4.2 空调系统


4.2.1 要点。
1.冷冻水、冷却水及热交换器系统。
  1)监测冷水机组或热交换器、阀门、水泵,冷却塔风机等设备的状态、供回水的温度,压差及流量。
  2)控制冷水机组、水泵,冷却塔风机等设备的启停及投入的运行台数,在条件允许时,进行测速控制。
2.通风及空气调节系统。
  1)监测空调和新风机组等设备的风机状态、空气的温湿度、CO2浓度等。
  2)控制空调和新风机组等设备的启停、变新风比焓值控制和变风量时的变速控制。
3.中央空调变流量系统。该系统是对制冷机房的空调设备进行集中节能控制,是一套完整的节能控制系统。采用模糊控制和变频技术,主要由变流量控制器将定流量系统转变为变流量控制系统。
4.2.2 冷冻水及冷却水系统。
1.当技术可靠、冷水机组自身控制条件允许时,宜对冷水机组出水温度进行优化设定。
2.冷水机组的冷水供、回水设计温差不应小于5℃。在技术可靠、经济合理时,宜将运行参数和控制参数作相应调整,加大冷水供,回水温差,减少流量,实现节能。
3.间歇运行的空气调节系统,宜采用按预定时间进行最优启、停等节能控制方式。
4.根据冷冻水供、回水温差及流量值,自动监测建筑物实际消耗冷量(包括冷量的瞬时值和累积值),优化设备运行台数和运行顺序的控制。
5.采用空调变流量系统时,变速泵不宜采用流量作为被控参数。
6.当空调变流量系统采用变速泵时,供、回水总管上不宜设置旁通电动阀。
7.当空调水系统末端设备采用电动三通阀时,空调水系统不应设置压差旁通控制。
8.一次泵系统。
  1)冷水机组的运行台数选择(见图4.2.2-1):
    ①对于规模较小、负荷侧流量变化不大的工程,可根据回水温皮(或供、回水温差)调节机组运行台数,调节方式为自动监测、手动操作。
    ②对于规模较大、负荷侧流量变化较大、自动化程度要求较高的工程,应优先确定采用冷量控制机组的运行台数,设计时应给出分台数控制的边界条件。
    ③冷水机组及相关设备应有相应的启、停联锁。
  2)冷冻水泵的运行台数选择。与冷水机配套的水泵通常采用一机对—泵,冷冻水泵运行台数也可根据冷量变化确定。
  3)冷冻水泵变频调节控制。
    ①在经过包括设备的适应性、控制系统方案等技术论证后,在确保系统安全可靠且具有较大节能潜力和经济性的前提下,可采用与控制设备相适应的变频调节控制方式,并与采用变速调节控制的冷水机组的频率相协调。
    ②根据供、回水压差控制冷冻水泵的转速。对于具有陡降型特性曲线的水泵,采用压差控制方式较有利。
    ③应设置冷冻水泵的最低频率,最低频率与水泵的堵转频率和冷水机组最小流量有关。
    ④一台变频器以控制一台水泵,多台水泵并联运行时,其频率宜相同。
    ⑤空调水系统的末端应采用电动二通阀进行控制。
9.二次泵系统。
  1)冷水机组的运行台数选择(图4.2.2-2)。根据一次环路的供、回水温差和流量计算出冷量的实际需求,确定冷水机组运行台数。

图4.2.2-1  一次泵系统示意图
图4.2.2-1  一次泵系统示意图
图4.2.2-2  二次泵系统示意图
图4.2.2-2  二次泵系统示意图

  2)初级泵的运行台数选择。与冷水机组台数的控制方式相同,通常初级泵与冷水机组联锁启停。
  3)次级泵的运行台数选择:
    ①对于具有陡降型特性曲线的水泵,可采用压差控制确定其运行台数,但系统转换的稳定性和控制精度受到限制。
    ②根据用户侧测定的流量值与次级泵设定流量值相比较,确定次级泵运行台数。
  4)次级泵变速调节拧制,
    ①采用变速调节控制比采用水泵台数控制的方法更节能。
    ②宜采用供,回水压差或采用系统出口总管压力信号进行控制。在保证供、回水温差的同时,也可根据典型立管环路末端最不利处压差信号进行控制。
    ③采用变速调节控制时,其运行水泵的频率宜相同。并应设置最低频率,以防止水泵堵转。
  5)二次泵空调水系统的末端应采用电动二通阀进行控制。
10.冷却水系统。
冷却水侧的变频调节控制方式和调速范围应充分考虑冷水机组的效率,同时兼顾冷水机组和冷却塔的最小流量的要求。
  1)冷却水泵的变频调节控制。
    ①根据冷却水供、回水温度及温差,控制冷却水泵的转速,当温度仍高于设定值时,应增加冷却塔风机运行的台数或提高风机的转速;
    ②设置冷却水泵的最低频率,以防止水泵堵转;
    ③一台变频器宜控制一台水泵,多台水泵并联运行时,其频率宜相同。
  2)冷却塔风机的节能控制。
    ①冷却塔风机的运行台数选择。根据冷却水回水温度确定冷却塔风机运行的台数。
    ②冷却塔的变频调节控制。根据冷却水进水温度控制冷却塔风机运行的速度,在条件允许时,可采用—台变频器控制多台冷却塔风机。
  3)对冬季或过渡季存在一定量供冷需求的建筑,在室外气候条件允许时,采用冷却塔直接提供空调冷水。关闭冷水机组及相关的电动蝶阀,开启板式换热器相关电动蝶阀,实现冷水机组与板式换热器之间的切换。
11.水源热泵系统。
  1)当循环水温度Tx≥30℃时,自动切换为夏季工况(与夏季相关的阀们打开,相应的冬季阀门关闭),启动并运行冷却水系统。
  2)当20℃<Tx<30℃时,通常认为是过渡手节,冷却水系统和辅助热源系统自动切除。
  3)当循环水温度Tx≤13℃时,自动切换为冬季工况(与冬手相关的阀门打开,相应的夏季阀门关闭),辅助热源系统工作。
  4)根据循环水温度,控制循环水泵的转速和冷却塔运行台数或转速。控制转速时,应设置最低频率,以防堵转。
  5)水源热泵系统的其他配套设备(例如:冷冻水、冷水机组侧等)的控制内容与上述内容相近,不再赘述。

4.2.3 冰蓄冷系统:
1.冰蓄冷系统常用的运行工况有:蓄冰、蓄冰装置单独供冷、制冷机单独供冷、制冷机与蓄冰装置联合制冷等,工况的转换宜通过对阀门和水泵的自动控制来实现。
2.冰蓄冷系统控制策略。
  1)蓄冷装置优先,以蓄冷装置融冰供冷为主,当空调负荷大于蓄冰装置的融冰能力时,启动制冷机补充冷量。此方法节省电费较多,但运行控制复杂。
  2)制冷机优先,以制冷机制冷为主,当空调负荷大于制冷机容量时,启动蓄冷装置补充冷量,此方法控制简单、运行可靠,但蓄冷装置利用率较低,节省电费不多。
  3)冰蓄冷系统应对冰槽的进出口溶液温度、蓄冰槽的液位、调节阀的阀位以及流量等进行监测。
  4)冰蓄冷系统的二次冷媒侧换热器应设置防冻保护控制。
  5)开式系统宜在回液管上安装压力传感器和电动阀控制。
4.2.4 热交换系统。
1.根据二次侧出水温度值与设定值之差,通过电动阀自动调节一次侧热媒的流量。
2.根据二次侧供、回水压差控制压差旁通阀的开度,维持压差在设定的范围内(末端应是二通阀调节)。
3.根据二次侧供、问水温差和流量,确定热水泵运行台数。
4.报据二次侧供、回水压差控制热水泵的转速,保持压差在设定的范围内(供、回水总管不设旁通电动阀)。
5.多台热交换器及热水泵并联设置时,在每台热交换器的二次侧进水处设置电动蝶阀,根据二次侧供、回水温差和流量,调节热交换器的台数。
6.根据二次侧供、回水温差和流量,自动监测建筑物实际消耗热量(包括瞬时热量和累积热量),优化设备运行台数和运行顺序的控制,并可作为计量和经济核算的依据。
7.热水泵停止运行时,一次侧电动阀应关闭,二次侧电动蝶阀亦应关闭。
8. 当采用市政热源时,一次侧可采用电动二通阀调节流量。当单独设置锅炉提供热源时,必须采用电动三通阀进行流量调节。
4.2.5 通风及空气调节系统:
1.以排除房间余热为主的通风系统,宜根据房间温度控制通风设备的运行台数或转速。
2.地下停车库的通风系统控制方式:
  1)定时启停风机(运行台数)。
  2)根据车库内CO浓度自动控制风机启、停和运行台数。
3.当采用人工热、冷源对建筑物进行预热或预冷时,新风系统应能自动关闭。当采用室外空气进行预冷时,应尽量利用新风系统。
4.在人员密度相对较大且变化较大的房间,宜设C02浓度检测装置,根据室内CO2浓度值调节风机的速度,使其浓度始终保持在卫生标准规定的限值内。
5.系统过滤网两端压差超过设定值时报警,提示清洗或更换,减少风机能耗,并应有强制停机的功能。
6.当排风系统采用转轮式热回收装置时,风机及转轮等宜联动控制。
7.在中央管理工作站,根据昼夜室外温湿度参数。事先排定的工作及节假日作息时间表等条件,自动(或手工)修改最小新风比、送风参数和室内温湿度参数设定值等。
8.新风机组的节能控制。
  1)根据送风温度与设定值之差,自动调节电动阀的开度。
  2)根据送风湿度与设定值之差,自动调节加湿阀(通常在冬季)。
  3)风机启停与新风风门、电动阀应设开闭联锁。
9.空调机组的节能控制。
  1)根据回风(或室内)温度与设定值之差,自动调节电动阀的开度。
  2)根据回风(或室内)湿度与设定值之差,自动调节加湿阀(通常在冬季)。
  3)风机启停与风门,电动阀应设开闭联锁。在有回风的系统中,新风阀和回风阀应联锁控制。
  4)根据回风CO2浓度,调节新风、回风和排风阀的开度,在满足卫生标准规定的条件下,应确定在最小新风比下运行。
  5)根据室内外焓值的比较,自动调节新风,回风和排风阀的开度,并结合室内外于球温度,实现变新风比焓值控制方式。
  6)在室外温度低于室内温度时,应充分利用室外的低温调节室内温度。焓差控制器由控制器比较室外温度及回风温度高低而控制各风阀开度。风量控制,可采用自动和手动双重方式,由温(湿)度的检测,经过风阀和变速双重调节,达到室内设定的温湿度。
10.风机盘管的节能控制。
  1)手动控制风机三速开关和风机启停。
  2)手动控制风机三速开关和风机启停,电动水阀山室内温控器自动控制。
  3)风机启停与电动水阀应设联锁。
  4)冬夏均运行的风机盘管,其温控器应设季节转换:
    ①温控器设置手动转换开关;
    ②对于二管制系统,通过在风机盘管供回水管上设置箍型温度开关,实现季节自动转换功能。在条件允许时,实现统一集中的季节转换。
  5)通过灯光智能控制装置或客房智能控制器等不通控制方式,实现对风机盘管的三速开关及电动水阀的集中控制,满足房间温度的自动调整和不同温度模式的设定。
  6)房间温控器应设于室内有代表性的位置,不应靠近热源、灯光及外墙,不宜将温控器设置在床头柜等封闭空间中或集中放置。
4.2.6 变风量控制系统。
采用变风量系统时,风机应优先采用变速控制方式,并对系统最小风量进行控制。风机变速控制的方法有:
1.总风量控制法。根据所有变风量末端装置实时风量之和,控制风机转速,调节送风量,此方法较容易实现。
2.变静压控制法。尽可能使送风管道静压值处于最小状态。此方法对技术和软件要求较高,是最节能的方法,只有经过充分的论证和有技术保障时,方可采用。
3.定静压控制法。根据送风静压值控制风机转速。控制简单、运行稳定,节能效果不如前两种方法。
4.2.7 中央空调变流量控制系统。
1.冷冻水控制子系统:变流量控制器设定冷冻水供、回水温度为某一特定值,冷水机组控制冷冻水供水温度为该相应值,变流量控制器根据回水温度控制冷冻水泵的转速,调整冷冻水流量。
2.冷却水控制子系统:变流量控制糟设定冷冻水供、回水温度为某一特定值(即供、回水温差为特定值),变流量控制器根据供、回水温度和温差,控制冷冻水泵的转速,调整冷却水流量。
3.冷却塔风机控制子系统:变流量控制器将冷却水回水温度设定在某一特定值,变流量控制器根据进水温度变化,控制冷却塔风机的转速,使冷却水的进水温度保持在设定值上。
4.中央控制系统实现对系统的参数进行优化设置,监测系统的运行状态,统一协调各子系统的控制,提供系统运行管理的各项功能,见图4.2.6。
5.中央控制系统对冷水机组一般只监测不控制,在冷水机组开放通信协议时,可以实现启停控制,并可根据空调系统的运行状态和控制模式的要求对冷水机组的参数进行优化设置。

图4.2.6  中央空调变流量控制系统框图
图4.2.6  中央空调变流量控制系统框图

目录导航