,进行PID运算,然后输出信号至风阀驱动器,以作风阀调节作用,从而根据实际需要改变新回风比例以保证室内新风舒适度的同时达到节能度效果。例如在春秋换季时,可以充分利用新风。
同时,根据CO2浓度传感器度信号来进行调节,如果CO2传感器发出警报信号,显示室内空气质量差,可联锁开大新风阀大比例,增加室内新风量,保证室内的空气质量。
★烟雾探测器
通过在空调机组的回风管装设烟雾探测器,监视室内的烟雾浓度。当烟雾探测器发出报警信号时,联锁关闭空调机组的风阀、风机等。
★风机开关控制
风机的开关控制主要是通过VAV系统预设的时间表来进行启停控制。在一些特别的情况,如加班情况,风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动,用户还可选择在BAS操作站上手动启停风机。
VAV系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后,VAV系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致,如果不一致时,VAV系统会同时定
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义此状态点与控制点是故障的,VAV系统会以声光报警形式
值操作站上显示,以提醒操作人员做出相应的处理工作。而VAV系统也会将有关的事项一一记录。以作日后检查之用。另外,VAV系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间,以便维修人员在设备运行至一定时间后,进行维修工作。
★风机跳闸报警监察
DDC控制器会监察风机跳闸报警。在有报警时,停下风机VAV系统会以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员安排有关人员作检修工作。而VAV系统也会将有关的事项一一记录。以作日后检查之用。
★手/自动切换状态
VAV系统对风机的手/自动运行状态进行监视。实时了解风机的运行状态。
3 结束语智能建筑变风量(VAV)自控系统能创造一个绿色环保、舒适、节能等的要求。但关键还需系统的可靠性。自控系统的可靠性除与自控系统及其内部设备有关外,还与空调系统的设计密切相关。一些设有空调自控系统的建筑不能按要求正常运行的原因许多是因为空调自控没有按空调系统的要求来设置或空调系统设计时没考虑到自控系统所能达到的能力。这两方面是相互相成的,所以,空调设计人员、施工人员、管理人员充分了解空调自控的特点是非常必要的。
[ID:3017]
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