中央空調(diào)試驗臺樓宇自控系統(tǒng)
“十三五”以來社會發(fā)展日新月異,人們開始逐步追求更高質(zhì)量的生活與工作環(huán)境,中央空調(diào)系統(tǒng)在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用已經(jīng)基本普遍。很多機構(gòu)為了應(yīng)對生產(chǎn)需求,而配備了中央空調(diào)試驗臺,從而提供最先進的工程實踐數(shù)據(jù)與更加先進的技術(shù)。本文搭建的中央空調(diào)試驗臺樓宇自控系統(tǒng),能夠使得系統(tǒng)在保障高效、經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)上精確度更高。
1 中央空調(diào)自控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
我國在“十二五”以來,建筑中央空調(diào)自動控制系統(tǒng)開始朝著自動化水平逐步升高的方向發(fā)展,一般中央空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計方法及流程在近幾年的發(fā)展過程中也逐漸明確,當(dāng)然,要完成一個中央空調(diào)自控系統(tǒng)(BA系統(tǒng))的設(shè)計是需要下一番功夫的,這也正是BA系統(tǒng)工程附加值高的原因。據(jù)了解,目前國外BA系統(tǒng)工程總價的30%為設(shè)備價,其余70%為設(shè)計施工安裝調(diào)試及運行維護費。國內(nèi)的現(xiàn)狀與國外相比有較大的差別,還有許多待改善的地方,比如缺乏科學(xué)的監(jiān)管和檢測制度,還存在一些惡性競爭與不規(guī)范操作等。提高對BA系統(tǒng)的設(shè)計方法與流程的注意力,實施科學(xué)的管理,發(fā)揮BA系統(tǒng)應(yīng)有的作用成為最近幾年我國中央空調(diào)自控系統(tǒng)發(fā)展的大方向。
2 自動控制系統(tǒng)方案構(gòu)成
構(gòu)成大型空調(diào)實驗臺的主要原件:電熱蒸汽鍋爐、給水泵、空調(diào)機組、軟水器、冷水機組、空調(diào)室可調(diào)電加熱器和自動控制系統(tǒng)等。配備2臺空調(diào)機組,1臺對室外環(huán)境進行模擬,另1臺試驗于室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)以及相關(guān)研究。該試驗臺選用美國卡里爾公司制冷機組和空調(diào)處理機組。該試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊化程度高,可依據(jù)試驗條件的不同任意組合。本自動控制系統(tǒng)采用美國霍尼韋爾公司SUPCON集散式控制系統(tǒng)。
自動控制系統(tǒng)由現(xiàn)場控制系統(tǒng)和中央監(jiān)控站構(gòu)成。在空調(diào)機房安置現(xiàn)場控制器,利用調(diào)控總干線將控制器與中央監(jiān)控站連接的方式,同時把控制信息上傳到中央監(jiān)控站,從而系統(tǒng)實現(xiàn)全控制網(wǎng)上聯(lián)接。自動控制系統(tǒng)采用美國霍尼韋爾公司SUPCON集散式控制系統(tǒng)。中央監(jiān)控計算機應(yīng)用SUPCON操作系統(tǒng)。具體的監(jiān)控軟件應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實情況進行設(shè)定。首先、對于系統(tǒng)控制要求。所有的自動控制全部由DDC控制完成,自動控制系統(tǒng)可實現(xiàn):手動和自動切換、自動跟蹤、無擾切換、偏差顯示等。自動控制系統(tǒng)可實現(xiàn)組態(tài)及參數(shù)調(diào)整、機組系統(tǒng)畫面顯示、待測點處采樣、實時顯示數(shù)值、繪制相關(guān)實驗表格及曲線、添加有關(guān)曲線及表格的功能,也可以實現(xiàn)在一個坐標(biāo)上顯示不同參數(shù)在同一時間段內(nèi)的變化;上微機顯示的測點均可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與分析功能;具有報表輸出打印、運行記錄、管理、自定義應(yīng)用程序和報警處理等功能。其次、對于樓宇自控系統(tǒng)。SUPCON屬于集散式的樓宇自控系統(tǒng)。中央監(jiān)控計算機中配置EBI樓宇系統(tǒng)軟件,通過計算機上的總線接口驅(qū)動c – bus總線與現(xiàn)場的控制器進行通訊,實現(xiàn)對全系統(tǒng)控制內(nèi)容的監(jiān)控管理,利用現(xiàn)場的數(shù)字式控制器實現(xiàn)了所有控制功能?,F(xiàn)場控制器配置了完備的監(jiān)控程序及面向該工程的控制程序,使其可不受中央監(jiān)控計算機控制獨立工作,實現(xiàn)了運行過程全自動效果。
3 針對本自控系統(tǒng)展開的控制策略
對于中央空調(diào)試驗臺樓宇自控系統(tǒng)與控制策略,主要分為5個部分:即第一組空調(diào)機組自控系統(tǒng)、第二組空調(diào)機組自控系統(tǒng)、室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)、送風(fēng)溫度控制系統(tǒng)、室內(nèi)空氣相對濕度控制系統(tǒng)。
具體的控制策略為:(1)第一組空調(diào)機組自控系統(tǒng)。當(dāng)測量點溫度范圍為6.5 -35.5℃,相對濕度為50% – 60%,手動控制風(fēng)閥時,通過調(diào)節(jié)機組的冷熱量及加濕量的方式對機組的出風(fēng)口點進行控制。(2)第二組空調(diào)機組自控系統(tǒng)。當(dāng)最小新風(fēng)比在13% – 16%范圍內(nèi),室溫、送風(fēng)溫度和室內(nèi)空氣相對濕度等控制參數(shù)都相對合理的情況下,該自控系統(tǒng)采用定露點,1、2次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。(3)室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)。設(shè)定溫度的控制點,安排在房間內(nèi)的溫度傳感器將測量出的房間溫度傳遞給DDC控制器,溫度信號通過反饋回路傳遞到加熱器,DDC控制器控制加熱器加熱至相應(yīng)的加熱功率,在盡可能短的時間內(nèi)對室內(nèi)溫度達到精準(zhǔn)的控制。在實際工程中,室內(nèi)溫度一般控制在22± 0.5℃,是較為理想的狀態(tài)。(4)送風(fēng)溫度控制系統(tǒng)。溫度控制點我們設(shè)計為系統(tǒng)初始點,初始點的溫度傳感器主要的功能是測量送風(fēng)管處的溫度信號,并進行判斷。反饋回路將傳感器測量的信號進行回傳,并與設(shè)定值比較判斷,這一些列的判斷指令完全由DDC控制器進行完成。控制器根據(jù)信號的大小,對電加熱器與回風(fēng)閥進行控制,對加熱量與開度和信號的對應(yīng)度進行判定,在盡可能短的時間內(nèi)對送風(fēng)溫度達到精準(zhǔn)的控制。在實際工程中,送風(fēng)溫度一般控制在32±0.5℃,是較為理想的狀態(tài)。(5)室內(nèi)空氣相對濕度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)的溫度控制點,設(shè)置在2#號機組之后的溫度傳感器主要功能是冷段的露點溫度。DDC控制器將獲取傳感器的測量信號——露點溫度信號,通過反饋回路傳遞給控制表冷器與回風(fēng)閥,對控制表冷器與回風(fēng)閥進行調(diào)控,按照對應(yīng)數(shù)據(jù)對制冷量與開度進行合理匹配,在盡可能短的時間內(nèi)對室內(nèi)濕度達到精準(zhǔn)的控制。根據(jù)相關(guān)實驗測量和工程統(tǒng)計,露點溫度控制在10±0.5℃最為理想。