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近年來隨著自控技術的不斷發(fā)展和硬件成本的持續(xù)下降，計算機自控在制冷空調(diào)領域有了更多應用。妥善地將自控技術運用于制冷空調(diào)系統(tǒng)的控制管理中，可以有效地改善系統(tǒng)運行品質(zhì)，節(jié)省運行能耗，提高管理水平，并減少運行管理勞動強度，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。本文根據(jù)上海松江大學城對外貿(mào)易學院項目的施工實踐，淺述自控技術在精密空調(diào)系統(tǒng)的應用。
該工程為上海對外貿(mào)易學院行政樓，建筑面積1萬平方米，共4層?？照{(diào)通風系統(tǒng)基本采用風機盤管加新風的空調(diào)方式，新風機組分別設于每層的空調(diào)機房里，風機盤管為暗裝臥式，計130臺，新風機4臺。風管系統(tǒng)為低壓系統(tǒng)，整個系統(tǒng)包括：管道式軸流式風機、空氣處理機、風機盤管、消聲百葉、防火閥和排煙閥、空氣分布器、各類側(cè)送風口和回風口、散流器等。精密空調(diào)系統(tǒng)的自控主要分為以下三個方面：
一、冷熱源及水管系統(tǒng)的全面調(diào)節(jié)與控制
目前，主機系統(tǒng)帶有以微處理器為核心的單元控制器，該單元控制提供有關蒸發(fā)器及冷凝器的進出口溫度、水流開關壓縮機的進出氣壓力及溫度等。
1.機組采用群控方案，完成對熱泵自動連鎖控制，完成對目標的監(jiān)視、查詢和報警。在機組正常運行時，系統(tǒng)積累運行時間，機組發(fā)生故障時，可及時在主控制器顯示、報警。
2.系統(tǒng)通過RS232接口獲得冷水供回水溫度、壓力、流量值，計算全樓的總冷負荷及冷凍水循環(huán)量，根據(jù)冷凍水總供應量、回水壓差，自動調(diào)節(jié)冷凍水旁通閥以保證管內(nèi)壓力的穩(wěn)定。
3.根據(jù)工作時間的安排，改變系統(tǒng)的設定數(shù)值。如在白天辦公時間段設定值與夜間無人時間段不同。
4.可根據(jù)命令啟停壓縮機，根據(jù)冷凍機房出口設定值調(diào)整壓縮機入口導葉閥等，并可設定冷凍水出口溫度等。安裝水溫傳感器，流量傳感器等以監(jiān)視這些主機的工作狀態(tài)。
監(jiān)控點信息的采集和控制由一臺微處理器系統(tǒng)(DDC控制器)來實現(xiàn)。該系統(tǒng)是由微處理器、RAM、ROM等構(gòu)成的系統(tǒng)，可采集被監(jiān)控點的各種信息，完成控制任務。
5.冷凍水系統(tǒng)是由冷凍水循環(huán)泵通過管道系統(tǒng)連接冷凍機蒸發(fā)器及用戶各種冷水設備(空調(diào)和風機盤管)而組成的。其自控系統(tǒng)的監(jiān)控任務是保證冷凍機蒸發(fā)器通過足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作，防止凍壞;向冷凍水用戶提供足夠的水量以滿足使用要求，以及在滿足使用要求的前提下盡可能減少循環(huán)水泵電耗等。
二、新風、空調(diào)機組基本參數(shù)的測量，設備的啟停控制
1.在精密空調(diào)系統(tǒng)中，為了提高室內(nèi)舒適度及空氣新鮮度、潔凈度等，需補充適量新風，并且新風量在空調(diào)冷熱負荷中所占比重很大。本建筑有4臺新風機組，每臺新風機組須保證這一層面的新風要求。
1)在新風空調(diào)機組的風道及典型區(qū)域的送風道上安裝溫濕度傳感器，通過調(diào)節(jié)機組盤管水流量和加濕法進行流量控制，使溫度符合要求，每臺新風、空調(diào)機組的表冷器盤管上和加濕蒸汽管上的電動調(diào)節(jié)閥及執(zhí)行機構(gòu)接受附近配置的控制器控制，實現(xiàn)一對一集散式控制;
2)系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫濕度值，計算溫濕度負荷，自動決定風機轉(zhuǎn)速的檔位，進行風量控制，滿足室內(nèi)外舒適的要求。機組工作時，根據(jù)室內(nèi)外溫濕度及設定的溫濕度，決定新風閥的開度，聯(lián)動控制排風閥、旁通閥的開啟，實現(xiàn)節(jié)能運行，機組停止工作時，新風閥、排風閥保持關閉狀態(tài)，回風閥保持全開狀態(tài);
3)監(jiān)視風機運行狀態(tài)，記錄風機運行時間，具有就地、遠動、自動控制風機啟停的功能。
2.空氣水換熱器夏季通入冷水對新風降溫除濕，冬季通入熱水對空氣加熱。干蒸汽加濕器則在冬季對新風加濕。因此，現(xiàn)場DDC控制器要完成如下幾項功能：
1)根據(jù)要求啟停新風機。根據(jù)新風溫度，PID調(diào)節(jié)水閥，保持送風溫度為設定值，控制干蒸汽加濕閥，使冬季風機出口空氣相對溫度達到設定值;
2)監(jiān)測新風機的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。測量風機出口空氣溫濕度參數(shù)并使之達到控制要求。測量新風過濾器兩側(cè)壓差，當其達到一定值時，產(chǎn)生過濾網(wǎng)堵塞報警，并有報警顯示;
3)在冬季，當熱盤管后的溫度低于某個設定值時，防凍保護器動作，控制器將停止風機運行并將新風風門關閉，并將熱水閥開至100%，以防止盤管凍裂，同時報警。
三、風機盤管的監(jiān)測與控制
1.在精密空調(diào)系統(tǒng)中，冷暖設備除新風機組和空調(diào)機組外，還大量使用風機盤管。它的作用類似于空調(diào)機組，只是簡單了許多。
2.目前，市場上有兩種控制器，一種是盤管控制器為DDC控制，并具備與主機通訊功能。這種控制器可通過中心控制，并可調(diào)節(jié)冷水及冷機，但價格較貴，使用不多。另一種是不具備通訊功能的盤管控制器，可按照水系統(tǒng)的連接情況，將風機盤管分為若干組。每組的支路入口處安裝流量計、供回水壓差變送器及供回水溫度傳感器。本樓采用后一種控制。
當然，現(xiàn)在精密空調(diào)系統(tǒng)的自控還不能做到完全靠DDC來控制，最終系統(tǒng)調(diào)試風量、制冷效果時，自控無法通過完成各風閥大小的自動調(diào)節(jié)來使風量均勻達到設計要求。我們一般采用“基準風口法”，手動進行風量調(diào)整。在系統(tǒng)風量調(diào)整前先對全部風口的風量初測一遍，并計算出各個風口后初測風量與設計風量的比值，將其進行比較后找出比值最小的風口，將這個比值最小的風口作為基準風口，由此風口進行調(diào)整。
現(xiàn)今，不少建筑物的精密空調(diào)一年中只有幾十天時間處于最大負荷，精密空調(diào)冷負荷也始終處于動態(tài)變化之中。而大多數(shù)精密空調(diào)，因系統(tǒng)設計多數(shù)以最大冷負荷為最大功率驅(qū)動。這樣，造成實際需要冷負荷與最大功率輸出之間的矛盾，造成巨大能源浪費，給使用者造成巨額電費支出，增加經(jīng)營者的成本。所以，節(jié)能、控制性能好、控制速率快、便于集中管理的精密空調(diào)自控系統(tǒng)定將在今后的工程中擁有更大的發(fā)展空間。