1、1,目录,第1章 绪论 恒温水箱通断控制实验 第2章 恒温水箱通断控制 第1次讨论课：恒温水箱通断控制 第3章整体式恒温恒湿机组的控制 第2次讨论课：整体式恒温恒湿机组的控制 第4章 散热器实验台的控制1、2 第3次讨论课： 散热器实验台的控制 第5章 空调系统的控制调节1 、2 第4次讨论课：空调系统的控制调节 第6章 冷热源与水系统的控制1 、2 第7章 通信网络技术 第8章 建筑自动化系统 第5次讨论课：动手操作,第5章 空调系统的控制调节,3,主要内容,单房间全空气系统的温湿度控制 多房间全空气系统的温湿度控制 空气处理过程的控制 变风量箱的控制 变风量系统的控制 风机盘管加新风系统的
2、控制,4,4.变风量箱的控制,变风量系统（Variable Air Volume flow rate）温控器（Thermostat） 变风量箱（VAV box） 再热器（Reheater） 变速风机（VSD fan）,5,4.变风量箱的控制,温控器 温度传感器 设定温度输入 控制器计算所需送风量,6,4.变风量箱的控制,变风量箱 早期的变风量箱 无风量传感器 根据设定风量调节风阀开度 风阀的调节相互影响 压力无关型的变风量箱 有风量传感器 根据测得风量与设定风量的偏差调节风阀开度 不受风道风压变化、其他风阀的调节的影响,7,4.变风量箱的控制,压力无关型变风量箱风量传感器 接受控制器给出的风量
3、设定值 控制器计算所需阀门开度送风量,8,4.变风量箱的控制,变风量箱的风量传感器 微压差传感器型 不受引出管长度等影响 价格贵 热球风速传感器型 不得改变引出管长度 引出管不能打弯等改变阻力 价格便宜,9,4.变风量箱的控制,带风机的变风量箱（Fan powered VAV box）,变风量箱控制空调送风风量 风机抽吸室内空气与空调送风混合后送入房间 风机的作用是改变室内气流组织，与室温控制无关,10,4.变风量箱的控制,基于变速风机的变风量箱,无风阀、无风量传感器 靠调节风机转速改变风量 可采用前馈控制调节送风量,11,4.变风量箱的控制,使用末端再热器时的控制 过渡季等，同一系统中的房间
4、有的需要供冷、有的需要供热时使用末端再热器 末端再热器有热水盘管型和电加热器型 室温调节手段：风量和再热器的通断 室温控制策略 根据室温与设定值的偏差决定需要供冷还是供热 需要供冷时：关闭再热器，根据室温偏差调节风量 需要供热时：调送风量和再热器之一，满足室温要求,12,4.变风量箱的控制,使用末端再热器时的控制 需要供热时送风量与再热器的调节 再热器全开，调节风量满足室温要求 达到最小风量室温偏高时，通断调节再热器 送风温度高于室温时： 达到最大风量室温仍然偏低时，提高送风温度 送风温度低于室温时： 达到最大供热量的风量室温仍然偏低时，提高送风温度,13,主要内容,单房间全空气系统的温湿度控
5、制 多房间全空气系统的温湿度控制 空气处理过程的控制 变风量箱的控制 变风量系统的控制 风机盘管加新风系统的控制,14,5.变风量空调系统的控制,变风量系统的可调参数 送风机转速 送风温湿度,15,5.变风量空调系统的控制,送风机转速的控制：静压参考点法 根据风道上的参照点的静压与设定值的偏差调节送风机转速 参考点静压设定值的取值 定静压法：静压设定值保持不变 控制系统简单 安全，保证所有变风量箱风量满足要求 负荷较小时，风阀开度小，不利于风机节能 变静压法（滑动静压法）：静压设定值根据运行情况变化 控制系统较复杂，要求变风量箱与AHU通讯 保证至少一个风阀全开，有利于风机节能,16,5.变风
6、量空调系统的控制,送风机转速的控制：静压参考点法 参考点位置的选取 位置偏末端时 低负荷时，风量减小，风道压降减少，起端变风量箱处压力偏低，风量不足 位置偏起点时 安全，保证所有变风量箱风量满足要求 低负荷时，风量减小，风道压降减少，末端变风量箱处压力偏高，风阀开度小，不利于风机节能 经验参考点位置：距末端1/3处,17,5.变风量空调系统的控制,送风机转速的控制：静压参考点法 振荡问题 当系统中的变风量箱数量较小时，一个变风量箱的变化会引起风道压力的较大变化，可能引起系统振荡 起因：根据压力调风机转速与根据风量调风阀的两个调节回路的时间常数接近、相互干扰 解决办法：使风机转速调节与风阀调节的
7、时间处于不同的量级，避免相互干扰,18,5.变风量空调系统的控制,送风机转速的控制：总风量法 根据各变风量箱的风量设定值，确定风机转速由风道系统结构决定取值大，可满足各变风量箱的需求，但风阀开度偏小，不利于风机节能 取值小，风机转速低，可能会有个别变风量箱的不能满足需求 经验值：0.30.6,19,5.变风量空调系统的控制,送风机转速的控制：总风量法 总风量法是一种前馈控制方法 系统稳定，不会振荡，可简化控制调节过程 基于系统物理特性，事先设定的控制算法 不根据被调参数的变化进行修正，如果前馈控制算法不当，就无法使系统达到设定值,20,5.变风量空调系统的控制,回风机转速的控制 回风机转速等于
8、送风机转速？ 不应总等于送风机转速，而应等于总需求风量与设计总风量之比 当变风量箱与AHU控制器没有通信时 上述前馈控制无法实现 在送风道风机处增加一个压力测点，根据此处压力与静压参考点的压差估测总送风量，确定回风机转速,21,5.变风量空调系统的控制,送风状态的确定 根据湿度控制确定 以室内设定值为25，60%的办公室为例 办公室冷负荷：约100W/m2 空调送风量：约20m3/(h.m2) 人员密度：510m2/人 人员产湿量：100g/(h.人)（1020g/(h.m2)） 送风湿度与房间湿度差：1g/kgDA 25，60%室内空气湿度：12g/kgDA 11g/kgDA，90%送风的温
9、度：17,22,5.变风量空调系统的控制,送风状态的确定 根据温度控制要求确定 变风量箱与AHU无通信时，按照湿度要求确定一个固定的送风温度 变风量箱与AHU有通信时，根据变风量箱风阀开度，改变送风温度设定值,23,5.变风量空调系统的控制,送风状态的确定 变送风温度控制策略例 某房间温度设定值风量达到上限 无其他房间风量达到最小而温度设定值 送风温度设定值 + 0.5 各房间均满足要求各房间送风量1.2最小送风量 送风温度设定值 - 0.5 其他情况下，送风温度设定值不变,24,5.变风量空调系统的控制,送风状态的确定 变送风设定值时需注意时间尺度，上级环节的调节时间步长需下级环节调节时间步
10、长 风机转速调主风道静压 变风量箱风阀调风量 AHU根据送风状态设定值调送风状态 根据室温偏差调送风量设定值 根据各变风量箱的状态调送风状态设定值,25,主要内容,单房间全空气系统的温湿度控制 多房间全空气系统的温湿度控制 空气处理过程的控制 变风量箱的控制 变风量系统的控制 风机盘管加新风系统的控制,26,6.风机盘管加新风系统的控制,风机盘管系统的特点 系统简单 不受其他房间影响，能更好地实行房间温度控制 房间内有凝结水，存在霉菌繁殖的条件 过滤器清洗、水盘管清洗等维护工作点、工作量多,27,6.风机盘管加新风系统的控制,风机盘管水侧控制（风侧由用户控制） 电磁阀或电动阀通断调节 供冷时室
11、温设定值+回差，打开水阀 供冷时室温设定值-回差，关闭水阀 房间温度波动较大,28,6.风机盘管加新风系统的控制,风机盘管水侧控制（风侧由用户控制） 水阀通断比调节 根据房间温度与设定值的偏差，调节控制周期内的水阀通断所占时间比例 实现准连续调节，房间温度波动小,29,6.风机盘管加新风系统的控制,风机盘管风侧、水侧控制 根据房间温度与设定值的偏差，连续调节风机转速或采用模糊控制法控制风机的三档风速 根据房间湿度与设定值的偏差，调节控制周期内的水阀通断所占时间比例,30,6.风机盘管加新风系统的控制,风机盘管风侧、水侧控制（考虑温湿度耦合）,31,6.风机盘管加新风系统的控制,风机盘管风侧、水
12、侧控制（考虑温湿度耦合）,考虑温湿度耦合,只控制温度,32,6.风机盘管加新风系统的控制,新风系统的控制 新风送风焓值等于室内焓值 送风湿度房间湿度，温度房间温度，使得FCU负担的热湿比小，难以同时满足温湿度要求,33,6.风机盘管加新风系统的控制,新风系统的控制 新风送风d值等于室内d值 新风承担部分室内显热负荷，FCU负担部分房间显然负荷，以及房间湿负荷，可以同时满足温湿度要求,34,大作业,空调箱控制 可控设备：新回风阀（联动）、表冷器旁通风阀、表冷器进口水阀、加热器进口水阀、加湿器水阀 可控参数： 新回风比。最小新回风比为0.1。新回风比调节范围为10%100%，连续调节。 表冷器旁通
13、风阀开度。调节范围为0%100%。连续调节。 表冷器水阀开度。调节范围为0%100%，连续调节。 加热器水阀开度，调节范围为0%100%，连续调节。 要求调节各设备使送风状态点尽可能维持在16，9.07g/kg附近，并在保证参数的条件下尽量减小能耗。,35,大作业,VAV空调箱控制 可控设备：VAVbox风阀、再热器 可控参数： 风量：送风量25%100%，连续调节。 再热量：调节范围为0%100%。连续调节。 控制要求：房间温湿度满足要求。,36,大作业,FCU系统控制 可控设备：水阀、风机 可控参数： 水量：通断、占空比控制。 风量：三档，用户调节和自动调节 控制要求：房间温湿度满足要求。,
