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關(guān)于智能建筑中空調(diào)自控系統(tǒng)的研究
自控系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)自我檢測的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)控的自我管理、運(yùn)行與檢修。以下是關(guān)于關(guān)于智能建筑中空調(diào)自控系統(tǒng)的研究，供大家參考!
論文摘要：本文簡要地介紹了智能建筑中的空調(diào)自控系統(tǒng)，介紹了近年來發(fā)展起來的VAV-TRAV空調(diào)系統(tǒng)的做法。
論文關(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，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，在國內(nèi)外特別是美國、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。它們在樓宇自動化系統(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)，同時以最低的能源和電力消耗來維持系統(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)閥門驅(qū)動器、風(fēng)管式溫/濕度傳感器、過濾網(wǎng)壓差報(bào)警開關(guān)、防凍報(bào)警開關(guān)、恒速風(fēng)機(jī)、電動調(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/停而自動啟/停，也可強(qiáng)制啟/停或機(jī)旁手動啟/停，運(yùn)行時間和啟/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，控制電動水閥，調(diào)節(jié)冷/熱水閥門的開度，使回風(fēng)溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi)，可進(jìn)行冷/熱水閥門的強(qiáng)制開度控制和機(jī)旁手動開度控制(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，控制加濕閥開啟，增加空氣中的濕度含量;當(dāng)回風(fēng)濕度上升到上限時，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)旁手動啟/�？刂�;
(5)新/回風(fēng)閥門控制：在冬/夏季新風(fēng)閥門開至最小開度，回風(fēng)閥門開至最大開度;在過渡季調(diào)節(jié)新/回風(fēng)閥門的開度來調(diào)節(jié)溫度，亦可進(jìn)行新/回風(fēng)閥門的強(qiáng)制開度控制和機(jī)旁手動開度控制(0～100%);
(6) 聯(lián)鎖控制：防凍報(bào)警開關(guān)和風(fēng)機(jī)、水閥、新/回風(fēng)閥門聯(lián)鎖控制;
(7)報(bào)警：過濾網(wǎng)堵塞報(bào)警、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警及防凍開關(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)閥門驅(qū)動器、風(fēng)管式溫/濕度傳感器、過濾網(wǎng)壓差報(bào)警開關(guān)、防凍報(bào)警開關(guān)、電動調(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)組可控制定時啟/停;
(2)風(fēng)機(jī)控制：風(fēng)機(jī)隨機(jī)組啟/停而自動啟/停，也可強(qiáng)制啟/�；驒C(jī)旁手動啟/停，運(yùn)行時間和啟/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，控制電動水閥，調(diào)節(jié)冷/熱水閥門的開度，使送風(fēng)溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi)，可進(jìn)行冷/熱水閥門的強(qiáng)制開度控制和機(jī)旁手動開度控制(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，控制加濕閥開啟，增加空氣中的濕度含量;當(dāng)回風(fēng)濕度上升到上限時，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)旁手動啟/�？刂�;
(5)新風(fēng)閥門控制：在機(jī)組運(yùn)行時，新風(fēng)閥門全開，可進(jìn)行新風(fēng)閥門的強(qiáng)制開/關(guān)控制和機(jī)旁手動開/關(guān)控制;
(6)聯(lián)鎖控制：防凍報(bào)警開關(guān)和風(fēng)機(jī)、水閥、新風(fēng)閥門聯(lián)鎖控制;
(7) 報(bào)警：過濾網(wǎng)堵塞報(bào)警、風(fēng)機(jī)故障報(bào)警和防凍開關(guān)報(bào)警。
2.3 變風(fēng)量(VAV)末端控制功能
(1) 風(fēng)機(jī)控制：由手動開關(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)溫度測量值，調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開度值勤，使室內(nèi)溫度保持恒定;
(3) 濕度控制：根據(jù)室內(nèi)濕度測量值，控制水閥的開/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VAV系統(tǒng)的自動控制設(shè)備，在最近二十年左右的時間里，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)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)量來創(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)時的風(fēng)量需求，采用先進(jìn)的控制軟件，實(shí)施對送風(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，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，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"動態(tài)控制"等概念的基礎(chǔ)上的：
(1)所謂"動態(tài)控制"，是指有預(yù)測的、隨時間而變化的控制，就房間的熱狀態(tài)來說，它不要求時時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以上進(jìn)行，控制器只是簡單地用于保持當(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，它是以建筑為平面，具有通信自動化、建筑設(shè)備自動化和辦公自動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》(第二版)，中國建筑工業(yè)出版社，1995年。
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